CN110560388A - 金属试样自动分拣装置 - Google Patents

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CN110560388A CN201910935330.2A CN201910935330A CN110560388A CN 110560388 A CN110560388 A CN 110560388A CN 201910935330 A CN201910935330 A CN 201910935330A CN 110560388 A CN110560388 A CN 110560388A
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孙敬忠
徐海宁
刘广旭
徐坤
黄晓宾
王广来
姜鑫
张华伟
李梓齐
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Abstract

本申请提供一种金属试样自动分拣装置，包括上料台、三轴运动机构、抓取机构、检测机构和组批台；上料台与组批台并排设置；三轴运动机构设置在组批台上，自由末端连接抓取机构，抓取机构包括取料爪和取盒爪；检测机构设置在三轴运动机构上。通过上料台提供装有金属试样的料盒，由三轴运动机构自由末端带动抓取机构，通过取料爪将料盒中的金属试样抓取后，经过检测装置检测后，分类放置到组批台上的匣钵中，由取盒爪将上料台上空置的料盒移开，且将组批台上装有金属试样的匣钵抓取到回转输送线上，也可将回转输送线上空置的匣钵抓取到组批台上。本申请提供的金属试样自动分拣装置，可以在进行金属试样性能测试时，实现对金属试样的高效分拣。

Description

金属试样自动分拣装置
技术领域
本申请涉及钢铁技术领域，尤其涉及一种金属试样自动分拣装置。
背景技术
在钢铁制造技术领域，需要对生产的钢铁进行性能测试，如冲击试验、腐蚀试验、力学性能测试等，故需要对金属试样进行分拣，通过将金属试样按照一定规则分类进行试验，即常用的控制变量法，将具备相同试验条件的金属试样归为一组。
现有技术中常用的分拣方式为人工分拣，人工分拣过程中，工作人员识别金属试样温度信息较为困难，只能要求提供的金属试样排列按一定顺序排练，再由施工人员按照固定顺序进行分拣，采用这种分拣方式，分拣效率低、失误率高。
现有技术中还采用流水线分拣方式，流水线分拣方式是将金属试样通过流水线进行运输，在流水线一侧设置多个检测装置和多个机械手，检测装置检测到对应的金属试样后，通过机械手将该金属试样抓取到分支流水线，以运输到预定位置，这种方式需要设置较大范围运输流水线，且金属试样供应不稳定，分拣效率低，无法适应大批量试样分拣工作，特别是在金属试样的温度点较多情况下，流水线分拣方式的效率将急剧降低。
发明内容
本申请提供了一种金属试样自动分拣装置，以解决在进行金属试样性能测试时，对金属试样分拣效率较低的问题。
本申请提供的金属试样自动分拣装置，包括上料台、三轴运动机构、抓取机构、检测机构和组批台；
所述上料台与所述组批台并排设置，所述三轴运动机构设置在所述组批台上，并延伸到所述上料台和回转输送线的上方；
所述三轴运动机构的自由末端连接所述抓取机构，所述抓取机构包括取料爪和取盒爪，所述取料爪和所述取盒爪连接所述三轴运动机构的自由末端；所述取料爪用于抓取金属试样，所述取盒爪用于抓取料盒或匣钵；
所述检测机构设置在所述三轴运动机构上，以检测金属试样的试样信息。
可选的，所述上料台的上平面设置有旋转料盘，所述上料台内部设置有旋转电机；
所述旋转电机连接所述旋转料盘，以驱动所述旋转料盘旋转，所述旋转料盘的上平面分为上料区和料盒区，所述上料区用于放置装有金属试样的料盒，所述料盒区用于放置空的料盒。
可选的，所述三轴运动机构包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件；
所述第一轴组件包括第一导轨、支柱和第一电机，所述第一导轨设置在所述组批台上；所述支柱通过滑块连接所述第一导轨，所述第一电机连接所述支柱，带动所述支柱沿所述第一导轨的轨道方向运动；
所述第二轴组件连接所述支柱，所述第二轴组件包括第二导轨和第二电机，所述第二导轨垂直于所述第一导轨，且与所述第一导轨处于不同平面，所述第二电机通过滑块连接所述第二导轨，可相对于所述第二导轨平移；
所述第三轴组件包括第三导轨和升降电缸，且连接所述第二电机，所述第三导轨同时垂直于所述第一导轨和所述第二导轨，所述第三导轨通过滑块连接所述抓取机构，所述升降电缸的活动端连接所述抓取机构，由所述升降电缸通过传动机构带动所述抓取机构进行升降运动。
可选的，所述取料爪上包括爪板气缸、下爪板和上爪板；所述下爪板和所述爪板气缸固定连接所述三轴运动机构的自由末端；所述爪板气缸的活动端连接所述上爪板，以驱动所述上爪板靠近或者远离所述下爪板。
可选的，所述取料爪上还设置有压紧柱和夹取柱；所述压紧柱连接所述上爪板；所述夹取柱连接所述上爪板。
可选的，所述下爪板的上平面设置有限位台，所述限位台侧边到所述下爪板侧边的距离为金属试样宽度的三倍。
可选的，所述取盒爪包括爪钩气缸和两个爪钩，所述爪钩气缸连接两个所述爪钩，以控制两个所述爪钩的张合；
两个所述爪钩上设置有插销，以插入料盒或匣钵的销孔内。
可选的，所述取料爪上还设置有料爪传感器，以检测所述取料爪的位置。
可选的，所述检测机构处于所述上料台与所述组批台之间，包括检测光源和检测相机；
所述检测光源与所述检测相机处于同一直线上，所述检测光源为金属试样照射光亮，所述检测相机以检测金属试样上的试样信息。
可选的，所述组批台的上平面分为多个放置区，多个所述放置区上放置有匣钵，每个所述放置区放置具有相同试样信息的金属试样。
本申请提供的金属试样自动分拣装置，包括上料台、三轴运动机构、抓取机构、检测机构和组批台；所述上料台与所述组批台并排设置，所述三轴运动机构设置在所述组批台上，并延伸到所述上料台和回转输送线的上方；所述三轴运动机构的自由末端连接所述抓取机构，所述抓取机构包括取料爪和取盒爪，所述取料爪和所述取盒爪连接所述三轴运动机构的自由末端；所述取料爪用于抓取金属试样，所述取盒爪用于抓取料盒或匣钵；所述检测机构设置在所述三轴运动机构上，以检测金属试样的试样信息。
通过所述上料台提供装有金属试样的料盒，由设置在所述组批台上的所述三轴运动机构自由末端带动所述抓取机构，在所述上料台、所述组批台和回转输送线的上方作业，通过所述抓取机构的取料爪，将所述上料台上料盒中的金属试样抓取后，经过所述检测装置检测后，分类放置到所述组批台上的匣钵中，由所述抓取机构的取盒爪，将所述上料台上空置的料盒移开，且将所述组批台上装有金属试样的匣钵抓取到回转输送线上，也可将回转输送线上空置的匣钵抓取到所述组批台上。本申请提供的金属试样自动分拣装置，可以在进行金属试样性能测试时，实现对金属试样的高效分拣。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种金属试样自动分拣装置的整体结构示意图；
图2为一种金属试样自动分拣装置的俯视图结构示意图；
图3为一种金属试样自动分拣装置的旋转料盘结构示意图；
图4为一种金属试样自动分拣装置的旋转料盘俯视结构示意图；
图5为一种金属试样自动分拣装置的三轴运动机构结构示意图；
图6为一种金属试样自动分拣装置的第三轴组件结构示意图；
图7为一种金属试样自动分拣装置的抓取机构结构示意图；
图8为一种金属试样自动分拣装置取料爪的整体结构示意图；
图9为一种金属试样自动分拣装置取料爪的局部结构示意图；
图10为一种金属试样自动分拣装置的取料爪完成试样抓取试样示意图；
图11为一种金属试样自动分拣装置的取料爪抓取试样示意图；
图12为一种金属试样自动分拣装置的取盒爪整体示意图；
图13为一种金属试样自动分拣装置的取盒爪抓取料盒示意图；
图14为一种金属试样自动分拣装置的检测机构结构示意图；
图示说明：
其中，1-上料台，11-旋转料盘，111-上料区，112-料盒区，12-旋转电机，2-三轴运动机构，21-第一轴组件，211-第一导轨，212-支柱，213-第一电机，22-第二轴组件，221-第二导轨，222-第二电机，23-第三轴组件，231-第三导轨，232-升降电缸，3-抓取机构，31-取料爪，311-爪板气缸，312-下爪板，313-上爪板，314-压紧柱，315-夹取柱，316-限位台，317-料爪传感器，32-取盒爪，321-爪钩气缸，322-爪钩，323-插销，4-检测机构，41-检测光源，42-检测相机，5-组批台，51-放置区，6-回转输送线，7-金属试样，8-料盒，9-匣钵。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
参见图1，为一种金属试样自动分拣装置的整体结构示意图。
参见图2，为一种金属试样自动分拣装置的俯视图结构示意图。
参见图3，为一种金属试样自动分拣装置的旋转料盘结构示意图。
参见图4，为一种金属试样自动分拣装置的旋转料盘俯视结构示意图。
为了解决在进行金属试样性能测试时，对金属试样分拣效率较低的问题，本申请实施例提供的金属试样自动分拣装置，包括上料台1、三轴运动机构2、抓取机构3、检测机构4和组批台5。所述上料台1与所述组批台5并排设置，以便设置在所述组批台5上的所述三轴运动机构2延伸到所述上料台1的上方，同时可延伸到所述回转输送线6的上方。需要说明的是，这里的所述三轴运动机构2延伸到所述上料台1和回转输送线6的上方是指一部分延伸到所述三轴运动机构2延伸到所述上料台1，以便所述三轴运动机构2的自由末端可移动到所述三轴运动机构2延伸到所述上料台1上方。使安装在所述三轴运动机构2自由末端连接所述抓取机构3，可以在所述上料台1和回转输送线6的上方进行作业。
需要说明的是，本申请实施例中，将所述三轴运动机构2设置在所述组批台5上，但是不局限于设置在组批台5上，还可以设置在上料台1上；或者设置单独的支撑架，用来安装所述三轴运动机构2。设置在组批台5上的优势是，一方面比单独设置支撑架的结构更简洁，有利于减小整个自动分拣装置的体积；另一方面，所述组批台5处于所述上料台1和回转输送线6之间，设置在所述组批台5上有利于降低自动分拣装置的结构复杂度，使所述三轴运动机构2自由末端的运动过程更简单。
进一步的，所述上料台1上摆放装有金属试样7的料盒8，所述组批台5上摆放有空置的匣钵9，匣钵9用于分类放置金属试样7，在金属试样7上印制有数字和字母组成的试样信息，试样信息包括了金属试样7用于试验的基本信息，如热处理的温度、时间，技术试样的材料等。
进一步的，回转输送线6为双层或者环形的输送带，以便运输装有金属试样7的匣钵9或者空置的匣钵9。需要说明的是，这里所说的空置的料盒8或者空置的匣钵9，是指没有放置金属试样7的空料盒或空匣钵。
进一步的，为了分别实现对金属试样7、料盒8或匣钵9的抓取，以便将所述上料台1上的金属试样7按照类别抓取到所述组批台5上的匣钵9中，本申请提供的金属试样自动分拣装置，所述三轴运动机构2的自由末端设置所述抓取机构3，所述抓取机构3包括取料爪31和取盒爪32，所述取料爪31和所述取盒爪32均连接所述三轴运动机构2的自由末端；所述取料爪31用于抓取金属试样7，所述取盒爪32用于抓取料盒8或匣钵9。
进一步的，为了对金属试样7进行分类，本申请提供的金属试样自动分拣装置，所述检测机构4设置在所述三轴运动机构2上，以检测金属试样7的试样信息。所述取料爪31从料盒中抓取金属试样7后，移动到所述检测机构4的位置，通过检测装置4对金属试样7的试样信息进行检测，以便将同一类的金属试样7分类放置到所述组批台5上的同一个匣钵9中。
需要说明的是，本申请中所说的金属试样7为长条状，多用于夏比冲击试验中，实施例中的自动分拣装置也是主要用在金属试样7的夏比冲击试验中，但是不局限于应用在金属试样7的夏比冲击试验中，在其他应用对金属制样7进行类似分拣的性能测试场景下，同样可以应用本申请所述的自动分拣装置。
本申请提供的金属试样自动分拣装置，包括上料台1、三轴运动机构2、抓取机构3、检测机构4和组批台5；所述上料台1与所述组批台5并排设置，所述三轴运动机构2设置在所述组批台5上，并延伸到所述上料台1和回转输送线6的上方；所述三轴运动机构2的自由末端设置所述抓取机构3，所述抓取机构3包括取料爪31和取盒爪32，所述取料爪31和所述取盒爪32连接所述三轴运动机构2的自由末端；所述取料爪31用于抓取金属试样7，所述取盒爪32用于抓取料盒8或匣钵9；所述检测机构4设置在所述三轴运动机构2上，以检测金属试样7的试样信息。
通过所述上料台1提供装有金属试样7的料盒8，由设置在所述组批台5上的所述三轴运动机构2自由末端带动所述抓取机构3，在所述上料台1、所述组批台5和回转输送线6的上方进行抓取作业，通过所述抓取机构3的取料爪31，将所述上料台1上料盒8中的金属试样7抓取后，经过所述检测装置4检测后，分类放置到所述组批台5上的匣钵8中，由所述抓取机构3的取盒爪32，将所述上料台1上空置的料盒8移开，且将所述组批台5上装有金属试样7的匣钵9抓取到回转输送线6上，也可将回转输送线6上空置的匣钵9抓取到所述组批台5上。本申请提供的金属试样自动分拣装置，可以在进行金属试样性能测试时，实现对金属试样的高效分拣。
参见图3，为一种金属试样自动分拣装置的旋转料盘结构示意图。
参见图4，为一种金属试样自动分拣装置的旋转料盘俯视结构示意图。
为了实现金属试样自动分拣装置的不间断分拣工作，如图3、图4所示，在本申请的部分实施例中，所述上料台1的上平面设置有旋转料盘11，所述上料台1内部设置有旋转电机12；所述旋转电机12连接所述旋转料盘11，以驱动所述旋转料盘11旋转，所述旋转料盘11的上平面分为上料区111和料盒区112，所述上料区111用于放置装有金属试样7的料盒8，所述料盒区112用于放置空的料盒8。
所述旋转电机12设在所述上料台1的内部，输出端连接所述旋转料盘11的下平面，以驱动所述旋转料盘11进行旋转，为了保证所述旋转料盘11旋转顺利，可以在所述旋转料盘11底部与上料台1的壳体之间设置环形滑轨，保证所述旋转料盘11顺利旋转的同时，对所述旋转料盘11提供一定的支撑力。
所述旋转料盘11的上平面分为上料区111和料盒区112，在所述上料盘1上摆放金属试样7时，将装有金属试样7的料盒8层叠式放置所述上料区112上，当所述取料爪11将层叠放置的料盒8最上层的金属试样7抓取完以后，由所述取盒爪32将最上层空置的料盒8抓取到所述料盒区112上，在所述旋转料盘11上，所述上料区111和料盒区112成组存在，包括多组的所述上料区111和料盒区112，当一组所述上料区111和料盒区112中的金属试样7抓取完以后，通过所述旋转电机12带动所述旋转料盘12转动，由所述抓取机构3对下一组的所述上料区111和料盒区112进行作业。
参见图5，为一种金属试样自动分拣装置的三轴运动机构结构示意图。
参见图6，为一种金属试样自动分拣装置的第三轴组件结构示意图。
进一步的，为了保证所述抓取机构3具备三个自由度，如图5、图6所示，在本申请的部分实施例中，所述三轴运动机构2包括第一轴组件21、第二轴组件22和第三轴组件23；所述第一轴组件21设置在工作台1上，所述第二轴组件22连接所述第一轴组件21，并垂直于所述第一轴组件21，可相对于工作台1进行水平面内纵向移动；所述第三轴组件23连接所述第二轴组件22，且垂直于所述第一轴组件21和所述第二轴组件22，可相对于工作台1进行水平面内横向移动；通过第一轴组件21为所述抓取机构3提供第一自由度；通过第二轴组件22为所述抓取机构3提供第二自由度；通过第三轴组件23为所述抓取机构3提供第三自由度。
需要说明的是，这里的第一自由度是指水平面内纵向的自由度，即一般默认的空间坐标系中Y轴自由度；第二自由度是指水平面内横向的自由度，即一般默认的空间坐标系中X轴自由度；第三自由度是指空间中竖直方向的自由度，即一般默认的空间坐标系中Z轴自由度。
进一步的，为了对所述抓取机构3提供第一自由度，如图3所示，在本申请的部分实施例中，所述第一轴组件21包括第一导轨211、支柱212和第一电机213，所述第一导轨211设置在工作台1上；所述支柱212通过滑块连接所述第一导轨211，所述第一电机213连接所述支柱212，带动所述支柱212沿所述第一导轨211的轨道方向运动。
所述支柱212的数量等于或者大于两个，用于支撑所述第二轴组件22，并通过所述第一电机213驱动，以实现所述支柱212沿所述第一导轨211的轨道方向运动，即，为所述抓取机构3提供第一自由度。
为了使所述支柱212能够在所述第一导轨211上平稳运行，所述第一轴组件21还包括齿条，齿条设置在组批台5，齿条的导向方向平行与所述第一导轨211的导向方向；所述第一轴组件21通过齿轮啮合齿条。采用齿轮齿条啮合的方式进行传动，可以保证固定的传动比，不会出现皮带传动的打滑情况，且能够满足较大的传动力，使得传动过程更稳定。
进一步的，为了对所述抓取机构3提供第二自由度，在本申请的部分实施例中，所述第二轴组件22连接所述支柱212，所述第二轴组件22包括第二导轨221和第二电机222，所述第二导轨221垂直于所述第一导轨211，且与所述第一导轨211处于不同平面，所述第二电机222通过滑块连接所述第二导轨221，可相对于所述第二导轨221平移。
所述第二轴组件22还包括必要的连接件，如长条板状结构的钢材或其他材质的板状结构，以连接所述支柱212，并在其上设置第二导轨221，所述第二电机222通过滑块连接所述第二导轨221，可控制滑块在所述第二导轨221上运动，即，为所述抓取机构3提供第二自由度。
为了实现所述第二电机222驱动滑块带动电机自身在所述第二导轨221上运动，所述第二轴组件22也需要包括齿条，齿条的导向方向平行与所述第二导轨221的导向方向；第二电机222通过齿轮啮合齿条。采用齿轮齿条啮合的方式进行传动，可以保证固定的传动比，不会出现皮带传动的打滑情况，且能够满足较大的传动力，使得传动过程更稳定。
进一步的，为了对所述抓取机构3提供第三自由度，在本申请的部分实施例中，所述第三轴组件23包括第三导轨231和升降电缸232，且连接所述第二电机222，所述第三导轨231同时垂直于所述第一导轨211和所述第二导轨221，所述第三导轨231通过滑块连接所述抓取机构3，所述升降电缸232的活动端连接所述抓取机构3，由所述升降电缸232通过传动机构带动所述抓取机构3进行升降运动。
所述第三轴组件23还包括必要的连接板，以连接所述第二电机222，也可以与所述第二导轨221的滑块连接，通过连接板连接第三导轨231和升降电缸232。需要说明的是，这里升降电缸232的活动端就是整个所述三轴运动机构2的自由端。采用电缸驱动能够保证所述抓取机构3平稳升降，且可随时停止在所述第三导轨231上的任意高度的位置上。
为了能够单独控制所述取料爪31或所述取盒爪32进行升降运动，避免同时控制带来的不必要做功，所述第三导轨231包括料爪滑轨和盒爪滑轨，所述升降电缸232包括料爪电缸和盒爪电缸；所述取料爪31通过滑块连接料爪滑轨，爪板气缸的自由端连接所述取料爪31，由爪板气缸带动所述取料爪31进行升降运动；所述取盒爪32通过滑块连接盒爪滑轨，爪钩气缸的自由端连接所述取盒爪32，由爪钩气缸带动所述取盒爪32进行升降运动。
通过料爪滑轨和料爪电缸单独对所述取料爪31进行升降运动，提供第三自由度；通过盒爪滑轨和盒爪滑轨单独对所述取盒爪32进行升降运动，提供第三自由度，从而实现对所述取料爪31或所述取盒爪32的单独控制，避免不必要的做功过程。
参见图7，为一种金属试样自动分拣装置的抓取机构结构示意图。
参见图8，为一种金属试样自动分拣装置取料爪的整体结构示意图。
参见图9，为一种金属试样自动分拣装置取料爪的局部结构示意图。
为了能够实现对金属试样7进行自动抓取，保证抓取过程的稳定，如图7、图8和图9所示，在本申请的部分实施例中，所述取料爪31上包括爪板气缸311、下爪板312和上爪板313；所述下爪板312和所述爪板气缸311固定连接所述三轴运动机构2的自由末端；所述爪板气缸311的活动端连接所述上爪板313，以驱动所述上爪板313靠近或者远离所述下爪板312。
所述取料爪31还包括必要的爪手本体，所述爪板气缸311和所述下爪板312均设置在爪手本体上，通过爪手本体连接所述三轴运动机构2的自由末端；所述下爪板312固定连接在所述转手本体上，可通过螺栓连接，或者直接采用焊接的方式连接，抓取金属试样7时，所述下爪板312插入到料盒8中的金属试样7的底部，托住金属试样7，即，抓取时，金属试样7放置在所述下爪板312上；所述爪板气缸311安装在爪手本体，活动端连接所述上爪板313，所述爪板气缸311可以通过气泵和电磁阀，控制充入气缸中的气体量，从而改变气缸中活塞的位置，驱使所述上爪板313进行上下移动，即，靠近或远离所述下爪板312，通过所述下爪板312和所述上爪板313抓取金属试样7。
需要说明的是，这里所说的爪手本体为板状结构，通过爪手本体连接所述三轴运动机构2的自由末端，并在爪手本体上安装用于抓取金属试样7的必要部件。
参见图10，为一种金属试样自动分拣装置的取料爪完成试样抓取试样示意图。
参见图11，为一种金属试样自动分拣装置的取料爪抓取试样示意图。
为了保证所述取料爪31在从料盒8中抓取金属试样7，或放置金属试样7到匣钵9时，抓取稳定以及避免对未抓取的金属试样7产生影响，如图7、图8和图9所示，在本申请的部分实施例中，所述取料爪31上还设置有压紧柱314和夹取柱315；所述压紧柱314连接所述上爪板313；所述夹取柱315连接所述上爪板313，以夹取金属试样7。所述夹取柱315设置的排数至少为三排，每排夹取柱315的下端平面属于同一水平面内，以同步夹取金属试样7，所述夹取柱315采用的是弹簧柱塞，弹簧柱塞具备一定的弹力，可以避免所述取料爪31对金属试样7产生损伤。所述压紧柱315连接所述上爪板313，在料盒8中夹取金属试样7时，压紧前一排未夹取的金属试样7，以便对为夹取的金属试样7产生影响，如夹取的是边缘金属试样7，夹取前方没有金属试样7，压紧柱314对夹取工作不会产生额外影响；在将金属试样7放置到匣钵9的过程中，若放置位置的前方已经有金属试样7，则所述压紧柱314压紧前方的金属试样7，避免放置金属试样7时，破坏之前已放置的金属试样7的位置。所述压紧柱314上还设置有弹簧，使所述压紧柱314可以进行一定程度的压缩，抓取时，通过所述压紧柱314的压缩完成抓取动作，当所述取料爪31离开料盒5后，通过弹簧结构，使得所述压紧柱7的长度恢复。
为了保证所述取料爪31在抓取金属试样7时，抓取稳定以及避免未抓取的金属试样7产生影响，如图10、图11所示，在本申请的部分实施例中，所述取料爪31上还设置有压紧柱314和夹取柱315；所述压紧柱314连接所述上爪板313；所述夹取柱315连接所述上爪板313，以夹取金属试样7。所述夹取柱315设置的排数至少为三排，每排夹取柱315的下端平面属于同一水平面内，以同步夹取金属试样7。所述压紧柱315连接所述上爪板313，用于挡住每次抓取的金属试样7的侧面，同时，可避免所述取料爪31对其他不需要抓取的金属试样产生影响。为了保证所述压紧柱314的长度足够挡住金属试样7的侧面，所述压紧柱314需要达到一定长度，但是，当所述压紧柱314长度较长时，在所述取料爪31抓取金属试样7的过程中，所述压紧柱314会顶住料盒8的底部，故所述压紧柱314上还设置有弹簧，使所述压紧柱314可以进行一定程度的压缩，抓取时，通过所述压紧柱314的压缩完成抓取动作，当所述取料爪31离开料盒8后，通过弹簧结构，使得所述压紧柱7的长度恢复，以挡住抓取的金属试样7侧面。
为了保证所述取料爪31抓取完金属试样7后，稳定的完成转移工作，即，将金属试样7从料盒8中转移到匣钵9中的过程。如图9、图10所示，在本申请的部分实施例中，所述下爪板312上平面设置有限位台316，所述限位台316侧边到所述下爪板312侧边的距离为金属试样7宽度的三倍。所述限位台316的作用是，在所述取料爪31抓取金属试样7时，所述下爪板312深入料盒8中，直到所述限位台316接触到金属试样7的侧面，表明所述下爪板312到达预定深度；在转移金属试样7的过程中，由所述限位台316和所述压紧柱314分别挡住金属试样7的两侧，保证金属试样7不会意外滑落。所述限位台316侧边到所述下爪板312侧边的距离为金属试样7宽度的三倍，是因为本申请实施例提供的自动分拣装置的取料爪31每次抓取3个金属试样，每次抓取的三个金属试样的试样信息相同，但是不局限于每次转去3个金属试样，也可根据实际的生产需要，改变所述取料爪31的尺寸，以实现一次抓取其他数量的金属试样7。
参见图12，为一种金属试样自动分拣装置的取盒爪整体示意图。
参见图13，为一种金属试样自动分拣装置的取盒爪抓取料盒示意图。
为了实现将所述上料台1上层叠式料盒8最上层的空料盒转移，以及转移所述组批台5上的匣钵9，如图12、图13所示，在本申请的部分实施例中，所述取盒爪32包括爪钩气缸321和两个爪钩322，所述爪钩气缸321连接两个所述爪钩322，以控制两个所述爪钩322的张合；两个所述爪钩322上设置有插销323，以插入料盒8或匣钵9的销孔内。
进一步的，所述爪钩气缸321为薄型气缸，薄型气缸是引导活塞进行直线往复运动的圆筒形金属机件。工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。薄型气缸占空间位置少，结构轻巧，外形美观，能承受较大的横向负载，无需安装附件可直接安装于各种夹具和专用设备上。通过薄型气缸的自由端带动两个所述爪钩322，通过控制两个爪钩322的运动，实现两个所述爪钩322的张合，通过设置在所述爪钩322上的插销323，在两个所述爪钩322合并时，所述插销323插入料盒8或匣钵9的销孔内，以实现对料盒8或匣钵9的抓取。
进一步的，为了保证料盒8或匣钵9的抓取稳定，所述爪钩322上设置的插销323数量大于或等于2，以保证所述爪钩322在抓取料盒8或匣钵9后，平稳的转移料盒8或匣钵9。
参见图14，为一种金属试样自动分拣装置的检测机构结构示意图。
为了能够反馈所述抓取机构2的位置，如图14所示，在本申请的部分实施例中，所述取料爪31上还设置有料爪传感器317，以检测所述取料爪31的位置。所述料爪传感器317为光电传感器或者红外传感器，通过检测料盒8的位置，以判断所述抓取机构2需要进行的动作。
参见图14，为一种金属试样自动分拣装置的检测机构结构示意图。
为了保证检测机构4能够更准确的检测金属试样7上的试样信息，如图1、图14所示，在本申请的部分实施例中，所述检测机构4处于所述上料台1与所述组批台5之间，包括检测光源41和检测相机42；所述检测光源41与所述检测相机42处于同一直线上，所述检测光源41为金属试样7照射光亮，所述检测相机42以检测金属试样7上的试样信息。
需要说明的是，这里说的所述检测光源41与所述检测相机42处于同一直线上，是指检测光源41和检测相机42近似在一条直线上，如所述检测光源41的光源照射范围覆盖所述检测相机42的检测点。由于检测光源41和检测相机42处于三维结构及本身体积的因素，不可能保证两个装置在直线上
为了将不同试样信息的金属试样7分类放置，如图2所示，在本申请的部分实施例中，所述组批台5的上平面分为多个放置区51，多个所述放置区51上放置有匣钵9，每个所述放置区51放置具有相同试样信息的金属试样7。每个放置区51具体放置哪一类的金属试样7并不确定，需要在分次分拣工作开始前，根据当次分拣产品的具体情况，进行设置，保证每一类的金属试样7至少拥有一个放置区51，以便放置用于盛放金属试样7的匣钵9。
本申请提供的金属试样自动分拣装置，包括上料台1、三轴运动机构2、抓取机构3、检测机构4和组批台5；所述上料台1与所述组批台5并排设置，所述三轴运动机构2设置在所述组批台5上，并延伸到所述上料台1和回转输送线6的上方；所述三轴运动机构2的自由末端设置所述抓取机构3，所述抓取机构3包括取料爪31和取盒爪32，所述取料爪31和所述取盒爪32连接所述三轴运动机构2的自由末端；所述取料爪31用于抓取金属试样7，所述取盒爪32用于抓取料盒8或匣钵9；所述检测机构4设置在所述三轴运动机构2上，以检测金属试样7的试样信息。
通过所述上料台1提供装有金属试样7的料盒8，由设置在所述组批台5上的所述三轴运动机构2自由末端带动所述抓取机构3，在所述上料台1、所述组批台5和回转输送线6的上方作业，通过所述抓取机构3的取料爪31，将所述上料台1上料盒8中的金属试样7抓取后，经过所述检测装置4检测后，分类放置到所述组批台5上的匣钵8中，由所述抓取机构3的取盒爪32，将所述上料台1上空置的料盒8移开，且将所述组批台5上装有金属试样7的匣钵9抓取到回转输送线6上，也可将回转输送线6上空置的匣钵9抓取到所述组批台5上。本申请提供的金属试样自动分拣装置，可以在进行金属试样性能测试时，实现对金属试样的高效分拣。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属试样自动分拣装置，其特征在于，包括上料台(1)、三轴运动机构(2)、抓取机构(3)、检测机构(4)和组批台(5)；
所述上料台(1)与所述组批台(5)并排设置，所述三轴运动机构(2)设置在所述组批台(5)上，并延伸到所述上料台(1)和回转输送线(6)的上方；
所述三轴运动机构(2)的自由末端连接所述抓取机构(3)，所述抓取机构(3)包括取料爪(31)和取盒爪(32)，所述取料爪(31)和所述取盒爪(32)连接所述三轴运动机构(2)的自由末端；所述取料爪(31)用于抓取金属试样(7)，所述取盒爪(32)用于抓取料盒(8)或匣钵(9)；
所述检测机构(4)设置在所述三轴运动机构(2)上，以检测金属试样(7)的试样信息。
2.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述上料台(1)的上平面设置有旋转料盘(11)，所述上料台(1)内部设置有旋转电机(12)；
所述旋转电机(12)连接所述旋转料盘(11)，以驱动所述旋转料盘(11)旋转，所述旋转料盘(11)的上平面分为上料区(111)和料盒区(112)，所述上料区(111)用于放置装有金属试样(7)的料盒(8)，所述料盒区(112)用于放置空的料盒(8)。
3.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述三轴运动机构(2)包括第一轴组件(21)、第二轴组件(22)和第三轴组件(23)；
所述第一轴组件(21)包括第一导轨(211)、支柱(212)和第一电机(213)，所述第一导轨(211)设置在所述组批台(5)上；所述支柱(212)通过滑块连接所述第一导轨(211)，所述第一电机(213)连接所述支柱(212)，带动所述支柱(212)沿所述第一导轨(211)的轨道方向运动；
所述第二轴组件(22)连接所述支柱(212)，所述第二轴组件(22)包括第二导轨(221)和第二电机(222)，所述第二导轨(221)垂直于所述第一导轨(211)，且与所述第一导轨(211)处于不同平面，所述第二电机(222)通过滑块连接所述第二导轨(221)，可相对于所述第二导轨(221)平移；
所述第三轴组件(23)包括第三导轨(231)和升降电缸(232)，且连接所述第二电机(222)，所述第三导轨(231)同时垂直于所述第一导轨(211)和所述第二导轨(221)，所述第三导轨(231)通过滑块连接所述抓取机构(3)，所述升降电缸(232)的活动端连接所述抓取机构(3)，由所述升降电缸(232)通过传动机构带动所述抓取机构(3)进行升降运动。
4.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述取料爪(31)上包括爪板气缸(311)、下爪板(312)和上爪板(313)；
所述下爪板(312)和所述爪板气缸(311)固定连接所述三轴运动机构(2)的自由末端；所述爪板气缸(311)的活动端连接所述上爪板(313)，以驱动所述上爪板(313)靠近或者远离所述下爪板(312)。
5.根据权利要求4所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述取料爪(31)上还设置有压紧柱(314)和夹取柱(315)；
所述压紧柱(314)连接所述上爪板(313)；所述夹取柱(315)连接所述上爪板(313)，以夹取金属试样(7)。
6.根据权利要求4所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述下爪板(312)的上平面设置有限位台(316)，所述限位台(316)侧边到所述下爪板(312)侧边的距离为金属试样(7)宽度的三倍。
7.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述取盒爪(32)包括爪钩气缸(321)和两个爪钩(322)，所述爪钩气缸(321)连接两个所述爪钩(322)，以控制两个所述爪钩(322)的张合；
两个所述爪钩(322)上设置有插销(323)，以插入料盒(8)或匣钵(9)的销孔内。
8.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述取料爪(31)上还设置有料爪传感器(317)，以检测所述取料爪(31)的位置。
9.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述检测机构(4)处于所述上料台(1)与所述组批台(5)之间，包括检测光源(41)和检测相机(42)；
所述检测光源(41)与所述检测相机(42)处于同一直线上，所述检测光源(41)为金属试样(7)照射光亮，所述检测相机(42)以检测金属试样(7)上的试样信息。
10.根据权利要求1所述的金属试样自动分拣装置，其特征在于，所述组批台(5)的上平面分为多个放置区(51)，多个所述放置区(51)上放置有匣钵(9)，每个所述放置区(51)放置具有相同试样信息的金属试样(7)。
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