CN111842197B - 一种工件自动排序分拣系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于工件排列分拣系统技术领域，具体涉及一种工件自动排序分拣系统，包括送料器、输料装置、滑轨和传送装置。本发明所提供的工件自动排列分拣系统相较于传统工件分拣系统更为简单，并且能够有效控制工件的上料速率，提高工件的生产效率的同时减少工件间的直接磨损与挤压，可以解决传统的工件排列分拣系统中送料震动盘上料慢、磨损大等问题。

Description

一种工件自动排序分拣系统

技术领域

本发明属于工件排列分拣系统技术领域，具体涉及一种工件自动排序分拣系统。

背景技术

工件自动排列分拣系统是工件生产流水线的重要组成部分，是实现工件高质量、大批量生产的核心工序之一。它通过与安装在不同方位且具有高精度分辨率的工业相机连接，可以检验工件尺寸是否符合验收标准从而起到分拣的作用，实现合格工件的收集与次品工件的回收。

现有工件排列分拣系统通常采用传统的自动送料振动盘，该种振动盘的料斗下部设有脉冲电磁铁，可以使料斗垂直方向振动，由于弹簧片的倾斜，使料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内工件由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升直至出料口，并按预定的方向排列好进入下一道工序。一方面，其上料速度较为缓慢，不能满足企业日常大规模生产的需求。另一方面，针对有表层外覆材料要求的工件，在通过振动沿螺旋轨道上升的过程中不免出现工件间的挤压和磨损，此外，出料时未定向排列的工件也会因为两侧工件的挤压而再次落入振动盘的底端，造成工件的磨损乃至毁坏。所以传统结构的自动送料振动盘较难满足实际的生产需求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种上料快，磨损小，排列齐的工件自动排序分拣系统，可以解决传统的工件排列分拣系统中送料震动盘上料慢、磨损大等问题。

为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：

本发明提供一种工件自动排序分拣系统，包括送料器、输料装置、滑轨和传送装置；

所述送料器设有料斗和送料器支撑平台，所述料斗设有出料口，所述送料器支撑平台上部与料斗下端固定连接，所述送料器支撑平台固定在滑轨上；所述滑轨上设有升降台水平滑动轨道和螺纹杆水平滑动轨道；

所述输料装置包括输料轨道、尖端分离部件和输料轨道支撑部件，所述输料轨道倾斜设置，输料轨道上端位于出料口正下方，输料轨道下端与尖端分离部件后端面固定相连，所述输料轨道固定在输料轨道支撑部件上；所述输料轨道支撑部件固定在滑轨上；

所述传送装置包括传送带支撑架、传送带、传动装置、挡板、样品检测装置和样品收集装置，所述传送带支撑架用于支撑传送带，所述传动装置用于带动传送带，所述挡板、样品检测装置和样品收集装置沿传送带运动方向依次设置，所述挡板与传送带支撑架外侧固定相连，挡板通过挡板支架固定于传送带上方且挡板下端和传送带相贴，挡板正对尖端分离部件。

优选的，所述出料口设有出料口挡板滑动槽和出料口挡板，所述出料口挡板滑动槽固定于出料口两侧，所述出料口挡板卡置于出料口挡板滑动槽中。

优选的，所述送料器支撑平台包括支撑立柱、剪叉式升降平台、升降台水平滑动块和升降台水平滑动块固定扳扣；

所述剪叉式升降平台包括剪叉单体、滑动轴和升降支撑平台，所述升降支撑平台包括上支撑平台和下支撑平台；所述上支撑平台和下支撑平台与滑轨平行的两个侧面上设有矩形水平槽，所述滑动轴卡置于矩形水平槽中；所述剪叉单体在升降支撑平台两侧形成菱形伸缩结构，剪叉单体的上端和下端分别与滑动轴固定连接；

所述料斗通过螺纹连接固定于上支撑平台上，所述支撑立柱有四个，固定于下支撑平台上，贯穿上支撑平台四角处圆孔；

所述升降台水平滑动块通过螺纹连接固定在下支撑平台外表面，所述升降台水平滑动块固定扳扣与升降台水平滑动块两侧铰接。

优选的，所述升降台水平滑动块嵌合于升降台水平滑动轨道的轨道缝隙中，所述升降台水平滑动块活动扳扣卡于升降台水平滑动轨道下表面的内侧凹槽中。

优选的，所述输料轨道为V型轨道。

优选的，所述尖端分离部件包括尖端分离槽和软胶管，所述软胶管沿尖端分离槽内壁中心线固定于尖端分离槽中，尖端分离槽前端设有缺口，尖端分离槽与挡板正对，尖端分离槽前端面和挡板下端合页连接。

优选的，所述输料轨道支撑部件包括螺纹杆、螺纹杆水平滑动块和螺纹杆水平滑动块固定扳扣；

所述螺纹杆与输料轨道中部下端通过销连接，所述螺纹杆垂直穿过螺纹杆水平滑动块的中心孔通过螺纹杆螺栓固定于螺纹杆水平滑动块上表面；所述螺纹杆水平滑动块固定扳扣与螺纹杆水平滑动块两侧铰接。

优选的，所述螺纹杆水平滑动块嵌合于螺纹杆水平滑动轨道的轨道缝隙中，所述螺纹杆水平滑动块活动扳扣卡于螺纹杆水平滑动轨道上表面的内侧凹槽中。

优选的，所述样品检测装置包括第一检测相机、第二检测相机、环形光源和相机支撑架；

所述相机支撑架固定在传送带支撑架上，相机支撑架上端安装环形光源，环形光源位于传送带正上方，环形光源中心安装第一检测相机，所述第一检测相机用于检测工件长度，相机支撑架外侧面安装第二检测相机，第二检测相机用于检测工件内外径。

优选的，所述传送带为三角状凹槽皮带。

优选的，所述样品收集装置包括喷气枪、次品收集箱、合格品收集箱和合格品收集箱支撑座；

所述喷气枪固定在传送带支撑架外侧，喷气枪正对面为与传送带支撑架内侧相连的次品收集箱；所述合格品收集箱位于传送带末端，合格品收集箱位于传送带下方，合格品收集箱固定在合格品收集箱支撑座上。

本发明的有益效果：

1）在重力的作用下，施加于V型轨道的微小振动可使工件最终在下滑过程中迅速完成轴向排列，三角状凹槽皮带在合适的转速条件下可实现工件维持轴向状态的逐一分离，三角状凹槽皮带在检测相机与喷气枪的配合控制下可实现工件的分拣。

2）本发明所提供的工件自动排列分拣系统采用可转动的V型轨道、滑轨以及可伸缩的送料器支撑平台，通过调节V型轨道与水平面间倾斜角，可以实现工件上料速率的快速调节。同时滑轨以及可伸缩的送料器支撑平台等结构保证了料斗与V型轨道的良好衔接，并有效弥补了因倾斜角改变带来的各结构在水平、竖直方向上的位移变化。本发明所提供的工件自动排列分拣系统相较于传统工件分拣系统更为简单，并且能够有效控制工件的上料速率，提高工件的生产效率。

3）工件借助自身重力作用按轴向排列沿V型轨道下滑至尖端分离槽，结合软胶管的设计，能较大程度地避免工件间的直接磨损与挤压。

附图说明

图1为本发明提供的工件自动排序分拣系统结构示意图；

图2（a）为本发明提供的工件自动排序分拣系统的左视图；

图2（b）为本发明提供的工件自动排序分拣系统的后视图；

图3（a）为本发明挡板与尖端分离槽连接处的结构示意图；

图3（b）为本发明挡板与尖端分离槽连接处的局部放大图；

图4（a）为本发明滑轨与输料轨道支撑部件和送料器支撑平台的连接示意图；

图4（b）为本发明升降台水平滑动块与升降台水平滑动轨道连接处的仰视图；

图4（c）为本发明升降台水平滑动轨道与升降台水平滑动块连接处的剖视图；

图4（d）为本发明螺纹杆水平滑动轨道与螺纹杆水平滑动块连接处的剖视图；

图5为本发明样品检测装置的结构示意图；

其中，1、料斗；2、出料口挡板滑动槽；3、出料口挡板；4、支撑立柱；5、剪叉单体；6、滑动轴；7、升降支撑平台；8、升降台水平滑动块；9、升降台水平滑动块固定扳扣；10、V型轨道；11、尖端分离槽；12、软胶管；13、螺纹杆；14、螺纹杆水平滑动块；15、螺纹杆水平滑动块固定扳扣；16、螺纹杆螺栓；17、传送带支撑架；18、三角状凹槽皮带；19、滚动轴；20、挡板；21-1、第一检测相机；21-2、第二检测相机；22、环形光源；23、相机支撑架；24、电机；25、喷气枪；26、次品收集箱；27、合格品收集箱；28、合格品收集箱支撑座；29、螺纹杆水平滑动轨道；30、升降台水平滑动轨道。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种工件自动排序分拣系统，包括送料器、输料装置、滑轨和传送装置。

参见图1及图2（a），送料器设有料斗1、出料口挡板滑动槽2、出料口挡板3和送料器支撑平台；料斗1正对传送装置的侧面下部设有出料口，出料口挡板滑动槽2通过焊接固定于出料口两侧，出料口挡板3卡置于出料口挡板滑动槽2中；送料器支撑平台上部与料斗1下端固定连接，送料器支撑平台能够沿滑轨水平滑动并固定在滑轨上，送料器支撑平台能够调节料斗1与滑轨之间的垂直距离。

具体的，参见图1及图2（b），送料器支撑平台包括支撑立柱4、剪叉式升降平台、升降台水平滑动块8和升降台水平滑动块固定扳扣9。剪叉式升降平台包括剪叉单体5、滑动轴6和升降支撑平台7，升降支撑平台7包括上支撑平台和下支撑平台；上支撑平台和下支撑平台与滑轨平行的两个侧面上设有矩形水平槽，滑动轴6卡置于矩形水平槽中；剪叉单体5之间通过销连接，剪叉单体5在升降支撑平台7两侧形成菱形伸缩结构，位于上下两端的剪叉单体5与滑动轴6焊接固定。升降台水平滑动块8通过螺纹连接在下支撑平台外表面，升降台水平滑动块固定扳扣9与升降台水平滑动块8两侧铰接。料斗1通过螺纹连接固定于上支撑平台上，支撑立柱4分别贯穿上支撑平台四角处圆孔并通过螺纹连接固定在下支撑平台上。

参见图1和图2（a），输料装置包括输料轨道、尖端分离部件和输料轨道支撑部件，输料轨道为上下大小一致的V型轨道10，V型轨道10倾斜设置，V型轨道10上端置于出料口正下方，V型轨道10下端与尖端分离部件后端面焊接固定，输料轨道支撑部件上端固定于V型轨道10下方，输料轨道支撑部件能够沿滑轨水平滑动并固定在滑轨上，输料轨道支撑部件能够调节输料轨道倾斜角度。

具体的，参见图3（a）和图3（b），尖端分离部件包括尖端分离槽11和软胶管12，软胶管12沿尖端分离槽11内壁中心线通过焊接或胶接的方式固定于尖端分离槽11中，尖端分离槽11前端设有缺口。实际使用中，可根据工件的尺寸、形状设计软胶管12的结构和尺寸，满足工件在软胶管12的流通顺畅。

参见图1和图4（a），输料轨道支撑部件包括螺纹杆13、螺纹杆水平滑动块14和螺纹杆水平滑动块固定扳扣15，螺纹杆13与V型轨道10中部下端通过销连接，V型轨道的尖端分离槽与挡板合页连接以保持稳定，螺纹杆13垂直穿过螺纹杆水平滑动块14的中心孔通过螺纹杆螺栓固定于螺纹杆水平滑动块14上表面；螺纹杆水平滑动块固定扳扣与螺纹杆水平滑动块14两侧铰接。

参见图4（a）、图4（b）、图4（c）和图4（d），滑轨设有升降台水平滑动轨道30和螺纹杆水平滑动轨道29，升降台水平滑动轨道30和螺纹杆水平滑动轨道29固定相连且位于同一水平面。升降台水平滑动块8嵌合于升降台水平滑动轨道30的轨道缝隙中，升降台水平滑动块活动扳扣9通过逆时针旋转卡于升降台水平滑动轨道30下表面的内侧凹槽中；螺纹杆水平滑动块14嵌合于螺纹杆水平滑动轨道29的轨道缝隙中，螺纹杆水平滑动块活动扳扣15通过顺时针旋转卡于螺纹杆水平滑动轨道29上表面的内侧凹槽中。

参见图1，传送装置包括传送带支撑架17、传送带、传动装置、挡板20、样品检测装置和样品收集装置。传送带支撑架17用于支撑传送带，所述传动装置用于带动传送带，所述挡板20、样品检测装置和样品收集装置沿传送带运动方向依次设置，所述挡板20与传送带支撑架17外侧固定相连，挡板20位于传送带上方，挡板20正对尖端分离部件，所述样品检测装置与传送带支撑架17固定相连，所述样品收集装置用于收集工件。

参见图1，传送带为三角状凹槽皮带18。传送带支撑架17左右两侧分别装有一个滚动轴19，两个滚动轴19共同支承三角状凹槽皮带18。本发明采用的三角状凹槽皮带18基于三角状端角可以很好地对圆柱形的工件进行固定，实际使用中可根据工件的尺寸和形状设计凹槽的结构和尺寸，以实现凹槽对工件的固定作用。

参见图1、图3（a）及图3（b），挡板20与传送带支撑架17外侧固定连接，挡板20位于三角状凹槽皮带18上方，挡板20下端和三角状凹槽皮带18相贴，挡板20正对于尖端分离槽11，挡板20下端与尖端分离槽11前端面合页连接。

参见图5，样品检测装置包括第一检测相机21-1、第二检测相机21-2、环形光源22和相机支撑架23。相机支撑架23固定在传送带支撑架17上，相机支撑架23上端安装环形光源22，环形光源22位于三角状凹槽皮带18正上方，环形光源22中心安装第一检测相机21-1，第一检测相机21-1用于检测工件长度，相机支撑架23外侧面安装第二检测相机21-2，第二检测相机21-2用于检测工件内外径。

参见图1，样品收集装置包括喷气枪25、次品收集箱26、合格品收集箱27和合格品收集箱支撑座28。喷气枪25固定在传送带支撑架外侧，喷气枪25正对面为与传送带支撑架17内侧相连接的次品收集箱26，合格品收集箱27位于三角状凹槽皮带18末端，合格品收集箱27位于三角状凹槽皮带18下方，合格品收集箱27固定在合格品收集箱支撑座28上。

传动装置为电机24，电机24通过滚动轴19带动三角状凹槽皮带18运动。

本发明的工作原理：

具体使用中，工件首先进入料斗1，出料口挡板3通过气动控制每隔一段时间沿竖直方向提起，工件从出料口落入具有一定倾斜角度的V型轨道10内，工件落下后给予V型轨道10微小震动，工件借助自身重力作用，最终可按轴向排列沿V型轨道10下滑至尖端分离槽11，工件在相邻端面挤压作用下依次进入软胶管12，工件从软胶管12滑出后稳定于尖端分离槽上11，当三角状凹槽皮带18的凹槽正对尖端分离槽11的缺口时，工件从尖端分离槽11下落至三角状凹槽皮带18。三角状凹槽皮带18在电机24带动下实现运动，工件随三角状凹槽皮带18运动至样品检测装置处进行内外径以及长度的检测，如果该工件满足验收标准，工件将随三角状凹槽皮带18运动至末端落入合格品收集箱27内，如果该工件不满足验收标准，该工件经过喷气枪25时被喷气枪25喷入次品收集箱26中实现次品回收。

本发明所设计的工件自动排列分拣系统，当V型轨道10与水平面间倾斜角固定时，可通过螺纹杆螺栓16在竖直方向上固定螺纹杆13，并转动两侧与螺纹杆水平滑动块14铰接的螺纹杆水平滑动块固定扳扣15，使螺纹杆水平滑动块固定扳扣15分别卡于螺纹杆水平滑动轨道29上表面的两侧内槽，在水平方向上固定螺纹杆13。相应地，剪叉式升降平台在升降台水平滑动块8的作用下沿升降台水平滑动轨道30移动至合适位置后，两侧升降台水平滑动块固定扳扣9分别卡于升降台水平滑动轨道30下表面的两侧内槽，以固定剪叉式升降平台的水平位置，同时上支撑平台可在竖直方向上沿支撑立柱4移动至合适位置，使料斗1出料口位于V型轨道10上端正上方，相距距离使工件平稳落入V型轨道10即可，并拧紧套于支撑立柱4上的螺栓，使其抵于上支撑平台表面，以固定剪叉式升降平台的竖直位置。通过螺纹杆水平滑动块14、升降台水平滑动块8和滑轨的设置可以弥补因上提或下拉螺纹杆13改变V型轨道10与水平面间倾斜角时带来的水平位移。

本发明所提供的工件自动排列分拣系统，在重力的作用下，工件下落过程施加于V型轨道10的微小振动可使工件最终在下滑过程中迅速完成轴向排列，三角状凹槽皮带18在合适的转速条件下可实现工件维持轴向状态的逐一分离，三角状凹槽皮带18在检测相机21与喷气枪25的配合控制下实现工件的分拣。采用可转动的V型轨道10、滑轨以及可伸缩的送料器支撑平台，通过调节V型轨道10与水平面间倾斜角，可以实现工件上料速率的快速调节。滑轨以及可伸缩的送料器支撑平台等结构保证了料斗与V型轨道10的良好衔接，并有效弥补了因倾斜角改变带来的各结构在水平、竖直方向上的位移变化。工件借助自身重力作用按轴向排列沿V型轨道10下滑至尖端分离槽11，结合软胶管12的设计，能较大程度地避免工件间的直接磨损与挤压。本发明所提供的工件自动排列分拣系统相较于传统工件分拣系统更为简单，并且能够有效控制工件的上料速率，提高工件的生产效率的同时减少工件间的直接磨损与挤压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，包括送料器、输料装置、滑轨和传送装置；

所述送料器设有料斗和送料器支撑平台，所述料斗设有出料口，所述送料器支撑平台上部与料斗下端固定连接，所述送料器支撑平台固定在滑轨上；所述滑轨上设有升降台水平滑动轨道和螺纹杆水平滑动轨道；

所述输料装置包括输料轨道、尖端分离部件和输料轨道支撑部件，输料轨道为V型轨道，所述输料轨道倾斜设置，输料轨道上端位于出料口正下方，输料轨道下端与尖端分离部件后端面固定相连，所述输料轨道固定在输料轨道支撑部件上；所述输料轨道支撑部件固定在滑轨上；

所述输料轨道支撑部件包括螺纹杆、螺纹杆水平滑动块和螺纹杆水平滑动块固定扳扣；

所述螺纹杆与输料轨道中部下端通过销连接，所述螺纹杆垂直穿过螺纹杆水平滑动块的中心孔通过螺纹杆螺栓固定于螺纹杆水平滑动块上表面；所述螺纹杆水平滑动块固定扳扣与螺纹杆水平滑动块两侧铰接；

所述尖端分离部件包括尖端分离槽和软胶管，所述软胶管沿尖端分离槽内壁中心线固定于尖端分离槽中，尖端分离槽前端设有缺口，尖端分离槽与挡板正对，尖端分离槽前端面和挡板下端合页连接；

所述传送装置包括传送带支撑架、传送带、传动装置、挡板、样品检测装置和样品收集装置，所述传送带支撑架用于支撑传送带，所述传动装置用于带动传送带，所述挡板、样品检测装置和样品收集装置沿传送带运动方向依次设置，所述挡板与传送带支撑架外侧固定相连，挡板通过挡板支架固定于传送带上方且挡板下端和传送带相贴，挡板正对尖端分离部件。

2.根据权利要求1所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，

所述出料口设有出料口挡板滑动槽和出料口挡板，所述出料口挡板滑动槽固定于出料口两侧，所述出料口挡板卡置于出料口挡板滑动槽中。

3.根据权利要求1所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，

所述送料器支撑平台包括支撑立柱、剪叉式升降平台、升降台水平滑动块和升降台水平滑动块固定扳扣；

所述剪叉式升降平台包括剪叉单体、滑动轴和升降支撑平台，所述升降支撑平台包括上支撑平台和下支撑平台；所述上支撑平台和下支撑平台与滑轨平行的两个侧面上设有矩形水平槽，所述滑动轴卡置于矩形水平槽中；所述剪叉单体在升降支撑平台两侧形成菱形伸缩结构，剪叉单体的上端和下端分别与滑动轴固定连接；

所述料斗通过螺纹连接固定于上支撑平台上，所述支撑立柱有四个，固定于下支撑平台上，贯穿上支撑平台四角处圆孔；

所述升降台水平滑动块通过螺纹连接固定在下支撑平台外表面，所述升降台水平滑动块固定扳扣与升降台水平滑动块两侧铰接。

4.根据权利要求3所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，所述升降台水平滑动块嵌合于升降台水平滑动轨道的轨道缝隙中，所述升降台水平滑动块活动扳扣卡于升降台水平滑动轨道下表面的内侧凹槽中。

5.根据权利要求1所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，所述螺纹杆水平滑动块嵌合于螺纹杆水平滑动轨道的轨道缝隙中，所述螺纹杆水平滑动块活动扳扣卡于螺纹杆水平滑动轨道上表面的内侧凹槽中。

6.根据权利要求1所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，所述样品检测装置包括第一检测相机、第二检测相机、环形光源和相机支撑架；

所述相机支撑架固定在传送带支撑架上，相机支撑架上端安装环形光源，环形光源位于传送带正上方，环形光源中心安装第一检测相机，所述第一检测相机用于检测工件长度，相机支撑架外侧面安装第二检测相机，第二检测相机用于检测工件内外径。

7.根据权利要求1所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，所述传送带为三角状凹槽皮带。

8.根据权利要求1所述的一种工件自动排序分拣系统，其特征在于，所述样品收集装置包括喷气枪、次品收集箱、合格品收集箱和合格品收集箱支撑座；

所述喷气枪固定在传送带支撑架外侧，喷气枪正对面为与传送带支撑架内侧相连的次品收集箱；所述合格品收集箱位于传送带末端，合格品收集箱位于传送带下方，合格品收集箱固定在合格品收集箱支撑座上。

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