CN112960417B - 一种自动装填装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动装填装置，包括壳体，其内部设置开口向上的储存腔体，壳体的侧壁上设置有与储存腔体相互连通的出球口；分拣装置，其包括拨轮和旋转驱动机构，拨轮位于储存腔体内，旋转驱动机构驱动拨轮旋转，拨轮的旋转轴线与储存腔体的中轴线共线，拨轮的侧壁周向阵列设置有多个拨齿，任意两个相邻的拨齿与壳体的内壁之间形成装填空间，出球口可与任一个装填空间相连通，壳体的内壁上水平设置有限位板，限位板延伸至出球口，该自动装填装置将储球和分拣功能区结合在一起，减少功能区的设置和管道的排布，减少空间占位，实现自动装填装置的小型化，提高便携性，另外可防止多个球体卡在出球口，提高运行有序性和顺滑度。

Description

一种自动装填装置

技术领域

本发明涉及装填领域，特别涉及一种自动装填装置。

背景技术

在一些需要实现球体发射或分拣的场景中，需要先对球体或者物料进行排列装填，现有的球体自动装填机构设有储球仓，储球仓底部设有输送管道，储球仓内的球通过输送管道进入到分拣仓进行分拣，最后从分拣仓中的输出管道排出，使多个球体可以排列整齐并均匀输出，但其整体上功能分区过多，导致空间占位过大、不便安装，并且运输效率低。

发明内容

本发明目的在于提供一种自动装填装置，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种自动装填装置，包括：壳体，其内部设置开口向上的储存腔体，所述壳体的侧壁上设置有与所述储存腔体相互连通的出球口；分拣装置，其包括拨轮和旋转驱动机构，所述拨轮位于所述储存腔体内，所述旋转驱动机构驱动所述拨轮旋转，所述拨轮的旋转轴线与所述储存腔体的中轴线共线，所述拨轮的侧壁周向阵列设置有多个拨齿，任意两个相邻的所述拨齿与所述壳体的内壁之间形成装填空间，所述出球口可与任一个所述装填空间相连通，所述壳体的内壁上水平设置有限位板，所述限位板延伸至所述出球口。

该技术方案至少具有如下的有益效果：多个待装填的球体放入壳体的储存腔体内，启动旋转驱动机构并带动拨轮、拨齿进行旋转，随着拨轮的转动，球体掉落入装填空间内，并随拨齿的拨动沿壳体内壁进行旋转，当旋转至出球口后，球体失去内壁向心的支持力，做离心运动排出出球口，该自动装填装置将储球功能区和分拣功能区结合在一起，使得即可实现储球又可实现分拣，减少功能区的设置和管道的排布，减少空间占位，实现自动装填装置的小型化，提高便携性，另外通过将限位板设置在出球口的上方，限制在储存腔体的球体直接掉落至出球口处，防止出现多个球体卡在出球口的现象，提高使用顺滑度，减少磨损，提高使用寿命。

作为上述技术方案的进一步改进，所述装填空间包括自下而上叠加的多个输送空间，所述限位板设置在自下而上第一个所述输送空间和第二个所述输送空间之间的交界处，所述出球口位于自下而上第一个所述输送空间内。每个输送空间内可以放置一个球体，在一个装填空间内，最底下的输送空间的球体从出球口中输出后，经过拨轮的转动，上一层球体失去了限位板对其的承托，使得上一层输送空间中的球体随其重力作用，向下滑落至最下层的输送空间，直至拨齿转动一周后，该掉落的球体在离心力作用下从出球口排出，该自动装填装置设有多层输送空间，增大了装填容量，同时因为一个装填空间内上下排列有多个球体，一球输出后其上的球补入已输出球的空位，减少空球的几率，提高射频稳定性，提高运动的有序性和顺滑度。

作为上述技术方案的另一种改进，所述壳体内底面设有导向槽，所述导向槽与所述出球口相连通，所述装填空间包括出球空间，所述出球口与所述出球空间相连通，所述导向槽与所述出球空间相连通。在拨轮的转动过程中，以即将被拨齿拨出球体的装填空间为出球空间，出球空间内的球体掉落至导向槽内，并沿着导向槽滑动至出球口并排出，为即将排出的球体提供了导向的作用，避免待排出的球体继续沿壳体内壁进行旋转，提高排球频率稳定性，提高装置运行时的有序性和顺滑度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导向槽与所述装填空间旋转所形成的轨迹相切。球体在旋转过程中，失去壳体内壁的支持力后，将会作沿切线方向作离心运动，将导向槽设置为与装填空间旋转所形成的轨迹相切的形状，使得球体在排出出球口时，沿其运动的切线方向进行排出，方便球体的排出，防止球体卡在出球口处，提高排球频率的稳定性，提高装置运行的有序性和顺滑度。

作为上述技术方案的另一种改进，所述壳体内底面与所述出球口的切向处设有抬升凸台，所述抬升凸台的顶面朝远离所述出球口的方向向下倾斜。避免球体在惯性的作用下，冲出导向槽的现象，同时在最下层输送空间的球体排出后，其上一层输送空间的球体可以沿抬升凸台的顶面向下滚落至下层输送空间，减少球体因重力下坠而冲撞壳体底面导致的损坏，同时防止上层球体滚落至出球口处，提高装置运行的有序性，避免多球体堵塞出球口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导向槽与所述抬升凸台之间为圆角过渡。减少球体在惯性的作用下，越过导向槽撞击到抬升凸台的臂面的现象，将导向槽与抬升凸台之间设为圆角过渡，减少球体因为运动冲撞造成的损坏。

作为上述技术方案的另一种改进，所述壳体内底面呈弧形凹面状。壳体内底面的形状为贴合球体的弧形凹面状，减少因为球体与壳体之间的摩擦，导致的球体或壳体的磨损，同时也提高壳体的强度和使用寿命。

作为上述技术方案的另一种改进，所述拨齿上设有轴承，所述轴承的旋转轴线呈竖直设置，所述轴承位于所述装填空间内。拨齿以滚动的轴承拨动装填空间内的球体，减少与球体之间的摩擦，减少磨损。

作为上述技术方案的另一种改进，所述拨齿的顶面设有向上延伸的导向柱。在拨轮旋转时，带动多个拨齿上的导向柱进行旋转，储存腔体内存有多个球体并高于拨轮时，通过导向柱对拨轮上方的多个球体进行搅拌，对拨轮上方的球体起到均匀、导向的作用，使得其可随下层球体的排出而顺势落入到装填空间内，提高排球频率稳定性。

作为上述技术方案的另一种改进，拨轮的顶面设有导向凸台，所述导向凸台呈中部凸起且四周逐渐向下倾斜的斜面形状。将球体放置进储存腔体后，球体随导向凸台向壳体的四周滚落，并落入到装填空间内，提高排球频率稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明一实施例提供的自动装填装置的结构图；

图2是本发明一实施例提供的自动装填装置的侧剖图；

图3是本发明一实施例提供的壳体的剖视图。

附图中：110-壳体、120-出球口、130-拨轮、140-拨齿、150-限位板、160-出球空间、210-旋转驱动机构、220-输送空间、230-轴承、240-导向柱、250-导向凸台、310-导向槽、320-抬升凸台。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，自动装填装置包括壳体110，其内部设置开口向上的储存腔体，壳体110的侧壁上设置有与储存腔体相互连通的出球口120；分拣装置，其包括拨轮130和旋转驱动机构210，拨轮130位于储存腔体内，旋转驱动机构210驱动拨轮130旋转，拨轮130的旋转轴线与储存腔体的中轴线共线，拨轮130的侧壁周向阵列设置有多个拨齿140，任意两个相邻的拨齿140与壳体110的内壁之间形成装填空间，出球口120可与任一个装填空间相连通，壳体110的内壁上水平设置有限位板150，限位板150延伸至出球口120。具体的，拨轮130的侧壁周向阵列设有多个拨齿140，任意两个相邻的拨齿140于壳体110内壁之间形成装填空间，将多个待装填的球体放入壳体110的储存腔体内，启动旋转驱动机构210并带动拨轮130、拨齿140进行旋转，位于拨轮130上部的部分球体随着拨轮130的转动，掉入到无限位板150相隔的装填空间内，每个装填空间内可以放置一个球体，当其中一个装填空间与壳体110侧壁的出球口120连通时，即对应装填空间的球体滚动至出球口120处，使得该球体在出球口120处失去外壳内壁的向心支持力，而作离心运动，最后从出球口120排出，位于拨轮130上方的球体则继续掉落入装填空间内，随着拨轮130的不断旋转，实现不同装填空间不断排出其内的球体，储存腔体上的球体不断掉入空缺的装填空间内，进而实现即可储球又可分拣的自动装填功能，减少功能区的设置和管道的排布，安装方便，减少空间占位，实现自动装填装置的小型化，提高便携性，另外，通过将限位板150设置在出球口120的上方，限制在储存腔体的球体直接掉落至出球口120处，使得需要空缺的装填空间旋转至离开出球口120后，才允许上方球体因重力的作用的掉落，防止出现多个球体卡在出球口120的现象，提高使用顺滑度，减少磨损，提高使用寿命。

实际上，壳体110内部储存腔体的形状可以呈圆柱状，同时因为拨轮130的旋转轴线与储存腔体的中轴线共线，使得装填空间大小和形状时刻保持相近，提高球体在装填空间内滚动的顺滑性，另外，出球口120可与任一个装填空间相连通，使得每个装填空间的球体都可以从出球口120排出。需要说明的是，限位板150水平延伸至出球口120，即限位板150至少设置在出球口120的上方，以限制上层球体的滚落至出球口120，防止上层的球体干扰即将排出出球口120的球体，提高运动的有序性，防止多球体卡在出球口120处，本实施例不对限位板150的形状作具体限制，只要能实现限制上层球体下落的作用即可，实际上，限位板150可以在壳体110内壁上水平延伸，但是应存在缺口，以使上层球体在拨轮130转动过程中，可以掉落入下层的装填空间内，此外，限位板150可以与壳体110一体成型，也可以独立设置并连接在壳体110上，本实施例不对限位板150的形状与连接方式作具体限制。

为了提高装填容量，在一些实施例中，装填空间包括自下而上叠加的多个输送空间220，限位板150设置在自下而上第一个输送空间220和第二个输送空间220之间的交界处，出球口120位于自下而上第一个输送空间220内，每个装填空间内设有自下而上叠加的多个输送空间220，每个输送空间220内可以放置一个球体，在同个装填空间内，最底下的输送空间220的球体从出球口120中输出后，经过拨轮130的转动，该输送空间220失去与出球口120相通的关系，同时上层球体也失去了限位板150对其的承托，使得上层输送空间220中的球体随其重力作用，向下滑落至下一层的输送空间220内，直至拨齿140转动一周后，使得掉落至最下层的球体在离心力作用下从出球口120排出，该自动装填装置设有多层输送空间220，增大了装填容量，同时因为一个装填空间内上下排列有多个球体，一球输出后其上的球补入已输出球的空位，减少空球的几率，提高射频稳定性。

而且，限位板150设在自下而上第一、二个输送空间220之间的交界处，当一个装填空间与出球口120相通时，限位板150可限制上一层输送空间220的球体掉落至最下层输送空间220内，防止出现多球卡在出球口120的现象，另外，出球口120位于最下层的输送空间220，使得只有拨齿140拨动最下层的输送空间220的球体才能被送出，提高运动的有序性和顺滑度，此外，也可以在出球口120的上方，并且在自下而上第二个输送空间220内设有塔簧，塔簧切向设置，同时部分侧壁位于壳体110内，两端位于壳体110外部，使得在其内运输的球体在撞击塔簧后，塔簧振动，塔簧通过给球体提供切向的弹性力，使得球体继续转向，防止球体落入出球口120内，提高运行顺滑度。

另外，参照图3，在一些实施例中，壳体110内底面可以设有导向槽310，导向槽310与出球口120相连通，装填空间包括出球空间160，出球口120与出球空间160相连通，导向槽310与出球空间160相连通。以即将被拨齿140拨出球体的装填空间为出球空间160，随着拨轮130的转动，导向槽310与出球空间160连通后，出球空间160内的球体被拨齿140拨入导向槽310内，并沿导向槽310的方向滑动并从出球口120排出，导向槽310为即将排出的球体提供了导向作用，避免待排出的球体因为惯性而略过出球口120，继续沿壳体110内壁进行旋转，提高球体排出频率的稳定性，同时防止球体撞击出球口120边缘，减少卡在出球口120的现象，提高装置运行的有序性和顺滑度。实际上，储存腔体的中部设有拨轮130，出球口120开在了壳体110的侧壁上，使得出球口120的两侧各自通过拨轮130的侧壁及壳体110的侧壁围成通道，导向槽310设置在出球口120的一侧，导向槽310的一端直接连通出球口120，另一端可以在壳体110内底面进行延伸，但是两端并不相互连通，若在出球口120另一侧通道也设有导向槽310或者说导向槽310的两端连通，下层球体经过出球口120一侧的通道排出后，上层的球体经过重力和拨齿140拨动的作用下，将掉落入出球口120另一侧导向槽310内，容易使得拨轮130被卡。

如图3所示，为提高自动装填装置运行的有序性，导向槽310与装填空间旋转所形成的轨迹相切。球体通过壳体110内壁的支持力做圆周运动时，当掉入到与球体轨迹相切的导向槽310，使得球体失去了壳体110内壁的支持力，并沿球体原运动的切线方向飞出，导向槽310引导球体，并方便球体的排出，防止球体卡在出球口120，减少球体因为惯性作用而略过出球口120的现象，提高排球频率的稳定性，进而提高自动装填装置运行的有序性和顺滑度。另外，可以通过在壳体110内底面与出球口120的切向处设有抬升凸台320，抬升凸台320的顶面朝远离出球口120的方向向下倾斜，避免球体在惯性作用下，冲出导向槽310，同时最下层输送空间220的球体排出后，其上一层输送空间220的球体可以沿抬升凸台320的顶面向下滚落至下层输送空间220内，并在壳体110内底面进行移动，减少了上层球体下坠时冲撞、磕碰壳体110底面导致的损坏，同时防止上层球体回落滚下至出球口120处，防止卡住出球口120，提高装置运行的有序性，在一些实施例中，可以在抬升凸台320上设有避让通道，使得拨齿140可以顺利通过该避让通道，同时避让通道的宽度小于球体的球径，使得球体能被挡住。

参照图2和图3，为了减少球体的摩擦，提高顺滑度，在一些实施例中，可以将导向槽310与抬升凸台320之间设为圆角过渡，减少球体在惯性的作用下，越过导向槽310撞击到抬升凸台320的臂面的现象，将导向槽310与抬升凸台320之间设为圆角过渡，减少球体因为运动冲撞造成的损坏。同时，也可以将壳体110内底面设为呈弧形的凹面状，贴合球体形状，减少因为球体与壳体110之间的摩擦，导致的球体或壳体110的磨损，同时也提高壳体110的强度和使用寿命。在实际使用过程中，可以在拨齿140上设有轴承230，轴承230的旋转轴线呈竖直设置，轴承230位于装填空间内，拨齿140以滚动的轴承230拨动装填空间内的球体，减少与球体之间的摩擦，减少磨损，提高顺滑度。

另外，参照图2，拨齿140的顶面可以设有向上延伸的导向柱240，在拨轮130旋转时，带动多个拨齿140上的导向柱240进行旋转，储存腔体内存有多个球体并高于拨轮130时，通过导向柱240对拨轮130上方的多个球体进行搅拌，对拨轮130上方的球体起到均匀、导向的作用，使得其可随下层球体的排出而顺势落入到装填空间内，同时使得落入装填空间的球体数量趋于均匀，减少空球的概率，提高排球频率稳定性。此外，也可以通过在拨轮130的顶面设有导向凸台250，并且导向凸台250呈中部凸起且四周逐渐向下倾斜的斜面形状，将球体放置进储存腔体后，球体随导向凸台250向壳体110的四周滚落，并落入到装填空间内，提高排球频率稳定性。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种自动装填装置，其特征在于：包括：

壳体（110），其内部设置开口向上的储存腔体，所述壳体（110）的侧壁上设置有与所述储存腔体相互连通的出球口（120）；

分拣装置，其包括拨轮（130）和旋转驱动机构（210），所述拨轮（130）位于所述储存腔体内，所述旋转驱动机构（210）驱动所述拨轮（130）旋转，所述拨轮（130）的旋转轴线与所述储存腔体的中轴线共线，所述拨轮（130）的侧壁周向阵列设置有多个拨齿（140），任意两个相邻的所述拨齿（140）与所述壳体（110）的内壁之间形成装填空间，所述出球口（120）可与任一个所述装填空间相连通，所述壳体（110）的内壁上水平设置有限位板（150），所述限位板（150）延伸至所述出球口（120）；

所述装填空间包括自下而上叠加的多个输送空间（220），所述限位板（150）设置在自下而上第一个所述输送空间（220）和第二个所述输送空间（220）之间的交界处，所述出球口（120）位于自下而上第一个所述输送空间（220）内；

所述拨齿（140）的顶面设有向上延伸的导向柱（240）。

2.根据权利要求1所述的一种自动装填装置，其特征在于：所述壳体（110）内底面设有导向槽（310），所述导向槽（310）与所述出球口（120）相连通，所述装填空间包括出球空间（160），所述出球口（120）与所述出球空间（160）相连通，所述导向槽（310）与所述出球空间（160）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种自动装填装置，其特征在于：所述导向槽（310）与所述装填空间旋转所形成的轨迹相切。

4.根据权利要求2所述的一种自动装填装置，其特征在于：所述壳体（110）内底面与所述出球口（120）的切向处设有抬升凸台（320），所述抬升凸台（320）的顶面朝远离所述出球口（120）的方向向下倾斜。

5.根据权利要求4所述的一种自动装填装置，其特征在于：所述导向槽（310）与所述抬升凸台（320）之间为圆角过渡。

6.根据权利要求2所述的一种自动装填装置，其特征在于：所述壳体（110）内底面呈弧形凹面状。

7.根据权利要求1所述的一种自动装填装置，其特征在于：所述拨齿（140）上设有轴承（230），所述轴承（230）的旋转轴线呈竖直设置，所述轴承（230）位于所述装填空间内。

8.根据权利要求1所述的一种自动装填装置，其特征在于：拨轮（130）的顶面设有导向凸台（250），所述导向凸台（250）呈中部凸起且四周逐渐向下倾斜的斜面形状。

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