CN113023297A - 基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置及其送料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置及其送料方法。现有刹车片送料装置易发生刹车片堆叠和卡死，且难以保证刹车片正面朝上。本发明的进料口固定在台面上；振动电机与台面固定，底部与电机安装板一固定；电机安装板一与机架通过角度调节装置连接；进料口两侧均设有输出口，且位于两个输出口之间设有圆弧板；进料口的每个输出口侧部设有一块弧形导板；两块弧形导板与台面两侧的两块竖板分别正对，形成两个送料通道；进料口的每个输出口顶部设有一块挡板；送料通道的输入口位置固定有橡胶布；送料通道的输出口处设有翻转装置。本发明解决刹车片送料过程中的堆叠和卡死问题，并实现姿态调整，且在最终输出前实现刹车片正面朝上。

Description

基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置及其送料方法

技术领域

本发明涉及一种振动送料装置，尤其涉及一种基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置及其送料方法。

背景技术

目前刹车片加工主要通过自动化流水线实现，过程包括喷砂、机械臂抓取、喷漆、烘干。流水线加工中刹车片往往会出现堆叠、姿态无序、正反面不统一的状况，但机械臂抓取对刹车片姿态具有一定的要求：1、刹车片在输送过程中不产生堆叠。2、刹车片能排列整齐，具有一定纵向间距且正面朝上，使摄像机能精确识别刹车片，实现机械臂抓取。因此设计一种能解决刹车片堆叠，并能调整刹车片姿态和正反面的装置具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置及其送料方法，解决刹车片送料过程中的堆叠和卡死问题，并实现姿态调整，且在最终输出前，在视觉识别和转臂作用下实现刹车片正面朝上。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，包括机架、振动电机、角度调节装置、翻转装置、工作台和偏振装置。所述的工作台包括台面、弧形导板、橡胶布、挡板和进料口；所述的进料口固定在台面上；台面倾斜设置；振动电机的顶部与台面固定，底部与电机安装板一固定；电机安装板一与机架通过角度调节装置连接；进料口两侧均设有输出口，且位于两个输出口之间设有圆弧板；进料口的每个输出口侧部设有一块弧形导板，弧形导板固定在台面上；两块弧形导板与固定在台面两侧的两块竖板分别正对，形成两个送料通道；沿远离进料口的输出口方向，送料通道的宽度逐渐减小；进料口的每个输出口顶部设有一块挡板；挡板两侧分别与对应一块竖板和弧形导板固定；送料通道的输入口位置固定有橡胶布。

所述的偏振装置包括连接板、连杆、偏心圆块和伺服电机；所述的伺服电机通过电机安装板二固定在机架上；所述的偏心圆块固定在伺服电机的输出轴上；所述连杆的一端套置在偏心圆块外，另一端与连接板通过螺栓五和外六角螺母固定连接；连接板与电机安装板一固定，偏心圆块的转动中心线与电机安装板一调节角度时的转动中心线平行。

所述的翻转装置由转臂、旋转电机、电机安装板三和摄像机组成；所述转臂的一端与旋转电机的输出轴固定；旋转电机通过电机安装板三固定在机架上；所述的摄像机固定在机架上，并位于送料通道的输出口正上方。所述的翻转装置设有两个，两个翻转装置位于两个送料通道侧部。摄像机的信号输出端接控制器，旋转电机由控制器控制。

优选地，所述的角度调节装置包括角度调节板、固定板、滑块和外滑轨；所述的电机安装板一与滑块固定，滑块与外滑轨构成滑动副；外滑轨的两端均开设有螺纹孔，一端的螺纹孔与角度调节板开设的圆弧槽通过螺栓四连接，另一端的螺纹孔与固定板开设的通孔通过螺栓四连接；角度调节板的圆弧槽内、外弧面的中心轴线与固定板的通孔中心轴线重合；角度调节板和固定板间距设置，且均与机架固定。

优选地，所述的橡胶布开设的通孔与挡板的螺纹孔通过螺栓一固定。

优选地，所述进料口的输入口上方设有带传动机构。

优选地，所述的偏心圆块与伺服电机的输出轴通过平键连接；法兰与连杆固定。

该基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的送料方法，具体如下：

步骤一、刹车片从进料口进入；振动电机产生垂直于台面的激振力，当垂直于台面的激振力大于刹车片重力时，刹车片被振离台面，并在进料口的圆弧板导向作用下向进料口两侧的两个输出口输送，圆弧板减少刹车片卡死的情况发生；同时，伺服电机转动，带动偏心圆块，偏心圆块在连杆内转动从而带动连杆，使电机安装板一和滑块在外滑轨上来回振动，形成平行于台面的激振力；进料口输出口处的刹车片在垂直于台面的激振力、平行于台面的激振力以及自身重力作用下进入对应的送料通道，且在挡板作用下刹车片只能逐个进入送料通道。

步骤二、刹车片进入送料通道后继续在平行于台面的激振力作用下沿送料通道滑动；刹车片在通过橡胶布时，受到橡胶布的阻力作用，下滑变慢，通过橡胶布后下滑变快，从而实现相邻两片刹车片之间设有间距；且由于送料通道的宽度逐渐减小，刹车片在送料通道内沿送料通道的输入口至输出口逐个排列。

步骤三、刹车片被输送到送料通道的输出口时，摄像机拍摄刹车片图像，若控制器判别摄像机拍摄刹车片图像中刹车片反面朝上，则发送信号控制旋转电机转动，带动转臂转动一圈，转臂给刹车片竖直向下的作用力，实现刹车片翻转；若控制器判别摄像机拍摄刹车片图像中刹车片正面朝上，则旋转电机不动，刹车片顺利通过送料通道的输出口。

优选地，执行步骤一之前，先调节台面角度，具体过程如下：拧松固定板和角度调节板上的螺栓四以及连接板上的外六角螺母，使角度调节板上的螺栓四沿角度调节板的圆弧槽滑动，从而使电机安装板一和连接板绕固定板上的螺栓四摆动，带动连杆摆动；调整好台面角度后，再拧紧固定板和角度调节板上的螺栓四以及连接板上的外六角螺母。

优选地，通过改变振动电机的振动频率与电压、伺服电机的脉冲频率和台面的偏转角度，从而改变刹车片在送料通道中的下滑速度。

更优选地，振动电机的振动频率为43.3Hz、电压为100V，伺服电机的脉冲频率为44Hz，台面与水平面的夹角为25°。

本发明具有以下有益效果：

(1)在伺服电机带动偏心圆块产生平行于台面的激振力与振动电机产生垂直于台面的激振力复合作用下，刹车片受垂直于台面的激振力大于反方向重力分力时，会振离台面，并在进料口的圆弧板导向作用下向进料口两侧的两个输出口输送，圆弧板可减少刹车片卡死的情况发生；且进料口输出口处的刹车片在具有一定角度的台面上受平行于台面的激振力，实现快速下滑。因此，刹车片在圆弧板、复合激振力和刹车片自身重力作用下，堆叠和堵塞送料通道发生卡死现象。

(2)进料口输出口处的刹车片只能逐个通过挡板，堆叠的刹车片将进一步分离；刹车片在通过橡胶布时，受到橡胶布的阻力作用，下滑变慢，通过橡胶布后下滑变快，从而实现相邻两片刹车片之间设有间距，使得后续机械臂更加容易识别和抓取；且由于送料通道的宽度逐渐减小，使得刹车片在送料通道内沿送料通道的输入口至输出口逐个排列。

(3)刹车片在送料通道的输出口时，摄像机识别刹车片正反面，正面刹车片正常通过，掉入下一工序进行传输，并被机械手识别抓取，反面刹车片被摄像机识别后，控制器发送信号给旋转电机，旋转电机带动转臂转动一圈，转臂给刹车片竖直向下作用力，实现刹车片翻转，掉入下一工序进行传输，并被机械手识别抓取。因此，本发明能实现刹车片正面朝上被机械手识别抓取。

附图说明

图1为本发明基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的结构侧视图；

图2为本发明基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的结构立体图；

图3为本发明中工作台的俯视图；

图4为本发明中工作台、角度调节装置和机架的装配以及角度调节装置的局部放大图；

图5为本发明中偏振装置的结构立体图；

图6为本发明中翻转装置的结构立体图；

图7为刹车片的一个立体图；

图8为刹车片的另一个立体图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及创新点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2和3所示，基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，包括机架1、振动电机3、角度调节装置111、翻转装置222、工作台333和偏振装置444。如图3所示，工作台333包括台面5、弧形导板6、橡胶布7、挡板9和进料口10；进料口10固定在台面5上；台面5倾斜设置；振动电机3的顶部与台面5通过螺栓二11固定连接，底部通过垫块2与电机安装板一17固定；电机安装板一17与机架1通过角度调节装置111连接；进料口10两侧均设有输出口，且位于两个输出口之间设有圆弧板；进料口的每个输出口侧部设有一块弧形导板6，弧形导板6固定在台面5上；两块弧形导板6与固定在台面5两侧的两块竖板分别正对，形成两个送料通道；沿远离进料口的输出口方向，送料通道的宽度逐渐减小；进料口的每个输出口顶部设有一块挡板9；挡板9两侧分别与对应一块竖板和弧形导板固定；送料通道的输入口位置固定有橡胶布7。

如图1和图5所示，偏振装置444包括连接板20、连杆23、偏心圆块24和伺服电机31；伺服电机31通过电机安装板二30固定在机架上(伺服电机31与电机安装板二30通过螺栓八29固定连接)；偏心圆块24固定在伺服电机31的输出轴25上；连杆23一端套置在偏心圆块24外，另一端与连接板20通过螺栓五21和外六角螺母22固定连接；连接板20与电机安装板一17固定，偏心圆块24的转动中心线与电机安装板一17调节角度时的转动中心线平行。

如图2和图6所示，翻转装置222由转臂31、旋转电机32、电机安装板三33和摄像机34组成；转臂31一端与旋转电机32的输出轴固定；旋转电机32通过电机安装板三33固定在机架上；摄像机34固定在机架上，并位于送料通道的输出口正上方。翻转装置222设有两个，两个翻转装置222位于两个送料通道侧部。摄像机34的信号输出端接控制器，旋转电机32由控制器控制。

作为一个优选实施例，如图1和图4所示，角度调节装置111包括角度调节板13、固定板14、滑块16和外滑轨18；电机安装板一17与滑块16固定，滑块16与外滑轨18构成滑动副；外滑轨18的两端均开设有螺纹孔，一端的螺纹孔与角度调节板13开设的圆弧槽通过螺栓四15连接，另一端的螺纹孔与固定板14开设的通孔通过螺栓四15连接；角度调节板13的圆弧槽内、外弧面的中心轴线与固定板14的通孔中心轴线重合；角度调节板13和固定板14间距设置，固定板14与机架1通过螺栓三12固定连接，角度调节板13与机架1通过螺栓七19固定连接；拧松各螺栓四15时，圆弧槽内的螺栓四可以在圆弧槽内滑动从而调节台面5与水平面的角度，刹车片在自身重力作用下送料通道下滑。当需要调节台面5角度时，拧松固定板14上的螺栓四15和连接板20上的外六角螺母22，使角度调节板13上的螺栓四15沿角度调节板13的圆弧槽滑动，从而使电机安装板一17和连接板20绕固定板14上的螺栓四15摆动，带动连杆23摆动；调整好台面5角度后，再拧紧固定板14上的螺栓四15和连接板20上的外六角螺母22。

作为一个优选实施例，如图3所示，橡胶布7开设的通孔与挡板9的螺纹孔通过螺栓一8固定。

作为一个优选实施例，如图1所示，进料口10的输入口上方设有带传动机构4，刹车片从带传动机构4进入进料口10。

作为一个优选实施例，如图5所示，偏心圆块24与伺服电机31的输出轴25通过平键26连接，实现偏心圆块24的周向定位；法兰28与连杆23通过螺栓六27固定连接，法兰28对偏心圆块24轴向定位。

该基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的送料方法，具体如下：

步骤一、刹车片(结构如图7和8所示)从进料口10进入；振动电机3产生垂直于台面的激振力，当垂直于台面的激振力大于刹车片重力时，刹车片被振离台面，并在进料口10的圆弧板导向作用下向进料口10两侧的两个输出口输送，圆弧板可减少刹车片卡死的情况发生；同时，伺服电机31转动，带动偏心圆块24，偏心圆块24在连杆23内转动从而带动连杆23，使电机安装板一17和滑块16在外滑轨18上来回振动，形成平行于台面的激振力；进料口10输出口处的刹车片在垂直于台面的激振力、平行于台面的激振力以及自身重力作用下进入对应的送料通道，且在挡板9作用下刹车片只能逐个进入送料通道；复合激振力能防止刹车片堆叠和堵塞送料通道发生卡死现象。

步骤二、刹车片进入送料通道后继续在平行于台面的激振力作用下沿送料通道滑动；刹车片在通过橡胶布7时，受到橡胶布7的阻力作用，下滑变慢，通过橡胶布后下滑变快，从而实现相邻两片刹车片之间设有间距，使得后续机械臂更加容易识别和抓取；由于送料通道的宽度逐渐减小，使得刹车片在送料通道内沿送料通道的输入口至输出口逐个排列。

步骤三、刹车片被输送到送料通道的输出口(刹车片的宽度方向沿送料通道的宽度方向布置)时，摄像机34拍摄刹车片图像，若控制器判别摄像机34拍摄刹车片图像中刹车片反面朝上，则发送信号控制旋转电机32转动，带动转臂31转动一圈，转臂给刹车片竖直向下的作用力，实现刹车片翻转；若控制器判别摄像机34拍摄刹车片图像中刹车片正面朝上，则旋转电机32不动，刹车片顺利通过送料通道的输出口(落入下一个工序进行传输以及被机械臂抓取)。

作为一个优选实施例，执行步骤一之前，先调节台面5角度，具体过程如下：拧松固定板14和角度调节板上的螺栓四15以及连接板20上的外六角螺母22，使角度调节板13上的螺栓四15沿角度调节板13的圆弧槽滑动，从而使电机安装板一17和连接板20绕固定板14上的螺栓四15摆动，带动连杆23摆动；调整好台面5角度后，再拧紧固定板14和角度调节板上的螺栓四15以及连接板20上的外六角螺母22。

作为一个优选实施例，通过改变振动电机的振动频率与电压、伺服电机的脉冲频率和台面的偏转角度，从而改变刹车片在送料通道中的下滑速度。

作为一个更优选实施例，振动电机的振动频率为43.3Hz、电压为100V，伺服电机的脉冲频率为44Hz，台面与水平面的夹角为25°，此时，刹车片送料效果较好，刹车片能完全分离，快速下滑并实现排列整齐相互之间具有一定距离，且刹车片正面朝上较多。

Claims (9)

1.基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，包括机架、振动电机、角度调节装置和工作台，其特征在于：还包括翻转装置和偏振装置；所述的工作台包括台面、弧形导板、橡胶布、挡板和进料口；所述的进料口固定在台面上；台面倾斜设置；振动电机的顶部与台面固定，底部与电机安装板一固定；电机安装板一与机架通过角度调节装置连接；进料口两侧均设有输出口，且位于两个输出口之间设有圆弧板；进料口的每个输出口侧部设有一块弧形导板，弧形导板固定在台面上；两块弧形导板与固定在台面两侧的两块竖板分别正对，形成两个送料通道；沿远离进料口的输出口方向，送料通道的宽度逐渐减小；进料口的每个输出口顶部设有一块挡板；挡板两侧分别与对应一块竖板和弧形导板固定；送料通道的输入口位置固定有橡胶布；

所述的偏振装置包括连接板、连杆、偏心圆块和伺服电机；所述的伺服电机通过电机安装板二固定在机架上；所述的偏心圆块固定在伺服电机的输出轴上；所述连杆的一端套置在偏心圆块外，另一端与连接板通过螺栓五和外六角螺母固定连接；连接板与电机安装板一固定，偏心圆块的转动中心线与电机安装板一调节角度时的转动中心线平行；

所述的翻转装置由转臂、旋转电机、电机安装板三和摄像机组成；所述转臂的一端与旋转电机的输出轴固定；旋转电机通过电机安装板三固定在机架上；所述的摄像机固定在机架上，并位于送料通道的输出口正上方；所述的翻转装置设有两个，两个翻转装置位于两个送料通道侧部；摄像机的信号输出端接控制器，旋转电机由控制器控制。

2.根据权利要求1所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，其特征在于：所述的角度调节装置包括角度调节板、固定板、滑块和外滑轨；所述的电机安装板一与滑块固定，滑块与外滑轨构成滑动副；外滑轨的两端均开设有螺纹孔，一端的螺纹孔与角度调节板开设的圆弧槽通过螺栓四连接，另一端的螺纹孔与固定板开设的通孔通过螺栓四连接；角度调节板的圆弧槽内、外弧面的中心轴线与固定板的通孔中心轴线重合；角度调节板和固定板间距设置，且均与机架固定。

3.根据权利要求2所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，其特征在于：所述的橡胶布开设的通孔与挡板的螺纹孔通过螺栓一固定。

4.根据权利要求2所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，其特征在于：所述进料口的输入口上方设有带传动机构。

5.根据权利要求2所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置，其特征在于：所述的偏心圆块与伺服电机的输出轴通过平键连接；法兰与连杆固定。

6.根据权利要求2至5中任一项所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的送料方法，其特征在于：该方法具体如下：

步骤一、刹车片从进料口进入；振动电机产生垂直于台面的激振力，当垂直于台面的激振力大于刹车片重力时，刹车片被振离台面，并在进料口的圆弧板导向作用下向进料口两侧的两个输出口输送，圆弧板减少刹车片卡死的情况发生；同时，伺服电机转动，带动偏心圆块，偏心圆块在连杆内转动从而带动连杆，使电机安装板一和滑块在外滑轨上来回振动，形成平行于台面的激振力；进料口输出口处的刹车片在垂直于台面的激振力、平行于台面的激振力以及自身重力作用下进入对应的送料通道，且在挡板作用下刹车片只能逐个进入送料通道；

步骤二、刹车片进入送料通道后继续在平行于台面的激振力作用下沿送料通道滑动；刹车片在通过橡胶布时，受到橡胶布的阻力作用，下滑变慢，通过橡胶布后下滑变快，从而实现相邻两片刹车片之间设有间距；且由于送料通道的宽度逐渐减小，刹车片在送料通道内沿送料通道的输入口至输出口逐个排列；

步骤三、刹车片被输送到送料通道的输出口时，摄像机拍摄刹车片图像，若控制器判别摄像机拍摄刹车片图像中刹车片反面朝上，则发送信号控制旋转电机转动，带动转臂转动一圈，转臂给刹车片竖直向下的作用力，实现刹车片翻转；若控制器判别摄像机拍摄刹车片图像中刹车片正面朝上，则旋转电机不动，刹车片顺利通过送料通道的输出口。

7.根据权利要求6所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的送料方法，其特征在于：执行步骤一之前，先调节台面角度，具体过程如下：拧松固定板和角度调节板上的螺栓四以及连接板上的外六角螺母，使角度调节板上的螺栓四沿角度调节板的圆弧槽滑动，从而使电机安装板一和连接板绕固定板上的螺栓四摆动，带动连杆摆动；调整好台面角度后，再拧紧固定板和角度调节板上的螺栓四以及连接板上的外六角螺母。

8.根据权利要求6所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的送料方法，其特征在于：通过改变振动电机的振动频率与电压、伺服电机的脉冲频率和台面的偏转角度，从而改变刹车片在送料通道中的下滑速度。

9.根据权利要求6所述基于复合振动的刹车片姿态调整送料装置的送料方法，其特征在于：振动电机的振动频率为43.3Hz、电压为100V，伺服电机的脉冲频率为44Hz，台面与水平面的夹角为25°。

Images