CN113353369A - 一种智能组合式数粒机及数粒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能组合式数粒机，该装置包括沿物料输送路径依次设置的储料机构、输料机构、缓存放料机构和落料机构，以及设在输料机构上方的识别计数单元和设置在数粒机本体上的用于控制整机运行的控制单元。所述缓存放料机构包括分层且对应设置的上层缓存仓和下层缓存仓。上下各设置12个缓存仓，相当于具有24个组合区，通过24个组合区进行组合，得到指定包数的物料。上、下层缓存仓内的物料数量并不固定，系统可根据已知的未组合缓存仓内的物料数量，动态调整即将计数的物料缓存仓内的数量，提升物料组合成功率和效率。

Description

一种智能组合式数粒机及数粒方法

技术领域

本发明涉及计数设备技术领域，更具体地说，涉及一种智能组合式数粒机及数粒方法。

背景技术

目前国内为满足很多不同行业需要按照数量进行精准包装的需求，例如：注塑件行业、五金行业、食品行业等。市场上已经基于CCD相机的原理研发出了视觉数粒机。

例如：申请号为201920519711.8的中国实用新型专利，公开了一种可精细供料的计数机，两个通道分别进行粗供料和精供料，对于分包的物料，粗供料单元先供料到接近目标值后，停止供料；由精供料单元慢慢进行供料，确保最后供给的物料可以精准停到目标个数。这种工作装置和供料方法虽然可以实现物料的精准计数和分包，但由于精供料时供料速度慢(供料快了会经常出现超出目标值的情况)，导致其存在生产效率低的缺点，无法满足企业的产能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能组合式数粒机及数粒方法，用以解决上述背景技术中存在的技术问题。

本发明技术方案一种智能组合式数粒机，包括沿物料输送路径依次设置的储料机构、输料机构、缓存放料机构和落料机构，以及设在所述输料机构上方的识别计数单元和设置在数粒机本体上的用于控制整机运行的控制单元；

所述缓存放料机构包括分层且对应设置的上层缓存仓和下层缓存仓，所述上层缓存仓和所述下层缓存仓底部分别设置有可开合的上层仓门和下层仓门，且上、下层仓门均通过控制单元控制实现开合，所述上层缓存仓和所述下层缓存仓均设置有若干个。

在一个优选地实施例中，所述上层缓存仓和所述下层缓存仓分别设置为12个，所述上层仓门和所述下层仓门均通过抽插设计实现开合，且所述上层仓门和所述下层仓门均倾斜设置。

在一个优选地实施例中，所述储料机构包括储料仓、设置在所述储料仓上的料位传感器，以及设置在所述储料仓一侧的12个并排设置的入料闸门，所述入料闸门与所述输料机构位置对应。

在一个优选地实施例中，所述输料机构包括依次设置的第一输料组件、第二输料组件和第三输料组件；

所述第一输料组件包括12个第一振动器和12个第一振动槽，所述第二输组件包括12个第二振动器和12个第二振动槽，所述第一振动槽和所述第二振动槽一一对应，且所述第一振动槽的位置高度高于所述第二振动槽，对应位置上的所述第一振动槽和所述第二振动槽组合成一个完整输送通道；

所述第三输料组件包括与12个所述第二振动槽一一对应的12个倾斜设置的转向导滑槽，所述识别技术单元设置在所述导滑槽上方。

在一个优选地实施例中，所述识别计数单元包括横向设置在转向导滑槽上方的灯条、设置在转向导滑槽下方的CCD相机，所述CCD相机拍摄范围为12个滑槽所在区域。

在一个优选地实施例中，所述落料机构包括设置在下层缓存仓下方的落料仓，所述落料仓底部设置有出料闸门。

一种智能组合式数粒机的数粒方法，包括如下步骤：

S1:根据单包数量设置上层缓存仓缓存数和下层缓存仓的组合出料数，下层缓存仓组合出料数为单包数量；

S2:上层缓存仓输料：通过输料机构输送物料至上层缓存仓，通过识别计数单元对进入上层缓存仓的物料进行计数，当上层缓存仓落料数量达到预设缓存数时还未被组合，对应位置上的输料机构工作停止，上层缓存仓门打开放料或等待放料；

S3:下层缓存仓组合放料：控制单元将下层缓存仓内的物料进行加法组合，将组合后达到单包数量的若干个下层缓存仓的下层仓门打开，完成单包数量物料的放料；

S4:落料仓接收下层缓存仓投放物料，并落入下一工位。

在一个优选地实施例中，所述下层缓存仓存在未投放物料时，对应位置的所述上层缓存仓的上层仓门不打开。

在一个优选地实施例中，每一个所述下层缓存仓均存储投放物料且无法组合至单包数量，所述控制单元根据组合后缺少数量，控制所述输料机构输送指定数目物料至未达到预设缓存数的上层缓存仓，并控制上层仓门打开输料

本发明技术方案的有益效果是：

1.上下各设置12个缓存仓，相当于具有24个组合区，通过24个组合区进行组合，得到指定包数的物料。每一个仓门都可单独打开，仓门设置为倾斜状态，避免了物料弹起后造成的误识别，提升计数精度。

2在储料仓上设计有料位传感器，可有效保证储料仓内部的物料一直维持在一个比较恒定的位置，为输料机构可以稳定供料提供了保证；输料机构设置为12通道，可保证物料在输送过程中彼此不受影响，组合式设备保证物料分散、无堆叠输送。

3.上、下层缓存仓内的物料数量并不固定，系统可根据已知的未组合缓存仓内的物料数量，动态调整即将计数的物料缓存仓内的数量，提升物料组合成功率和效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图，

图2为本发明储料机构结构示意图，

图3为本发明输料机构结构示意图，

图4为本发明缓存放料机构结构示意图，

图5为本发明CCD相机设置图，

图6为本发明图1中A处放大图。

附图标记说明：1储料机构、11储料仓、12料位传感器、13入料闸门、2输料机构、21第一振动器、22第一振动槽、23第二振动器、24第二振动槽、25转向导滑槽、3缓存放料机构、31上层缓存仓、32上层仓门、33下层缓存仓、34下层仓门、4落料机构、41落料仓、42出料闸门＝、5识别计数单元、51灯条、52CCD相机、6控制单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述方便起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

参照图1-图,6，本发明技术方案一种智能组合式数粒机，包括沿物料输送路径依次设置的储料机构1、输料机构2、缓存放料机构3和落料机构4，以及设在输料机构2上方的识别计数单元5和设置在数粒机本体上的用于控制整机运行的控制单元6。

工作时，储料机构1存储待计数物料并对输送机构进行连续供料，输料机构2将进入的物料依次排列并逐个输送至缓存放料机构3处，输送过程中识别计数单元5对进入缓存放料机构3内的物料逐个计数。控制单元6控制根据识别计数单元5的计算情况控制缓存放料机构3进行组合放料，保证每次放料数为单包数量。落料机构4接收缓存机构投放的物料，数量合格的流入包装区，数量不合格的流入回收区。

储料机构1包括储料仓11、设置在储料仓11上的料位传感器12，以及设置在储料仓11一侧的12个并排设置的入料闸门13，入料闸门13与输料机构2位置对应。物料加入储料仓11后经由经由入料闸门13处流入输料机构2，可根据不同种类物料体积调整入料闸门13高度，以控制物料的出料量。料位传感器12用于实时监测存储仓料位高度，使储料仓11内物料量维持在稳定水平。

输料机构2包括依次设置的第一输料组件、第二输料组件和第三输料组件。第一输料组件与储料仓11相邻设置，经由入料闸门13流出的物料首先进入第一输料组件，然后再依次经过第二输料组件和第三输料组件输送至缓存放料组件处。

第一输料组件包括12个第一振动器21和12个第一振动槽22，第二输组件包括12个第二振动器23和12个第二振动槽24。第一振动槽22和第二振动槽24一一对应，且第一振动槽22的位置高度高于第二振动槽24，对应位置上的第一振动槽22和第二振动槽24组合成一条完整输送通道。

12第一振动槽22和12第二振动槽24组成了12条输送通道，且12条输送通道可单独进行输料工作。第一振动槽22和第二振动槽24之间存在高度差，保证物料由第一振动槽22进入第二振动槽24时分散开来，再配个控制单元6对振动量大小进行调节，进而保证了进入第三输料组件的物料都是单层无堆叠的。

第三输料组件包括与12个第二振动槽24一一对应的12个倾斜设置的转向导滑槽25，识别计数技术单元5设置在转向导滑槽25上方。物料经由第二振动槽24输送至转向导滑槽25处，经由转向导滑槽25导向后进入缓存放料机构3。同时在转向导滑槽25处通过识别计数单元5计数。

识别计数单元5包括横向设置在转向导滑槽25上方的灯条51、设置在转向导滑槽25下方的CCD相机52，CCD相机52拍摄范围为12个滑槽所在区域。CCD相机52对经过每一个转向导向槽的物料单独计数，由此可知每一条通道进入输料缓存放料机构3内的物料数量。

缓存放料机构3包括分层且对应设置的上层缓存仓31和下层缓存仓33，上层缓存仓31和下层缓存仓33底部分别设置有可开合的上层仓门32和下层仓门34，且上、下层仓门均通过控制单元6控制实现开合，上层缓存仓31和下层缓存仓33均设置有若干个。上层仓门32打开后，上层缓存仓31内的物料可直接进入下层缓存仓33，下层仓门34打开后，物料进入落料机构4。

上层缓存仓31和下层缓存仓33分别设置为12个。上下各设置12个缓存仓，相当于具有24个组合区，通过24个组合区进行组合，得到指定包数的物料。上层仓门32和下层仓门34均通过抽插设计实现开合，且上层仓门32和下层仓门34均倾斜设置。每一个仓门都可单独打开，可通过气缸等现有器件实现仓门的抽插。仓门设置为倾斜状态，避免了物料弹起后造成的误识别，提升计数精度。

落料机构4包括设置在下层缓存仓33下方的落料仓41，落料仓41底部设置有出料闸门42。物料计数完成后，即进入落料仓41的物料达到单包数量时，出料闸门42打开，物料流入包装工位。当进入落料仓41的物料不符合包装数时，回收工位的设备将物料进行回收。

一种智能组合式数粒机的数粒方法，包括如下步骤：

S1:根据单包数量设置上层缓存仓缓存数和下层缓存仓的组合出料数，下层缓存仓组合出料数为单包数量。设置缓存数的目的是保证物料被更好的组合。

S2:上层缓存仓输料：通过输料机构输送物料至上层缓存仓，通过识别计数单元对进入上层缓存仓的物料进行计数，当上层缓存仓落料数量达到预设缓存数时还未被组合，对应位置上的输料机构工作停止，上层缓存仓门打开放料或等待放料。

S3:下层缓存仓组合放料：控制单元将下层缓存仓内的物料进行加法组合，将组合后达到单包数量的若干个下层缓存仓的下层仓门打开，完成单包数量物料的放料。在组合时，若下层无法完成指定数量的组合，系统会将上层缓存仓的物料也参与组合。

S4:落料仓接收下层缓存仓投放物料，并落入下一工位。

下层缓存仓存在未投放物料时，对应位置的上层缓存仓的上层仓门不打开。每一个下层缓存仓均存储投放物料且无法组合至单包数量，控制单元根据组合后缺少数量，控制输料机构输送指定数目物料至上层缓存仓，并控制上层仓门打开。

为了方便理解，以单包数量为20为例，对本申请的数粒方法做进一步介绍。

为了提升组合成功率，将上层缓存仓31的预设缓存数设置为4。预设缓存数为最大缓存数，当CCD相机52数到某一上层缓存仓31进入的物料数量为4时，对应的该上层缓存仓31的输送通道停止物料输送，但是由于惯性，进入上层缓存仓31的物料数可能为5、6等大于4的数量。此时，若该仓对应的下层缓存仓33没有物料，那么该仓的上层仓门32打开，物料落入下层缓存仓33；若该仓对应的下层缓存仓33有物料，那么不进行落料，直至下层缓存仓33放料后才打开上层仓门32落料。放料完成后，上层仓门32关闭，进行下一次缓存。

下层缓存仓33不断进行加法组合，组合成20即可进行放料(如果同时组合出两组20的数量，两组依次进行放料)。如：有四个下层缓存仓33的物料数分别为4、4、6、6，那么这四个缓存仓同时放料。

若下层缓存仓33全部缓存有物料，但是还是无法组合成20，比如有三个下层缓存仓33物料数量分别为：4、5、5，且和其它下层缓存仓33无法组合成20，如果这三个仓其中有一个仓对应的上层缓存仓31内的缓存数为6，那么该上层缓存仓31会放料与下层的三个缓存仓组合。若这三个上层缓存仓31都不存在数量为6的缓存数，控制单元6会控制其中一个上层缓存仓31对应的输送通道振动放料，使其数量达到6，然后放料与下层的三个缓存仓组合。

当上、下层缓存仓33都有物料，且无法进行组合时，系统会控制某几个下层缓存仓33放料，放出的物料经由落料仓41进入回收工位。当然，出现上述情况的可能性极低。

同时，控制系统设计有物料缓存仓优先处理功能，物料在缓存仓内存放的时间越长，在同等条件下，优先组合存放物料时间长的料仓。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (9)

1.一种智能组合式数粒机，其特征在于，包括沿物料输送路径依次设置的储料机构、输料机构、缓存放料机构和落料机构，以及设在所述输料机构上方的识别计数单元和设置在数粒机本体上的用于控制整机运行的控制单元；

所述缓存放料机构包括分层且对应设置的上层缓存仓和下层缓存仓，所述上层缓存仓和所述下层缓存仓底部分别设置有可开合的上层仓门和下层仓门，且上、下层仓门均通过控制单元控制实现开合，所述上层缓存仓和所述下层缓存仓均设置有若干个。

2.根据权利要求1所述的一种智能组合式数粒机，其特征在于，所述上层缓存仓和所述下层缓存仓分别设置为12个，所述上层仓门和所述下层仓门均通过抽插设计实现开合，且所述上层仓门和所述下层仓门均倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的一种智能组合式数粒机，其特征在于，所述储料机构包括储料仓、设置在所述储料仓上的料位传感器，以及设置在所述储料仓一侧的12个并排设置的入料闸门，所述入料闸门与所述输料机构位置对应。

4.根据权利要求3所述的一种智能组合式数粒机，其特征在于，所述输料机构包括依次设置的第一输料组件、第二输料组件和第三输料组件；

所述第一输料组件包括12个第一振动器和12个第一振动槽，所述第二输组件包括12个第二振动器和12个第二振动槽，所述第一振动槽和所述第二振动槽一一对应，且所述第一振动槽的位置高度高于所述第二振动槽，对应位置上的所述第一振动槽和所述第二振动槽组合成一个完整输送通道；

所述第三输料组件包括与12个所述第二振动槽一一对应的12个倾斜设置的转向导滑槽，所述识别技术单元设置在所述导滑槽上方。

5.根据权利要求4所述的一种智能组合式数粒机，其特征在于，所述识别计数单元包括横向设置在转向导滑槽上方的灯条、设置在转向导滑槽下方的CCD相机，所述CCD相机拍摄范围为12个滑槽所在区域。

6.根据权利要求1所述的一种智能组合式数粒机，其特征在于，所述落料机构包括设置在下层缓存仓下方的落料仓，所述落料仓底部设置有出料闸门。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种智能组合式数粒机的数粒方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:根据单包数量设置上层缓存仓缓存数和下层缓存仓的组合出料数，下层缓存仓组合出料数为单包数量；

S2:上层缓存仓输料：通过输料机构输送物料至上层缓存仓，通过识别计数单元对进入上层缓存仓的物料进行计数，当上层缓存仓落料数量达到预设缓存数时还未被组合，对应位置上的输料机构工作停止，上层缓存仓门打开放料或等待放料；

S3:下层缓存仓组合放料：控制单元将下层缓存仓内的物料进行加法组合，将组合后达到单包数量的若干个下层缓存仓的下层仓门打开，完成单包数量物料的放料；

S4:落料仓接收下层缓存仓投放物料，并落入下一工位。

8.根据权利要求7所述的一种智能组合式数粒机的数粒方法，其特征在于，所述下层缓存仓存在未投放物料时，对应位置的所述上层缓存仓的上层仓门不打开。

9.根据权利要求7所述的一种智能组合式数粒机的数粒方法，其特征在于，每一个所述下层缓存仓均存储投放物料且无法组合至单包数量，所述控制单元根据组合后缺少数量，控制所述输料机构输送指定数目物料至未达到预设缓存数的上层缓存仓，并控制上层仓门打开输料。

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