CN117644049B - 一种刀具分拣设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种刀具分拣设备，它属于智能化加工制造技术领域，包括上料组件，具有出料口；接料组件，包括落料口、挡板和抓手；落料口与出料口连通；挡板在第一位置与第二位置之间移动；抓手在第三位置与第四位置之间移动；转盘，能够转动至第五位置、第六位置和第七位置；具有定位部；长度检测组件，能够测量定位部上的刀具的长度；分拣组件，能够取下定位部上的刀具；控制器，控制器分别与上料组件、抓手、长度检测组件和分拣组件连接；本发明的上料组件将刀具输送至落料口处，接料组件将落料口处的刀具放置于转盘上，长度检测组件测量刀具的长度，分拣组件将刀具取下并分拣，实现了刀具的自动化分拣。

Description

一种刀具分拣设备

技术领域

本发明涉及智能化加工制造技术领域，具体涉及一种刀具分拣设备。

背景技术

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具；现有的刀具在分拣时，大多是通过人工分拣；以轮胎模具刻字刀具为例，为了便于生产，企业会将刀具直径进行规范，尽量使用同一直径的刻字刀具，相应的，工人在分拣时也只需对刻字刀具的长度进行检测，并将因使用磨损导致长度过短的刻字刀具挑出即可。

由于人工分拣存在效率低、差错率高的问题，并且无法满足自动化生产的需求，严重的影响了刀具的分选效率和准确性。

因此，研发设计一种能够实现刀具的自动化分拣，降低差错率，提高分拣效率的刀具分拣设备是现阶段亟待解决的一个问题。

发明内容

对于现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种刀具分拣设备，上料组件能够将刀具依次输送至落料口处，接料组件能够将落料口处的刀具放置于转盘上，长度检测组件能够测量刀具的长度，分拣组件根据长度检测组件的测量信息能够将刀具取下并分拣，从而实现了刀具的自动化分拣，有效的降低了分拣差错率，提高了分拣效率，并提高了自动化及智能化水平。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种刀具分拣设备，包括：

上料组件，所述上料组件具有出料口；

接料组件，所述接料组件包括落料口、挡板和抓手；所述落料口与所述出料口之间具有输送刀具的输送通道；所述挡板位于所述落料口的下方，所述挡板在第一位置与第二位置之间移动；所述抓手在第三位置与第四位置之间移动；当所述挡板位于所述第一位置且所述抓手位于所述第三位置时，所述挡板阻止刀具完全从所述落料口中落下，所述抓手抓取刀具；当所述挡板位于所述第二位置时，所述挡板不会阻挡刀具移动；

转盘，所述转盘能够分别转动至第五位置、第六位置和第七位置；所述转盘上具有定位部，当所述转盘位于所述第五位置且所述抓手位于所述第四位置时，所述抓手将刀具放置于所述定位部上；

长度检测组件，所述长度检测组件设于所述第六位置的一侧；当所述转盘位于所述第六位置时，所述长度检测组件能够测量所述定位部上的刀具的长度；

分拣组件，所述分拣组件设于所述第七位置的一侧；当所述转盘位于所述第七位置时，所述分拣组件能够取下所述定位部上的刀具；

控制器，所述控制器分别与所述上料组件、所述抓手、所述长度检测组件和所述分拣组件连接。

作为一种优选的技术方案，所述出料口位于所述落料口的上方；

和/或，所述输送通道包括与所述出料口连通的刚性直管，所述刚性直管的末端的下方设有接料口，所述接料口与所述落料口连通。

作为一种优选的技术方案，所述接料口呈倒圆锥体状；

和/或，所述接料口位于所述落料口的正上方，所述接料口与所述落料口的轴线一致；

和/或，所述落料口的内径不大于刀具直径的2倍；

和/或，所述挡板与所述落料口之间的高度差为刀具长度的1/3-2/3。

作为一种优选的技术方案，所述第一位置与所述第二位置位于同一水平面内，所述挡板沿水平方向移动；

和/或，所述第三位置位于所述第四位置的正上方，所述抓手沿竖直方向移动。

作为一种优选的技术方案，所述落料口处设有刀具检测组件，所述刀具检测组件与所述控制器连接；

和/或，所述挡板连接有驱动其移动的第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述控制器连接；

和/或，所述抓手连接有驱动其移动的第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述控制器连接；

和/或，所述转盘连接有驱动其移动的第三驱动组件，所述第三驱动组件与所述控制器连接。

作为一种优选的技术方案，所述上料组件设为振动上料盘；

和/或，所述抓手设为气动夹爪或者电动夹爪；

和/或，所述长度检测组件设为测量光栅；

和/或，所述分拣组件设为机械手；

和/或，所述控制器设为PLC；

和/或，所述刀具检测组件设为检测开关；

和/或，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均设为气缸或者电动推杆；

和/或，所述第三驱动组件设为能够驱动所述转盘转动的伺服电机或者旋转气缸。

作为一种优选的技术方案，所述定位部设为定位孔，所述定位孔的内径与所述刀具直径匹配；

和/或，所述定位孔竖直设置；

和/或，所述转盘上具有多个所述定位部。

作为一种优选的技术方案，所述分拣组件包括合格品分拣机构和不合格品分拣机构；所述第七位置包括第一子位置和第二子位置；当所述转盘位于所述第一子位置处时，所述合格品分拣机构将刀具取出；当所述转盘位于所述第二子位置处时，所述不合格品分拣机构将刀具取出。

作为一种优选的技术方案，所述第二子位置位于所述第一子位置的后方；

和/或，所述合格品分拣机构包括夹爪气缸和刀盘；

和/或，所述不合格品分拣机构包括位于所述转盘正下方的废料盒，所述转盘可转动的设于支撑台上，所述转盘的下表面与所述支撑台的上表面贴合，所述定位孔设为通孔，所述支撑台对应所述废料盒正上方的位置处设有缺口。

作为一种优选的技术方案，所述长度检测组件设为测量气缸；刀具的一端定位于所述定位部处；当所述转盘位于所述第六位置时，所述测量气缸的活塞杆伸出与刀具的另一端抵接；

和/或，所述落料口连接有能够调整其与所述挡板高度差的高度调整组件。

本发明的有益效果表现在：

1.本发明的上料组件能够将刀具依次输送至落料口处，接料组件能够将落料口处的刀具放置于转盘上，长度检测组件能够测量刀具的长度，分拣组件根据长度检测组件的测量信息能够将刀具取下并分拣，从而实现了刀具的自动化分拣，有效的降低了分拣差错率，提高了分拣效率，并提高了自动化及智能化水平。

2.本发明通过挡板及抓手的设计，可以满足不同长度刀具的分拣；且当分拣的刀具长度变化过大需要调整设备时，方便快捷，需要调节的部件少，且无需其他机构的参与即可调节完成。

3.本发明的转盘可以方便在第五位置、第六位置和第七位置之间转动，通过在转盘上设置多个定位部，可以使得接料组件将刀具放置于定位部上的步骤、长度检测组件测量刀具长度的步骤以及分拣组件将刀具分拣的步骤同步进行，可以进一步的提高刀具的分拣效率。

附图说明

图1为本发明一种刀具分拣设备的一种实施例的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的侧视图；

图4为图1中接料组件、转盘和长度检测组件的结构示意图；

图5为图4中A区域的放大图；

图6为本发明一种刀具分拣设备的功能框图。

图中：1-上料组件、11-输送通道、2-落料口、21-接料口、22-刀具检测组件、3-挡板、31-第一驱动组件、4-抓手、41-第二驱动组件、5-转盘、51-定位部、52-第三驱动组件、53-支撑台、6-长度检测组件、71-夹爪气缸、72-刀盘、73-废料盒、8-高度调整组件。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参照图1-图6，为本发明提供的一种刀具分拣设备的一种实施例，包括：

振动上料盘，振动上料盘形成上料组件1，振动上料盘具有出料口，振动上料盘能够将混在一起的柱形刀具有序的从出料口排出；

接料组件，接料组件包括落料口2、挡板3和抓手4；落料口2与出料口之间具有输送刀具的输送通道11，从出料口排出的刀具可以沿输送通道11移动至落料口2并排出；挡板3位于落料口2的下方，挡板3能够在第一位置与第二位置之间移动；抓手4能够在第三位置与第四位置之间移动；当挡板3位于第一位置且抓手4位于第三位置时，挡板3能够阻止刀具完全从落料口2中落下，抓手4能够抓取刀具；当挡板3位于第二位置时，挡板3不会阻挡抓手4带动刀具移动；

转盘5，转盘5能够分别转动至第五位置、第六位置和第七位置；转盘5上具有定位孔，定位孔的内径与刀具直径匹配，定位孔形成定位部51，当转盘5位于第五位置且抓手4位于第四位置时，抓手4能够将刀具的一端放置于定位孔的底部，刀具与定位孔间隙配合能够将刀具定位于转盘5上，并且，抓手4可以保证每根刀具均插入到定位孔的底部，保证刀具长度的测量准确性；

测量气缸，测量气缸形成长度检测组件6，当转盘5位于第六位置时，刀具的一端定位于定位部51处，测量气缸的活塞杆伸出能够与刀具的另一端抵接，通过测量气缸的活塞杆的伸缩量即可计算定位部51上的刀具的长度；

分拣组件，当转盘5位于第七位置时，分拣组件能够取下定位部51上的刀具并分拣；具体的，分拣组件包括合格品分拣机构和不合格品分拣机构；第七位置包括第一子位置和第二子位置；当转盘5位于第一子位置处时，合格品分拣机构能够将刀具取出，并将合格的刀具放置于刀盘72内；当转盘5位于第二子位置处时，不合格品分拣机构能够将刀具取出，并将不合格的刀具放置于废料盒73内；

控制器，控制器分别与上料组件1、抓手4、长度检测组件6和分拣组件连接，控制器能够有序的控制上料组件1、抓手4、长度检测组件6和分拣组件的开关和工作强度，实现刀具的自动分拣；具体的，控制器优选的设为PLC。

在其他实施例中，长度检测组件6也可以设为测量光栅，以能够准确的测量刀具的长度为准。

在本实施例中，请参照图4和图5，第一位置与第二位置优选的位于同一水平面内，挡板3沿水平方向移动，可以方便的实现挡板3阻挡刀具落下；具体的，挡板3连接有驱动其移动的第一驱动组件31，第一驱动组件31与控制器连接，控制器可以控制挡板3的移动位置；第一驱动组件31优选的设为气缸或者电动推杆。

在本实施例中，请参照图4和图5，第三位置优选的位于第四位置的正上方，抓手4沿竖直方向移动，可以方便的将刀具放置于定位孔内；具体的，抓手4连接有驱动其移动的第二驱动组件41，第二驱动组件41与控制器连接，控制器可以控制抓手4的移动位置；抓手4优选的设为气动夹爪或者电动夹爪，第二驱动组件41优选的设为气缸或者电动推杆。

在本实施例中，请参照图4，转盘5连接有驱动其转动的第三驱动组件52，第三驱动组件52与控制器连接，控制器可以控制转盘5的转动位置；具体的，第三驱动组件52优选的设为能够驱动转盘5转动的伺服电机或者旋转气缸。

在本实施例中，请参照图1-图3，出料口位于落料口2的上方，刀具在重力的作用下可以沿输送通道11顺畅的从出料口移动至落料口2处；进一步的，输送通道11包括与出料口连通的刚性直管，刚性直管的末端的下方设有接料口21，接料口21与落料口2连通，刚性直管与落料口2配合，可以使刀具顺畅的从出料口移动至落料口2处；在其他实施例中，输送通道11也可以设为软管，以刀具能够从出料口移动至落料口2处为准。

在前述实施例的基础上，请参照图3和图4，接料口21呈倒圆锥体状，可以稳定的承接从输送通道11落下的刀具；接料口21位于落料口2的正上方，接料口21与落料口2的轴线一致，保证刀具可以在重力的作用下顺畅的从接料口21竖直的下落至落料口2处。

需要说明的，落料口2的内径应不大于刀具直径的2倍，更优的，落料口2的内径应不大于刀具直径的1.5倍，在保证刀具顺畅的竖直落下的情况下，防止刀具歪斜角度过大；进一步的，挡板3与落料口2之间的高度差为刀具长度的1/3-2/3，挡板3可以有效的控制刀具从落料口2的露出长度，保证能够稳定的定位刀具的同时便于抓手4抓取；当挡板3与落料口2之间的高度差过小时，抓手4容易与落料口2或挡板3产生干涉，并且抓手4对刀具的夹持位置也会靠近刀具的刀头位置，可能影响刀头的表面质量；当挡板3与落料口2之间的高度差过大时，可能会有部分长度过短的刀具从落料口2与挡板3之间的间隙脱落，影响本发明的正常运行。

在本实施例中，请参照图4和图5，落料口2处设有刀具检测组件22，刀具检测组件22用于检测落料口2处是否有刀具落下，当刀具从落料口2落下时，刀具检测组件22向控制器输出信号；具体的，刀具检测组件22优选的设为检测开关，当有刀具从接料口21进入并在重力的作用下向落料口2运动时，刀具切割检测开关的磁感线，使检测开关产生感应电信号。

需要说明的，定位孔优选的竖直设置，可以方便的将刀具竖直的固定在转盘5上；进一步的，定位孔设为通孔，转盘5可转动的设于支撑台53上，转盘5的下表面与支撑台53的上表面贴合，支撑台53对应废料盒73正上方的位置处设有缺口，第二子位置位于第一子位置的后方，当转盘5带动不合格的刀具移动至第二子位置时，定位孔移动至该缺口处并位于废料盒73的正上方，刀具在重力的作用下可以自动落入到废料盒73内；合格品分拣机构与不合格品分拣机构相互配合，当刀具检测合格时，不合格品分拣机构无需动作，刀具通过合格品分拣机构取出并放置于刀盘72内；当刀具检测不合格时，合格品分拣机构无需动作，刀具通过不合格品分拣机构剔出，省时省力；通过简单的不合格品分拣结构设计，可以低成本高效率的剔出长度不合格的刀具，不占用额外空间，使整个装置更加紧凑。

需要说明的，请参照图4，转盘5上优选的具有多个定位部51，多个定位部51的位置分别与接料组件、长度检测组件6及分拣组件的位置对应，在转盘5转动时，接料组件将刀具放置于定位部51上的步骤、长度检测组件6测量刀具长度的步骤以及分拣组件将刀具分拣的步骤可以同步进行，进一步的提高刀具的分拣效率；进一步的，定位部51内可以镶套不同厚度的环套，当需要分拣的刀具的直径发生变化时，通过在定位部51内镶套相应的环套，以更好适应不同直径刀具的分拣，保证测量精度与准确度。

在本实施例中，请参照图1-图3，合格品分拣机构包括夹爪气缸71和带动夹爪气缸71移动的三轴移动平台，通过三轴移动平台即可带动夹爪气缸71在第一子位置处和刀盘72之间移动，实现合格刀具的分拣。

需要说明的，请参照图4和图5，落料口2连接有能够调整其与挡板3高度差的高度调整组件8，在分拣不同长度的刀具时，通过高度调整组件8可以方便根据刀具的合格长度调整落料口2与挡板3之间的高度差，提高本发明的适用性；具体的，高度调整组件8优选的包括夹紧板和夹紧螺栓，拧紧夹紧螺栓将夹紧板与落料口2夹紧即可定位落料口2的位置，松开夹紧螺栓即可方便的调整落料口2的位置；具体的，接料口21与落料口2均连接在高度调整组件8上，当落料口2与挡板3的相对高度调节完成后，抓手4无需调整，仅通过第二驱动组件41进行控制，即可适应高度调节带来的变化，调节的部件少，且无需其他机构的参与即可完成调整。

请参照图1-图6，本发明的具体工作过程如下：

批量的将柱形刀具倒入振动上料盘内，开启振动上料盘，使刀具有序的从出料口排出并沿输送通道11移动至落料口2处；

挡板3位于第一位置，能够将刀具竖直的定位于挡板3与落料口2之间；抓手4位于第三位置，抓手4闭合将刀具抓紧；挡板3移动至第二位置；抓手4移动至第四位置，将刀具插入到转盘5的定位孔的底部；抓手4返回至第三位置并打开；挡板3返回至第一位置，

转盘5转动，使刀具移动至测量气缸的正下方，测量气缸的活塞杆伸出并与刀具的上端抵接；控制器根据活塞杆的伸出量即可计算刀具的长度并判断该刀具长度是否合格；

如果刀具长度合格，转盘5转动，使刀具移动至第一子位置处，合格品分拣机构将刀具取下，并放置于刀盘72内；

如果刀具长度不合格，转盘5转动，使刀具移动至第二子位置处，刀具在重力的作用下自动落入废料盒73内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种刀具分拣设备，其特征在于，包括：

上料组件（1），所述上料组件（1）具有出料口；

接料组件，所述接料组件包括落料口（2）、挡板（3）和抓手（4）；所述出料口位于所述落料口（2）的上方；所述落料口（2）与所述出料口之间具有输送刀具的输送通道（11），所述输送通道（11）包括与所述出料口连通的刚性直管，所述刚性直管的末端的下方设有接料口（21），所述接料口（21）与所述落料口（2）连通；所述落料口（2）的内径不大于刀具直径的2倍；所述接料口（21）位于所述落料口（2）的正上方，所述接料口（21）与所述落料口（2）的轴线一致；所述挡板（3）位于所述落料口（2）的下方，所述挡板（3）与所述落料口（2）之间的高度差为刀具长度的1/3-2/3，所述挡板（3）在第一位置与第二位置之间移动；所述抓手（4）在第三位置与第四位置之间移动；当所述挡板（3）位于所述第一位置且所述抓手（4）位于所述第三位置时，所述挡板（3）阻止刀具完全从所述落料口（2）中落下，所述抓手（4）抓取刀具；当所述挡板（3）位于所述第二位置时，所述挡板（3）不会阻挡刀具移动；所述落料口（2）连接有能够调整其与所述挡板（3）高度差的高度调整组件（8）；所述第一位置与所述第二位置位于同一水平面内，所述挡板（3）沿水平方向移动；所述第三位置位于所述第四位置的正上方，所述抓手（4）沿竖直方向移动；

转盘（5），所述转盘（5）能够分别转动至第五位置、第六位置和第七位置；所述转盘（5）上具有定位部（51），当所述转盘（5）位于所述第五位置且所述抓手（4）位于所述第四位置时，所述抓手（4）将刀具放置于所述定位部（51）上；

长度检测组件（6），所述长度检测组件（6）设于所述第六位置的一侧；当所述转盘（5）位于所述第六位置时，所述长度检测组件（6）能够测量所述定位部（51）上的刀具的长度；

分拣组件，所述分拣组件设于所述第七位置的一侧；当所述转盘（5）位于所述第七位置时，所述分拣组件能够取下所述定位部（51）上的刀具；

控制器，所述控制器分别与所述上料组件（1）、所述抓手（4）、所述长度检测组件（6）和所述分拣组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述接料口（21）呈倒圆锥体状。

3.根据权利要求1所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述落料口（2）处设有刀具检测组件（22），所述刀具检测组件（22）与所述控制器连接；

和/或，所述挡板（3）连接有驱动其移动的第一驱动组件（31），所述第一驱动组件（31）与所述控制器连接；

和/或，所述抓手（4）连接有驱动其移动的第二驱动组件（41），所述第二驱动组件（41）与所述控制器连接；

和/或，所述转盘（5）连接有驱动其移动的第三驱动组件（52），所述第三驱动组件（52）与所述控制器连接。

4.根据权利要求3所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述上料组件（1）设为振动上料盘；

和/或，所述抓手（4）设为气动夹爪或者电动夹爪；

和/或，所述长度检测组件（6）设为测量光栅；

和/或，所述分拣组件设为机械手；

和/或，所述控制器设为PLC；

和/或，所述刀具检测组件（22）设为检测开关；

和/或，所述第一驱动组件（31）和所述第二驱动组件（41）均设为气缸或者电动推杆；

和/或，所述第三驱动组件（52）设为能够驱动所述转盘（5）转动的伺服电机或者旋转气缸。

5.根据权利要求1所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述定位部（51）设为定位孔，所述定位孔的内径与所述刀具直径匹配；

和/或，所述定位孔竖直设置；

和/或，所述转盘（5）上具有多个所述定位部（51）。

6.根据权利要求5所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述分拣组件包括合格品分拣机构和不合格品分拣机构；所述第七位置包括第一子位置和第二子位置；当所述转盘（5）位于所述第一子位置处时，所述合格品分拣机构将刀具取出；当所述转盘（5）位于所述第二子位置处时，所述不合格品分拣机构将刀具取出。

7.根据权利要求6所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述第二子位置位于所述第一子位置的后方；

和/或，所述合格品分拣机构包括夹爪气缸（71）和刀盘（72）；

和/或，所述不合格品分拣机构包括位于所述转盘（5）正下方的废料盒（73），所述转盘（5）可转动的设于支撑台（53）上，所述转盘（5）的下表面与所述支撑台（53）的上表面贴合，所述定位孔设为通孔，所述支撑台（53）对应所述废料盒（73）正上方的位置处设有缺口。

8.根据权利要求1所述的一种刀具分拣设备，其特征在于，所述长度检测组件（6）设为测量气缸；刀具的一端定位于所述定位部（51）处；当所述转盘（5）位于所述第六位置时，所述测量气缸的活塞杆伸出与刀具的另一端抵接。