CN220941913U - 一种管壳自动分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管壳自动分选装置，包括传送机构，传送机构包括一个转盘，转盘的圆周方向依次设置有上料工位、检测工位和下料工位。上料机构，上料机构设置在上料工位处，上料机构包括振动盘和直线送料器，振动盘用于将其内的管壳竖直且开口向上排列，直线送料器位于振动盘和转盘之间，直线送料器将振动盘输送来的排列好的管壳逐个输送到转盘上。检测机构，检测机构设置在检测工位处，检测机构用于对管壳的直径方向和高度方向进行拍照并检测。下料机构，下料机构设置在下料工位处，下料机构用于转盘上管壳的下料。分选装置，实现管壳的自动上下料和检测，自动化程度高，满足管壳的检测要求，实现快速高效的管壳分选。

Description

一种管壳自动分选装置

技术领域

本实用新型涉及管壳检测技术领域，尤其涉及一种管壳自动分选装置。

背景技术

管壳为管状结构，当管壳应用在精密要求高的领域时，对管壳的尺寸有严格要求，要求管壳的直径和高度都在规定范围内，需要分选出合格的管壳。目前，管壳直径和高度的检测过程依赖人工操作，自动化程度低，检测容易受到人为因素干扰。此外，由于存在多种不同型号的管壳，每次检测都需要更换不同的量具，而这些量具在长期使用中出现磨损，因此需要定期进行校准维护。同时，人工检测时，由于每批次待检测的管壳数量较多，通常只能进行直径的抽检，而非全面检测，这也增加了质量控制的难度。即使有些视觉检测系统，应用在管壳的分选上，但往往功能单一，无法满足多种管壳的检测和分选。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种管壳自动分选装置，实现管壳的自动上下料和检测，自动化程度高，满足管壳的检测要求，实现快速高效的管壳分选。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种管壳自动分选装置，包括：

传送机构，所述传送机构包括一个转盘，所述转盘的圆周方向依次设置有上料工位、检测工位和下料工位；

上料机构，所述上料机构设置在上料工位处，所述上料机构包括振动盘和直线送料器，所述振动盘用于将其内的管壳竖直且开口向上排列，所述直线送料器位于振动盘和转盘之间，所述直线送料器将振动盘输送来的排列好的管壳逐个输送到转盘上；

检测机构，所述检测机构设置在检测工位处，所述检测机构用于对管壳的直径方向和高度方向进行拍照并检测；

下料机构，所述下料机构设置在下料工位处，所述下料机构用于转盘上管壳的下料。

本实用新型的有益效果在于：

一、上料机构实现自动上料，传送机构通过转盘将每个管壳依次输送到检测机构和下料机构处，实现视觉检测和下料，整体结构紧凑，自动化程度高，实现管壳的检测；

二、所述上料机构通过振动盘和直线送料器，实现管壳竖直且开口向上排列且逐个上料，便于后续检测机构检测；

三、检测机构能对管壳的直径方向和高度方向进行拍照，可在一次分选过程中，全面检测管壳的直径和高度。

进一步来说，所述振动盘包括盘面，所述盘面限定形成一个出口通道，所述出口通道的一端与直线送料器对接；所述出口通道内设置有一个阶梯，所述阶梯靠近直线送料器的一侧设置有气嘴一和气嘴二，所述气嘴一和气嘴二沿着管壳的输送方向依次设置。

管壳在经过阶梯时，向下摆动，从水平或竖直状态均转变为竖直状态。而气嘴一用于筛选开口朝下的管壳，当气嘴一的气体吹入开口向下的管壳内，管壳由开口向下的竖直状态变为水平状态，而本来就是开口向上的管壳，气嘴一的气体无法吹动，管壳继续前进。气嘴二用于将水平状态的管壳吹成竖直状态，被气嘴一吹成水平状态的管壳，在气嘴二的气体的吹动下，变成竖直状态，且由于底板一侧重量较重，在气嘴二吹动下，仅能开口一侧向上摆动至竖直状态，而本来就是开口向上的管壳，气嘴二无法吹动，管壳继续前进。通过阶梯、气嘴一和气嘴二的设置，保证经过振动盘的管壳均已按要求排列完成。

进一步来说，所述盘面在气嘴二远离气嘴一的一侧还设置有一缺口，所述缺口导通出口通道和振动盘的盘底。如果经过气嘴二还有水平状态的管壳，管壳无法沿着出口通道继续前进，管壳从缺口处落回振动盘，重新振动上料。

进一步来说，所述直线送料器包括一个送料通道，所述管壳仅在竖直状态下能通过送料通道，且所述送料通道在同一时间仅能供一个管壳进入，所述送料通道的尺寸可调。直线送料器可通过调节送料通道，使用在不同尺寸和规格的管壳上。

进一步来说，所述直线送料器包括固定板，所述固定板包括相互垂直的水平部和竖直部。所述水平部和竖直部上分别设置有限位板一和限位板二，所述限位板一与水平部平行并能沿着水平部水平滑动，所述限位板二与竖直部平行并能沿着竖直部上下滑动，所述限位板一、限位板二和固定板之间形成了送料通道。

移动限位板一和限位板二时，调节送料通道的高度和宽度，使之与对应型号的管壳匹配。

进一步来说，所述直线送料器还包括挡料板，所述挡料板位于送料通道远离振动盘的端部，所述挡料板能与从送料通道落入转盘上的管壳抵靠。

挡料板避免管壳在惯性作用下倾倒，保证管壳以竖直状态落到传送机构上。

进一步来说，所述检测机构包括第一成像组件和第二成像组件，所述第一成像组件和第二成像组件沿着转盘的转动方向依次设置，所述第一成像组件和第二成像组件分别用于管壳直径和高度方向的拍摄。

进一步来说，所述第一成像组件和第二成像组件均包括相机、镜头、光源和支架，所述相机设置在支架上并能沿着支架滑动，所述镜头固定在相机上，所述管壳始终位于镜头和光源之间，所述光源朝向管壳照射光线。第一成像组件和第二成像组件通过相机获取管壳的照片，便于管壳进行尺寸分析。

进一步来说，所述下料机构包括两个下料管道和下料推动组件，两个所述下料管道沿转盘转动方向并排设置，所述下料推动组件用于将转盘上的管壳推入一个下料管道内。

两个下料管道分别用于合格和不合格管壳的下料，检测完成的管壳，在此处完成分料

进一步来说，所述下料推动组件包括气嘴三，所述气嘴三与靠近检测机构的一个下料管道对应设置，用于将转盘上检测为合格的管壳吹入对应的下料管道内；挡板，所述挡板固定在另一个下料管道处，所述挡板倾斜设置，所述转盘带动管壳转动时，检测为不合格的所述管壳能与挡板抵靠并沿着挡板滑落到对应的下料管道内。

附图说明

图1为本实用新型实施例中管壳结构示意图；

图2为本实用新型实施例中分选装置的侧视图；

图3为本实用新型实施例中上料机构的立体结构示意图；

图4为图3中A处放大图；

图5为本实用新型实施例中检测机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中下料机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中分选装置的立体结构示意图。

图中：

1、管壳；

2、振动盘；21、盘面；211、出口通道；212、阶梯；213、气嘴一；214、气嘴二；215、缺口；22、限位板三；23、限位板四；

3、直线送料器；31、送料通道；32、固定板；321、限位板一；322、限位板二；33、振动器；34、挡料板；

4、转盘；

5、第一成像组件；51、第一相机；52、第一镜头；53、第一光源；54、第一支架；

6、第二成像组件；61、第二相机；62、第二镜头；63、第二光源；64、第二支架；

7、下料机构；71、下料管道；72、气嘴三；73、挡板；74、收集框；

8、箱体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

在本实用新型的实施方式中，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

参见附图2所示，本实用新型的一种管壳1自动分选装置，包括上料机构、传送机构、检测机构和下料机构7，上料机构用于管壳1的上料，上料机构将管壳1逐个输送到传送机构上，传送机构用于输送管壳1，将每个管壳1依次输送到检测机构和下料机构7处。检测机构用于管壳1的尺寸检测，下料机构7用于管壳1的下料，并将管壳1根据合格和不合格进行分选。

本实施例中的自动分选装置，实现管壳1的自动上下料和检测，自动化程度高，满足管壳1的检测要求，实现快速高效的管壳1分选。

参见附图2所示，上料机构包括振动盘2和直线送料器3，振动盘2用于将其内的管壳1按要求排列并逐个送出到直线送料器3，直线送料器3位于振动盘2和传送机构之间，直线送料器3将振动盘2输送来的排列好的管壳1输送到传送机构上。

参见附图3所示，振动盘2包括振动盘2本体和盘面21，盘面21与振动盘2本体的螺旋通道和直线送料器3对接，盘面21限定形成一个出口通道211，出口通道211内设置有一个阶梯212，阶梯212靠近直线送料器3的一侧设置有气嘴一213和气嘴二214，气嘴一213和气嘴二214沿着管壳1的输送方向依次设置且向上吹气。管壳1在经过盘面21后，均能按要求排列。

参见附图1所示，管壳1为一端开口的中空柱体结构，包括底板和围板，本申请中的按要求排列就是指管壳1竖直放置，且底板向下，也就是管壳1竖直且开口向上排列。

阶梯212在管壳1移动方向为向下的阶梯212，管壳1在经过阶梯212时，向下摆动，从水平或竖直状态均转变为竖直状态。而气嘴一213用于筛选开口朝下的管壳1，当气嘴一213的气体吹入开口向下的管壳1内，管壳1由开口向下的竖直状态变为水平状态，而本来就是开口向上的管壳1，气嘴一213的气体无法吹动，管壳1继续前进。气嘴二214用于将水平状态的管壳1吹成竖直状态，被气嘴一213吹成水平状态的管壳1，在气嘴二214的气体的吹动下，变成竖直状态，且由于底板一侧重量较重，在气嘴二214吹动下，仅能开口一侧向上摆动至竖直状态，而本来就是开口向上的管壳1，气嘴二214无法吹动，管壳1继续前进。

在一个实施例中，参见附图3所示，盘面21在气嘴二214远离气嘴一213的一侧还设置有一缺口215，缺口215导通出口通道211和振动盘2本体的盘底，如果经过气嘴二214还有水平状态的管壳1，管壳1无法沿着出口通道211继续前进，管壳1从缺口215处落回振动盘2，重新振动上料。振动盘2的盘面21根据管壳1高度和直径尺寸选用。

气嘴一213个气嘴二214分别连接有控制其出气量的节流阀，可控制节流阀，以调节气嘴一213和气嘴二214的出气量，达到管壳1开口竖直向上的效果，满足不同的管壳1的上料需求。

在一个实施例中，直线送料器3能用于不同尺寸的管壳1的直线输送，直线送料器3包括一个送料通道31，管壳1仅在竖直状态下能通过送料通道31，且送料通道31在同一时间仅能供一个管壳1进入。送料通道31的高度(管壳1的高度方向)和宽度(管壳1的直径方向)可调，可对不同型号的管壳1进行上料。

参见附图3所示，直线送料器3包括固定板32，固定板32为L形，包括水平部和竖直部，水平部和竖直部上分别设置有限位板一321和限位板二322，限位板一321与水平部平行并能沿着水平部水平滑动，限位板二322与竖直部平行并能沿着竖直部上下滑动，限位板一321、限位板二322和固定板32之间形成了送料通道31，当移动限位板一321和限位板二322时，调节送料通道31的高度和宽度，使之与对应型号的管壳1匹配。

限位板一321和限位板二322上均设置有腰型孔，限位板一321和限位板二322分别通过穿过腰型孔的锁紧螺栓与固定板32固定连接，当调节好限位板一321和限位板二322的位置后，锁紧螺栓和固定板32锁紧，固定限位板一321和限位板二322的位置。

直线送料器3还包括振动器33，固定板32固定在振动器33上，振动器33振动时，为送料通道31内的管壳1移动提供动力。

在一个实施例中，出口通道211靠近直线送料器3的端部还设置有限位板三22和限位板四23，限位板三22与限位板一321平行并能沿着出口通道211水平滑动，限位板四23与限位板二322平行并能沿着出口通道211上下滑动，限位板三22、限位板四23和盘面21之间形成了与送料通道31对接且尺寸相同的导向通道，这样保证管壳1能精准的从导向通道进入送料通道31。

同样在限位板三22和限位板四23上均设置有腰型孔，限位板三22和限位板四23分别通过穿过腰型孔的锁紧螺栓与盘面21固定连接。

在一个实施例中，限位板三22和限位板一321可为一体结构，也就是限位板一321延伸到出口通道211内，限位板四23和限位板二322为一体结构，也就是限位板二322延伸到出口通道211内。

送料通道31延伸到传送机构正上方，保证管壳1可以落入传送机构上。参见附图4所示，直线送料器3还包括挡料板34，挡料板34位于送料通道31远离振动盘2的端部，挡料板34固定在固定板32上且包括竖直面，竖直面能与从送料通道31落入传送机构上的管壳1的围板抵靠，避免管壳1在惯性作用下倾倒，保证管壳1以竖直状态落到传送机构上。竖直面与送料通道31端部的垂直距离略大于管壳1的直径。

本实施例中的上料机构能够实现管壳1竖直且开口向上排布和上料，便于后续检测，同时能够调节，适用在不同尺寸的管壳1上。首先根据待检测管壳1的高度和直径选择合适的盘面21，然后调整气嘴一213和气嘴二对应的节流阀，控制气体大小达到管壳1开口竖直向上的效果，再调整限位板一321至限位板四23以适配管壳1的高度和外径尺寸，确保管壳1能以竖直状态传送至传送机构上。

传送机构包括一个转盘4和转动驱动件，转盘4在转动驱动件驱动下能转动。转盘4的圆周方向设置的三个工位，分别为上料工位、检测工位和下料工位，上料机构、检测机构和下料机构7分别设置在上料工位、检测工位和下料工位处。转盘4在转动过程中，依次经过上述工位。

参见附图2所示，检测机构包括第一成像组件5和第二成像组件6，第一成像组件5和第二成像组件6沿着转盘4的转动方向依次设置，第一成像组件5和第二成像组件6分别用于管壳1直径和高度方向的拍摄，也就是对管壳1的高度和直径进行检测，在一次分选过程中，满足管壳1的所有测试需求。

参见附图5所示，第一成像组件5用于管壳1直径方向的拍摄，也就是管壳1直径的检测，包括第一相机51、第一镜头52、第一光源53和第一支架54，第一相机51能沿着第一支架54上下滑动以调节位置，实现清晰拍摄。第一相机51始终位于管壳1的上方，且端部固定有第一镜头52。第一光源53位于转盘4的下方，向上照射光线，也就是朝向第一相机51(管壳1的底板)照射光线。

第二成像组件6与第一成像组件5结构相同，用于管壳1高度方向的拍摄，包括第二相机61、第二镜头62、第二光源63和第二支架64，第二相机61能沿着第二支架64水平滑动以调节位置，实现清晰拍摄。第二相机61位于管壳1的直径方向的一侧，且端部固定有第一镜头52。第二光源63位于管壳1的直径方向的另一侧，朝向第二相机61(管壳1的围板)照射光线。

第一相机51和第二相机61为面阵相机，第一镜头52和第二镜头62为远心镜头，第一光源53和第二光源63光源为面光，采用背光拍摄方案，将管壳1置于相机和光源中间。当管壳1到位后，PLC发出拍摄信号，相机接收信号拍照，获取管壳1的图像，并将其传输至控制器，通过控制器内的图像处理程序计算管壳1的外径和高度尺寸。

在一个实施例中，也可将第一成像组件5和第二成像组件6的位置调换，管壳1先进行高度方向的拍摄，再进行直径方向的拍摄，只要保证管壳1在经过检测机构后完成直径和高度的检测即可。

在一个实施例中，第一成像组件5和第二成像组件6均包括一个位置感应传感器，用于感应管壳1的位置，当管壳1触发位置感应传感器时，发送触摸信号控制对应的成像组件进行拍照。

参见附图5所示，第一支架54和第二支架64均包括微调座，第一相机51和第二相机61分别在对应的微调座调节下移动。微调座可为丝杆结构的直线驱动模块，只要能驱动第一相机51和第二相机61调节位置即可。

参见附图6所示，下料机构7包括两个下料管道71和下料推动组件，两个下料管道71沿转盘4转动方向并排设置，下料推动组件用于将转盘4上的管壳1推入一个下料管道71内。

本实施例中，下料机构7的两个下料管道71分别用于合格和不合格管壳1的下料，检测完成的管壳1，在此处完成分料。

两个下料管道71分别为合格管道和不合格管道，合格管道为靠近检测机构的一个下料管道71。下料推动组件包括气嘴三72和挡板73，其中气嘴三72与合格管道对应设置，用于将转盘4上的管壳1吹至合格管道内。挡板73固定在不合格管道处，且倾斜设置，转盘4带动管壳1转动时，管壳1能与挡板73抵靠并沿着挡板73滑落到不合格管道内。

在一个实施例中，下料推动组件还可为两个气嘴，两个气嘴分别与两个下料管道71对应设置。

参见附图6所示，下料管道71整体倾斜设置，下料管道71的高点位于转盘4的边缘，管壳1从高点进入下料管道71，每个下料管道71的低点设置有一个收集框74，用于收集管壳1。

在一个实施例中，下料管道71为软管，同时在收集框74的底部设置有缓冲材料，减小管壳1下落时的冲击力，有效保护管壳1。当然，也可在收集框74内设置一个倾斜面，下料管道71内落下的管壳1落到倾斜面上，在从倾斜面滑落到收集框74底部，同样可以减小管壳1下落时的冲击。

管壳1经过检测机构后，控制器根据拍摄的照片判断管壳1是否合格，如果是合格品，当管壳1到达合格管道处时，PLC控制气嘴三72的电磁阀通，气嘴三72将管壳1吹至合格管道，管壳1通过合格管道落入下方的收集框74中。如果是不合格品，气嘴三72的电磁阀不通，气嘴三72不动作，不合格的管壳1在转盘4的带动下来到挡板73处，由于管壳1前进方向与挡板73呈锐角，管壳1在挡板73阻挡下不再继续向前，而是沿挡板73滑落至不合格管道，从而完成合格和不合格管壳1的分选。

参见附图7所示，检测机构和传送机构均位于一个箱体8内，箱体8结构是所有硬件部分的安装载体，采用高质量材料，确保设备稳定性和可靠性。同时控制器，箱体8内的器件，如相机、光源、气嘴等还存在线缆或管路，需在箱体8内走线，为防止意外碰撞对内部器件造成损坏，箱体8内的器件以及电缆固定结构需要保证安全性。振动盘2位于箱体8外，便于人员从外部批量上料。

本实施例的具体工作过程如下：基于当前待检测批次管壳1的尺寸，调整振动盘2盘面21和直线送料器3进行适配，同时调整测直径和测高度的两个相机的位置，保证相机对焦管壳1。人工将待检测的管壳1成批量的投入至振动盘2内，振动盘2通过振动并经由直线送料器3，将工件逐个以竖直且开口向上的状态传输至转盘4，完成上料。转盘4带动管壳1依次经过第一检测组件和第二检测组件，进行管壳1直径和高度两个方向上的拍照，控制器根据拍摄的照片判断管壳1是否合格。下料机构7根据检测结构动作，即气嘴三72进行合格管壳1的下料，而挡板73进行不合格管壳1的下料，分别收集在两个不同的收集框74内，完成管壳1的自动分选，高效快捷。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管壳自动分选装置，其特征在于：包括

传送机构，所述传送机构包括一个转盘，所述转盘的圆周方向依次设置有上料工位、检测工位和下料工位；

上料机构，所述上料机构设置在上料工位处，所述上料机构包括振动盘和直线送料器，所述振动盘用于将其内的管壳竖直且开口向上排列，所述直线送料器位于振动盘和转盘之间，所述直线送料器将振动盘输送来的排列好的管壳逐个输送到转盘上；

检测机构，所述检测机构设置在检测工位处，所述检测机构用于对管壳的直径方向和高度方向进行拍照并检测；

下料机构，所述下料机构设置在下料工位处，所述下料机构用于转盘上管壳的下料。

2.根据权利要求1所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述振动盘包括盘面，所述盘面限定形成一个出口通道，所述出口通道的一端与直线送料器对接；

所述出口通道内设置有一个阶梯，所述阶梯靠近直线送料器的一侧设置有气嘴一和气嘴二，所述气嘴一和气嘴二沿着管壳的输送方向依次设置。

3.根据权利要求2所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述盘面在气嘴二远离气嘴一的一侧还设置有一缺口，所述缺口导通出口通道和振动盘的盘底。

4.根据权利要求1所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述直线送料器包括一个送料通道，所述管壳仅在竖直状态下能通过送料通道，且所述送料通道在同一时间仅能供一个管壳进入，所述送料通道的尺寸可调。

5.根据权利要求4所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述直线送料器包括固定板，所述固定板包括相互垂直的水平部和竖直部；

所述水平部和竖直部上分别设置有限位板一和限位板二，所述限位板一与水平部平行并能沿着水平部水平滑动，所述限位板二与竖直部平行并能沿着竖直部上下滑动，所述限位板一、限位板二和固定板之间形成了送料通道。

6.根据权利要求5所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述直线送料器还包括挡料板，所述挡料板位于送料通道远离振动盘的端部，所述挡料板能与从送料通道落入转盘上的管壳抵靠。

7.根据权利要求1-6任一所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述检测机构包括第一成像组件和第二成像组件，所述第一成像组件和第二成像组件沿着转盘的转动方向依次设置，所述第一成像组件和第二成像组件分别用于管壳直径和高度方向的拍摄。

8.根据权利要求7所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述第一成像组件和第二成像组件均包括相机、镜头、光源和支架，所述相机设置在支架上并能沿着支架滑动，所述镜头固定在相机上，所述管壳始终位于镜头和光源之间，所述光源朝向管壳照射光线。

9.根据权利要求1-6、权利要求8任一所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述下料机构包括两个下料管道和下料推动组件，两个所述下料管道沿转盘转动方向并排设置，所述下料推动组件用于将转盘上的管壳推入一个下料管道内。

10.根据权利要求9所述的管壳自动分选装置，其特征在于：所述下料推动组件包括

气嘴三，所述气嘴三与靠近检测机构的一个下料管道对应设置，用于将转盘上的检测为合格的管壳吹入对应的下料管道内；

挡板，所述挡板固定在另一个下料管道处，所述挡板倾斜设置，所述转盘带动管壳转动时，检测为不合格的所述管壳能与挡板抵靠并沿着挡板滑落到对应的下料管道内。