旋轉體類零件尺寸自動篩選設備的製作方法

2023-06-08 01:37:46

本發明專利申請是發明創造名稱「一種旋轉體類零件自動分揀設備」的分案申請，原申請的申請日為2016年5月18日，申請號為2016103300308。

本發明涉及自動化機械，尤其涉及一種旋轉體類零件自動分揀機械。

背景技術：

工業4.0時代的潮流已經不可阻擋，2015年3月國家發布了《中國製造2025》的重要文件，旨在引導工業相對不夠成熟的中國能夠在這一次新的工業變革中不落於人後。現代化的生產製造對智能化、自動化、數位化、信息化提出了更高的要求，減少人力勞動成本和提高生產效率以及生產品質成為了所有要求和目標的核心指向。自動化機械設備和生產線為我們提供了可靠優質的解決方案，而自動化機械基本上都是非標準設計，所以更多更優秀的問題解決設計方案對於自動化水平的提高就顯得尤為重要。

目前常見的自動化裝配線和自動化生產線零件篩選方式有機械限位加氣缸導出或者使用電動傳送帶配傳感器感知等工作方式，這些工作篩選方式多依賴於傳感器的開關量，對於一般的邏輯判斷和順序控制十分方便，而對於尺寸的自動篩選則難以做到。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題就是提供一種旋轉體類零件尺寸自動篩選設備，可以根據零件直徑尺寸大小實現自動篩選。

為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：旋轉體類零件尺寸自動篩選設備，包括機架及設於機架上的傳送裝置和蓄力轉換裝置，所述傳送裝置與機架鉸接並連接有復位彈簧，所述傳送裝置包括用於傳送旋轉體類零件且水平的傳送平面和位於傳送平面第一側的尺寸控制擋板，所述蓄力轉換裝置包括設於傳送平面第二側且中心線水平的蓄力轉換盤，所述蓄力轉換盤的正面沿環向均布有向尺寸控制擋板側突出且可驅動蓄力轉換盤轉動的蓄力杆，所述蓄力轉換盤的正面沿環向設有正面軌道，反面沿環向設有反面軌道，所述正面軌道內設有與蓄力轉換彈簧連接的正面軌道滾輪，所述反面軌道內設有反面軌道滾輪，所述反面軌道滾輪與傳送裝置之間設有帶動傳送裝置傾斜的連杆機構，所述正面軌道包括沿環向呈連續分布的向中心凹陷的內凹圓弧段和向徑向外側凸出的外凸圓弧段，所述反面軌道包括沿環向呈連續分布的向中心凹陷的內凹段和向徑向外側凸出的弧線段，所述弧線段與內凹圓弧段在蓄力轉換盤周向上位置對應，所述內凹段與外凸圓弧段在蓄力轉換盤周向上位置對應，在正面軌道和反面軌道上，一組內凹圓弧段和外凸圓弧段及對應的內凹段和弧線段對應一個完整的蓄力及釋放的工作周期，共設置六個工作周期，蓄力過程蓄力轉換盤旋轉角度為30°，釋放過程蓄力轉換盤旋轉角度也為30°，一個工作周期蓄力轉換盤旋轉60°，轉換盤每轉一圈完成六個工作周期。

作為優選，所述內凹段包括與弧線段相接的斜線段和位於內凹段底部的直線段。

作為優選，所述機架包括底座支架和設於底座支架一側的側支架，所述底座支架上設有用於安裝蓄力轉換盤的蓄力轉換盤支撐架，所述傳送裝置通過銷軸鉸接在側支架上。

作為優選，所述傳送裝置包括主動輥、被動輥和設於被動輥和被動輥上的傳送帶。

作為優選，所述底座支架上設有用於輸送從傳送平面上傾斜落下的旋轉體類零件的分離軌道。

作為優選，所述連杆機構包括第一連杆和第二連杆，所述第一連杆豎直設置且上端與反面軌道滾輪連接，所述第二連杆水平設置且中部鉸接在底座支架上，所述第二連杆的第一端與第一連杆的下端鉸接，第二端與傳送裝置鉸接。

本發明採用的技術方案，當工作時，旋轉體類零件在傳送帶的傳送平面上傳送，若旋轉體類零件尺寸小於蓄力杆與尺寸控制擋板的距離，則旋轉體類零件沿傳送平面傳送到預定位置。若旋轉體類零件的尺寸大於蓄力杆與尺寸控制擋板的距離，則由於傳送帶的作用，使旋轉體類零件推動蓄力杆，進而推動蓄力轉換盤進行逆時針旋轉。正面軌道和蓄力轉換盤是固定在一起的，由於蓄力轉換盤的旋轉，那么正面軌道也會隨之一起逆時針旋轉，蓄力轉換彈簧的位置和方向固定不變。隨著正面軌道的旋轉，蓄力轉換彈簧被拉伸，在旋轉到30°之前，反面軌道滾輪與第一連杆、第二連杆是連接在一起的，此時，第一連杆和第二連杆沒有動作。當旋轉角度達到30°時，即蓄力轉換彈簧被拉伸到最大長度，由於蓄力轉換盤反面軌道的作用，反面軌道滾輪會向上位移，進而帶動第一連杆和第二連杆運動，使得傳送帶上傳送平面傾斜，使旋轉體類零件進入分離軌道，完成分揀。繼續旋轉，反面軌道滾輪恢復原位，傳送帶上傳送平面水平復位，進行下一個分揀周期。因此，本發明可以根據零件直徑尺寸大小實現自動篩選，且無需使用傳感器及進行相關智能控制。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述：

圖1為本發明的立體結構示意圖；

圖2為蓄力轉換盤的反面結構示意圖；

圖3為傳送裝置的安裝結構示意圖；

圖4為連杆機構安裝示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，一種旋轉體類零件自動分揀設備，包括機架及設於機架上的傳送裝置2以及蓄力轉換裝置1，所述傳送裝置2與機架鉸接並連接有復位彈簧23，所述傳送裝置2包括用於傳送旋轉體類零件且水平的傳送平面和位於傳送平面第一側的尺寸控制擋板22，所述蓄力轉換裝置1包括設於傳送平面第二側且中心線水平的蓄力轉換盤10，所述蓄力轉換盤10的正面沿環向均布有向尺寸控制擋板側突出且可驅動蓄力轉換盤10轉動的蓄力杆13，所述蓄力轉換盤的正面沿環向設有正面軌道11，反面沿環向設有反面軌道12，所述正面軌道內設有與蓄力轉換彈簧15連接，且通過在正面軌道內滑動以使蓄力轉換彈簧拉伸的正面軌道滾輪14，所述反面軌道內設有與連杆機構連接，且通過在反面軌道內滑動以使連杆機構動作，從而帶動傳送裝置傾斜的反面軌道滾輪16。所述傳送裝置2包括主動輥、被動輥和設於被動輥和被動輥上的傳送帶21。所述連杆機構包括第一連杆17和第二連杆18。

當工作時，旋轉體類零件在傳送帶21的傳送平面上傳送，若尺寸小於蓄力杆13與尺寸控制擋板22的距離，則旋轉體類零件沿傳送平面傳送到預定位置。若旋轉體類零件的尺寸大於蓄力杆13與尺寸控制擋板22的距離，則由於傳送帶21的作用，使旋轉體類零件推動蓄力杆，進而推動蓄力轉換盤10進行逆時針旋轉。

在蓄力轉換盤10設定的旋轉角度內，即蓄力轉換彈簧15拉伸過程中，反面軌道滾輪與第一連杆17、第二連杆18是連接在一起的，此時，第一連杆17和第二連杆18沒有動作。當蓄力轉換盤10達到設定旋轉角度時，即蓄力轉換彈簧15被拉伸到最大長度時，由於蓄力轉換盤反面軌道的作用，反面軌道滾輪16會向上位移，進而帶動第一連杆17和第二連杆18運動，使得傳送裝置2以及其上的傳送平面傾斜。

為了實現上述動作過程，正面軌道11及反面軌道12需進行對應設計，具體的，在本實施例中，所述正面軌道11包括沿環向呈連續分布的向中心凹陷的內凹圓弧段111和向徑向外側凸出的外凸圓弧段112，正面軌道滾輪14從內凹圓弧段111向外凸圓弧段112上升過程為蓄力過程，即蓄力轉換彈簧15拉伸過程，正面軌道滾輪14從外凸圓弧段112向內凹圓弧段111的下降過程為力量釋放過程。所述反面軌道12包括沿環向呈連續分布的向中心凹陷的內凹段和向徑向外側凸出的弧線段123，所述弧線段與內凹圓弧段在蓄力轉換盤周向上位置對應，所述內凹段與外凸圓弧段在蓄力轉換盤周向上位置對應。所述內凹段包括與弧線段123相接的斜線段122和位於內凹段底部的直線段121，反面軌道滾輪16在斜線段122上由直線段121側向弧線段123側運動過程中，由於蓄力轉換盤反面軌道的作用，反面軌道滾輪16會向上位移，進而帶動第一連杆17和第二連杆18運動，並帶動傳送裝置2傾斜。

在正面軌道11和反面軌道12上，一組內凹圓弧段和外凸圓弧段及對應的內凹段和弧線段對應一個完整的蓄力及釋放的工作周期，工作周期根據需要變化，即內凹圓弧段和外凸圓弧段及對應的內凹段和弧線段長度根據工作周期數量適當變化，本實施例中設置6個工作周期，即蓄力過程蓄力轉換盤旋轉角度為30°，釋放過程蓄力轉換盤旋轉角度也為30°，一個工作周期蓄力轉換盤旋轉60°，轉換盤每轉一圈完成6個工作周期。

其中，所述機架包括底座支架3和設於底座支架一側的側支架33。所述底座支架3上設有用於安裝蓄力轉換盤10的蓄力轉換盤支撐架31，該蓄力轉換盤支撐架31為三角架結構，其頂端轉動連接有轉軸311，蓄力轉換盤10安裝在轉軸311上，蓄力轉換彈簧15為壓縮彈簧，其一端與正面軌道滾輪14連接，另一端與轉軸311連接。

傳送裝置2整體通過銷軸鉸接在側支架33上。主動輥、被動輥的輥軸第一端端部安裝在第一支撐板上，第二端端部安裝在第二支撐板上，其中尺寸控制擋板22與第一支撐板為整體式結構，即為一塊板。第一支撐板第一側設有連接框架221，連接框架通過銷軸與側支架33鉸接，側支架包括底部的下口字框盒上部的上口字框，上口字框寬度較小，復位彈簧23底端連接在下口字框兩側肩部，上口字框頂部兩側設有l型突出部與銷軸連接。第二支撐板設有與第二連杆鉸接的連杆連接頭24。

另外，所述底座支架3上設有用於輸送從傳送平面上傾斜落下的旋轉體類零件的分離軌道32，分離軌道傾斜設置，其下端可以放置儲存盒來盛放從分離軌道落下的零件，或者也可以直接設置一個儲存盒來承接從傳送平面上傾斜落下的零件。

所述第一連杆17豎直設置且上端與反面軌道滾輪16連接，所述第二連杆18水平設置且中部鉸接在底座支架3上，所述第二連杆的第一端與第一連杆的下端鉸接，第二端與傳送裝置的連杆連接頭24鉸接，第一連杆17上下運動，帶動第二連杆18圍繞其中部鉸接點轉動。

本發明的動作過程為：1.旋轉體類零件從傳送裝置的前端進入；2.零件碰到蓄力杆和尺寸控制擋板，如果旋轉體類零件尺寸小於蓄力杆和尺寸控制擋板之間距離則無法推動蓄力杆完成蓄力，如果旋轉體類零件尺寸大於蓄力杆和尺寸控制擋板間的距離則推動蓄力杆開始蓄力過程；3.如果旋轉體類零件尺寸大於額定值，依靠旋轉體類零件和傳送帶之間的摩擦力，旋轉體類零件推動蓄力杆使蓄力轉換盤旋轉30°完成蓄力過程，正面軌道到達最高點，蓄力轉換彈簧拉長到工作過程中最大值，在完成蓄力過程中蓄力轉換盤的反面軌道對正面運動無影響；4.蓄力轉換盤正面軌道到達最高點同時，反面軌道直徑變小，傳送裝置因此失去連杆機構的束縛，在傳送裝置和旋轉體類零件重力的作用下傳送裝置開始傾斜壓縮自身的復位彈簧；5.由於傳送裝置的傾斜，零件從傳送裝置滑下進入預定的分離軌道，與此同時蓄力轉換盤正面軌道進入下降過程，蓄力轉換彈簧釋放先前蓄積能量使蓄力轉換盤繼續旋轉30°到軌道最低點，而蓄力轉換盤的反面軌道則在蓄力轉換盤轉動的帶動下驅動連杆機構使傳送裝置慢慢上抬直到水平初始狀態，一個周期完成。