一種工件自動快速分選裝置及系統的製作方法

2023-10-06 07:22:39

一種工件自動快速分選裝置及系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種結構簡單，降低成本，提高工件分選效率，能夠同時檢測工件直徑和長度是否合格的工件自動快速分選裝置及系統，其包括可調節的傾斜V形導軌、位於V形導軌兩側與V形導軌上開有的十字形透光孔對齊的工業相機和平行光源、靠近V形導軌尾端的分選氣缸、分選氣缸下方的剔除品收集機構、沿工件傾斜下滑方向設置的產品堆放機構、與工業相機之間進行數據交換並控制分選氣缸啟閉的計算機、安裝在V形導軌上觸發工業相機啟動採集逐個分離下滑工件圖像的光電傳感器；工件通過自重在V形導軌內進行加速下滑，使得原本首尾相連的工件逐個分離，通過工業相機對工件逐個進行長度和直徑方向的尺寸進行拍照後，控制分選氣缸剔除不合格工件。
【專利說明】一種工件自動快速分選裝置及系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種分選裝置，尤其是一種適用於圓柱棒形工件的自動快速分選裝置及系統。
【背景技術】
[0002]CN 101934273A公開了一種「棒材直逕自動檢測、分選及統計裝置」，其包括能使棒材自動下移的V形導軌、C⑶相機、平行光源、圖像處理器、PLC+0P主機、阻隔氣缸、分選氣缸、合格棒材通道、不合格棒材通道…形導軌上開有一線性槽；(XD攝像機和平行光源分別固定在V形導軌的兩側；阻隔氣缸設於V形導軌的棒材入口端，利用阻隔氣缸的啟動和復位，保證棒材一個一個進入V形導軌中進行直徑檢測，待上一棒材完成檢測後，阻隔氣缸釋放下一棒材進入V形導軌中；分選氣缸位於V形導軌的出口端，棒材合格時分選氣缸動作將棒材推入合格棒材通道中；棒材不合格時，分選氣缸動作將棒材推入合格棒材通道中。該裝置雖然實現了棒材的自動分選，但是也存在了幾個問題:1、其只能對棒材的直徑是否合格進行檢測，功能單一，檢測合格的棒材還需進一步由人工檢驗長度是否合格；2、阻隔氣缸控制棒材一個一個進入V形導軌中進行檢測，檢測周期比較長，檢測時間較長且檢測效率不高；3、CCD相機的價格較貴，極大程度地提高了整個裝置的製造成本，從而限制了該裝置的適用範圍；4、棒材進入合格通道和不合格通道，均是由分選氣缸推動完成，分選氣缸動作十分頻繁，加大了分選氣缸的故障發生率，同時也大大降低了分選氣缸的使用壽命。
實用新型內容
[0003]設計目的:避免【背景技術】中的不足之處，設計一種簡化結構，降低成本，提高工件分選效率，能夠同時檢測工件直徑和長度是否合格的工件自動快速分選裝置及系統。
[0004]設計方案:為了實現上述設計目的。1、V形導軌上開有十字形透光孔，是本實用新型的第一個技術特徵。這樣設計的目的是，工件下滑到十字形透光孔位置時，透光孔上與V形導軌寬度方向相同的短邊孔反映工件的直徑，與V形導軌長度方向相同的長邊孔反映工件的長度，這樣通過工業相機和平行光源得到的工件圖像就同時反映了工件的長度和直徑，實現了同時對工件的長度和直徑是否合格做出整體檢測。2、位於靠近V形導軌尾端的分選氣缸下方設有剔除品收集機構，沿工件傾斜下滑方向設置有產品堆放機構，是本實用新型的第二個技術特徵。這樣設計的目的是，當檢測到工件不合格時，分選氣缸動作，將不合格的工件剔除到其下方的剔除品收集機構中，而當檢測到工件合格時，分選氣缸不動作，合格的工件繼續保持傾斜下滑趨勢，進而傾斜滑落到產品堆放機構中，這樣分選氣缸只有在檢測到工件不合格時才啟動，大大降低了分選氣缸的啟閉頻率，而且通常不合格工件要遠少於合格工件，那麼只在工件不合格時啟動的分選氣缸就給檢測工作節約了很多成本，同時合格的工件不受任何阻擋，快速連續地滑入產品堆放機構中。3、採用工業相機作為工件檢測的抓拍裝置，抓拍裝置與計算機進行數據交換，通過計算機分析抓拍的圖像，是本實用新型的第三個技術特徵。這樣設計的目的是，工業相機的價格相對較低，降低了整個裝置的製造成本和維修成本；而且工件是否合格只需通過計算機對抓拍的工件圖像進行分析、計算，裝置的結構簡單、成本低，更能適用於各種大中小型企業。4、V形導軌上設有光電傳感器，是本實用新型的第四個技術特徵。這樣設計的目的是，光電傳感器在檢測到工件進入檢測區域時觸發常開觸點關閉，進而接通工業相機對工件進行拍照採集圖像，拍照採集控制精確，避免了工業相機的空載抓拍。5、V形導軌的長度至少是工件長度的10倍，是本實用新型的第五個技術特徵。這樣設計的目的是，增加V形導軌的長度，一方面拉長了分離後工件之間的距離，更利於工件的檢測，另一方面V形導軌的加長也擴大了 V形導軌上容納的工件數量，加快了工件的檢測，提高了工件分選效率。6、V形導軌的傾斜角度為25°?60°，優選的傾斜角度為30°或45°，是本實用新型的第六個技術特徵。這樣設計的目的是，利用V形導軌的傾斜角度加大工件在V形導軌上的下滑速度，在工件自身的重力作用下，V形導軌頂端首尾相連的工件，隨著自上而下的滑動逐漸分離，工件逐個進入檢測區域，這樣就不再需要阻隔氣缸對工件進行阻隔，簡化了裝置的同時，也加快了工件的分選，極大程度地提高了工件分選效率。7、分選氣缸的伸出端設有擋塊，是本實用新型的第七個技術特徵。這樣設計的目的是，在擋塊的阻擋下，將不合格工件準確地擋入剔除品收集機構中，同時也減小了不合格工件的下滑力，保護了工件。8、分選氣缸上設有調節其與V形導軌間夾角的氣缸調節座，是本實用新型的第八個技術特徵。這樣設計的目的是，將分選氣缸設為可調節式，就能夠根據工件大小、形狀的不同，改變分選氣缸與V形導軌之間的夾角，更準確地將不合格工件剔除。9、產品堆放機構包括堆放箱和傾斜放置的傾斜角度小於V形導軌的緩衝滑軌，是本實用新型的第九個技術特徵。這樣設計的目的是，將緩衝滑軌的尾端置於堆放箱內部，頂端與工件傾斜下滑方向對應，這樣合格的工件在下滑時，由於受到緩衝滑軌的作用，能夠準確被導入堆放箱中，而且緩衝滑軌的傾斜角度小於V形導軌，工件進入緩衝滑軌後，其傾斜下滑力逐漸減小，使得工件的下滑速度得到一定的緩衝，減緩工件落入堆放箱時的速度和力度，有效保護工件，保證工件的質量。
[0005]技術方案1:一種工件自動快速分選裝置，包括可調節的傾斜放置供工件自動下滑的V形導軌，位於V形導軌兩側與V形導軌上開有的透光孔對齊的抓拍裝置和平行光源，靠近V形導軌尾端的分選氣缸，分選氣缸下方的剔除品收集機構，沿工件傾斜下滑方向設置的產品堆放機構，與抓拍裝置之間進行數據交換並控制分選氣缸啟閉的計算機，安裝在V形導軌上觸發抓拍裝置啟動採集逐個分離下滑工件圖像的光電傳感器；所述透光孔為十字形通孔；所述抓拍裝置為工業相機。
[0006]技術方案2:—種工件自動快速分選系統，包括震動盤和上述的分選裝置；所述震動盤的輸出口位於V形導軌的工件輸入口處；所述光電傳感器的信號輸出端與工業相機控制模塊的信號輸入端連接；工業相機控制模塊與計算機雙向數據交換；工業相機控制模塊與控制分選氣缸啟動和關閉的電磁閥連接。
[0007]本實用新型與【背景技術】相比，一是省去了阻隔氣缸的設置，簡化了裝置的結構，降低了裝置製造和維修成本，擴大了分選裝置的適用範圍，通用性強；二是能夠同時檢測工件的長度和直徑是否合格，縮短工件質量檢測的工序，提高工作效率；三是能夠對工件進行連續、快速地自動分選，有效提高了工件分選的速度和效率；四是保護了完成分選工件的完整性，保證工件的外觀和質量。【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明:
[0009]附圖1為本實用新型分選裝置的結構示意圖。
[0010]附圖2為V形導軌的立體圖。
[0011]附圖3為背光燈架的立體圖。
[0012]附圖4為本實用新型分選裝置另一實施例的結構示意圖。
[0013]附圖5為本實用新型分選系統控制分選工件的邏輯框架流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0015]實施例1:參照附圖1、2、3。一種工件自動快速分選裝置，包括V形導軌1、工業相機3、平行光源2和分選氣缸4 ;所述V形導軌I傾斜放置，並穿過工作檯7的導向孔，工件6在V形導軌I的V形槽14內向下滑動；所述V形導軌I的長度至少是工件6長度的10倍；所述V形導軌1、平行光源2和工業相機3都可以設置成角度可調節式，以便適應各種工件6的分選；所述工業相機3位於V形導軌I的V形槽14 一側，平行光源2位於V形導軌I的另一側；所述V形導軌I的槽底處還開有貫通的十字形透光孔13 ;所述十字形透光孔13由一沿V形導軌I長度方向開設的長邊孔131，和一沿V形導軌I寬度方向開設的短邊孔132構成；所述平行光源2、透光孔13和工業相機3對齊設置，且三者的中心共線；工業相機3拍攝的圖像中，工件6的直徑通過十字形透光孔13的短邊孔132獲取，工件6的長度通過十字形透光孔13的長邊孔131獲取反映；所述V形導軌I上還安裝有光電傳感器10，且光電傳感器10位於工業相機3和平行光源2之間，用於檢測工件6到達透光孔13位置時觸發工業相機3對工件6進行圖像採集；所述工業相機3通過數據線與計算機連接；所述計算機控制分選氣缸4的開啟和關閉；所述分選氣缸4安裝在工作檯7的下方，且靠近V形導軌I的尾端；所述分選氣缸4垂直於工作檯7，且其伸出端固定有擋塊45 ;所述分選氣缸4的下方設有剔除品收集機構8 ;所述工作檯7的下方，沿工件6傾斜下滑方向設置有產品堆放機構9。
[0016]所述V形導軌I的頂端設有安裝塊11以及與安裝塊11鉸接的固定支座12 ;所述V形導軌I的尾端設有支撐塊15、與支撐塊15鉸接的滑杆101 ;所述工作檯7的下方固定有支塊102 ;所述支塊102的下端設有固定塊104 ;所述滑杆101上設有與固定塊104滑動配合的條形槽103 ;固定塊104與條形槽103滑動時即可調節控制V形導軌I的傾斜角度；所述V形導軌I的傾斜角度可以設成30°、45°或者60°，也可以是25°?60°範圍之間的任意角度。
[0017]所述平行光源2通過背光燈架21和可調節的彈簧片22固定在工作檯7上；所述平行光源2設於背光燈架21中；所述彈簧片22由一水平部分、一傾斜部分、連接水平部分和傾斜部分的彎曲部分組成；所述彈簧片22的水平部分固定在工作檯7上，且傾斜部分與背光燈架21固定；調節彈簧片22即可調節控制平行光源2與V形導軌I的相對位置。
[0018]所述工業相機3通過支柱31、固定杆32、調節板33固定在工作檯7上；所述支柱31垂直固定在工作檯7上方；所述固定杆32的一端垂直固定在支柱31上，另一端與調節板33鉸接；所述調節板33上開有條形槽34 ;所述條形槽34上設有可滑動的調節塊35 ;所述工業相機3固定在調節塊35中；在條形槽34內滑動調節塊35，並結合調節板33的旋轉即可調節控制工業相機3與V形導軌I的相對位置。
[0019]所述V形導軌I頂端的工件6在自身重力的作用下，均向下滑動，並由原來的首尾相連逐個分離；當光電傳感器10感應到第一個工件到達工業相機3和平行光源2的檢測區域時，光電傳感器10控制工業相機3對該工件進行拍照，在透光孔13的作用下，得到第一個工件的圖像信息；工業相機3將採集的工件圖像傳輸到計算機中；計算機對工件圖像進行分析後，確定工件的長度和直徑是否合格；最終控制分選氣缸4是否啟動，該工件合格分選氣缸不啟動，工件在慣性作用下，沿傾斜滑動方向落入產品堆放機構9中；該工件不合格分選氣缸4啟動，分選氣缸4的擋塊45阻擋工件的傾斜滑動，改變工件的滑動方向，將工件阻擋滑落到下方的剔除品收集機構8中，實現工件的快速自動分選。
[0020]實施例2:在實施例1的基礎上，參照附圖4。所述分選氣缸4上設有調節其與V形導軌I間夾角的氣缸調節座；所述氣缸調節座包括固定座41、滑動塊42和支撐座43 ;所述分選氣缸4固定在支撐座43上；所述支撐座43鉸接在滑動塊42上；所述固定座41上設有與滑動塊42配合的條形槽44 ;通過氣缸調節座，可以隨V形導軌I的傾斜角度調整而調節分選氣缸4，將分選氣缸4調節到與V形導軌I垂直的方向上，便於對不合格工件的阻擋；所述產品堆放機構9包括堆放箱90和傾斜放置的緩衝滑軌91 ;所述緩衝滑軌91的尾端位於堆放箱90內部，頂端與工件傾斜下滑方向對應；所述緩衝滑軌91的傾斜角度稍小於V形滑軌I的傾斜角度，使得工件的下滑速度得到一定的緩衝，減緩工件落入堆放箱90時的速度和力度，有效保護工件，保證工件的質量。
[0021]實施例3:在實施例2的基礎上，參照附圖5。一種工件自動快速分選系統，包括震動盤和實施例2中所述的分選裝置；所述震動盤的輸出口位於V形導軌的工件輸入口處；所述光電傳感器的信號輸出端與工業相機控制模塊的信號輸入端連接；工業相機控制模塊與計算機雙向數據交換；工業相機控制模塊與控制分選氣缸啟動和關閉的電磁閥連接。
[0022]工件通過震動盤(或者離心式送料裝置等)的輸出口進入V形導軌，由於重力作用工件在V形槽內進行加速下滑運動，原本首尾相連的工件逐個分離；第一個工件進入檢測區域時，光電傳感器檢測到工件，發出信號到工業相機控制模塊，使常開觸點閉合，工業相機對該工件進行抓拍得到工件圖像；工業相機控制模塊將抓拍的圖像信號發送到計算機，經計算機計算分析後，判斷工件是否合格，並將分析結果反饋到工業相機控制模塊中；如果工件不合格，觸發工業相機控制模塊與電磁閥間的常開觸點閉合，接通電磁閥，電磁閥控制分選氣缸啟動，分選氣缸的擋塊將工件阻擋滑落到剔除品；如果工件合格，則常開觸點保持常開狀態，工件沿傾斜下滑方向滑入產品堆放機構中，完成工件的快速自動分選。
[0023]需要理解到的是:上述實施例雖然對本實用新型的設計思路作了比較詳細的文字描述，但是這些文字描述，只是對本實用新型設計思路的簡單文字描述，而不是對本實用新型設計思路的限制，任何不超出本實用新型設計思路的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種工件自動快速分選裝置，包括可調節的傾斜V形導軌(I)、位於V形導軌(I)兩側與V形導軌⑴上開有的透光孔(13)對齊的抓拍裝置(3)和平行光源(2)、以及靠近V形導軌(I)尾端的分選氣缸(4)，其特徵在於:還包括分選氣缸(4)下方的剔除品收集機構(8)、沿工件傾斜下滑方向設置的產品堆放機構(9)、與抓拍裝置(3)之間進行數據交換並控制分選氣缸(4)啟閉的計算機、安裝在V形導軌(I)上觸發抓拍裝置(3)啟動採集逐個分離下滑工件圖像的光電傳感器(10);所述透光孔(13)為十字形通孔；所述抓拍裝置(3)為工業相機。
2.根據權利要求1所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述V形導軌(I)的長度至少是工件長度的10倍。
3.根據權利要求2所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述V形導軌(I)的傾斜角度為25°?60°。
4.根據權利要求1所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述V形導軌(I)的傾斜角度為30°或45°。
5.根據權利要求1所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述分選氣缸(4)的伸出端設有擋塊(45)。
6.根據權利要求5所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述分選氣缸(4)上設有調節其與V形導軌(I)間夾角的氣缸調節座。
7.根據權利要求5所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述分選氣缸(4)豎直設置。
8.根據權利要求1所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述產品堆放機構(9)包括堆放箱(90)和傾斜放置的緩衝滑軌(91);所述緩衝滑軌(91)的尾端位於堆放箱(90)內部，頂端與工件傾斜下滑方向對應。
9.根據權利要求8所述的工件自動快速分選裝置，其特徵在於:所述緩衝滑軌(91)的傾斜角度小於V形滑軌(I)的傾斜角度。
10.一種工件自動快速分選系統，其特徵在於:包括震動盤和上述任一權利要求中所述的分選裝置；所述震動盤的輸出口位於V形導軌的工件輸入口處；所述光電傳感器的信號輸出端與工業相機控制模塊的信號輸入端連接；工業相機控制模塊與計算機雙向數據交換；工業相機控制模塊與控制分選氣缸啟動和關閉的電磁閥連接。
【文檔編號】B07C5/08GK203526083SQ201320579194
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】施建立, 施建鋒, 陳東勤 申請人:杭州瑾瑜科技有限公司