一种规则碎片自动排序及导向粘接装置及方法与流程

本发明涉及排序装置领域，特别是一种规则碎片自动排序及导向粘接装置及方法。

背景技术：

振动盘是一种自动定向排序的送料设备，通过振动能将无序工件自动有序定向排列整齐、并准确地输送到下道工序。振动盘主要由料斗、设有脉冲电磁铁的振动底盘、振动控制器、呈螺旋上升环状的送料轨道等组成。为使特定几何形状的元器件、零件有序定向排列整齐，在螺旋送料轨道中可设置选择性通过轨道，对被选件进行各种定位性姿态纠正或将姿态不正确的被选件阻落下螺旋轨道重选，从而达到把被选件按一定的设定姿态自动有序排列出来并输送到下一工序环节的目的，脉冲电磁铁可以使料斗在垂直方向振动，由于振动底盘内还设有倾斜的弹簧片，可使料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内的元器件、零件，由于受到这种振动的作用，会沿螺旋送料轨道爬升，直到送到高位出料口。

现有技术的振动盘根据应用在不同的元器件或零件的流水线，送料轨道形态各异；

例如:公开号为“cn202765742u”名为“销钉振动盘”的中国专利中公开的振动盘装置，包括料斗、底盘和送料器，所述料斗内壁设置螺旋上升的台阶，台阶的阶面断开设置有中部缺口，台阶顶部设置顶部缺口，顶部缺口的另一端连通送料器，顶部缺口上方竖直设置有挡板，底盘中间设置驱动器；中部缺口处的台阶与料斗的侧壁的距离大于两个销钉的直径和，顶部缺口处的台阶与料斗的侧壁的距离为一个销钉的直径；中部缺口和顶部缺口的长度均大于销钉长度；挡板与顶部缺口的竖直距离不大于两个销钉的半径和，不小于一个销钉的半径，能高效快速地单排排列出销钉。

采用这样技术的振动盘可应用于销钉的流水线，但其结构复杂，制造成本高，使用范围有限，仅能实现对物料的排序输送，不能在排序的同时作为动力来源对产品进行加工操作，在输送时只有一个送料通道，导致的问题是输送方式工作的效率低，采用振动盘对产品进行排序，在工作时会产生很大的振动和噪声，本发明要解决的是对规则碎片进行排序且其粘接到壳体上的问题，规则碎片的形状为长方形，与销钉的形状完全不相同，本发明在排序的同时还要实现粘接的功能，这就意味着在工作过程中药避免设置产生较大的振动，而振动盘排序就不能满足这一要求，这就需要设计出专用的排序装置，且在排序的同时还要实现贴片的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、无震动噪声的能将无序的碎片进行有序排列且自动化程度高的自动排列装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种规则碎片自动排序及导向粘接装置，包括驱动搅混装置、储料排序装置、导向粘接管路和调节控制系统，所述的储料排序装置的底部设置有两个同心的内凹槽和外凹槽，储料排序装置的底部中间为圆台，圆台上设置所述的驱动搅混装置，所述的导向粘接管路连接储料排序装置。

具体地，所述的储料排序装置还包括楔形导向块a、楔形导向块b、排料出口a和排料出口b，所述的内凹槽和外凹槽的上部为锥形或弧形，其下部截面为方形，所述的排料出口a设置在内凹槽与外凹槽之间并连通内凹槽和外凹槽，所述的楔形导向块a设置在内凹槽内，其设置有弧形边与内凹槽下部方形区域一边相切，另一边与排料出口a的一边接触贴合，排料出口a的另一边为弧形且与内凹槽的一边平滑过渡，楔形导向块b设置在外凹槽内，其设置有弧形边与外凹槽下部方形区域一边相切，另一边与排料出口a的一边位于同一平面上，所述的排料出口b连通储料排序装置的外部与外凹槽，楔形导向块a和楔形导向块b的高度不超过方形凹槽的高度。

具体的，所述的驱动搅混装置包括驱动转轴、角形搅混曲杆和推力导杆，所述的角形搅混曲杆设置在驱动转轴上，其整体为弧形杆且弧形凸出的方向与驱动搅混装置的转动方向相同，所述的角形搅混曲杆阵列设置有四根，其下面均固设有两个推力导杆，两个推力导杆的一端分别插入下方的内凹槽和外凹槽内，且其底部不超过楔形导向块a和楔形导向块b的顶部，推力导杆为弹性材料。

具体地，所述的导向粘接管路包括弧形连接口、导向管和弹性粘接模块，所述的导向管一端通过弧形连接口连接排料出口b，弹性粘接模块设置在导向管的另一端，所述弹性粘接模块包括舌形压片、压电传感结构及凹弧结构，所述的舌形压片设置在导向管的末端，压电传感结构设置在导向管末端内侧壁上，在所述导向管末端的底部设置一凹弧结构。

具体地，所述的导向粘接管路设置有两个，其设置在储料排序装置的两侧，其中一个导向粘接管路的末端倒弯折设置，相应地楔形导向块a、楔形导向块b、排料出口a和排料出口b均设置有两个。

具体地，所述的调节控制系统包括子系统一、子系统二和耦合系统，所述子系统一实时检测搜集压电传感结构传输来的电信号，然后根据事先设定的程序控制驱动搅混装置的启动与停止；所述子系统二实时检测搜集压电传感结构传输来的电信号，然后根据事先设定的程序控制壳体的转动与上下移动；所述耦合系统实时检测搜集压电传感结构传输来的电信号，然后根据事先设定的程序顺序控制子系统一、子系统二及其相互耦合关系；

一种规则碎片自动排序及导向粘接装置方法，包括以下步骤：

s1、将碎片上料至储料排序装置内；

s2、电机带动驱动转轴进而驱动整个驱动搅混装置转动，角形搅混曲杆依靠其整体凸弧形结构及其运动方向，将碎片由储料排序装置中心推向四周的内凹槽和外凹槽内，推力导杆在角形搅混曲杆的带动下也搅动碎片，内凹槽和外凹槽上部的锥形或弧形结构凹槽可以使得碎片快速掉入下部方形凹槽内部，在方形凹槽内部的碎片在推力导杆的带动下，依次在方形凹槽内部排序及滑行；

s3、当内凹槽和外凹槽内部均填满顺序排列的碎片时，外凹槽内的碎片先经过楔形导向块b的引导按照所设计的路线依次经过排料出口b并进入导向管，在导向管末端设置有弹性粘接模块，碎片依次通过导向管末端内壁侧面设置的压电传感结构和舌形压片，当碎片经过压电传感结构时，压电传感结构受到外部每一个碎片的压力作用产生电信号，进而将其电信号传送至调节控制系统。

s4、调节控制系统接收到步骤s3中压电传感结构传来的电信号，进而开始控制子系统一、子系统二及耦合系统，其中，子系统一实时检测搜集到压电传感结构传输来的电信号，壳体转动一周需要粘接n个碎片，则子系统一在接收的1~n/2个电信号期间其控制驱动搅混装置一直处于转动状态，子系统二实时检测搜集到压电传感结构传输来的电信号，则当子系统二在接收1~n/2个电信号期间，其每接收到一个电信号时，则该控制系统控制壳体转动360/n度每次，耦合系统实时检测搜集到压电传感结构传输来的电信号，当耦合系统接收到1~n/2个电信号时，其不对子系统一、子系统二耦合控制，当其接收到第n/2个电信号后，其控制子系统一使驱动搅混装置停止转动、控制子系统二使壳体停止转动、同时控制子系统二使壳体沿竖向移动一个单位距离（一个单位距离=一个碎片的高度），待壳体移动一个单位距离后，继续重复该调节控制系统之前的调节控制操作，直至碎片自动排列粘接完整个壳体。

具体地，所述s3中碎片依次经过导向管末端内壁侧面设置的压电传感结构和舌形压片，同时导向管末端的底部设置一凹弧结构，其辅助舌形压片一起对碎片进行贴合、压紧、和粘接。

本发明具有以下优点：

（1）本发明依靠储料排序装置底部设置的环形凹槽，凹槽的上部为锥形或弧形，本结构为漏斗状，增加碎片的容量，减少加料的频率，同时这样设置使得碎片容易进入凹槽内，且进入凹槽内的碎片在角形搅混曲杆的推动下便可实现一大堆散乱碎片的顺序排列，结构简单有效。

（2）本发明设置的外圈推力导杆的刚度要远大于内圈推力导杆的刚度，且推力导杆采用的是弹性材料，这样设置的好处在于当外凹槽和内凹槽内的碎片同时在排料出口b处汇集进入导向管时，如果两个推力导杆的刚度相同，推力也就相同，就会导致碎片在汇集处卡住，导致堵塞，而刚度不相同，在这种情况下，外圈的推力导杆的刚度大，推力就比内圈的推力导杆大，外圈内的碎片就会优先通过，有序进行传送。

（3）依靠导向管末端设置的舌形压片，可以实现碎片粘贴在壳体上时循序渐进，压力慢慢增大，且碎片从导向管进入到弹性粘接模块时平滑过渡，结构简单，高效高质量实现碎片与壳体的自动化粘接工艺。

（4）从装置的整体结构来看，本发明相比于传统的振动型碎片排列、碎片的粘接装置，结构简单、无振动及噪声，且两侧出料、双层排序的结构设计，使得碎片粘贴的效率更高。

（5）本发明的自动化程度高，调节控制系统通过检测弹性粘接模块上的压电传感器检测到碎片经过压电传感结构时的信号对驱动搅混装置和壳体进行控制，控制其转动参数和两者之间的耦合关系，同步控制，提高碎片粘贴的质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为储料排序装置的剖视结构示意图；

图3为驱动搅混装置结构示意图；

图4为导向粘接管路示意图；

图5为弹性粘接模块结构示意图；

图6为实施例二的结构示意图；

图中：1-壳体，2-导向粘接管路，3-储料排序装置，4-驱动搅混装置，5-排料出口a，6-排料出口b，7-楔形导向块b，8-楔形导向块a，10-外凹槽，11-内凹槽，12-角形搅混曲杆，13-推力导杆，14-导向管，15-弧形连接口，16-弹性粘接模块，17-压电传感结构，18-舌形压片，19-凹弧结构，20-驱动转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例一、

如图1~5所示，一种规则碎片自动排序及导向粘接装置，包括驱动搅混装置4、储料排序装置3、导向粘接管路2和调节控制系统，所述的储料排序装置3的底部设置有两个同心的内凹槽11和外凹槽10，储料排序装置3的底部中间为圆台，圆台上设置所述的驱动搅混装置4，所述的导向粘接管路2连接储料排序装置3，所述的调节控制系统用于调节驱动搅混装置4的转动参数、壳体1的转动、移动参数以及控制两者之间各参数之间的耦合关系。

进一步地，所述的储料排序装置3还包括楔形导向块a8、楔形导向块b7、排料出口a5和排料出口b6，所述的内凹槽11和外凹槽10的上部为锥形或弧形，其下部截面为方形，所述的排料出口a5设置在内凹槽11与外凹槽10之间并连通内凹槽11和外凹槽10，所述的楔形导向块a8设置在内凹槽11内，其设置有弧形边与内凹槽11下部方形区域一边相切，另一边与排料出口a5的一边接触贴合，排料出口a5的另一边为弧形且与内凹槽11的一边平滑过渡，楔形导向块b7设置在外凹槽10内，其设置有弧形边与外凹槽10下部方形区域一边相切，另一边与排料出口a5的一边位于同一平面上，且这一平面位于排料出口b6的中间位置，可有使内凹槽11和外凹槽10内的碎片在排料出口b6处汇集进入导向管14，所述的排料出口b6连通储料排序装置3的外部与外凹槽10，楔形导向块a8和楔形导向块b7的高度不超过方形凹槽的高度，所述楔形导向块a8和楔形导向块b7与内凹槽11和外凹槽10的连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接等其中的一种或多种的组合方式。

进一步地，所述的驱动搅混装置4包括驱动转轴20、角形搅混曲杆12和推力导杆13，所述的角形搅混曲杆12设置在驱动转轴20上，角形搅混曲杆12的截面形状为三角形、直角梯形或弧形且其下端面为水平设置，这样设置使其推动碎片进入内外凹槽的效率更高；所述角形搅混曲杆12的整体结构形状为弧形，驱动转轴20与角形搅混曲杆12的连接方式为螺纹连接、焊接、胶接、铆接、弹性卡扣连接等其中的一种或多种的组合方式，所述角形搅混曲杆12的整体结构为弧形杆且弧形凸出的方向与驱动搅混装置4的转动方向相同，所述的角形搅混曲杆12阵列设置有四根，其下面均固设有两个推力导杆13，两个推力导杆13的一端分别插入下方的内凹槽11和外凹槽10内，且其底部不超过楔形导向块a8和楔形导向块b7的顶部，推力导杆13的截面形状为三角形、方形、多边形、圆形、椭圆形、弧形等其中的一种或多种的组合方式，推力导杆13为弹性材料，且外圈推力导杆13的刚度远大于内圈推力导杆13的刚度这样设置在内凹槽11和外凹槽10内的碎片同时进入排料出口b6进入导向管14时，由于外圈的推力导杆13的刚度远大内圈推力导杆13的刚度，且采用的是弹性材料，外推力导杆13的推力要大于内圈推力导杆13，所以外凹槽10内的碎片会优先进入导向管14内。

进一步地，所述的导向粘接管路2包括弧形连接口15、导向管14和弹性粘接模块16，所述的导向管14一端通过弧形连接口15连接排料出口b6，弹性粘接模块16设置在导向管14的另一端，所述弹性粘接模块16包括舌形压片18、压电传感结构17及凹弧结构19，所述的舌形压片18设置在导向管14的末端，压电传感结构17设置在导向管14末端内侧壁上，在所述导向管14末端的底部设置一凹弧结构19。

如图4所示，进一步地，所述的导向粘接管路2设置有两个，其设置在储料排序装置2的两侧，其中一个导向粘接管路2的末端倒弯折设置，这样设置的目的是保证碎片出料的速度方向与壳体1转动的线速度的方向相同，相应地楔形导向块a8、楔形导向块b7、排料出口a5和排料出口b6均设置有两个。

进一步地，所述的调节控制系统包括子系统一、子系统二和耦合系统，所述子系统一实时检测搜集压电传感结构17传输来的电信号，然后根据事先设定的程序控制驱动搅混装置4的启动与停止；所述子系统二实时检测搜集压电传感结构17传输来的电信号，然后根据事先设定的程序控制壳体1的转动与上下移动,壳体1置在旋转升降台上,子系统二通过控制旋转升降台来控制壳体的旋转和升降，所述耦合系统实时检测搜集压电传感结构17传输来的电信号，然后根据事先设定的程序顺序控制子系统一、子系统二及其相互耦合关系；

一种规则碎片自动排序及导向粘接方法，包括以下步骤：

s1、将碎片上料至储料排序装置3内；

s2、电机带动驱动转轴20进而驱动整个驱动搅混装置4转动，角形搅混曲杆12依靠其整体凸弧形结构及其运动方向，将碎片由储料排序装置3中心推向四周的内凹槽11和外凹槽10内，推力导杆13在角形搅混曲杆12的带动下也搅动碎片，内凹槽11和外凹槽10上部的锥形或弧形结构凹槽可以使得碎片快速掉入下部方形凹槽内部，在方形凹槽内部的碎片在推力导杆13的带动下，依次在方形凹槽内部排序及滑行；

s3、当内凹槽11和外凹槽10内部均填满顺序排列的碎片时，外凹槽10内的碎片经过和楔形导向块b7的引导按照所设计的路线依次经过排料出口b6并进入导向管14，在导向管14末端设置有弹性粘接模块16，碎片依次通过导向管13末端内壁侧面设置的压电传感结构17和舌形压片18，当碎片经过压电传感结构17时，压电传感结构17受到外部每一个碎片的压力作用产生电信号，进而将其电信号传送至调节控制系统；

s4、调节控制系统接收到步骤s3中压电传感结构17传来的电信号，进而开始控制子系统一、子系统二及耦合系统，其中，子系统一实时检测搜集到压电传感结构17传输来的电信号，壳体1转动一周需要粘接n个碎片，则子系统一在接收的1~n/2个电信号期间其控制驱动搅混装置4一直处于转动状态，子系统二实时检测搜集到压电传感结构17传输来的电信号，则当子系统二在接收1~n/2个电信号期间，其每接收到一个电信号时，则该控制系统控制壳体1转动360/n度每次，耦合系统实时检测搜集到压电传感结构17传输来的电信号，当耦合系统接收到1~n/2个电信号时，其不对子系统一、子系统二耦合控制，当其接收到第n/2个电信号后，其控制子系统一使驱动搅混装置4停止转动、控制子系统二使壳体停止转动、同时控制子系统二使壳体1沿竖向移动一个单位距离（一个单位距离=一个碎片的高度），待壳体1移动一个单位距离后，继续重复该调节控制系统之前的调节控制操作，直至碎片自动排列粘接完整个壳体1，在壳体1上设置有粘贴用的胶，采用外力的方式将碎片粘接上去。

进一步地，所述s3中碎片依次经过导向管14末端内壁侧面设置的压电传感结构17和舌形压片18，同时导向管14末端的底部设置一凹弧结构19，其辅助舌形压片18一起对碎片进行贴合、压紧、和粘接。

实施例二、

如图6，本方案在实施例一的基础上对储料排序装置3进行改进，所述的储料排序装置3包括楔形导向块b7、外凹槽10和排料出口b6，所述的排料出口b6连通储料排序装置3的外部与外凹槽10，所述的外凹槽10的上部为锥形或弧形，其下部截面为方形，楔形导向块b7设置在外凹槽10内，其设置有弧形边与外凹槽10下部方形区域一边相切，楔形导向块b7的高度不超过方形凹槽的高度。

进一步地，所述的每个角形搅混曲杆12的下端均固设一个推力导杆13。

进一步地，导向粘接管路2仅设置一个。

本实施例在与实施例一的区别在于在本实施例在储料排序装置上只设置有一个储料凹槽及导向粘接管路，这样设置的目的在于采用这种结构能用于对于规则碎片的排列及导向粘接速度及效率要求较低、设备成本受到限制等场合。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。