专利名称：定向零件给料器的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及这样一种类型的零件给料器，其中，装在一用来代替传统的碗的转筒上的零件沿一线性通道以高速按顺序可靠地进给，以将其输送到下一个处理工序；更具体一些，本发明涉及一种适用于具有不规则的截面并要求在输送过程中定向的各种零件的零件给料器。
在生产拉链或由多个形状不同的零件组成的类似物品时，将这些零件按由安装程序预先规定的次序送往装配站，然后将如此供给的每个零件装配到预定的位置上，同时又保持同样的姿势。在这一安装操作方面，一种如日本专利公开公报NO.平5-178447中所公开的零件给料器通常用于输送小零件。该公开的零件给料器是碗型的，它包括一有底的振动碗和一板状溜槽，在振动碗的内壁表面上设有一螺旋形的零件给料通道，并且沿槽将振动碗上的零件给料通道的出口与下一个处理工作站的零件供应部分互相连接。
作为另一个例子，美国专利NO.2052179公开了一种用于供给拉链的接合元件的零件给料器。所公开的零件给料器包括一水平轴，一向下倾斜的管形溜槽，该溜槽从水平筒的内部沿水平筒的轴线延伸至水平筒的外部。设有一被动的圆柱形内筒，它绕水平筒的大部分壁面沿一个方向旋转，其上有多个沿周向以预定的距离隔开并以预定的角度朝水平筒的轴线径向向内伸出的翼板。在水平筒旋转时，分批地装在水平筒上的零件被翼板铲起或拿起，同时，在翼板到达转筒的上部倾斜位置时，零件从翼板上滑到一托盘中，然后被收入一在管状溜槽的上表面上形成的纵向切槽中。
此后，零件就沿管状溜槽的切槽下滑，以便送到与下一处理站相连的输送溜槽。在此情况下，如果零件在沿管状溜槽向下输送时有一非所要求的姿势或取向，则零件将移入管状溜槽的内部空间，然后通过一在管状溜槽底面的一部分上形成的排放孔向下落到管状溜槽的外面。
在日本专利公开公报NO.平5-178447中所示的碗型零件给料器的缺点在于，由于零件的输送依赖于碗沿其周向的振动，因此，不仅零件不易于沿螺旋形的进给通道平稳地移动或前进，而且还难于使零件在进给通道上平稳地前进。因此，碗型零件给料器在提高零件输送速度方面受到限制或存在困难。此外，也怀疑零件是否能可靠地从螺旋形通道转送至板状溜槽上。
在美国专利No.2052179中公开的筒型零件给料器没有用于强制地使零件前进的装置。与之相反，零件只不过是当它们在管状溜槽的切槽中被导向时靠它们自身的重量往下滑动。因此，难于达到零件的平稳输送，并且不能增加零件的输送速度。此外，根据要被输送的零件的形状，可以被收在切槽中的零件数目可能受到限制，因此，降低了生产率。所公开的筒型零件给料器不能鉴别被输送的各个零件的正面和反面，这样它就不能识别或剔除处于反面或错误姿势的零件。因此，零件给料器不适用于像拉链的接合元件这种要求定向输送的零件。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种定向零件给料器，它能够可靠而平稳地输送零件，同时又保持零件具有所要求的姿势或取向，并且能在一段长的使用期内实现高速输送和可靠工作。
为了达到上述目的，本发明的定向零件给料器用于连续地输送每个都具有不规则的截面的零件，同时又保持各零件处于相同的姿势，它包括一用细长的矩形棒料制成的输送溜槽，在棒的一侧具有一纵向零件导向沟槽；一在其上支承输送溜槽的产生振动的装置，用于沿其纵向振动输送溜槽；以及一第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置，它们朝零件导向沟槽的下游端依次设置在输送溜槽上，用以鉴别姿势不合要求的零件并将其从零件导向沟槽上剔除。第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置在姿势不合要求的零件沿零件导向沟槽向下输送时鉴别并剔除这些零件，而第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置则在姿势不合要求的零件已经通过第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置后发现这些零件，以便拦住这些被发现的姿势不合要求的零件，然后将这些被拦住的零件剔除。
为了提供一较高的运输速度，输送溜槽最好朝零件的运输方向向下倾斜。
最好还进一步地使第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置包括至少两个零件检测装置和单一的零件剔除装置。在此情况下，上述的至少两个零件检测装置要如此放置，即如果在输送中任何一个零件具有所要求的姿势，它就单独地被上述的至少两个零件检测装置中的每一个检测出，而如果在输送中任何一个零件具有不合要求的姿势，它就同时被上述的至少两个零件检测装置检测出来。零件剔除装置包括一鼓风机构，该机构可响应来自上述至少两个零件检测装置的同时存在的检测信号而动作，以向姿势不合要求的零件喷射空气。
第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置最好包括一零件阻挡构件，一零件剔除构件，一零件检测装置和一执行装置；其中零件阻挡构件设置在零件导向沟槽上，用于调节零件的受到限制的通道，以防止姿势不合要求的零件通过，而又允许姿势符合要求的零件通过；零件剔除构件能可伸缩地移动到由零件阻挡构件限定的受到限制的通道中；零件检测装置位于零件剔除装置的下游，以检测零件是否到达；而执行装置用于在每个零件的到达未在预定的时间间隔内被零件检测装置检测到时，允许零件剔除构件移入受到限制的通道中。
由于定向零件给料器如此构造，在转筒旋转时，大量的接收在转筒中的零件就被设置在转筒内表面上的翼板铲起或拿起。当每个翼板到达转筒的上部倾斜位置时，零件从翼板上滑下并被收入处于向后倾斜位置的输送溜槽的零件导向沟槽中。在这种情况下，由于输送溜槽由振动部件沿其纵向振动，可以使零件平稳地、强制地沿零件导向沟槽移动。在沿零件导向沟槽的导向表面向下滑动的零件都取向正确或具有所要求的姿势的情况下，它们之中没有一个会被第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置作为取向不正确的零件而检测出来。这样，它们一方面保持所要求的姿势，一方面通过一四分之一圆形的零件输送方向改变构件被送入一垂直溜槽，以便输送到下一个处理工序。
如果向下送至输送溜槽的零件中有一个具有不合要求的姿势或取向，则从两个发光器射向光检测器(与发光器一起构成第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的前述至少两个零件检测装置)的光束就同时被零件中的一个遮断。在此情况下，被光检测器检测到的光能降至预定值以下。如果这样一个低光能的条件即使在经过了一段预定的时间间隔后仍然还继续，那么鼓风机构就动作，在一预定的时间向零件中的一个喷射压缩空气。实际上，由于有第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置，大部分取向不正确的零件(即，具有不合要求的姿势的零件)都会在它们沿零件导向沟槽向下运行时被从零件导向沟槽中排放到定向零件给料器外面。
但是，也可能发生，刚好在取向不正确的零件的前面或后面的取向正确的，即具有所要求的姿势的零件或是与取向不正确的零件一起被剔除，或是受到从第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的鼓风机构喷出的压缩空气的作用而被迫地变位或取向变得不正确，从而呈现不合要求的姿势。在后一种情况下，当每个被迫地变成取向不正确的零件在通过第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置以后，通过第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置。但是，取向不正确的零件的通道由零件阻挡构件挡住，并且定期地从设置在零件阻挡构件下游的零件检测装置发送到控制单元的电信号会消失或中断。如果电信号在一预定的时间间隔的终点仍然消失，就可以断定，由零件阻挡构件挡住了取向不正确的零件的通过。根据这一判断，零件剔除装置就动作，机械地将它们从零件导向沟槽上推下来。
定向零件给料器可进一步包括一在第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的上游侧，设置在零件导向沟槽上的零件定向装置，用以将零件定向成所要求的姿势。在这种情况下，零件定向装置最好包括一鼓风机构。
输送溜槽的下游端可通过一弧形的零件输送方向改变通道与一垂直溜槽连接，以将零件运输到下一个处理工序。在此情况下，第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置依次设置在输送溜槽的下游端部上。弧形的零件输送方向改变通道最好是在中空的圆形截头圆锥的弯曲表面上形成的圆形沟槽的一部分或一段。将中空的圆形截头圆锥分割成多个扇形构件，每个扇形构件都具有一弧形的沟槽，它形成零件输送方向改变通道。
定向零件给料器可进一步地包括一零件排放孔，它在第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置与弧形的零件输送方向改变通道之间的某个地方在零件导向沟槽的导向表面上形成，以便即使第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置也未将其剔除的那些姿势不合要求的零件能靠其自重向下落至输送溜槽的外面。这样，可以将所有具有不合要求的姿势的零件在它们到达弧形的零件输送方向改变通道之前可靠地剔除。
本领域中的技术人员在参看了详细的说明和其中结合了本发明的原理而以示例的方式示出的优选结构的实施例的附图以后，将会更加清楚地了解本发明的上述及其它目的、特征和优点。
图1是按照本发明的典型实施例的定向零件给料器的局部剖开的正视图；图2是在装有定向零件给料器的第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的地方所截取的剖视图；图3A至3C是说明图，说明具有不合要求的姿势的零件由第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置鉴别的方式；图4是在装有定向零件给料器的第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的地方所截取的剖视图；图5A至5C是说明图，说明具有不合要求的姿势的零件由第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置鉴别的方式；图6A至6E是解说图，说明具有不合要求的姿势的零件由设在第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置上游侧的零件定向装置定向成合乎要求的姿势的方式；图7是解说图，说明具有不合要求的姿势的零件可由装在第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置下游侧的零件排放孔剔除的方式；图8是表示连接输送溜槽与垂直溜槽的弧形的零件输送方向改变构件的加工情况的视图；以及图9是一放大的透视图，示出了连接输送溜槽与垂直溜槽的弧形的零件输送方向改变构件。
下面将参考附图描述本发明的一个优选实施例。图1以将构件剖开的侧视图示出了按照本发明的定向零件给料器1的一般构造。此实施例示出了用于连续输送拉链的金属接合元件的设备。
定向零件给料器1包括一可绕一转轴14旋转的转筒10，一用于可旋转地驱动转筒10的电动机20，一输送溜槽30，一振动部件40和第一与第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50和55，其中所述转轴14相对于水平方向向上倾斜一小的角度；输送溜槽30呈细长的矩形棒的形式，装在转筒10上的多个接合元件2沿溜槽送往或输送至转筒10的外面，同时又按后面将要描述的方式保持元件2处于所要求的姿势或取向；振动部件40用于沿其纵向振动输送溜槽；第一与第二鉴别和剔除装置50和55用于当接合元件2在输送溜槽30中向下输送时从溜槽中剔除具有不合要求的姿势或取向的接合元件2。
转筒10有一中空的圆柱形，它在一端包括一底板11，在相对端包括一开口端12，转筒10包括多个翼板13，该翼板平行于转筒10的旋转轴线延伸并沿周向按有规则的间隔互相隔开，同时从转筒10的圆柱形内壁朝轴线径向向内地伸出。如此构造的转筒10要可旋转地置放，使其底板11以预定的角度倾斜地朝下，而其开口端12则倾斜地朝上。由于转筒10如此倾斜，装在转筒10中的接合元件2会自动地在底板11处聚集在一起，因此可以保存其量合适的被翼板13运输的接合元件2。
转轴14从转筒10的底板11的中心向外伸出，并且可旋转地支承在支架15的上支承部分15a上，同时又保持预定的倾斜角。转轴14用一无端带16与装设在支架15的下部底座15b上的电动机20相连。当电动机20转动时，转筒10以预定的速度绕转轴14的轴线旋转。电动机12可以设有一未示出的内装式减速器。
如上所述，输送溜槽30由一细长的矩形棒料构成，并有一端(上游端)穿过开口端12插入转筒10中，在未到达底板11处便终止。溜槽30的另一端(下游端)通过一弧形(四分之一圆)的零件输送方向改变构件60与一导向下一个处理站的垂直溜槽60相连。输送溜槽30总体上是朝它本身与垂直溜槽61之间的连接部分略为向下倾斜的。此外，输送溜槽30有一以45°～60°的角倾斜的前表面，其上有一阶梯形的纵向零件导向通道，它沿输送溜槽30的整个长度延伸。
四分之一圆的零件输送方向改变构件60在此实施例中有一通过简单的切削而加工出来的纵向的零件输送方向改变通道60a。图8示意地示出了加工零件输送方向改变构件60的方式。如此图所示，一短的圆柱形金属材料60B在其绕自身的轴线旋转时借助于车刀62被加工成形为一中空的圆形截头圆锥，此时，在该截头圆锥的圆周表面的中间部分上形成或切出一连续的圆形沟槽60A。然后，将这样得到的带沟槽的中空圆形截头圆锥体分成四个相等的扇形，每个扇形形成了上述的弧形(四分之一圆)的零件输送方向改变构件60。
图9是一示意的透视图，示出了连接在一起并在其间设有零件输送方向改变构件60的输送溜槽30和垂直溜槽61。从此图中可以了解，接合元件2首先向下滑入零件导向沟槽31中，同时又由零件导向沟槽31的倾斜的前表面支承在向后倾斜的位置上。此后，当它们行经零件输送方向改变构件60上的弧形通道60a时，使它们逐步地放置成直立的位置，最后向下滑至垂直溜槽61中。
按照本发明，为了使接合元件2刚一被收入位于转筒10内部的零件导向沟槽31中，就立刻强制地使它们沿输送溜槽30的零件导向沟槽31前进，使输送溜槽30沿其纵向振动。按照所示的实施例(图1)，输送溜槽30由转筒10外部的振动部件40支承，以使输送溜槽30直接被振动部件40振动。振动部件40可以是电磁振动器，也可以是机械振动器，它们都易于从市场上买到。由于振动部件40的振动，以及输送溜槽30的向下倾斜，接合元件2可以相当高的速度沿零件导向沟槽31平稳地向下前进。
按照所示的实施例，第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50、55依次设在输送溜槽30的零件导向沟槽31的下游端部分，用于鉴别和剔除那些以不正确的姿势传送的接合元件2，而不是按所要求的预定姿势输送的接合元件2。第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50、55在输送溜槽30的零件导向沟槽31的下游端部分的这种串联布置用于保证零件(接合元件2)在送往下一个处理工序的最后运输阶段有可靠的取向的目的。第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50、55对取向不正确的零件(接合元件2)实行两步鉴别和剔除，它将大大地提高零件的定向精度。更具体地说，第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50用于实现从许多沿输送溜槽30依次向下输送的取向正确或不正确的所有接合元件2中有效地鉴别和剔除那些取向不正确的接合元件2，而第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55则用于实现可靠地鉴别和剔除那些没有被第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50鉴别和剔除掉的取向不正确的接合元件2。
为此，第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50包括一光电检测器51和一鼓风机构(零件剔除装置)54，该鼓风机构快速响应来自光电检测器51的检测信号而动作，以保证有效地高速鉴别和剔除取向不正确的接合元件2。另一方面，第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55有低于第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的响应速度，但是包括一机械式鉴别和剔除装置，它能保证高度可靠地鉴别和剔除取向不正确的接合元件2。
对于第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50，可以采用在日本专利公开公报No.昭60-132822中公开的机构。但是，按照所示的实施例，联合使用了光电检测器51，以在取向不正确的接合元件2和取向正确的接合元件2之间作出鉴别。如图2所示，检测器51的鉴别机构包括两个光源或发光器52、52以及两个光检测器53、53，光源52、52以不同的高度或标高位于零件导向沟槽31的倾斜的前面的后方，并在接合元件2的输送方向上互相隔开一预定的距离L，光检测器53、53与发光器52、52相对地设置，用于接收从相应的发光器52、52射出的光束。
第一和第一发光器52、52的各自的标高要如此确定，以使当接合元件2经过相应的发光器52、52时，分别具有如图3A、3B和3C所示三种不同姿势中的任一种的接合元件2能遮断来自第一和第二发光器52、52的光束。第一和第二发光器52、52之间的距离L要结合标高确定，这样可以根据由光检测器53、53接收到的光能的变化鉴别取向不正确的接合元件2，即具有不合要求的姿势或取向的接合元件2，而这种光能的变化可以在取向不正确的接合元件2正好经过第一和第二发光器52、52时产生。图3A示出了按所要求的姿势或取向输送的接合元件2。在此情况下，接合元件2在其正好经过第一和第二发光器52、52时决不会同时遮断来自第一和第二发光器52、52的光束。反之，它只单独地遮断来自相应的发光器52，52的光束。另一方面，当具有如图3B或3C所示的不合要求的姿势或取向的接合元件2正好经过第一和第二发光器52、52时，来自相应的发光器52、52的光束同时被取向不正确的接合元件2遮断。第一和第二发光器52、52的位置按上述方式设置。
当来自第一和第二发光器52、52的光束同时被遮断时，由光检测器53、53检测到的光能降至预定值以下。在此情况下，光检测器53、53向一未示出的控制单元发出电信号，该控制单元在经过一预定的时间后发出指令信号，打开一未示出的阀门，使鼓风机构54动作。鼓风机构54在动作时向即将来到的或接近的接合元件2喷射一预定时间的压缩空气。在所示的实施例中，鼓风机构54有一在输送溜槽30上形成并通向零件导向沟槽31的喷气孔54a。为此目的而需要的喷吹空气的时间为0.08至0.15秒。由于有第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50，大多数取向不正确的接合元件2在其沿零件导向沟槽31向下运行时已从所有依次输送的接合元件2中被鉴别出来，然后从零件导向沟槽31中排放至定向零件给料器1的外面。
喷吹空气实际上可以保证高效地实施取向不正确的零件的剔除工序。不过，由于空气喷吹在发现取向不正确的接合元件2以后要以预定的时间间隔或延时连续地作用一预定的时间，因此，尽管所有接合元件2并不总是沿被振动的输送溜槽30以同样的速度输送，但是还是可能发生取向不正确的接合元件2经过空气喷嘴54a而不经受从空气喷嘴54a喷出的压缩空气，或是正好在取向不正确的接合元件2的前面或后面的取向正确的接合元件2受到压缩空气的喷吹，采取了一个不合要求的姿势或取向。
为了解决这个问题，本发明进一步设置了第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55，它放置在第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50的下游侧。由于多数取向不正确的接合元件2已经由第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50剔除，第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55的作用就是以提高的可靠性鉴别和剔除剩下的取向不正确的接合元件2。因此，第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55可以不具有高的响应速度，但是要求有一个机构，它能非常可靠地鉴别和剔除那些已经通过第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50的取向不正确的接合元件2。
鉴于前述要求，所示实施例的第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55包括如图4和图5A至5C所示的机械式鉴别和剔除机构。如图4所示，机械式鉴别和剔除机构包括一凹槽32和一矩形孔32a，其中凹槽32从输送溜槽30的背面朝零件导向沟槽31延伸，并在未到达零件导向沟槽31时终止，矩形孔32a从凹槽32的底面延伸到零件导向沟槽31的前表面上。凹槽32在其中可移动地接纳一作为零件剔除构件安装的执行杆57，该执行杆固定在气缸59的杆的外端上，并且执行杆57的尖端部分57a可滑动地安放在矩形孔32a中。此外，在零件导向沟槽31的前表面上，在矩形孔32a的正上方的某个位置，以这样一种方式可滑动地装有一零件阻挡构件56，即使零件阻挡构件56的垂直位置可以由调节螺钉56a调节。
零件阻挡构件56是一矩形板，在其上端有一做成一整体的突出部分56b。突出部分56b有一螺纹孔，其中拧有调节螺钉56a。如图5A所示，矩形板状的零件阻挡构件56的下表面包括一朝接合元件2的运输方向向下倾斜的斜面56c和一从斜面56c的下游端连续延伸的直面56d。在图4中，参考标号56e代表一有弹性的调节机构，它包括一压缩弹簧(没有标出)，用于防止零件阻挡构件56被取向不正确的接合元件2向上移动。在所示的实施例中，在矩形孔32a的下游侧设有一光电零件检测器58(图5A)，其用途将在下面描述。在直面56d上，零件阻挡构件56在零件导向沟槽31中限定了一个狭窄的或受限制的零件通道，其宽度(高度)略大于图5A中所示的按所要求的姿势或取向输送的接合元件2的宽度(高度)H1，但小于图5B或5C中所示的按不合要求的姿势或取向输送的接合元件2的宽度(高度)H2。
现在参看图5A至5C描述用于剔除取向不正确的接合元件2的第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55的工作。在预定的时间间隔内无指明光束遮断的电信号从检测器58送往未示出的控制单元的情况下，可以由控制单元判定，取向不正确的接合元件2的通道已被零件阻挡构件56挡住。根据这一判断，控制单元使气缸59沿伸出方向动作，此时，执行杆57的尖端部分57a从矩形孔32a伸入零件导向沟槽31中。这样，被零件阻挡构件56挡住的接合元件2就由执行杆57从零件导向沟槽31中推下。
如上所述地构造的定向零件给料器1的操作如下。首先，启动电动机20，使其中有许多接合元件2的转筒10转动。装在转筒10中的接合元件2由转筒10的翼板13铲起或拿起，在翼板13到达上部倾斜位置时，接合元件2从翼板13上滑下，并装入输送溜槽30的零件导向沟槽31的上游部分中，溜槽的前表面向后倾斜一45°至60°的角。在这种情况下，输送溜槽30沿其纵向由振动部件40振动，因此，被接纳在零件导向沟槽31中的接合元件2可沿零件导向沟槽31平稳地前进。在被支承在零件导向沟槽31的导向表面上的接合元件2如图3A和图5A所示的具有所要求的姿势和取向的情况下，它们没有一个会被第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50、55作为取向不正确的接合元件而检测出来。使取向正确的接合元件2平稳地送入四分之一圆的零件输送方向改变通道60a，然后从该处传送到垂直溜槽61中，最后送至下一处理工序。在整个输送过程中，接合元件2保持其所要求的姿势或取向。
在接合元件2沿输送溜槽30向下输送的同时具有图3B或图3C所示的不合要求的姿势或取向的情况下，每个取向不正确的接合元件2同时遮断来自第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50的第一和第二发光器52、52的两条光束。当光束被如此遮断以后，由光检测器53、53检测的光能下降至预定值以下。由于所检测的光能的减少，光检测器53、53向未示出的控制单元发出电信号，在经过预定的时间间隔以后，控制单元发出指令信号，打开未示出的阀门，使鼓风机构54动作。在鼓风机构54动作时，在0.08至0.15秒的预定时间间隔内，使压缩空气从空气喷嘴54a喷向取向不正确的接合元件2。由于有第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50，大多数取向不正确的接合元件2已被从多个依次输送的所有接合元件2中鉴别出来，然后把它们从零件导向沟槽31中剔除到零件定向给料器1的外面。
但是，也可能会发生刚好在取向不正确的接合元件2的前面或后面的具有所要求的姿势的接合元件2或是与取向不正确的零件2一起被剔除，或者由于受到从第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置喷出的压缩空气的作用而被迫移位或使取向变得不正确，因此采取了一种不合要求的姿势。在后一种情况下，在迫使已通过第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50的取向不正确的接合元件2经过第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55之后，以最大的可靠性从零件导向沟槽31中鉴别出并剔除掉取向不正确的接合元件2。
更具体地说，当例如具有图5B和5C所示姿势的取向不正确的接合元件2到达第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55时，该取向不正确的接合元件2的进一步的前进被零件阻挡构件56挡住。在此状况下，表明入射光被遮断的电信号就不会从装在零件阻挡构件56下游的检测器58传送给控制单元。如果检测信号不能在预定的时间间隔内从检测器58送至控制单元，就可以由控制单元判定，取向不正确的接合元件2的通道由零件阻挡构件56挡住。根据这一判断，控制单元使气缸59在其伸出方向上动作，将执行杆57的尖端部分57a从矩形孔32a向外伸入零件导向沟槽31中，更具体一些，伸至由零件阻挡构件56限定的受限制的通道中，其结果是，使由零件阻挡构件56挡住的接合元件2从零件导向沟槽31中推出。
定向零件给料器1可进一步包括一图6A～6E所示的零件定向装置70，它在第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50的上游侧设在零件导向沟槽31中。如图6B～6E所示，零件定向装置70要构造成能在接合元件2沿输送溜槽30的零件导向沟槽31输送时将取向不正确的接合元件2的姿势校正成预定的所要求的姿势。在所示的实施例中，零件定向装置70包括鼓风机构。接合元件2在其沿输送溜槽30向下朝零件定向装置70滑动时，分别有图6A、6B、6C和6D所示的四种姿势中的一种。现在，由零件定向装置70使那些具有图6B～6D所示的其它姿势的接合元件2定向，以采取图6A所示的符合要求的姿势。
在所示的实施例中，组成零件定向装置70的鼓风机构包括一系列未示出的空气喷嘴，它们在输送溜槽30的零件导向沟槽31的底面上形成。空气喷嘴要如此倾斜，以使以预定的压力从空气喷嘴中喷出的气流如在各个图6A～6E中的箭头所示向上并以合适的角度倾斜。在接合元件2具有图6A所示的合乎要求的姿势时，从接合元件2的左下方喷出的空气沿接合元件2的一条倾斜的腿的上表面向上流动，因此，空气对翻转接合元件2不起作用。但是，对于具有图6B所示姿势的接合元件2，所喷发的空气沿向前或下游的方向翻转接合元件2，使其两条腿朝着图的左面，从而采取一个如图6C所示的水平斜卧的姿势，然后使接合元件2绕其头部顺时针翻转，采取图6D所示的倒立姿势，最后，通过从左下方进一步喷射的空气，进一步地使接合元件2绕其头部顺时针翻转，从而采取如图6E所示的另一种水平斜卧的姿势，此时，接合元件2已具有了图6A所示的合乎要求的姿势。
还可以进一步地按照本发明提供一个用于剔除那些甚至未被第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55剔除的取向不正确的接合元件2的装置。如图7所示，这种装置的一个例子包括一用于排放那些没有被第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55剔除的取向不正确的接合元件2的零件排放孔33，它使这些零件靠其自重从零件排放孔33向下落入输送溜槽30的外部。
如同前面参考图5A～5A所描述的，第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55要如此构造，以使之能检测和剔除具有图5B所示的直立姿势的接合元件2和具有图5C所示的倒立姿势的接合元件2。但是，当接合元件2具有图6C所示的其朝向与图5A所示接合元件2的理想姿势的指向相反的水平斜卧姿势时，具有不合要求的斜卧姿势的的接合元件2就可以既不会被第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55检测出来，也不会被其剔除。为了处理这一问题，就将零件排放孔33做在零件导向沟槽31的前表面上，其位置如图7所示，在第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55的下游，从而使以图6C所示姿势沿振动的溜槽30下滑的接合元件2可自动地纳入零件排放孔33中，从而可使它靠其自重从零件排放孔33向下落入溜槽30的零件导向沟槽31中。
零件排放孔33的形状与以图6C所示不合要求的姿势输送的接合元件2基本相同，但在尺寸上大于该接合元件2。由于将零件排放孔33做成这样的轮廓形状，具有用图7中的虚线表示的理想姿势的接合元件2就可以在其由零件导向沟槽31的导向表面支承的同时平稳地越过零件排放孔33。另一方面，当以图6C所示的不合要求的斜卧姿势沿输送溜槽30下滑的接合元件2到达零件排放孔33时，它失去零件导向沟槽31的导向表面的支承，因此靠其自重从零件排放孔33向下落至零件导向沟槽31的外面。这样，就可以完全地剔除那些未被第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55剔除的具有不合要求的斜卧姿势的接合元件2。
从前面的描述中可以明显地看出，本发明并不受所示实施例的限制。例如，第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50、55，零件定向机构70和零件排放孔33都可以按照所用零件的类型和形状以不同的方式加以修改。
如上所述，按照本发明的定向零件输送器1，装在一基本上受到水平地支承的转筒10中的大量零件(例如接合元件2)可被多个装在转筒10的圆柱形内壁上的翼板13铲起或拿起。然后，使这些零件落到一线性输送溜槽30上的纵向零件导向沟槽31的导向表面上，同时又沿纵向被振动。此后，迫使零件沿振动的输送溜槽30向下前进。如此构造的定向零件给料器1有非常高的输送速度。
本发明的定向零件给料器1还包括第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50、55，它们依次设在输送溜槽30的下游端部分上。第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50有高的响应速度，能够高效率地鉴别和剔除大多数取向不正确的零件。设在第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50下游的第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55在响应性上并不优于第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50，但是能用机械方式可靠地剔除那些未被第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置剔除的取向不正确的零件。这样，任何具有不合要求的姿势的零件几乎都可以完全地从沿振动的输送溜槽30高速向下输送的那些零件中被鉴别和剔除。
除了上述特征以外，本发明的定向零件给料器1可进一步包括一零件定向装置70和一零件排放孔33，其中零件定向装置设置在输送溜槽30上，在第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50的上游；而排放孔在输送溜槽30上形成，并在第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55的下游侧，用于接纳具有不合要求的姿势的零件并允许它们靠其自重下落至输送溜槽30的外面。在此情况下，所有零件在到达第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置50以前都由零件定向装置70定向成所要求的姿势，而那些甚至已经通过第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置55的具有不合要求的姿势的零件则可可靠地被零件排放孔33剔除。
显然，可根据上述技术内容对本发明进行各种微小的改变和改进。因此，可以理解，实践与上面的具体描述是不同的。
权利要求
1.一种定向零件给料器，用于依次输送各自具有不规则的截面的零件，同时又保持它们具有相同的姿势，包括一用细长的矩形棒构成的输送溜槽，它在其一侧具有一纵向的零件导向沟槽；一在其上支承有上述输送溜槽的振动发生装置，用于沿其纵向振动上述输送溜槽；一第一和一第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置，它们朝上述零件导向沟槽的下游端依次设置在上述输送溜槽上，用于鉴别具有不合要求的姿势的零件并将其从上述零件导向沟槽中剔除；以及上述第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置在具有不合要求的姿势的零件沿上述零件向沟槽被输送时对它们进行鉴别和剔除，而上述第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置则检测那些已经通过上述第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的具有不合要求的姿势的零件，从而停住检测到的具有不合要求的姿势的零件，然后将每个这样被停住的具有不合要求的姿势的零件剔除。
2.如权利要求1所述的定向零件给料器，其特征为，上述输送溜槽朝零件的运输方向向下倾斜。
3.如权利要求1所述的定向零件给料器，其特征为，上述第一取向不正确的零件的鉴别和剔除装置包括至少两个零件检测装置和一个零件剔除装置，上述至少两个零件检测装置要如此设置，这样如果在输送中的任何一个零件具有合乎要求的姿势，它就可以被上述至少两个检测装置中的每一个检测到，而如果在输送中的任何一个零件具有不合要求的姿势，那么它就可以同时被上述至少两个检测装置检测到；上述零件剔除装置包括一鼓风机构，它能响应来自上述至少两个零件检测装置的同时存在的检测信号而动作，以向具有不合要求的姿势的零件喷射空气。
4.如权利要求1所述的定向零件给料器，其特征为，上述第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置包括一零件阻挡构件、一零件剔除构件、一零件检测装置和一执行装置，其中上述零件阻挡构件设置在上述零件导向沟槽中，从而在上述零件导向沟槽中限定出一受限制的通道，该通道可以调节，以防止具有不合要求的姿势的零件通过，但又允许具有理想姿势的零件通过；上述零件剔除构件可伸缩地移入由上述零件阻挡构件限定的上述受限制的通道；上述零件检测装置设在上述零件剔除装置的下游，用于检查零件是否到达；上述执行装置用于在预定的时间间隔内未被上述零件检测装置检测到有零件到达时，使上述零件剔除构件移入上述受限制的通道中。
5.如权利要求1所述的定向零件给料器，它进一步包括一零件定向装置，该装置设在上述零件导向沟槽上，处于上述第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置的上游侧，用于将各个零件定向成所要求的姿势。
6.如权利要求5所述的定向零件给料器，其特征为，上述零件定向装置包括一鼓风机构。
7.如权利要求1所述的定向零件给料器，其特征为，上述输送溜槽的上述下游端通过一弧形的零件输送方向改变通道与一垂直溜槽相连，以将零件运输至下一处理工序；并且上述第一和第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置依次设在上述输送溜槽的下游端部分上。
8.如权利要求7所述的定向零件给料器7，其特征为，上述输送溜槽有一在上述零件导向沟槽的导向表面上形成的零件排放孔，其位置在上述第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置与上述弧形的零件输送方向改变通道之间，用于在其中接收那些未能被上述第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置剔除的具有不合要求的姿势的零件，从而使它们靠其自重下落到上述输送溜槽的外面。
9.如权利要求7所述的定向零件给料器，其特征为，上述弧形的零件输送方向改变通道是在一中空的圆形截头圆锥体的曲面上形成的圆形沟槽的一部分，它通过将上述中空的圆形截头圆锥体分成多个扇形构件而形成，每个上述构件有一弧形的沟槽。
全文摘要
一种用于依次输送分别有不规则的截面的零件的定向零件给料器，它包括受到支承而绕水平轴线旋转的转筒，在其内表面上有多个沿周向隔开的翼板；有沿其上侧的纵向零件导向沟槽并由一振动部件支承的输送溜槽，它从转筒内伸至外面；第一与第二取向不正确的零件的鉴别和剔除装置依次设在零件导向沟槽的下游端部分，用于鉴别并剔除姿势不当的零件。前者有一短于后者的响应时间。如此构造的零件输送器能够以足够的可靠性剔除姿势不对的零件，并能稳定地运行，保证零件的高速运输。
文档编号B65G47/256GK1156644SQ9611855
公开日1997年8月13日 申请日期1996年12月5日 优先权日1995年12月6日
发明者观堂秋义, 松岛涉 申请人:Ykk株式会社