一种工件自动快速分选装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种结构简单，降低成本，提高工件分选效率，能够同时检测工件直径和长度是否合格的工件自动快速分选装置及系统，其包括可调节的倾斜V形导轨、位于V形导轨两侧与V形导轨上开有的十字形透光孔对齐的工业相机和平行光源、靠近V形导轨尾端的分选气缸、分选气缸下方的剔除品收集机构、沿工件倾斜下滑方向设置的产品堆放机构、与工业相机之间进行数据交换并控制分选气缸启闭的计算机、安装在V形导轨上触发工业相机启动采集逐个分离下滑工件图像的光电传感器；工件通过自重在V形导轨内进行加速下滑，使得原本首尾相连的工件逐个分离，通过工业相机对工件逐个进行长度和直径方向的尺寸进行拍照后，控制分选气缸剔除不合格工件。
【专利说明】一种工件自动快速分选装置及系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分选装置，尤其是一种适用于圆柱棒形工件的自动快速分选装置及系统。
【背景技术】
[0002]CN 101934273A公开了一种“棒材直径自动检测、分选及统计装置”，其包括能使棒材自动下移的V形导轨、C⑶相机、平行光源、图像处理器、PLC+0P主机、阻隔气缸、分选气缸、合格棒材通道、不合格棒材通道…形导轨上开有一线性槽；(XD摄像机和平行光源分别固定在V形导轨的两侧；阻隔气缸设于V形导轨的棒材入口端，利用阻隔气缸的启动和复位，保证棒材一个一个进入V形导轨中进行直径检测，待上一棒材完成检测后，阻隔气缸释放下一棒材进入V形导轨中；分选气缸位于V形导轨的出口端，棒材合格时分选气缸动作将棒材推入合格棒材通道中；棒材不合格时，分选气缸动作将棒材推入合格棒材通道中。该装置虽然实现了棒材的自动分选，但是也存在了几个问题:1、其只能对棒材的直径是否合格进行检测，功能单一，检测合格的棒材还需进一步由人工检验长度是否合格；2、阻隔气缸控制棒材一个一个进入V形导轨中进行检测，检测周期比较长，检测时间较长且检测效率不高；3、CCD相机的价格较贵，极大程度地提高了整个装置的制造成本，从而限制了该装置的适用范围；4、棒材进入合格通道和不合格通道，均是由分选气缸推动完成，分选气缸动作十分频繁，加大了分选气缸的故障发生率，同时也大大降低了分选气缸的使用寿命。
实用新型内容
[0003]设计目的:避免【背景技术】中的不足之处，设计一种简化结构，降低成本，提高工件分选效率，能够同时检测工件直径和长度是否合格的工件自动快速分选装置及系统。
[0004]设计方案:为了实现上述设计目的。1、V形导轨上开有十字形透光孔，是本实用新型的第一个技术特征。这样设计的目的是，工件下滑到十字形透光孔位置时，透光孔上与V形导轨宽度方向相同的短边孔反映工件的直径，与V形导轨长度方向相同的长边孔反映工件的长度，这样通过工业相机和平行光源得到的工件图像就同时反映了工件的长度和直径，实现了同时对工件的长度和直径是否合格做出整体检测。2、位于靠近V形导轨尾端的分选气缸下方设有剔除品收集机构，沿工件倾斜下滑方向设置有产品堆放机构，是本实用新型的第二个技术特征。这样设计的目的是，当检测到工件不合格时，分选气缸动作，将不合格的工件剔除到其下方的剔除品收集机构中，而当检测到工件合格时，分选气缸不动作，合格的工件继续保持倾斜下滑趋势，进而倾斜滑落到产品堆放机构中，这样分选气缸只有在检测到工件不合格时才启动，大大降低了分选气缸的启闭频率，而且通常不合格工件要远少于合格工件，那么只在工件不合格时启动的分选气缸就给检测工作节约了很多成本，同时合格的工件不受任何阻挡，快速连续地滑入产品堆放机构中。3、采用工业相机作为工件检测的抓拍装置，抓拍装置与计算机进行数据交换，通过计算机分析抓拍的图像，是本实用新型的第三个技术特征。这样设计的目的是，工业相机的价格相对较低，降低了整个装置的制造成本和维修成本；而且工件是否合格只需通过计算机对抓拍的工件图像进行分析、计算，装置的结构简单、成本低，更能适用于各种大中小型企业。4、V形导轨上设有光电传感器，是本实用新型的第四个技术特征。这样设计的目的是，光电传感器在检测到工件进入检测区域时触发常开触点关闭，进而接通工业相机对工件进行拍照采集图像，拍照采集控制精确，避免了工业相机的空载抓拍。5、V形导轨的长度至少是工件长度的10倍，是本实用新型的第五个技术特征。这样设计的目的是，增加V形导轨的长度，一方面拉长了分离后工件之间的距离，更利于工件的检测，另一方面V形导轨的加长也扩大了 V形导轨上容纳的工件数量，加快了工件的检测，提高了工件分选效率。6、V形导轨的倾斜角度为25°?60°，优选的倾斜角度为30°或45°，是本实用新型的第六个技术特征。这样设计的目的是，利用V形导轨的倾斜角度加大工件在V形导轨上的下滑速度，在工件自身的重力作用下，V形导轨顶端首尾相连的工件，随着自上而下的滑动逐渐分离，工件逐个进入检测区域，这样就不再需要阻隔气缸对工件进行阻隔，简化了装置的同时，也加快了工件的分选，极大程度地提高了工件分选效率。7、分选气缸的伸出端设有挡块，是本实用新型的第七个技术特征。这样设计的目的是，在挡块的阻挡下，将不合格工件准确地挡入剔除品收集机构中，同时也减小了不合格工件的下滑力，保护了工件。8、分选气缸上设有调节其与V形导轨间夹角的气缸调节座，是本实用新型的第八个技术特征。这样设计的目的是，将分选气缸设为可调节式，就能够根据工件大小、形状的不同，改变分选气缸与V形导轨之间的夹角，更准确地将不合格工件剔除。9、产品堆放机构包括堆放箱和倾斜放置的倾斜角度小于V形导轨的缓冲滑轨，是本实用新型的第九个技术特征。这样设计的目的是，将缓冲滑轨的尾端置于堆放箱内部，顶端与工件倾斜下滑方向对应，这样合格的工件在下滑时，由于受到缓冲滑轨的作用，能够准确被导入堆放箱中，而且缓冲滑轨的倾斜角度小于V形导轨，工件进入缓冲滑轨后，其倾斜下滑力逐渐减小，使得工件的下滑速度得到一定的缓冲，减缓工件落入堆放箱时的速度和力度，有效保护工件，保证工件的质量。
[0005]技术方案1:一种工件自动快速分选装置，包括可调节的倾斜放置供工件自动下滑的V形导轨，位于V形导轨两侧与V形导轨上开有的透光孔对齐的抓拍装置和平行光源，靠近V形导轨尾端的分选气缸，分选气缸下方的剔除品收集机构，沿工件倾斜下滑方向设置的产品堆放机构，与抓拍装置之间进行数据交换并控制分选气缸启闭的计算机，安装在V形导轨上触发抓拍装置启动采集逐个分离下滑工件图像的光电传感器；所述透光孔为十字形通孔；所述抓拍装置为工业相机。
[0006]技术方案2:—种工件自动快速分选系统，包括震动盘和上述的分选装置；所述震动盘的输出口位于V形导轨的工件输入口处；所述光电传感器的信号输出端与工业相机控制模块的信号输入端连接；工业相机控制模块与计算机双向数据交换；工业相机控制模块与控制分选气缸启动和关闭的电磁阀连接。
[0007]本实用新型与【背景技术】相比，一是省去了阻隔气缸的设置，简化了装置的结构，降低了装置制造和维修成本，扩大了分选装置的适用范围，通用性强；二是能够同时检测工件的长度和直径是否合格，缩短工件质量检测的工序，提高工作效率；三是能够对工件进行连续、快速地自动分选，有效提高了工件分选的速度和效率；四是保护了完成分选工件的完整性，保证工件的外观和质量。【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
[0009]附图1为本实用新型分选装置的结构示意图。
[0010]附图2为V形导轨的立体图。
[0011]附图3为背光灯架的立体图。
[0012]附图4为本实用新型分选装置另一实施例的结构示意图。
[0013]附图5为本实用新型分选系统控制分选工件的逻辑框架流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0015]实施例1:参照附图1、2、3。一种工件自动快速分选装置，包括V形导轨1、工业相机3、平行光源2和分选气缸4 ;所述V形导轨I倾斜放置，并穿过工作台7的导向孔，工件6在V形导轨I的V形槽14内向下滑动；所述V形导轨I的长度至少是工件6长度的10倍；所述V形导轨1、平行光源2和工业相机3都可以设置成角度可调节式，以便适应各种工件6的分选；所述工业相机3位于V形导轨I的V形槽14 一侧，平行光源2位于V形导轨I的另一侧；所述V形导轨I的槽底处还开有贯通的十字形透光孔13 ;所述十字形透光孔13由一沿V形导轨I长度方向开设的长边孔131，和一沿V形导轨I宽度方向开设的短边孔132构成；所述平行光源2、透光孔13和工业相机3对齐设置，且三者的中心共线；工业相机3拍摄的图像中，工件6的直径通过十字形透光孔13的短边孔132获取，工件6的长度通过十字形透光孔13的长边孔131获取反映；所述V形导轨I上还安装有光电传感器10，且光电传感器10位于工业相机3和平行光源2之间，用于检测工件6到达透光孔13位置时触发工业相机3对工件6进行图像采集；所述工业相机3通过数据线与计算机连接；所述计算机控制分选气缸4的开启和关闭；所述分选气缸4安装在工作台7的下方，且靠近V形导轨I的尾端；所述分选气缸4垂直于工作台7，且其伸出端固定有挡块45 ;所述分选气缸4的下方设有剔除品收集机构8 ;所述工作台7的下方，沿工件6倾斜下滑方向设置有产品堆放机构9。
[0016]所述V形导轨I的顶端设有安装块11以及与安装块11铰接的固定支座12 ;所述V形导轨I的尾端设有支撑块15、与支撑块15铰接的滑杆101 ;所述工作台7的下方固定有支块102 ;所述支块102的下端设有固定块104 ;所述滑杆101上设有与固定块104滑动配合的条形槽103 ;固定块104与条形槽103滑动时即可调节控制V形导轨I的倾斜角度；所述V形导轨I的倾斜角度可以设成30°、45°或者60°，也可以是25°?60°范围之间的任意角度。
[0017]所述平行光源2通过背光灯架21和可调节的弹簧片22固定在工作台7上；所述平行光源2设于背光灯架21中；所述弹簧片22由一水平部分、一倾斜部分、连接水平部分和倾斜部分的弯曲部分组成；所述弹簧片22的水平部分固定在工作台7上，且倾斜部分与背光灯架21固定；调节弹簧片22即可调节控制平行光源2与V形导轨I的相对位置。
[0018]所述工业相机3通过支柱31、固定杆32、调节板33固定在工作台7上；所述支柱31垂直固定在工作台7上方；所述固定杆32的一端垂直固定在支柱31上，另一端与调节板33铰接；所述调节板33上开有条形槽34 ;所述条形槽34上设有可滑动的调节块35 ;所述工业相机3固定在调节块35中；在条形槽34内滑动调节块35，并结合调节板33的旋转即可调节控制工业相机3与V形导轨I的相对位置。
[0019]所述V形导轨I顶端的工件6在自身重力的作用下，均向下滑动，并由原来的首尾相连逐个分离；当光电传感器10感应到第一个工件到达工业相机3和平行光源2的检测区域时，光电传感器10控制工业相机3对该工件进行拍照，在透光孔13的作用下，得到第一个工件的图像信息；工业相机3将采集的工件图像传输到计算机中；计算机对工件图像进行分析后，确定工件的长度和直径是否合格；最终控制分选气缸4是否启动，该工件合格分选气缸不启动，工件在惯性作用下，沿倾斜滑动方向落入产品堆放机构9中；该工件不合格分选气缸4启动，分选气缸4的挡块45阻挡工件的倾斜滑动，改变工件的滑动方向，将工件阻挡滑落到下方的剔除品收集机构8中，实现工件的快速自动分选。
[0020]实施例2:在实施例1的基础上，参照附图4。所述分选气缸4上设有调节其与V形导轨I间夹角的气缸调节座；所述气缸调节座包括固定座41、滑动块42和支撑座43 ;所述分选气缸4固定在支撑座43上；所述支撑座43铰接在滑动块42上；所述固定座41上设有与滑动块42配合的条形槽44 ;通过气缸调节座，可以随V形导轨I的倾斜角度调整而调节分选气缸4，将分选气缸4调节到与V形导轨I垂直的方向上，便于对不合格工件的阻挡；所述产品堆放机构9包括堆放箱90和倾斜放置的缓冲滑轨91 ;所述缓冲滑轨91的尾端位于堆放箱90内部，顶端与工件倾斜下滑方向对应；所述缓冲滑轨91的倾斜角度稍小于V形滑轨I的倾斜角度，使得工件的下滑速度得到一定的缓冲，减缓工件落入堆放箱90时的速度和力度，有效保护工件，保证工件的质量。
[0021]实施例3:在实施例2的基础上，参照附图5。一种工件自动快速分选系统，包括震动盘和实施例2中所述的分选装置；所述震动盘的输出口位于V形导轨的工件输入口处；所述光电传感器的信号输出端与工业相机控制模块的信号输入端连接；工业相机控制模块与计算机双向数据交换；工业相机控制模块与控制分选气缸启动和关闭的电磁阀连接。
[0022]工件通过震动盘(或者离心式送料装置等)的输出口进入V形导轨，由于重力作用工件在V形槽内进行加速下滑运动，原本首尾相连的工件逐个分离；第一个工件进入检测区域时，光电传感器检测到工件，发出信号到工业相机控制模块，使常开触点闭合，工业相机对该工件进行抓拍得到工件图像；工业相机控制模块将抓拍的图像信号发送到计算机，经计算机计算分析后，判断工件是否合格，并将分析结果反馈到工业相机控制模块中；如果工件不合格，触发工业相机控制模块与电磁阀间的常开触点闭合，接通电磁阀，电磁阀控制分选气缸启动，分选气缸的挡块将工件阻挡滑落到剔除品；如果工件合格，则常开触点保持常开状态，工件沿倾斜下滑方向滑入产品堆放机构中，完成工件的快速自动分选。
[0023]需要理解到的是:上述实施例虽然对本实用新型的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种工件自动快速分选装置，包括可调节的倾斜V形导轨(I)、位于V形导轨(I)两侧与V形导轨⑴上开有的透光孔(13)对齐的抓拍装置(3)和平行光源(2)、以及靠近V形导轨(I)尾端的分选气缸(4)，其特征在于:还包括分选气缸(4)下方的剔除品收集机构(8)、沿工件倾斜下滑方向设置的产品堆放机构(9)、与抓拍装置(3)之间进行数据交换并控制分选气缸(4)启闭的计算机、安装在V形导轨(I)上触发抓拍装置(3)启动采集逐个分离下滑工件图像的光电传感器(10);所述透光孔(13)为十字形通孔；所述抓拍装置(3)为工业相机。
2.根据权利要求1所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述V形导轨(I)的长度至少是工件长度的10倍。
3.根据权利要求2所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述V形导轨(I)的倾斜角度为25°?60°。
4.根据权利要求1所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述V形导轨(I)的倾斜角度为30°或45°。
5.根据权利要求1所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述分选气缸(4)的伸出端设有挡块(45)。
6.根据权利要求5所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述分选气缸(4)上设有调节其与V形导轨(I)间夹角的气缸调节座。
7.根据权利要求5所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述分选气缸(4)竖直设置。
8.根据权利要求1所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述产品堆放机构(9)包括堆放箱(90)和倾斜放置的缓冲滑轨(91);所述缓冲滑轨(91)的尾端位于堆放箱(90)内部，顶端与工件倾斜下滑方向对应。
9.根据权利要求8所述的工件自动快速分选装置，其特征在于:所述缓冲滑轨(91)的倾斜角度小于V形滑轨(I)的倾斜角度。
10.一种工件自动快速分选系统，其特征在于:包括震动盘和上述任一权利要求中所述的分选装置；所述震动盘的输出口位于V形导轨的工件输入口处；所述光电传感器的信号输出端与工业相机控制模块的信号输入端连接；工业相机控制模块与计算机双向数据交换；工业相机控制模块与控制分选气缸启动和关闭的电磁阀连接。
【文档编号】B07C5/08GK203526083SQ201320579194
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】施建立, 施建锋, 陈东勤 申请人:杭州瑾瑜科技有限公司