惯性剔除装置的制作方法

本实用新型涉及自动化检测与选别领域，尤其涉及惯性剔除装置。

背景技术：

在食品、药品、日化品等生产和包装过程中，需要按生产标准和计量法规对产品的重量进行检查并把超重和超轻的产品或含有加工设备脱落的金属细物的产品挑选出来，还有的需要按产品的重量进行分级归类，这些过程都需要金属检测仪、重量检测秤和重量分级秤。

金属检测仪、重量检测秤和重量分级秤工作时，物体一般是由上料皮带输送机把物体一一送上重检秤；重检秤一般是动态工作，物体一边移动、一边进行重量检测或金属检测，即检测工部大多也采用皮带输送机输送物体，也有部分检测工部采用倾斜滑板利用物体的势能来移到物体的；为保证生产和检测效率，一般物体都会以一定的速度移出检测工部；检测完成后一般是把物体移到后续皮带输送机上，在其上对被检测物体按其实测重量和金属含量选别标准进行选别、剔除、分检或分级。目前，剔除、分检或分级机构一般是输送皮带机上加吹气喷嘴或旋转拨杆或直线推杆，或采用真空吸嘴，或直接翻转或升降皮带输送机。它们都有各种各样的问题：

吹气喷嘴：噪声大，对超轻、超薄物体，如纸张、面膜、小药包尤其是空药包，剔除效果差，常常要么吹不动物体，要么物体乱飞、不能落入接料装置。生产线上可能断续出现不合格品，也可以连续出现不合格品。如果连续不合格，吹气的噪声将非常扰人，而且有时会导致气压下降以致无法正常工作。

旋转拨杆：也称摆杆，推动较重物体或其底面较粗糙的物体会磨损皮带；高速动作的推杆或摆杆会损坏被称物体；不适合超薄物体，如纸张、面膜、小空药包，容易把超薄物体夹堵在动杆和输送皮带之间。

直线推杆：问题同旋转拨杆，还有在连续不合格产品通过时，推杆将来回反复动作，噪声将非常扰人，而且有时会导致气压下降以致无法正常工作。

真空吸嘴：吸准移动物体、再把物体移走的控制成本高，复位时间长，效率低。

以称重单元或金属检测单元的出料口为轴翻转皮带输送机或升降皮带输送机：制造成本高，翻转或升降皮带输送机等大载荷导致气动噪声大。

另外，皮带输送机占用生产线空间大，拆卸很麻烦，皮带清洗不方便，驱动电机和旋转轴承的防水成本高。还有，喷嘴、推杆、摆杆都只能进行2个级别的分检。

可见，重量检测或金属检测选别现有技术均具有结构复杂、制造成本高、清洗困难、工作噪声大、不适合轻薄物体的选别剔除、可靠性差、输送皮带易损坏、占用空间大等剔除选别机构的问题。目前研究人员在解决选别技术的现有问题时，都一直利用皮带输送机来移动物体并在其上进行剔除分选操作。一直都没有注意到或忽视了工厂的生产线的效率和速度已经越来越高，物体已经具有了足够的沿生产线方向运动的惯性，在阻力足够小的情况下可以沿生产线持续运动相当长的一段时间和相当长的一段距离。周知，光滑的滑板或导轨等，可以使物体长距离、长时间滑行。

技术实现要素：

针对金属检测仪、重量检测秤和重量分级秤的剔除、分检或分级机构的现有技术中的不足，本实用新型利用物体在移出检测单元仍时具有一定速度、即具有一定运动惯性的特点，提出一种选别机构具有结构简单、制造成本低、清理容易等特点的剔除选别装置。

本申请所采取的技术方案是：一种惯性剔除装置，包括支架设置于支架上至少一个选别机构，每个选别机构对应设置至少一个接料单元，其特征是：选别机构包括设置于支架上的滑轨，滑轨的上表面、下表面均为光滑的滑道，滑轨与支架通过转轴连接，在支架上还设置翻转驱动机构驱动滑轨绕转轴转动。

本方案的具体特点还有，在选别机构之前还设置有延时防护单元。

延时防护单元上表面的物体出口处的位置略高于滑轨上表面物体入口处的位置。

延时防护单元为硬质板，硬质板的上表面为光滑的滑道。对于大多数被检测物体，其表面都很光滑，而生产线的传送带速度也很快，被检测物体都具有一定速度和惯性。所以，被检测物体都可以在光滑的滑道上滑道一定时间；滑道可以作为延时的一种手段。万一驱动信号与物体移动的节拍出现错节，硬质的滑道不会因选别机构的滑轨的快速大力撞击而轻易损害

延时防护单元为皮带输送机。对于滑动性不好的被检测物体，或生产线速度较低的被检测物体，需要采用皮带输送机来延时，并利用其保护精密的检测单元不受选别机构的滑轨误动作带来的损害。

滑轨上表面的滑道为棱柱状结构。对某些表面形状特殊的物体和表面粘稠的物体，棱柱状结构会改善滑动性并减少对滑轨上表面的磨损。滑轨上表面可以是光滑的平面，也可以是沿物体运行方向的棱柱体、U槽或V槽或W槽或其他特殊形状的棱柱状槽，还可以是一排并列平行的沿物体运行方向的光滑杆。

滑轨的上表面与下表面均为平面。一般选择满足期望的被检测物体在滑轨的上表面滑过进入接合格产品的接料单元，不符合要求的迎面冲向滑轨的下表面落入不符合要求产品的接料单元，接料单元可以是料筐，也可以使皮带输送机。结构最简单、制造成本最低、清洗最方便的滑轨是平板折弯结构。为控制冲向滑轨下表面的被检测物体的下落姿态，滑轨的下表面与上表面可以平行、也可以不平行，还可以是抛物线状；例如，滑轨上表面为平面滑道结构，下表面沿物体前行方向为抛物线滑道结构。

翻转驱动机构为气缸，在滑轨上设有滑轨铰接轴，在支架上设有支架铰接轴，气缸的一端与滑轨铰接轴连接、另一端与支架铰接轴连接。

翻转驱动机构为电机，电机固定在支架上，转轴和滑轨刚性连接，电机与转轴连接，电机通过转轴驱动滑轨翻转。翻转驱动机构也可以为电动推杆或电磁推杆，电动推杆或电磁推杆与滑轨侧面的转轴以外的滑轨铰接轴连接；翻转驱动机构还可以为电机或气动旋转元件，电机或气动旋转元件与滑轨侧面的转轴连接。

本实用新型的有益效果是：翻转驱动机构驱动滑轨翻转，滑轨至少可以停留在两个位置。滑轨的第一个静态位置为滑轨的上表面与物体来料方向接轨，最优是平行对接；物体可从滑轨上表面滑过、落入滑轨后方的接料单元。滑轨的第二个静态位置为滑轨的下表面迎向物体来料方向、改变物体后续运行方向；滑轨的下表面与物体运行方向所呈小于45°的锐角，可使倾斜的滑轨下表面减少对物体的撞击和损伤，引导迎面冲来的物体落入滑轨后下方的接料单元。翻转驱动机构可以驱动滑轨处于至少前述2个静态位置，利用物体的运动惯性，实现选别目的。

一方面，对于很多高速动态检测控制系统，被检测物体移出检测单元时，要么还没有得到检测结果、无法给翻转驱动机构发出信号，要么发出了驱动信号、但是翻转驱动机构不能及时让滑轨处于正确位置；所以，物体移出检测单元后需要一定延时才能进行选别动作。另一方面，为保证翻转驱动机构的快速响应，翻转驱动机构的力量都很大；由于物体没有按规定长度间隔上到输送机，或出现没有识别的如空包、连包等问题，可能导致检测单元的控制柜给出的翻转驱动信号与物体移动的节拍出现错节，滑轨开启或闭合时可能夹住物体，可能不但导致产品损坏，最重要的是还会导致检测单元的精度过载损坏、皮带损害。

通过在检测单元和选别机构中间设置过渡的延时防护单元，巧妙地解决了上述两个问题。延时防护单元的长度应大于物体移出检测单元的速度和自物体开始移出检测单元的时刻起到检测单元控制柜根据检测结果控制翻转驱动机构到位的时刻所间隔的时间段的乘积。控制翻转驱动机构到位的时刻越晚，延时防护单元的长度就越长；如检测结果在物体开始移出检测单元之前就已得到且翻转驱动机构到位也很快，控制翻转驱动机构到位的时刻就会早于物体开始移出检测单元的时刻，延时防护单元的长度就可以接近零，不需延时功能，只需防护功能足够强，能防护秤台不受滑轨误动作损坏就行。高速重检秤或金检仪的检测台都很短，检测结果大多是在物体出检测台之后得出的，采用本方案时需要设置延时防护单元。

对于超高速反应的检测仪表，或检测台较长的检测单元（物体移出检测台面时检测结果就已经出来并发送给翻转驱动机构、滑轨也已经到位了），检测单元后面可以直接接滑轨，中间不设置延时防护单元。

在选别机构前端一定距离设置光电检测装置，根据物体移动速度、物体长度和光电检测时刻来确认被检测物体的具体位置，进一步确认翻转驱动机构的动作时间。重量分级秤可以根据多个选别机构前端的光电检测装置的响应来确定何时、哪个翻转驱动机构动作。

相比现有技术，本实用新型同时具有如下特点：

一、选别机构结构简单、制造成本低、清洗容易。

二、没有摆杆或推杆的扫地动作，特别适合轻、薄产品的选别。

三、硬质滑轨比输送皮带更耐用，选别机构寿命更高、可靠性更高。

四、驱动重量轻、尺寸小的滑轨，选别动作更安静，气动噪声小。

五、低成本多级分选，一套选别机构可实现3级或更多级分选：滑轨的下表面迎向物体来料方向，可以很好地控制物体的落点。控制滑轨的下表面仰角，既可以让不同形状、不同速度的物体的落入点相同，也可以让同一类物体（按不同检测结果范围）落入点不同。

六、选别机构占用空间尺寸非常小,适于紧凑的生产线空间：

对于软薄的物体，在前后物体有足够的距离间隔时，以翻转皮带输送机剔除机构为例，生产线皮带速度接近0时，翻转皮带输送机的长度至少要大于物体的长度的一半才能让物体重心向下方倾斜，而本实用新型所需长度仅仅是滑轨下表面翻起时能拦住物体的所需滑轨高度，只需让滑轨下表面与物体来料方向所呈夹角A为小于45°的锐角即可；生产线皮带速度非常高时，翻转皮带输送机的长度需要很长，否则物体下落时将撞到平行后置的接料单元。而本方案所需长度仍然远小于物体长度，只需让滑轨下表面与物体来料方向所呈夹角A为小于45°的锐角即可。

以摆杆剔除机构为例，皮带输送机长度至少要大于物体长度，也要大于摆杆长度在最大摆角时在物体运行方向的投影。

以推杆剔除机构、气吹、真空吸嘴、升降皮带输送机为例，皮带输送机长度至少要大于物体长度。

附图说明

图1是惯性剔除装置结构示意图。图中， 8-支架，31-硬质板，41-滑轨铰接轴，42-滑轨，43-气缸， 44-转轴，45-支架铰接轴，46-光电检测装置， 66-被检测物体。

图2是滑轨上表面处于水平位置时惯性剔除装置的结构示意图。

图3是滑轨的立体图。

图4是延时防护单元为皮带输送机的惯性剔除装置的结构示意图。图中，32-皮带输送机。

图5是图4所示惯性剔除装置的滑轨上表面处于水平位置的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种惯性剔除装置，包括支架8、设置于支架8上至少一个选别机构，每个选别机构对应设置至少一个接料单元，选别机构包括设置于支架8上的滑轨42，滑轨42的上表面、下表面均为光滑的滑道，滑轨42与支架8通过转轴44连接，在支架8上还设置翻转驱动机构驱动滑轨42绕转轴44转动。在选别机构之前还设置有延时防护单元。延时防护单元为硬质板31，硬质板31的上表面为光滑的滑道。A-滑轨下表面与物体运行方向所呈夹角。箭头所指为被检测物体运行方向。惯性剔除装置工作时，需将其物体入口端靠近检测单元的检测平台的物体出口端，调整好相对位置，让被检测物体可以顺利移到惯性剔除装置上，把翻转驱动机构与检测单元电连接，由检测单元判定被检测物体是应从滑轨42的上表面滑过、还是从滑轨42的下表面通过并将驱动信号发给惯性剔除装置。

如图4-5所示，延时防护单元为皮带输送机32。滑轨42上表面的滑道为棱柱状结构。滑轨42的上表面也可以与下表面均为平面。翻转驱动机构为气缸43，在滑轨42上设有滑轨铰接轴41，在支架8上设有支架铰接轴45，气缸43的一端与滑轨铰接轴41连接、另一端与支架铰接轴45连接。翻转驱动机构为电机，电机固定在支架8上，转轴44和滑轨42刚性连接，电机通过转轴44驱动滑轨42翻转。