高铝瓷球生产用筛选装置的制作方法

本实用新型属于高铝瓷球生产设备技术领域，尤其涉及一种高铝瓷球生产用筛选装置。

背景技术：

高铝瓷球是高纯度氧化铝瓷球。高铝瓷球具有纯度高、强度大、耐高温、耐高压、耐强酸碱腐蚀、热震稳定性好、化学性能稳定的特点，广泛用于石油化工厂、化纤厂、烷基苯厂、芳烃厂、乙烯厂、天然气等厂加氢裂解装置、精制装置、催化重整装置、异构化装置、脱甲基装置等垫底填充材料。高铝瓷球主要的生产工序包括配料、滚动成型、球磨、过筛、压滤、真空练泥、烘干以及成品筛选等。为了满足对高铝瓷球生产质量的要求，除了需要将破裂、震碎的产品剔除，还必须进一步对其表面的微小缺陷进行检测。

目前，高铝瓷球的表面缺陷大部分都是由人工人眼来识别完成的，检测质量受人为因素影响较大，效率低，稳定性和可靠性比较差。在现有的专利技术中，cn201611180223.6公开了一种中铝瓷球表面缺陷检测方法，该发明基于计算机视觉技术，有效解决了中铝瓷球生产过程中肉眼筛选锁存在的问题，这种表面缺陷检测方法同样可以应用到高绿刺球的表面缺陷检测中。在该发明中，还提供了采集光学图像的装置，包括传送带、用于旋转中铝瓷球的抓取装置、带光源的暗箱以及用于获取暗箱内部图像的工业相机。不过，该装置存在的问题是，抓取装置在完成一个检测流程后需要重新整理以再次抓取瓷球进行检测，抓取装置的连续工作能力较差；再者，抓取装置作为分离次品与合格品的主要的执行机构，虽然能够起到抓取瓷球、翻转瓷球的作用，但是由于一次性抓取的数量较少，而瓷球的数量非常大，所以检测时间较长，生产效率还有待进一步提升；其次，用来储存高铝瓷球的装置与抓取装置的衔接能力较差，容易出现脱球的情况，难以保证较高的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型针对上述用于检测瓷球表面缺陷的光学图像采集装置所存在的技术问题，提出一种设计合理、连续工作能力较强、衔接性能较好且有利于提高生产效率的高铝瓷球生产用筛选装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的高铝瓷球生产用筛选装置，包括上位机、控制器、合格品框、次品框、工业相机、暗箱、抓取装置和用来储存高铝瓷球的投料箱，所述控制器与抓取装置、工业相机电性连接，所述工业相机设置在暗箱上，所述次品框设置在工业相机的下方，所述暗箱设置在分离台上，所述分离台的一侧设置有圆形的筛选盘，所述分离台的最高平面位于筛选盘的弦向位置，所述筛选盘的中心设置有旋转轴，所述旋转轴的驱动端设置有电机，所述筛选盘上设置有三个呈圆形阵列分布的向心孔组，所述向心孔组包括多个向心孔，所述向心孔中设置有与筛选盘的盘面垂直的抓取装置，所述抓取装置的端部设置有与向心孔配合的移动轴，所述向心孔中设置有与移动轴活动连接的限位块，所述限位块的另一端设置有弹簧；所述抓取装置包括多个呈一字排列的分离单元，所述分离单元包括分离盒，所述分离盒的中心设置有上下贯通的分离孔，所述分离盒中设置有用来支撑高铝瓷球并驱动高铝瓷球转动的旋转支撑组件，所述分离台上设置有多个与每个分离单元一一对应的出料口，所述暗箱的左侧、右侧和朝向筛选盘的一侧均为开放式结构，所述暗箱的顶部设置有多个与每个分离单元一一对应的工业相机，所述投料箱的底部设置有导流盒，所述导流盒倾斜设置在所有暗箱的最左侧上方，所述导流盒的底部设置有多个与抓取装置倾斜对接的分料口，相邻分料口之间设置有开口朝下的导流槽板，所述分料口的输出端设置有开关板，所述开关板的一侧设置有用来驱动开关板的气缸，所述气缸固定设置在导流盒上。

作为优选，所述旋转支撑组件包括一对关于高铝瓷球对称的支撑辊，所述支撑辊的中心设置有支撑轴，所述分离盒的左右两侧设置有与支撑轴活动配合的支撑孔以及与支撑辊活动配合的导向孔，所述分离盒的外侧设置有微型步进电机，所述支撑轴与微型步进电机之间设置有活动板，所述活动板的底部设置有双向气缸，所述双向气缸的两端与两个活动板固定连接，所述分离盒的左右侧设置有用来铺设管线的铺设槽。

作为优选，所述移动轴的侧壁设置有卡接槽，所述限位块包括与卡接槽活动卡接的弧形板，所述弧形板的另一端设置有与弹簧连接的凸台，所述筛选盘的内壁设置有用来安装弹簧的弹簧槽。

作为优选，所述导流盒呈板条形，所述导流盒的长度方向与抓取装置的长度方向一致。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的高铝瓷球生产用筛选装置，利用筛选盘可驱动多组抓取装置交替完成检测，抓取装置的利用率较高，而且同步检测能力较强，并与投料箱具有较高的衔接能力，连续检测性能较好，大大提高了生产效率，设计合理，结构简单，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的高铝瓷球生产用筛选装置的主视图；

图2为实施例提供的高铝瓷球生产用筛选装置的部分轴测图；

图3为实施例提供的高铝瓷球生产用筛选装置的后视图；

图4为实施例提供的抓取装置的轴测图；

图5为实施例提供的分离单元的轴测图；

图6为实施例提供的分离单元的俯视图；

图7为实施例提供的分离单元的后视图；

图8为实施例提供的投料箱的轴测图；

图9为实施例提供的投料箱的内部结构示意图；

以上各图中，1、合格品框；2、次品框；3、工业相机；4、暗箱；5、抓取装置；51、分离盒；511、分离孔；512、支撑孔；513、导向孔；514、铺设槽；52、旋转支撑组件；521、支撑轴；522、支撑辊；523、步进电机；524、活动板；525、双向气缸；53、移动轴；6、投料箱；61、导流盒；62、导流槽板；63、开关板；64、气缸；7、分离台；71、出料口；8、筛选盘；81、向心孔；82、旋转轴；9、限位块；10、弹簧；11、高铝瓷球。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1—图9所示，本实用新型提供的高铝瓷球生产用筛选装置，包括上位机、控制器、合格品框1、次品框2、工业相机3、暗箱4、抓取装置5和用来储存高铝瓷球的投料箱6，所述控制器与抓取装置5、工业相机3电性连接，所述工业相机3设置在暗箱4上，所述次品框2设置在工业相机3的下方。其中，上位机、控制器、合格品框1、次品框2和工业相机3为现有技术，本实施例在此不再赘述。本实用新型的重点是对暗箱4、抓取装置5和用来储存高铝瓷球的投料箱6提出的改进，尤其是对抓住装置5及其运动方式提出的改进，从而有效提高本装置的连续检测性能。

具体地，本实用新型提供的暗箱4设置在分离台7上，分离台7的一侧设置有圆形的筛选盘8，分离台7的最高平面位于筛选盘8的弦向位置，筛选盘8的中心设置有旋转轴82，旋转轴82的驱动端设置有电机，筛选盘8上设置有三个呈圆形阵列分布的向心孔组，向心孔组包括多个向心孔81，向心孔81中设置有与筛选盘的盘面垂直的抓取装置5，抓取装置5的端部设置有与向心孔配合的移动轴53，向心孔81中设置有与移动轴活动连接的限位块9，限位块9的另一端设置有弹簧10；所述抓取装置5包括多个呈一字排列的分离单元，分离单元包括分离盒51，分离盒51的中心设置有上下贯通的分离孔511，分离盒51中设置有用来支撑高铝瓷球并驱动高铝瓷球转动的旋转支撑组件52，分离台7上设置有多个与每个分离单元一一对应的出料口71，暗箱4的左侧、右侧和朝向筛选盘8的一侧均为开放式结构，暗箱4的顶部设置有多个与每个分离单元一一对应的工业相机3，投料箱6的底部设置有导流盒61，导流盒61倾斜设置在所有暗箱4的最左侧上方，导流盒61的底部设置有多个与抓取装置倾斜对接的分料口，相邻分料口之间设置有开口朝下的导流槽板62，分料口的输出端设置有开关板63，开关板63的一侧设置有用来驱动开关板的气缸64，气缸64固定设置在导流盒61上。其中，暗箱4的开放式结构主要是配合抓取装置5，方便抓取装置5能够连续通过通过暗箱4；投料箱6中用来储存高铝瓷球，而导流盒61起到均布高铝瓷球的作用，而气缸64作为开关板63的启动机构能够有效控制分料口的启闭。需要说明的是，投料箱6与导流盒61可通过另外的支撑装置固定分离台7上，其与筛选盘是相互独立的。

在本装置中，电机可驱动筛选盘8转动，而筛选盘8可驱动多组抓取装置5交替完成检测。一组抓取装置5主要是配合多个暗箱4对其内部承接的高铝瓷球完成多个检测面的表面缺陷检测，以保证检测的全面性。具体地，其中一组抓取装置5的第一个抓取装置运动至导流盒61的末端，通过启动气缸64可以使高铝瓷球由分料口进入到第一个抓取装置的分离单元中，并且迅速落到分离孔511中与旋转支撑组件52接触配合，第一个抓取装置后续的抓取装置5陆续与导流盒61倾斜对接并获得相应的待检测的样品；抓取装置5在其与分离台接触后自动摆正，并且在弹簧10与限位块9的作用下始终保持与分离台7的上表面稳定接触；随着筛选盘8的转动，抓取装置5陆续以水平移动的方式通过分离台上的暗箱4，每个暗箱4中可完成一个检测面的检测。检测面的更换是通过分离单元中的旋转支撑组件52来实现的，利用旋转支撑组件52不仅更换高铝瓷球的检测面，而且可以在控制器的控制下使部分旋转支撑组件52张开来将具有表面缺陷的高铝瓷球投放至出料口71，由出料口71落到次品框2中，符合质量要求的高铝瓷球在抓取装置5运动至分离台7末端时被全部释放到合格品框1中，从而完成次品与合格品的筛选分离。

进一步地，每一组抓取装置5完成完整的一套检测流程后逐个复位并则随筛选盘8上升，直到完全离开分离台，而下一组抓取装置则进入到检测流程的初始工位。这样的话，本装置不仅具有较高的同步检测能力，还具有较好的连续检测性能，大大提高了生产效率，设计巧妙，实用性较强。

为了提高旋转支撑组件与高铝瓷球的配合性能，本实用新型提供的旋转支撑组件52包括一对关于高铝瓷球对称的支撑辊522，支撑辊522的中心设置有支撑轴521，分离盒51的左右两侧设置有与支撑轴521活动配合的支撑孔512以及与支撑辊522活动配合的导向孔513，分离盒51的外侧设置有微型步进电机523，支撑轴521与微型步进电机523之间设置有活动板524，活动板524的底部设置有双向气缸525，双向气缸525的两端与两个活动板524固定连接，分离盒的左右侧设置有用来铺设管线的铺设槽514。支撑孔512为支撑轴521的移动轨道；导向孔513为支撑辊522的移动轨道；铺设槽514为铺设双向气缸525的气管以及微型步进电机523的电线提供了便利，统筹分布效果较好，实用性较强。暗箱4上的工业相机3对高铝瓷球的表面进行图像采集，并由相应的控制器分析出具有表面缺陷的高铝瓷球；通过启动双向气缸525，双向气缸525的活动端驱动活动张开，支撑轴521沿着支撑孔512的方向作张开动作，同时，支撑辊522沿着导向孔513的轨迹作张开动作，从而将具有表面缺陷的高铝瓷球下方至出料口71，由出料口71排到相应的次品框2中；在一个检测面上没有检测到表面缺陷所有高铝瓷球则继续进行下一个检测面的检测，通过启动微型步进电机523，使支撑辊522转动固定角度，使另一个检测面朝向工业相机；这样的话，本装置可以同时对多个高铝瓷球进行表面缺陷的检测，设计合理，有效提高了生产效率。

为了提高抓取装置在向心孔81的转动稳定性，本实用新型在移动轴53的侧壁设置有卡接槽，限位块9包括与卡接槽活动卡接的弧形板91，弧形板91的另一端设置有与弹簧连接的凸台92，筛选盘8的内壁设置有用来安装弹簧的弹簧槽。一个完整的卡接槽所对应的向心角则为抓取装置5可旋转的角度区间，以此可避免抓取装置5处于非正常角度而不能准确承接高铝瓷球或不能稳定落在分离台上。其中，限位块9的凸台部分与弹簧槽卡接之后则代表弧形板到达运动极限，一方面保证弹簧的稳定性，另一方面则保证限位块在向心孔中有足够的移动行程，进而保证抓取装置5在分离台7上能够完成连续的平移。

如图8和图9所示，为了提高高铝瓷球的上料效率，本实用新型提供的导流盒61呈板条形以提高高铝瓷球在导流盒61中的均布性，而导流盒的长度方向与抓取装置的长度方向一致以保证导流盒61中有足够数量的分料口与分离孔511对应。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。