专利名称：微控开关自动筛选排序装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种微控开关自动筛选排序装置，属于机械工程及自动化技术领域。
背景技术：
在当今激烈的世界性产业竞争下，由于自动化、半自动化在国民经济各行业的不断深入，生产线上的装配、检查、计数的自动化和无人化均成为重要研究课题。自动送料装置作为生产线ー个不可缺少的环节，其输送流程和效率在很大程度上决定了整个自动化生产程序的优劣，因此对其结构、噪音、工作原理、输送精度及控制难易程度等方面提出了较高要求，特别体现在机械制造行业的自动加工及自动装配过程中。由于エ业领域的一个发展方向是产品愈来愈趋向于轻、薄、小的微小、精密方向发展，对送料器也提出了更高更新的要求。 微控开关是目前大量使用的元件，微控开关的种类繁多，然而其因复杂的构型目前仍需人力安装，效率低且人力成本高。现有的微控开关如图Ia-图Ic所示，图Ia为主视图，图Ib为左视图，图Ic为俯视图，该种微动开关体积小重量轻，其结构特点是两侧有带有倒钩的支脚，并向外形成一定的角度，安装是将两个支脚分别安装到电路板上的孔中，依靠支脚上的倒钩和其向外的角度固定在电路板上。微控开关元件体积小，有着较为复杂的空间几何形状，并且因其为标准件故不可更改，对筛选设备的要求很高。另外考虑到筛选设备只是生产线的一部分，要为后续加工做好准备，需要突破与其他生产步骤的兼容性问题。微控开关元件自动选料与排序器在国内目前仍是空白。
发明内容本发明的目的是为了解决上述问题，提出ー种微控开关自动筛选排序装置及其控制方法，微控开关元件自动选料与排序器为ー种在对开关安装前对原料进行筛选和排序的设备，目的是为后期的全自动加工做好准备，提高整个流水线的生产效率。微控开关元件的自动选料与排序器分为工作区和控制区两部分，中间通过厂房局域网相连。通过对振动频率和振幅，沟槽深度和角度等的设计，多种手段并用达到对零件原料筛选和排序的目的。—种微控开关自动筛选排序装置，包括分料器、排序器、底座和振动部件；底座设有减震装置、传动装置和支撑机构，分料器、排序器分别顺序固定在底座的支撑机构上，分料器、排序器的中心连线与水平面的角度为20-45度，分料器、排序器所在平面与水平面的单侧倾斜角度为10-45度，倾斜方向与支腿排除装置的出口方向一致；减震装置为底座进行减震，传动装置分别将从立式排除装置的出口和支腿排除装置的出口排除的零件输送至分料器的上层；分料器包括上层和下层；上层用于接收微控开关，连接在支撑机构上，上层上开有至少ー个零件分离孔，零件分离孔的大小允许单个或2-3个简单堆积的微控开关通过，微控开关通过零件分离孔后，落到下层，下层一端连接排序器，底部连接振动部件，振动部件产生振动，使得下层发生振动，内部的微控开关分散，分散后的微控开关顺序进入排序器；排序器包括滑道、纵向排列装置、立式排除装置、支腿排除装置和输出装置；滑道为光滑表面，纵向排列装置、立式排除装置、支腿排除装置分别依次按顺序安装在滑道上；纵向排列装置的入口宽度限定为10-15mm,出口宽度限定为6_8mm,分料器输送的微控开关进入纵向排列装置的入口，通过滑道，输出至纵向排列装置的出口，通过入口与出口的大小，将微控开关可能存在的横向传输形式变为纵向传输形式；纵向排列装置出ロ纵向传输的微控开关通过滑道输出至立式排除装置，立式排除装置入口处扣有形状为三角形的上盖，立式排除装置槽的ー侧设有出口，立式排除装置槽宽与纵向排列装置出口槽宽大小相同，上盖到槽底内侧高度限定为4-5mm，立式排除装置将“立式输出”的微控开关元件从出 ロ删除，只保留“平式输出”的微控开关元件，被删除的微控开关元件从出ロ通过传送装置送回到分料器的上层重新筛选；立式排除装置保留的微控开关通过滑道传输至支腿排除装置；支腿排除装置入口的槽宽和槽高与立式排除装置出口大小相同，支腿排除装置槽的ー侧设有开ロ钩形结构，开ロ钩形结构距离槽底1-2. 5mm，距固定侧距离为2_4mm，支腿排除装置槽的另一侧设有出ロ ；支腿排除装置将支脚位于面向开ロ钩形结构ー侧的微控开关去掉，去掉微控开关元件的支腿在左侧或右侧的零件，去掉的部分零件从支腿排除装置的出ロ处送回分料器的上层重新筛选；保留的微控开关通过滑道输出至输出装置，通过输出装置的微控开关按照固定的形态排序输出，由机械手抓取安装在电动开关上。所述的底座采用整体底座。所述的零件分离孔的直径为10_20mm。所述的振动部件采用电机驱动、电磁振动、压电振动或者机械振动。所述的零件分离孔直径为13mm，纵向排列装置的入口宽度12.5mm，出口宽度7. 5mm，立式排除装置上盖到槽底内侧高度限定为3. 7mm。ー种微控开关自动筛选排序装置的控制方法，包括以下几个步骤步骤ー从自动筛选排序装置的分料器的上层加入微控开关；当微控开关进入微控开关自动筛选排序装置的分料器的下层后，判断当前分料器的下层中微控开关的数量，若判断下层中微控开关的数量不足a只则继续从分料器I的上层加料，若判断该下层中微控开关的数量多于b只，则停止给料；微控开关进入步骤ニ，开始筛选排序过程；步骤ニ 筛选排序过程分两部分振动筛选和筛选单元向出ロ行进；振动部件振动，微控开关在振动和重力作用下通过滑道进入纵向排列装置，通过纵向排列装置将微控开关全部转化为纵向排列；随后判断微控开关是否为平式排列，若判断为是，则微控开关继续在重力和振动作用下向立式排除装置滑动，若判断为否，则微控开关由立式排除装置的出口掉入传送装置送回分料器；随后判断微控开关是否为“右”式或“左”式排列，若判断为是，则微控开关继续在重力和振动作用下向支腿排除装置滑动，若判断为否，则微控开关由支腿排除装置的出ロ掉入传送装置送回分料器；微控开关在到达最終的输出装置前完成筛选及排序过程；步骤三输出装置处进行第四次判断，判断选料是否完成；若判断为是，则将已筛好的原料排出筛选排序装置；若判断为否，则继续进行筛选步骤，直至判断为是；所述的步骤一中，a、b的数值根据生产对原料的需求量确定。所述的步骤一中，a的取值为10，b的取值为30至100。[0021]本发明的优点在于(I)设计原理简单，设备造价低，有利于エ业化应用；(2)扩展性好，与其他生产步骤具有兼容性，易于后续机械手的抓取与安装；(3)单人即可操作，节约了人力，提高了生产效率；(4)占地面积小，适用于拥挤的生产场所，有利于在已有的环境下的改装；(5)同时配置多条流水线。
图Ia是微控开关元件的主视结构示意图；图Ib是微控开关元件的左视结构示意图；图Ic是微控开关元件的俯视结构示意图；图2是本发明的微控开关自动筛选排序装置结构示意图；图3a是本发明微控开关横向传输形式变为纵向传输形式示意图；图3b是本发明去棹“立式”微控开关，保留“平式”微控开关示意图；图3c是本发明去棹“左”式微控开关，保留“右”式微控开关示意图；图3d是本发明去棹“右”式微控开关，保留“左”式微控开关示意图；图4是本发明的立式排除装置的结构示意图；图5a是本发明的支腿排除装置入口结构示意图；图5b是本发明的支腿排除装置结构示意图；图6是本发明的控制方法流程图；图中I-分料器；2_排序器；3_底座；4_振动部件具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进ー步的详细说明。本发明是ー种微控开关自动筛选排序装置，如图2所示，包括分料器I、排序器2、底座3和振动部件4。底座3采用整体底座，设有减震装置、传动装置和支撑机构，分料器I、排序器2分别顺序固定在底座3的支撑机构上，分料器I、排序器2的中心连线与水平面的角度为20-45度，分料器I、排序器2所在平面与水平面的单侧倾斜角度为10-45度，倾斜方向与支腿排除装置204的出ロ方向一致。减震装置为底座3进行减震，传动装置分别将从立式排除装置203的出口和支腿排除装置204的出ロ排除的零件输送至分料器I的上层101。分料器I包括上层101和下层102 ;上层101用于接收微控开关，连接在支撑机构上，上层101上开有至少ー个零件分离孔103，零件分离孔103的大小允许单个或2-3个简单堆积的微控开关通过，微控开关通过零件分离孔103后，落到下层102，本发明中零件分离孔103的直径为10-20mm。下层102—端连接排序器2，底部连接振动部件4，振动部件4产生振动，使得下层102发生振动，内部的微控开关分散，分散后的微控开关顺序进入排序器2，所述的振动部件4采用电机驱动、电磁振动、压电振动或者机械振动。分料器I的作用是将堆叠在一起的微控开关通过振动分散和下降弹离作用变为ー个个不相互重叠的微控开关输出形式。如图2所示，排序器2包括滑道201、纵向排列装置202、立式排除装置203、支腿排除装置204和输出装置205。排序器2的作用是将不同方向的微控开关转化成单ー排序。滑道201为光滑表面，纵向排列装置202、立式排除装置203、支腿排除装置204分别依次按顺序安装在滑道201上。 纵向排列装置202的入口宽度限定为10-15mm，出口宽度限定为6_8mm，分料器I输送的微控开关进入纵向排列装置202的入口，通过滑道201，输出至纵向排列装置202的出口，通过入口与出口的大小，将微控开关可能存在的横向传输形式变为纵向传输形式，如图3a所示。纵向排列装置202出口纵向传输的微控开关通过滑道201输出至立式排除装置203，立式排除装置203如图4所示，入口处扣有形状为三角形的上盖，立式排除装置203槽的一侧设有出口，立式排除装置203槽宽与纵向排列装置202出口槽宽大小相同，限定为6-8mm，上盖到槽底内侧高度限定为4_5mm，微控开关的形式有“立式”与“平式”，如图3b所示，当微控开关处干“立式”时，在输出至立式排除装置203的出口吋，“立式输出”的微控开关元件从出ロ删除，只保留“平式输出”的微控开关元件，同时保持前ニ组的有序状态，被删除的微控开关元件从出ロ通过传送装置送回到分料器I的上层101重新筛选；立式排除装置203保留的微控开关通过滑道201传输至支腿排除装置204。支腿排除装置204如图5a所示，支腿排除装置204入ロ的槽宽和槽高与立式排除装置203出ロ大小相同，槽宽限定为6-8mm，槽高限定在4_5mm，支腿排除装置204槽的ー侧设有开ロ钩形结构，开ロ钩形结构距离槽底1-2. 5mm，距固定侧距离为2_4mm，支腿排除装置204槽的另一侧设有出ロ。微控开关的两侧均设有倒钩的支脚，当微控开关输送至支腿排除装置204时候，将支脚位于面向开ロ钩形结构ー侧的微控开关去掉，将传来的微控开关元件去棹“左”式或”右”式，即去掉微控开关元件的支腿在左侧或右侧的零件，同时保持前三组的有序状态，去掉的部分零件从支腿排除装置204的出口处送回分料器I的上层101重新筛选。关于支腿排除装置204的倾斜方向，ー种情况是，如图5b所示，从右下方向左上方看的话，排序器2的底座3是向左侧倾斜的，此时，支腿排除装置204的开ロ钩形结构在右側，因此会保留“右”式零件，去除“左”式排列的零件，如图3c所示；另ー种情况是图2的排序器2的底座3向右侧倾斜，支腿排除装置204的开ロ钩形结构在左側，因此将保留“左”式排列的零件，去除“右”式排列的零件，如图3d所示。保留的微控开关通过滑道输出至输出装置205，通过输出装置205的微控开关按照固定的形态排序输出，由机械手抓取安装在电动开关上。ー种微控开关自动筛选排序装置的控制方法，本发明的微控开关自动筛选排序装置可以安装PLC控制系统能进一步提高自动化水平，如图6所示(以微控开关“右排列”为例)，控制系统采用PLC控制时，包括以下几个步骤步骤ー从自动筛选排序装置的分料器I的上层101加入微控开关。当微控开关进入微控开关自动筛选排序装置的分料器I的下层102后，判断当前分料器I的下层102中微控开关的数量，若判断下层102中微控开关的数量不足10只则继续从分料器I的上层101加料(加入微控开关)，若判断该下层102中微控开关的数量多于30只，则停止给料。下层102中数量不足的数量或者数量已满的数量根据生产对原料的需求量进行调节，下层102中的加料量可以达到100只，微控开关进入步骤ニ，开始筛选排序过程。步骤ニ 筛选排序过程分两部分振动筛选和筛选单元向出ロ行迸。振动部件4振动，微控开关在振动和重力作用下通过滑道201进入纵向排列装置202，通过纵向排列装置202将微控开关全部转化为纵向排列；随后判断微控开关是否为平式排列，若判断为是，则微控开关继续在重力和振动作用下向立式排除装置203滑动，若判断为否，则微控开关由立式排除装置203的出ロ掉入传送装置送回分料器I ;随后判断微控开关是否为“右”式或“左”式排列，若判断为是，则微控开关继续在重力和振动作用下向支腿排除装置204滑动，若判断为否，则微控开关由支腿排除装置204的出ロ掉入传送装置送回分料器I。微控开关在到达最終的输出装置205前完成筛选及排序过程。步骤三输出装置205处进行第四次判断，判断选料是否完成。若判断为是，则将已筛好的原料排出筛选排序装置。若判断为否，则继续进行筛选步骤，直至判断为是。实施例I : 所述的微控开关如图la、图Ib和图Ic所示，大小为10X6X3mm。本发明的筛选排序装置中零件分离孔103直径为13mm，纵向排列装置202的入口宽度12. 5mm,出口宽度
7.5mm，立式排除装置203上盖到槽底内侧高度限定为3. 7mm。
权利要求1.ー种微控开关自动筛选排序装置，其特征在于，包括分料器、排序器、底座和振动部件； 底座设有减震装置、传动装置和支撑机构，分料器、排序器分别顺序固定在底座的支撑机构上，分料器、排序器的中心连线与水平面的角度为20-45度，分料器、排序器所在平面与水平面的单侧倾斜角度为10-45度，倾斜方向与支腿排除装置的出口方向一致；减震装置为底座进行减震，传动装置分别将从立式排除装置的出口和支腿排除装置的出ロ排除的零件输送至分料器的上层； 分料器包括上层和下层；上层用于接收微控开关，连接在支撑机构上，上层上开有至少一个零件分离孔，零件分离孔的大小允许单个或2-3个简单堆积的微控开关通过，微控开关通过零件分离孔后，落到下层，下层一端连接排序器，底部连接振动部件，振动部件产生振动，使得下层发生振动，内部的微控开关分散，分散后的微控开关顺序进入排序器； 排序器包括滑道、纵向排列装置、立式排除装置、支腿排除装置和输出装置；滑道为光滑表面，纵向排列装置、立式排除装置、支腿排除装置分别依次按顺序安装在滑道上；纵向排列装置的入ロ宽度限定为10-15mm,出ロ宽度限定为6_8mm,分料器输送的微控开关进入纵向排列装置的入口，通过滑道，输出至纵向排列装置的出口，通过入口与出口的大小，将微控开关可能存在的横向传输形式变为纵向传输形式；纵向排列装置出ロ纵向传输的微控开关通过滑道输出至立式排除装置，立式排除装置入ロ处扣有形状为三角形的上盖，立式排除装置槽的ー侧设有出口，立式排除装置槽宽与纵向排列装置出口槽宽大小相同，上盖到槽底内侧高度限定为4-5mm，立式排除装置将“立式输出”的微控开关元件从出ロ删除，只保留“平式输出”的微控开关元件，被删除的微控开关元件从出ロ通过传送装置送回到分料器的上层重新筛选；立式排除装置保留的微控开关通过滑道传输至支腿排除装置；支腿排除装置入ロ的槽宽和槽高与立式排除装置出ロ大小相同，支腿排除装置槽的ー侧设有开ロ钩形结构，开ロ钩形结构距离槽底1-2. 5mm，距固定侧距离为2-4mm，支腿排除装置槽的另一侧设有出口 ；支腿排除装置将支脚位于面向开ロ钩形结构ー侧的微控开关去掉，去掉微控开关元件的支腿在左侧或右侧的零件，去掉的部分零件从支腿排除装置的出口处送回分料器的上层重新筛选；保留的微控开关通过滑道输出至输出装置，通过输出装置的微控开关按照固定的形态排序输出，由机械手抓取安装在电动开关上。
2.根据权利要求I所述的ー种微控开关自动筛选排序装置，其特征在于，所述的底座采用整体底座。
3.根据权利要求I所述的ー种微控开关自动筛选排序装置，其特征在于，所述的零件分离孔的直径为10-20mm。
4.根据权利要求I所述的ー种微控开关自动筛选排序装置，其特征在于，所述的振动部件采用电机驱动、电磁振动、压电振动或者机械振动。
5.根据权利要求I所述的ー种微控开关自动筛选排序装置，其特征在于，所述的零件分离孔直径为13mm,纵向排列装置的入口宽度12. 5mm,出口宽度7. 5mm,立式排除装置上盖到槽底内侧高度限定为3. 7mm。
专利摘要本实用新型公开了一种微控开关自动筛选排序装置，装置包括分料器、排序器、底座和振动部件，分料器包括上层和下层，排序器包括滑道、纵向排列装置、立式排除装置、支腿排除装置和输出装置，本实用新型设计原理简单，设备造价低，有利于工业化应用；本实用新型扩展性好，与其他生产步骤具有兼容性，易于后续机械手的抓取与安装；本实用新型单人即可操作，节约了人力，提高了生产效率；本实用新型占地面积小，适用于拥挤的生产场所，有利于在已有的环境下的改装；本实用新型同时配置多条流水线。
文档编号B65G43/08GK202449584SQ20112049358
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者刘腾达, 宋智翔, 张驰, 李晓利, 李茁, 王亦博 申请人:北京航空航天大学