本发明公开了一种自动收集机，尤其适合于耐压骨架有序堆叠的自动收集，属于非标自动化设备技术领域。
背景技术：
耐压骨架是广泛用于海洋监船上的一种声纳用品。装备海洋监船时，目前主要通过人工将耐压骨架穿上软绳后使用，对耐压骨架一个个进行穿绳，效率非常低。如果能够提供一种耐压骨架有序堆叠的自动收集装置，将多个耐压骨架依次码垛整体，则一次可以对多个耐压骨架同时穿绳。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机及其收集方法，解决现有技术中人工对耐压骨架穿绳效率低、不能将多个耐压骨架快速码垛整体实现一次可以对多个耐压骨架同时穿绳的技术问题。
本发明通过如下方案解决上述技术问题：
一种用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机，包括用以耐压骨架自动上料的供料机构、耐压骨架自动输送的传输机构、用以耐压骨架自动搬运的并联机构以及用以耐压骨架自动有序堆叠的收集筒。
所述的供料机构包括组合型料斗、支撑柱一、驱动电机一、电机支架一、主动齿轮一、从动齿轮一、从动齿轮二、搅拌轴一、搅拌轴二和同步带；所述组合型料斗设有顶端矩形料筒、中段喇叭形料筒、下端矩形料筒、斜置料筒和斜置滑料板，所述中段喇叭形料筒大端上接顶端矩形料筒，小端下接下端矩形料筒，斜置料筒上端接下端矩形料筒输出口，斜置料筒的底板下端接斜置滑料板；所述驱动电机一通过电机支架一固定在下端矩形料筒的外壁上，驱动电机一输出轴上固定设置主动齿轮一，主动齿轮一通过同步带与从动齿轮一和从动齿轮二相连，所述从动齿轮一和从动齿轮二分别套装在搅拌轴一、搅拌轴二上；所述搅拌轴一、搅拌轴二的两端均可转动地设置在下端矩形料筒上，搅拌轴一和搅拌轴二上均设有椭圆盘，椭圆盘位于下端矩形料筒中，带动耐压骨架在矩形料筒中发生翻转，防止耐压骨架之间出现卡死、阻挡导致难以从矩形料筒中落下；两个支撑柱一安装于顶端矩形料筒的外侧壁上起支撑供料机构的作用；
所述传输机构摆放在供料机构下方，包括传输支架和设置在传输支架上的传送带、驱动电机二、第一主动带轮、第一从动带轮、第一从动链轮、第二从动链轮、第三从动链轮、第一传动带和第二传动链；驱动电机二固定设置在传输支架上，第一从动链轮、第二从动链轮和第三从动链轮转动设置在传输支架上部，第一从动带轮与驱动电机二的输出轴固连，第一从动带轮与第一从动链轮的转轴固连，第一传动带套设在第一主动带轮和第一从动带轮上；所述第二传动链连接第一从动链轮、第二从动链轮和第三从动链轮；传送带套设在第一从动链轮、第二从动链轮和第三从动链轮的转轴上，所述斜置滑料板的下端搭接于传送带左端的上表面；
所述并联机构摆放在传输机构的右端，包括矩形定平台、圆形动平台、上连杆、下连杆、末端夹持工具、智能相机和支撑柱二；所述矩形定平台下端面设有四根支撑柱二起支撑作用；圆形动平台位于矩形定平台下方；上连杆数量为三根，分别与矩形定平台下端面通过球形关节相连；下连杆数量为三根，分别与圆形动平台上端面通过球形关节相连，下连杆下端设有驱动电机三；每个下连杆与对应的一个上连杆以螺纹副相连；智能相机安装在矩形定平台上，且位于传送带右端的上方；所述末端夹持工具安装在圆形动平台的中央；
所述收集筒摆放在并联机构的正下方，包括柱形料筒、筒底、引导柱、并紧螺母、支撑柱三、插销、第一位置传感器和第二传感器；所述柱形料筒下端通过定位销与筒底同轴相连；所述筒底上平行竖装两根引导柱，通过并紧螺母紧固，柱形料筒套设在两根引导柱外部；两根引导柱的中心距与耐压骨架穿绳孔的中心距相等；两个支撑柱三通过转轴与柱形料筒的外壁相连，起到支撑柱形料筒的作用；柱形料筒上开设有定位孔二，支撑柱三上开设有定位孔一，定位孔一与定位孔二的相对应，插销依次插入定位孔一、定位孔二中；第一位置传感器和第二传感器分别安装柱形料筒壁的下、上两端，控制收集筒中耐压骨架套装高度，即第二位置传感器检测耐压骨架是否装满；第一位置传感器检测收集筒中是否开始套装有耐压骨架。
进一步改进，所述下端矩形料筒的内腔宽度大于耐压骨架直径，且小于耐压骨架直径的两倍；斜置料筒的内腔高度大于耐压骨架轴向长度，小于耐压骨架的直径；搅拌轴一与搅拌轴二的中心距大于耐压骨架直径，且小于耐压骨架直径的两倍。保证从斜置料筒下端画出的耐压骨架正面向上，且不出现重叠。
进一步改进，所述末端夹持工具包括摆动气缸和夹紧气缸，所述摆动气缸的壳体与圆形动平台固连，摆动气缸活塞杆固连夹紧气缸壳体；所述的夹紧气缸上设有三个夹爪。精确控制末端夹持工具对耐压骨架进行抓取。
进一步改进，所述引导柱的上端高于柱形料筒上端面，防止上端的耐压骨架脱落。
用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机的收集方法，包括如下步骤：
1)、将多个耐压骨架倒入供料机构的组合型料斗中，驱动电机一驱动搅拌轴一、搅拌轴二转动，椭圆盘起到拨齿的作用，将耐压骨架向下拨动，耐压骨架在下落的过程中，依次经过顶端矩形料筒、中段喇叭形料筒、下端矩形料筒和斜置料筒的调整，使所有的耐压骨架正面向上，无重叠的沿斜置滑料板滑下；
2)、沿斜置滑料板滑下耐压骨架，滑上传输机构的传送带的上表面，并在驱动电机二的驱动下，传送带带动耐压骨架向右移动；
3)、移动至传送带右端的压骨架被并联机构的智能相机获取位置信息，摆动气缸和夹紧气缸共同作用驱动末端夹持工具对耐压骨架进行抓取；并将抓取的耐压骨架套装到收集筒的引导柱上；
4)、多次重复步骤3)，当柱形料筒中收集满耐压骨架后，拨出插销，绕转轴转动柱形料筒，使其倾斜，通过快速接头，将引导柱与绳连接；利用引导柱，对多个套在引导柱上、码垛整齐的耐压骨架进行一次性穿绳操作。
本发明具有如下效果：
1、通过设置供料机构、传输机构、并联机构以及收集筒，可以将多个杂乱摆放的耐压骨架快速依次堆叠整体，则一次可以对多个耐压骨架同时穿绳，大大提高效率，降低人工成本。
2、组合料斗结构的协同设计，使自动供料机构能提供直立的耐压骨架，实现精准堆叠。
2、基于机器视觉并联机构的设计，使耐压骨架能实现高效堆叠；收集筒的协同设计，有助后续的耐压骨架实现高效穿绳。
附图说明
图1为根据本发明的用于耐压骨架有序排列的自动收集机一较佳实施案例的模型示意图。
图2为本发明的组合料斗装接的示意图。
图3为图2的局部视图a。
图4为本发明的组合料斗的模型示意图。
图5为本发明的搅拌轴二的模型示意图。
图6为本发明的传输机构的模型示意图。
图7为图6的局部视图b。
图8为本发明的并联机构的示意图。
图9为本发明的末端夹持工具的模型意图。
图10为本发明的收集筒的模型意图。
图11为11的底视图。
图12为本发明的耐压骨架的模型意图。
图13为本发明的耐压骨架有序排列快速穿绳示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对本发明的用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机进行详细阐述。
图1是本发明提供的一种用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机，包括用以耐压骨架自动上料的供料机构1、耐压骨架自动输送的传输机构2、用以耐压骨架自动搬运的并联机构3以及用以耐压骨架自动有序堆叠的收集筒4。
如图2、图3、图4和图5所示，供料机构1包括组合型料斗11、支撑柱一12、驱动电机一13、电机支架一14、主动齿轮一15、从动齿轮一16、从动齿轮二17、搅拌轴一18、搅拌轴二19和同步带110；组合型料斗11设有顶端矩形料筒111、中段喇叭形料筒112、下端矩形料筒113、斜置料筒114、斜置滑料板115，中段喇叭形料筒112大端上接顶端矩形料筒111，小端下接下端矩形料筒113，斜置料筒114上端接下端矩形料筒113输出口，下端接斜置滑料板115；驱动电机一13通过电机支架一14固定在下端矩形料筒113左侧外壁上，驱动电机一13输出轴上固定主动齿轮一15，主动齿轮一15通过同步带110与从动齿轮一16和从动齿轮二17相连，从动齿轮一16和从动齿轮二17分别套装在搅拌轴一18、搅拌轴二19上；搅拌轴一18、搅拌轴二19均可转动地插装在下端矩形料筒113上，搅拌轴一18和搅拌轴二19均设有椭圆盘；两个支撑柱一12安装于顶端矩形料筒111前后外侧壁；
如图6、图7所示，传输机构2摆放在供料机构1的右下方，包括传送带21、传输支架22、驱动电机二23、第一主动带轮24、第一从动带轮25、第一从动链轮29、第二从动链轮27、第三从动链轮28、第一传动带26、第二传动链210；所述的第一传动带26连接第一主动带轮24与第一从动带轮25；所述的第二传动链210连接第一从动链轮29、第二从动链轮27和第三从动链轮28。
如图8和图9所示，并联机构3摆放在传输机构2的右端，包括矩形定平台31、圆形动平台32、上连杆33、下连杆34、末端夹持工具35、智能相机36和支撑柱二37；矩形定平台31下端面设有四根支撑柱二37；圆形动平台32位于矩形定平台31下方；上连杆33数量为3根，分别与矩形定平台31下端面通过球形关节相连；下连杆34数量为3根，分别与圆形动平台32上端面通过球形关节相连，下连杆34下端设有驱动电机三341；下连杆34与上连杆33均以螺纹副相连；智能相机36安装在矩形定平台31上，且位于传送带21右端的上方；末端夹持工具35安装在圆形动平台32的中央；
收集筒4摆放在并联机构3的正下方，包括柱形料筒41、筒底42、引导柱43、并紧螺母44、支撑柱三45、转轴46、插销49、第一位置传感器47和第二传感器48；所述的柱形料筒41下端通过定位销411与筒底42同轴相连；柱形筒底42的上端平行竖装两根引导柱43，两根引导柱43的中心距与耐压骨架5穿绳孔的中心距相等；支撑柱三45通过柱形料筒41左右两侧壁上转轴46相连；插销49依次插入支撑柱三45的定位孔一491和柱形料筒41的定位孔二492中；第一位置传感器47和第二传感器48分别安装柱形料筒41壁的下、上两端。
下端矩形料筒113的内腔宽度大于耐压骨架5直径，且小于耐压骨架5直径的两倍；斜置料筒114的内腔高度大于耐压骨架5轴向长度，小于耐压骨架5的直径；搅拌轴一18与搅拌轴二19的中心距大于耐压骨架5直径，且小于耐压骨架5直径的两倍。
末端夹持工具35包括摆动气缸351、夹紧气缸352、夹爪353，摆动气缸351的壳体与圆形动平台32固定连接，所述摆动气缸351活塞杆固连夹紧气缸352壳体；所述的夹紧气缸352上设有三个夹爪353。
引导柱43的上端高于柱形料筒41上端面。
本发明用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机的工作原理如下：
a)首先，由供料机构1向传输机构2提供直立的耐压骨架5；
b)其次，耐压骨架5由传输机构2送至并联机构3的下方；
c)接着，并联机构3根据智能相机获得耐压骨架5的位姿信息，并将耐压骨架5套装到收集筒4的引导柱上；
d)最后，卸下筒底，通过快速接头7，将引导柱与绳6连接；利用引导柱，可将有序堆叠的耐压骨架5一次性穿绳操作。
以上所述仅为本发明涉及的用于耐压骨架有序堆叠的自动收集机的一个较佳实施案例，但本发明的实施范围并不局限于此例。