一种物料分拣方法及机构、系统与流程

本发明涉及物料分拣设备技术领域，尤其涉及一种物料分拣方法及机构、系统。

背景技术

在食品行业或者其它行业，产品在包装后不允许内部存在金属颗粒，或在产品的分级及筛选中需要剔除其他异物或废品，因此需要对被检产品进行金属、异物或废品检测，并对检测出的废料进行选拣。

为了对产品中存在的异物颗粒进行检测，目前常用金检机或异物检测机进行检测工序。在现有的检测机中，常采用的废料选拣方法有以下几种：

1、检测机在遇废料时自动停机报警，即当检测到包装内存在金属颗粒或产品中的异物时，将会自动停止传送带的运行并鸣响蜂鸣器，生产线工人进行物料分拣处理；

2、在检测机上安装翻板机构，当废料被检测到时，物料传送带不完全停止，而是继续运动以将废料运输到翻板区域，利用翻板将废料导入另外一条废料传送带上，而在翻板机构运行时，物料传送带需要暂停一段时间，以避免没有问题的产品也进入废料传送带；

3、利用机器人在线拣选。

上述的第一种机构和第二种机构在运作时，物料传送带都会有一段暂停时间，即停机时间，从而导致物料输送的暂停，而第三种机构由于利用机器人完成分拣选工作，因此需要非常高的生产成本，不利于成本控制。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种物料分拣方法及机构、系统，在进行废料拣选时无需停机。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种物料分拣机构，包括物料传送带和废料通道，所述物料传送带连接在检测器的出料端，所述物料传送带的横向两侧分别设有初始侧和极限侧，所述初始侧安装有推板，所述极限侧连通有废料通道，所述推板能在初始侧保持静止、或在所述初始侧和极限侧之间横推和复位；所述推板在横推时，由所述初始侧沿横推路径向所述极限侧移动，以将经过所述检测器确认为不合格的产品推入所述废料通道内，所述推板在复位时，由所述极限侧沿复位路径向所述初始侧移动，且与所述物料传送带上的产品不接触。

优选的，所述推板上竖直连接有导向柱，所述导向柱连接有路径板，所述路径板用于为所述推板的横推路径和复位路径分别提供路径导向。

优选的，所述路径板包括限位架和驱动滑块，所述限位架的侧面设有用于提供所述路径导向的驱动轨道，所述驱动滑块与导向柱连接，并能在所述驱动轨道内滑动，以带动所述推板沿横推路径或复位路径移动。

优选的，所述驱动轨道包括分别设置在所述物料传送带的初始侧和极限侧上的初始端和极限端，所述初始端和极限端之间分别连通有平推段和复位段，所述平推段水平设置，所述复位段与平推段之间不重叠；

所述驱动滑块停留在所述初始端时，能带动所述推板在物料传送带的初始侧保持静止；

所述驱动滑块由初始端沿平推段移动至极限端时，能带动所述推板在物料传送带上沿横推路径横推；

所述驱动滑块由极限端沿复位段移动至初始端时，能带动所述推板自物料传送带上抬起、并沿所述复位路径复位。

优选的，所述驱动轨道的极限端设有能单向翻转的翻板，所述翻板与极限端之间铰接有连杆，所述翻板用于在所述驱动滑块由极限端向初始端移动时，将所述驱动滑块引导进入复位段。

优选的，所述限位架还包括设置于所述驱动轨道上部的限位滑道，所述限位滑道内设有可滑动的限位滑块，所述导向柱套装在所述限位滑块内，并能在所述限位滑块内竖直滑动；所述驱动滑块与限位滑块之间安装有复位弹簧，所述复位弹簧套装在所述导向柱外。

优选的，所述推板通过驱动机构安装在所述物料传送带的初始侧。

优选的，所述驱动机构包括驱动缸和活塞杆，所述驱动缸铰接在所述物料传送带的初始侧，所述活塞杆的一端套装在驱动缸内，且能沿所述驱动缸内伸缩活动，另一端通过驱动轴与所述推板连接。

本发明还提供了一种物料分拣系统，该系统包括：

检测器，用于对产品是否合格进行检测；

如上所述的物料分拣机构，通过安装架安装在所述检测器的出料端；

控制器，分别与所述检测器和物料分拣机构连接，用于在接收到所述检测器发送的产品不合格信号时，控制所述物料分拣机构在预设的延时期后将不合格的产品推入废料通道内。

本发明还提供了一种基于如上所述的物料分拣装置提出的物料分拣方法，该方法包括以下步骤：

s1、检测器将完成检测的产品通过物料传送带由出料端送出，并向控制器发送该产品是否合格的信号；

其中，所述控制器预设有延时期，所述延时期以所述控制器接收到所述信号时开始，以所述产品的轴线位于推板的横推路径上时结束；

s2、若所述检测器向控制器发送的信号为产品合格信号时，所述控制器执行步骤s3；若所述检测器向控制器发送的信号为产品不合格信号时，所述控制器执行步骤s4～步骤s6；

s3、所述控制器控制所述推板静止在所述物料传送带的初始侧；

s4、在所述控制器的控制作用下，所述推板在所述延时期以内静止在所述物料传送带的初始侧；

s5、所述推板在所述延时期结束时，由所述物料传送带的初始侧沿横推路径向所述物料传送带的极限侧横推，以将所述产品推入废料通道内；

s6、所述推板由所述物料传送带的极限侧沿复位路径向所述初始侧移动，以实现所述推板的复位，且所述推板在复位时与所述物料传送带上的产品不接触。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明的物料分拣机构中，推板分别设置有静止和移动两种状态，且在移动时具有横推路径和复位路径，从而能够对每个经过检测器检测的产品进行连续不间断的分拣，对经检测器判定为合格的产品，推板静止在物料传送带的初始侧，从而放过合格产品，以使其在物料传送带的带动下进入后续工序中，对经检测器判定为不合格的产品，该机构能够通过推板的横推将不合格的产品直接从物料传送带上推入废料通道内，并在推板复位时不会干扰后续的产品通过，从而保证在对多个产品进行连续的废料筛选时无需停机，与现有技术相比，该机构的结构更加简单，并能够降低生产成本、提高工作效率、以及在合理的成本控制条件下最大限度提高经济效益；

2、本发明的物料分拣机构中，利用限位架上的驱动轨道和限位滑道对推板进行协同限位，从而对推板的横推路径和复位路径的路径轨迹进行精确限位；

3、本发明的物料分拣机构中，利用驱动轨道的极限端设置的翻板的单向翻转，使得推板能够沿驱动轨道的平推段和复位段顺向单向移动，从而保证推板在物料传送带上实现横推和复位的单向循环；

4、本发明的物料分拣机构中，利用驱动滑块与限位滑块之间的复位弹簧，为推板的复位提供复位弹力，从而保证推板在复位时，复位弹簧被压缩，从而在推板复位至物料传送带的初始侧时，能够将通过弹力作用将推板按压在物料传送带上，从而确保推板能实现下一次横推；

5、本发明的物料分拣系统具有上述的机构，本发明的物料分拣方法是基于上述的物料分拣系统提出的，该系统及方法能够在控制器的控制作用下，利用该机构实现延时分拣的效果，使得该机构可以对每一个通过检测机检测的产品进行合理分拣，且保证了分拣的连续性和精确性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的物料分拣机构的推板在初始侧的状态示意图；

图2为本发明实施例所述的物料分拣机构的推板在横推时的状态示意图；

图3为本发明实施例所述的物料分拣机构的推板在极限侧的状态示意图；

图4为本发明实施例所述的物料分拣机构的推板在复位时的状态示意图；

图5为本发明实施例所述的路径板的透视图；

图6～图12为本发明实施例所述的驱动滑块沿驱动路径移动的多个瞬时状态的状态示意图。

其中，1、物料传送带；2、废料通道；3、不合格的产品；4、推板；5、驱动缸；6、驱动轴；7、路径板；8、安装架；9、复位弹簧；10、导向柱；11、限位滑块；12、废料传送带；13、活塞杆；71、限位架；72、平推段；73、复位段；74、驱动滑块；75、翻板；76、连杆；77、限位滑道；78、封板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～图3所示，本实施例提供的物料分拣机构包括物料传送带1和废料通道2，物料传送带1连接在检测器的出料端，物料传送带1的横向两侧分别设有初始侧和极限侧，初始侧安装有推板4，极限侧连通有废料通道2，推板4分别设置有静止和移动两种状态，因此该推板4能在初始侧保持静止、或在初始侧和极限侧之间移动。具体的，该推板4在移动时具有横推路径和复位路径，从而实现在物料传送带1的初始侧和极限侧之间横推和复位。

该推板4在物料传送带1的初始侧静止时如图1所示，若物料传送带1上的产品为合格时，则推板4保持静止状态；若物料传送带1上的产品为不合格，且该不合格的产品3处于延时期内时，推板4也暂时保持静止状态，直至延时期结束。

如图2所示，该推板4在横推时，由初始侧沿横推路径向极限侧移动，以将经过检测器确认为不合格的产品3快速推入废料通道2内，并由废料通道2将不合格的产品送入废料传送带12中；如图3所示，该推板4在复位时，由物料传送带1的极限侧沿复位路径向初始侧移动，本实施例中，优选复位路径高于横推路径，从而使得推板4被抬升至一定高度，以保证推板4与物料传送带1上的产品不接触。

本机构能够对每个经过检测器检测的产品进行连续不间断的分拣，对经检测器判定为合格的产品，推板4静止在物料传送带1的初始侧，从而放过合格产品，以使其在物料传送带1的带动下进入后续工序中；对经检测器判定为不合格的产品3，该机构能够利用延时期使推板4保持静止状态，从而等待不合格的产品3到达废料通道2的入口位置后，通过推板4的横推将不合格的产品3直接从物料传送带1上推入废料通道2内，并在推板4复位时不会干扰后续的产品通过，以保证该机构在对多个产品进行连续的废料筛选时无需停机。与现有技术相比，该机构的结构更加简单，并能够降低生产成本、提高工作效率、以及在合理的成本控制条件下最大限度提高经济效益。

为了对推板4的移动提供可靠驱动力，优选推板4通过驱动机构安装在物料传送带1的初始侧，该驱动机构包括驱动缸5和活塞杆13，驱动缸5铰接在物料传送带1的初始侧，活塞杆13的一端套装在驱动缸5内，且能沿驱动缸5内伸缩活动，另一端通过驱动轴6与推板4连接。

为了对推板4的横推姿态和移动轨迹进行精确可靠的限位，优选推板4上竖直连接有导向柱10，导向柱10连接有路径板7，路径板7用于为推板4的横推路径和复位路径分别提供路径导向；优选的，导向柱10设置在推板4的顶部，且导向柱10的顶部和底部分别连接在路径板7上，以通过对导向柱10的两端限位，从而保证推板4在移动时保持直立状态，能够利用推板4的表面与不合格的产品3之间产生面接触，从而采用最省力的横推角度将不合格产品推入废料通道2内。

为了对推板4提供更为精确的路径导向，优选该路径板7包括限位架71和驱动滑块74，限位架71的侧面设有用于提供路径导向的驱动轨道，驱动滑块74与导向柱10连接，并能在驱动轨道内滑动，以带动推板4沿横推路径或复位路径移动；为了防止驱动滑块74脱轨，在驱动轨道外还设置有封板78，该封板78上设有与驱动轨道轨迹相同的封轨，但该封轨的宽度小于驱动轨道的宽度，从而既能将驱动滑块74的外缘封闭在驱动轨道内，又不会干涉驱动滑块74的路径。

本实施例的驱动轨道包括分别设置在物料传送带1的初始侧和极限侧上的初始端和极限端，该驱动轨道的初始端和极限端之间分别连通有平推段72和复位段73，平推段72水平设置，复位段73与平推段72之间不重叠，从而使得推板4在驱动滑块74的带动下横推和复位，且推板4的横推路径和复位路径不是相同路径，进而使得推板4的移动路径为单向可循环的路径。

如图6～图12所示，为了防止驱动滑块74在复位时误入平推段72内，导致复位时的推板4将产品反向的横向推离物料传送带1，优选在驱动轨道的极限端设有能单向翻转的翻板75，翻板75与极限端之间通过连杆76铰接，翻板75用于在驱动滑块74由极限端向初始端移动时，将驱动滑块74引导进入复位段73。

具体的，如图6所示，驱动滑块74初始端通过平推段72开始向极限端滑动时，驱动滑块74与翻板75之间不接触，故而翻板75受重力作用而自然搭接在平推段72的底部；如图7所示，当驱动滑块74经过翻板75时，翻板75被驱动滑块74向前推动，从而在连杆76的带动下，受到驱动滑块74的顶推作用而相对于极限端掀起，以使得驱动滑块74能够顺向进入极限端内；如图8和图9所示，当驱动滑块74到达极限端时，翻板75不再受到驱动滑块74的顶推作用，因而在重力作用下重新回落至平推段72的底部，此时，翻板75的正面构成与复位段73连通的引导通道，而翻板75的背面朝向平推段72，从而利用翻板75形成了平推段72的阻隔板；如图10和图11所示，驱动滑块74在复位时通过上述的引导通道滑入复位段73内，从而带动推板4升高，以使得推板4与物料传送带1上的产品不接触，即推板4的底部与物料传送带1的表面之间的高度差大于产品的高度；如图12所示，驱动滑块74通过复位段73后回落至初始端，从而完成推板4移动路径的一次循环。

需要说明的是，本实施例的驱动路径除了设置为上述的横置的d字形外，还可以设置为梯形或多边形，只要保证驱动路径的底部设置有水平的平推段72即可；同理的，复位段73可以设置为多段线或曲线，只要保证复位段73与平推段72不重合，且除了两端的端点外，不具有其他交点即可，这样可以保证推板4在复位时不会回落到横推高度，从而防止推板4对物料传送带1上的后续产品造成干扰。

本实施例的限位架71还包括设置于驱动轨道上部的限位滑道77，限位滑道77内设有可滑动的限位滑块11，导向柱10套装在限位滑块11内，并能在限位滑块11内竖直滑动，从而在推板4横推和复位时，通过导向柱10的竖向移动确保推板4的姿态保持直立；驱动滑块74与限位滑块11之间安装有复位弹簧9，复位弹簧9套装在导向柱10外，从而利用复位弹簧9的伸缩力，为推板4的横推和复位提供竖直方向上的可靠压力。

上述的限位架71中，驱动轨道通过驱动滑块74与导向柱10的底部连接，限位滑道77通过限位滑块11与导向柱10的顶部连接，且导向柱10的底部与推板4连接，由于导向柱10两端的协同限位作用，使得该推板4在移动时既能保持直立状态，又能保证受到准确限位，从而提高推板4对产品的推送可靠性。

当驱动滑块74停留在初始端时，能带动推板4在物料传送带1的初始侧保持静止，此时驱动机构的活塞杆13在驱动缸5内回缩，驱动滑块74位于驱动路径的初始端，且导向柱10外的复位弹簧9处于自然状态，则复位弹簧9未对导向柱10施加弹力，优选此时的推板4与物料传送带1相接触或者与物料传送带1之间的间隙不大于产品高度的一半，以便推板4在横推产品时能够便于施力，防止推板4受损。

当驱动滑块74由初始端沿平推段72移动至极限端时，能带动推板4在物料传送带1上沿横推路径横推，且导向柱10的顶端同步的推动限位滑块11在限位滑道77内横向滑动；换言之，当推板4在横推时，驱动机构的活塞杆13向外伸出，且驱动缸5处于水平状态，活塞杆13推动顶推杆横推，以带动驱动滑块74由驱动路径的初始端沿平推段72向极限端移动，与此同时，导向柱10的顶部横向推动限位滑块11在限位滑道77内滑动；当驱动滑块74划过极限端的翻板75时，由于翻板75通过连杆76铰接在极限端，从而使翻板75能够被驱动滑块74顶推抬起，将驱动滑块74让进极限端后，重新落回至平推段72上，从而将平推段72与极限端之间隔离，进而将推板4限位在物料传送带1的极限侧。

当驱动滑块74由极限端沿复位段73移动至初始端时，能带动推板4自物料传送带1上抬起、并沿复位路径复位；换言之，当推板4在复位时，驱动机构的活塞杆13向内回缩，并拉动顶推杆升高复位，从而带动驱动滑块74由驱动路径的极限端沿复位段73向初始端移动，与此同时，导向柱10的顶部横向推动限位滑块11在限位滑道77内滑动，且导向柱10沿限位滑块11向上竖直伸出并压缩复位弹簧9，在此过程中，驱动缸5随着导向柱10的竖向移动而改变角度；具体的，当驱动滑块74滑入复位段73时，翻板75为驱动滑块74提供支撑力，以使翻板75不会返回平推段72内，且由于复位段73高于平推段72，则推板4在复位时能够被抬起，并压缩复位弹簧9，以推动导向柱10沿限位滑块11竖直上升，并在驱动滑块74回到初始端时竖向回落，且推板4的回落速度在复位弹簧9的弹力作用下加快。

需要说明的是，上述的机构中，为了在多个产品连续经过检测机的检测后进行连续分拣，优选推板4的每次复位均在前后两个产品连续的经过推板4的时间差内完成，即每次推板4完成复位回到初始侧以后，下一个产品才会经过推板4。

基于上述的物料分拣机构，本实施例还提出了一种物料分拣系统，并根据该系统提出了一种物料分拣方法。该系统及方法能够在控制器的控制作用下，利用该机构实现延时分拣的效果，使得该机构可以对每一个通过检测机检测的产品进行合理分拣，且保证了分拣的连续性和精确性。

具体的，该系统包括检测器、如上所述的物料分拣机构和控制器。检测器用于对产品是否合格进行检测，物料分拣机构通过安装架8安装在检测器的出料端，用于对完成检测后的产品进行分拣，将不合格的产品3由物料传送带1推送入废料通道2内，控制器分别与检测器和物料分拣机构连接，用于在接收到检测器发送的产品不合格信号时，控制物料分拣机构在预设的延时期后将不合格的产品3推入废料通道2内。

该物料分拣方法包括以下步骤：

s1、检测器将完成检测的产品通过物料传送带1由出料端送出，并向控制器发送该产品是否合格的信号；其中，控制器预设有延时期，延时期以控制器接收到信号时开始，以产品的轴线位于推板4的横推路径上时结束。

s2、若检测器向控制器发送的信号为产品合格信号时，控制器执行步骤s3；若检测器向控制器发送的信号为产品不合格信号时，控制器执行步骤s4～步骤s6。

s3、控制器控制推板4静止在物料传送带1的初始侧。

s4、在控制器的控制作用下，推板4在延时期以内静止在物料传送带1的初始侧。

s5、推板4在延时期结束时，由物料传送带1的初始侧沿横推路径向物料传送带1的极限侧横推，以将产品推入废料通道2内。

s6、推板4由物料传送带1的极限侧沿复位路径向初始侧移动，以实现推板4的复位，且推板4在复位时与物料传送带1上的产品不接触。

上述的步骤s1中，检测器可以对多个产品顺序进行检测，每检测完成一个产品就向控制器发送一个信号，则检测器根据接收到的信号类型，来具体执行步骤s3或执行步骤s4～步骤s6，从而实现对多个产品的连续不间断的分拣，在检测和分拣过程中完全不需要停机或减速，具有高效的产品检测和分拣效率。

综上所述，本实施例的物料分拣机构中，推板4分别设置有静止和移动两种状态，且在移动时具有横推路径和复位路径，从而能够对每个经过检测器检测的产品进行连续不间断的分拣，对经检测器判定为合格的产品，推板4静止在物料传送带1的初始侧，从而放过合格产品，以使其在物料传送带1的带动下进入后续工序中，对经检测器判定为不合格的产品3，该机构能够通过推板4的横推将不合格的产品3直接从物料传送带1上推入废料通道2内，并在推板4复位时不会干扰后续的产品通过，从而保证在对多个产品进行连续的废料筛选时无需停机，与现有技术相比，该机构的结构更加简单，并能够降低生产成本、提高工作效率、以及在合理的成本控制条件下最大限度提高经济效益。

与此同时，该机构利用限位架71上的驱动轨道和限位滑道77对推板4进行协同限位，从而对推板4的横推路径和复位路径的路径轨迹进行精确限位；该机构利用驱动轨道的极限端设置的翻板75的单向翻转，使得推板4能够沿驱动轨道的平推段72和复位段73顺向单向移动，从而保证推板4在物料传送带1上实现横推和复位的单向循环；该机构利用驱动滑块74与限位滑块11之间的复位弹簧9，为推板4的复位提供复位弹力，从而保证推板4在复位时，复位弹簧9被压缩，从而在推板4复位至物料传送带1的初始侧时，能够将通过弹力作用将推板4按压在物料传送带1上，从而确保推板4能实现下一次横推。

本实施例的物料分拣系统具有上述的机构，本实施例的物料分拣方法是基于上述的物料分拣系统提出的，该系统及方法能够在控制器的控制作用下，利用该机构实现延时分拣的效果，使得该机构可以对每一个通过检测机检测的产品进行合理分拣，且保证了分拣的连续性和精确性。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。