物料分离设备及物料投放系统的制作方法

本发明涉及物料分拣技术领域，特别是涉及一种物料分离设备及物料投放系统。

背景技术：

工业自动化过程中，常常需要将堆放的物料分散并按规律排列整齐，再进行分拣或其它自动化作业。目前相关技术中，已知的有利用差速传送的原理用于将叠加的物料在顺沿传送方向进行分离的设备，然而对于叠加在一起的数量较多的物料分离的效果并不理想。

技术实现要素：

为了解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种能够有效提升分离效果的物料分离设备及物料投放系统。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种物料分离设备，包括用于传送物料的传送带、将所述传送带进行分隔形成的至少一传送通道、以及设置于所述传送通道内的分离结构，所述分离结构包括沿所述传送通道的宽度延伸的分离轴及可转动地连接于所述分离轴上的分离板，物料在传送通道内运动时依次经过所述分离板的上端和下端，所述下端与所述传送带之间的距离大于一个物料的厚度且小于两个物料的厚度，所述上端与传送带的距离大于所述下端与传送带的距离，所述上端部分的力矩小于所述下端部分的力矩。

其中，所述分离板包括绕所述分离轴顺沿物料的传送方向旋转的工作状态及所述下端部分下垂至靠近传送带的自然状态。

其中，所述分离结构还包括分离支架及穿设所述分离支架后抵靠在所述分离板的上端的调整件，所述调整件用于限制所述分离板绕所述分离轴背离物料的传送方向旋转。

其中，所述调整件穿设所述分离支架后抵靠于所述分离板上的伸出量可调节，以调节所述分离板与传送带之间的距离。

其中，所述分离支架跨设于所述传送通道的上方，所述分离支架上形成有可供分离轴穿设的枢轴孔，所述分离板通过分离轴穿设于所述枢轴孔内而安装于所述分离支架上。

其中，所述下端的端面为斜面，所述斜面的倾斜方向与物料的传送方向一致。

其中，通过改变所述下端部分的力矩和所述上端部分的力矩，可以改变所述分离板施加到叠加在上面的物料的作用力的大小。

一种物料投放系统，包括送料设备及物料分离设备，所述物料分离设备包括用于传送物料的传送带、将所述传送带进行分隔形成的至少一传送通道、以及设置于所述传送通道内的分离结构，所述分离结构包括沿所述传送通道的宽度延伸的分离轴及可转动地连接于所述分离轴上的分离板，物料在传送通道内运动时依次经过所述分离板的上端和下端，所述下端与所述传送带之间的距离大于一个物料的厚度且小于两个物料的厚度，所述上端与传送带的距离大于所述下端与传送带的距离，所述上端部分的力矩小于所述下端部分的力矩；所述送料设备包括分别与所述传送通道对应的输送通道，物料经由所述输送通道向所述物料分离设备的传送通道对应传送，经由所述物料分离设备将物料分离后投放至指定位置。

其中，所述送料设备包括料斗及位于所述料斗的出口下方的振动盘，所述振动盘的底面形成有所述输送通道。

其中，所述振动盘的振动方向垂直于所述输送通道对物料的传送方向。

其中，所述振动盘包括多级。

其中，还包括连接于所述送料设备和所述物料分离设备之间的物料定向整理设备，所述物料定向整理设备包括与所述传送通道对应的料槽及设置于料槽上的导向轮，所述料槽包括用于接收物料的前端以及用于输出物料的后端，所述料槽底部的槽谷及顶部的槽峰的宽度均大于物料的宽度且小于物料的长度，且槽峰的宽度大于所述槽谷的宽度，所述导向轮包括延伸至所述料槽的槽峰内的拨动臂，所述导向轮相对所述料槽旋转过程中，所述拨动臂面向所述料槽的运动方向与物料在所述料槽中的传送方向相反。

其中，所述料槽的宽度从槽谷向槽峰逐渐递增。

其中，所述导向轮跨设于槽峰上，包括环形的安装部及沿从所述安装部向外延伸的所述拨动臂，所述拨动臂沿所述安装部的圆周方向间隔排列，呈辐射状向外延伸。

其中，所述导向轮还包括安装轴和驱动所述安装轴旋转的减速电机，所述料槽包括沿垂直于传送方向的横向排列的多个，所述安装轴横跨于所述料槽的相对两侧，所述安装部套设于所述安装轴上，每一所述安装部的相对两端分别形成于所述拨动臂，且所述安装部于两端的拨动臂之间的部分位于相邻料槽之间的槽峰上方。

其中，每一所述导向轮的安装部两端的所述拨动臂分别延伸至相邻的两个料槽的槽峰内。

上述实施例所提供的物料分离设备及其物料分离系统，通过于传送通道内设置分离结构，分离结构包括沿所述传送通道的宽度延伸的分离轴及可转动地连接于所述分离轴上的分离板，物料在传送通道内运动时依次经过所述分离板的上端和下端，所述下端与所述传送带之间的距离大于一个物料的厚度且小于两个物料的厚度，所述上端与传送带的距离大于所述下端与传送带的距离，所述上端部分的力矩小于所述下端部分的力矩，叠加在一起的物料经过分离结构时叠加在上面的物料会接触分离板的下端及该分离板从下端往上端延伸的一部分，分离板会给叠加在上面的物料一个作用力，将其从位于下面的物料上推下去，叠加在一起的物料就被分离成前后排列的物料队列继续向前传送，同时由于分离板可以绕分离轴旋转，确保分离后的物料可以顺利通过，如此能够有效提升物料的分离效果。

附图说明

图1为本申请实施例中物料投放系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中物料定向整理设备及物料分离设备的结构示意图；

图3为本申请实施中物料定向整理设备的料槽的截面示意图；

图4为本申请实施例中物料分离设备的部分的纵向截面图；

图5为本申请实施例中物料分离设备的部分的横向截面图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。在以下描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，但是应当理解的是，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

图1所示为本发明实施例所提供的物料投放系统的结构示意图，包括送料设备10、物料定向整理设备20及物料分离设备30，所述送料设备10包括分别与物料定向整理设备20中的料槽21对应的输送通道11，物料经由所述输送通道11向所述物料定向整理设备20的料槽21对应传送，经由所述物料定向整理设备20整理成按设定方向排列的稳定状态传送至所述物料分离设备30，由所述物料分离设备30将物料分离后投放至指定位置。

所述物料投放系统中，送料设备10、物料定向整理设备20及物料分离设备30上分别设有可供物料顺沿运动的通道，所述通道一一对齐且沿物料运动的方向上依次首尾连接。其中，为了便于区分，将送料设备10中可供物料顺沿运动的通道称为输送通道11，将物料定向整理设备20中可供物料顺沿运动的通道称为料槽21，将物料分离设备30中可供物料顺沿运动的通道称为传送通道31。物料投放系统工作过程中，送料设备10首先将无序堆叠在一起的物料打散，对物料进行初级分离后传送到物料定向整理设备20。此时，物料进入到物料定向整理设备20的初期其排列方向可能存在横向或竖向的不同，物料定向整理设备20在对物料传送的过程中，将物料整理成按照设定方向排列的物料序列，并向物料分离设备30进行传送。此时，经过整理后的物料进入到物料分离设备30的初期均按照同一方向排列，但可能存在一个物料上叠加有一个或多个物料的情况，物料分离设备30将叠加在其它一个物料上的物料分离成按前后排列的队列，对物料进行终极分离后传送到指定位置。

所述送料设备10包括料斗13及位于所述料斗13的出口下方的振动盘，所述振动盘的底面形成有所述输送通道11。所述料斗13的截面呈矩形，其内径从顶端向所述出口的方向逐渐减小。料斗13内可以设有检测料位高度的料位传感器，当料位传感器检测到料斗13内物料的存量小于设定值时，发出需要添加物料的告警信号。所述振动盘的一端位于料斗13的出口的正下方，振动盘内形成有收容从料斗13出口下落的物料，振动盘的周缘设有避免物料洒落出去的折边12。所述折边12呈u形，其开口的一侧面向物料定向整理设备20。所述振动盘通过振动使物料在直线振动盘上作滑动及抛掷运动，从而将堆叠的物料抖散分离并向前传送，可以对从料斗13的出口接收到的物料打散，使得物料落入到振动盘之后可以快速地基本均匀地布满在振动盘的底面上，经过形成于振动盘的底面上的输送通道11相应向物料定向整理设备20传送。

可选的，为了实现送料设备10对物料的更好的初级分离效果，所述振动盘包括多级。如图1中所示，振动盘包括依次连接的一级振动盘141和二级振动盘142，一级振动盘141的一端正对料斗13的出口，开口的一端与二级振动盘142连接；二级振动盘142的一端连接一级振动盘141，开口的一端与物料定向整理设备20连接。一级振动盘141和二级振动盘142的形状、结构相同，底面上分别形成有横截面呈波浪状的横向排列的多个输送通道11。

请参阅图2和图3，所述物料定向整理设备20包括至少一用于传送物料的料槽21及设置于料槽21上的导向轮22，所述料槽21包括用于接收物料的前端以及用于输出物料的后端，所述料槽21底部的槽谷212及顶部的槽峰213的宽度均大于物料的宽度且小于物料的长度，且槽峰213的宽度大于所述槽谷212的宽度，所述导向轮22包括延伸至所述料槽21的槽峰213内的拨动臂223，所述导向轮22相对所述料槽21旋转过程中，所述拨动臂223面向所述料槽21的运动方向与物料在所述料槽21中的传送方向相反。为了能够对导向轮22的旋转方向有更加直观的了解，如图2中所示，将导向轮22的旋转方向用y表示。

料槽21的数量与送料设备10中输送通道11的数量相同且一一对应。料槽21的前端与送料设备10的输送通道11的出口相接，物料从送料设备10的输送通道11进入料槽21的前端，且料槽21的后端与物料分离设备30的入口相接，物料从料槽21的后端进入物料分离设备30的传送通道31。料槽21倾斜设置，前端高于后端，由于重力作用，物料会从前端向后端移动，物料从送料设备10传送至料槽21的前端后，直接进入按设定方向排列在槽谷212的稳定状态或在顺沿料槽21运动过程中及在导向轮22的辅助作用力下逐渐进入按设定方向排列在槽谷212的稳定状态。本实施例中，按设定方向排列是指按物料的宽度方向安排，也即，在物料定向整理设备20中，物料包括按宽度方向排列在槽谷212且长度方向顺沿所述料槽21的传送方向的稳定状态、以及物料的长度方向相对所述料槽21的传送方向倾斜的非稳定状态。如图2及图3所示，将物料的稳定状态用b表示，将物料的非稳定状态用a表示。

所述料槽21的宽度从槽谷212向槽峰213逐渐递增。为了确保物料在稳定状态下与料槽21的接触更为贴合，所述槽谷212底面的形状与所述物料按宽度方向排列时的外表面形状匹配。以物料为单颗粒的槟榔包装为例，单颗粒的槟榔包装通常为矩形袋装，中部厚度大于其边缘部分的厚度，将料槽21的底部的表面形状设置为与单颗粒的槟榔包装处于横向时面向底面一侧的外表面相匹配，如此，物料定向整理设备20在输送单颗粒的槟榔包装的过程中能够将异型的单颗粒的槟榔包装在顺沿料槽21移动的过程中自动形成更好的整理效果。所述导向轮22跨设于槽峰213上，包括环形的安装部222及沿从所述安装部222向外延伸的所述拨动臂223，所述拨动臂223沿所述安装部222的圆周方向间隔排列，呈辐射状向外延伸。导向轮22通过拨动臂223对顺沿料槽21移动经过的非稳定状态下的物料，具有拨动以辅助其转向至按宽度方向排列在槽谷212的稳定状态的作用。

导向结构还包括安装轴24和驱动所述安装轴24旋转的减速电机25，所述料槽21包括沿垂直于传送方向的横向排列的多个，所述安装轴24横跨于所述料槽21的相对两侧，所述安装部222套设于所述安装轴24上，每一所述安装部222的相对两端分别形成于所述拨动臂223，且所述安装部222于两端的拨动臂223之间的部分位于相邻料槽21之间的槽峰213上方。每一所述导向轮22的安装部222两端的所述拨动臂223分别延伸至相邻的两个料槽21的槽峰213内。所述拨动臂223可以由硅胶材料形成，每个导向轮22包括位于两端的两组拨动臂223，导向轮22的中部跨设于相邻的两个料槽21之间的槽峰213上，两组拨动臂223分别位于相邻的两条料槽21内，以槽峰213为界呈对称设置。减速电机25可以安装在料槽21的侧面，通常，安装轴24的一端通过联轴器与减速电机25连接，安装轴24的另一端通过轴承座安装在料槽21设有所述减速电机25一侧的相对侧。其中，安装轴24可以对分别与多个料槽21对应的导向轮22提供支撑，且通过减速电机25对安装轴24的驱动，可以带动多个导向轮22同步旋转，不仅简化了结构，且确保了各个料槽21对物料传送的同步与均衡。

上述实施例中，通过在料槽21内设置导向轮22，物料在料槽21内从前端向后端传送过程中，若物料呈部分搭在槽峰213上的非稳定状态时，导向轮22旋转通过拨动臂223会给予物料搭在槽峰213上的部分与物料传送方向相反的作用力，使物料搭在槽峰213上的部分向料槽21的前端移动，从而将物料推回料槽21的槽谷212保持稳定状态，如此能够实现对物料进行有效分拣与按所需方向进行排列，以便于后续的自动化作业。

请参阅图4和图5，所述物料分离设备30包括用于传送物料的传送带33、将所述传送带33进行分隔形成的至少一传送通道31、以及设置于所述传送通道31内的分离结构32，所述分离结构32包括沿所述传送通道31的宽度延伸的分离轴321及可转动地连接于所述分离轴321上的分离板322，物料在传送通道31内运动时依次经过所述分离板322的上端和下端，所述下端与所述传送带33之间的距离大于一个物料的厚度且小于两个物料的厚度，所述上端与传送带33的距离大于所述下端与传送带33的距离，所述上端部分的力矩小于所述下端部分的力矩。

所述物料分离设备30通过于传送通道31内设置分离结构32，分离结构32包括沿所述传送通道31的宽度延伸的分离轴321及可转动地连接于所述分离轴321上的分离板322，物料在传送通道31内运动时依次经过所述分离板322的上端和下端，所述下端与所述传送带33之间的距离大于一个物料的厚度且小于两个物料的厚度，所述上端与传送带33的距离大于所述下端与传送带33的距离，所述上端部分的力矩小于所述下端部分的力矩，叠加在一起的物料经过分离结构32时叠加在上面的物料会接触分离板322的下端及该分离板322从下端往上端延伸的一部分，分离板322会给叠加在上面的物料一个作用力，将其从位于下面的物料上推下去，叠加在一起的物料就被分离成前后排列的物料队列继续向前传送，同时由于分离板322可以绕分离轴321旋转，确保分离后的物料可以顺利通过，如此能够有效提升物料的分离效果。

分离板322沿物料的传送方向倾斜设置，物料顺沿传送通道31的传送过程中，前后经过分离板322的上端和下端。所述分离板322包括绕所述分离轴321顺沿物料的传送方向旋转的工作状态及所述下端部分下垂至靠近传送带33的自然状态。为了便于分离板322的装设，所述分离结构32还包括分离支架325及穿设所述分离支架325后抵靠在所述分离板322的上端的调整件323，所述调整件323用于限制所述分离板322绕所述分离轴321背离物料的传送方向旋转。为了对分离板322的旋转方向有更直观的理解，如图4中所示，对分离板322的旋转方向用x表示。所述分离支架325可以跨设于所述传送通道31的上方，所述分离支架325上形成有可供分离轴321穿设的枢轴孔，所述分离板322通过分离轴321穿设于所述枢轴孔内而安装于所述分离支架325上。通过分离支架325横跨于所述传送通道31的相对两侧，由分离支架325为多个传送通道31内的分离板322提供统一的安装支撑，不仅可以简化结构，而且便于对多个传送通管道中的分离板322相对于传送带33的距离进行统一的调节。

调整件323穿设所述分离支架325后抵靠在所述分离板322的上端，使分离板322只能绕分离轴321顺沿物料的传送方向旋转，向相反方向旋转时会被调整件323阻挡，从而使分离板322的下端与传送带33保持固定的距离。所述调整件323穿设所述分离支架325后抵靠于所述分离板322上的伸出量可调节，以调节所述分离板322与传送带33之间的距离。可选的，所述调整件323可以为调整螺栓。叠加在一起的物料经过分离结构32时，叠加在上面的物料会接触分离板322的下端及分离板322从下端往上端延伸的一部分，分离板322会给叠加在上面的物料一个作用力，将其从下面的物料上推下去，叠加在一起的物料就被分离成前后排列的物料队列继续向前传送，同时，由于分离板322可以绕分离轴321旋转，所以不会出现将物料卡死的情况。可选的，所述分离板322的下端的端面为斜面，所述斜面的倾斜方向与物料的传送方向一致，便于该下端实现阻挡叠加在物料上方的其它物料通过的同时，不会对位于底端的物料的顺利通过造成阻挡。通过调整所述调整件323在分离支架325上的位置，可以改变调整件323抵靠在分离板322上的伸出量，从而改变分离板322与传送带33之间的距离，以适应不同厚度的物料。通过改变分离板322的下端部分的力矩和上端部分的力矩，可以改变分离板322施加到叠加在上面的物料的作用力的大小，从而使分离不同物料的效果达到最佳。

其中，所述物料分离设备30的传送带33均设置于同一底板34上，底板34上设有顺沿传送方向延伸的多个隔板35，所述隔板35相对底板34垂直，且两两之间相互间隔一定距离，以限定形成所述传送通道31。所述传送带33的前后两端分别设有滚筒36，其中之一为驱动滚筒，其中另一为从动滚筒，传送带33于两个滚筒36之间设有托板37，该托板37用于支撑传送带33，以避免其因重量而下坠。位于不同传送通道31内的传送带33的滚筒36套设于横向穿设所述隔板35的同一驱动轴上，底板34上设置有驱动所述驱动轴转动的驱动电机39。驱动电机39可以通过同步带391与驱动轴连接。传送带33由同一驱动轴带动旋转，便于形成相同的传送方向和传送速度。其次，为了便于托板37的定位，可以通过横向穿设隔板35的定位轴38将不同传送通道内的传送带的托板37连接，确保托板37不会因为位移而失去对传送带的支撑作用。

为了便于对本申请实施例提供的物料投放系统能够更加清楚的理解，对物料投放系统的主要特点说明如下：

物料定向整理设备20包括料槽21和位于料槽21内的导向轮22。料槽21的底部称为槽谷212，槽谷212的宽度略大于物料的宽度，小于物料的长度，料槽21的底部向上延伸呈扩张趋势，料槽21的顶端称为槽峰213，槽峰213处的宽度大于槽谷212的宽度，仍小于物料的长度。物料按宽度方向排列在槽谷212，沿长度方向移动，是稳定状态，物料若不处于稳定状态，在顺沿料槽21移动的过程中由于料槽21宽度变化的引导将会自动向稳定状态过度，并最终达到稳定状态，导向轮22设置在料槽21之上，处于相邻的两条料槽21之间，导向轮22旋转时，面向料槽21的面的运动方向与物料在料槽21中的移动方向相反，若物料有部分搭在槽峰213上，当该物料移动至与导向轮22接触时，由于导向轮22表面的运动方向与物料的移动方向相反，导向轮22会给予物料搭在槽峰213上的部分与物料移动方向相反的作用力，使物料搭在槽峰213上的部分向料槽21的前端移动，从而将物料推回料槽21的槽谷212。料槽21具有将物料按同一方向统一排列整齐的功能，物料从送料设备10传送至料槽21的前端后，绝大部分物料会直接进入槽谷212的稳定状态或通过在料槽21内移动的过程中进入槽谷212的稳定状态，少部分没有处于稳定状态的物料在继续向下移动的过程中，经过导向轮22时，会被导向轮22推回槽谷212的稳定状态。也就是说，当物料经过物料定向整理设备20后，全部被整理成按同一方向统一排列整齐的队列向前移动。多个料槽21中有多条排列整齐的队列向前移动，进入物料分离设备30。

物料分离设备30包括分离板322、分离轴321、分离支架325和调整螺栓，分离板322沿物料传送方向倾斜设置，顺沿物料的传送方向，前后经过分离板322的上端和下端，上端离传送带33的距离大于下端离传送带33的距离，分离板322的下端与传送带33保持大于一个物料厚度小于两个物料厚度的距离，上端离传送带33的距离大于两个物料的厚度，而且一般会设定上端离传送带33的距离远大于两个物料的厚度，分离板322的上端通过分离轴321安装在分离支架325上，分离支架325安装在传送装置的相对两侧的隔板35上，以分离轴321为中心，下端部分的力矩大于上端部分的力矩，下端部分自然下垂，上端部分自然上升。调整螺栓穿过分离支架325抵靠在分离板322的一端，使分离板322只能绕分离轴321顺物料传送方向旋转，向相反方向旋转时会被调整螺栓阻挡，从而使分离板322的下端与传送带33保持固定的距离。叠加在一起的物料经过分离结构32时，叠加在上面的物料会接触分离板322的下端及从下端往上端延伸的分离板322的一部分，分离板322会给叠加在上面的物料一个作用力，将其从下面的物料上推下去，叠加在一起的物料就被分离成前后排列的物料队列继续向前传送，同时，由于分离板322可以绕分离轴321旋转，所以不会出现将物料卡死的情况。通过调整所述调整螺栓在分离支架325上的位置，可以改变调整螺栓抵靠在分离板322上的伸出量，从而改变分离板322与传送带33之间的距离，以适应不同厚度的物料。通过改变下端部分的力矩和上端部分的力矩，可以改变分离板322施加到叠加在上面的物料的作用力的大小，从而可以获得不同物料的最佳分离效果。

同一物料投放系统可以设置多组送料设备10、物料定向整理设备20、物料分离设备30，生产效率更高。本发明实施例提供的物料投放系统并排设置了左右两组相同的送料设备10、物料定向整理设备20、物料分离设备30。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。