一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备的制作方法

1.本发明涉及一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备，尤其针对平行六面体和圆柱体形状的样品。属于机械设备技术领域。


背景技术：

2.在钢铁制造企业中，经常需要对样品进行水浸高频探伤检测，目前把样品放置到探伤设备上都是依靠人工搬运，但样品有时重量很大，在搬运样品的过程中容易造成磕碰，既损坏设备也容易造成安全隐患，且降低了工作效率。为了解决这个问题，设计一种专门高频探伤样品自动供料装置是十分必要的。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备，能够通过机构和控制系统的协作，实现对平行六面体以及圆柱体样品的自动分类及自动搬运，并且通过传感器的辅助，防止磕碰。
4.本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备，它主要包括分别安装在机架上的分拣机构和搬运机构，所述搬运机构安装于高频探伤设备与分拣机构之间，将通过分拣后的样品搬运至高频探伤设备进行探伤，所述分拣机构沿输送样品方向的一侧底部安装有倾角调节器，通过倾角调节器使其与水平面呈一定夹角，配合分拣机构平面带有的磁性吸附力和导向板实现圆柱体样品和平行六面体样品分拣，最后将分拣的不同样品由搬运机构搬运至高频探伤设备探伤。
5.优选地，所述分拣机构包括主动轴、从动轴、前部格挡板、边板、中部导向板、传送带、尾部挡板和电磁板，所述传送带安装于主动轴和从动轴之间，所述边板位于传送带两侧，所述前部格挡板位于传送带的下料端，尾部挡板位于传送带靠近搬运机构一端，所述电磁板位于传送带下方，用于吸附平行六面体样品，所述中部导向板位于传送带平面上，用于分拣圆柱体样品和平行六面体样品。
6.优选地，所述传送带平面区域分为a、b、c三个区域：前部格挡板作为a区域与b区域的分界线，电磁板安装在传送带的下方，电磁板的末端面作为b区域与c区域的分界线。
7.优选地，所述电磁板对应于传送带的a区域和b区域。
8.优选地，所述前部格挡板与传送带之间具有容纳倾倒后样品通过的距离。
9.优选地，所述中部导向板的数量为3
‑
8块，其中2
‑
3块排布方向与传送带输送方向平行，另外3
‑
5块的采用交叉式“之”字型排布，将离散样品整理成一条或两条流水线式的单线“排队”状态。
10.优选地，所述搬运机构包括x轴动力装置、y轴动力装置、z轴动力装置和电磁起重器，所述x轴动力装置和y轴动力装置在同一平面内相互垂直布置，x轴的运动方向与传送带运动方向平行，y轴的运动方向与x轴的运动方向垂直，所述z轴动力装置安装在y轴动力装置上，沿y轴方向运动，所述电磁起重器通过转轴安装在z轴动力装置上，在竖向z向转动，用
于吸附探测样品。
11.优选地，所述z轴动力装置和电磁起重器为对应数量的一个、两个或多个。
12.优选地，所述电磁起重器包括平面起重器和弧形起重器，平面起重器用于吸附平行六面体样品，弧形起重器用于吸附圆柱体样品，由多个弧形电磁板组成。
13.优选地，在所述z轴动力装置上安装有高度仪，用于控制z轴动力装置的下降动作。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：
15.(1)分拣机构是倾斜安装的，倾斜角度可以调整。倾斜安装的效果在于可以使得圆柱形样品在重力的下滑分力作用下，向单侧滚动，滚动至边侧导流板。
16.(2)分拣机构在空间上分为前中后三部分区域(a、b、c区域)，分拣机构内置一个电磁板，电磁板对应于a和b区域下方。电磁板的效果在于：使得分流前的平行六面体样品的重力的下滑分力无法克服摩擦力(样品受到电磁板的吸附作用后，摩擦力增大)，不会产生相对滑动，而圆柱体样品仍然会滚动至低位置的边侧导流板，这就实现了两种样品的分离。
17.(3)中部导向板的数量为3
‑
8块，其中2
‑
3块排布方向与传送带输送方向平行，其余3
‑
5块的采用交叉式“之”字型排布，其目的在于将离散样品整理成一条或两条流水线式的单线“排队”状态。
18.(4)搬运机构设置有高度仪。高度仪适用于探测样品与探伤仪放置平面的距离，当样品放置过程时，高度仪探测到一定距离范围时，z轴动力装置的下降动作变轻缓，防止出现磕碰和撞击。
附图说明
19.图1为本实施例一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备立体结构图。
20.图2为本实施例中分拣机构结构图。
21.图3为本实施例中分拣结构剖面图。
22.图4为本实施例中搬运机构结构图。
23.图5为本实施例中搬运机构局部右视图。
24.图6为本实施例中弧形起重器结构图。
25.图7为本实施例中平行六面体和圆柱体样品图。
26.图8为本实施例中一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备作业原理图(样品分拣过程)。
27.图9为本实施例中一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备作业原理图俯视图(样品分拣过程)。
28.图10为本实施例中一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备作业原理图(样品吸附过程)。
29.图11为本实施例中一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备作业原理图(样品起重过程)。
30.图12为本实施例中一种高频探伤样品自动分拣和搬运设备作业原理图(样品放置过程)。
31.其中：1分拣机构、2搬运机构、3机架、4倾角调节器、5主动轴、6从动轴、7前部格挡板、8边板、9中部导向板、10传送带、11尾部挡板、12电磁板、13x轴动力装置、14y轴动力装
置、15z轴第一动力装置、16z轴第二动力装置、17第一电磁起重器、18第二电磁起重器、19高度仪、20转轴、21弧形电磁版、22平行六面体样品、23圆柱体样品、24高频探伤设备。
具体实施方式
32.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
33.如图1所示，本实施例涉及一种专门的高频探伤样品分拣和搬运设备，主要包括分别安装在机架上的分拣机构1和搬运机构2，所述搬运机构2安装于高频探伤设备3与分拣机构1之间，将通过分拣后的样品搬运至高频探伤设备进行探伤，所述分拣机构1沿输送样品方向的一侧底部安装有倾角调节器4，通过倾角调节器4使其与水平面呈一定夹角，倾斜安装可以使得圆柱形样品在重力的下滑分力作用下向单侧滚动，而平行六面体则由于重力的下滑分力无法克服摩擦力，从而不会产生相对滑动，最终实现不同样品的分离。
34.所述分拣机构1包括主动轴5、从动轴6、前部格挡板7、边板8、中部导向板9、传送带10、尾部挡板11、电磁板12(如图1、图2所示)。分拣机构是倾斜安装的，与水平面呈现预置夹角，夹角可调节(图1)。在空间上，传送带上部区域分为a、b、c三个区域：前部格挡板7作为a区域与b区域的分界线，电磁板12安装在传送带的下方，电磁板12的末端面作为b区域与c区域的分界线(图3)。因此，电磁板12对应于a区域和b区域。电磁板12对传送带上的探伤样品具有一定的吸附力，既能使圆柱体样品在倾斜的传送带上正常滚动，又能保证平行六面体在倾斜的传送带上不产生相对滑动。前部格挡板7的作用是将“竖立”状态的样品倾倒(图8)，防止后部工位出现样品“竖立”的情况，倾倒后的样品便于导向整理。中部导向板9的作用是导向作用，其特征在于数量为3
‑
8块，其中2
‑
3块排布方向与传送带输送方向平行，另外3
‑
5块的采用交叉式“之”字型排布，其目的在于将离散样品整理成一条或两条流水线式的单线“排队”状态。分拣机构倾斜安装，倾斜安装可以使得圆柱形样品在重力的下滑分力作用下，向单侧滚动，滚动至边侧导流板；而平行六面体则由于重力的下滑分力无法克服摩擦力(样品受到电磁板的吸附作用后，摩擦力增大)，从而不会产生相对滑动。最终实现不同样品的分离。
35.所述搬运机构2包括x轴动力装置13、y轴动力装置14、z轴动力装置、电磁起重器、高度仪19(图1图4所示)。其中z轴动力装置可以是一个、两个或多个。本实施例中包括z轴第一动力装置15和z轴第二动力装置16，电磁起重器可以是一个、两个或多个，本实施例中包括第一电磁起重器17和第二电磁起重器18。x、y、z轴动力装置起驱动作用，用于驱动电磁起重器。其中，电磁起重器包括平面起重器和弧形起重器，二者均可以绕其固定轴转动(图5)。其中，弧形起重器由多个弧形电磁版组成，可以实现开口的大小变化(图6)，适用于不同直径的圆柱体样品的贴合和吸附。高度仪用于探测样品与探伤仪放置平面的距离，当样品放置过程时，高度仪探测到一定距离范围时，z轴动力装置的下降动作变轻缓，防止出现磕碰和撞击。
36.本发明的工作原理为：当设备开始运行时，将离散的平行六面体样品和不同直径的圆柱体样品置于分拣机构1的a部区域。初始状态为各种样品是离散分布的。随着主动轴5驱动传送带10的转动，样品随之运行。“竖立”状态的样品遇到前部格挡板7时，会倾倒，至此，所有样品均为倾倒状态。当样品进入b区域时，b区域的中部导向板9呈现“之”字形分布，样品经过导向板的导向整理后，离散型的样品被整理成一条单线式的“排队”状态。与此同
时，分拣机构1具有两个特点：一是倾斜安装，二是内部装有电磁板。倾斜安装使得“排队”的圆柱体样品会在重力的下滑分力作用下，滚动至低位置的边侧导流板处；而平行六面体则无法滚动，其重力的下滑分力又无法克服摩擦力(样品受到电磁板的吸附作用后，摩擦力增大)，因此不会产生相对滑动，因此会沿着中部导向板导向至较高位置处继续排队(图8图9)。这样就实现了两种样品的分离。之后，搬运机构开始运行，搬运机构的z轴动力装置分别装有平面起重器和弧形起重器，分别用于吸附起重平行六面体样品和圆柱体样品。弧形起重器由多个弧形电磁版组成，可以实现开口的大小变化(图6)，适用于不同直径的圆柱体样品的贴合和吸附。另外，搬运机构装有高度仪，高度仪适用于探测样品与探伤仪放置平面的距离，当样品放置过程时，高度仪探测到一定距离范围时，z轴动力装置的下降动作变轻缓，防止出现磕碰和撞击。
37.本实施例的高频探伤样品分拣和搬运设备的工作流程如下(图7至图12所示)。
38.第一步：将样品离散置于传送带上，然后该机构开始运行。
39.第二步：传送带正常运行。离散的样品到达前部格挡板7时，初始状态为“竖立”放置的样品会被格挡倾倒，初始状态已经为倾倒状态的样品不受影响。
40.第三步：样品进入b区域，离散的样品在中部导向板9的作用下，逐步聚拢，最终被整理成一条单线式的“排队”状态。
41.第四步：由于分拣机构的倾斜安装，以及在分拣机构内部电磁板的共同作用下，圆柱体样品滚动至低位置的边侧导向板，而平行六面体形状的样品不会发生滚动，最终跟随导向板移动至高位置处排队。
42.第五步：c区域的样品，按种类分列在高低两个位置。
43.第六步：搬运机构的三轴动力装置开始运行。平面起重器和弧形起重器分别吸附起重平行六面体样品和圆柱体样品。并将其运送至探伤仪的上方。
44.第七步：z轴动力装置向下运行，此时高度仪开始起作用。当高度仪探测到一定距离范围时，z轴动力装置的下降动作变轻缓，最终将样品平稳放置于探伤仪的台面。
45.第八步：搬运机构动作复位。
46.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。