CN103357587B - 一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置。包括底座，所述底座上有燕尾槽，燕尾槽内有四个竖直下料孔，分别与底座下的四个接料箱相连。燕尾槽上设有滑块，滑块上有一竖直圆孔，圆孔正上方设有两个V型块，其中一个与电磁铁相连，用于定位并夹紧待检测刺针。滑块上方设有料斗。滑块连接电动推杆，电动推杆固定在底座上。底座上设有相对竖直布置在滑块两侧的CCD相机和机器视觉光源，待检测刺针工作段与CCD相机主光轴交点处为检测区，CCD相机通过电缆连接计算机。PLC根据计算机检测结果控制电动推杆对刺针工件进行分选。该装置可实现对工件直径的在机自动化检测和分选，以保证刺针产品的制造质量及一致性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动检测与分选的下料装置，尤其是对刺针冷锻加工的尺寸进行自动检测与分选的下料装置。
背景技术
刺针主要应用于无纺布、合成革、太空棉、空气过滤布和造纸毛毯垫等无纺针刺产品方面，由于刺针的工作段的直径不足1mm，国内的刺针生产厂家很难保证其精度，特别是产品批次尺寸的一致性，这往往导致了无纺针刺产品表面质量的均匀性问题，这个问题已成为刺针质量的瓶颈问题。目前刺针冷锻后工作段的直径检测主要依靠于人工检测，这必然要耗费大量人力资源，而且精度也得不到保障。刺针冷锻后的分选类别主要是合格与不合格两类，这不利于刺针产品尺寸的一致性。因此，有必要设计一种可以对刺针工作段直径进行自动检测与详细分选的装置。
发明内容
为了克服人工对刺针冷锻加工后进行工作段直径检测和分选所带来的效率、精度问题，本发明提供一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，该装置能够高效、准确地对刺针刺工作段进行直径检测并依据检测结果进行详细分选。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，包括底座、接料箱、滑块、料斗、电动推杆、CCD相机、机器视觉光源、V型块、电磁铁和传感器，该装置位于旋锻机头和刺针剪断机构中间，料斗位于待剪断刺针正下方；底座上有燕尾槽，燕尾槽在宽度方向上以料斗为中心；燕尾槽内设有一个凸台，凸台位于料斗正下方，其上表面低于滑块底面；燕尾槽内还有四个竖直下料孔，分别与底座下的四个接料箱相连；燕尾槽上设有滑块；滑块中间有一竖直圆孔；圆孔正上方设有两个相对竖直设置的V型块，其中一个固定在滑块上，另一个与电磁铁相连；电磁铁固定在滑块上；滑块上还设有一个传感器；滑块一端连接电动推杆，电动推杆固定在底座上：底座上设有两个相对平行设置的传感器，两个传感器位于滑块同一侧；底座上还设有相对竖直设置的CCD相机和机器视觉光源，CCD相机和机器视觉光源分别布置在滑块两侧；待检测刺针工作段与CCD相机主光轴交点处为检测区；CCD相机通过电缆连接计算机，计算机与PLC通讯。
所述的料斗内设有一定向阻挡块，该定向阻挡块位于料斗入口偏向旋锻机头一侧。
所述的四个接料箱并行摆放，依次分别对应大、中、小尺寸段的合格区以及不合格区。
所述的接料箱内设有理料斜坡。
本发明的有益效果是：
1、采用非接触测量方式，测量过程不会造成刺针表面损伤。
2、在冷锻工序对刺针工作段的直径进行更快速、准确的在机测量，杜绝了人工检测时容易出现误差的现象，提高了检测精度、检测效率和质量控制的可靠性。
3、该装置根据检测结果自动判别刺针是否合格并进行分选下料，并将合格的刺针按其公差区间进一步细分成大、中、小三种尺寸段的产品，避免了刺针先收集，再检测，最后分选的传统工序，提高了工作效率，有效地保证了刺针产品尺寸的一致性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的底座结构示意图；
图3为本发明的滑块及其上表面相关零件结构示意图；
图4为本发明的大尺寸段接料箱结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3和图4所示，一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，包括底座1、大尺寸段接料箱25、中尺寸段接料箱5、小尺寸段接料箱6、不合格接料箱26、燕尾槽2、滑块7、料斗10、电动推杆11、CCD相机12、机器视觉光源13、V型块19和20、电磁铁21和传感器18、28以及29，该装置位于旋锻机头16和刺针剪断机构17中间，料斗10位于待剪断刺针15正下方，料斗10上口为长方形，其大小以能接住待剪断刺针15为准，料斗10底口为圆形，其直径为刺针针杆直径的1.5倍；底座1上有燕尾槽2，该燕尾槽2水平布置，垂直于待剪断刺针15，燕尾槽2在宽度方向上以料斗10为中心；燕尾槽2内设有一个凸台22，该凸台22为长方体，长宽高分别为10mm，10mm，3mm，位于料斗10正下方，其上表面低于滑块7底面，设置凸台22可以避免滑块7在搬运刺针时刺针底面与燕尾槽2刮擦；燕尾槽2内还有四个竖直下料孔23、3、4和24，该下料孔23、3、4和24为通孔，其截面为长方形，长宽分别为14mm，20mm，贯穿底座1，分别与底座1下的大尺寸段接料箱25、中尺寸段接料箱5、小尺寸段接料箱6和不合格接料箱26相连，同时该下料孔23、3、4和24以凸台22为中心沿燕尾槽2方向等距对称布置；燕尾槽2上设有滑块7；滑块7上有一竖直圆孔8，该圆孔8为通孔，其深度为刺针长度的1/4，孔径为刺针针杆直径的2.5倍；圆孔8正上方设有两个相对竖直设置的V型块19和20，其高度为刺针高度的1/4，V型块19固定在滑块7上，V型块20与电磁铁21相连；电磁铁21固定在滑块7上，其作用方向与燕尾槽2方向一致；滑块7上还设有一个传感器18，该传感器18布置在滑块7上位于电磁铁21对面一侧，其检测对象为待检测刺针9工作段；V型块19和20的上端面与料斗10下端面的距离为刺针长度的3/5；滑块7一端连接电动推杆11，该电动推杆11固定在底座1上，由PLC控制，其作用方向与燕尾槽2方向一致；底座1上设有两个相对平行设置的传感器28和29，两个传感器28和29位于滑块7同一侧，其距离等于滑块7侧面长度，该传感器28和29用于检测滑块7是否达到初始位置；底座1上还设有相对竖直设置的CCD相机12和机器视觉光源13，CCD相机12和机器视觉光源13分别布置在滑块7两侧；待检测刺针9工作段与CCD相机12主光轴交点处为检测区；CCD相机12通过电缆连接计算机，计算机与PLC通讯。
所述的料斗10内设有一定向阻挡块14，该定向阻挡块14位于料斗10入口偏向旋锻机头16一侧，使得剪断后刺针的下落姿态从水平改为工作段朝上竖直下落。
所述的大尺寸段接料箱25、中尺寸段接料箱5、小尺寸段接料箱6和不合格接料箱26并行摆放，依次分别对应大、中、小尺寸段的合格区以及不合格区。
所述的大尺寸段接料箱25内设有理料斜坡27，该理料斜坡27使得收集的刺针能有序排列，中尺寸段接料箱5、小尺寸段接料箱6、不合格接料箱26亦如此。
具体采用本发明装置进行刺针冷锻工序在机自动分选下料时的方法如下：
1、在传感器28和29的辅助下，PLC控制电动推杆11使滑块7到初始位置，该位置下圆孔8位于料斗10正下方。当旋锻机头16加工好一根刺针并由刺针剪断机构17剪断后，该刺针落入料斗10，在定向阻挡块14的作用下，该刺针工作段朝上竖直下落到圆孔8内，被凸台22支撑，呈直立状态。
2、传感器18检测到待检测刺针9后，发送信号给PLC，PLC控制电磁铁21动作使V型块19和20定位并夹紧待检测刺针9。CCD相机12对待检测刺针9工作段直径进行检测，由计算机判断该直径所在范围，并将相应的信号发送给PLC。
3、如果该刺针工作段直径在大尺寸段，PLC控制电动推杆11使滑块7向大尺寸段接料箱25方向移动，直到圆孔8中心和下料孔23中心位于同一竖直线上，PLC控制电磁铁21动作使V型块19和20松开待检测刺针9，刺针自动落入大尺寸段接料箱25，然后PLC控制电动推杆11使得滑块7回到初始位置；如果该刺针工作段直径在中尺寸段，PLC控制电动推杆11使滑块7向中尺寸段接料箱5方向移动，直到圆孔8中心和下料孔3中心位于同一竖直线上，PLC控制电磁铁21动作使V型块19和20松开待检测刺针9，刺针自动落入中尺寸段接料箱5，然后PLC控制电动推杆11使得滑块7回到初始位置；如果该刺针工作段直径在小尺寸段，PLC控制电动推杆11使滑块7向小尺寸段接料箱6方向移动，直到圆孔8中心和下料孔4中心位于同一竖直线上，PLC控制电磁铁21动作使V型块19和20松开待检测刺针9，刺针自动落入小尺寸段接料箱6，然后PLC控制电动推杆11使得滑块7回到初始位置；如果该刺针不合格，PLC控制电动推杆11使滑块7向不合格接料箱26方向移动，直到圆孔8中心和下料孔24中心位于同一竖直线上，PLC控制电磁铁21动作使V型块19和20松开待检测刺针9，刺针自动落入不合格接料箱26；然后PLC控制电动推杆11使得滑块7回到初始位置。
4、等待对下一根刺针进行在机自动分选下料。每根刺针的自动分选下料过程所耗时间控制在刺针加工所耗时间内。
Claims (4)
1.一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，包括底座、接料箱、滑块、料斗、电动推杆、CCD相机、机器视觉光源、V型块、电磁铁和传感器，其特征是：该装置位于旋锻机头和刺针剪断机构中间，料斗位于待剪断刺针正下方；底座上有燕尾槽，燕尾槽在宽度方向上以料斗为中心；燕尾槽内设有一个凸台，凸台位于料斗正下方，其上表面低于滑块底面；燕尾槽内还有四个竖直下料孔，分别与底座下的四个接料箱相连；燕尾槽上设有滑块；滑块中间有一竖直圆孔；圆孔正上方设有两个相对竖直设置的V型块，其中一个固定在滑块上，另一个与电磁铁相连；电磁铁固定在滑块上；滑块上还设有一个传感器；滑块一端连接电动推杆，电动推杆固定在底座上；底座上设有两个相对平行设置的传感器，两个传感器位于滑块同一侧；底座上还设有相对竖直设置的CCD相机和机器视觉光源，CCD相机和机器视觉光源分别布置在滑块两侧；待检测刺针工作段与CCD相机主光轴交点处为检测区；CCD相机通过电缆连接计算机，计算机与PLC通讯。
2.根据权利要求1所述的一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，其特征是：所述的料斗内设有一定向阻挡块，该定向阻挡块位于料斗入口偏向旋锻机头一侧。
3.根据权利要求1所述的一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，其特征是：所述的四个接料箱并行摆放，依次分别对应大、中、小尺寸段的合格区以及不合格区。
4.根据权利要求1所述的一种面向刺针冷锻工序的在机自动分选下料装置，其特征是：所述的接料箱内设有理料斜坡。
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