CN105728331A - 全自动驭料分拣***及驭料分拣方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种按照物体或材料的特点或特性进行分选的装置，具体涉及一种全自动驭料分拣***，包括机架、工件存取部、机械抓取部、环形轨道、工件检测仪和控制***，通过机械抓取部、环形轨道和控制***的配合实现工件的转移，工件仓包括待检测工件仓、合格工件仓和不合格工件仓，通过横移组件和升降组件与前机械抓取部的配合实现工件的抓取和分类存放，后机械抓取部包括实现工件在工件座和工件检测仪之间的转移，并通过定位组件实现工件座的定位，防止因为惯性作用使工件座停止位置出现偏移，检测完成的工件根据检测结果放入合适的工件仓；本发明还基于上述装置提供一种驭料分拣方法，可实现大批量工件的快速检测，降低检测成本，节省人力。

Description

全自动驭料分拣***及驭料分拣方法
技术领域
本发明涉及一种按照物体或材料的特点或特性进行分选的装置，具体涉及一种全自动驭料分拣***及驭料分拣方法。
背景技术
随着机械工业发展，各界对工件精度要求越来越高，许多企业需要对每件工件进行检测，传统的人工操作工件检测仪的方法无法满足对大批量工件的快速检测与分拣；同时人工成本的大幅增加，使工件检测带来的生产成本越来越高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种全自动驭料分拣***，可用于大批量工件的快速检测与分拣，降低检测成本，提供一种驭料分拣方法，实现大批量工件的自动检测与分拣，节约人力。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
所述全自动驭料分拣***，包括机架、工件存取部、机械抓取部、环形轨道、工件检测仪和控制***，所述环形轨道设置在机架中间位置，所述工件存取部设置在机架的一侧，工件存取部包括至少三个工件仓，工件仓对应设有升降组件和横移组件，所述机械抓取部包括前机械抓取部和后机械抓取部，所述工件仓和环形轨道之间设置前机械抓取部，所述环形轨道另一侧设置工件检测仪，工件检测仪至少设置一台，对应工件检测仪和环形轨道设置后机械抓取部，环形轨道上设置若干工件座，每个工件座对应设置标识件，环形轨道上对应工件座设置定位组件，所述升降组件、横移组件、前机械抓取部、后机械抓取部、环形轨道和定位组件均与控制***相连。
本发明中标识件可以是位置传感器，也可以是射频卡等，能够向控制***发送其对应工件座的编号信息，前机械抓取部所在位置设为环形轨道起始点，选定环形轨道上任一工件座为起始工件座，复位时，起始工件座与环形轨道起始点重合，开始工作时，***首先进行原点复位，控制***计算环形轨道上各工件座位置，并通过定位组件对工件座进行定位，然后，检测起始工件座是否有工件，若没有，前机械抓取部抓取从工件存取部抓取工件放置到起始工件座上，若有，前机械抓取部将已检测工件放回工件存取部并从工件存取部抓取待检测工件放置到起始工件座上，与此同时，检测后机械抓取部对应的工件座及工件检测仪上是否有工件，若两者都没有，后机械抓取部不动作，若工件座上有未检测的工件，工件检测仪上无工件，后机械抓取部将未检测的工件转移到工件检测仪上；若工件座上有未检测的工件，工件检测仪上有检测过工件，后机械抓取部会把未检测的工件放到工件检测仪上，把检测过的工件放到工件座上，若只有工件座上有检测过的工件，后机械抓取部不会动作，为提高检测效率，工件检测仪设置多台，一般为2-5，工件检测仪根据所检测工件选择合适的市面产品。
其中，优选方案为：
所述工件仓包括工件托板，工件托板底部连接升降组件动作端，升降组件通过底座固定在直线滑轨上，直线滑轨固定在机架上，机架上同时固定横移组件，横移组件动作端连接底座，升降组件和横移组件可选择电缸、气缸或油缸等驱动机械，为保证前机械抓取部每次能够顺利抓取到工件，每次工件仓内存取一个工件，工件仓需要下降相应高度，每拿取一个组件，需要上升相应高度，升降组件用于实现工件仓的升降，工件仓包括待检测工件仓和至少两个品级工件仓，待检测工件仓用于存放待检测工件，检测完成的工件根据其检测结果放入对应品级的工件仓内，例如，将品级工件仓设为合格工件仓和不合格工件仓，合格工件仓用于存放合格工件，不合格工件仓用于存放不合格工件，也可将品级工件仓设为A级工件仓、B级工件仓、C级工件仓等，各工件仓共用横移组件，各工件仓升降组件相互独立，为保证工件能够顺利放入正确的工件仓，前机械抓取部放置工件时，横移组件平移工件仓，将正确的工件仓移动至前机械抓取部正下方。
所述前机械抓取部包括升降件、旋转件和抓取件，所述抓取件包括前后两组，两组抓取件对称安装在旋转件两侧，旋转件安装在升降件上，后机械抓取部结构与前机械抓取部相同，转移工件时，升降件下落，抓取件到达工件位置，抓取件抓取工件，升降件上升归位后旋转件旋转180度，升降件再次下落，抓取件打开，将工件放置在目标位置，升降件可采用升降气缸、电缸，旋转件采用旋转气缸，抓取件可采用现有的气爪、机械爪，也可以根据待检测产品的形状进行适应性设置。
所述定位组件包括定位块和驱动件，所述定位块对应工件座设于环形轨道外侧，定位块上设置凹槽，所述驱动件动作端铰接联动板，转轴穿过联动板并与其固定连接，转轴两端通过轴座固定在环形轨道一侧，转轴上对应定位块设置定位立柱，轴座内设置尼龙轴套，定位时，驱动件动作端推出，带动联动板移动，联动板带动转轴旋转，将定位立柱卡入定位块上的凹槽，防止工件座停止位置出现偏移，影响检测进度。
所述工件仓对应横移组件和升降组件分别设置位置传感器，所有位置传感器与控制***相连，横移组件位置传感器可设于底座上，升降组件的位置传感器可分别设于工件仓的底部和顶部，用于检测工件托板与工件仓底部和工件与工件仓顶部之间的距离，作为升降组件升降的依据。
所述环形轨道包括驱动部、从动部、同步带和环形导轨，驱动部和被动部安装有同步带轮，同步带轮上安装同步带，同步带上安装环形导轨，环形导轨通过连接扣与工件座连接，用于存放、转移工件。
本发明还提供一种驭料分拣方法，包括以下步骤：
第一步，***上电，机械抓取部停留在初始位置，环形轨道进行原点复位，标识件记录工件座编号信息，控制***获取各工件座编号信息，并通过定位组件对工件座进行定位；
第二步，检测环形轨道原点处工件座是否有工件，若没有，前机械抓取部从工件存取部抓取工件放置到工件座上，若有，前机械抓取部将已检测工件放回工件存取部并从工件存取部抓取待检测工件放置到工件座上，与此同时，检测后机械抓取部对应的工件座及工件检测仪上是否有工件，若两者都没有，后机械抓取部不动作，若工件座上有未检测的工件，工件检测仪上无工件，后机械抓取部将未检测的工件转移到工件检测仪上；若工件座上有未检测的工件，工件检测仪上有检测过工件，后机械抓取部把未检测的工件放到工件检测仪上，把检测过的工件放到工件座上，若只有工件座上有检测过的工件，后机械抓取部不会动作；
第三步，当前、后组机械抓取部完成动作后，环形轨道继续运行，当工件检测仪检测完成后，向控制***发出已完成信号，由后机械抓取部将检测完的工件转移至工件座，控制***确定当前工件座编号信息，并将该工件座上的工件送入合适的工件仓；
第四步，整个环形轨道按顺序运行，直到环形轨道复位后，向控制***发出原点回归完成信号，进入下一个循环。
所述工件仓包括待检测工件仓和至少两个品级工件仓，待检测工件仓用于存放待检测工件，检测完成的工件根据其检测结果放入对应品级的工件仓内，各工件仓共用横移组件，各工件仓升降组件相互独立。
所述第二步中，为保证前机械抓取部能够顺利抓取或放回工件，需要采用横移组件和升降组件对各工件仓位置进行调节，每个工件仓分别设置一套升降组件，各工件仓顶部和底部分别设置位置传感器，分别用于检测工件托板上最顶层工件位置和工件托板的位置，并进行适应性调节，例如，前机械抓取部从前机械抓取部待检测工件仓抓取一件待检测工件，并向合格工件仓放置一块检测合格的工件，在抓取完成后，待检测工件仓内工件高度下降，此时，需要通过升降组件升高待检测工件仓内工件托板高度，以备前机械抓取部抓取，在放置检测完成的工件时，因为前机械抓取部位置与待检测工件仓相同，为保证前机械抓取部能够顺利将工件放置到合格工件仓内，需要通过横移组件对合格工件仓进行横向移动，以使工件能够顺利放入。
所述前机械抓取部包括升降件、旋转件和抓取件，所述抓取件包括前后两组，两组抓取件对称安装在旋转件两侧，旋转件安装在升降件上，两组抓取件需要同时转移工件时，升降件下落，抓取件到达工件位置，抓取件抓取工件，升降件上升归位后旋转件旋转180度，升降件再次下落，抓取件打开，将工件放置在目标位置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明可实现大批量工件的快速检测，降低检测成本，节省人力。通过机械抓取部、环形轨道和控制***的配合实现工件的转移，工件仓包括待检测工件仓和若干个品级工件仓，通过横移组件和升降组件与前机械抓取部的配合实现工件的抓取和分类存放，后机械抓取部包括实现工件在工件座和工件检测仪之间的转移，并通过定位组件实现工件座的定位，防止因为惯性作用使工件座停止位置出现偏移，检测完成的工件根据检测结果放入合适的工件仓内存放。
附图说明
图1本发明结构轴测图1。
图2本发明结构轴测图2。
图3本发明工件仓结构示意图。
图4前机械抓取部结构示意图。
图5环形轨道结构示意图。
图中：1、机架；2、环形轨道；3、工件检测仪；4、控制***；5、工件仓；6、升降组件；7、横移组件；8、前机械抓取部；9、后机械抓取部；10、工件座；11、工件托板；12、底座；13、直线滑轨；14、升降件；15、旋转件；16、抓取件；17、定位块；18、驱动件；19、联动板；20、转轴；21、定位立柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：
实施例1：
如图1-2所示，本发明所述全自动驭料分拣***，包括机架1、工件存取部、机械抓取部、环形轨道2、工件检测仪3和控制***4，所述环形轨道2设置在机架1中间位置，所述工件存取部设置在机架1的一侧，工件存取部包括至少三个工件仓5，工件仓5对应设有升降组件6和横移组件7，所述机械抓取部包括前机械抓取部8和后机械抓取部9，所述工件仓5和环形轨道2之间设置前机械抓取部8，所述环形轨道2另一侧设置工件检测仪3，工件检测仪3至少设置一台，对应工件检测仪3和环形轨道2设置后机械抓取部9，环形轨道2上设置若干工件座10，每个工件座10对应设置标识件，环形轨道2上对应工件座10设置定位组件，所述升降组件6、横移组件7、前机械抓取部8、后机械抓取部9、环形轨道2和定位组件均与控制***4相连。
本发明中标识件可以是位置传感器，也可以是射频卡等，能够向控制***4发送其对应工件座10的编号信息，前机械抓取部8所在位置设为环形轨道2起始点，选定环形轨道2上任一工件座10为起始工件座，复位时，起始工件座与环形轨道2起始点重合，开始工作时，***首先进行原点复位，控制***4计算环形轨道2上各工件座10位置，并通过定位组件对工件座10进行定位，然后，检测起始工件座是否有工件，若没有，前机械抓取部8抓取从工件存取部抓取工件放置到起始工件座上，若有，前机械抓取部8将已检测工件放回工件存取部并从工件存取部抓取待检测工件放置到起始工件座上，与此同时，检测后机械抓取部9对应的工件座10及工件检测仪3上是否有工件，若两者都没有，后机械抓取部9不动作，若工件座10上有未检测的工件，工件检测仪3上无工件，后机械抓取部9将未检测的工件转移到工件检测仪3上；若工件座10上有未检测的工件，工件检测仪3上有检测过工件，后机械抓取部9会把未检测的工件放到工件检测仪3上，把检测过的工件放到工件座10上，若只有工件座10上有检测过的工件，后机械抓取部9不会动作，为提高检测效率，工件检测仪3设置多台，一般为2-5，工件检测仪3根据所检测工件进行选择合适的市面产品。
如图3所示，工件仓5包括工件托板11，工件托板11底部连接升降组件6动作端，升降组件6通过底座12固定在直线滑轨13上，直线滑轨13固定在机架1上，机架1上同时固定横移组件7，横移组件7动作端连接底座12，升降组件6和横移组件7可选择电缸、气缸或油缸等驱动机械，为保证前机械抓取部8每次能够顺利抓取到工件，每次工件仓5内存取一个工件，工件仓5需要下降相应高度，每拿取一个组件，需要上升相应高度，升降组件6用于实现工件仓5的升降，工件仓5包括待检测工件仓和至少两个品级工件仓，待检测工件仓用于存放待检测工件，检测完成的工件根据其检测结果放入对应品级的工件仓5内，例如，将品级工件仓设为合格工件仓和不合格工件仓，合格工件仓用于存放合格工件，不合格工件仓用于存放不合格工件，也可将品级工件仓设为A级工件仓、B级工件仓、C级工件仓等，各工件仓5共用横移组件7，各工件仓5升降组件6相互独立，为保证工件能够顺利放入正确的工件仓5，前机械抓取部8放置工件时，横移组件7平移工件仓5，将正确的工件仓5移动至前机械抓取部8正下方。
如图4所示，前机械抓取部8包括升降件14、旋转件15和抓取件16，所述抓取件16包括前后两组，两组抓取件16对称安装在旋转件15两侧，旋转件15安装在升降件14上，后机械抓取部9结构与前机械抓取部8相同，转移工件时，升降件14下落，抓取件16到达工件位置，抓取件16抓取工件，升降件14上升归位后旋转件15旋转180度，升降件14再次下落，抓取件16打开，将工件放置在目标位置，升降件14可采用升降气缸、电缸，旋转件15采用旋转气缸，抓取件16可采用现有的气爪、机械爪，也可以根据待检测产品的形状进行适应性设置。
如图5所示，定位组件包括定位块17和驱动件18，所述定位块17对应工件座10设于环形轨道2外侧，定位块17上设置凹槽，所述驱动件18动作端铰接联动板19，转轴20穿过联动板19并与其固定连接，转轴20两端通过轴座固定在环形轨道2一侧，转轴20上对应定位块17设置定位立柱21，轴座内设置尼龙轴套，定位时，驱动件18动作端推出，带动联动板19移动，联动板19带动转轴20旋转，将定位立柱21卡入定位块17上的凹槽，防止工件座10停止位置出现偏移，影响检测进度。
工件仓5对应横移组件7和升降组件6分别设置位置传感器，所有位置传感器与控制***4相连，横移组件7位置传感器可设于底座12上，升降组件6的位置传感器可分别设于工件仓5的底部和顶部，用于检测工件托板11与工件仓5底部和工件与工件仓5顶部之间的距离，作为升降组件6升降的依据。
环形轨道2包括驱动电机、同步带和环形导轨，所述环形导轨上安装同步带，同步带通过连接扣与工件座10连接，驱动电机带动同步带在环形导轨上有序运行，工件座10均匀固定在同步带上，用于存放、转移工件。
实施例2：
本实施例提供一种基于实施例1的驭料分拣方法，包括以下步骤：
第一步，***上电，机械抓取部停留在初始位置，环形轨道2进行原点复位，标识件记录工件座10编号信息，控制***4获取各工件座10编号信息，并通过定位组件对工件座10进行定位；
第二步，检测环形轨道2原点处工件座10是否有工件，若没有，前机械抓取部8从工件存取部抓取工件放置到工件座10上，若有，前机械抓取部8将已检测工件放回工件存取部并从工件存取部抓取待检测工件放置到工件座10上，与此同时，检测后机械抓取部9对应的工件座10及工件检测仪3上是否有工件，若两者都没有，后机械抓取部9不动作，若工件座10上有未检测的工件，工件检测仪3上无工件，后机械抓取部9将未检测的工件转移到工件检测仪3上；若工件座10上有未检测的工件，工件检测仪3上有检测过工件，后机械抓取部9把未检测的工件放到工件检测仪3上，把检测过的工件放到工件座10上，若只有工件座10上有检测过的工件，后机械抓取部9不会动作；
第三步，当前、后组机械抓取部完成动作后，环形轨道2继续运行，当工件检测仪3检测完成后，向控制***4发出已完成信号，由后机械抓取部9将检测完的工件转移至工件座10，控制***4确定当前工件座10编号信息，并将该工件座10上的工件送入合适的工件仓5；
第四步，整个环形轨道2按顺序运行，直到环形轨道2复位后，向控制***4发出原点回归完成信号，进入下一个循环。
工件仓5包括待检测工件仓和至少两个品级工件仓，待检测工件仓用于存放待检测工件，检测完成的工件根据其检测结果放入对应品级的工件仓5内，例如，将品级工件仓设为合格工件仓和不合格工件仓，合格工件仓用于存放合格工件，不合格工件仓用于存放不合格工件，也可将品级工件仓设为A级工件仓、B级工件仓、C级工件仓等，各工件仓5共用横移组件7，各工件仓5升降组件6相互独立。
第二步中，为保证前机械抓取部8能够顺利抓取或放回工件，需要采用横移组件7和升降组件6对各工件仓5位置进行调节，每个工件仓5分别设置一套升降组件6，各工件仓5顶部和底部分别设置位置传感器，分别用于检测工件托板11上最顶层工件位置和工件托板11的位置，并进行适应性调节，例如，前机械抓取部8从待检测工件仓抓取一件待检测工件，并向合格工件仓放置一块检测合格的工件，在抓取完成后，待检测工件仓内工件高度下降，此时，需要通过升降组件6升高待检测工件仓内工件托板11高度，以备前机械抓取部8抓取，在放置检测完成的工件时，因为前机械抓取部8位置与待检测工件仓相同，为保证前机械抓取部8能够顺利将工件放置到合格工件仓内，需要通过横移组件7对合格工件仓进行横向移动，以使工件能够顺利放入。
前机械抓取部8包括升降件14、旋转件15和抓取件16，所述抓取件16包括前后两组，两组抓取件16对称安装在旋转件15两侧，旋转件15安装在升降件14上，转移工件时，升降件14下落，抓取件16到达工件位置，抓取件16抓取工件，升降件14上升归位后旋转件15旋转180度，升降件14再次下落，抓取件16打开，将工件放置在目标位置。

Claims (10)

1.一种全自动驭料分拣***，其特征在于，包括机架(1)、工件存取部、机械抓取部、环形轨道(2)、工件检测仪(3)和控制***(4)，所述环形轨道(2)设置在机架(1)中间位置，所述工件存取部设置在机架(1)的一侧，工件存取部包括至少三个工件仓(5)，工件仓(5)对应设有升降组件(6)和横移组件(7)，所述机械抓取部包括前机械抓取部(8)和后机械抓取部(9)，所述工件仓(5)和环形轨道(2)之间设置前机械抓取部(8)，所述环形轨道(2)另一侧设置工件检测仪(3)，工件检测仪(3)至少设置一台，对应工件检测仪(3)和环形轨道(2)设置后机械抓取部(9)，环形轨道(2)上设置若干工件座(10)，每个工件座(10)对应设置标识件，环形轨道(2)上对应工件座(10)设置定位组件，所述升降组件(6)、横移组件(7)、前机械抓取部(8)、后机械抓取部(9)、环形轨道(2)和定位组件均与控制***(4)相连。
2.根据权利要求1所述的全自动驭料分拣***，其特征在于，所述工件仓(5)包括工件托板(11)，工件托板(11)底部连接升降组件(6)动作端，升降组件(6)通过底座(12)固定在直线滑轨(13)上，直线滑轨(13)固定在机架(1)上，机架(1)上同时固定横移组件(7)，横移组件(7)动作端连接底座(12)。
3.根据权利要求1所述的全自动驭料分拣***，其特征在于，所述前机械抓取部(8)包括升降件(14)、旋转件(15)和抓取件(16)，所述抓取件(16)包括前后两组，两组抓取件(16)对称安装在旋转件(15)两侧，旋转件(15)安装在升降件(14)上，后机械抓取部(9)结构与前机械抓取部(8)相同。
4.根据权利要求1所述的全自动驭料分拣***，其特征在于，所述定位组件包括定位块(17)和驱动件(18)，所述定位块(17)对应工件座(10)设于环形轨道(2)外侧，定位块(17)上设置凹槽，所述驱动件(18)动作端铰接联动板(19)，转轴(20)穿过联动板(19)并与其固定连接，转轴(20)两端通过轴座固定在环形轨道(2)一侧，转轴(20)上对应定位块(17)设置定位立柱(21)。
5.根据权利要求1所述的全自动驭料分拣***，其特征在于，所述工件仓(5)对应横移组件(7)和升降组件(6)分别设置位置传感器，所述工件座(10)上分别设置到位检测开关，设定其中一个到位检测开关为原点起始位，所有位置传感器和到位检测开关均与控制***(4)相连。
6.根据权利要求1所述的全自动驭料分拣***，其特征在于，所述环形轨道(2)包括驱动部、从动部、同步带和环形导轨，驱动部和被动部安装有同步带轮，同步带轮上安装同步带，同步带上安装环形导轨，环形导轨通过连接扣与工件座(10)连接。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的全自动预料分拣***的驭料分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，***上电，机械抓取部停留在初始位置，环形轨道(2)进行原点复位，标识件记录工件座(10)编号信息，控制***(4)获取各工件座(10)编号信息，并通过定位组件对工件座(10)进行定位；
第二步，检测环形轨道(2)原点处工件座(10)是否有工件，若没有，前机械抓取部(8)从工件存取部抓取工件放置到工件座(10)上，若有，前机械抓取部(8)将已检测工件放回工件存取部并从工件存取部抓取待检测工件放置到工件座(10)上，与此同时，检测后机械抓取部(9)对应的工件座(10)及工件检测仪(3)上是否有工件，若两者都没有，后机械抓取部(9)不动作，若工件座(10)上有未检测的工件，工件检测仪(3)上无工件，后机械抓取部(9)将未检测的工件转移到工件检测仪(3)上；若工件座(10)上有未检测的工件，工件检测仪(3)上有检测过工件，后机械抓取部(9)把未检测的工件放到工件检测仪(3)上，把检测过的工件放到工件座(10)上，若只有工件座(10)上有检测过的工件，后机械抓取部(9)不会动作；
第三步，当前、后组机械抓取部完成动作后，环形轨道(2)继续运行，当工件检测仪(3)检测完成后，向控制***(4)发出已完成信号，由后机械抓取部(9)将检测完的工件转移至工件座(10)，控制***(4)确定当前工件座(10)编号信息，并将该工件座(10)上的工件送入合适的工件仓；
第四步，整个环形轨道(2)按顺序运行，直到环形轨道(2)复位后，向控制***(4)发出原点回归完成信号，进入下一个循环。
8.根据权利要求7所述的驭料分拣方法，其特征在于，所述工件仓(5)包括待检测工件仓和至少两个品级工件仓，待检测工件仓用于存放待检测工件，检测完成的工件根据其检测结果放入对应品级的工件仓(5)内，各工件仓(5)共用横移组件(7)，各工件仓(5)升降组件(6)相互独立。
9.根据权利要求7所述的驭料分拣方法，其特征在于，所述第二步中，为保证前机械抓取部(8)能够顺利抓取或放回工件，需要采用横移组件(7)和升降组件(6)对各工件仓(5)位置进行调节。
10.根据权利要求7所述的驭料分拣方法，其特征在于，所述前机械抓取部(8)包括升降件(14)、旋转件(15)和抓取件(16)，所述抓取件(16)包括前后两组，两组抓取件(16)对称安装在旋转件(15)两侧，旋转件(15)安装在升降件(14)上，转移工件时，升降件(14)下落，抓取件(16)到达工件位置，抓取件(16)抓取工件，升降件(14)上升归位后旋转件(15)旋转180度，升降件(14)再次下落，抓取件(16)打开，将工件放置在目标位置。
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