本發(fā)明涉及球形物料生產(chǎn)設(shè)備，尤其是一種球形物料送檢分類裝置的分類機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

至2005年，我國淡水珍珠年產(chǎn)量達(dá)到1500t左右，約占世界珍珠產(chǎn)量的95％以上。目前整個(gè)行業(yè)所采用的分級(jí)方法基本仍停留在人工檢測(cè)階段，企業(yè)需要大量人員以肉眼觀察的方式對(duì)珍珠的等級(jí)進(jìn)行分類。

然而珍珠體積小數(shù)量多，分級(jí)工作負(fù)荷大易疲勞，檢測(cè)需要有經(jīng)驗(yàn)的工人，且結(jié)果易受主觀因素影響，增加了珍珠生產(chǎn)企業(yè)的成本，也不利于質(zhì)量的控制。

養(yǎng)殖珍珠分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 187-2008明確了養(yǎng)殖珍珠的定義、分類、質(zhì)量等標(biāo)準(zhǔn)，使出口分級(jí)檢驗(yàn)制度成為可能，對(duì)珍珠的快速分級(jí)成為企業(yè)的重點(diǎn)之一。

這對(duì)基于視覺的檢測(cè)分類提出了要求，然而目前缺乏經(jīng)濟(jì)實(shí)用并能有效結(jié)合視覺檢測(cè)對(duì)球形物料進(jìn)行分類的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服已有球形物料分類采用人工分揀方式的精度低、生產(chǎn)效率較低、成本較大的不足，本發(fā)明提供一種精度較高、生產(chǎn)效率較高、成本較低的球形物料送檢分類裝置的分類機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種球形物料送檢分類裝置的分類機(jī)構(gòu)，包括分類通道，所述分類通道的入口與球形物料分類器的出料工位相接，所述分類通道內(nèi)安裝閘門，所述分類通道與輸送橡膠軟管連接，所述輸送橡膠軟管端部位于旋轉(zhuǎn)臂上，所述旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)軸與用于帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂擺動(dòng)的分類驅(qū)動(dòng)組件連接，所述輸送橡膠軟管的出口與分類橡膠軟管陣列相接，且所述分類橡膠軟管陣列的上部開口以所述旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)軸為圓心呈弧形布置，所述分類橡膠軟管陣列與不同型號(hào)球形物料對(duì)應(yīng)的盒子陣列相接。

進(jìn)一步，所述分類驅(qū)動(dòng)組件包括第一同步輪、第二同步輪和分類電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)軸上安裝第一同步輪，所述第一同步輪通過同步帶與所述第二同步輪連接，所述第二同步輪與所述分類電機(jī)的輸出軸連接。

再進(jìn)一步，所述出料工位一側(cè)設(shè)置氣嘴，所述出料工位的另一側(cè)設(shè)置分類通道，所述氣嘴固定在機(jī)架上，所述氣嘴位于所述頂桿的側(cè)邊。

所述球形物料分類器為基于機(jī)器視覺的球形物料分類器，包括有外罩、光源、內(nèi)鍍膜鏡片和攝像頭，所述攝像頭與用以根據(jù)球形物料不同角度的圖片對(duì)球形物料進(jìn)行分類的分類處理模塊連接，所述分類處理模塊的輸出端與所述分類機(jī)構(gòu)的執(zhí)行器連接。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：配合視覺檢測(cè)完成對(duì)球形物料的檢測(cè)和分類，實(shí)現(xiàn)了球形物料的自動(dòng)化分揀，有效解決了目前球形物料加工過于依賴人工檢測(cè)的問題，保證了分級(jí)質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率并降低了企業(yè)成本。

附圖說明

圖1為球形物料送檢分類裝置的示意圖；

圖2為送檢機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖3為分類機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4為分類通道中閘門開關(guān)狀態(tài)示意圖；

圖5為送檢機(jī)構(gòu)的初始位置示意圖；

圖6為送檢機(jī)構(gòu)的上升到檢測(cè)狀態(tài)過程的位置示意圖；

圖7為送檢機(jī)構(gòu)的檢測(cè)狀態(tài)的位置示意圖；

圖8為應(yīng)用機(jī)器視覺的球形物料分類檢測(cè)器的剖面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參照?qǐng)D1～圖8，一種球形物料送檢分類裝置分類機(jī)構(gòu)，包括分類通道36，所述分類通道36的入口與球形物料分類器2的出料工位相接，所述分類通道內(nèi)安裝閘門33，所述分類通道與輸送橡膠軟管5連接，所述輸送橡膠軟管5端部位于旋轉(zhuǎn)臂38上，所述旋轉(zhuǎn)臂38的轉(zhuǎn)軸與用于帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂擺動(dòng)的分類驅(qū)動(dòng)組件連接，所述輸送橡膠軟管5的出口與分類橡膠軟管陣列8相接，且所述分類橡膠軟管陣列8的上部開口以所述旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)軸為圓心呈弧形布置，所述分類橡膠軟管陣列8與不同型號(hào)球形物料對(duì)應(yīng)的盒子陣列10相接。

所述分類驅(qū)動(dòng)組件包括第一同步輪6、第二同步輪和分類電機(jī)35，所述旋轉(zhuǎn)臂38的轉(zhuǎn)軸上安裝第一同步輪，所述第一同步輪通過同步帶與所述第二同步輪連接，所述第二同步輪與所述分類電機(jī)的輸出軸連接。

所述出料工位一側(cè)設(shè)置氣嘴3，所述出料工位的另一側(cè)設(shè)置分類通道36，所述氣嘴3固定在機(jī)架上，所述氣嘴3位于所述頂桿17的側(cè)邊。

所述球形物料分類器為基于機(jī)器視覺的球形物料分類器，包括有外罩39、光源40、內(nèi)鍍膜鏡片44和攝像頭47，所述攝像頭47與用以根據(jù)球形物料不同角度的圖片對(duì)球形物料進(jìn)行分類的分類處理模塊連接，所述分類處理模塊的輸出端與所述分類機(jī)構(gòu)的執(zhí)行器連接。

本實(shí)施例的分類機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的球形物料送檢分類裝置，包括用以對(duì)球形物料進(jìn)行分類的球形物料分類器2，所述送檢分類器還包括用以將待分類球形物料送入所述球形物料分類器的送檢機(jī)構(gòu)和用以將按照球形物料分類器確定的類型實(shí)現(xiàn)分類出料的分類機(jī)構(gòu)；

所述送檢機(jī)構(gòu)包括斗狀容器15、頂桿17和用以帶動(dòng)頂桿伸縮的送檢驅(qū)動(dòng)組件，所述頂桿15的上端設(shè)有供一顆球形物料放置的工位，所述斗狀容器15用于放置待分類球形物料，所述斗狀容器15位于所述球形物料分類器2的下方，所述頂桿17穿過所述斗狀容器15的底部，上升后的頂桿17依次穿過所述斗狀容器15的頂部開口與所述球形物料分類器2的底部送檢入口到達(dá)所述球形物料分類器2的識(shí)別工位，所述頂桿17與所述送檢驅(qū)動(dòng)組件連接。

進(jìn)一步，所述送檢驅(qū)動(dòng)組件為類曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和送檢電機(jī)16，所述類曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括連桿27和轉(zhuǎn)輪26，所述送檢電機(jī)16的輸出軸上安裝所述轉(zhuǎn)輪26，所述轉(zhuǎn)輪26上可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝所述連桿27的下端，所述連桿27的上端可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在軸套29上，所述頂桿17的下部與所述軸套29連接。當(dāng)然，也可以采用其他驅(qū)動(dòng)方式。

再進(jìn)一步，所述軸套29的內(nèi)圈安裝直線軸承30，所述頂桿17的下部可上下滑動(dòng)地套裝在所述直線軸承30上，所述頂桿17的中部套裝彈簧31，所述彈簧31的下端抵觸在所述直線軸承30的上端，所述彈簧31的上端抵觸在所述頂桿17中部的臺(tái)階上。

更進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)輪26上擰有螺絲25，所述機(jī)架上安裝用于與螺絲配合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪位置檢測(cè)的接近開關(guān)23。

所述頂桿17的頂部設(shè)有供球形物料放置的凹槽，所述頂桿17呈中空狀，所述頂桿底部設(shè)有負(fù)壓管，所述負(fù)壓管通過電磁閥組12與真空發(fā)生器11連接。

所述斗狀容器15的兩側(cè)裝有用來使容器內(nèi)球形物料均勻的震動(dòng)電機(jī)18和用于檢測(cè)容器內(nèi)球形物料是否少于預(yù)設(shè)量的光電傳感器19。

所述斗狀容器15通過緩震器20固定在機(jī)架上，在斗狀容器15中有一片用于卸料的插拔擋板。

所述分類裝置還包括料盤1，所述料盤1的容器壁底部設(shè)有對(duì)應(yīng)球形物料大小的通孔，所述料盤1底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)組件，所述料盤1底部的通孔位于斗狀容器15的上部進(jìn)料口上方。

本實(shí)施例中，下料機(jī)構(gòu)是一個(gè)可由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)底部旋轉(zhuǎn)的容器，以下稱料盤1。料盤的容器壁底部有對(duì)應(yīng)球形物料大小的通孔，用于存儲(chǔ)待檢球形物料，底部旋轉(zhuǎn)可使料盤內(nèi)球形物料從通孔中流出。

送檢機(jī)構(gòu)是由斗狀容器15和一類曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成。斗狀容器15通過緩震器20固定在機(jī)架上，兩側(cè)裝有振動(dòng)電機(jī)18和光電傳感器19，振動(dòng)電機(jī)18用來使容器內(nèi)球形物料均勻，光電傳感器19用來使容器內(nèi)保持有一定量的球形物料，在斗狀容器15中有一片用于卸料的插拔擋板。類曲柄滑塊送檢機(jī)構(gòu)由固定在機(jī)架上的直線軸承30、頂桿17、及連桿27和轉(zhuǎn)輪26組成，由連接在轉(zhuǎn)輪26上的送檢電機(jī)16(選擇部步進(jìn)電機(jī))驅(qū)動(dòng)。頂桿17上有彈簧31。轉(zhuǎn)輪26上擰有螺絲25，設(shè)置接近開關(guān)23進(jìn)行檢測(cè)以確定轉(zhuǎn)輪位置。所述送檢電機(jī)16安裝在電機(jī)座24上，所述電機(jī)座24固定在機(jī)架上，所述接近開關(guān)安裝在電機(jī)座24上。所述軸套29通過插銷和軸承與所述連桿27的上端連接，所述頂桿靠近下端出設(shè)置墊片28。所述斗狀容器15的底部設(shè)置法蘭式直線軸承21，所述法蘭式直線軸承21安裝在軸承座32上，所述軸承座32固定在機(jī)架上，所述頂桿17穿過所述法蘭式直線軸承21。

分類機(jī)構(gòu)由氣嘴3、微型氣缸4、分類電機(jī)35、皮帶和同步帶輪6、橡膠軟管5、分類通道36等組成。氣嘴3固定在機(jī)架上，用于使球形物料進(jìn)入分類通道。微型氣缸4固定在分類通道36上，可帶動(dòng)連接在氣缸頭部閘門33，閘門33打開即分類通道36貫通。分類電機(jī)(選用步進(jìn)電機(jī))安裝在機(jī)架上，通過同步帶輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂38運(yùn)動(dòng)到分類通道中不同的位置完成通道出口的變換來實(shí)現(xiàn)分類的功能，其中橡膠軟管5與分類通道和旋轉(zhuǎn)臂相連。各分類通道出口裝有容器來存儲(chǔ)分完類的球形物料。

檢測(cè)裝置是一個(gè)基于視覺的球形物料檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置有外罩來隔絕外部光線，內(nèi)有光源、內(nèi)鍍膜鏡片、攝像頭。檢測(cè)時(shí)需要把球形物料送到檢測(cè)位置，攝像頭通過鏡片反射獲取包含球形物料不同角度的一幅圖片。

機(jī)箱有上箱體和下箱體組成。上箱體用于機(jī)械機(jī)構(gòu)、工控機(jī)與單片機(jī)等控制部分的安裝，下箱體用于儲(chǔ)物和作為上箱體支架的作用。

上述的球形物料送檢分類機(jī)構(gòu)，料盤的通孔與斗狀容器連通。

本實(shí)施例的工作過程：斗狀容器15內(nèi)需要有一定量的球形物料，對(duì)射光電傳感器19檢測(cè)到斗狀容器15內(nèi)球形物料達(dá)不到需求的量時(shí)，料盤1的底部旋轉(zhuǎn)使存儲(chǔ)的待檢球形物料掉入斗狀容器15中，直到斗狀容器內(nèi)球形物料量滿足工作要求。斗裝容器15上裝有震動(dòng)電機(jī)18，使工作時(shí)容器內(nèi)球形物料有良好的流動(dòng)性，而不至于滯留在容器一邊。

送檢步進(jìn)電機(jī)16接收到檢測(cè)裝置2的信號(hào)后開始工作，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪26旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)類曲柄滑塊送料機(jī)構(gòu)(圖2)運(yùn)動(dòng)，并通過接近開關(guān)23和螺釘25來確定轉(zhuǎn)輪26每圈的絕對(duì)位置來消除運(yùn)行位置的累積誤差。類曲柄滑塊送檢機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)輪25、插銷與軸承22、連桿27、墊圈28、軸套29、直線軸承30、彈簧31、頂桿17組成，類曲柄滑塊送檢機(jī)構(gòu)也可以是其它導(dǎo)軌式氣缸式的上下送檢機(jī)構(gòu)。

頂桿17中心有通孔，頂端有凹槽，當(dāng)送檢機(jī)構(gòu)位于狀態(tài)一(圖5)時(shí)，斗狀容器中的一顆且只有一顆會(huì)被置于頂桿17頂部的凹槽上，此時(shí)真空發(fā)生器11工作，使頂桿17中的通孔帶有負(fù)壓，吸附球形物料。然后隨著送檢步進(jìn)電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)，頂桿把凹槽上的球形物料從斗狀容器送往檢測(cè)裝置2。當(dāng)頂桿到達(dá)檢測(cè)位置時(shí)，即狀態(tài)二(圖6)，頂桿17被檢測(cè)裝置2頂住，保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)檢測(cè)裝置開始檢測(cè)。而送檢步進(jìn)電機(jī)16仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧31被壓縮，使頂桿在檢測(cè)位置保持一段時(shí)間供檢測(cè)裝置2對(duì)球形物料進(jìn)行檢測(cè)。繼而連桿27到達(dá)最高點(diǎn)(圖7)，并隨著送檢步進(jìn)電機(jī)16旋轉(zhuǎn)，頂桿17下降并最終回到狀態(tài)一(圖5)，完成一次送檢過程。

在如上所述的送檢過程中，當(dāng)頂桿17達(dá)到檢測(cè)位置檢測(cè)完畢后下降的過程中，氣嘴3吹氣，使頂桿17上的球形物料進(jìn)入分類通道36中，最后到達(dá)分類通道延伸段37中等待檢測(cè)結(jié)果。然后分類步進(jìn)電機(jī)35根據(jù)檢測(cè)結(jié)果通過同步帶輪6轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂38使與之連接的橡膠軟管5轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過對(duì)射光電傳感陣列7確定停止的位置，停止的位置對(duì)應(yīng)橡膠軟管陣列8中的一根軟管，每一根軟管對(duì)應(yīng)一種球形物料所需分類的類別。旋轉(zhuǎn)臂38到達(dá)停止位置時(shí)，微型氣缸4通氣打開閘門33，此狀態(tài)如圖4所示。當(dāng)閘門33打開后球形物料落入橡膠軟管5中，然后掉入橡膠軟管陣列8中對(duì)應(yīng)此類的軟管中，然后調(diào)入到盒子陣列10中，即每一個(gè)盒子對(duì)應(yīng)一類球形物料的存儲(chǔ)。完成分類動(dòng)作。