钢球筛选上料系统的制作方法

1.本实用新型涉及选料装置技术领域，具体讲的是钢球筛选上料系统。


背景技术：

2.钢球是精密机械上重要的基础零部件，因此对钢球尺寸的要求比较严格。但是，生产线上的钢球尺寸有很多种型号，而供应商来料、员工上料、材料清洗和仓储过程中可能会存在不同型号的钢珠混料的风险，而且供应商提供的钢球也可能会出现个别尺寸偏差的情况。为了避免不符合尺寸标准的钢球影响产品质量，在使用钢球时会事先进行筛选。
3.现有的筛选钢球型号的方式通常为人工识别包装标识或相机识别钢球尺寸。人工识别效率低且容易出现错误，风险较大，从而导致产品不良率较高。ccd相机识别效率高、风险低，但是成本较高，不适合小型加工企业的生产。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提供一种成本较低且能够准确筛分钢球的钢球筛选上料系统。
5.本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的钢球筛选上料系统：包括自上而下依次设置的第一筛选机构、第二筛选机构和上料机构；所述第一筛选机构用于筛分出大于预设尺寸范围上限的钢球，并将小于预设尺寸范围上限的钢球输送至第二筛选机构，所述第二筛选机构用于筛分出小于预设尺寸范围下限的钢球，并将符合预设尺寸范围的钢球输送至上料机构，所述上料机构用于缓存符合预设尺寸的钢球，并将钢球输送至使用区；
6.所述第一筛选机构包括第一钢球管道、第二钢球管道、第一转运管道、第一吹气管道、第一驱动单元和第一转运块，所述第一转运块上设有贯穿其上下端面的第一筛选通道；当第一转运块位于第一位置时，第一筛选通道的上下两端分别与第一钢球管道、第二钢球管道相连通；当第一转运块位于第二位置时，第一筛选通道的上下两端分别与第一转运管道、第一吹气管道相连通；所述第一驱动单元与第一转运块连接，用于驱动第一转运块在相应的第一位置和第二位置之间切换；
7.所述第二筛选机构包括第三钢球管道、第二转运管道、第二吹气管道、第二驱动单元和第二转运块，所述第二转运块上设有贯穿其上下端面的第二筛选通道；当第二转运块位于第一位置时，第二筛选通道的上下两端分别与第二钢球管道、第三钢球管道相连通；当第二转运块位于第二位置时，第二筛选通道的上下两端分别与第二转运管道、第二吹气管道相连通；所述第二驱动单元与第二转运块连接，用于驱动第二转运块在相应的第一位置和第二位置之间切换。
8.采用以上结构后，本实用新型的钢球筛选上料系统与现有技术相比，具有以下优点：
9.初始状态时第一转运块位于相应的第一位置。当供给一个钢球经第一钢球管道进
入第一筛选通道时，若钢球的直径尺寸大于第一筛选通道下端开口的内径尺寸，则钢球卡在第一筛选通道中，此时第一驱动单元驱动第一转运块移动至相应的第二位置，第一吹气管道吹气并将第一筛选通道中的钢球吹入第一转运管道内，钢球经第一转运管道落入大号钢球料箱中；最后第一驱动单元驱动第一转运块复位至相应的第一位置。若钢球的直径尺寸小于或等于第一筛选通道下端开口的内径尺寸，则钢球穿过第一筛选通道并落入第二钢球管道内；穿过第一筛选通道并落入第二钢球管道内的钢球，会沿着第二钢球管道落入第二筛选通道内，若钢球的直径尺寸小于等于第二筛选通道下端开口的内径尺寸，则钢球穿过第二筛选通道落入第三钢球管道内，并沿第三钢球管道落入小号钢球料箱中；若钢球的直径尺寸大于第二筛选通道下端开口的内径尺寸，则钢球卡在第二筛选通道中，此时第二驱动单元驱动第二转运块移动至相应的第二位置，第二吹气管道吹气并将第二筛选通道中的钢球吹入第二转运管道内，钢球经第二转运管道进入上料机构缓存，随后第二驱动单元驱动第二转运块复位至相应的第一位置。
10.通过第一筛选机构可以筛分出大于预设尺寸范围上限的钢球，并将不大于预设尺寸范围上限的钢球输送至第二筛选机构，再第二筛选机构用于筛分出小于预设尺寸范围下限的钢球，最后将符合预设尺寸范围的钢球输送至上料机构缓存，该钢球筛选上料系统能够准确筛除掉不符合要求的钢球，准确率高，且设备的生产成本低，满足小型加工企业的生产需求。
11.作为优选，第一筛选机构还包括第一基座，所述第一基座上设有沿其长度方向延伸的第一滑槽，所述第一转运块滑动连接在所述第一滑槽内；所述第一基座上设有沿其高度方向延伸且贯穿第一基座上下端面的第一通道和第二通道，所述第一通道、第二通道均与第一滑槽相连通；所述第一钢球管道、第二钢球管道分别连接在第一通道的上下端，所述第一转运管道、第一吹气管道分别连接在第二通道的上下端。
12.作为优选，第二筛选机构还包括第二基座，所述第二基座上设有沿其长度方向延伸的第二滑槽，所述第二转运块滑动连接在所述第二滑槽内；所述第二基座上设有沿其高度方向延伸且贯穿第二基座上下端面的第三通道和第四通道，所述第三通道、第四通道均与第二滑槽相连通；所述第二钢球管道、第三钢球管道分别连接在第三通道的上下端，所述第二转运管道、第二吹气管道分别连接在第四通道的上下端。
13.作为优选，所述第一滑槽的第一位置处设有第一检测单元，所述第一滑槽的第二位置处设有第二检测单元，所述第一检测单元、第二检测单元均与控制器连接；当第一检测单元检测到第一筛选通道内卡有钢球后，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第一驱动单元推动第一转运块移动至第二位置，此时第二检测单元检测到第一筛选通道内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第一吹气管道打开，将钢球吹入第一转运管道内；所述第二滑槽的第一位置处设有第三检测单元，所述第二滑槽的第二位置处设有第四检测单元，所述第三检测单元、第四检测单元均与控制器连接；当第三检测单元检测到第二筛选通道内卡有钢球后，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第二驱动单元推动第二转运块移动至第二位置，此时第四检测单元检测到第二筛选通道内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第二吹气管道打开，将钢球吹入第二转运管道内。通过第一检测单元、第二检测单元与控制器的配合，可以自动控制第一驱动单元的运转及第一吹气管道开关的打开或关闭，无需人工操作，筛选效率高且可以减少用工成本；同理，第三检
测单元、第四检测单元与控制器的配合，也可以自动控制第二驱动单元的运转及第二吹气管道开关的打开或关闭。
14.作为优选，所述第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元和第四检测单元均为对射光纤检测器；所述第一筛选通道和第二筛选通道上均设有供对射光纤穿过的通孔。
15.作为优选，所述上料机构包括第三基座、上料管道、第三吹气管道和第三驱动单元；所述第三基座上设有沿其长度方向延伸的第三滑槽，所述第二转运管道、上料管道、第三吹气管道连接在第三基座上，且均匀第三滑槽相连通；所述第三滑槽内滑动连接有第三转运块，所述第三转运块上设有贯穿其上下端面的钢球转运舱；所述第三驱动单元与第三转运块连接，用于驱动第三转运块在第一位置和第二位置之间切换；当第三转运块位于第一位置时，所述钢球转运舱的上端与第二转运管道相连通，当第三转运块位于第二位置时，所述钢球转运舱的上下两端分别与上料管道、第三吹气管道相连通。当有钢球从第二转运管道落入钢球转运舱内时，第三驱动单元驱动钢球转运舱移动至第二位置，第三吹气管道吹气，钢球通过上料管道输送至使用区。
16.作为优选，所述钢球转运舱呈漏斗形设置，且钢球转运舱下端开口的内径小于符合预设尺寸钢球的外径。这样可以防止钢球落入第三吹气管道内。
17.作为优选，所述第二转运管道靠近第三基座的一段设置为钢球缓存管道，用于存储符合条件的钢球。
18.作为优选，所述钢球缓存通道自上而下间隔设有第一接近开关和第二接近开关，用于检测并控制钢球缓存通道内钢球的数量；当第一接近开关检测到钢球缓存通道内满料时，第一接近开关断开电路，停止钢球筛选动作；当第二接近开关检测到钢球缓存通道内缺料时，第二接近开关连通电路，继续钢球筛选动作。第一接近开关和第二接近开关的设置可以自动控制钢球筛选动作，避免钢球缓存通道内缓存过多的钢球数量。
19.作为优选，所述钢球缓存通道上的第一接近开关和第二接近开关之间的距离可调节。这样可以根据实际需求，改变钢球缓存通道能够缓存钢球的数量。
附图说明
20.图1为本实用新型中第一筛选机构的结构示意图。
21.图2为本实用新型中第一筛选机构的半剖图。
22.图3为本实用新型中第二筛选机构的结构示意图。
23.图4为本实用新型中第二筛选机构的半剖图。
24.图5为本实用新型中上料机构的结构示意图。
25.图6为本实用新型中上料机构的半剖图。
26.附图标记：
27.1、第一筛选机构，100、第一钢球管道，101、第二钢球管道，102、第一转运管道，103、第一吹气管道，104、第一驱动单元，105、第一转运块，106、第一筛选通道，107、第一基座，108、第一滑槽，109、第一通道，110、第二通道，111、第一检测单元，112、第二检测单元，113、通孔，2、第二筛选机构，200、第三钢球管道，201、第二转运管道，202、第二吹气管道,203、第二驱动单元,204、第二转运块，205、第二筛选通道，206、第二基座，207、第二滑槽，208、第三通道，209、第四通道，210、第三检测单元，211、第四检测单元，3、上料机构，300、第
三基座，301、上料管道，302、第三吹气管道，303、第三驱动单元，304、第三滑槽，305、第三转运块，306、钢球转运舱，307、钢球缓存管道，308、第一接近开关，309、第二接近开关，310、第五检测单元，311、第六检测单元。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。同时术语“第一”、“第二”等只是为了区分各部件的名称，并没有主次关系，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示；
31.本实用新型公开了一种具有以下结构的钢球筛选上料系统：包括自上而下依次层叠放置在机架(图中未示出)上的第一筛选机构1、第二筛选机构2和上料机构3；第一筛选机构1用于筛分出大于预设尺寸范围上限的钢球，并将小于预设尺寸范围上限的钢球输送至第二筛选机构2，第二筛选机构2用于筛分出小于预设尺寸范围下限的钢球，并将符合预设尺寸范围的钢球输送至上料机构3，所述上料机构3用于缓存符合预设尺寸的钢球，并将钢球输送至使用区。
32.所述第一筛选机构1包括第一基座107、第一钢球管道100、第二钢球管道101、第一转运管道102、第一吹气管道103、第一驱动单元104和第一转运块105。第一基座107上设有沿其长度方向延伸的第一滑槽108，第一转运块105滑动连接在第一滑槽108内；第一基座107上设有沿其高度方向延伸且贯穿第一基座107上下端面的第一通道109和第二通道110，第一通道109、第二通道110均与第一滑槽108相连通；第一钢球管道100、第二钢球管道101分别连接在第一通道109的上下端，第一转运管道102、第一吹气管道103分别连接在第二通道110的上下端。第一转运块105上设有贯穿其上下端面的第一筛选通道106，第一筛选通道106呈漏斗形设置，且只能容纳一个钢球；第一驱动单元104与第一转运块105连接，用于驱动第一转运块105在第一位置和第二位置之间切换。当第一转运块105位于第一位置时，第一筛选通道106的上下两端分别与第一钢球管道100、第二钢球管道101相连通；当第一转运块105位于第二位置时，第一筛选通道106的上下两端分别与第一转运管道102、第一吹气管道103相连通。
33.第一滑槽108的第一位置处设有第一检测单元111，第一滑槽108的第二位置处设有第二检测单元112，第一筛选机构1上的第一检测单元111、第二检测单元112、第一驱动单元104、第一吹气管道103开关均与控制器连接。当第一检测单元111检测到第一筛选通道106内卡有钢球后，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第一驱动单元104推动第一转运块105移动至第二位置，此时第二检测单元112检测到第一筛选通道106内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第一吹气管道103打开，将钢球吹入第一转运管道102内。第一检测单元111和第二检测单元112均为对射光纤检测器，第一筛选通道106上设有供对射光纤穿过的通孔113。对射光纤检测器和控制器(例如plc控制器)均为现有技术，
此处不做详细描述。通过第一检测单元111、第二检测单元112与控制器的配合，可以自动控制第一驱动单元104的运转及第一吹气管道103开关的打开或关闭，无需人工操作，筛选效率高且可以减少用工成本。
34.第二筛选机构2包括第二基座206、第三钢球管道200、第二转运管道201、第二吹气管道202、第二驱动单元203和第二转运块204。第二基座206上设有沿其长度方向延伸的第二滑槽207，第二转运块204滑动连接在第二滑槽207内。第二基座206上设有沿其高度方向延伸且贯穿第二基座206上下端面的第三通道208和第四通道209，第三通道208、第四通道209均与第二滑槽207相连通。第二钢球管道101、第三钢球管道200分别连接在第三通道208的上下端，第二转运管道201、第二吹气管道202分别连接在第四通道209的上下端。第二转运块204上设有贯穿其上下端面的第二筛选通道205，第二筛选通道205呈漏斗形设置，且只能容纳一个钢球；第二驱动单元203与第二转运块204连接，用于驱动第二转运块204在第一位置和第二位置之间切换。当第二转运块204位于第一位置时，第二筛选通道205的上下两端分别与第二钢球管道101、第三钢球管道200相连通；当第二转运块204位于第二位置时，第二筛选通道205的上下两端分别与第二转运管道201、第二吹气管道202相连通。
35.与第一筛选机构1结构相同，第二滑槽207的第一位置处也设有第三检测单元210，第二滑槽207的第二位置处也设有第四检测单元211，第二筛选机构2上的第三检测单元210、第四检测单元211、第二驱动单元203、第二吹气管道202开关也均与控制器连接。当第三检测单元210检测到第二筛选通道205内卡有钢球后，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第二驱动单元203推动第二转运块204移动至第二位置，此时第四检测单元211检测到第二筛选通道205内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第二吹气管道202打开，将钢球吹入第二转运管道201内。第三检测单元210、第四检测单元211也均为对射光纤检测器，第二筛选通道205上也设有供对射光纤穿过的通孔113。
36.上料机构3包括第三基座300、上料管道301、第三吹气管道302和第三驱动单元303。第三基座300上设有沿其长度方向延伸的第三滑槽304，第二转运管道201、上料管道301、第三吹气管道302连接在第三基座300上，且均匀第三滑槽304相连通。第三滑槽304内滑动连接有第三转运块305，第三转运块305上设有贯穿其上下端面的钢球转运舱306；第三驱动单元303与第三转运块305连接，用于驱动第三转运块305在第一位置和第二位置之间切换；当第三转运块305位于第一位置时，钢球转运舱306的上端与第二转运管道201相连通，当第三转运块305位于第二位置时，钢球转运舱306的上下两端分别与上料管道301、第三吹气管道302相连通。
37.与第一筛选机构1结构相同，第三滑槽304的第一位置处也设有第五检测单元310，第三滑槽304的第二位置处也设有第六检测单元311，上料机构3上的第五检测单元310、第六检测单元311、第三驱动单元303、第三吹气管道302开关也均与控制器连接。当有钢球从第二转运管道201落入钢球转运舱306内时，第五检测单元310检测到钢球转运舱306内有钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第三驱动单元303推动第三转运块305移动至第二位置，此时第六检测单元311检测到钢球转运舱306内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第三吹气管道302打开，将钢球吹入上料管道301内，并通过上料管道301输送至使用区。第一吹气管道103、第二吹气管道202、第三吹气管道302均与气泵或外界气源相连通，第一吹气管道103、第二吹气管道202、第三吹气管上的开关均为电磁阀开关，
且均与控制器导线连接。
38.第五检测单元310、第六检测单元311也均为对射光纤检测器，钢球转运舱306上也设有供对射光纤穿过的通孔113。
39.钢球转运舱306呈漏斗形设置，且钢球转运舱306下端开口的内径小于符合预设尺寸钢球的外径，这样可以防止钢球落入第三吹气管道302内，钢球转运舱306只能容纳一个钢球，避免卡住第三转运块305。第二转运管道201靠近第三基座300的一段设置为钢球缓存管道307，用于存储符合条件的钢球。钢球缓存通道自上而下间隔设有第一接近开关308和第二接近开关309，用于检测并控制钢球缓存通道内钢球的数量；当第一接近开关308检测到钢球缓存通道内满料时，第一接近开关308断开电路，停止钢球筛选动作；当第二接近开关309检测到钢球缓存通道内缺料时，第二接近开关309连通电路，继续钢球筛选动作。第一接近开关308和第二接近开关309的设置可以自动控制钢球筛选动作，避免钢球缓存通道内缓存过多的钢球数量。钢球缓存通道上的第一接近开关308和第二接近开关309之间的距离可调节，这样可以根据实际需求，改变钢球缓存通道能够缓存钢球的数量(即缓存通道内钢球的总高度)。
40.本实用新型钢球筛选上料系统的具体筛选流程如下所示：
41.初始状态时第一转运块105位于第一位置，当供给一个钢球经第一钢球管道100进入第一筛选通道106时，若钢球的直径尺寸大于第一筛选通道106下端开口的内径尺寸，则钢球卡在第一筛选通道106中，第一检测单元111检测到第一筛选通道106内卡有钢球后，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第一驱动单元104推动第一转运块105移动至第二位置，此时第二检测单元112检测到第一筛选通道106内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第一吹气管道103打开，将钢球吹入第一转运管道102内，钢球经第一转运管道102落入大号钢球料箱中；最后第一驱动单元104驱动第一转运块105复位至第一位置。若钢球的直径尺寸小于或等于第一筛选通道106下端开口的内径尺寸，则钢球穿过第一筛选通道106并落入第二钢球管道101内；穿过第一筛选通道106并落入第二钢球管道101内的钢球，会沿着第二钢球管道101落入第二筛选通道205内，若钢球的直径尺寸小于等于第二筛选通道205下端开口的内径尺寸，则钢球穿过第二筛选通道205落入第三钢球管道200内，并沿第三钢球管道200落入小号钢球料箱中；若钢球的直径尺寸大于第二筛选通道205下端开口的内径尺寸，则钢球卡在第二筛选通道205中，第三检测单元210检测到第二筛选通道205内卡有钢球后，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第二驱动单元203推动第二转运块204移动至第二位置，此时第四检测单元211检测到第二筛选通道205内的钢球，将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第二吹气管道202打开，将钢球吹入第二转运管道201内，钢球经第二转运管道201进入上料机构3缓存，随后第二驱动单元203驱动第二转运块204复位至第一位置。经第二转运管道201落下的钢球会缓存在钢球缓存通道内，当钢球缓存通道上的第一接近开关308检测到钢球缓存通道内满料时，第一接近开关308断开电路，停止钢球筛选动作(即停止第一筛选机构1和第二筛选机构2的运转)；当第二接近开关309检测到钢球缓存通道内缺料时，第二接近开关309连通电路，继续钢球筛选动作。钢球缓存通道内的钢球会逐个落入钢球转运舱306内，当第五检测单元310检测到钢球转运舱306内有钢球时，会将检测到的信号传输至控制器，控制器控制第三驱动单元303推动第三转运块305移动至第二位置，此时第六检测单元311检测到钢球转运舱306内的钢球，将检测到的
信号传输至控制器，控制器控制第三吹气管道302打开，将钢球吹入上料管道301内，并通过上料管道301输送至使用区。
42.通过第一筛选机构1可以筛分出大于预设尺寸范围上限的钢球，并将不大于预设尺寸范围上限的钢球输送至第二筛选机构2，再第二筛选机构2用于筛分出小于预设尺寸范围下限的钢球，最后将符合预设尺寸范围的钢球输送至上料机构3缓存，该钢球筛选上料系统能够准确筛除掉不符合要求的钢球，准确率高，且设备的生产成本低，满足小型加工企业的生产需求。
43.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。