分拣装置和硅钢片分拣系统

技术领域

本发明涉及试样分拣技术领域，特别是涉及分拣装置和硅钢片分拣系统。

背景技术

硅钢片是电力、电子、新能源汽车和军事工业等不可缺少的重要软磁合金，常用来制作各种变压器、电动机和发电机的铁芯。硅钢片的生产工艺较为复杂，为了保证其性能参数，需要对生产完成后的硅钢片进行检测。在传统的检测工序中，通常是将一摞硅钢片分拣到两个不同的储料槽中进行分组，再将硅钢片分送至检测设备，目前一般采用人工作业的方式或者利用机械装置对硅钢片进行分拣。

然而在实际生产中，硅钢片试样通常是液压冲剪或激光切割后堆叠放置在上料盒中的，在上一道工序的液压冲剪或激光切割制样环节，设备的运行难免有轻微的油渍附着在硅钢片试样上，导致相邻两片试样容易粘连在一起。此外，硅钢片试样在制样过程中容易产生毛刺，试样的毛刺会加重相邻试样的粘连。例如，冲剪刀具的磨损会导致制样产生毛刺，由于生产单位对刀具磨损程度导致的更换有严格的要求，刀具使用越久，生产的试样毛刺越严重。如果是激光切割，在切割厚的试样或者气压偏低时，切割出来的试样毛刺也会比较严重。另外，一些钢卷对应的试样需要退火处理后再进行磁性能检测，经过高温退火处理后的试样也容易发生粘连的情况。因此，在实现本申请的过程中，发明人发现采用传统的人工作业的方式或者利用现有机械装置对硅钢片进行分拣，仍存在着分拣效率不高的技术问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种分拣装置和硅钢片分拣系统，无需再专门判断试样是否粘连，就能够有效地处理试样粘连时的分拣工作，更有效地提高试样分拣效率。

一种分拣装置，包括：安装结构，用于连接移载机构；第一取样器，固定设于安装结构的一端，用于吸取样片；缓冲件，设于安装结构远离第一取样器所在的另一端，用于对样片限位缓冲；第二取样器，设于安装结构，位于第一取样器与缓冲件之间且在样片的法向上可移动，用于吸取样片并通过破坏样片与粘连的另一样片之间的真空环境分离样片。

上述的分拣装置，在样片分拣的过程中，第一取样器和第二取样器吸取样片，此时缓冲件会顶住样片端部，即可将样片牢靠吸取而进行分拣。对于粘连的两片样片，则在吸取样片时，可通过第二取样器沿当前吸取的样片的法向提起样片，而此时由于样片两端由第一取样器和缓冲件固定限位，因此样片在第二取样器的提拉作用下被强制形变，而破坏样片与粘连的另一样片之间的真空环境，使得样片与粘连的下一片待抽取样片分离，其中，缓冲件的限位缓冲作用可避免样片发生永久形变而影响样片本身特性。粘连样片分离后，第二取样器即可回复至吸取时的原位置，以撤销样片的形变并进行正常分拣。如此，无需人工判断并分离粘连样片，即可通过机械的方式完成分离及分拣，达到了更有效地提高样片分拣效率的目的。

在其中一个实施例中，第二取样器包括分离驱动器和真空吸盘，分离驱动器装设于安装结构，真空吸盘装设于分离驱动器，分离驱动器用于带动真空吸盘在样片的法向上的移动，真空吸盘用于吸取样片。

在其中一个实施例中，分离驱动器为气动滑台或步进电机驱动台。

在其中一个实施例中，第一取样器包括真空吸盘。

在其中一个实施例中，缓冲件包括顶杆导向块、顶杆和形变缓冲器，顶杆导向块固定设于安装结构，顶杆设于顶杆导向块且在样片的法向上可移动，形变缓冲器装设于顶杆导向块与顶杆之间。

在其中一个实施例中，形变缓冲器为弹簧。

在其中一个实施例中，安装结构为承载基板。

在其中一个实施例中，承载基板上还开设有N个通孔，N为不小于1的正整数。

一种硅钢片分拣系统，包括移载机构、放置槽、分拣槽及上述任一项所述的分拣装置，移载机构、放置槽和分拣槽位于同一分拣工位。

在其中一个实施例中，分拣槽包括第一分拣槽和第二分拣槽。

上述的硅钢片分拣系统，采用以上的分拣装置，在样片分拣的过程中，通过第一取样器和第二取样器吸取样片，此时缓冲件会顶住样片端部，即可将样片牢靠吸取而进行分拣。对于粘连的两片样片，则在吸取样片时，可通过第二取样器沿当前吸取的样片的法向提起样片，而此时由于样片两端由第一取样器和缓冲件固定限位，因此样片在第二取样器的提拉作用下被强制形变，而破坏样片与粘连的另一样片之间的真空环境，使得样片与粘连的下一片待抽取样片分离，其中，缓冲件的限位缓冲作用可避免样片发生永久形变而影响样片本身特性。粘连样片分离后，第二取样器即可回复至吸取时的原位置，以撤销样片的形变并进行正常分拣。如此，无需人工判断并分离粘连样片，即可通过机械的方式完成分离及分拣，达到了更有效地提高样片分拣效率的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中的分拣装置的结构组成示意图；

图2为另一个实施例中的分拣装置的结构组成示意图；

图3为又一个实施例中分拣装置的结构示意图；

图4为一个实施例中硅钢片分拣系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在一个实施例中，参考图1，提供了一种分拣装置100，该分拣装置100包括：安装结构110、第一取样器120、缓冲件130和第二取样器140。安装结构110用于连接移载机构。第一取样器120固定设于安装结构110的一端，用于吸取样片201。缓冲件130设于安装结构110远离第一取样器120所在的另一端，用于对样片201限位缓冲。第二取样器140设于安装结构110，位于第一取样器120与缓冲件130之间且在样片201的法向上可移动，用于吸取样片201并通过破坏样片201与粘连的另一样片201之间的真空环境分离样片201。

上述的分拣装置100，在样片201分拣的过程中，第一取样器120和第二取样器140吸取样片201，此时缓冲件130会顶住样片201的端部，即可将样片201牢靠吸取而进行分拣。对于粘连的两片样片201，则在吸取样片201时，可通过第二取样器140沿当前吸取的样片201的法向提起样片201，而此时由于样片201两端由第一取样器120和缓冲件130固定限位，因此样片201在第二取样器140的提拉作用下被强制形变，而破坏样片201与粘连的另一样片201之间的真空环境，使得样片201与粘连的下一片待抽取样片201分离，其中，缓冲件130的限位缓冲作用可避免样片发生永久形变而影响样片201本身特性。粘连样片201分离后，第二取样器140即可回复至吸取时的原位置，以撤销样片201的形变并进行正常分拣。如此，无需人工判断并分离粘连样片201，即可通过机械的方式完成分离及分拣，达到了更有效地提高样片201分拣效率的目的。

需要说明的是，第一取样器120可选为但不仅限于有源或无源等具有吸取功能的片材吸取设备。同时，第一取样器120在吸取样片201的一端时，缓冲件130对样片201的另一端限位缓冲，以使样片201形变程度减小，避免样片201因第二取样器140的提拉作用而产生永久形变。第二取样器140也可选为但不仅限于有源或无源等具有吸取功能的片材吸取设备，其与第一取样器120不同之处，主要在于第二取样器140在安装结构110上可以沿样片的法向上下可移动，以实现对样片201的提拉分离与复原。

另外，还需说明的是，第一取样器120、缓冲件130和第二取样器140分别与安装结构110之间的连接方式可以有多种方式，例如：第一取样器120在安装结构110上的连接方式可为但不仅限于螺栓连接、卡接、铆接或焊接等，缓冲件130在安装结构110上的连接方式也可为但不仅限于螺栓连接、卡接、铆接或焊接等，第二取样器140在安装结构110上的连接方式也可为但不仅限于螺栓连接、卡接、铆接或焊接等，第二取样器140可以直接通过自身配备的驱动部件实现其相对于安装结构110的移动，或者利用安装结构110上预装的传动部件带动第二取样器140移动。

移载机构为既有的移载设备，用于将分拣装置100吸取的样片201转移至存放这些样片201的分拣槽或区域，安装结构110与该移载机构之间的连接方式也可为但不仅限于螺栓连接、卡接、铆接或焊接等，只要能够实现分拣装置100在移载机构上的可靠装设即可。优选的，安装结构110通过螺栓连接或卡接的方式可拆卸地安装在移载机构的末端。

在一个实施例中，参考图2，进一步地，第二取样器包括分离驱动器141和真空吸盘142。分离驱动器141装设于安装结构110，真空吸盘142装设于分离驱动器141，分离驱动器141用于带动真空吸盘142在样片201的法向上的移动，真空吸盘142用于吸取样片201。

可选地，分离驱动器141在安装结构110上的连接方式可为螺栓连接、卡接、铆接或销接方式等，真空吸盘142在分离驱动器141上的连接方式可为螺栓连接、卡接、铆接或销接方式等，真空吸盘142还可以通过额外设置的安装板间接安装在分离驱动器141上，真空吸盘142与分离驱动器141之间可拆卸，以方便两种部件之间的检修与更换等。

真空吸盘142可以直接采用本领域既有的有源或者无源真空吸盘，具体可以根据样片201的尺寸及其吸取需要来选择。分离驱动器141是固定安装在安装结构110上用以带动真空吸盘142移动的动力设备，可以但不限于是电机驱动或者气缸驱动形式的设备。

更进一步地，分离驱动器141为气动滑台或步进电机驱动台。具体的，可以采用本领域既有的气动滑台来驱动真空吸盘142，可以直接通过所在系统的既有PLC控制气动滑台的电磁阀来驱动气动滑台的气缸，以带动真空吸盘142升降运动。或者也采用本领域既有的步进电机带动真空吸盘142升降运动。

在一个实施例中，参考图2，第一取样器120也包括真空吸盘。优选的，第一取样器120也可以直接采用本领域既有的有源或者无源真空吸盘，第一取样器120在安装结构110上的连接方式可为螺栓连接、卡接、铆接、销接或焊接方式等，第一取样器120还可以通过额外设置的安装板间接安装在安装结构110上，第一取样器120与安装结构110之间也可拆卸，以方便第一取样器120的检修与更换等。

具体的，第一取样器120固定在安装结构110上，真空吸盘142固定在气动滑台上，当气动滑台处于最下部位置时，真空吸盘142和第一取样器120处于同一高度，此时吸取样片201，然后气动滑台带动真空吸盘142向上移动，缓冲件130会顶住样片201的另外一端，此时样片201被强制形变，破坏其与下层粘连的样片201之间的真空环境，使两者分离。然后气动滑台再向下移动，带动真空吸盘142下移到原来吸取样片201的位置，也即真空吸盘142和第一取样器120再次处于同一高度，样片201复原到无形变状态。

通过采用上述双真空吸盘与缓冲件130的取样结构设计，可以简洁的结构设计实现高效可靠的试验吸取与粘连样片201分离，保证分拣效率的有效提升。

在一个实施例中，参考图3，缓冲件130包括顶杆导向块131、顶杆132和形变缓冲器133。顶杆导向块131固定设于安装结构110，顶杆132设于顶杆导向块131且在样片201的法向上可移动，形变缓冲器133装设于顶杆导向块131与顶杆132之间。

可以理解，在本实施例中，缓冲件130具体采用上述三个组成部分组成的结构，其中，顶杆导向块131在安装结构110上的连接方式可为螺栓连接、卡接、铆接、或焊接方式等，只要能够实现顶杆导向块131在安装结构110上的固定安装即可。顶杆132可装设在顶杆导向块131内或外预设的安装孔中，使得顶杆132在顶杆导向块131上可移动。顶杆132可以是直径为两头大中间小的圆柱杆或者其他几何形状的杆，也可以是一端部(另一端部可采用插销或螺帽等方式实现在顶杆导向块131上的限位)直径大于而躯干直径的圆柱杆或者其他几何形状的杆，还可以是双杆或者多杆形式组成的混合杆。

形变缓冲器133为限位缓冲功能的元件，例如但不限于弹簧件、气动缓冲件或者缓冲胶套等。具体的，形变缓冲器133位于顶杆导向块131与顶杆132之间，第一取样器120的真空吸盘固定安装在安装结构110上，真空吸盘142固定安装在分离驱动器141(以气动滑台为例)上，顶杆132可在顶杆导向块131内上下移动。当气动滑台处于最下部位置时，两个真空吸盘处于同一高度，此时吸取硅钢片(即样片201)，然后气动滑台带动真空吸盘142向上移动，顶杆132会顶住硅钢片另外一端，此时硅钢片被强制形变，而破坏其与下层粘连的硅钢片之间的真空环境，使两者分离。然后气动滑台再带动真空吸盘142向下移动，使硅钢片复原到无形变状态。

顶杆132上的形变缓冲器133使得在分离较硬、较厚的硅钢片时，形变缓冲器133会被硅钢片的弯曲力压缩，使硅钢片形变程度减小，避免硅钢片发生永久形变而影响后续测试流程及测试结果，从而较为可靠地实现粘连试验的安全、高效分离。

在一个实施例中，进一步的，形变缓冲器133为弹簧。可以理解，通过采用弹簧作为形变缓冲器133，成本低且可靠性好，方便拆装维护。为了避免当前吸取的样片201弯曲时应力影响过大导致样片201的磁性能损耗受到影响，也为了适应不同厚度的样片201的应力影响，配置了弹簧式的缓冲件130提供限位缓冲，使样片201形变较小。可以通过手动调节弹簧的弹力大小来实现所希望的硅钢片的形变程度限制，以应对不同规格硅钢片的分拣工作，适用性较强。

在一个实施例中，参考图3，安装结构110为承载基板。进一步的，安装结构110采用的是如图3所示的承载基板，作为其他部件的安装板，结构简单且稳固性好。

再进一步的，参考图3，承载基板上还开设有N个通孔，N为不小于1的正整数。具体的，承载基板上还开设了通孔，通孔的数量和大小可以根据该板的尺寸确定，可以为承载基板减重，同时也方便捆扎气管(如真空吸盘的气管)和线束(如气动滑台的电缆)等附件，降低装置总重量，节省制作成本同时便于规整附件，避免附件影响分拣工作。

在一个实施例中，参考图3与图4，还提供了一种硅钢片分拣系统200，包括移载机构202、放置槽203、分拣槽204及上文所述的分拣装置100。移载机构202、放置槽203和分拣槽204位于同一分拣工位。

可以理解，移载机构202、放置槽203和分拣槽204在同一分拣工位上的具体位置及安装方式，可以参见本领域中既有分拣工位的各同类部件的位置及安装方式同理理解，移载机构202和分拣装置100均由本领域现有的上位机提供控制，以准确实现预定的分拣动作，第二取样器140的升降动作也可由上位机直接控制，具体可以根据第二取样器140所采用的驱动部件自身所需的控制信号，采用该驱动部件本身既有的驱动方式直接提供其动作控制功能，方便快捷且成本低。

放置槽203为待分拣的硅钢片叠放的槽位，分拣槽204则为分拣出来的硅钢片叠放的槽位，其可以设置一个或者两个以上，具体可以根据实际分拣需要来选择。

上述的硅钢片分拣系统200，采用以上的分拣装置100，在样片分拣的过程中，通过第一取样器120和第二取样器140吸取样片，此时缓冲件130会顶住样片端部，即可将样片牢靠吸取而进行分拣。对于粘连的两片样片，则在吸取样片时，可通过第二取样器140沿当前吸取的样片的法向提起样片，而此时由于样片两端由第一取样器120和缓冲件130固定限位，因此样片在第二取样器140的提拉作用下被强制形变，而破坏样片与粘连的另一样片之间的真空环境，使得样片与粘连的下一片待抽取样片分离，其中，缓冲件130的限位缓冲作用可避免样片发生永久形变而影响样片本身特性。粘连样片分离后，第二取样器140即可回复至吸取时的原位置，以撤销样片的形变并进行正常分拣。如此，无需人工判断并分离粘连样片，即可通过机械的方式完成分离及分拣，达到了更有效地提高样片分拣效率的目的。

在一个实施例中，进一步的，如图4所示，分拣槽204包括第一分拣槽2041和第二分拣槽2042。具体的，在本实施例中，设置了两个分拣槽，硅钢片成组叠放在放置槽203中，移载机构202带动分拣装置100将放置槽203中的硅钢片分拣为单片后放置于第一分拣槽2041和第二分拣槽2042中，可实现成组硅钢片按序交错分拣为两组，方便后续工序中上料机器人的触手每次吸取两片样片使用，从而更好地提高分拣效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“法向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。