一种轴套供料装置及其方法

技术领域

本发明涉及生产输料技术领域，尤其涉及一种轴套供料装置及其方法。

背景技术

在打印机的生产过程中，常常需要用到逐个提供轴套，如何从一整袋的轴套散料中整理出逐个的轴套并进行供料，在如今越来越高效的生产需求中，显得越来越重要。

特别是对于轴套本身强度不足的情况，如果在供料过程中多个轴套相互碰撞挤压，可能会出现崩料变形，如果通过机械手逐个抓取，则效率太慢，无法实现快速连续循环供料，而且在小型化设计的潮流下，当轴套体积较小时，机械手不方便抓取，利用直接吹气的方式容易使轴套翻转，转运状态不稳定。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种轴套供料装置及其方法，以解决现有技术中轴套在供料过程中容易出现碰撞挤压崩料变形、转运方向翻转等问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种轴套供料装置，包括：

供料机构，用于放置轴套；

直振机构，至少一部分设于所述供料机构内，用于将供料机构中的轴套通过直振的方式连续呈队列式向前传送；

分料机构，与所述直振机构的出料口连接，用于检测到位的轴套后，将其推向气动输料机构；

气动输料机构，通过控制输出输料气流使单个的所述轴套沿着输料管道向前输送，并沿着水平方向进入缓存推料机构；

缓存推料机构，设有缓存料道，所述缓存料道的顶部用于对接所述输料管道的出口，所述缓存料道供所述轴套在重力作用下沿料道壁面向下非线性滑落，所述缓存料道的底部连接供料推杆，所述供料推杆用于将所述缓存料道底部的轴套逐个横向推出；

在所述输料管道与所述缓存料道的连接处沿气流方向的前端或后端设有排气口。

在一些实施例中，所述缓存料道沿着输料方向包括依次衔接的第一输料段、弧形缓冲段和第二输料段，所述弧形缓冲段至少包括一个弧形支撑坡，所述第一输料段和第二输料段中至少能放置一个完整的轴套。

在一些实施例中，所述第一输料段连接有与大气相通的排气口，所述排气口的至少一部分正对于所述输料管道的出气口。

在一些实施例中，所述输料管道在其与所述第一输料段连接处的后端设有排气口，所述输料管道在排气口之前设有高于所述第一输料段的俯冲段。

在一些实施例中，所述输料气流被配置为使所述轴套在到达第一输料段时水平方向的速度小于0.2m/s。

在一些实施例中，所述缓存推料机构包括到料传感器、满料传感器、第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板连接后内部形成所述缓存料道，所述到料传感器用于检测所述缓存料道的底部是否到料，所述满料传感器用于检测所述缓存料道的顶部是否满料，所述第一支撑板或第二支撑板在对应所述缓存料道处开设有清理窗。

在一些实施例中，所述分料机构包括到位传感器、分料气缸、分料推杆和推杆滑轨，所述分料推杆设有用于固定所述轴套的U型槽，所述分料气缸驱动所述分料推杆在所述推杆滑轨中往复移动、以在第一位置和第二位置之间切换；

在第一位置时，所述分料推杆的U型槽正对于所述直振机构的出料口，所述到位传感器用于检测处于第一位置状态下所述U型槽中是否有轴套；

在第二位置时，所述分料推杆的U型槽将所述轴套输送至所述输料管道的入口前，所述气动输料机构通过所述推杆滑轨的壁面向第二位置状态下的所述轴套输出输料气流。

在一些实施例中，所述直振机构包括伸入所述供料机构内的接料管，所述接料管的至少一段设有顶部敞开的漏斗挡板，所述供料机构包括一垂直放置的供料转盘，所述供料转盘设有多块周向间隔分布的上料板，所述漏斗挡板正对于所述供料转盘的垂直顶部，并用于承接从所述供料转盘顶部掉落的轴套。

第二方面，本申请实施例提供一种应用于如上述轴套供料装置的方法，包括以下步骤：

控制供料机构向直振机构供料，直振机构将轴套按队列式连续向前传送；

检测轴套到位后，将单个轴套推向气动输料机构；

调节输料气流的气动参数和供气频率，吹动轴套沿着输料管道向前输送，并在当轴套到达目的位置后切断气流；

使轴套在重力作用下沿着缓存料道向下滑落，逐个横向推出轴套。

在一些实施例中，还包括以下步骤：

检测所述轴套在缓存料道中是否满料，如已满料，控制停止输出输料气流。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本申请实施例提供的轴套供料装置及其方法，利用供料机构和直振机构将散料状态下的轴套整理成连续队列形式，分料机构在检测有到位的轴套后，逐个地将轴套推向气动输料机构，在气动输料机构中利用输料气流吹动轴套沿着输料管道输送，当轴套被吹动到缓存料道后，轴套失去输料气流的作用，并在重力作用下，沿着缓存料道向下滑落，滑落的轨迹为非线性的，减少轴套垂直掉落所产生的作用力，使得在缓存料道中整齐排列有一列轴套，并由供料推杆逐个横向推出，实现快速连续循环逐个供料，效率高，供料过程可控。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为一种实施例下一种轴套供料装置的整体结构示意图。

图2为一种实施例下一种轴套供料装置中缓存推料机构与输料管道相连的结构示意图。

图3为一种实施例下缓存推料机构在一个视角下的结构示意图。

图4为一种实施例下第一支撑板的结构示意图。

图5是一种实施例下一种轴套供料装置的结构示意图。

图6是图5中A部的局部结构放大示意图。

图7是图5中B部的局部结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

第一方面，参照图1至图4，本实施例提供一种轴套供料装置，包括：

供料机构10，用于放置轴套11，将整袋的轴套11散料倒入供料机构10的供料仓12中，供料机构10将轴套11输送到直振机构20上；

直振机构20，至少一部分设于供料机构10内，用于接收供料机构10传输而来的轴套11，并将供料机构10中的轴套11通过直振的方式连续呈队列式向前传送，至此，整一袋的散料被整理成沿着一个队列方向连续供料；

分料机构30，与直振机构20的出料口连接，用于检测到位的轴套11后，将其推向气动输料机构40，分料机构30只检测队列最前端的一个轴套11，当检测到最前端的轴套11到达预设的检测位置后，沿着垂直于直振输送方向的横移方向逐个将轴套11推向气动输料机构40；

气动输料机构40，当轴套11被横推到气动输料机构40后，通过控制输出输料气流使单个的轴套11沿着输料管道41向前输送，轴套11被输料气流吹动，并沿着水平方向进入缓存推料机构50；

缓存推料机构50，设有缓存料道51，缓存料道51的顶部用于对接输料管道41的出口，轴套11沿着水平方向进入缓存料道51的顶部，缓存料道51供轴套11在重力作用下沿料道壁面向下非线性滑落，缓存料道51的底部连接供料推杆55，当轴套11沿着缓存料道51从其顶部滑落至底部后，供料推杆55用于将缓存料道51底部的轴套11逐个横向推出；

其中，在输料管道41与缓存料道51的连接处沿气流方向的前端或后端设有排气口，将轴套11的供料过程分为两个动力阶段，其中一个是气动阶段，这一阶段是通过输料气流驱动轴套11移动，另一个是自由掉落阶段，这一阶段是通过轴套11自身的重力驱动轴套11滑落，因此为了将这两个动力阶段在动力源上形成隔离，至少包括以下两种实施方式：

结合图1，作为一种实施方式，排气口设置在输料管道41与缓存料道51的连接处的沿气流方向的前端，也即排气口设置在缓存料道51的顶部，输料气流一直将轴套11输送到缓存料道51后，才从排气口泄出，使得轴套11不再受气流作用，至此，轴套11仅受重力作用，并沿着缓存料道51滑落。这种方式的好处在于能有效地将轴套11输送到目标位置后，才排气。

作为另一种实施方式，排气口设置在输料管道41与缓存料道51的连接处的沿气流方向的后端，也即排气口设置在输料管道41的后端，输料气流将轴套11在输料管道41中吹出一段距离后，即从输料管道41的排气口处外泄，轴套11在惯性的作用下会进入缓存料道51，并在重力作用下沿着缓存料道51滑落。这种方式的好处在于节省气源，减少轴套11进入缓存料道51时的冲击力，对轴套11的保护更好。

需要说明的是，气动输料机构40控制输出的输料气流，是按照一定供气频率的，即输料气流并不是一直保持同一气压、速度地吹，而是例如按照10秒3次，每次吹1秒的频率来输出，在有效输出阶段，可以吹动轴套11沿着输料管道41向前输送，而且能保证将轴套11输送到缓存料道51，但是在经过一段距离的输料管道41后，输料气流也会慢慢衰减，动力减弱，通过调节输料气流的气动参数，例如启动气压、速度等，使得轴套11在到达缓存料道51的进口处时，水平方向的速度小于0.2m/s，保证轴套11不会以很高的速度撞击缓存料道51的壁面，提高对轴套11的保护；另外地，在1秒的吹气时间中，其实已经在输料管道41中形成一股高速气柱，虽然这股高速气柱在输送过程中不断摩擦消散，但是为了实现将轴套11输送到位，当轴套11到达目的位置后，仍然会有一小股残余的气柱，此时需要尽快地将其排出，以让轴套11在重力作用下沿着缓存料道51向下滑落，所以在输料管道41或缓存料道51中均可开设排气口，以切断气流对轴套11的气动作用。

在本实施例中，缓存料道51可以有多种形式，其主要起到让轴套11滑落的作用，但是如果让轴套11按照一条直线下滑，此时在末端的速度会比较大，冲量大，如果下方是硬物或者另一个轴套11，则很容易造成碰撞崩料，所以需要通过优化缓存料道51，形成一定的弧形形状，使得轴套11沿着料道壁面向下非线性滑落，以降低末端速度。

可选地，结合图4，缓存料道51沿着输料方向包括依次衔接的第一输料段52、弧形缓冲段53和第二输料段54，弧形缓冲段53至少包括一个弧形支撑坡，第一输料段52和第二输料段54中至少能放置一个完整的轴套11，当轴套11从输料管道41进入到缓存料道51后，先是进入到第一输料段52，第一输料段52用于承接刚进入的轴套11，紧接着轴套11会经过弧形缓冲段53，弧形缓冲段53包括有弧形支撑坡，弧形支撑坡在竖直方向上会给轴套11一定的支撑，并引导轴套11向水平左方向和/或右方向发生位移，将重力势能转化为包括水平方向和竖直方向的动能，通过弧形缓冲段53，有效降低轴套11在下滑到缓存料道51时的速度，最后轴套11进入第二输料段54，再由供料推杆55将轴套11横向推出。

当然地，在一些可能的实施例中，缓存料道51可以是呈S型的形状，具有多个缓冲弯。

综上，在本实施例中，结合上述对排气口的分析，至少具有以下两种实施例：

实施例1：

结合图4，在实施例1中，第一输料段52连接有与大气相通的排气口6，输料气流在将轴套11输送到第一输料段52后，再从排气口6排出，另外地，排气口6的至少一部分正对于输料管道41的出气口，当然地，也包括排气口6与输料管道41的出气口同轴设置的方式，出气口孔径较大，排气口6孔径较小，且排气口6的孔径比轴套11的内孔径小，有利于输料气流从轴套11的内孔直接吹向排气口6，气流切断迅速。

实施例2：

在实施例2中，输料管道41在其与第一输料段52连接处的后端设有排气口，输料管道41在排气口之前设有高于第一输料段52的俯冲段。需要说明的是，此处说的后端，是以气流方向作为标准，沿着气流流动方向，已经经过的地方称为后端，尚未经过的地方称为前端，明显地，输料管道41是处于后端，第一输料段52是处于前端，为了使轴套11能更好更平顺地进入第一输料段52，轴套11在输料管道41中输送时，先进入一段较高的俯冲段，从一个较高的位置冲下来进入第一输料段52，在俯冲段与第一输料段52之间，开设有排气口，即输料气流只负责将轴套11带上俯冲段并以一定速度俯冲下来，然后就从排气口排出，切断输料气流与轴套11之间的作用，使得轴套11在带有一定初速度的情况下，不受外部驱动力作用下进入第一输料段52，这种方式可以使用少量的气源，使轴套11平顺地进入第一输料段52，避免高速碰撞受损。

作为一种可能的实施例，结合图2，缓存推料机构50包括到料传感器55、满料传感器56、第一支撑板57和第二支撑板58，第一支撑板57和第二支撑板58连接后内部形成缓存料道51，到料传感器55对应于第二输料段54的底部，用于检测缓存料道51的底部是否到料，满料传感器56对应于第一输料段52的顶部，用于检测缓存料道51的顶部是否满料，第一支撑板57或第二支撑板58在对应缓存料道51处开设有清理窗59，当到料传感器55检测到轴套11时，控制供料推杆55推出，如果供料推杆55推出速度慢于轴套11到料速度，导致轴套11在缓存料道51中越积越多，直至积满至轴套11叠放至第一输料段52的顶部，当满料传感器56检测到轴套11时，证明缓存料道51中已经不能再放置轴套11了，此时控制停止输出输料气流，等缓存料道51中的轴套11消化到一定程度，再控制输料气流启动，另外地，当轴套11在缓存料道51中卡住无法下落时，可以通过清理窗59伸进去整理或者推动一下轴套11，清理窗59的直径小于轴套11的外径。

另外地，为了进一步提高自动化，使轴套11供料速度自适应下游的生产速度，在到料传感器55、满料传感器56之间还设有中间检测传感器，中间检测传感器设置在中段合适的位置，中间检测传感器与到料传感器55之间的这段缓存料道51可放置3～5个轴套11，是一个正常缓存的数量；

当供料速度大于生产速度时，在停止输出输料气流后，利用满料传感器56和中间检测传感器之间的检测时间与检测信号，可以得出生产速度，也即轴套11的消耗速度，此时可以控制减小输料气流的供气频率，也即降低供料速度，使得供料速度与生产速度相适应。

反之，当供料速度小于生产速度时，中间检测传感器持续一段预设的时间内均没检测到轴套11，证明中间检测传感器与到料传感器55之间并无法积累到一定的缓存数量的轴套11，所以控制加大输料气流的供气频率，也即提高供料速度，使得在缓存料道51中积累可控的轴套11缓存数量。

通过以上的方式，可以在无需人工控制的情况下，让轴套供料装置自动调节供气频率，在缓存料道51中积累可控的轴套11缓存数量，以满足不同的生产需求。

参照图5至图7，在本实施例中，直振机构20包括伸入供料机构10内的接料管21，接料管21的至少一段设有顶部敞开的漏斗挡板22，两块漏斗挡板22呈V字型，供料机构10包括一垂直放置的供料转盘13，供料转盘13设有多块周向间隔分布的上料板14，漏斗挡板22正对于供料转盘13的垂直顶部，并用于承接从供料转盘13顶部掉落的轴套11。当在供料机构10的供料仓12中倒入轴套11散料时，供料转盘13开始转动，上料板14从供料仓12的底部捞起多个轴套11，当上料板14转动到供料转盘13的垂直顶部之前，轴套11会掉落到漏斗挡板22内，漏斗挡板22连接的是直振机构20的接料管21，会将成堆的轴套11整理成一条队列的连续的轴套11，其余重叠的轴套11会自然掉落。当然地，直振机构20还设有挡板，用于格挡立起来的轴套11，保证进入分料机构30的轴套11都是水平放置的轴套11。

在图5中，由于气动输料机构中的气泵及其控制器是常规设备，所以图中未作展示，只显示了一个用于连接气泵的接口，此接口用于连通气泵，并输出输料气流。

分料机构30包括到位传感器31、分料气缸32、分料推杆33和推杆滑轨34，分料推杆33设有用于固定轴套11的U型槽35，分料气缸32驱动分料推杆33在推杆滑轨34中往复移动、以在第一位置36和第二位置37之间切换，第一位置36和第二位置37在推杆滑轨34中沿着直线布置；

在第一位置36时，分料推杆33的U型槽35正对于直振机构20的出料口，直振机构20向U型槽35中输入轴套11，到位传感器31用于检测处于第一位置36状态下U型槽35中是否有轴套11，当检测到后，分料气缸32驱动分料推杆33向前推进，使得分料推杆33从第一位置36切换到第二位置37；

在第二位置37时，分料推杆33的U型槽35将轴套11输送至输料管道41的入口前，气动输料机构40通过推杆滑轨34的壁面向第二位置37状态下的轴套11输出输料气流，输料气流将U型槽35中的轴套11吹入输料管道41。

在这个分料过程中，轴套11始终在U型槽35中，不会掉落，保证在第一位置36和第二位置37之间切换的稳定性。

另外地，分料机构30的分料速度，输料气流的供气频率，缓存推料机构50中供料推杆55的推出速度，可以预先调配至合理的速度，使得各个机构之间的快慢相适应。

第二方面，本申请实施例提供一种应用于如上述轴套供料装置的方法，包括以下步骤：

控制供料机构10向直振机构20供料，直振机构20将轴套11按队列式连续向前传送；

分料机构30检测轴套11到位后，将单个轴套11推向气动输料机构40；

调节输料气流的气动参数和供气频率，吹动轴套11沿着输料管道41向前输送，并在当轴套11到达目的位置后切断气流，切断气流的方式是将气流通过排气孔排出；

使轴套11在重力作用下沿着缓存料道51向下滑落，再逐个横向推出轴套11。

优选地，还包括以下步骤：

检测轴套11在缓存料道51中是否满料，如已满料，控制停止输出输料气流，当轴套11消耗到一定程度，再连通输料气流。

进一步地，还增加中间检测步骤：

当供料速度大于生产速度时，在停止输出输料气流后，利用满料传感器56和中间检测传感器之间的检测时间与检测信号，可以得出生产速度，也即轴套11的消耗速度，此时可以控制减小输料气流的供气频率，也即降低供料速度，使得供料速度与生产速度相适应。

反之，当供料速度小于生产速度时，中间检测传感器持续一段预设的时间内均没检测到轴套11，证明中间检测传感器与到料传感器55之间并无法积累到一定的缓存数量的轴套11，所以控制加大输料气流的供气频率，也即提高供料速度，使得在缓存料道51中积累可控的轴套11缓存数量。

通过以上的方式，可以在无需人工控制的情况下，让轴套供料装置自动调节供气频率，在缓存料道51中积累可控的轴套11缓存数量，以满足不同的生产需求。

相对于现有技术，上述实施例提供一种轴套供料装置及其方法，利用供料机构10和直振机构20将散料状态下的轴套11整理成连续队列形式，分料机构30在检测有到位的轴套11后，逐个地将轴套11推向气动输料机构40，在气动输料机构40中利用输料气流吹动轴套11沿着输料管道41输送，当轴套11被吹动到缓存料道51后，轴套11失去输料气流的作用，并在重力作用下，沿着缓存料道51向下滑落，滑落的轨迹为非线性的，减少轴套11垂直掉落所产生的作用力，使得在缓存料道51中整齐排列有一列轴套11，并由供料推杆55逐个横向推出，实现快速连续循环逐个供料，效率高，供料过程可控。

以上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。