[发明专利]三段式羽毛球植毛机智能上料系统及其操作方法

权利要求书

1.三段式羽毛球植毛机智能上料系统，包括第一支撑板（1），第一支撑板（1）的一侧固定有第二支撑板（101），其特征在于，第一支撑板（1）的上方设有对于羽毛球毛片进行筛选的选料机构（2），选料机构（2）通过离心的原理对羽毛球毛片进行选料，选料机构（2）的下方设有对选料机构（2）进行移动的移动机构（3），第二支撑板（101）的上方设有上料框架（4），上料框架（4）的底部靠近选料机构（2）的一侧呈倾斜状，上料框架（4）的顶部靠近选料机构（2）的一侧设有开口，上料框架（4）的内部靠近上方的位置设有对羽毛球毛片进行取料的取料机构（5），上料框架（4）的内部靠近下方的位置设有对羽毛球毛片进行翻边的翻边机构（6）；

选料机构（2）包括移动板（201），移动板（201）的底部固定有两个对称分布的选料电机（202），选料电机（202）的输出端穿过移动板（201）且固定有选料仓（203），选料仓（203）的个数有两个，选料仓（203）的内部底端固定有料盘（204），料盘（204）用于放置羽毛球毛片，选料仓（203）的内部底端呈弧形便于选料，选料仓（203）的侧表面靠近底部的位置开设有若干均匀分布的选料口（205），选料仓（203）的顶部开设有用于羽毛球毛片进料的进料口（206）；通过设置选料机构（2），使得选料电机（202）带动选料仓（203）进行转动，使得位于选料仓（203）内部的羽毛球毛片在料盘（204）上转动，在离心力的作用下通过选料口（205）甩出，且只有毛梗的一端靠近选料口（205）时才能被甩出，设置两个选料仓（203）可以交替完成选料，提高了上料速度；

移动机构（3）包括对称分布的第一移动室（301）和第二移动室（302），第一移动室（301）和第二移动室（302）的底部均通过支撑腿与第一支撑板（1）顶部相固定，第一移动室（301）和第二移动室（302）的顶部分别开设有第一滑槽（303）和第二滑槽（304），第一移动室（301）的内部两端壁之间固定有滑杆（305），第二移动室（302）的内部两端壁之间转动连接有第一螺纹杆（306），第二移动室（302）的外部一端壁固定有移动电机（307），移动电机（307）的输出端穿过第二移动室（302）且与第一螺纹杆（306）的一端相固定；滑杆（305）的外表面滑动连接有第一固定板（308），第一螺纹杆（306）的外表面螺纹连接有第二固定板（309），第一固定板（308）和第二固定板（309）的顶部分别穿过第一滑槽（303）和第二滑槽（304）且均与移动板（201）的底部相固定；通过设置移动机构（3），使得移动电机（307）带动第一螺纹杆（306）转动，配合第一固定板（308）在滑杆（305）上滑动，带动第二固定板（309）在第一螺纹杆（306）上移动，从而带动移动板（201）在水平方向上移动，便于对两个选料仓（203）交替进行选料，提高生产效率；

取料机构（5）包括与上料框架（4）的外部一侧壁相固定的取料气缸（501），取料气缸（501）的输出端穿过上料框架（4）且固定有支撑架（502），支撑架（502）呈工字型，支撑架（502）的一端固定有升降电机（503），升降电机（503）的输出端固定有第二螺纹杆（504），第二螺纹杆（504）的外表面螺纹连接有升降座（505），升降座（505）的一侧与支撑架（502）滑动连接，升降座（505）的另一侧通过连接杆固定有取料机械手（506），取料机械手（506）用于对甩出的羽毛球毛片进行抓取，通过设置取料机构（5），使得升降电机（503）带动第二螺纹杆（504）转动，从而带动升降座（505）在竖直方向上升降从而对准选料口（205）的位置，通过取料气缸（501）推动支撑架（502）移动，使得取料机械手（506）移动至选料口（205）对毛梗进行抓取，并将羽毛球毛片转运至上料框架（4）内进行上料，通过取料机械手（506）在竖直和水平方向上均能实现移动，提高了抓取范围；

上料框架（4）内部底端的倾斜面上设置有均匀分布的第一滑道（401）、第二滑道（402）和第三滑道（403），第一滑道（401）、第二滑道（402）和第三滑道（403）靠近上方的位置贯穿开设有通槽，第一滑道（401）、第二滑道（402）和第三滑道（403）通过通槽相连通，第二滑道（402）上靠近通槽下方的位置贯穿开设有挡料槽（404），挡料槽（404）前方安装有位置传感器，用于感应羽毛球毛片的位置，挡料槽（404）内滑动有挡料板（405），上料框架（4）的内部顶端设置有ccd相机，ccd相机位于挡料板（405）的上方，ccd相机用于对羽毛球毛片进行拍照并分析，挡料板（405）的底端通过连接板固定有传动板（406），上料框架（4）的外部底端固定有两个挡料气缸（407），挡料气缸（407）的输出端与传动板（406）相固定，上料框架（4）的外部两端分别固定有对称分布的第一转移气缸（408）和第二转移气缸（409），第一转移气缸（408）和第二转移气缸（409）的输出端穿过上料框架（4）且分别固定有第一转移板（410）和第二转移板（411），第一转移板（410）和第二转移板（411）分别位于通槽的两侧，上料框架（4）的一侧底端分别开设有第一出料口（412）和第二出料口（413），第一出料口（412）和第二出料口（413）分别与第二滑道（402）和第三滑道（403）的底部相连通；通过设置上料框架（4），当取料机构（5）将抓取的羽毛球毛片放在第二滑道（402）上滑落至位置传感器上方时，挡料气缸（407）通过传动板（406）推动挡料板（405）向上移动对羽毛球毛片进行阻挡，并通过ccd相机对羽毛球毛片进行拍照分析，当羽毛球毛片不合格时，启动第一转移气缸（408）通过第一转移板（410）将羽毛球毛片从第二滑道（402）通过通槽推至第三滑道（403）内，并最终通过第二出料口（413）排出；当羽毛球毛片合格时，挡料气缸（407）启动带动挡料板（405）下降，使得羽毛球毛片在第二滑道（402）内滑动并从第一出料口（412）滑出进行上料；当羽毛球毛片需要翻边时，启动第二转移气缸（409）通过第二转移板（411）推动羽毛球毛片进入第一滑道（401），并顺势滑入翻边机构（6）中进行翻边；通过设置上料框架（4）使得不同类型的羽毛球毛片得到不同的处理，分类性好，自动化程度高，大大节约了时间和人力成本，提高工作效率；

翻边机构（6）包括两个对称分布的固定座（601），固定座（601）位于第一滑道（401）和第二滑道（402）之间，其中一个固定座（601）的外表面固定有翻边电机（602），翻边电机（602）的输出端穿过固定座（601）且固定有翻边杆（603），翻边杆（603）的两端与两个固定座（601）转动连接，翻边杆（603）的外表面固定有支撑座（604），支撑座（604）的一侧固定有翻边板（605），翻边板（605）的上表面开设有翻边槽（606）；通过设置翻边机构（6），使得在第一滑道（401）内的羽毛球毛片落入翻边槽（606）内，通过翻边电机（602）带动翻边杆（603）转动，从而通支撑座（604）带动翻边板（605）转动（180）度，使得羽毛球毛片翻边并落入第二滑道（402）内，完成对需要翻边的羽毛球毛片的翻边操作，保证羽毛球毛片方向一致，便于上料，提高上料的质量；

选料电机（202）、移动电机（307）、升降电机（503）、取料机械手（506）、位置传感器、ccd相机、挡料气缸（407）、第一转移气缸（408）、第二转移气缸（409）、与翻边电机（602）均与PLC控制器电性连接；

工作原理：

先将羽毛球毛片从进料口（206）放入两个选料仓（203）内，启动选料电机（202）带动选料仓（203）进行转动，使得位于选料仓（203）内部的羽毛球毛片在料盘（204）上转动，在离心力的作用下通过选料口（205）甩出，且只有毛梗的一端靠近选料口（205）时才能被甩出，通过选料电机（202）带动选料仓（203）转动使得甩出羽毛球毛片的选料口（205）朝向取料机构（5）的一侧，控制移动电机（307）带动第一螺纹杆（306）转动，配合第一固定板（308）在滑杆（305）上滑动，带动第二固定板（309）在第一螺纹杆（306）上移动，从而带动移动板（201）在水平方向上移动，使得选料仓（203）与取料机构（5）位于同一平面内；

启动升降电机（503）带动第二螺纹杆（504）转动，从而带动升降座（505）在竖直方向上升降从而与选料口（205）位于同一水平方向上，启动取料气缸（501）推动支撑架（502）移动，使得取料机械手（506）移动至选料口（205）对毛梗进行抓取，并将羽毛球毛片转运至上料框架（4）内进行上料；

当取料机构（5）将抓取的羽毛球毛片放在第二滑道（402）上滑落至位置传感器上方时，挡料气缸（407）通过传动板（406）推动挡料板（405）向上移动对羽毛球毛片进行阻挡，并通过ccd相机对羽毛球毛片进行拍照分析，当羽毛球毛片不合格时，启动第一转移气缸（408）通过第一转移板（410）将羽毛球毛片从第二滑道（402）通过通槽推至第三滑道（403）内，并最终通过第二出料口（413）排出；当羽毛球毛片合格时，挡料气缸（407）启动带动挡料板（405）下降，使得羽毛球毛片在第二滑道（402）内滑动并从第一出料口（412）滑出进行上料；

当羽毛球毛片需要翻边时，启动第二转移气缸（409）通过第二转移板（411）推动羽毛球毛片进入第一滑道（401），并顺势滑入翻边机构（6）中的翻边槽（606）内，启动翻边电机（602）带动翻边杆（603）转动，从而通支撑座（604）带动翻边板（605）转动（180）度，使得羽毛球毛片翻边并落入第二滑道（402）内，完成对需要翻边的羽毛球毛片的翻边操作，并从第二滑道（402）滑至第一出料口（412）进行上料。