机械自动化装配技术
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4.2 送料装置

4.2.1 振盘的功能与特点

振盘在工程上也称振动盘、振动料斗,其功能就是将料斗内集中放置、姿态方向杂乱无章的工件按规定的方向连续地自动输送到装配部位或暂存取料部位,即完成自动输送、自动定向工作。它大多是一种形状像倒锥形的盘状或圆柱形的容器,如图4-3所示。在其圆锥面或圆柱面的内侧设置有从容器底部逐渐延伸到顶部的螺旋导料槽,在螺旋导料槽的顶端沿切向设置一条供工件通行的输料槽。容器内一次倒入很多工件,因而工件的姿态方向是杂乱无章的。接通电源开始工作后,工件在圆周方向的振动驱动力作用下沿螺旋导料槽自动向上爬行,最后经过外部的输料槽自动输送装配部位或暂存取料位置。

图4-3 典型的倒锥形振盘外形

振盘广泛应用在自动化生产中,尤其是电子元器件、连接器、开关、继电器、仪表、五金等行业产品的自动化装配,也广泛应用于医药、食品行业的自动化包装生产,是自动机械中最基本的自动送料方式。在小型工件的自动化装配场合,设计工件的自动送料机构时首先考虑的就是能否采用振盘来进行自动送料,除非很难实现,否则不考虑其他的自动送料方式。 振盘的送料对象一般为质量较轻的小型或微型工件,如小型五金件(如螺钉、螺母、铆钉、弹簧、轴类、套管类等)、小型冲压件、小型塑胶件、电子元器件、医药制品等。对于质量较大的工件一般不采用振盘,而采用其他的自动送料方式,如搅拌式料仓、机械手等,对于上述方式都很难实现自动送料的工件,则最后考虑采用人工送料。振盘具有以下一系列优点。

(1)体积小

在自动机械中,空间是非常重要的因素,因为设备包含很多不同的模块,要在较小的空间内实现众多的机构存在一定的困难。而圆柱形状的振盘不仅占用的体积较小,排布方便,而且由于它是通过输料槽与设备相连接的,因而在空间的布置方面还具有非常大的柔性。它可以根据需要布置在各种可能的位置,可利用设备上各种剩余的空间,高度方向上也很灵活,甚至多个振盘可以上下安排在一起。

(2)送料平稳、出料速度快

生产效率是自动机械的重要指标之一,要保证自动机械的高生产效率,设备的节拍时间必须很短。在现代化的生产条件下,自动机械的节拍时间越来越短,作为装配工序动作之一的振盘出料速度必须比机器的节拍更快。振盘具有较高的出料速度,一般振盘的出料速度为200~300件/min,最高可达500件/min左右。

(3)结构简单、维护简单

振盘是一种非常成熟的自动送料装置,在自动化工程中已经有几十年的应用历史,在各种行业都有大量的工程应用。它的结构也非常简单,工件种类和数量都较少,性能稳定可靠,长期工作基本不需要太多的维护。

(4)成本低廉

振盘的结构比较简单,因而制造成本低廉,早期国内的振盘大多需要从国外专门订制,采购价格较高,但目前已基本实现国产化,国内企业供应的振盘价格为每套3000~5000元人民币。

振盘的不足之处是在运行中会产生一定的振动噪声,这在全自动化的生产车间可能影响较小,但在具有人工辅助生产的半自动化专机或半自动化生产线上则会降低工作环境的舒适性。为减小噪声,有些场合下将带有振盘的整台自动化专机或振盘部分用专用的有机玻璃封闭罩与周围环境隔开,以改善工作环境。在现场的工人工作时也必须戴上防护耳罩。