4.2.2 振盘的结构与工作原理
（1）振盘的力学原理
振盘的两个基本功能就是自动送料功能、自动定向功能，将振盘的结构简化为图4-4所示的简单力学模型。电磁铁5与衔铁4分别安装、固定在输料槽2和底座6上。220V交流电压经半波整流后输入到电磁线圈，在交变电流作用下，铁芯与衔铁之间产生高频率的吸、断动作。两根相互平行且与竖直方向有一定倾角β、由弹簧钢制作的板弹簧分别与输料槽、底座用螺钉连接，由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频率吸、断动作将导致板弹簧产生一个高频率的弹性变形-弹性变形回复的循环动作，变形回复的弹力直接作用在输料槽上，实际上给输料槽一个高频的惯性作用力。由于输料槽具有倾斜的表面（与水平面方向成倾角α），在该惯性作用力的作用下，输料槽表面的工件沿斜面逐步向上移动。由于电磁铁的吸、断动作频率很高，所以工件在这种高频率的惯性作用力驱动下慢慢沿斜面向上移动，这就是振盘自动送料的原理。实际的振盘是沿圆周方向设计了均匀分布的三根板弹簧，而上述力学模型为了分析的方便将振盘简化并展开成在一个平面上两根平行的板弹簧，理解了上述力学模型后就很容易理解实际的振盘结构及其工作原理。
图4-4 简化的振盘力学原理模型
1—工件；2—输料槽；3—板弹簧；4—衔铁；5—电磁铁；6—底座；7—减振橡胶垫
（2）振盘的结构
①倒锥形振盘 实际振盘的结构一般是带倒锥形料斗或圆柱形料斗的结构，分别如图4-5、图4-6所示。图4-5所示的带倒锥形料斗的振盘一般用于形状具有一定的复杂性、需要经过多次方向选择与调整才能将工件按需要的方向送出的场合，这样工件必须通过的路径就较长，所以倒锥形的料斗就是为了有效地加大工件的行走路径。这类振盘适用的工件范围较宽，料斗直径一般为300～700mm，工件形状越复杂，料斗的直径也会越大。在某些特殊场合料斗的直径可以达到1～2m。这种倒锥形料斗一般采用不锈钢板材制作（如SUS304），也可用铸铝合金制作，由于定向轨道较长，供料充足，出料速度高，所以适合工件的高速送料。
图4-5 振盘结构示意图一（倒锥形料斗）
1—料斗；2—螺旋轨道；3—出口；4—料斗支架；5—板弹簧；6—电磁铁；7—底座；8—减振垫
②圆柱形振盘 图4-6所示带圆柱形料斗的振盘一般用于工件形状简单而规则、尺寸较小的微小工件场合，例如螺钉、螺母、铆钉、开关或继电器行业的银触头等。上述工件的形状比较简单，很容易进行定向，工件所需要的行走路径也较短，因而料斗的直径一般也较小，为100～300mm。这种料斗连同内部的螺旋轨道一般用NC机床直接加工出来，材料通常用铸造铝合金制作，制造成本低廉。
图4-6 振盘结构示意图二（圆柱形料斗）
1—减振垫；2—底座；3—板弹簧；4—电磁铁；5—螺旋轨道；6—料斗
③主要结构部件及功能 振盘的主要结构部件及功能分为：
a.底座。支承件。
b.减振垫。减振，将振盘的振动与安装支架隔离，通常采用橡胶材料加工。
c.板弹簧。产生交变的弹性变形与变形回复，使料斗产生高频的扭转式振动。
d.电磁铁。驱动元件，产生高频的吸、断动作，使板弹簧产生高频率的弹性变形与变形回复动作。
e.料斗。容器，集中装储工件。
f.螺旋轨道及定向机构。工件的运动轨道，工件从料斗底部开始沿轨道向上爬行，其间需要经过在螺旋轨道上设计安装的系列定向、选向机构，对工件完成定向与选向动作，保证工件最后按要求的姿态方向输出。
g.输料槽。完成定向的工件排队输出，以便后续机构对工件进行拾取、装配、加工等工作。
h.控制器。也称为调速器，用于对振盘的出料速度进行调节，一般固定在振盘本体的外侧，也可以安装在设备的其他部位。
在振盘的实际制造过程中，一般是分为两个独立的部分单独生产的，一部分为下方的振动本体，另一部分为上方的料斗。选向、定向机构是在料斗基础上添加（如焊接）到螺旋轨道上去的。由于工件的供给速度随工件与螺旋轨道之间的摩擦系数增加而增大，所以料斗的表面一般都需要进行表面处理，如喷漆、喷脂、喷塑等。一方面防止工件在料斗内脆裂、划伤，保护工件；另一方面，因为橡胶或塑料具有减振、缓冲、耐磨的作用，可以降低或消除工件与料斗之间碰撞时产生的噪声。
（3）振盘的工作原理
振盘结构中的三根板弹簧与水平方向按相同角度安装，上下端分别与料斗及底座相连接，并在圆周方向上均匀分布。由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频吸、断动作使板弹簧对料斗产生一个高频的惯性作用力，该作用力方向为沿垂直于板弹簧的方向倾斜向上，该作用力在竖直方向的分力将促使料斗在竖直方向进行振动。
由于三根板弹簧在圆周方向上均布，不是安装在一个平面内，因而各板弹簧对料斗产生的高频惯性作用力在圆周方向上形成一个高频扭转力矩，该高频扭转力矩对料斗产生一个圆周方向的惯性作用力，该惯性作用力又通过工件与螺旋轨道之间的静摩擦力作用在工件上，在这种摩擦力的作用下，工件克服自身重力沿螺旋轨道爬行上升。
工件在上述高频惯性作用力、摩擦力、重力的综合作用下，沿振盘内的螺旋轨道不断向上爬行，当经过相关的选向机构时，符合要求姿态方向的工件会允许继续前行，不符合要求姿态方向的工件则被挡住下落到料仓的底部再重新开始爬行上升。
由于工件的通过率直接影响到振盘的出料速度，为了提高工件的一次通过率，以提高振盘的出料速度，在螺旋轨道上通常除设计上述选向机构外，还设计一系列的定向机构，对工件的姿态方向进行一定的纠正，使不符合要求姿态方向的工件通过一定的措施纠正为正确的姿态方向。通过上述选向机构与定向机构后的工件最后在输料口按规定的姿态方向连续送出。