專利名稱：一種圓盤解耦式振動料斗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動供料裝置，更具體地說，涉及一種圓盤解耦式振動料斗
裝置。
背景技術(shù)：
振動傳輸技術(shù)是將零散無序的物料或者零件通過振動機(jī)體從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一位置的技術(shù)，并且物料或者零件在振動機(jī)體上移動傳輸?shù)倪^程中可實(shí)現(xiàn)自動定向，成單行按規(guī)定的方向和位置排列，從而使得物料向設(shè)定目的地移動，且成規(guī)則排列。振動送料技術(shù)發(fā)展的歷史比較短，大約在上世紀(jì)四十年代末才開始發(fā)展起來?，F(xiàn)代工業(yè)的大發(fā)展，許多領(lǐng)域都需要更高程度的自動化。而在一些小型零件的生產(chǎn)中，振動料斗可發(fā)揮相當(dāng)大的作用。目前國 內(nèi)外出現(xiàn)了許多振動機(jī)械的生產(chǎn)廠家。例如，美國的JVI振動機(jī)械和FMC科技、韓國的、日本產(chǎn)機(jī)SANKI株式會社。而我國在振動供料器的研制上比國外晚些，但順應(yīng)了國外給料器的發(fā)展模式，涌現(xiàn)了許多振動機(jī)械的廠家。但據(jù)調(diào)查顯示，國內(nèi)廠商主要從事傳統(tǒng)振動料斗的生產(chǎn)和銷售，更多的進(jìn)行各種定向料盤的加工，而底盤技術(shù)大多從國外引進(jìn)。目前國內(nèi)對振動機(jī)械輸送效率和節(jié)能方面研究的不多，在振動傳輸理論方面研究不夠。而在解耦式振動給料設(shè)備的研究就更少。東南大學(xué)韓良副教授，在國內(nèi)首先提出“解耦式振動料斗”的概念，解耦式振動料斗就是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的解耦將耦合的兩個(gè)方向振動分解開來。雖然“解耦式振動料斗”的概念已經(jīng)提出大約有十年了，但國內(nèi)尚無能獨(dú)立設(shè)計(jì)、制造和加工的廠商。因此，對解耦式振動料斗的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，并將其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化對提升我國振動料斗行業(yè)的整體水平，促進(jìn)振動料斗的應(yīng)用都具有非常緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題:本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種圓盤解耦式振動料斗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，在水平和豎直方向上的振動是解耦的，且對振動可實(shí)現(xiàn)自動控制。技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種圓盤解耦式振動料斗裝置，該料斗裝置包括基座、第一彈性單元、下三角件、支撐架、水平加速度傳感器、上三角件、第二彈性單元、豎直加速度傳感器、激振器和圓盤料斗，其中，第一彈性單元為3個(gè)至6個(gè)，每個(gè)第一彈性單元包括水平布置的第一板彈簧、兩個(gè)夾持墊塊和一個(gè)連接墊塊，兩個(gè)夾持墊塊分別固定連接在第一板彈簧一端的頂面和底面，且連接在第一板彈簧底面的夾持墊塊固定連接在基座上，連接墊塊的底面固定連接在第一板彈簧另一端的頂面；上三角件位于下三角件上方，且第二彈性單元連接在上三角件和下三角件之間，所述的第二彈性單元為3個(gè)至6個(gè)，每個(gè)第二彈性單元包括兩個(gè)豎直布置且相互對應(yīng)的第二板彈簧，第二板彈簧的頂端固定連接在上三角件上，第二板彈簧的底端固定連接在下三角件上；下三角件的底面和連接墊塊的頂面固定連接；支撐架位于上三角件和下三角件之間，且支撐架通過支桿固定連接在基座上；激振器包括水平激振單元和豎直電磁鐵，水平激振單元的數(shù)量、第一彈性單元的數(shù)量和第二彈性單元的數(shù)量均相等，所述的每個(gè)水平激振單元包括水平電磁鐵安裝座、水平銜鐵座、水平電磁鐵和水平銜鐵，水平電磁鐵安裝座固定連接在支撐架的頂面，水平電磁鐵固定連接在水平電磁鐵安裝座上，水平銜鐵座固定連接在上三角件的底面，水平銜鐵固定連接在水平銜鐵座上，且水平電磁鐵的端面和水平銜鐵相對，水平銜鐵位于一個(gè)第二彈性單元旁；豎直電磁鐵固定連接在支撐架上，豎直銜鐵固定連接在上三角件幾何中心的孔中，且上三角件的底面和豎直銜鐵的底面處于同一平面；豎直電磁鐵的頂面與豎直銜鐵的底面相對；豎直加速度傳感器固定連接在上三角件的底面上，水平加速度傳感器固定連接在水平銜鐵座上，圓盤料斗固定連接在上三角件的頂面。有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方法具有以下優(yōu)點(diǎn):1.振動料斗在水平和豎直方向上的振動是解耦的，互不相關(guān)的。傳統(tǒng)的振動傳輸裝置中，水平方向的振動與垂直方向上的振動耦合在一起，同步進(jìn)行，即兩方向上的振動信號的相位角固定為零(同相)，不可進(jìn)行任何調(diào)整。而且，一旦裝置制造完成并投入使用之后，其振動升角相應(yīng)固定，也難以進(jìn)行任何有效調(diào)整。本實(shí)用新型的振動料斗裝置采用兩路驅(qū)動源分別實(shí)現(xiàn)水平扭轉(zhuǎn)振動和豎直直線振動，兩路振動的振幅、頻率都能獨(dú)立調(diào)節(jié)，兩路振動的相位也可以不同。也就是說，本實(shí)用新型的振動料斗裝置水平方向上的振動與垂直方向上的振動完全解耦，可獨(dú)立產(chǎn)生并可分別進(jìn)行獨(dú)立控制。這樣，上述兩方向上的振動信號可有不同的頻率、幅值比和相位差。振動升角也不再是固定值，而是隨兩信號幅值比的改變而取不同的值。因而 能保證對于不用材料的工件它都處于最佳工作狀態(tài)，提高了傳輸效率。這樣利于實(shí)現(xiàn)振動升角可調(diào)、雙向運(yùn)動，同時(shí)能適應(yīng)不同材料和摩擦因數(shù)的工件。2.采用加速度傳感器，對振動控制更準(zhǔn)確。在傳統(tǒng)的振動傳輸裝置中，當(dāng)加速度越來越大，速度、振幅都會隨之增大，振動傳輸裝置本身不能自動調(diào)節(jié)，而需要人工去調(diào)節(jié)輸入的正弦波。本實(shí)用新型的振動料斗裝置包含水平加速度傳感器和豎直加速度傳感器，并分別單獨(dú)收集水平和豎直兩個(gè)方向上的加速度大小的信號，并進(jìn)行自動分析和自動調(diào)節(jié)輸入的正弦波信號，從而對振動控制實(shí)現(xiàn)自動化。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型未安裝圓盤料斗時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型未安裝圓盤料斗時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的圓盤料斗的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型未安裝圓盤料斗時(shí)的右視圖。圖6是圖5的A向剖視圖。圖7是圖6的B部放大圖。圖8是本實(shí)用新型未安裝圓盤料斗時(shí)的縱向剖視圖。[0024]圖9是圖8的C部放大圖。圖中有:基座1、第一板彈簧2、連接墊塊3、下三角件4、第二板彈簧5、支撐架6、水平加速度傳感器7、上三角件8、豎直加速度傳感器9、水平電磁鐵安裝座10、夾持墊塊11、水平銜鐵座12、水平電磁鐵13、豎直電磁鐵14、圓盤料斗15、水平銜鐵16、豎直銜鐵17。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1至圖9所示，本實(shí)用新型的一種圓盤解耦式振動料斗裝置，包括基座1、第一彈性單元、下三角件4、支撐架6、水平加速度傳感器7、上三角件8、第二彈性單元、豎直加速度傳感器9、激振器和圓盤料斗15。第一彈性單元為3個(gè)至6個(gè)，例如可以是3個(gè)、4個(gè)或6個(gè)。每個(gè)第一彈性單元包括水平布置的第一板彈簧2、兩個(gè)夾持墊塊11和一個(gè)連接墊塊3,兩個(gè)夾持墊塊11分別固定連接在第一板彈簧2 —端的頂面和底面，且連接在第一板彈簧2底面的夾持墊塊11固定連接在基座I上，連接墊塊3的底面固定連接在第一板彈簧2另一端的頂面。上三角件8的幾何中心設(shè)有孔。上三角件8位于下三角件4上方，且第二彈性單元連接在上三角件8和下三角件4之間。第二彈性單元為3個(gè)至6個(gè)，例如可以是3個(gè)、4個(gè)或6個(gè)。每個(gè)第二彈性單元包括兩個(gè)豎直布置且相互對應(yīng)的第二板彈簧5，第二板彈簧5的頂端固定連接在上三角件8上，第二板彈簧5的底端固定連接在下三角件4上；下三角件4的底面和連接墊塊3的頂面固定連接。這樣，連接墊塊3將下三角件4和第一板彈簧2連接在一起。支撐架6位于上三角件8和下三角件4之間，且支撐架6通過支桿固定連接在基座I上。激振器包括水平激振單元和豎直電磁鐵14。水平激振單元的數(shù)量、第一彈性單元的數(shù)量和第二彈性單元的數(shù)量均相等。每個(gè)水平激振單元包括水平電磁鐵安裝座10、水平銜鐵座12、水平電磁鐵13和水平銜鐵16。水平電磁鐵安裝座10固定連接在支撐架6的頂面，水平電磁鐵13固 定連接在水平電磁鐵安裝座10上。水平銜鐵座12固定連接在上三角件8的底面。水平銜鐵16固定連接在水平銜鐵座12上，且水平電磁鐵13的端面和水平銜鐵16相對。水平銜鐵16位于一個(gè)第二彈性單元旁。豎直電磁鐵14固定連接在支撐架6上。豎直銜鐵17固定連接在上三角件8幾何中心的孔中，且上三角件8的底面和豎直銜鐵17的底面處于同一平面。豎直電磁鐵14的頂面與豎直銜鐵17的底面相對。豎直加速度傳感器9固定連接在上三角件8的底面上。水平加速度傳感器7固定連接在水平銜鐵座12上。圓盤料斗15固定連接在上三角件8的頂面。進(jìn)一步，所述的豎直電磁鐵14固定連接在支撐架6的幾何中心上。這樣可以保證豎直電磁鐵14與豎直銜鐵17相對。進(jìn)一步，所述的第一彈性單元的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)，且均勻分布在基座的頂面上，第二彈性單元均勻分布在上三角件8和下三角件4的周邊。為了固定第二板彈簧5，所述的上三角件8邊緣設(shè)有均勻分布的上凸起，下三角件4邊緣設(shè)有均勻分布的下凸起，每個(gè)上凸起和一個(gè)下凸起對應(yīng)，第二板彈簧5的一端與上凸起連接，第二板彈簧5的另一端與下凸起連接。進(jìn)一步，所述的每個(gè)第一彈性單元中，第一板彈簧2兩端與基座I中心所構(gòu)成的三角形為銳角三角形。這樣可以使得振動料斗整體體積小，受力更合理。進(jìn)一步，所述的基座1、下三角件4、支撐架6、上三角件8、圓盤料斗15、豎直電磁鐵14和豎直銜鐵17同軸心設(shè)置。同軸心設(shè)置，便于部件的安裝和穩(wěn)定工作。上述結(jié)構(gòu)的圓盤解耦式振動料斗裝置的工作原理是:利用電磁鐵的通電、斷電而產(chǎn)生、消失的電磁力，使得料斗本身產(chǎn)生所需要的振動；利用圓盤的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再加上合適的振動條件，從而獲得生產(chǎn)所需的零件姿態(tài)；利用加速度傳感器的功能，自動調(diào)節(jié)輸入的正弦波，從而在裝置啟動之后實(shí)現(xiàn)裝置自動調(diào)節(jié)自身振動的目的。上述結(jié)構(gòu)的圓盤解耦式振動料斗裝置的工作過程是:該裝置啟動之后，控制箱中產(chǎn)生的正弦波控制水平電磁鐵13和豎直電磁鐵14的通電和斷電，繼而使得水平電磁鐵13吸附、放開水平銜鐵16，水平銜鐵16固定在水平銜鐵座12上，而水平銜鐵座12固定在上三角件8上。水平電磁鐵13的磁力使得上三角件8在水平方向上產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)水平電磁鐵13斷電時(shí)，第一板彈簧2和第二板彈簧5的彈力作用下回復(fù)原來位置，從而產(chǎn)生水平方向的振動。豎直電磁鐵14通過通電、斷電直接作用在上三角件8上，從而產(chǎn)生豎直方向上的振動。豎直電磁鐵14吸附、放開豎直銜鐵17，再加上裝置中的第一板彈簧2和第二板彈簧5彈力的共同作用，使得此裝置分別產(chǎn)生水平及豎直方向上的振動之后，再合成了所需的振動。外部的控制箱調(diào)節(jié)輸入到電磁鐵的正弦波頻率，使得圓盤料斗15接近或達(dá)到圓盤料斗15的固有振動頻率，從而接近或產(chǎn)生共振，這樣就可以在提供較小的輸入能量而產(chǎn)生較大的輸出能量。水平加速度傳感器7在裝置中的作用是:收集到水平方向上的扭轉(zhuǎn)振動加速度信號后，自動分析并自動調(diào)節(jié)水平方向上的運(yùn)動的加速度大小，確保由電磁鐵產(chǎn)生的振動保持在一定范圍內(nèi)而不會脫離這個(gè)范圍。豎直加速度傳感器9在裝置中的作用是:收集到豎直方向上的直線振動加速度信號后，自動分析并自動調(diào)節(jié)豎直方向上的運(yùn)動的加速度大小，確保由電磁鐵產(chǎn)生的振動保持在一定范圍內(nèi)而不會脫離這個(gè)范圍。當(dāng)需要調(diào)節(jié)工件運(yùn)行速度的時(shí)候，可在控制箱上調(diào)節(jié)輸入的正弦波信號，從而調(diào)節(jié)水平或者豎直方向的加速度大小，從而調(diào)節(jié)工件的運(yùn)行速度。
當(dāng)調(diào)節(jié)水平方向輸入的正弦波的相位超前于豎直方向的正弦波相位時(shí)候，工件即為向前行進(jìn)；反之，當(dāng)水平方向輸入的正弦波的相位滯后于豎直方向的正弦波相位時(shí)，工件往后運(yùn)動。在本技術(shù)方案中，水平電磁鐵13、水平銜鐵16和水平銜鐵座12共同控制圓盤料斗15的水平方向的扭轉(zhuǎn)振動，豎直電磁鐵14通過與豎直銜鐵17的共同作用，達(dá)到控制圓盤料斗15豎直方向直線振動的目的。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種圓盤解耦式振動料斗裝置，其特征在于，該料斗裝置包括基座(I)、第一彈性單元、下三角件(4)、支撐架(6)、水平加速度傳感器(7)、上三角件(8)、第二彈性單元、豎直加速度傳感器(9)、激振器和圓盤料斗(15)，其中， 第一彈性單元為3個(gè)至6個(gè)，每個(gè)第一彈性單元包括水平布置的第一板彈簧(2)、兩個(gè)夾持墊塊(11)和一個(gè)連接墊塊(3 )，兩個(gè)夾持墊塊(11)分別固定連接在第一板彈簧(2 ) —端的頂面和底面，且連接在第一板彈簧(2)底面的夾持墊塊(11)固定連接在基座(I)上，連接墊塊(3)的底面固定連接在第一板彈簧(2)另一端的頂面； 上三角件(8)位于下三角件(4)上方，且第二彈性單元連接在上三角件(8)和下三角件(4)之間，所述的第二彈性單元為3個(gè)至6個(gè)，每個(gè)第二彈性單元包括兩個(gè)豎直布置且相互對應(yīng)的第二板彈簧(5)，第二板彈簧(5)的頂端固定連接在上三角件(8)上，第二板彈簧(5)的底端固定連接在下三角件(4)上；下三角件(4)的底面和連接墊塊(3)的頂面固定連接； 支撐架(6)位于上三角件(8)和下三角件(4)之間，且支撐架(6)通過支桿固定連接在基座(I)上； 激振器包括水平激振單元和豎直電磁鐵(14)，水平激振單元的數(shù)量、第一彈性單元的數(shù)量和第二彈性單元的數(shù)量均相等，所述的每個(gè)水平激振單元包括水平電磁鐵安裝座(10),水平銜鐵座(12)、水平電磁鐵(13)和水平銜鐵(16)，水平電磁鐵安裝座(10)固定連接在支撐架(6)的頂面，水平電磁鐵(13)固定連接在水平電磁鐵安裝座(10)上，水平銜鐵座(12 )固定連接在上三角件(8 )的底面，水平銜鐵(16 )固定連接在水平銜鐵座(12 )上，且水平電磁鐵(13)的端面和水平銜鐵(16)相對，水平銜鐵(16)位于一個(gè)第二彈性單元旁；豎直電磁鐵(14 )固定連接在支撐架(6 )上，豎直銜鐵(17 )固定連接在上三角件(8 )幾何中心的孔中，且上三角件(8)的底面和豎直銜鐵(17)的底面處于同一平面；豎直電磁鐵(14)的頂面與豎直 銜鐵(17)的底面相對； 豎直加速度傳感器(9 )固定連接在上三角件(8 )的底面上，水平加速度傳感器(7 )固定連接在水平銜鐵座(12)上，圓盤料斗(15)固定連接在上三角件(8)的頂面。
2.按照權(quán)利要求1所述的圓盤解耦式振動料斗裝置，其特征在于，所述的豎直電磁鐵(14)固定連接在支撐架(6)的幾何中心上。
3.按照權(quán)利要求1所述的圓盤解耦式振動料斗裝置，其特征在于，所述的第一彈性單元的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)，且均勻分布在基座的頂面上，第二彈性單元均勻分布在上三角件(8)和下三角件(4)的周邊。
4.按照權(quán)利要求1所述的圓盤解耦式振動料斗裝置，其特征在于，所述的每個(gè)第一彈性單元中，第一板彈簧(2)兩端與基座(I)中心所構(gòu)成的三角形為銳角三角形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤解耦式振動料斗裝置，其特征在于，所述的上三角件(8)邊緣設(shè)有均勻分布的上凸起，下三角件(4)邊緣設(shè)有均勻分布的下凸起，每個(gè)上凸起和一個(gè)下凸起對應(yīng)，第二板彈簧(5)的一端與上凸起連接，第二板彈簧(5)的另一端與下凸起連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤解耦式振動料斗裝置，其特征在于，所述的基座(I)、下三角件(4)、支撐架(6)、上三角件(8)、圓盤料斗(15)、豎直電磁鐵(14)和豎直銜鐵(17)同軸心設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種圓盤解耦式振動料斗裝置，包括基座、第一彈性單元、下三角件、支撐架、水平加速度傳感器、上三角件、第二彈性單元、豎直加速度傳感器、激振器和圓盤料斗，每個(gè)第一彈性單元包括第一板彈簧、夾持墊塊和連接墊塊，第二彈性單元連接在上三角件和下三角件之間，每個(gè)第二彈性單元包括兩個(gè)第二板彈簧，下三角件的底面和連接墊塊的頂面固定連接；支撐架位于上三角件和下三角件之間，激振器包括水平激振單元和豎直電磁鐵，豎直加速度傳感器固定連接在上三角件的底面上，水平加速度傳感器固定連接在水平銜鐵座上，圓盤料斗固定連接在上三角件的頂面。該裝置在水平和豎直方向上的振動是解耦的，可實(shí)現(xiàn)振動自動控制。
文檔編號B65G27/02GK203112003SQ201320118580
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者韓良, 凌少欽, 陳嘉文 申請人:東南大學(xué)