一種電機式自動送料系統的製作方法
2023-05-29 10:09:16 4
一種電機式自動送料系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電機式自動送料系統，該系統包括底座以及設置在底座上的圓盤式自動送料裝置和直線式自動送料裝置，圓盤式自動送料裝置包括具有螺旋料槽的料盤以及與料盤連接的第一驅動裝置，直線式自動送料裝置包括直線料槽以及與直線料槽連接的第二驅動裝置，螺旋料槽的料盤的出料口位於直線料槽進料口的前端，第一驅動裝置包括連接在所述料盤下端的驅動所述料盤轉動的旋轉電機、與所述旋轉電機固定連接的旋轉電機安裝板、設置在所述旋轉電機安裝板兩端導向裝置以及驅動所述旋轉電機安裝板在所述導向裝置上運動的直線驅動機構。本發明與現有自動送料裝置相比具有結構簡單、緊湊，噪聲小，控制方便等優點。
【專利說明】一種電機式自動送料系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自動化生產線上的送料系統，具體涉及一種新型圓盤式自動送料裝置、直線式自動送料裝置及其工作原理。
【背景技術】
[0002]在自動化生產線中，將無序工件自動有序定向排列整齊、準確地輸送到下道工序，不可避免要使用儲料、供料、並能夠定向送料裝置，目前已廣泛應用的有機械式振動篩、電磁式振動料鬥(包括盤型和直線型)。機械式振動篩一般具有振幅大、效率高、體積大、噪聲大、內部零件磨損嚴重等特點；電磁式振動料鬥一般具有振幅小、頻率高、磨損小、製作複雜、通用性低等特點。而隨著工業生產的發展，越來要求工廠對共對環境的改善，成本控制和生產設備的高利用率，工廠迫切需求一種體積小巧、價格低廉、高通用性(柔性)、噪聲小、設計簡單、部件易更換的供料裝置。因此，設計一種成本低、通用性好、噪聲小、製作容易新型的自動送料裝置正式本專利涉及的內容。
【發明內容】
[0003]技術問題:本發明所要解決的技術問題是:提供一種新型電機式自動送料裝置，該裝置結構簡單、緊湊，利用電機作為驅動源實現物料定向及傳送，便於控制，是自動送料系統的一個發展趨勢。
[0004]技術方案:為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:
[0005]一種電機式自動送料系統，該系統包括底座以及設置在底座上的圓盤式自動送料裝置和直線式自動送料裝置，所述的圓盤式自動送料裝置包括具有螺旋料槽的料盤以及與所述料盤連接的第一驅動裝置，所述直線式自動送料裝置包括直線料槽以及與所述直線料槽連接的第二驅動裝置，所述螺旋料槽的料盤的出料口位於所述的直線料槽進料口的前端，其特徵在於:所述的第一驅動裝置包括連接在所述料盤下端的驅動所述料盤轉動的旋轉電機、與所述旋轉電機固定連接的旋轉電機安裝板、設置在所述旋轉電機安裝板兩端導向裝置以及驅動所述旋轉電機安裝板在所述導向裝置上運動的直線驅動機構；所述的導向裝置包括設置在旋轉電機安裝板兩端的第一滑塊以及設置在所述底座上的兩塊豎直支撐板，在每塊豎直支撐板上分別設置有第一導軌，所述的第一滑塊位於所述的第一導軌上；所述的直線驅動機構包括第一定子和第一動子，所述的第一定子固定在所述的其中一塊豎直支撐板上，所述的第一動子位於所述第一定子的定子槽中並通過一第一動子安裝板與所述的電機安裝板固定連接；所述的第二驅動裝置包括底板、設置在底板上的第二定子、位於所述第二定子的定子槽中的第二動子以及與第二動子連接的第二動子連接板，在所述的第二定子上設置有第二導軌、在所述的動子連接板上設置有第二滑塊，所述的第二滑塊位於所述的第二導軌上，在所述第二導軌的兩端還設置有限位擋塊，所述的直線料槽固定在所述的第二動子連接板上，所述的底板固定在所述的底座上。
[0006]在所述的底板上設置有可調地腳和水平儀，在所述第二定子的定子固定座上設有光柵尺，與所述動子連接板上設置有光柵讀數頭。
[0007]本發明自動送料系統包括圓盤式自動送料裝置和直線式自動送料裝置，圓盤式自動送料裝置通過旋轉電機和直線驅動機構的協同作用，將旋轉電機的旋轉運動和直線驅動機構的直線運動進行合成疊加，實現無序工件在螺旋料槽中的有序排列並逐個向上輸送；直線式自動送料裝置通過控制直線電機，使連接在動子上的料鬥以均勻速度V緩慢前進一定距離，物料也以均勻速度V前進相應的距離，然後料鬥以加速度α返回，由於慣性的作用，物料相對上一位置靜止不動，隨著直線電機進程回程頻率的加快，物料就在料鬥上向前運動了。對於圓盤式自動送料裝置，我們把垂直方向的加速度分量和水平方向的加速度分星a水平之比定乂為振動升角Θ的正切，即tan( Θ ) = α垂直/α水平，Θ 一般取為25。。對於本發明所涉及的圓盤式送料裝置，將直線電機豎直放置，從而為送料裝置提供垂直加速度分量，旋轉電機提供水平加速度分量。直線電機和旋轉電機均採用伺服控制，可以很精確控制電機的運動，從而可以保證振動升角符合工件在料盤上運動的要求。通過改變直線電機和旋轉電機的加速度還可以改變振動升角的大小。基於直線電機的響應速度快，定位精度高，速度快、加減速過程短行程長度不受限制，噪聲低，效率高的特點，上述直線自動送料裝置採用直線電機驅動。
[0008]有益效果:與現有技術相比，本發明採用的技術方法具有以下優點:
[0009]1、結構簡單、緊湊，使用壽命長。傳統的送料裝置包括:傳送帶、振動料鬥等，大多結構複雜、佔地面積大。本發明採用電機作為動力源，結構簡單，由於直線電機不需要把旋轉運動變成直線運動的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡化，重量和體積大大地下降。直線電機可以實現無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。
[0010]2、噪聲小。傳統的送料裝置一般米用旋轉電機或電磁鐵來產生動力,旋轉電機和電磁鐵在運動過程中都會產生很大的噪聲。本發明採用電機驅動方式，取消了從電動機到工作檯之間的一切機械中間傳動環節，實現了「零傳動」，避免了絲槓傳動中的反向間隙、慣性、摩擦力和剛性不足缺點。
[0011]3、控制方便。傳統的送料裝置如振動料鬥，是對電磁鐵進行控制，對電磁鐵控制包括正弦波發生電路、功率放大電路、信號反饋電路等環節，環節越多產生問題的因素越多，控制起來也就越複雜。依靠目前的技術，利用直線電機伺服控制器和旋轉電機伺服控制器可以方便的對直線電機和旋轉電機進行控制，而且省去了很多控制的中間環節，可以達到很聞的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構示意圖。
[0013]圖2是本發明的直線送料裝置結構示意圖。
[0014]圖3是本發明的圓盤送料裝置結構示意圖。
[0015]圖4是本發明的俯視結構示意圖。
[0016]圖5是本發明的直線式送料裝置的俯視結構示意圖。
[0017]圖6是圖5的A向剖視圖。
[0018]圖7是I處局部放大視圖。
[0019]圖8是本發明的運動過程圖。
[0020]圖中有:第二定子1、限位擋塊2、第二導軌3、第二滑塊4、直線料槽5、動子支撐板上6、定子固定座7、動子支撐板下8、第二動子9、可調地腳10、底板11、拖鏈連接板12、水平儀13、電纜拖鏈14、限位開關擋片15、光柵讀數頭16、限位開關17、光柵尺18、料盤19、料盤底座20、聯軸器21、豎直支撐板22、限位擋塊23、導軌支撐板24、第一導軌25、動子支撐板下26、動子支撐板上27、第一動子28、第一定子29、拖鏈30、旋轉電機支撐板31、旋轉電機安裝板32、旋轉電機33、旋轉電機支撐板34、第一滑塊35、第三導軌36、豎直支撐板37、限位擋塊38、底板39、直線式自動送料裝置固定板40。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖及實施例，對本發明作進一步的描述。
[0022]如圖1至圖3所示，本發明的一種電機式自動送料料鬥系統，該系統包括底座及設置在底座上的圓盤式自動送料裝置和直線式自動送料裝置。圓盤式自動送料裝置通過兩塊豎直支撐板22和37固定在底座上，直線式自動送料裝置通過直線式自動送料裝置固定板固定在底座上。直線式送料裝置包括第二定子1、限位擋塊2、第二導軌3、第二滑塊4、直線料槽5、動子支撐板上5、定子固定座7、動子支撐板下8、第二動子9、可調地腳10、底板11、拖鏈連接板12、水平儀13、電纜拖鏈14、限位開關擋片15、光柵讀數頭16、限位開關17和光柵尺18。圓盤式自動送料裝置包括料盤19、料盤底座20、豎直支撐板22和37、聯軸器21、限位擋塊23、導軌支撐板24、第一導軌25、動子支撐板下26、動子支撐板上27、第一動子28、第一定子29、拖鏈30、旋轉電機支撐板31、旋轉電機安裝板32和34、旋轉電機33、第一滑塊35、第一導軌36、豎直支撐板37、限位擋塊38、限位開關擋片、光柵讀數頭、限位開關以及光柵尺。定子固定座7設置在第二定子I的上方，通過螺栓連接將第二定子I固定在底板11上。同時在定子固定座7上方安裝限位擋塊2、第二導軌3，第二導軌3上配置第二滑塊4，第二滑塊4上部連接動子支撐板上6，動子支撐板上6再與動子支撐板下8通過螺栓連接，其中動子支撐板下8上部與動子支撐板上6連接處設計成虎口型，便於動子支撐板上6嵌於動子支撐板8內，保證兩者的相對位置固定。第二動子9放置在第二定子I的內部，同時與第二動子固定座下8相連。其中動子支撐板上6和動子支撐板下8需要儘量設計的小巧輕便。這樣第二動子9、動子支撐板上6、動子支撐板下8、第二滑塊4和固定在動子支撐板上6上的直線料槽5便同步運動。對於圓盤式自動送料裝置，料盤19固定在料盤底座20上，料盤底座20通過聯軸器21與旋轉電機33相連，旋轉電機固定在旋轉電機安裝板32上，旋轉電機安裝板由旋轉電機支撐板31和旋轉電機支撐板34支撐，旋轉電機支撐板31固定在動子支撐板上27上，動子支撐板上27與動子支撐板下26相連，動子支撐板下26與第一動子28相連，第一動子28處於第一定子29凹槽中間，第一定子29下部固定在豎直支撐板22上，第一定子29上部與導軌支撐板24相連，第一導軌25固定在導軌支撐板24上,動子支撐板下26與第一道軌25相連,動子支撐板上27與動子支撐板下26相連,旋轉電機支撐板34固定在第一滑塊35上,第一滑塊35與第三導軌36配合,第三導軌36固定在豎直支撐板37上，限位擋塊23固定在導軌支撐板24上，限位擋塊38固定在豎直支撐板37上，拖鏈30固定在豎直支撐板21上。
[0023]進一步，所述的底板11安裝四個可調地腳10，並配置一個水平儀13，這樣可以方便地調平該直線式料鬥裝置。為了提高裝置的安全可靠性，首先在底座11上安裝兩個限位開關17，在動子支撐板上6上安裝一個限位開關擋片15，其中這兩個限位開關17應在直線導軌3的長度範圍內，其距離應小於兩個限位擋塊2的距離。其次，電纜拖鏈14 一頭平鋪於在底板11上，另一頭通過三角鐵固定在動子支撐板上6上，電機等的電纜線放置在電纜拖鏈14內，以便於該裝置更加整潔美觀，且電纜拖鏈14跟隨第二動子9沿第二導軌3來回運動。
[0024]進一步，所述的料盤19固定在料盤底座20上，料盤底座20通過聯軸器21與旋轉電機33相連，這樣，通過旋轉電機的旋轉，料盤19便有一個旋轉運動。旋轉電機支撐板31固定在動子支撐板上27上，動子支撐板上27與動子支撐板下26相連，動子支撐板下26與第一動子28相連，第一動子28處於第一定子29凹槽中間，通過豎直放置的直線電機的直線運動，料盤19便有豎直方向的運動。
[0025]如圖4至圖5所示，光柵讀數頭16安裝在動子固定座下8上，並使讀數頭與定子固定座7平行。光柵尺18貼於定子固定座7上並對應於光柵讀數頭16。
[0026]上述圓盤式自動送料裝置的工作原理是:要使工件在圓盤式自動送料裝置的料盤上向上運動，需使料盤有一個垂直方向的運動和一個水平方向的運動，我們把垂直方向的加速度分量a ei和水平方向的加速度分量α 之比定義為振動升角Θ的正切，即tan(9) = α垂直/α水平，Θ 一般取為25°。對於本發明所涉及的圓盤式送料裝置，將直線電機豎直放置，從而為送料裝置提供垂直加速度分量，旋轉電機提供水平加速度分量。直線電機和旋轉電機均採用伺服控制，可以很精確控制電機的運動，從而可以保證振動升角符合工件在料盤上運動的要求。通過改變直線電機和旋轉電機的加速度還可以改變振動升角的大小。
[0027]上述圓盤式自動送料裝置的工作過程是:裝置啟動後，旋轉電機和直線電機同時產生旋轉運動和直線運動，料盤便有旋轉運動和垂直運動的合成運動，料盤上的工件便有一個斜向上方的運動。
[0028]上述結構的直線式自動送料裝置的工作原理是:基於直線電機的響應速度快，定位精度高，速度快、加減速過程短行程長度不受限制，噪聲低，效率高的特點，通過控制直線電機，使連接在動子上的料鬥緩慢前進一定距離，物料也隨著緩慢前進相應的距離，再快速返回料鬥，由於慣性的作用，物料相對上一位置靜止不動或者返回的距離較前進的距離小，隨著直線電機進程回程頻率的加快，物料就在料鬥上向前運動了。同時利用光柵尺自動調節直線電機的速度，從而在裝置啟動後實現裝置的自動調節自身運動的目的。
[0029]上述結構的直線電機式料鬥裝置的工作過程是:如圖8所示，裝置啟動後，直線料槽5復位，通過控制直線電機使第二動子9帶動直線料槽5緩慢地前進一定的距離a，此時物料也隨著前進同樣的距離a，即物料從位置O到達位置1，再快速地返回料鬥，由於慣性的作用，物料相對於位置I會靜止不動或者返回距離b (b〈a)到達位置2，位置2相對位置O前進了距離a-b，經上所述當加大直線電機進程回程的頻率到一定值時，物料便在直線料槽5上向前運動了。光柵讀數頭16也隨著第二動子9來回運動，讀取光柵尺18的莫爾條紋，送回控制箱處理，從而調節直線電機的速度，實現裝置自動調節自身來回的運動。
[0030]當第二動子9進程回程終點位置超出限位開關時，便觸發限位開關，強行制動直線電機，同時在導軌的兩端設置限位擋塊2，實現對裝置的雙重保護。
[0031]本發明提出了一種新型送料裝置的理念，其涉及的原理簡單，適用性及可靠性強，隱含著巨大的使用價值。本發明機械結構簡單，控制方便，而且解決了傳統式振動送料裝置噪聲高、體積大、設計及加工費時費力等缺點，其經濟效益顯著，對提高市場競爭力起到了極大地作用。
[0032]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
【權利要求】
1.一種電機式自動送料系統，該系統包括底座以及設置在底座上的圓盤式自動送料裝置和直線式自動送料裝置，所述的圓盤式自動送料裝置包括具有螺旋料槽的料盤以及與所述料盤連接的第一驅動裝置，所述直線式自動送料裝置包括直線料槽以及與所述直線料槽連接的第二驅動裝置，所述螺旋料槽的料盤的出料口位於所述的直線料槽進料口的前端，其特徵在於:所述的第一驅動裝置包括連接在所述料盤下端的驅動所述料盤轉動的旋轉電機、與所述旋轉電機固定連接的旋轉電機安裝板、設置在所述旋轉電機安裝板兩端導向裝置以及驅動所述旋轉電機安裝板在所述導向裝置上運動的直線驅動機構；所述的導向裝置包括設置在旋轉電機安裝板兩端的第一滑塊以及設置在所述底座上的兩塊豎直支撐板，在每塊豎直支撐板上分別設置有第一導軌，所述的第一滑塊位於所述的第一導軌上；所述的直線驅動機構包括第一定子和第一動子，所述的第一定子固定在所述的其中一塊豎直支撐板上，所述的第一動子位於所述第一定子的定子槽中並通過一第一動子安裝板與所述的電機安裝板固定連接；所述的第二驅動裝置包括底板、設置在底板上的第二定子、位於所述第二定子的定子槽中的第二動子以及與第二動子連接的第二動子連接板，在所述的第二定子上設置有第二導軌、在所述的動子連接板上設置有第二滑塊，所述的第二滑塊位於所述的第二導軌上，在所述第二導軌的兩端還設置有限位擋塊，所述的直線料槽固定在所述的第二動子連接板上，所述的底板固定在所述的底座上。
2.根據權利要求1所述的電機式自動送料系統，其特徵在於:在所述的底板上設置有可調地腳和水平儀，在所述第二定子的定子固定座上設有光柵尺，與所述動子連接板上設置有光柵讀數頭。
【文檔編號】B65G27/10GK104326223SQ201410562887
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】韓良, 王俊敬, 顏凱歌 申請人:東南大學