Вибрационный бункерный питатель Советский патент 1985 года по МПК B23Q7/00 

00 00

Изобретение относится к машиностроению, в частности к вибрационному перемещению штучных изделий, и может быть использовано для автоматической загрузкг ими рабочих машин, приимущественно, при производстве легкопрвреждаемых изделий.

Цель изобретения - повышение надежности вьщачи деталей путем исключения соударения деталей одна с другой и с днищем, а также увеличение объема разовой загрузки.

На фиг.1 представлен вибрационный питатель, продольный разрез; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.З модификация питателя с пневмоприводо на фиг.4 - узел I на фиг.З; на фиг. 5 - модификация питателя с электромеханическим приводом днища; на фиг. 6 - схема подключения злектродвигателя.

Вибропитатель (фиг.1) состоит из верхней и нижней масс. Верхняя масса включает чашу 1, на которой закреплено несколько винтовых лоткоп 2, каждый из которых образует неполный виток и не Перекрывают заходных частей друг друга. Продолжением чаши 1 является цилиндрический предбункер 3. Лотки 2с предбункером 3 и якорь 4 закреплены на верхнем фланце 5 решетчатого гиперболоидного торсиона. Нижняя масса включает реактивную плиту 6, закрепленный на ней нижний фланец 7 торсиона и электромагнит 8. На неподвижном основании 9 закреплена пустотелая стойка 10 с установленными в ней направля,ющими втулками 1 1 . Через направляющие втулки 11 проходит опирающийся на пружину 12 шток 13, на верхнем конце которого в подшипHHKOBCi r узле 14 установлено днище 15 На периферии днища 15 находится несколько равномерно расположенных упругих собачек 16, упирающихся в поверхность предбункера 3 (фиг.2). Поверхность контакта упругих собачек 16 е предбункером 3 снабжена фрикционными накладками 17. Верхняя и нижняя массы соединены между собой упругой системой в виде наклонных плоских пружин 18, образующих вместе с фланцам 5 и 7 цельный решетчатый гиперболоидный торсион. Электромагнит 8 и якорь 4 разделены зазором. Вся конструкция через амортизаторы 19-опирается на основание 9

При незагруженном предбункере 3 днище 15 находи1ся в крайнем верхнем положении. Пружина 12 при таком положении максимально разжата. Ход штока 13 находи1ся в пределах перемещения днища 15 от нижней части предбункера 3 до уровня заходной части винтовых лотков 2. Пружина 12 имеет линейную характеристику, а ее жесткость С выбирается из условия

С y-S, (1) где у - насыпной удельный вес деталей, загружаемых в вибропитатель; S - площадь поперечного сечения предбункера 3.

ч

Вибрационный бункерный питатель работает следующим образом.

На обмотку электромагнита 8 подают пульсирующее напряжение. Под действие возмущающих сил якорь 4 периодически притягивается к электрмагниту 8 с частотой пульсирующего напряжения. Вследствие эффекта резонанса и наклонных плоских пружин 18 в системе возникают винтовые колебания чаши 1 с винтовыми лотками 2 и предбункера 3, а также реактивной плиты 6 о После этого в предбункер 3 загружают детали до уровня, превышающего уровень заходной части лотков 2. При этом пружина-12 под действием веса деталей деформируетс и днище 15 перемещается в предбун- кере 3 вниз. При максимальной загрузке, когда верхний уровень деталей оказывается выше заходной части лотков 2 на 1,1 максимального размера детали, днище 15 своим выступающим фланцем опирается в верхний торец пустотелой стойки 10. Для этого высота хода днища 15 выбирается из условия

I 1 max

(2)

5где GjjjQ, - вес максимальной загрузки

Вибрирующая боковая поверхность предбункера 3, взаимодействуя с навалом находящихся в нем деталей, передает им вибрацию, за счет которой детали верхнего слоя на периферии предбункера 3 попадают на заход- ные части ЛОТКОЕ 2. Последние, совершая винтовые колебания, транспортируют детали к выходу из питателя. В процессе транспортировки происходит ориентаци деталей. Кроме того, в процессе винтовых колебаний предбункера 3 при его движении по часо-

3

вой стрелке Упругие собачки 16 проскальзывают относительно предбункера 3. При движении предбункера 3 против часовой стрелки упругие собачки 16 фрикционными накладками 17 заклинивают и передают вращение днищу 15. Вместе с днищем 15 вращается весь навал загруженных в предбункер 3 деталей, обеспечивая равномерное заполнение лотков 2, Вертикальные перемещения днища J5 по мере расхода деталей осуществляются в периоды расклиненного состояния упругих собачек 16. При этом поворот предбункера 3 относительно днища 15 снижает силу трения в вертикальном перемещении последнего. По мере выхода дета. лей из навала на заходньге части

лотков 2 вес загрузки уменьшается.и .под действием пружины 12 днище 15с. деталями приподнимается. Вследствие выбора жесткости пружины J2 (l) свободная поверхность навала деталей остается на неизменном уровне т.е. вьше заходной части лотков на 1,1 максимального размера детали.

В рассмотренном варианте питателя функцию системы автоматического поддержания свободного уровня изделий вьше заходной части лотков 2 выполняет пружина J2, так как она является и датчиком уровня, реагирующим на вес деталей, сравнивающим устройством, и исполнительным элементом, перемещающим днище 15 с деталями. Действие ее эффективно, когда усилие пружины J 2 даже на верхнем уровне существенно превышает силы трения штока 13 о направляющие втулки II и собачек 16 о предбункер 3, что возможно при-достаточно тяжелых деталях

Дпя легких деталей описывается вариант вибропитателя с пневмоприводом днища 15 (фиг.З).

Вибропитатель содержит установленную неподвижно на основании 9 по оси вибропитателя пустотелую стойку 20, проходящую сквозь днище 15. Коакси- ально со стойкой 20 установлен силь- фон 21, нижний торец которого закреплен на диске 22 стойки 20, а верхг:. НИИ - присоединен к фланцу стакана 23, установленного с возможностью вертикального перемещения относительно стойки 20. На стакане 23 смонтирован подшипниковый узел 14 и днище 15. Поверхность соприкосновения стакана 23 и стойки 20 снабжена под640334

вижным уплотнением 24. Пространство внутри сильфона 21 герметизировано от внешней среды и сообщается через отверстия 25 в стойке 20 с ее внутренней полостью, в которой через распределитель 26,,/регулятор 27 давления и дроссель 28 подводится сжатый воздух. В верхней части стойки 20 (фиг.4) имеется сопло 29, прикрываtO емое радиально и шарнирно установленным на оси 30 рычагом 31. Рычаг состоит из двух частей, связанных болтовым соединением 32. На длинном плече рычага на оси 33 установлен с

15 возможностью вращения , пустотелый: ро.. лик 34. Его диаметр выполняется много большим габаритных размеров загружа- емых деталей. Нижнее положение рычага 31 определяется соплом 29, а

20 верхнее - упором 35. Пространство

внутри стойки 20 и сильфона 21, ограниченное дросселем 28 и соплом 29, образует проточную камеру, давление в которой при подаче в нее сжатого

5 воздуха определяется положением рычага 31. Стойка 20 с соплом 29, сильфон 21 и дроссель 28 образуют систему автоматического поддержания свободного уровня деталей вьшге заходной

0 части лотков 2. I

Устройство по данному варианту работает следующим образом.

Б исходном положении распределителя 26 проточная камера сообщена с

5 атмосферой и днище 15 под действием собственного веса находится в крайнем нижнем попожении. На катушку электромагнита 8 подают пульсирующее напряжение, вследствие чего возникают

0 колебания лотков 2 и предбункера 3

по винтовой траектории. За счет упругих собачек 16 колебания преобразуются во вращательное движение днища 15. Загружают в предбункер 3 детали до

5 уровня, превьшающего заходную часть лотков 2 на 1,1 максимального размера изделия. При этом свободная поверхность изделий должна соприкасаться с роликом 34. Вибрирующая боковая

0 поверхность предбункера 3, взаимодействуя с навалом находящихся в нем изделий, передает им вибрацию, за счет которой детали верхнего слоя на периферии предбункера 3 иог.а аюлна заходные части лотков 2. Последние под действием винтовых колебаний транспортируют детали к выходу из питателя. В процессе транспортировки происходит ориентирование деталей. По мере расходования изделий из предбункера 3 ролик 34 и с ним рыча 31 опускаются, контакт между ролико 34 и верхним слоем изделий прерывается, а зазор между соплом 29 и рычагом 31 перекрывается. Включается распределитель 26 в позицию, прерывающую связь проточной камеры с атмосферой и обеспечивающую подачу воздуха в регулятор 27 давления. В проточной камере давление повышаетс до величины, отрегулированной регулятором 27 давления и сильфон 21 вместе с днищем 15 и деталями подни мается до тех пор, пока верхний сло деталей не вступает в контакт с роликом 34 и рычаг 31 не приоткрывает сопло 29. Давление в сильфоне 21 падает и движение днища 15 прекращается. При этом в любой момент времени вследствие взаимодействия ролика 34 с верхним слоем деталей рычаг 31 приоткрывается на такую ве личину зазора с соплом 29, при кото ром установившееся в проточной камере давление уравновешивает вес днища 15 и деталей, воздействующих на сильфон 21. В процессе работы питателя детали можно добавлять в предбункер 3 в любом положении днища 15. Если при этом ролик 34 оказы вается погруженным в навал деталей под действием вибрации деталей, передаваемых им стенками предбункера 3, то он сам вспльюает на верхний уровень, так как будучи пустотелым он имеет меньщую плотность, чем ср няя плотность деталей в навале. Таким образом, поддерживается постоянство, верхнего уровня деталей в предбункере 3, Регулировка полож ния 3foro уровня осуществляется бо товым соединением 32, отпустив которое мЪжно одну часть рычага 31 повернуть относительно другой его части, и затянув болтовое соединен 32, зафиксировать нужное положение ролика 34. . В случае отсутствия воздуха мож быть использсаана электромеханическ система автоматического поддержания свободного уровня деталей, реализованная по другому варианту питателя (фиг.5) . Питатель содержит обечайку 1 с лотками 2, предбункер 3, якорь 4 и верхний фланец 5 торсиона, реактив3ную плиту 6 с закрепленным на ней нижним фланцем 7 торсиона, электромагнит 8, упругую систему в виде плоских пружин 18, днище 15 с под- щипниковым узлом 14 и упругие собачки 16, установленный на оси 30 рычаг 31, состоящий из двух частей связанных болтовым соединением 32 и ролик 34 на оси 33, скомпонованные аналогичным образом. Кроме того, питатель содержит неподвижно установленную по оси питателя центральную стойку 36, внутри которой установлен, с возможностью вертикального перемещения пустотелый шток 37. Внутри штока закреш1ена гайка 38, сопряженная с винтом 39, кинематически связанным через червячную передачу 40 с реверсивным электродвигателем 41. На верхнем конце штока 37 в подшипниковом узле 14 смонтировано.днище 15. Цент- ралтьная с- ойка 36 имеет расположенный по образующей паз 42, внутри которого размещен сухарь 43, закрепленный на штоке 37 и препятствующий вращению последнего. На верхнем конце центральной стойки 36 закреплены два нормально разомкнутых путевых переключателя 44 и 45 таким образом, что при нижнем положении днища 15 его фланец взаимодействует с. верхним ччегреключателем 45, а при верхнем положении днища J5 сухарь 43 взаимодействует с нижним переключателем 44. Вне питателя неподвижно установлена стойка 46, в отверстии которой в верхней ее части на оси 30 шарнирно установлен неуравновешенный рычаг 31, ролик 34 которого располагается на периферии предбункера 3 в верхней его части. Короткое плечо рычага 31 взаимодействует с двумя установленными на стойке 46 нормально разомкнутыми путевыми выключателями 47 и 48 с самовозвратом. Обмотка статора трехфазного электродвигателя 4I включена в трехфазную сеть по реверсивной схеме (фиг.6) через два трехполюсных контактора 49 и . 50 таким образом, что при включении. контактора 50 две фазы меняются местами. Контакторы управляются магнитными пускателями 51 и 52, которые включены в две парал.пельные цепи схемы управления. В одной из них последовательно с магнитным пускателем 51 включены путевые выключатели 44 и 47 и тумблер 53,а вдругую-магнитньй пускатель 52,путевые выключатели 45 и 48 ,

71

Питатель работает следующим образом,

В исходном положении на тумблере 53 контакты замкнуты. Короткое плечо неуравновешенного рычага 31 под действием его веса замыкает нормально разомкнутые контакты путевого выключателя 47. При этом по обмотке магнитного пускателя 51 протекает ток и он контактором 50 замыкает цепи питания электродвигателя 41. В данном случае фазы обмотки электродвигателя 41 включены таким образом что его вращение и кинематически с ним связанного винта 39 обеспечивают движение гайки 38 и штока 37 с днищем 15 вверх. В верхнем положении сухарь 43 нажимает на путевой выключатель 44, который размыкает цепи питания магнитного пускателя 51, размыкающего контактором 50 цепи питания электродвигателя 41. Шток 37 с днищем J 5 останавливается в верхнем положении. Таково положение незагруженного питателя при поДаче в цепи питания электродвигателя 4 и на схему управления напряжения. Для загрузки питателя размыкают контакты тумблера 53 и приподнимают длинное плечо неуравновешенного рычага 31. При этом замыкаются контакты путевого выключателя 48. Через магнитную обмотку магнитного пускателя 52 протекает ток и он включает трехполюсный контактор 49 цепи питания электродвигателя 41. При этом две фазы меняются пестами и электродвигатель 41 вращается в противоположном направлении, а шток 37 с днищем 15 опускается. Сухарь 43 освобождает путевой выключатель 44, замыкая его нормально замкнутые, контакты. В крайнем нижнем положении фланец днища 15 упирается в путевой выключатель 45, размыкая его норг ально замкнутые контакты. Цепь питания магнитного пускателя 52 прерывается и трехполюсный контактор 49 разрывает цепи питания электродвигателя 41. Днище 15 останавливается в крайнем нижнем положении. Отпускают рычаг 3 и производят загрузку предбункера 3 деталями до уровня вьшзе заходной части лотков 2 на I., 1 максимального размера детали, В процессе загрузки днище J5 вверх не перемещается, так как цепь питания магнитного пускателя

33, В

52 разорвана тумблером 53. По завер шению загрузки ролик 34 контактирует с верхним слоем деталей. Подают пульсирующее напряжение на обмотку вибровогзбудителя, вследствие чего лотки 2 совершают винтовые колебания, а днище 15, взаимодействующее упругими собачками 16с предбункером 3, совершает вместе с деталями

вращательное движение. Детали, попавшие на заходные части лотков 2, транспортируются вверх, ориентируясь при этом. Из-за выхода некоторого числа деталей в лотки 2 контакт ролика 34 с верхним слоем деталей нарушается, рычаг 31 поворачивается по часовой стрелке, замыкая нормально разомкнутые контакты путевого выключателя 47 и размыкая нормально раз-

омкнутые контакты путевого выключателя 48. Включают тумблер 53. При этом через обмотку магнитного пускателя 51 протекает ток, контактор 50 замыкает цепи питания электродвигателя 41 и он вращается в направлении, обеспечивающем движение днища 15 вверх. Это движение продолжается до тех пор, пока верхний слой деталей не вступает в контакт с роликом 34

рычага 3J. При этом нормально замкну тые контакты путевого выключателя

47размыкаются, а нормально разомкнутые контакты путевого переключателя

48остаются разомкнутыми, т.е. рычаг 3J находится в нейтральном положении,

при котором оба магнитных пускателя 51 и 52 обестрчены, обе цепи питания электродвигателя 41 разомкнуты конTaKTopaNm 49 и 50 и электродвигатель

4J не вращается. По израсходованию некоторого количества деталей верхнего слоя вновь включаются контакты путевого, выключателя 47 и процесс подъема днища 15 до появления контакта изделий с роликом 34 рычага 31 повторяется. ЕсЛи по какой-либо причине, например, в резульгате образованного деталями выступа, рычаг 31

поварачивается против ;часовой стрел- ки, то включаются контакты путевого

выключателя 48, обеспечивающие вращение электродвигателя 41 в направлении, при котором днище 15 движется вниз до тех пор, пока не нарушится контакт между роликом 34 и верхним

слоем деталей.. Таким образом, в процессе работы питателя обеспечивается поддержание уровня деталей выше заход-.у11 ной части лотков 2 на 1,1 максимального размера детали. Регулировка положения данного уровня осуществляется болтовым соединением 32. По израсходованию всех деталей днище 15 остается в крайнем верхнем положении. Схема позволяет без нарушения ее функционирования загружать детали в предбункер 3 в процессе работы виброиитателя. ПРИ этом пустотелый ролик 34 всплывает над деталями, а днище 15 опускаться до достижения заданного уравнения . и предлагаемом питателе детали из предбункера 3 из верхнего слоя плав33но поступают на заходные части лотков 2 в течение всего времени работы питателя. При этом исключено как заклинивание деталей, так и их падение с большой высоты, чем исключается повреждение деталей. Количество изделий, находящихся в каждый момент в предбункере 3, не влияет на его производительность, которая определяется режимом колебаний лотков 2. Емкость предбункера 3 опредет яется его высотой и диаметром,причем весь объем его используется для запаса деталей.

1. ВИБРАЦИОННЫЙ БУНКЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ, содержащий предбункер и чашу с винтовыми лотками и днищем, отличающийся тем. что, с целью Ьовьшения надежности выдачи дeтaJleй путем исключения соударения деталей одна с другой и с днищем и увеличения объема разовой загрузки, предбункер расположен ниже уровня заходной части винтовых лотков, а днище чаши установлено с возможностью вертикального перемещения относительно предбункера. 2. Питатель поп.1,отличаю щ и и с я тем, что он снабжен системой автоматического поДдержания свободного уровня изделий вьше заходной части винтовых лотков. О) С

ВидА 7-j j 0 32 31 34 75---.

(риг.5 33

51