CN110194355B - 一种振动送料装置和具有其的转运机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及振动送料设备技术领域，为了解决现有技术中振动送料装置送料效率低稳定性差的问题，提供了一种振动送料装置和具有其的转运机构，振动送料装置包括：振源单元、共振单元和料盘，振源单元包括倒立式吊装的座体和倒装于座体的振动组件，振动组件包括振动板和提供振动的压电片振动模组，共振单元包括共振体，共振体的一端为大端另外一端为小端，料盘容纳物料的一侧连接于共振体的小端，料盘的另一侧悬空。通过设置倒立式吊装的振源单元，将振动板设置在料盘的上方，不仅可以消除振动板振动对生产线物料盘造成的不利影响，而且可以根据需要调整料盘的高度，进而为工件滑向物料台的容纳空间提供了方便。
Description
技术领域
本发明涉及振动送料设备技术领域，尤其涉及一种振动送料装置和具有其的转运机构。
背景技术
相关技术中的振动送料装置，振源单元(A)的振动板结构设置在料盘(B)的下方，且振动板邻近生产线的物料台(C)设置，如图1所示，振动板振动过程中容易对物料台上的工件造成影响，不利于物料的精准投放，而且由于振动板支撑在料盘(B)下方导致料盘(B)的位置较高，不利于料盘(B)上的工件进入物料台(C)上，再者，由于在水平方向物料台(C)与振动送料装置间隔开设置，料盘中送出的料转动到物料台的过程中，上料模组(D)不仅需要产生横向位移还需要纵向位移，增加转运行程的同时增加了转动的操作难度，导致送料效率低下。
发明内容
本发明为了解决现有技术中振动送料装置送料效率低稳定性差的问题，提供了一种振动送料装置，还提出了一种具有上述振动送料装置的转运机构。
根据本发明第一方面实施例的振动送料装置，包括：振源单元、共振单元和料盘，所述振源单元包括倒立式吊装的座体和倒装于所述座体的振动组件，所述振动组件包括振动板和提供振动的压电片振动模组，所述振动板通过所述压电片振动模组倒装于所述座体上，所述共振单元包括共振体，所述共振体的一端为大端另外一端为小端，所述共振体的大端连接所述振动板，所述共振体的小端连接料盘，所述料盘用于容纳物料，所述料盘容纳物料的一侧连接于所述共振体的小端，所述料盘的另一侧悬空。
根据本发明实施例的振动送料装置，通过设置倒立式吊装的振源单元，将振动板设置在料盘的上方，不仅可以消除振动板振动对生产线物料盘造成的不利影响，而且可以根据需要调整料盘的高度，进而为工件滑向物料台的容纳空间提供了方便。
根据本发明的一个实施例，所述共振单元还包括连接板，所述连接板的一个面固定连接于所述振动板，所述连接板的另一个面连接所述共振体。
根据本发明的一个实施例，所述共振体为倒圆台且具有竖向贯穿的中空结构。
根据本发明的一个实施例，压电片振动模组包括：调节弹簧、压电元件和弹性支撑片，所述调节弹簧连接在所述座体与所述振动板之间，所述压电元件设在所述调节弹簧与所述座体之间或设在所述调节弹簧与所述振动板之间，多个所述弹性支撑片均匀排布在所述调节弹簧的周向上，所述弹性支撑片的一端借助梯形块固定在座体上，所述弹性支撑片的另外一端固定连接于所述振动板，多个所述弹性支撑片与水平面呈65-80度角倾斜。
根据本发明的一个实施例，所述调节弹簧与所述压电元件之间设有调节螺栓，所述调节螺栓用于调节所述调节弹簧与所述压电元件之间的距离。
根据本发明的一个实施例，所述弹性支撑片为复合材料件，所述弹性支撑片包括：多个贴合设置的支撑片分层，相邻所述支撑片分层之间焊接、胶粘或铆接。
根据本发明的一个实施例，相邻所述支撑片分层为金属材料件或非金属材料件，且相邻所述支撑片分层的材料不同。
根据本发明的一个实施例，所述支撑片分层的至少一部分的宽度在长度方向上先逐渐减小然后逐渐增大。
根据本发明的一个实施例，所述支撑片分层上设有避空槽，所述避空槽沿所述支撑片分层的厚度方向贯穿并沿所述支撑片分层的长度方向延伸。
根据本发明第二方面实施例的转运机构，包括根据上述实施例所述的振动送料装置、推送模组、上料模组和物料台，所述推送模组包括横向推杆，所述横向推杆位于所述料盘的送料通道的一侧，所述横向推杆朝向所述送料通道的一侧设有至少一个第一负压吸嘴，所述第一负压吸嘴用于送料通道上的吸取物料，所述上料模组包括竖向推杆，所述竖向推杆位于所述横向推杆的一侧，所述竖向推杆的端部设有至少一个第二负压吸嘴，所述第二负压吸嘴用于吸取第一负压吸嘴上的物料，所述物料台包括移动载板和配置于移动载板上表面的多个容纳空间，所述移动载板位于悬空的料盘的下方，所述容纳空间用于承接所述第二负压吸嘴上的物料。
根据本发明的一个实施例，所述料盘的下表面与所述移动载板的上表面之间的距离为H，2mm≤H≤50mm。
根据本发明的一个实施例，所述转运机构还包括：安装支架，所述安装支架跨座在所述物料台的上方，所述座体吊装在所述安装支架上。
根据本发明的一个实施例，所述横向推杆沿其长度方向滑动，所述竖向推杆沿其长度方向滑动。
根据本发明的一个实施例，所述竖向推杆沿垂直于所述横向推杆的方向滑动。
根据本发明的一个实施例，所述横向推杆邻近所述竖向推杆的一端设有朝向所述料盘敞开的凹槽，所述第一负压吸嘴设在所述凹槽内。
附图说明
图1是现有技术中的转运机构的结构示意图；
图2是本发明实施例的转运机构的结构示意图；
图3是本发明实施例的转运机构的主视图；
图4是本发明实施例的振动送料装置的结构示意图；
图5是本发明实施例的共振单元的结构示意图；
图6是本发明实施例的推送模组的结构示意图；
图7是本发明实施例的上料模组的结构示意图
图8是本发明一个实施例的振源单元的结构示意图；
图9是本发明另一个实施例的振源单元的结构示意图；
图10是本发明实施例一的弹性支撑片的结构示意图；
图11是本发明实施例二的弹性支撑片的结构示意图；
图12是本发明实施例三的弹性支撑片的结构示意图；
图13是本发明实施例四的弹性支撑片的结构示意图；
图14是本发明实施例五的弹性支撑片的结构示意图；
图15是本发明实施例六的弹性支撑片的结构示意图。
图中：
100、转运机构；10、振动送料装置；11、振源单元；111、座体；112、振动组件；113、振动板；114、压电片振动模组；115.压电元件；116、调节弹簧；117、弹性支撑片；118、调节螺栓；
119、支撑片分层；1191、避空槽；12、共振单元；121、共振体；
122、连接板；13、料盘；20、推送模组；21、横向推杆；22、凹槽；30、上料模组；31、竖向推杆；32、第二负压吸嘴；40、物料台；41、容纳空间；42、工作面。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图2-15描述根据本发明实施例的振动送料装置10和具有其的转运机构100。
如图2所示，根据本发明实施例的转运机构100，包括：振动送料装置10、推送模组20、上料模组30和物料台40。
其中，根据本发明实施例的振动送料装置10，包括：振源单元11、共振单元12和料盘13，振源单元11包括倒立式吊装的座体111和倒装于座体111的振动组件112，振动组件112包括振动板113和提供振动的压电片振动模组114，振动板113通过压电片振动模组114倒装于座体111上，共振单元12包括共振体121，共振体121的一端为大端另外一端为小端，共振体121的大端连接振动板113，共振体121的小端连接料盘13，料盘13用于容纳物料，料盘13容纳物料的一侧连接于共振体121的小端，料盘13的另一侧悬空。
推送模组20包括横向推杆21，横向推杆21位于料盘13的送料通道的一侧，横向推杆21朝向送料通道的一侧设有至少一个第一负压吸嘴，第一负压吸嘴用于送料通道上的吸取物料，上料模组30包括竖向推杆31，竖向推杆31位于横向推杆21的一侧，竖向推杆31的端部设有至少一个第二负压吸嘴32，第二负压吸嘴32用于吸取第一负压吸嘴上的物料，物料台40包括移动载板和配置于移动载板上表面的多个容纳空间41，移动载板位于悬空的料盘13的下方，容纳空间41用于承接第二负压吸嘴32上的物料。
其中，生产线包括工作台，物料台40设在工作台上，振动送料装置10、推送模组20和上料模组30均吊装在物料台40的上方，振动组件112内的压电片振动模组114导电后产生振动，振动通过共振单元12的共振体121传递到料盘13上并带动料盘13发生偏振，其中，共振体121的外直径在从振源单元11到料盘13的方向上逐渐减小，也就是说，共振体121形成为一个倒置的圆台形，振动板113振动过程中，由于越靠近共振体121的外周壁振动幅度越大，因此，倒置圆台形的共振体121提升料盘13偏振的同时，可以降低料盘13的振动幅度，提升了振动送料装置10的投料性能，而且，与料盘13相连的一端直径较小，可以减小共振体121在料盘13中占据的空间，进而增加了料盘13用于容纳工件的空间，提升了料盘13的空间利用率。
相关技术中的振动送料装置10连接在生产线上，且与物料台40水平间隔开设置，振动板113振动过程中，影响物料台40上工件的稳定性，而且，振动板113支撑在料盘13的下方，提升了料盘13的高度，料盘13出料口中的工件进入物料台40上的容纳空间41时，行程较长，工件的投放效率较低。
正是为了解决上述技术问题，根据本发明实施例的振动送料装置10，通过设置倒立式吊装的振源单元11，将振动板113设置在料盘13的上方，不仅可以消除振动板113振动对生产线物料盘13造成的不利影响，而且可以根据需要调整料盘13的高度，进而为工件滑向物料台40的容纳空间41提供了方便。
根据本发明实施例的转运机构100，通过采用上述结构的振动送料装置10，不仅可以消除振动板113对物料台40产生的不利影响，为料盘13送料提供方便，而且由于振动送料装置10、推送模组20和上料模组30均吊装在物料台40的上方，振动送料装置10对物料台40的移动没有任何的限制作用，推送模组20和上料模组30转运工件的过程中只需要对应地发生直线运动即可，不仅缩短了推送模组20和上料模组30的行程，还简化了推动模组和上料模组30的运行难度，大幅度提升了转运机构100的送料效率。
根据本发明的一个实施例，共振单元12还包括连接板122，连接板122的一个面固定连接于振动板113，连接板122的另一个面连接共振体121。通过设置连接板122，可以为共振单元12连接共振体121提供方便，提升了共振体121的装配稳定性，进而可以提升振动单元向共振单元12中传递振动能量的效率。
根据本发明的一个实施例，共振体121为倒圆台且具有竖向贯穿的中空结构，共振体121的中空结构内安装支撑传振杆，也就是说，共振体121形成为倒置圆台形管状，支撑传振杆设在共振体121内。支撑传振杆的上端连接连接板122，下端连接料盘13，共振体121套设在支撑传振杆上，并借助支撑传振杆连接在连接板122和料盘13之间。
通过设置中空结构的共振体121，可以为支撑传振杆的装配提供空间，提升了振动送料装置10的空间利用效率，有利于缩小振动送料装置10的体积，而且，中空共振体121与支撑传振杆配合完成共振体121与支撑传振杆的装配，简化了装配难度，提升了装配效率。
如图8和9所示，根据本发明的一个实施例，压电片振动模组114包括：调节弹簧116、压电元件115和弹性支撑片117，调节弹簧116连接在座体111与振动板113之间，压电元件115设在调节弹簧116与座体111之间或设在调节弹簧116与振动板113之间，多个弹性支撑片117均匀排布在调节弹簧116的周向上，弹性支撑片117的一端借助梯形块固定在座体111上，弹性支撑片117的另外一端固定连接于振动板113，多个弹性支撑片117与水平面呈65-80度角倾斜。
其中，压电元件115用于产生弯曲振动，当压电元件115施加交流电压使之弯曲振动时，振动通过调节弹簧116传递给振动板113，同时拉动振动板113上下运动，振动板113上下运动的同时与弹性支撑片117配合，由于弹性支撑片117倾斜设置，振动板113迫使座体111上的弹性支撑片117弹性变形而形成绕中心轴线扭转的同步振动，由此，在振动板113表面形成上下与扭转的复合振动，构成了驱动物料移动的振动能力。
如图8和9所示，根据本发明的一个实施例，调节弹簧116与压电元件115之间设有调节螺栓118，调节螺栓118用于调节调节弹簧116与压电元件115之间的距离。
通过设置调节弹簧116与调节螺栓118，来控制调节弹簧116的压缩量，进而达到系统刚度的柔性变化，为压电片振动模组114的振动参数调节提供了方便，大大简化了针对不同物料来调试匹配压电片振动模组114的工作量。同时，调节弹簧116本身位移很小，这样可以大大降低由于材料疲劳导致的频率漂移问题
如图10-15所示，根据本发明的一个实施例，弹性支撑片117为复合材料件，弹性支撑片包括：多个贴合设置的支撑片分层119，相邻支撑片分层119之间焊接、胶粘或铆接，相邻支撑片分层119为金属材料件或非金属材料件，且相邻支撑片分层119的材料不同。
其中，每一个弹性支撑片117中包括但不限于：不同种金属材料、不同种非金属材料、金属和非金属混合等方式进行复合使用。利用不同种材料的特性，复合出高性能、稳定的弹性支撑片117。通过控制每种材料的刚度、阻尼、层数、结构形式、尺寸等因素，来制作出新型弹性支撑片117，这种方式从根本上解决了由于弹片材料疲劳而造成的系统共振频率漂移的问题，可以很好提高弹性支撑片117的疲劳特性，这种方式不仅使得设备稳定性提高，而且在成本上几乎认为没有增长，支撑片分层119的复合形式可以通过且不限于胶粘剂、焊接、热压或者铆接等形式进行复合。
如图12和15，根据本发明的一个实施例，支撑片分层119的至少一部分的宽度在长度方向上先逐渐减小然后逐渐增大。其中，有些支撑片分层119上设有避空槽1191，避空槽1191沿支撑片分层119的厚度方向贯穿并沿支撑片分层119的长度方向延伸。
通过不同的结构尺寸形式，也可增加支撑片分层119的柔性，在针对不同物料时，除了采用以上弹簧调整结构方式调整系统振动参数，也可在多种形式的弹片中选择合适的结构尺寸进行匹配。
根据本发明的一个实施例，料盘13的下表面与移动载板的上表面之间的距离为H，2mm≤H≤50mm，将料盘13与移动载板之间的距离限定在上述范围内，可以为料盘13上的工件进入容纳空间41提供方便，防止料盘13与容纳空间41之间的距离过大增加转运的难度。
根据本发明的一个实施例，转运机构100还包括：安装支架，安装支架跨座在物料台40的上方，座体111吊装在安装支架上，安装支架可以形成为倒U型，安装支架跨座在物料台40的上方，安装支架的两个支撑脚固定在生产线的工作面42上，振源单元11的座体111的顶部可以安装在安装支架上，通过设置安装支架不仅可以为振源单元11的装配提供方便，而且可以防止振源单元11装配过程中对物料台40的正常运行造成不利影响。
根据本发明的一个实施例，横向推杆21沿其长度方向滑动，竖向推杆31沿其长度方向滑动，竖向推杆31沿垂直于横向推杆21的方向滑动。横向推杆21沿其长度方向滑动与竖向推杆31沿垂直于横向推杆21的方向滑动，可以确保工件可以准确地运送到物料台40的指定位置，而且之间滑动的操控方便，难度较低。竖向推杆31沿其长度方向滑动，可以对工件施加作用力，实现工件的定位与装配，提升了转运机构100的性能。
根据本发明的一个实施例，横向推杆21邻近竖向推杆31的一端设有朝向料盘13敞开的凹槽22，第一负压吸嘴设在凹槽22内，通过在横向推杆21上设置凹槽22，可以为第一负压吸嘴吸附工件提供方便，凹槽22可以提升第一负压吸嘴的吸附力度，不仅可以提升吸附工件时的精度，而且可以防止工件吸附过程中脱落。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种振动送料装置(10)，其特征在于：包括：
振源单元(11)，包括倒立式吊装的座体(111)和倒装于所述座体(111)的振动组件(112)，所述振动组件(112)包括振动板(113)和提供振动的压电片振动模组(114)，所述振动板(113)通过所述压电片振动模组(114)倒装于所述座体(111)上；
所述压电片振动模组(114)包括：
调节弹簧(116)，所述调节弹簧(116)连接在所述座体(111)与所述振动板(113)之间；
压电元件(115)，所述压电元件(115)设在所述调节弹簧(116)与所述座体(111)之间或设在所述调节弹簧(116)与所述振动板(113)之间；
弹性支撑片(117)，多个所述弹性支撑片(117)均匀排布在所述调节弹簧(116)的周向上，所述弹性支撑片(117)的一端借助梯形块固定在座体(111)上，所述弹性支撑片(117)的另外一端固定连接于所述振动板(113)，多个所述弹性支撑片(117)与水平面呈65-80度角倾斜；
共振单元(12)，包括共振体(121)，所述共振体(121)的一端为大端另外一端为小端，所述共振体(121)的大端连接所述振动板(113)，所述共振体(121)的小端连接料盘(13)；
料盘(13)，用于容纳物料，所述料盘(13)容纳物料的一侧连接于所述共振体(121)的小端，所述料盘(13)的另一侧悬空。
2.根据权利要求1所述的振动送料装置(10)，其特征在于，所述共振单元(12)还包括连接板(122)，所述连接板(122)的一个面固定连接于所述振动板(113)，所述连接板(122)的另一个面连接所述共振体(121)。
3.根据权利要求2所述的振动送料装置(10)，其特征在于，所述共振体(121)为倒圆台且具有竖向贯穿的中空结构。
4.根据权利要求1所述的振动送料装置(10)，其特征在于，所述调节弹簧(116)与所述压电元件(115)之间设有调节螺栓(118)，所述调节螺栓(118)用于调节所述调节弹簧(116)与所述压电元件(115)之间的距离。
5.根据权利要求1所述的振动送料装置(10)，其特征在于，所述弹性支撑片(117)为复合材料件，所述弹性支撑片包括：多个贴合设置的支撑片分层(119)，相邻所述支撑片分层(119)之间焊接、胶粘或铆接。
6.根据权利要求5所述的振动送料装置(10)，其特征在于，相邻所述支撑片分层(119)为金属材料件或非金属材料件，且相邻所述支撑片分层(119)的材料不同。
7.根据权利要求5所述的振动送料装置(10)，其特征在于，所述支撑片分层(119)的至少一部分的宽度在长度方向上先逐渐减小然后逐渐增大。
8.根据权利要求5所述的振动送料装置(10)，其特征在于，所述支撑片分层(119)上设有避空槽(1191)，所述避空槽(1191)沿所述支撑片分层(119)的厚度方向贯穿并沿所述支撑片分层(119)的长度方向延伸。
9.一种转运机构(100)，包括如权利要求1-8任意一项所述的振动送料装置(10)，其特征在于：还包括：
推送模组(20)，包括横向推杆(21)，所述横向推杆(21)位于所述料盘(13)的送料通道的一侧，所述横向推杆(21)朝向所述送料通道的一侧设有至少一个第一负压吸嘴，所述第一负压吸嘴用于送料通道上的吸取物料；
上料模组(30)，包括竖向推杆(31)，所述竖向推杆(31)位于所述横向推杆(21)的一侧，所述竖向推杆(31)的端部设有至少一个第二负压吸嘴(32)，所述第二负压吸嘴(32)用于吸取第一负压吸嘴上的物料；
物料台(40)，包括移动载板和配置于移动载板上表面的多个容纳空间(41)，所述移动载板位于悬空的料盘(13)的下方，所述容纳空间(41)用于承接所述第二负压吸嘴(32)上的物料。
10.根据权利要求9所述的转运机构(100)，其特征在于，所述料盘(13)的下表面与所述移动载板的上表面之间的距离为H，2mm≤H≤50mm。
11.根据权利要求9所述的转运机构(100)，其特征在于，还包括：安装支架，所述安装支架跨座在所述物料台(40)的上方，所述座体(111)吊装在所述安装支架上。
12.根据权利要求9所述的转运机构(100)，其特征在于，所述横向推杆(21)沿其长度方向滑动，所述竖向推杆(31)沿其长度方向滑动。
13.根据权利要求12所述的转运机构(100)，其特征在于，所述竖向推杆(31)沿垂直于所述横向推杆(21)的方向滑动。
14.根据权利要求9所述的转运机构(100)，其特征在于，所述横向推杆(21)邻近所述竖向推杆(31)的一端设有朝向所述料盘(13)敞开的凹槽(22)，所述第一负压吸嘴设在所述凹槽(22)内。
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