CN114981189A - 用于螺钉送料机的螺钉输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于螺钉送料机的螺钉输送装置(1)，其包括基板(2)、振动机构以及导轨(4)，所述振动机构包括至少一个弹簧和连接到所述至少一个弹簧的振动马达，所述导轨(4)用于接收螺钉，导轨(4)连接到所述至少一个弹簧的第一端，所述至少一个弹簧与导轨成倾斜角度布置。所述螺钉输送装置(1)进一步包括紧固机构，所述紧固机构用于将所述至少一个弹簧的第二端刚性连接到基板(2)，从而在使用螺钉输送装置(1)期间，振动机构的运动路径限定运动平面，由此所述基板(2)基本上平行于由振动机构限定的运动平面定向。

Description

用于螺钉送料机的螺钉输送装置

技术领域

本发明涉及螺钉送料机领域，尤其涉及利用导轨将螺钉输送至分离器的振动输送装置领域。因此，螺钉通过导轨一个一个地被送入分离器，分离器然后以预定的方式和位置输送每个螺钉，例如以螺钉的螺纹优先位置或替代地以螺钉的头部优先位置将每个螺钉输送到使用螺钉的机器或工具。

背景技术

螺钉送料机通常包括步进式送料机、料斗式送料机或其他类型的送料机，其在振动板的第一端收集和提升螺钉，振动板通常包括朝向振动板的第二端的导轨。导轨将现在已分类且定向正确的螺钉朝向分离器单元等传送，该分离器单元一个接一个地拾取螺钉并将它们直接输送到拧紧装置或其他机器。通常，定向正确的螺钉的输送是通过软管中的空气压力完成的，使得螺钉在由空气压力推进的软管中行进，并随之以气动方式行进。如果螺钉未正确对齐，则使用吹气装置将螺钉吹回到储藏器或容器中，步进式送料机将从该储藏器或容器中再次拾取螺钉。

步进式送料机或步进式送料单元、振动板连同导轨、因此振动单元以及分离器单元都安装在水平布置的基板上。由于储藏器和整个步进式送料机的高度，振动单元通常位于相当高的底座上。底座通常由相当轻的材料和结构组成，这导致了它既不足够重也不足够硬以抑制振动的问题。另一个问题是，底座将振动单元定位在离基板相对远的位置，这增加了共振和/或振动放大的风险。这就导致使用额外的质量块和/或橡胶垫来抑制振动。尽管底座的质量通常靠近振动单元或振动马达，但其自身的质量通常不足以抑制振动。这就是增加额外质量块和/或阻尼器的原因。当振动马达在高负载下运行和/或在导轨上运输相对重的紧固件的情况下，共振的可能性相当高。

这导致需要在底座和振动单元之间安装橡胶垫，以避免振动传递到基板并随之传递到其他组件，例如步进式送料单元和分离器单元。这些橡胶垫或减振器要求分离器单元，在某些情况下甚至是步进式送料单元，必须安装在可调整的底座上，以确保能够满足螺钉送料机和其他组件所需的精确容差。各组件和各单元之间必须分别有一定的空间，以便允许运动，使得振动部件不与静止部件接触。此外，这些橡胶垫或减振器需要定期更换，这意味着包括使用螺钉的工具在内的整个螺钉送料线必须静止不动。

在某些情况下，将质量块放置在振动单元附近(与振动单元的非振动部分相关)以抵消振动，使得橡胶垫不必吸收整个振动。

通过橡胶垫对振动单元的振动进行抑制可能会进一步导致底座共振，并随之导致整个螺钉送料机共振，从而导致容差问题以及振动和非振动组件之间的潜在相互干扰。当橡胶垫或减振元件接近磨损时，尤其可能会发生共振。这种共振或共振效应可能会导致噪音和组件过早失效，而增加额外质量块或安装橡胶垫的主要原因是想要避免共振。共振是根本不希望的，因为它可能会干扰整个螺钉送料机，并随之导致停机，如上所述。用于消除共振效应的通常方法是使用橡胶垫来安置振动单元，或者使用无法被振动单元激发的相对大的质量块。

由于分离器单元从导轨上一个接一个地拾取螺钉，因此还特别需要高容差。过大的间隙或接缝或这些间隙或接缝的变化可能会导致分离器单元输送螺钉时的干扰。这些间隙的微小变化可能会干扰整个螺钉送料机。使用橡胶垫将会导致更大的间隙，因为这种橡胶垫的柔韧性会使振动的运动变大。橡胶垫的磨损和变形将再次导致需要更大的间隙并使导轨和分离器之间的对准更加困难。

CN107032095公开了一种螺钉送料机的组成和设计，该螺钉送料机具有安装在水平基板上的组件。CN107032095的图13所示的振动器(23)示出为安装在橡胶垫上，以吸收朝向基板的振动，使得螺钉送料单元和分离器单元不受振动影响。CN107032095还公开了一种需要使用橡胶垫的装置，以避免振动和潜在的共振振动传递到整个螺钉送料机，从而干扰螺钉送料机的其他组件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠且耐用的用于螺钉送料机的螺钉输送装置。

本发明的另一个目的在于提供一种易于组装的用于螺钉送料机的螺钉输送装置。

本发明的发明人已经意识到，通过以巧妙的方式放置振动单元和基板，可以避免橡胶垫形式的阻尼元件或减振器。不是将基板水平放置，也不是将振动单元放置在水平基板上的高底座上，他们意识到，将振动单元放置在相对较重的基板附近并将振动单元刚性连接到基板会导致振动单元的性能更好，并且具有以下优点：可以避免使用橡胶垫等阻尼元件。为了做到这一点，基板基本上平行于运动平面定位，运动平面由振动单元的运动路径限定。在许多情况下，该运动路径至少差不多平行于竖直平面布置。基板的这种定位允许振动单元和基板之间的距离相当短，并且不需要底座。此外，通过以预定方式选择振动单元的第一质量和基板的第二质量之间的比例，可以进一步减小从振动单元传递到基板的振动。上述提出的每个解决方案都导致了改进的设计，使得不需要阻尼元件。

本文公开了一种用于螺钉送料机的螺钉输送装置，其包括基板、振动机构以及导轨，所述振动机构包括至少一个弹簧和连接到至少一个弹簧的振动马达，所述导轨用于接收螺钉。导轨连接到至少一个弹簧的第一端，至少一个弹簧与导轨成倾斜角度布置。螺钉输送装置进一步包括紧固机构，所述紧固机构用于将至少一个弹簧的第二端刚性连接到基板，从而在使用螺钉输送装置期间，振动机构的运动路径限定运动平面，振动机构在该运动平面中移动。基板基本上平行于由振动机构限定的运动平面定向。

词语“基本上”的上述含义是运动平面的定向和基板的定向之间的角度的变量(delta)应小于15°，优选小于10°，更优选小于5°。在理想情况下，运动平面和基板是平行的，这意味着它们之间的夹角为0°。

振动机构配置为在使用期间在运动平面中移动，从而将螺钉向前振动到导轨中并沿着导轨向前振动。振动机构由振动部件和静止部件组成，因此振动马达连接到导轨，静止部件连接到基板。在当前情况中，两个元件(振动部件和静止部件)的振动量差不多相同(相等)，但由于基板的靠近布置，静止部件或静止侧的振动通过基板吸收。在现有技术的解决方案中，在某些情况下，静止振动被内置质量块消除，该质量块移动使相位偏移到振动部件的振动以消除振动。

导轨也可以是凹槽。

倾斜角度可以在5°至45°的范围内，优选为5°至30°的范围，更优选为5°至25°的范围。

导轨可以与水平平面成一定角度布置，或者可以平行于水平平面。如果导轨布置成一定角度，则该角度通常约为5°，例如1°至15°或4°至12°或5°至10°。如前所述，它也可以是0°并平行于水平平面。

螺钉输送装置可以称为振动单元。

运动平面由振动机构的圆形、椭圆形或倒圆矩形移动图案限定。

上述的优点是振动机构可以靠近基板布置，这避免了使用阻尼元件或橡胶垫。基板本身实际上作为足够大而不会被来自振动单元/振动马达的振动所激发的质量块。

在一个实施方案中，在基板和振动机构之间测量时的最短距离为0至5cm，优选0至3cm，更优选小于2cm。

可以使用量规将振动机构安装到基板上。量规可以很容易地使用，因为基板的经表面加工的表面(优选是完全平坦的)可以用作参考表面。在准备基板时，可以使用钻孔模板或方案，以确保可以准确安装各种组件。

所述振动机构可以具有第一质量，所述基板可以具有第二质量，并且所述第一质量和所述第二质量之间的关系可以为1:6至1:15，优选1:7至1:12，更优选1:8至1:10。

振动机构的(第一)质量与基板的(第二)质量的比例可以进一步减少甚至消除从振动机构传递到基板的振动。

在一个实施方案中，基板的第二质量可以为5kg至15kg，优选为7kg至13kg，更优选为8kg至10kg。更大的螺钉送料机甚至可能有质量超过15kg的基板。

振动机构的第一质量和基板的第二质量可以取决于必须由振动单元或螺钉输送装置传送的螺钉的类型和尺寸。

在一个实施方案中，运动平面和/或基板可以基本上竖直地定向。

上文中的“基本上”一词与前面解释的含义相同。

在一个实施方案中，弹簧可以是板簧。

在另一个实施方案中，螺钉输送装置可以包括至少两个弹簧、桥架以及底座，其中，至少两个弹簧可以是板簧，所述桥架将两个弹簧在它们各自的第一端处相互连接，并且其中，所述底座将两个弹簧在它们各自的第二端处相互连接，所述振动马达连接到桥架或两个弹簧的任一个。

在一个实施方案中，螺钉输送装置可以包括用于将振动机构连接到基板的紧固机构。

在另一个实施方案中，基板可以包括预钻孔，并且紧固机构包括用于将振动机构拧到基板的螺栓、螺钉和螺母。

有利地，紧固机构允许以刚性且稳定的方式将振动机构固定到基板。

基板可以在底部包括伸出臂，使得基板以稳定且平稳的方式立在地面或工作台或平台上。

螺钉送料机的其他组件，例如步进式送料单元和分离器单元也可以连接到基板。

附图说明

出于示例性目的，现在将通过一个或更多个实施方案并参考附图更详细地描述本发明，其中：

图1示意性地示出了包括根据本发明的螺钉输送装置的螺钉送料机的立体图；

图2示意性地示出了具有根据图1的螺钉输送装置的螺钉送料机的侧视图；

图3示意性地示出了根据图1和图2的螺钉送料机的前视图；以及

图4示意性地示出了根据图1至图3的螺钉送料机的俯视图。

具体实施方式

附图示出了螺钉送料机1的实施方案，该螺钉送料机1包括基板2以及安装到基板2的步进式送料单元(8)、螺钉输送装置4或振动单元和分离器单元6。

基板2包括至少四个伸出臂10，其从基板2的下端水平地或以差不多90°的角度延伸。两个伸出臂10从基板2的下端或底部的每一侧延伸。伸出臂10可以包括支脚22。作为伸出臂10的替代，可以使用垂直于基板2布置的基座板40。在图1至图4的图示中，示出了伸出臂10和基座板40的结合，其中支脚22布置在基座板40底部的拐角附近。然而，很明显，也可以仅使用具有支脚22的基座板40或仅使用在其各自悬空端具有支脚22的伸出臂10。

现在参考图1和图2，螺钉输送装置4包括振动机构18和紧固机构16。紧固机构16用于将振动机构18连接到基板2，并且包括与基板2中的预钻孔14接合的螺栓、螺钉和螺母24。紧固机构16可以包括将振动机构18连接到基板2的另一种解决方案，例如配接件(adapters)、形状配合解决方案(form-fit solutions)等。可替代地，振动机构18可以直接焊接或胶合(未示出)到基板2。

振动机构18包括两个板簧26、振动马达28、底座30以及桥架32。底座30通过紧固机构16连接到基板2，并且底座30包括配接件等以接收紧固机构16的螺栓24。两个板簧26通过其各自的第一端38经由桥架32彼此连接，如图2中清晰可见。在图2中，导轨20以及导轨相对于水平平面布置的角度α也是清晰可见的。角度α是在水平平面和导轨20的纵向轴线之间测量的。角度α可以具有0度、1度到15度、2度到14度或例如4度、5度、6度、7度或8度的值。

螺钉输送装置4还包括连接到振动机构18的桥架32的导轨20。导轨20在图3和图4中清晰可见，它用于在螺纹向下的状态下将螺钉朝向分离器单元6传送。当步进式送料单元8将螺钉向上朝向振动机构18移动时，螺钉被传送到由振动机构18驱动的振动的板上，并且螺钉从该板上落入导轨20中，在导轨20中它们通过振动进一步传送到分离器单元6。分离器单元6包括传送装置44，其可以设计为气动操作的管子或管道，用于将螺钉进一步传送到工具。可以使用其他形式的传送装置44，例如传送带或(磁性)导轨。

当振动马达28启动时，振动机构18限定运动路径42，如图2所示。如图2所示，运动路径42在运动平面中限定圆形、椭圆形或倒圆矩形路径。该运动路径42引起导轨20中的螺钉的传送。运动平面垂直于振动机构的底座30定向并穿过导轨20。运动路径42通常由板簧26的定向限定。这些板簧26通常彼此平行并倾斜，以在一个方向上产生运动路径，例如朝向图2中的右侧。在图2所示的示例中，运动路径42也由角度α限定。然而，即使角度α为0度，板簧26的倾斜也将会导致螺钉朝向分离器6向前移动。因此，振动单元4可以不依赖于角度α使螺钉前进。振动单元4的典型频率通常为20至200Hz，例如50Hz，例如100Hz或例如120Hz。

基板2布置成至少差不多平行于由振动机构18限定的运动平面。至少差不多意味着运动平面与基板2之间的角度优选为0°，容差为+/-15°。

使用另一种定义，基板2和由振动机构18限定的运动平面可以布置成竖直的且彼此平行，竖直且平行具有与上述相同的容差。

紧固机构16配置为将振动机构18布置成相对靠近基板2，使得基板2与振动机构18之间的最短距离小于3cm。该相对短的距离在图3中很好地示出，其中基板2、振动机构18和紧固机构16是可见的。

为了简单起见，也为了理解的目的，分离器单元6未在图3中示出。从图3还可以清楚地看出，伸出臂10如何从基板2延伸，即相对于基板2至少差不多成90°角，基板2的任一侧具有两个伸出臂。

通过螺钉送料机1的上述组成，可以避免橡胶垫或减振元件，这是因为螺钉输送装置4的布置选择在基板2上，基板2基本上平行于运动路径42。通过选择振动机构18的第一质量和基板2的第二质量之间的关系，可以进一步抑制和消除振动，该关系以巧妙的方式大约为：1:4至1:18，优选1:6至1:16，更优选1:8至1:10。这意味着基板2的第二质量至少是振动机构18的第一质量的四倍，但不超过十八倍。

现在已经根据一个实施方案描述了本发明。然而，可以由本领域技术人员执行并且在本发明的总体构思内的修改因此也包括在本文件中。

Claims (9)

1.一种用于螺钉送料机的螺钉输送装置(1)，其包括：基板(2)、振动机构(18)、导轨(20)、紧固机构(16)，所述振动机构(18)包括至少一个弹簧和连接到所述至少一个弹簧(26)的振动马达(28)，所述导轨(20)用于接收螺钉，所述紧固机构(16)用于将所述振动机构连接到所述基板，所述导轨连接到所述至少一个弹簧的第一端并且所述至少一个弹簧的第二端经由紧固机构连接到所述基板，所述至少一个弹簧与导轨(20)成倾斜角度布置，振动机构限定导轨(20)的运动路径(42)，当振动机构在使用中时，所述运动路径布置在运动平面中并限定运动平面，其特征在于，所述基板基本上平行于由振动机构(18)限定的运动平面定向。

2.根据权利要求1所述的螺钉输送装置，其中，在所述基板和所述振动机构之间测量的最短距离小于5cm，优选小于3cm，更优选小于2cm。

3.根据权利要求1或2所述的螺钉输送装置，其中，所述振动机构具有第一质量，所述基板具有第二质量，其中所述第一质量和所述第二质量之间的关系为1:6至1:15，优选1:7至1:12，更优选1:8至1:10。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺钉输送装置，其中，所述基板的所述第二质量为5kg至15kg，优选为7kg至13kg，更优选为8kg至10kg。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的螺钉输送装置，其中，所述运动平面和所述基板基本上竖直定向。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的螺钉输送装置，包括至少两个弹簧、桥架以及底座，其中，所述桥架将所述至少两个弹簧在它们各自的第一端处相互连接，并且其中，所述底座将至少两个弹簧在它们各自的第二端处相互连接，所述振动马达连接到桥架或至少两个弹簧的任一个。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的螺钉输送装置，其中，至少一个弹簧为板簧。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的螺钉输送装置，包括用于将所述振动机构连接到所述基板的紧固机构。

9.根据权利要求8所述的螺钉输送装置，其中，所述基板包括预钻孔或配接件，并且所述紧固机构包括用于将所述振动机构拧到所述基板的螺栓、螺钉和螺母。

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