CN1827499A

CN1827499A - 压电式多振子驻波型物料输送装置

Info

Publication number: CN1827499A
Application number: CN 200610046279
Authority: CN
Inventors: 何勍; 王宏祥
Original assignee: LIAONING ENGINEERING COLLEGE
Current assignee: LIAONING ENGINEERING COLLEGE
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2006-09-06

Abstract

一种压电式多振子驻波型物料输送装置，解决了现有行波型超声粉体输送装置的输送体受行波衰减要求限制、物料的输送速度在输送长度上分配不均匀等问题；本发明采用具有倾斜矩形输送表面的压电振子作为激振体，压电振子由上振子体、下振子体、电极及激振陶瓷片构成，多个压电振子沿输送方向依次安装在底座上，本发明利用压电振子的一阶纵振模态工作，驱动压电振子输送表面上的物料单向运动，实现超声振动输送；本发明的优点在于，输送长度不受限制，输送速度均匀，给料速度易于调整，调节激励的频率或电压幅值即可精确的控制物料的输送速度，应用范围较宽，对颗粒和块状散体物料都可以进行精确的输送或给料，并易于实现输送系统的微型化、自动化、集成化。

Description

压电式多振子驻波型物料输送装置

技术领域

本发明属于一种物料输送装置，特别涉及一种压电式多振子驻波型物料输送装置。

背景技术

在机械、化工、制药、食品、材料制备等自动加工及装配生产线上，物料或零部件的短距离传输与配送，一直沿用经典的低频高幅电磁振动输送技术，其噪声大、配送精度低、不易于实现精确闭环控制、功率体积比小等问题一直制约着系统整体高性能指标的实现。

近年来，人们对超声频压电致动器的应用领域不断进行拓展，对压电致动器在粉体、块体等输送方面加以研究和应用，并借助固体表面微米级超声频域的振动及对物料的摩擦驱动力来驱动粉体、块体向所要求的方向输送，这一技术简称为超声驱动输送技术。

超声驱动输送的原理不同于传统的低频高幅振动输送，它具有安静无噪声、起动停止响应快、可直接驱动、功率密度大、不受磁场影响、结构形式微型化、多样化等特点。因此，超声驱动输送技术非常适合于少量或微量粉体物料及小块体物料的精密给料或输送。在机械、化工、制药、食品、材料制备等工业领域具有广阔的应用前景，是一项可实现物料输送微型化、自动化、集成化的高新技术。

现有的行波型超声粉体输送装置由压电陶瓷和能量耗损系数较大的细管构成，如图11所示，该装置利用压电陶瓷的逆压电效应在能量耗损系数较大的细管上产生衰减行波，如图12所示，这一衰减行波导致细管内壁产生微观椭圆运动，凭借细管内壁的轴向摩擦实现粉体的输送。上述行波型超声粉体输送装置存在的主要问题是：只有在能量耗损系数较大的材料上，才能产生衰减的行波，而行波衰减的范围是有限的，这就使得输送体的长度受到限制，既不能过长，也不能过短，过短时，行波的效果较差，过长时，输送体末端的振幅过小，导致输送速度过小，从而限制了物料输送的长度。上述行波型超声粉体输送装置的输送体上质点的振幅很不均匀，使得粉体物料的输送速度在输送长度上分配不均匀，从而降低了输送或给料的精密度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有行波型超声粉体输送装置的输送体受行波衰减要求限制、物料的输送速度在输送长度上分配不均匀等问题，提供一种输送体材料和输送长度不受限制、物料的输送速度均匀一致的压电式多振子驻波型物料输送装置。

本发明采用具有倾斜矩形输送表面的压电振子作为激振体，压电振子由上振子体、下振子体、电极及激振陶瓷片构成，多个压电振子沿输送方向依次安装在底座上，本发明利用压电振子的一阶纵振模态工作，即当压电振子产生纵向伸缩振动时，压电振子的输送表面做驻波微米级超声频振动，驱动压电振子输送表面上的物料单向运动，实现超声振动输送。

在压电振子与底座之间装有弹性元件，确保压电振子在一阶纵振模态下工作。

在压电振子的电极上有安装孔，压电振子通过电极上的安装孔固定在底座上。

所述的压电振子沿输送宽度方向并行设置多列，以满足输送宽度的要求。

本发明具有如下优点：

1、输送长度与宽度不受限制，输送速度均匀。

2、给料速度易于调整，调节激励的频率或电压幅值即可精确的控制物料的输送速度。

3、应用范围较宽，对颗粒、块状散体物料，如小型零件等都可以进行精确的输送或给料，并易于实现输送系统的微型化、自动化、集成化。

4、结构形式多样化，且易于设计，便于与其他工业生产设备相衔接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明压电振子的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是本发明双列压电振子的结构示意图；

图6是本发明另一实施方案的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是本发明另一压电振子的结构示意图；

图9是图8的左视图；

图10是本发明双列压电振子的结构示意图；

图11是现有行波型超声粉体输送装置的结构示意图；

图12是现有行波型超声粉体输送装置输送管中行波衰减曲线的示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2、图3和图4所示，本发明采用具有倾斜矩形输送表面的压电振子作为激振体，压电振子由上振子体2、下振子体5、电极4及激振陶瓷片3构成，上振子体2的输送表面为矩形斜面，激振陶瓷片3共有两组，位于上振子体2、电极4和下振子体5之间，上振子体2、下振子体5、电极4及激振陶瓷片3用预紧螺钉7固定在一起，构成具有倾斜矩形输送表面的压电振子；多个压电振子沿输送方向依次安装在底座1上，沿输送方向上设置的压电振子的数量不受限制，主要取决于输送物料的距离；所述的压电振子的振子底面倾斜安装在底座1上，从而使压电振子的输送面处于水平状态；在压电振子与底座1之间装有弹性元件6，弹性元件6与底座1粘接在一起，压电振子与弹性元件6粘接在一起，确保压电振子在一阶纵振模态下工作；所述的压电振子沿输送宽度方向并行设置多列，如图5所示的双列，也可以采用更多列，并行设置在一起，以满足输送宽度的要求。

实施例2：

如图6、图7、图8和图9所示，其结构如实施例1，不同之处在于，在压电振子的电极8上有安装孔，安装孔位于电极8的两侧，压电振子通过电极8上的安装孔用螺钉10固定在底座9上，压电振子倾斜安装，安装时，要保证压电振子的输送面处于水平状态，从而实现物料的水平输送；所述的压电振子沿输送宽度方向并行设置多列，如图10所示的双列，也可以采用更多列，并行设置在一起，以满足输送宽度的要求。

Claims

1、一种压电式多振子驻波型物料输送装置，其特征在于，它采用具有倾斜矩形输送表面的压电振子作为激振体，压电振子由上振子体、下振子体、电极及激振陶瓷片构成，多个压电振子沿输送方向依次安装在底座上。

2、根据权利要求1所述的压电式多振子驻波型物料输送装置，其特征在于，在压电振子与底座之间装有弹性元件。

3、根据权利要求1所述的压电式多振子驻波型物料输送装置，其特征在于，在压电振子的电极上有安装孔，压电振子通过电极上的安装孔固定在底座上。

4、根据权利要求1所述的压电式多振子驻波型物料输送装置，其特征在于，所述的压电振子沿输送宽度方向并行设置多列。