DD257737A3 - VIBRATION LAENGSFOERDERER - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Vibrations-Laengsfoerderer zur Speicherung und Weitergabe von Werkstuecken und ist insbesondere fuer automatische Fertigungsprozesse geeignet, bei denen Werkstuecke kleinerer Dimensionen einer Fertigungsvorrichtung geordnet zugefuehrt werden muessen. Ausgehend von dem Ziel, einen verbesserten stoerungsfrei funktionierenden Vibrations-Laengsfoerderer zu schaffen, war es Aufgabe der Erfindung, durch eine Neugestaltung und Anordnung des Schwingsystems insbesondere Beseitigung eine der bisher aufgetretenen Fundamenterregungen zu erreichen. Der erfindungsgemaesse Vibrations-Laengsfoerderer zeichnet sich dadurch aus, dass die Nutzmasse aus einem Schwinggehaeuse sowie dem Elektromagnet-Anker des Schwingsystems und der Foerder- und Speicherrinne gebildet wird und die annaehernd gleichgrosse Gegenschwingmasse aus einem im Schwinggehaeuse angeordneten Schwingrahmen sowie dem Elektromagnet-Kern besteht und die Masseschwerpunkte sich zentrisch und auf gleicher Wirklinie befinden. Zur Befestigung der Funktionsteile an dem Fundamentgehaeuse dienen geschlitzt ausgefuehrte schraeg angeordnete Blattfedern, an denen sowohl das Schwinggehaeuse als auch der Schwingungsrahmen an festgelegten Stellen verschraubt werden. Fig. 1The invention relates to a vibratory Laengsfoerderer for storing and transfer of workpieces and is particularly suitable for automatic manufacturing processes in which workpieces smaller dimensions of a manufacturing device must be fed sorted. Based on the aim to provide an improved trouble-free functioning vibrating longitudinal conveyor, it was an object of the invention to achieve a redesign and arrangement of the oscillating system, in particular elimination of one of the previously occurring Fundamenterregungen. The inventive vibration Laengsfoerderer is characterized by the fact that the useful mass of a Schwinggehaeuse and the electromagnet armature of the vibrating system and the Foerder- and storage channel is formed and the annaehernd equal sized Gegenschwingmasse consists of a arranged in Schwinggehaeuse swing frame and the electromagnet core and the Main focuses are centric and on the same line of action. To attach the functional parts to the Foundationgehuseuse slotted designed schraeg arranged leaf springs, where both the Schwinggehaeuse and the vibration frame are screwed at fixed locations. Fig. 1
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Vibrations-Längsförderer lassen sich vorteilhaft'als Werkstück-Speichermagazine anwenden und werden in automatisierten Fertigungsprozessen aller Art eingesetzt. Sie übernehmen aus einer beliebigen Zubringeeinrichtung, z. B. aus einem Vibrations-Wendelförderer, geordnete Werkstücke, speichern diese und fördern sich weiter zur Eingabe in eine Fertigungseinrichtung. Der Werkstückfüllstand des Vibrations-Längsförderers wird durch geeignete Geräte, z. B. Lichtschranke überwacht und in Abhängigkeit davon die davor angeordnete Zubringeeinrichtung zu- oder abgeschaltet. Vibrations-Längsförderer in Kopplung mit Vibrations-Wendelförderer dienen einer störungs- und bedienungsarmen automatischen Fertigung, insbesondere als periphere Geräte der Industieroboter-Technik.Vibratory longitudinal conveyors can be used advantageously as workpiece storage magazines and are used in automated production processes of all kinds. They take over from any Zubringeinrichtung, z. B. from a vibratory bowl feeder, ordered workpieces, store them and further promote the input to a manufacturing facility. The workpiece level of the vibratory longitudinal conveyor is controlled by suitable equipment, eg. B. light barrier monitored and depending on the upstream arranged Zubringeinrichtung switched on or off. Vibratory longitudinal conveyors in combination with vibratory spiral conveyors are used for low-noise and low-maintenance automatic production, in particular as peripheral devices of the industrial robot technology.
Vibrations-Längsförderer sind in der Regel als krafterregte Zweimassen-Schwingsysteme aufgebaut. Die Förder- und Speicherrinne ist der Nutzmasse zugeordnet und führt mit dieser gemeinsam gerichtete Schwingungen aus, die eine Mikrowurfförderung der Werkstücke bewirken.Vibratory longitudinal conveyors are usually designed as power-driven dual-mass vibration systems. The conveyor and storage channel is assigned to the payload and performs with this jointly directed vibrations that cause a micro-micro-promotion of the workpieces.
Die Nutzmasse und die Gegenmasse sind üblicherweise parallel zueinander angeordnet und durch schräggestellte Lenkerfedern direkt miteinander verbunden. Nutz- und Gegenmasse führen gegensinnige, sinusförmig verlaufende Schwingbewegungen aus. Zur Erzeugung der Mikrowurfbewegung der Werkstücke sind sie schräg nach oben gerichtet. Die aus den Schwingbeschleunigungen der Nutz- und Gegenmasse resultierenden Schwingkräfte wirken in zueinander entgegengesetzten Richtungen, aber nicht auf gleichen Wirklinien. Bei einer Zerlegung der Schwingkräfte in Horizontal- und Vertikalkomponenten ergibt sich, daß die entgegengesetzt wirkenden, jedoch in ihren Wirkungslinien versetzten Horizontalkräfte Schwing-Drehmomente erzeugen, die zu Kippschwingungen des gesamten Vibrations-Längsförderers führen können und damit keine kontinuierliche Werkstückförderung zulassen. Im gleichen Sinne wirken die Vertikalkomponenten der Schwingkräfte. Dort kommt jedoch hinzu, daß die Vertikalkräfte auf das Fundament wirken, dieses zum Mitschwingen erregen und darüber hinaus unzulässigen Lärm erzeugen können.The payload and the counterweight are usually arranged parallel to each other and connected directly to each other by inclined handlebar springs. Useful and countermass perform opposing, sinusoidal swinging movements. To generate the Mikrourfbewegung the workpieces they are directed obliquely upwards. The oscillatory forces resulting from the oscillatory accelerations of the useful and counter mass act in mutually opposite directions, but not on the same lines of action. In a decomposition of the vibratory forces in horizontal and vertical components results in that the opposing acting, but offset in their lines of action horizontal forces generate oscillating torques that can lead to tilting vibrations of the entire longitudinal vibratory conveyor and thus do not allow continuous workpiece conveyance. In the same sense, the vertical components of the vibrational forces act. There is, however, added that the vertical forces act on the foundation, this can resonate and also generate unacceptable noise.
Um diesen Nachteilen bekannter Vibrations-Längsförderer zu begegnen, hat man versucht, die Gegenmasse sehr groß auszubilen. Im gleichen Verhältnis werden deren Schwingbewegungen kleiner. Die störenden Kippmomente und die auf das Fundament wirkenden Massenkräfte werden geringer.In order to counteract these disadvantages of known longitudinal vibratory conveyors, attempts have been made to negotiate the counterweight very large. In the same ratio their swinging movements are smaller. The disturbing overturning moments and the mass forces acting on the foundation are reduced.
Obwohl sich die beschriebenen Nachteile solcher Vibrations-Längsförderer nicht mehr so deutlich auswirken, sind die Ursachen dafür nicht beseitigt. Als neu hinzugekommene Nachteile ist hier der erhöhte Materialeinsatz, die zunehmende Baugroße und der steigende Verbrauch an Antriebsenergie zu nennen.Although the described disadvantages of such vibration longitudinal conveyor no longer have such a clear effect, the causes are not eliminated. As new added disadvantages here is the increased use of materials to name the increasing size of construction and the increasing consumption of drive energy.
Außerdem erfordern alle beschriebenen Vibrations-Längsförderer Maßnahmen zur Schwingungsisolierung gegenüber den Fundamenten, z. B. die Aufstellung und Befestigung auf Gummifedern und darüber hinaus eine stabile Ausbildung der Fundamente.In addition, all vibration longitudinal conveyor described require measures for vibration isolation from the foundations, eg. As the installation and attachment to rubber springs and beyond a stable formation of the foundations.
Zur Vermeidung genannter Nachteile wurde vorgeschlagen (DE-,, Industrie-Anzeiger" Nr. 103/104 v. 30.12.1983), die Nutzmasse in zwei im Gegentakt schwingende Teilmassen aufzuteilen. Jede dieser Teilmassen ist dabei über schräg angeordnete Blattfedern mit einer gemeinsamen Grundplatte verbunden und durch einen Elektromagneten angetrieben.In order to avoid said disadvantages, it has been proposed (DE "Industrie-Anzeiger" No. 103/104 of 30.12.1983) to divide the useful mass into two masses oscillating in a push-pull manner, each of these sub-masses being obliquely arranged leaf springs with a common base plate connected and driven by an electromagnet.
Die an der Grundplatten-Befestigung wirkenden Kräfte heben sich dadurch auf. Die Kippmomente um die senkrecht zur Schwingungsebene gerichtet horizontale Achse treten dabei nicht mehr auf, da die entgegengesetzten Schwingkräfte in dieser Ebene auf gleichen Wirklinien liegen. Dagegen bleiben nach wie vor wechselnde Schwing-Drehmomente um die zur Führungsbahn des Vibrations-Längsförderers senkrecht gerichtete vertikale Drehachse, da beide Teilachsen nebeneinanderThe forces acting on the base plate attachment cancel each other. The tilting moments about the horizontal axis directed perpendicular to the plane of vibration no longer occur, since the opposite vibrational forces in this plane lie on the same lines of action. On the other hand, still changing oscillating torques remain about the vertical axis of rotation directed perpendicular to the guideway of the vibratory longitudinal conveyor, since both sub-axes side by side
angeordnet sind und ihr Abstand zueinander einen Hebelarm bilden. Dadurch entstehen wechselnde Schwing-Drehmomente um die Vertikalachse.are arranged and form their distance from each other a lever arm. This creates changing oscillating torques about the vertical axis.
Obwohl diese Vibrations-Längsfördererweitestgehend ohne Schwingungsisolierung auskommen, sind Fundamenterregungen durch die verbleibenden wechselnden Drehmomente nicht auszuschließen. Die Trennung der Nutzmasse in zwei Teilmassen bedingt außerdem, daß die Förder- und Speicherrinne ebenfalls getrennt werden muß. Jede Hälfte der Förder- und Speicherrinne ist dann einer der Teilmassen der Nutzmasse zugeordnet. Eine Trennung der Förder- und Speicherrinne isf]edoch nicht in allen Fällen möglich, z. B. dann nicht, wenn sie um ihre Längsachse in sich gedreht ausgeführt sein müssen, um eine bestimmte Ordnungslage der Werkstücke zu erreichen. Darüber hinaus treten an der Trennfuge der Teilmassen immer Abdichtungsprobleme auf, die nur mit zusätzlichem Aufwand und außerdem nicht immer befriedigend zu lösen sind. Wie alle Vibrations-Längsförderer muß auch der mit geteilter Ausführung aus energieökonomischen Gründen in Resonanznähe arbeiten, d. h. Erreger- und Eigenfrequenz müssen aufeinander abgestimmt werden.Although these longitudinal vibration conveyors largely manage without vibration isolation, foundation excitation can not be ruled out by the remaining changing torques. The separation of the useful mass in two sub-masses also requires that the conveyor and storage channel must also be separated. Each half of the conveyor and storage channel is then assigned to one of the sub-masses of the useful mass. However, a separation of the conveyor and storage trough is not possible in all cases, eg. B. not if they must be performed rotated about its longitudinal axis in order to achieve a certain order of the workpieces. In addition, always occur at the parting line of the sub-masses sealing problems that are only with additional effort and also not always satisfactory to solve. Like all vibratory longitudinal conveyors, the split-type version must also be close to the resonance for energy-economic reasons, i. H. Excitation and natural frequency must be coordinated.
Üblicherweise geschieht das durch Veränderung der Federsteife der Lenkerfedern, insbesondere durch Einstellung der Federlänge. Die Anlenkung der Teilmassen an separate Lenkerfedern erschwert jedoch die Resonanzabstimmung, die zu Unsymmetrien und damit zu unterschiedlichen Schwingweiten und Schwingkräften führen kann. Als Folge treten durch Restkräfte und -momente verursachte Fundamenterregungen auf.Usually, this is done by changing the spring stiffness of the handlebar springs, in particular by adjusting the spring length. However, the articulation of the sub-masses on separate control springs difficult resonance tuning, which can lead to asymmetries and thus to different vibration and vibration forces. As a result occur due to residual forces and moments caused Fundamenterregungen.
Die Erfindung hat das Ziel, einen Vibrations-Längsförderer zu schaffen, der sich insbesondere als Werkstück-Speichermagazin eignet, die genannten Nachteile vermeidet und deshalb alle Formen von Förder- und Speicherrinnen aufnehmen kann, alle Schwingkräfte und Schwingmomente in sich eliminiert, so daß keine Fundamenterregungen auftreten und Maßnahmen zur Schwingungsisolierung entfallen können sowie eine einfache Resonanzabstimmung ermöglicht, die nicht zur Ausbildung von fundamenterregenden Restkräften oder-momenten führt.The invention aims to provide a longitudinal vibratory conveyor, which is particularly suitable as a workpiece storage magazine, avoids the disadvantages mentioned and therefore can absorb all forms of conveyor and storage troughs, eliminates all vibration and vibration moments in itself, so that no Fundamenterregungen occur and measures for vibration isolation can be omitted and allows a simple resonance tuning, which does not lead to the formation of fundamenterregenden residual forces or moments.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vibrations-Längsförderer zu schaffen, mit dem durch eine geänderte Gestaltung und Anordnung der Nutz- und Gegenmasse die bisher aufgetretenen störenden Kippmomente und Massenkräfte nicht mehr nachteilig wirksam werden können.The object of the invention is to provide a longitudinal vibratory conveyor, with which by a modified design and arrangement of the useful and countermass the previously occurred disturbing tilting moments and inertial forces can no longer be adversely effective.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, indem die Nutzmasse aus einem Schwinggehäuse sowie dem Elektromagnet-Anker und der zugeordneten Förder- und Speicherrinne besteht und eine annähernd gleichgroße Gegenschwingmasse aus einem innerhalb des Schwinggehäuse angeordneten Schwingrahmen sowie dem Elektromagnetkern gebildet ist, wobei deren Masseschwerpunkt sich zentrisch und auf gleicher Wirklinie befinden. Die zur schwingenden Befestigung der Funktionsteile dienenden bekannten Lenkerfedern sind gemäß der Erfindung mehrfach geschlitzt ausgeführt, wobei die Nutzmasse über das Schwinggehäuse an den äußeren Lenkerfedernteilen und die Gegenmasse über den Schwingrahmen an dem inneren Lenkfederteil befestigt sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mehrere Lenkerfedern zu einem Lenkerfederpaket zusammengesetzt und an den Befestigungspunkten der Lenkerfederpakete im Bereich des Fundamentgehäuses verschiebbare Einstellplatten zur Veränderung der erforderlichen Federlänge vorgesehen.According to the invention this object is achieved in that the useful mass consists of a rocker housing and the electromagnet armature and the associated conveyor and storage channel and an approximately equal Gegenschwingmasse from a arranged within the oscillating housing swing frame and the electromagnet core is formed, with their center of gravity concentric and are on the same line of action. The known handlebar springs serving for the oscillating attachment of the functional parts are designed according to the invention multiple slotted, the payload are attached via the oscillating housing to the outer armature spring parts and the counterweight on the swing frame on the inner part of the steering spring. According to a further feature of the invention, a plurality of control springs are assembled to form a control spring package and provided at the attachment points of the control spring assemblies in the region of the foundation housing displaceable adjusting plates for changing the required spring length.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The solution according to the invention is explained below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:
Fig. 1: den Schnitt A-A der Fig.3Fig. 1: the section A-A of Figure 3
Fig.2: den Schnitt B-B der Fig. 12 shows the section B-B of FIG. 1
Fig.3: die Draufsicht der Fig. 13: the top view of FIG. 1
Fig.4: eine LenkerfederFig.4: a handlebar spring
Der neuerungsgemäße Vibrations-Längsförderer besteht im wesentlichen aus einer Förder- und Speicherrinne 3, dem Schwingsystem mit dem Elektromagnet-Anker 2 sowie dem Elektromagnet-Kern 5 und einem Schwinggehäuse 1 mit einem darin angeordnetem Schwingrahmen 4. Die Befestigung der Funktionsteile erfolgt über schräggestellte Lenkerfedern 6 in einem Fundamentgehäuse 12.The vibration longitudinal conveyor according to the invention consists essentially of a conveyor and storage channel 3, the oscillating system with the solenoid armature 2 and the electromagnet core 5 and a swing housing 1 with an oscillating frame 4 arranged therein. The fastening of the functional parts via oblique handlebar springs. 6 in a foundation housing 12.
Erfindungsgemäß wird die Nutzmasse aus dem Schwinggehäuse 1, dem einstellbaren Elektromagnet-Anker 2 sowie der Förderund Speicherrinne 3 gebildet. Die Gegenmasse setzt sich aus den Schwingrahmen 4 und dem Elektromagnet-Kern 5 zusammen. Die Befestigung an dem Fundamentgehäuse 12 erfolgt über die aus Lenkerfedern 6 bestehenden Lenkerfedern-Paketen 7. Dabei sind die Lenkerfedern 6 bzw. die Lenkerfeder-Pakete 7 mit Schlitzen 8 versehen und damit in Außenteile 9 und einem Mittelteil 10 unterteilt. Das Schwinggehäuse 1 wird an den beiden Außenteilen 9 und der Schwingrahmen 4 an dem Mittelteil 10 durch Verschrauben befestigt. Durch die Gestaltung der Lenkerfedern 6 als komplettes Bauteil ist die Einbaulage des Schwinggehäuses 1 und des Schwingrahmens 4 definiert, wodurch Montage- und Justierarbeiten erleichtert werden.According to the invention the payload of the oscillating housing 1, the adjustable solenoid armature 2 and the conveyor and storage channel 3 is formed. The counterweight is composed of the swing frame 4 and the electromagnet core 5 together. The attachment to the foundation housing 12 via the handlebar springs 6 existing handlebar spring packages 7. In this case, the control springs 6 and the handlebar spring packages 7 are provided with slots 8 and thus divided into outer parts 9 and a central part 10. The oscillating housing 1 is attached to the two outer parts 9 and the swing frame 4 to the central part 10 by screwing. Due to the design of the control springs 6 as a complete component, the mounting position of the vibration housing 1 and the swing frame 4 is defined, whereby assembly and adjustment are facilitated.
Unter Berücksichtigung, daß zur Erreichung der zugrundegelegenen Zielstellung die Nutz- und Gegenmasse annähernd gleich groß sein müssen, erfordert diese Festlegung, daß die Summen der Breite der Außenteile 9 des Lenkerfeder-Paketes 7 gleich der Breite des zugehörigen Mittelteiles 10 entspricht. Damit sind die Federmassensysteme von Nutz- und Gegenmasse untereinander ebenfalls gleich. Die Einstellung des Resonanzverhaltens beider Schwingsysteme kann dann gemeinsam erfolgen. Unsymmetrien können nicht auftreten. Zur Abstimmung der Resonanz sind längsverschiebbare Einstellplatten 11 vorgesehen, die als Zwischenlagen zur Befestigung der Lenkerfeder-Pakete 7 am Fundamentgehäuse 12 dienen. Während die Befestigungspunkte 13 Fixpunkte sind, können die Einstellplatten 11 längs der Lenkerfeder-Pakete 7 so verschoben werden, daß die Einspannlänge der Lenkerfeder-Pakete 7 entsprechend der erforderlichen Federsteife verändert werden kann. Die gleichTaking into account that in order to achieve the underlying objective the payload and counterweight must be approximately equal, this requires that the sums of the width of the outer parts 9 of the control spring package 7 equal to the width of the associated central part 10. Thus, the spring mass systems of useful and counterweight are also equal to each other. The adjustment of the resonance behavior of both vibration systems can then take place together. Unbalances can not occur. To tune the resonance longitudinally adjustable adjusting plates 11 are provided, which serve as intermediate layers for attachment of the control arm spring packages 7 on the foundation housing 12. While the attachment points 13 are fixed points, the adjusting plates 11 along the handlebar spring packages 7 can be moved so that the clamping length of the control arm spring packages 7 can be changed according to the required spring stiffness. The same
großen Nutz-und Gegenmassen sind entsprechend Fig. 2 so ineinandergeschachtelt angeordnet, daß sich nicht nur die Schwingkräfte F1 und F2 in ihren absoluten Größen zueinander aufheben, sondern auch keine Schwing-Drehmomente entstehen können.large utility and counter-masses are arranged in accordance with Fig. 2 so nested that not only the vibration forces F 1 and F2 cancel each other in their absolute sizes, but also no vibration torques can arise.
Deshalb sind alle Massen symmetrisch zur Längsachse der Förder- und Speicherrinne angeordnet, wie Fig. 1,2 und 3 erkennen lassen. Außerdem befindet sich der Nutzmassen-Schwerpunkt 14 auf der gleichen Wirklinie wie der Gegenmassen-Schwerpunkt 15. Die Wirklinie verläuft dabei in Richtung der Schwingungsebene. Auf diese Weise erzeugen die entgegengesetzt wirkenden Schwingkräfte F1 und F2 gleich große Gegenkräfte an den Befestigungspunkten 13 des Fundamentgehäuses 12, die sich gegenseitig aufheben. Da auch keine Schwing-Drehmomente auftreten, kann das Fundamentgehäuse 12 ohne Schwingungsisolierung an Fertigungseinrichtungen aller Art direkt befestigt werden. Es ist beispielsweise auch möglich und vorteilhaft, den Vibrations-Längsförderer auf einem leichten, einstellbaren Ständer anzuordnen und so die Montage- und Justagearbeiten beim Anbau des Vibrations- Längsförderers zu vereinfachen.Therefore, all masses are arranged symmetrically to the longitudinal axis of the conveyor and storage channel, as can be seen in FIGS. 1, 2 and 3. In addition, the effective mass center of gravity 14 is on the same line of action as the counter mass center of gravity 15. The line of action runs in the direction of the oscillation plane. In this way, the oppositely acting oscillating forces F 1 and F 2 generate equal opposing forces at the attachment points 13 of the foundation housing 12, which cancel each other out. Since no oscillating torques occur, the foundation housing 12 can be directly attached without vibration isolation to manufacturing equipment of all kinds. It is also possible and advantageous, for example, to arrange the longitudinal vibration conveyor on a light, adjustable stand and thus to simplify the assembly and adjustment work when mounting the longitudinal vibration conveyor.
Mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Vibrations-Längsförderers werden funktionsmäßig ungestörte Speicher- und Fördereigenschaften bei Nichtauftreten bisheriger Nachteile, insbesondere bezüglich der Fundamenterregungen, erreicht. Die Herstellung ist mit geringem Materialaufwand gegeben, wobei germge Baugrößen und ein Minimum an Antriebsenergie als besondere Vorteile zu werten sind.With the use of the vibration longitudinal conveyor according to the invention are functionally undisturbed storage and delivery properties in the absence of previous disadvantages, in particular with respect to the Fundamenterregungen achieved. The production is given with a low cost of materials, with germge sizes and a minimum of drive energy are to be regarded as particular advantages.
Claims (2)
Priority Applications (2)
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Family Applications (1)
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