Вибрационное устройство для ориентации мелких деталей
Вибрационный питатель чаши, подающий пластиковые штифты. Вибрации перемещают штифты вверх по пандусу. Прорезь в стене наверху позволяет узкому концу штифтов скользить, при этом головка обращена внутрь. Штифты, которые не выровнены таким образом, падают обратно в чашу, когда пандус сужается. Выровненные штифты скользят вниз по узкому пандусу и проскальзывают под изогнутым стержнем, который удерживает их на месте, пока они не окажутся на выходной станции.
Вибрационные чашечные питатели, также известные как чашечные питатели , являются распространенными устройствами, используемыми для ориентации и подачи отдельных компонентов для сборки на промышленных производственных линиях . Они используются, когда случайным образом отсортированная большая упаковка мелких компонентов должна подаваться в другую машину по одному, ориентированному в определенном направлении. [1]
Дизайн
Вибрационный питатель — это автономное устройство, предназначенное для манипулирования деталями одного типа в определенной ориентации. Он состоит из чаши специальной формы с пандусами и другими функциями, разработанными для подаваемых деталей. Обычно в комплект входит выходной накопительный путь подачи (линейный или гравитационный) для транспортировки деталей и выгрузки в сборочную машину, которая бывает разных форм и размеров. Приводной блок, доступный в пьезоэлектрических , электромагнитных и пневматических приводах, вибрирует чашу, заставляя детали двигаться вверх по круговой наклонной дорожке. Вибрационный приводной блок, на котором установлена чаша, и блок управления переменной амплитудой управляют питателем чаши и могут регулировать поток деталей на выходной путь подачи с помощью датчиков. Инструмент (ручной работы) предназначен для сортировки и ориентации деталей в последовательном, повторяемом положении. Длина, ширина и глубина пути тщательно подбираются в соответствии с каждым применением, формой и размером компонента. Специальные покрытия чаши и пути наносятся в соответствии с формой, размером и материалом компонента. Они улучшают тягу, уменьшают повреждение деталей и снижают уровень шума.
Вибрационные питатели полагаются на механическое поведение детали, так что при легком встряхивании вдоль конвейерного желоба, специально разработанного для детали, многие постепенно выровняются должным образом, а остальные упадут обратно в чашу. Таким образом, поток деталей покидает конвейер питателя один за другим, все в одинаковой ориентации. Затем этот конвейер ведет непосредственно к следующей сборочной или упаковочной машине.
Ориентация зависит от формы и механического поведения объекта, в частности от положения его центра масс по отношению к центру объема. Таким образом, это хорошо работает для таких деталей, как винты машины , с вращательной симметрией и четкой асимметрией одного тяжелого конца. Это не работает для полностью симметричных форм или там, где желаемая ориентация зависит от такой характеристики, как цвет. Пандусы внутри чашечного питателя специально разработаны для каждой детали, хотя основной механизм повторно используется в разных деталях. Выходная ориентация чашечного питателя зависит от формы детали и распределения массы. Если это не ориентация, необходимая для следующего этапа сборки, за питателем часто следует скрученный конвейер, который переворачивает деталь по мере необходимости.
Использовать
Вибрационные питатели используются во всех отраслях промышленности, включая фармацевтическую , автомобильную , электронную , косметическую , пищевую , производство товаров повседневного спроса (FMCG), упаковку и металлообработку. [2] Он также обслуживает другие отрасли, такие как стекольная, литейная, сталелитейная, строительная, перерабатывающая, целлюлозно-бумажная и пластмассовая. Вибрационные питатели предлагают экономически эффективную альтернативу ручному труду, экономя время производителя и затраты на рабочую силу. При выборе питателя деталей необходимо учитывать несколько факторов, включая отрасль, применение, свойства материала и объем продукта.
С ростом интеграции в рамках всего производственного процесса потребность в питателях иногда снижается за счет поставки компонентов на ленточных упаковках или подобных, которые сохраняют их ориентацию одинаково во время транспортировки и хранения. Они наиболее распространены в таких областях, как электроника , где компоненты должны использоваться в определенной ориентации, но это невозможно определить механически.
История/изобретатель
Кормушка: 12/09/1950, патент США 2,654,465, Марио Томас Сгриккиа [3]
Патент США: https://docs.google.com/viewer?url=patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US2654465.pdfИзображение кормушки из патента США 1950 года № 2,654,465См. изображение.
Небольшие компоненты с простой геометрией , где требуется массовое производство питателей
[4]
Типы систем кормления
Чашечные питатели: состоят из верхней части чаши со спиральной дорожкой внутри чаши. Компоненты подаются снизу чаши-питателя вверх по дорожке в верхнюю часть питателя, когда чаша вибрирует. Затем детали размещаются в правильном положении. Затем эти детали обычно подаются на вибрационную или воздушную дорожку [5]
Центробежные питатели: также называемые « ротационными питателями», имеют конический центральный приводной ротор, окруженный круглой стенкой чаши. Питатель разделяет составные части, используя вращательную силу, и части вращаются с высокой скоростью и вытягиваются наружу чаши. [6]
Шаговые питатели: Компоненты собираются из бункера подъемными пластинами, предварительно сортируются и подаются до тех пор, пока не достигнут желаемой высоты передачи. Главные особенности шагового питателя в том, что он работает тихо и без вибрации. [7]
Линейные питатели: Горизонтальная транспортировка компонентов. Используется для обработки нерегулярных поставок деталей с вышестоящего оборудования, создавая буферный склад и плавный поток для дальнейших процессов. Специальное применение: многодорожечная конструкция. [8]
Ковровые питатели: обеспечивают бережную транспортировку ориентированных компонентов от насыпи до устройств сброса, создавая накопление продукта перед машиной или устройством обработки. [9]
3-осевые вибрационные питатели: Роботизированные питатели деталей, использующие виброплиту для равномерного распределения деталей на ровной поверхности для захвата промышленным роботом. Этот тип питателя обеспечивает очень высокопроизводительную гибкую подачу деталей, предварительную ориентацию деталей и оптимальное поверхностное распределение объемных деталей и компонентов. [10]
Пространственные питатели: Пространственный питатель используется для разделения и подачи свободных пленочных пакетов, пакетов с четырехсторонним запечатыванием, пакетов Flow Pack, 3D-пакетов и т. д. Этот тип питателя представляет собой универсальные высокоскоростные устройства с возможностью изолировать и равномерно распределять неоднородные и гибкие компоненты. [11]
Гибкие питатели: Flexfeeder — это система на основе зрения, которая работает в паре с коллаборативным или промышленным роботом для автоматического выполнения задач по подаче деталей. Система зрения обнаруживает детали и отправляет их координаты роботу для подбора. Эти системы могут легко выполнять смену продукта: иногда даже автоматически, если оборудована функция быстрого опорожнения. Роботизированные питатели деталей способны обрабатывать очень широкий спектр форм, размеров и материалов компонентов на поверхностях с разными цветами, текстурами и степенями адгезии. [12] Этот тип питателя максимизирует свою эффективность, делая процессы сброса, разделения и подбора полностью независимыми и одновременными. Некоторые виды гибких питателей могут обрабатывать различные типы компонентов одновременно (с поверхностями, разделенными на несколько секторов) и работать в режиме непрерывного отслеживания для еще лучшей производительности.
Компании-поставщики фидерных систем
Wibramet Петр Соколовский: польский производитель [13]
(Шэньчжэнь) Sunitop International Co., Ltd: производитель, дистрибьютор Sinfonia в Китае
Suzhou Huilide Machine Co., Ltd.: производитель
Автоматизация в США
VTR Feeder Solutions: механическая обработка
Wibramet Петр Соколовский: польский производитель [24]
Vibsort Waldemar Ziaja: польский производитель [25]
Vibramaksan : Турецкий производитель [26]
Аксессуары
Покрытие : Покрытия чашечных питателей, такие как полиуретан или флокирование , сводят к минимуму износ, шум и повреждение деталей. [27]
Шумозащитный кожух/крышка: пенопластовая конструкция, поглощающая шум, создаваемый вибрационным питателем. Снижает уровень шума и защищает от пыли и загрязнений.
Опорные плиты: обеспечивают легкий монтаж приводного блока на станину станка.
Датчики: контроль минимального/максимального уровня на линейной дорожке
Бункер: большой контейнер для сыпучих материалов, в котором хранится материал и который регулирует поток деталей в систему вибрационного питателя.
^ Мол, Гэри (21 августа 2008 г.). «Системная модель и моделирование вибрационного чашевого питателя». Журнал производственных систем . 16 (5): 309–314. doi :10.1016/S0278-6125(97)88461-0.
^ "Механика вибрационного оборудования". 3 марта 2013 г.
^ Sgriccia, Mario T. Feeder Bowl. Syntron Co, правообладатель. Патент US2654465 A. 9 декабря 1950 г. Печать.
^ "Типы вибропитателей" (PDF) . Получено 5 мая 2015 г.
^ "Что такое кормушка-чаша? Как она работает?" . Получено 5 мая 2016 г. .
^ Эшельман, Майкл (Нью-Порт-Ричи, Флорида), Харрисон, Джордж (Бруксвилл, Флорида), Роуч, Джек (Райтсвилл, Пенсильвания), Робертс, Чад (Спринг-Хилл, Флорида), Карп, Брайан (Спринг-Хилл, Флорида), Пью, Дэвид (Бруксвилл, Флорида), Кумбс, Шон (Лансинг, Мичиган). 1999. Центробежный питатель. United States Sims Machine & Controls, Inc. (Бруксвилл, Флорида), 5954185, http://www.freepatentsonline.com/5954185.html
