专利名称：基于超磁致伸缩驱动的振动给料器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种振动给料器，特别是涉及一种基于超磁致伸縮驱动的振动给料 器。
背景技术：
振动送料器(或称给料器、供料器等)是自动加工与装配系统中的一种常用送料 设备。由于整列定向性能优良，送料效率高，通用性好，因而应用广泛。目前工业生产中所 使用的送料器大多以电磁铁作为振动源，此类送料器噪音高，耗能多，体积大，而超磁致伸 縮驱动工作噪音小，速度响应快，耗能少效率高。现在提出的另一种压电振动送料器具有结 构简单，工作噪音小，速度易于调节等优点，但压电材料伸縮应变量小，压电材料易老化，而 超磁致伸縮材料伸縮应变大，材料耐用。日本最早研制出了利用压电陶瓷的逆压电效应作 为振动源的压电式振动送料装置，杨志刚教授研制了一种新型压电振动送料器。现有的送 料器的主要结构如下 1、中国专利(专利号200420121721. X)提出了一种电磁振动给料器，结构如图1 所示，由料斗1，隔磁板2，衔铁4，振动钢板组成的弹性支撑片5，电磁铁6，梯形块7，底盘8 等组成。接通电源时，电磁铁6产生吸力吸引衔铁4，使料斗1偏离平衡位置向下移动，并 迫使振动弹簧5产生弹性变形，料斗1绕中心线做同步扭转。当电磁铁吸力减小时，振动弹 簧5利用储存的弹性变形能迫使料斗1急剧改变运动方向，并且超越原来的静平衡位置达 到某一上限。如此循环往复即形成高频微幅振动。该结构缺点是噪音大，耗能多，输送速度 低，稳定性较差。 2、中国专利(专利号200610017064. 8)提出了一种新型压电给料器，结构图如图2 所示，由料盘底座IO，弹性支撑片5，梯形块7，压电元件固定座ll，压电元件12，传振杆13， 弹性调整片14，底座8，橡胶底脚9等组成。当给压电元件5施加交流电压使之弯曲振动时， 其振动通过传振杆13传递给弹性调整片14，同时拉动料盘底座1上下运动，并迫使底座8 上均布的多个弹性支撑片5弹性变形而形成绕中心轴线扭转的同步振动，由此在支撑盘表 面形成了上下与扭转的复合振动，构成了驱动物料移动的能力。该结构缺点是振动力小，振 动位移较小，压电材料易老化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种驱动力大，响应快，输送速度快且调节方 便，振动位移大，工作噪音小，系统工作平稳，使用寿命长的基于超磁致伸縮驱动的振动给 料器。 为了解决上述技术问题，本发明提供的基于超磁致伸縮驱动的振动给料器，底座 上均匀固定连接多个梯形块，多个弹性支撑片两端分别与料盘底座和梯形块固定连接，超 磁致伸縮驱动器的顶杆与柔性机构固定连接，所述的柔性机构与所述的料盘底座固定连 接，所述的超磁致伸縮驱动器与所述的底座8固定连接。
所述的弹性支撑片与水平面成60 90度角。
所述的柔性机构为柔性连接件。 所述的柔性机构为薄片板弹簧，其形状是矩形、圆片形、Y字形或十字形。 所述的底座上周边均匀固定连接个所述的梯形块，两个所述的弹性支撑片相互平行。 所述的底座下面固定连接有橡胶底脚。 其工作原理是当超磁致伸縮驱动器接通电源，超磁致伸縮棒伸縮变化上下振动 时，其振动带动柔性机构，柔性机构带动料盘底座上下振动，并迫使底座上均匀分布的弹性 支撑片发生弹性变形，而形成绕中心轴线扭转的同步振动，于是在料盘底座表面形成了上 下与扭转的复合振动，构成了驱动物料移动的能力。
本发明具有以下优点 1、本装置驱动力大，响应快，输送速度快且调节方便，振动位移大，工作噪音小，系 统工作平稳。 2、本装置采用超磁致伸縮材料作为驱动材料，较压电材料寿命长。 3、本装置采用弹性支撑片支撑料盘底座，这种结构使驱动器不再承受料盘及物料
压力，只用于产生振动，从而消除了料盘和物料对柔性机构及驱动器的压力，增加了弹性元
件及超磁致伸縮材料的寿命。
图1是专利号200420121721. X的电磁振动给料器结构示意图。 图2是专利号200610017064. 8的压电振动给料器示意图。 图3是本发明实施例1的立体结构示意图。 图4是本发明超磁致伸縮驱动器的结构示意图。 图5(a) 图5(f)是本发明的柔性连接件的立体结构示意图。 图6是本发明实施例2的立体结构图。 图7是本发明实施例3的立体结构图。 图8(a) 图8(d)是薄片板弹簧的结构示意图。 图9是本发明实施例4的立体结构图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1 : 参见图3和图4，超磁致伸縮驱动器16的顶杆17与3个柔性连接件15固定连接， 3个柔性连接件15与料盘底座10固定连接，超磁致伸縮驱动器16与底座8固定连接，底座 8上均匀固定连接3个梯形块7，弹性支撑片5两端分别与料盘底座10和梯形块7固定连 接，该弹性支撑片5与水平面成75度角，底座8下面可固定连接橡胶底脚。
其工作原理是当超磁致伸縮驱动器16接通电源超磁致伸縮棒伸縮变化上下振 动时，其振动带动柔性连接件15，柔性连接件15带动料盘底座10上下振动，并迫使底座8 上均匀分布的弹性支撑片5发生弹性变形，而形成绕中心轴线扭转的同步振动，于是在料盘底座10表面形成了上下与扭转的复合振动，构成了驱动物料移动的能力。 本实施例1提供振动的超磁致伸縮驱动器16是利用超磁致伸縮棒在磁场作用下
伸縮变化产生振动，通过顶杆垂直作用于3个柔性连接件15带动料盘底座1振动，因而可
称之为垂直驱动式振动给料器。 本实施例1中的超磁致伸縮驱动器16与柔性连接件15共同构成产生振动的部 件，当它们与弹性支撑片5形成共振关系时，料盘底座10的振动最为明显，即此时系统为最 佳工作状态。通过改变超磁致伸縮驱动器16的激励频率使弹性支撑片5与超磁致伸縮驱 动器16形成共振关系，从而调节系统的共振状态，调整方便；同时调节超磁致伸縮驱动器 16顶杆与柔性连接件15之间的连接螺母而改变超磁致伸縮驱动器16与柔性连接件15连 接力，调节系统的共振状态。 本实施例1中的柔性连接件15与超磁致伸縮驱动器16共同构成产生振动的部 件，可以用来调整、改善系统的共振状态。柔性连接件15形状如图5(a) 图5(f)所示。
实施例2 : 参见图6超磁致伸縮驱动器16的顶杆与柔性连接件15固定连接，柔性连接件15 与料盘底座10固定连接，超磁致伸縮驱动器16与底座8固定连接，底座8上均匀固定连接 2个梯形块7，弹性支撑片5两端分别与料盘底座10和梯形块7固定连接，且2个弹性支撑 片5相互平行，该弹性支撑片5与水平面成60度角。 其工作原理是当超磁致伸縮驱动器16电源接通超磁致伸縮棒伸縮变化上下振 动时，其振动带动柔性连接件15，柔性连接件15带动料盘底座10上下振动，并迫使底座8 上均匀分布的2个弹性支撑片5发生弹性变形而形成左右的摇摆同步振动，于是在料盘底 座10表面形成了上下与左右摇摆的复合振动，构成了驱动物料直线移动的能力，因而可称
之为垂直驱动式直线振动给料器。
实施例3 : 参见图7，本实施例是实施例1的变形结构，将实施例1中的柔性连接件15用本 实施例中的薄片板弹簧18替代。超磁致伸縮驱动器16的顶杆17与薄片板弹簧18固定连 接，薄片板弹簧18与料盘底座10固定连接，超磁致伸縮驱动器16与底座8固定连接，底座 8上均匀固定连接3个梯形块7，弹性支撑片5两端分别与料盘底座10和梯形块7固定连 接，该弹性支撑片5与水平面成75度角，底座8下面可固定连接橡胶底脚。
本实施例超磁致伸縮驱动器16与薄片板弹簧18共同构成产生振动的部件，当它 们与弹性支撑片5形成共振关系时，料盘底座10的振动最为明显，即此时系统为最佳工作 状态。通过调节超磁致伸縮驱动器16的顶杆17与薄片板弹簧18之间的连接螺母而改变 超磁致伸縮驱动器16与薄片板弹簧18连接力，从而调节系统的共振状态。
本实施例的超磁致伸縮驱动器16与薄片板弹簧18共同构成发振部件，可以调整 系统的共振状态，薄片板弹簧18为薄片型弹簧片，其形状可以为圆片形、Y字形、矩形或十 字形，如图8(a) 图(d)。
实施例4 : 参见图9，本实施例是实施例2的变形结构，将实施例1中的柔性连接件15用本实 施例中的薄片板弹簧18替代。
权利要求
一种基于超磁致伸缩驱动的振动给料器，底座(8)上均匀固定连接多个梯形块(7)，多个弹性支撑片(5)两端分别与料盘底座(10)和梯形块(7)固定连接，其特征是超磁致伸缩驱动器(16)的顶杆(17)与柔性机构固定连接，所述的柔性机构与所述的料盘底座(10)固定连接，所述的超磁致伸缩驱动器(16)与所述的底座(8)固定连接。
2. 根据权利要求1所述的基于超磁致伸縮驱动的振动给料器，其特征是所述的弹性 支撑片(5)与水平面成60 90度角。
3. 根据权利要求1或2所述的基于超磁致伸縮驱动的振动给料器，其特征是所述的 柔性机构为柔性连接件(15)。
4. 根据权利要求1或2所述的基于超磁致伸縮驱动的振动给料器，其特征是所述的 柔性机构为薄片板弹簧(18)，其形状是矩形、圆片形、Y字形或十字形。
5. 根据权利要求1或2所述的基于超磁致伸縮驱动的振动给料器，其特征是所述的 底座(8)上周边均匀固定连接有2个所述的梯形块(7)，两个所述的弹性支撑片(5)相互平 行。
6. 根据权利要求1或2所述的基于超磁致伸縮驱动的振动给料器，其特征是所述的 底座(8)下面固定连接有橡胶底脚。
全文摘要
本发明公开了一种基于超磁致伸缩驱动的振动给料器，底座(8)上均匀固定连接多个梯形块(7)，多个弹性支撑片(5)两端分别与料盘底座(10)和梯形块(7)固定连接，超磁致伸缩驱动器(16)的顶杆(17)与柔性机构固定连接，所述的柔性机构与所述的料盘底座(10)固定连接，所述的超磁致伸缩驱动器(16)与所述的底座(8)固定连接。本发明优点在于驱动力大，响应快，输送速度快且调节方便，振动位移大，工作噪音小，系统工作平稳。
文档编号B65G27/10GK101759002SQ20101012767
公开日2010年6月30日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者彭志勇, 段吉安, 葛志旗, 谢敬华, 邓圭玲 申请人:中南大学