一种基于音圈电机的精密零件分选装置

1.本发明涉及物料分选技术领域，尤其是一种基于音圈电机的精密零件分选装置。


背景技术：

2.在物料分选领域，多采用振动方式实现对物料的定向传输以及分选的目的。振动供料器主要分为直线式振动供料器以及圆盘振动供料器，按激励方式主要分为：电磁振动供料器、压电式振动供料器、机械式振动供料器、液压式振动供料器以及气压式振动供料器。在工业生产中，以电磁振动供料器最为广泛，广泛应用于矿山、冶金、煤炭、电力、化工、食品、玻璃、耐火材料等行业。
3.直线式电磁供料器主要利用电磁激振器驱动槽体以一定的倾角做往复振动，使物料沿槽移动，从而达到分料的目的。电磁式供料器的物料不仅响应慢慢，而且会使整个系统工作在低临界共振状态，共振状态会加速物料的损坏。圆盘式供料器可以特定方向传送一种零件，若生产需要更换零件，则必须更换相适应的供料器，适应性较差。此外，随着产业自动化程度的提高，电磁式已经不能满足一些细小精密零件的分选。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种提高零件响应速度、减少柔性振动时间的基于音圈电机的精密零件分选装置，充分利用音圈电机响应速度快、定位精度高以及易于控制的优点，通过对音圈电机高频激励的振动控制，以完成对多种机械零件的分选，提高零件响应速度，减少柔性振动时间，提高分选效率，并解决供料器在机械自动化领域应用较少的问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于音圈电机的精密零件分选装置，具有底板，所述的底板上方设有振动板，所述振动板上固定有存放待分选零件的振动盘，所述底板上设有矩阵布置的支撑套，所述支撑套底部与底板固定，支撑套内设有上端伸出支撑套并上穿出振动板的弹性撑杆，弹性撑杆上端通过螺纹连接有压紧在振动板表面的调节螺母，所述的支撑套上端面与振动板底面之间设有套装在弹性撑杆上的第一弹簧，支撑套内的弹性撑杆上套装有第二弹簧，相邻两个支撑套之间的底板上分别安装有音圈电机，所述音圈电机上端面贴合在振动板底面。
6.所述的支撑套具有朝底板方向的开口，支撑套下端面具有一体结构的连接法兰，连接法兰与底板固接，位于支撑套内的弹性撑杆上具有一体结构的隔环，所述的第二弹簧设在隔环与底板之间。
7.所述的底板上固定有l形板，所述音圈电机安装在l形板内侧面，音圈电机上端面固接有圆形支撑块。
8.所述的底板下面设有缓震垫板。
9.本发明的有益效果是：本发明通过采用音圈电机作为激励装置，能够实现振动盘内零件的上下直线运动，利用不同零件的固有频率不同，振动特性的不同，以及音圈电机高
精度、高响应的特性，快速精确完成对振动盘的激励，从而实现对不同精密零件的筛分。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
11.图1是本发明的结构示意图。
12.图2是图1中a处的剖视结构放大图。
13.图3是本发明所述音圈电机的安装示意图。
14.图4是本发明所述音圈电机振动产生的运动方向示意图。
15.图5是本发明分选两种零件时振动盘的二等分示意图。
16.图6是本发明分选三种零件时振动盘的三等分示意图。
17.图中：1.底板，2.缓震垫板，3.振动板，4.振动盘，5.支撑套，6.弹性撑杆，7.隔环，8.调节螺母，9.第一弹簧，10.第二弹簧，11.l形板，12.音圈电机，13.圆形支撑块，14.直角固定块。
具体实施方式
18.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
19.如图1～图3所示的一种基于音圈电机的精密零件分选装置，具有底板1，所述的底板1底面固定有缓震垫板2，所述的底板1上方设有振动板3，所述振动板3上通过直角固定块14固定有存放待分选零件的振动盘4，所述振动盘4选用pp、pvc或者pu等有韧性的材料，在振动工件时可把对工件的损伤降到最低。
20.所述底板1上设有四个分设在底板1四周呈矩阵布置的支撑套5，所述的支撑套5具有朝底板1方向的开口，支撑套5下端面具有一体结构的连接法兰，连接法兰与底板1固接。
21.所述的支撑套5内设有上端伸出支撑套5并上穿出振动板3的弹性撑杆6，位于支撑套5内的弹性撑杆6上具有一体结构的隔环7，弹性撑杆6上端通过螺纹连接有压紧在振动板3表面的调节螺母8；所述的支撑套5上端面与振动板3底面之间设有套装在弹性撑杆6上的第一弹簧9，支撑套5内的弹性撑杆6上套装有第二弹簧10，所述的第二弹簧10设在隔环7下端面与底板1上平面之间。
22.位于相邻两个支撑套5之间的底板1上分别固定有l形板11，位于l形板11的内侧面安装有音圈电机12，音圈电机12上端面固接有圆形支撑块13，所述音圈电机上端面通过圆形支撑块13贴合在振动板3底面。
23.四个音圈电机12分别安装在底板1四周的中间位置，为以下叙述方便，将四个音圈电机12所在位置分别标注为a、b、c、d，四个支撑套5所在位置依次标注为e、f、g、h。
24.通过弹性撑杆6上端螺纹连接的调节螺母8的调节限位作用，使振动板3处于水平位置且与音圈电机12上端面的圆形支撑块14压接，第一弹簧9与第二弹簧10弹性模量一样，在振动板3与音圈电机12保持压接状态时，第一弹簧9与第二弹簧10处于压缩状态。在音圈电机12向上运动时会带动振动板3向上运动，音圈电机12向下运动时振动板3会随着一起向下运动，在整个运动过程中第一弹簧9与第二弹簧10也应处于压缩状态，通过控制音圈电机12的振幅、频率以及调节螺母8的限位，即可调整振动板3不同的激励状态。
25.(1)、当使用一个音圈电机12时，若零件需要向右移动，则a处的音圈电机12向上运动，会带动相邻e、h处的第一弹簧9和第二弹簧10压缩程度减小，音圈电机12向上带动振动板3运动，装置整体处于一个加速状态，振动板3处于一个稍倾的斜面，由于零件之间质量导致的惯性差异，振动盘4内的不同零件会以不同的速度向右移动；音圈电机12向下运动，振动板3会随着音圈电机12快速回至初始状态，这个过程中第一弹簧9与第二弹簧10起到缓冲的作用。重复以上的振动操作，就能完成零件的向右移动。同理，向左移动时，启动c处的音圈电机12即可，向上移动时，启动d处的音圈电机12即可，而向下移动时，启动b处的音圈电机12即可。
26.(2)、当使用两个音圈电机12时，若零件需要向右上移动，需要振动a处和d处的音圈电机12。
27.当a处和d处的音圈电机12的振幅、频率一致时，e、g两处支撑套5内的第一弹簧9与第二弹簧10压缩程度减小量相同，h处支撑套5内的第一弹簧9与第二弹簧10压缩程度减小量最多，此时形成朝右上对角线方向微倾的斜面，零件此时会往右上方向(如图4)移动。
28.当a处的音圈电机12振幅、频率大于d处的音圈电机12的振幅、频率时，e处支撑套5内的第一弹簧9与第二弹簧10压缩程度减小量大于g处支撑套5内的第一弹簧9与第二弹簧10的减小量，此时形成朝右上对角线偏右方向微倾的斜面，零件此时会往右上偏右方向(如图4)移动。当a处的音圈电机12振幅、频率大于d处的音圈电机12的振幅、频率越多，运动方向则会往右上偏右更多。同理，可完成左上、左下以及右下方向的移动。
29.分选实施过程简述如下：
30.(1)、当振动盘内存有两种零件a、b时，先测试单个音圈电机12将a、b零件从振动盘左侧振动到右侧所需要的时间分别为t1、t2(t1＜t2)，第一次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为t2，将零件集中在右侧，第二次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为t1，第三次振动控制电机a处的音圈电机12的振动时间为t1/m，m为2，第四次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为t3/m2,第五次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为t3/m3，......,第x次(x为奇数)振动控制a处的音圈电机12的振动的时间为t3/m
(x-2)
。
31.例如零件a、b从振动盘4左侧振动到右侧所需要的时间分别为30秒、35秒，第一次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为35秒，将零件集中在振动盘的右侧，第二次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为30秒，使得一部分零件a能达到振动盘4的左侧，第三次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为15秒，使得上次振动到最左侧的a零件最多向右移动到如图5中的
ⅱ‑ⅶ
连线处，上次振动留在
ⅱ‑ⅶ
连线处的a、b零件再次向右移动，保证每次振动完左侧都是零件a，依次类推，最终在
ⅱ‑ⅶ
连线左侧的是零件a，在
ⅱ‑ⅶ
连线右侧的是零件b，从而完成两种零件a、b从左至右的分选过程。
32.(2)、当振动盘内存有a、b、c三种零件时，先测试单个音圈电机12将三种机械零件从振动盘4左侧振动到右侧所需要的时间分别为t1、t2、t3(t1＜t2＜t3)，第一次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为t3，将零件集中在振动盘的右侧，第二次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为t1，第三次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为t1/m，m为3，第四次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为t3/m2,第五次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为t3/m3，......,第x次(x为奇数)振动控制a处的音圈电机12的振动时间为t3/m
(x-2)
。
33.例如零件a、b、c从振动盘4左侧振动到右侧所需要的时间分别为27秒、30秒、33秒，
第一次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为33秒，将零件集中在振动盘4右侧；第二次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为27秒，使得一部分零件a能达到振动盘的最左侧；第三次振动控制a处的音圈电机12的振动时间为9秒，使得上次振动到振动盘4最左侧的零件a最多向右移动到振动盘4的三等分处，即如图6中的
ⅱ‑ⅷ
连线处，上次振动在
ⅱ‑ⅷ
连线处处的零件a、b再次向右移动，保证每次振动完左侧都是零件a，随着振动次数的增加，左侧的零件a越来越多，最终完成零件a的分选。
34.b、c零件的分选：当第二次振动控制c处的音圈电机12的振动时间为27秒，此时有一部分零件a会脱离混合出来到达最左侧，也会有一部分零件b脱离混合，紧随零件a后面被筛分出来，由于零件b从振动盘4左侧振动到右侧所需要的时间为30秒，必然到不了振动盘4最左侧，这时从左至右呈现出一些筛分出来零件a以及零件b、混合在一起的零件这三种状态。随着每次来回振动时间的迅速缩减，每个零件的行程都在逐渐减小，每次从左至右呈现出的一些筛分出来零件a以及零件b都到达不了上次所在位置，这样保证了区分出来的零件不会在下一次的振动中再次运动至混合零件中，这样振动盘4左侧的零件a、b慢慢被区分出来，剩下的c零件随着a、b零件的区分后被筛选出来，最终在
ⅱ‑ⅶ
连线左侧的是零件a，在
ⅱ‑ⅶ
连线右侧与
ⅲ‑ⅸ
左侧之间的是零件b，
ⅲ‑ⅸ
右侧是零件c，最终的a、b、c从而完成a、b、c三种零件从左至右的分选过程。
35.本发明通过采用音圈电机12作为激励装置，能够实现振动盘4内零件的上下直线运动，利用不同零件的固有频率不同，振动特性的不同，以及音圈电机12高精度、高响应的特性，快速精确完成对振动盘4的激励，从而实现对不同精密零件的筛分。
36.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。