Глава XXI. ВИБРАЦИОННЫЕ ПИТАТЕЛИ И ОРИЕНТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
В автоматизированном производстве штучных изделий вибрационными питателями и ориентирующими устройствами называют вибрационные машины, осуществляющие межоперационное транспортирование и автоматическое питание рабочего оборудования полуфабрикатами и изделиями. К таким машинам относятся вибрационные бункерные питатели, осуществляющие разделение и ориентирование поступающих навалом штучных изделий, а также вибрационные лотки-транспортеры и подъемники, перемещающие ориентированные изделия в горизонтальном и вертикальном направлениях [4, 7, 8, 12, 13, 18].
1. ОРИЕНТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ В ВИБРАЦИОННЫХ ПИТАТЕЛЯХ
Рабочим органом бункерного питателя является чаша (бункер) 1 цилиндрической или конической формы (рис. 1, а, б)), внутри которой имеется винтовой лоток 2 и коническое днище 3. Чаше сообщаются винтовые колебания в режимах вибрационного транспортирования, в результате которых расположенные навалом на коническом днище детали поступают на лоток, где во время транспортирования осуществляется процесс их ориентирования.
Процесс ориентирования деталей в бункерном питателе можно разделить на две качественно различные стадии, получившие название первичного и вторичного ориентирования. При первичном ориентировании детали разделяются в однослойный ряд, выносятся из навала, лишаясь при этом пяти степеней свободы, и занимают на лотке одио или несколько определенных устойчивых положений. Деталь
лишается пяти степеней свободы при базировании ее на две направляющие ориентирующие поверхности 3 винтового лотка (рис. 2). Опорную винтовую поверхность выполняют с небольшим уклоном в сторону боковой ориентирующей поверхности. В общем случае деталь 1, попавшая на опорную ориентирующую поверхность лотка, имеет две степени свободы — перемещение вдоль направляющих поверхностей и вращение вокруг точки соприкосновения с боковой поверхностью. После соприкосновения двумя достаточно удаленными точками с боковой ориентирующей поверхностью деталь 2 лишается второй степени свободы и приобретает устойчивое положение, сохраняемое при вибрационном транспортировании.
После первичного ориентирования детали могут иметь на лотке несколько устойчивых различимых положений (см. гл. II). Для уменьшения числа различимых положений деталей винтовой лоток выполняют такой формы, которая допускает попадание на него или удержание на нем только деталей, имеющих требуемую ориентацию (рис. 3, а, б)
Рис. 1. Конструкции чаш вибропитателей: а — цилиндрическая чаша; 6 — коническая чаша
Рис. 2. Образование устойчивых положений изделий при их вибротранспортировании
Вторичное ориентирование — процесс, в результате которого происходит уменьшение числа различимых положений деталей до одного требуемого. Процесс вторичного ориентирования может осуществляться пассивным или активным способом. При пассивном ориентировании происходит удаление в навал деталей, имеющих неправильное положение. Активное ориентирование осуществляется поворотом деталей в требуемое положение.
Устройства пассивного ориентирования основаны на использовании особенностей конфигурации деталей, отличий в габаритных размерах и положения центра тяжести. Пассивное ориентирование осуществляется с помощью различных сбрасывателей 1 (рис. 3, в), пропускающих по лотку детали в положениях 2, в которых они имеют наименьшую высоту, и сбрасывающих детали, находящиеся в иных положениях, а также с помощью профильных вырезов на
Рис. 3. Ориентирующие устройства
лотке, позволяющих проходить над ними деталям, имеющим требуемую ориентацию
Активное ориентирование может осуществляться под действием гравитационных сил или принудительно — воздействием на перемещаемые детали струй воздуха или электромагнитных полей. На рис. 3, е показан простейший случай активного гравитационного ориентирования деталей типа болтов. Два устойчивых положения деталей, полученных после первичного ориентирования, приводятся к одному опрокидыванием болта в вырез лотка.