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压电振动盘送料装置的研究现状

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压电振动盘送料装置的研究现状及其应用
随着自动化、半自动化在经济各行业的普及深入,自动送料装置已成为生产线一个不可缺少的环节,对其结构、噪音、工作原理、输送精度及控制难易程度等方面提出了更高的要求,传统的电磁振动送料装置已不能满足现状要求。因此近十几年利用压电陶瓷作为驱动源的新型振动送料装置正在快速发展起来. 压电振动送料装置是将压点技术应用于振动输送的一种新型振动送料装置,它利用压电片的逆压电效应产生振动,作为驱动源驱动料槽实现物料的输送。
1)国内外的研究现状: 对于这种新型的振动送料装置,其结构和工作原理都不同于传统的电磁或机械驱动的振动送料装置,因此它具有许多传统振动送料装置所不具备的特点: (1)结构简单,安装和维护更加方便;
(2)应用压电片作为驱动源,无需电机、电磁激振器等驱动装置,也无需轴、杆、皮带等机械传动部件,结构简单,易于加工制作;
(3)改变驱动信号中的幅值、脉宽及频率中的任意一个,都可以调节输送率,控制参数多,可控性好;
(4)无转动惯性,几乎没有加速和减速过程,启动、停止迅速,反应性能快;
(5)不产生干扰电磁场,也不受电磁干扰信号的影响;
(6)在低频率段或超声段工作,噪音小;
(7)在共振或无共振状态下工作,因此能量消耗少;
(8)驱动力略显不足,无法输送过重之料件,因此这类装置大多应用于物料的微量或精量输送。 压电振动送料装置是振动送料领域的一个重大的突破,国内外的科技人员都进行了不同程度的研究,取得了一定的成果,其按照物料前进的方式可将其分为直进型和螺旋型两种。
2)国外的研究现况在工业发达国家或地区,日本、美国最具代表性,尤其是日本,对压电振动送料装置的理论、设计与计算的研究比较深入与完整,也推出了多种新型与异型机构的振动送料装置。 对于直进型压电驱动振动送料装置,日本现在已开发的装置有三种。第一种结构为压电片采用双压电晶体片。在压电片上加交流电,双压电晶体片产生周期性的弯曲传动,带动料槽斜向传动,进而实现物料的输送。第二种结构为压电片也采用了双压电晶体片。 第三种结构,它不是应用双压电晶体片,而是在一对压电片上所加的交流电相位相反。美国螺旋压电振动送料装置国外压电振动送料装置上的研究已经取得了长足的进步,它们除了具有上述压电振动送料装置的共同特点外,它们也有其独特之处:
(1)压电片应用其度度方向上的伸缩振动模式;
(2)采用特殊制造的双压电晶体片,或者在一对压电片上施加相位相反的电压,不但增加了生产成本,而且大大提高对电源的要求;
(3)直进式压电振动送料装置都采用振动元件和料槽支撑元件分开的方式,这使振动元件的受力系统简单化;
(4)多数需要增加振体来扩大振动幅度,使装置结构复杂化;
(5)直进式第二种结构和螺旋压电振动送料装置属燃料槽(料舟)的支撑元件和振动元件分开,但是振动元件仍然承受料槽(料舟)及物料的重量,使振动元件受力复杂,会影响装置的工作稳定性;
(6)直进式第二种结构和螺旋压电振动送料装置的振动元件都采用固定的安装方式,给料槽的传动带来很大约束,而且克服此约束将消耗更多的能量;
3)国内研究现状我国对压电振动送料装置的研究整体水平仍然落后于发达国家和地区,成型产品很少,国内厂家的自动化生产线或设备上的压电振动送料装置大部分来自日本、美国等制造业相对发达的国家和地区。

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