DE102010003585A1 - Vibration conveyor for conveying small parts, has drive comprising piezoelectric actuator supported at base plate and connected with vibration plate such that displacement of actuator is transferred to vibration plate - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingförderer mit kleiner Bauhöhe zur Förderung von Gütern, insbesondere von Kleinteilen.The present invention relates to a vibratory conveyor with a small height for the promotion of goods, especially small parts.
Schwingförderer sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Üblicherweise weisen die bekannten Schwingförderer einen Elektromagneten auf, um eine Vibration zu erzeugen, wodurch das Fördergut gefördert wird. Derartige Schwingförderer haben sich grundsätzlich bewährt, allerdings ist es ein Nachteil, dass die Elektromagnete selbst relativ großbauend sind. Hierdurch ergibt sich eine relativ große Bauhöhe der Schwingförderer, so dass es bei verschiedenen Anwendungen Probleme gibt, derartige Schwingförderer in eine Prozesslinie zu integrieren. Um dies zu umgehen, werden die Schwingförderer auf einem eigenen Trägersystem angeordnet, was zu erhöhten Herstellungskosten sowie einem weiter vergrößerten Bauraumbedarf führt.Vibratory conveyors are known from the prior art in different configurations. Usually, the known vibratory conveyors on an electromagnet to generate a vibration, whereby the conveyed material is promoted. Such vibratory conveyors have basically proven themselves, but it is a disadvantage that the electromagnets themselves are relatively bulky. This results in a relatively large height of the vibratory conveyor, so that there are problems in various applications to integrate such vibratory conveyor in a process line. To avoid this, the vibratory conveyors are arranged on a separate carrier system, resulting in increased production costs and a further increased space requirement.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der erfindungsgemäße Schwingförderer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein flacher und kompakter Aufbau erreicht werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass als Antrieb zur Erzeugung von Schwingungen in einer Schwingplatte des Schwingförderers ein Piezoaktor eingesetzt wird. Der Piezoaktor stützt sich an einer Grundplatte oder dgl. ab und steht mit der Schwingplatte in Verbindung derart, dass Längenänderungen des Piezoaktors auf die Schwingplatte übertragen werden. Somit wird erfindungsgemäß der elektromagnetische Antrieb durch einen Piezoaktor ersetzt, welcher eine signifikant kleinere Abmessung aufweist, so dass der gesamte Schwingförderer, insbesondere in der Höhe, kleiner bauen kann. Somit kann der erfindungsgemäße Schwingförderer ohne zusätzliche Trägersysteme in eine Produktionslinie integriert werden. Der Piezoaktorhub, welcher vorzugsweise wenige Zehntel/Mikrometer beträgt, ist dabei ausreichend, die Schwingplatte in Schwingung zu versetzen, da die Schwingplatte über Federelemente mit der Grundplatte verbunden ist, so dass die Schwingplatte in vorgespannter Weise mit der Stirnseite des Piezoaktors in Kontakt steht. Da sich die Piezoaktoren extrem schnell schalten lassen, hebt das Fördergut bei einer entsprechenden Beschleunigung der Schwingplatte von der Oberfläche der Schwingplatte ab und wird nach oben geworfen. Bei einer entsprechend schnellen Rückstellung des Piezoaktors, welche größer als die Erdbeschleunigung ist, hebt das Fördergut ebenfalls von der Oberfläche des Schwingförderers ab, sollte es bereits wieder auf der Oberfläche gelandet sein oder bei der ersten Ansteuerung des Piezoaktors nicht abgehoben haben.The vibratory conveyor according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over that a flat and compact structure can be achieved. This is inventively achieved in that a piezoelectric actuator is used as a drive for generating vibrations in a vibrating plate of the vibrating conveyor. The piezoelectric actuator is supported on a base plate or the like and is connected to the oscillating plate in such a way that changes in length of the piezoelectric actuator are transmitted to the oscillating plate. Thus, according to the invention, the electromagnetic drive is replaced by a piezoactuator, which has a significantly smaller dimension, so that the entire vibratory conveyor, in particular in height, can build smaller. Thus, the vibratory conveyor according to the invention can be integrated into a production line without additional carrier systems. The Piezoaktorhub, which is preferably a few tenths / micrometer, is sufficient to put the vibrating plate in vibration, since the vibrating plate is connected via spring elements to the base plate, so that the vibrating plate is in a biased manner in contact with the end face of the piezoelectric actuator. Since the piezoelectric actuators can be switched extremely fast, the conveyed material lifts off from the surface of the oscillating plate with a corresponding acceleration of the oscillating plate and is thrown upwards. With a correspondingly fast return of the piezoelectric actuator, which is greater than the gravitational acceleration, the conveyed material also lifts off from the surface of the vibratory conveyor, it should have landed again on the surface or have not lifted at the first control of the piezoelectric actuator.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise ist der Piezoaktor mittig am Schwingförderer angeordnet. Wenn der Schwingförderer eine kreisförmige Schwingplatte aufweist, ist der Piezoaktor demnach im Mittelpunkt der Schwingplatte angeordnet.Preferably, the piezoelectric actuator is arranged centrally on the vibratory conveyor. If the vibrating conveyor has a circular oscillating plate, the piezoactuator is thus arranged in the center of the vibrating plate.
Vorzugsweise sind die Federelemente, die die Schwingplatte mit der Grundplatte verbinden, als Blattfederpakete vorgesehen. Derartige Federelemente sind so einfach aufgebaut und sehr betriebssicher. Besonders bevorzugt sind die Federelemente dabei in einem Winkel zur Oberfläche der Schwingplatte angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Winkel dabei in einem Bereich von 10° bis 30°, insbesondere von ca. 20°, ausgewählt.Preferably, the spring elements which connect the oscillating plate to the base plate are provided as leaf spring packets. Such spring elements are so simple and very reliable. Particularly preferably, the spring elements are arranged at an angle to the surface of the vibrating plate. Particularly preferably, the angle is selected in a range of 10 ° to 30 °, in particular of approximately 20 °.
Um einen noch kompakteren Aufbau aufzuweisen, weist die Schwingplatte vorzugsweise eine Öffnung auf, wobei der Piezoaktor zumindest teilweise in der Öffnung der Schwingplatte angeordnet ist. Hierdurch kann die Bauhöhe des Schwingförderers weiter reduziert werden, wobei insbesondere ein Endbereich des Piezoaktors nun teilweise in der Schwingplatte angeordnet ist. Für einen einfachen Aufbau ist ferner bevorzugt ein mit der Schwingplatte verbundenes Verbindungselement vorgesehen, welches an der Seite der Oberfläche auf der Schwingplatte angeordnet ist und über der Öffnung positioniert ist. Hierbei berührt der teilweise in der Öffnung angeordnete Piezoaktor das Verbindungselement. Dadurch werden die Schwingungen vom Piezoaktor auf das Verbindungselement und dann auf die Schwingplatte übertragen. Es sei ferner angemerkt, dass vorzugsweise im Verbindungselement ebenfalls eine Ausnehmung vorgesehen sein kann, um die Bauhöhe des Schwingförderers weiter zu reduzieren. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verbindungselement einen vorstehenden Zapfen, der in die in der Schwingplatte vorgesehene Öffnung eingeführt ist und der mit der Stirnseite des Piezoaktors in Kontakt steht. Hierdurch wird der Hub des Piezoaktors auf den Zapfen und von dort über das Verbindungselement auf die Schwingplatte übertragen.In order to have an even more compact design, the vibrating plate preferably has an opening, wherein the piezoelectric actuator is at least partially disposed in the opening of the vibrating plate. In this way, the height of the vibratory conveyor can be further reduced, wherein in particular an end portion of the piezoelectric actuator is now partially disposed in the vibrating plate. Further, for a simple structure, a connecting member connected to the swing plate is preferably provided, which is disposed on the side of the surface on the swing plate and positioned above the opening. In this case, the piezoelectric actuator partially arranged in the opening contacts the connecting element. As a result, the vibrations are transmitted from the piezoelectric actuator to the connecting element and then to the vibrating plate. It should also be noted that preferably also a recess may be provided in the connecting element in order to further reduce the overall height of the vibrating conveyor. According to a further preferred embodiment of the invention, the connecting element comprises a projecting pin which is inserted into the opening provided in the oscillating plate and which is in contact with the end face of the piezoelectric actuator. As a result, the stroke of the piezoelectric actuator is transmitted to the pin and from there via the connecting element to the vibrating plate.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungselement und der Schwingplatte eine oder mehrere Passscheiben angeordnet. Hierdurch ist es möglich, für den Piezoaktor ein Standardbauteil für verschiedene Arten von Schwingförderern zu verwenden und eine für verschiedene Anwendungsfälle unterschiedliche Bauhöhe dann mittels der Passscheiben anzupassen. Die Passscheiben können einfach zwischen dem Verbindungselement und der Schwingplatte eingelegt werden, um eine Vorspannung der Federpakete zu ermöglichen.According to a further preferred embodiment of the invention, one or more shims are arranged at the connection region between the connecting element and the oscillating plate. This makes it possible to use a standard component for different types of vibratory conveyors for the piezoelectric actuator and then adapt a different height for different applications by means of shims. The Shims can be easily inserted between the connector and the swing plate to allow a bias of the spring packs.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schwingförderer eine Steuereinheit, welche mit dem Piezoaktor verbunden ist, um den Piezoaktor zu aktivieren, wobei die Steuereinheit ausgelegt ist, den Piezoaktor mittels einer harmonischen Sinusfunktion oder einer Rechteckfunktion oder einer Dreiecksfunktion oder einer Trapezfunktion oder mittels zufällig ausgewählten, am Piezoaktor angelegten Spannungen mit gleichen oder unterschiedlichen Stromstärken, anzusteuern. Wie insbesondere durch die letztgenannte Art der Steuerung des Piezoaktors gezeigt, können unharmonische oder ruckartige Bewegungen des Piezoaktors erzielt werden, was zu guten Förderergebnissen führt.According to a further preferred embodiment of the invention, the vibratory conveyor comprises a control unit, which is connected to the piezoelectric actuator to activate the piezoelectric actuator, wherein the control unit is designed, the piezoelectric actuator by means of a harmonic sine function or a rectangular function or a triangular function or a trapezoidal function or by random selected, applied to the piezoelectric actuator voltages with the same or different currents to drive. As shown in particular by the latter type of control of the piezoelectric actuator, inharmonic or jerky movements of the piezoelectric actuator can be achieved, which leads to good delivery results.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Der Schwingförderer
Ein Piezoaktor
In der Schwingplatte
Ferner umfasst der Schwingförderer eine Steuereinheit
Die Grundplatte
Ferner ist das schwingplattenseitige Ende des Piezoaktors
Die Funktion des erfindungsgemäßen Schwingförderers ist dabei wie folgt: Wenn die Steuereinheit
Erfindungsgemäß kann somit ein einfach aufgebauter Schwingförderer
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201010003585 DE102010003585A1 (en) | 2010-04-01 | 2010-04-01 | Vibration conveyor for conveying small parts, has drive comprising piezoelectric actuator supported at base plate and connected with vibration plate such that displacement of actuator is transferred to vibration plate |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2010-04-01 DE DE201010003585 patent/DE102010003585A1/en not_active Withdrawn
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