铆钉计数器系统的研究

　　飞机上的铆钉很多,为严格控制飞机多余物的产生,按工艺要求,装机领用的铆钉必须定额配套发放,并做到一一对应。通过质量整顿和验收来看,车间库房的铆钉配套数量大,完全靠人工机械地计数铆钉,其准确率低,劳动强度大,人为因素多,经常出现错数和漏数现象,极易产生多余物源。因此,我们决定研制一套铆钉计数器,利用振动输送原理来对铆钉进行精密的计数。

　　1　组成

　　该铆钉计数器主要由3部分组成,见图1。

　　2　过程

　　铆钉先置于振动料斗中,通电后,振荡发生器工作,使铆钉有秩序地移动,输送到预定位置并由光电计数器进行计数。

　　3　原理

　　振动输送过程是利用驱动器(动力源)驱动承载构件(料槽),驱动方式可分为:电磁式、曲柄连杆以及液力式等。根据具体情况,我们选用电磁式振

　　动,振动力方向与承载物体成一定角度(这个角度称为振动角),使承载构件作周期直线或椭圆形振动来实现。由于承载构件的振动频率很高,且振幅小,即铆钉被抛起的高度只有0.1~1mm,所以只能看见铆钉在料槽中象流水那样流动。当承载构件的振动加速度的垂直分量大于重力加速度时,承载构件上的铆钉被连续抛起,由于有向前分量的存在,所以铆钉沿着抛物线的轨迹不断地跳跃式运动。

　　图2是一颗铆钉的输送过程。当ts时达到了重力加速度的负值(-g)时,铆钉脱离槽体,至ta时复与槽体接触,在隔了一个槽体振动周期到ts+1/f时,又被抛起(f为槽体振动频率),这种断续的微跳跃运动属于周期性跳跃过程,亦即铆钉的起跳点与接触点同在一个槽体振动周期内。

　　铆钉的输送主要是由垂直加速度的大小决定的。槽体的最大垂直加速度与重力加速度的比值称为抛料指数T,故

式中:f为振动槽的振动频率,Hz;S为振幅,mm;g为重力加速度,mm/s2;β为振动方向角。

　　周期性跳跃过程的抛料指数T=1.00~3.30,当T=3.3时,铆钉恰好越过一个槽体振动周期,即抛料持续时间ta~ts等于一个槽体振动周期性1/f,也就是说铆钉输送处于最佳状态。

　　振动输送的输送速度与铆钉的物理特性(粒度、振动频率f、振幅S、振动方向角β等)有关。假定铆钉在料槽上达到重力加速度负值后,以槽体的速度脱离振动机,而且在重新与槽体接触时,也只引起塑性冲击,则在水平输送时,其理论速度V可以用下式求得

式中:G为重力加速度,m/s2;K为铆钉运动周期与承载构件(料槽)运动周期之比,K是永远大于1的正整数,N<1时,K=1,1

　　当N=1时,物料落在槽体上即被抛起,此时对电磁振动输送机而言,必须T>1,并且要在周期输送区域内,一般理论输送速度为V=0~0.2m/s。在输送槽中的实际输送速度与理论输送速度是有差别的,其实际输送速度为