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壓電振動(dòng)盤送料裝置的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用

隨著自動(dòng)化、半自動(dòng)化在經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的普及深入，自動(dòng)送料裝置已成為生產(chǎn)線一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，對(duì)其結(jié)構(gòu)、噪音、工作原理、輸送精度及控制難易程度等方面提出了更高的要求，傳統(tǒng)的電磁振動(dòng)送料裝置已不能滿足現(xiàn)狀要求。因此近十幾年利用壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)源的新型振動(dòng)送料裝置正在快速發(fā)展起來. 壓電振動(dòng)送料裝置是將壓點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用于振動(dòng)輸送的一種新型振動(dòng)送料裝置，它利用壓電片的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)，作為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)料槽實(shí)現(xiàn)物料的輸送。

1)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀: 對(duì)于這種新型的振動(dòng)送料裝置，其結(jié)構(gòu)和工作原理都不同于傳統(tǒng)的電磁或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)送料裝置，因此它具有許多傳統(tǒng)振動(dòng)送料裝置所不具備的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和維護(hù)更加方便；

（2）應(yīng)用壓電片作為驅(qū)動(dòng)源，無需電機(jī)、電磁激振器等驅(qū)動(dòng)裝置，也無需軸、桿、皮帶等機(jī)械傳動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制作；

（3）改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的幅值、脈寬及頻率中的任意一個(gè)，都可以調(diào)節(jié)輸送率，控制參數(shù)多，可控性好；

（4）無轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，幾乎沒有加速和減速過程，啟動(dòng)、停止迅速，反應(yīng)性能快；

（5）不產(chǎn)生干擾電磁場(chǎng)，也不受電磁干擾信號(hào)的影響；

（6）在低頻率段或超聲段工作，噪音小；

（7）在共振或無共振狀態(tài)下工作，因此能量消耗少；

（8）驅(qū)動(dòng)力略顯不足，無法輸送過重之料件，因此這類裝置大多應(yīng)用于物料的微量或精量輸送。 壓電振動(dòng)送料裝置是振動(dòng)送料領(lǐng)域的一個(gè)重大的突破，國(guó)內(nèi)外的科技人員都進(jìn)行了不同程度的研究，取得了一定的成果，其按照物料前進(jìn)的方式可將其分為直進(jìn)型和螺旋型兩種。

2)國(guó)外的研究現(xiàn)況在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)，日本、美國(guó)最具代表性，尤其是日本，對(duì)壓電振動(dòng)送料裝置的理論、設(shè)計(jì)與計(jì)算的研究比較深入與完整，也推出了多種新型與異型機(jī)構(gòu)的振動(dòng)送料裝置。 對(duì)于直進(jìn)型壓電驅(qū)動(dòng)振動(dòng)送料裝置，日本現(xiàn)在已開發(fā)的裝置有三種。第一種結(jié)構(gòu)為壓電片采用雙壓電晶體片。在壓電片上加交流電，雙壓電晶體片產(chǎn)生周期性的彎曲傳動(dòng)，帶動(dòng)料槽斜向傳動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物料的輸送。第二種結(jié)構(gòu)為壓電片也采用了雙壓電晶體片。 第三種結(jié)構(gòu)，它不是應(yīng)用雙壓電晶體片，而是在一對(duì)壓電片上所加的交流電相位相反。美國(guó)螺旋壓電振動(dòng)送料裝置國(guó)外壓電振動(dòng)送料裝置上的研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，它們除了具有上述壓電振動(dòng)送料裝置的共同特點(diǎn)外，它們也有其獨(dú)特之處：

（1）壓電片應(yīng)用其度度方向上的伸縮振動(dòng)模式；

（2）采用特殊制造的雙壓電晶體片，或者在一對(duì)壓電片上施加相位相反的電壓，不但增加了生產(chǎn)成本，而且大大提高對(duì)電源的要求；

（3）直進(jìn)式壓電振動(dòng)送料裝置都采用振動(dòng)元件和料槽支撐元件分開的方式，這使振動(dòng)元件的受力系統(tǒng)簡(jiǎn)單化；

（4）多數(shù)需要增加振體來擴(kuò)大振動(dòng)幅度，使裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化；

（5）直進(jìn)式第二種結(jié)構(gòu)和螺旋壓電振動(dòng)送料裝置屬燃料槽（料舟）的支撐元件和振動(dòng)元件分開，但是振動(dòng)元件仍然承受料槽（料舟）及物料的重量，使振動(dòng)元件受力復(fù)雜，會(huì)影響裝置的工作穩(wěn)定性；

（6）直進(jìn)式第二種結(jié)構(gòu)和螺旋壓電振動(dòng)送料裝置的振動(dòng)元件都采用固定的安裝方式，給料槽的傳動(dòng)帶來很大約束，而且克服此約束將消耗更多的能量；

3)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)壓電振動(dòng)送料裝置的研究整體水平仍然落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，成型產(chǎn)品很少，國(guó)內(nèi)廠家的自動(dòng)化生產(chǎn)線或設(shè)備上的壓電振動(dòng)送料裝置大部分來自日本、美國(guó)等制造業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)。