Устройство для укладки изделий в тару или кассету

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для групповой укладки изделий в ячеистую тару или кассету. Цель изобретения - повышение производительности устройства, а также уп рощение обслуживания устройства и уменьшение повреждаемости кассетируемых изделий. Изделия засыпаются во внутреннюю полость питающих бункеров 5, свободно установленных с возможностью перемещения по отдельным элементам вибролотка 4, смонтированными с образованием замкнутого виброконвейера вдоль сторон виброплатформы 1. Каждый питающий бункер 5 выполнен в виде полого цилиндра, центр масс которого не совпадает с его геометрической осью, и снабжен ворошителями, выполненными в виде радиально установленных на его внутренней поверхности упругих стержней. Под действием колебаний вибролотка питающий бункер 5 перемещается по их рабочим поверхностям, вращаясь вокруг геометрической оси, при поступательном перемещении бункера происходит его вращение. При этом ворошители перемешивают находящиеся в бункере изделия и они западают в гнезда кассет. 5 з.п, ф-лы 5 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s> л B 65 В 5/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4778243/13 (220 05.01.90 (46) 15.07.92; Бюл. N. 26 (75) А.М,Адаскин, Ю,М.Ельчанин., В,Б,Меле-. хин и А.А;Панов (53) 621.798.4(088. 8) (56} Авторское свидетельство СССР

М 939317; кл. В 65 В 5/10, 1980., Авторское свидетельство СССР

Q 1535757, кл. В 65 B 5/10, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ ИЗДЕЛИЙ В ТАРУ ИЛИ КАССЕТУ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для группо-вой укладки изделий в ячеистую тару или кассету. Цель изобретения — повышение производительности устройства, а также упрощение обслуживания устройства и умень-. шение повреждаемости кассетируемых изделий. Изделия засыпаются во внутрен Ж,„, 1747312А1

2 нюю полость питающих бункеров 5, свободно установленных с возможностью:перемещения по отдельным элементам вибролотка

4, смонтированными.с образованием замкнутого виброконвейера вдоль сторон виброплатформы 1; Каждый питающий бункер 5 выполнен в виде полого.. цилиндра, центр . масс которого.не совпадает с его геомет-. рической осью, и снабжен ворошителями, выполненными в виде радиально установленных на его внутренней поверхности упругих стержней. Под действием колебаний вибролотка питающий бункер 5 перемещается по,их рабочим поверхностям, враЩаясь вокруг геометрической оси, при поступательном перемещении бункера происходит

его вращение. При этом ворошители перемешивают находящиеся в бункере изделия и они западают в гнезда кассет. 5 э.п, ф-лы, 5 ил.

1747312

20

30 горизонтальных колебаний отдельных элементов вибролотка и питающий бункер. 35

50

Изобретение. относится к машиностроению и может быть использовано для групповой укладки штучных изделий в ячеистую тару или кассету.

Известно устройство для групповой укладки изделий в кассету, содержащее основан ефсмонтированный на нем на упругих подвесках с возможностью независимых вертикальных, продбльных и поперечных колебаний вибролоток с кассетой и вибропривод с электромагнитами возбуждения вертикальных, продольных и поперечных колебаний вибролотка.

Данное устройство не позволяет осуществлять укладку изделий одновременно сразу в несколько кассет, что делает его производительность недостаточной. Направленное перемещение изделий по кассете обеспечивается постоянным управлением процессом кассетирования, которое визуально контролирует и осуществляет оператор, что значительно усложняет его обслуживание.

Известно также устройство для укладки изделий в ячеистую тару или кассету, содержащее основание, смонтированную на нем на упругих подвесках виброплатформу, вибролоток с боковыми стенками, состоящий из состыкованных между собой отдельных элементов, установленных на виброплатформе на упругих подвесках, вибропривод вертикальных колебаний виброплатформы, "виброприводы независимого возбуждения

Известное устройство позволяет осуществлять раздачу кассетируемых изделий одновременно по нескольким направлениям и, соответственно, осуществлять укладку изделий сразу в несколько кассет. Однако в процессе перемещения по кассете кассетируемые иэделия не подвергаются принудительному ворошению, способствующему их западанию в гнезда кассеты, что увеличивает время кассетирования и, соответственно, снижает производительность устройства.

Кроме того, в данном устройстве изделия, не запавшие в гнезда кассет, сбрасываются с каждого отдельного элемента вибролотка в специальную тару, откуда перегружаются оператором вручную в питающий, бункер, М ногочислен н ые перегрузки (пересы и ка навалом) кассетируемых изделий из специальной тары в питающий бункер увеличивают вероятность их повреждения, а также увеличивают время внецикловых потерь, что снижает производительность у"тройства и усложняет его обслуживание.

Цель изобретения — повышение производительности устройства за счет принудительного ворошения изделий в процессе их кассетирования и снижения времени цикловых и внецикловых потерь; а также упрощение обслуживания устройства и уменьшение повреждаемости кассетируемых изделий за счет обеспечения их . циркуляции Ilо виброfloòку и снижения трудоемкости замены заполненных кассет.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем основание, смонтированную на нем на упругих подвесках виброплатформу, вибролоток с боковыми стенками, состоящий из состыкованных между собой отдельных элементов, установленных на виброплатформе на упругих подвесках, вибропривод вертикальных колебаний виброплатформы,виброприводы горизонтальных колебаний отдельных элементов вибролотка и питающий бункер, виброплатформа выполнена в плане в виде равностороннего многоугольника, отдельные элементы вибролотка установлены вдоль сторон многоугольника и сопряжены между собой с образованием замкнутого виброконвейера, питающий бункер выполнен в виде полого цилиндра, центр масс которого не совпадает с его геометрической осью, и установлен на вибролотке с возможностью перемещения вдоль его рабочей поверхности, при этом питающий бункер снабжен ворошителями, выполненными в виде радиально установленных на его внутренней поверхности упругих стержней, Кроме того, нижний опорный торец полого цилиндра питающего бункера выполнен с фланцем, выступающим за его наружную цилиндрическую поверхность, а боковые стенки вибролотка — с Г-образным поперечным сечением, соответствующим фланцу полого цилиндра. Устройство может быть снабжено дополнительными питающими бункерами, выполненными аналогично основному питающему бункеру и установленными на вибролотке с возможностью перемещения вдоль его рабочей поверхности, причем общее количество питающих бункеров равно или меньше на единицу количества отдельных элементов вибролотка, а каждый из них установлен на отдельном элементе вибролотка. При этом внутренняя цилиндрическая поверхность бункера может быть выполнена эксцентрично относительно его наружной поверхности, либо на наружной поверхности боковой стенки бун5 кера может быть закреплен груз или выполнена локальная выемка.

При таком исполнении устройства питающий бункер обеспечивает направленное перемещение кассетируемых изделий по загружаемой кассете с одновременным их

1747312 ворошением, что позволяет сократить время загрузки кассет и уменьшить внецикловые потери и, соответственно, повысить производительность устройства, а также обеспечивает циркуляцию кассетируемых изделий по вибролотку (устройство работа. ет беэ сброса кассетируемых изделий с вибролотка), что упрощает обслуживание устройства оператором и уменьшает вероятность повреждения кассетируемых изделий.

На фиг.1 представлено устройство, вид сверху; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3— сечение Б-Б на фиг,1; на фиг.4 — сечение

 — В на фиг.1; на фиг.5 — сечение à — Г нэ фиг.2.

Устройство содержит виброплатформу

1, смонтированную на упругих подвесках 2 на основании 3, установленный на. виброплатформе 1 составной вибролоток 4, виброприводы и питающие бункеры 5.

Виброплатформа 1 выполнена в плане в виде равностороннего многоугольника, B зависимости от числа кассет, которые необходимо загружать одновременно (в зависимости от требуемой производительности), она может быть выпо лнена в плане в виде равностороннего треугольника, квадрата и т,п„т.е. в виде равностороннего многоугольника, имеющего по крайней мере три стороны, В качестве примера конкретного исполнения устройства на чертежах представлена конструкция с виброплатформой в виде равностороннего треугольника.

Основание 3 имеет в плане форму и размеры, соответствующие форме и.размерам виброплатформы 1. В геометрическом центре основания 3 установлен корпус 6, выполненный в виде полого цилиндра с двумя фланцами. На верхнем фланце корпуса 6 консольно, горизонтально закреплены упругие подвески 2, на которых смонтирована виброплатформа 1, При этом упругие подвески.2 закреплены радиально на фланце корпуса 6 таким образом, что после монтажа на них виброплатформы каждая подвеска 2 перпендикулярна соответствующей стороне многоугольника виброплатформы.

Каждая упругая подвеска 2 выполнена в виде набора плоских пружин, рабочие плоскости которых для предотвращения возникновения паразитных колебаний виброплатформы 1 в горизонтальной плоскости расположены по горизонтали.

Вдоль сторон многоугольника вибро- плэфтормы 1 выполнены окна 7, в которых перпендикулярно их осям горизонтально закреплены упругие подвески 8, на которых установлены . отдельные элементы 9 составного вибролотка 4. Последние сопряже5

20

30

40

55 ны друг с другом с зазором S и с образованием замкнутого виброконвейера, Каждая упругая подвеска 8 выполнена в виде набора плоских пружин, рабочие плоскости которых для предотвращения возникновения паразитных колебаний отдельных элементов 9 вибролотка 4 в вертикальной плоскости расположены по вертикали. Такая конструкция виброплатформы и составного вибролотка (расположение его отдельных элементов) обеспечивает симметричность устро йства, что уп роща ет его наладку.

Вибропривод вертикальных колебаний виброплатформы 1 содержит электромагнит

10, установленный вертикально на основании 3 в корпусе 6. Его якорь 11 посредством держателя закреплен на нижней плоскости виброплатформы 1. Каждый вибропривод горизонтальных колебаний отдельных элементов вибролотка содержит электромагнит 12, горизонтально установленный по оси соответствующего отдельного элемента

9 вибролотка 4 на закрепленных на основании 3 кронштейнах. Якорь 13 каждого из электромагнитов 12 горизонтально установлен на кронштейне, закрепленном на нижней плоскости соответствующего отдельного элемента 9 вибролотка 4..

Питающий бункер 5 выполнен в виде полого цилиндра,.центр масс которого не совпадает с его геометрической осью (что обеспечивает неравномерное распределение массы по его периметру), и свободно вертикально установлен на вибролотке с возможностью перемещения вдоль его рабочей поверхности. На нижнем опорном торце полого цилиндра питающего бункера выполнен фланец, выступающий за его наружную цилиндрическую поверхность. Смещение центра масс полого цилиндра 5 относительно его геометрической оси, т,е. неравномерность распределения его массы по периметру, обеспечивается эксцентричным расположением его внутренней цилиндрической поверхности (его цилиндрической полости) относительно его наружной цилиндрической поверхности, т,е. зэ счет изменения толщины его стенки по периметру. Для упрощения изготовления питающего бункера . неравномерность распределения ei о массы по периметру может быть достигнута путем закрепления на его боковой стенке дополнительной массы — груза 14, либо путем выполнения на .его боковой стенке локальной выемки (на фиг. не показана). Питающий бункер 5 снабжен ворошителями 15, выполненными в виде радиально установленных на его внутренней цилиндрической поверхности упругих стержней.

1747312

10

35

50

Для повышения производительности укладки изделий в тару, устройство может быть снабжено дополнительными питающими бункерами 5, установленными совместно с основным питающим бункером на вибролотке 4 и выполненным идентично ему. Причем для укладки изделий в кассеты одновременно на всех отдельных элементах

9 вибролотка 4 общее число питающих бункеров 5; установленных на вибролотке, должно быть равно количеству его отдельных элементов. Для удобства обслуживания устройства оператором общее число питающих бункеров 5, установленных на вибролотке, может быть меньше количества отдельных элементов вибролотка на единицу. Для контроля положения (местонахождения в процессе работы устройства) питающих бункеров 5 на вибролотке, устройство снабжено датчиками (не показаны), установленными соответственно конечным участкам отдельных элементов 9 вибролотка 4.

На верхних рабочих поверхностях каждого из отдельных элементов 9 вибролотка

4 выполнены пазы для установки загружаемых кассет 16, Они устанавливаются на вибролотке заподлицо с его рабочими поверхностями. Количество кассет, устанавливаемых на каждом отдельном элементе вибролотка, определяется соотношением

: площади кассеты и площади рабочей поверхности отдельного элемента вибролотка.

Для обеспечения независимости колебаний отдельных элементов 9 вибролоткэ 4 величина зазоров S между ними равна максимально возможной амплитуде их горизонтальных колебаний, т,е. равна 1,0 — 1,5 мм, Такая величина зазора S обеспечивает также беспрепятственный переход питающего бункера. 5 с кэссетируемыми изделиями с одного отдельного элемента вибролотка на другой, Для предотвращения схода питающих бункеров 5 с вибролотка 4 каждый отдельный элемент 9 последнего снабжен боковыми стенками 17. При этом, чтобы исключить случайное опрокидывание питающего бун кера, боковые стенки 17 имеют Г-образное поперечное сечение, размеры которого соответствуют размерам фланца питающего бункера (размерам выступающей зэ наружную цилиндрическую поверхность бункера части фланца), Устройство снабжено специальным блоком питания (не показан), обеспечивающйм независимое включение и регулировку величин напряжений, питающих обмотки электромагнитов 10 и 11, а также сдвиг фаэ этих напряжений, питающих относительно. друго друга для подбора оптимального режима вибротранспортирования питающих бункеров по вибролотку, Он обеспечивает также по команде датчиков, контролирующих положение питающих бункеров на вибролотке, отключение и включение электромагнитов виброприводов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы осуществляют настройку устройства на укладку изделий определенного типа: путем регулировки напряжений, питающих обмотки электромагнитов 10 и 12, и соответствующего сдвига их фэз устанавливают оптимальную вкорость вибротрэнспортирования питающего бункера по вибролотку (в зависимости от конструктивных параметров кэссетируемых изделий и их физикомеханических свойств подбирается экспериментально).

Загружаемые кассеты 16 устанавливают в пазы отдельных элементов 9 вибролотка 4, кассетируемые изделия засыпают в полость питающего бункера 5 и включают виброприводы путем подачи питающих напряжений на обмотки электромагнитов 10 и

12, При этом электромагнит 10 возбуждает вертикальные колебания виброплатформы

1 нэ упругих подвесках 2 относительно основания 3, а каждый электромагнит 12 .— горизонтальные колебания отдельных элементов 9 вибролотка 4 относительно виброплатформы 1, В результате этого каждый из отдельных элементов 9 вибролотка 4 совершает независимые гармонические колебания под некоторым углом к горизонту относительно основания 3. Под действием сил инерции, возникающих при направленных колебаниях отдельного элемента вибролотка, находящийся нэ нем питающий бункер 5 начинает перемещаться по его рабочей поверхности. Так как масса питающего бункера неравномерно распределена по его периметру, нормальная реакция рабочей поверхности вибролотка на опорный торец питающего бункера также неравномерно распределена по поверхности его опорного торца. Соответственно, неравномерно распределена по поверхности опорного торца питающего бункера и сила трения, действующая между ним и рабочей поверхностью вибролотка, Вследствие этого точка приложения равнодействующей данной силы трения смещена относительно геометрической оси питающего бункера (оси его наружной цилиндрической поверхности). Поэтому при поступательном перемещении питающего бункера по вибролотку сила трения, действующая между их контактирующими поверхностями, создает крутящий момент относительно геометрической

1747312

5

10

20

40 оси питающего бункера и приводит его во вращение. Таким образом, питающий бункер 5, перемещаясь по вибролотку поступательно, одновременно вращается относительно своей вертикальной геометрической оси. При этом ворошители 15 пе. ремешивают кассетируемые изделия, находящиеся в полости питающего бункера

5, равномерно распределяя их по ее площади. Вращение питающего бункера предотвращает также накапливание изделий у его задней, по ходу-движения, стенки, Так как ворошители 15 выполнены в виде упругих стержней, то повреждение кассетируемых изделий не происходит. Благодаря такому перемещению питающего бункера 5, находящиеся в нем изделия помимо поступательного перемещения относительно рабочей поверхности вибролотка 4 совершают относительна ее и сложные хаотические перемещения. Поэтому при прохождении питающего бункера 5 по кассете 16 изделия интенсивно западают в ее гнезда и фиксируются в них в определенном ориентированном положении (определяется конструкцией гнезда кассеты). Далее, питающий бункер 5, вибротранспортируясь по вибролотку.4, переходит на его другой оТ дельный элемент. а затем и на следующий, последовательно загружая изделия в кассеты, установленные на данных отдельных элементах. При этом малая величина зазора

S между отдельными элементами 9 вибролотка 4 позволяет не только совершать отдельным элементам 9 независимые горизонтальные колебания относительно виброплатформы 1, но и обеспечивает беспрепятственный переход питающего бункера 5 с изделиями с одного отдельного элемента 9 вибролотка 4 на другой, Таким обра ВМ, питающий бункер 5, циркулируя по замкнутому виброконвейеру, образованному отдельными элементами 9 вибролотка

4, последовательно загружает изделия в установленные на них кассеты. Количество проходов питающего бункера 5 по каждому отдельному элементу 9 вибролотка 4, необходимое для заполнения кассеты, в каждом конкретном случае определяется экспери.ментально, так как зависит от конструктивных параметров и физико-механическихсвойств кассетируемых изделий Й конструкции гнезда кассеты. По мере расхода изделий в йитающем бункере оператор подсыпает их в его полость. После заполнения кассет на каком-либо отдельном элементе 9 вибролотка 4 оператор отключает . вибропривод горизонтальных колебаний данного отдельного элемента, снимает с него загруженные кассеты, устанавливает незаполненные и вновь включает вышеуказанный вибропривод. Одновременно с этим на другом отдельном элементе 9 вибролотка 4 осуществляется, кладка изделий в кассеты.

С целью дальнейшего повышения производительности на вибролоток 4 устанавливаются дополнитвльные питающие бункера 5 в таком количестве, чтобы их общее число было равно числу отдельных элементов вибролотка 4. В этом случае укладка изделий в кассеты производится одновременно на всех отдельных элементах вибро- лотка 4. Что позволяет существенно сократить время цикла укладки изделий в кассету; особенно в тех случаях, когда для заполнения кассеты необходимо осуществить более одного прохода по кассете питаю цего бункера. Переход питающих бункеров 5 с одного отдельного элемента 9 вибролотка 4 осуществляется синхронно, что обеспечивается датчиками контроля их положения, При достижении какого-либо питающего бункера 5 конечного (в направлении движения по вибролотку) участка отдельного элемента 9 вибролотка, по которому он перемещается, по команде датчика отключается вибропривод горизонтальных колебаний данного отдельного элемента 9 и вышеуказанный бункер 5 прекращает свое перемещение, То же самое происходит и на других отдельных элементах 9 вибролотка 4. После того, как все питающие бункера 5 достигнут конечных участков соответствующих отдельных элементов вибролотка 4, датчики одно-временно включают все виброприводы горизонтальных колебаний и все питающие бункера 5 одновременно переходят с одного отдельного элемента 9 вибролотка на соседний с ним. Это позволяет в процессе работы устройства устранить случайное отставание какого-либо питающего бункера и обеспечивает синхронное перемещение всех питающих бункеров по вибролотку. После заполнения кассет оператор отключает вибраприводы, снимает загруженные кассеты, устанавливает незаполненные и вновь включает виброприводы, Отключение виброприводов для съема кассет производится в тот момент, когда все питающие бункера

5 находятся на начальных (по ходу движе-ния) соответствующих отдельных элементов вибролотка.

Для упрощения обслуживания устройства оператором питающие бункера устанавливаются на вибролоток устройства в количестве, на единицу меньшем„чем число его отдельных элементов 9. Это позволяет осуществлять замену заполненных кассет без остановки работы всего устройства. При

1747312

15

25

35 раза, Формула изобретения

1. Устройство для укладки изделий в та-. 40

50 этом заменяются кассеты, установленные на том отдельном элементе вибролотка, на котором отсутствует питающий бункер, а сама замена осуществляется аналогично вышеописанному при использовании в устройстве одного питающего бункера. На других отдельных элементах вибролотка в это время осуществляется укладка изделий в кассеты.

Таким образом, по сравнению r. известными устройствами, производительноссть укладки изделий в тару или кассету в предлагаемом устройстве пп крайней мере в 2,5-3,0 раза выше только за счет принуди.тельного ворошения изделий и их равномерного распределения по кассете, Отсутствие сброса загружаемых изделий с вибролотка в специальную тару и необходимости их последующей пересыпки из этой тары в питающий бункер значительно уменьшает вероятность повреждения изделий, позволяет сократить вспомогательное время (внецикловые потери}, затрачиваемое оператором на обслуживание устройства, на 10-15, что также повышает производительность устройства и упрощает

его обслуживание. Возможность замены заполненных кассет без остановки работы всего устройства, а также отсутствие необходимости вручнуЮ очищать поверхности кассет при их замене от. избыточных изделий позволяют сократить время цикла укладки на 15-207 и упростить обслуживание устройства, 8. общем случае устройство позволяет повысить производительность укладки изделий в тару или кассету по сравнению с известными аналогами в 3 — 4 ру или кассету, содержащее основание, смонтированную на нем на упругих подвесках виброплатформу, вибролоток с боковыми стенками, состоящий из отдельных элементов, установленных на виброплатформе на упругих подвесках, вибропривод вертикальных колебаний виброплатформы, виброприводы горизонтальных колебаний отдельных элементов вибролотка и питающий бункер, отл и ча ю щ ее с я тем, что, 5

10 с целью повышения производительности устройства, уйрощения его обслуживания и уменьшения повреждаемости изделий, виброплатформа выполнена в плане в виде равностороннего многоугольника, отдельные элементы вибролотка установлены вдоль сторон многоугольника и сопряжены между собой с образованием замкнутого виброконвейера, а питающий бункер выполнен в виде полого цилиндра, центр масс которого не совпадает с его геометрической осью, и установлен на вибролотке с возможностью перемещения вдоль его рабочей поверхности. при этом питающий бункер снабжен ворошителями в виде радиально установленных на его внутренней поверхности упругих стержней.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что нижний опорный торец полого цилиндра питающего бункера выполнен с фланцем, выступающим за его наружную цилийдрическую поверхность, а боковые стенки вибролотка — с Г-образным поперечным сечением, соответствующим фланцу полого цилиндра.

3. Устройство по пп. 1.и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что.оно снабжено дополнительными питающими бункерами, выполненными аналогично основному питающему бункеру и установленными на вибролотке с возможностью перемещения вдоль его рабочей поверхности, причем общее количество питающих бункеров равно или на единицу меньше количества отдельных элементов вибролотка, а каждый бункер установлен на отдельном элементе вибролотка.

4. Устройство по пп,1 — 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что внутренняя цилиндрическая поверхность бункера выполнена эксцентрично относительно его наружной поверхности.

5. Устройство по пп,1 — 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на наружной поверхности боковой стенки питающего бункера закреплен груз, 6. Устройство по пп.1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на боковой стенке питающего бункера выполнена локальная выемка, 14 5

4б

Ì7 f5 165

1747312

2 6

Фиг.Л

1747312

Г-Г

Составитель В.Малехин

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор З Лончакова

Заказ 2464 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101