4.2.5　振盘的缓冲功能

振盘送料与其他送料方式（如步进送料）相比还具有工件预储备的作用，振盘是通过输料槽与设备装配部位连接的。由于振盘的出料速度比机器的取料速度快，如果振盘始终不停地运行，不仅浪费能源，而且也会降低振盘的寿命，连续的运行噪声还会降低工作环境的质量。为了解决上述问题，通常在振盘外部的输料槽上设置一个工件缓冲区，分别在两个位置设置工件检测传感器。接近输料槽末端的位置称为最低限位置，该处的传感器称为低位检测传感器；离振盘更近的位置称为最高限位置，该处的传感器称为高位检测传感器。利用上述传感器及控制系统，可以使输料槽上的工件数量最少时不低于最低限位置，最多时不高于最高限位置，如图4-17所示。

在图4-17所示的送料系统中，工件为圆盘形工件，直线送料器6是一直保持工作的，而振盘4则是断续工作的。在振盘外部的输料槽3上设置了一个工件储备区，其工作过程如下。

①当输料槽3末端的取料位置工件检测传感器8检测到该位置有工件时机器才进行取料动作，否则机器会自动暂停，处于待料状态。

②当振盘送料至高位（P_max）检测传感器5检测到该位置有工件时，振盘会自动暂停工作，而直线送料器会一直不停地将输料槽中的工件继续向机器取料位置输送。

③随着机器的取料及装配操作，输料槽上的工件数量逐渐减少，直至当低位（P_min）检测传感器7检测到该位置已经没有工件时，振盘又自动开机输送工件，直至高位检测传感器5检测到该位置有工件时振盘又自动暂停工作。振盘是间歇工作的，工作一段时间又停止一段时间，如此往复循环，始终保证输料槽末端都储备有一定数量的工件，不会导致机器因取料位置缺料而自动暂停。

④机器出现暂停状态通常有两种可能：一种情况为振盘料斗内的工件已经全部送完，需要人工添加工件；另一种情况就是有可能在振盘及外部输料槽的某一部位出现工件被卡住无法前进，这时机器取料位置没有工件，尽管振盘仍在运行，但振盘或输料槽内的工件无法送到取料位置，需要人工将输送故障排除。

［例4-1］　某自动化专机的输料系统如图4-17所示。假设机器的装配节拍时间为6s/件，振盘的出料速度为25件/min，圆盘形工件的直径为30mm，输料槽末端距离最低限位置的长度L₁为210mm，输料槽末端距离最高限位置的长度L₂为660mm，试计算：

①机器用尽最高限位置至最低限位置之间的工件所需要的时间。

②振盘自动开机后将工件从最低限位置补充至最高限位置所需要的时间。

③描述振盘在稳定工作状况下的工作循环。

［解］　①机器的装配节拍时间为6s/件=0.1min/件，表示机器的取料频率为1/0.1=10件/min。根据输料槽长度及工件尺寸可以求出：

机器取料位置至最低限位置之间的工件数量为

210/30=7 （件）

机器取料位置至最高限位置之间的工件数量为

660/30=22 （件）

所以，机器用尽最高限位置至最低限位置之间的工件所需要的时间为

（22-7）/10=1.5 （min）

上述时间内，工件的输送依靠输料槽下方的直线送料器工作来进行，而振盘是停止工作的。

②当低位检测传感器检测出该位置工件空缺后，振盘即自动开机，并在机器取料的同时向工件储备区补充工件，输料槽内工件实际的增加速度等于振盘的出料速度减去机器的取料速度

25-10=15 （件/min）

振盘将工件从最低限位置补充至最高限位置所需要的时间为

（22-7）/15=1 （min）

上述时间实际上就是每次振盘开机运行的时间，当高位检测传感器检测出该位置停留有工件后，振盘即自动关机。

③根据上述计算，可以确定振盘在稳定工作状况下的工作循环为：振盘每开机1.5min，然后停机1min，如此不断循环。实际情况可能会与上述结果稍有出入。

通过本例的计算，可以更深刻地理解振盘与直线送料器的工作过程以及振盘的控制器所需要的控制功能。为了实现上述过程，振盘在设计时一般都在输料槽上设置上述传感器，例如光电开关或接近开关。高位检测传感器控制振盘实现料满自动停机功能，低位检测传感器控制振盘循环启动，及时补充工件。

虽然采用直线送料器后可以对振盘的送料过程进行缓冲，避免振盘连续工作，但在实际使用中也会出现因为振盘送料不及时而导致机器自动暂时停机、等待供料的情况。这种情况的发生一般是由于：振盘料斗内及输料槽中的工件全部送完；在输料槽的某个地方工件被卡住堵塞，导致后面的工件无法向前输送到达输料槽出口。

出现上述情况后，通常解决的方法为：如果属于振盘料斗内的工件全部送完，生产工人就应该及时向振盘料斗内添加工件，使振盘自动开始运行输送工件；如果属于工件在输料槽的某个部位被卡住堵塞，导致后面的工件无法向前输送，处理的措施为生产工人使用专用的金属钩拨动被卡住的工件，使其顺利通过。当工件存在明显的质量缺陷时也可能会出现上述问题，这时应将该工件取出作不良品处理。