Bagaimana Cara Kerja Vibratory Bowl Feeder? Jenis Aktuator Dijelaskan

A pengumpan mangkuk getar adalah pekerja keras yang tenang di balik hampir setiap lini perakitan otomatis. Ini mengambil tumpukan longgar dari bagian kecil — sekrup, rivet, terminal, kontak perak, pegas — dan mengirimkannya satu per satu, dengan orientasi yang benar, ke stasiun berikutnya tanpa operator menyentuhnya. Jika Anda pernah bertanya-tanya bagaimana cara kerja pengumpan mangkuk getar, jawaban singkatnya adalah getaran terkontrol: unit penggerak menggoyangkan mangkuk berkali-kali per detik sehingga bagian-bagian melompat di sepanjang lintasan spiral dan berbaris satu per satu di outlet. Komponen yang menghasilkan getaran itu adalah aktuator, dan jenis aktuator pengumpan mangkuk getar yang Anda pilih menentukan kecepatan pengumpanan, akurasi orientasi, tingkat kebisingan, penggunaan energi, dan seberapa lembut mesin memperlakukan komponen yang rapuh. Untuk produsen produk listrik tegangan rendah, di mana satu MCB atau kontaktor dapat berisi puluhan bagian kecil, pengumpan dan aktuatornya sangat menentukan throughput lini. Panduan ini menjelaskan prinsip kerja langkah demi langkah, kemudian membandingkan jenis aktuator utama yang digunakan dalam sistem pengumpanan modern.

Oleh Huang Xiaolei | Benlong Automation

Apa Itu Pengumpan Mangkuk Getar?

Pengumpan mangkuk getar adalah perangkat tertutup penuh yang dirancang untuk memberi makan bagian dari mangkuk melingkar. Ini terdiri dari permukaan kontak yang disebut lintasan spiral yang sama-sama ditawarkan oleh mangkuk melingkar. Anda mengisi pusat mangkuk dengan bagian massal yang belum diproses sebelum getaran mendorong bagian-bagian pada lintasan spiral ke keluar di mana mereka akan diproses. Pengumpan terdiri dari lima komponen utama:

Mangkuk dan lintasan spiral: wadah berbentuk tabung yang menampung bagian-bagian.
Peralatan orientasi: fitur yang ditemukan pada lintasan spiral pengumpan mangkuk getar yang dirancang hanya untuk memungkinkan bagian yang terorientasi dengan benar melewati.
Basis penggerak: bagian bawah pengumpan dirancang untuk menjaga pengumpan dari tanah karena sifatnya yang berat.
Pegas daun: ini adalah jenis pegas khusus yang digunakan untuk menghubungkan mangkuk ke basis pengumpan.
Pengontrol: memberikan kemampuan kepada penggunanya untuk mengatur amplitudo dan frekuensi getaran.

Bagaimana Cara Kerja Pengumpan Mangkuk Getar?

Prinsip di baliknya cukup mudah. Sebuah aktuator mengirimkan pulsa cepat ke mangkuk dengan bantuan pegas daun. Pegas dipasang pada sudut, sehingga setiap pulsa menggerakkan mangkuk ke atas dan berputar. Mangkuk tidak hanya bergerak naik turun dengan keras, tetapi juga berputar sedikit pada porosnya, sambil terangkat. Ketika pulsa berakhir, pegas kembali membawa mangkuk ke posisi awal, dan proses ini berlanjut berkali-kali dalam satu detik.

Sedangkan untuk objek di lintasan, gerakan bergulir cepat menciptakan banyak lompatan kecil. Dalam setiap siklus lintasan bergerak maju dan ke atas dengan sangat cepat sehingga objek kecil keluar dari permukaan untuk beberapa waktu, dan bergerak maju di udara. Dengan demikian, ribuan kali per menit lompatan kecil ini membawa detail maju sepanjang spiral.

Secara khusus, ada dua faktor kunci yang memengaruhi proses: frekuensi dan amplitudo. Frekuensi berarti berapa kali mangkuk bergetar dalam satu detik, sementara amplitudo menunjukkan jarak untuk setiap getaran.

Aktuator: Dari Mana Getaran Berasal

Fungsi aktuator — komponen yang mengubah listrik atau tekanan udara menjadi getaran — sangat penting bagi perangkat ini. Aktuator dipasang di dasar feeder dan terhubung ke mangkuk feeder. Aktuator harus menghasilkan pulsa yang jelas dan teratur pada frekuensi dan kekuatan yang tepat. Dengan kata lain, karakteristiknya menentukan kemampuan feeder: jika aktuator memberikan penggerak frekuensi tetap yang kasar, feeder tidak akan dapat beroperasi pada frekuensi apa pun – hal yang sama berlaku untuk penggerak yang dapat diprogram untuk gerakan spesifik bagian dalam penanganan. Ilustrasi di bawah ini menunjukkan berbagai jenis aktuator yang tersedia saat ini yang mencakup hampir semua aplikasi vibratory bowl feeder.

Jenis Aktuator Vibratory Bowl Feeder

Aktuator elektromagnetik adalah yang paling umum. Sebuah elektromagnetik vibratory bowl feeder menggunakan kumparan yang diberi energi oleh arus pulsa; setiap pulsa menarik armatur baja yang terpasang pada mangkuk, dan pegas mengembalikannya. Digerakkan dari daya utama yang telah disearahkan, kumparan biasanya berdenyut pada 100 Hz pada pasokan 50 Hz atau 120 Hz pada pasokan 60 Hz, dan pengontrol tiristor mengubah amplitudo dengan menyesuaikan seberapa banyak setiap setengah siklus mencapai kumparan.

Perangkat ini tahan lama, murah, dan mudah diperbaiki, itulah sebabnya penggunaannya dalam operasi pengisian biasa sangat luas. Kekurangan terbesar adalah frekuensi terhubung dengan pasokan listrik utama kecuali pengontrol frekuensi variabel diperkenalkan, sehingga desain massa-pegas harus disesuaikan secara mekanis. Aktuator piezoelektrik menggunakan prinsip yang sama yaitu elemen piezoelektrik melengkung karena tegangan yang diterapkan menggantikan kumparan. Vibratory bowl piezoelektrik memiliki bobot lebih ringan, menggunakan daya jauh lebih sedikit, menghasilkan panas yang tidak banyak, dan bereaksi sangat cepat sehingga cocok untuk barang ringan dan rapuh atau untuk pemasangan ruang bersih dan dikombinasikan dengan feeder kecil. Frekuensi ditentukan oleh elektronik yang memungkinkan penyetelan tak terbatas ke resonansi. Namun, harganya, dengan kekuatan penggerak rendah saat ini hanya cocok untuk tipe dengan ukuran lebih kecil.

Aktuator elektrodinamik atau motor servo mencakup kumparan bergerak yang menggunakan prinsip panjang dan rumit dari pengeras suara dan dikendalikan oleh amplifier yang dapat diprogram. Ini dapat dianggap sebagai perangkat paling fleksibel dari jenisnya karena semua parameter dari vibratory bowl feeder dapat diprogram. Ini memungkinkan fleksibilitas besar dalam penanganan tetapi meningkatkan harga secara signifikan.

Aktuator pneumatik menghasilkan getaran karena penggunaan udara terkompresi, sehingga listrik tidak diperlukan dalam operasi. Mereka terutama digunakan dalam situasi berbahaya dan untuk aplikasi pemberian makan tugas berat di mana perangkat listrik sulit dipasang. Mereka sederhana dan dapat diandalkan tetapi sulit dikendalikan.

Cara Memilih Jenis Aktuator yang Tepat

Memilih aktuator yang tepat melibatkan pertukaran antara throughput, sensitivitas bagian, faktor lingkungan, dan biaya. Aturan berikut dapat membantu Anda dalam situasi ini:

Keamanan bagian: kontak halus, kawat tipis, atau bagian berlapis cocok dengan penggerak piezoelektrik atau servo yang memungkinkan lemparan lembut.
Tingkat throughput: dalam operasi skala besar, penggerak elektromagnetik yang tangguh berfungsi sebagai solusi luar biasa.
Variasi produk: lini dengan pergantian bagian yang sering menggunakan pendekatan kontrol resep.
Kontrol frekuensi: jika Anda membutuhkan kinerja pemberian makan yang halus tanpa dibatasi oleh frekuensi listrik utama, pilih teknologi piezoelektrik atau servo, bukan penggerak elektromagnetik.
Kondisi lingkungan: operasi di tempat yang berpotensi meledak atau berdebu mungkin membuat Anda meninggalkan aktuator standar demi aktuator pneumatik.
Kebisingan dan konsumsi energi: perangkat piezoelektrik dan servo biasanya lebih sedikit bising dan mengonsumsi energi dibandingkan penggerak elektromagnetik besar.
Pemeliharaan dan biaya: jika Anda membutuhkan solusi paling sederhana dan hemat biaya terkait pembelian dan pemeliharaan, gunakan feeder elektromagnetik.

Pada kenyataannya, sebagian besar pabrik perakitan tegangan rendah cenderung lebih memilih feeder elektromagnetik karena keandalan dan keamanan operasinya dan dengan demikian menyimpan piezoelektrik dan servo untuk penyebaran elemen super-sensitif.

Vibratory Bowl Feeder dalam Perakitan Listrik Tegangan Rendah

Pada lini perakitan untuk MCB, MCCB, RCCB, dan kontaktor AC, produk akhir dapat terdiri dari beberapa bagian kecil, yang semuanya harus diposisikan dengan benar pada tahap perakitan yang diperlukan. Beberapa bagian yang perlu diorientasikan dengan benar adalah sekrup terminal, strip bi-metal, kontak bergerak, kontak tetap, pegas, rivet, pelari busur, dan bagian plastik kecil. Masing-masing bagian ini dipasok menggunakan jenis feeder yang berbeda yang dibuat khusus untuk bagian tersebut.

Jenis aktuator penting di sini karena dua alasan. Pertama, beberapa bagian ini — kontak perak, bi-metal tipis, terminal berlapis — mudah tergores atau terdeformasi, jadi penggerak yang dapat disetel dengan lembut melindungi kualitas bagian. Kedua, laju pemberian makan harus sesuai dengan waktu siklus kepala perakitan; stasiun yang kurang memberi makan akan membuat lini kekurangan bahan, sementara pemberian makan berlebih menyebabkan kemacetan.. Memadukan aktuator dan pengontrolnya dengan bagian dan waktu siklus adalah bagian inti dari merancang sistem pemberian makan yang andal, apakah itu memasok sebuah Jalur perakitan otomatis MCB atau memberi makan pengikat ke sebuah mesin pemberi sekrup otomatis.

Desain peralatan dan pilihan aktuatornya saling terkait karena profil lintasan yang cocok untuk klip plastik ringan tidak akan mampu secara konsisten memasok komponen logam berat dengan amplitudo yang sama. Oleh karena itu, sistem penggerak dirancang dengan mempertimbangkan komponen yang akan dibawanya. Di Benlong Automation, sistem pemberian makan dikembangkan berdasarkan komponen khusus dari setiap perangkat tegangan rendah daripada menggunakan pemberi makan berbasis katalog umum.

Masalah Umum dan Cara Memperbaikinya

Perawatan rutin sering diperlukan bahkan oleh mesin pemberi makan yang canggih. Masalah umum dapat mencakup hal-hal berikut:

Pemberian makan yang lambat atau berhenti total: ini bisa terjadi karena pengaturan amplitudo yang rendah atau masalah dengan kualitas pegas. Disarankan untuk memeriksa pegas dan mengatur ulang amplitudo.

Bagian yang macet di peralatan: ini biasanya berarti beberapa penyesuaian harus dilakukan atau ada terlalu banyak bagian di mangkuk. Kurangi jumlah bagian di mangkuk dan periksa lintasan pemberian makan.

Terlalu banyak pantulan: jika amplitudo terlalu tinggi, bagian dapat jatuh dari lintasan; oleh karena itu, perlu menurunkannya sampai pemberian makan berlangsung tanpa masalah.

Kumparan yang terlalu panas pada penggerak elektromagnet: perlu mengukur celah antara kumparan dan armatur serta memeriksa pengaturan parameter.

Laju pemberian makan yang berubah berarti bahan kumparan telah berubah karena pemanasan.

Inspeksi harian singkat memungkinkan menghindari sebagian besar masalah yang dijelaskan.

Kesimpulan

Mengetahui cara kerja vibratory bowl feeder adalah masalah satu prinsip: melalui pegas miring, sinyal bebas masalah dari aktuator diubah menjadi lompatan berputar yang menggerakkan objek sepanjang peralatan spiral ke garis tunggal yang sempurna. Aktuator adalah bagian utama dari mekanisme. Jenis aktuator pemberi makan, yaitu elektromagnetik, piezoelektrik, elektrodinamik, atau pneumatik, menentukan kinerja pemberi makan dalam hal kecepatan dan presisi. Penggerak elektromagnetik adalah opsi yang paling umum digunakan untuk perakitan listrik tegangan rendah, sedangkan aktuator piezoelektrik atau servo digunakan untuk bagian perakitan yang halus atau variabel.