摘要：本文介绍了自动化装备中常用五种的供料装置，并对其在输送效率、结构复杂性、成本、适用场合等方面具体对比，清楚地表明了不同供料装置的各自特点，为广大从事自动化设计人员提供参考。
自动化专机和流水线一般都设有供料装置，处于自动化装备的前端，自动供料、自动移料、自动工艺执行装置是构成自动化装备的三大重要部分，不同的供料装置，会导致整个自动化专机或流水线的巨大差异，因此，学会选择或设计自动供料装置十分重要，常用的供料装置有五种：振动盘、抛掷机构、料仓+刮板+管道、托盘+机械手、机械手+视觉系统。 1.振动盘供料装置：振动盘是一种自动组装或自动加工机械的前端送料设备，它能将各种产品有序地定向排列整齐，精确地输送到下道工序，目前自动化装备中，有60%～70%供料装置为振动盘供料，根据不同供料工件，可以是单一圆形振动盘供料，也可以是圆形振动盘+直线送料器进行供料。振动盘整列定向能力很强，只要可以振动或在振动过程序中不会相互缠绕或嵌入，均可由振动盘供料。另一方面，振动盘由料斗、底盘、控制器、储料仓、线圈、铁芯、光电传感器等组成，通过线圈产生磁场使铁芯吸、放，驱动工件沿螺旋面传输，原理显浅，结构也简单，成本较低。振动盘供料系统的主要缺点是在工作时噪声大，尤其是在振动频率调节过高时，偶伴有尖叫声，对人产生较大影响，随着科技的进步，人们在振盘料仓内表面涂抹一层非金属材料，或在料仓上方增设隔音罩等，设法降低噪声，以减小对人的影 响。图1为片状工件的振动盘，可区分片状冲制件的光面和毛刺面，结构十分简单；图2为杂件振动盘，前面螺旋面用于对工件排序，使工件以唯一姿态输送，出口处斜面使工件挂住，一个个排列输出。
图1：片状工件振动盘
图2：杂件振动盘
2.抛掷供料装置：抛掷机构是通过“盘子”或“勺子”将工件间歇性地抛向送料管道中，根据工件的形状，管口处设有导引装置，仅有方位符合要求的工件才可入管道，方位不符合的工件仍跌回料仓，“盘子”或“勺子”面积大，被抛起的工件多，但流入管道的工件少，这是一种广种薄收的装置，效率较低，也有更加简单的，直接采用吹气将轻型工件吹向管道中，如弹簧分离机，单一的、方位正确的弹簧可以入管道，相互缠绕的、方位不正的弹簧仍跌回料仓，这类供料装置的特点是：适合于较小的、耐摔的、不适宜振动盘振动的工件，与振动盘供料相比，噪声较小，结构更加简单，但由于效率实在太低，应用场合较少。韩国生产的一款服饰钉珠机，其料仓内的四爪钉便是通过上述抛掷方式供料的，虽可通过提高抛掷频率来提高四爪钉供料数量，但其仍是限制钉珠效率的重要因素，国内有些厂家已通过改进四爪钉结构，使之适应振动盘供料，钉珠效率得以大幅提升。
保安接线排3.料仓+刮板+管道供料装置。这种供料方式没有向前传输工件的动力，因此，仅适用于一些特殊的工
件，如球状或柱状工件，其进入管道后的滑动或滚动阻力较小，料仓设在工作位的上方，工件完全依靠自身的重量在管道中流动，若与之结合的对应工件有振动盘输送，传递而至的轻微振动对球状、柱状件的流动更有帮助。刮板的作用是将工件刮入管口，常用是间歇运动，只有当传感器较长时间未检测到工件时，才驱动刮板转动，将工件刮入管道中，这种供料装置结构简单，传输效率尚可，料仓和管道常用透明
的塑料制作，可视工件的流动位置，这种供料方式成本低，运行时噪声小，但仅适用于特殊工件，因此应用范围不广。一种服饰钉珠机，其球状珠子便是以料仓+刮板+管道装置供料的。
4.托盘+机械手供料装置。有些工件尺寸大或形状复杂会相互缠绕，不适合用振动盘供料，但工件适应于机械手的夹取或吸盘吸取，这种情况下，托盘+机械手是较好的供料方式。托盘是工件转移的载体，托盘上一般设有防呆结构，工件只能按规定的方式放入托盘中，通过编程，机械手可逐一将托盘上的工件抓取（夹或吸），搬运至流水线上或焊铆等工艺位置上。为了增加机械手自动转运作业时间，托盘往往采用多层结构，以储存一定数量的工件，通过带或链条传动，将满料托盘逐一送至机械手相对应位置，而空托盘逐一被自动推送出来。有些工艺执行机构定位精度要求较高时，工件从托盘到执行机构之间常设有二次定位装置，通过夹具定位，机械手与夹取或吸取工件的位置精度大大提高，以满足执行机构对工件定位精度要求。图3为小型断路器延时检测上、卸料装置，小型断路器装配完成后放入托盘中，并移至对应位置，机械手从托盘中抓取小型断路器至延时工位，自动检测后，
机械手将良品和不良品分开放入不同的托盘中，有些厂家，为了增加产线流动性，也有机械手直接从流水线上将小型断路器取下来，放入定位夹具中定位后，再将小型断路器上到延时工位上，延时检测后，良品直接被机械手从延时工位上取下，放入流水线中，流入下一道工序，不良品放入托盘中，后一种方式，虽然观赏性较好，但由于小型断路器虽装好，但未穿钉合缝，在流水线流动时，有个别会有散架现象，整体效果不佳。图4为加工上、卸料机械手，机械手直接将工件从托盘夹取，放入机床上，夹具自动夹紧，机械手退出，机床进行加工，加工完成后，机械手将工件从夹具上取下来，放入成品托盘中。制鞋
图3：小型断路器延时检测上、卸料机械手
规划沙盘
点胶机密封圈图4：加工上、卸料机械手
5.机械手+视觉系统供料装置：对于杂散小件或奇形怪状工件，放入托盘较为费劲，有时要求托盘数量大，托盘结构复杂，机械手编程也复杂，工作量大，此时常采用机械手+视觉系统的方式，此处视觉系统采用CCD影像技术，其原理是通过拍摄工件的状态，与系统内原先录入的工件状态进行对比，若方向正确，机械手直接抓取工件放入相应工位，若工件状态不正确，则机械手抓取工件后，先通过旋转正工件状态，再将工件放入相应的工位。图5为配合传送线机械手，传送线将工件输送至机械手附近，机械手通过视觉系统判别并抓取工件，识别并正工件方向，再将工件放回传送线。图6为杂
液压冷却系统乱散件码整传送机械手，可以将杂乱无章的扳手工件，码整放好，先是机械手通过视觉系统，夹取工件相应部位，再通过视觉系统，识别并正工件。这二例是机械手+视觉系统简单应用，笔者曾见过ABB机器人（双八轴机械手）将杂散放置的“U”盘和“U”盘盖组合在一起，需要分辨率更高的视觉系统，更精密的机械手。随着科技的进步，自动化逐渐向高集成和柔性化方向发展，因此，非标的产线（或单元）+机械手是当前自动化的发展特点，并且随着时间的推移，机石灰投加
械手所占比例会逐渐增加，这个趋势从近几年来德国汉诺威的展示，可明显地感觉到。
图5：配合传送线机械手
图6：杂乱散件码整传送机械手
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