管慶磊

（鄭州科技學(xué)院院辦公室，鄭州 450064）

鋼排釘幾種成排技術(shù)的研究與分析

管慶磊

（鄭州科技學(xué)院院辦公室，鄭州 450064）

本文主要分析了鋼排釘成排系統(tǒng)目前常見的幾種形式（包括：振動轉(zhuǎn)盤式，錐形轉(zhuǎn)筒式和磁吸式）并對其原理、特點等進(jìn)行了分別闡述。

鋼排釘；自動成排系統(tǒng)；原理；特點

1 引言

現(xiàn)代生活的進(jìn)步，使人們對生活質(zhì)量的追求也逐漸提高，室內(nèi)外家居建材的大量使用促進(jìn)了傳統(tǒng)鋼釘技術(shù)的革新，催生了鋼排釘市場的發(fā)展。鋼排釘在傳承了原有鋼釘固定效果的同時，兼具了傳統(tǒng)鋼釘所不具有的快捷高效。由于鋼排釘這一顯而易見的優(yōu)勢，在越來越多的場合已經(jīng)取代傳統(tǒng)鋼釘。鋼排釘是由生產(chǎn)出來的散狀鋼釘，經(jīng)淬火處理后，通過人工或機(jī)械排釘排制而成[1]。這其中，如何將散釘按照同一方向和順序排列，即成排技術(shù)，便是研究的關(guān)鍵。鋼排釘自動成排系統(tǒng)目前有據(jù)可查的大概有三種：錐形轉(zhuǎn)筒式，振動轉(zhuǎn)盤式和磁吸式。

2 錐形轉(zhuǎn)筒式自動成排系統(tǒng)

2.1 原理

錐形轉(zhuǎn)筒式自動成排系統(tǒng)由一個錐形料筒和狹槽組成。錐形料筒內(nèi)壁沿圓周均布料斗，鋼釘在其中隨著料筒一同轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動到上端近垂直位置時，料斗內(nèi)的鋼釘脫離束縛墜落下來。料筒內(nèi)，在鋼釘墜落軌跡的下部，設(shè)有兩塊接料板，板間有一狹槽，狹槽直徑設(shè)置規(guī)則與轉(zhuǎn)盤式凹槽寬度設(shè)置規(guī)則相似，接料板左右可輔設(shè)V形擋板，幫助鋼釘?shù)羧氇M槽。落入的鋼釘由于釘頭無法進(jìn)入狹縫而自動按照統(tǒng)一朝向整理，并在斜槽的作用下滑出料筒。此時需人工介入，用手指擋住整理后滑下的散釘，待排成一排后方可放其進(jìn)入刷膠工序，自動成排過程結(jié)束。

2.2 特點

技術(shù)日臻成熟，較手動排釘自動化程度高，減輕了工人繁重的工作量，提高了排釘效率，適合T形鋼釘大批量的成排生產(chǎn)。

2.3 適用范圍

適用于T形鋼釘?shù)拇笈砍膳派a(chǎn)，在個別地區(qū)已經(jīng)廣泛推廣和商用。

3 振動轉(zhuǎn)盤式自動成排系統(tǒng)

3.1 原理

該成排系統(tǒng)的核心部分由上料裝置和定向裝置組成。其中上料裝置選用電磁振動上料器，上料器中的板彈簧受電磁力吸引而向其移動。由于線圈通入交流電，固電磁吸引力會周期性產(chǎn)生和消失，當(dāng)吸引力消失，板彈簧在彈力作用下迅速反向退回，完成一次周期運(yùn)動[2]。機(jī)構(gòu)以此方式運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生預(yù)定振動動作，將鋼釘沿料道螺旋向上運(yùn)送。接下來的工作由定向裝置完成，它連接在上料器料道的出口處，分槽形料道、弧形料道和滑道三部分。當(dāng)鋼釘通過上料器傳送至出口處，首先將沿槽形料道行進(jìn)。而后在重力的作用下經(jīng)弧形料道滑向料道的底部，在此過程中鋼釘變?yōu)槠叫杏诹系婪较颉ｄ撫斪詈髮⑼ㄟ^滑道，滑道前半段是一條由淺到深的凹槽，后半段為無底空槽。當(dāng)鋼釘通過時，釘尖落入凹槽，由于凹槽的寬度比鋼釘直徑略大一些，無法同時并列容納兩個鋼釘，所以隨著進(jìn)一步的推進(jìn)，鋼釘自動排成一排，呈現(xiàn)出釘尖朝下，釘頭朝上的統(tǒng)一姿態(tài)，成為整齊規(guī)則的釘排[3]。

3.2 特點

振動轉(zhuǎn)盤式自動成排系統(tǒng)由一種高效的電磁振動上料裝置與凹槽滑道組成，結(jié)構(gòu)簡單，能量消耗小.工作可靠平穩(wěn)，可進(jìn)行鋼排釘?shù)拇笈孔詣踊a(chǎn)，通用性較好。

3.3 適用場合

目前此種成排系統(tǒng)，適用于T形鋼釘?shù)娜珯C(jī)械化成排。

4 磁吸式自動成排系統(tǒng)

4.1 原理

磁吸式自動成排系統(tǒng)主要分為定向裝置和排列裝置。其中定向裝置的主要工作部件是由兩條傳送帶組成：一條傳送帶運(yùn)行速度較慢，用來傳送電磁振動供料器分離出的鋼釘；而另一條則以較快速度運(yùn)行，其上規(guī)則排列固定有磁性很強(qiáng)的磁鋼，用來產(chǎn)生磁場力，根據(jù)鋼釘釘尖和釘頭受到的吸引磁力不同（釘尖受力小，釘頭受力大），促使鋼釘按照一定的順序擺放——釘尖向前或向后[4]。排列裝置的主要功能由一條槽型滑道來實現(xiàn)，在傳送道的作用下，鋼釘以一定的速度前行至滑道，釘尖會在重力的作用下進(jìn)入凹槽內(nèi)，從而促使釘頭朝上釘尖朝下，完成鋼釘自動成排。釘尖沒有進(jìn)入凹槽的將會落回料斗底部，重新進(jìn)入循環(huán)過程。

4.2 特點

磁吸式成排系統(tǒng)自動化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，在鋼釘定向過程中成功采用了電磁技術(shù)，頗具創(chuàng)新性，彌補(bǔ)了現(xiàn)有排釘機(jī)排釘技術(shù)的不足，為鋼釘成排技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。

4.3 應(yīng)用范圍

可滿足不同生產(chǎn)要求下的鋼排釘生產(chǎn)，對表面要求高的鋼釘，成排效果更加顯著。

5 結(jié)束語

綜上所述，幾種自動成排系統(tǒng)的典型形式各有特點。

錐形轉(zhuǎn)筒式成排系統(tǒng)，解決了人工排釘工作量大效率低的問題，很好的實現(xiàn)了T形鋼排釘?shù)陌胱詣踊膳?。缺點是：自動化程度相對較低，工人的熟練程度對排釘效果影響仍然存在，鋼釘落入狹縫，屬于隨機(jī)的小概率事件，重復(fù)次數(shù)過多容易造成鋼釘表面鍍層破壞，影響鋼釘?shù)姆冷P性能。

振動轉(zhuǎn)盤式自動成排系統(tǒng)，很好的利用了電磁振動上料器簡單高效的特點，在生產(chǎn)過程中一定程度的降低了鋼釘?shù)哪p，完全剔除了手工操作，提高了自動化程度。缺點是：定向裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計不太合理，鋼釘?shù)亩ㄏ蛉狈ψ銐虻膭恿?，很大程度上取決于鋼釘?shù)闹亓败壍赖哪Σ磷枇?。如果阻力太大，鋼釘就不能向前運(yùn)行。尤其是排列裝置，鋼排釘所用的T形釘頭，都是矩形的，不是圓的，而且寬度與鋼釘直徑相同，采用常規(guī)的滑道方式掛住釘頭，非常困難。

磁吸式自動成排系統(tǒng)，自動化程度高，適用于多種類型的鋼釘成排生產(chǎn)；克服了現(xiàn)有排釘技術(shù)磨損嚴(yán)重的缺點，創(chuàng)新性地采用磁力協(xié)調(diào)鋼釘朝向，將鋼釘在成排過程中所受到的損傷降到了最低；同時也采用了電磁振動式上料器，使整機(jī)結(jié)構(gòu)合理緊湊。缺點是：造價稍高。隨著機(jī)械及自動化技術(shù)的發(fā)展，鋼排釘技術(shù)有望實現(xiàn)更大的突破。

[1]陽大志，孔凡國.工業(yè)排釘機(jī)方案創(chuàng)新設(shè)計理論與方法研究[J].機(jī)械設(shè)計與研究,1998（03）.

[2]宋爾濤主編.包裝自動控制原理及過程自動化[M].北京：印刷工業(yè)出版社,1998（09）.

[3]陽大志.QZD型排釘機(jī)創(chuàng)新設(shè)計[J].新技術(shù)新工藝,2002（03）.

[4]王文堂，劉存祥.生產(chǎn)過程中鋼排釘自動成排技術(shù)的研究[J].輕工機(jī)械,2007（04）.