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                              鋼釘自動成排裝置的研制

                              作者:鋼排釘廠  來源:http://www.mynameiskristina.com/ 

                              王照鋒
                              (河南職業技術學院,鄭州450046
                              摘要:根據鋼排釘的生產工藝特點,設計并研制了一種新型的裝置,能夠實現鋼釘的自動定向、成排。利用永磁材料對
                              運動的鋼釘定向,利用液壓系統、PLC控制系統、檢測系統實現鋼釘的自動成排并剔除不符合要求的鋼釘,從而實現了
                              鋼排釘的自動化生產。
                              關鍵詞:鋼排釘;成排裝置;定向
                              中圖分類號:TS 914 6 文獻標志碼:A 文章編號:1002—2333(2014)09—0047—02
                              Design and Manufacture of an Automatic Arrangement Device for Rowing Steel Nail
                              WANG Zhaofeng
                              (Henan Vocational Technical College,Zhengzhou 450046,China)
                              Abstract:According to the characteristics of production technology of steel row nail,a new type of device is designed to
                              realize the nail steel row and automatic arrangement.The permanent magnetic material is used to control the movement of
                              the steel nail orientation to auto—arrange and rejecte the satisfactotT steel and steel nail by hydraulic system,PLC control
                              system,detection system,so as to realize the automation of the production of steel arranging nails.
                              Key words:row-steel nails;nails arrangement equipment;direction finding

                              0引 言

                              隨著社會的發展,鋼釘因其具有較高的硬度、強度,
                              廣泛應用于建筑、裝修行業中“]。目前,鋼排釘的生產主
                              要依靠人工排列涂膠,將鋼釘粘成一排,尚未實現大批量
                              自動化生產,已不能滿足社會發展的需要。為了提高鋼排
                              釘的生產效率,實現自動化生產,國內外學者積極開展了
                              鋼釘成排裝置的研制工作,五邑大學的陽大志[21設計了
                              QZD型排釘機,依靠電磁振動實現上料定向,在重力的作
                              用下,鋼釘落入半圓形滑道中成排,這種裝置雖然也能部
                              分實現鋼釘成排,但對于表面鍍覆的鋼釘,經過碰撞、摩
                              擦后鍍層會出現嚴重磨損。陳銘[31等人設計了一種鋼排
                              釘自動成排裝置,但該裝置在檢測不符合要求的鋼釘時,
                              每次只能剔除1個鋼釘,如果連續有2個不符合要求的
                              鋼釘,則不能完全剔除。鑒于此,作者設計了一種新型的
                              鋼釘自動成排裝置,利用永磁材料對雜亂無序的鋼釘定
                              向,利用PLC、傳感器、液壓等實現鋼釘的自動成排,滿足
                              鋼排釘自動化生產的要求。

                              1鋼排釘自動化生產的工藝過程

                              鋼排釘主要以中低碳鋼為原材料,通過拉絲機多次
                              拉拔減徑,由制釘機生產,經過淬火處理、拋光機拋光,再
                              進行鍍覆,最后由手工作業完成排列、涂膠、烘干等工序。
                              其中拉拔、制釘、熱處理、拋光和鍍覆已實現自動化。圖1
                              所示為鋼釘自動成排工藝流程,由圖1可見,鋼釘自動成
                              排工藝包括下列幾個步驟:分離、定向、成排、涂膠、烘干。
                              其中分離、涂膠、烘干目前已有機械可實現自動化生產,
                              而鋼釘的定向、成排工藝大多靠人工作業完成。因此,自
                              動化生產鋼排釘的關鍵工藝是鋼釘的自動定向和成排。

                              2鋼釘自動成排裝置設計

                              2.J總體設計

                              自動化生產鋼釘的關鍵工序是把雜亂無序的鋼釘定
                              向、排列。經分析研究,設計了鋼排釘自動成排裝置的總
                              體結構。如圖2所示,雜亂無序的鋼釘經定向裝置定向
                              后,傳送到排列裝置中排列整齊,最終達到成排要求。

                              2.2 自動定向裝置設計

                              鋼釘在進入成排裝置前的自動定向是實現鋼排釘自
                              動化生產的一個比較關鍵的工序。經過研究分析,設計的
                              鋼釘自動定向裝置如圖2中定向裝置4所示。該裝置由
                              輸送機構、永磁材料和收集斗三部分組成。其中輸送機構
                              上端安裝電磁振動器,雜亂無序的鋼釘經過電磁振動器
                              分離后,落入輸送帶上,并隨輸送帶一起運動。永磁材料
                              安裝在輸送帶的下方,輸送帶上的鋼釘運動到永磁材料
                              的位置時,在磁場的作用下,鋼釘被磁化,磁化后的鋼釘
                              兩端分別為S極和N極。在永磁材料的N極、S極的吸引
                              下,輸送帶上的鋼釘會發生旋轉,保持同磁力線方向一
                              致,從而實現了鋼釘的自動定向,定向后的鋼釘經過收集
                              斗進入到成排裝置中。

                              2.3 自動成排裝置的設計

                              成排裝置的任務是把定向后的鋼釘排列成排,便于
                              后續涂膠工作。如圖2中,1為鋼釘自動成排裝置。該裝置
                              由推釘機構、吸釘機構、檢測機構、控制機構和滑道組成。
                              當檢測機構檢測到由收集斗運動過來的鋼釘時,信號傳
                              遞到控制機構,由控制機構啟動推釘機構,把鋼釘推進滑
                              道中,鋼釘在滑道內自動排列。當從收集斗傳送過來的鋼
                              釘與其它鋼釘方向不一致時,檢測機構把不符合要求的
                              鋼釘檢測信號傳遞到控制機構,控制機構啟動吸釘機構,
                              把該鋼釘直接從滑道中吸出,從而剔除不符合要求的鋼
                              釘。吸釘機構和推釘機構均采用液壓系統,如圖3所示。
                              當1DT通電時,推釘機構動作,當2DT通電時,推釘機構
                              快速退回,完成推釘動作;當3DT通電,吸釘機構動作,當
                              4DT通電,吸釘機構快速退回,完成吸釘動作。兩缸的行
                              48 機械工程師2014年第9期程都由接近開關控制,兩缸的動作由
                              PLC控制。2.4 PLC控制設計目前PLC廣泛應用于工業自動化
                              智能控制領域㈦],鋼釘自動成排裝置的推釘動作和吸釘動作均由PLC控制。2
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                              電磁閥相連,控制吸釘、推釘動作。電磁鐵安裝在吸釘缸上,
                              電磁鐵通電吸釘。圖4所示為PLC控制原理圖,圖5所示為
                              PLC控制系統程序流程圖。

                              3結語

                              鋼釘自動成排
                              裝置采用永磁材料
                              對鋼釘定向,采用液
                              壓系統實現吸釘、推
                              釘動作。由傳感器、
                              電感接近開關自動檢測,PLC控制吸釘、推釘過程。經多
                              次試驗,該裝置每分鐘可排釘160多個,滿足了設計要
                              求,解決了鋼排釘自動化生產的難題。

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