鋼排釘幾種成排技術的研究與分析

管慶磊

（鄭州科技學院院辦公室，鄭州 450064）

鋼排釘幾種成排技術的研究與分析

管慶磊

（鄭州科技學院院辦公室，鄭州 450064）

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

鋼排釘；自動成排系統；原理；特點

1 引言

現代生活的進步，使人們對生活質量的追求也逐漸提高，室內外家居建材的大量使用促進了傳統鋼釘技術的革新，催生了鋼排釘市場的發展。鋼排釘在傳承了原有鋼釘固定效果的同時，兼具了傳統鋼釘所不具有的快捷高效。由于鋼排釘這一顯而易見的優勢，在越來越多的場合已經取代傳統鋼釘。鋼排釘是由生產出來的散狀鋼釘，經淬火處理后，通過人工或機械排釘排制而成[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，便是研究的關鍵。鋼排釘自動成排系統目前有據可查的大概有三種：錐形轉筒式，振動轉盤式和磁吸式。

2 錐形轉筒式自動成排系統

2.1 原理

錐形轉筒式自動成排系統由一個錐形料筒和狹槽組成。錐形料筒內壁沿圓周均布料斗，鋼釘在其中隨著料筒一同轉動，當轉動到上端近垂直位置時，料斗內的鋼釘脫離束縛墜落下來。料筒內，在鋼釘墜落軌跡的下部，設有兩塊接料板，板間有一狹槽，狹槽直徑設置規則與轉盤式凹槽寬度設置規則相似，接料板左右可輔設V形擋板，幫助鋼釘掉入狹槽。落入的鋼釘由于釘頭無法進入狹縫而自動按照統一朝向整理，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入刷膠工序，自動成排過程結束。

2.2 特點

技術日臻成熟，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。

2.3 適用范圍

適用于T形鋼釘的大批量成排生產，在個別地區已經廣泛推廣和商用。

3 振動轉盤式自動成排系統

3.1 原理

該成排系統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生和消失，當吸引力消失，板彈簧在彈力作用下迅速反向退回，完成一次周期運動[2]。機構以此方式運轉，產生預定振動動作，將鋼釘沿料道螺旋向上運送。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。當鋼釘通過上料器傳送至出口處，首先將沿槽形料道行進。而后在重力的作用下經弧形料道滑向料道的底部，在此過程中鋼釘變為平行于料道方向。鋼釘最后將通過滑道，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，所以隨著進一步的推進，鋼釘自動排成一排，呈現出釘尖朝下，釘頭朝上的統一姿態，成為整齊規則的釘排[3]。

3.2 特點

振動轉盤式自動成排系統由一種高效的電磁振動上料裝置與凹槽滑道組成，結構簡單，能量消耗小.工作可靠平穩，可進行鋼排釘的大批量自動化生產，通用性較好。

3.3 適用場合

目前此種成排系統，適用于T形鋼釘的全機械化成排。

4 磁吸式自動成排系統

4.1 原理

磁吸式自動成排系統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行，其上規則排列固定有磁性很強的磁鋼，用來產生磁場力，根據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，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入凹槽內，從而促使釘頭朝上釘尖朝下，完成鋼釘自動成排。釘尖沒有進入凹槽的將會落回料斗底部，重新進入循環過程。

4.2 特點

磁吸式成排系統自動化程度高，結構緊湊，在鋼釘定向過程中成功采用了電磁技術，頗具創新性，彌補了現有排釘機排釘技術的不足，為鋼釘成排技術的發展提供了新的思路。

4.3 應用范圍

可滿足不同生產要求下的鋼排釘生產，對表面要求高的鋼釘，成排效果更加顯著。

5 結束語

綜上所述，幾種自動成排系統的典型形式各有特點。

錐形轉筒式成排系統，解決了人工排釘工作量大效率低的問題，很好的實現了T形鋼排釘的半自動化成排。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，屬于隨機的小概率事件，重復次數過多容易造成鋼釘表面鍍層破壞，影響鋼釘的防銹性能。

振動轉盤式自動成排系統，很好的利用了電磁振動上料器簡單高效的特點，在生產過程中一定程度的降低了鋼釘的磨損，完全剔除了手工操作，提高了自動化程度。缺點是：定向裝置結構設計不太合理，鋼釘的定向缺乏足夠的動力，很大程度上取決于鋼釘的重力及軌道的摩擦阻力。如果阻力太大，鋼釘就不能向前運行。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，采用常規的滑道方式掛住釘頭，非常困難。

磁吸式自動成排系統，自動化程度高，適用于多種類型的鋼釘成排生產；克服了現有排釘技術磨損嚴重的缺點，創新性地采用磁力協調鋼釘朝向，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，使整機結構合理緊湊。缺點是：造價稍高。隨著機械及自動化技術的發展，鋼排釘技術有望實現更大的突破。

[1]陽大志，孔凡國.工業排釘機方案創新設計理論與方法研究[J].機械設計與研究,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：印刷工業出版社,1998（09）.

[3]陽大志.QZD型排釘機創新設計[J].新技術新工藝,2002（03）.

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