[发明专利]恒流式无触点加磁排钉包装方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动铁钉包装方法及设备，具体的说涉及一种以恒定电磁场对铁钉进行排序装箱的自动包装方法及设备。

背景技术

我国铁钉生产厂家很多，钉子行业也已发展成一定规模，钉子生产面临大批量生产和大批量外运的局面，在铁钉外运过程中需要对其进行装箱。铁钉是大量零乱的散件，它不像其它产品的装箱那么容易，通常会出现钉子在包装箱中交错不齐，使得箱子装不实，在搬运过程中容易戳破等质量问题。此时，若采用人工装箱，对钉子进行排序装箱不但人工劳动量大，装箱效率低，而且包装质量难以满足出国要求。另外，铁钉包装是钉子生产的最后一道工序。如果铁钉包装的生产效率与质量提高不上去，将会影响整个钉子生产流水线工序的正常进行，制约铁钉生产厂家的发展。因此，自动包装对于铁钉企业是至关重要的关键技术之一。

我国尚没有专门生产钉子包装设备的厂家，现在国内仅有为数很少的厂家从国外进口自动铁钉包装设备。目前国内外使用的自动铁钉包装设备是采用有级调压式加磁排钉装箱方法，即采用恒压式直流激磁电源来产生一个直流电磁场，铁钉从磁场中通过时就自动沿磁场方向排序入箱。这种方法的主要问题首先是难以准确控制其激磁电流值，加磁铁芯中铁钉量变化、电网电压波动、加磁线圈温升变化等因素都能影响恒压式直流激磁电源输出电流值，从而不能在加磁过程中保持其激磁电流与磁场强度恒定，进而影响铁钉排序包装质量。其次，这种恒压式直流激磁电源在加磁结束时不能自动衰减电流至零，只能靠接触器强行切断电路，这样电路冲击大，直流接触器触点容易起弧烧损、加磁电路寿命短、故障多。此外，当电网电压长时间过高时，会使加磁线圈发热老化，影响其寿命。

本发明提出的恒流式无触点加磁排钉包装新方法可保持加磁电流及磁场恒定不受电网电压波动及加磁线圈温升等因素影响，并能根据磁场实测值闭环调节磁场电流，优化控制加磁效果。恒流式加磁方法还可实现平滑衰减加磁电流，使加磁电路在零电流条件下开断，提高设备的稳定性与可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种以恒定电磁场对铁钉进行排序装箱的自动包装方法及设备。

本发明的技术方案是这样实现的：此方法采用恒流式无触点激磁电源，使铁钉在恒定电磁场中排序；在排钉结束时此电源平滑衰减电流，实现在零电流条件下切断加磁电路。此方法并采用逆变换向开关技术，实现无触点切换激磁电流方向，控制加磁与去磁全过程。

电磁式铁钉自动包装设备包括：直流激磁电源与激磁开关电路，在铁钉包装过程中要求直流激磁电源输出电流稳定，以保证电磁场强度稳定，加磁排序质量稳定；还要求激磁电路频繁通断，以每分钟包装2箱铁钉计，每天三班主要正反加磁通断近5千次，每年则上百万次，由于加磁电流高达上百安培，对电源与电路冲击大，则要求激磁电流与开关电路有足够的柔顺性与可靠性。

为解决上述问题，本发明提出恒流式无触点加磁排钉包装方法，专门设计的设备包括：(1)采用恒流式可控硅整流电源作为直流激磁电源，其输出电流由计算机程序设定，实行电流闭环控制，由于电源输出电流是与数字设定值比较反馈实时控制可控硅导通角，因而电源在任何情况下均按电流设定值输出恒定电流，不受网压或负载电阻变化的影响；同时，在加磁结束，通过计算机将电流设定值减少到零，就可使电源输出电流衰减为零，实现零电流断开电路；(2)采用IGBT逆变换向开关电路来作为对激磁绕组正向加磁与反向去磁的电路无触点切换开关，逆变换向开关电路由一次逆变电路与二次逆变电路组成，一次逆变电路采用半桥式逆变电路，用于将上述恒流电源输出的直流电流逆变为20KHZ的中频恒流电流，二次逆变电路采用推挽式逆变电路，用于将中频恒流逆变为通断时间可调的正向与反向交变激磁电流；当恒流激磁电源输出的直流电流通过磁逆变开关电路时，由计算机控制其二次推挽式逆变电路中两个IGBT开关管交替导通，就可实现无触点切换激磁绕组中的电流方向；(3)采用计算机程序控制激磁电源的输出电流波形与逆变换向开关电路的正反向激磁电流通断，使之与自动包装各工序协调一致，使自动包装设备性能柔性可调。

本发明的上述关键技术解决了现有电磁式自动包装设备存在的加磁电流不稳定，不精确可调，加磁开关电路冲击大，寿命短，可靠性差等问题，是一种可靠实用的新型铁钉加磁排序包装方法。

由于采用上述措施，解决了现有技术包括进口铁钉包装设备存在着的加磁设备发热易损、加磁线圈寿命短故障多的重大技术隐患。

本发明的优点和效果如下：