qzd型排钉机的设计与实现

qzd型排钉机的设计与实现

众所周知，在使用射击枪时，钢钉不是一种混乱的分散状态，而应将钢钉制作成一定规格的钉，并快速插入射钉枪。排钉机就是为把钢钉制成钉排而设计的。根据厂家的要求,排钉机的技术要求如下:1.钢钉直径H2.2mm,长度分别为:18mm、26mm、38mm、46mm、52mm、64mm6种规格。2.钉排产品必须是40个钢钉为1排,顶部、侧面都必须平整不得翘曲,见图1。3.钉排需有一定刚度和强度:拿住一端,另一端不得下沉和折断。4.钉与钉之间必须紧密接触,不得有间隙。胶水涂挂均匀,不得起瘤和有气泡胶界限制在钉头下5.6种规格的钢钉,应可使用同一排钉机排钉(允许置换一部分零部件)。根据调研和计算机检索现有文献,目前国内尚无工厂生产此种机械。功能域集成系统的结构载体根据技术要求分析,QZD型排钉机总的功能要求可以界定为“将散状钢钉排列有序,挂胶制成具有一定刚度的定长钉排”。据此,又可以将其分解为排列、输送、挂胶、烘干、切断等子功能。由于钢钉具有钉头和钉尖之分,因此还要增加两个子功能,即分离和定向。因此最终的功能域集合为分离、定向、排列输送、挂胶、烘干、切断。分析以上的功能域要求,对于烘干、切断,在工程上比较容易实现,并且它们是相互独立的子功能,可用两个机构来实现。而分离、定向、排列、输送具有一定的耦合性,在寻找实现这些功能的结构载体时,必须统一考虑,也就是说要用一个机构来实现。据此,我们把排钉机的结构分成5个部分,即:自动上料部分、挂胶部分、驱动部分、烘干部分和切断部分钢钉的定向排列从以上分析可知,QZD排钉机的关键机构应为:自动上料部分、挂胶部分和驱动部分。1.自动上料部分在工程应用中,自动分离和定向供料的典型装置1]有很多,如图2所示为电磁振动上料器。该上料器是一种高效的上料装置,同其他上料器相比,它的结构简单,能量消耗小,工作可靠平稳,不易损伤工件,并且通用性好,改换品种方便,供料速度容易调节等特点。电磁振动上料器工作时,料斗在电磁力和板弹簧的恢复力“一吸一推”的周期力作用下,迫使料斗产生上下的直线振动和绕料斗中心的扭振。当料斗内壁上的料道向右上方振动时,钢钉随料道一起向右上方运动,当料道向左下方振动时,钢钉由于惯性作用,会继续向右上方移动一段距离,如此循环往复,钢钉就会不断向右上方移动。细小物品在进入加工工位前的自动定向,是自动机械和自动线设计中的一个较为复杂的问题,尽管电磁振动上料装置本身对物体具有一定的定向作用,但是它不能完全按照钉排工艺要求实现钢钉的定向。笔者设计制作了如图3所示的定向滑道装置,较好地解决了散状钢钉的定向排列问题。该定向装置是接在电磁振动上料器料道的出口处,并由槽形料道、半圆形料道和滑道连接而成为一体。。当料斗振动时,各种姿态的钢钉会沿槽形料道前进,当它们流经半圆形料道时,由于重力作用,会使钢钉滑向半圆形料道的底部,从而使钢钉的摆放姿态变为平行于料道方向。当钢钉的摆放方向一致后,由于钢钉有钉头和钉尖之分,钢钉仍有两种不同的状态:钉尖在前或钉尖在后。因此,还要对钢钉进行分离,使其钉头和钉尖摆放一致,这部分工作由滑道完成,滑道前半段是一条由浅到深的凹形槽,其后半段为无底的空槽。当钢钉由半圆形料道流向滑道时,无论钉头向前或向后,其钉尖都会落入到凹槽里面,最后使钢钉的姿态变成钉头在上,钉尖在下的垂直状态。由于凹槽的宽度比钢钉直径大0.3mm,因此只能允许一个一个的钢钉排列通过,其钉头两端未被挂在滑道的两侧壁上的钢钉,会掉到料斗底部,重新循环。留下的钢钉流出滑道时,已成规则而仅未挂胶的钉排了。2.挂胶驱动部分挂胶装置的任务是把钢钉按规定要求涂上胶水。驱动装置的任务是,将靠重力从斜料道上滑下的散状钉排,推过挂胶装置和烘干装置。笔者设计的挂胶驱动装置(如图4所示),巧妙地将这两大功能混合为一体,而且很好地解决了散状钉排在其他驱动形式下的本身自转问题(因钢钉结构的特殊性,若钢钉自转时即可从无底的料道中落下)。该装置的关键是采用一个中间开槽的带胶轮,其下半部分浸在胶池里,有一电机驱动带胶轮旋转。钢钉从斜料道滑入充满了胶水的带胶轮的V型槽中时,在带胶轮的驱动下,槽中的胶水粘住钢钉,把钢钉排推向料道的右方,这样,不但给钢钉涂上了胶水,还为钢钉提供了动力,使钢钉向前运动。有一机械传感器控制胶池中胶水液面的高低,通过控制箱可随时将胶桶中的胶水补充给胶池中胶水的损耗。动“分离”、“定向”、“排列”的问题1.自动