[發明專利]恒流式無觸點加磁排釘包裝方法及設備

無效

• 申請號: 200710086661.0
• 申請日: 2007-03-29
• 公開（公告）號: CN101274674A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 蔣力培;俞建榮;焦向東;張甲英
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: B65B35/56
• 分類號: B65B35/56;H01F7/18;H02M3/28;H02M3/337
• 代理公司: 小松專利事務所
• 代理人: 陳祚齡

技術領域

本發明涉及一種自動鐵釘包裝方法及設備，具體的說涉及一種以恒定電磁場對鐵釘進行排序裝箱的自動包裝方法及設備。

背景技術

我國鐵釘生產廠家很多，釘子行業也已發展成一定規模，釘子生產面臨大批量生產和大批量外運的局面，在鐵釘外運過程中需要對其進行裝箱。鐵釘是大量零亂的散件，它不像其它產品的裝箱那么容易，通常會出現釘子在包裝箱中交錯不齊，使得箱子裝不實，在搬運過程中容易戳破等質量問題。此時，若采用人工裝箱，對釘子進行排序裝箱不但人工勞動量大，裝箱效率低，而且包裝質量難以滿足出國要求。另外，鐵釘包裝是釘子生產的最后一道工序。如果鐵釘包裝的生產效率與質量提高不上去，將會影響整個釘子生產流水線工序的正常進行，制約鐵釘生產廠家的發展。因此，自動包裝對于鐵釘企業是至關重要的關鍵技術之一。

我國尚沒有專門生產釘子包裝設備的廠家，現在國內僅有為數很少的廠家從國外進口自動鐵釘包裝設備。目前國內外使用的自動鐵釘包裝設備是采用有級調壓式加磁排釘裝箱方法，即采用恒壓式直流激磁電源來產生一個直流電磁場，鐵釘從磁場中通過時就自動沿磁場方向排序入箱。這種方法的主要問題首先是難以準確控制其激磁電流值，加磁鐵芯中鐵釘量變化、電網電壓波動、加磁線圈溫升變化等因素都能影響恒壓式直流激磁電源輸出電流值，從而不能在加磁過程中保持其激磁電流與磁場強度恒定，進而影響鐵釘排序包裝質量。其次，這種恒壓式直流激磁電源在加磁結束時不能自動衰減電流至零，只能靠接觸器強行切斷電路，這樣電路沖擊大，直流接觸器觸點容易起弧燒損、加磁電路壽命短、故障多。此外，當電網電壓長時間過高時，會使加磁線圈發熱老化，影響其壽命。

本發明提出的恒流式無觸點加磁排釘包裝新方法可保持加磁電流及磁場恒定不受電網電壓波動及加磁線圈溫升等因素影響，并能根據磁場實測值閉環調節磁場電流，優化控制加磁效果。恒流式加磁方法還可實現平滑衰減加磁電流，使加磁電路在零電流條件下開斷，提高設備的穩定性與可靠性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種以恒定電磁場對鐵釘進行排序裝箱的自動包裝方法及設備。

本發明的技術方案是這樣實現的：此方法采用恒流式無觸點激磁電源，使鐵釘在恒定電磁場中排序；在排釘結束時此電源平滑衰減電流，實現在零電流條件下切斷加磁電路。此方法并采用逆變換向開關技術，實現無觸點切換激磁電流方向，控制加磁與去磁全過程。

電磁式鐵釘自動包裝設備包括：直流激磁電源與激磁開關電路，在鐵釘包裝過程中要求直流激磁電源輸出電流穩定，以保證電磁場強度穩定，加磁排序質量穩定；還要求激磁電路頻繁通斷，以每分鐘包裝2箱鐵釘計，每天三班主要正反加磁通斷近5千次，每年則上百萬次，由于加磁電流高達上百安培，對電源與電路沖擊大，則要求激磁電流與開關電路有足夠的柔順性與可靠性。

為解決上述問題，本發明提出恒流式無觸點加磁排釘包裝方法，專門設計的設備包括：(1)采用恒流式可控硅整流電源作為直流激磁電源，其輸出電流由計算機程序設定，實行電流閉環控制，由于電源輸出電流是與數字設定值比較反饋實時控制可控硅導通角，因而電源在任何情況下均按電流設定值輸出恒定電流，不受網壓或負載電阻變化的影響；同時，在加磁結束，通過計算機將電流設定值減少到零，就可使電源輸出電流衰減為零，實現零電流斷開電路；(2)采用IGBT逆變換向開關電路來作為對激磁繞組正向加磁與反向去磁的電路無觸點切換開關，逆變換向開關電路由一次逆變電路與二次逆變電路組成，一次逆變電路采用半橋式逆變電路，用于將上述恒流電源輸出的直流電流逆變為20KHZ的中頻恒流電流，二次逆變電路采用推挽式逆變電路，用于將中頻恒流逆變為通斷時間可調的正向與反向交變激磁電流；當恒流激磁電源輸出的直流電流通過磁逆變開關電路時，由計算機控制其二次推挽式逆變電路中兩個IGBT開關管交替導通，就可實現無觸點切換激磁繞組中的電流方向；(3)采用計算機程序控制激磁電源的輸出電流波形與逆變換向開關電路的正反向激磁電流通斷，使之與自動包裝各工序協調一致，使自動包裝設備性能柔性可調。

本發明的上述關鍵技術解決了現有電磁式自動包裝設備存在的加磁電流不穩定，不精確可調，加磁開關電路沖擊大，壽命短，可靠性差等問題，是一種可靠實用的新型鐵釘加磁排序包裝方法。

由于采用上述措施，解決了現有技術包括進口鐵釘包裝設備存在著的加磁設備發熱易損、加磁線圈壽命短故障多的重大技術隱患。

本發明的優點和效果如下：