Mașină automată pentru întoarcerea manșetelor de cauciuc
Proiectarea și realizarea unei mașini speciale pentru întoarcerea automată a manșetelor de cauciuc utilizate în procesul de vulcanizare, adaptată pentru o gamă largă de dimensiuni și fără utilizarea sistemelor hidraulice.
Problema
Clientul avea nevoie de automatizarea operației de întoarcere a manșetelor de cauciuc utilizate în procesul de vulcanizare.
Soluția trebuia să aibă un concept diferit față de echipamentele existente, astfel încât să permită procesarea unei game largi de dimensiuni.
Principalele cerințe ale proiectului au fost:
• automatizarea procesului de întoarcere a manșetelor;
• adaptarea mașinii pentru mai multe dimensiuni de produs;
• reducerea efortului fizic depus de operator;
• creșterea productivității procesului;
• utilizarea unui sistem de control Siemens;
• evitarea utilizării sistemelor hidraulice;
• respectarea standardelor și normelor internaționale, precum și a standardelor interne.
Soluția
IAS Design a dezvoltat o mașină specială bazată pe un concept mecanic cu trei axe.
Configurația mașinii include:
• două axe utilizate pentru întoarcerea manșetei;
• o axă pentru reglarea dimensiunii de lucru prin apropierea sau îndepărtarea celor două axe principale;
• cadru mecanic realizat din profile U din oțel;
• două axe de întoarcere acționate prin șuruburi conducătoare cu bile;
• două motoare asincrone de 4 kW pentru acționarea axelor de întoarcere;
• dispozitive mecanice tip „crocodil” pentru prinderea manșetei;
• axă de reglare a dimensiunii;
• motoreductor de 0,37 kW pentru acționarea axei de reglare;
• cutie cu butoane pentru comandă și semnalizarea stării mașinii;
• tablou electric de forță și control;
• PLC Siemens;
• convertizoare de frecvență Control Techniques Commander SK pentru comanda motoarelor asincrone.
O provocare importantă a fost execuția cadrului mecanic. Profilele U pe care sunt montate ghidajele rulmenților liniari trebuiau sudate cu o paralelitate foarte bună. Diferența obținută între partea superioară și cea inferioară a fost de aproximativ 1 mm.
Conceptul a eliminat utilizarea sistemelor hidraulice, acționările fiind realizate electric și mecanic.
Livrare
• Concept mecanic
• Proiectare mecanică
• Cadru mecanic sudat
• Axe cu șuruburi conducătoare cu bile
• Sistem mecanic de prindere a manșetei
• Sistem de reglare pentru diferite dimensiuni
• Tablou electric de forță și control
• Program PLC Siemens
• Integrare convertizoare de frecvență
• Cutie de comandă și semnalizare
• Asamblare mecanică
• Cablare electrică
• Testare
• Punere în funcțiune
Rezultatele proiectului
• procesul de întoarcere a manșetelor a fost automatizat;
• mașina poate fi reglată pentru o gamă largă de dimensiuni;
• soluția a fost realizată fără utilizarea sistemelor hidraulice;
• mecanismul cu șuruburi conducătoare cu bile a furnizat forța necesară operației de întoarcere;
• mașina a fost pusă în funcțiune și funcționează conform conceptului proiectat;
• soluția reduce necesitatea efectuării manuale a operației de către operator.
10. Descriere detaliată
Proiectul a avut ca obiect dezvoltarea unei mașini speciale pentru întoarcerea automată a manșetelor de cauciuc utilizate în procesul de vulcanizare.
Una dintre cerințele importante a fost realizarea unui concept suficient de flexibil pentru a putea lucra cu o gamă largă de dimensiuni. În același timp, clientul a solicitat evitarea sistemelor hidraulice și utilizarea unei platforme Siemens pentru sistemul de control.
Conceptul mecanic dezvoltat de IAS Design utilizează trei axe. Două dintre acestea execută efectiv operația de întoarcere a manșetei, iar cea de-a treia permite reglarea distanței dintre axele principale în funcție de dimensiunea produsului.
Axele de întoarcere utilizează șuruburi conducătoare cu bile și sunt acționate de două motoare asincrone de 4 kW. Prinderea manșetei este realizată cu dispozitive mecanice dedicate, iar reglarea dimensiunii se face printr-o axă separată acționată de un motoreductor de 0,37 kW.
Structura mașinii este realizată din profile U din oțel. O dificultate importantă în etapa de fabricație a fost menținerea paralelismului profilelor pe care sunt montate ghidajele pentru rulmenții liniari. După sudare, diferența măsurată între partea superioară și cea inferioară a structurii a fost de aproximativ 1 mm.
Sistemul electric include un tablou de forță și control, PLC Siemens și convertizoare de frecvență Control Techniques Commander SK pentru acționarea motoarelor.
Înainte de testarea efectivă, calculele mecanice indicau că forța dezvoltată de șuruburile conducătoare era suficientă pentru realizarea operației. Confirmarea practică a venit odată cu întoarcerea cu succes a primei manșete.
Proiectul a fost finalizat prin testarea și punerea în funcțiune a mașinii în configurația proiectată.
Implementare
Imagini din proiect
