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Kason H1110C Online Rockwell Disão Testing Line
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1 9 anos Base de desenvolvimento da máquina de teste avançada da China
1. Princípios de projeto
1.1 Usuáriorequisitos
Este projeto foi projetado para atender às necessidades de testes on-line de dureza Rockwell totalmente automáticos de cilindros de gás de alumínio, concentrando-se em seus pequenos tipos de produtos em lote e multi-variedade e resolvendo os problemas de medição de dureza de cilindros de alumínio com diâmetros de Ø80mm a Ø300mm e diferentes duração. O design do sistema leva economia, segurança, confiabilidade, flexibilidade, aplicabilidade e boa interação da interface humana-máquina como critérios de design para garantir a entrega bem-sucedida do projeto e o gerenciamento da qualidade ao longo do ciclo de vida.
1.2 Idéias de design
Esta solução é principalmente adequada para o teste on -line de dureza Rockwell totalmente automática de cilindros de gás. Esta solução está em conformidade com o GB/T230.1-2018 "Materiais metálicos Método de Teste de dureza Rockwell" e ASTM E18 American Standard.
A linha de teste adota um design modular. O sistema consiste em uma estrutura de pórtico, um mecanismo de elevação hidráulico de raça cruzada (incluindo uma estação hidráulica), um mecanismo de carregamento e aperto de dureza, uma linha de transportador de garrafa de alumínio em forma de V, um sistema de controle de PLC e um grande módulo de um sistema de medição de dureza Rockwell. Alta eficiência de instalação, manutenção conveniente e forte intercambiabilidade de peças de reposição.
Sistema de medição de dureza Rockwell. O número de identificação da peça de trabalho é estabelecido pelo grupo, os limites superior e inferior são definidos e a peça de trabalho é julgada automaticamente se está qualificada. Os qualificados são exibidos em verde e os não qualificados são exibidos em vermelho. Há também um dispositivo de alarme audível e visual. Também pode alcançar a comunicação em tempo real com o equipamento; Os resultados do teste podem ser definidos com funções como entrada, exportação e compartilhamento de acordo com diferentes permissões.
2. Plano de projeto
2.1 Layout do plano
Layout do plano geral:
Figura 1. Esquema do plano
2.2 Descrição do plano
De acordo com os requisitos do projeto, a linha de inspeção consiste em uma estrutura de pórtico, um mecanismo de elevação hidráulico de raça cruzada (incluindo uma estação hidráulica), um mecanismo de carregamento e aperto de dureza, uma linha de transportador de garrafa de alumínio em forma de V e um sistema de controle de PLC. O sistema é baseado no eixo de carregamento e forma uma linha de inspeção totalmente automática.
2.3 Especificações padrão
(1) GB/T230.1-2018 "Materiais metálicos Método de teste de dureza Rockwell"
(2) 4.1, 4.2, 4,3, 4,5 no padrão GB/T230.2-2012; A repetibilidade e o erro relativo do testador de dureza estão de acordo com a Tabela 2.
(3) ISO6508-2015 Materiais metálicos-Rockwell Hoodtest-Parte 1: Método de teste Tabela 2
(4) ASTM E18-2017 Método de teste padrão para a dureza Rockwell de Materiais Metálicos Tabela3
(6) Procedimento de verificação da metrologia nacional JJG da China JJG112-2006.
2.4 Parâmetros da peça de trabalho
De acordo com a descrição do usuário, foi planejada uma linha de teste, principalmente para testar garrafas de alumínio.
2.4.1 Tipo de peça de trabalho: garrafas de alumínio
2.4.2 Funções básicas
Carregamento automático No processo anterior, o sensor de posição determina a posição de teste, o aumento hidráulico, o aperto automático, a pressão automática, a medição automática, as quedas do cilindro hidráulico e os dados são automaticamente conectados ao sistema MES.
2.4.3 Diâmetro do cilindro de gás
Faixa de especificação: diâmetro Ø80 ~ Ø300mm, comprimento do corpo reto 320mm ~ 1500mm;
2.4.5 Peso do cilindro de gás
Aproximadamente?.
2.4.6 Requisitos de inspeção
A posição de inspeção é de 1 a 3 pontos na superfície superior do barramento de barramento do cilindro de alumínio. A inspeção de mais de 1 ponto deve ser baseada no comprimento do corpo reto e não inferior a 600 mm.
2.5 Funções principais
2.5.1 Processo de teste: Carregamento automático do processo anterior, o sensor de posição determina a primeira posição de detecção, elevação hidráulica, pressionamento automático, pressão automática, medição automática, gravação automática, redução automática do dispositivo de elevação hidráulica, o corpo da linha envia o cilindro a gás para fora do rolo e os dados conectados ao sistema MES.
Nota: A definição de avaliação de dados precisa ser negociada por ambas as partes ou entregue por escrito.
2.5.2 Transmissão automática do corpo da linha e julgamento automático de posição.
2.5.3 Levantamento automático hidráulico de garrafas de alumínio.
2.5.4 Método de carregamento: o servo motor carrega automaticamente, mantém e descarrega.
2.5.5 Cabeça de pressão: φ1.5875 é instalado separadamente.
2.5.6 Funções de software:
Interface principal: configurações do sistema, resultados dos testes, saída de relatório.
Função de medição: pode realizar medição única, medição em lote, continuar uma medição em lote, visualizar uma medição em lote, salvar automaticamente dados únicos e salvar automaticamente dados de medição em lote.
Método de teste: pode ser definido, com as funções de armazenamento, configuração e carregamento de parâmetros de teste.
Funções auxiliares: configurações de limite superior e inferior, som com limite excessivo e alarme de cor da interface.
Função de proteção: Força Proteção de Sobrecarga, Proteção do Processo de Teste.
Gerenciamento de autoridade dividida: os operadores de diferentes níveis têm diferentes permissões operacionais, e os menus operáveis e outros conteúdos também são diferentes. A operação de operadores comuns é simples, conveniente e rápida; A operação dos gerentes adiciona conteúdo de operação profissional, que protege efetivamente o sistema.
Estatísticas de dados: valor médio, valor máximo, valor mínimo, repetibilidade e erro quadrado médio; Faixa de indentação, estatísticas de dados OK/ng.
Teste o armazenamento de parâmetros: armazenamento automático e salvamento de caminho.
★ TCP/Endereço IP e porta: digite o endereço TCP/IP e o número da porta do servidor de dados recebidos.
Ambiente de teste: pode funcionar de forma estável a uma temperatura operacional de 10 ℃ ~ 35 ℃, e o ambiente circundante deve ser limpo, livre de vibrações e livre de gases corrosivos.
2.6 Indicadores principais
(1) Carga de teste (kgf): 98.07n/10kgf, 588,4n/60 kgf, 980,7n/100 kgf, 1471n/150 kgf
(2) Precisão de força: ± 1%
(3) Faixa de medição: HRBW de acordo com o padrão
(4) Tempo (s) de carregamento da F1: ≤5
(5) Valor de dureza Repetibilidade e erro de indicação: de acordo com o padrão.
(6) diâmetro máximo permitido da amostra (mm): ≤300
(7) Comprimento da linha do transportador de garrafa de alumínio do eixo y (M): 3.2
(8) Velocidade de movimentação da linha de transportador de garrafa de alumínio do eixo y (mm/min): até 2000
(9) Power Motor de servo de carga do fuso (KW): 0,75
(10) Força de fixação de levantamento hidráulico (t): ≤2
(11) O sistema hidráulico está equipado com um conjunto de válvulas solenóides de 2,2kW de 380V mais válvulas de retenção de pressão, válvulas de acelerador, sensores de pressão, sensores de temperatura, 80 litros de tanque de óleo e resfriamento
(12) Linha do transportador de alumínio do eixo y Power Motor Power (KW): 0,75
(13) Dimensões gerais (L × W × H) em torno de M: 2,65 × 3,16 × 2,35
(14) Peso básico da máquina principal sobre (t): 5
(15) Tensão da fonte de alimentação: AC 380V; Poder total: 3,7kW
2.7FEspaço de Loor (L × W × H) M
Este projeto é um sistema operacional independente, com uma área total de piso de cerca de 2,65 (l) x 3,16 (w) x 2,35 (h) metros. A área real do piso está sujeita ao design final. A área do piso da fonte de óleo é de cerca de: 0,63 × 0,5 × 0,7; O gabinete de controle elétrico (pronto) a área do piso é de cerca de: 0,75 × 0,75 × 1,4. A área real do piso está sujeita ao design final.
2.8 Análise de batida
2.8.1 Processo de inspeção
Pegue a inspeção de φ300 × 10,6 × 1500 como exemplo. Todo o fluxo de trabalho é o seguinte:
(1) O sistema PLC recebe automaticamente o número de lote do sistema MES (ou digitaliza o código QR para obtê -lo).
(2) Insira manualmente o diâmetro do cilindro, o comprimento, o número de pontos de medição e o número de inspeções (3 inspeções em 1 ou 5 inspeções em 1) na tela de toque. O sistema calcula automaticamente os parâmetros de operação de planejamento do caminho.
(3) A garrafa de alumínio entra na linha de inspeção e atinge a posição especificada para acionar o sensor de posição e a linha para.
(4) O mecanismo de elevação hidráulico eleva automaticamente a peça de trabalho para a posição de fixação.
(5) O mecanismo de carregamento de dureza detecta automaticamente o primeiro ponto.
(6) Repita as etapas (3) a (5) para concluir a inspeção de 3 pontos.
(7) O mecanismo de elevação hidráulico redefine automaticamente, a garrafa de alumínio cai para a linha de transportador e a linha envia automaticamente a amostra.
(8) O sistema faz um julgamento numérico de OK/ng com base nas condições de julgamento e a luz do sinal flashes para indicar.
2.8.2 Análise de capacidade
De acordo com o processo de inspeção em 2.8.1, cada garrafa de alumínio é inspecionada em um ponto na superfície superior do barramento, e a simulação de batida é a seguinte:
(1) o corpo transportador transporta a garrafa de alumínio para a posição designada por cerca de: 8s (ciclo auxiliar T);
(2) o jacking hidráulico é sobre: 3s (ciclo de inspeção t);
(5) carregar o tempo de movimento da cabeça é cerca de: 5s (ciclo de inspeção t);
(6) Esquema 1 Carregamento e Medição: 20s (ciclo de inspeção T, calculado como 1 ponto).
Nota: O esquema 2 usa uma cabeça de pressão de mola, carregamento e medição para 10s (ciclo de inspeção t, calculado como 1 ponto)
(7) A redefinição hidráulica é sobre: 3s (ciclo de inspeção t);
Esquema 1: Cálculo do tempo total do teste da estrutura de carregamento do motor servo:
Supondo que um cilindro inspecione um ponto como um ciclo, é preciso cerca de 40s. O tempo de trabalho de um dispositivo em um turno é calculado como 8 horas e a saída é de cerca de 720 peças.
Esquema 2: Cálculo do tempo total para o teste do mecanismo de carregamento da mola:
Suponha que um círculo de cilindros detecte um ponto como um ciclo, que leva cerca de 30 segundos. O tempo de trabalho de um dispositivo em um turno é calculado como 8 horas e a saída é de cerca de 960 peças.
Nota: A estimativa de tempo acima é apenas para referência e a implementação específica está sujeita a condições reais.
O cálculo do tempo acima é 100% de detecção.
2.8.3 Fluxograma de informação
Nota: O fluxo de informações precisa ser confirmado com o cliente em detalhes sobre o conteúdo de entrada e saída de dados.
(1) Parte de entrada:
um. Insira manualmente os parâmetros de teste ou o sistema fornece os parâmetros de teste;
b. Ou obtenha o número de série do produto de teste através de um scanner de código de barras.
(2) Parte de saída:
um. Se as funções existentes forem usadas, o software poderá fornecer um link para o arquivo de dados salvo, que o departamento de gerenciamento de dados da empresa poderá recuperar.
2.9 Aviso ao usuário
2.9.1 Reserve espaço suficiente para instalar a linha de teste de dureza Rockwell on -line com base na área geral do piso e no layout.
2.9.2 Conheça a energia, fonte de ar, iluminação, temperatura, umidade e outras condições exigidas pela linha de teste.
3.Descrição da função -chave
3.1 quadro de pórtico
O sistema de quadros é composto principalmente por uma base, um pórtico e acessórios, soldados e montados a partir de aço estrutural de alta resistência. Após a soldagem, passou por tratamento de envelhecimento do calor para eliminar o estresse de soldagem e garantir a estabilidade estrutural. As principais superfícies do conjunto do pórtico são usinadas com precisão por máquinas -ferramentas para garantir a precisão da montagem.
3.2 Mecanismo de elevação hidráulica
O sistema de elevação é composto principalmente por um cilindro, um rolamento linear, uma estrutura de aperto, um trilho de guia linear, etc. Depois que o cilindro de gás atinge a posição especificada, o cilindro sobe e eleva o cilindro de gás para a superfície inferior da pista para atingir o posicionamento três lados do cilindro a gasolina, que o cilindro de ida.
3.3 Mecanismo de carregamento de dureza
A unidade de medição de dureza inclui um sistema de medição de deslocamento digital com uma resolução de até 0,1 μm; Um sensor de força, o sensor de força e a cabeça de pressão são coaxiais, e a carga atua diretamente no eixo principal da cabeça da pressão, sem causar desvio, atrito ou sobrecarga.
A tecnologia de medição linear de grade é usada para obter a maior precisão e resolução atualmente disponíveis. O assento de contato flutuante pode eliminar a influência da própria deformação do testador de dureza nos resultados da medição na maior extensão. Os resultados da medição são altamente precisos e repetíveis. A cabeça de pressão pode ser substituída de forma conveniente e rápida e o método de teste de dureza pode ser alterado. Todo o processo de teste adota o controle de circuito fechado para realizar automaticamente as funções de carregamento e descarregamento e manutenção da força de teste.
3.4 Sistema de movimento servo
O sistema de movimento servo é composto principalmente de servo, parafuso de bola, trilho de deslizamento, etc. O motor servo é controlado pelo PLC para acionar o parafuso para girar, e o parafuso aciona a lâmina para se mover horizontalmente, o que pode realizar controle de movimento de alta precisão e posicionamento do sistema.
3,5 transportador de garrafa de alumínio
A linha de transportador de garrafa de alumínio é composta principalmente pela estrutura da linha transportadora, motor, garrafa de alumínio em forma de V em forma de V, corrente de transmissão, etc. O motor aciona a garrafa de alumínio para girar para realizar o transporte do cilindro de gás. A linha transportadora está equipada com vários conjuntos de interruptores de detecção fotoelétrica para detectar cilindros de gás de diferentes especificações para garantir que os cilindros de gás de diferentes especificações possam parar com precisão na estação de medição.
3.6 Sistema de Controle Geral
O PLC é a plataforma de controle da linha de inspeção automática. Através do controle de vários módulos, ele completa a coleta, medição, feedback e controle de vários parâmetros do índice de teste, como o controle do mecanismo de pórmica, controle de carga do fuso, levantamento de cilindros hidráulicos e redefinição, controle de velocidade de linha, planejamento de caminho, etc. e realizará inspeção automática de vários pontos de peças de anel. A interface de operação adota gerenciamento de autoridade e a interface do usuário é orientada ao usuário. Com base no atendimento aos requisitos funcionais, vários projetos personalizados são realizados de acordo com as necessidades reais dos usuários.
3.6.1 Introdução ao sistema de controle do PLC
(1) Insira manualmente o diâmetro do cilindro, o comprimento e o número de pontos de medição na tela de toque. No modo de inspeção (3 inspeções em 1 ou 5 inspeções em 1), o sistema calcula automaticamente os parâmetros de operação de planejamento do caminho.
(2) Após definir os parâmetros do sistema, o sistema planejará automaticamente o caminho do ponto de medição e carregará automaticamente de acordo com o processo de teste especificado e o método de teste. Durante o teste, a velocidade de carregamento será calculada automaticamente de acordo com a faixa de valor de força, de modo a executar o carregamento de circuito fechado na força definida para manutenção de carga;
(3) Configuração do tempo de retenção de carga de valor de força. Quando o valor da força atinge o valor da indicação definida, a contagem regressiva começa. Quando a contagem de tempo atingir zero, o sistema de carregamento de dureza retornará automaticamente ao ponto zero inicial;
(4) Configuração de velocidade de cada plataforma de medição. A velocidade do movimento do feixe de cada plataforma pode ser definida com flexibilidade de acordo com a situação;
(5) Calibração de parâmetros de quantidade analógica. Essa interface pode calibrar o deslocamento, o valor de força e outras quantidades analógicas de acordo com a relação correspondente do valor padrão;
(6) Cada luz do indicador de limite e falha exibe claramente o status de cada estado, como a luz verde quando não há limite e luz vermelha quando há um limite, e existem avisos de texto correspondentes.
Os programas acima estão interconectados. Depois de preencher as informações, clique para iniciar o teste e ele inserirá automaticamente o estado de controle do programa, moagem automática, prensagem automática, retorno automático, medição automática, armazenamento de dados, transmissão de dados etc.
3.6.2 interface humana-máquina PLC
Figura 4.1MAinoperaçãointerface, para referência
Figura 4.2 Interface de controle de movimento, para referência
Figura 4.3 Interface de alarme
3.6.3 Monitoramento de falhas e módulo de controle de proteção anormal
Este módulo de controle está incorporado no sistema de controle. Consiste em um sensor de proximidade externo, um cartão de comunicação de E/S e um módulo de julgamento interno. Ele possui principalmente funções como auto-verificação do sistema, monitoramento de posição e alarme de falha. Se ocorrer uma anormalidade, o sistema de controle emite um comando de controle de E/S, fecha ou faz uma pausa na unidade de execução correspondente e emite uma mensagem de falha. Depois que a falha for eliminada, ela continuará o ritmo original de produção ou reiniciará um novo fluxo de trabalho de acordo com os requisitos do usuário.