Зварювальний станок AKS 560 (стр. 1 из 3)
І. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Вступ
Чудасія початку 90-х – металопластикові вікна і двері - перетворилися на звичний атрибут сучасного будівництва і ремонту, що надав нові можливості для будівників і архітекторів.
У всі часи при проектуванні будівель вікнам надавалося велике значення. Розміщення вікон на поверхні стін, їх ритм, розміри отворів, форма перемичок завжди залишалися важливими задачами архітектора в процесі проектування. Для масштабного сприйняття будівель особливе значення надавалося розчленовуванням віконних палітурок. Так створювалися фасади, які завдяки загальному гармонійному враженню відображали смак часу, а в наших сьогоднішніх поняттях представляють певний стиль.
Крім сильного впливу на зовнішній вигляд будівель, вікна вирішальним чином впливають на якість інтер'єрів і комфортність житла. Ні для кого не секрет, що в інтер'єрі вікно займає найважливіше місце. Воно може бути байдужим статистом і підкреслювати загальний стиль, а може стати однією з центральних фігур, задаючих загальну лінію дизайну. У будь-якому випадку роль вікна вельми важлива, оскільки воно неодмінне впливає на атмосферу приміщення, зумовлюючи ритм його життя і зв'язок із зовнішнім світом. Вікна можуть бути виготовлені з різних матеріалів: дерева, металу, полівінілхлориду (ПВХ), з їх комбінацій. Проте серед всієї цієї різноманітності все більшою популярністю користуються вікна, виготовлені з полівінілхлориду (ПВХ). Цей матеріал енергійно витісняє традиційні дерев'яні вікна не тільки в Європі, але і в нашій країні. Достатньо сказати, в Німеччині, країні, де народжується "віконна мода", в житлових будинках встановлено. А в Україні кожне третє вікно, вироблюване сьогодні, виготовлено з ПВХ.
1.2 Конструкція, робота та експлуатаційні особливості станка
Зварювальний станок AKS 560 призначений для зварювання встик з обмеженням зварочного наплаву в 2,0 мм за допомогою якого можливе зварювання віконного профілю під кутом 30-180º.
Рис. 1. Загальний вид зварювального станка.
1. Станина.
2. Рейка для пересування зварювального супорта.
3. Пульт управління.
4. Стиковочний стіл.
5. Кутові напрямні.
6. Зварювальний супорт
7. Зварювальна головка
8. Пневмопровід.
9. Показуючий пристрій температури.
10. Показуючий пристрій тиску.
11. Пневмоприжим.
Технічні характеристики станка.
Діапазон завдання часу оплавлення 0,1-300с
Діапазон завдання часу остигання 0,1-300c
Напруга живлення ~220 +10-15%, 50 Гц 1-фазної електромережі
Максимальна споживана потужність - 1,1 кВт
Споживання повітря -250 л/хв.
Тиск повітря - 6-8 бар
Кут зварювання профілю:
Мінімальний - 30°
Максимальний - 180°
Габаритні розміри:
Довжина - 1680 мм
Ширина - 580 мм
Висота - 1350 мм
Маса - 300 кг
Робота зварювального станка.
Для початку роботи робітник повинен виставити зварювальний супорт на потрібну йому відстань по пересувній рейці. Після встановлення супорта потрібно виставити потрібний кут на кутових напрямних для задання потрібного куту зварювання. Після цього вмикаються станок відповідними кнопками на пульті управління. Робітник встановлює металопрофілі для зварювання в стиковочний стіл, де ці заготовки після їх встановлення фіксуються пневмозатискачем. Разом з притискачем встановлюється зазор між кутовим стиком металопрофілей в 2,0 мм для проходження зварювальної головки яка своїм нагрівом розігріває стик профілей і через деякий час після опускання зварювальної головки пневматика здійснює стикування розігрітих профілей для формування зварювального шва елементів. Після виходу часу остигання пневмоприжим відпускає виріб і робітник забирає його з робочого столу для виконання слідую чого зварювання в такій ж самій послідовності.
Рис. 2. Схема електрична принципова управління до модернізації.
Рис. 3 Схема електрична силова до модернізації.
зварювання наплив станок тиск
Електрична схема працює таким чином:
Для роботи силової частини станка використовуються кнопки SB2 та SB3, де SB2 – вмикає пневмосистему, а SB3 – нагрівний елемент. Після усіх налаштувань та встановлення заготовок робітник натискає на кнопку SB4 вмикаючи таким чином пневмоприжим . Кнопкою SB5 вмикається пневматичний привід зварювальної головки через електромагніт YA2. Час зварювання контролюється реле часу КТ1. Після спрацювання КТ1 спрацьовує ланка контролю часу на остигання заготовки, спрацювавши вимикає пневмоприжим заготовки контактом KT2.
1.3 Огляд основних напрямків на автоматизацію технологічної роботи станка
При вивченні принципу роботи і конструкції роботи зварювального станка мною було виявлено ряд недоліків які пов‘язані в першу чергу з відсутністю автоматизованих приводів, відсутністю контролю режимів роботи обладнання і аварійних режимів .
Таким чином основні напрямки на модернізацію являються:
1. Оптимізація та модернізація механічних частин станка.
2. Контроль і регулювання температури зварювання.
3. Контроль робочого тиску в пневмосистемі.
4. Аварійна сигналізація роботи станка.
Виходячи з загального виду та конструктивних особливостей станка було виявлено, що він є повністю з ручним встановленням та закріпленням рухомого супорту та заготовок, тому здійснюю модернізацію шляхом встановлення автоматизованого приводу пересування супорта з фіксуванням. Переміщення супорту здійснюється асинхронним двигуном через черв‘ячну передачу. Також для збільшення функціональності та зручності роботи слід встановити до станини станка допоміжний стіл. Таким чином конструкція станка буде нагадувати букву „Т” і таким чином досягнеться швидкодія та точність зварювання (Рис. 4.).
Де 1. Супорт.
2. Рейки для переміщення супорту.
3. Допоміжний стіл.
4. Пневмовідділ.
5. Двигун приводу переміщення супорту
6. Пульт управління
Рис. 4. Розміщення допоміжних складових станка вид зверху.
Перш за все потрібно контролювати температуру нагрівних елементів. Для цього потрібно встановити датчик температури з пропорційним законом регулювання котрий має вхідний канал для підключення датчика температури та вихідний канал для керуючої дії, тобто вмикати чи вимикати нагрівальний елемент. Тому обираю регулятор температури Термодат-11М3.
Даний датчик в своєму наборі має вихідне реле з максимальним струмом навантаження в 8 А та напругою 220В на який під‘єднано нагрівальний тен. На вхід регулятора підключається термопара. (основні данні регулятора наведені в додатку )
Рис. 5 Схема підключення регулятора.
Схема електрична принципова автоматично запускає таймер роботи коли температура тену дійшла до робочої, адже для зварювання потрібний діапазон температури від 220 до 240 ºС, для цього використовується контакт вихідного реле Тnorm.
Для пневмосистеми станка потрібний робочий тиск в 6 атм. Обираю датчик тиску РА9020 котрий має робочий тиск до 400 бар та вихідний контактний сигнал
Рис.6.Електрична схема підключення датчика:
Досить не сучасним є використання електричних схем на реле. Тому, з використанням сучасних технологій та мінімізації буде використано логічні ІМС
Контроль операцій схемою управління буде виконуватися світлодіодними лампами індикації, котрі будуть підключені через логічну розв‘язку мікросхем . Так , як силова схема захищається автоматичними вимикачами, то слід застосувати захист від КЗ шляхом під єднання до логічних мікросхем контактів автоматів. Таким ж чином буде під‘єднуватися реле напруги.
Спрацювання цих елементів буде фіксуватися електричною схемою захисту , а та в свою чергу вимикатиме роботу установки та вмикатиме світлову сигналізацію.
Рис.7 Схема сигналізації аварійних режимів.
2 ПРОЕКТНО-РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Технічні умови на проектування
Комутація двигунів симісторами. Елементи схеми управління на ІМС з узгодженням з оптронами
Точне завдання й можливість корекції необхідних параметрів процесу зварювання:
- температури
- часу оплавлення
- часу остигання
Кількість ресиверів – 1 шт
Ємність одного ресивера – 1 м2
Робочий тиск на виході – 6+/-0,1 атм
Забезпечити захист:
- перенавантаженні
- короткого замикання
- обриву фаз
Напруга живлення силової частини - 380В
Схеми управління – 5 В
Допоміжний блок живлення – 24 В
ηред=0,8
Швидкість переміщення – 0,1 м/с
Відстань переміщення – 2,3 м
2.2 Розробки схеми функціональної автоматизації
В даному курсовому проекті при розробці автоматизації процесу зварювання металопрофілю мною було використано комплекти:
- контроль переміщення супорта вправо. Комплект складається:
– В якості датчика та перетворювача вхідного сигналу слугує кінцевий вимикач.
– В якості впливу на схему управління використовую контактний вихід що подається в принципову схему.
- контроль переміщення супорта вліво. Комплект складається з:
– В якості датчика та перетворювача вхідного сигналу слугує кінцевий вимикач.
– В якості впливу на схему управління використовую контактний вихід що подається в принципову схему.
- контроль тиску в пневмосистемі . Комплект складається з:
– В якості датчика та перетворювача вхідного сигналу слугує датчик РА9020.
– В якості впливу на схему управління використовую вихід аналогового сигналу що подається в принципову схему