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定点高压清洗设备工件传送控制设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-14  来源:中国清洁网
核心提示:  由于工业化程度的不断提高,对地球的环境污染氧层物质的蒙特利尔议定书》。按照协议要求,发达也越来越严重。随着人们保护环境意识的提高,诞生国家已在1996年1月1日完全停止0DS的生产和了《关于保护臭氧层的维也纳公约》和《关于消耗臭消费,中国延缓到2010年以前淘汰ODS的使用。  制冷技术越来越广泛地应用于工农业生产和日常生活,制冷压缩机的需求数量越来越大,制冷技术要求越来越高。目前使用的制冷剂

  由于工业化程度的不断提高,对地球的环境污染氧层物质的蒙特利尔议定书》。按照协议要求,发达也越来越严重。随着人们保护环境意识的提高,诞生国家已在1996年1月1日完全停止0DS的生产和了《关于保护臭氧层的维也纳公约》和《关于消耗臭消费,中国延缓到2010年以前淘汰ODS的使用。

  制冷技术越来越广泛地应用于工农业生产和日常生活,制冷压缩机的需求数量越来越大,制冷技术要求越来越高。目前使用的制冷剂已达70~80种,并正在不断发展增多。制冷剂主要有无机化合物制冷剂、里昂制冷剂、碳氢化合物制冷剂、共沸溶液制冷剂等。而氟里昂制冷剂多应用于制冷压缩机中,制冷剂氟里昂的使用会使大气臭氧层遭到破坏。随着保护臭氧层活动的逐步深入,促进了制冷行业进行无氟压缩机的生产,譬如,加西倍拉压缩机有限公司生产的R600a碳氢无氟压缩机。

  越来越多的压缩机生产厂家开始发展无氟压缩机的生产,并应用环保型清洗剂一水基清洗剂进行压缩机零部件的清洗。使用水基清洗剂进行清洗的自动化设备受到了压缩机生产厂家的欢迎。清洗工序在压缩机生产过程中已经被证明是必须的重要生产工序。

  气缸座是压缩机中的关键零部件,其表面附有大量油污、铸造型砂、铁屑等,为保证压缩机的制造质量及可靠性,对完成清洗后气缸座的清洁度要求很高,即不可溶物质<10mg且缸体表面光洁无残液花纹;待装防锈时间大于15天。气缸座结构复杂,有许多盲孔、凹槽和通孔,用水基清洗剂进行定点高压清洗是较适合压缩机气缸座清洗的,该设备已在某些压缩机生产厂家使用,工艺为脱脂1、定点高压脱脂2隔离吹扫、水洗1、水洗2防锈、吹干、烘干、冷却。经清洗工艺处理后,气缸座达到清洁度和防锈要求的待装状态。这种工艺处理的关键技术是控制被清洗工件准确到达喷洗工位,喷嘴对工件有针对性的定点高压清洗,确保工件清洁度<10mg我们通过电气控制的优化设计,保证了工件传送定位的精确度,确保设备总体功能的成功实现。

  1总体方案的确定针对气缸座复杂的结构,采用通过式盲目性喷淋的传统方法不可能达到清洗要求。因此定点高压清洗设备应用于气缸座的清洗中,确定了以同步传送工件定点高压有针对性清洗的方案。工件放置在输送链的夹具中,根据工件形状特点选用适当喷嘴集中安装在喷淋集成块上,喷淋集成块上的喷嘴对准工件上要清洗的盲孔、螺纹盲孔、凹槽和工件表面,相邻喷淋集成块间距与被洗工件工装夹具之间距相同,各工装夹具设置在同一条传送链上。该设备工艺处理方案见工艺处理方案中脱脂1喷淋工位,脱脂2喷淋工位为高压定点清洗。该段是核心清洗段,通过选择水系中性脱脂剂,利用其对油的清洗作用及定点高压的冲击作用去除工件的油污、铸造型砂、铁屑等杂质。

  气缸座定点高压清洗设备的关键技术是工件到位准确,定点清洗。围绕这个中心应从设备结构和电气控制系统两方面考虑。这里仅介绍设备电气控制系统是如何保证工件传送定位精度的。

  2控制系统的组成为保证设备自动运行、成功完成清洗任务,设备电气控制系统的设计非常重要。设备电气控制系统由可编程控制器(PLC)构成系统管理核心,管理温度控制系统、循环过滤系统、工装传送系统、故障指示及安全警示系统。通过控制清洗液温度、喷射液压力、工装夹具的位移和定位实现气缸座的定点清洗、防锈、吹水、烘干的工艺处理,达到清洁度指标,从而实现工件待装要求。根据压缩机生产厂家年产量,要求本设备生产节拍<10s故该设备设计成生产节拍为20s清洗两个气缸座。采用双排间歇输送方式,按节距160mm布置工装板以固定气缸座,传动轴设置原点信号及光电编码装置以供PLC采集位移信息,其中,每一节距的工装夹具同步位移时间小于4s工件定位进行工艺处理的时间为16s 3工件快速位移准确定位的方法光电信号装置由原点开关和光电编码器组成,设置在上料端传动轴上,以避开高温高压清洗区,属间接对应测控关系。工件传送及定位系统是由光电信号装置作为测控信息源、可编程控制器作为系统主体、变频器作为控制执行单元所构成的闭环控制系统。设计思想是由人机界面设置工艺参数和操作选择,通过可编程控制器软件管理控制系统。控制系统启动后,首先完成工艺准备控制,工艺准备就绪后启动工件传送,PLC发出循环传送工件的操作信号,变频器按设定的加速度、时间参数和操作频率组合值,平滑启动传送链至高速位移频率,并将执行结果信息反馈给PLC以作运行监视。当PLC对传动轴的转动脉冲计数值达到预定位计数值时便发出减速操作控制,变频器按设定的减速斜率和减速频率使传送工装链平稳减速。当变频器执行减速到规定频率8Hz时向PLC发出减速完成信号,PLC开始以10ms的脉冲对低速爬行时间进行计算此时传送链以8mm/s的低速接近目标位。PLC对光电编码器的转动脉冲计数值达到目标位计数值时向变频器发出停止频率输出的同时控制电磁制动,变频器在停止频率输出的同时向电机输出1s的直流制动,工装链平稳的停在定位点上,一次变速位移完成。工艺处理时间16s后重复上述过程。由于工装传送由空载到满载所引起的负荷惯性变化造成工件变速位移中的低速爬行时间过短或低速不成立就到达目标位。此时运动物体冲量过大,造成定位精度下降。另一种情况是,减速到设定值频率但低速爬行时间过长,影响生产节拍。为了解决这种矛盾,在程序设计中根据传动位移预到位脉冲设定值成立后变频器执行减速至规定频率(8Hz)时向PLC发出减速完成信号,该信号成立后PLC开始对10ms的脉冲频率计时,当低速爬行至目标值时停止计时。该时间由程序进行表格比较,产生三种可能的执行情况。若经表格比较低速爬行时间在200 ~300ms之间,则认为控制正常,下次控制参数不变。若比较值大于300ms或小于200ms则在当前传动预定位脉冲设定值的基础上,增加或减少一个调整值。经过测控、比较、调整、测控的循环控制,使变频位移的低速爬行至目标位的时间落在正常范围内,既保证了步进移动的快速与柔和,又确保了定位精度,*大定位误差30Mm. 4结束语该定位系统采用位移信息测量回馈PLC的闭环控制方式,由软件监控位移量并完成速度变换,对低速定位情况进行测控。其控制结果通过查表比较的方法跟踪负荷变化对定位的影响,微调控制过程使工件变速传送的低速成立至到达目标位的爬行时间控制在200 ~300ms范围内,同时保证快速位移时间小于4s该方法有较强的自适应控制能力,避免了不正常控制状态的产生,提高了设备的生产效率,保证了控制精度和清洗质量,位移控制采用软启动、高速运行、低速停止的平滑控制方式,有效地延长了机械传动装置的使用寿命,从而提高了设备的可靠性。

  压缩机气缸座的定点高压清洗设备交付某压缩机生产厂家使用多年,连续运行情况良好。通过此设备的设计生产,积累了清洗设备传送工件精确定位的经验,使清洗设备输送系统定位误差<定点高压清洗设备的成功表明,对于结构复杂的缸体零件,如压缩机曲轴箱、汽车发动机的缸体和曲轴箱等零件的清洗是同样适用的,只需针对零件不同

 
 
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