صورة للرجوع إليها

1. مبادئ التصميم

1.1 المستخدممتطلبات

تم تصميم هذا المشروع لتلبية احتياجات اختبار صلابة Rockwell التلقائي عبر الإنترنت لأسطوانات غاز الألومنيوم ، مع التركيز على أنواع المنتجات الصغيرة والمتوسطة المتعددة ، وحل مشاكل قياس الصلابة لأطوانيات الألومنيوم بأقطار Ø80mm إلى Ø300 ملم وأطوال مختلفة. يأخذ تصميم النظام الاقتصاد والسلامة والموثوقية والمرونة والتطبيق والتفاعل الجيد لواجهة الواجهة البشرية كمعايير للتصميم لضمان النجاح في تقديم المشروع وجودة إدارة الجودة طوال دورة الحياة.

1.2 أفكار التصميم

هذا الحل مناسب بشكل أساسي لصياغة Rockwell عبر الإنترنت اختبار تلقائي بالكامل لأسطوانات الغاز. يتوافق هذا الحل مع GB/T230.1-2018 "طريقة اختبار صلابة Rockwell Materials" و ASTM E18 American Standard.

يتبنى خط الاختبار تصميمًا معياريًا. يتكون النظام من إطار Gantry ، وآلية رفع هيدروليكية تقاطع (بما في ذلك محطة هيدروليكية) ، وآلية تحميل صلابة وتكثيف ، وخط ناقل زجاجة الألومنيوم على شكل V ، ونظام التحكم في PLC ، ووحدة كبيرة من نظام قياس صلابة Rockwell. كفاءة التثبيت عالية ، وصيانة مريحة ، وإمكانية التبادل القوية لقطع الغيار.

نظام قياس صلابة روكويل. يتم إنشاء رقم معرف الشغل حسب المجموعة ، ويتم تعيين الحدود العلوية والسفلية ، ويتم الحكم على قطعة العمل تلقائيًا سواء كانت مؤهلة. يتم عرض تلك المؤهلة باللون الأخضر ، ويتم عرض تلك غير المؤهلة باللون الأحمر. هناك أيضًا جهاز إنذار مسموع ومرئي. يمكنه أيضًا تحقيق التواصل في الوقت الفعلي مع المعدات ؛ يمكن تعيين نتائج الاختبار مع وظائف مثل الإدخال والتصدير والمشاركة وفقًا لأذونات مختلفة.

2. خطة التصميم

2.1 تخطيط خطة

تخطيط الخطة الشاملة:

الشكل 1. خطة التخطيط

2.2 وصف الخطة

وفقًا لمتطلبات المشروع ، يتكون خط التفتيش من إطار Gantry ، وآلية رفع هيدروليكية متقاطعة (بما في ذلك محطة هيدروليكية) ، وآلية تحميل الصلابة والتشكيل ، وخط ناقل زجاجة الألمنيوم على شكل V ، ونظام تحكم PLC. يعتمد النظام على مغزل التحميل ويشكل خط فحص تلقائي بالكامل.

2.3 المواصفات القياسية

(1) GB/T230.1-2018 "طريقة اختبار صلابة Rockwell Rockwell"

(2) 4.1 ، 4.2 ، 4.3 ، 4.5 في GB/T230.2-2012 معيار ؛ التكرار والخطأ النسبي لاختبار الصلابة يتوافق مع الجدول 2.

(3) ISO6508-2015 مواد معدنية-Rockwell HardnessTest-الجزء 1: طريقة الاختبار Table2

(4) طريقة الاختبار القياسية ASTM E18-2017 لصياغة Rockwell للمواد المعدنية Table3

(6) JJG China National Metrology التحقق من الإجراء JJG112-2006.

2.4 معلمات الشغل

وفقًا لوصف المستخدم ، تم التخطيط لخط الاختبار ، وذلك أساسًا لاختبار زجاجات الألومنيوم.

2.4.1 نوع الشغل: زجاجات الألومنيوم

2.4.2 الوظائف الأساسية

التحميل التلقائي في العملية السابقة ، يحدد مستشعر الموضع موضع الاختبار ، وارتفاع الرفع الهيدروليكي ، والتشبث التلقائي ، والضغط التلقائي ، والقياس التلقائي ، وسقوط الأسطوانة الهيدروليكية ، والبيانات متصلة تلقائيًا بنظام MES.

2.4.3 قطر أسطوانة الغاز

نطاق المواصفات: القطر Ø80 ~ Ø300mm ، طول الجسم المستقيم 320 مم ~ 1500 مم ؛

2.4.5 وزن أسطوانة الغاز

تقريبًا؟.

2.4.6 متطلبات التفتيش

موضع التفتيش هو 1 إلى 3 نقاط على السطح العلوي من بوسار أسطوانة الألومنيوم. يجب أن يعتمد فحص أكثر من نقطة واحدة على طول الجسم المستقيم لا يقل عن 600 مم.

2.5 الوظائف الرئيسية

2.5.1 عملية الاختبار: التحميل التلقائي للعملية السابقة ، يحدد مستشعر الموضع الموضع الأول للكشف ، والرفع الهيدروليكي ، والضغط التلقائي ، والضغط التلقائي ، والقياس التلقائي ، والتسجيل التلقائي ، والخفض التلقائي لجهاز الرفع الهيدروليكي ، ويرسل جسم الخط أسطوانة الغاز خارج الأسطوانة ، والبيانات متصلة تلقائيًا إلى نظام MES.

ملاحظة: يجب التفاوض على تعريف تقييم البيانات من قبل الطرفين أو تسليمه كتابيًا.

2.5.2 النقل التلقائي لجسم الخط والحكم التلقائي للموضع.

2.5.3 الرفع التلقائي الهيدروليكي لزجاجات الألومنيوم.

2.5.4 طريقة التحميل: محرك المؤازرة يتم تحميله تلقائيًا ويحمل وتفريغ.

2.5.5 رأس الضغط: يتم تثبيت φ1.5875 بشكل منفصل.

2.5.6 وظائف البرنامج:

الواجهة الرئيسية: إعدادات النظام ، نتائج الاختبار ، الإخراج التقارير.

وظيفة القياس: يمكن أن تدرك القياس الفردي ، وقياس الدُفعات ، والاستمرار في قياس الدُفعة ، وعرض قياس الدُفعة ، وحفظ البيانات المفردة تلقائيًا ، وحفظ بيانات قياس الدُفعات تلقائيًا.

طريقة الاختبار: يمكن تعيينها ، مع وظائف تخزين وإعداد وتحميل معلمات الاختبار.

الوظائف الإضافية: إعدادات الحد العلوي والسفلي ، وإنذار الصوت المفرط في الحدود والواجهة.

وظيفة الحماية: قوة حماية الحمل الزائد ، حماية عملية الاختبار.

إدارة السلطة المقسمة: يتمتع مشغلو المستويات المختلفة بأذونات تشغيل مختلفة ، كما أن القوائم القابلة للتشغيل والمحتويات الأخرى مختلفة أيضًا. تشغيل المشغلين العاديين بسيط ومريح وسريع ؛ يضيف تشغيل المديرين محتوى التشغيل المهني ، والذي يحمي النظام بشكل فعال.

إحصائيات البيانات: متوسط القيمة ، الحد الأقصى للقيمة ، القيمة الدنيا ، التكرار والخطأ المربع ؛ نطاق المسافة البادئة ، إحصائيات بيانات OK/NG.

تخزين المعلمة اختبار: التخزين التلقائي وحفظ المسار.

★ عنوان TCP/IP ومنفذ: أدخل عنوان TCP/IP ورقم المنفذ لخادم بيانات الاستلام.

بيئة الاختبار: يمكن أن تعمل بشكل ثابت عند درجة حرارة تشغيل تبلغ 10 ℃ ~ 35 ℃ ، ويجب أن تكون البيئة المحيطة نظيفة وخالية من الاهتزاز وخالية من الغازات المسببة للتآكل.

2.6 المؤشرات الرئيسية

(1) تحميل الاختبار (KGF): 98.07n/10kgf ، 588.4n/60 kgf ، 980.7n/100 kgf ، 1471n/150 kgf

(2) دقة القوة: ± 1 ٪

(3) نطاق القياس: HRBW وفقًا للمعيار

(4) وقت التحميل F1: ≤5

(5) قابلية التكرار قيمة صلابة وخطأ مؤشر: وفقًا للمعيار.

(6) أقصى قطر العينة المسموح به (مم): ≤300

(7) طول خط ناقل زجاجة الألومنيوم المحور (م): 3.2

(8) خط نقل زجاجة الألمنيوم المحور ص (ملم/دقيقة): حتى عام 2000

(9) طاقة محرك محرك التحميل المغزل (KW): 0.75

(10) قوة التثبيت الهيدروليكية (T): ≤2

(11) تم تجهيز النظام الهيدروليكي بمجموعة من صمامات الملف اللولبي 2.2 كيلو وات 380 فولت بالإضافة إلى صمامات الضغط على الضغط ، وصمامات الخانق ، وأجهزة استشعار الضغط ، وأجهزة استشعار درجة الحرارة ، و 80 لترًا من خزان الزيت والتبريد

(12) خط الناقل الزجاجة المحور ص.

(13) الأبعاد الإجمالية (L × W × H) حول M: 2.65 × 3.16 × 2.35

(14) الوزن الأساسي للجهاز الرئيسي حول (T): 5

(15) جهد إمدادات الطاقة: AC 380V ؛ إجمالي الطاقة: 3.7 كيلو وات

2.7ومساحة لور (L × W × H) م

هذا المشروع عبارة عن نظام تشغيل مستقل ، حيث يبلغ مساحته الإجمالية حوالي 2.65 (L) × 3.16 (W) × 2.35 (H) متر. تخضع مساحة الأرضية الفعلية للتصميم النهائي. تبلغ مساحة أرضية مصدر الزيت: 0.63 × 0.5 × 0.7 ؛ تبلغ مساحة الخزانة الكهربائية (الجاهزة) حوالي: 0.75 × 0.75 × 1.4. تخضع مساحة الأرضية الفعلية للتصميم النهائي.

2.8 Beat Analysis

2.8.1 عملية التفتيش

قم بفحص φ300 × 10.6 × 1500 كمثال. سير العمل بأكمله كما يلي:

(1) يستقبل نظام PLC تلقائيًا رقم الدُفعة لنظام MES (أو يقوم بمسح رمز الاستجابة السريعة للحصول عليه).

(2) إدخال قطر الأسطوانة يدويًا وطول وعدد نقاط القياس وعدد عمليات التفتيش (3 عمليات تفتيش في 1 أو 5 عمليات تفتيش في 1) على شاشة اللمس. يقوم النظام تلقائيًا بحساب معلمات عملية تخطيط المسار.

(3) تدخل زجاجة الألومنيوم إلى خط التفتيش وتصل إلى الموضع المحدد لتحفيز مستشعر الموضع ، ويتوقف الخط.

(4) ترفع آلية الرفع الهيدروليكي تلقائيًا الشغل إلى وضع التثبيت.

(5) تكتشف آلية تحميل الصلابة تلقائيًا النقطة الأولى.

(6) كرر الخطوات (3) إلى (5) لإكمال فحص 3 نقاط.

(7) إعادة تعيين آلية الرفع الهيدروليكي تلقائيًا ، تسقط زجاجة الألومنيوم إلى خط النقل ، ويرسل الخط تلقائيًا العينة بعيدًا.

(8) يصدر النظام حكمًا عدديًا لـ OK/NG بناءً على ظروف الحكم ، ويومض ضوء الإشارة للإشارة إليه.

2.8.2 تحليل السعة

وفقًا لعملية التفتيش في 2.8.1 ، يتم فحص كل زجاجة من الألومنيوم عند نقطة واحدة على السطح العلوي من الشبار ، ومحاكاة Beat كما يلي:

(1) ينقل جسم الناقل زجاجة الألومنيوم إلى الموضع المحدد لحوالي: 8s (الدورة الإضافية T) ؛

(2) الرفع الهيدروليكي يدور حول: 3S (دورة التفتيش T) ؛

(5) تحميل وقت حركة الرأس حول: 5S (دورة التفتيش T) ؛

(6) المخطط 1 التحميل والقياس: 20s (دورة التفتيش T ، محسوبة على أنها نقطة واحدة).

ملاحظة: يستخدم المخطط 2 رأس ضغط الربيع ، والتحميل والقياس لمدة 10s (دورة التفتيش T ، محسوبة على أنها نقطة واحدة)

(7) إعادة تعيين الرفع الهيدروليكي حول: 3s (دورة التفتيش T) ؛

المخطط 1: حساب إجمالي الوقت لاختبار بنية تحميل محرك المؤازرة:

على افتراض أن أسطوانة واحدة تفحص نقطة واحدة كدورة واحدة ، فإن الأمر يستغرق: 40s. يتم حساب وقت عمل جهاز واحد في تحول واحد على مدار 8 ساعات ، والإخراج حوالي 720 قطعة.

المخطط 2: حساب إجمالي الوقت لاختبار آلية تحميل الربيع:

افترض أن دائرة أسطوانة واحدة تكتشف نقطة واحدة كدورة واحدة ، والتي تستغرق حوالي 30 ثانية. يتم حساب وقت عمل جهاز واحد في تحول واحد على أنه 8 ساعات ، والإخراج حوالي 960 قطعة.

ملاحظة: تقدير الوقت المذكور أعلاه هو فقط للرجوع إليه ، والتنفيذ المحدد يخضع للشروط الفعلية.

حساب وقت أعلاه هو الكشف 100 ٪.

2.8.3 معلومات انسيابية المعلومات

ملاحظة: يجب تأكيد تدفق المعلومات مع العميل بالتفصيل حول محتوى إدخال البيانات ومحتوى الإخراج.

(1) جزء الإدخال:

أ. إدخال معلمات الاختبار يدويًا أو يوفر النظام معلمات الاختبار ؛

ب. أو الحصول على الرقم التسلسلي للاختبار من خلال ماسحة الباركود.

(2) جزء الإخراج:

أ. إذا تم استخدام الوظائف الحالية ، يمكن للبرنامج توفير رابط لملف البيانات المحفوظ ، والذي يمكن أن يسترجعه قسم إدارة البيانات التابع للشركة.

2.9 إشعار المستخدم

2.9.1 احجز مساحة كافية لتثبيت خط اختبار صلابة Rockwell عبر الإنترنت استنادًا إلى مساحة الأرضية والتخطيط الكلي.

2.9.2 تلبية الطاقة ومصدر الهواء والإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة والظروف الأخرى التي يتطلبها خط الاختبار.

3.وصف الوظيفة الرئيسية

3.1 إطار Gantry

يتكون نظام الإطارات بشكل أساسي من قاعدة ، ومرهقة وملحقات ، وهي ملحومة وتجميعها من الفولاذ الهيكلي عالي القوة. بعد اللحام ، خضع لعلاج شيخوخة الحرارة للقضاء على إجهاد اللحام وضمان الاستقرار الهيكلي. يتم تشكيل أسطح التجميع الرئيسية في Gantry بدقة بواسطة أدوات الآلة لضمان دقة التجميع.

3.2 آلية الرفع الهيدروليكي

يتكون نظام الرفع بشكل أساسي من أسطوانة ، ومحامل خطي ، وهيكل تمشيط ، سكة دليل خطية ، وما إلى ذلك. بعد وصول أسطوانة الغاز إلى الموضع المحدد ، ترتفع الأسطوانة وترفع أسطوانة الغاز إلى السطح السفلي للثابتة لتحقيق المواقع ثلاثية الجوانب من أسطوانة الغاز ، مما يضمن أن الغازات الغازية مثبتة بشكل عام ومكلفة.

3.3 آلية تحميل الصلابة

تتضمن وحدة قياس الصلابة نظام قياس الإزاحة الرقمية بدقة تصل إلى 0.1 ميكرون ؛ يكون مستشعر القوة ، ومستشعر القوة ورأس الضغط محوريًا ، ويعمل الحمل مباشرة على المحور الرئيسي لرأس الضغط ، دون التسبب في الانحراف أو الاحتكاك أو الحمل الزائد.

يتم استخدام تقنية القياس الخطي الصريف للحصول على أعلى دقة ودقة متوفرة حاليًا. يمكن لمقعد التلامس العائم القضاء على تأثير تشوه اختبار الصلابة على نتائج القياس إلى أقصى حد. نتائج القياس دقيقة للغاية وقابلة للتكرار. يمكن استبدال رأس الضغط بسهولة وبسرعة ، ويمكن تغيير طريقة اختبار الصلابة. تعتمد عملية الاختبار بأكملها عنصر تحكم حلقة مغلقة لإدراك وظائف التحميل والتفريغ والاحتفاظ بقوة الاختبار تلقائيًا.

3.4 نظام حركة المؤازرة

يتكون نظام حركة المؤازرة بشكل أساسي من محرك مؤازرة ، ومسمار الكرة ، وسكك الشريحة ، إلخ.

3.5 خط ناقل زجاجة الألومنيوم

يتكون خط ناقل زجاجة الألومنيوم بشكل أساسي من إطار خط النقل ، ومحرك ، وزجاجة الألمنيوم المسننة المزدوجة على شكل حرف V ، وسلسلة نقل ، وما إلى ذلك. يحرك المحرك زجاجة الألومنيوم للتدوير لتحقيق نقل أسطوانة الغاز. تم تجهيز خط النقل بمجموعات متعددة من مفاتيح الكشف الكهروضوئية للكشف عن أسطوانات الغاز من مواصفات مختلفة لضمان أن أسطوانات الغاز من مواصفات مختلفة يمكن أن تتوقف بدقة في محطة القياس.

3.6 نظام التحكم العام

PLC هي منصة التحكم لخط التفتيش التلقائي. من خلال التحكم في الوحدات النمطية المختلفة ، فإنه يكمل جمع المعلمات والقياس والتعليقات والتحكم في مختلف معلمات فهرس الاختبار مثل التحكم في تحميل صلابة آلية Gantry ، ورفع الأسطوانة الهيدروليكية وإعادة تعيينها ، والتحكم في سرعة الخط ، وتخطيط المسار ، وما إلى ذلك ، وتحقيق الفحص التلقائي متعدد النقاط لقطع الغيار. تعتمد واجهة العملية على إدارة السلطة ، وواجهة المستخدم موجهة نحو المستخدم. على أساس تلبية المتطلبات الوظيفية ، يتم تنفيذ تصميمات شخصية مختلفة وفقًا للاحتياجات الفعلية للمستخدمين.

3.6.1 مقدمة لنظام التحكم في PLC

(1) إدخال قطر الأسطوانة يدويًا وطوله وعدد نقاط القياس على شاشة اللمس. في وضع التفتيش (3 عمليات تفتيش في 1 أو 5 عمليات تفتيش في 1) ، يحسب النظام تلقائيًا معلمات عملية تخطيط المسار.

(2) بعد تعيين معلمات النظام ، سيخطط النظام تلقائيًا لمسار نقطة القياس وتحميله تلقائيًا وفقًا لعملية الاختبار المحددة وطريقة الاختبار. أثناء الاختبار ، سيتم حساب سرعة التحميل تلقائيًا وفقًا لنطاق قيمة القوة ، وذلك لإجراء تحميل حلقة مغلقة على القوة المحددة لصيانة الحمل ؛

(3) قوة تحميل القيمة المحمولة. عندما تصل قيمة القوة إلى قيمة إشارة المجموعة ، يبدأ العد التنازلي. عندما يصل عدد الوقت إلى الصفر ، سيعود نظام تحميل الصلابة تلقائيًا إلى نقطة الصفر الأولية ؛

(4) إعداد السرعة لكل منصة قياس. يمكن ضبط سرعة حركة شعاع كل منصة بمرونة وفقًا للموقف ؛

(5) معايرة معلمات الكمية التناظرية. يمكن لهذه الواجهة معايرة الإزاحة وقيمة القوة والكميات التناظرية الأخرى وفقًا للعلاقة المقابلة للقيمة القياسية ؛

(6) يعرض ضوء مؤشر الحد الأدنى والخطأ بوضوح حالة كل ولاية ، مثل الضوء الأخضر عندما لا يكون هناك حد وضوء أحمر عندما يكون هناك حد ، وهناك مطالبات نصية مقابلة.

البرامج أعلاه مترابطة. بعد ملء المعلومات ، انقر لبدء الاختبار ، وسيؤدي تلقائيًا إلى إدخال حالة التحكم في البرنامج ، والطحن التلقائي ، والضغط التلقائي ، والعائد التلقائي ، والقياس التلقائي ، وتخزين البيانات ، ونقل البيانات ، إلخ.

3.6.2 واجهة PLC البشرية والآلة

الشكل 4.1معينعمليةواجهة ، للرجوع إليها

الشكل 4.2 واجهة التحكم في الحركة ، للرجوع إليها

الشكل 4.3 واجهة الإنذار

3.6.3 مراقبة الأعطال ووحدة التحكم في الحماية غير الطبيعية

يتم تضمين وحدة التحكم هذه في نظام التحكم. وهو يتألف من مستشعر القرب الخارجي ، وبطاقة اتصال I/O ووحدة الحكم الداخلي. إنه يحتوي بشكل أساسي على وظائف مثل التحقق الذاتي للنظام ، ومراقبة الموضع ، وإنذار الصدع. في حالة حدوث خلل ، يصدر نظام التحكم أمر التحكم في الإدخال/الإخراج ، ويغلق أو يتوقف عن وحدة التنفيذ المقابلة ، ويصدر رسالة خطأ. بعد إزالة الخطأ ، سيواصل إيقاع الإنتاج الأصلي أو إعادة تشغيل سير عمل جديد وفقًا لمتطلبات المستخدم.