Система автоматизации подачи заготовок в гидравлический пресс

В данном курсовом проекте на основании заданных технологических требований проектируется система автоматизации подачи заготовок в гидравлический пресс.

Расчет системы автоматизации производится следующим образом:

Описание технологического процесса;

Разработка алгоритма работы автоматизации;

Выбор элементной базы автоматизации и преобразователей технологической информации;

Разработка функциональной схемы автоматизации;

Разработка принципиально электрической схемы автоматизации;

Разработка программного обеспечения системы автоматизации

В настоящие время на многих предприятиях в различных сферах деятельности решается вопрос об автоматизации технологического процесса. Это связано с увеличением качества и производительности продукции, а также увеличить эффективность труда.

В данном курсовом проекте используется одна из известных иностранных разработок: контроллер CPM2A-30CDT-D, для автоматизации транспортировочного устройства подачи заготовок в гидравлический пресс, с использованием сенсорной панели оператора OMRON NT 21.

В системе применяются оптические бесконтактные выключатели типа ВО XF4-31-P-1500-250-инд-3В. Для привода рольганга, заслонки и привода толкателя применяем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Для обеспечения питания датчиков применен блок питания постоянного тока с выходным напряжением 24В. В системе также предусмотрено выявление аварийной ситуации с последующей индикацией и звуковым сигналом.

Также система позволяет упростить работу оператора, сократить время на поиски неисправностей и сокращение обслуживающего персонала. Это достигается за счет использования программируемого контроллера CPM2A-30CDT-D и работоспособности систем без участия оператора.

1.ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗАЦИИ

Необходимо выполнить автоматизацию подачи заготовок. Типовой технологический процесс штамповки состоит из следующих операций: нагрев, предварительная штамповка, обрезка заусенца, травление, зачистка дефектов, нагрев, окончательная штамповка, обрезка заусенца, правка, старение, травление контроль качества, сдача готового изделия. Заготовки перед штамповкой нагревают до температуры 400-460⁰С в предварительно разогретых конвейерных электропечах или в газовых печах конвейерного типа. В качестве технологической смазки рабочих поверхностей штампа и заготовки используют смесь графита с маслом Вапор-Т или с веретенным маслом в соотношении 1:2. Входящую в технологический процесс штамповки операцию обрезки заусенцев осуществляют в основном на ленточных пилах. Операции травления и последующей зачистки вызваны проникновением в тело поковки графита и остатков масла. Травление проводят в 25%-ном щелочном растворе с последующим осветлением в 15%-ном растворе азотной кислоты и промывкой. После окончательной штамповки и обрезки заусенца поковки подвергают отжигу или закалке в электропечах закаливания, а затем старению по определенному режиму в зависимости от типа алюминиевого сплава.

На рис. 1.1 представлен штамп последовательного действия для изготовления крупной пустотелой поковки. К формообразующим деталям этого штампа относят матрицу 1, формирующий пуансон 2, матрицу 3 и пуансон 4 для выдавливания, выталкиватель 5, протяжной пуансон 6 и вытяжные кольца 7. Матрицы и кольца обычно размещают в литом корпусе 8, установленном на столе пресса 9, а пуансоны крепят к ползуну пресса 10. Матрицы и пуансоны крупных штампов такого типа оборудуют средствами охлаждения.

Перед штамповкой производят подогрев штампов с регламентированной скоростью во избежание возникновения термических напряжений. Время подогрева крупных штампов гидравлических прессов, имеющих массу до 15 т, достигает 6-8 ч.

1.2 Толкатель приводится в движение электродвигателем мощностью 3кВт через редуктор и реечную шестерню. Для привода механизма рольганга и заслонки требуется электродвигатели мощностью соответственно 1,5 и 1,0 кВт.

Темп работы 1 заготовка в минуту. 

1.3 Система автоматизации должна обеспечивать следующие функции:

- для толкателя задавать работу в автоматическом и ручном режимах и обеспечивать реверс;

- для рольганга задавать работу в автоматическом и ручном режимах и обеспечивать реверс;

- для заслонки закрытия задавать работу в автоматическом и ручном режимах и обеспечивать реверс;

- работу в автоматическом режиме отдельных элементов схемы автоматизации обеспечивать при сигнале готовности соответственных агрегатов и при исправных состояниях датчиков;

Функция оператора: подача питания на все элементы системы и выбора режима работы «Автоматический»

Затем оператор оценивает ситуацию, и если есть возможность начать работу в автоматическом режиме, запускает систему в работу.

Если ситуация не позволяет начать работу в автоматическом режиме, он должен привести оборудование в ручном режиме к тому состоянию, из которого система может быть выведена в автоматический режим работы.

При ручном управлении оператор может включать любой из механизмов, при работе же в автоматическом режиме система работает согласно вышеописанной последовательности.

8 источников