BCNAP-I型托輥數控自動化生產線2

作者:山西顧德寶豐重工機械有限公司發布日期:2019-11-26瀏覽次數:37
BCNAP-I型托輥數控自動化生產線2

詳細介紹

一、概述

BCNAP-I型托輥數控自動化生產線(簡稱:生產線)是我公司自主研制生產的托輥生產線。

生產線的研發設計成果,分別在2011年10月23日桂林召開的“中煤勞保學會機電安全專委會帶式輸送機學組年會”、2011年12月15日山東泰安召開的“中國機械工程學會物流工程分會連續輸送專業委員會年會和六屆二次理事會”、 2012年4月13日??谂e行的“中國重型機械工業協會帶式輸送機分會年會”上進行了技術交流,得到與會專家的高度評價,認為是目前國內、****進的托輥生產線;報告編號:201214B1917499“科技查新報告”查新結論為國內首創。由其生產的旋壓工藝專利托輥,加工精度高,工藝先進,徑向圓跳動值、軸向竄動值、軸向載荷、阻力系數值均為MT821—2006標準的1/2---1/5,能滿足有關部門提出的“十二五”期間,高速大運量帶式輸送機的托輥配套。

本生產線是公司企業研發中心,經過4年,開發出的完全自主知識產權成果。核心技術為4臺專用數控自動化加工中心,18項專有工藝,3項專利技術和正在申報的31項專利技術。

實現了從原材料到數控加工、噴涂烘干、數控壓裝、在線檢測、產成品裝箱的全過程自動化,是目前業內自動化程度****的生產線;班用工5人,班產量1000標準支,3班制時,年產量為110萬支,產量是現有普通設備的8倍,效率是16倍;1條生產線內,包括4臺加工托輥輥皮、托輥軸的數控自動化加工中心,1條自動化噴涂烘干線,2臺五自由度機械手,5項中心控制機房、西門子S7-300主站等電氣工程,16項輔助設備。

生產線具有現場操控和遠方操控功能。遠方操控能完成控制、監視、監測、編程、生產統計等人機對話功能。

二、 主要技術特點

BCNAP-I托輥數控自動化生產線自動化程度高、生產效率高、產量大、操作及調試方便,質量可靠,生產線短、整線操作人員少,勞動強度低,節能環保,是目前國內先進的托輥制造生產線,具有以下創新點:

1、 高精度。生產線的生產工藝有獨到的創新:(1)托輥軸加工中心采用數控技術,生產出的成品軸精度為±0.02;(2)采用了數控定位技術,使托輥輥皮與托輥軸的軸向對稱度大為提高,精度高于標準;(3)增加了輥皮除銹校圓環節,使托輥的圓徑向跳動量降到了0.15,比標準提高了3-5倍。

2、 托輥軸承座與輥皮連接采用旋壓法代替焊接法(專利)耗能低,環保,工藝先進。

3、 托輥管皮半自動立式內壁噴砂機采用特殊的機構和方法解決了定尺6m以上鋼管內壁噴砂技術,為鋼管內壁噴涂打好了基礎(專利)。

4、 托輥管皮半自動臥式內壁瞬間固化噴涂機,采用特殊的機構和方法解決了鋼管內壁噴涂技術(專利),有效解決了鋼管內壁防腐、內壁粉塵與軸承腔的內呼吸污染軸承潤滑脂,延長了托輥的使用壽命。

5、 輥皮數控加工中心的主要技術特點:(1) 3工位4點式平移機械手。(2)輥皮鏜孔采用多刃式成型鏜孔刀(專利),(3)用旋壓工藝將軸承座與管子鉚壓連接在一起的技術(專利), (4)多刀式輥皮表面同心校圓加工工藝(專利),

6、 旋轉式雙頭6工位托輥軸數控加工中心把現有系列各種形式的托輥軸,包括打磨毛刺一次加工完成,實現了托輥軸加工的數控及自動化。

7、 工效高、質量好,經濟效益顯著。由于工效提高,質量的提升,與目前其它廠家用傳統設備加工的托輥產品相比,公司同型產品,經過測試分析,每支托輥可降低生產成本5元,品質提升后的優質溢價,每只可提高10元以上。若每條生產線按年產110萬支托輥產能計算,每年同比其它廠家,可增收1650萬元的經濟收益;經濟效益十分顯著。

8、 自動化輥皮涂裝線,采用自動噴涂工藝,降低了勞動強度,提高了功效,提高了外表美觀度,冷卻時的熱量又轉為采暖及生活用熱水,節約了能源。輥皮表面噴塑由5自由度機械手,配合懸掛輸送鏈,完成輥皮的自動上下線;懸掛輸送鏈上設有自夾緊式專用吊具(專利)。

9、 自動穿軸裝配機,采用自動穿軸方法(專利)代替手工穿軸,長徑比i=0.0022 ,【計算公式:i=(D-d)/ L ,D為孔徑mm,d為軸徑mm,L為軸長mm】據調查,此方法是行業首創,節約人工、提高功效8倍,實現了自動化。

10、 雙頭旋轉式6工位數控托輥壓裝中心,采用雙頭旋轉式6工位數控壓裝機構,巧妙的解決了壓裝內外密封、軸承和注油,特別是解決了難以自動壓裝的軸用彈性擋圈。

11、 生產線計算機集中控制特點:采用性價比較高的西門子S7-300PLC為主站、臺達PLC為從站,采用PROTIBUS總線、MPI協議、服務器、數據采集卡及西門子組態軟件和以太網等先進的計算機管理技術,使整個BCNAP-I型托輥數控自動化生產線運行管理變得更為方便和直觀。

三、 組成

生產線主要由系統集成軟件及設施、2臺UX-001型輥皮加工中心、1臺UX-101型托輥軸加工中心、1臺UX-201型托輥壓裝中心、1條自動化涂裝線組成,輔助設施有2臺5自由度機械手、3條輸送線、1臺去毛刺機、1臺在線檢測機、料槽及成品箱組成。詳見布置圖:

BCNAP-I托輥數控自動化生產線布置圖

1、 UX-001托輥輥皮加工中心

UX-001托輥輥皮加工中心是由:儲管架、切斷部件、雙端面成型刀鏜孔部件、吹屑部件、旋壓部件、輥皮調圓部件、三點式機械手部件、電氣部件、氣動部件、液壓部件,共十大部件組合而成。自動控制主要由:PLC、觸摸屏、數控伺服和系統軟件構成。輥皮的生產周期≦1分鐘,一個周期內,系統軟件運行9000步。

輥皮加工中心的運動導軌采用先進的滾動直線導軌,提高加工中心的精度和壽命。為了進一步加工中心的精度,加工中心的位置傳動機構由:閉環控制的伺服電機帶動高精度的滾珠絲杠完成觸摸屏設定的位置。實現了四工位自動聯動加工。

UX-001托輥輥皮加工中心將目前托輥輥皮加工的三個獨立工序及設備集約為一個中心,實現了上料和輥皮流轉環節的自動化,完成了切管、鏜孔、把軸承座旋壓到管體、輥皮調圓除銹。班產能500支。操作人員由原來的3人以上,減少到了1人,由半機械化實現了全自動化,降低了人工費,提高了生產效率。更主要的優點是把產品的質量控制,由操作人員的技能掌控,轉化成了由設備及程序來,提高了產品的優質率。在此基礎上,增加了輥皮除銹校圓環節,使托輥圓徑向跳動量降到了0.15,比標準提高了3-5倍。

2、 UX-101型托輥軸加工中心

UX-101型托輥軸加工中心實現了托輥軸加工的數控及自動化。目前國內托輥軸的加工是由4****立設備加工,分別由4人操控,班產量250支左右,效率低下,加工精度低。本加工中心由1人操控或遠程電腦操控,每分鐘可生產2支以上成品軸,班產量≧1000支,產能是常規設備的4倍左右,生產效率是16倍左右。

UX-101型托輥軸加工中心采用數控技術,生產出的成品軸精度為±0.02。由于加工精度高,批量一致性高,為設計和制造高速大運量帶式輸送機,提供了托輥軸加工裝備。

UX-101型托輥軸加工中心較常規生產法,增加了毛刺自動打磨環節,避免了托輥裝配時將毛刺帶入軸承內,提高了托輥質量。

3、 UX-201型托輥壓裝中心

UX-201型托輥壓裝中心由3部分組成:料倉、輥皮和托輥軸穿合部、軸承密封等7工位壓裝部。

產能:1分鐘產出2支以上成品托輥,班產量≧1000支。

軸承,密封等配件,均實現自動喂料;工件在各工位之間的流轉,由平移機械手轉運。

BCNAP-I托輥數控自動化生產線由33臺/套設備和軟件組成,設備裝機容量345.1kW,見表1


BCNAP-I托輥數控自動化生產線配置表    1

序號

      

型 號

規 格

數量

單位

功率

kw

備注

單機

總量


1

托輥輥皮

加工中心

UX001

2

22.5

45

專利4

2

托輥軸加工中心

UX101

1

78

78

旋轉式自動六工位(專利3項)

3

托輥壓裝中心

UX201

1

16

16

雙頭旋轉式自動六工位          (專利2項)

4

自動穿軸裝配機

UX201-1

1

8

8

專利1

5

五自由度機械手(中型)

GDJXS-1.5-10A

2

5

10

公司制造

6

1號輥皮輸送機

300X6000

1

3

3

公司制造

7

2號輥皮輸送機

300X5000

1

1.5

1.5

公司制造

8

3號托輥輸送機

300X4000

1

1.5

1.5

公司制造

9

4號托輥輸送機

800X6000

1

3

3

公司制造

10

自動噴塑機

GDJXS2-05-01A

1

5.5

5.5

外購

11

塑粉回收機

FVB-KL

1

5.5

5.5

外購

12

吊掛式輸送鏈

加熱隧道爐

GD XT300X50MA

1

90

90

專利2

13

吊掛式輸送鏈輥皮冷卻隧道

GD XT300X30MA

1

7.5

7.5

專利2

14

熱交換器

GDRFJH1500

1


0

外購

15

在線自動托輥   檢測機

ZJC-01

1

3

3

1

16

托輥成品箱

DB-01

1

0

0

1

17

托輥成型鏜孔

刀刃磨機

MG6065B

1

0.55

0.55

外購

18

旋壓成型模具

專用磨床

GDMGA

1

3

3

1

19

SW-2.5/8

空氣壓縮機

L=2.5M3  P=0.8 Mpa

1

22

22

外購

20

儲氣罐

5M3/1.0Mpa

1


0

外購

21

托輥輥皮半自動

立式內壁噴砂機

GDBLPS    L=18M

1

15

15

專利2

22

托輥輥皮半自動

臥式內壁瞬間

固化噴塑機

GDBWPGS    L=18M

1

12

12

專利2

23

中心控制機房

3M*4M*2M

1


0

外協

24

計算機、服務器、數據采集等機房設備


1

5

5

外購

25

西門子S7-300主站

S7-300

1

2

2

外購

26

西門子組態軟件

Wince

6


0

外購

27

其它輔助設施


1

8

8

外協


小計


33

/


345.1


四、 工藝過程

1、托輥輥皮毛坯前處理:

(1) 托輥輥皮半自動立式內壁噴砂機。

(2)托輥輥皮半自動臥式內壁瞬間固化噴涂機。

2、1、2號托輥輥皮自動加工中心:

(1)托輥輥皮毛坯儲料架。

(2)托輥輥皮伺服電機定尺送料。

(3)輥皮定尺切斷。

(4)輥皮兩端鏜孔。

(5)輥皮內孔吹削。

(6)兩端旋壓軸承座及左右軸承座自動上料倉。

(7)多刀加工輥皮外徑。

(8)四點式三工位平移機械手送至1號輥皮輸送機。

3、托輥輥皮自動涂裝線:

(1)1號輥皮輸送機。

(2)輥皮數量緩存。

(3) 1號五自由度機械手送托輥到噴涂機及自動裝卡。

(4)自動噴涂及回收。

(5)吊掛式輸送鏈加熱隧道爐:1)電子溫度控制 、 2)電加熱系統或其它方式加熱。

(6)吊掛式輸送鏈輥皮冷卻隧道。

(7)1號五自由度機械手送托輥下線。

(8)2號輥皮輸送機運送輥皮至托輥自動穿軸裝配機。

4、托輥軸自動加工中心:

(1)托輥精拉軸毛坯儲料架。

(2)托輥精拉軸伺服電機定尺送料。

(3)六工位旋轉雙頭加工:1)精拉軸定尺切斷、2)雙頭銑槽、3)雙頭銑平面、4)雙頭鉆中心孔、5)雙頭車槽倒角、6)雙頭鉆孔。7)雙頭自動打磨毛刺,送托輥軸至托輥自動穿軸裝配機(根據產品要求,7道工藝可方便選擇)。

5、自動穿軸裝配機

(1)2號輥皮輸送機送輥皮到數量緩存槽。

(2)托輥軸成品送托輥軸數量緩存槽。

(3) 四點式反轉機械手。

(4)自動托輥輥皮/軸裝配機。

(5)平移機械手至托輥自動壓裝中心。

6、托輥自動壓裝中心:

(1)伺服電機軸、輥皮定位。

(2)壓裝內密封。

(3)壓裝軸承。

(4)軸承注油。

(5)壓裝外密封。

(6)壓裝軸擋圈。

(7)平移機械手送托輥至3號托輥輸送機。

7、自動托輥檢驗機:

(1) 3號托輥輸送機送托輥至2號五自由度機械手。

(2) 2號五自由度機械手送托輥至自動托輥檢驗機;或2號五自由度機械手送托輥至4號托輥輸送機(裝箱)。

8、自動托輥檢驗機內容如下:

(1)自動托輥不同軸度檢測;

(2)自動托輥阻力檢測;

(3)自動托輥軸向竄動檢測。


關鍵詞:
   緩沖托輥,緩沖托輥用于帶式輸送機受料處減緩落料對輸送帶的沖擊,主要針對洗煤廠、焦化廠、化工廠等腐蝕性環境而研制的一類托輥,它本身具有的韌性是普通金屬的10倍以上,壽命為傳統柱鞋的五倍,耐腐蝕阻燃,抗靜電,自重輕等特點,廣泛用于礦山開采。托輥輥體專用的高分子材料,其機械性能類似于青銅,具有很好的耐磨性,而且具有良好的自潤滑性能,不傷皮帶。 緩沖托輥防腐性能優越。輥體及密封件都用高分子材料制作,耐腐蝕。在腐蝕性場合使用,使用壽命可達到普通托輥的5倍以上?! 【彌_托輥重量輕,旋轉慣性小。托輥專用高分子材料重量輕,比重是鋼材的七分之一,用這種材料制成的托輥,重量是普通托輥的二分之一左右,旋轉慣性小,托輥與皮帶之間的摩擦小?! 【彌_托輥安裝在輸送機受料段的下方,減小落料時物料對輸送帶的沖擊,以廷長輸送帶的使用壽命.緩沖托輥的間距一般100-600毫米?! 【彌_托輥在安裝方面一是提高安裝的密度;二是經常檢查,及時更換損壞的托輥。對于落料落差較大的輸送帶建議安裝緩沖鎖氣器,將緩沖托輥用緩沖床代替。在選購方面根據緩沖托輥的特點提出一下幾點注意事項:托輥徑向跳動量、托輥靈活度、軸向竄動量、托輥防塵性能、防水性能、托輥軸向承載性能、托輥抗沖擊性能等?! 。?)緩沖托輥溫度保護  帶式輸送機滾筒與皮帶摩擦使其溫度超限時,緊貼滾筒安裝的檢測裝置發出超溫信號,接收機收到信號后,經3s 延時,使執行部分動作,切斷電動機供電,輸送機自動停轉,起到溫度保護作用?! 。?)托輥組速度保護  若輸送機發生故障,如電動機燒毀、機械傳動部分損壞、皮帶或鏈子拉斷、皮帶打滑等,安裝在輸送機被動機件上的事故傳感器SG中的磁控開關不能閉合或不能按正常速度閉合這時控制系統將按反時限特性經一定延時后,速度保護電路起作用,使執行部分動作,切斷電動機供電,以避免事故擴大?! 。?)緩沖托輥煤倉煤位保護  煤倉中設高低兩個煤位電極,煤倉由于無空車不能放煤時,煤位將逐步升高,當煤位上升到高位電極時,煤位保護動作,從首臺皮帶輸送機開始,各臺輸送機因機尾堆煤依次停車。 SGSQZ-Ⅰ型托輥軸毛刺雙端打磨專用自動機床 集中注脂托輥組 SGZ-Ⅱ托輥軸雙頭鉆床 SGZ-Ⅰ托輥軸雙頭鉆床 UX002托輥軸加工中心 SGT-159Ⅰ型托輥管數控鏜孔機床 TSZX-1托輥軸數控自動化生產線 SGY-Ⅰ型托輥壓裝數控機床 BCNAP-I型托輥數控自動化生產線2 逆止托輥
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