Автоматичне рішення для випрямлення сталевих валів і прутів

У сталевих валів і циліндричних стрижневих деталей після термічної обробки може виникнути дугове та радіальне биття, точіння, шліфування, зберігання або транспортування. Коли заготовка містить кілька діаметрів, проблема виправлення полягає не просто в тому, щоб «зробити планку прямою»: машина повинна обертати деталь на узгодженій точці, вимірювати лише затверджені діаметри, виберіть одну або кілька безпечних точок корекції та захистіть вказану поверхню.

Це запропоноване рішення базується на 25 сталь або еквівалентний матеріал, твердість HB 241–302, довжини від 183 до 720 мм і вимірювання діаметрів від 14 до 23.5 мм. Клієнт фіксує максимальне вхідне вичерпання 0.5 мм і цільове биття по зовнішньому діаметру 0.2 мм, з 1–5 точками випрямлення. Це вхідні дані проекту, і їх необхідно співвіднести з кресленням, дані, позиції вимірювання та випробування репрезентативних зразків, перш ніж вони стануть гарантією приймання машини.

Automatic straightening machine with a batch of cylindrical steel shaft or bar stock

Сталевий вал / Бар і вимоги до проекту

Дані замовника розрізняють вимірювальні та немірні діаметри, що вказує на проблему перевірки обертового валу/биття, а не на просту перевірку лінійкою на всю довжину. Остаточний креслення має ідентифікувати функціональну базу, точні вимірювальні діаметри та елементи, які можна використовувати для підтримки, обертання і натискання.

Загальнодоступне відео про проект називається машиною для правки труб і показує, як партія циліндричного матеріалу надходить на багатоточкову вимірювальну/пресову станцію. Тому що чітко не видно торця, кадри не доводять, чи це частини суцільні бруски чи порожнисті труби, це також не доводить, що вони є заявленими 25 сталеві заготовки. Таким чином, у цій статті використовується специфікація замовника для визначення пропозиції щодо сталевого валу/стержня, а відео використовується лише як доказ загальної концепції автоматизації циліндричного заготовки..

Пункт проектуВведення клієнта / Статус
ЗаготовкаСталевий вал / циліндрична стрижнева деталь; остаточна заявка буде підтверджена
матеріал25 сталь або еквівалент; потрібен точний стандарт і сертифікат
Шорсткість поверхніРа 1.25 мкм
ТвердістьHB 241–302
Максимальне вхідне биття0.5 мм введення клієнта
Цільове биття OD0.2 мм на вимогу замовника; дату і метод вимірювання, які необхідно підтвердити
Вимірювання діаметра14.0–23,5 мм
Інший діаметр14.0–28,5 мм
Довжина183–720 мм
Позиції випрямлення1–5 введення клієнта; потрібне визначення точки вимірювання/поправки
Пропонований методАвтоматичне обертове вимірювання з точковим пресуванням і повним повторним вимірюванням

Радіальне биття визначається датумом

Радіальне биття - це різниця між максимальним і мінімальним показаннями датчика під час обертання деталі навколо визначеної осі. Якщо вал спирається на центри, два журнали, ролики або інша пара діаметрів, кожна установка може дати різний результат. The customer's 0.2 Таким чином, мішень у мм повинна бути з’єднана з тією самою базою, яка використовувалася під час остаточної перевірки.

Прямолінійність і биття пов’язані, але не взаємозамінні. Пряма поверхня все ще може мати биття, якщо базова точка є ексцентричною, і очевидно прийнятне биття в одному діаметрі може приховати вигин в іншому осьовому положенні. Рецепт машини повинен визначати кожну необхідну точку вимірювання, його діаметр, допустима дуга контакту зонда та допустима межа.

Елемент керуванняНеобхідне визначення
ДатаЦентри, вибрані цапфи або задані опорні діаметри
Вимірювання діаметрівТочні позиції в межах зазначеного діапазону 14–23,5 мм
Вхідний лімітМаксимум 0.5 мм біття; підтвердити, чи це стосується кожної точки
Остаточна ціль0.2 мм зовнішнього биття; вимога замовника, ще не прийнятий результат
Позиції випрямлення1–5 затверджених зон осьового пресу; не є автоматично ідентичними точкам вимірювання
Стан поверхніРа 1.25 мкм і дозволені площі контакту з опорою/зондом/пресом
Остаточна перевіркаТа сама логіка даних, метод ротації та фільтрація за узгодженим показником клієнта

Чому цю сімейство валів і шин важко випрямити

Довжина змінюється майже в чотири рази, а оболонка діаметра включає як вимірювальні, так і невимірювальні ділянки. А 720 мм деталь меншого діаметру є набагато більш гнучкою, ніж коротка деталь найбільшого діаметру. Один фіксований опорний проміжок або хід преса не може надійно охопити сім'ю.

Варіація твердості від HB 241 до 302 також змінює пружинну віддачу та величину постійної корекції, створеної тим самим ходом. Ра 1.25 мкм поверхні не повинно бути неприпустимих подряпин зонда, знаки підтримки або відбитки преси. Якщо частина містить плечі, канавки, хрестоподібні отвори, потоки або інші переходи, не зазначені в поточних даних, вони можуть створювати концентрацію напруги та додаткові зони без пресу.

Виклик, пов’язаний із заготовкоюРизикНеобхідний контроль
183– діапазон довжини 720 ммНеправильний діапазон підтримки та нестабільна відповідьСпецифічні для моделі позиції підтримки та рецепти
Вимірювальні проти невимірювальних діаметрівЗонд на неправильній поверхні або невідповідність данихВизначення точки вимірювання та переміщення датчика на основі креслення
Діапазон твердості HB 241–302Змінна пружина, надмірне виправлення або ризик тріщинАдаптивний інсульт, консервативні обмеження та перевірка партії/зразка
Ра 1.25 мкм поверхніКонтактні сліди або шуми вимірюванняЧисті контурні опори, відповідне зусилля зонда та затверджені зони контакту
1–5 позицій корекціїОдне натискання змінює сусідні точкиВимірювання повної довжини та перевірена послідовність корекції
Можливі переходи розділівЛокальна концентрація напругиЗони без натискання та відповідна геометрія пуансона/підтримки
Заявка на заміну конкурентаНепідтверджена заява про еквівалентність або цінуТест того самого зразка з узгодженими критеріями прийнятності

Рекомендований метод випрямлення

Автоматичне точкове пресування є кращим початковим методом, оскільки деталь вимірюється радіальним биттям у кількох можливих осьових місцях. Система обертає вал, визначає величину вигину та кутовий напрямок, розташовує заготовку або прес у затвердженій точці корекції, застосовує контрольоване надмірне згинання, а потім повторює повне вимірювання.

Безперервний рулонний випрямляч може бути доцільним, якщо кінцева заготовка є стрижнем постійного діаметра з розподіленою кривизною та вимогою до пропускної здатності, яка сприяє обробці через подачу.. Менш підходить, коли деталь має кілька діаметрів, захищених готових поверхонь або певних 1–5 зон пресування. Якщо фактична частина є порожнистою трубою, а не суцільним валом/стрижнем, товщина стінки, Перед вибором методу потрібно додати внутрішній діаметр і межі згортання/овальності.

Пропонований процес автоматичного випрямлення

Відповідне 16-секундне відео демонструє циліндричний матеріал на лотку для подачі та компактну станцію з кількома опорами, вимірювальні компоненти та вертикальна прес-головка. Він демонструє концепцію матеріального потоку та станції, але він не перевіряє матеріал заготовки, суцільна/порожниста конструкція, 0.5-до-0.2 результат мм, Діапазон HB, час циклу або остаточна конфігурація проекту.

КрокпроцесІнженерне призначення
1Ідентифікація деталей і вибір рецептаДовжина матчу, діаметри, дані, точки і межі
2Годівля та розведенняПередайте одну циліндричну частину без подряпин або подвійної подачі
3Позиціонування бази даних і обертанняВстановіть повторювану вісь для вимірювання биття
4Початкове багатоточкове вимірюванняЗаписуйте вхідне биття на кожному необхідному діаметрі
5Перевірка сигналу та розрахунок вигинуВідокремте справжній вигин від шорсткості, ексцентриситет або особливі ефекти
6Точкове та кутове позиціонуванняВирівняйте одну із затверджених 1–5 зон натискання на шток
7Контрольоване надмірне згинанняКомпенсуйте пружинну віддачу в межах сили/ходу
8Повне перевимірюванняОцініть усі бали після кожного виправлення
9Адаптивна корекція або рішення NOKПродовжуйте лише всередині перевіреного вікна процесу
10Остаточне сортування та запис данихВідокремте частини OK/NOK і збережіть необхідні значення якості

Годування та контроль моделі

Піднос або журнал можуть представляти циліндричні частини для станції. Напрямні рейки, роздільники та контактні матеріали повинні покривати оболонку діаметром 14–28,5 мм без застрягання, змішування двох частин або пошкодження Ra 1.25 мкм поверхні. Змішані моделі вимагають перевірки рецепта через ідентифікатор частини, перевірка довжини, перевірка діаметра або еквівалентний метод «poka-yoke»..

Cylindrical steel stock arranged in the feeding tray of a straightening machine

Відео не доводить, що показаний лоток покриває кожну зазначену довжину та діаметр. Остаточна система живлення повинна бути перевірена з використанням найкоротшої, найдовший, найменший і найбільший дійсні варіанти.

Багатоточкове обертання та вимірювання

Деталь обертається за узгодженою точкою відліку, тоді як контактні зонди або лазерні датчики збирають биття на заданих вимірювальних діаметрах. Сила зонду, Діапазон датчика та фільтрація повинні бути обрані для поверхні та швидкості обертання. Шорсткість поверхні, помилку круглості або забруднення не можна помилково сприймати як вигин вала.

Multi-point measuring and press station for cylindrical shaft or bar stock

Позиції випрямлення 1–5 слід наносити окремо від точок вимірювання. Зонд може вимірювати функціональний журнал, тоді як найбезпечніше місце преса знаходиться на сусідньому, сильніший розділ. Контролер повинен використовувати зв’язок малювання між цими точками, а не припускати, що кожен виміряний максимум можна натиснути безпосередньо.

Розрахунок згину та контрольований перегин

Контроль визначає домінуючий вектор вигину та вибирає послідовність корекції. Надмірне згинання переміщує деталь за межі бажаного кінцевого положення, тому пружна пружина повертає її ближче до мети. Початкові межі інсульту повинні бути консервативними, особливо біля НВ 302 кінець діапазону матеріалів, і уточнено з виміряної відповіді репрезентативних зразків.

Де доступне вимірювання сили, поведінка сила/переміщення може забезпечити додаткову межу аномальної реакції. Система має зупинитися, якщо відповідь суттєво відрізняється від перевіреного рецепту, досягнуто максимального значення корекції або деталі не вдається безпечно сходитися.

Повне повторне вимірювання та остаточне рішення

Після кожної дії преси, всі необхідні точки вимірювання перевіряються знову на тій самій базі. Локального покращення недостатньо, якщо інший діаметр виходить за межі допуску. Остаточне рішення OK вимагає повного набору зазначених пунктів, щоб відповідати критерію клієнта.

Записи про якість можуть містити ідентифікатор моделі, вхідний і кінцевий вихід, результати вимірювань, корекція позицій/кол, варіант рецепта та остаточна класифікація. The scope should match the customer's traceability requirement rather than adding data fields that will not be used.

Заміна існуючого обладнання: Використовуйте контрольований тест

Замовник оцінює альтернативу існуючому обладнанню для рихтування. Технічно необґрунтовано заявляти про однакову продуктивність або фіксоване зниження ціни на дві третини без порівняння однакових деталей, метод вимірювання, сфера автоматизації, підтримка інструментів і життєвого циклу.

Еталонний елементОбов'язкове порівняння
Набір заготовокТакий же найкоротший/найдовший, найменші/найбільші та найгірші зразки
Дата і калібрТака ж підтримка, обертання, зонди та приймальний розрахунок
якістьОстаточне биття в кожній необхідній точці; стан поверхні та тріщини
процесПідрахунок поправок, час циклу, повторюваність і курс NOK
ЗмінаІнструменти, рецепт і час оператора для всіх моделей
автоматизаціяГодування, сортування, відстеження та інтерфейси заводу включені в обидва обсяги
Вартість володінняОбладнання, оснащення, установка, навчання, обслуговування, запасні частини та припущення про простої
ПрийняттяПисьмові критерії FAT/SAT, а не непідтримувана загальна заява про еквівалентність

Рекомендована конфігурація клітинки

МодульЗапропонована вимогаНавіщо це потрібно
Концепція машиниАвтоматична прес-випрямляюча камера з обертовою точкоюКорекція замкнутого контуру для багатоточкового биття валу
Заготовка КонвертДовжина 183–720 мм; зовнішній діаметр 14–23,5 мм; інші OD до 28.5 ммОхоплює вказане сімейство проектів, підлягає перегляду креслень
Вимірювальна системаБагатоточковий контакт або лазерне вимірювання биттяДата матчу, вимоги до поверхні та ходу датчика
Обертання / ДатаЦентри, ролики або опори цапф, вибрані за кресленнямПовторюване вимірювання кутового вигину
Випрямляючий блокСерво/електромеханічний/гідравлічний прес з тонким керуванням за розміромУправління відкиданням через HB 241–302
Опори та ударРегульована, контурний, поверхнево-захисний інструментОхоплює діапазон довжини/діаметра та захищає Ra 1.25 мкм поверхні
Стратегія контролюрецепти, вектор вигину, обмеження адаптивного ходу та жорсткої ітераціїВиправте 1–5 точок без неконтрольованого повторного натискання
ГодуванняПіднос, магазин або ручне завантаження на основі валідованого такту та суміші деталейВідповідність виробничому потоку, не припускаючи непідтримуваної автоматизації
Дані про якістьРезультати до/після та історія виправлень за потребиБенчмаркінг, приймання та відстеження
БезпекаОхорона, блокування, сигналізація про перевантаження та ненормальне вимірюванняЗахистити оператора, частина та інструмент

Перевірка проекту перед остаточною пропозицією

Репрезентативні зразки повинні охоплювати мінімальну та максимальну довжину, всі варіанти вимірювання діаметра, нормальний і максимальний вхідний бік, HB 241 і HB 302 матеріальні умови, кожна відповідна партія термічної обробки та всі переходи секцій. Звіт про випробування повинен фіксувати дані, кожній точці вимірювання, вхідне значення, корекція позиції/ліч, остаточне значення, стан поверхні та час циклу.

The customer's inspection gauge and the machine should be correlated before the 0.2 значення в мм стає гарантією приймання. Якщо фактична заготовка порожниста або містить приховані елементи, не показані в поточних даних, аналіз креслення та зразка повинен переглянути інструменти та оцінку ризику перед остаточним вибором машини.

Інформація, необхідна для пропозиції щодо випрямлення сталевого вала та прутка

Будь ласка, надайте остаточну назву заготовки та застосування, малювання, стандарт на матеріал і сертифікат, твердість і стадія термічної обробки, усі діаметри та положення елементів, центральні отвори/цапфи, розподіл вхідного бігу, цілі в кожній точці вимірювання, нульовий і вимірювальний метод, затверджені зони підтримки/преси, Вимоги до захисту поверхні, цільова ставка, річний обсяг, напрямок завантаження та репрезентативні зразки частин.

Ці вхідні дані дозволяють групі розробників підтвердити, чи є деталь цільним валом/стержнем чи порожнистою трубою, вибрати спосіб вимірювання та випрямлення, розмір сили/ходу та інструменту, і створити об’єктивний еталон FAT/SAT.

FAQ

Є мішенню 0.2 мм прямолінійність або радіальне биття?

Вхідний струм називається биттям за зовнішнім діаметром. Креслення повинно підтверджувати дані, вимірювання положень і метод обертання. Це не слід переписувати як прямолінійність без цих доказів.

Чи може машина зменшити максимальне биття від 0.5 до 0.2 мм?

Це мета проекту, ще не перевірений результат. Здійсненність залежить від бази даних, геометрія, твердість, розподіл вигинів, затверджені зони корекції та реакція тесту на зразок.

Чи може одна машина обробляти довжину від 183 до 720 мм?

Потенційно, якщо підтримка подорожує, позиції вимірювання, вісь преса, система годівлі та рецепти охоплюють повний спектр. Варіанти кінцевих точок повинні бути включені в перевірку.

Як Ра 1.25 мкм захищена поверхня?

Рішення використовує опори з чистими контурами, контрольована сила зонду та затверджені кресленнями зони контакту/натискання. Перевірка поверхні залишається частиною плану приймання зразків.

Чому важливі 1–5 точок випрямлення?

Вони вказують на те, що для різних моделей або профілів згину можуть знадобитися різні місця корекції. Машина повинна повторно вимірювати всі контрольовані діаметри після кожної корекції, оскільки покращення однієї точки може змінити іншу.

Відео підтверджує, що вони надійні 25 сталеві вали?

немає. На ньому показано циліндричний приклад і станція правки, але кінці та матеріал не ідентифікуються. The article's shaft/bar specification comes from the project data, не з візуальної здогадки про відео.

Чи можна представити це обладнання як рівноцінне існуючому конкуренту за фіксованою нижчою ціною?

Лише після контрольованого еталонного тестування одного зразка та порівнянного комерційного масштабу. якість, час циклу, оснащення, автоматизація, витрати на обслуговування та життєвий цикл повинні порівнюватися за письмовими критеріями прийнятності.

Висновок

Цей проект сталевого вала/стрижня визначається вимірюванням биття за кількома діаметрами, 1–5 контрольованих позицій корекції, НВ 241–302 відскок і захист Ра 1.25 мкм поверхні. Надійне рішення має вимірювати повну частину за функціональною базою, виправляйте лише затверджені зони та перевіряйте кожну точку після кожного натискання.

Надсилайте свої малюнки, сертифікати матеріалу/твердості, вхідні дані про биття, 0.2 мм визначення приймання, суміш частин і зразки інформації для техніко-економічного обґрунтування та порівняльного аналізу. Остаточні показники повинні бути узгоджені на основі об’єктивних критеріїв FAT/SAT, а не неперевірених заяв про еквівалентність або цін.

Зміст
Перейдіть до верхньої частини