安博体育官方下载-翻转油缸
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摘要:随着挤出生产线主机的产能不断的提高,其下游设备的能力也需要持续提升才满足规定的要求。本文介绍德科摩利用TRIZ创新理论解决切割机进刀机构调节困难、进刀速度难以控制等问题的方法。
行业常用的切割机进刀机构由一组油泵提供压力油,一组油缸控制刀臂摆动,实现进刀退刀的工艺要求。
为了切割管径大小不同,壁厚要求不一样的管材。一方面需要调节进刀的初始位置,同时也需要有效控制刀臂进刀量;另一方面进刀量一般由进刀的油缸行程控制,进刀的初始位置则由油缸支撑组件的调节丝杆前后调节来实现。
再次,针对不同切割方式,进刀速度也需要控制。进刀速度是通过在油路增加流量控制阀来实现的,速度过快会极易出现刀片或锯片损坏的情况。
刀臂初始位置是通过油缸支撑组件的调节丝杆进行前后调节,需要松开或锁紧螺母,旋转多圈调节丝杆。因没有合适的刻度尺,只能初步调节后,进行进退刀的动作,观察是不是可以完成切割厚度,最后锁紧螺钉。但此方法调节起来,操作空间存在限制,导致非常不方便。
刀臂进给通过流量控制阀调节,难以获得合适的进刀速度,容易过快或过慢。操作人员需多次调节合适的进刀速度,这对他们的技术水平要求较高。
进刀速度通过流量控制阀时只有一个速度,特别是在进刀速度要求比较慢的工况下,刀臂在空行程所耗费时间较多。以40mm的进刀行程为例,其中20mm为空行程,所需时间30s;剩余的20mm工作行程所需时间也是30s,总共需要1min才可走完油缸行程。
TRIZ理论是由苏联科学家根里奇阿奇舒勒最先提出、总结归纳出来的。TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过多年发展,TRIZ理论慢慢的变成了一套解决产品开发实际问题的成熟经典理论体系。
TRIZ理论解决实际问题的一般方法是:首先将要解决的特殊问题抽象成标准问题;再根据TRIZ理论提供的方法、工具,得出解决方案的通解;最后根据使用者的经验,得出最终的解决方案。
德科摩工程师们通过一系列分析进刀机构的动作可知,在空行程的时候,希望进刀速度加快,这样做才能够减少进刀时间,提升效率;而在工作行程的时候,又希望进刀速度减慢。一种原因是为降低油缸的负载阻力,另一方面能降低机构整体的刚性要求,使刀片的常规使用的寿命提升。由此分析能够获得,进刀速度既要快,又要慢,形成了一对物理矛盾。
TRIZ理论按照空间、时间、条件、系统级别概括为4种分离原理,分别是:空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离。
其中,时间分离原理是将矛盾双方在不同的时间段分离出来,以获得解决实际问题或降低问题难度。德科摩工程师们根据分析,正好利用此原理解决进刀速度在不同时间需要不同速度的问题。
对比时间分离原理中对应的12个创新原理,“快速原理”以最快的速度完成有害的操作,是12个创新原理中最有效的。对于进刀机构而言,慢速走空行程可以当作有害的操作,其对于效率的提升是非常有害的。
为了快速完成有害的操作,选用“快速原理”来解决进刀空行程的问题。德科摩引进减速油缸,在空行程动作时,油缸快速进油回油以便完成动作。到了工作行程时,油缸回油通过减速来降低工作行程的速度,以满足工艺需求。
为了改善行业常用的进刀机构所遇到的问题,满足挤出生产线操作便捷性,更换不同管材规格所需周期的缩减,德科摩工程师们研发了新型的分段控制进刀机构,其主要优点和原理如下:
通过夹紧式刀臂组件,实现快速调节刀臂位置。操作方法如下:松开夹紧块固定螺钉,能够迅速根据标牌所示的刻度,将刀臂摆动到所需生产的规格刻度线上,再锁紧夹紧块固定螺钉,即完成了刀臂初始位置的调整。
由此可形成快慢速两段进刀速度,在空行程时用快速进刀,工作行程时慢速进刀,有效缩短刀臂进给周期。以40mm的进刀行程为例,其中20mm为空行程,空行程快速进刀所需时间为1s,工作行程慢速进刀所需时间为30s,共需31s完成进刀行程,较原来的机构能节省约一半时间。
可以主动将油缸复位,使退刀的动作能够更快速的完成,进一步缩减了整个工序的时间,提升了动作的稳定性。
进刀油缸无杆腔进油,有杆腔油缸回油进入减速油缸,在减速油缸活塞达到限位点前,活塞能够迅速移动,活塞回油通过阀体进入油箱。
减速油缸活塞往前移动接触到限位点后,活塞不再移动,油液只可以通过节流阀回到油箱,从而油缸的前进速度大幅度的降低,进入低速运动段,直到进刀到位为止。
减速油缸活塞和油缸都设置了复位弹簧,油液通过减速油缸活塞,受到弹簧复位推力,快速推动减速油缸活塞回到位,油缸也受到弹簧力作用而实现快速回退动作。
减速油缸活塞到位后,油液经过单向阀,活塞设置了单向阀,可以让油液快速通过活塞,进入有杆腔推动刀臂快速回位到原点。
通过运用TRIZ理论的发明原理,德科摩提出了解决进刀分段控制问题的思路,提高进刀机构油缸的动作性能,提升各工序的节拍时间。
德科摩研发的新型分段控制进刀机构,使进刀速度成倍提升,退刀动作的稳定性与可靠性更加有保障,作为挤出生产线一部分的切割机更加能匹配好整线的生产率!
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