1. Tổng quan về dự án

1.1 Cơ sở thiết kế

1.1.1 Dữ liệu kỹ thuật của phôi khách hàng

Tên phôi: Xi lanh khí

Phạm vi phôi tối đa (Max): Đường kính ống thép từ 203 đến 279 mm, chiều dài 0,5 đến 1,8 mét

Đường kính ống thép 316 đến 426 mm, chiều dài 0,8 đến 2 mét

1.1.2 Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật

Máy kiểm tra độ cứng Brinell này tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và các quy định an toàn liên quan đến phương pháp kiểm tra độ cứng "Brinell, " "Sản xuất thiết bị đặc biệt và lấp đầy các quy tắc cấp phép đơn vị, " và "

GB/T 231.1-2018 Vật liệu kim loại Thử nghiệm độ cứng của bộ phận tập thể

GB/T 231.2-2012 Vật liệu kim loại Thử nghiệm độ cứng của Bror

GB/T 231.3-2012 Vật liệu kim loại Thử nghiệm độ cứng của bộ phận tập thể  Phần 1: Phương pháp kiểm tra

ISO 6506-2: Vật liệu kim loại 2017 - Thử nghiệm độ cứng của Brinell -  Phần 2: Xác minh và hiệu chuẩn máy thử nghiệm

ISO 6506-3: 2014 Vật liệu kim loại - Thử nghiệm độ cứng của Brinell -  Phần 3: Hiệu chuẩn các khối tham chiếu

Phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn ASTM E10-18 cho độ cứng của Brinell của vật liệu kim loại

GB/T 5099.1-2017 Xi lanh khí liền mạch bằng thép - Phần 1: Xi lanh thép có cường độ kéo dài hơn 1100 MPa sau khi dập tắt và ủ

Xi lanh khí ISO 9809-1

TSG 07-2019 "Quy định về cấp phép sản xuất thiết bị đặc biệt và điền vào các đơn vị "

TSG 23-2021 "Quy định kỹ thuật an toàn cho xi lanh khí "

1.1.3 Thông số kỹ thuật về hiệu suất kỹ thuật chính

Lực lượng kiểm tra (KGF): 187,5, 250, 500, 750

Bóng điểm: 2,5mm, 5 mm Balls cacbua vonfram

Độ chính xác của lực kiểm tra: 0,5%

Khoảng cách du lịch trục chính: 25 mm

Độ chính xác của phép đo trục chính: tốt hơn ≤ ± 1%

Tốc độ di chuyển trục chính: tối đa: 2,5mm/s

Thời gian tải F1: Có thể điều chỉnh từ 2 đến 8 giây

Lỗi lặp lại giá trị cứng và lỗi chỉ định:

Tiếng ồn hoạt động của thiết bị: ≤80dBA

Nguồn điện: AC380V/AC ± 10%; 50% ± 2%

2. Giới thiệu giải pháp

2.1 Mô tả giải pháp

Hệ thống kiểm tra độ cứng Brinell trực tuyến cho các bình khí chủ yếu bao gồm các thiết bị sau: hệ thống giá đỡ, hệ thống tải độ cứng của Brinell, hệ thống đo quang CMOS chính xác, hệ thống phay, hệ thống chuyển động servo, hệ thống con lăn loại V, hệ thống nâng và kẹp và hệ thống điều khiển điện.

Kết xuất các máy trạm thử nghiệm trực tuyến của Brinell Tester (để tham khảo, tùy thuộc vào thiết kế thực tế).

Bố cục và kích thước trên chỉ để tham khảo. Chi tiết cụ thể là tùy thuộc vào thiết kế cuối cùng.

3 chức năng chính

Hệ thống thử nghiệm thông minh, dựa trên công nghệ tự động hóa, cho phép thử nghiệm tự động, độ chính xác cao và hiệu quả. Các chức năng chính bao gồm các mục sau:

3.1 Tự động phát hiện vị trí xi lanh khí, vận chuyển và kẹp;

3.2 Tự động phay bề mặt sẽ được kiểm tra;

3.3 Tải áp suất: Bộ đo độ cứng có tính năng kiểm soát độ cứng vòng kín. Đầu đo độ cứng, được trang bị ổ đĩa tích hợp, áp dụng độc lập, duy trì và giải phóng lực, đảm bảo lực kiểm tra được duy trì chính xác ở giá trị được chỉ định.

3.4 Đo thụt: Đầu đo độ cứng kết hợp đầu dò thụt tự động đo đường kính thụt sau thụt, trực tiếp cung cấp giá trị độ cứng của Brinell.

3.5 Xác định chấp nhận: Hệ thống cho phép nhập trước các giới hạn độ cứng trên và dưới, tự động xác định xem phôi có vượt qua thử nghiệm hay không.

3.6 Giao tiếp dữ liệu: Hệ thống có tính năng giao tiếp dữ liệu, cho phép dữ liệu đo được truyền đến hệ thống điều khiển trung tâm thông qua giao tiếp có dây. Hai giao thức giao tiếp được hỗ trợ: giao thức kích hoạt máy và giao thức giao tiếp máy, cả hai đều được xác định riêng.

3.7 Tính truy xuất học đo lường: Các thông số đo chính của hệ thống có thể truy nguyên theo các tiêu chuẩn quốc gia.

3.8 Cài đặt tham số: Toán tử có thể đặt hoặc điều chỉnh các tham số hoạt động của hệ thống khi cần thiết.

3.9 Hiệu chuẩn tham số: Các giá trị thử nghiệm, độ cứng và thụt của thiết bị có thể được xác minh tại chỗ và độ lệch đo có thể được sửa chữa tại chỗ.

3.10 Vận hành thủ công: Hệ thống có chức năng đo thủ công. Hàm này có thể được kích hoạt trong quá trình vận hành, bảo trì và cài đặt tham số.

3.11 Tắt máy tự động: Hệ thống tự động tắt nếu xảy ra bất thường kiểm tra, ngăn ngừa thiệt hại.

3.12 Tắt máy khẩn cấp: Hệ thống được trang bị công tắc dừng khẩn cấp. Trong trường hợp có bất kỳ sự bất thường nào, người vận hành có thể nhấn ngay công tắc dừng khẩn cấp để cắt điện cho thiết bị, đảm bảo sự an toàn của cả thiết bị và nhân sự.

3.13 Chỉ báo trạng thái thiết bị: Trình kiểm tra độ cứng được trang bị chỉ báo trạng thái hoạt động để chỉ ra trạng thái của thiết bị.

4 quy trình làm việc

Quy trình làm việc như sau:

Dựa trên các thông số kỹ thuật của xi lanh khí, tạo thông tin mẫu trong phần mềm máy tính chủ, chọn phương thức kiểm tra và nhấn nút bắt đầu;

Khi công tắc cảm biến tương ứng trên đường băng tải phát hiện xi lanh khí, động cơ băng tải dừng;

Cơ chế nâng tăng, và xi lanh khí tăng lên cảm biến kích hoạt, trong đó hệ thống tự động kẹp chặt xi lanh khí;

Động cơ phay khởi động và cơ chế chuyển động servo bắt đầu hoạt động, hoàn thành quá trình phay mặt phẳng;

Cơ chế chuyển động servo di chuyển bộ tải độ cứng trên xi lanh khí, kích hoạt hệ thống tải độ cứng và tải.

Cơ chế chuyển động servo di chuyển hệ thống đo quang CMOS trên phôi. Ống kính CMOS hạ xuống, chụp ảnh và tự động tính toán giá trị độ cứng của Brinell. Ống kính CMOS tăng dần, cơ chế chuyển động servo trở về vị trí ban đầu, cơ chế nâng xuống và xi lanh khí hạ cánh trên đường băng tải.

Động cơ băng tải bắt đầu và xi lanh gas được chuyển đến dòng băng tải của khách hàng.

5 Danh sách thiết bị

Phạm vi cung cấp ：

Phạm vi cung cấp:

Không khí nén 0,5-0,7 MPa;

Chuẩn bị trang web khách hàng: nền tảng, cung cấp năng lượng chính, v.v .;

Lao động tại chỗ (không bao gồm kỹ thuật và hỗ trợ kỹ thuật);

Các công cụ cài đặt: Giắc cắm, cần trục trên cao;

Các sản phẩm và dịch vụ khác không bao gồm trong phạm vi cung cấp;

6. Mô tả thiết bị

6.1 Hệ thống khung

Hệ thống khung chủ yếu bao gồm một cơ sở, giàn và phụ kiện. Nó được hàn và lắp ráp từ thép kết cấu cường độ cao. Sau khi hàn, nó trải qua một phương pháp điều trị lão hóa nhiệt để loại bỏ ứng suất hàn và đảm bảo sự ổn định cấu trúc. Các bề mặt lắp ráp khóa của giàn được gia công chính xác để đảm bảo độ chính xác của lắp ráp. Bề mặt dưới của crossbeam giòn đóng vai trò là bề mặt định vị generatrix trên bề mặt hình trụ của hình trụ, đảm bảo định vị xi lanh chính xác và loại bỏ các ảnh hưởng của dung sai đường kính xi lanh.

6.2 Hệ thống kiểm tra độ cứng

Hệ thống kiểm tra độ cứng bao gồm một xi lanh điện servo, cảm biến lực và một bên trong. Cảm biến lực phát hiện giá trị tải và PLC điều khiển động cơ servo để điều khiển chuyển động có độ nhạy cao, đảm bảo tải thử chính xác và cho phép các phép đo độ cứng chính xác cao.

6.3 Hệ thống phay

Hệ thống phay chủ yếu bao gồm một động cơ, cơ chế kẹp và máy cắt phay. Động cơ điều khiển máy cắt phay ở tốc độ cao, trong khi hệ thống chuyển động servo điều khiển chuyển động thức ăn của máy cắt phay, cho phép các hoạt động phay tại các vị trí xi lanh được xác định trước. Điều này cung cấp một bề mặt làm việc chất lượng cao để kiểm tra và đo độ cứng.

6.4 Hệ thống chuyển động servo

Hệ thống chuyển động servo chủ yếu bao gồm một động cơ servo, vít bóng và đường ray trượt. PLC điều khiển động cơ servo, điều khiển vòng quay của vít, từ đó điều khiển chuyển động bên của slide. Hệ thống này cho phép điều khiển và định vị chuyển động chính xác cao cho các hệ thống phay, hệ thống kiểm tra độ cứng và hệ thống đo quang.

6.5 Hệ thống đo quang CMOS chính xác

Hệ thống đo quang CMOS chính xác chủ yếu bao gồm cơ chế đo quang CMOS, xi lanh khí nén và đường ray trượt. Xi lanh khí nén điều khiển việc nâng và hạ thấp ống kính CMOS, đảm bảo khoảng cách chính xác giữa ống kính và bề mặt thử nghiệm phôi, do đó đảm bảo độ chính xác của phép đo.

6.6 Đường băng lăn

Dòng băng tải con lăn chủ yếu bao gồm khung băng tải, động cơ, con lăn có hình chữ V và chuỗi ổ đĩa. Các động cơ điều khiển các con lăn quay, truyền tải các xi lanh khí. Nhiều công tắc phát hiện quang điện được cài đặt trên đường băng để phát hiện các xi lanh khí có kích thước khác nhau, đảm bảo rằng mỗi xi lanh dừng chính xác tại trạm đo.

6.7 Hệ thống nâng và kẹp

Hệ thống nâng và kẹp chủ yếu bao gồm một xi lanh thủy lực, vòng bi tuyến tính và các thành phần kẹp. Khi xi lanh khí đến vị trí được chỉ định, xi lanh thủy lực tăng lên, nâng xi lanh lên bề mặt dưới cùng của giàn. Điều này đạt được vị trí ba chiều của xi lanh, đảm bảo kẹp chính xác và an toàn.