Abstrak:Semacam perangkat diperkenalkan, yang secara otomatis dapat mendeteksi diameter bola baja bantalan dan mengurutkannya. Sistem pengukuran cerdas transduser induktif dan perangkat elektromagnet traksi diadopsi, dan pengukuran diameter untuk bola baja dan pekerjaan penyortiran dilakukan secara otomatis. Bagian kontrol mekanis dan sistem kontrol PLC untuk perangkat dianalisis secara rinci.
Kata kunci:bantalan bergulir;bola baja; penyortiran; transduser induktif; elektromagnet; PLC
Diameter bola baja secara langsung mempengaruhi karakteristik kerja dinamis dari bantalan. Oleh karena itu, mendeteksi dan menyortir diameter bola baja sebelum pemasangan sangat penting secara praktis untuk bantalan bola. Di masa lalu, penyortiran bola baja secara manual terutama digunakan, yang mengakibatkan intensitas tenaga kerja yang tinggi, efisiensi kerja yang rendah, dan akurasi penyortiran yang buruk. Berikut adalah pengenalan rinci tentang perancangan alat pendeteksi dan penyortiran otomatis untuk bantalan bola baja dengan diameter (9 ± 0.003) mm.
1. Struktur dan prinsip kerja
Perangkat pengukuran dan penyortiran otomatis untuk bola baja ditunjukkan pada Gambar 1, yang terutama mencakup perangkat transmisi pneumatik, perangkat mikrometer induktansi, perangkat penutup elektromagnetik, dan sistem kontrol PLC. Gunakan perangkat transmisi pneumatik untuk mengirim bola baja ke meja kerja pengujian yang sesuai, pilih sensor induktansi sebagai sumber pengambilan sinyal, dan gunakan sirkuit pengukuran internal perangkat mikrometer induktansi untuk mendeteksi sinyal perpindahan mikro diameter bola baja dan mengonversinya menjadi sinyal tegangan yang nyaman untuk transmisi, pemrosesan, dan tampilan. Menurut sinyal tegangan yang berbeda, PLC mengontrol besi elektromagnetik yang sesuai dari kotak penerima untuk diberi energi, membuka tutup kotak yang sesuai, dan menyebabkan bola baja jatuh ke dalam kotak penerima, mencapai tujuan penyortiran bola baja yang efisien dan akurat .
Silinder; 2- Hentikan pemblokiran; 3- Perangkat mikrometer induktif; 4- Penyekat musim semi; 5- Penutup kotak bahan; 6-Elektromagnet
Gambar 1: Diagram skema struktur alat ukur dan penyortiran diameter bola baja
2. Desain bagian kontrol mekanis
2.1 Mekanisme tenaga
Mengingat persyaratan desain untuk mengukur diameter bola baja secara terus menerus dan akurat, mekanisme daya diperlukan untuk meneruskan bola baja ke mekanisme pengukuran. Mekanisme transmisi jenis ini ada dua jenis yaitu elektrik dan pneumatik. Transmisi listrik tidak stabil, sedangkan transmisi silinder tetap pada transmisi pneumatik cocok untuk pengukuran yang presisi. Oleh karena itu, silinder kerja ganda batang piston tunggal dipilih. Menurut metode pemasangan yang berbeda, silinder dapat dibagi menjadi tipe tetap batang piston dan tipe tetap barel silinder. Mempertimbangkan persyaratan volume perangkat desain, silinder tipe tetap yang dipasang di kaki silinder diadopsi. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, batang piston silinder dihubungkan ke stopper, dan bola baja keluar dari lubang pembuangan dan jatuh ke dalam alur stopper. Dengan bantuan penyekat pegas di meja kerja, bola baja dipasang; Pada titik ini, stopper bergerak maju tidak hanya untuk memblokir port pelepasan, tetapi juga untuk mendorong bola baja ke depan dan mencapai posisi pengukuran untuk pengujian; Setelah pengukuran selesai, silinder terus mendorong sumbat sampai penyekat pegas tidak dapat menghalangi bola baja, dan bola baja jatuh ke dalam kotak penerima yang sesuai; Silinder kembali dan penyekat pegas secara otomatis kembali ke keadaan awal.
2.2 Alat pengukur otomatis
Perangkat pengukuran otomatis terutama terdiri dari sensor induktif dan rangkaian pengukuran. Perangkat ini mengadopsi sensor induktansi diferensial linier, yang sebagian besar terdiri dari jangkar bergerak, belitan primer, dan 2 belitan sekunder. Karena pergerakan jangkar ke atas dan ke bawah, induktansi timbal balik antara belitan primer dan sekunder akan berubah. Saat menggunakan, dua belitan sekunder harus dihubungkan secara seri terbalik untuk mencapai keluaran diferensial. Ukuran rangkaian magnet dan parameter kedua kumparan sekunder harus sama.
Sensor induktansi diferensial menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk mengubah besaran fisik yang diukur menjadi perubahan koefisien induktansi timbal balik kumparan, dan kemudian rangkaian pengukuran mengubahnya menjadi perubahan keluaran tegangan, sehingga mencapai konversi besaran non-listrik menjadi listrik. kuantitas. Ketika jangkar berada pada posisi tengah, kedua belitan sekunder mempunyai induktansi timbal balik yang sama, sehingga eksitasi sisi primer memperoleh gaya gerak listrik induksi yang sama.
Karena sambungan seri terbalik dari dua belitan sekunder, gaya gerak listrik keluaran diferensial yang diperoleh adalah nol. Tetapkan posisi ini sebagai posisi standar untuk pendeteksian, yaitu pada saat memasang alat mikrometer induktansi, posisi ini terdeteksi sebagai bola baja standar dengan diameter 9 mm. Jika diameter bola baja yang diukur lebih besar dari 9 mm, maka jangkar akan bergerak ke atas, sehingga induktansi timbal balik belitan sekunder atas lebih besar daripada induktansi timbal balik belitan sekunder bawah. Gaya gerak listrik induksi pada belitan sekunder atas juga lebih besar dibandingkan pada belitan sekunder bawah. Gaya gerak listrik keluaran diferensial tidak nol, dan setiap nilai gaya gerak listrik sesuai dengan bola baja dengan diameter tertentu, sehingga mengukur diameter bola baja. Demikian pula bila diameter bola baja kurang dari 9 mm, maka jangkar akan bergerak ke bawah. Oleh karena itu, induktansi timbal balik pada belitan sekunder bawah lebih besar daripada induktansi timbal balik pada belitan sekunder atas, dan gaya gerak listrik induksi pada belitan sekunder bawah juga lebih besar daripada pada belitan sekunder atas. Gaya gerak listrik keluaran diferensial juga tidak nol, dan diameter bola baja diukur.
2.3 Perangkat penyortiran otomatis
Permukaan atas perangkat kotak penerima (Gambar 2) memiliki lintasan 30 derajat terhadap horizontal, dengan penyekat di kedua sisinya. Bola baja menggelinding di arena balap karena beratnya sendiri. Dengan menggunakan bola baja berdiameter 9 mm sebagai standar, 1 μM dibagi menjadi 8 kelompok dengan interval pengukuran -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 μ Untuk produk m dan tidak sesuai, setiap kelompok berhubungan dengan bukaan kotak penerima, dan penutup setiap bukaan kotak penerima dikendalikan oleh elektromagnet (hidup/mati). Ketika sinyal tegangan keluaran perangkat mikrometer induktansi dikirim ke pengontrol PLC, PLC akan mengontrol besi elektromagnetik yang sesuai untuk diberi energi dan membuka tutup kotak bahan yang sesuai.
1- Elektromagnet; 2- Batang penghubung; 3- Penutup kotak bahan; 4- Kedua sisi penyekat
Gambar 2 Diagram struktur kotak penerima
Elektromagnet traksi elektronik seri MQD06 dipilih sebagai elektromagnet. Elektromagnet terutama terdiri dari tersedak elektromagnetik, jangkar, koil, dan komponen listrik kontrol. Ketika kumparan diberi energi, jangkar tertarik, dan batang penghubung mendorong penutup kotak material yang dikendalikan untuk membuka; Setelah kumparan dimatikan, elektromagnet itu sendiri tidak memiliki perangkat reset, dan pelat lipat jatuh karena gravitasinya sendiri, yang mendorong jangkar untuk mengatur ulang melalui batang penghubung, memulihkan operasinya dalam langkah terukur.
3. Sistem kontrol PLC
Perancangan sistem kendali mencakup dua bagian utama: perangkat keras dan perangkat lunak. Sistem kendali kelistrikan meliputi katup solenoid sistem pneumatik, sakelar batas, mikrometer induktansi, elektromagnet, dan berbagai sakelar kendali.
3.1 Sistem Perangkat Keras
Berdasarkan alur kerja dan karakteristik kerja alat ukur dan penyortiran, jumlah titik masukan dan keluaran diperkirakan. Berdasarkan statistik objek yang dikendalikan terdapat 21 titik masukan dan 11 titik keluaran. Setelah mempertimbangkan margin yang dapat diperluas sebesar 10% hingga 20%, jumlah titik masukan dan keluaran dibulatkan dan ditentukan menjadi 24 untuk setiap titik masukan dan keluaran. Berdasarkan perhitungan kapasitas penyimpanan akhirnya ditentukan bahwa PLC akan bertipe keseluruhan, dengan catu daya 220 V AC dan total 48 titik I/O. Jenis keluaran transistor akan dipilih. Terakhir, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti ekonomi, PLC perangkat ini menggunakan Mitsubishi FX2N-48MT-001. Mempertimbangkan keluaran sinyal tegangan oleh rangkaian sensor induktansi, modul analog FX2N-2AD juga perlu dipilih.
3.2 Sistem Perangkat Lunak
Tulis program PLC yang sedang berjalan:
(1) Program inisialisasi;
(2) Program utama;
(3) Menginterupsi subrutin;
(4) Prosedur deteksi, diagnosis kesalahan, dan tampilan;
(5) Program proteksi dan interlocking.
4. Kesimpulan
Alat ukur dan penyortiran ini menggunakan sensor induktansi untuk mengukur diameter bola baja dengan presisi tinggi, dan menggunakan alat pembalikan elektromagnetik untuk penyortiran yang akurat. Dikombinasikan dengan sistem kontrol PLC, otomatisasi deteksi dan penyortiran diameter bola baja dapat dicapai. Struktur desainnya sederhana dan masuk akal, dengan akurasi pengukuran dan penyortiran yang tinggi serta peningkatan efisiensi kerja. Berdasarkan prinsip kerja ini, deteksi dan penyortiran bola baja dengan diameter berbeda dapat dilakukan melalui perbaikan desain, sehingga memperluas jangkauan aplikasi.
Rekomendasi Produk WBM Minggu Baru 2023:
SteelBsemuaCtuaHmembacaToh:
Pada proses cold pos bola baja, setelah barstock dipotong menjadi blanko berbentuk kolom, kedua ujung blanko berbentuk kolom tersebut digosok dan dipotong menjadi bentuk sudut terbalik atau sudut bulat, kemudian blanko tersebut dipindahkan ke mekanisme cold pos untuk menjadi menuju ke bola baja yang dilemparkan secara kasar; mekanisme penggosokan dan pemotongan blanko juga diatur pada mesin pos dingin yang sesuai. Kualitas dan tingkat kelayakan coran kasar bola baja dapat ditingkatkan dan biaya produksinya dapat dikurangi. Selain itu, karena bentuk blanko yang masuk ke mekanisme penempaan dingin teratur, tegangan yang ditimbulkan oleh mekanisme pos dingin adalah sama dalam proses pelubangan, sehingga masa pakai cetakan pos dingin menjadi lebih lama.
