1. Обзор автоматических ножниц с кривошипным механизмом

Автоматические ножницы с кривошипным механизмом — это современное механическое режущее устройство, предназначенное для автоматического выполнения точных и высокоскоростных операций резки без необходимости ручного вмешательства.
Он основан на традиционном кривошипно-шатунном механизме, но интегрирован с современными технологиями автоматизации, сервоуправления и электронной синхронизации, что обеспечивает непрерывную, точную и интеллектуальную резку металлических заготовок, листов и прокатных материалов.

Эта машина широко используется на линиях по производству стального проката, заводах по обработке металлических листов и цехах непрерывной разливки, где важны высокая эффективность и точная резка по длине.
Благодаря интеграции автоматической измерительной системы, программируемого управления (ПЛК) и датчиков обратной связи в реальном времени, автоматические ножницы с кривошипом могут автоматически регулировать скорость и время резки в соответствии со скоростью прокатки материала, обеспечивая тем самым полную синхронизацию работы с производственной линией.

2. Принцип работы

Автоматическая кривошипная ножница работает на кривошипно-ползунном механизме, преобразуя вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное линейное движение рамы ножа.
Однако, в отличие от обычных кривошипных ножниц, ножницы автоматического типа включают в себя систему синхронизации с сервоприводом и электронную систему измерения длины.

Рабочий процесс можно резюмировать следующим образом:

1. Передача мощности:
   Мотор приводит в движение маховик, а через сцепление крутящий момент передается на коленчатый вал.

2. Движение кривошипа и шатуна:
   Коленчатый вал преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное линейное движение держателя ножа.

3. Автоматическое измерение:
   Датчик длины (энкодер или лазер) непрерывно измеряет скорость и длину материала.

4. Интеллектуальное управление:
   ПЛК рассчитывает оптимальную точку резки и отправляет команды на включение сцепления или сервопривода в нужный момент.

5. Режущее действие:
   Верхнее лезвие опускается и разрезает материал, а затем автоматически возвращается обратно.

6. Исправление обратной связи:
   Система сравнивает фактическую длину резки с целевым значением и автоматически компенсирует ее для следующего цикла.

Этот процесс обеспечивает адаптивную резку в реальном времени, обеспечивая точность даже при колебаниях скорости прокатки.

3. Основные структурные компоненты

Типичная автоматическая машина для резки с кривошипом состоит из следующих основных частей:

1. Основной кадр:
   Прочная сварная стальная конструкция, поддерживающая все движущиеся и трансмиссионные компоненты.

2. Коленчатый вал и шатун в сборе:
   Преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное движение лезвия.

3. Верхние и нижние лезвия:
   Быстрорежущая сталь или вольфрамовый сплав, установленные под точными углами сдвига.

4. Маховик и блок сцепления:
   Маховик хранит кинетическую энергию; Муфта включается или выключается в соответствии с командами ПЛК.

5. Система сервопривода и энкодера:
   Синхронизирует скорость вращения кривошипа со скоростью линии, обеспечивая точное время резки.

6. Шкаф управления ПЛК:
   Основной блок управления с человеко-машинным интерфейсом (HMI) для настройки параметров.

7. Автоматическая измерительная система:
   Включает энкодер или лазерный датчик для определения длины и скорости.

8. Гидравлические или пневматические приводы:
   Регулировка зазора ножей управления и срабатывание сцепления.

9. Система смазки и охлаждения:
   Обеспечивает автоматическую циркуляцию масла к подшипникам и шатунным шейкам.

10. Система защиты безопасности:
    Ограждает движущиеся части ограждениями и обеспечивает цепи аварийной остановки.

4. Особенности и преимущества

1. Полностью автоматическое управление:
   Никакого ручного вмешательства не требуется; автоматический запуск, резка и остановка.

2. Высокая точность резки:
   Точность длины ±1 мм благодаря сервосинхронизации и коррекции обратной связи.

3. Высокоскоростной:
   Подходит для непрерывной резки на скорости линии до 120 м/мин.

4. Энергоэффективность:
   Рекуперация энергии маховика и интеллектуальное включение сцепления снижают потери мощности.

5. Мониторинг в реальном времени:
   HMI-дисплей для отображения статуса, длины и количества продукции.

6. Стабильная работа:
   Механическая система кривошипа обеспечивает постоянную кривую движения и низкую вибрацию.

7. Удобство обслуживания:
   Модульная конструкция, автоматическая смазка и диагностика неисправностей.

8. Возможность подключения данных:
   Может быть интегрирован с системами MES или SCADA для интеллектуального производства.

5. Описание системы управления

Система управления является основой автоматической кривошипной ножницы.
Обычно он состоит из:

• Программируемый логический контроллер (ПЛК) для логической последовательности и синхронизации.

• Сервопривод и контроллер двигателя для регулирования скорости коленчатого вала.

• Энкодер/лазерный датчик для непрерывного измерения движения материала.

• Человеко-машинный интерфейс (HMI) для взаимодействия с оператором и отображения состояния.

• Коммуникационный интерфейс (Ethernet/Profinet) для сетевого управления.

ПЛК постоянно получает данные о длине, сравнивает их с заданной длиной резки и дает команду муфте или сервоприводу выполнить резку точно в желаемом положении.
Это обеспечивает синхронизированную резку даже во время ускорения или замедления линии прокатки.

6. Приложения

• Станы горячей и холодной прокатки:
  Для автоматической резки заготовок, листов и полос.

• Линии непрерывного литья:
  Резка горячих заготовок перед охлаждением.

• Заводы по обработке металлических пластин:
  Обрезка по длине листов автомобильной или строительной стали.

• Трубные заводы:
  Для резки стальных труб перед формовкой.

• Металлургические комбинаты:
  В составе автоматических линий калибровки и комплектации продукции.

7. Техническое обслуживание и безопасность

1. Периодически проверяйте подшипники коленчатого вала и систему смазки.

2. Регулярно калибруйте энкодер и датчики.

3. Заменяйте изношенные лезвия в соответствии с графиком работы.

4. Содержите сцепление и маховик в чистоте и сбалансированности.

5. Ежемесячно проверяйте системы аварийной остановки и блокировки.

6. Избегайте резки при перегрузке, чтобы защитить кривошипно-шатунный механизм.

Заключение

Автоматические ножницы с кривошипным механизмом представляют собой значительный шаг вперед в области технологии механической резки.
Сочетая надежность традиционных кривошипных систем с современной автоматизацией, сервосинхронизацией и интеллектуальным управлением с обратной связью, он предлагает идеальное решение для высокоскоростных, высокоточных и полностью автоматизированных операций резки в современной металлообрабатывающей промышленности.

Это не только улучшает качество продукции и эффективность работы, но также соответствует глобальной тенденции интеллектуального производства и энергоэффективного производства.