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常州都梁环保设备科技有限公司

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石英坩埚自动喷砂机设计标准

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石英坩埚自动喷砂机设计标准

发布日期:2021-08-17 作者:常州都梁喷砂机 点击:

喷砂机

1、设备功能:
本套喷砂处理设备主要用于对石英坩埚坯体内表面进行自动喷砂处理,具有加工效率高,操作简单,节约能耗,环保无污染,喷砂加工后的产品表面清洁、喷砂处理均匀、无粘附杂物等显著特点,设备为内循环箱式吸入式喷砂机,满足对工件表面的光饰作用,可进行去毛刺和喷涂前预处理等工艺要求。
2、设备组成:
设备主要由喷砂清理室、砂料循环回收系统、贮砂箱、工件输送系统、喷头组、喷头移动机构、抽尘管路、除尘旋风分离器、除尘系统、外排放系统、工件翻转吊装机构(自备)、电气系统等组成。
3、工作原理:
本机采用吸入式喷砂,即利用压缩空气在喷头内高速流动形成负压产生引射作用,将分离器贮存箱内的石英砂通过砂管吸入喷咀内,然后随压缩空气流由喷嘴高速射到工件表面,达到喷砂加工的目的。在工作状态时,压缩空气和砂料边混合边喷射,使压缩空气得到充分利用,空气的流量和砂料的流量便于调节,能得到理想的混合比,研扫效率高。其主要功能如:
1)喷射到工件表面的砂料在工件表面进行冲击研磨,把工件表面的杂质、氧化皮和油脂清除掉,使表面积增大,提高涂层的附着力,提高涂装质量。
2)可以分散结构体内在残余应力,达到硬化工件表面,增加零件表面对塑型变形和断裂的抵抗能力,并使工件表层产生压应力,提高其疲劳强度。
3)使工件表面缺陷和机械加工损伤减少,降低应力集中。
4、加工方式:本套设备配置26支喷头,分为三个区域对工件表面进行自动喷砂处理,喷头可以自由控制。加工时,工件由滚轮输送运行到位后停止,三组喷头移动机构对工件进行进行喷砂处理。
5、设计依据:
1)工件名称: 石英坩埚坯体;
2)工件尺寸: 1400×1400×600(mm)、1200×1200×600(mm)、1040×1040×600(mm)共三种规格;
3)工件重量:约130 - 220Kg/只
4)喷砂介质:30 - 80#石英砂;
5)砂料回收方式:皮带输送+提升斗
6)运输方式:滚筒间歇式输送;
7)喷头数量:26支;
8)表面粗糙度: 60目砂纸的打磨状态,表面无遗漏的打磨掉约0.5±0.3mm,没有明显的凸凹不平(因个别工件本身密度不均匀造成的除外);
9)根据我司提出对喷砂设备的作业方式,配置一台对工件进行内表面喷砂,单台设备组成一条流水线生产,上料区域设电动葫芦吸盘式手动吊装机构,下料区域从出仓门就是翻转机构(翻转机构自备),喷砂机需预留坩埚输出信号线和翻转机反馈信号线。喷砂机共计四个工位,喷砂机仓前一个工位,仓内三个工位。
10)动力电源:三相380V、50Hz;
11)照明装置:交流220V,50Hz;
12)工作环境:温度5℃~40℃ 相对湿度30%-90%
13)设备噪音符合国标:≤85db(GB12348-2008);
14)粉尘排放符合国标:≤60mg/m3(GB16297-1996);
15)设备颜色:灰白色(厂标色)制作,需方可指定颜色或提供色板。
16)设备运行时:8小时/班;
6、设计原则:
根据我公司要求与喷砂处理工艺特性,并结合加工工件特性,本着以用户的需要为宗旨,以质量和效率为目的,以保护环境和工人的身体健康为重点,使性能价格比为最佳,设备结构先进可靠、维护方便,并且使能源消耗最低。
7、设计标准:本机设计制造符合ISO国际标准,所有零部件和各种仪表的计量单位全部采用国际单位(SI)标准、国际电气标准(IEC),设备具好良好的动态品质,应用软件先进、可靠高效,选用国际知名品牌仪器及控制元件,精度高、可靠性好,设备操作、维修方便,具有良好的售后服务。
工作流程:
工人只操作控制系统和装卸工件(或由上下工序的输送机构输入、输出),工件表面喷砂由机器自动完成。
加工顺序如下:
1、喷砂时,工人将工件放在自动喷砂机上料端输送滚筒上(或由上道工序的输送机构输入)。
2、启动电源开关,上料端输送滚筒带动工件向工作舱内移动。工作舱内输送滚筒把工件送到指定的位置时,工件停止运动,自动喷砂机构对坩埚底部进行喷砂处理(A区),
3、坩埚底部喷砂完成后,上料端输送滚筒与工作舱内输送滚筒联动,将前一个工件送到第一个两侧喷砂位(B区),同时又有一个新工件到达底部喷砂位(A区),
4、B区侧面喷砂处理完成后,工件进入第二个两侧喷砂位(C区),每个坩埚共五个内表面需先后经过三个喷砂区位(A、B、C区)完成喷砂处理;
5、喷砂完毕后,由工作舱内输送滚筒将工件送至翻转位后停止。
6、翻转机构对工件进行翻转工作,将工件内砂料倒入喷砂机回砂系统内。(翻转机构我公司自备)
7、翻转后,工件进行卸料或进行下一道处理工序。
三、本机特点:
1、操作简单,效率较高,可根据不同的工艺要求更换不同粒度的砂料(30#-100#石英砂、白刚玉等),砂料自动循环使用,自动分离,节约成本。
2、工件输送由机械式感应装置进行定位,工件运行速度为6m/min.
3、工件自动进入喷砂区,按设定的要求喷砂,喷头移动速度可由喷砂效果按需设定 ;
4、喷头采用平行移动方式,并可微调各种喷射角度,以达到良好的加工效果。
5、本机配置皮带输送和提升回砂方式,风幕分离装置,能将磨料和灰尘有效分离,降低磨料的损耗,并配置有风量调节装置,可调节分离磨料的粗细度。
6、配置STR-24滤芯除尘器,能将工作中产生的粉尘清除。(滤芯垂直安装)
7、喷砂区两端配有气缸门,防止灰尘外溢。
8、本机主要与砂料接触部位采用不锈钢材质,喷头体采用压铸铝合金,喷嘴为碳化硼材料,减少了铁质对工件的污染。
9、所有动作及程序都经过PLC控制,采用触摸屏操作模式。
四、喷砂机主要结构:(见设计方案图)
1、主机外壳:
喷砂机输入、输出段采用3mm厚钢板焊接而成,表面喷漆。设有防护罩及气缸门防止灰尘外逸。
喷砂区上部采用4mm厚钢板焊接而成(表面有生锈及磨损的可能),机舱下部回砂斗采用3mm厚304#不锈钢板焊接,底部有不锈钢过滤网防止大的杂物掉入砂料中 ,喷砂区域贴有3mm厚的白色防护胶皮;
喷砂机主机上设有三道检修门,检修门尺寸:宽780mm,高1200mm,设有观察视窗,可以观察整个加工过程,随时处理突发情况,视窗采用塑胶边框,更换快捷,视窗内配有钢化玻璃,安全性好。
喷砂区尺寸:6000mm(长)×2200mm(宽)×3180mm(高)。
上料区输送架尺寸:1850mm(长)×1760mm(宽)×1665mm(高)
整机外形尺寸:7850mm(长)×2200mm(宽)×5570mm(高)。
根据工件的加工特性,在每个喷砂区域的背面中间位置设有抽尘口,共3个。
2、工件输送机构:
每套喷砂机工件输送采用辊筒输送,共分为四段,分别由上料段,喷砂一段,喷砂二段,喷砂三下料段组成。
输送电机采用台湾城邦牌三相齿轮减速电机,采用链条传动方式。输入上料段、输出下料段均采用0.75KW减速电机带动,四组传动减速电机启动时相互联锁, 由独立的感应电器发出停止信号,从而使三个喷砂区及翻转区的工件定位精准,互不干涉,达到既联锁又独立的目的,输送速度均为6 m/min。
输送方式为间歇式,工件位置由机械式感应开关进行定位,
辊筒采用45#钢,直径φ76,包聚氨酯至φ86,表面硬度,邵氏硬度:80±5°。辊筒工作面距设备底面高度1643 mm,距地面高度743 mm滚筒间距:160mm。
输送滚筒的内侧面安装可调导向机构,使工件能顺利并按规定位置通过喷砂区,可适应1400×1400×600mm、1200×1200×600mm及1040×1040×600mm共三种工件内表面喷砂工作,喷砂区域导向机构设置在主机背部面。
3、喷头移动机构(3套):
喷头移动机构由移动伺服电机、滑动机构、枪架升降机构、喷头固定连杆机构与导向机构等组成。
伺服电机采用国产汇川品牌。同步带轮驱动,喷头平移伺服电机功率:1.3KW,配专用减速器,伺服电机控制采用PLC控制,喷砂加工时可调节喷头的平行移动速度,使喷砂达到完美的效果。水平移动位置由行程开关及机械定位。
滑动机构采用进口的直线滑轨系统与同步带机构组成,可保证移动机构的灵活运行,降低机构运行时的磨损与机械故障。
喷头升降机构,采用进口的直线滑轨系统和滚珠丝杆由减速电机组成,底部喷砂升降电机功率0.75KW,电机由变频器变频调速控制。侧面喷砂升降电机采用伺服电机,功率1.3KW,电机采用PLC+触摸屏控制。喷砂加工时可调节喷头的升降速度与水平移动速度同步变化,使喷砂达到完美的效果。喷砂完毕后可快速回到最高点,高低位置由行程开关及机械定位。
喷头固定连杆机构均由不锈钢或铝型材制成,能按需调节喷头的位置。
导向机构可保证喷头移动运行平稳。
设备配置吸入式喷咀26支。喷头材料采用聚氨酯,型号为BT-B。喷嘴材质采用优质耐磨碳化硼。喷嘴通径:Ф8mm。喷头距离、角度和位置完全可以根据我公司的产品需要进行调控。10支喷头喷(A区)工件底部,采用台湾名牌摇摆头调整参数,就可确保各种型号坩埚喷砂均匀无死角。8支喷头(B区)喷两个侧面,其余8支喷头(C区)喷另外两个侧面,B、C两区可通过一次调整就能满足坩埚规格转换,代替以往的单喷头调整。每支喷头启动采用单独控制,根据加工要求及效率可以启动所需喷头数量。(投标时重点阐述A、B、C三区的设计理念)
电气系统:
1)、电气系统由过滤器、压力表、调压阀、电磁阀、行程开关、电机及相应的管路及控制元件组成。
2)、集中控制箱,汇川PLC,深圳维控10″触摸屏,采用汇川伺服系统配东力减速机。
3)、电源设置为三相五线制(380V,50HZ),并同时设置有漏电保护开关。
4)、PLC可编程自动控制设有手动和自动状态,并具备切换功能。当系统处于维修状态时,各个设备均能单独控制;当系统处于正常状态时,各个设备按即定的程序操作,并且有一定的联锁功能。
5)、各个设备均有良好的电气保护。当设备出现故障时,均能安全可靠的保护,并自动停止下级运行和发出报警信息,故障排除后发出正常指令才能重新启动。
6)、控制系统中,在喷砂机两端及喷砂区均设有急停制按钮,设置紧急停止控制装置,确保在任何故障状态下能够停止系统工作,有效保障人员及设备安全。
7)、大功率风机采用软起动,降低风机起动时电流。
8)、电控箱内实现布线整齐、线号明确、安全防护,满足行业规范。
9)、电器元件采用德国穆勒、上海二工、汇川等国内外知名品牌,确保电气控制系统可靠性高、故障率低。
10)、预留8组数据传输口方便设备进行流水线生产。
能源配置及消耗:(单台)
1)、离心风机1台:功率18.5kw;(国通)
2)、喷枪水平移动伺服电机2台(Y轴):功率1.3kw;(汇川)
喷枪水平移动伺服电机2台(X轴):功率1.3kw;(汇川)
喷枪摇摆驱动伺服电机3台(C轴):功率1.3kw;(汇川)
3)、侧面喷枪升降侧面伺服电机2台:功率 1.3kw;(汇川)
4)、底部喷头升降电机1台:功率0.75kw;(城邦)
5)、输入输送电机1台:功率0.75kw;A区、上料区共用一台(城邦)
6)、喷砂区输送电机2台:功率0.75kw;B区、C区(城邦)
7)、纵向皮带电机1台:功率0.75kw;
8)、横向皮带电机1台:功率 0.75kw;
9)、横向皮带电机1台:功率 0.75kw;
10)、提升机电机1台:功率 3.7kw;
11)、照明及控制电路:功率约0.45kw;
12)、单套机器总功率:除空压机外约39



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