Преимущества шлифовальных установок:
- Шлифовальная установка может функционировать в полностью автоматическом режиме.
- Шлифовальная установка крепиться к кромке трубы и не требует массивной станины. Процесс шлифования обеспечивает гашение колебаний.
- При использовании технологии профиль поверхности шва соответствует радиусу трубы. Переход от поверхности тела трубы к отшлифованному шву тангенциальный. Отсутствуют острые выступы и концентрации напряжений в разрезе. Труба в области сварного шва, как правило, не соответствует идеальной цилиндрической форме, имеют место быть различные формы отклонений – «крыша», смещение кромок, «труба». Шлифовальная установка анализирует имеющиеся отклонения посредством сенсорной техники и формирует шлифовальный контур, который точно следует данным отклонениям с помощью 3-х интерполированных осей с программным управлением.
- Применение шлифовальных лент с зерном размером 36, что обеспечивает оптимальное качество поверхности сварного шва. Время замены шлифовальной ленты на нашей установке менее 10 секунд.
- Предлагаемая технология шлифования является высокопроизводительной. Шлифовальных лент хватает на 60 шлифовальных операций.
A. Технические данные
Рабочий диапазон
Диаметр труб 508...1524 мм
Толщина стенки 6,4...42 мм
Ширина сварного шва 16...45 мм
Высота сварного шва 3,0 мм стандартно (макс. 5 мм )
Технологические данные
Длина шлифования 0 – 200 мм
Цикл шлифования 120 сек. при длине шлифования 160 мм
180 сек. при длине шлифования 200 мм
Стойкость абразивной ленты 60..80 швов (в зависимости от длины шлифования и толщины шва)
Время замены абразивной ленты <10 сек. (в ручном режиме)
Качество 0...0,5 мм высота шва после шлифования
Геометрия отшлифованного шва дуга с тангенциальным переходом к основному материалу
Направление шлифования поперек ходу шва
Шероховатость зависит от зернистости и других факторов
Данные по оборудованию
Привод двигатель с колесом с внутренними зубьями 20 кВт
Скорость шлифования 30 м/сек.
Размеры абразивной ленты 100x1000 мм
Абразивный материал цирконкорунд зерно 36
Контактный диск диаметр 150x100 мм
Позиция шлифования 6 часов (опционально 12 часов)
B. Описание установки
Два автомата для шлифования сварных швов размещаются непосредственно друг с другом в линию продольной транспортировки. Оба автомата размещаются в одном защищенном секторе, как описано в поз. 7. Оба конца труб, а также внутренний и наружный швы могут обрабатываться как одновременно, так и не зависимо друг от друга.
Шлифовальная машина подается из позиции ожидания в рабочую позицию (позиция 6 часов или альтернативно 12 часов). Позиция ожидания находится вне линии транспортировки труб. Весь цикл осуществляется полностью автоматически. Это возможно благодаря многоосевой системе ЧПУ. Основная часть установки представляет собой крайне компактно установленную шлифовальную машину, которая закрепляется к обрабатываемой трубе. Поэтому отпадает необходимость в массивной станине. Благодаря применению гидромотора для привода достигается мощность 2х20 кВт.
Шлифовальные установки монтируются в огражденном секторе.
Компоненты установки:
- шлифовальная машина
- система управления
- поворотная ось
- система безопасности
- гидравлическая установка
- установка всасывания
- шлифовальная машина
- система управления
- поворотная ось
- система безопасности
- гидравлическая установка
- установка всасывания
Поз. 1 Шлифовальная машина
Принцип работы
Обе шлифовальные единицы тангенциально двигаются посредством направляющей системы с ЧПУ (радиальная, тангенциальная, угловая оси) по поверхности шва, подлежащего шлифовке. Измеряемая посредством 2-х лазеров (2 на каждую единицу) геометрия шва используется для расчета необходимой траектории движения для достижения желаемого результата шлифовки за один проход. Для следующего прохода данная система аксиально (параллельно оси трубы) смещается посредством аксиальной оси на определенное расстояние. Последовательность нескольких таких проходов (ширина шлифовки за один проход макс. 85 мм) образует желаемую длину шлифовки.
Обе шлифовальные единицы тангенциально двигаются посредством направляющей системы с ЧПУ (радиальная, тангенциальная, угловая оси) по поверхности шва, подлежащего шлифовке. Измеряемая посредством 2-х лазеров (2 на каждую единицу) геометрия шва используется для расчета необходимой траектории движения для достижения желаемого результата шлифовки за один проход. Для следующего прохода данная система аксиально (параллельно оси трубы) смещается посредством аксиальной оси на определенное расстояние. Последовательность нескольких таких проходов (ширина шлифовки за один проход макс. 85 мм) образует желаемую длину шлифовки.
Конструкция
Общие конструкционные особенности:
- Модульная конструкция агрегатов, благодаря чему очень простой монтаж
- Крайне компактная конструкция осей с программным управлением
- Беззазорные направляющие, не требующие длительное время технического обслуживания
- Все приводы имеют пылезащитное исполнение, отсутствуют открытые поверхности скольжения
- Легкая конструкция отдельных элементов
- Возможность замены комплектных агрегатов при техническом обслуживании
Общие конструкционные особенности:
- Модульная конструкция агрегатов, благодаря чему очень простой монтаж
- Крайне компактная конструкция осей с программным управлением
- Беззазорные направляющие, не требующие длительное время технического обслуживания
- Все приводы имеют пылезащитное исполнение, отсутствуют открытые поверхности скольжения
- Легкая конструкция отдельных элементов
- Возможность замены комплектных агрегатов при техническом обслуживании
Шлифовальная машина состоит из следующих агрегатов:
- 2 шт. шлифовальный агрегат
- 2 шт. сенсорный блок
- 2 шт. реле
- 2 шт. радиальная ось
- 2 шт. тангенциальная ось
- 2 шт. угловая ось
- 1 шт. зажимное устройство
- 1 шт. аксиальная ось
- 2 шт. шлифовальный агрегат
- 2 шт. сенсорный блок
- 2 шт. реле
- 2 шт. радиальная ось
- 2 шт. тангенциальная ось
- 2 шт. угловая ось
- 1 шт. зажимное устройство
- 1 шт. аксиальная ось
Фото 1 (без защитного кожуха)
Шлифовальный агрегат
Шлифовальный агрегат состоит из привода, устройства натяжения ленты, сенсорного блока и корпуса. Абразивная лента проходит через контактный диск и натяжной ролик, при этом контактный диск одновременно прижимает ленту к сварному шву и передает мощность двигателя.
Шлифовальный агрегат состоит из привода, устройства натяжения ленты, сенсорного блока и корпуса. Абразивная лента проходит через контактный диск и натяжной ролик, при этом контактный диск одновременно прижимает ленту к сварному шву и передает мощность двигателя.
Технические данные:
- Двигатель с колесом с внутренними зубьями QXM 23, 20 кВт
- Контактный диск Ø150x100 мм
- Ролик ленты Ø150x90 мм
- Абразивная лента 100x1000 мм, цирконкорунд, зерно 36
- Скорость шлифования: 30 м/сек.
- Двигатель с колесом с внутренними зубьями QXM 23, 20 кВт
- Контактный диск Ø150x100 мм
- Ролик ленты Ø150x90 мм
- Абразивная лента 100x1000 мм, цирконкорунд, зерно 36
- Скорость шлифования: 30 м/сек.
Сенсорный блок
Два лазерных дистанционных сенсора измеряют точное расстояние от абразивной ленты до поверхности трубы. На основе этих данных рассчитывается профиль шлифовки.
Два лазерных дистанционных сенсора измеряют точное расстояние от абразивной ленты до поверхности трубы. На основе этих данных рассчитывается профиль шлифовки.
Технические данные:
Лазерный дистанционный сенсор OADM 12I6460/S35A
- Диапазон измерений 15...120 мм
- Разрешение 0,01 мм
- Аналоговый выход 4-20 мА
- Стойкий к неправильной полярности
- Стойкий к коротким замыканиям
- Степень защиты IP 67
Лазерный дистанционный сенсор OADM 12I6460/S35A
- Диапазон измерений 15...120 мм
- Разрешение 0,01 мм
- Аналоговый выход 4-20 мА
- Стойкий к неправильной полярности
- Стойкий к коротким замыканиям
- Степень защиты IP 67
Релейный привод
Осуществляет короткие движения параллельно шву шлифовки. Предназначен для юстировки лазерных дистанционных сенсоров и автоматической компенсации износа абразивной ленты. Привод осуществляется через встроенный цилиндр. Гидравлическое давление обеспечивается небольшим агрегатом.
Осуществляет короткие движения параллельно шву шлифовки. Предназначен для юстировки лазерных дистанционных сенсоров и автоматической компенсации износа абразивной ленты. Привод осуществляется через встроенный цилиндр. Гидравлическое давление обеспечивается небольшим агрегатом.
Линейные оси (радиальная / тангенциальная)
Линейные оси представляют собой крайне компактную конструкцию. Компонентная цепь двигатель-редуктор-зубчатый ремень-прецизионная профильная направляющая имеют беззазорную конструкцию.
Технические данные:
- Двигатель EC 150 W + резольвер
- Редуктор HFUC-14-100-2AG-R-SP
- Зубчатый ремень Synchroflex AT-5
- Компактная направляющая SHS 15 фирма THK
двойное уплотнение, пластинчатые скребки + уплотнительная лента
- Скорость передвижения: 0-45 мм/сек.
- Траектория движения: до 160 мм
- Двигатель EC 150 W + резольвер
- Редуктор HFUC-14-100-2AG-R-SP
- Зубчатый ремень Synchroflex AT-5
- Компактная направляющая SHS 15 фирма THK
двойное уплотнение, пластинчатые скребки + уплотнительная лента
- Скорость передвижения: 0-45 мм/сек.
- Траектория движения: до 160 мм
Угловая ось
Беззазорный сервопривод, который полностью закрыт в корпусе, позиционирует абразивную ленту параллельно поверхности трубы. Данный процесс непрерывно осуществляется на протяжении всего цикла шлифовки. Выход из процесса шлифовки осуществляется плавно за счет установки угла в 3 градуса по отношению к поверхности трубы
Технические данные:
- Привод АС с полым валом FHA-8-30-D200-E
- Редуктор CPU-M-20-100
- Передаточное число: i=3000
- Привод АС с полым валом FHA-8-30-D200-E
- Редуктор CPU-M-20-100
- Передаточное число: i=3000
Фото 2 (без защитного кожуха)
Зажимное устройство
Пневматическое устройство фиксирует шлифовальную машину к кромке трубы с различной силой во время шлифовки.
Пневматическое устройство фиксирует шлифовальную машину к кромке трубы с различной силой во время шлифовки.
Аксиальная ось
Для линейной направляющей применяется компактный модуль Rexroth CKK 20-145.
Траектория движения составляет 500 мм.
Для линейной направляющей применяется компактный модуль Rexroth CKK 20-145.
Траектория движения составляет 500 мм.
Прокладка кабеля
Прокладка кабеля осуществляется упорядоченно частями в коробах между агрегатами. Штекерные соединения к каждому агрегату обеспечивают простую замену при повреждениях.
Прокладка кабеля осуществляется упорядоченно частями в коробах между агрегатами. Штекерные соединения к каждому агрегату обеспечивают простую замену при повреждениях.
Обслуживание
- Обслуживание осуществляется через панель, установленную на консоли. (ЖК-монитор 17,1“ TFT, сенсорный экран)
- Установка всех параметров осуществляется через данную панель.
- Замена абразивной ленты осуществляется в позиции ожидания менее чем за 10 секунд.
- Для работ по техническому обслуживанию имеется специальный короб, с помощью которого можно проверить отдельные приводы.
- Обслуживание осуществляется через панель, установленную на консоли. (ЖК-монитор 17,1“ TFT, сенсорный экран)
- Установка всех параметров осуществляется через данную панель.
- Замена абразивной ленты осуществляется в позиции ожидания менее чем за 10 секунд.
- Для работ по техническому обслуживанию имеется специальный короб, с помощью которого можно проверить отдельные приводы.
Поз. 2 Система управления
Программное обеспечение
Модульная конструкция позволяет осуществлять простое управление всеми процессами. Так для управления 3-х осевой системой применяется замкнутый процесс. Эти процессы синхронизированы через определенный интерфейс с реализацией вышестоящих процессов. Поэтому подгонки и доводки при шлифовке и общей работе установки могут осуществляться не зависимо друг от друга.
Модульная конструкция позволяет осуществлять простое управление всеми процессами. Так для управления 3-х осевой системой применяется замкнутый процесс. Эти процессы синхронизированы через определенный интерфейс с реализацией вышестоящих процессов. Поэтому подгонки и доводки при шлифовке и общей работе установки могут осуществляться не зависимо друг от друга.
Электрошкаф
В объем поставки входит единая группа электрошкафов (Rittal) для всех агрегатов установки. Управление размещено в вентилируемом электрошкафу с подпиткой и подготовкой напряжения для напряжения системы управления и напряжения для сервоприводов. Прибор аварийного отключения с подключениями предусмотрен для внешней техники безопасности (микропереключатели, дверные выключатели освещения и пр.) Электрошкаф стоит на основании. Кабели подаются снизу. Управление осуществляется через промышленный компьютер оснащенный PCI Servo/Stepper фирмы Baldor. Регуляторы серводвигателя также производства фирмы Baldor.
Осуществляется обслуживание интерфейсов для шлифовальной установки, систем питания (гидравлика и периферия) и вышеуказанных систем управления завода.
В объем поставки входит единая группа электрошкафов (Rittal) для всех агрегатов установки. Управление размещено в вентилируемом электрошкафу с подпиткой и подготовкой напряжения для напряжения системы управления и напряжения для сервоприводов. Прибор аварийного отключения с подключениями предусмотрен для внешней техники безопасности (микропереключатели, дверные выключатели освещения и пр.) Электрошкаф стоит на основании. Кабели подаются снизу. Управление осуществляется через промышленный компьютер оснащенный PCI Servo/Stepper фирмы Baldor. Регуляторы серводвигателя также производства фирмы Baldor.
Осуществляется обслуживание интерфейсов для шлифовальной установки, систем питания (гидравлика и периферия) и вышеуказанных систем управления завода.
Поз. 3 Устройство натяжения абразивной ленты изнутри
Для внутреннего диаметра трубы 520 мм необходима уменьшенная шлифовальная установка, так как стандартная шлифовальная машина упрется во внутреннюю стенку трубы. В связи с этим необходимо использовать более короткую абразивную ленту. Привод и сенсорная техника идентична стандартной шлифовальной установке. По причинам более длительного использования абразивной ленты для больших диаметров внутри используется аналогичная шлифовальная установка, что и снаружи.
Поз. 4 Поворотная ось
На однометровом расстоянии от центра трубы размещается горизонтальная поворотная ось. Размещенный на этой поворотной оси рычаг может вращаться на 180 градусов из одной горизонтальной позиции вверх на вторую горизонтальную позицию. На конце рычага крепится шлифовальная машина, которая подается из позиции ожидания в рабочую позицию (6 часов) и назад. Позиционирование по отношению к краю трубы осуществляется с помощью сенсоров. В качестве привода используется гидравлический привод с электронным управлением.
Поз. 5 Гидравлическая установка
Гидравлический агрегат смонтирован по рабочей электросхеме. Сигнальные кабели и кабели системы управления соединены непосредственно с распределителями для сенсоров и актуаторов.
Гидравлический агрегат:
Гидравлический агрегат со следующими техническими данными:
- Резервуар 630 л – без наполнения маслом, с масляной ванной согласно HWG
с подогревом, измерением уровня и температуры
- 2 насосных стенда с электронной регулировкой объема подачи
Q = 40 л/мин
p = 320 бар
n = 1500 об./мин.
P = 22 кВт
- 1 насосный стенд для фильтровального циркуляционного контура и охлаждения
Гидравлический агрегат со следующими техническими данными:
- Резервуар 630 л – без наполнения маслом, с масляной ванной согласно HWG
с подогревом, измерением уровня и температуры
- 2 насосных стенда с электронной регулировкой объема подачи
Q = 40 л/мин
p = 320 бар
n = 1500 об./мин.
P = 22 кВт
- 1 насосный стенд для фильтровального циркуляционного контура и охлаждения
Насосные стенды и блоки клапанов установлены на поверхности резервуара.
Охлаждение: масло-воздух, макс. температура окружающего воздуха 35°C
Мощность охлаждения: Pv = 9 кВт при ETD 20K
Рабочая среда: минеральное масло HLP согласно DIN 51524 часть 2, вязкость ISO VG 46
Напряжение:
- Контрольные лампочки 24 В
- Электромагнитный клапан G24 VDC
- Подогрев 400 В
- Двигатели 400 Вольт -D-50 Гц
Охлаждение: масло-воздух, макс. температура окружающего воздуха 35°C
Мощность охлаждения: Pv = 9 кВт при ETD 20K
Рабочая среда: минеральное масло HLP согласно DIN 51524 часть 2, вязкость ISO VG 46
Напряжение:
- Контрольные лампочки 24 В
- Электромагнитный клапан G24 VDC
- Подогрев 400 В
- Двигатели 400 Вольт -D-50 Гц
Поз. 6 Установка всасывания
Пылеудаление осуществляется непосредственно у шлифовальной установки во время рабочего процесса. Насадка всаса оснащена форсунками для сжатого воздуха. Охлаждающее действие сжатого воздуха препятствует забиванию насадки всаса продуктами шлифования. Однако регулярный контроль и чистка насадки всаса все таки необходимы. Шланг установки всасывания (NW 70) прокладывается по возможности с минимальными изгибами и на минимальной дистанции до установки предварительной сепарации.
Технические данные:
Объем воздуха +20°C (рабочий уровень) 600 куб.м./ч
Статическое нижнее давление (рабочий уровень) 14 кПа
Макс. объем воздуха 800 куб.м./ч
Макс. нижнее давление 23 кПа
Электрические параметры подключения 3 фазы/400В/50 Гц
Кол-во оборотов двигателя 3000 об./мин.
Кол-во оборотов насоса 3000 об./мин.
Мощность двигателя 9,2 кВт
Потребляемая мощность (рабочий уровень) 8 кВт
Уровень шума (корпус на расстоянии 1 м) <75 дБ(A)
Площадь фильтра 8,4 кв.м.
Объем воздуха +20°C (рабочий уровень) 600 куб.м./ч
Статическое нижнее давление (рабочий уровень) 14 кПа
Макс. объем воздуха 800 куб.м./ч
Макс. нижнее давление 23 кПа
Электрические параметры подключения 3 фазы/400В/50 Гц
Кол-во оборотов двигателя 3000 об./мин.
Кол-во оборотов насоса 3000 об./мин.
Мощность двигателя 9,2 кВт
Потребляемая мощность (рабочий уровень) 8 кВт
Уровень шума (корпус на расстоянии 1 м) <75 дБ(A)
Площадь фильтра 8,4 кв.м.
Тип фильтра Патрон фильтра
из полиэстера с опорной корзинкой
Размеры д х ш х в 1240x550x1680 мм
Вес 230 кг
из полиэстера с опорной корзинкой
Размеры д х ш х в 1240x550x1680 мм
Вес 230 кг
C. Безопасность приборов
Установка изготавливается в соответствии с основными требованиями по безопасности и здоровью, приведенными в приложении I машиностроительной директивы ЕС. Установка выполнена в соответствии с нормами DIN и VDE.
Уровень шума:
Уровень шума по DIN 45635 составляет LAeq = 90,1 dB (A)
Измеренный уровень шума возникает временно только лишь при рабочем процессе шлифования. Высокий уровень шума создается абразивной лентой и двигателем. При этом трубы выступает в роли резонатора, что значительно усиливает уровень шума. Соответствующее решение для значительного снижения уровня шума в настоящее время не известно.
Уровень шума по DIN 45635 составляет LAeq = 90,1 dB (A)
Измеренный уровень шума возникает временно только лишь при рабочем процессе шлифования. Высокий уровень шума создается абразивной лентой и двигателем. При этом трубы выступает в роли резонатора, что значительно усиливает уровень шума. Соответствующее решение для значительного снижения уровня шума в настоящее время не известно.
Поз. 7 Система безопасности
Система безопасности состоит из предварительно смонтированных модулей, с которыми возводится защитное ограждение рамной конструкции. В огражденное пространство можно проникнуть через специальную дверь. Дверь оборудована выключателем безопасности.
Требования EN 294 вместе с EN 811 выполняются.
Требования EN 294 вместе с EN 811 выполняются.
Электроника системы безопасности (без позиционирования трубы):
Установка эксплуатируется в соответствии с программой посредством машинного управления. Управление осуществляется с панели. Прибор аварийного отключения (производитель Pilz) управляет электромагнитными выключателями безопасности и образует интерфейс к системам управления процессами. Во время процесса шлифования защитное пространство должно быть доступно для контроля и настройки. Защита человека гарантирована.
Установка эксплуатируется в соответствии с программой посредством машинного управления. Управление осуществляется с панели. Прибор аварийного отключения (производитель Pilz) управляет электромагнитными выключателями безопасности и образует интерфейс к системам управления процессами. Во время процесса шлифования защитное пространство должно быть доступно для контроля и настройки. Защита человека гарантирована.
Защитное устройство для места технического обслуживания:
Во время сервисных и ремонтных работ на шлифовальной машине должна быть обеспечена возможность включения участка транспортировки труб. Это требует обеспечения безопасности защитного пространства
Во время сервисных и ремонтных работ на шлифовальной машине должна быть обеспечена возможность включения участка транспортировки труб. Это требует обеспечения безопасности защитного пространства
D. Требования к подготовке
Установочная площадка для 2 машин: 3x6м
Установочная площадка для 2 электрошкафов, гидростанции и установки всасывания: всего 10 м2
Прочный пол цеха
Расстояние между нижним краем трубы и полом мин 400 мм
Свободное пространство под нижним краем трубы (д х ш х в): 5,0 х 0,5 х 0,6 м
Расстояние между трубами на стенде шлифовки 3 м
Продольная транспортировка труб
Продольное позиционирование трубы, допуск 20 мм
Установка вращения трубы
Позиционирование шва в позиции 6 часов (в позиции 12 часов варьируется)
Электрическое подключение
Подвод сжатого воздуха
Установочная площадка для 2 машин: 3x6м
Установочная площадка для 2 электрошкафов, гидростанции и установки всасывания: всего 10 м2
Прочный пол цеха
Расстояние между нижним краем трубы и полом мин 400 мм
Свободное пространство под нижним краем трубы (д х ш х в): 5,0 х 0,5 х 0,6 м
Расстояние между трубами на стенде шлифовки 3 м
Продольная транспортировка труб
Продольное позиционирование трубы, допуск 20 мм
Установка вращения трубы
Позиционирование шва в позиции 6 часов (в позиции 12 часов варьируется)
Электрическое подключение
Подвод сжатого воздуха
При вводе машины в эксплуатацию обеспечивается передача технологии по снятию усилений сварных швов и оказывается дальнейшая технологическая поддержка в этой области.
