抽象的な：ベアリングの鋼球の直径を自動的に検出して選別できる装置を導入しました。 誘導式トランスデューサーインテリジェント測定システムとトラクション電磁石装置を採用し、鋼球の直径測定と選別作業を自動化します。 デバイスの機械制御部品と PLC 制御システムが詳細に分析されます。
キーワード:転がり軸受;鋼球; 並べ替え。 誘導トランスデューサ。 電磁石; PLC
鋼球の直径は、ベアリングの動的動作特性に直接影響します。 したがって、ボールベアリングにとって、設置前に鋼球の直径を検出して選別することは、実用上非常に重要です。 従来、鋼球の選別は手作業が主流であったため、労働集約度が高く、作業効率が低く、選別精度も悪かった。 以下は、直径 (9 ± 0.003) mm のベアリング鋼球の自動検出および選別装置の設計の詳細な紹介です。
1. 構造と動作原理
鋼球自動測定選別装置を図1に示します。主に空気圧伝達装置、インダクタンスマイクロメータ装置、電磁フラップ装置、PLC制御システムで構成されています。 空気圧伝達装置を使用して鋼球を対応する試験ワークベンチに送り、信号ピックアップソースとしてインダクタンスセンサーを選択し、インダクタンスマイクロメーターデバイスの内部測定回路を使用して鋼球直径の微小変位信号を検出し、変換します。それを、送信、処理、表示に便利な電圧信号に変換します。 さまざまな電圧信号に従って、PLCは受信ボックスの対応する電磁アイロンを制御して通電し、対応するボックスのフラップを開き、鋼球を受信ボックスに落下させ、効率的かつ正確に鋼球を選別するという目標を達成します。 。
シリンダー; 2- ブロックを停止します。 3- 誘導マイクロメーターデバイス; 4- スプリングバッフル; 5- 資材箱のフラップ。 6-電磁石
図1：鋼球径測定選別装置の構造模式図
2. 機械制御部の設計
2.1 動力の仕組み
鋼球の直径を連続的かつ正確に測定するという設計要件を考慮すると、動力機構は鋼球を測定機構に連続的に伝達する必要があります。 この伝達機構には電気式と空気式の2種類があります。 電気伝動は不安定ですが、空気伝動の固定シリンダ伝動は精密な測定に適しています。 したがって、シングルピストンロッド複動シリンダを選択します。 シリンダは設置方法の違いにより、ピストンロッド固定タイプとシリンダバレル固定タイプに分けられます。 設計装置の要求容積を考慮し、脚取付シリンダバレル固定形シリンダを採用しています。 図1に示すように、シリンダのピストンロッドはストッパに接続されており、鋼球は吐出ポートから出てストッパの溝に落ちます。 作業台上のスプリングバッフルの助けを借りて、鋼球は固定されます。 このとき、ストッパーが前方に移動して排出口を塞ぐだけでなく、鋼球を前方に押し出して試験用の測定位置に到達します。 測定完了後、スプリングバッフルが鋼球をブロックできなくなるまでシリンダーがストッパーを押し続け、鋼球が対応する受けボックスに落ちます。 シリンダーが戻り、スプリングバッフルが自動的に初期状態に戻ります。
2.2 自動測定装置
自動測定装置は主に誘導センサーと測定回路で構成されています。 このデバイスは、主に可動電機子、一次巻線、および 2 つの二次巻線で構成される線形差動インダクタンス センサーを採用しています。 アーマチュアの上下運動により、一次巻線と二次巻線の間の相互インダクタンスがそれに応じて変化します。 使用する場合、差動出力を実現するには、2 つの二次巻線を逆直列に接続する必要があります。 2 つの 2 次コイルの磁気回路のサイズとパラメータは等しい必要があります。
差動インダクタンスセンサは、電磁誘導の原理を利用して測定した物理量をコイルの相互インダクタンス係数の変化に変換し、測定回路がそれを電圧出力の変化に変換することで、非電気量を電気量に変換します。量。 電機子が中間位置にあるとき、2 つの二次巻線の相互インダクタンスは同じであるため、一次側励磁には同じ誘導起電力が得られます。
2 つの二次巻線が逆直列接続されているため、得られる差動出力起電力はゼロになります。 この位置を検出の基準位置として設定します。つまり、インダクタンスマイクロメータ装置を設置する場合、この位置は直径 9 mm の標準鋼球として検出されます。 測定した鋼球の直径が 9 mm を超えると、アーマチュアが上に移動するため、上部の二次巻線の相互インダクタンスが下部の二次巻線の相互インダクタンスよりも大きくなります。 上部の二次巻線の誘導起電力も、下部の二次巻線の誘導起電力よりも大きくなります。 差動出力起電力はゼロではなく、各起電力値はある直径の鋼球に対応し、鋼球の直径を測定します。 同様に、鋼球の直径が 9 mm 未満の場合、アーマチュアは下方に移動します。 したがって、下側の二次巻線の相互インダクタンスは上側の二次巻線の相互インダクタンスよりも大きくなり、下側の二次巻線における誘導起電力も上側の二次巻線の誘導起電力よりも大きくなります。 差動出力起電力もゼロではなく、鋼球の直径を測定します。
2.3 自動選別装置
受けボックス装置の上面（図2）には水平に対して30度の軌道があり、両側にバッフルが付いています。 鋼球は自重により軌道面を転がります。 直径9mmの鋼球を基準として、1μMをゲージ間隔-3、-2、-1、0、1、2の8つのグループに分けます。 、３μｍおよび不適合品については、各グループが受取箱開口部に対応し、各受取箱開口部のフラップは電磁石により制御（オン／オフ）される。 インダクタンスマイクロメータ装置から出力された電圧信号がＰＬＣコントローラに送信されると、ＰＬＣは対応する電磁アイロンを制御して通電し、対応する材料箱のフラップを開きます。
1- 電磁石; 2- コネクティングロッド; 3- マテリアルボックスのフラップ。 4- 両側バッフル
図２ 受信ボックスの構造図
電磁石には MQD06 シリーズ電子牽引電磁石を選択します。 電磁石は主に電磁チョーク、アーマチュア、コイル、制御用電気部品で構成されています。 コイルが通電されると、アーマチュアが引き付けられ、コネクティングロッドが制御資材ボックスのフラップを駆動して開きます。 コイルの電源がオフになった後、電磁石自体にはリセット装置がなく、フリッププレートが自身の重力により落下し、これによりコンロッドを介してアーマチュアがリセットされ、定格ストローク内で動作が回復します。
3. PLC制御システム
制御システムの設計には、ハードウェアとソフトウェアという 2 つの主要な部分が含まれます。 電気制御系には、空圧系ソレノイドバルブ、リミットスイッチ、インダクタンスマイクロメータ、電磁石、各種制御スイッチなどが含まれます。
3.1 ハードウェアシステム
ワークフローと測定および選別装置の動作特性に基づいて、入力および出力ポイントの数が推定されます。 制御対象の統計によれば、入力点は 21 点、出力点は 11 点あります。 入出力点数は10％～20％の拡張余裕を考慮して四捨五入し、各入出力点数24点となります。 記憶容量の計算により、PLC は AC220 V 電源、総 I/O 点数 48 点の総合タイプと決定されました。 トランジスタ出力の種類が選択されます。 最後に、経済性などを考慮して、このデバイスの PLC には三菱 FX2N-48MT-001 が使用されています。 インダクタンスセンサー回路が出力する電圧信号を考慮して、アナログモジュールFX2N-2ADも選択する必要があります。
3.2 ソフトウェアシステム
PLC 実行プログラムを作成します。
(1) 初期化プログラム。
(2) メインプログラム。
(3) サブルーチンを中断します。
(4) 検出、故障診断、表示の手順。
(5) 保護・連動プログラム。
4. 結論
測定選別装置はインダクタンスセンサーにより鋼球の直径を高精度に測定し、電磁反転装置により正確に選別します。 PLC制御システムと組み合わせることで、鋼球の直径検出と選別の自動化を実現します。 シンプルかつ合理的な設計構造で、測定・選別精度が高く、作業効率が向上します。 この動作原理に基づいて、設計を改良することで、異なる直径の鋼球の検出と選別を実行できるようになり、適用範囲が拡大します。
2023 年新年 WBM 製品の推奨事項:
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鋼球冷間圧造工程では、棒材を円柱状の素材に切断した後、円柱状の素材の両端をこすって逆山形や丸角状に切断し、冷間圧造機構に移送して圧造します。スチールボールのラフキャストに向かいました。 対応する冷間圧造機には、ブランク擦過切断機構が追加で設けられている。 鋼球粗鋳造品の品質および合格率を向上させ、製造コストを低減することができる。 さらに、冷間鍛造機構に入るブランクの形状が一定であるため、打ち抜き加工時に冷間圧造機構が負担する応力が均一となり、冷間圧造金型の寿命が長くなります。
