Модернизация и исследование динамических характеристик пневмопривода печатного станка Workhorse Javelin Pro 6 производительностью 360 изделий в час
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 Пневматический привод: основное назначение и принцип действия 10
1.2 Основные достоинства и недостатки пневмоприводов 12
1.3 Пневмоприводы с поступательным движением 14
1.4 Характеристика превмоприводов и область применения станков Workhorse Javelin Pro 6 15
1.5 Стандартные параметры станков WorkHorse Javelin Pro 16
1.6 Спецификация станка WorkHorse Javelin Pro 6 17
1.7 Принцип работы станка WorkHorse Javelin Pro 6 19
1.8 Особенности эксплуатации станка WorkHorse Javelin Pro 6 20
1.9 Возможные неполадки в работе станка WorkHorse Javelin Pro 6 и способы их устранения 22
2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 34
2.1. Описание работы печатного станка WorkHorse Javelin Pro 6 34
2.2. Описание проблемы в работе пневмопривода печатного станка WorkHorse JavelinPro 6 36
2.3. Пути модернизации пневмопривода станка 37
2.4. Энергетический расчёт пневмопривода 39
2.5. Выбор блока подготовки сжатого воздуха и компрессора 40
3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 44
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 Пневматический привод: основное назначение и принцип действия 10
1.2 Основные достоинства и недостатки пневмоприводов 12
1.3 Пневмоприводы с поступательным движением 14
1.4 Характеристика превмоприводов и область применения станков Workhorse Javelin Pro 6 15
1.5 Стандартные параметры станков WorkHorse Javelin Pro 16
1.6 Спецификация станка WorkHorse Javelin Pro 6 17
1.7 Принцип работы станка WorkHorse Javelin Pro 6 19
1.8 Особенности эксплуатации станка WorkHorse Javelin Pro 6 20
1.9 Возможные неполадки в работе станка WorkHorse Javelin Pro 6 и способы их устранения 22
2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 34
2.1. Описание работы печатного станка WorkHorse Javelin Pro 6 34
2.2. Описание проблемы в работе пневмопривода печатного станка WorkHorse JavelinPro 6 36
2.3. Пути модернизации пневмопривода станка 37
2.4. Энергетический расчёт пневмопривода 39
2.5. Выбор блока подготовки сжатого воздуха и компрессора 40
3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 44
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
На сегодняшний момент очень актуален вопрос использования и модернизации различных технологических систем и процессов. В связи с ускорением развития научно-технического прогресса, увеличением спроса выпускаемую продукцию, ограниченностью в ресурсах, необходимых для производства той, или иной продукции или товара, появляется необходимость модернизации морально и физически устаревших отдельно взятых агрегатов, их деталей, узлов, а иногда даже и целой производственной линии и заводов в соответствии с новыми требованиями к ним.
Наиболее часто используемыми в промышленности и в производстве являются гидравлические и пневматические системы. Объясняется это, в первую очередь, тем, что они позволяют быстро и эффективно выполнять сложные технологические процессы, затрачивая при этом относительно небольшое количество энергии для выполнения трудоёмкого процесса.
В данной работе мы подробно рассмотрим использование пневматической системы, установленной на печатном станке Work Horse Javelin Pro 6 производительностью 360 изделий в час, для производства рекламной печатной продукции в сфере шелкографии, но для начала дадим краткое описание производства шелкографии.
Шелкография - это процесс печати изображения методом продавливания печатной краски на носитель, то есть на рабочую поверхность, через специальную «матрицу». Матрица чаще всего представляет собой специальную сетку с определённым разрешением на единицу площади, заданной толщиной волокон и строго равномерной натяжкой сетки на каркасной раме из алюминия, которая зажимается вместе с сеткой в рабочий узел станка. Сетка клеится на эпоксидный клей, позволяющий равномерно и надёжно скреплять алюминиевую поверхность рамы с сеткой.
Чтобы задать печатаемое изображение, заранее изготавливается трафарет на бумаге для засвечивания сетки, а на саму сетку наносится один или несколько слоёв застывающего реагента, который под действием ультрафиолетовых лучшей лампы застывает и смывается только специальным химическим составом. Под действием УФ лучей на сетку с реагентом накладывается трафарет будущего изображения, который блокирует прохождения света через себя на реагент, иными словами, создается тень, блокирующая «схватывание» реагента.
Примерно после получаса облучения сетка подвергается тщательному промыванию аппаратом высокого давления воды, который удаляет несхватившуюся часть реагента, оставляя сквозное «окно», через которое в дальнейшем будет проникать краска. Далее ракелем из полиуретана продавливается краска на носитель.
Главной проблемой при печати является выбор и фиксация угла ракеля, а также постоянное и равномерное давление на сетку. Если в процессе печати (провода) изменить угол атаки или угол поворота ракеля даже на, казалось бы, незначительную величину, можно получить небольшой перекос изображения или значительное и неравномерное локальное продавливание краски и увеличения (уменьшения) плотности изображения. В критической ситуации неправильным выбором и несоблюдением угла ракеля можно даже порвать сетку.
Все вышеприведённые трудности требуют опытной и уверенной руки печатника, с достаточным опытом и знанием не только практики, но и теории печати методом шелкографии.
Совершенно иной была бы ситуация, если бы этим «печатником» был бы робот или автомат, который мог бы выполнять долгую монотонную работу абсолютно одинаково, без каких-либо изменений в работе в каждом цикле. Исходя из этого, возникает вопрос о частичной или полной автоматизации технологического процесса печати. Но каким должен быть механизм, приводящий в движение ракеля и прочие рабочие органы в действие? Какой должна быть рабочая среда?
Учитывая специфику данного производства, готовые изделия должны быть чистыми, без каких-либо механических или технологических загрязнений, что исключает использование гидравлики, т.к. возможны порывы гидролиний, сальников, уплотнителей и т.д., что приведёт не только к остановке процесса печати, но и к браку частичного объёма продукции. Поэтому остаются два наиболее часто используемых типа механизмов: Пневматика и электрические сервоприводы.
В первом случае мы можем получить хорошую производительность и хорошую точность печати, при этом цена оборудования будет относительно не высокой.
Во втором же случае мы получим отличную точность печати при хорошей производительности, но что касается вопроса стоимости данного оборудования - тут будет явный проигрыш, т.к. требуется исключительно оригинальное программное обеспечение, настройка и калибровка оборудования, которого нет в России достаточного качества и нет достаточно доступных услуг квалифицированных специалистов, нет возможности оперативно устранить возникающие неисправности вследствие отсутствия запчастей на отечественном рынке и нет возможности подбора аналогов, т.к. это повлечёт полную модернизацию всего печатного оборудования вплоть до системного программного обеспечения.
Исходя из всего вышеперечисленного, нам необходимо рассмотреть и оценить возможности пневматики на конкретном примере печатного станка, а именно на примере Workhorse Javelin Pro 6 производительностью 360 изделий в час, рассмотреть возможные недостатки и предложить пути их устранения с минимальными материальными затратами.
Наиболее часто используемыми в промышленности и в производстве являются гидравлические и пневматические системы. Объясняется это, в первую очередь, тем, что они позволяют быстро и эффективно выполнять сложные технологические процессы, затрачивая при этом относительно небольшое количество энергии для выполнения трудоёмкого процесса.
В данной работе мы подробно рассмотрим использование пневматической системы, установленной на печатном станке Work Horse Javelin Pro 6 производительностью 360 изделий в час, для производства рекламной печатной продукции в сфере шелкографии, но для начала дадим краткое описание производства шелкографии.
Шелкография - это процесс печати изображения методом продавливания печатной краски на носитель, то есть на рабочую поверхность, через специальную «матрицу». Матрица чаще всего представляет собой специальную сетку с определённым разрешением на единицу площади, заданной толщиной волокон и строго равномерной натяжкой сетки на каркасной раме из алюминия, которая зажимается вместе с сеткой в рабочий узел станка. Сетка клеится на эпоксидный клей, позволяющий равномерно и надёжно скреплять алюминиевую поверхность рамы с сеткой.
Чтобы задать печатаемое изображение, заранее изготавливается трафарет на бумаге для засвечивания сетки, а на саму сетку наносится один или несколько слоёв застывающего реагента, который под действием ультрафиолетовых лучшей лампы застывает и смывается только специальным химическим составом. Под действием УФ лучей на сетку с реагентом накладывается трафарет будущего изображения, который блокирует прохождения света через себя на реагент, иными словами, создается тень, блокирующая «схватывание» реагента.
Примерно после получаса облучения сетка подвергается тщательному промыванию аппаратом высокого давления воды, который удаляет несхватившуюся часть реагента, оставляя сквозное «окно», через которое в дальнейшем будет проникать краска. Далее ракелем из полиуретана продавливается краска на носитель.
Главной проблемой при печати является выбор и фиксация угла ракеля, а также постоянное и равномерное давление на сетку. Если в процессе печати (провода) изменить угол атаки или угол поворота ракеля даже на, казалось бы, незначительную величину, можно получить небольшой перекос изображения или значительное и неравномерное локальное продавливание краски и увеличения (уменьшения) плотности изображения. В критической ситуации неправильным выбором и несоблюдением угла ракеля можно даже порвать сетку.
Все вышеприведённые трудности требуют опытной и уверенной руки печатника, с достаточным опытом и знанием не только практики, но и теории печати методом шелкографии.
Совершенно иной была бы ситуация, если бы этим «печатником» был бы робот или автомат, который мог бы выполнять долгую монотонную работу абсолютно одинаково, без каких-либо изменений в работе в каждом цикле. Исходя из этого, возникает вопрос о частичной или полной автоматизации технологического процесса печати. Но каким должен быть механизм, приводящий в движение ракеля и прочие рабочие органы в действие? Какой должна быть рабочая среда?
Учитывая специфику данного производства, готовые изделия должны быть чистыми, без каких-либо механических или технологических загрязнений, что исключает использование гидравлики, т.к. возможны порывы гидролиний, сальников, уплотнителей и т.д., что приведёт не только к остановке процесса печати, но и к браку частичного объёма продукции. Поэтому остаются два наиболее часто используемых типа механизмов: Пневматика и электрические сервоприводы.
В первом случае мы можем получить хорошую производительность и хорошую точность печати, при этом цена оборудования будет относительно не высокой.
Во втором же случае мы получим отличную точность печати при хорошей производительности, но что касается вопроса стоимости данного оборудования - тут будет явный проигрыш, т.к. требуется исключительно оригинальное программное обеспечение, настройка и калибровка оборудования, которого нет в России достаточного качества и нет достаточно доступных услуг квалифицированных специалистов, нет возможности оперативно устранить возникающие неисправности вследствие отсутствия запчастей на отечественном рынке и нет возможности подбора аналогов, т.к. это повлечёт полную модернизацию всего печатного оборудования вплоть до системного программного обеспечения.
Исходя из всего вышеперечисленного, нам необходимо рассмотреть и оценить возможности пневматики на конкретном примере печатного станка, а именно на примере Workhorse Javelin Pro 6 производительностью 360 изделий в час, рассмотреть возможные недостатки и предложить пути их устранения с минимальными материальными затратами.
Объектом исследования диссертационной работы являлся автоматический карусельный станок трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6.
Предметом исследования являлся пневматический привод (пневмопривод) автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6.
В диссертационной работе были достигнуты следующие цели:
1. Проведен обзор научно-технической литературы и анализ технической документации по автоматическому карусельному станку трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6;
2. Выявлена проблема в работе пневматического привода автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6;
3. Приведены пути модернизации пневматического привода автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6;
4. Произведен энергетический расчет пневмопривода.
Для достижения вышеизложенных целей были выполнены следующие
задачи:
1. Сбор всех необходимых данных и технических характеристик оборудования (автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6);
2. Ознакомление с документацией и анализ собранных данных по оборудованию;
3. Сбор данных, связанных с работой пневматического привода оборудования.
Исходя из изучения технических характеристик оборудования (автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6) и проведенных расчетов можно дать рекомендации по рассмотрению вопроса: Отклонить вопрос рассмотрения приобретения дорогого программного обеспечения через интернет без предоставляемой гарантии качества продукта покупателю, а также вызов специалиста компании - производителя «Workhorse», заменить американский пневмопривод российским более дешёвым аналогом или аналогом, изготовленным на заказ, с рабочим ходом поршня 57,2 см., изготовить методом сварки новый кронштейн под данный пневмопривод, длиннее заводского на 17,2 см.
Предметом исследования являлся пневматический привод (пневмопривод) автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6.
В диссертационной работе были достигнуты следующие цели:
1. Проведен обзор научно-технической литературы и анализ технической документации по автоматическому карусельному станку трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6;
2. Выявлена проблема в работе пневматического привода автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6;
3. Приведены пути модернизации пневматического привода автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6;
4. Произведен энергетический расчет пневмопривода.
Для достижения вышеизложенных целей были выполнены следующие
задачи:
1. Сбор всех необходимых данных и технических характеристик оборудования (автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6);
2. Ознакомление с документацией и анализ собранных данных по оборудованию;
3. Сбор данных, связанных с работой пневматического привода оборудования.
Исходя из изучения технических характеристик оборудования (автоматического карусельного станка трафаретной печати WorkHorse Javelin Pro 6) и проведенных расчетов можно дать рекомендации по рассмотрению вопроса: Отклонить вопрос рассмотрения приобретения дорогого программного обеспечения через интернет без предоставляемой гарантии качества продукта покупателю, а также вызов специалиста компании - производителя «Workhorse», заменить американский пневмопривод российским более дешёвым аналогом или аналогом, изготовленным на заказ, с рабочим ходом поршня 57,2 см., изготовить методом сварки новый кронштейн под данный пневмопривод, длиннее заводского на 17,2 см.