АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ГРУЗИКОВ ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС

Полезная модель относится к области станкостроения для производства грузиков для балансировки колес легкового, грузового транспорта, стальных и литых дисков для автомобильной промышленности.
Балансировка автомобильных колес - это процесс уменьшения до нормы дисбаланса колеса, диска, ступицы и приведение массы колеса к равномерному распределению относительно оси вращения.
Нарушенная балансировка колес может возникнуть по множеству причин. Прежде всего, при производстве шин и дисков практически невозможно избежать погрешностей, и, как следствие, и разной разве совки колеса по диаметру. Бывает, что дисбаланс колеса возникает и при стороннем вмешательстве, например, при неправильном шиномонтаже, когда шина не до конца «села» на диск, неправильной затяжке болтов на диске, неравномерном налипании грязи на колесо и так далее. При наезде на ямы или колдобины, диск может искривиться, или же есть вероятность потери балансировочных грузиков. При смене шины на новую балансировка колеса просто необходима. Очень часто, после 1-1,5 тыс.километров пробега новой шины, появляется небольшой дисбаланс из-за окончательной «посадки» шины на диск, а через 5 тыс.километров дисбаланс усиливается уже по причине износа шины, который никогда не бывает полностью равномерным.
Регулярная балансировка колес является неотъемлемой частью обслуживания автомобиля. От ее выполнения зависит не только комфорт, но и безопасность вождения. Несбалансированное колесо является причиной повышенной вибрации, увеличения износа шины и нагрузки на элементы подвески автомобиля. Дисбаланс всего в 20 грамм на 14 дюймовом колесе на автомобиле, двигающемся со скоростью 100 км/ч, вызывает нагрузку, эквивалентную ударам трехкилограммовой кувалды с частотой 800 раз в минуту. Появление дисбаланса особенно заметно на передних колесах: они начинают «бить», ощутимо отдавая в руль, что снижает удобство управления.
И все же, главной опасностью, которую привносит дисбаланс колес, является ухудшение управляемости и устойчивости автомобиля. Особенно это будет проявляться при поворотах, при которых машина может плохо слушаться руля.
Балансировка колес осуществляется посредством нескольких методов. Балансировка колеса при помощи балансировочного станка используется для восстановления баланса как на грузовых, так и легковых и мотоциклетных видах автотранспорта. Однако такой способ позволяет отбалансировать лишь диск с шиной, но не всю систему подвески колеса в целом. В места, где вес наименьший, устанавливаются специальные грузы, которые уравновешивают более тяжелые части шины. Грузы бывают разные по принципу их крепления на диск: на липкой основе и с кронштейном, который крепится за край диска. На кованых и литых дисках обычно используют грузики на липкой основе. На штампованных дисках - грузики со скобкой-кронштейном.
Из патента RU 97654 U1 известна технологическая линия по производству грузиков для балансировки автомобильных колес. Известная полезная модель относится к технологии производства грузиков с односторонним адгезивным покрытием для балансировки автомобильных колес с диском из легкосплавных материалов. Технологическая линия по производству грузиков в виде усеченных четырехгранных пирамид для балансировки колес выполнена в виде конвейера, содержащего прокатные фигурные валки, объединенные в последовательную технологическую цепочку и приводимые в движение электрическим приводом с частотным регулированием скорости вращения управляемого вала. В технологической цепочке последовательно расположены гладкие валки для формирования ленты посредством раскатки рулона исходного материала, по меньшей мере два валка для формирования продольных граней пирамиды, по меньшей мере два валка для формирования поперечных граней пирамиды, по меньшей мере один из которых - верхний, выполнен с поперечными канавками, камера нанесения порошкового материала для защитного покрытия с его последующим спеканием, валки для нанесения двусторонней адгезивной ленты, снабженные несущими валками для подачи адгезивной ленты с барабана и вал с разделением секций для формирования рулонов из нарезанных лент.
Известная полезная модель, выбранная нами в качестве ближайшего аналога, предназначена для производства грузиков методом прокатки. Недостаток известной полезной модели в том, что возможно изготовление одного вида грузиков с адгезивным покрытием, которые могут быть использованы только для балансировки легкосплавных дисков.
Технический результат заявляемого технического решения состоит в увеличении типов производимых грузиков со скобами для штампованных дисков путем изменения производственного набора инструментов и установки соответствующих литейных пресс-форм.
Заявляемое техническое решение позволяет произвести за смену 10-13 тысяч изделий. Установлены регулировки, которые позволяют смягчить требования к используемому сырью. С помощью заявляемого устройства возможно производство любых типов колесных грузиков Путем изменения производственного набора инструментов и установки соответствующих литейных форм возможно производство любых грузиков от 5 до 180 граммов.
Заявляется автоматизированная технологическая линия по производству грузиков со скобами для штампованных дисков, отличающаяся тем, что содержит электропечь, узел подачи скобы, включающий вибратор, выполненный с возможностью регулирования интенсивности вибрирования, чашу вибратора и толкатель скоб, литейную пресс-форму и шкаф управления технологической линией, включающий контроллеры/индикаторы и компьютер с установленным программным обеспечением.
Полезная модель поясняется иллюстрациями.
На Фиг.1 показана передняя панель корпуса шкафа управления с позициями отдельных контроллеров/индикаторов, где:
1 - Ключ-переключатель ЭНЕРГИЯ трехпозиционный;
2 - Индикатор ЭНЕРГИЯ (красный);
3 - Переключатель НАГРЕВАТЕЛЯ (двухпозиционный);
4 - Переключатель СИГНАЛА ТРЕВОГИ (двухпозиционный);
5 - Кнопка СТОП;
6 - Кнопка СТАРТ;
7 - Переключатель в ручной режим, двухпозиционный;
8 - Переключатель ЗАКРЫТО, двухпозиционный, заменяемый;
9 - Переключатель ПЕРЕЗАГРУЗКА, двухпозиционный, мгновенный;
10 - Индикатор ЗАКРЫТО;
11 - Индикатор СКОБА;
12 - Индикатор НАСОС;
13 - Индикатор НОЖ;
14 - Индикатор СИГНАЛ ТРЕВОГИ;
15 - Круговая шкала потенциометра КОНТРОЛЛЕРА ВИБРАТОРА;
16 - Переключатель ВИБРАТОРА, двухпозиционный;
17 - Экранный узел;
18 - Регулятор ТЕМПЕРАТУРЫ;
19 - Гудок СИГНАЛА ТРЕВОГИ.
На Фиг.2 схематически представлено заявляемое устройство, где:
20 - температурный контроллер электропечи;
21 - электропечь;
22 - свинец;
23 - вспомогательное устройство (нагреватели электропечи);
24 - скобы;
25 - чаша вибратора;
26 - вибратор;
27 - потенциометр;
28 - контрольная панель;
29 - датчик вибратора;
30 - контролер PLC;
31 - нагреватели насоса;
32 - литейная пресс-форма;
33 - насос;
34 - готовое изделие;
35 - фасовка;
36 - шкаф управления;
37 - толкатель скоб;
38 - узел подачи скобы.
Заявляемое устройство работает следующим образом. Перед началом работы расположенные на передней панели шкафа управления 36 индикаторы/контролеры, описанные в таблице 1, устанавливают следующим образом: переключатель ЭНЕРГИЯ 1 устанавливают в положение НАСОС АКТИВЕН [b], на экранном узле 17 устанавливают требуемое время открывания и закрывания литейной пресс-формы 32. С помощью двухпозиционного переключателя 7 станок устанавливают в ручной одноцикловый режим: переключатель 7 устанавливают в позицию «ON», затем нажимают кнопку 6 СТАРТ. Выбор времени открывания и закрывания литейной пресс-формы 32 зависит от качества охлаждения, нагрева и свинца 22, находящегося в использовании. Один цикл работы станка включает закрывание литейной пресс-формы 32, наполнение скоб 24, активацию насоса 33, открывание литейной пресс-формы 32 и резку. Если цикл свободен от неисправностей и приемлемое качество грузиков достигнуто, станок устанавливают в автоматический режим: для этого двухпозиционный переключатель 7 возвращают в положение «OFF» (режим Авто).
Технологический процесс производства грузиков для балансировки автомобильных колес включает плавление свинца 22, одновременную подачу расплавленного свинца 22 и скобы 24 в литейную пресс-форму 32, кристаллизацию свинца 22 в литейной пресс-форме 32, фасовку 35 готовых изделий 34.
Для плавления свинца 22 используют электропечь 21, входящую в состав заявляемого устройства. Перед загрузкой свинца 22 в электропечь 21 включают электропитание температурного контроллера 20 электропечи 21, устанавливают температуру электропечи 21 равную 325°С. Свинец 22 загружают в электропечь 21 в соответствии с разработанным рецептом загрузки, включают вспомогательное устройство 23 - нагреватели электропечи 21, осуществляют плавление свинца 22 в течение 45 мин - 1 часа. При плавлении уровень свинца 22 должен поддерживаться в максимальном объеме около 6 мм ниже верха электропечи 21: минимальный уровень не должен превышать 37 мм ниже верха электропечи 21. В электропечи 21 установлен насос 33. С помощью воздуха насос 33 закачивает необходимое количество свинца 22 в литейную пресс-форму 32.
Подачу скобы 24 в литейную пресс-форму 32 осуществляют с помощью узла подачи скобы 38, который включает вибратор 26, выполненный с возможностью регулирования интенсивности вибрирования, чашу вибратора 25 и толкатель скоб 37. Подачу скобы 24 в литейную пресс-форму 32 осуществляют следующим образом: чашу вибратора 25 наполняют скобами 24 приблизительно наполовину, включают электропитание и вибратор 26 начинает вибрировать. В процессе производства по мере опустошения чашу вибратора 25 наполняют скобами 24, интенсивность вибрирования регулируют посредством потенциометра 27, расположенного на контрольной панели 28 шкафа управления 36, что позволяет обеспечить гладкое скольжение скоб 24. Как только поезд из скоб 24 поднимется вверх до датчика вибратора 29 контроллер PLC 30 останавливает (с задержкой на 2 сек) вибрации. Включаются нагреватели насоса 31 (оптимальная температура устанавливают на 400°С). Скоба 24 с помощью толкателя скоб 37 подается в литейную пресс-форму 32. Одновременно с подачей скобы 24 насос 33, установленный в электропечи 21, закачивает в литейную пресс-форму 32 необходимое количество расплавленного свинца 22. Свинец 22 остывает, литейная пресс-форма 32 раскрывается - грузик для автомобильных колес готов. Цикл «плавление свинца - одновременная подача расплавленного свинца и скобы в литейную пресс-форму - кристаллизация свинца» повторяется заново, при этом процесс доставки скобы 24 до литейной пресс-формы 32 осуществляется непрерывно и параллельно работе насоса 33. Готовые изделия 34 фасуют и упаковывают.
Таблица 1.
№
Контроллер/ индикатор
Описание функций
1
Ключ-переключатель ЭНЕРГИЯ (трехпозиционный) [а]
Главный выключатель электропитания с 3 позициями: а) позиция «OFF» - на панели нет электропитания; b) позиция «ON» - электропитание включено (изолированное 120 Vac), насос выключен; с) позиция «PUMP ON» - электропитание включено, насос включен.
2
Индикатор ЭНЕРГИЯ (красный)
Светится, когда панель электрифицирована. Загорается при положении переключателя «ON» или «PUMP ON», отражает, что электропитание доступно для PLC, регулятора температуры, световых индикаторов, соленоидов и цепей DC (датчики, светящиеся кнопки, вход SS реле вибратора).
3
Переключатель НАГРЕВАТЕЛЯ (двухпозиционный)
а) позиция «OFF» - нет электропитания для регулятора температуры; b) позиция «ON» - есть электропитание
для регулятора температуры, 120Vac, изолированное
4
Переключатель СИГНАЛА ТРЕВОГИ (двухпозиционный)
а) позиция «OFF» - звуковой сигнал тревоги недоступен (гудок отключен от электропитания); b) позиция «ON» - звуковой сигнал тревоги доступен (гудок подключен к электропитанию).
5
Кнопка СТОП в закрытой позиции, в виде шляпки гриба, красная
а) если станок работает - останавливает станок немедленно; b) если станок сигнализирует -перезагружает состояние сигнала тревоги; с) предотвращает любой новый старт станка и остужает экран дисплея, не позволяя совершать любые манипуляции, когда нажата кнопка.
6
Кнопка СТАРТ, зеленая, мгновенная
Начинает работу станка. В нормальном рабочем режиме (режим теста: 0) щит должен быть закрыт, датчик скобы бездействовать, главный датчик включен в первое положение, в порядке старта. В режиме теста (режим теста: 1) станок включится даже с открытым щитом.
7
Переключатель в ручной режим, двухпозиционный, заменяемый, оранжевая подсветка
Переключает между режимами Ручной и Авто. а) в положении «OFF» (не светится) -режим Авто (мультицикл); b) в положении «ON» (светится) - Ручной режим (единичный цикл).
8
Переключатель ЗАКРЫТО, двухпозиционный, заменяемый, оранжевая подсветка
Закрывает станок (активизирует главный цилиндр), если включен Ручной режим. В режиме Авто данный переключатель не действует.
9
Переключатель ПЕРЕЗАГРУЗКА, двухпозиционный, мгновенный, оранжевая подсветка
Перезагружает на ноль или устанавливает отсутствующие значения в данный момент отражаемые параметры на экранном узле. Активен только при неработающем станке.
10
Индикатор ЗАКРЫТО, зеленый
Светится, когда главный привод головок клапана подключен к электропитанию
(станок закрывается).
11
Индикатор СКОБА, зеленый
Светится, когда соленоид головок клапана раздаточного устройства (скоба) подключен к электропитанию.
12
Индикатор НАСОС, зеленый
Светится, когда соленоид головок клапана насоса подключен к электропитанию (впрыск).
13
Индикатор DEGATOR, зеленый
Светится, когда соленоид головок клапана degator (ножа) подключен к электропитанию.
14
Индикатор СИГНАЛ ТРЕВОГИ, синий
Обеспечивает многофункциональную индикацию состояния станка: а) лампочка светится устойчиво - станок не работает (режим Стоп или Готовность); b) лампочка не светится - станок работает(режим Рабочий); с) лампочка мигает - станок останавливается по причине сигнала тревоги; d) в режиме Стоп/Ручной светится, когда главный датчик был активирован переключателями датчика.
15
Круговая шкала потенциометра КОНТРОЛЛЕРА ВИБРАТОРА
Контролирует интенсивность вибраций. Самая низкая интенсивность соотносится с положением счетчика по часовой стрелке.
16
Переключатель ВИБРАТОРА, двухпозиционный
Включает электропитание вибратора от главного источника электропитания, неизолированный.
17
Экранный узел
Устанавливает и отражает все параметры производства, режимы и положения станка и отражает сообщения сигнала тревоги.
18
Регулятор ТЕМПЕРАТУРЫ
Контролирует температуру инжектора.
19
Гудок СИГНАЛА ТРЕВОГИ
Звучит, когда происходит событие для сигнала тревоги.