鋼結(jié)構(gòu)件通過式拋丸機程序優(yōu)化降低拋丸能源消耗和涂裝成本!
青島華鑄環(huán)保科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)拋丸機,結(jié)構(gòu)件通過式拋丸機,通過式拋丸除銹機。本文主要通過對拋丸機電氣系統(tǒng)程序優(yōu)化,實現(xiàn)工件尺寸與拋丸程序精準化匹配,有效降低了拋丸過程能源消耗和涂裝輔料消耗,節(jié)約了涂裝成本,減少了粉塵等污染物的排放。
1.目前國內(nèi)外同類先進技術(shù)概況。
目前行業(yè)內(nèi)卡特、神鋼等標桿企業(yè)均采用單一模式進行拋丸,即不論結(jié)構(gòu)件長短,統(tǒng)一采用同一程序進行拋丸,此種拋丸方式存在兩個不足:
(1)結(jié)構(gòu)件進出拋丸機前后封閉室的過程中,拋頭進料口已關(guān)閉,拋丸電機一直處于運行狀態(tài),造成電能浪費。
(2)拋丸程序根據(jù)最長工件設定,短工件拋丸時,工件未進入拋丸區(qū)時,拋頭和電機均處于空拋狀態(tài),造成電能、丸粒浪費與設備磨損。
2.精準化拋丸的措施。
精準化拋丸即通過精準匹配工件尺寸與拋丸程序,避免空拋,減少能源、丸粒浪費與設備損耗。
結(jié)構(gòu)件精準化拋丸項目主要通過對不同長度結(jié)構(gòu)件拋丸程序進行優(yōu)化,減少拋丸前后等待時間內(nèi)拋頭電機的空轉(zhuǎn),降低能源和輔料消耗。該項目主要從拋丸結(jié)構(gòu)件長度等級劃分、拋丸程序優(yōu)化、拋丸系統(tǒng)現(xiàn)場改造、拋丸電氣控制標準化四個方面實施。
2.1、結(jié)構(gòu)件拋丸長度等級劃分。
為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)件精準化拋丸,現(xiàn)對結(jié)構(gòu)件長度進行統(tǒng)計,并按長度進行等級劃分設計拋丸程序。
通過對數(shù)據(jù)分析可看出,結(jié)構(gòu)件長度尺寸范圍為3.14m-6.64m,其3-4m長度段內(nèi)工件類型共8種,4-5m長度段內(nèi)工件類型共11種,5-6m長度段內(nèi)工件類型共1種,6-7m 長度段內(nèi)工件類型共4種,故將結(jié)構(gòu)件尺寸劃分為3m、5m、7m三個長度級別。
2.2、拋丸程序優(yōu)化。
原拋丸程序邏輯:點擊拋丸機自動啟動按鈕,分離器、提升機、橫向螺旋、縱向螺旋、收丸螺旋、皮帶輸送機、拋丸電機依次啟動。
優(yōu)化后拋丸程序邏輯:
(1)點擊拋丸機自動啟動按鈕,分離器、提升機、橫向螺旋、縱向螺旋、收丸螺旋、皮帶輸送機依次啟動;
(2)拋丸機 PLC 檢測前封閉室大門關(guān)閉信號后(輸送線控制柜傳遞至拋丸機 PLC),依次啟動拋丸電機;
(3)拋丸機 PLC 檢測后封閉室行程開關(guān)關(guān)閉信號后(輸送線控制柜傳遞至拋丸機 PLC),依次停止拋丸電機。
2.2.2、拋丸程序優(yōu)化。
2.2.2.1、拋丸區(qū)間優(yōu)化。
針對拋丸室內(nèi)前后等待區(qū)位置進行優(yōu)化,原 7 米級前后等待區(qū)間不變,5 米級、3 米級前后等待區(qū)間分別向拋丸區(qū)間方向移 1 米及 2 米,從而達到消除空拋區(qū)間的目的。
2.2.2.2、拋丸區(qū)間程序優(yōu)化。
前封閉室大門關(guān)閉信號替代:
(1)由前封閉室上方新增加的三組行程開關(guān)信號來代替前封閉室大門關(guān)閉信號;由后封閉室上方新增加的三組行程開關(guān)信號來代替原行程開關(guān)信號;
(2)由控制箱內(nèi) PLC 輸出信號激活相應新增加的六組行程開關(guān);
(3)依據(jù)操作人員選擇,拋丸機 PLC 檢測不同行程開關(guān)進行判斷輸出。
拋丸程序優(yōu)化后,在上件工位增加選擇控制箱來選擇控制信號,從而實現(xiàn)不同長度工件的選擇性拋丸作業(yè)。
2.3 拋丸系統(tǒng)現(xiàn)場改造及效果確認。
2.3.1、控制箱改進
由于原有控制箱僅具備單一程序選擇功能,故需要在上件工位增加一個長度選擇控制箱,實現(xiàn) 7m、5m、3m三個級別拋丸程序的選擇。
改進前,工件拋丸時需同時按下上升和放車兩個按鈕;改進后,操作人員根據(jù)工件長度選擇 3m、5m、7m 按鈕,控制箱內(nèi) PLC 輸出相應信號接通原控制箱內(nèi)上升、放車按鈕,工件放行進入拋丸室。
2.3.2、行程開關(guān)布線改進。
通過在拋丸室頂端自行小車行進軌道上增加兩組行程開關(guān),配合原有一組行程,將拋丸區(qū)間分為 7m、5m、3m三個長度等級。
通過測量拋丸室體內(nèi)中心拋丸區(qū)與懸掛工件的距離,確定3個長度等級拋丸區(qū)間位置,進而確定行程開關(guān)固定位置。行程開關(guān)安裝時,使用行程開關(guān)安裝支架固定至自行小車軌道上沿,使用 2根3芯電纜線分別串聯(lián)前后 6 只行程開關(guān),原前后行程開關(guān)接線連接至上件拋丸控制箱。
2.3.3 拋丸效果確認。
在拋丸系統(tǒng)現(xiàn)場改制完成后,通過對不同長度級別的結(jié)構(gòu)件進行拋丸試驗,確定長度等級劃分和拋丸程序優(yōu)化后能夠滿足質(zhì)量要求。
2.4、拋丸控制箱標準化。
針對拋丸控制箱制定使用規(guī)范,根據(jù)工件長度等級選擇長度選擇按鈕,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)件精準化拋丸。
3.總結(jié)。
經(jīng)過現(xiàn)場電量消耗及產(chǎn)量統(tǒng)計計算,改進前后平均單掛拋丸電能分別為43度、34.4度,單掛節(jié)約電能8.6度,改進前后單掛平均丸料消耗分別為14kg、8.9kg,單掛節(jié)約丸料5.1kg。單掛節(jié)約電能25%,節(jié)約丸粒消耗36%,使得拋丸機能源利用率達到行業(yè)先進水平。
以半年生產(chǎn)量為1982掛計算,每半年產(chǎn)生經(jīng)濟效益為:經(jīng)濟效益=節(jié)約能耗費用+節(jié)約丸料成本= 生產(chǎn)總掛數(shù)×單掛節(jié)約費用=1982掛×8.6度/掛×0.96元/度+生產(chǎn)總掛數(shù)×單掛節(jié)約費用=1982掛×5.1kg/掛×5.02元/kg=6.71萬元。
通過結(jié)構(gòu)件精準化拋丸的實施,有效降低了生產(chǎn)線的能源消耗和丸粒消耗,減少了拋丸粉塵的排放。
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