自动推拉（精选5篇）
自动推拉 篇1
随着人们生活水平的不断提高, 智能家居系统已逐步进入了我们的生活, 其中窗扇的自动化也开始展现在我们的面前。它可以按照人们的要求使窗扇随着天气、环境、温度的变化自动开启或关闭。当遇到风雨来袭时, 它会自动关闭窗扇, 防止家居物品被风雨侵蚀;遇到可燃气体泄漏时, 它会自动开启窗扇, 防止人员中毒或燃气爆炸;遇到不良人员接近时, 它会自动报警并关闭窗扇, 防止财产受到损失等。这里向大家介绍的电动推拉窗 (图1) , 可以帮助我们实现前面所介绍的这些功能。它制作简单、安装容易、控制方便、可靠性高。
电路原理
电动推拉窗控制器由微处理器AT89C2051 (图2) 、双比较器LM393、通讯集成电路SN75176和驱动器ULN2003等元器件组成。其中AT89C2051是美国ATMEL公司生产的带有2K字节闪存的低电压、高性能CMOS八位微处理器, 它包含有128字节RAM, 15个I/O端口, 2个16位定时器/计数器, 5个中断源结构, 1个全双工串行口, 1个片内精密比较器, 并与标准的MCS-51系列单片机的指令完全兼容。
电路中AT89C2051用于接收按键和传感器信号、对直流电机发送控制指令、并与其他控制系统交换控制信号等工作。其中P1口的高4位通过ULN2003驱动继电器来控制直流电机的转向、开启或关闭;低4位是人机接口按键, 人们可以根据需求按动它们, 控制窗扇的开启、停止或关闭;P3口的P3.0/P3.1通过SN75176用于RS485通讯, 以便和其他类似的控制系统进行数据交换;P3.2/P3.3用于接收传感器 (如烟雾、红外、可燃气等) 的报警信号;P3.4/P3.5用于接收直流电机M1/M2的过载信号;P3.7用于控制SN75176通讯的接收/发送状态。
电路图如图3所示。现在我们简单的描述一下电动开窗器的几个工作过程:
1.当我们按下开启键 (LO、RO) 按钮时, 微处理器接收到这个指令后, 接通继电器 (J1～J4) 驱动相应的电机 (M1、M2) 运转, 窗扇开启;运行到所需位置时, 我们若按下停止键 (ST) 按钮, 继电器释放, 窗扇停止运行;若我们不再进行操作时, 窗扇继续运行到终点位置, 电机因窗扇停止运行导致工作电流突然增加, 这个电流在电阻R26或R30上生成一个较高的电平变化, 比较器 (IC5-1、IC5-2) 检测到这个变化后, 驱动VT2、VT3导通并通过光电耦合器 (IC4-1或IC4-2) 向微处理器发送电机过载信号, 微处理器接收到这个信号后, 控制继电器释放, 窗扇停止运行。
2.如果我们在厨房安装有可燃气体传感器, 当可燃气体泄漏时, 传感器检测到气体泄漏后通过光电耦合器 (IC3-1) 向微处理器发送报警信号, 接收到这个信号后, 微处理器接通继电器, 驱动相应的电机运转, 窗扇开启, 将可燃气体从室内排放出去。由于传感器在可燃气体很稀薄时便发出报警信号, 所以不会因电机运行时产生的火花而发生爆燃的危险。
3.如果我们在窗扇附近安装有被动红外传感器, 当人员接近窗扇时, 传感器检测到人员活动的信息并向微处理器发送报警信号, 接收到这个信号后, 微处理器接通继电器, 驱动相应的电机运转, 窗扇自动关闭并发出声光报警。
4.如果其他智能家居系统也采用了RS485传输方式, 我们就可以很方便地将电动窗控制系统接入到该系统中与其他系统联动, 此时我们会看到这样一个温馨的场景:当忙碌的人们回到家中时, 背景音乐悠扬的响起、柔和的灯光随着人们的移动照亮室内每个角落、窗扇徐徐开启微风沁人肺脾、电脑用轻柔的声音向你朗读着远方发来的邮件……
在本系统中, 串行信号 (UART) 为1个起始位、8个数据位、无效验位、1个停止位, 即1/8/N/1传输方式, 传输速率为9600BIT/S。
机械原理
电动推拉窗的工作原理较简单, 它主要由推拉窗扇、直流减速电机、安装支架、定时齿轮、导向轮和定时皮带等零部件组成 (图4) 。定时皮带的两端与推拉窗扇的两端固定, 定时齿轮固定在直流减速电机的输出轴上, 当直流减速电机通电运转时, 定时齿轮带动与之啮合的定时皮带做直线往复运动, 随即带动推拉窗做直线往复运动。
制作要点
1.首先用洞洞板制作电动推拉窗电路。选取一块110mm×100mm的洞洞板, 将1只20DIP、1只14DIP、4只8DIP的IC座和4只继电器焊接在上面。焊接时要考虑IC周边元件的尺寸和密度, 预留出足够的空间。电路中的各个元件环绕着几个IC座依次焊好。元件焊接位置的原则是以相互之间搭接的线路越少、越短越好;同时元器件之间的间距、方位要美观, 不能有些地方稀松;有些地方稠密 (见图5) 。
2.将洞洞板翻转过来焊接连线。距离近的焊点我们可以直接用焊锡将它们连接起来;距离较远的焊点我们可以用细铜线将它们连接好;若有线路交叉时, 就要采用带绝缘皮的导线连接, 防止线路之间短路。线路接好后要反复对照电路原理图检查几次, 以确认焊接无误 (见图6) 。
3.电路检查无误后, 我们可以对电路进行调试。先将编制好程序的微处理器插在IC座上, 直流减速电机制作好二芯插头并连接在二芯插座上。打开稳压电源的开关, 调节其输出为12V并与电动推拉窗实验电路连接好。此时稳压电源电流表的示值为50mA左右, 若电流值太大或为0, 应立即切断电源, 重新检查元器件和电路接线, 待故障排除后再重新接入电源进行测试。
a.首先将12V电源与电动推拉窗控制电路接通, 此时电动窗系统有一个上电复位动作:窗扇先是略微开启随后立即关闭。若无此动作, 请先查看12V电源是否连接;如果正常, 则需查看控制器的工作状态, 仔细倾听继电器应有清晰的“嗒”声;如果正常, 则需查看控制电路与电机的连线是否牢固;最后查看直流电机本身工作是否正常。
b.依次按动4个不同按钮, 窗扇随之产生相应的动作, 若工作状态有误, 请查看按钮与控制电路之间的连线是否牢固, 控制电路与电机的连线是否接反或查看程序编制是否正确。
c.用一根连线将高电平 (5V) 依次与R/F和D/H端口分别接触一下, 模拟烟雾、红外、风雨等传感器产生动作时, 窗扇是否开启或关闭, 报警电路工作是否正常。若工作状态有误, 请查看传感器电路和报警电路的连线或查看程序编制是否正确。
d.调节多圈电位器W的阻值, 改变B点的基准电平, 从而改变直流电机堵转电流的大小:当W的值为最大时, 电机堵转电流为最大, 用手阻挡正在运行的窗扇时, 就要用到最大的力量才能迫使窗扇停止。当W的值为最小时, 电机堵转电流为最小, 用手阻挡正在运行的窗扇时, 只要很小的力, 窗扇就停止运行。
e.与其他带有RS485通讯系统的设备连接, 查看数据交换是否正常, 若工作状态有误, 请查看RS485的连线是否接反或交换的信息格式是否正确。
4.待电路设计通过验证后, 再正式设计印刷电路板并由专业厂家完成线路板的制作 (见图7) 。该线路板采用插接元器件和贴片元器件混合搭配设计方式, 元件面安装插接元器件;焊接面安装贴片元器件。为降低批量生成线路板的成本, 我们使用单面覆铜板, 线路图中的标注出来的线段为跳线, 使用导线在元件面处进行连接。
5.电动推拉窗电路可以安装在市场上常见的大小合适的盒体内 (见图8) , 或者作为附属电路直接设计到其他电路中。
6.电动推拉窗的直流减速电机、定时齿轮和定时皮带可以直接从市场上购置。安装支架、定时皮带的导向轮、以及定时皮带的两端固定装置由我们自己加工而成 (见图9) 。
a.导向轮:采用直径Φ>22mm的尼龙棒按照图10所标尺寸加工而成。
b.固定装置:采用厚1mm的铁皮制作, 做好后将其放在定时皮带的末端, 整体按虚线折弯90°, 并用尖嘴钳将固定装置与定时皮带固定好 (见图11) 。
c.安装支架:先按照图示要求加工2根轴, 并在厚2.5mm的铁板上开好孔, 将轴安装在与之对应的孔中 (见图12、图13) 。
d.为使2个轴安装牢固, 最好在铁板后面轴的位置上用电焊机焊接一下, 并用砂轮机打磨平整 (见图14) 。
e.找一块厚2mm的角铝, 按图示要求打好孔, 并攻好M4的螺纹 (见图15) 。
7.装配
a.先将L型铝板用M3×6的螺钉固定在直流减速电机上 (见图16) 。
b.用M4螺钉将厚2.5mm的铁板固定在L型铝板上, 注意螺钉先不要旋紧, 待所有零部件安装完毕后, 根据定时皮带的松紧后再旋紧这个螺钉 (见图17) 。
c.将2个导向轮安装在2个轴中, 通过不同薄厚的垫片调整2个导向轮处在同一水平面上, 用卡钳将卡簧放入轴的卡槽中, 以防止导向轮在运行时脱落 (见图18) 。
d.将定时齿轮套在直流减速电机的输出轴上, 定时齿轮与导向轮要调整在一个水平面上, 同时用内六角扳手旋紧定时齿轮上的顶丝, 以防止定时齿轮在运行时脱落 (见图19) 。
e.定时皮带穿过定时齿轮和导向轮并使用固定装置将其安装在窗扇的两端, 调整铁板与L型铝板的位置, 将定时皮带拉紧 (见图20) 。
元器件选择
集成电路IC1选用型号为AT89C2051-24Pin, IC2选用型号为SN75176BP, IC3、IC4选用型号为TLP521-2, IC5选用型号为UNL2003AGP, IC6选用型号为LM393N。它们均为DIP封装形式。继电器为HRS1-S/5VDC。电阻、电容无特殊要求, 参数允许有5%的误差, 封装形式为0805。三极管选用型号为9012, 封装形式为SOT23。要求放大倍数>150 (见图21) 。
零部件选择
1.定时皮带:齿形为=XL;拉伸强度=1.92KN/25.4cm;伸长度=4%;载荷=1.57KN/25.4cm, 总长以窗扇大小为依据 (见图22) 。
2.定时齿轮:齿形为=XL;Φ1=23;Φ2=17.33;内径Φ=6;宽=11.6 (见图23) 。
3.直流减速电机:型号ZGA37R E/12V;额定扭矩=5.29;额定电流=0.76 (见图24) ;输出轴直径Φ=6;输出轴长度L=15;V=1/S。
程序编制
程序框图见图25, 详细程序清单请到www.ele169.com网站查看下载。
使用方法
将两头带有固定装置的定时皮带在窗扇的两端分别安装好, 直流减速电机及支架安装在窗框上, 调节铁板与L型铝板的相互位置将定时皮带拉紧并用内六角扳手将铁板安装牢固, 电机引线与电动推拉窗控制器相连, 接通输出为12V的电源适配器连线, 此时窗扇将有一个上电复位的动作:先是略微开启随后立即关闭;若窗扇处于开启状态时, 则直接关闭。按动“开启”按钮, 窗扇随之开启, 开启到合适位置后, 按动“停止”按钮, 窗扇随着停止。若不按“停止”按钮, 窗扇运行到终点位置时将自动停止。如果窗扇在运行时遇到人员阻挡时, 窗扇会自动停止运行, 以保护人员和窗扇机构的安全。按动其他按钮, 其结果请大家自行分析, 这里不在赘述。
家居智能化将对门窗提出更多更高的要求:如窗扇的自动清洁;室内外气候的智能显示;室内环境的自动调节;虚拟窗景的变化显示;入射光线自动调节;提供太阳能等等。为我们构建一个安全、舒适、环保、人性化的居住环境创造条件。
解析《医用推拉式自动门》标准 篇2
所谓“医用推拉式自动门”, 用标准术语和定义中所说, 是可使“活动扇作推拉运行且能够隔离两侧环境使密闭空间达到一定洁净要求的自动门”。而不是一般用于医疗机构的普通自动门, 其作用与国际上所说的“气密门”的功能是完全相同的。
一、《医用推拉式自动门》标准指标解析
(一) 标准29项指标概述
医用推拉式自动门与一般自动门的异同。医用推拉式自动门既然是自动门, 就必然会保持一般自动门的特性和指标。因此本标准在指标列项上同自动门行业标准JG/T177有许多相同之处, 但为适应医用要求在指标上有自己独到之处。
本标准6项指标为一般要求, 可以不必检测, 23项指标必须进行检测。在这23项指标中, 与自动门标准项目相同的有15项。
(二) 标准与一般自动门标准的差异
本标准与自动门标准列项相同, 但指标有差异的共5项:
1. 强调启闭双触发:医用门不能像一般自动门那样可自由启闭, 随意出入;因密闭的洁净环境需要, 必须通过传感器的人工触发完成开启。
2. 适用环境湿度:限值为85%。考虑到在夏、雨季高湿环境中医用自动门的机电控制也应可使用。
3. 感应范围:洁净走廊的限值为1000mm, 门侧限值为150mm。这里所谓洁净走廊是指进入高级洁净密闭空间前的走廊, 是洁净级别较低的过渡空间。在这个走廊中, 要求在1000mm感应范围内活动扇才可开启, 避免时间过长, 对过渡空间造成过分污染。门侧的感应范围限制是防止处于一般走廊中的医用门在有人经过时, 活动扇会轻易开启。
4.活动扇关闭速度不大于300mm/s, 比一般自动门为小, 是考虑在医护中的患者行动不便, 相应调低了关闭速度。
5. 手动开启力:限值是120N, 是一个试验数据。本标准还列出了一个公式:手动开启力F=120 (1+σ/60) N (其中, σ为自动门活动扇内衬铅板的重量) 。这与中国医用推拉式自动门可使活动扇在关闭时沿轨道坡形面降低的创意有关。在手动开启时活动扇必须克服上行阻力, 手动开启力适当加大, 即使停电也可手动轻易开启。
(三) 特定功能指标及原因
安装一个联控功能接口;具备两个自我调节功能, 自学习和自适应功能;具备三防一隔:防静电、防辐射、防电磁干扰, 隔音;设定3个时间限值:开门响应时间、开门保持时间、反向时间;活动扇的动能、静推力、反向阻力等3个安全要求;具备气密性限值要求。
设置特定功能指标的原因, 简述如下:
1. 设联控功能接口的目的。
一方面是保证启闭可控, 由有关人员在单侧可对活动扇的启闭进行控制;另一方面与室内的功能设备联动, 做到设备工作时, 自动门关闭;在设备停止工作时, 活动扇才允许开启。
2. 两个调节。
第一个调节功能普通自动门都具备, 即程序设定后, 第二次启动时要进行相同的程序检验, 以便按照既定程序运行;第二个调节是指自动门设备的适应性, 当活动扇的重量出现30%内差异时, 活动扇的运行参数不会出现大于5%的差异, 即自动门仍可正常运行。也可理解为活动扇临时增加重量不影响运行, 也可理解为同一型号的自动门设备可带动重量差异不大于30%的活动扇。
3. 三防一隔。
防静电、防电磁干扰对于医用门是重要的指标, 因为在手术室、射线室中有医疗设备和完成净化的设备, 对电磁干扰和静电的要求较高。与一般自动门启闭设备相比, 对医用自动门就有必要提出更高的要求。防辐射是射线室的要求。按照不同功能要求, 可分为单纯防辐射型和防辐射、气密组合型。隔音也是手术室和射线室的重要指标, 目的是保持室内安静, 要求门体的隔音功能在环境噪音的基础上降低25dB。这也是一个高指标。
4.3个时间限值。
主要是对传感器和控制器的灵敏度、安全性要求。要求启动和反向运行要快, 要求活动扇到达最大开启位置时, 要有可调节的保持时间, 保证行人安心、从容的通行。
5. 活动扇的动能、静推力、反向阻力是安全要求。
要求活动扇运行能量不大于4.3J, 对人的静推力不大于150N, 遇阻反力不大于220N, 都是防止活动扇对人体造成伤害的指标。在活动扇的重量不变时, 只能将速度尽量降低以满足系列要求。
6. 气密限值。
是医用自动门最主要的关键性指标。要求是以建筑外门窗气密性能分级及检测方法, 采标规定应达到GB/T7106—2008的最低等级 (1级) 要求。当以缝长为分级指标时, 气密等级值q1应为4.0～3.5[m3/ (m.h) ];当以面积为分级指标时, 气密等级值q2应为12～10.5[m3/ (m.h) ]。对于活动扇贴在门框上的推拉活动扇, 这是当试验条件压力差10Pa为负值时 (室内气压是大于室外) 的压差测得的结果。气密性等级往往是用户要求, 气密性提升1级不是轻而易举就可做到的事。
二、气密性试验方法要点
试验装置如图所示。计算缝长为门扇靠密封空间侧的密封条中心尺寸之和。
采用上述的试验装置, 把梁固定在试验框上, 在梁上安装门扇, 在梁内安装启闭装置。按GB/T7106—2008同规定的检测方法进行试验。试验门为同一规格合格产品的标准尺寸。
三、新创意
这种新创意在轨道制作工艺和设备运行程序上做到简约、明确、力学性能好、性价比合理。
(一) 国际气密门的运作方式
国际气密门轨道平直, 活动扇的运行方式为:在自动门机电梁的牵引下, 活动扇沿与门洞平面平行方向运行, 到达覆盖门洞对应平行位置停止, 然后再驱动电机将活动扇沿与门洞平面垂直的方向缓缓运行到与门框接触, 此时活动扇内侧面设置的上、左、右密封条与门框接触, 在受到挤压时达到密封效果;在活动扇与门框接触的同时, 触动限位开关, 在活动扇本体不动的情况下, 将隐藏在活动扇底部内的密封条装置下沉到与地面接触并使密封胶条挤压变形, 使活动扇与地面密封。这样, 以活动扇平移运行—垂直运行—内藏局部下沉的3步运行程序, 使活动扇内四周的密封条受到挤压达到密封效果。这样的气密门控制机构及活动扇构造复杂, 运作时间较长, 成本较高, 在价格上国内用户难以接受。
(二) 创意
表现在轨道的革新, 这已成为重要的专利成果。其要点为:在机电梁的驱动下, 活动扇在进入轨道弯道时, 在缓缓向门洞平面逼近的同时, 活动扇重心也随之下沉, 在活动扇平面靠近门框的同时, 活动扇底框也下沉到地面, 此时活动扇面内的上、左、右、下侧的密封条同时被挤压变形, 达到密封的效果。
为了配合《医用推拉式自动门》标准的实施, 欧尼克公司委托“国家建筑工程质量监督检验中心”对该公司生产的医用门进行全面检测, 检测依据就是刚刚实施的《医用推拉式自动门》行业标准。结果表明, 产品符合标准规定的全部23项型式试验内容, 关键项目的结果大大高于标准规定。比如隔音量, 标准规定隔音25分贝, 检测结果为32分贝。最重要的气密性, 检测结果为8级, 这是最高等级。运行寿命, 标准规定50万次, 而欧尼克从检测开始就运行, 一直到现在, 以每天近6000次的频率高负荷运行, 这是连续不停地运行, 一分钟4次, 没有间断过。
从“推拉理论”看产业转移 篇3
企业将产品生产的部分或全部由原生产地转移到其他地区, 这种现象叫做产业转移。产业转移是发生在不同经济发展水平区域之间的一种重要的经济现象, 是指在市场经济条件下, 发达区域的部分企业顺应区域比较优势的变化, 通过跨区域直接投资, 把部分产业的生产转移到发展中区域进行, 从而在产业的空间分布上表现出该产业由发达区域向发展中区域转移的现象。“推—拉”理论认为, 人们的迁移活动是由迁出地的推力因素和迁入地的拉力因素共同发生作用, 当事人对迁出地和迁入地的各种因素进行综合比较后做出抉择的结果。
产业转移有来自发达区域的“推力”和发展中区域的“拉力”, 因此, 本文从“推拉理论”视角出发, 分析我国产业转移的推力和拉力, 并对推拉理论进行拓展, 进一步分析拉力机制, 丰富产业转移理论, 并针对性地提出建议。
2.从“推拉理论”看我国产业转移
2.1承接国际产业转移, 中国“拉力”突出。
随着经济全球化日益深入和信息通信技术的迅猛发展, 发达国家的产业结构进行着新一轮的大调整。在发达国家进行国际产业转移的内在动力增强与中国对国际产业转移的吸引力增大的两方面共同作用下, 国际产业向中国的转移明显加速, 中国成为国际产业转移的主要承接地。
其中, 我国承接产业转移的“拉力”突出, 主要体现在以下四个方面:
2.1.1改革开放政策。
20世纪80年代以来, 我国持之以恒地深化改革开放政策, 大规模承接国际产业转移。中国利用外资连续10多年居发展中国家首位。比如, 家用电器产业和电子信息产业靠外资实现了跨越式发展, 在信息产业增加值和出口中, 外资企业销售收入不断增加。随着对外开放度的不断提高, 中国投资环境不断改善, 引进外资的规模日益增加, 国际产业通过外商直接投资、项目外包、业务离岸化等途径向中国的转移明显加速, 中国成为国际产业转移的主要承接地, 成为全球制造业转移的最大受益国。
2.1.2劳动力成本低。
发达国家产业转移类型以劳动密集型产业为主, 劳动密集型产业进行生产主要依靠大量劳动力, 而对技术和设备的依赖程度低, 其衡量标准是在生产成本中工资与设备折旧和研究开发支出相比所占比重较大, 劳动力价格低具有无可比拟的优势。改革开放初期, 由于经济发展水平低, 产业经营成本也相对较低, 中国农村剩余劳动力多, 廉价劳动力资源丰富。生产成本中劳动力成本低, 成本的比较优势成为我国吸引发达国家劳动密集型产业转移的主要竞争力。
2.1.3市场广阔。
跨国公司看中中国巨大且成长性好的市场, 中国高成长性的大市场对跨国公司的吸引力空前提高。我国在2001年底加入了世界贸易组织 (WTO) , 我国市场更开放及经济持续高速增长带来的巨大市场空间进一步扩大, 我国对国际产业的吸引力促使我国成为外商直接投资的首选地之一。
2.1.4投资环境不断改善。
投资环境不断改善恰好满足了世界产业结构新一轮大调整、大转移的要求。中国对国际产业转移的承接一直是随着改革开放的深入而向前推进的。良好的制度基础和优越的要素禀赋, 使中国赶上了国际产业转移, 并成为国际产业转移受益最大的国家, 维持了经济的持续高速增长。
2.2国内产业转移, 我国东部地区“推力”日益明显。
我国疆域辽阔, 区域间资源禀赋差异较大。东部沿海地区一直站在中国改革开放的最前沿, 致使该地区成为中国承接国际产业转移的主要地区。但是, 随着东部沿海地区持续高速发展, 劳动力等要素的比较优势逐渐降低, 而中西部地区则凭借其低廉的土地、劳动力成本、丰富的资源及巨大的市场需求潜力, 正成为劳动密集型产业和资本密集型产业转移的理想承接地。
其中, 我国东部地区产业转移, “推力”主要表现在以下方面。
2.2.1东部产业结构调整、传统产业转移是必然选择。
随着国际产业转移向新兴产业发展, 为了适应国际产业转移的新趋势, 中国东部沿海地区迫切需要实现产业升级, 发展经济附加值更高的技术型产业。因此东部地区产业升级面临压力, 东部地区目前将发展技术密集产业作为地区新一轮产业优化升级的选择。从国际背景看, 东西部产业转移是中国应对国际经济竞争的战略需求。
2.2.2资源紧张, 东部地区成本优势日渐消失。
资源问题是导致产业转移的直接原因。东部发达地区经过长期的经济高速发展, 造成资源紧张, 直接带来土地、劳动力、水、电等要素成本大幅度上升, 沿海发达地区纷纷把工业或工业的加工环节向内地扩散, 其本身则由工业生产中心转向工业调控中心。要素成本大幅度提升成为东部劳动密集型产业向内陆中西部地区转移的主要动力。
2.2.3政策支持, 中西部地区优势明显。
随着“鼓励东部地区向中西部地区产业转移”, “继续推进西部地区基础设施和生态建设”, “增加西部大开发投资”等政策, 促进东西部产业转移, 使东部产业向中西部转移渐成气候。自实施西部大开发、中部崛起战略以来, 在中央宏观政策的引导下, 中西部地区的资金投入不断加大, 突破了初期的粗放形态。中西部地区的基础设施状况和投资环境日益改善, 区域产业结构调整和生产空间配置更趋优化, 中西部具备承接产业转移的能力。中西部地区潜在和现实的庞大市场成为东部地区产业特别是劳动密集型产业投资与转移的重要驱动。
3.启示
20世纪80年代以来, 我国国情的特殊性决定了我国迎接产业转移的紧迫性和困难性。30多年来, 我国工业化和城市化速度加快, 却出现了多方面问题, 如急切引进资金或项目, 忽略环保;在承接产业转移中, 没有考虑到本地区实际, 未能创出本地区特色等。
智能推拉手镯扣头机的研制 篇4
莆田市是我国著名的“银饰之都”,贵重金属首饰加工是我市特色产业之一,手镯加工是首饰加工的一个重要组成部分,而手镯的扣头加工是手镯加工工序中最复杂、最重要的一道工序,长期以来依赖手工加工方式,不仅生产效率低,而且加工精度受工人熟练程度影响大,从而导致手镯成品质量参差不齐。本课题研究了一种手镯扣头制作的自动化设备,可以在保证加工质量稳定性的基础上极大地提高生产效率,大大减轻工人的劳动强度以及企业对手工工人的依赖性。本项目所研制的自动扣头加工设备可以在保持加工质量稳定的前提下,达到180~250个/min的加工速度,加工效率显著提高;设备同时采用有针对性的安全性和可靠性设计,可以有效地降低设备故障率,并在提高产品质量的同时防止出现对人身的意外伤害。因而研究这样的自动化加工设备具有非常重要的现实意义。
由于手镯扣头加工对种类、形状、结构和加工质量具有多样化的需求,因此对加工设备的适应性、加工范围的随时调整提出了更高的要求。目前,本类设备研制的关键技术与难点主要是在保证加工对象全面性的同时提高产品质量与加工速度。
1 扣头机的结构和操作
智能推拉手镯扣头机包括机架、制扣模组、驱动装置和控制装置,控制装置和驱动装置设置于机架上,控制装置与驱动装置电连接,驱动装置与设置在机架竖直面上的制扣模组传动连接;制扣模组包括上模头、下模头、左模头、右模头和切割模头,上模头、下模头、左模头和右模头分别设置于机架竖直面不同滑槽内的滑块上,切割模头通过螺栓固定于机架竖直表面上;驱动装置通过凸轮与设置有上模头的滑块连接,驱动装置分别通过偏心轮和连杆与设置有下模头、左模头和右模头的滑块连接,驱动装置驱动上模头、下模头、左模头和右模头向同一中心往返运动。
1.1 设备结构
设备结构示意图如图1~5所示。
实物图如图6所示。
1.2 设备的使用操作
本设备包括机架、制扣模组、驱动装置和控制装置,所述控制装置和驱动装置设置于机架上,控制装置与驱动装置电连接,驱动装置与设置在机架竖直面上的制扣模组传动连接。制扣模组包括上模头、下模头、左模头、右模头和切割模头,所述上模头、下模头、左模头和右模头分别设置于机架竖直面不同滑槽内的滑块上,所述切割模头通过螺栓固定于机架竖直表面上;驱动装置通过凸轮与设置有上模头的滑块连接,分别通过偏心轮和连杆与设置有下模头、左模头和右模头的滑块连接,向同一中心往返运动。
控制装置包括PLC控制器、第一光电传感器、第二光电传感器、第一条形光栅和第二条形光栅,第一光电传感器和第二光电传感器分别与PLC控制器电连接,第一条形光栅设置于有上模头的滑块的侧边,第二条形光栅设置于有左模头的滑块的侧边,第一光电传感器与所述第一条形光栅相适配地设置于机架上,第二光电传感器与所述第二条形光栅相适配地设置于所述机架上。
上模头、下模头、左模头、右模头和切割模头上分别设置有腰形孔,并通过内六角螺栓固定在对应的滑块或机架上,设置有开始按键、停止按键和运行状态指示灯。制扣机还包括线材校直器和线材同步输送器,切割模头内部设置有线材通孔,线材通孔轴向贯穿于切割模头的两端。
本设备具有如下优点:各模头通过滑块和滑槽设置于机架上,运动顺畅,运动的同步性和精确度高,并且运行稳定性高,易于操作。
1.3 设备的加工原理
由于手镯扣头的尺寸分布变化较大,工艺较复杂,运动控制轴数较多,故传统一般采用手工加工方式。据行业统计,目前一个熟练工人每小时手镯扣头的加工量约为200只,相对于手镯其他工序,手工扣头加工的生产效率低下,故需要占用大量人手。近年来,随着人工成本的不断升高,手镯扣头加工的精度与效率已成为制约手镯加工行业发展的一个瓶颈。
为解决手镯扣头自动加工问题,各首饰生产集散地陆续开展了自动化手镯扣头加工机的研制,市场上已出现部分半自动化加工设备,这些加工设备多表现出运动控制轴复杂,加工参数调整不方便,运动控制机构复杂从而容易出现故障,控制机构暴露在外部从而影响生产安全性,以及容易受到环境灰尘的影响从而增加产品故障率等问题。
本设备采用电气数控方式实现对手镯扣头的自动化加工,同时采用特殊的多轴机械臂机构设计,该机构拆卸方便,并可以很好地适应不同尺寸、不同复杂度的手镯扣头的自动加工。本设备具有良好的防尘设计与安全可靠性设计。设备优化了控制机构,并将控制系统、驱动系统与执行机构分别设计在外壳内外,从而提高了设备整体安全性与可靠性,并能有效降低使用与维护成本。
2 实验结果
利用上述设备进行推拉手镯扣头的加工,可加工扣头半径在1~10 mm之间,加工速度不低于180个/min,加工扣头半径公差不大于0.2 mm。
加工出来的产品如图7所示。
3 结语
采用本设备后,在加工质量保持稳定的前提下,加工速度可达180~250个/min,同时采用针对性安全性和可靠性设计,在提高加工效率的同时可以有效地减少设备故障率以及对人身的意外伤害。每台设备销售价格约15 000元,预计每年可销售200~300台。
在经济快速发展的今天,数控加工是整个经济的驱动力。数控设备是技术密集型产品,是先进装备制造业发展必需的工艺装备。生产该类产品能耗低,原材料浪费少,技术附加值高,产品的税后利润较高,据测算,大约为22%。首饰行业对手镯扣头加工的需求量较大,该项目的实现,可以获得较好的经济效益。
摘要：手镯加工是首饰加工的一个重要组成部分,而手镯的扣头加工是手镯加工工序中最复杂、最重要的一道工序。现研究一种手镯扣头制作的自动化设备,可以在保证加工质量稳定性的基础上极大地提高生产效率,大大减轻工人的劳动强度及企业对手工工人的依赖性。
关键词：智能,手镯,扣头机,模具
参考文献
[1]薛成明.微小异型首饰模具的加工[J].机械工人:冷加工,2007(3).
[2]刘蓉黔,陈民举,葛惠陟.首饰模具CAD系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2007(7).
[3]傅贵武,彭明仔,王宇华.首饰滴扣的级进模设计[J].电加工与模具,2007(3).
[4]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].7版.北京:高等教育出版社,2006.
推拉式酸洗机组设备的工艺分析 篇5
关键词：推拉式酸洗机组,设备,工艺,关键问题
0 引言
在日常的生产中酸洗的冷轧带钢生产的工艺, 是一项比较重要的工艺之一。在施工中能够看出酸洗的主要目的就是要能够清除钢材表面的氧化铁, 使其操作更加顺畅。在操作的过程中需要不断的进行调节卷重, 主要就是为了能够很好的保证冷轧机顺利的进行生产出合格的产品。酸洗机组主要就是分为两种, 意识推拉式机组, 还有一种是连续式酸洗机组。推拉式酸洗机组主要就是采用目前较为先进的浅槽紊流酸洗的技术。主要就是需要对热轧卷板进行酸洗、冲洗、烘干、切边等操作, 然后能够生产出合符规格的钢板。这条生产线所用的原料厚度大约是1.5-3.5毫米左右, 原料的宽度大约是960-1200毫米。要求其中年生产的能力大约是30万左右。
1 推拉式酸洗机组的优点
推拉式的酸洗主要就是一种小型或是中型的连续酸洗的作用线, 并且是可以用经济所取代的, 这种技术在国外已经很早就被使用, 只是在我国应用的比较晚, 我国是在1989年从奥地利引进的此项技术。并且逐步的引进了中国的生产市场。在我国目前的条件之下, 这也是一种比较有发展前景的机型, 不仅仅可以酸洗冷轧带钢, 还能够酸洗热轧的带钢。在我国目前比较先进的推拉式酸洗机组最大的处理范围是10—200米每分钟。根据不同的型号, 根据不同的产量要求来选择不同的速度, 应用此项技术, 机型最高的年产量大约是100万—120万吨左右, 推拉式的酸洗机主要的特点就是不需要进行焊接和活套。这能够使其该机组能够在最大的工艺速度处理小卷, 而不影响其生产能力, 也不对其进行限制。采用酸洗的方式, 材料就能够使其直线的通过, 所以该机组就能够处理比较硬或是比较弱质的材料, 所以钢材并不需要进行焊接后才能够使用, 所以推拉式的酸洗线就是能够应用于酸洗, 然而那些不能够进行焊接或是不宜进行焊接的材料就能够进行小批量的处理。主要就是包括那些尺寸或是规格变化比较大的钢卷材料, 就是机组最大的优点。
2 推拉式酸洗机的缺点
由于推拉式酸洗机的机组中不能够装备拉伸的矫直机, 对改善的带钢平直度的能力是比较差的, 由于推拉式酸洗机是一卷一卷的穿带的, 很多机组的运行速度是比较低的, 带穿的速度也是会受到钢带的影响, 若是平直度很差的带钢, 不易顺利的通过机组。
3 推拉式的酸洗工艺段特点
3.1 化学工艺段的流程
工艺段的酸槽所需要的长度主要就是受到机组运行的速度和运行的时间等等影响, 由于钢材的成分是不同的, 所以酸洗所需要的时间也是不同的, 酸洗的时间也需要进行设计。在化学的工艺流程中都需要不断的提高机组的速度, 对于工艺施工的长度要求进行增加, 只有在保证长度的情况下, 才能够有效的保证酸洗的时间。一般的条件下, 尽管产量是不同的, 但是机组中的入口或是出口是相同的, 但是所观察到的长度是不同的。在工艺施工的过程中, 主要就是有四个酸洗槽和四个清洗槽。每个槽子的两端都会设有挤干辊。在整个工艺施工的过程中, 酸洗段和清洗段的入口和出口都需要保持清洁卫生。在施工的过程中, 酸洗液的温度大约是85摄氏度左右, 并且在每个工艺施工槽的位置上都有比较完善的循环系统, 主要就是由酸泵、过滤器、加热器等等组成。
在生产的过程中, 酸液也是在酸槽中不停的进行循环和流动的, 并且在石墨中进行相互的转换和加热, 保持在一定的温度之上, 并且要求温度能够自己进行调节。当酸槽发生故障的时候, 就需要立即进行停机测试。在清洗槽的过程中主要要求使用蒸汽凝结的水或是盐水进行清洗。一般在机组的内部都是使用清洗的水来做为酸洗槽的石墨转换器的冷凝水来补充脱盐水。在清洗的过程中就是需要不断的从槽中的水箱中抽出清洗的水来喷向钢材的上下的表面, 将其钢材表面上残留的酸液来进行清洗, 对刚才冲洗的水的温度也要进行控制, 大约是在70摄氏度左右。去除钢材表面的残留液体的主要目的就是在于防止钢材的表面氧化。通过整个的试验过程, PH的值就会逐步的升高。在最后的过程中, 冲洗的水都会呈中性值。若是发生事故, 就会有带钢停留在清洗的槽中, 那么常常喷淋的位置就会产生斑迹。原来在处理该问题的方法, 就是在清洗水的水中加入一种化学的药物元素。
3.2 酸洗槽和清洗槽的结构特点
酸洗槽就是浅槽的结构, 一般的深度就是大约在250毫米左右。槽子最好就是呈梯形的状态, 带钢贴的槽子的地面就是呈无张力的状态运行。槽子的外壳主要就是由钢板制造的, 在内部需要衬一层橡胶, 并且再砌一层比较耐酸的砖, 在砖的最里层就是要求是花岗岩。为了能够使其钢板顺利的通过, 花岗岩的内衬就是需要采用顺牙的方式来进行铺装。施工用到的清洗槽和酸洗槽的结构大致的相同的, 但是也有一定的区别。最主要的区别就是钢在清洗的槽中是呈水平的状态通过的。所以在花岗岩最为内衬的时候也是需要使其带钢的材料能够水平的通过, 并且通过区域的一部分。
4 推拉式与连续式酸洗机组的比较
连续式的酸洗机的工艺特点就是钢卷会被逐卷的打开, 钢卷与钢卷之间的头和尾都是有联系的, 并且能够连续的通过酸洗槽。在施工中的酸洗机组就是在钢卷在被展开之后穿过酸洗槽, 并且卷与卷之间是不能够进行焊接的。两者相比较来讲, 推拉式的优点就是能够省去很多昂贵的焊机, 设备也是比较简单, 设备的重量是比较轻同时所需要的厂房的高度也是比较低的, 所以投资也是比较节省, 由于不需要进行焊接, 所以钢卷的规格是不需要被限制的, 生产的过程中也是比较灵活的。推拉式机组在施工的过程中规定, 在使用的过程中就是需要使用浅槽的酸槽, 所以他必须要需要具备一些酸槽所具备的一些优点, 在停止运行的时候, 酸槽中若是没有带钢, 在重新启动的过程中, 就不需要进行引带, 就可以直接的使用大循环的酸, 并且要减少酸槽的冲击过程。缺点:圆盘剪只能够使用动力剪, 而连续式的机组不仅仅使用动力剪之外, 还需要使用拉剪, 对穿带的速度有一定的限制, 很多机组运行的速度是比较低的, 一般穿带速度都是有一定的限制的。
5 推拉式酸洗技术的发展
推拉式酸机组的技术主要就是为了能够适应中型的冷轧厂的需要而进行发展的。在最近的几年中有很大的进展, 并且运行的速度也有了一定的提高, 这样就会全面的提升产量, 自动化的程度也有一定的提高, 带钢的平直度也有所改善。
5.1 提高运行的速度
在生产的过程中提高生产的速度是正确的, 提高产量也是没有异议的。但是提高产量必走的关键一步就是需要提高速度, 提高酸槽的长度, 使其穿带的时间能够加长等等一些措施。由此可见提高速度的关键问题就是要解决带穿的问题, 提高对带钢的推进力和可推进力的距离。根据产品中规格的要求, 来进行设计每段酸槽的长度。
5.2 要改善平直度
想要生产一个良好的钢板, 关键就是要争取热轧卷的良好板型和平直度, 而不应仅仅的靠后部的工序来弥补。
5.3 需要采用自动的控制技术
对于施工所采用的技术必须要有一定的控制, 在早期的推拉式的酸洗机组中都是采用手动的操作来进行控制的, 随着科技的不断发展, 计算机、全站仪等等相关仪表的全面发展, 其中控制的水平自然就上升, 其中一些动化的水平需要进行连续的施工控制, 对一些比较难控制的机组要进行更加认真的控制。
早期的推拉式的酸洗机组都是采用手动的操作, 随着科技的不断普及, 计算机, 仪表和控制技术的不断发展, 其中控制的自动化的水平也在不断的提高。其中自动化的水平需要与连续式的机组相当, 对于一些配有酸再生的装置和水处理的装置机组, 进一步的对这些装置进行控制。
6 结语
推拉式酸洗机主要就是应该具备一定的浅槽酸洗的特点, 在今后发展的过程中需要结合国内外的技术特点和相关资料来不断的完善, 提高运行的速度, 改善带钢的直度, 向提高自动化程度的方向发展和不断的完善。
参考文献
[1]夏永刚, 李毅.推拉式酸洗机组的带钢头部跟踪控制[J].《中国新技术新产品》, 2010年第5期.
[2]陈无忌, 褚邃良.推拉式酸洗机组的应用[J].《轧钢》, 1994年第2期.