Услуги блога СамЭлектрик.ру. >>> ПЕРЕЙТИ И УЗНАТЬ ПОДРОБНОСТИ >>>
Поиск
Свежие комментарии
Купить в интернете

Пневматический пресс на основе таймера и контроллера температуры

Пневматический пресс для перфорации и горячего тиснения

Пневматический пресс для перфорации и горячего тиснения

В данной статье опишу конструкцию и электрическую схему пневматического пресса, которую собирал своими руками. Такие пресса могут называться по разному, в зависимости от сферы применения. В отличии от гидравлического пресса, который приводится в действие гидронасосом, пневматический пресс развивает давление за счет сжатого воздуха, вырабатываемого компрессором.

На основе схемы и конструкции, описанной в статье, могут работать такие виды прессов: перфорационный, горячего тиснения, различные пресса для формовки и склейки деталей.

В моем случае пресс используется в производстве обуви, для горячего тиснения верхней части обуви. В результате действия пресса на кожаном верхе туфлей, ботинок или сапог появляется красивый рисунок либо логотип. При установке специальной пресс-формы и поднятии давления возможна просечка небольших отверстий.

Согласитесь, сапоги на женской ножке, на голенище которых нанесен красивый стилизованный цветок, смотрятся гораздо эффектнее!

Стоит сказать, что пневматический пресс развивает меньшее давление, по сравнению с гидравлическим. Но это в общем случае, всё зависит от конкретной модели.

Алгоритм работы пресса

Чтобы понять электрическую схему, рассмотрим алгоритм работы пневматического пресса.

Сразу скажу, что фото сделаны мною на момент сборки пресса. До этого пресс собирал механик, но с электрической схемой он не справился, поэтому за дело взялся я).

Итак, при включении питания питание подается на ТЭНы, которые нагревают верхнюю металлическую алюминиевую пластину. Для разогрева пластины требуется время (около получаса), и потом температуру поддерживает термоконтроллер.

Реле времени и контроллер температуры

Реле времени (вверху, установлен на 5 сек) и контроллер температуры. Передняя панель пневматического пресса.

К этой пластине прикручиваются формы, необходимые для производства данного заказа.

Верхняя пластина, в которую вставляются два ТЭНа и датчик температуры.

Верхняя пластина, в которую вставляются два ТЭНа и датчик температуры. Не прикручена. Должна быть прикручена к штоку поршня (четыре болта вверху фото)

Для начала работы оператор нажимает две кнопки «Пуск». Эти кнопки соединены электрически последовательно.

Почему две, ведь достаточно одной? Дело в том, что это необходимо из соображений безопасности, чтобы в момент опускания поршня обе руки находились на кнопках, и случайно не попали под пресс.

После нажатия кнопок «Пуск» поршень с нагретой формой для тиснения опускается, и форма упирается в нижнюю пластину, на которой лежит заготовка.

В данном случае используется мембранно-пружинный пневмопривод, но можно применить и обычный пневмоцилиндр.

Пневматический привод на основе мембранно-пружинного пневматического привода

Пневматический привод на основе мембранно-пружинного пневматического привода

То же фото, с другого ракурса, приведено в начале статьи. Вверху показана трубка, куда подключается шланг подачи сжатого воздуха. Далее давление воздуха можно регулировать редуктором и контролировать манометром. Ниже — катушка соленоида и клапан, который контролирует подачу воздуха в пневмопривод (красная емкость на фото).

Далее выдерживается время, которое определяется встроенным таймером (реле времени). Время задержки таймера устанавливает оператор. Это время зависит от многих факторов (материал, температура, форма, дизайн, и т.д.) и обычно подбирается экспериментально, опытным путем.

Через время задержки верхняя пластина поднимается, цикл завершён.

Теперь нужно поменять заготовку, и повторить цикл вновь.

Схема пневматического пресса горячего тиснения

Схема простая, рисовал я её непосредственно около пресса, публикую как есть:

Электрическая схема пневматического пресса горячего тиснения

Электрическая схема пневматического пресса горячего тиснения

Большой минус — отсутствует электробезопасность. Дело не в заземлении. Это касается защитного автомата на вводе (тут хватит максимум 6А) и кнопки «Аварийный стоп» для экстренного поднятия поршня.

Кто интересуется по защитным автоматам — сюда, по аварийным цепям — сюда.

Схема состоит из двух независимых частей — схема нагрева ТЭНов и схема управления воздушным клапаном. Рассмотрим их.

Включение ТЭНов через термоконтроллер

Для питания ТЭНов используется контроллер температуры (терморегулятор) BERME REX C100 FK-02 VAN SSR. Последние три буковки — SSR — обозначают, что выход контроллера предназначен для управления твердотельным реле (Solid State Relay). Кто хочет узнать, что это такое, и какие у него схемы включения — рекомендую мою статью про твердотельные реле.

Терморегулятор, он же термоконтроллер, он же контроллер температуры, он же реле контроля температуры и регулятор температуры

Терморегулятор, он же термоконтроллер, он же контроллер температуры, он же реле контроля температуры и регулятор температуры с выходом под твердотельное реле.

Чем замечателен этот контроллер температуры? Он разительно отличается от старых, классических контроллеров температуры тем, что при приближении к заданной точке он отключается, и догоняет температуру импульсами с переменной скважностью. Импульсы тем короче, чем ближе температура к заданной. В результате — температура, в зависимости от настроек, может поддерживаться с точностью до пол градуса.

Умный термоконтроллер. Рекомендую.

Умный термоконтроллер. Встречал такие в местах, где нужна особая точность установки температуры.

А терморегуляторы старой системы тупо работают по гистерезису, в результате, в зависимости от конструкции системы и её инерции, температура меняется в пределах до ±10…15 градусов.

Применение «умного» реле контроля температуры не было бы возможно, если бы в качестве коммутирующего элемента не применялось бы твердотельное реле. Обычному реле пришлось бы несладко…

Датчик обратной связи дает обратную связь регулятору, тут всё понятно.

К слову, точность такой системы сильно зависит от качества установки ТЭНов и термодатчика. Они должны быть установлены так, чтобы обеспечить надежный термоконтакт с нагреваемой пластиной, т.е. контакт должен иметь минимальное тепловое сопротивление. Кроме того, важно установить датчик поближе к нагревательным элементам, особенно если масса нагреваемого металла невелика, и он интенсивно охлаждается.

Датчик температуры и нагревательные элементы перед установкой в металлическую пластину

Датчик температуры и нагревательные элементы перед установкой в металлическую пластину

Твердотельное реле — Fotek SSR-40 DA. Управление постоянным напряжением 24В, коммутация — 220VAC.

Твердотельное реле - Fotek SSR-40 DA

Твердотельное реле — Fotek SSR-40 DA для включения нагревательных элементов

Временная задержка прижима пресса

Задержка, в течении которой заготовка «жарится», устанавливается с помощью реле времени TDM PB 2A:

Реле времени TDM PB2A

Реле времени TDM PB2A для регулировки времени задержки

Реле времени — классическое, такие выпускают много фирм, начиная с OMRON, и заканчивая China Noname. Могут быть разные режимы работы, которые переключаются. Из схемы, приведенной на корпусе реле, видно, что у него два переключающих контакта. Причем один — с задержкой выключения, второй — обычный.

По реле времени, их принципам работы и схемотехнике рекомендую мой капитальный труд. Там на примере ПВЛ рассмотрена вся теория и практика.

Я раньше не понимал, зачем этому реле обычный контакт. Потом дошло — ведь он нужен для самоподхвата, чтобы фиксировать его во включенном состоянии, как в обычном реле или контакторе. Про это подробно рассказано в статье про схемы подключения магнитного контактора.

Обратимся к схеме. При нажатии кнопок Пуск 1 и Пуск 2 напряжение через НЗ контакт РВ1 поступает на питание реле времени РВ, которое включается, и в результате замыкаются его НО контакты РВ2.

Контакт РВ1 — не простой, а с задержкой включения. В данном случае это означает то, что он размыкается после задержки, определяемой таймером РВ. И в течении этого времени подается напряжение на воздушный клапан.

Вот и всё, касаемо электрической схемы. Внешний вид, в процессе монтажа:

Монтаж схемы пневматического пресса своими руками

Монтаж схемы пневматического пресса своими руками

 Дополнение 1. Ещё одна схема пресса

Для полноты картины, привожу схему, которую я сочинил при восстановлении пресса для склейки деталей обуви. Алгоритм работы абсолютно такой же, конструкция абсолютно другая.

Схема поворотного пресса для дублирования подноска обуви

Схема поворотного пресса для дублирования подноска обуви

Используются материалы, на которые нанесен термоклей. При прижиме клей плавится, детали склеиваются.

Схема нарисована коряво, но не это самое страшное. Дело в том, что я, вместо того, чтобы использовать обычные контакты реле времени RL2, применил дополнительно обычное реле RL1. Хотя, в оправдание могу сказать, что пневмоклапан питается через обычное реле (RL1.2), которое в несколько раз дешевле и доступнее. Что дальновиднее, и может быть применено первой схеме. Кстати, этот станок после меня делает обувь на всю страну уже более 3х лет.

Дополнение 2. Применение в переплетной мастерской

Мой читатель прислал мне фото, что может делать подобный пресс в переплетной мастерской, где делаются красивые книги на заказ.

Пресс применяется (если честно, в настоящий момент это планы) для получения качественного блинтового тиснения.Это когда под клише не подкладывается фольга(какого-то цвета,цветов множество), а кожа или кожзам тиснится просто горячим клише через термостойкую прозрачную пленку. Та же кожа(кожзам) темнеет и получается т.н. блинтовое тиснение. Так же делается тиснение фольгой.

Фотоальбом, верхняя крышка и корешок

Фотоальбом, верхняя крышка и корешок

У меня мама работала в переплетной мастерской, так что я понятие имею). Правда, там использовался ручной пресс, а это очень трудоемко.

На сегодня всё, жду вопросов и конструктивной критики в комментариях.

Рекомендую почитать ещё:

Статья понравилась? Добавьте её в свою соц.сеть!


Нравятся статьи на SamElectric.ru?
Подпишись, чтобы первым получать новые!

Введите свой e-mail :->



Если статья оказалось полезной или появились вопросы -
пожалуйста, оставьте комментарий.

(через форму ВКонтакте, или через обычное комментирование)

5 комментариев на “Пневматический пресс на основе таймера и контроллера температуры”

  • Alex SNo Gravatar:

    Александр, добрый день.

    Вы сменили аватарку? Я сразу и не признал. Однако, было SamElectric.ru, а стало СамЭлектрик.ru. Меня кто-то водит за нос? Чуть-чуть я на Вас в обиде из-за конкурса. Без Вашего участия конкурс состоялся. Да жизнь продолжается, мы друзья, тем не менее.
    Алексей.

    PS. 1. А гидравлический автомобильный домкрат не есть ли пресс (только раму/упор добавить)?
    2. Вообще тема пневматики интересная. Почему гидравлика в SamElectric? Да, без электродвигателя всё равно не обойдешься! Ну, не паровую же машину ставить?
    3. Две последовательные кнопки на пуск пресса считаю абсолютно правильным решением по безопасности!
    4. Контакт на обмотку реле раньше назывался «самоподхват» и широко использовался у наладчиков (пока цепь реле не оборвет ток авария или сигнал).
    5. Не вполне ясно, что означают «НО контакты». Общепринятое обозначение «НЗ» — нормально замкнутый и «НР» — нормально разомкнутый. «Нормально» — это когда реле обесточено.
    6. А почему Вы назвали Ваше устройство прессом?. Это скорее скороварка! Давление-то близко к 0. Пресс предполагает хотя бы какое-то давление, ну, хоть пару атмосфер. Ваш пресс что даёт?
    7. Отсутствует принцип работы устройства. Откуда берется давление (пресс), так и не понятно! Если из нагрева, так где объединенный газовый закон?
    8. Если интересно, конкурс прбедил Суставов Сергей со фразой в 10 символов

    Ответить
    • Alex SNo Gravatar:

      Строка «Художественное содержание стро «фы в аппро» ксимации не нуждается». То, что в кавычках и есть конкурс.

      Ответить
    • Александр/СамЭлектрикNo Gravatar:

      Алексей,
      1. Да, можно.
      2. В статье основное внимание — электрической схеме.
      3. Обязательно.
      4. Точно, в статье ссылка, где об этом подробно.
      5. Я и все мои коллеги говорят «Нормально Открытый». В иностранных источниках тоже — «normally open»
      6, 7. Давление в данном случае обратно пропорционально площади, и может быть более более тонны. Приводится в действие сжатым воздухом, поэтому пресс и назван пневматическим. А сжатый воздух — из компрессора, который может быть в соседней комнате.
      8. У меня скоро будет конкурс статей, принимаю заявки. А пока — конкурс среди спонсоров)

      Ответить
  • ВикторNo Gravatar:

    Спасибо за схемы.
    Считаю что вторая схема более правильная, поскольку соленоид включается через промежуточное реле.
    Реле почистить гораздо проще, а если контакты таймера подгорят-его не почистить.

    Ответить
  • Alex SNo Gravatar:

    Да, чистить контакты — дело сложное. Нужен спирт.

    Ответить

Оставить комментарий


Статьи от SamElectric.ru

Введите e-mail, чтобы получать новые статьи

Количество читателей

Авторские услуги
Автор блога предлагает консультации по электрике, размещение рекламы, а также - написание статей.
Качественные статьи и реклама на электрическом блоге

Все вопросы - СЮДА.
Обратите внимание
Генераторы
220 Вольт

Нужен генератор
или стабилизатор в Таганроге?

С консультацией, установкой, по хорошей цене?

(доставка по России - бесплатно)

Обращайтесь -
8-905-425-9000,
Александр (Таганрог)
СамЭлектрик ВКонтакте