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自動クランクシャーマシン

    自動クランクシャーマシン

    自動クランクシャーリングマシンは、クランクロッド機構を使用してブレードを駆動し、固定長のシャーリングを行う、先進的で効率的な金属切断装置です。鉄鋼業、圧延生産ライン、金属加工工場などに広く応用されています。従来のクランクシャーと比べて操作性・制御性・精度が大幅に向上し、自動送り・長さ設定・バッチシャーリングが可能となり、生産性と切断精度が大幅に向上します。 この機械は主に、フレーム、クランクロッド機構、シャーリングブレード、自動供給システム、メインドライブユニット、油圧または空気圧制御システム、およびインテリジェント電気制御システムで構成されています。その動作原理は、モーターがクランクを回転駆...
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1. 自動クランクシャーマシンの概要

自動クランクシャーマシンは、手動介入を必要とせずに、正確かつ高速のシャーリング操作を自動的に実行するように設計された高度な機械的切断装置です。
これは、伝統的なクランクとコネクティングロッドのメカニズムに基づいていますが、最新の自動化、サーボ制御、および電子同期技術と統合されており、金属ビレット、プレート、および圧延材料の連続的で正確かつインテリジェントな切断を可能にします。

この機械は、高効率かつ正確な長さの切断が不可欠な鋼圧延生産ライン、金属板加工工場、連続鋳造工場で広く使用されています。
自動クランクシャーは、自動測定システム、プログラマブルコントロール（PLC）、リアルタイムフィードバックセンサーを統合することで、材料の圧延速度に応じて切断速度と切断タイミングを自動的に調整し、生産ラインとの完全な同期運転を実現します。

2. 動作原理

自動クランクシャーマシンはクランクスライダー機構で動作し、モーターの回転運動をブレードフレームの往復直線運動に変換します。
ただし、自動タイプは従来のクランクシャーとは異なり、サーボ駆動の同期システムと電子測長システムを備えています。

作業プロセスは次のように要約できます。

  1. 動力伝達:
    モーターがフライホイールを駆動し、クラッチを介してトルクがクランクシャフトに伝達されます。

  2. クランクとコンロッドの動き:
    クランクシャフトは、回転運動をブレードキャリアの往復直線運動に変換します。

  3. 自動測定:
    長さセンサー (エンコーダーまたはレーザー) は、材料の速度と長さを継続的に測定します。

  4. インテリジェントな制御:
    PLC は最適な切断点を計算し、正確な瞬間にクラッチまたはサーボアクチュエーターを接続するコマンドを送信します。

  5. 切断アクション:
    上刃が下降して材料を切断し、自動的に戻ります。

  6. フィードバックの修正:
    システムは実際の切断長さを目標値と比較し、次のサイクルに向けて自動的に補正します。

このプロセスにより、リアルタイムの適応切断が可能になり、圧延速度が変動しても精度が保証されます。

3. 主要な構造コンポーネント

一般的な自動クランクシャーマシンは、次の主要な部品で構成されています。

  1. メインフレーム:
    すべての可動コンポーネントとトランスミッションコンポーネントをサポートする頑丈な溶接鋼構造。

  2. クランクシャフトとコンロッドのアセンブリ:
    回転運動をブレードの往復運動に伝達します。

  3. 上部および下部ブレード:
    ハイス鋼またはタングステン合金を正確なせん断角で取り付けます。

  4. フライホイールとクラッチユニット:
    フライホイールは運動エネルギーを蓄えます。クラッチは PLC コマンドに従って接続または切断されます。

  5. サーボドライブおよびエンコーダシステム:
    クランク回転速度とライン速度を同期させ、正確なカットタイミングを確保します。

  6. PLC制御キャビネット:
    パラメータ設定用のマンマシンインターフェース (HMI) を備えたコア制御ユニット。

  7. 自動測定システム:
    長さと速度を検出するためのエンコーダーまたはレーザーセンサーが含まれています。

  8. 油圧または空気圧アクチュエータ:
    ブレードクリアランス調整とクラッチ作動を制御します。

  9. 潤滑および冷却システム:
    ベアリングとクランクピンにオイルを自動的に循環させます。

  10. 安全保護システム:
    可動部品をガードで囲み、緊急停止回路を備えています。

4. 特徴と利点

  1. 完全自動制御:
    手動による介入は必要ありません。自動スタート、カット、ストップ。

  2. 高い切断精度:
    サーボ同期とフィードバック補正により±1mmの長さ精度。

  3. 高速：
    ラインスピード120m/minまでの連続切断に適しています。

  4. エネルギー効率:
    フライホイールのエネルギー回収とインテリジェントなクラッチ係合により動力損失が軽減されます。

  5. リアルタイム監視:
    ステータス、長さ、生産数を HMI 表示します。

  6. 安定した動作:
    メカニカルクランクシステムにより、一貫した動作曲線と低振動が保証されます。

  7. メンテナンスが容易:
    モジュール設計、自動潤滑、故障診断。

  8. データ接続:
    MES または SCADA システムと統合してスマート製造を実現できます。

5. 制御システムの説明

制御システムは自動クランクシャーの中核です。
通常、次の内容で構成されます。

  • ロジックのシーケンスとタイミングのためのプログラマブル ロジック コントローラー (PLC)。

  • クランクシャフト速度を調整するサーボドライブとモーターコントローラー。

  • 材料の動きを継続的に測定するためのエンコーダー/レーザーセンサー。

  • オペレーターとの対話およびステータス表示のためのヒューマン・マシン・インターフェース (HMI)。

  • ネットワーク制御用の通信インターフェイス (イーサネット/プロフィネット)。

PLC は長さデータを継続的に受信し、事前に設定された切断長さと比較し、希望の位置で正確に切断を実行するようにクラッチまたはサーボに命令します。
これにより、圧延ラインの加減速時でも同期したせん断が保証されます。

6. アプリケーション

  • 熱間圧延機および冷間圧延機:
    ビレット、プレート、ストリップの自動切断用。

  • 連続鋳造ライン:
    冷却床前の熱ビレットのせん断。

  • 金属板加工工場：
    自動車用鋼板や建築用鋼板の長さのトリミング。

  • パイプおよびチューブミル:
    成形前の鋼管の切断に。

  • 統合製鉄所:
    製品の自動サイズ調整および結束ラインの一部として。

7. メンテナンスと安全性

  1. クランクシャフトベアリングと潤滑システムを定期的にチェックしてください。

  2. エンコーダとセンサーを定期的に校正してください。

  3. 磨耗した刃は作業時間に応じて交換してください。

  4. クラッチとフライホイールをきれいでバランスのとれた状態に保ちます。

  5. 緊急停止およびインターロック システムを毎月テストします。

  6. クランク機構を保護するため、過負荷切断は避けてください。

結論

自動クランクシャーマシンは、機械的シャーリング技術の分野における大きな進化を表しています。
従来のクランク システムの堅牢性と最新の自動化、サーボ同期、インテリジェントなフィードバック制御を組み合わせることで、現代の金属加工業界における高速、高精度、完全自動の切断作業に理想的なソリューションを提供します。

製品の品質と業務効率が向上するだけでなく、スマート製造とエネルギー効率の高い生産という世界的なトレンドにも適合します。

主な目的は次のとおりです。

  1. 金属の自動定長切断:鋼板、ビレット、異形材、棒材をあらかじめ設定された長さに高精度で切断します。

  2. 生産ラインへの統合: 通常、圧延機、ローラーテーブル、コンベアと組み合わせて、無人連続生産を実現します。

  3. 強化された切断精度: 自動位置決めと制御により、一貫した切断寸法と滑らかな切断面が保証されます。

  4. 複数の仕様に適応可能: さまざまな厚さとサイズの金属の切断要件を満たすためにパラメータを迅速に調整します。

  5. 生産効率の向上: 自動化により手動介入が減り、切断時間が大幅に短縮されます。

  6. 安全性と省エネ: エネルギー消費と材料の無駄を削減しながら、労働集約性とリスクを軽減します。


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