Зварювальний позіціонер

[Турбинщик 4]

Мої вітання товариству.

Роблю зварювальний позіціонер. Під час проектування упустив важливий момент: подачу маси на деталь. Хотів би почути ваші думки як це можна зробити на стадії коли усе вже майже готове. Бачиться мені що треба буде ставити підпружинені контакти на вал патрона. Між підшипниками є місце. Тоді з якого краще матеріалу робити контакти?  Які вимоги до поверхні валу? Цікаво як цей момент реалізован на промислових машинах?

[Олек77 247]

Особиста думка: тепер ще й мусите той вузол ізолювати. 
А так, шина 4х60 мала б допомогти, якщо підпружинити  і отак _/\_ вигнути... 

 

[Куляста_Блискавка 1 612]

Варіант1. Ізолювати патрон текстолітовою проставкою. "Масу" через мідно-графітові щітки, наприклад від стартера вантажівки подати на саму циліндричну поверхню патрону.  

Варіант2. 

, Турбинщик написав:

Між підшипниками є місце.

 ізолювати підшипникові корпуси від станини текстолітовими пластинками, ізолювати вал від двигуна/редуктора, наприклад муфтою з гумового шлангу, подати "масу" через мідно-графітові щітки на циліндричну поверхню валу. 

площа контакту щіток має бути не менше 4 сантиметри квадратних.

   Перевагою цього способу може бути використання готового щіткового вузла від автомобільного стартеру. 

[Турбинщик 4]

, Олек77 написав:

Особиста думка: тепер ще й мусите той вузол ізолювати. 
А так, шина 4х60 мала б допомогти, якщо підпружинити  і отак _/\_ вигнути... 

 

Теж думаю про ізоляцію вузла. Реалізувати то можна, а чи потрібно? Маса через підшипники все одно буде передаватися на раму. Чи ви маєте на увазі що потрібно буде ізолювати вал разом з підшипниками від рами? Двигун ізольований від валу еластичною муфтою. На моделі інший тип муфти зображено. А на що буде впливати якщо не робити ізоляцію?

[Куляста_Блискавка 1 612]

, Турбинщик написав:

Маса через підшипники все одно буде передаватися на раму

Гарантована швидка смерть підшипникам. Підшипники обов'язково ізолювати від рами.

"" Чи ви маєте на увазі що потрібно буде ізолювати вал разом з підшипниками від рами?"" - саме так, обов'язково. 

 

Змінено 19 липня користувачем Куляста_Блискавка
доповнення граматика

[Турбинщик 4]

, Куляста_Блискавка написав:

 Перевагою цього способу може бути використання готового щіткового вузла від автомобільного стартеру. 

Дякую за підказку про готовий щітковий вузол від стартера. Треба буде подивитись що там є. 

Думаю щє чи потрібно буде на вал наплавити або напилити мідь або бронзу? Чи мідно-графитові щітки по сталі і так нормально працюють?

[Куляста_Блискавка 1 612]

, Турбинщик написав:

Думаю щє чи потрібно буде на вал наплавити або напилити мідь або бронзу? Чи мідно-графитові щітки по сталі і так нормально працюють?

Так нормально і по сталі для струмів 10...250А, аби була чиста поверхня.Якщо струм більше 200...250А то треба думати про мідне кільце. 

[4x4 139]

14 години тому, Турбинщик написав:

Цікаво як цей момент реалізован на промислових машинах?

 

 

Ось так на Патоновському плазмовому наплавочному, нижній контакт шпилька мідна йде до кабелю маси, верхній просто пружина, бронза по бронзі.

[Куляста_Блискавка 1 612]

, 4x4 написав:

нижній контакт шпилька мідна йде до кабелю маси, верхній просто пружина, бронза по бронзі.

Як це влаштовано - від нижнього контакту іде гнучкий шунт до бронзового башмака, а пружина через гнучкий діелектрик притискає башмак до контактного кільця на валу.  "Нижній контакт" (вхід маси) через прохідний ізолятор ізольовано від станини. 

[4x4 139]

, Куляста_Блискавка написав:

Як це влаштовано - від нижнього контакту іде гнучкий шунт до бронзового башмака, а пружина через гнучкий діелектрик притискає башмак до контактного кільця на валу.  "Нижній контакт" (вхід маси) через прохідний ізолятор ізольовано від станини. 

 

Нічого не від чого не ізольовано, 500А, в передній бабці (правильніше називати -- обертач) купа підшипників, не говорячи про вал шпінделя, все працює.

Це коли рукожопи майстри токарні звичайні перероблюють, то у них іскрять/зварюються підшипники, а тут вочевидь Патон знали що робили.

[Олек77 247]

2 години тому, 4x4 написав:

 

Нічого не від чого не ізольовано, 500А, в передній бабці (правильніше називати -- обертач) купа підшипників, не говорячи про вал шпінделя, все працює.

Це коли рукожопи майстри токарні звичайні перероблюють, то у них іскрять/зварюються підшипники, а тут вочевидь Патон знали що робили.

Це серйозний вузол на великі струми. І не даремно щітку зробили на гнучкій основі.
Тому що якщо робити жорстку, то трикутний переріз виграє у круглого мало не вдвічі.

Мали колись такий колокол для гальваніки, ще з часів СРСР. Шток десь д20 мм і до нього притиснута мідна пластина 4х40. Поки були круглого перерізу в місці контакту зі штоком - грілися і досить швидко горіли. Перегнули на трикутний - горіти перестали. Орієнтовно, 150А, 60 об/хв.

[4x4 139]

Якщо будете робити задню бабку щоб центром довгу деталь піджимати, то майте на увазі що деталі гріються/охолоджуються та може сходити з центра, на промислових станках реалізовано теплокомпенсацію в механізмі ЗБ, здається десь було креслення цього вузла.

[nero 226]

4 години тому, Куляста_Блискавка написав:

"Нижній контакт" (вхід маси) через прохідний ізолятор ізольовано від станини. 

Подумайте самі, який сенс ізолювати, навпаки - маса має бути надійно продубльована на станині, щоб в разі замикання струму на внутрішню обойму підшипника, або нашарування струмопровідного сміття на опорах кочення, заряд не стікав на станину через підшипники. Інша справа, що для такої машини напрошується якась варіація діфреле, що знімає потенціали між станиною і шпінделем, і в разі різниці потенціалів щоб воно сповіщало оповіщенням/вимикало систему

[Олек77 247]

, nero написав:

Подумайте самі, який сенс ізолювати, навпаки - маса має бути надійно продубльована на станині, щоб в разі замикання струму на внутрішню обойму підшипника, або нашарування струмопровідного сміття на опорах кочення, заряд не стікав на станину через підшипники. Інша справа, що для такої машини напрошується якась варіація діфреле, що знімає потенціали між станиною і шпінделем, і в разі різниці потенціалів щоб воно сповіщало оповіщенням/вимикало систему

Все ж нечітко розумію спротив повної ізоляції підзборки (моторедуктор(заземлений), підшипникові вузли та щітка) від станини.
В такому варіанті струм через підшипники точно не піде. 

А у варіанті просто все з"єднати докупи - не факт... зношування щіткового вузла/поганий контакт = дуга у підшипниках.

[sv80 24]

А який тим струму (постіний/змінний) плануєте використовувати і межі вольтажу, амперажу? Ізоляція вузла окремо як на мене краще рішення - менше можливості передачі струму далі=(наводки, ЕМІ). І дроти та й самі енкодери, серви, модулі потрібно екранувати і заземляти. Потім менше розгадувати ребуси зі незрозумілою поведінкою автоматики. Ну і якщо напруга за 40 вольт то УЗО та побільше захистів від дурня (захисний екран з вимикачем, щоб хоча б коли ліз до патрона деталь ставити знімати там напруги не було).  

[Турбинщик 4]

6 годин тому, 4x4 написав:

Якщо будете робити задню бабку щоб центром довгу деталь піджимати, то майте на увазі що деталі гріються/охолоджуються та може сходити з центра, на промислових станках реалізовано теплокомпенсацію в механізмі ЗБ, здається десь було креслення цього вузла.

Дякую за підказку. Задня бабка поки не планується. Першочергово позіціонер буде викристовуватись для наплавки бронзою внутрішньої поверхні порівнянно невеликих гільз.

[Турбинщик 4]

3 години тому, sv80 написав:

А який тим струму (постіний/змінний) плануєте використовувати і межі вольтажу, амперажу? 

Наплавка буде вестись напівавтоматом, бронзою, зворотня полярність. Вольтаж - ампераж - швидкість то вже будемо підбирати у процесі.

[Турбинщик 4]

Завдяки вашої участі в обговоренні, вирішив для себе поки що піти шляхом установки щіткового вузла стартера. Причому без изолювання вузлів. Як на патонівській машині. Зварювання буде вестись при зворотній полярності. Напрямок току від деталі до електроду(пальника). Масу подавати на корпус і від корпусу через гнучкий шунт до мідно-графітових щіток. Зараз треба підібрати щітковий вузол під вал 24 мм і бажано на шість щіток. Є трохи сумнів по силі притискання щіток до валу, але то вже практика покаже. Як що буде не те, перероблю на стрічковий прижим.

[Pavel90 29]

Вітаю. Актуальна тема.

А як реалізована кінематика?  Яким шляхом досягаєте самих низьких обертів?

Я допомагаю своєму колезі доробити схожий агрегат. Поділюся своїми напрацюваннями. 

Шпинлель ізольований від підшипників через полімерні втулки. Маса буде реалізована підпружиненою графітовою щіткою на фланець шпинделя, (можливо на мідне чи бронзове кільце). Шпинлель разом з приводом змонтований на люльці, а люлька нахиляється під потрібним кутом відносно основної рами. 

 

Кінематика така:  двигун асинхронний 900 об/хв, керований частотником→редуктор червячний 60:1→ пасова передача 5:1 на шпиндель. 

[Турбинщик 4]

, Pavel90 написав:

А як реалізована кінематика?  Яким шляхом досягаєте самих низьких обертів?

Я роблю не таку важку конструкцію. Вага шпінделя з фланцем 2,5 кг + 125 патрон. Усе обертається на корпусних підшипниках UCP-205. Привід від крокового мотора NEMA17 з редуктором 100 : 1. Регулювання через ШІМ регулятор. Мінімальні оберти десь 0.3 об/хв і до 7 об/хв. 

Бачив в десь в інтернеті роблять на моторах NEMA23 з невеликим пасовим редуктором. Але така схема - це експеримент. Ще не заю як себе поведе ШІМ регулятор + кроковий двигун при роботі. 

[nero 226]

, Олек77 написав:

Все ж нечітко розумію спротив повної ізоляції підзборки (моторедуктор(заземлений), підшипникові вузли та щітка) від станини.
В такому варіанті струм через підшипники точно не піде. 

А у варіанті просто все з"єднати докупи - не факт... зношування щіткового вузла/поганий контакт = дуга у підшипниках.

Ви креслення автора бачили? Там в проекті напрошується ЗБ, або двороликовий "люнет" для підтримки деталей типу "труба" під час приварки до них деталей типу "фланець", коротше кожну окрему "підтримуючу" оснастку доведеться ізольовувати, не кажучи вже про інші конфігурації поворотних столів, наприклад мій:

Погодьтесь у такого варіанту є свої переваги і свої проблеми у спробі реалізувати "ізольований шпіндель"

[kratmel 270]

Спостерігаючи за темою вирішив доповнити ідеї щодо ковзного контакту мануалами які гугляться як rotary welding positioner pdf 

Як видно із рисунків масивна щітка впирається якомога ближче до місця зварювання і з'єднанана гнучким плетеним дротом із фіксованою ізольованої клемою для підключення дроту від зварювального апарата.

Явного ізолювання підшипників тут не видно.

https://www.rapidwelding.com/files/GULLCO_GP-200_GPP-200_TECHNICAL_MANUAL.pdf

https://images.thdstatic.com/catalog/pdfImages/17/1782d70c-4c92-49f7-afb1-965a4a4afe2c.pdf

https://assets.jpwindustries.com/m/3c42f5feb6b8428c/original/WP-1800F-Manual.pdf 

В поворотному позиціонері робота ABB якого сам бачив розібраного два поворотні столи мають подібну конструкцію ковзного контакту як у вище перелічених мануалах.

Позиціонер який міняє ті столи не має ковзного контакту - там просто перемотується неперервний потужний кабель. Але там пів оберта - за та проти годинникової стрілки.