Пневматический пресс для перфорации и горячего тиснения
В данной статье опишу конструкцию и электрическую схему пневматического пресса для горячего тиснения на коже и картонe, которую собирал своими руками. Такие пневмопресса 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.
Вот для примера моя статья про установку реле температуры Евроавтоматика RT-820M в подобный турецкий пресс.
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 пневмопресса
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 (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. 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
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.
Скачать документацию по прессу ПВГ-8-2-О:
1. • Пресс ПВГ-8-2-0. Руководство по эксплуатации 24 листа 48. Статус: DEMO. Описание: Пресс ПВГ-8-2-0. Руководство по эксплуатации. Введение. Назначение пресса. Состав и технические характеристики. Устройство и принцип работы. Указания по монтажу, пуску и эксплуатации. Меры безопасности. Характерные неисправности и методы их устранения. Качество: 75%. Тип файла: pdf. Размер файла: 2.52 MB. Скачан: 1318 раз. Цена – 600 руб. 2. • ПВГ-8-2-0. Оригинальная схема на тиристорах+описание работы схемы+описание модуля РПГ 3 листа. Статус: DEMO. Описание: Исходно электронное качество. Схема приведена в стандартный и более понятный вид, исправлены ошибки, внесено много подробностей и пояснений, дополнительной информации. Качество: 100%. Тип файла: pdf. Размер файла: 954.14 kB. Скачан: 504 раз. Цена – 300 руб. Два файла – за меньшую цену! 600 + 300 = 800 руб.
3. • Пресс ПВГ-8-2-0. Схема на контакторах. Статус: FREE. Описание: Пресс ПВГ-8-2-0. Схема электрическая на пускателях (реле, контакторах). Качество: 100%. Тип файла: pdf. Размер файла: 194.95 kB. Скачан: 476 раз.
4. • Модуль РПГ_полное описание_2стр. Статус: FREE. Описание: Описание модуля РПГ-01022204, который является основой электронной схемы управления тиристорами в силовых блоках управления прессов ПВГ-8-2-0, ПКП-10, ПКП-16, ПВГ-18, и др. Качество: 100%. Тип файла: pdf. Размер файла: 378.44 kB. Скачан: 900 раз.
Схема пневматического пресса горячего тиснения
Схема простая, рисовал я её непосредственно около пресса, публикую как есть:
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.
А кто хочет купить такой регулятор Температуры – комплект для сборки продается на Алиэкспресс!
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. 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
Твердотельное реле – Fotek SSR-40 DA. Управление постоянным напряжением 24В, коммутация – 220VAC.
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 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
Гидравлический пресс своими руками из запчастей МАЗ — DRIVE2
Сначала сделал вариант как все — на основе гидравлического домкрата — колхоз убогий, к тому же китайский домкрат потек при первом использовании.
Заинтересовала идея переделки пресса как здесь www.fermer.ru/forum/rtm-r…tornaya-masterskaya/95993
Там человек соорудил пресс из запчастей от грузовика МАЗ.Плюсы данного подхода:
— в качестве насоса используется насос кабины МАЗ — максимальное рабочее давление 25 МПа, есть предохранительный клапан, который можно регулировать — заглушить или установить меньшее давление. Насос имеет реверсивные вход и выход, что позволяет на установке менять направление подачи масла, благодаря чему в рабочем цилиндре можно осуществлять не только опуск штока, но и его поднятие!
- Максимальное давление, развиваемое насосом, МПа: 25Диаметр плунжера, мм: 16Рабочий объем, см3: 8Заправочный объем, см3: 300Давление срабатывания предохранительного клапана в заливной пробке, МПа: 2Усилие на рукоятке на расстоянии 600 мм от продольной оси приводного вала, не более, Н: 350
- Масса, кг: 4,6
— В качестве рабочего цилиндра используется силовой цилиндр ГУР маз ЦГ 80-280 — хорошее изделие с толстыми стенками, металл настоящий в отличие от китайского домкрата.
Рассчитан на номинальное давление 10 МПа, но выдерживает и длительные перегрузки (естественно т.к. стоит в рулевом управлении тяжелого грузовика).
На конце штока есть резьба, можно выточить переходные насадки для разных нужд — гнутие металла, запрессовка, вытяжка и т.д. Цилиндр двухстороннего действия.
- Рабочее давление, не более, МПа: 10Рабочий диаметр цилиндра, мм: 80Диаметр штока, мм: 28Полный ход штока, мм: 280
- Масса, не более, кг: 13,5
— соединение выполнено родными медными трубками МАЗ — для развальцовки можно купить набор, который так же используется для развальцовки тормозных трубок авто. Хотя изначально трубки в продаже развальцованные.
— Потребовалось выточить переходник, чтобы соединить насос с цилиндром гур, ведь изначально на МАЗе он соединялся с цилиндром подъема кабины, который меньше и имеет диаметр поршня всего 40 мм, а не 80, и для нужд пресса не подойдет. Хотя подойдет для кое чего другого ! Чертеж штуцера прилагаю.
Какое давление сможет выдать такое устройство?
F = P*S = P*(pi*r^2)= 25 000 000 * ( 0.04 * 0.04 * 3.14) = 125600 Ньютоновто есть максимальное усилие получится 12,5 тонн силы
Но это честные 12,5 тонн силы, а не китайские 25, 30 и т.д.К слову пресс изначально хотел купить, но посмотрел на все это говно которое продается за бешенные деньги (от 15 до 40 тыс. руб.
) и передумал — сделано халявно, например пресса матрикс на основе домкрата — там даже ручка от домкрата не срезана, другие сделаны не из швеллера, а из тонкого листового металла, это не повышает прочность, зато уменьшает вес, что важно при доставке грузов — по сути логистика.
В общем это опасный для здоровья инструмент. Если эта хрень разлетится перед лицом, мало не покажется.
У себя в качестве металла взял 14 и 16 швеллер — настоящий швеллер горячей катки, а не гнутый. Проварил везде, где только можно, раскосины на верхней площадке приварены дополнительно и еще и закреплены немецкими болтами повышенной прочности с индексом 12.0.
Чтобы нижняя площадка имела возможность перемещения швеллера были отданы на фрезеровку — т.к. в качестве фиксирующих пальцев используются 22 мм пальцы соединяющие гусеницы на тракторах. Сделаны такие пальцы из специального сплава, который так же не подведет.
Дополнение 1. Ещё одна схема пневмопресса
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
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 в 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
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.
