ثبت اختراع(پرس تابگیری اتوماتیک)

ثبت اختراع(پرس تابگیری اتوماتیک)

زمينه فني اختراع پرس تابگیری اتوماتیک

ماشین آلات صنعتی مرتبط با تولید یا تعمیر قطعات پرس تابگیری اتوماتیک

مشكل فني و بيان اهداف اختراع

به طور کلی اصلاح و بر طرف کردن لنگی، اعوجاج و پیچ و تاب قطعات صنعتی (عموما طول بلند) که در مسیر تولید اجتناب‌ ناپذیر است مانند تاب دار شدن قطعه پس از عملیات حرارتی و یا آزاد شدن تنش های موجود در قطعه پس از براده برداری و … در علم مهندسی  runout نیز نامیده می شود هدف این اختراع بوده است .

مشکلات خرد

۱_ قابل کنترل و پایش نبودن پروسه اعمال نیرو به قطعه در روش سنتی با استفاده ازاهرم ها یا پرس های دستی یا برقی بدون باز خورد .

۲_ مشکل در پیدا کردن مقدار و جهت لنگی بطور دقیق در روش های عادی خصوصا برای قطعات سنگین و با طول زیاد.

۳_ مشکل در استقرار قطعات سنگین و با طول زیاد در پرس های عمومی و ایمن نبودن به علت ساختار فریم و استراکچر بسته .

۴_ عدم امکان مستند سازی پروسه تابگیری  برای قطعات جهت بررسی علمی و تکرار پذیری در موارد مشابه.

۵_ روش مند نبودن و نداشتن الگوریتم قابل توضیح یا آموزش در روش های مرسوم تابگیری پیش از این اختراع.

۶_ اتلاف وقت و انرژی در روش های نا کارآمد معمول.

شرح وضعيت دانش پيشين و سابقه پيشرفت هايي كه در ارتباط با اختراع ادعايي وجود دارد

در کشور ما بسته به نوع قطعه و مقیاس مشکل روش هایی مورد استفاده قرار می‌ گرفته از جمله

  • استفاده از انواع پرس های ساده تعمیرگاهی
  • اجرای عملیات جوشکاری و ماشین کاری
  • استفاده از ماشين آلاتی مانند ماشين تراش و اهرم بصورت ترکیبی و…

با تحقیقات صورت گرفته نمونه هایی  از پرس های ویژه تابگیری ساخت کشور های دیگربه د‌ست آمده که البته هیچ کدام درکشور ورود نداشته اند

James G. Collings در سال ۱۹۱۹ درآمریکا اولین نمونه ماشين تابگیری (صاف کننده) را به ثبت رسانیده است.

Renzo Galdabini در سال ۱۹۷۷ اولین نمونه پرس تابگیری (صاف کننده)با ۴ سنسور اندازه گیره و روش چرخانیدن قطعه را در آمریکا به ثبت رسانیده است.

انواع این دستگاه تقسیم بندی هایی بر مبنایی:

  • داشتن عملکرد عمومی یا تخصصی (برای قطعه خاص)
  • مقیاس و رده بندی نیروی ماشين(مثلا دستگاه ۵ تن تا ۱۰۰۰ تن)
  • رده بنده ابعادی می‌تواند داشته باشد. (کارگیر از چند سانتیمتر تا چند متر)

پرس تابگیری اتوماتیک

ارائه راه حل براي مشكل فني موجود همراه با شرح دقيق و کافی و یکپارچه اختراع

راه حل ها در این قسمت به ترتیب بيان مشکلات در قسمت  مشکلات فنی و.. ارائه می شود.

۱_ در پرس تابگیری اتوماتیک براي پایش و کنترل فرآیند تابگیری مقادیر سه مولفه اساسی نیروی جک ،جابجایی در محل اعمال نیرو، و فاصله تکیه گاه پایش شده و قابلیت محدود شدن در محدوده امن را به طور مستقیم یا از طریق مقدار دهی در سیستم پردازش دستگاه دارند. بازخورد جابجایی بوسیله یک خط کش سیلندری دیجیتال با دقت (رزولوشن) ۵ میکرون و باز خورد نیروی جک از طریق سنسور فشار(پرشر ترانسمیتر) بصورت مداوم مورد پردازش و استفاده قرار می گیرد.

۲_ دستگاه دارای دو مجموعه زیر سری چپ و راست است که براي پیدا کردن جهت و مقدار لنگی در مجموعه زیر سری هر طرف عملکردی شامل یک موتور و گیربکس مرکب دو مرحله ای جهت چرخش قطعه روی دو عدد غلطک و یک جک بالابر یک طرفه با برگشت فنر تعبیه شده .

در هنگام پیدا کردن مقدار لنگی بالا رفتن جک های بالابر این عملکرد باعث آزاد شدن قطعه از زیرسری فشار می شود.با استارت موتور۰.۳۷ کیلو وات که بوسیله یک درایو ۱ به  ۳ راه اندازی می‌شود و سرعت آن از طریق HMI  قابل کنترل است قطعه شروع به چرخش می‌کند در حالت اتوماتیک پس از یک دور چرخش قطعه مقدار لنگی توسط خط کش سیلندری و جهت لنگی توسط روتاری انکدر دستگاه متشخص داده می شود .در حالت دستی مقادیر روتاری انکدر و خط کش سیلندری از طریق HMI قابل مشاهده است. در حالت دستی کلیه عملکرد های ماشین از طریق پنل کنترل دستگاه شامل HMI  و کلید های نصب شده قابل کنترل است.

۳_ جهت سهولت قطعه گذاری روی این ماشین فریم دستگاه بصورت یک طرف باز(Cفریم) طراحی و اجرا شده است. میز کاردستگاه برای ساز گاری با قطعات با طول زیاد که غالب کار دستگاه است از چپ و راست امتداد یافته و بوسیله لچکی(استیفنر) هایی  تقویت شده است.بطوریکه از رو برو نمای دستگاه شبیه یک صلیب است که در هيچ يک از انواع پرس های دیگر مرسوم نیست. همچنین مجموعه زیر سری های هر طرف مجهز به یک سکوی غلطک دار جهت سهولت حرکت عرضی قطعه است که بوسیله جک یک طرفه برگشت با فنر عمل می‌کند.

۴_ در این اختراع مولفه های قطعه‌ شامل قطر،طول،جنس،سختی،نام قطعه و نام  آورنده به همراه اطلاعات نمودار های مولفه های موثر در تابگیری شامل نیرو ،جابجایی،فاصله تکیه گاهها و موقعیت لنگی که ابتدا یا هنگام پروسه ثبت و برداشت می شود، توسط خروجی گرفتن از طریق HMIدستکاه با حافظه فلاش یا پرینتر است.

این اطلاعات می‌تواند برای تحقیق و پژوهش بر رفتار مواد در مواجهه با اعمال نیروی خارجی به شکل موثری استفاده گردد و به عنوان یکی از شناسنامه های متریال درکاربرد های حساس میزان و ملاک قرار گیرد.

۵_ رسیدن به نتیجه مطلوب در زمان کوتاه در عملکرد یک ماشین نیازمند داشتن روشی کارا و بهینه است که اصطلاحا الگوریتم برنامه دستگاه نامیده می شود. برای این دستگاه چهار حالت کاری برنامه نویسی شده که عملکرد ایمن و بهینه دستگاه را پشتیبانی می‌کند و فن تابگیری را آسان تر و آموزش پذیرتر کرده است.از طرفی احتمالی بروز مشکلات ناشی از کندی عکس العمل انسانی و خرابی و خطرات احتمالی را به شدت کاهش می‌دهد. همچنین کارایی دستگاه را درتابگیری قطعات متنوع یا سری بالا می برد.

۶_ برای استفاده‌ بهینه ازانرژی، الکترو موتور یونیت هیدرولیک ماشین بوسیله اینورتر راه اندازی می‌ گردد و بطور دستی یا اتوماتیک ولتاژ و فرکانس اعمال شده به الکترو موتور در حد نیاز اعمال می‌گردد بطوری که در قطعات با مقاومت کمتر فرکانس موتور از ۱۰ تجاوز نمی‌کند و در صورت نیاز بصورت دستی یا  خود تنظیم، فرکانس و ولتاژ به میزان نامی افزایش می یابد.

همچنین برای استفاده بهینه از زمان با استفاده از ابزار برنامه نویسی تعدادی از دستورات اعمال شده ادغام شده است .بطور مثال همزمان با باز شدن ولو پایین آمدن جک الکتروموتور نیز راه اندازی می شود و یا با اتمام قطع سیگنال برگشت الکتروموتور نیز خاموش می گردد. استفاده از پدال برای حالت بهینه خستگی اپراتور را کاهش می دهد و دست اپراتور را آزاد می‌ گذارد. همچنین برای قطعات متعارف(فاقد مقاطع بسیارمتفاوت)  اعمال نیرو و کنترل در یک جایگاه(بر روی زیرسری دستگاه) صرفه جویی زیادی در زمان دارد.پرس تابگیری دقیق

توضيح اشكال، نقشه و نمودارها

۱_تنه دستگاه در نمای از کنار نیم حلقه یا C frame درنمای از روبرو صلیبی.

2_ میز دستگاه و قسمتی از سازه ماشین

۳_ مجموعه های زیر سری زیر سری راست و چپ.

۴_ قسمت ثابت تکیه گاه از مجموعه زیرسری.

۵_ قسمت متحرک گرداننده از مجموعه زیر سری ها.

۶_ قسمت متحرک تسهیل حرکت عرضی از مجموعه زیرسری.

۷_ مجموعه موتور وگیربکس مرکب دو مرحله ای با نسبت های ۱ به ۲۰ و ۱به ۵۰ از مجموعه زیر سری سمت راست.

۸_ مجموعه خطکش سیلندری ، و حفاظ و میله رابط.

۹_ مجموعه یونیت هیدرولیک.

۱۰_ جک اصلی دو طرفه اعمال نیرو.

۱۱_ جک های بالابر قسمت‌های متحرک زیر سری.

۱۲_ پنل کنترل دستگاه .

۱۳_ مجموعه تابلوی برق.

۱۴_ روتاری انکدر و پابه.

بيان واضح و دقيق مزاياي اختراع ادعايي نسبت به اختراعات پیشین

در کشور ایران تا زمان تدوین این سند اختراع پیشینی در این رسته فني ثبت و ارائه نشده و یا تدوين کننده این سند از آن بی اطلاع است.

مزاياي پرس تابگیری اتوماتیک نسبت به دستگاه‌ های قبلی مورد استفاده سهولت دراستفاده و روش کار،دقت در نتیجه ،سرعت در رسیدن به نتیجه نهایی، درصد خطای بسیار ناچیز، بهبود ضریب ایمنی ، و ایجاد نگرش علمی به موضوع پیچ و تاب در قطعات صنعتی و ارائه راه حل قطعی برای یکی از معضلات درتولید و تعمیرقطعات .

توضيح حداقل يك روش اجرايي براي به كارگيري اختراع

تقریبا تمامی کارگاه های عملیات حرارتی نیازمند پرس تابگیری اتوماتیک یا ارائه خدمات آن است. همچنین خطوط تولید قطعات صنعتی از جمله خودرویی نیازمند ارایه خدمات این نوع ماشین می باشد.برای نمونه میل دنده شانه فرمان خودرو پس از عملیات حرارتی نیازمند تابگیری است و در تمامی کارخانه های خارجی یکی ازانو‌اع این ماشین به کار گرفته می شود.

در بسیاری از کارگاه های تراشکاری قطعات با طول زیاد به علت آزاد شدن تنش های قطعه هنگام براده برداری و تاب دار شدن قطعه استفاده از خدمات این دستگاه بسیار ضروری و راه‌ گشا  است.

ذكر صريح كاربرد صنعتی اختراع

پرس تابگیری اتوماتیک قطعات با طول زیاد(طول زیاد نسبت به عرض مقطع)

4 thoughts on “ثبت اختراع(پرس تابگیری اتوماتیک)”

  1. با سپاس از شما بخاطر توضيح خوب و کامل

  2. سلام
    عالی بود ، ممنون از شما 🙏🏻

اضافه کردن یک نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد