یکی از مهم‌ترین سوالاتی که ممکن است برای صنعت‌گران و تولیدکنندگان مش‌های فلزی پیش آید، عوامل موثر بر سرعت و ظرفیت تولید دستگاه‌های مش‌باف است. در این مقاله، اجزای دستگاه مش‌باف را به طور کامل تشریح کرده و فرآیند تولید مش را بررسی می‌کنیم. همچنین تفاوت‌های میان دستگاه‌های نیمه‌اتوماتیک و تمام‌اتوماتیک را از جنبه‌های مختلف بیان خواهیم کرد.
1- بخش تغذیه مفتول
یکی از اصلی‌ترین تفاوت‌های دستگاه مش باف نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک در روش تغذیه مفتول‌های طولی است. 1- در روش اول (مش باف نیمه اتوماتیک) مفتول‌های طولی از قبل توسط دستگاه شاخه کن، به طول دلخواه شاخه شده، در دسته‌های مثلا 1000 عددی در ابتدای میز ورودی دستگاه قرار داده می‌شوند و توسط اپراتور به دستگاه مش باف تزریق می‌شوند. این روش تولید نیاز به فضای کمتری دارد و مش تولید شده با این روش، از سختی مناسبی برخوردار است. همچنین نیاز به دستگاه گیوتین برای برش مش ندارد. البته برای تولید مش با این روش، به یک دستگاه شاخه کن برای شاخه کردن مفتول‌های طولی، نیاز است. 2- در مش باف تمام اتوماتیک، مفتول‌های طولی از روی کلاف‌هایی که بر روی قرقره‌ها سوار شده‌اند باز می‌شوند. به ازای هر مفتول طولی بایستی یک قرقره در نظر گرفته شود که بر روی یک شاسی قرار دارد. مفتول‌ها پس از عبور از شاخه کن نوردی و ایستگاه ذخیره مفتول، به دستگاه مش باف تزریق می‌شوند. در این روش دیگر نیازی به نیروی اپراتور برای جا زدن مفتول‌ها ندارید. بنابراین زمان صرف شده برای جا زدن مفتول در این فرایند حذف می‌شود. اما این روش معایبی دارد از جمله: الف- صرف هزینه بیشتر برای راه‌اندازی خط تولید ب- نیاز به فضای بیشتری نسبت به دستگاه نیمه اتوماتیک دارد. پ- برای برش مش در ابعاد مورد نظر به یک دستگاه گیوتین نیاز است. ت- برای تعویض خط به زمان بیشتری نیاز است. ت- حجم ذخیره مواد اولیه بیشتر است.
در هر دو روش فوق، مفتول‌های عرضی از قبل توسط دستگاه شاخه کن، در ابعاد مورد نظر شاخه می‌شوند و توسط اپراتور و یا جرثقیل سقفی درون مخزن مفتول‌های عرضی قرار می‌گیرند که در مرحله بعدی توسط سیم انداز به دستگاه، تزریق می‌شوند.
2- سیم انداز
به مدت زمانی که یک ردیف از مفتول‌های عرضی جوش داده شده، الکترودها در حال بالا رفتن هستند و دستگاه منتظر مفتول عرضی (پود) بعدی است، اصطلاحا زمان سیم اندازی می‌گویند. کوتاه شدن این زمان، یکی از مهم‌ترین آیتم‌های زمان سنجیِ کلِ تولید می‌باشد.
زمان سیم اندازی به قدری مهم است که اگر بتوان این زمان را از 1 ثانیه به 0.5 ثانیه کاهش داد، در یک برگ مش به طول 6 متر و چشمه 10 سانتی‌متر که 60 ردیف نقطه جوش باید ایجاد شود، 30=0.5*60 ثانیه در زمان صرفه جویی می‌شود که در تولید انبوه زمان قابل توجهی است.
هر قدر این مفتول‌ها صاف‌تر باشند در هنگام انتقال روان‌تر خواهند بود. به علاوه اگر مخزن ذخیره مفتول عرضی به الکترودها نزدیک‌تر باشد، در کاهش زمان سیم اندازی موثر است.
انواع سیم انداز: بسته به نوع مفتول و البته شرکت سازنده، سیم انداز به روش‌های مختلف عمل می‌کند که ما دو روش ساخت را که پیش از این، تجربه کرده‌ایم در اینجا بیان می‌کنیم.
الف- در متداولترین روش، مفتول‌های عرضی (مثلا 2 متری) که از قبل توسط دستگاه شاخه کن، شاخه شده، در دسته‌های بزرگ توسط نیروی انسانی یا جرثقیل سقفی در درون مخزن ذخیره مفتول، قرار داده می‌شود. سپس در یک صف مرتب به سمت الکترودها هدایت می‌شوند و توسط نیروی آهنربا در موقعیت دقیق مابین الکترودهای بالا و پایین قرار می‌گیرند.
ب- در بعضی ماشین‌آلات سیستم پودانداز وجود ندارد. بدین صورت است که یک قرقره مفتول در قسمت جانبی دستگاه قرار می‌گیرد و در حین تولید، مفتول به صورت همزمان شاخه شده و در جای مناسب بر روی الکترودهای جوش قرار می‌گیرد. طراحی، ساخت و تنظیم این مدل دستگاه نیاز به دقت بالایی دارد. چرا که هر صدم ثانیه تاخیر در این بخش، بر روی کل پروسه تولید تاثیرگذار است.
3- سیستم فشار الکترودها
در ابتدا باید به این موضوع توجه داشت که صحبت از تعداد و سرعت بسیار بالا در جابه‌جایی الکترودها و اعمال فشاری پیوسته بر روی مفتول‌ها است. در هنگام روشن کردن ترانس‌ها برای جوشکاری باید فشاری متناسب و پیوسته اعمال گردد تا به نتیجه مطلوب دست یابیم.
نکته مهم این است که برای داشتن یک جوش با کیفیت علاوه بر داشتن شرایط مناسب مفتول و الکترود، به ازای هر میلیمتر مربع به 9 کیلوگرم نیرو نیاز است. به عنوان مثال اگر قطر مفتول 6 میلیمتر باشد به نیروی پیوسته‌ای معادل 250 کیلوگرم نیاز است تا جوشکاری با کیفیت مطلوب انجام شود و کمترین پاشش جرقه را داشته باشد. این عدد به صورت تجربی به دست آمده است.
روش‌های اعمال فشار بر روی الکترودها
الف- مکانیک-فنر: در این روش الکترودهای پایین ثابت هستند و الکترودهای بالا از طریق مکانیزم لنگ و لغزنده، حرکت می کند. از مزایای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- حرکت بسیار نرم و یکنواخت به دلیل ایجاد نقطه مرگ بالا و پایین
2- حرکت 0-1 با اعتماد بسیار بالا
3- عدم خرابی و نگهداری آسان
4- نداشتن خطا در هنگام کار
5- امکان استفاده در سرعت‌های بالا
شاید بتوان از معایب این روش به زمان ساخت طولانی، هزینه تراشکاری و آماده سازی بیشتر، ایجاد ضربه در هنگام گذر از مرگ پایین سیستم لنگ اشاره نمود. ضمن اینکه در این مکانیزم، تمام الکترودها با هم حرکت می‌کنند و نمی‌توان به صورت ترکیبی از این حرکت استفاده نمود.
ب- پنوماتیک: متدوال‌ترین کار در این روش استفاده از جک‌های پنوماتیک موجود در بازار است. این جک‌ها می‌توانند به ازای فشار مثلا 4bar به ازای هر سانتی‌متر مربع به سطح مقطع جک، نیرویی معادل ……. به الکترود وارد نماید. در این روش می‌توان از جک‌های دو مرحله‌ای یا بیشتر استفاده کرد که این جک‌ها باید به صورت سفارشی ساخته شوند.
مزایای روش پنوماتیک: سادگی در طراحی اولیه، زود به نتیجه رسیدن، استفاده از قطعات آماده در بازار، سرعت حرکت بسیار عالی
معایب روش پنوماتیک: ایجاد نیروی کم نسبت به فضای اشغال شده، اصطکاک بالا، صرف هزینه زیاد برای تولید هوای فشرده و مناسب (عاری از رطوبت)، احتیاج به لوازم کنترل گران برای حفظ شرایط یکنواخت، ایجاد آلودگی صوتی زیاد، نیاز به تجربه بالا برای تشخیص جک‌های فیک موجود در بازار
پ- هیدرولیک: در این روش به صورت متداول از جک‌های یک طرفه روغنی استفاده می‌شود. بدین صورت که اعمال فشار توسط پمپ هیدرولیک در جک به وجود آمده و در هنگام برگشت از فنرهای تخلیه روغن استفاده می‌گردد.
مزایا: ایجاد نیروی عالی با اشغال فضای کم، سرعت بالا، اصطکاک بسیار کم، صدای کم، عدم نیاز به مراقبت دائمی، مصرف برق کم
معایب: هزینه بالای ساخت و تعمیر و نگهداری، کثیفی زیاد در هنگام نشتی روغن، صرف زمان زیاد برای تغییر در فاصله بین الکترودها، نیاز به خنک کاری سیستم روغن، سرعت عملکرد کمتر نسبت به پنوماتیک
ملاک انتخاب هر کدام از این روش‌ها در سرعت حرکت الکترودها است. تجربه به ما ثابت کرده است که برای قطر مفتول تا 8 میلیمتر سیستم مکانیک-فنر و پنوماتیک می‌تواند کارایی مناسبی داشته باشد. هیدرولیک برای قطر مفتول بیشتر از 8 میلیمتر مناسب است.
***ما با روش مکانیک-فنر توانسته‌ایم به سرعت مطلوب 60 ضرب در دقیقه دست پیدا کنیم.
4- سیستم کشش مش در دستگاه مش باف
وقتی یک ردیف از مفتول‌های عرضی جوش داده می‌شوند، فرایند کشش مش اجرا می‌شود. در این فرایند پس از جوش دادن یک ردیف مفتول عرضی، مفتول‌های طولی به اندازه مشخص شده، جابه‌جا می‌شوند. مشابه سیتم فشار الکترودها، فرایند کشش می‌تواند به روش پنوماتیک، مکانیک و یا سروو موتور انجام گیرد.
الف- یکی از ساده‌ترین و راحت‌ترین روش‌ها استفاده از پنوماتیک است. اگر ملاک ساخت دستگاه، سرعت ساخت و قیمت پایین باشد، استفاده از این روش پیشنهاد می‌شود. البته این روش نواقصی دارد از جمله ایجاد نویز، ضربه، مشکل حرکت‌های محدود، صرف انرژی بالا و طول عمر کوتاه
ب- در روش مکانیکی، می‌توان از همان موتور و گیربکسی که فشار الکترودها را ایجاد می‌کند، برای کشش مفتول استفاده کرد. استفاده از سیستم مکانیک مزیتی که دارد این است که همواره یک حرکت روان و یکنواخت خواهید داشت. این روش برای مش‌هایی که چشمه ثابت دارند بسیار مناسب است، مانند مش برای دیوارهای 3D pannel که همیشه چشمه ثابت 5*5 دارند. البته امکان تغییر در مقدار کشش وجود دارد اما نیازمند صرف زمان برای باز کردن و بستن جزئیات مکانیزم لنگ و آونگ می‌باشد.
پ- سیستم موتور سروو: این سیستم جدیدترین و متداولترین روش کشش مفتول در دستگاه‌های مش باف است. یک سرووموتور به طور معمول شامل یک موتور، یک سنسور موقعیت (مانند انکودر)، و یک سیستم کنترل یا PLC است. این سیستم کنترل اطلاعات مربوط به موقعیت فعلی را از سنسور دریافت می‌کند و با موقعیت مطلوب مقایسه می‌کند. بر اساس این مقایسه، سیستم کنترل فرمان‌هایی را به موتور ارسال می‌کند تا موتور به موقعیت مورد نظر برسد. با استفاده از سروو موتور می‌توان انواع کشش‌ها را حتی در یک برگ مش اجرا نمود. به عنوان مثال می‌توان در یک برگ مش، یک کشش 4 سانتیمتری، یک کشش 6 سانتیمتری و یک کشش 8 سانتیمتری داشته باشیم. پیش از تولید مش، ابعاد این فاصله‌ها را در صفحه مانیتورینگ وارد می‌کنیم و به ازای هر ردیف مش، اندازه کشش را تنظیم می‌کنیم. در حال حاضر بهترین روش برای سیستم کشش استفاده از سروو موتور است.
** دقت کنید که به دلیل وجود سروو موتورهای متنوع در بازار، باید ابتدا خواسته مشتری به دقت بررسی گردد تا از هزینه اضافی و بالطبع گران شدن دستگاه برای خریدار جلوگیری به عمل آید.
5- کنترل پنل PLC:
پیش از این برای تایید هر حرکتی در ماشین‌آلات از میکروسوئیچ‌های مکانیکی استفاده می‌شد. این سنسورها مزایا و معایبی داشتند از جمله: 1- ارزان و در دسترس هستند 2- در بعضی از موارد قابل تعمیر هستند 3- زمان اندکی را هدر داده و سپس فرمان صادر می‌کند 4- به علت حرکت مکانیکی دارای طول عمر محدود می‌باشند 5- نیاز به تخصص بالایی ندارند
اما در حال حاضر، اکثر سنسورهای به کار رفته در ماشین‌آلات به صورت الکترونیکی هستند.در این مدل سنسورها، تغییرات را تشخیص داده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند. سپس سیگنال تولید شده توسط سنسور، از طریق کابل‌های ارتباطی یا بی‌سیم به ورودی‌های PLC ارسال می‌شود. PLC سیگنال ورودی را دریافت کرده و بر اساس برنامه‌نویسی‌های انجام شده، آن را پردازش می‌کند. در این مرحله، PLC می‌تواند مقایسه، محاسبه، و تصمیم‌گیری انجام دهد. با توجه به نتایج پردازش، PLC خروجی‌های مرتبط (مانند روشن کردن موتورها، باز کردن شیرها، ارسال سیگنال هشدار و غیره) را فعال یا غیرفعال می‌کند. وجه تمایز ماشین‌آلات مش متال با سایر تولیدکنندگان، در برنامه‌ریزی PLC است. تمام تلاش ما این است که ماشین‌آلات مش متال، بدون نیاز به اپراتور و با حداقل خطا و حداکثر کارایی محصول مورد نظر را تولید کند. برای رسیدن به این منظور، برنامه‌ریزی PLC موضوع بسیار کلیدی است.
در پایان، هر یک از این اجزا در کنار هم به دستگاه مش‌باف اجازه می‌دهند تا به طور کارآمد و دقیق مش‌های مختلفی را تولید کند.