An aluminium extrusion puller

Modern extrusion press for aluminum and its alloys are used with special pockets matrix and feeders, which provide continuous production of the lash welded together at the ends of the profiles of the individual blanks. On saw cutting this continuous hot whip lash cut into a length of 50 and more meters for further straightening and cutting-to-length. Movement and direction of aluminum profiles at the exit of press systems provide modern pullers, are often combined with hot-cutting saws.

An aluminium extrusion puller is a pulling device, which directs extrudate along the run-out table.

Figure 1 – An extrusion aluminium puller in typical extrusion press handling system [1]

Functions of the extrusion puller

The puller of extrusion press should perform, how miniumum, the following four functions [1]:

• Adopt and maintain profiles on the receiving table for the entire length of the roller output in each cycle press unattended
• Give a signal to the press to stop pressing, is achieved when the predetermined length of the profile
• To provide a tensile force in accuracy sufficient for, all profiles mnogoochkovoy matrix were identical length
• Promote hot cut saw cutting profile exactly in the space on the outlet roller conveyor, where they will be sent further to the cooling table.

To be able to perform these functions, the puller must be:

• reliable – have a probability of failure of not lower than, than other parts of the press line;
• fast – to perform their tasks and return to the starting position during the technological pause of the press;
• smooth – operate without damage profiles.

Pullers types

Various pullers may differ from each other as intended, and a separate design specifications.

Single puller

Most of the early pollers were single. However, understandably, that a single puller difficult to keep coming back to the starting position on the output table during the waiting time of the press when changing workpiece. The duration of the pause is usually not more than 20 seconds, and the output length of the table, which is necessary to have time to pass Puller, often it is about 50 m. It should be noted, that at an excessively large rate of movement of the puller decreases its reliable operation.

Double puller

To reduce the non-productive downtime media have been developed various types of double pollers, that provide the, that at the beginning of each pressing cycle one of the pullers is always in the starting position near the press:

• two puller, front and rear, the first transfers the profile to the second during the pressing cycle;
• Parallel Pullers (Twin Pullers), who work in the press cycle turns, that is, through a cycle;
• The combination of the main and auxiliary puller puller. The main puller pulls the profile during the press cycle, and the auxiliary puller drove the profiles already cut more by the output roller conveyor for transfer to a cooling table.
• A combination of a saw-puller and conventional puller. Puller-saw cuts the profile of the track welding and helps ordinary puller spending profile for the output table.

Location puller

Pullers are moving along the guide rails, which can be placed directly on the output table or next to it.

Drive puller

The following types of puller drives are commonly used:

• cable,
• chain,
• a linear motor and
• rack.

The supply of electric power to the puller

The energy to drive the puller arms (and the hot-cut saw, when it is installed on one of the pullers) can be supplied:

• on cable suspension,
• on the supply rails or
• in the form of compressed air to the air cylinders, are charged after each working cycle.

Types of seizures and their actuators

Puller grips can be in the form of a vise or consist of several segments (fingers). The grippers are opened and closed by pneumatic cylinder, springs, hydraulic cylinders or linear electric actuators.

Pullers with servo-drives

Modern pullers require precise positioning on the output table and the rapid discharge of their functions. The latest development in the development of puller systems for extrusion presses for aluminum was the use of servo drives on them to drive various devices [2].

Leading manufacturers of pressure equipment already offer these pullers. In figures 1 и 2 shows the different types of pollers Tecalex using servo drives [3]:

• a single puller with a capture servo (hereinafter – “puller”) and
• puller with built-in hot cutting saw (hereinafter referred to as “puller-saw”) with grab servo drives, moving the saw blade and saw rotation.

Рисунок 1 – Пуллер компании Tecalex с сервоприводом захвата [3]

Рисунок 2 – Пуллер-пила компании Tecalex
c сервоприводами захвата, перемещения пилы и вращения пилы [3]

Работа системы пуллеров с сервоприводами

На пуллерах, которые работают на сервоприводах, каждый сервопривод управляется собственным контроллером. Управляющий шкаф программируемых логических контроллеров (ПЛК) соединяется с сервоприводами через токопроводящие шины на монорельсе, по которому ездят пуллеры. Заданные параметры, например, скорость и ускорение передаются через контроллер в систему управления сервопривода.

Пример работы системы пуллеров – пуллера без пилы и пуллера с пилой –показывает, какие сложные задачи должны выполнять пуллеры при обработке профилей, выходящих из пресса [3].

Пуллер без пилы работает в основном в пределах выходного рольганга (рисунок 3). Когда пуллер с профилем достигает конца рольганга, пуллер-пила подъезжает к последнему следу сварки, который образовался при остановке пресса для загрузки новой заготовки. Пуллер-пила отрезает профиль точно по следу сварки (рисунок 4).

Рисунок 3 – Пуллер с профилем выходит с приемного стола
на выходной рольганг [3]

Рисунок 4 – Пуллер-пила на приемном столе
пресса отрезает профиль по следу сварки [3]

После отрезки профиля пуллер протягивает его по рольгангу для передачи стол охлаждения и далее на растяжную машину. Пуллер-пила тянет следующий профиль вдоль выходного стола до тех пор, пока пуллер без пилы не вернется и заберет его у него (рисунок 5). Затем пуллер продолжает тянуть профиль по  рольгангу, а пуллер-пила возвращается к прессу и ждет следующей порезки профиля (рисунок 6).

Рисунок 5 – Передача профиля от пуллера-пилы к пуллеру [3]

Рисунок 6 – Пуллер-пила возвращается к прессу после передачи профиля [3]

Преимущества сервоприводов

Технология сервоприводов для систем пуллеров линий прессования алюминиевых профилей имеет следующие преимущества по сравнению с обычными системами приводов, чаще всего, гидравлическими [3]:

• Система сервоприводов обеспечивает более точное выполнение заданного цикла движения компонентов пуллеров.
• Циклы движения различных сервоприводов могут точно отслеживаться и затем синхронизироваться в рамках общей системы пуллеров.
• Сервоприводы имеют повышенную надежность.
• Техническое обслуживание систем сервоприводов менее трудоемкое.
• Отказ от применения гидравлического масла повышает пожарную безопасность оборудования.
• С учетом всего жизненного цикла сервоприводы имеют лучшие инвестиционные показатели по сравнению с другими, более низкими по цене приводами, например, гидравлическими.

Источники:

1.  Extrusion Press Maintenance Manual / Al Kennedy 
2. Jürgen Sturm and Jaume Amoros, Servo-Drive Applications in Aluminum Profile
   Extrusion Equipment, Aluminium Extrusion Technology Seminar, Chicago, 2016