電動伺服壓力機的優勢

2018-10-05 00:54 技術知識

 

伺服壓力機
所謂的電動伺服壓力機的優勢我們需要通過跟伺服液壓壓力機來比較,從以下幾個方面來比較:
 
1.安全性低、噪音大(電動伺服壓力機-優)。
 
2.耗電量高、污染大(電動伺服壓力機-優)。
 
3.精密度控制不易(電動伺服壓力機-優)。
 
4.品質管理不易(電動伺服壓力機-優)。
 
5.模具制作成本高(電動伺服壓力機-優)。
 
一、伺服壓力機的三種控制模式:
 
1、推力控制(電流環,第三PID環,控制電流,在驅動器內完成,響應時間最快。)
 
2、速度控制(速度環,控制編碼器,也控制了第三環 )。
 
3、位置控制(位置環 ,可設在驅動器端或控制器端,控制了全部三環,響應時間最慢)
曲線輸出,三種曲線輸出在西門子PLC控制的S120伺服系統里面都可以實現。
 
或者任意2個組合(壓裝時經常用到)。
 
二、過盈壓裝 (檢測壓力值,作為判斷依據)
 
具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合稱為過盈配合。
 
此時,孔的公差帶在軸的公差帶之下(最簡單的說法就是軸大孔小,裝配的時候軸要用比較大的外力擠進去)。
 
壓裝工藝:空載速度模式,壓裝時力矩模式,檢測壓力值數據,符合誤差范圍即算合格

壓裝術語:可壓可不壓。
 
三、通孔壓裝 (對位置要求高,建議加位移傳感器形成全閉環)
 
空載使用速度模式(接近工件前,一般100-150mm/s)
 
壓裝時使用位置模式,力矩反饋(速度一般50毫米左右/S)
 
位移和力符合要求,壓裝結束,壓頭快速退回。
 
零件:導管壓裝、發動機涂膠機
 
以上一、二、三都是專業術語描述,下面我們詳細講解。電動伺服壓力機與伺服液壓壓力機的區別如下:
 
伺服壓力機
 
一、驅動方式:電動伺服壓力機是由伺服電機驅動高精密滾珠絲桿進行壓力裝配作業的,壓力直接由伺服電機的扭力輸出而轉變成的;而普通液壓機是由馬達驅動油泵,經過換向閥改變方向再由液壓缸執行壓力作業的,其壓力經過油管和閥體,有一定的損失。
 
二、節能環保:電動伺服壓力機采用的是伺服電機,其待機狀態下,電機是不轉的,而且在壓裝過程中,速度是變化的,功率也是變化的。而普通液壓機,待機過程中馬達一直在轉,需要消耗一定的電量,在工作中也是恒速轉動,耗電量相比會高些。普通馬達和伺服馬達相比,噪音也會偏大些。
 
三、精確控制方面:電動伺服壓力機在一定范圍內可任意設定多段沖程速度、精確位移停止、精確到位停止、精確到達壓力停止等。而普通液壓機則受管路和閥體及油缸缸體的密封性影響,不可能有很高的精度控制,且很多是借助機械限位來實現,若要接近電子壓力機控制的精度,設備成本會遠遠高于電子壓力機而且控制更加復雜。
 
四、功能:電動伺服壓力機機有以下功能:
 
A、在線壓裝質量判定:壓裝力與位移全過程曲線圖可以顯示在液晶顯示觸摸屏上;全過程控制可以在作業進行中的任意階段自動判定產品是否合格,100%實時去除不良品,從而實現在線質量管理;
 
B、壓裝力、壓入深度、壓裝速度、保壓時間等全部可以在操作面板上進行數值輸入,界面友好,操作簡單;
 
C、可自行定制、存貯、調用壓裝程序100套:七種壓裝模式可供選擇,滿足您不同的工藝需求;
 
D、通過外部端口連接計算機,可以將壓裝數據存貯在計算機中,保證產品加工數據的可追溯性,便于生產質量控制管理;
 
E、由于機器本身就具有精確的壓力和位移控制功能,所以不需要另外在工裝上加硬限位,加工不同規格產品時只需調用不同壓裝程序,因此可以輕松地實現一機多用和柔性組線。
伺服壓力機
以上都是電動伺服壓力機壓裝工藝分析,但是要實現這些工藝,我們需要性能好的電動伺服壓力機,我們如何判別電動伺服壓力機的性能好壞呢?下面我們通過實驗數據來分析。
 
我們反復地講過沖壓加工是通過材料、模具及沖壓機械來進行的加工。沖壓設備方面是由加壓系統、沖壓加工的受力負荷、驅動系統、成形的輔助裝置、潤滑系統等各種各樣的要素構成,而這些系統又可以更加細化為各種各樣的部件。

(1)加壓系統:機械式伺服壓力機的加壓機構基本有曲軸式、無曲軸式、曲軸+連桿、螺桿式,以曲軸式最多。
伺服壓力機
圖5-15列舉了曲軸的幾種形式。圖5-15a中的可以調整曲軸軸承的間距和曲柄軸的粗細等方式,來減少其彎曲變形。由于公稱力不同曲軸的大小有所不同,在曲軸形式上偏心量的大小也各有不同。在受到沖壓負荷時彎曲變形較小的是圖5-15b,這種形式利用了曲軸軸承可以設置在比較靠近曲柄軸的位置,從而具有減少彎曲變形的優勢。圖5-15a的形式多用于行程長度在250mm以內,圖5-15b多用于行程長度在150mm以內,圖5-15c多用于行程長度在50mm以內的壓力機,圖5-15b和圖5-15c的形式多用于高速壓力機。
 
(2)沖壓加工負荷壓力的承受部件機架 壓力機機架的伸長量(呼吸量)、底座和滑塊的撓度變形量、滑塊導軌的變形量、底座上開孔的大小、工作臺的厚度等都影響著伺服壓力機的性能。伸長量小、撓度變形量小、滑塊導軌的剛性高、底座開孔控制在必要的最小限度、盡可能地加大工作臺的厚度等對伺服壓力機來說是都非常有必要。這些指標優異,其壓力機的整個性能就能得以充分發揮。
 
(3)驅動系統 驅動系統是指電動機扭矩的傳動系統,慣性(GD2)越小性能就越好,回轉部和滑動面的間隙、齒輪、接頭的間隙越小精度就越好,驅動系統的磨耗和惡化也就越少。制作部件用材料,以及實行適當的熱處理工藝、精度良好的機加工、管理嚴格的組裝,也同樣決定著伺服壓力機的性能。當然這些因素產生的影響不僅僅只限于驅動系統內。
 
(4)成形的輔助裝置系統 有時會出現這種情況,模具緩沖裝置(安裝了頂銷)把壓力從緩沖墊轉達給模具的壓板(壓邊墊板),在進行小部件的拉深成形時最少要使用四根頂銷。單純圓筒拉深時,作用在四根頂銷的負荷(對板的壓緊力)都是一樣的,實際上由于壓力機機械的精度、剛性、機架形式的不同每一根頂銷所承受的負荷都有差異,中間的幾乎沒有受到負荷(負荷為零),也就是說有的情況下有一些頂銷是空置的。
 
加載在頂銷上的負荷不一樣時,每根頂銷所受到的壓縮變形就會不同,壓板的平衡就會發生改變。在沖壓過程中,看不出壓板的動作有什么異常,但如果在頂板的不同部位安裝幾個傳感器,對實際的沖壓作業狀況進行測量后,就會發現壓板在振動、跳動,幾乎沒有處在平衡狀態的,造成這種現象的最大原因是上模對壓板的沖擊。
 
在模具緩沖裝置中壓力的生成媒體是壓縮空氣或者是油壓,大多數模具的緩沖裝置是使用壓縮空氣式的空氣彈簧。汽車在行走時的振動是由緩沖減震器和彈簧共同作用來吸收衰減,但是壓力機上的模具緩沖裝置上沒有減震器。
 
因此,來自上模的沖擊而產生的振動在沖壓加工中沒有被衰減,導致拉深加工是在模具緩沖裝置的振動狀態下進行。由此很容易就會想到拉深是在沒有實施正確的按壓下進行的,是不安定的。連這樣簡單的小圓筒拉深加工都是在上述狀態下進行,那么,在對汽車覆蓋件這種尺寸大、形狀復雜再加上復合材料板厚,以及材料強度也不同的部件,進行拉深加工時,就要使用直徑在φ 50~φ70mm、長度在700~1000mm的頂銷,且需要20根以上。
 
綜上所述,從電動伺服壓力機本身來看伺服壓力機的性能,就要把振動控制在最低,這是伺服壓力機系統設計的重要環節。
 
(5)潤滑系統 這是一個所有機械的共通問題,但對采用了NC控制伺服壓力機來說,針對適當間隙進行適當的潤滑就顯得特別重要。要使伺服壓力機這樣的間隙小、負荷重的機械能夠平穩安定地運轉,不但需要清潔的給油,充分的冷卻機能也是必不可少的。機械間隙大,可以比較輕快地運轉,但不能得到伺服壓力機必須達到的優良精度。要使曲軸在
 
承受負荷時也能運轉平穩,曲軸之間的間隙也是非常關鍵,這就給機架的機械加工精度,即機械加工的技術水平提出了很高要求,當然這一點對所有的工作機械都是適用的。
 
在這里必須強調的是,電動伺服壓力機的潤滑系統一定要比傳統的普通壓力機潤滑系統要求高許多才行。否則,就會失去電動伺服壓力機的實際功能和方便之處。比如伺服壓力機使用時的自由擺動運轉功能的使用,就需要對曲軸,齒輪等實行特殊的潤滑方式,這些在設計時都必須提前考慮到。
 
判別一臺設備的優勢和性能好壞,我們需要從幾個方面來深入分析,如上,我們從電動伺服壓力機的機械設計、結構設計、控制系統、設備選用材料等等來分析了它的優勢和性能。

 

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