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新伺服壓力機發展趨勢淺析

來源:poloniex時間:2021-09-24 17:16瀏覽次數:- | 加入收藏

壓裝機按照動力來源主要分為氣動、液壓和伺服三類,目前數量最多的為氣動和液壓,為了規避自身定位精度差的缺點,多使用伺服壓力機模式,依靠工裝模具來保證定位精度,針對大型零部件或非標件則需要使用伺服壓力機來保證定位精度。

poloniex伺服壓力機是由交流伺服電機驅動,通過高精度滾珠絲杠的輸出作用力,把電機旋轉運動轉化為電缸出軸直線運動。通過高精密載荷傳感器采集推力值,電機的編碼器輸出位置信號,實現壓力控製和位置控製,另外可使用光柵尺等位置傳感器實現位置全閉環控製,規避機架變形帶來的位置誤差,實現不依賴模具進行精密壓裝作業。


新伺服壓力機發展趨勢淺析


市場發展趨勢:

1、伺服壓裝機目前市場處於快速增長過程中,應用場合從高端的汽車裝配、精密儀表裝配擴散到家電核心機電零部件、電機裝配等其它行業,越來越多的油壓機、氣動壓機被替換為伺服壓裝機,以提高控製精度、進行質量檢測、保存生產數據等。

2、需求更高的位置控製精度和壓力控製精度,現在隨著越來越多的零部件生產進入多品種小批量生產過程,以往依靠工裝提供定位、保護、導向等功能,工裝設計的較為複雜,如果品種過多將會增加工裝投入、換模過程耗時、維護繁瑣等不良後果。現在要求壓裝定位精度在任意負載下都需要達到±0.01mm、壓力精度在壓力量程範圍內控製精度±0.5%FS,同時要求壓裝過程中電缸出軸在行程範圍內偏擺≤0.05mm,這樣就可以大大降低工裝的設計要求,工裝這邊隻提供基本的定位功能即可。此外,壓裝過程中使用運動控製算法,位置、壓力不易過衝,可進一步減少廢品的產生。

3、壓裝質量最重要的影響因素是配合麵公差尺寸的大小,以電機轉子軸裝入鐵芯為例,如果公差過盈量過大,則會使得轉子與鐵芯過緊,裝配後容易使得轉子軸端圓跳動過大,影響電機電磁特性,如果公差過盈量過小,則會使得轉子軸與鐵芯壓裝力不夠,影響電機出力。此外,電機轉子軸自身長度也會影響壓裝效果,來料尺寸偏差過大也會造成壓裝質量缺陷。但是由於過盈量在壓裝後無法通過尺寸測量等直觀的辦法進行檢測,所以在壓裝過程中直接監控位移-壓力曲線進行壓裝質量判斷成了必不可少的功能。基於來料符合公差要求、加工過程一致所產生加工過程的位移-壓力曲線也一致的原理,根據壓裝工藝要求可以設置不同的檢測條件,將不符合檢測條件的產品作為疑似不良品篩選出來,這樣就確保了流入後續工序的產品都是符合工藝要求的。這樣將檢測和生產合二為一,有效的減輕了後續質檢崗位的投入,同時質量保護及時幹預也可以避免將產品加工為廢品造成浪費。

質量檢測過程要求壓裝機係統至少按照1000次/秒的頻率來實時采集生產過程的位移-壓力,並以曲線的方式實時顯示出來,這樣顯示的位移-壓力曲線才盡可能準確反映壓裝過程,來有效識別來料公差超限、位置放反、加工過程異常等情況,自動判定壓裝產品是否合格,保證100%有效檢測。

4、豐富的數據交互接口和處理能力,壓裝過程中實時采集的位移-壓力曲線數據、壓裝結束後捕獲的關鍵生產數據等,這些數據數據量往往較大,再加上連續生產,累加後產生的數據量更是驚人,所以需要壓機係統一方麵可以在本地進行存儲,另一方麵可以通過各種總線接口與MES係統對接,將數據上傳,在服務器側進行數據存儲和追溯分析。

5、整體部署便捷且允許客戶進行二次開發功能,由於壓裝機麵向的目標市場眾多,不同的產品有不同的工藝要求,目前針對最終市場需要較多的係統集成商來提供各種自動化設備,這就要求伺服壓裝機整體部署便捷,易於集成到各種自動化工作站或產線中。此外,不同的產品需求的工藝過程和與外圍設備交互的邏輯順序會有較大不同,也要求壓機係統提供豐富易用的二次開發工具,便於集成商調整編寫控製係統,滿足產品高效生產的需求。

a、使用PLC作為主控製器,驅動器工作在位置模式上,運動過程的調節在PLC應用層進行控製,壓力環較為簡單,功能也較為簡單。

b、使用運動控製卡+工控機作為主控製器,基於PC的人機交互界麵功能較為豐富,可以采集壓裝過程曲線並顯示,運動控製功能也比較完善。所缺乏的是在運動控製算法層麵沒有針對壓力控製專門定製,針對壓力、電流、位置在驅動器或運動控製算法層麵沒有專門的保護。

現在隨著零件加工精度的提升,裝配過程已經變為製約整機品質最重要的因素,這也是智能壓裝蓬勃發展的基礎。發展智能壓裝工藝、完善壓裝單元各部件構成、提升壓裝性能,這些都是我國從“機械大國”走向“機械強國”的重要支撐,也需要越來越多同行者加入,以早日實現跨越式的發展之路。

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