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新伺服压力机发展趋势浅析

来源:赢咖3时间:2021-09-24 17:16浏览次数:- | 加入收藏

压装机按照动力来源主要分为气动、液压和伺服三类,目前数量最多的为气动和液压,为了规避自身定位精度差的缺点,多使用伺服压力机模式,依靠工装模具来保证定位精度,针对大型零部件或非标件则需要使用伺服压力机来保证定位精度。

伺服压力机是由交流伺服电机驱动,通过高精度滚珠丝杠的输出作用力,把电机旋转运动转化为电缸出轴直线运动。通过高精密载荷传感器采集推力值,电机的编码器输出位置信号,实现压力控制和位置控制,另外可使用光栅尺等位置传感器实现位置全闭环控制,规避机架变形带来的位置误差,实现不依赖模具进行精密压装作业。


新伺服压力机发展趋势浅析


市场发展趋势:

1、伺服压装机目前市场处于快速增长过程中,应用场合从高端的汽车装配、精密仪表装配扩散到家电核心机电零部件、电机装配等其它行业,越来越多的油压机、气动压机被替换为,以提高控制精度、进行质量检测、保存生产数据等。

2、需求更高的位置控制精度和压力控制精度,现在随着越来越多的零部件生产进入多品种小批量生产过程,以往依靠工装提供定位、保护、导向等功能,工装设计的较为复杂,如果品种过多将会增加工装投入、换模过程耗时、维护繁琐等不良后果。现在要求压装定位精度在任意负载下都需要达到±0.01mm、压力精度在压力量程范围内控制精度±0.5%FS,同时要求压装过程中电缸出轴在行程范围内偏摆≤0.05mm,这样就可以大大降低工装的设计要求,工装这边只提供基本的定位功能即可。此外,压装过程中使用运动控制算法,位置、压力不易过冲,可进一步减少废品的产生。

3、压装质量最重要的影响因素是配合面公差尺寸的大小,以电机转子轴装入铁芯为例,如果公差过盈量过大,则会使得转子与铁芯过紧,装配后容易使得转子轴端圆跳动过大,影响电机电磁特性,如果公差过盈量过小,则会使得转子轴与铁芯压装力不够,影响电机出力。此外,电机转子轴自身长度也会影响压装效果,来料尺寸偏差过大也会造成压装质量缺陷。但是由于过盈量在压装后无法通过尺寸测量等直观的办法进行检测,所以在压装过程中直接监控位移-压力曲线进行压装质量判断成了必不可少的功能。基于来料符合公差要求、加工过程一致所产生加工过程的位移-压力曲线也一致的原理,根据压装工艺要求可以设置不同的检测条件,将不符合检测条件的产品作为疑似不良品筛选出来,这样就确保了流入后续工序的产品都是符合工艺要求的。这样将检测和生产合二为一,有效的减轻了后续质检岗位的投入,同时质量保护及时干预也可以避免将产品加工为废品造成浪费。

质量检测过程要求压装机系统至少按照1000次/秒的频率来实时采集生产过程的位移-压力,并以曲线的方式实时显示出来,这样显示的位移-压力曲线才尽可能准确反映压装过程,来有效识别来料公差超限、位置放反、加工过程异常等情况,自动判定压装产品是否合格,保证100%有效检测。

4、丰富的数据交互接口和处理能力,压装过程中实时采集的位移-压力曲线数据、压装结束后捕获的关键生产数据等,这些数据数据量往往较大,再加上连续生产,累加后产生的数据量更是惊人,所以需要压机系统一方面可以在本地进行存储,另一方面可以通过各种总线接口与MES系统对接,将数据上传,在服务器侧进行数据存储和追溯分析。

5、整体部署便捷且允许客户进行二次开发功能,由于压装机面向的目标市场众多,不同的产品有不同的工艺要求,目前针对最终市场需要较多的系统集成商来提供各种自动化设备,这就要求伺服压装机整体部署便捷,易于集成到各种自动化工作站或产线中。此外,不同的产品需求的工艺过程和与外围设备交互的逻辑顺序会有较大不同,也要求压机系统提供丰富易用的二次开发工具,便于集成商调整编写控制系统,满足产品高效生产的需求。

a、使用PLC作为主控制器,驱动器工作在位置模式上,运动过程的调节在PLC应用层进行控制,压力环较为简单,功能也较为简单。

b、使用运动控制卡+工控机作为主控制器,基于PC的人机交互界面功能较为丰富,可以采集压装过程曲线并显示,运动控制功能也比较完善。所缺乏的是在运动控制算法层面没有针对压力控制专门定制,针对压力、电流、位置在驱动器或运动控制算法层面没有专门的保护。

现在随着零件加工精度的提升,装配过程已经变为制约整机品质最重要的因素,这也是智能压装蓬勃发展的基础。发展智能压装工艺、完善压装单元各部件构成、提升压装性能,这些都是我国从“机械大国”走向“机械强国”的重要支撑,也需要越来越多同行者加入,以早日实现跨越式的发展之路。

伺服电缸膜电极热压成型机已经是最后一篇了

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