在電機裝配線中,鑫臺銘伺服壓裝機自動化只是提升產(chǎn)品效率的一種方式。但是實際上電機裝配品質(zhì)的提升,更多需要關(guān)注的是裝配過程中工藝的實現(xiàn)。在整個電機裝配過程中,除了電機特有的裝配工藝如充磁,動平衡,繞線等,還有幾個傳統(tǒng)的工藝如壓裝,注油,焊接等。其中壓裝工藝在電機裝配中應(yīng)用最多,也最為廣泛。如壓軸承到轉(zhuǎn)子,壓卡簧,壓硅鋼片到轉(zhuǎn)子,壓換向器,壓軸承到殼體等等。只是一個簡單的壓裝其中涉及的知識點之深,也是讓人感嘆。
這里我提出幾種壓裝工藝常用的解決方案,以供大家探討學習。都是經(jīng)驗知識,沒有科學系統(tǒng)的驗證,不對的地方請指正。伺服壓裝機壓裝不到位、壓裝力過大、壓裝力過小等幾種失效模式主要是由于直徑尺寸公差波動造成的。為避免這些失效模式,壓裝工藝都會提出力和位移監(jiān)控。一般也就要求到MIN力,MAX力檢測,壓入深度檢測。但是還有一種情況:如壓軸承到轉(zhuǎn)子,如果轉(zhuǎn)子軸,軸跳動不合格的話,在壓裝過程中,壓裝力會出現(xiàn)忽大忽小。那么簡單地力和位移檢測是實現(xiàn)不了的。
根據(jù)工藝要求選擇不同的壓裝方式和檢測方式。這里工藝要求說得比較籠統(tǒng)。實際上這得根據(jù)產(chǎn)品各項屬性來辨別,比如軸加工方式?jīng)Q定了軸主要誤差在哪里,是徑向誤差還是軸向誤差,還是跳動誤差,還有材質(zhì)屬性,剛性,延展性,熱效應(yīng)。
不深入探討,總結(jié)一句話:哪里不行,測哪里。
常用檢測方式:伺服壓裝機力監(jiān)控,位移監(jiān)控,力和位移監(jiān)控。
壓裝力驅(qū)動單元:
實現(xiàn)這幾種檢測方式硬件需要以下組成軟硬件:
氣缸壓裝:
受氣源影響巨大,采集到的力十分不穩(wěn)定,當然可以加比例調(diào)壓閥穩(wěn)定氣壓,但是氣體自身的壓縮性不可控制,因此氣缸壓裝所采集到的數(shù)據(jù)不是很可靠,不過價格便宜。要求不高可以選擇。
液壓壓裝:
壓裝過程穩(wěn)定,輸出力大,缺點液壓站維護成本高,漏油問題一直在。數(shù)據(jù)采集比較穩(wěn)定。
氣液增壓缸壓裝:
輸出力大,維護簡單。性價比高。缺點壓裝力行程短,適合短距離壓裝
電動推缸壓裝:
壓裝行程長,柔性高,可隨意設(shè)置壓裝速度等,缺點:一般輸出力小于10T,價格有點高。
伺服電動壓裝缸
完美,缺點價格高。電子壓機是閉環(huán)控制能夠?qū)崿F(xiàn)多種監(jiān)控模式。
數(shù)據(jù)處理部分:
PLC:
采集頻率不高,容易丟失關(guān)鍵數(shù)據(jù),只能做簡易檢測
PC和采集卡:
采集頻率高,可以根據(jù)需要設(shè)計檢測要求。缺點對編程人員能力要求高。(比如我要求在整個壓裝過程中波鋒值不得超過1/3的波峰設(shè)置值。當1/5的波峰谷數(shù)值超過3個也算不合格。這個程序就不好編。)
專用力和位移監(jiān)控儀:
集成了控制卡,內(nèi)置了部分判斷程序,直接用就可以了,價格稍高。
力和位移監(jiān)控曲線介紹:
在許多壓裝情況,多數(shù)采用監(jiān)控壓裝力與壓裝行程之間的關(guān)系曲線。
1.測量方程:y=f(x)。
Y軸縱坐標代表壓裝力,X橫軸坐標代表壓裝行程。這個圖表示當壓裝時產(chǎn)生的力變化與壓裝行程相對應(yīng)的關(guān)系曲線圖,一個可選的X采樣率,決定了X-Y數(shù)據(jù)的讀取。
優(yōu)點:只辨認X值的變化。與時間控制讀取不同,檢測數(shù)據(jù)存儲器不需要裝載沒有必要的數(shù)據(jù)。如:在一個自動反饋設(shè)備的中間停止時期。然而對于特別陡峭的曲線上升段(此時X方向幾乎不發(fā)生變化),該方程并不適用。在這種情況下,我們推薦以下2個方程。
2.測試方程:y=f(x,t)
Y和X數(shù)據(jù)同步被儲存,且存取數(shù)量是通過測試時間變化(采樣時間)來決定的。
優(yōu)點:對于位移變化量很小的曲線,用位移變化采樣無法采到足夠的數(shù)據(jù),可以用這種方程來解決,因為它是以測試時間變化(采樣時間)來決定數(shù)據(jù)采集的。
3.測試方程y=f(t)
測試值Y作為時間t的變量進行讀取。
優(yōu)點:不需要X傳感器(例如:壓入的位移傳感器)
條件:需要保持相同的速度VS時間,否則曲線會受到速度VS時間不同而發(fā)生形變。
工件不會安放到100%準確的壓入位置。工件進入時會略高于或略低于壓入位置。這會產(chǎn)生力-位移曲線在位移方向上的偏移。這樣,即使您生產(chǎn)了一個OK的產(chǎn)品,曲線也有可能給出NOK的判斷。為了避免這種情況的發(fā)生,用戶可以更具需要選取分析窗口的位移參考點。
總結(jié):
零零散散說了這么多,很多人在硬件選擇上都會很糾結(jié),特別是在伺服壓裝驅(qū)動機構(gòu)問題上,一分價錢一份貨,完美與價格成正比。
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