新伺服壓力機(jī)發(fā)展趨勢淺析

來源：鑫臺銘時(shí)間：2021-09-24 17:16瀏覽次數(shù)：- | 分享加入收藏

壓裝機(jī)按照動力來源主要分為氣動、液壓和伺服三類，目前數(shù)量最多的為氣動和液壓，為了規(guī)避自身定位精度差的缺點(diǎn)，多使用伺服壓力機(jī)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(biāo)件則需要使用伺服壓力機(jī)來保證定位精度。

鑫臺銘新伺服壓力機(jī)是由交流伺服電機(jī)驅(qū)動，通過高精度滾珠絲杠的輸出作用力，把電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為電缸出軸直線運(yùn)動。通過高精密載荷傳感器采集推力值，電機(jī)的編碼器輸出位置信號，實(shí)現(xiàn)壓力控制和位置控制，另外可使用光柵尺等位置傳感器實(shí)現(xiàn)位置全閉環(huán)控制，規(guī)避機(jī)架變形帶來的位置誤差，實(shí)現(xiàn)不依賴模具進(jìn)行精密壓裝作業(yè)。

市場發(fā)展趨勢：

1、伺服壓裝機(jī)目前市場處于快速增長過程中，應(yīng)用場合從高端的汽車裝配、精密儀表裝配擴(kuò)散到家電核心機(jī)電零部件、電機(jī)裝配等其它行業(yè)，越來越多的油壓機(jī)、氣動壓機(jī)被替換為伺服壓裝機(jī)，以提高控制精度、進(jìn)行質(zhì)量檢測、保存生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。

2、需求更高的位置控制精度和壓力控制精度，現(xiàn)在隨著越來越多的零部件生產(chǎn)進(jìn)入多品種小批量生產(chǎn)過程，以往依靠工裝提供定位、保護(hù)、導(dǎo)向等功能，工裝設(shè)計(jì)的較為復(fù)雜，如果品種過多將會增加工裝投入、換模過程耗時(shí)、維護(hù)繁瑣等不良后果。現(xiàn)在要求壓裝定位精度在任意負(fù)載下都需要達(dá)到±0.01mm、壓力精度在壓力量程范圍內(nèi)控制精度±0.5%FS，同時(shí)要求壓裝過程中電缸出軸在行程范圍內(nèi)偏擺≤0.05mm，這樣就可以大大降低工裝的設(shè)計(jì)要求，工裝這邊只提供基本的定位功能即可。此外，壓裝過程中使用運(yùn)動控制算法，位置、壓力不易過沖，可進(jìn)一步減少廢品的產(chǎn)生。

3、壓裝質(zhì)量最重要的影響因素是配合面公差尺寸的大小，以電機(jī)轉(zhuǎn)子軸裝入鐵芯為例，如果公差過盈量過大，則會使得轉(zhuǎn)子與鐵芯過緊，裝配后容易使得轉(zhuǎn)子軸端圓跳動過大，影響電機(jī)電磁特性，如果公差過盈量過小，則會使得轉(zhuǎn)子軸與鐵芯壓裝力不夠，影響電機(jī)出力。此外，電機(jī)轉(zhuǎn)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(zhì)量缺陷。但是由于過盈量在壓裝后無法通過尺寸測量等直觀的辦法進(jìn)行檢測，所以在壓裝過程中直接監(jiān)控位移-壓力曲線進(jìn)行壓裝質(zhì)量判斷成了必不可少的功能。基于來料符合公差要求、加工過程一致所產(chǎn)生加工過程的位移-壓力曲線也一致的原理，根據(jù)壓裝工藝要求可以設(shè)置不同的檢測條件，將不符合檢測條件的產(chǎn)品作為疑似不良品篩選出來，這樣就確保了流入后續(xù)工序的產(chǎn)品都是符合工藝要求的。這樣將檢測和生產(chǎn)合二為一，有效的減輕了后續(xù)質(zhì)檢崗位的投入，同時(shí)質(zhì)量保護(hù)及時(shí)干預(yù)也可以避免將產(chǎn)品加工為廢品造成浪費(fèi)。

質(zhì)量檢測過程要求壓裝機(jī)系統(tǒng)至少按照1000次/秒的頻率來實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程的位移-壓力，并以曲線的方式實(shí)時(shí)顯示出來，這樣顯示的位移-壓力曲線才盡可能準(zhǔn)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(chǎn)品是否合格，保證100%有效檢測。

4、豐富的數(shù)據(jù)交互接口和處理能力，壓裝過程中實(shí)時(shí)采集的位移-壓力曲線數(shù)據(jù)、壓裝結(jié)束后捕獲的關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量往往較大，再加上連續(xù)生產(chǎn)，累加后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量更是驚人，所以需要壓機(jī)系統(tǒng)一方面可以在本地進(jìn)行存儲，另一方面可以通過各種總線接口與MES系統(tǒng)對接，將數(shù)據(jù)上傳，在服務(wù)器側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和追溯分析。

5、整體部署便捷且允許客戶進(jìn)行二次開發(fā)功能，由于壓裝機(jī)面向的目標(biāo)市場眾多，不同的產(chǎn)品有不同的工藝要求，目前針對最終市場需要較多的系統(tǒng)集成商來提供各種自動化設(shè)備，這就要求伺服壓裝機(jī)整體部署便捷，易于集成到各種自動化工作站或產(chǎn)線中。此外，不同的產(chǎn)品需求的工藝過程和與外圍設(shè)備交互的邏輯順序會有較大不同，也要求壓機(jī)系統(tǒng)提供豐富易用的二次開發(fā)工具，便于集成商調(diào)整編寫控制系統(tǒng)，滿足產(chǎn)品高效生產(chǎn)的需求。

a、使用PLC作為主控制器，驅(qū)動器工作在位置模式上，運(yùn)動過程的調(diào)節(jié)在PLC應(yīng)用層進(jìn)行控制，壓力環(huán)較為簡單，功能也較為簡單。

b、使用運(yùn)動控制卡+工控機(jī)作為主控制器，基于PC的人機(jī)交互界面功能較為豐富，可以采集壓裝過程曲線并顯示，運(yùn)動控制功能也比較完善。所缺乏的是在運(yùn)動控制算法層面沒有針對壓力控制專門定制，針對壓力、電流、位置在驅(qū)動器或運(yùn)動控制算法層面沒有專門的保護(hù)。

現(xiàn)在隨著零件加工精度的提升，裝配過程已經(jīng)變?yōu)橹萍s整機(jī)品質(zhì)最重要的因素，這也是智能壓裝蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)。發(fā)展智能壓裝工藝、完善壓裝單元各部件構(gòu)成、提升壓裝性能，這些都是我國從“機(jī)械大國”走向“機(jī)械強(qiáng)國”的重要支撐，也需要越來越多同行者加入，以早日實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展之路。

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本文標(biāo)簽：伺服壓力機(jī) 鑫臺銘

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