摘要:數(shù)控折彎機在現(xiàn)代鈑金件的成形加工過程中起到不可替代的作用。目前市場中的折彎機數(shù)控系統(tǒng)都被國外系統(tǒng)壟斷,國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)多數(shù)都不能滿足其控制要求及精度要求。針對此需求,和利時開發(fā)出了一款能滿足其要求的折彎機數(shù)控系統(tǒng)。BD56數(shù)控系統(tǒng)是和利時憑借在自動控制、液壓傳動領(lǐng)域的深厚積淀,結(jié)合世界先進的數(shù)控技術(shù),開發(fā)出的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高精度電液同步折彎機控制系統(tǒng), 保證Y1、Y2軸重復(fù)精度達+/-0.005mm(根據(jù)光柵尺精度確定)。此系統(tǒng)操作簡單,采用2D觸摸式圖形編程,功能齊備,菜單式的界面,方便快捷。
關(guān)鍵詞:數(shù)控折彎機;電液同步;液壓傳動
1 折彎機行業(yè)背景
折彎機屬于鍛壓機械中的一種,主要針對金屬加工行業(yè)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于:輕工、航空、船舶、冶金、儀表、電器、不銹鋼制品、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝潢行業(yè)。折彎機是目前對板料,特別是大型板料進行鈑金加工的首選機械,通過選配各種不同的模具,可以對板料進行彎邊、拉伸、壓圓、沖孔等操作。
80年代,折彎機數(shù)控技術(shù)應(yīng)用有了很大的進步,我國從國外進口的折彎機,幾乎都配備先進的數(shù)控系統(tǒng)。目前,國內(nèi)的折彎機數(shù)控系統(tǒng)主要通過國外引進,如荷蘭DELE、瑞士斯伯克CYBELEC、意大利ESA、意大利Task84、日本AMADA數(shù)控等。
2 折彎機的工作原理及分類
折彎機是指在機械或液壓力的作用下,滑塊做上下機械運動,機床的上模與下模之間距離變化,強制使所需工件按照需要的角度發(fā)生變形,折制成不同斷面形狀的機械設(shè)備。
我們常見的折彎機以液壓折彎機為主,液壓折彎機主要把電機拖動的液壓油泵打出的高壓油按照動作需要,在電磁換向閥的作用下將油液注入油缸上腔或下腔,實現(xiàn)滑塊上下運動,完成工件的成型工作。
折彎機可分為機械和液壓兩種,液壓折彎機按同步方式又可分為:機械同步、扭軸同步、機液同步和電液同步。液壓折彎機按運動方式又可分為:上動式和下動式。和利時BD56數(shù)控系統(tǒng)是為上動式電液同步折彎機配備。
3 折彎機的主要結(jié)構(gòu)
折彎機由機架、上工作臺、下工作臺、油缸、控制面板、電控箱、油壓系統(tǒng)、上模、下模等組成。
4 折彎機控制的難點
隨著液壓技術(shù)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用日益擴大,大型設(shè)備負載能力增加或因布局的關(guān)系需要多個執(zhí)行元件同時驅(qū)動一個工作部件,同步運動顯得更為突出。同其它方式相比,液壓同步驅(qū)動具有結(jié)構(gòu)簡單、組成方便、易于實現(xiàn)自動控制和適宜大功率場合等特點。但是由于液壓系統(tǒng)的泄漏、執(zhí)行元件等存在的非線性摩擦阻力、控制元件間的性能差異、各執(zhí)行元件間負載的差異、系統(tǒng)各組成部分的制造誤差等因素的影響,將造成多執(zhí)行機構(gòu)的同步誤差,如果不有效地加以控制并克服這種同步誤差,將會導致工作機構(gòu)運動不平穩(wěn)或不能正常工作。在機械行業(yè)液壓系統(tǒng)控制中,長期以來,液壓高精度的同步問題,是一項比較難以解決的難題。
液壓同步工作技術(shù)作為一項新技術(shù)在當今的工程建設(shè)中得到了成功應(yīng)用。它采用計算機控制,全自動完成同步工作過程,是集機、電、液、傳感器、計算機和控制理論于一體的先進技術(shù),能使多個執(zhí)行元件的運動速度或相對位移相等,進而滿足工程需要。
電液比例伺服閥是種高精度、高頻響的電液控制元件,由它組成的液壓同步閉環(huán)控制系統(tǒng)不僅具有較高的響應(yīng)速度,而且具有高精度的同步控制。電液比例伺服閥組成的液壓同步閉環(huán)控制一般適用于高同步精度要求的各類主機。
折彎機滑塊電液比例同步控制,即通過調(diào)節(jié)電液伺服比例閥控制兩個液壓缸同步來驅(qū)動滑塊。當滑塊移動時,通過兩端測量裝置如光柵尺,隨時讀出兩端的位置并進行比較,根據(jù)位置偏差來調(diào)節(jié)油缸的進油量,從而保證滑塊運動過程中的同步精度及定位精度。
和利時BD56數(shù)控系統(tǒng)不僅解決了同步問題,而且達到了高精度同步,該系統(tǒng)對每一軸均獨立進行PID控制,通過對兩軸的PID參數(shù)進行在線調(diào)節(jié)來確保被控對象在任何時刻的設(shè)定值與實際檢測值之差在給定誤差范圍內(nèi),從而保證系統(tǒng)的同步性。
5 和利時BD56數(shù)控系統(tǒng)
BD56數(shù)控系統(tǒng)是和利時憑借在自動控制、液壓傳動領(lǐng)域的深厚積淀,結(jié)合世界級先進的折彎數(shù)控技術(shù),開發(fā)出的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的電液同步折彎
機控制系統(tǒng)。具備以下特點:
· 高精度
控制器采用雙核ARM Cortex-A9 CPU、667MHz主頻,64位雙精度浮點數(shù)運算精度,運用高速、高精度的電液同步位置控制算法,保證Y1、Y2軸重復(fù)精度達+/-0.005mm(根據(jù)光柵尺精度確定)。
· 易操作
全觸摸屏操作,全中文化界面,快捷導航菜單,一步到位,使產(chǎn)品編程和數(shù)據(jù)設(shè)定更便捷,減少操作時間。
· 多兼容
系統(tǒng)采用高效優(yōu)化的液壓控制算法,集成力士樂、阿托斯、賀爾碧格、雅閣輝托斯等多種閥組的特性參數(shù),并支持開環(huán)閥控制,為各廠家擺脫束縛、節(jié)約設(shè)備成本提供了基礎(chǔ)保障。
· 高可靠
核電、高鐵級的電氣設(shè)備生產(chǎn)平臺制造,性能可靠。支持油壓、油溫檢測,實時觀測油液狀態(tài),具有壓力報警、超溫報警功能,有效保護設(shè)備安全運行。
· 配置靈活
控制器與人機界面分離,控制器安裝在電氣柜內(nèi),縮短接線距離,配置更靈活;觸摸屏有多種尺寸屏可以選擇,任意尺寸觸摸屏可以與任意型號控制器相配套連接,如3+1(4+1)系統(tǒng)也可選配17寸大屏,為滿足客戶的個性化需求提供了可能。
· 可定制
根據(jù)廠家需求,開機畫面可定制。
· 撓度補償
支持液壓及機械撓度補償,自動計算出工作臺變形相應(yīng)的補償量,使折彎精度大幅提升。
· 角度編程
用戶輸入角度,系統(tǒng)根據(jù)上模、下模尺寸以及折彎材料的各種材料參數(shù)自動進行滑塊的進深數(shù)據(jù)計算,并提供補償修正方式,方便客戶進行日常操作。
· 圖形編程
支持圖形編程,折彎工序自動計算、工件干涉檢測,畫面清晰展示折彎工步的狀態(tài)。
· 雙機互聯(lián)
支持雙機聯(lián)動功能,可滿足對大型板材的折彎需求。
· 內(nèi)置以太網(wǎng)接口
控制器自帶以太網(wǎng)接口,可并入現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò),使用互聯(lián)網(wǎng)管理設(shè)備,查看設(shè)備運行狀態(tài)。同時,系統(tǒng)預(yù)留與信息系統(tǒng)連接接口,為廠家設(shè)備信息化提供了基礎(chǔ)保障。
6 結(jié)束語
綜上所述,數(shù)控折彎機在現(xiàn)代鈑金件的成形加工中有著極其重要的作用和不可限量的發(fā)展前景,可以更好地提高生產(chǎn)效率,獲取更大的經(jīng)濟效益和社會效益,為人類社會造福。設(shè)計一套全中文,符合國人習慣,價格合理、易于上手的數(shù)控系統(tǒng)顯得尤為重要,和利時BD56數(shù)控系統(tǒng)正是為此設(shè)計。
摘自《自動化博覽》2018年5月刊