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深頸壓力機(jī)的數(shù)控化改造
閱讀:116 發(fā)布時(shí)間:2022-7-3A11-20A型深頸壓力機(jī)主要有機(jī)身、離合器、滑塊、制動(dòng)器和操縱器等部件組成。它是以曲柄連桿作為工作機(jī)構(gòu),其動(dòng)作原理參見。曲柄連桿機(jī)構(gòu)是剛性的,因此滑塊的運(yùn)動(dòng)是強(qiáng)制性的,滑塊每分鐘行程次數(shù)及滑塊的運(yùn)動(dòng)曲線是固走不變的。本壓力機(jī)屬于薄板沖壓的通用壓力機(jī),適用于各種冷沖壓工藝,如剪切、沖孔、落料、彎曲和線拉伸等,由于喉口深,而特適用于汽車、電器、電機(jī)、儀表等行業(yè)的大薄板件的沖孔、落料、線拉伸等沖壓工作。
在實(shí)際生產(chǎn)中,它存在著如下幾個(gè)方面的問題:①人工走位精度差"操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,容易發(fā)生傷殘事故,安全得不到有效的保障不適應(yīng)小批量不同品種的加工,產(chǎn)品的柔性差;④次品率高,生產(chǎn)效率低。由此影響了生產(chǎn)力的發(fā)展,采用*的數(shù)控裝置已經(jīng)成為我國深頸壓力機(jī)加工技術(shù)的總趨勢。提高深頸壓力機(jī)數(shù)控化率有兩個(gè)途徑:一是購置新的數(shù)控型深頸壓力機(jī),二是把普通型深頸壓力機(jī)改裝成數(shù)控型深頸壓力機(jī)。根據(jù)我國目前的經(jīng)濟(jì)狀況,花大量的資金更換全新的數(shù)控型深頸壓力機(jī)是不太可能的,同時(shí)對原有的普通型深頸壓力機(jī)來說是一個(gè)很大的浪費(fèi),而普通型壓力機(jī)數(shù)控改造既經(jīng)濟(jì)又快捷,是符合我國國情的,是提高深頸壓力機(jī)數(shù))實(shí)現(xiàn)步驟)根據(jù)式對零序電壓的當(dāng)前采樣點(diǎn)進(jìn)行分析并計(jì)算出零序電壓的幅值!。)判斷!是否滿足!>!2x15V,以此作為是否有接地故障發(fā)生的前提判據(jù),若不滿足此條件則繼續(xù)步驟1)。若滿足此條件則開始對各出線線路的零序電流采樣分析。)利用式計(jì)算出各出線線路的零序有功功率為出線線路編號)。)對各線路零序有功功率進(jìn)行比較,則其*大者即為單相接地線路。
4結(jié)語通過分析補(bǔ)償系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)零序電流量的特征,提出了基于零序電流有功分量的選線原理,其本質(zhì)是尋找*大零序有功功率突變量的代數(shù)值。還分析了遞推DFT算法的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)該選線原理的算法步驟,此算法只用到信號的實(shí)部和虛部,避免了任何關(guān)于相位關(guān)系的計(jì)算。計(jì)算量小、運(yùn)算速度快、實(shí)時(shí)性好。因此它是補(bǔ)償系統(tǒng)判單相接地故障比較有效的一種方法。
胡天祿。礦井電網(wǎng)的漏電保護(hù)北京媒炭工業(yè)出版社,唐軼。選擇性漏電保護(hù)。北京:煤炭工業(yè)出版社,1995樊舜堯(1968-),男,工程師。現(xiàn)為中國礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院在讀研究生。
;責(zé)任編輯:胡昌熾)控化率的有效途徑。鑒于此,專對江蘇揚(yáng)州星力機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的A11-20A型深頸壓力機(jī)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造。
2深頸壓力機(jī)的數(shù)控化改造參照所示,深頸壓力機(jī)主要有:OP數(shù)控單元操作面板、MCP機(jī)床面板、ENC數(shù)控單元、DI/0輸入輸出模塊、X軸和Y軸步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、X軸和Y軸三相混合式步進(jìn)電機(jī)、壓力機(jī)主電機(jī)為三相380V)、電磁鐵離合器YA(型號為MQ1-5131,380V/50HZ)以及一些X,Y軸正反向限位開關(guān)、急停開關(guān)及安全光電開關(guān)等部分組成。
圄2深頸壓力機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圄1-0P操作面板2-MCP壓力機(jī)機(jī)床面板;3-ENC數(shù)控單元;4-DI/0輸入輸出模塊;5-機(jī)床電控箱;6-主電機(jī);7-YA電磁離合器;8-急停開關(guān)、限位開關(guān)、光電安全裝置;9-X軸和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器;10-X軸和Y軸步進(jìn)電機(jī)工作原理是根據(jù)加工需要編寫加工程序,通過操作面板輸入到數(shù)控單元ENC,或者在計(jì)算機(jī)上編程并模擬運(yùn)行無誤,通過智能通信接口與數(shù)控單元ENC聯(lián)網(wǎng),將指令或數(shù)據(jù)輸送到數(shù)控單元。數(shù)控系統(tǒng)按照程序的要求,經(jīng)過信息處理、分配,分去控制主電機(jī)M和電磁離合器YA,控制X軸Y軸移動(dòng)若干個(gè)*小位移量,實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)的壓塊與工件的相對運(yùn)動(dòng),芫成產(chǎn)品的加工。)主電機(jī)控制原理參照所示,主電機(jī)的控制分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。)手動(dòng)控制手動(dòng)控制一般用于檢修調(diào)試或者單一元件的加工,合上刀閘開關(guān)"G,此時(shí)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于手動(dòng)位置,鑰匙開關(guān)SA1閉合,按下啟動(dòng)按鈕SB2,KM1吸合并自保,主電機(jī)M開始旋轉(zhuǎn),按下手動(dòng)按鈕SB3或者腳踏開關(guān)SF,中間繼電器KA吸合,電磁離合器YA接通AC380V電源,壓塊下滑,開始進(jìn)行零件加工,SB1為停止按鈕。
正常加工時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)SW1置于自動(dòng)狀態(tài),當(dāng)開始加工時(shí),數(shù)控單元ENC發(fā)出指令,1吸合,接觸器KM1接通電源,主觸點(diǎn)閉合,主電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)。需要沖壓時(shí)王3-發(fā)出指令,中間繼電器3吸合,隨之KA吸合,電磁離合器YA接通電源,壓塊動(dòng)作,開始零件的加工。需要停止時(shí)NC發(fā)出指令。0、2吸合,斷開KM1和KA,主電機(jī)M和電磁離合器YA同時(shí)斷電。0、1、2、3中間繼電器分通過數(shù)控編程控制,它們都并聯(lián)了續(xù)流二極管,防止繼電器斷電瞬間的反向高電壓燒壞ENC數(shù)控單元。
(3)混合式步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng))深頸壓力機(jī)進(jìn)給傳動(dòng)部分改造是拆除原機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)減速驅(qū)動(dòng)絲杠,帶動(dòng)工件縱向和橫向移動(dòng)。如所示,縱向進(jìn)給即X軸驅(qū)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)3固走在底架上,經(jīng)過變速箱2驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)工件縱向移動(dòng)。Y軸驅(qū)動(dòng)即橫向進(jìn)給是由步進(jìn)電機(jī)1直接驅(qū)動(dòng)絲杠,從而帶動(dòng)工件的橫向運(yùn)動(dòng)。縱向進(jìn)給采用減速機(jī)構(gòu),可達(dá)到所需的脈沖當(dāng)量,還可滿足結(jié)構(gòu)要求和增大轉(zhuǎn)矩。
圄4進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圄1-Y軸步進(jìn)電機(jī)變速箱;3-X軸步進(jìn)電機(jī);4-床身;5-工作臺(tái))選用德國百格拉公司BERGERLAHR生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器,將交流伺服原理運(yùn)用到步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。該步進(jìn)電機(jī)吸取了兩相和五相電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),與其配套的驅(qū)動(dòng)器采用了交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作方式,這種電機(jī)系統(tǒng)*解決了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)低速爬行、有共振區(qū)、音大及高速扭矩小等缺點(diǎn),因此被稱為具有交流伺服電機(jī)運(yùn)行特性的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。
參照步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制原理圖可知,AC380V電源經(jīng)過變壓器TB的隔離與降壓變成AC220V作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源電壓接至L,N端,數(shù)控單元CP+,CCW+輸出脈沖分控制驅(qū)動(dòng)器WD3-007的輸出脈沖及輸出方向,U、V、W接至步進(jìn)電機(jī)的角形連接繞組。驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)PE端要求進(jìn)行可靠的接地。
圄6步進(jìn)電機(jī)繞組接線及電流波形圄參照及所示,百格拉公司將交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器原理應(yīng)用到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中,輸入的AC220V經(jīng)整流后產(chǎn)生DC325V經(jīng)脈寬調(diào)制變?yōu)?25V階梯式正弦電流波形,每個(gè)階梯對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步,通過改變驅(qū)動(dòng)器輸出電流的頻率來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,而輸出的階梯數(shù)確走了電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度。如所示流過每相繞組的電流是階梯式正弦電流,由于采用了正弦階梯電流驅(qū)動(dòng),使得電機(jī)每轉(zhuǎn)一步對應(yīng)電流變化很小,因此不會(huì)產(chǎn)生低速爬行、共振、聲大等不良現(xiàn)象,運(yùn)行特性幾乎和交流伺服電機(jī)一樣。電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器間僅用3根動(dòng)力線,同交流異步電機(jī)一樣少連線出錯(cuò)的可能性。驅(qū)動(dòng)器電路板采取了三防處理,有過熱、過壓、欠壓、電機(jī)相間短路和過流保護(hù)功能。驅(qū)動(dòng)器具有設(shè)走半流功能,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)請從速訂閱2002年煤礦機(jī)電雜志bookmark1 =本刊自辦發(fā)行,訂單函索即寄。地址:上海天鑰橋路1號,郵編200030,電話(021帶電靜止100后,驅(qū)動(dòng)器輸出電流自動(dòng)降為額走輸出電流的60,用來防止電機(jī)發(fā)熱。
總之三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中,充分顯示出了走位精度高、響應(yīng)速度快、扭矩大、電機(jī)發(fā)熱小、無共振區(qū)等一系列優(yōu)點(diǎn)。
(4)急停限位等保護(hù)裝置圄(急停限位等安全保護(hù)裝置ENC-數(shù)控單元;SB6-急停按鈕;SB5-啟動(dòng)按鈕;SB4-超程釋放按鈕;S01,S02,S03,S04-X軸Y軸正反向限位開關(guān);ZCZ-壓塊工作檢測開關(guān)1)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)有軟、硬極限保護(hù)。軟極限報(bào)警是通過設(shè)置機(jī)床各軸在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)移動(dòng)的*大和*小坐標(biāo)值來芫成的,該區(qū)域內(nèi)部稱為工作區(qū)域漱極限設(shè)置在硬極限的內(nèi)部。硬極限保護(hù)的行程極限是由行程開關(guān)芫成的,行程開關(guān)一旦被壓下就立即切斷進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電源,并通知數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生超程報(bào)警。)在加工過程中若出現(xiàn)異常情況,按下急停按鈕SB6會(huì)立即切斷所有驅(qū)動(dòng)電源,實(shí)現(xiàn)緊急停車,故障排除后,必須人為地解除急停,方可繼續(xù)工作。)ZCXZCY為深頸壓力機(jī)的工作點(diǎn)ZCZ為壓塊檢測裝置,通過編程和電磁離合器YA配合使用現(xiàn)復(fù)雜圖形的加工。
3結(jié)語經(jīng)過數(shù)控化改造的深頸壓力機(jī),主要優(yōu)點(diǎn)為:系統(tǒng)靈活可靠。具有輸入信息存儲(chǔ)能力,可以將常用加工程序一次性輸入內(nèi)存,隨時(shí)調(diào)用,數(shù)控單元采用計(jì)算機(jī)作為控制部件少硬件,使系統(tǒng)的元器件故障率降低,從而提高了可靠性。
系統(tǒng)軟件控制,易于擴(kuò)展,適應(yīng)性強(qiáng)。只要改變程序就能加工不同的零件,可以進(jìn)行復(fù)雜圖案的加工。
具有自診斷能力,維修方便。該系統(tǒng)具有診斷程序,可以方便地查出故障類型和部位少故障停機(jī)時(shí)間。
程序編輯方便。可以在現(xiàn)場進(jìn)行增加、刪除和修改調(diào)試程序,也可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程仿真運(yùn)行,用通訊方式傳輸給數(shù)控單元。
可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化加工。加工過程中只需夾好加工板材,在機(jī)床上按下啟動(dòng)按鈕,剩下的加工過程可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化加工,大大降低了操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度深受現(xiàn)場工人的歡迎。
能實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。在加工過程中若有人誤入加工區(qū)域內(nèi),數(shù)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)切斷電源,實(shí)現(xiàn)安全保護(hù),確保了生產(chǎn)的安全性。
節(jié)約資金。和購置全新數(shù)控深頸壓力機(jī)相比可節(jié)約一大筆資金。
控制原理較復(fù)雜,要求維修人員知識(shí)面寬、動(dòng)手能力要強(qiáng)。
需要高度熟悉和經(jīng)過培訓(xùn)的編程及操作人員。
工學(xué)院電氣工程系,現(xiàn)為上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所訪問學(xué)者,發(fā)表論文20余篇。