机械压力机伺服化改造的设计与研究

在对传统机械压力机进行伺服化改造时,必须充分考虑原有机械结构,合理设计电气控制系统,通过最少的附加投入获得最大的伺服性能。为了探索机械压力机伺服化改造的一般方法,以一台1 100 kN传统电动机械压力机为例,对其传动系统进行了运动学和动力学分析,阐明了位置、力和惯量的定量传递关系,并在此基础上完成了伺服电机优化选型,研制了大功率伺服控制器,设计了高精度伺服控制算法。仿真和试验测试结果表明,改造后的伺服压力机能够精确跟踪预设冲压曲线,完成加减速和保压控制,实现了预期伺服功能。设计过程对传统压力机伺服化改造工作具有普遍借鉴意义。     

4000kN伺服机械压力机冲压工艺库的研究

伺服机械压力机实现了柔性化和智能化,大大提高了产品质量和生产效率。基于4000KN伺服机械压力机所具有高柔性的运动特性,文中对冲压工艺进行了优化并对建立开放式的冲压工艺程序库进行了探讨。     

基于PLC与凸轮组合控制的伺服压力机设计

针对钣金件、模具等冲压任务,高效率的压力机对于缩短加工周期起到决定性的作用。详细介绍了一种新型的压力机结构,在集伺服、液压驱动、多级传动链引导的基础上,通过凸轮机构来统一完成各冲压位置信息的反馈,从而达到与PLC系统的高度融合,改变了单一化控制系统中传感器的外接分布以及速度的不可控性,增强了压力机系统的灵活度和稳定性。     

伺服机械压力机传动系统的优化分析

合适的压力机工作机构可以改善滑块运动性能,提高工作机构增力比,降低电动机容量,提高伺服压力机性能,降低成本。以增力比较大的肘杆机构为对象,分析了曲柄滑块、普通直线连杆-等长肘杆和三角连杆-不等长肘杆3种机构的工作特性,建立其运动学模型。以4 000 kN伺服压力机为例,采用MATLAB进行了运动学-动力学仿真分析。分析结果表明,三角连杆-不等长肘杆具有更好的动力学和运动学特性:在同等公称压力条件下,三角连杆机构所需曲柄转矩比曲柄连杆机构减少了88.7%,比直线连杆-等长肘杆的输入转矩减少了70.6%。     

伺服压力机滑块轻量化设计方法

针对传统设计方法难以解决滑块刚度和轻量化之间的矛盾问题,建立起基于BP神经网络和多种群遗传算法的滑块尺寸参数优化设计模型。采用正交试验设计方法安排试验方案,以有限元计算数据作为训练和测试样本,获得了滑块尺寸参数组合对其刚度的高精度映射关系。在保证滑块刚度指标的前提下,以滑块质量最小化为优化目标,并采用遗传算法求解,实现了滑块轻量化设计。     

基于RTOS的伺服压力机数控系统

针对传统曲柄压力机工艺适应性差的问题,提出了一种以LPC 2468嵌入式CPU为核心,移植了实时操作系统μC-OSⅡ为平台的伺服压力机数控系统,操作者能够根据不同的冲压工艺设定不同的加工曲线.该数控系统在保证良好的实时性、稳定性的同时,具有良好的开放性、人机界面和网络支持.     

伺服压力机与传统压力机的对比及其优势

主要介绍了伺服压力机与传统压力机的结构差异,并详细分析了伺服压力机能耗低、噪音低的特点,以及在复杂工艺加工中的巨大优势.     

基于ARM和FPGA的嵌入式伺服压力机控制系统设计

通过对曲柄滑块伺服压力机和伺服电机的工作原理进行分析,对伺服压力机控制系统的软硬件进行了选择和设计,为伺服压力机滑块的精确控制提供了依据。设计了以S3C2440微处理器和FPGA为核心的控制器,构建了Linux+Xenomai的实时操作系统,并采用Qt/Embedded开发人机交互界面。控制系统功能完善,操作界面设计人性化。     

伺服压力机柔性加减速控制算法

针对正弦函数加减速算法在运行过程中存在加加速度突变,容易对传动系统产生柔性冲击的问题,提出了一种伺服压力机改进型柔性加减速控制算法,采用余弦函数作为伺服电动机加减速构造函数,推导出伺服电动机位移、速度、加速度和加加速度数学表达式,并详细分析其加减速模式。为该算法在伺服压力机加工工艺曲线设计中的应用奠定理论基础。     

伺服压力机在我国的发展现状

伺服压力机是国际压力机发展的新方向,论文介绍伺服压力机国内外发展状况,选择网野公司和国内某产品进行比较,并概述了伺服压力机的发展趋势与存在的问题。     

横向磁场电机伺服直驱压力机控制策略研究

为实现伺服压力机的柔性加工控制,在分析曲柄肘杆伺服压力机驱动系统的基础上,提出采用Bezier曲线数学模型的伺服压力机系统控制策略,并给出具体控制方案。给出了应用电枢电流有效值和初相进行控制的横向磁场驱动电机控制策略,建立了电机的伺服控制系统,对曲柄的运转进行精确的控制,最终将Bezier曲线数学模型计算得到的柔性加工给定曲线在滑块上实现。冲裁工艺柔性加工的模拟运行控制结果表明:控制系统能够获得满足加工工艺要求的精确滑块运行曲线。     

伺服压力机肘杆机构优化设计

主要对伺服压力机传动系统设计的基本原则进行了探讨,并对2000kN小松式肘杆机构伺服压力机的传动系统进行了优化。根据滑块位移曲线单调与驱动扭矩最小原则,优化结果表明,与传统曲柄连杆机构相比,曲柄扭矩降低可达83％,大大降低了对伺服电机驱动扭矩的要求。     

单自由度关节型机器人机械负载动力学模拟实验平台设计

采用2台直流电机直接同轴相连的方式,建立关节型机器人单自由度机械负载动力学模拟装置,并对此装置进行了介绍.运用基于速度跟踪的控制算法对负载电机实施控制,与基于机械负载逆动力学模型的控制算法相比,能使模拟效果得到提高.最后给出了Simulink下的仿真结果,仿真结果证明了该设计的可行性和有效性.     

一种自动送料机的机械结构设计与伺服驱动控制

所设计的一种自动送料机采用了液压传动和滚珠丝杠传动等多种传动结构,整机采用松下MHMD022G1U永磁同步交流伺服电机及MADHT1507E全数字交流永磁同步伺服驱动装置作为运动控制装置,利用西门子226PLC作为程序控制设备,可以实现设备的良好运行控制。     

多杆高速机械压力机机构优化设计

为了有效发挥压力机的性能、解决机械压力机高速化带来的一系列问题,建立了一种以曲柄最短、冲压转角最大为评价指标的多杆高速机械压力机主传动机构几何参数综合优化数学模型,并利用MATLAB构建了该机构的优化模型。优化结果表明：该机构的冲压转角增大了13.5%,主滑块加速度减小了35.3%,在下死点附近,位移曲线较平滑,有利于冲裁过程中材料的充分变形和动平衡的设计,且有助于提高下死点的动态精度。     

基于电液伺服的锻造水压机控制系统设计

简述了自由水压锻造机原机械连杆操纵系统运行中存在的问题,用电液伺服系统对控制系统进行设计,阐述了设计原理,对重要元件进行了设计选型,满足了锻造水压机锻造速度、精度的要求。     

高速数控冲床送料机构驱动装置设计与分析

本文以东莞东华公司的LX328数控冲床的送料机构电机设计计算分析为例,论述了数控冲床送料机构驱动装置的设计分析方法.     

一种具变转速滚珠螺杆机构之伺服冲床设计

研究针对滚珠螺杆机构,利用变转速输入的概念,以冲床之深引伸加工制程应用为例,设计出满足所需运动特性之输入转速函数,再实作一伺服滚珠螺杆机构的原型机测试系统,透过实验验证了研究之可行性。由结果得知,变转速滚珠螺杆机构之多样化的输出运动特性,确能满足伺服冲床高速下降、等速加工、以及下死点停留时间延长等特性。     

六连杆机械压力机传动机构优化设计

在分析六连杆机械压力机传动机构结构尺寸设计和运动包络线基础上,建立了传动机构运动不干涉约束条件,以滑块在工作行程内速度波动量最小和接触板料速度最小为优化目标,采用惩罚函数和复合形相结合的优化算法,进行六连杆传动机构优化设计。从而解决以往的文献在进行机械压力机传动机构优化设计时,由于均未考虑传动机构的结构设计导致的运动干涉,致使优化结果难以应用到实际工程中的问题。优化算例表明,滑块速度曲线有明显改善,减小了滑块对板料的冲击,同时优化后的杆系参数能够满足各传动构件结构设计和运动不干涉要求,为六连杆机械压力机传动机构参数设计提供了有效方法。