中达数控系统在数控转塔冲床上的应用

一、转塔冲床介绍及分类数控转塔冲床（NCT）集机、电、液、气于一体化,是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备。数控转塔冲床（NCT）由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。数控转塔冲床（NCT）是通过编程软件（或手工）编制的加工程序,由伺服送料机构将板料送至需加工的位置,同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具,液压动力系统按程序进行冲压,自动完成工件的加工。     

伺服直驱式转塔冲床过载保护装置的设计

通过对扭矩过载保护装置以及液压过载保护装置优缺点以及应用条件的比较,针对伺服直驱式转塔冲床的结构特点,介绍了与其适用的过载保护装置的结构设计及参数确定。     

数控转塔冲床主传动的发展

对数控转塔冲床主传动部件的发展历程进行了综述,并分析了三种传动方式的优劣。提出将交流伺服控制系统用于数控转塔冲床,采用大规模集成化技术及智能化功率模块,实现对交流伺服的位置环、速度环和电流环的全数字化控制,提高冲床的加工精度及效率。     

数控转塔冲床转塔模具库系统技术创新与应用

本文结合数控转塔冲床向伺服驱动高效率智能化技术方向的最新发展,围绕数控转塔冲床重要组成部分的模具库系统,重点论述了双排模位、互换转模、多子模等技术的专利创新与应用,使读者进一步了解当前国内外伺服驱动主传动的数控转塔冲床的技术动态与进展,也对探知未来高性能板材冲压加工设备的技术发展提供些许有益的参考。     

SPE21250数控伺服转塔冲床的研发与应用

一、概述 数控伺服转塔冲床是数控转塔冲床的第三代产品,集机床制造技术、高速柔性冲压工艺与模具技术、伺服控制技术、数控技术、可靠性技术等关键技术为一体,是构成金属板材柔性生产系统的主要装备。与机械和液压数控转塔冲床相比,它具有技术领先、精度高、加工范围广、冲压速度快、加工效率高、工艺适应性好、节能环保等优势,代表了数控转塔冲床的发展方向。其推广应用有着良好的市场前景,可广泛应用于如电力能源、电器开关、仪器仪表、计算机、家电及轻工等行业。     

数控冲床静音冲裁工艺的研究与实现

针对数控转塔冲床加工过程中带来的振动与噪声问题,对数控转塔冲床冲裁工艺的动作过程、降噪方案进行了研究,对冲裁过程与连杆结构进行了运动学分析。提出了通过降低冲裁速度,延长冲裁力作用时间以实现静音冲裁的方法;设计了冲头滑块运动曲线图,并通过伺服控制系统,对数控冲床的冲头的冲裁速度、冲裁行程进行了控制;利用Codesys编写了PLC程序,利用试验机床对改进前后的数控转塔冲床的振动与噪声进行了对比测试。研究结果表明:该方法能够明显降低冲裁动作过程中产生的振动与噪声,伺服控制系统可靠性高,冲裁效果好,能够实现静音冲裁功能。     

数控转塔冲床运动控制系统研究

根据数控转塔冲床上料机构工作特点和要求,采用＂PC＋运动控制卡＂模式构建了开放式数控系统平台,研究其在伺服控制系统中的应用。利用VS2008提供的MFC作为工具进行二次开发,开发底层控制程序。通过调用运动控制卡提供的运动函数库设计伺服控制系统软件。     

EtherCat技术和Twincat软件在伺服转塔冲床上的应用

为实现EtherCat现场总线技术在数控转塔冲床上的具体应用,以六轴的电伺服转塔冲床作为研发背景和测试对象。系统主站控制器采用德国BECKHOFFC6640T业控制电脑作为主站硬件载体,BECKHOFF TwinCat自动化软件为控制核心,从站设备以EtherCat耦合端子EK1100起始到自带EtherCat通讯卡的德国LTI Servo One伺服系列。由此构成了EtherCat网络结构。研究结果表明:该技术可实现系统的实时信号传输和精确位置控制。     

广数990MC系统在高速冲床领域的应用

根据广数990MC数控系统的功能特点及转塔冲床机构的工作原理,分析总结出用PLC和宏程序实现液压高速转塔冲床控制的方法 ,介绍990MC数控系统控制液压高速转塔冲床的应用实例,实现广数系统在冲床领域的零突破。     

数控转塔冲床C轴传动机构改进

介绍了数控转塔冲床现有的旋转模驱动机构的不足之处,提出一种改进型的带轮传动机构,经过验证,旋转模的加工精度得到提高,特别适用于Y轴长行程的数控转塔冲床。     

伺服刀架电机的选型研究

针对伺服刀架的控制要求,提供了一种选择其控制电机的计算方法.通过对刀架启动扭矩、偏载扭矩、摩擦扭矩的计算,选用与之匹配的伺服电机.     

车床上转塔刀架性能的研究

对比分析了伺服电动机和直驱式力矩电动机驱动的关键结构、换刀速度和位置精度,并讨论了伺服电动机驱动与直驱电动机驱动两种驱动的优缺点,为提高转塔刀架的性能和加工效率的研究提供了理论依据。     

Dynamic modeling and experiment of a new type of parallel servo press considering gravity counterbalance

The large capacity servo press is traditionally realized by means of redundant actuation, however there exist the over-constraint problem and interference among actuators, which increases the control difficulty and the product cost. A new type of press mechanism with parallel topology is presented to develop the mechanical servo press with high stamping capacity. The dynamic model considering gravity counterbalance is proposed based on the virtual work principle, and then the effect of counterbalance cylinder on the dynamic performance of the servo press is studied. It is found that the motor torque required to operate the press is a lot less than the others when the ratio of the counterbalance force to the gravity of ram is in the vicinity of 1.0. The stamping force of the real press prototype can reach up to 25 MN on the position of 13 mm away from the bottom dead center. The typical deep-drawing process with 1 200 mm stroke at 8 strokes per minute is proposed by means of five order polynomial. On this process condition, the driving torques are calculated based on the above dynamic model and the torque measuring test is also carried out on the prototype. It is shown that the curve trend of calculation torque is consistent to the measured result and that the average error is less than 15%. The parallel mechanism is introduced into the development of large capacity servo press to avoid the over-constraint and interference of traditional redundant actuation, and its dynamic characteristics with gravity counterbalance are presented.     

数控转塔冲床伺服主传动部件的分析

介绍了数控转塔冲床伺服主传动部件的多种结构形式,分析了各种结构形式不同的性能特点,阐述了两台伺服电机直接连接在曲轴两端所要解决的关键技术。     

车载两轴转台伺服控制系统的研究

根据车栽两轴转台电气系统的性能指标要求,采用旋转变压器和位置变送器构成转轴的角位置反馈,同时检测陀螺敏感转轴在惯性空间中的速率变化;利用陀螺信号稳定转台的姿态;脉宽调制功放和直流力矩电机构成系统的执行机构;以无刷直流电机作为伺服系统的伺服电机;采用电流环、速率环、位置环三闭环的控制策略,基于TMS320F240DSP芯片设计了全数字PID控制算法,代替了该型号转台原来的模拟控制算法,实现了光电跟踪系统的高频响、超低速、宽调速和高精度。     

多工位数控转塔动力刀架设计

多工位数控转塔动力刀架是精密数控车削中心的核心功能部件。根据精密数控车削中心的研发要求,设计了一种电液结合控制的多工位转塔动力刀架。该刀架依靠伺服电机和液压系统完成离合和转位控制,利用高精度鼠牙盘进行精确定位。它能有效搭载12把动力刀具,搭载的刀具由伺服电机提供动力,根据刀具类型的不同,可以实现车、铣等多种加工。其特点是刀具转位速度快,分位精度高,重复精度高,可靠性强。     

交流伺服电机驱动机械式压力机的发展

分析了机械式压力机交流伺服电机驱动的背景，总结了交流伺服驱动压力机的特点及当前的发展现状。指出研制高容量、大扭矩、低持速交流伺服电机；提高大变负荷下交流伺服驱动系统的效率，开发新的传动机构以满足伺服控制和承载能力的需要是现阶段此项技术发展的关键。     

并联机构机电耦合动力学计算

并联机构动力学模型是一个多输入、多输出、非线性、强耦合的复杂机电系统,目前还没有一个成熟的并联机构动力学建模和仿真计算方法.针对三自由度并联机构,建立了包括机械机构、伺服电机一体化的动力学模型.最后在设计好的运动平台轨迹下,计算了移动腿的位移、驱动电机的负载转距;分析了移动腿的误差.计算机仿真结果展示了控制器对机构位移和伺服电机转距良好的控制.     

数控冲床辅助定位系统

数控冲床辅助定位系统是对型号为QS25-12B数控转塔冲床而设计的一个定位装置,使得手动定位加工时冲压位置更加精准。该辅助系统主要由滚珠丝杆导轨、电机、伺服系统、激光笔等组成,实现了定位系统的半自动化,缩短加工定位时间的同时提高了加工精度和加工效率。     

闭式泵控液压机运行与能效特性

液压机的特点是滑块质量大,工进负载力大,其滑块空程下放造成了重力势能、动能等能量的浪费。为了回收利用这部分能量并且降低电机转矩,基于“伺服电机+定量泵”的闭式泵控方案,提出了带超级电容储能系统的双排量泵/马达闭式驱动液压机方案,并制定能量管理策略对能量进行回收与再利用。搭建了液压机试验台,试验结果表明,储能系统的能量回收效率为79.3%;进一步开展仿真研究,基于SimulationX多学科仿真软件,构建了液压机的多学科仿真模型,仿真结果表明,双排量泵能大幅度降低电机转矩,储能系统能够减少液压机整机6.9%的能耗。