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电机伺服压力机工作原理

作者:上海玖微机电科技股份有限公司 浏览: 发表时间:2017-06-10 09:55:35

伺服压力机:过盈、过渡配合装配工艺压装设备。伺服压力机是由伺服电机驱动高精度滚珠丝杆,通过控制电机转动角度实现对压头的精准位置控制。压头前端安装高灵敏压力传感器,采集实时压力,实现压力闭环控制。通过高速采集压装过程中的位置压力数据,实现精密压装的在线质量判断和数据信息化管理。

伺服压力机(又称:伺服压装机、伺服压入机、伺服压合机、伺服压接机、伺服压床)由伺服电缸、伺服压装软件、控制箱、人机交互模块和电缆模块五部分组成,采用模块化伺服控制系统,实现力、位移、时间数据实时采集和分析,可进行力与位移监控、力与时间监控;具有压力控制、位移控制、速度控制,适用于对压装工艺有严格要求的场合。模块一体化的设计方便集成于单机压装设备和自动装配线集成。

1、主体结构:采用桌上式结构,简单可靠,承载能力强,承载变形小,是稳定、应用范围广的承载结构。

2、设备系统构成:

设备主要系统构成:伺服压装单元、控制系统、显示器等组成。

伺服压装的原理:伺服电机通过同步带驱动精密滚珠丝杆,实现对压力主轴的精准位置控制;压力主轴前端安装高灵敏压力传感器,可实时检知压力主轴负载;控制系统实时采集位置与负载数据,从而实现精密压装的在线质量管理技术。

3、伺服压装单元主要构成:

驱动装置---伺服驱动

传动装置---同步轮结构、精密滚珠丝杆(研磨级)

压力输出---压力主轴(镀硬铬)

轴承套装---滚珠轴承、自润轴承等

压力传感器---外置型,结构美观,没有电线的干扰

机壳---钣金喷漆(计算机白)

控制系统---闭环控制

伺服压力机伺服电缸结构:同步带,力传感器,轴承,伺服电机,伺服驱动器,丝杆,压头。

通过伺服电机、同步齿形带驱动滚珠丝杆旋转,带动装在丝母上的压头做直线往复运动。压头带有防转装置。

1、伺服电动缸。

2、伺服电机。

3、智能控制系统:PLC控制系统。

4、大屏显示:压装力与位移全过程曲线显示。

5、安全光栅。

伺服电机通过传动机构与缸体内的滚珠丝杠连接,推动抗扭压杆直线运动完成压装过。内置应变式压力传感器实时采集压力大小,进行数据记录和压装过程反馈。缸体的紧凑型设计,减少了缸体的安装高度。缸体内有坚固的抗扭压杆,可以直接将工装装在压头上。

伺服电机是整个伺服压力机的驱动装置,电机的解析编码器能产生数字信号,分辨率高达0.1微米,精度高,测量速度快,适合较大的轴向速度。

力传感器是通过静态的弹性形变实现电阻的测量,具有稳定性好、成本低、应用范围广、操作简单等优势。

滚珠丝杠、齿形同步传动装置都是完成伺服电机到压轴的传动,特点是结构稳定、精度高、故障率低。

伺服位置编码器是伺服压机控制器把位置目标告诉伺服驱动器,伺服驱动器控制伺服电机按预设速度转动,伺服驱动器内部高速校验位置编码器信息,自己控制减速,位置超差时伺服驱动器自动加大或削弱电流保证位置目标。这个过程中如果有机械震荡,伺服驱动器会自动启动抑制程序保证位置***。

伺服压力机通过软件编程运动过程控制,传输到数控应用模块,再通过伺服驱动器驱动伺服电机的运动,经过传动装置实现输出端的运动控制。压轴压出后压力传感器通过形变量反馈模拟量信号,经过放大、模数转换,变成数字量信号输出到PLC,实现压力监控;通过伺服电机解析编码器反馈位置信号,实现位置监控。

伺服压装系统通常由一个压装模块也称为“压装主轴”,一个伺服放大器和一个力位移评估单元组成。同时配备过程监控系统用于过程质量监控。系统基于力和位移传感器提供的数据,评估并记录压装和装配工艺过程中产生的力位移情况(XY曲线)。除过程监控外,还可对工艺过程进行实时控制。为此,伺服压装系统提供如下标准功能:压装力控制、斜率和拐点检测,以及基于信号或位置的压装功能。

伺服压机控制器实现控制过程的数据传输;液晶触摸屏作为用户操作界面,实现压入压力值、位移值的设定、显示压装过程中位移与压力变化曲线,压装过程压力变化监测。A阶段表示压机压头刚好与零件或者压装辅具接触,B阶段表示压机把零件已经压装到位,但是从压装压力-压装位移图上可以看出来,零件压装到位后,位移不再变化,而压装压力在不断地增大,在这种情况下,如果压装压力超过零部件承受的压力,存在压溃零部件风险,特别是变速器轴承的压装过程。在这种情况下,我们得采取措施对压装过程进行控制,保证产品零部件装配质量。

1、数据可追溯。压装数据可保存、导出、上传,实现产品压装数据可追溯。

2、实时采集数据。软件实时采集、分析、记录保存压装数据。

3、压装模式多样。可选压力控制、位置控制、多段控制。

4、实时识别不良产品。***压力控制,位置控制,根据工艺要求设置压力或位移范围,超差、超载自动报警。实时识别不良产品,实现在线品质管控。

5、记录功能。具有完整、***的作业过程记录、分析功能,曲线具有放大、遍历等功能。

6、多种数据格式。多种数据格式导出,数据可方便导入、数据系统分析。

7、自诊断功能。设备发生故障,伺服压装机能显示错误信息,并提示解决方案,方便快速找出问题并解决。

8、多功能I/O通讯接口。通过接口可以与外部设备通讯,方便全自动化的整合。


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