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機械制造

ALPHA變頻器在機械壓力機上的應用案例

星之球激光 來源:阿爾法2012-03-27 我要評論(0 )   

一、 機械壓力機簡介: 通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復運動,對坯料進行成形加工的 鍛壓機械 。機械壓力機動作平穩(wěn),工作可靠,廣泛用于 沖壓 ...

    一、 機械壓力機簡介:

    通過曲柄滑塊機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復運動,對坯料進行成形加工的鍛壓機械。機械壓力機動作平穩(wěn),工作可靠,廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。是一種最常用的冷沖壓設備,其結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。

    如下圖示,機械壓力機工作時, 由電動機通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪(通常兼作飛輪),經(jīng)過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構(gòu),使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行,離合器自動脫開,同時曲柄軸上的制動器接通,使滑塊停止在上止點附近。

                     

 

(機械壓力機結(jié)構(gòu)圖)

   機械壓力機上的離合器與制動器之間設有機械或電氣連鎖,以保證離合器接合前制動器一定松開,制動器制動前離合器一定脫開。機械壓力機的操作分為連續(xù)、單次行程和寸動(微動),大多數(shù)是通過控制離合器和制動器來實現(xiàn)的?;瑝K的行程長度不變,但其底面與工作臺面之間的距離(稱為封密高度),可以通過螺桿調(diào)節(jié)。

    二、傳統(tǒng)壓力機缺點:

1. 由于電機一直處于工頻運動狀態(tài),所以每分鐘的加工工件的數(shù)量是固定的,不利用與床周邊設備實現(xiàn)自動化加工功能。

2. 由于每個加工周期,都要經(jīng)過離合器動作-沖壓-制動器動作這些必須的步驟,所以加工效率低下,且離合器和制動器很容易磨損。

3. 由于飛輪速度不可調(diào),所以造成沖擊能量固定,再加工小件時候造成“大馬拉小車”現(xiàn)象,浪費能量。

4. 電機在啟動,停止時候,對電網(wǎng),機械都有較大沖擊。

    針對以上情況,伴隨著變頻器的性能成熟和普及,我們提出了變造的方案。

三、變頻改造:

    針對機械壓力機沖擊大,行程短的工況,我們選用ALPHA600G系列變頻器進行改造,ALPHA6000G系列是專門為重載型負載設計的變頻器,其具有以下主要特點:

u      軟件算法先進,控制精度高

u      低頻特性好,力矩可自動提升

u      過載能力強,最大可達200%過載電流

u      可根據(jù)負載要求自定義運行曲線

u      具有S曲線加減速模式,可以防止加減速過程中對負載的沖擊

u      產(chǎn)品工藝優(yōu)良,適應惡劣的工業(yè)環(huán)境使用

    改造時,配合沖床周邊送料設備和PLC,形成半自動化加工過程,如下圖示:

          

 

    調(diào)節(jié)變頻器的運行速度從而調(diào)節(jié)了沖壓周期,以達到匹配送料設備的送料周期,從而滿足不同零件的加工工藝要求。當送料到達時,PLC接收到來自光電開關的檢測信號,PLC控制離合器的輸出點動作,開始沖壓過程,沖壓完畢,在滑塊回程過程中,送料裝置將下次需沖壓原料送到?jīng)_壓位置再次沖壓,正常情況下如此反復重復;當變頻器或外圍裝置出現(xiàn)故障時,故障信號輸入給PLC,PLC通過輸出點停止變頻器運行,同時離合器復位,制動器工作,使壓力機處于停機狀態(tài)。

    四、 改造后的優(yōu)點:

1. 加裝變頻后,由于沖壓周期可調(diào),所以很方便的實現(xiàn)與送料設備匹配,形成自動化加工。

2. 正常工作時,離合器和制動器不再頻繁動作,延長了制動器和離合器的使用壽命,減少了維護成本。

3. 由于飛輪速度可調(diào),也就相當于沖壓能量可調(diào),在加工小工件時,不在存在能量浪費的情況,節(jié)約了能量。

4. 啟動,運行平穩(wěn)無沖擊,延長了機械使用壽命。

5. 出現(xiàn)異?;蜻^載情況下,變頻器停止輸出,達到保護電機和機械的作用。

 

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