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機(jī)械制造

ALPHA變頻器在機(jī)械壓力機(jī)上的應(yīng)用案例

星之球激光 來源:阿爾法2012-03-27 我要評(píng)論(0 )   

一、 機(jī)械壓力機(jī)簡介: 通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)坯料進(jìn)行成形加工的 鍛壓機(jī)械 。機(jī)械壓力機(jī)動(dòng)作平穩(wěn),工作可靠,廣泛用于 沖壓 ...

    一、 機(jī)械壓力機(jī)簡介:

    通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)坯料進(jìn)行成形加工的鍛壓機(jī)械。機(jī)械壓力機(jī)動(dòng)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(shè)備,其結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。

    如下圖示,機(jī)械壓力機(jī)工作時(shí), 由電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶驅(qū)動(dòng)大皮帶輪(通常兼作飛輪),經(jīng)過齒輪副和離合器帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)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(dòng)脫開,同時(shí)曲柄軸上的制動(dòng)器接通,使滑塊停止在上止點(diǎn)附近。

                     

 

(機(jī)械壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖)

   機(jī)械壓力機(jī)上的離合器與制動(dòng)器之間設(shè)有機(jī)械或電氣連鎖,以保證離合器接合前制動(dòng)器一定松開,制動(dòng)器制動(dòng)前離合器一定脫開。機(jī)械壓力機(jī)的操作分為連續(xù)、單次行程和寸動(dòng)(微動(dòng)),大多數(shù)是通過控制離合器和制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)的。滑塊的行程長度不變,但其底面與工作臺(tái)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(jī)缺點(diǎn):

1. 由于電機(jī)一直處于工頻運(yùn)動(dòng)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(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工功能。

2. 由于每個(gè)加工周期,都要經(jīng)過離合器動(dòng)作-沖壓-制動(dòng)器動(dòng)作這些必須的步驟,所以加工效率低下,且離合器和制動(dòng)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(shí)候造成“大馬拉小車”現(xiàn)象,浪費(fèi)能量。

4. 電機(jī)在啟動(dòng),停止時(shí)候,對(duì)電網(wǎng),機(jī)械都有較大沖擊。

    針對(duì)以上情況,伴隨著變頻器的性能成熟和普及,我們提出了變?cè)斓姆桨浮?/span>

三、變頻改造:

    針對(duì)機(jī)械壓力機(jī)沖擊大,行程短的工況,我們選用ALPHA600G系列變頻器進(jìn)行改造,ALPHA6000G系列是專門為重載型負(fù)載設(shè)計(jì)的變頻器,其具有以下主要特點(diǎn):

u      軟件算法先進(jìn),控制精度高

u      低頻特性好,力矩可自動(dòng)提升

u      過載能力強(qiáng),最大可達(dá)200%過載電流

u      可根據(jù)負(fù)載要求自定義運(yùn)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(duì)負(fù)載的沖擊

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

    改造時(shí),配合沖床周邊送料設(shè)備和PLC,形成半自動(dòng)化加工過程,如下圖示:

          

 

    調(diào)節(jié)變頻器的運(yùn)行速度從而調(diào)節(jié)了沖壓周期,以達(dá)到匹配送料設(shè)備的送料周期,從而滿足不同零件的加工工藝要求。當(dāng)送料到達(dá)時(shí),PLC接收到來自光電開關(guān)的檢測(cè)信號(hào),PLC控制離合器的輸出點(diǎn)動(dòng)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(fù)重復(fù);當(dāng)變頻器或外圍裝置出現(xiàn)故障時(shí),故障信號(hào)輸入給PLC,PLC通過輸出點(diǎn)停止變頻器運(yùn)行,同時(shí)離合器復(fù)位,制動(dòng)器工作,使壓力機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。

    四、 改造后的優(yōu)點(diǎn):

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

2. 正常工作時(shí),離合器和制動(dòng)器不再頻繁動(dòng)作,延長了制動(dòng)器和離合器的使用壽命,減少了維護(hù)成本。

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

4. 啟動(dòng),運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊,延長了機(jī)械使用壽命。

5. 出現(xiàn)異常或過載情況下,變頻器停止輸出,達(dá)到保護(hù)電機(jī)和機(jī)械的作用。

 

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