Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что технология сервопрессов может изменить ситуацию в производстве? В этой статье мы расскажем о том, как эти передовые машины совершают революцию в промышленности, предлагая беспрецедентную точность, эффективность и универсальность. Наши эксперты расскажут о ключевых преимуществах сервопрессов и о том, как они могут изменить ваш производственный процесс. Приготовьтесь открыть для себя будущее обработки металлов давлением и поднять свое производство на новый уровень.
Штамповочная промышленность стала свидетелем революционного прогресса с появлением прессов с сервоприводом, устраняющих ограничения, присущие традиционным механическим прессам. Эта инновация использует высокоточные серводвигатели в качестве непосредственных источников энергии, что позволяет получить беспрецедентный контроль над движением ползуна и работой пресса в целом.
Сервопрессы обладают множеством преимуществ, в том числе:
Эти характеристики позволяют считать сервопрессы технологией штамповки третьего поколения и современным эталоном в развитии отрасли.
Программируемый характер серводвигателей обеспечивает расширенные возможности управления движением, позволяя:
Такой уровень контроля делает сервопрессы идеальным решением для широкого спектра задач, включая:
Интеграция технологии сервопривода переменного тока представляет собой значительное направление в исследованиях и разработках передового кузнечного оборудования. Эта технология быстро становится новым стандартом для высокопроизводительных прессов во всем мире, предлагая:
Поскольку в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, высокоскоростные железные дороги, судостроение, атомная энергетика, возобновляемые источники энергии и оборонный комплекс, требуются все более сложные и высокопроизводительные компоненты, потребность в современном штамповочном оборудовании продолжает расти. Традиционные механические прессы с их фиксированной длиной хода, ограниченным контролем давления и негибкими характеристиками движения ползуна с трудом отвечают этим меняющимся требованиям.
Сервопрессы эффективно решают эти проблемы, предлагая:
Сервопресс - это современная штамповочная машина, использующая технологию серводвигателей для достижения точного контроля над процессом штамповки. В основе сервопресса лежит система управления с обратной связью, которая точно регулирует механическое перемещение и ускорение в процессе штамповки.
Основные компоненты сервопресса включают в себя:
Сервосистема обеспечивает беспрецедентный контроль над параметрами работы пресса:
Такой уровень контроля дает несколько преимуществ по сравнению с обычными механическими или гидравлическими прессами:
Сервопрессы представляют собой значительное достижение в технологии обработки металлов давлением, позволяя производителям добиться более высокой точности, производительности и оптимизации процесса штамповки.
Конструкция сервопресса переменного тока состоит из трех основных компонентов: главной приводной системы, исполнительного механизма и вспомогательного механизма. Система главного привода отвечает за передачу энергии от серводвигателя к приводу, используя различные способы передачи, такие как зубчатая, ременная, винтовая или гидравлическая системы.
В приводе, который приводит в движение ползун для выполнения процесса ковки, обычно используется либо кривошипно-ползунный, либо кривошипно-клиновой механизм. Этот компонент имеет решающее значение для преобразования вращательного движения серводвигателя в линейное усилие, необходимое для выполнения операций ковки.
Для повышения надежности и расширения технологических возможностей сервопресс переменного тока оснащен вспомогательным механизмом. Эта подсистема включает в себя такие компоненты, как балансировочные цилиндры для противодействия весу ползуна, тормоза для аварийных остановок и удержания позиций, домкраты для обслуживания и замены штампов, а также устройства определения положения для точного управления и контроля.
Системы главного привода сервопрессов можно разделить на два типа в зависимости от режима работы серводвигателя: прямой привод и привод с редуктором. В системах прямого привода используются низкоскоростные серводвигатели с высоким крутящим моментом, напрямую соединенные с приводом. Такая конфигурация обладает такими преимуществами, как упрощенная конструкция, высокая эффективность передачи и низкий уровень шума. Однако ограниченный выходной крутящий момент систем прямого привода обычно ограничивает их применение сервопрессами малой грузоподъемности, как правило, менее 300 тонн.
В отличие от этого, в большинстве коммерческих сервопрессов используется система главного привода, включающая механизм замедления в сочетании с механизмом увеличения усилия. Такой подход позволяет использовать высокоскоростные серводвигатели с низким крутящим моментом для приведения в действие прессов большой грузоподъемности, часто превышающей 1000 тонн. В этой конфигурации преобладают три основные структуры передачи:
Эти конструкции эффективно усиливают крутящий момент двигателя при одновременном снижении скорости, обеспечивая точное управление большими силами. Возможность использования высокоскоростных серводвигателей с редукторами позволяет не только увеличить производительность пресса, но и улучшить динамические характеристики и энергоэффективность. Эта философия конструкции представляет собой современную тенденцию в разработке сервопрессов, поскольку она сочетает преимущества сервотехнологии с требованиями к силе, предъявляемыми промышленными кузнечно-штамповочными операциями.
Таблица 1 Сравнение параметров проекта
| Проект | Роботизированная автоматическая линия | Автоматическая линия однорукого манипулятора | Перекладина с двойным рычагом передачи высокоскоростной линии | Многостанционная производственная линия с одним ползуном | |
|---|---|---|---|---|---|
| Одиночка автоматизация линии стоимость | Около 12 миллионов юаней | Около 20 миллионов юаней | Около 30 миллионов юаней | Около 15 миллионов юаней | |
| Скорость линии / SPM | 5~10 | 6~12 | 10~15 | 12~25 | |
| Применимость в производстве | Многообразие и небольшие партии | Многообразие, средняя партия | Многочисленные сорта и большие объемы | Разнообразие, масса | |
| Гибкость производства | высокий | обычно | обычно | низкий | |
| Стабильность производства | низкий | обычно | высокий | ||
| Время смены формы/мин | 15 | 15 | 5 | ５ | |
| Требования к прессе | Режим работы | Одно время | Одно время | Одиночный, непрерывный | непрерывность |
| Расстояние между прессами / M | 6.5~8 | 6~9 | 4.5~7 | ／ | |
| Ход ползунка | Маленький | подробнее | большой | большой | |
| Высота пресс-формы | Маленький | подробнее | большой | большой | |
Как показано в таблице 1, скорость высокоскоростной линии с двуплечим рычагом передачи составляет от 10 до 15 ударов в минуту (SPM). При использовании сервопресса частота вращения высокоскоростной линии может быть увеличена до 18 SPM.
Как показано на рисунке 1, сервопресс имеет возможность задавать различные кривые в зависимости от конкретной ситуации.
Рис. 1 Сервопресс может задавать различные кривые
На рисунке 2 показан поток энергии во время фаз ускорения и замедления.
Рис. 2 Направление тока в серводвигателе во время работы
Как показано на рисунке 3, низкая скорость вытяжки снижает воздействие на штамп, что приводит к увеличению срока службы штампа и снижению его стоимости.
Рис. 3 Схематическое изображение скорости рисования
Уменьшение размеров оборудования позволяет сократить инвестиции в завод, инфраструктуру и другие объекты. Как показано на рисунке 4, на примере пресса с четырьмя последовательностями, традиционный механический пресс Производственная линия, состоящая из одного многозвенного пресса и трех эксцентриковых прессов, требует фундамента длиной около 25 метров. Для сравнения, производственная линия, состоящая из четырех сервопрессов, потребует фундамента длиной около 16 метров.
Рис. 4 Сравнение традиционного механического пресса и сервопресса
Сайт длина хода может быть установлена на минимальное значение, необходимое для производства, и поддерживается скорость формования, соответствующая содержанию обработки.
1) Режим полного хода → Точность нижней мертвой точки может достигать ± 0,02 мм.
2) Режим половинного хода (маятниковый режим) → Точность нижней мертвой точки может достигать ± 0,02 мм, улучшая SPM.
3) Режим реверса → Точность нижней мертвой точки до ± 001 мм.
Управление с обратной связью по замкнутому контуру обеспечивает точность нижней мертвой точки, уменьшая образование заусенцев на изделии и предотвращая появление бракованной продукции.
Уникальная функция автоматической коррекции высоты штампа с помощью сервопривода:
Изменение положения ползунка может быть измерено и скорректировано с точностью до ±0,01 мм от заданного значения с помощью прибора линейная решётка шкалы при каждом ходе, обеспечивая высокую точность нижней мертвой точки.
Положение линейки линейной решетки ↓
Сервопривод нижней мертвой точки имеет функцию автоматической коррекции, которая обеспечивает точность нижней мертвой точки на уровне ±0,01 мм даже после длительного производства, тем самым обеспечивая высокий выход продукции.
Режим низкого уровня шума, который снижает скорость контакта между ползунком и листовой металлЭто значительно снижает уровень шума по сравнению с традиционными механическими прессами.
Кроме того, штамп испытывает минимальную вибрацию, что приводит к увеличению срока службы.
Пользователи могут использовать эту функцию для создания индивидуального режима движения ползуна, подходящего для их технологии обработки, что повышает точность и стабильность продукции.
Это позволяет увеличить срок службы матрицы и производительность, а также обеспечить бесшумную заготовку и возможность обработки более широкого спектра материалов, включая магниевые сплавы.
Сервопресс может использоваться для таких процессов, как заготовка, растяжка, тиснение и гибка, и может предоставлять кривые производительности для различных материалов. Возможность приостановки ползуна при сохранении давления повышает качество формируемой заготовки.
Традиционные энергоемкие компоненты механического пресса, такие как маховик и сцепление, были исключены, что привело к уменьшению количества движущих частей и упрощению конструкции механической трансмиссии.
Снижается потребность в смазочном масле и регулируется величина хода. Уменьшение потребления двигателя приводит к значительному снижению эксплуатационных расходов.
Сервопуансон в основном используется в таких производственных процессах, как волочение, заготовка, гибка, холодная ковка, тиснение и испытание штампов.
Благодаря использованию Управление ПЛКБлагодаря цифровой технологии и методам управления с обратной связью, сервопуансон обеспечивает передовую точность управления. Это включает в себя возможность контролировать положение ползуна пресса.
Система контроля и компенсационное управление позволяют контролировать положение ползуна с точностью ±0,01 мм. Режим движения может быть запрограммирован, что позволяет управлять скоростью и траекторией движения ползуна.
Это снижает скорость штамповки, шум и вибрацию, улучшая условия работы и продлевая срок службы штампа.
Кроме того, выходное усилие слайдера можно регулировать с точностью ±1,6% от максимального выходного усилия. Это позволяет формировать большие панели с использованием высокопрочных сталь и алюминиевый сплав пластины в автомобильной промышленности.
Трудно поддающиеся формовке материалы, такие как магниевый, алюминиевый и титановый сплавы, могут быть упрощены благодаря комбинации конструкция штампа и управление периферийными системами.
Структура сервопривода тумблерного типа
Сервоприводная конструкция с прямым приводом коленчатого вала
На рисунке 5 изображен многопозиционный пресс Schuler с двойным сервоприводом.
Рис. 5 Двойной сервоприводной нижний пресс Schuler
Двойной сервопривод нижнего пресса приводится в действие двумя отдельными группами сервомоторов, по одному слева и справа. Эти двигатели приводят в движение четыре направляющие колонны с каждой стороны, обеспечивая перемещение подвижного блока.
Независимые механизмы передачи с левой и правой стороны позволяют столу иметь большие размеры с обеих сторон, что делает его подходящим для больших столов и высокотоннажных прессов, как показано на рисунке 6.
Рис. 6 Многостанционный пресс с двойным сервоприводом
Двойной сервопривод нижнего пресса использует точное управление двумя группами серводвигателей для достижения синхронного движения ползуна как с левой, так и с правой стороны.
В случае эксцентрической нагрузки на ползун параллельность ползуна может быть отрегулирована с помощью электрического управления, что делает его более гибким и адаптируемым к требованиям пользователя.
По сравнению с обычными прессами, пресс с нижним приводом имеет более высокую прочность при эксцентрической нагрузке и точность кривых. При соблюдении требований к точности он обеспечивает повышенную устойчивость к эксцентрическим нагрузкам и большую площадь для приложения эксцентрической нагрузки.
По мере усиления конкуренции в обрабатывающей промышленности растет спрос на сервопрессы, способные производить высокоточную и высококачественную продукцию с повышенной эффективностью. Этот спрос обусловлен уникальными преимуществами сервопрессов, которые тесно связаны с будущей траекторией развития кузнечного оборудования.
Сервопрессы обладают множеством преимуществ, в том числе:
Способность сервопресса динамически регулировать ход и скорость формования позволяет точно контролировать процесс формования. Такое точное управление обеспечивает исключительную точность в нижней мертвой точке, значительно снижая появление заусенцев на изделии. Кроме того, снижение вибрации штампа в результате оптимизации профилей движения продлевает срок службы штампа, снижая затраты на оснастку и повышая общую эффективность оборудования (OEE).
Инновационная конструкция сервопрессов представляет собой смену парадигмы по сравнению с традиционными механическими прессами. Благодаря отказу от таких компонентов, как маховик, сцепление и тормоз, сервопрессы не только снижают эксплуатационные расходы, но и минимизируют требования к техническому обслуживанию и повышают надежность. Такое упрощение трансмиссии позволяет создавать более компактные конструкции и легче интегрировать их в интеллектуальные производственные среды.
По мере того как набирают обороты инициативы в области Индустрии 4.0 и "умного" производства, сервопрессы будут играть все более важную роль в ключевых производственных секторах. Их адаптивность и точность делают их особенно ценными в таких отраслях, как:
Более того, возможности сбора и анализа данных, присущие сервопрессам, хорошо согласуются с тенденцией к предиктивному обслуживанию и оптимизации процессов в режиме реального времени, что еще больше повышает их привлекательность в сфере точного производства.
Во-первых, учитывайте требуемую точность сервопресса.
Точность - это точность, с которой пресс достигает заданных значений давления и положения. Она зависит от нескольких факторов, включая разрешение драйвера, чувствительность датчика давления, точность серводвигателя и общее время отклика системы.
По мере развития и интеграции технологий управления серводвигателями и драйверами значительно улучшилась воспроизводимость результатов работы сервопрессов. Это расширило сферу их применения в различных отраслях промышленности и процессах.
Для задач, требующих высокой точности, необходимо уделить пристальное внимание конфигурации пресса. К ключевым компонентам, которые необходимо оценить, относятся:
Во-вторых, обратите внимание на конструкцию сервопресса.
Производители предлагают различные конструкции сервопрессов для решения различных задач. К распространенным конфигурациям относятся:
Выбор конструкции пресса должен основываться на таких факторах, как размер заготовки, необходимый доступ, доступная площадь и технологические требования.
Сервопрессы могут выполнять широкий спектр функций, в том числе:
Для каждой функции могут потребоваться особые конструктивные особенности или возможности. Например, для операции глубокой вытяжки может потребоваться пресс с большим ходом и большей грузоподъемностью по сравнению с простой штамповкой.
При выборе сервопресса необходимо проанализировать конкретные требования к продукции и процессу. Учитывайте такие факторы, как:
Тщательно оценив эти факторы и сопоставив их с имеющимися вариантами сервопрессов, вы сможете обеспечить оптимальную производительность, эффективность и качество операций по обработке металлов давлением.
Штамповочная промышленность стоит на пороге значительных преобразований, вызванных появлением технологии сервопресса. Эта инновация обещает существенно повысить конкурентоспособность штамповочных компаний и стимулировать развитие различных секторов штамповочной промышленности.
Хотя потенциал технологии сервопресса огромен, ее широкое внедрение сталкивается с проблемами. Технология остается капиталоемкой и, в некоторых случаях, операционно нестабильной из-за неполного освоения многими производителями основных технологий сервопресса. Этот технологический разрыв создает препятствия для небольших низкорентабельных штамповочных компаний, особенно в условиях текущего экономического спада и снижения рентабельности в отраслях, ориентированных на производство автомобилей.
Однако по мере улучшения экономической ситуации прогнозируется рост спроса на сервопрессы. Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет лидеры отрасли разработают экономически эффективные и надежные решения для сервопрессов, что, вероятно, повысит общую конкурентоспособность штамповочной промышленности. Интеграция серводвигателей переменного тока в приводы прессов представляет собой смену парадигмы, обеспечивая беспрецедентный уровень гибкости, интеллектуальности и операционной эффективности. Этот технологический скачок соответствует траектории развития формовочного оборудования нового поколения.
Рынок сервопрессов ожидает стремительное развитие. По мере развития соответствующих технологий и усиления конкуренции с импортной продукцией мы ожидаем значительного снижения рыночных цен на сервотехнологии. Ожидается, что эта корректировка цен в сочетании с технологическим прогрессом ускорит внедрение сервопрессов в широком спектре применения формовочного оборудования.
Ключевые факторы, которые будут влиять на будущий ландшафт технологии сервопрессов, включают в себя:
По мере того как технология становится все более доступной, сервопрессы будут определять производительность, точность и универсальность процессов обработки металлов давлением, что в конечном итоге изменит конкурентную среду в мировой штамповочной промышленности.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO