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    2022 華南展招展書
    運動控制

    科爾摩根伺服壓機精度及效率的提升秘訣

      2022年04月14日  

      20世紀以來,工業技術蓬勃發展,在為社會發展提供動力的同時,也對相應的行業提出了更高的要求。

      比如在冶金業中,傳統的冶金技術,存在著產品硬度太高、而純度太低等問題,遠遠達不到現代行業的生產要求。近幾年,經過對技術的深入研究和探討而催生的粉末冶金技術,更能滿足目前的行業生產需求,進而促進生產發展。粉末冶金技術進行加工的原料可以是金屬粉末,也可以是金屬與非金屬粉末的混合物。粉末冶金制品具有傳統熔鑄工藝所無法比擬的獨特的化學組成和物理、力學性能。

    金屬成型工藝

      作為粉末冶金的核心環節,成型過程起著十分重要的作用,因為該環節將決定成品的品質與性能。目前粉末冶金的成型工藝主要采用壓制成型,即將所需金屬材料粉末填入預先設計好的模腔之中,在一定壓力下壓制成所需形狀、尺寸、重量、致密度的胚體。然而,要讓胚體的形狀、尺寸、重量、致密度等達到合格品質,就需要精確地控制壓制工藝中料的填充量、壓制位置、壓制力。

    傳統壓力機的不足

      成型過程由壓力機完成。傳統的壓力機以機械壓力機為主。其運動控制原理是通過異步電機經減速機后輸出壓制作業所需要的力矩與轉速。然而要獲得不同壓制品的優良品質,就需要采用最優的壓制工藝(即上沖頭的壓制曲線)。傳統壓力機要獲得非勻速壓力曲線只能通過設計相應輪廓的凸輪來實現。所以,需要壓制多少種產品就得配備多少種輪廓的凸輪,并且在切換時需由專業人員拆卸安裝。無論是設備使用便捷度、生產效率還是成本控制都無法滿足客戶日益提高的成型加工需求。因此,成型機原始設備制作商對壓制成型中的運動控制提出了更高的要求,急需尋找一套提高設備性能的運動控制方案。

    科爾摩根伺服技術解決方案

      經過多方研究比較,壓機設備制造商最終選科爾摩根伺服技術解決方案,打造了新一代壓力機——伺服壓力機??茽柲Ω欧夹g解決方案由AKM伺服電機、KBM無框力矩電機、AKD伺服驅動器及PCMM運動控制器構成。

      如下圖結構所示,A軸電機跟隨程序所設凸輪曲線進行壓制,B軸電機由B1、B2組成用于調整下平臺高度,進而調整填粉量,心桿軸 N 軸用于需要中心孔的胚體壓制,F軸用于填粉。由于整個傳動鏈采用旋轉電機+絲杠,難免引入絲杠的背隙,所以在位置環使用了光柵尺,對電機位置進行全閉環控制,補償絲杠的背隙,以及通過對絲杠的定位補償功能實現定位精度的提高。一整套的精密運動控制構成,為伺服壓力機帶來了出色的性能。

    性能優勢

      壓制過程噪音小

      壓制力可達16噸

      壓制精度高達到2微米以內

      空載速度高,壓制速度可達280mm/s

      加工件外觀無毛刺,重量誤差不超過5mg

      高性能運動控制器,靈活控制工藝流程,可任意定義工藝曲線,壓制多種規格產品

    方案優勢

      AKM伺服電機可提供卓越的性能及優秀的功率密度,超低齒槽效應與低諧波失真,確保設備運行順暢,提高了機器的可靠性。

      KBM無框力矩電機設計緊湊且高效,可直接嵌入到機器中,使用機器自身的軸承來支撐轉子,讓機器安轉更緊湊,擁有多種標準電機,配置范圍大,可提供標準繞組,因此可實現在緊湊的空間內提供簡單安裝,長使用壽命和卓越性能。同時,優異的設計可實現平穩的轉矩輸出,讓壓機運行更平穩。

      AKD伺服驅動器擁有業內頂級算法,可以對動態負載做出迅速的響應。行業領先的數字轉矩環路:670納秒,為壓力機的生產效率提供保障??商峁?7位分辨率反饋,實現精準運動控制,提高壓機精確性并且噪音極底。采用統一用戶界面的全球硬件平臺,所有用戶都采用相同的圖像用戶界面,操作便捷性更高。

    客戶收益

      科爾摩根伺服技術解決方案憑借AKM伺服電機、KBM無框力矩電機及AKD伺服驅動的高性能及易用性,幫助伺服壓力機應用實現了便捷、高效、高精度和高可靠性,大幅度提高了設備效率及性能??茽柲Ω墒斓乃欧夹g解決方案,為客戶的高精度控制提供了有力保障,極大增強了客戶的市場競爭力,為客戶創造了更大的價值。

    (來源:科爾摩根)

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