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直線電機(jī)驅(qū)動沖壓機(jī)案例

發(fā)布時間:2019-08-02 16:22:29來源:

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      插上電源,起動電源開關(guān),設(shè)定沖壓噸位。如果是自動沖壓,則需設(shè)定沖壓操作頻率,然后起動沖壓按鈕,否則作手動處理。按鈕接通,直線電機(jī)初級將通電產(chǎn)生電磁力,使次級帶動模架向下運(yùn)動,沖壓工件。沖壓結(jié)束,次級3在反向電磁力與恢復(fù)彈簧的拉動下回到初始位置,等待下一次的沖壓。如果按鈕處于自動連沖狀態(tài),則沖頭將以設(shè)定的頻率連續(xù)工作,直到按鈕關(guān)閉為止。除非安全斷電裝置需要中途停止,否則沖頭只受按鈕控制。
 
三、直線電動機(jī)與控制技術(shù)
(一)直線電機(jī)設(shè)計(jì)
     電磁沖壓機(jī)的關(guān)鍵部分是直線電動機(jī)。一般情況下,直線電動機(jī)往往都作為驅(qū)動間斷運(yùn)行的裝置為多,其持續(xù)率也往往在25%以下。而現(xiàn)在把直線電動機(jī)用來驅(qū)動沖壓機(jī),則其持續(xù)率要高的多,基本上是處于連續(xù)工作狀態(tài)。因此,對直線電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造提出了更高的要求。
    首先,在直線電動機(jī)的基本型式與結(jié)構(gòu)方面,我們以直線感應(yīng)電動機(jī)為主,其結(jié)構(gòu)包括圓筒型、平面雙邊型和單邊型,還專門設(shè)計(jì)了特殊結(jié)構(gòu)型式的直線電動機(jī),如外殼動次級型式等特殊結(jié)構(gòu)型式;其次,在電磁方案的設(shè)計(jì)上,采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行多方案優(yōu)化設(shè)計(jì);比較后,在初、次級的材料和結(jié)構(gòu)上作了一些新的嘗試。通過以上工作,從而使直線電機(jī)的性能完全適合于電磁式?jīng)_壓機(jī)的工作需要。
(二)控制系  |中心電話:15515598858

    電磁沖壓機(jī)的直線電機(jī)與電源的接通是通過無觸點(diǎn)開關(guān)-固態(tài)斷電器(SSR)來實(shí)現(xiàn)的,沖壓機(jī)的控制系統(tǒng)是一個很重要的部分,它由四小部分組成即①電源部分;②計(jì)數(shù)及顯示部分;③觸發(fā)驅(qū)動部分;④自動保護(hù)部分。控制系統(tǒng)能達(dá)到以下功能:
1.沖壓噸位可調(diào);
2.沖程可調(diào);
3.可選擇手動和自動沖壓;
4.可選擇沖壓頻率(20~300次/min)。
5.具有各種電、熱、機(jī)方面的故障檢測及保護(hù)功能。
具有以上功能的控制系統(tǒng),特別要注意解決兩個問題,這就是確定比較佳觸發(fā)時刻和電機(jī)的比較佳導(dǎo)通時間。對以上兩上問題主要是通過計(jì)算機(jī)仿真和檢測后采用單片機(jī)控制線路來解決的。
 
四、測試與結(jié)果 |中心電話:15515598858
    設(shè)計(jì)和研制的5、10、31.5和50kN四個規(guī)格的樣機(jī),其測試數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值基本相符。沖力誤差在1%~5%之間。對直線電機(jī)沖壓機(jī)的沖裁力以及沖壓機(jī)機(jī)身、直線電機(jī)初、次級的溫升作了試驗(yàn)和檢測,測試系統(tǒng)良好。并測試了運(yùn)行的脈沖功率和總的耗電情況,測試運(yùn)行時間一般在4h以上。用戶運(yùn)行連續(xù)8h以上。在對電磁沖壓機(jī)的力、溫度和能耗的測試當(dāng)中,如何準(zhǔn)確地測定其沖裁力是本文研究的任務(wù)之一。由于電磁沖壓機(jī)的沖壓力是一種瞬態(tài)力,其沖壓速度快,瞬態(tài)過程短(ms級),因此,本文采用了數(shù)字信號處理技術(shù)并通過計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng),從而準(zhǔn)確地測出力的數(shù)據(jù),以下就力的測試系統(tǒng)作一介紹。
(一)力的測試系統(tǒng)原理與方法
    電磁沖壓機(jī)的瞬態(tài)測試系統(tǒng)主要由三部分組成,即壓力傳感器、放大單元和記錄檢測單元。 測試前,先對壓力傳感器進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)標(biāo)定,以10kN電磁沖壓機(jī)為例,傳感器的靜、動態(tài)標(biāo)定系數(shù)KF分別為0.07258V/kN和0.07351V/kN,相對誤差為1.3%,因此,可以認(rèn)為,壓力傳感器具有相同的靜動態(tài)輸出特性。測試時,將傳感器固定在直線電機(jī)驅(qū)動沖壓機(jī)的底座上,進(jìn)行沖壓,當(dāng)傳感器受到壓力機(jī)的瞬態(tài)作用后,立即產(chǎn)生一微弱的脈沖信號,該信號經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換、檢測處理后,變成所需的瞬態(tài)力波形,該波形通過顯示器能直接顯示出該瞬態(tài)力的大小。作為輔助數(shù)據(jù),在沖壓機(jī)桿頂端安裝了一只加速度傳感器,利用瞬態(tài)力信號與加速度信號的對應(yīng)關(guān)系,便可以很方便地將噪聲信號與瞬態(tài)力信號區(qū)分開來。
(二)測試結(jié)果
    力的測試如上所述,溫度的測試,我們用熱電偶分別將其放在線圈、鐵心、機(jī)身、軸等處的7個點(diǎn)上,然后用溫度測試儀進(jìn)行檢測。共測取了7個點(diǎn)的溫度,當(dāng)時室溫為30℃,電機(jī)線圈、次級溫度為1h后的穩(wěn)定溫度。電能的測量是采用電表進(jìn)行的。另外,從目前小批量生產(chǎn)來看,電磁沖壓機(jī)的制造成本也比機(jī)械沖壓機(jī)低。
五、結(jié)論
    直線電機(jī)驅(qū)動的沖壓機(jī)的設(shè)計(jì)是可行的,控制系統(tǒng)是穩(wěn)定的。本文認(rèn)為用直線電機(jī)驅(qū)動的電磁沖壓機(jī)和小噸位機(jī)械式?jīng)_壓機(jī)相比,它具有文中提到的許多優(yōu)點(diǎn),在一些合適的場合,它將會比機(jī)械式壓力機(jī)更受人們歡迎。
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