Bringen Sie Ihre hydraulische Abkantpresse mit Pumpensteuerungstechnik auf Touren

Pumpensteuerungstechnik

Die hydraulische Steuerungstechnik von hydraulischen Abkantpressen hat drei verschiedene Stufen der Steuerung durchlaufen: die Druckproportionalsteuerung, die Durchfluss-Servoproportionalsteuerung und die elektrohydraulische Hybrid-Steuerungstechnik.

Diese Entwicklung stellt einen Fortschritt von einer einfachen Steuerung zu einer präzisen Steuerung dar, die letztendlich dazu führt, dass gleichzeitig Energie gespart und die Nutzungskosten reduziert werden können.

Mit der Einführung der elektro-hydraulischen Hybridtechnik in hydraulischen Biegemaschinen hat sich ein deutlicher Wechsel von der groben zur verfeinerten Technik vollzogen.

Überblick über die Entwicklung der elektrohydraulischen Mischtechnik

Als die elektrohydraulische Hybridtechnologie eingeführt wurde, war sie stark von der überlegenen CNC-Systeme und technisches Wissen. Es ersetzte jedoch einfach den Asynchronmotor durch einen Servomotor und verwendete eine mehrstufige Drehzahlregelung, die den Bedarf an Hydraulikstrom für jeden Ausführungsschritt im Biegezyklus schätzte.

Aufgrund dieser Schätzung muss die vom Servomotor angetriebene Ölpumpe mehr Durchfluss als nötig erzeugen. Der überschüssige Durchfluss wird dann gezwungen, durch das Überdruckventil überzulaufen, was zu Energieverlusten führt. Außerdem ist diese Regelungsmethode instabil und kann nicht an die Erfordernisse der verschiedenen Verarbeitungstechniken angepasst werden. Die Steuerung der Stößelgeschwindigkeit ist unflexibel, und die Herstellungskosten sind hoch.

Glücklicherweise haben die Fortschritte in der elektrohydraulischen Pumpensteuerungstechnik und die in verschiedenen Branchen gesammelten Erfahrungen dazu geführt, dass die hydraulische Abkantpresse wurde mit einer drehmomentbegrenzenden Regelung, wie in Abbildung 1 dargestellt, weiter optimiert.

Rahmendiagramm der Drehmomentbegrenzungsregelung

Bild 1 Rahmenschema der Drehmomentbegrenzungsregelung

Dieses Kontrollschema kann nicht nur die grundlegende Überlaufsituation lösen, sondern auch das Druckproportionalventil weiter reduzieren, wodurch einige Kosten für das Hydrauliksystem eingespart werden können.

Derzeit wird dieses Programm hauptsächlich zur Unterstützung des analogen Befehls für den hydraulischen Fluss des NC-Systems verwendet. Es gibt jedoch immer noch einige CNC-Systeme auf dem Markt, die keine duale analoge Arbeit (hydraulischer Durchfluss und hydraulischer Druck) unterstützen und nur eine Kombination von Umschaltungen verwenden können, um eine mehrstufige Geschwindigkeit der Durchflusssteuerung mit Druck-Analogbefehl zu bilden.

Zusätzlich zu diesem offensichtlichen Mangel hat die Drehmomentbegrenzungsregelung eine weitere wichtige Einschränkung.

Bevor wir uns damit befassen, wollen wir kurz das Funktionsprinzip der Drehmomentbegrenzungsregelung bei einer Hydraulikpresse Bremsmaschine, wie in Abbildung 2 dargestellt.

Korrespondenz zwischen Druck und Drehmoment

Abbildung 2 Zusammenhang zwischen Druck und Drehmoment

Das Ausgangsdrehmoment des Motors wird durch die Abbildung des Systemdrucks gesteuert, was durch ein grundlegendes PID-Regelungssystem erreicht wird. Das Prinzip ist zwar einfach und leicht zu verstehen, doch besteht bei der konkreten Umsetzung eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Drucksollwert, dem Drehmomentgrenzwert und dem tatsächlichen Druckwert.

Um dieses Problem zu beheben, benötigt das CNC-System Plotpunkte. Die Anforderung an die Druckgenauigkeit bestimmt die Anzahl der benötigten Messpunkte, und die entsprechenden Arbeitsstunden für die Anpassung erhöhen sich ebenfalls entsprechend. Wenn die Anzahl der Messpunkte reduziert wird, erhöht sich die Druckabweichung.

In Anbetracht der oben genannten praktischen Anwendungsmängel schlagen wir entsprechende Lösungen vor.

Vollständig geschlossener Druckregelkreis

Ergänzen Sie das Steuersystem um einen Drucksensor, um eine Echtzeit-Rückmeldung des Systemdrucks zu erhalten.

Dies hat den Vorteil, dass ein Überlauf vollständig vermieden wird, so dass das System den Echtzeit-Durchflussbedarf des Prozesses genauer erfüllen kann.

Der Drucksensor gibt nur die benötigte Menge aus und kann den Druck mit einer Genauigkeit von 0,1 MPa aufrechterhalten, wodurch sich die Einstellzeit erheblich verkürzt, wie in Abbildung 3 dargestellt.

Rahmendiagramm der vollständigen Druckregelung im geschlossenen Regelkreis

Abbildung 3 Rahmenschema der Druckregelung im geschlossenen Regelkreis

Druckregelung bei mehrstufigem Durchfluss

Als Reaktion auf die am Markt weit verbreiteten CNC-Systeme für Abkantpressen, die nur Fließschaltbefehle unterstützen, hat unser Team die Steuerungsfirmware des Hybrid-Servoantriebs optimiert. Diese Optimierung ermöglicht der Abkantpresse Bremsmaschine Einführung eines numerischen Steuerungssystems, das eine präzisere Drucksteuerung ohne Überlauf ermöglicht.

Unsere Lösung zielt darauf ab, die Genauigkeit zu verbessern, den Energieverbrauch zu reduzieren und die Kosten für unsere Kunden zu senken.

Rahmendiagramm der mehrstufigen Ablaufsteuerung

Abbildung 4 Rahmenschema der mehrstufigen Ablaufsteuerung

Atatsächlicher Fall

Die spezifische Konfiguration und die technischen Anforderungen des Plans sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1 Konfiguration und technische Anforderungen

NEIN.NameNummerTechnische Anforderungen
1CNC-System1 
2Ölelektrischer Servomotor1Maximaler Systemdruck 30MPa
3Ölelektrisch Servotreiber1Maximale Motordrehzahl 2000rpm
4Dämpfer-Servoantrieb hinten1Abwärtsgeschwindigkeit des Stößels 150 mm/s
5Servomotor der hinteren Dämpfer1Rammbock verlangsamt Geschwindigkeit 10mm/s
6Drucksensor1Ram Schnellaufwärtsgeschwindigkeit 120mm/s
7Innenzahnrad-Ölpumpe1 

Wie aus Abbildung 5 hervorgeht, werden während der eigentlichen BiegeverfahrenDie Druckausgabe und die Bedarfseinstellung stimmen im Druckhaltezustand eng überein. Außerdem passt sich der Ausgangsdurchfluss automatisch an den tatsächlichen Prozess an.

Darunter:

  • Ein Abschnitt - schnell runter;
  • Abschnitt B - Fütterung;
  • Abschnitt C - Druckhaltung;
  • Abschnitt D - Druckentlastung;
  • Abschnitt E-schnell aufwärts.
Vollständig geschlossener Druckregelkreis

Abbildung 5 Vollständig geschlossener Druckregelkreis

  • hellblaue Linie: Druckbefehl;
  • rosa Linie: tatsächlicher Druck;
  • blaue Linie: Ausgangsstrom;
  • braune Linie: Ausgangsdrehmoment.

Wie in Abbildung 6 zu sehen ist, wird das Problem des Überlaufs in verschiedenen Prozessen mit dem gleichen Regeleffekt innerhalb des einfachen mehrstufigen Drehzahlregelungsschemas erfolgreich gelöst. Diese Lösung gewährleistet die Genauigkeit der Druckregelung und bietet erhebliche wirtschaftliche Vorteile.

Mehrstufiger Durchflussdruckregelungsmodus

Abbildung 6 Mehrstufige Durchflussdruckregelung

Darunter:

  • Ein Abschnitt - schnell runter;
  • Abschnitt B - Fütterung;
  • Abschnitt C - Druckhaltung;
  • Abschnitt D - Druckentlastung;
  • Abschnitt E-schnell aufwärts.
  • rote Linie: Druckbefehl;
  • grüne Linie: tatsächlicher Druck;
  • blaue Linie: Flussbefehl;
  • gelbe Linie: tatsächlicher Durchfluss.

Schlussfolgerung

Im Vergleich zu der üblicherweise verwendeten elektrohydraulischen Steuerungstechnik bietet die hydraulische Abkantpressenpumpensteuerung unseres Unternehmens einen überlegenen Steuerungsmechanismus. Sie kann die Anforderungen der Überlauffreiheit, der Senkung der Öltemperatur, der Geräuschreduzierung und der Verbesserung der Genauigkeit gleichzeitig erfüllen, ohne die Kosten wesentlich zu erhöhen.

Außerdem kann diese Technik die Kosten senken und den Nutzen für Abkantpressenhersteller und Endanwender, was sie zu einer idealen Lösung macht, um die elektro-hydraulische Steuerungstechnologie der hydraulischen Abkantpresse zu ersetzen.

Vergessen Sie nicht: Teilen ist wichtig! : )
Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

Nächster Punkt

Beherrschung von CAD/CAM: Die wichtigsten Technologien erklärt

Grundlegende Konzepte des computergestützten Entwurfs und der computergestützten Fertigung Der computergestützte Entwurf und die computergestützte Fertigung (CAD/CAM) sind ein umfassendes und technisch komplexes Fachgebiet der Systemtechnik, das verschiedene Bereiche wie die [...]

Virtuelle Fertigung erklärt: Konzepte und Prinzipien

Konzept der virtuellen Fertigung Die virtuelle Fertigung (VM) ist die grundlegende Umsetzung des tatsächlichen Fertigungsprozesses auf einem Computer. Sie nutzt die Technologien der Computersimulation und der virtuellen Realität, unterstützt durch [...]

Flexible Fertigungssysteme verstehen: Ein Leitfaden

Ein flexibles Fertigungssystem (FFS) beruht in der Regel auf den Prinzipien der Systemtechnik und der Gruppentechnologie. Es verbindet CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen (Bearbeitungszentren), Koordinatenmessmaschinen, Materialtransportsysteme, [...]

Erforschung von 4 hochmodernen Nanofabrikationstechniken

So wie die Fertigungstechnologie heute in verschiedenen Bereichen eine entscheidende Rolle spielt, nimmt die Nanofabrikationstechnologie eine Schlüsselposition in der Nanotechnologie ein. Die Nanofabrikationstechnologie umfasst zahlreiche Methoden, darunter mechanische [...]

Ultrapräzisions-Bearbeitung: Arten und Techniken

Unter Ultrapräzisionsbearbeitung versteht man Präzisionsfertigungsverfahren, die ein extrem hohes Maß an Genauigkeit und Oberflächenqualität erreichen. Die Definition ist relativ und ändert sich mit den technologischen Fortschritten. Derzeit kann diese Technik [...]

Die 7 wichtigsten neuen technischen Werkstoffe: Was Sie wissen müssen

Als fortschrittliche Werkstoffe werden Materialien bezeichnet, die in jüngster Zeit erforscht wurden oder sich in der Entwicklung befinden und über außergewöhnliche Leistungen und besondere Funktionen verfügen. Diese Materialien sind für den Fortschritt in Wissenschaft und Technik von größter Bedeutung, [...]

Methoden der Metallexpansion: Ein umfassender Leitfaden

Die Wulstumformung eignet sich für verschiedene Arten von Rohlingen, z. B. für tiefgezogene Tassen, geschnittene Rohre und gewalzte konische Schweißteile. Klassifizierung nach dem Medium der Wulstumformung Wulstumformverfahren lassen sich in folgende Kategorien einteilen [...]
MaschineMFG
Bringen Sie Ihr Unternehmen auf die nächste Stufe
Abonnieren Sie unseren Newsletter
Die neuesten Nachrichten, Artikel und Ressourcen werden wöchentlich an Ihren Posteingang geschickt.

Kontakt

Sie erhalten unsere Antwort innerhalb von 24 Stunden.