當(dāng)前位置:首頁 > 行業(yè)應(yīng)用 > 伺服壓裝為大型部件提供更高的壓接精度
用戶希望 IEF-Werner GmbH,提供單一的沖壓機(jī),能夠?qū)饘俨考秃竦拇髩K組件進(jìn)行非常精細(xì)的卷曲(即,通過塑性變形)接合以形成單個(gè)組件。位于德國 Furtwangen 的自動(dòng)化專家IEF-Werner aiPRESS 系列伺服壓力機(jī)能夠滿足這一要求,該系列提供 12千牛的壓力,并且具有非常高的精度。用戶僅需一個(gè)系統(tǒng)即可完成。不僅節(jié)省投資成本,并可在更短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。
制造商必須以更高的靈活性回應(yīng)客戶訂單以保持競(jìng)爭(zhēng)力。新產(chǎn)品需要更短的時(shí)間周期投入市場(chǎng),這增加了對(duì)機(jī)械設(shè)備的需求。然而,新系統(tǒng)是昂貴的,一旦建立起來,就必須充分利用它們。醫(yī)療工程用戶需要將相互不同的部件變形以制造出子部件,并且需要不同的壓力完成。該組件由非常小的金屬部件和一塊較厚的塊狀部件組成。 IEF-Werner GmbH 伺服壓力機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理 Frank Neugart 解釋說:“客戶需要一臺(tái)能夠高精度地執(zhí)行兩個(gè)工藝步驟的壓機(jī)。此外,這種靈活的解決方案必須足夠強(qiáng)大,以滿足未來訂單的要求,這可能涉及更大的壓力。并且兩個(gè)工藝步驟均涉及到卷邊。
“伺服技術(shù)使得壓裝過程能夠被精確控制,所需的偏移量精度達(dá)幾微米。”IEF-Werner GmbH 伺服壓機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理 Frank Neugart。
IEF-Werner 工程師仔細(xì)了解了這項(xiàng)任務(wù),交付的是 aiPRESS 系列伺服壓機(jī),其壓力為12千牛。
Frank Neugart解釋說:“這個(gè)系列連接過程具有極高的精度,并可以自動(dòng)和可重現(xiàn)的方式進(jìn)行。
“系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活,可以集成在裝配線或是手動(dòng)工作場(chǎng)所中,伺服技術(shù)在本應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢(shì),能夠根據(jù)要求的精度設(shè)置速度等參數(shù)。Frank Neugart說:“由于驅(qū)動(dòng)力作用在主軸上,因此周期非常短。
由工具鋼制成的巨大且抗扭轉(zhuǎn)的C形框架形成了壓機(jī)的底座。通過測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)械解耦力,該系統(tǒng)消除了在壓制過程中傳遞部件產(chǎn)生變形,彎曲過程,并通過伺服控制來補(bǔ)償它們。
傳動(dòng)系由精密主軸,伺服電機(jī)和導(dǎo)向套管組成,可使側(cè)向力完全吸收。精密導(dǎo)軌可以在整個(gè)行程中保持傳動(dòng)系精確的軌跡。Frank Neugart 說:“系統(tǒng)可對(duì)傳動(dòng)系所需的力進(jìn)行配置。因此,伺服驅(qū)動(dòng)器始終在最佳工作條件下工作。用戶可以根據(jù)具體應(yīng)用調(diào)整進(jìn)給力,橫移速度,定位時(shí)間,精度等過程因素。
Frank Neugart 解釋說:“為了能夠精確地實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工藝步驟,我們將 aiPRESS 安裝在壓電力傳感器上,該傳感器具有兩個(gè)可擴(kuò)展的量程。
“通過傳感器中的參數(shù)切換來確保進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量?!盜EF-Werner 與 HBM 密切合作,實(shí)現(xiàn)了這一子范圍校準(zhǔn)。
壓電傳感器是基于應(yīng)變的傳感器的潛在替代品,當(dāng)需要非常大的測(cè)量范圍時(shí)。壓電力傳感器可以進(jìn)行從從幾牛到幾千牛力的測(cè)量。只要進(jìn)行所需的校準(zhǔn),可以在不同量程使用單個(gè)傳感器。
IEF-Werner 采用了 CFTplus/25kN 壓電力傳感器。傳感器已被加載了預(yù)應(yīng)力和校準(zhǔn),可立即使用。磷酸鎵晶體是 CFTplus 傳感器的核心。其靈敏度比常用石英傳感器高兩倍。并且漂移和噪音更低,這顯著增加了可用的測(cè)量范圍。傳感器連接到 CMD 600 電荷放大器 中,其具有極高的帶寬,以及非常低的漂移 - 這是苛刻測(cè)量任務(wù)的先決條件。
IEF-Werner 與用戶合作開發(fā)了一種特殊的壓制工藝,使其也可用于其他應(yīng)用。在鉚接過程中,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的沖壓沖頭最初快速向下移動(dòng)以使部件接觸,然后速度減慢。采用特殊的設(shè)計(jì),aiPRESS 以最大3000牛的力將金屬零件卷起,精度小于±15牛頓。 Frank Neugart說:“通常,這些組件僅適用 500到600牛頓的力,而這能夠保證更高的品質(zhì)?!痹诘诙€(gè)步驟中,伺服壓力機(jī)以6000牛的壓力壓緊更多的零件,精度低于±30牛頓。
為了使設(shè)置和控制概念盡可能符合人體工程學(xué)并用戶界面友好,IEF開發(fā)人員將 aiPRESS 圖形界面與自己的操作系統(tǒng)配合使用。 aiQ-CONTROL是操作系統(tǒng)的核心。該力路徑監(jiān)視器以圖形方式表示壓接過程并監(jiān)視其進(jìn)度。其提供,如包絡(luò)曲線,窗口和強(qiáng)制路徑障礙等功能。用戶可以隨時(shí)關(guān)注相關(guān)測(cè)量量。
此外,還提供 aiLIGHT 智能過程可視化;其采用節(jié)能的4色LED技術(shù)。當(dāng)結(jié)果OK時(shí),LED亮起綠色。 NOK 則紅燈發(fā)出信號(hào)。壓機(jī)頂部的紅燈也可表示按壓效果的質(zhì)量,從各個(gè)方向都清晰可見。因此,不需要從用戶界面檢索信息來評(píng)估壓接結(jié)果。
Images: IEF-Werner GmbH