伺服压机如何通过分布补偿策略提升性能
伺服压机利用分布补偿策略提升性能,则是相对于传统气压/液压压机的核心竞争力之一。方式及带来的性能提升。
以“压入-贴合-压装-保压-返回”过程为例:
快进段补偿:补偿机械背隙和定位误差
目标:让压头快速、精确地暂停在工件表面前(比如,距离工件0.5mm的位置),开始压装。
误差源:高速运动下的惯性过冲、传动系统的背隙。
补偿策略:
靠近速度控制:在靠近目标点前,程序快速将高速切换至低速,平滑过渡,防止过冲。
背隙补偿:设备会记录电机的运动方向。从反向接近目标点时,将自动另外多走一个预设的“背隙值”,以降低齿轮、丝杠的间隙干扰。
结果:完成了高重复精度的起始点定位,为下一步压装提供了精确的基础。
压装段补偿:补偿结构变形实时压力波动
是最核心的补偿阶段。设备在线监控压力(力)和位移数据,并且与预设的“理想窗口”进行比较。
误差源:机架伸长、模具变形、工件硬度变化。
补偿策略:
随时弹性变形补偿:
系统由标定给定压机本体的“刚度系数”,例如,每增加1kN的力,机架会伸长0.001mm。
压装过程中,控制器随时读取压力传感器的数值(F)。
按照公式 补偿位移=F×刚度系数,实时分析出当今压力下的机架变形量。
指令伺服电机另外走点这个“补偿位移”,以保证工件具体受到的位移是精确的。
自适应压力/位置控制:要是压力或位移超过公差带,系统可动态调整。比如,检测到压力迅速升高(可能遇到异物),可及时制止并报警,保障模具和工件。
保压段补偿:补偿蠕变和松弛
目标:在压装到位后,维持压力一段时间,使材料应力松弛,保证装配稳定性。
误差源:工件和模具材料持续压力下会发生蠕变(轻微流动),致使压力下降。
补偿策略:
压力闭环控制:在保压阶段,控制模式从“位置控制”切换为“压力(力)控制”。
系统实时监控压力值,若是压力下降到目标值以下,伺服电机会微进给一个极小位移,将压力重新补偿到设定值。
最后:在整体保压时间内,压力始终保持恒定,保证了高品质的压装效果。
返回段补偿:补偿热膨胀
误差源:长时间连续运行,伺服电机和滚珠丝杠会产生热量,导致整个尺寸发生变化。
补偿策略:
热补偿模型:系统内置热膨胀模型,或通过安装在丝杠上的温度传感器实时监控温度。
按照温升数据和材料的热膨胀系数,测算出一个全局的位置偏移量,对各种运动指令进行补偿。
最后:防止了压机“冷态”和“热态”下的精度差异,保证了生产全程的稳定性。
主要是通过将复杂的误差源细分到不同运动阶段,并利用实时传感器数据、数学模型和先进控制算法进行专业补偿,实现了压装工艺在精度、效率和智能化方面的突破性提高。