在電機裝配線(xiàn)中,鑫臺銘伺服壓裝機自動(dòng)化只是提升產(chǎn)品效率的一種方式。但是實(shí)際上電機裝配品質(zhì)的提升,更多需要關(guān)注的是裝配過(guò)程中工藝的實(shí)現。在整個(gè)電機裝配過(guò)程中,除了電機特有的裝配工藝如充磁,動(dòng)平衡,繞線(xiàn)等,還有幾個(gè)傳統的工藝如壓裝,注油,焊接等。其中壓裝工藝在電機裝配中應用最多,也最為廣泛。如壓軸承到轉子,壓卡簧,壓硅鋼片到轉子,壓換向器,壓軸承到殼體等等。只是一個(gè)簡(jiǎn)單的壓裝其中涉及的知識點(diǎn)之深,也是讓人感嘆。
這里我提出幾種壓裝工藝常用的解決方案,以供大家探討學(xué)習。都是經(jīng)驗知識,沒(méi)有科學(xué)系統的驗證,不對的地方請指正。伺服壓裝機壓裝不到位、壓裝力過(guò)大、壓裝力過(guò)小等幾種失效模式主要是由于直徑尺寸公差波動(dòng)造成的。為避免這些失效模式,壓裝工藝都會(huì )提出力和位移監控。一般也就要求到MIN力,MAX力檢測,壓入深度檢測。但是還有一種情況:如壓軸承到轉子,如果轉子軸,軸跳動(dòng)不合格的話(huà),在壓裝過(guò)程中,壓裝力會(huì )出現忽大忽小。那么簡(jiǎn)單地力和位移檢測是實(shí)現不了的。
根據工藝要求選擇不同的壓裝方式和檢測方式。這里工藝要求說(shuō)得比較籠統。實(shí)際上這得根據產(chǎn)品各項屬性來(lái)辨別,比如軸加工方式?jīng)Q定了軸主要誤差在哪里,是徑向誤差還是軸向誤差,還是跳動(dòng)誤差,還有材質(zhì)屬性,剛性,延展性,熱效應。
不深入探討,總結一句話(huà):哪里不行,測哪里。
常用檢測方式:伺服壓裝機力監控,位移監控,力和位移監控。
壓裝力驅動(dòng)單元:
實(shí)現這幾種檢測方式硬件需要以下組成軟硬件:
氣缸壓裝:
受氣源影響巨大,采集到的力十分不穩定,當然可以加比例調壓閥穩定氣壓,但是氣體自身的壓縮性不可控制,因此氣缸壓裝所采集到的數據不是很可靠,不過(guò)價(jià)格便宜。要求不高可以選擇。
液壓壓裝:
壓裝過(guò)程穩定,輸出力大,缺點(diǎn)液壓站維護成本高,漏油問(wèn)題一直在。數據采集比較穩定。
氣液增壓缸壓裝:
輸出力大,維護簡(jiǎn)單。性?xún)r(jià)比高。缺點(diǎn)壓裝力行程短,適合短距離壓裝
電動(dòng)推缸壓裝:
壓裝行程長(cháng),柔性高,可隨意設置壓裝速度等,缺點(diǎn):一般輸出力小于10T,價(jià)格有點(diǎn)高。
伺服電動(dòng)壓裝缸
完美,缺點(diǎn)價(jià)格高。電子壓機是閉環(huán)控制能夠實(shí)現多種監控模式。
數據處理部分:
PLC:
采集頻率不高,容易丟失關(guān)鍵數據,只能做簡(jiǎn)易檢測
PC和采集卡:
采集頻率高,可以根據需要設計檢測要求。缺點(diǎn)對編程人員能力要求高。(比如我要求在整個(gè)壓裝過(guò)程中波鋒值不得超過(guò)1/3的波峰設置值。當1/5的波峰谷數值超過(guò)3個(gè)也算不合格。這個(gè)程序就不好編。)
專(zhuān)用力和位移監控儀:
集成了控制卡,內置了部分判斷程序,直接用就可以了,價(jià)格稍高。
力和位移監控曲線(xiàn)介紹:
在許多壓裝情況,多數采用監控壓裝力與壓裝行程之間的關(guān)系曲線(xiàn)。
1.測量方程:y=f(x)。
Y軸縱坐標代表壓裝力,X橫軸坐標代表壓裝行程。這個(gè)圖表示當壓裝時(shí)產(chǎn)生的力變化與壓裝行程相對應的關(guān)系曲線(xiàn)圖,一個(gè)可選的X采樣率,決定了X-Y數據的讀取。
優(yōu)點(diǎn):只辨認X值的變化。與時(shí)間控制讀取不同,檢測數據存儲器不需要裝載沒(méi)有必要的數據。如:在一個(gè)自動(dòng)反饋設備的中間停止時(shí)期。然而對于特別陡峭的曲線(xiàn)上升段(此時(shí)X方向幾乎不發(fā)生變化),該方程并不適用。在這種情況下,我們推薦以下2個(gè)方程。
2.測試方程:y=f(x,t)
Y和X數據同步被儲存,且存取數量是通過(guò)測試時(shí)間變化(采樣時(shí)間)來(lái)決定的。
優(yōu)點(diǎn):對于位移變化量很小的曲線(xiàn),用位移變化采樣無(wú)法采到足夠的數據,可以用這種方程來(lái)解決,因為它是以測試時(shí)間變化(采樣時(shí)間)來(lái)決定數據采集的。
3.測試方程y=f(t)
測試值Y作為時(shí)間t的變量進(jìn)行讀取。
優(yōu)點(diǎn):不需要X傳感器(例如:壓入的位移傳感器)
條件:需要保持相同的速度VS時(shí)間,否則曲線(xiàn)會(huì )受到速度VS時(shí)間不同而發(fā)生形變。
工件不會(huì )安放到100%準確的壓入位置。工件進(jìn)入時(shí)會(huì )略高于或略低于壓入位置。這會(huì )產(chǎn)生力-位移曲線(xiàn)在位移方向上的偏移。這樣,即使您生產(chǎn)了一個(gè)OK的產(chǎn)品,曲線(xiàn)也有可能給出NOK的判斷。為了避免這種情況的發(fā)生,用戶(hù)可以更具需要選取分析窗口的位移參考點(diǎn)。
總結:
零零散散說(shuō)了這么多,很多人在硬件選擇上都會(huì )很糾結,特別是在伺服壓裝驅動(dòng)機構問(wèn)題上,一分價(jià)錢(qián)一份貨,完美與價(jià)格成正比。
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