高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)現(xian)代(dai)生(sheng)活(huo)，讓(rang)我(wo)們(men)享(xiang)受(shou)著(zhe)越(yue)來(lai)越(yue)便(bian)捷(jie)的(de)交(jiao)通(tong)，無(wu)論(lun)是(shi)商(shang)務(wu)出(chu)行(xing)還(hai)是(shi)旅(lv)遊(you)，都(dou)少(shao)不(bu)了(le)雲(yun)端(duan)的(de)飛(fei)行(xing)。我(wo)們(men)也(ye)許(xu)都(dou)會(hui)記(ji)得(de)飛(fei)機(ji)上(shang)可(ke)口(kou)的(de)簡(jian)餐(can)，但(dan)可(ke)能(neng)從(cong)來(lai)不(bu)會(hui)關(guan)心(xin)盛(sheng)裝(zhuang)簡(jian)餐(can)的(de)餐(can)盒(he)是(shi)如(ru)何(he)生(sheng)產(chan)出(chu)來(lai)的(de)。類(lei)似(si)的(de)這(zhe)種(zhong)餐(can)盒(he)是(shi)由(you)塑(su)料(liao)板(ban)原(yuan)材(cai)料(liao)，經(jing)過(guo)成(cheng)型(xing)機(ji)加(jia)，就(jiu)變(bian)成(cheng)了(le)陪(pei)伴(ban)我(wo)們(men)飛(fei)行(xing)旅(lv)程(cheng)的(de)美(mei)味(wei)伴(ban)侶(lv)。
成(cheng)型(xing)機(ji)是(shi)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)領(ling)域(yu)中(zhong)大(da)規(gui)模(mo)使(shi)用(yong)的(de)衝(chong)壓(ya)設(she)備(bei)，其(qi)中(zhong)以(yi)液(ye)壓(ya)成(cheng)型(xing)機(ji)和(he)機(ji)械(xie)式(shi)飛(fei)輪(lun)曲(qu)柄(bing)成(cheng)型(xing)機(ji)應(ying)用(yong)最(zui)為(wei)普(pu)遍(bian)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)衝(chong)壓(ya)工(gong)藝(yi)相(xiang)比(bi)，液(ye)壓(ya)成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)在(zai)減(jian)輕(qing)重(zhong)量(liang)、減少零件數量和模具數量、提高剛度與強度、降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)等(deng)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)技(ji)術(shu)和(he)經(jing)濟(ji)優(you)勢(shi)，而(er)伺(si)服(fu)液(ye)壓(ya)成(cheng)型(xing)機(ji)在(zai)設(she)備(bei)油(you)路(lu)係(xi)統(tong)中(zhong)通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)伺(si)服(fu)泵(beng)，在(zai)節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)的(de)同(tong)時(shi)，大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)了(le)設(she)備(bei)的(de)壓(ya)力(li)與(yu)位(wei)置(zhi)精(jing)度(du)，使(shi)產(chan)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)得(de)到(dao)更(geng)高(gao)保(bao)障(zhang)，在(zai)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)中(zhong)得(de)到(dao)了(le)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)應(ying)用(yong)，是(shi)成(cheng)型(xing)機(ji)中(zhong)當(dang)之(zhi)無(wu)愧(kui)的(de)“戰鬥機”。
東莞市得力仕機械科技有限公司（下文簡稱得力仕）shiyijiayeyajixieshengchanshang，gaigongsizhuyaochanpinweisifuyeyachengxingji，duiyucileichengxingji，yalijingduhedingweijingdushihengliangshebeixingnengdezhongyaozhibiao，ergaigongsiweiletigaoqi30噸級伺服液壓成型機的壓力精度和定位精度，在新機型上采用了西門子運動控製部應用技術中心和西門子工業自動化有限公司(SIAS) 提供全套電氣產品解決方案。此台樣機於2013年(nian)上(shang)海(hai)國(guo)際(ji)工(gong)業(ye)博(bo)覽(lan)會(hui)前(qian)夕(xi)投(tou)入(ru)開(kai)發(fa)，並(bing)計(ji)劃(hua)參(can)加(jia)展(zhan)覽(lan)，客(ke)戶(hu)一(yi)方(fang)麵(mian)對(dui)設(she)備(bei)的(de)位(wei)置(zhi)和(he)壓(ya)力(li)精(jing)度(du)有(you)很(hen)高(gao)要(yao)求(qiu)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)希(xi)望(wang)設(she)備(bei)能(neng)在(zai)三(san)周(zhou)內(nei)完(wan)成(cheng)調(tiao)試(shi)。所(suo)以(yi)該(gai)項(xiang)目(mu)麵(mian)臨(lin)著(zhe)開(kai)發(fa)周(zhou)期(qi)短(duan)、開發難度大的種種困難。
下圖為係統拓撲：
液壓機械是通過流體進行工作的設備和工具。在這類設備中，液壓油通過液壓泵以高壓被傳送到設備中的執行機構(滑塊)，而(er)液(ye)壓(ya)泵(beng)由(you)發(fa)動(dong)機(ji)或(huo)者(zhe)電(dian)動(dong)馬(ma)達(da)驅(qu)動(dong)。通(tong)過(guo)操(cao)縱(zong)各(ge)種(zhong)液(ye)壓(ya)控(kong)製(zhi)閥(fa)，控(kong)製(zhi)液(ye)壓(ya)油(you)以(yi)獲(huo)得(de)所(suo)需(xu)的(de)壓(ya)力(li)或(huo)者(zhe)流(liu)量(liang)，各(ge)液(ye)壓(ya)元(yuan)件(jian)則(ze)通(tong)過(guo)液(ye)壓(ya)管(guan)道(dao)相(xiang)連(lian)接(jie)。
伺(si)服(fu)液(ye)壓(ya)成(cheng)型(xing)機(ji)采(cai)用(yong)伺(si)服(fu)泵(beng)作(zuo)為(wei)驅(qu)動(dong)油(you)路(lu)的(de)元(yuan)件(jian)。用(yong)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)來(lai)控(kong)製(zhi)液(ye)壓(ya)泵(beng)，對(dui)液(ye)壓(ya)缸(gang)提(ti)供(gong)動(dong)力(li)源(yuan)，就(jiu)構(gou)成(cheng)伺(si)服(fu)泵(beng)。與(yu)單(dan)純(chun)動(dong)力(li)泵(beng)區(qu)別(bie)在(zai)於(yu)，動(dong)力(li)泵(beng)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)固(gu)定(ding)，而(er)伺(si)服(fu)泵(beng)可(ke)以(yi)按(an)照(zhao)需(xu)要(yao)改(gai)變(bian)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)大(da)小(xiao)，根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)工(gong)況(kuang)所(suo)需(xu)供(gong)給(gei)相(xiang)應(ying)流(liu)量(liang)的(de)液(ye)壓(ya)油(you)，一(yi)方(fang)麵(mian)達(da)到(dao)節(jie)能(neng)的(de)目(mu)一(yi)方(fang)麵(mian)達(da)到(dao)節(jie)能(neng)的(de)目(mu)的(de)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)由(you)於(yu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)可(ke)以(yi)精(jing)確(que)控(kong)製(zhi)液(ye)壓(ya)泵(beng)，使(shi)得(de)油(you)路(lu)驅(qu)動(dong)的(de)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)(滑塊)運行精度大幅提高。
上方左側圖為滑塊重要工藝點的三個位置(A：滑塊初始位置；B：滑塊接觸到待成型物料位置：C：滑塊下壓最低位置)；右側為滑塊不同工藝段的伺服泵流量和液壓係統壓力的對應曲線。具體工藝如下：
1.階段0（空閑狀態-滑塊處於位置A）
A滑塊不動，處於工作循環周期的開始；
B無流量設定；
C無壓力設定（如果是垂直運行的滑塊需要附加壓力補償其重力）；
D對於垂直運行的滑塊，如果工作循環周期比較長，可以通過關閉油路係統的控製閥，使滑塊停止在該位置。
2.階段1（快下狀態-滑塊由位置A運行到位置B）
A滑塊盡可能快地移動到待成型物料的位置；
B設定最大流量值；
C無壓力設定（如果是垂直運行的滑塊，其重力可幫助其加速下滑）；
D此階段可通過驅動器壓頻比控製（V/F控製）、速度控製或位置控製實現。
3.階段2（下壓狀態-滑塊由位置B運行到位置C）
A需要設定最大流量值20%左右的流量；
B需要設定最大壓力值50%左右的壓力；
C需要限製壓力上限值；
D需要進行精確的位置控製。
4.階段3（保壓狀態-滑塊處於位置C）
A無流量設定；
B最大壓力設定；
C滑塊位置逐漸壓緊物料直至達到設定壓力，之後進入保壓狀態；
D如果保壓時間足夠長，可以關閉油路係統的控製閥，封閉油路完成保壓，此時可以關斷電機。
5.階段4（回程狀態-滑塊由位置C運行到位置A）
A同階段1，但運動方向相反。
在傳統的控製係統中，控製邏輯的程序和控製工藝的程序會被放在可編程邏輯控製器(PLC)裏執行，而對於本項目使用的Siemens SINAMICS S120單軸伺服驅動器，它本身具備的驅動控製圖表DCC(Drive Control Chart)功gong能neng便bian可ke實shi現xian邏luo輯ji與yu工gong藝yi的de編bian程cheng，就jiu好hao比bi伺si服fu驅qu動dong器qi也ye裝zhuang上shang了le一yi個ge聰cong明ming的de大da腦nao，幫bang助zhu上shang位wei機ji分fen擔dan了le一yi部bu分fen運yun算suan，這zhe樣yang便bian省sheng去qu了le上shang位wei控kong製zhi器qi和he驅qu動dong器qi通tong訊xun的de時shi間jian，使shi得de單dan位wei時shi間jian裏li運yun算suan次ci數shu更geng多duo，提ti高gao了le控kong製zhi精jing度du和he程cheng序xu運yun行xing效xiao率lv。設she備bei壓ya力li精jing度du從cong目mu標biao值zhi1.5bar提高到0.1-0.3bar，位置精度從目標值0.015mm提高到0.005-0.0075mm，精度的提高讓我們手中的餐盤變得更加精美，讓你的空中旅行更有味道；同時加工效率也得到提升，最小滑塊工作循環周期為2-3s。
由於客戶期待樣機可以在2013年上海國際工業博覽會參展，而調試於開幕的前三周才開始，通常的樣機開發周期要將近一個月的時間，西門子的工程師麵臨著時間緊、任務重的困難。得益於此項目采用的是全套西門子產品的電氣解決方案，基於全集成自動化（Totally Integrated Automation）的高效組態與調試，大大縮短了項目周期；另(ling)外(wai)由(you)德(de)國(guo)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)部(bu)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)中(zhong)心(xin)針(zhen)對(dui)伺(si)服(fu)泵(beng)及(ji)液(ye)壓(ya)成(cheng)型(xing)機(ji)具(ju)體(ti)工(gong)藝(yi)開(kai)發(fa)的(de)算(suan)法(fa)程(cheng)序(xu)包(bao)，極(ji)大(da)程(cheng)度(du)地(di)縮(suo)短(duan)了(le)項(xiang)目(mu)開(kai)發(fa)的(de)周(zhou)期(qi)，工(gong)程(cheng)師(shi)隻(zhi)需(xu)修(xiu)改(gai)相(xiang)應(ying)接(jie)口(kou)的(de)參(can)數(shu)即(ji)可(ke)完(wan)成(cheng)用(yong)戶(hu)自(zi)定(ding)義(yi)的(de)工(gong)藝(yi)控(kong)製(zhi)。使(shi)得(de)原(yuan)計(ji)劃(hua)近(jin)一(yi)個(ge)月(yue)的(de)項(xiang)目(mu)在(zai)一(yi)周(zhou)左(zuo)右(you)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)。此(ci)算(suan)法(fa)程(cheng)序(xu)包(bao)由(you)西(xi)門(men)子(zi)免(mian)費(fei)提(ti)供(gong)並(bing)開(kai)放(fang)源(yuan)代(dai)碼(ma)。更(geng)值(zhi)得(de)一(yi)提(ti)的(de)是(shi)，西(xi)門(men)子(zi)針(zhen)對(dui)於(yu)不(bu)同(tong)行(xing)業(ye)和(he)不(bu)同(tong)應(ying)用(yong)，提(ti)供(gong)了(le)豐(feng)富(fu)的(de)工(gong)藝(yi)包(bao)：印刷行業（Printing）、注塑行業（Injection Moulding Electric）以及收放卷應用（Winder）、飛剪應用（Flying Cutter）等等，使客戶節省了成本，並為設備的改進提供了上升的空間。
小(xiao)小(xiao)的(de)餐(can)盒(he)也(ye)是(shi)來(lai)之(zhi)不(bu)易(yi)，新(xin)設(she)備(bei)的(de)樣(yang)機(ji)開(kai)發(fa)更(geng)為(wei)艱(jian)難(nan)，但(dan)在(zai)西(xi)門(men)子(zi)行(xing)業(ye)工(gong)藝(yi)應(ying)用(yong)的(de)豐(feng)富(fu)支(zhi)持(chi)下(xia)，再(zai)加(jia)上(shang)產(chan)品(pin)強(qiang)大(da)的(de)功(gong)能(neng)和(he)性(xing)能(neng)保(bao)障(zhang)，讓(rang)這(zhe)一(yi)切(qie)變(bian)得(de)簡(jian)單(dan)高(gao)效(xiao)，改(gai)變(bian)著(zhe)工(gong)業(ye)，也(ye)改(gai)變(bian)著(zhe)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)！下(xia)一(yi)次(ci)你(ni)在(zai)享(xiang)受(shou)雲(yun)中(zhong)飛(fei)翔(xiang)的(de)自(zi)由(you)時(shi)，當(dang)陽(yang)光(guang)暖(nuan)暖(nuan)的(de)灑(sa)在(zai)身(shen)上(shang)，為(wei)你(ni)披(pi)上(shang)一(yi)件(jian)柔(rou)亮(liang)的(de)外(wai)衣(yi)，你(ni)在(zai)萬(wan)米(mi)高(gao)中(zhong)品(pin)嚐(chang)著(zhe)美(mei)味(wei)的(de)午(wu)餐(can)，手(shou)指(zhi)劃(hua)過(guo)精(jing)致(zhi)餐(can)盤(pan)的(de)瞬(shun)間(jian)，你(ni)能(neng)否(fou)感(gan)受(shou)到(dao)西(xi)門(men)子(zi)正(zheng)在(zai)裝(zhuang)飾(shi)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)。
圖：得力仕液壓成型機係統拓撲圖
圖：得力仕液壓成型機
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