數字油缸是在20世紀中后期進入人們視野的。它結合了液壓和滾珠絲杠優勢,巧妙融合了兩種技術的優點,在輸出力很大的同時保證精確的位置精度,因此得到了迅速的發展和應用。
一、數字油缸特點
在結構上,數字油缸的液壓系統簡化程度很高,一般是直接將伺服電機、伺服閥、檢測反饋絲桿集成在液壓油缸上,接上液壓油管就能直接使用。同時,數字油缸具有總線控制和連續控制功能。在實現計算機總線控制系統的同時,也可使液壓設備與其他加工元件組成數字化控制的組合加工單元,控制方式十分靈活。
二、數字油缸應用領域介紹
由于數字油缸的獨特結構和精密的控制系統,因此非常適用于對定位精度要求高,或者要求人機可控的產品和設備。下面就是數字油缸在幾個領域中的典型應用。
1、數字油缸在大部件組裝上的應用
飛機的組裝可以說是大部件組裝的代表了。飛機在進行組裝時,每個組件的安裝位置都是固定且提前測量好的,組裝時用升降設備將組件送到指定位置上安裝,因此組裝設備中需要用到一個位移控制十分精確的數控定位系統。在該系統中,數字油缸可作為中心部件與液壓站、控制器、閥體等組合成一個執行系統,通過數控程序預設油缸行程(部件的位置參數),再用油缸推力將組件推送至指定位置。不但提高了定位器的定位精確性,整個系統還可作間歇式運動,有效避免因油缸連續運作帶來的油溫升高等不良因素。
2、數字油缸在沖壓工藝上的應用
傳統沖壓工藝為:落料→一次拉深→二次拉深→三次精密拉深→切邊→沖孔,不但工序復雜,且拉深深度的尺寸精確測量難度大,需要進行使用多臺沖床,并進行多次調試。若將數字油缸用于沖壓工藝中,將另有一番氣象。具體的工藝為:除落料工序外,其他工序均用數字油缸來完成。將多個數字油缸固定在同一個機床上,每個數字油缸對應沖壓的一個工序。再把上模固定在數字油缸上,利用數字油缸的行程可控優勢來實現對工件的精確拉深。使用數字油缸不但提高了沖壓精度還能節約模具成本。
3、數字油缸在折彎工藝中的應用
傳統數控折彎機的液壓同步控制系統具有閥塊數量多、成本高、控制模塊復雜、管路連接較多、控制難度高易造成混亂等缺陷。數字液壓缸的使用可以簡化折彎機的液壓控制系統結構,更易于實現智能控制。并且,數字液壓缸的液壓控制系統較普通數控折彎機的液壓控制系統更為穩定,能夠滿足數控折彎機液壓系統的總體性能要求。
4、數字油缸在工程機械中的應用
以掘進機為例。懸臂掘進機是一種集切割、裝載、運輸、行走于一身的工程機械類設備,一般工作環境惡劣,且作業時會有大量粉塵產生,使用傳統的液壓油缸系統無法準確檢測行程,工作可靠性和使用壽命也會受到限制。
數字油缸應用到掘進機液壓系統中時,可對懸臂式掘進機整個工作機構進行程序控制。只需要在程序內設置好需要的參數列表,就可精確控制液壓缸行程,從而達到提高巷道斷面成形質量的目的。此外,數字油缸的直連式結構可將傳統的伺服控制中復雜的閥口控制技術徹底地改變為直接給定的數字控制,系統復雜度也大大降低,安全維護工作也變得簡單易行。
數字油缸作為一種新型的數控性液壓油缸,已經在越來越多的領域中得到應用,并發揮了巨大的作用。