Elektro-hydraulische Proportionalsteuerung

Das Steuerelement in einem elektrohydraulischen Proportionalsteuerungssystem ist ein elektrohydraulisches Proportionalventil. Es nimmt die Anweisungen des elektrischen Signals entgegen und steuert kontinuierlich den Druck, den Durchfluss und andere Parameter des Systems, so dass sich diese proportional zum elektrischen Eingangssignal ändern. Die elektrohydraulische Proportionalsteuerung kann in eine elektrohydraulische Proportionalsteuerung mit geschlossenem Regelkreis und eine elektrohydraulische Proportionalsteuerung mit offenem Regelkreis unterteilt werden, je nach den Ausgangsparametern mit oder ohne Rückkopplung. Open-Loop-System besteht in der Regel aus Steuergeräten (Proportional-Verstärker und Proportional-Ventile), Aktoren (Hydraulikzylinder oder Hydraulikmotoren), Energie-Geräte (quantitative hydraulische Pumpen, variable hydraulische Pumpen oder proportional variable hydraulische Pumpen), usw.; Closed-Loop-System zusätzlich zu dem Gerät stellt ein Open-Loop-System, gibt es eine Rückkopplung Erkennung Gerät. Closed-Loop-System als die Open-Loop-System hat eine schnellere Reaktion und höhere Regelgenauigkeit und Anti-Interferenz Fähigkeit.
Der herausragende Vorteil der elektro-hydraulischen Proportionalsteuerung ist, dass sie das System erheblich vereinfachen kann, um eine komplexe Programmsteuerung zu erreichen, und die elektro-hydraulische Kombination nutzen kann, um das Niveau der Produkt-Mechatronik zu verbessern, um die Signalübertragung über große Entfernungen und Computersteuerung zu erleichtern.
Elektrohydraulische Proportionalsteuerung kann den Druck, die Kraft, das Drehmoment, die Position, den Winkel steuern, aber auch die Geschwindigkeit, die Geschwindigkeit steuern kann.

I. Kunststoff-Spritzgießmaschine elektrohydraulisches Proportional-Steuerungssystem

Die Kunststoff-Spritzgießmaschine, auch Spritzgießmaschine genannt, wird für die Formgebung thermoplastischer Kunststoffe verwendet. Sie erhitzt und schmilzt Kunststoffgranulat, spritzt es schnell und unter hohem Druck in den Formhohlraum, und nach einer bestimmten Zeit des Nachdrucks und der Abkühlung wird es zu einem Kunststoffprodukt. Im Kunststoffmaschinenbau ist die Spritzgießmaschine die am häufigsten verwendete Maschine.
Der Arbeitszyklus der Spritzgießmaschine ist wie folgt.
1) Schließen der Form Die bewegliche Schablone bewegt sich schnell vorwärts, nähert sich der festen Schablone, das Hydrauliksystem schaltet auf niedrigen Druck, langsame Geschwindigkeitskontrolle. Wenn sichergestellt ist, dass sich keine Fremdkörper in der Form befinden, schaltet das System auf hohen Druck um, so dass die Form geschlossen wird.
2) Einspritzsitz Düse vorschieben und Form schließen.
3) Einspritzen Die Einspritzschnecke spritzt die Schmelze vom vorderen Ende der Maschine kurzzeitig mit einem bestimmten Druck und einer bestimmten Geschwindigkeit in den Formhohlraum.
4) Nachdruck Der Einspritzzylinder hält den Druck auf die Schmelze im Formhohlraum zum Nachfüllen.

5) Produktkühlung und Pre-Moulding: Druckhaltung abgeschlossen ist, die Flüssigkeit Motor Auge Schraube und rückwärts, der Trichter hinzugefügt wird, um das Material vorwärts geschoben typischen Hydrauliksystem für Pre-Moulding. Die Schnecke kehrt in eine vorbestimmte Position zurück, hört auf zu drehen und ist bereit für die nächste Einspritzung. Die Produkte im Formhohlraum werden gekühlt und geformt.
6.) Anti-Fluss-Weihnachten: Bei der Annahme gerade durch offene Art Düse, die Pre-Form und das Hinzufügen von Material abgeschlossen ist, machen die Schraube rückwärts für einen kleinen Abstand, reduzieren Sie den Druck am vorderen Ende des Materials kurz, und verhindern, dass das Material am Ende der Düse aus fließen.
7.) Einspritzung der Rückenlehne: Öffnen Sie die Form und werfen Sie das Produkt aus.
8) Ausstoßerzylinder zurück.
Die Anforderungen an das Hydrauliksystem der Spritzgießmaschine sind.
1) ausreichende Schließkraft: geschmolzenen Kunststoff zu 12 ~ 20MPa hohen Druck in die Form Hohlraum, so dass die Schließung Hydraulikzylinder muss eine ausreichende Schließkraft, da sonst die Form in der Injektion aus der Naht und die Kunststoff-Produkte produzieren Überlauf Rand.
2) Stellen Sie die Geschwindigkeit des Öffnens und Schließens der Form entsprechend den Anforderungen ein. Verwenden Sie eine schnelle Geschwindigkeit, um die Produktivität zu erhöhen, wenn die Form leer ist. Verwenden Sie eine langsame Geschwindigkeit beim Schließen der Form, um Stöße und Vibrationen der Maschine zu vermeiden.
3) genug Einspritzsitz beweglichen Hydraulikzylinder Schub: um sicherzustellen, dass die Einspritzdüse und Form Tor engen Kontakt.
4) Einstellbarer Einspritzdruck und Einspritzgeschwindigkeit zur Anpassung an unterschiedliche Kunststoffe, Produktgeometrien und Gießsystemanforderungen.
5) Um eine präzise Form zu erhalten, ist es wichtig, den Druck zu halten und den Druck anzupassen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Kunststoff in der Nähe des Formhohlraums bleibt. Außerdem kann der geschmolzene Kunststoff während des Abkühlungs- und Schrumpfungsprozesses der Produkte kontinuierlich den Formhohlraum füllen, um die Produktion von Abfallprodukten zu verhindern.
6) Gleichmäßige Produktauswurfgeschwindigkeit.

Abbildung 10-8 zeigt das Prinzip des Hydrauliksystems der XS-ZY-250A-Spritzgießmaschine. Das System verwendet ein Proportionalventil für den Druck

(Druck beim Öffnen und Schließen des Werkzeugs, Vorwärtsbewegung des Einspritzsitzes, Einspritzen, Auswerfen, Rückwärtsbewegung der Schnecke) und Geschwindigkeit (Geschwindigkeit beim Öffnen und Schließen, Einspritzen) gesteuert werden, ist der Ölkreislauf einfach, es werden weniger Ventile verwendet, der Wirkungsgrad ist hoch, und die Druck- und Geschwindigkeitsänderung ist stoßarm und geräuscharm.
Tabelle 10-5 zeigt die Magnetspule in den verschiedenen Stadien des Ein- und Ausschaltzustandes, da die Arbeit des Ölkreislaufs nicht selbstverständlich ist.

Die Merkmale dieses Hydrauliksystems sind wie folgt.
1) Mehr Druck- und Geschwindigkeitsänderungen, mit Proportionalventilen zur Steuerung, das System ist einfach
2) Der automatische Arbeitszyklus wird hauptsächlich durch Fahrschalter erreicht.
3) Während der Druckhaltephase des Systems muss das überschüssige Öl durch das Überdruckventil zurück in den Tank fließen, wodurch ein gewisser Energieverlust entsteht.
Wenn Abbildung 10-8 in der Verwendung von Überdruckventil Drossel Drehzahlregelung Schaltung mit einem volumetrischen Drehzahlregelung Schaltung statt, das heißt, wenn die elektro-hydraulische Proportionaldruckregler Pumpe anstelle von proportionalen Überdruckventil zu implementieren Druckregelung des Systems, elektro-hydraulische Proportionalflussregler Pumpe anstelle des Flusses Ventil zu erreichen Drehzahlregelung des Systems, können unnötige Überströmverluste und Drosselverluste vermieden werden, die Leistung des Systems wird vollständig an die Leistung und den Druck der Last angepasst, so dass die Leistung des Systems perfekt an die Leistung und den Druck der Last angepasst wird, wodurch es zu einem energiesparenden und hocheffizienten System wird, wie in Abbildung 10-9 dargestellt.
In der Abbildung bilden die Frontdrossel 2, das vorgesteuerte Druckventil 1 und das Konstantdruckventil 6 den Druckregelkreis der Pumpe 5. Die Proportionaldrossel 4 und das Konstantstromventil 3 bilden den Stromregelkreis der Pumpe 5.
Die Position der beiden in der Abbildung dargestellten Ventile 3 und 6 ist die Position, in der das System den Druck noch nicht eingestellt hat. Wenn sich die Last ändert, so dass der Differenzdruck des Ventils 4 groß oder klein ist, dann schieben Sie das Ventil 3 nach links oder rechts, so dass der Hubraum der Pumpe verringert oder erhöht wird, und schließlich die Fördermenge konstant zu halten. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ausgangsdruck der Pumpe nur ein Differenzdruck des Ventils 4 höher als der Lastdruck.

Während der Nachdruckphase, wenn der Systemdruck den von Ventil 1 eingestellten Höchstwert erreicht, schaltet das Ventil 6 um, um den Hubraum der Pumpe schnell auf nahezu Null zu reduzieren. Diese Einstellung zwingt die Pumpe in einen Betriebszustand mit hohem Druck und geringem Hubraum.

Insgesamt stimmt das System den Ausgangsdruck der Pumpe in der Durchflussregelungsphase effektiv auf die Last ab. In der Druckregelungsphase minimiert es die Ausgangsdurchflussmenge auf nahezu Null, was zu einem minimalen Stromverbrauch führt.

Dies macht das System sehr effizient.

Ⅱ. CNC-Biegemaschine elektro-hydraulische Proportionalsteuerung hydraulisches Synchronsystem

Biegemaschinen sind Druckverarbeitungsgeräte mit einem breiten Anwendungsspektrum in Branchen wie dem Bauwesen und der Dekoration. Heutzutage werden die Projekte immer größer und die Werkstücke immer länger, so dass die Biegemaschinen immer breiter werden müssen. Infolgedessen müssen die Bediener große Biegemaschinen mit zwei Hydraulikzylindern gleichzeitig mit Druck beaufschlagen, und die Kontrolle der Synchronisierungsgenauigkeit ist eine der Schlüsseltechnologien. Daher ist die traditionelle Biegemaschine bei weitem nicht in der Lage, die Anforderungen zu erfüllen. In den letzten Jahren hat sich die Entwicklung der CNC-Biegemaschine mit ihrer bequemen Bedienung und präzisen Steuerungsgenauigkeit bei den Anwendern doppelt so gut bewährt.
Abbildung 10-10 zeigt die Struktur der CNC-Biegemaschine Skizze und Hydrauliksystem. In der Abbildung sind die beiden Hydraulikzylinder 10 als Teilsystem der Steuerung identisch. Jeder Hydraulikzylinder bildet zusammen mit dem Wegsensor 11, dem Proportional-Wegeventil 4 und der CNC-Steuerung (numerisches Steuersystem) 12 ein vollständiges Positionsregelungssystem mit geschlossenem Regelkreis. Die CNC steuert auch die synchronisierte Bewegung der beiden Kolben, wie in den Abbildungen 10-11 dargestellt.

Der Arbeitszyklus des Biegemaschinenschiebers 13 ist wie folgt: schnelles Abwärtsfahren -> langsames Abwärtsdrücken -> Positionierung, Nachdruck -> Entlastungsdruck -> schneller Rücklauf. Der Schieber arbeitet wie folgt.
(1) schnell stromabwärts: Proportional-Wegeventil 4 Elektromagnet E2 positive Spannung, Hydraulikzylinder 10 oberen Kammer Öl. Zur gleichen Zeit, die Magnetspule 4YA elektrifizierten Saug-, elektromagnetische Wegeventil 9 richtige Position in das System, Patronenventil 8 offen. Hydraulikzylinder unteren Kammer durch die proportionale Wegeventil 4 und der Öltank, der Schieber auf Eigengewicht schnelle Abwärtsbewegung verlassen. Die CNC (numerische Steuerung) 12 regelt die Öffnungen der beiden Proportional-Wegeventile. Dadurch wird der Ölrücklauf aus den unteren Kammern der beiden Hydraulikzylinder gesteuert. Als Ergebnis bewegen sich die beiden Kolben schnell und synchron nach unten. Die Genauigkeit der dynamischen synchronen Lageregelung beträgt ± 0,2 mm. Wenn die Ölzufuhr zur oberen Kammer des Hydraulikzylinders nicht ausreicht, füllt das hydraulische Wegeventil 5 Öl aus dem Tank nach.
(2) Zur Verlangsamung des Drucks bleibt die Magnetspule 4YA erregt, um einen Sog zu erzeugen, und das Patronenventil 8 bleibt weiterhin geöffnet. Der Hydraulikzylinder senkt das Kammeröl durch das Proportionalventil zurück in den Tank. Gleichzeitig wird das Magnetventil 3YA erregt, um einen Sog zu erzeugen. Das Magnet-Wegeventil 3 schaltet in die richtige Position und verbindet sich mit dem System. Dadurch wird sichergestellt, dass das Hydraulik-Wegeventil 5 die obere Kammer des Hydraulikzylinders nicht mehr mit dem Tank verbindet. Hochdrucköl fließt durch das Proportional-Wegeventil 4 in die obere Kammer des Hydraulikzylinders. Das CNC-System regelt die Öffnung der beiden Proportional-Wegeventile. Dadurch wird der Öleinlass zu den oberen Kammern der beiden Hydraulikzylinder gesteuert. Dadurch setzt das System beide Kolben unter Druck, um sie langsam und synchron nach unten zu bewegen. Die Genauigkeit der dynamischen synchronen Positionsregelung beträgt ±0,2 mm.
(3) Positionierung, Druck: Der Betriebszustand des Systems ist derselbe wie bei der langsamen Druckreduzierung. Das Proportional-Wegeventil befindet sich in der Nähe der Nullstellung. Zu diesem Zeitpunkt
Die Positioniergenauigkeit des Doppelzylinderkolbens beträgt ±0,01 mm, die Genauigkeit der Synchronsteuerung im eingeschwungenen Zustand beträgt ±0,02 mm.
(4) Entlastung: Um die durch den Rückprall des Werkstücks und die Kommutierung des Kolbens verursachte Druckbelastung zu verringern, müssen Sie den Läufer entlasten. Dies sollte vor der Rückkehr zum hohen Druck in der oberen Kammer des Hydraulikzylinders geschehen. Stellen Sie dazu die Eingangsspannung des Magneten E1 des Proportionalventils 1 nach unten ein. Durch diese Einstellung wird der Systemdruck reduziert. Gleichzeitig können Sie die negative Spannung des Eingangs-Proportionalmagneten E regeln. Mit dieser Einstellung können Sie die Geschwindigkeit der Druckentlastung steuern. Auf diese Weise reduziert oder eliminiert das System den Kommutierungsschock erheblich.
(5) Schnelle Rückkehr Erhöhen Sie die Eingangsspannung des Proportionalmagneten E, um den Systemdruck zu erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt, 4YA Trennventil 9 linke Position Zugang zum System, Ventil 8 geschlossen. Hochdrucköl durch Ventil 4 und Rückschlagventil 6 in die untere Kammer des Hydraulikzylinders. Gleichzeitig schaltet bei einem Stromausfall 3YA das Ventil 3 in die linke Stellung, um Zugang zum System zu erhalten. Das Steuerventil 5 wechselt daraufhin seine Position, so dass die obere Kammer des Hydraulikzylinders mit dem Tank verbunden werden kann. Doppelzylinderkolben synchronisiert schnell aufwärts, dynamische synchrone Positionskontrolle mit einer Genauigkeit von ± 0,2 mm.
Das Hydrauliksystem dieser CNC-Biegemaschine weist einige der folgenden Merkmale auf.
1) Das Verhältnis zwischen der Fläche der oberen und der unteren Kammer des Hydraulikzylinders beträgt im Allgemeinen 10:1. Folglich kann eine Pumpe mit geringerem Durchfluss die Anforderungen an einen schnellen Rücklauf und eine langsame Druckbeaufschlagung erfüllen.
2) Wenn sich der Läufer schnell nach unten bewegt und schnell zurückkehrt, ist der untere Bereich des Hydraulikzylinders klein. Daher ist der Rücklauf nicht groß. Sie können eine kleinere Größe des Proportional-Wegeventils für die erforderliche Steuerung wählen.
3) Wenn Sie den Schieber langsam mit Druck beaufschlagen, steuert das Proportional-Wegeventil die oberen Kammern des Hydraulikzylinders. Gleichzeitig steuert es auch die unteren Kammern des Hydraulikzylinders. Dadurch erreicht das System eine hohe dynamische Synchronisationsgenauigkeit. Es gewährleistet auch eine hohe statische Positioniergenauigkeit.
4) Das System verwendet Proportionalventile, Patronenventile, Sitzventile und Rückschlagventile. Diese Komponenten bilden einen hydraulischen Kreislauf mit einer Vielzahl von Steuermodi. Diese Konstruktion gewährleistet eine einfache Struktur, einen zuverlässigen Betrieb und eine hohe Sicherheit des Hydrauliksystems.
Neben der synchronen Steuerung der beiden Hydraulikzylinder muss das CNC-System der Biegemaschine in der Regel auch die Regelung des Servomotors übernehmen. Dieser Servomotor steuert den hinteren Stopper. Das CNC-System ist mit einem Farbmonitor ausgestattet. Dieser Monitor zeigt Arbeitsgrafiken an und ermöglicht die Eingabe von Parametern. Er unterstützt auch die Berechnung der Biegeprozessparameter und die Prozesssimulation. Außerdem bietet er Programmier- und Parameteranzeigefunktionen.

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