Système de commande proportionnelle électro-hydraulique

L'élément de contrôle d'un système de contrôle proportionnel électro-hydraulique est une vanne proportionnelle électro-hydraulique. Elle accepte les instructions du signal électrique et contrôle en permanence la pression, le débit et d'autres paramètres du système, de manière à ce qu'ils changent proportionnellement au signal électrique d'entrée. Le système de contrôle proportionnel électro-hydraulique peut être divisé en système de contrôle proportionnel électro-hydraulique en boucle fermée et en système de contrôle proportionnel électro-hydraulique en boucle ouverte en fonction des paramètres de sortie avec ou sans rétroaction. Le système à boucle ouverte se compose généralement de dispositifs de commande (amplificateurs proportionnels et valves proportionnelles), d'actionneurs (cylindres hydrauliques ou moteurs hydrauliques), de dispositifs d'énergie (pompes hydrauliques quantitatives, pompes hydrauliques variables ou pompes hydrauliques proportionnelles variables), etc. Le système à boucle fermée a une réponse plus rapide que le système à boucle ouverte, une plus grande précision de contrôle et une capacité anti-interférence.
Le principal avantage du système de commande proportionnelle électrohydraulique est qu'il permet de simplifier considérablement le système pour réaliser un contrôle de programme complexe, et d'utiliser la combinaison électrohydraulique pour améliorer le niveau de mécatronique du produit, faciliter la transmission du signal sur de longues distances et le contrôle par ordinateur.
Le système de commande proportionnelle électro-hydraulique peut contrôler la pression, la force, le couple, la position, l'angle, mais aussi la vitesse.

I. Machine de moulage par injection de plastique système de commande proportionnelle électro-hydraulique

La machine de moulage par injection de plastique, également connue sous le nom de machine de moulage par injection, est utilisée pour le processus de formage des plastiques thermoplastiques. Elle chauffe et fait fondre le plastique granulaire, l'injecte rapidement dans la cavité du moule à haute pression et, après une certaine période de maintien de la pression et de refroidissement, il devient un produit plastique. La machine de moulage par injection est la plus utilisée dans le secteur des machines pour matières plastiques.
Le cycle de travail de la machine de moulage par injection est le suivant.
1) Fermeture du moule Le gabarit mobile avance rapidement, se rapproche du gabarit fixe, le système hydraulique passe en basse pression, contrôle la vitesse lente. En confirmant qu'il n'y a pas de corps étrangers dans le moule, le système passe à la haute pression, de sorte que le moule est fermé.
2) Siège d'injection Avancer la buse et fermer le moule.
3)Injection La vis d'injection injecte la matière fondue à partir de l'extrémité avant de la machine dans la cavité du moule à une certaine pression et à une certaine vitesse.
4) Pression de maintien Le cylindre d'injection maintient la pression sur la matière fondue dans la cavité du moule pour la réapprovisionner.

5) Refroidissement du produit et pré-moulage : le maintien de la pression est terminé, la vis à œil du moteur à liquide et le retour, la trémie est ajoutée au matériau est poussé vers l'avant système hydraulique typique pour le pré-moulage. La vis revient à une position prédéterminée, s'arrête de tourner et est prête pour l'injection suivante. Les produits dans la cavité du moule sont refroidis et moulés.
6.)Anti-flux de Noël : Lorsque l'on adopte une buse de type ouvert à passage droit, le pré-moulage et l'ajout de matériau sont terminés, la vis recule sur une petite distance, ce qui réduit la pression à l'extrémité avant du matériau et empêche le matériau à l'extrémité de la buse de s'écouler.
7.) Injection du dossier : ouvrir le moule et éjecter le produit.
8) Retour du cylindre d'éjection.
Les exigences relatives au système hydraulique de la machine de moulage par injection sont les suivantes.
1) force de serrage suffisante : le plastique fondu est soumis à une pression élevée de 12 à 20 MPa dans la cavité du moule, de sorte que le cylindre hydraulique de serrage doit produire une force de serrage suffisante, sinon le moule dans l'injection de la couture et les produits en plastique produisent un bord de débordement.
2) Régler la vitesse d'ouverture et de fermeture du moule en fonction des besoins. Utilisez une vitesse rapide pour améliorer la productivité lorsque le moule est vide. Utilisez une vitesse lente lors de la fermeture du moule pour éviter les chocs et les vibrations de la machine.
3) une poussée suffisante du cylindre hydraulique mobile du siège d'injection : pour garantir que la buse d'injection et la porte du moule sont en contact étroit.
4) Pression et vitesse d'injection réglables pour s'adapter aux différentes matières plastiques, à la géométrie du produit et aux exigences du système de moulage.
5) Pour obtenir une forme précise, il est important de maintenir la pression et de l'ajuster. Cela permet de s'assurer que le plastique reste proche de la cavité du moule. En outre, pendant le processus de refroidissement et de rétraction des produits, le plastique fondu peut remplir continuellement la cavité du moule afin d'éviter la production de déchets.
6) Vitesse d'éjection régulière du produit.

La figure 10-8 illustre le principe du système hydraulique de la machine de moulage par injection XS-ZY-250A. Le système adopte une valve proportionnelle pour la pression

(pression lors de l'ouverture et de la fermeture du moule, déplacement du siège d'injection vers l'avant, injection, éjection, vis vers l'arrière) et la vitesse (vitesse lors de l'ouverture et de la fermeture, injection) sont contrôlées, le circuit d'huile est simple, moins de vannes sont utilisées, l'efficacité est élevée, et la variation de la pression et de la vitesse est peu choquante et peu bruyante.
Le tableau 10-5 montre le solénoïde dans les différentes phases de mise sous tension et hors tension, tandis que le fonctionnement du circuit d'huile n'est pas évident.

Les caractéristiques de ce système hydraulique sont les suivantes.
1) Plus de changements de pression et de vitesse, en utilisant des valves proportionnelles pour le contrôle, le système est simple.
2) Le cycle de travail automatique est principalement assuré par des interrupteurs mobiles.
3) Pendant la phase de maintien de la pression du système, l'excédent d'huile doit retourner dans le réservoir par la soupape de décharge, ce qui entraîne une certaine perte d'énergie.
Si la Figure 10-8 dans l'utilisation du circuit de contrôle de vitesse de l'étrangleur de la soupape de décharge est remplacée par un circuit de contrôle de vitesse volumétrique, c'est-à-dire si la pompe du régulateur de pression proportionnel électrohydraulique remplace la soupape de décharge proportionnelle pour mettre en œuvre le contrôle de la pression du système, la pompe du régulateur de débit proportionnel électrohydraulique remplace la soupape de débit pour réaliser le contrôle de la vitesse du système, La sortie du système est alors parfaitement adaptée à la puissance et à la pression de la charge, ce qui en fait un système économe en énergie et à haut rendement, comme le montre la figure 10-9.
Sur la figure, l'étrangleur frontal 2, la soupape de pression pilotée 1 et la soupape de pression constante 6 constituent le circuit de contrôle de la pression de la pompe 5. L'étrangleur proportionnel 4 et la soupape de débit constant 3 constituent le circuit de contrôle du débit de la pompe 5.
La position des deux vannes 3 et 6 montrées sur la figure est la position dans laquelle le système n'a pas encore établi la pression. Si la charge change, de sorte que la pression différentielle de la soupape 4 est grande ou petite, il faut alors pousser la soupape 3 vers la gauche ou vers la droite, de sorte que la cylindrée de la pompe est réduite ou augmentée, et en fin de compte le débit pour maintenir une constante. À ce stade, la pression de sortie de la pompe n'est qu'une pression différentielle de la soupape 4 supérieure à la pression de charge.

Pendant la phase de maintien de la pression, lorsque la pression du système atteint le niveau le plus élevé fixé par la soupape 1, la soupape 6 se déplace pour réduire rapidement la cylindrée de la pompe à presque zéro. Ce réglage force la pompe à fonctionner à haute pression et à faible cylindrée.

Globalement, le système coordonne efficacement la pression de sortie de la pompe avec la charge au cours de la phase de contrôle du débit. Lors de la phase de contrôle de la pression, il réduit le débit de sortie à un niveau proche de zéro, ce qui se traduit par une consommation d'énergie minimale.

Le système est donc très efficace.

Ⅱ. Cintreuse CNC commande proportionnelle électro-hydraulique système hydraulique synchrone

Les cintreuses sont des équipements de traitement de la pression qui ont un large éventail d'utilisations dans des secteurs tels que la construction et la décoration. De nos jours, les projets sont de plus en plus grands et les pièces de plus en plus longues, ce qui nécessite des cintreuses de plus en plus larges. Par conséquent, les opérateurs doivent mettre sous pression les grandes cintreuses à l'aide de deux cylindres hydrauliques simultanément, et le contrôle de la précision de la synchronisation est l'une des technologies clés. Par conséquent, la cintreuse traditionnelle est loin de pouvoir répondre aux exigences. Ces dernières années, le développement des cintreuses à commande numérique (CNC), avec leur facilité d'utilisation et la précision de leur contrôle, a été doublement apprécié par les utilisateurs.
La figure 10-10 montre la structure du croquis de la cintreuse CNC et du système hydraulique. Sur la figure, le sous-système de commande de deux cylindres hydrauliques 10 est identique. Chaque cylindre hydraulique, avec le capteur de déplacement 11, le distributeur proportionnel 4 et le système de commande numérique (CNC) 12, constitue un système complet de contrôle de la position en boucle fermée. La CNC contrôle également le mouvement synchronisé des deux pistons, comme le montrent les figures 10-11.

Le cycle de travail du coulisseau de la cintreuse 13 est le suivant : déplacement rapide vers le bas -> mise en pression lente vers le bas -> positionnement, pression de maintien -> pression de déchargement -> retour rapide. La glissière fonctionne comme suit.
(1) rapide en aval : le distributeur proportionnel 4 solénoïde E2 à tension positive, le vérin hydraulique 10 chambre supérieure huile. En même temps, le solénoïde 4YA électrifie l'aspiration, le distributeur électromagnétique 9 entre en position droite dans le système, le distributeur à cartouche 8 s'ouvre. Le cylindre hydraulique de la chambre inférieure passe par le distributeur proportionnel 4 et le réservoir d'huile, le coulisseau s'appuie sur le poids propre pour effectuer un mouvement rapide vers le bas. Le CNC (système de commande numérique) 12 ajuste les ouvertures des deux distributeurs proportionnels. Cela permet de contrôler le retour d'huile des chambres inférieures des deux cylindres hydrauliques. En conséquence, les deux pistons se déplacent vers le bas rapidement et de manière synchronisée. La précision du contrôle de position synchrone dynamique est de ± 0,2 mm. Si l'alimentation en huile de la chambre supérieure du cylindre hydraulique est insuffisante, le distributeur hydraulique 5 fait le plein d'huile à partir du réservoir.
(2) Pour ralentir la pression, le solénoïde 4YA reste sous tension pour créer une aspiration, et la soupape à cartouche 8 reste ouverte. L'huile de la chambre inférieure du vérin hydraulique retourne au réservoir par le biais de la soupape proportionnelle. En même temps, le solénoïde 3YA est alimenté pour créer une aspiration. L'électrovanne directionnelle 3 passe en position droite, se connectant au système. Cette action garantit que le distributeur hydraulique 5 ne relie plus la chambre supérieure du vérin hydraulique au réservoir. L'huile haute pression circule à travers le distributeur proportionnel 4 vers la chambre supérieure du cylindre hydraulique. Le système CNC ajuste l'ouverture des deux distributeurs proportionnels. Cela permet de contrôler l'arrivée d'huile dans les chambres supérieures des deux cylindres hydrauliques. En conséquence, le système pressurise les deux pistons pour qu'ils se déplacent vers le bas lentement et de manière synchronisée. La précision du contrôle de position synchrone dynamique est de ±0,2 mm.
(3) Positionnement, pression : les conditions de fonctionnement du système sont identiques à celles de la pressurisation lente. Le distributeur proportionnel est proche de la position zéro. À ce moment-là
La précision de positionnement du piston à double cylindre est de ±0,01 mm, et la précision du contrôle synchrone de la position en régime permanent est de ±0,02 mm.
(4) Déchargement : Pour réduire l'impact de la pression causée par le rebond de la pièce et la commutation du piston, vous devez décharger le coulisseau. Vous devez le faire avant de revenir à la pression élevée de la chambre supérieure du cylindre hydraulique. Pour ce faire, réglez la tension d'entrée du solénoïde E1 de la soupape de décharge proportionnelle 1 vers le bas. Ce réglage réduira la pression du système. En même temps, vous pouvez contrôler la tension négative du solénoïde proportionnel d'entrée E. Ce réglage vous permet de contrôler la vitesse de décompression. Ainsi, le système réduit considérablement ou élimine les chocs de commutation.
(5) Retour rapide Augmenter la tension d'entrée du solénoïde proportionnel E, pour augmenter la pression du système. A ce moment-là, la vanne de déconnexion 4YA 9 en position gauche accède au système, la vanne 8 est fermée. L'huile haute pression passe par la vanne 4 et le clapet anti-retour 6 dans la chambre inférieure du cylindre hydraulique. Au même moment, lors d'une panne de courant 3YA, la vanne 3 passe en position gauche pour accéder au système. La valve de contrôle 5 change alors de position, permettant à la chambre supérieure du cylindre hydraulique de se connecter au réservoir. Piston à double cylindre synchronisé en montée rapide, précision de contrôle de position synchrone dynamique de ± 0,2 mm.
Le système hydraulique de cette cintreuse CNC présente certaines des caractéristiques suivantes.
1) Le rapport entre la surface des chambres supérieure et inférieure du cylindre hydraulique est généralement de 10:1. Par conséquent, l'utilisation d'une pompe à débit plus faible peut répondre aux exigences de retour rapide et de pressurisation lente.
2) Lorsque le curseur descend rapidement et revient rapidement, la zone inférieure de la cavité du cylindre hydraulique est petite. Par conséquent, le débit de retour n'est pas important. Vous pouvez choisir un distributeur proportionnel de plus petite taille pour le contrôle requis.
3) Lorsque vous mettez lentement le curseur sous pression, le distributeur proportionnel commande les chambres supérieures du vérin hydraulique. Il contrôle également les chambres inférieures du cylindre hydraulique simultanément. Cela permet au système d'atteindre une grande précision de synchronisation dynamique. Il garantit également une grande précision de positionnement statique.
4) Le système utilise des valves proportionnelles, des valves à cartouche, des valves à clapet et des valves de retenue. Ces composants forment un circuit hydraulique avec une variété de modes de contrôle. Cette conception garantit que le système hydraulique a une structure simple, un fonctionnement fiable et une bonne sécurité.
Outre le contrôle synchrone des deux cylindres hydrauliques, le système CNC de la cintreuse doit généralement assurer le contrôle en boucle fermée du servomoteur. Ce servomoteur contrôle la butée arrière. Le système CNC est équipé d'un moniteur couleur. Ce moniteur affiche les graphiques de travail et permet la saisie des paramètres. Il prend également en charge le calcul des paramètres du processus de pliage et la simulation du processus. En outre, il offre des fonctions de programmation et d'affichage des paramètres.

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