전기 유압 비례 제어 시스템

전자 유압식 비례 제어 시스템의 제어 요소는 전자 유압식 비례 밸브입니다. 전기 신호의 지시를 받아들이고 시스템의 압력, 유량 및 기타 매개 변수를 지속적으로 제어하여 입력 전기 신호에 비례하여 변경됩니다. 전기 유압 비례 제어 시스템은 피드백 유무에 따라 전기 유압 비례 폐쇄 루프 제어 시스템과 전기 유압 비례 개방 루프 제어 시스템으로 나눌 수 있습니다. 개방 루프 시스템은 일반적으로 제어 장치(비례 증폭기 및 비례 밸브), 액추에이터(유압 실린더 또는 유압 모터), 에너지 장치(정량 유압 펌프, 가변 유압 펌프 또는 비례 가변 유압 펌프) 등으로 구성되며 폐쇄 루프 시스템은 개방 루프 시스템을 구성하는 장치 외에 피드백 감지 장치가 있습니다. 개방 루프 시스템보다 폐쇄 루프 시스템은 응답이 빠르고 제어 정확도 및 간섭 방지 기능이 더 높습니다.
전기 유압 비례 제어 시스템의 뛰어난 장점은 시스템을 크게 단순화하여 복잡한 프로그램 제어를 달성하고 전기 유압 조합을 사용하여 제품 메카트로닉스 수준을 향상시켜 장거리 신호 전송 및 컴퓨터 제어를 용이하게 할 수 있다는 것입니다.
전기 유압 비례 제어 시스템은 압력, 힘, 토크, 위치, 각도 제어뿐만 아니라 속도, 속도도 제어할 수 있습니다.

I. 플라스틱 사출 성형기 전기 유압 비례 제어 시스템

사출 성형기라고도 하는 플라스틱 사출 성형기는 열가소성 플라스틱 성형 공정에 사용됩니다. 입상 플라스틱을 가열하고 녹여 고압으로 금형 캐비티에 빠르게 주입한 후 일정 시간 동안 압력을 유지하고 냉각하면 플라스틱 제품이 됩니다. 플라스틱 기계 중에서는 사출 성형기가 가장 널리 사용됩니다.
사출 성형기의 작업 주기는 다음과 같습니다.
1) 금형 닫기 움직이는 템플릿이 고정 템플릿에 가깝게 빠르게 앞으로 이동하고 유압 시스템이 저압, 저속 제어로 전환됩니다. 금형에 이물질이 없는지 확인하면 시스템이 고압으로 전환되어 금형이 닫힙니다.
2) 사출 시트 노즐을 앞으로 이동하고 금형을 닫습니다.
3) 사출 사출 스크류는 기계 브리프의 앞쪽 끝에서 용융물을 일정한 압력과 속도로 금형 캐비티에 주입합니다.
4) 유지 압력 사출 실린더는 보충을 위해 금형 캐비티의 용융물에 압력을 유지합니다.

5) 제품 냉각 및 사전 성형 : 압력 유지가 완료되고 액체 모터 아이 스크류와 뒤로, 호퍼가 재료에 추가되고 사전 성형을 위해 일반적인 유압 시스템이 앞으로 밀려납니다. 미리 정해진 위치로 나사를 다시 조이고 회전을 멈추고 다음 사출을 준비합니다. 금형 캐비티의 제품이 냉각되고 성형됩니다.
6.) 흐르는 크리스마스 방지 : 직선형 개방형 노즐을 채택 할 때 사전 성형 및 재료 추가가 완료되면 나사를 작은 거리로 뒤로 만들고 재료 브리프의 앞쪽 끝의 압력을 줄이고 노즐 끝의 재료가 흘러 나오지 않도록하십시오.
7.) 사출 시트백: 금형을 열고 제품을 꺼냅니다.
8) 이젝터 실린더 뒷면.
사출 성형기의 유압 시스템에 대한 요구 사항은 다음과 같습니다.
1) 충분한 클램핑 력 : 금형 캐비티에 12 ~ 20MPa 고압으로 녹은 플라스틱을 클램핑 유압 실린더가 충분한 클램핑 력을 생성해야하므로 그렇지 않으면 이음새에서 사출 된 금형과 플라스틱 제품이 오버플로 가장자리를 생성합니다.
2) 요구 사항에 따라 금형을 열고 닫는 속도를 조정하십시오. 금형이 비어있을 때 생산성을 높이려면 빠른 속도를 사용하십시오. 금형을 닫을 때는 기계의 충격과 진동을 피하기 위해 느린 속도를 사용하십시오.
3) 충분한 사출 시트 이동 유압 실린더 추력: 사출 노즐과 몰드 게이트가 밀착되도록 합니다.
4) 다양한 플라스틱, 제품 형상, 금형 주조 시스템 요구 사항에 맞게 사출 압력 및 사출 속도를 조정할 수 있습니다.
5) 정확한 모양을 얻으려면 압력을 유지하고 압력을 조정하는 것이 중요합니다. 이렇게하면 플라스틱이 금형 캐비티에 가깝게 유지됩니다. 또한 제품의 냉각 및 수축 과정에서 녹은 플라스틱이 금형 캐비티를 지속적으로 채워 폐기물이 생성되는 것을 방지 할 수 있습니다.
6) 부드러운 제품 배출 속도.

그림 10-8은 XS-ZY-250A 사출 성형기의 유압 시스템 원리를 보여줍니다. 이 시스템은 압력에 비례하는 밸브를 채택합니다.

(금형 개폐시 압력, 사출 시트 전진, 사출, 사출, 스크류 후진) 및 속도 (개폐시 속도, 사출시 속도)를 제어하고 오일 회로가 간단하고 밸브 사용량이 적고 효율이 높으며 압력 및 속도 변화가 충격이 적고 소음이 적습니다.
표 10-5는 오일 회로의 작동이 자명하지 않기 때문에 전원 켜기 및 끄기 상태의 다양한 단계의 솔레노이드를 보여줍니다.

이 유압 시스템의 특징은 다음과 같습니다.
1) 제어를 위해 비례 밸브를 사용하여 압력 및 속도의 더 많은 변화, 시스템은 간단합니다.
2) 자동 작업 주기는 주로 이동 스위치를 통해 이루어집니다.
3) 시스템의 압력 유지 단계에서 초과 오일은 릴리프 밸브를 통해 탱크로 다시 흘러야 하므로 약간의 에너지 손실이 발생합니다.
그림 10-8 대신 체적 속도 제어 회로가있는 릴리프 밸브 스로틀 속도 제어 회로를 사용하는 경우, 즉 시스템의 압력 제어를 구현하기 위해 비례 릴리프 밸브 대신 전자 유압 비례 압력 조절기 펌프, 시스템의 속도 제어를 달성하기 위해 유량 밸브 대신 전자 유압 비례 유량 조절기 펌프를 사용하면 불필요한 오버플로 손실과 스로틀 손실을 방지 할 수 있습니다, 불필요한 오버플로 및 스로틀 링 손실을 방지 할 수 있으며 시스템의 출력은 부하 전력 및 압력과 완전히 일치하므로 시스템의 출력은 그림 10-9와 같이 부하 전력 및 압력과 완벽하게 일치하여 에너지 절약 및 고효율 시스템으로 전환됩니다.
그림에서 전면형 스로틀 2, 파일럿 작동식 압력 밸브 1 및 정압 밸브 6은 펌프 5의 압력 제어 회로를 구성합니다. 비례 스로틀 4와 정유량 밸브 3은 펌프 5의 유량 제어 회로를 구성합니다.
그림에 표시된 두 밸브 3과 6의 위치는 시스템이 아직 압력을 설정하지 않은 위치입니다. 부하가 변경되어 밸브 4의 차압이 크거나 작아지면 밸브 3을 왼쪽 또는 오른쪽으로 밀어 펌프 변위가 감소하거나 증가하여 궁극적으로 유량이 일정하게 유지되도록합니다. 이 시점에서 펌프의 출력 압력은 부하 압력보다 밸브 4의 차압이 하나만 높습니다.

유지 압력 단계에서 시스템 압력이 밸브 1에 의해 설정된 최고 수준에 도달하면 밸브 6이 이동하여 펌프 변위를 거의 0에 가깝게 빠르게 줄입니다. 이 조정으로 펌프는 고압, 저변위 작동 조건으로 강제 전환됩니다.

전반적으로 이 시스템은 유량 제어 단계에서 펌프 출력 압력과 부하를 효과적으로 조정합니다. 압력 제어 단계에서는 출력 유량을 0에 가깝게 최소화하여 전력 소비를 최소화합니다.

이는 시스템을 매우 효율적으로 만듭니다.

Ⅱ. CNC 벤딩 머신 전기 유압 비례 제어 유압 동기 시스템

벤딩 머신은 건설 및 장식과 같은 산업에서 폭넓게 사용되는 압력 가공 장비입니다. 오늘날에는 프로젝트가 점점 더 커지고 공작물의 길이가 길어지면서 벤딩 머신의 폭이 점점 더 넓어지고 있습니다. 따라서 작업자는 두 개의 유압 실린더로 대형 벤딩 머신에 동시에 압력을 가해야 하며, 동기화 정확도를 제어하는 것이 핵심 기술 중 하나입니다. 따라서 기존의 벤딩 머신으로는 이러한 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 최근 몇 년 동안 편리한 작동, 정확한 제어 정확도를 갖춘 CNC 벤딩 머신의 개발은 사용자가 두 배로 선호합니다.
그림 10-10은 CNC 벤딩 머신 스케치 및 유압 시스템의 구조를 보여줍니다. 그림에서 두 개의 유압 실린더(10)가 하위 시스템을 제어하는 것은 동일합니다. 각 유압 실린더는 변위 센서 11, 비례 방향 밸브 4 및 CNC(수치 제어 시스템) 12와 함께 완전한 폐쇄 루프 위치 제어 시스템을 구성합니다. 또한 CNC는 그림 10-11에 표시된 것처럼 두 피스톤의 동기화된 움직임을 제어합니다.

벤딩 머신 슬라이더(13)의 작동 사이클은 다음과 같습니다: 빠른 하향 이동 -> 느린 하향 가압 -> 포지셔닝, 유지 압력 -> 언로딩 압력 -> 빠른 복귀. 슬라이더는 다음과 같이 작동합니다.
(1) 빠른 다운 스트림 : 비례 방향 밸브 4 솔레노이드 E2 양전압, 유압 실린더 10 상부 챔버 오일. 동시에 솔레노이드 4YA 전기 흡입, 전자기 방향 밸브 9가 시스템에 올바른 위치, 카트리지 밸브 8이 열립니다. 비례 방향 밸브 4와 오일 탱크를 통한 유압 실린더 하부 챔버, 슬라이더는 자체 무게의 빠른 하향 이동에 의존합니다. CNC(수치 제어 시스템) 12는 두 개의 비례 방향 밸브의 개구부를 조정합니다. 이는 두 유압 실린더의 하부 챔버에서 오일 리턴을 제어합니다. 그 결과 두 피스톤이 동시에 빠르게 아래로 이동합니다. 동적 동기 위치 제어 정확도는 ± 0.2mm입니다. 유압 실린더의 상부 챔버로의 오일 공급이 부족하면 유압 방향 밸브 5가 탱크에서 오일을 보충합니다.
(2) 압력을 낮추기 위해 솔레노이드 4YA에 전원이 공급되어 흡입이 이루어지고 카트리지 밸브 8은 계속 열려 있는 상태로 유지됩니다. 유압 실린더 하부 챔버 오일은 비례 밸브를 통해 탱크로 되돌아갑니다. 동시에 솔레노이드 3YA에 전원이 공급되어 흡입력을 생성합니다. 솔레노이드 방향 밸브 3이 올바른 위치로 이동하여 시스템에 연결됩니다. 이 동작은 유압 방향 밸브 5가 더 이상 유압 실린더의 상부 챔버를 탱크에 연결하지 않도록 합니다. 고압 오일은 비례 방향 밸브 4를 통해 유압 실린더의 상부 챔버로 흐릅니다. CNC 시스템은 두 개의 비례 방향 밸브의 개방을 조정합니다. 이는 두 유압 실린더의 상부 챔버로 유입되는 오일 입구를 제어합니다. 그 결과 시스템은 두 피스톤에 압력을 가해 천천히 그리고 동시에 아래로 움직입니다. 동적 동기 위치 제어 정확도는 ±0.2mm입니다.
(3) 위치, 압력: 시스템 작동 조건은 감압과 동일합니다. 비례 방향 밸브는 제로 위치에 가깝습니다. 현재
이중 실린더 피스톤의 위치 정확도는 ±0.01mm이고 정상 상태 위치 동기 제어 정확도는 ±0.02mm입니다.
(4) 언로딩: 공작물 리바운드 및 피스톤 정류로 인한 압력 영향을 줄이려면 슬라이더를 언로드해야 합니다. 유압 실린더의 상부 챔버의 고압으로 돌아가기 전에 이 작업을 수행해야 합니다. 이를 위해 비례 릴리프 밸브 1 솔레노이드 E1의 입력 전압을 아래쪽으로 조정합니다. 이 조정으로 시스템 압력이 감소합니다. 동시에 입력 비례 솔레노이드 E의 음전압을 제어할 수 있습니다. 이 조정을 통해 압력 릴리프 속도를 제어할 수 있습니다. 따라서 시스템은 정류 충격을 크게 줄이거나 제거합니다.
(5) 빠른 복귀 비례 솔레노이드 E의 입력 전압을 증가시켜 시스템 압력을 높입니다. 이때 4YA는 밸브 9를 시스템에 대한 왼쪽 위치 액세스를 차단하고 밸브 8을 닫습니다. 밸브 4와 체크 밸브 6을 통해 고압 오일이 유압 실린더의 하부 챔버로 들어갑니다. 동시에 3YA 정전이 발생하면 밸브 3이 왼쪽 위치로 이동하여 시스템에 접근할 수 있습니다. 그러면 제어 밸브 5가 위치를 변경하여 유압 실린더의 상부 챔버가 탱크에 연결될 수 있도록 합니다. 이중 실린더 피스톤은 ± 0.2mm의 빠른 상향 동기화, 동적 동기식 위치 제어 정확도를 제공합니다.
이 CNC 벤딩 머신 유압 시스템에는 다음과 같은 기능이 있습니다.
1) 유압 실린더의 상부 챔버와 하부 챔버 면적의 비율은 일반적으로 10:1입니다. 결과적으로 더 작은 유량의 펌프를 사용하면 빠른 복귀 및 느린 가압에 대한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
2) 슬라이더가 빠르게 내려갔다가 빠르게 돌아오면 유압 실린더 캐비티의 아래쪽 면적이 작아집니다. 따라서 리턴 유량이 크지 않습니다. 필요한 제어를 위해 더 작은 크기의 비례 방향 밸브를 선택할 수 있습니다.
3) 슬라이더를 천천히 누르면 비례 방향 밸브가 유압 실린더의 상부 챔버를 제어합니다. 또한 유압 실린더의 하부 챔버도 동시에 제어합니다. 이를 통해 시스템은 높은 동적 동기화 정확도를 달성할 수 있습니다. 또한 높은 정적 위치 정확도를 보장합니다.
4) 이 시스템은 비례 밸브, 카트리지 밸브, 포핏 밸브, 체크 밸브를 사용합니다. 이러한 구성 요소는 다양한 제어 모드를 갖춘 유압 회로를 형성합니다. 이 설계는 유압 시스템의 구조가 간단하고 안정적인 작동과 우수한 안전성을 보장합니다.
벤딩 머신의 CNC 시스템은 두 유압 실린더의 동기 제어를 완료하는 것 외에도 일반적으로 서보 모터의 폐쇄 루프 제어를 수행해야 합니다. 이 서보 모터는 리어 스토퍼를 제어합니다. 컬러 모니터는 CNC 시스템에 장착됩니다. 이 모니터는 작업 그래픽을 표시하고 파라미터 입력을 허용합니다. 또한 절곡 공정 파라미터 계산 및 공정 시뮬레이션을 지원합니다. 또한 프로그래밍 및 파라미터 표시 기능도 제공합니다.

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