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金屬成形機床電液伺服係統技術解析

發布者:百家樂技巧機械  發布時間:2014/7/5 18:05:18
電液伺服技術的應用起源於 20 世紀80 年代,最早由歐洲工業強國引入,並於90 年代在世界範圍內得到普及。

  (1)基本概念

  伺服係統是交流伺服係統和電液伺服係統的統稱,其功能是通過接收數控裝置的指令,實現對機械裝備運動的精確控製。金屬成形機床電液伺服係統是金屬成形機床實現自動控製的重要功能部件,作用是將數控裝置的指令經過放大器處理後控製伺服閥(或比例閥)和液壓泵,將電能轉化為液壓能,再由油缸傳遞給設備執行機構轉化為機械能,將機械運動軌跡與狀態通過檢測元件反饋給數控係統,實現閉環控製,保證金屬成形機床安全、高效、高精度運行。交流伺服係統除應用於機床行業外,還主要應用於紡織機械、注塑機械、包裝機械、印刷機械等細分機械裝備行業,作用是通過執行數控裝置的控製指令來驅動機械裝備的運動部件,實現閉環控製,最終實現對機械裝備運動的速度、載荷和位置等的閉環、精確控製。

  (2)發展曆程及狀況

  電液伺服技術的應用起源於20世紀80年代,最早由歐洲工業強國引入,並於90年代在世界範圍內得到普及。2000年以後,電液伺服技術已十分成熟,隨著液壓係統向小型化、高壓化、自動化、智能化發展,電液伺服係統的功能集成度越來越高,器件的體積、重量越來越小,應用範圍越來越廣。當前較為前沿的電液伺服技術包括:為符合歐洲的安全標準,增加冗餘安全設計和嚴密安全保護措施的電液伺服控製技術,以及更加節能環保的電液伺服混合驅動閥控製技術和電液伺服混合驅動泵控製技術。在德國、日本等工業強國,伺服電機與液壓係統混合驅動的金屬成形機床已較為普遍。

  我國於20世紀90年代中期開始引進電液伺服控製技術,應用於數控折彎機和剪板機、數控轉塔衝床以及大型高精密液壓機等行業,並於近幾年普及到快速鍛造、陶瓷壓機、注塑機等行業。國內的金屬成形機床使用的電液伺服係統水平與國外相當,但仍有少數技術不為國內廠商所掌握,如四象限柱塞泵、伺服液壓墊技術、高速衝壓係統等。近年來,更加節能環保的混合驅動伺服係統在國內表現出巨大的市場潛力。SVP型混合驅動泵組係統逐漸占據了注塑機液壓係統的大部分市場份額,在壓鑄機市場方興未艾,在折彎機市場和液壓機市場開始起步;DSVP型混合驅動伺服泵控係統簡化了原有的比例伺服係統,替代了伺服閥和比例閥,在控製精度明顯提高的條件下大幅降低了能耗。

  目前,從全球範圍來看,除少數金屬成形機床企業擁有自主研發並生產數控係統能力,大多數金屬成形機床企業依靠專業廠商為其提供數控係統產品。金屬成形機床數控係統通常包含數控裝置、交流伺服係統、檢測裝置、電氣控製係統等部件。受生產成本、毛利率水平等因素的影響,國際知名廠商均以提供技術含量較高的部件產品為主,如數控裝置和檢測裝置。

  從事金屬成形機床數控係統研發和生產的國際廠商主要有日本Fanuc、德國Siemens、意大利ESA、瑞士Cybelec等;國內廠商主要有本公司、深圳華德爾、南京澤榮、揚州大祺等。其中,公司數控係統廣泛應用於各類數控金屬成形機床,在國內剪折機床數控係統領域占有較大市場份額;日本Fanuc、德國Siemens產品主要應用於數控轉塔衝床、數控激光切割機領域;瑞士Cybelec、意大利ESA、深圳華德爾產品主要應用於數控剪折機床領域;南京澤榮、揚州大祺產品主要應用於數控壓力機領域。

  國內數控係統的應用長期以來是以國際品牌產品為主。根據工信部裝備工業司《機床工具行業十二五發展規劃》,國產中檔數控係統國內市場占有率隻有35%,而高檔數控係統95%以上依靠進口;國產功能部件在國內市場總體占有率約為30%,其中高檔功能部件市場占有率更低,台灣地區品牌功能部件約占國內市場的50%,其餘20%為歐盟、日本等品牌產品;2010年我國進口數控係統金額達18.1億美元,機床附件(含功能部件和夾具)類產品達16.2億美元。

  國內企業在技術、品牌和資金實力方麵與國際一流廠商尚有一定差距,麵臨較大競爭壓力的同時機遇同樣巨大。部分國內企業在本土化服務優勢、反應速度和性價比等方麵具有差異化競爭優勢,隨著規模不斷發展壯大,技術不斷成熟,品牌和服務等軟實力不斷提升,國內優秀企業將獲得更為廣闊的市場生存和發展空間。


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