伺服肘杆式压力机的技术
伺服肘杆式压力机在关键技术上取得重大突破,广泛用于锂电电池方盖板生产,技术成熟、产品可靠先进,具有抗偏载、抗震动性能好、精度稳定、可满载高速生产等特点,在锂电结构件的头部企业有批量应用。
该系列产品将为我国新能源电池关键件生产的核心装备和关键生产技术提供可靠的进口替代方案,为国内企业大幅降低投资成本,缩短面市时间,保障新能源汽车产业发展的浪涌式电池需求,促进新能源产业的高质量自主发展。
曲柄连杆式伺服压力机的传动结构简单,开发难度小,是目前国内使用比较普遍的压力机传动结构,但是该结构存在传动链长、传动精度不容易提高的缺点。肘杆式伺服压力机使用多连杆传动方式,通过减速机构(同步带或齿轮副)、曲柄(偏心轮)及连杆、肘杆等增力机构转换为滑块的上下往复的直线运动。与曲柄连杆式伺服压力机相比,该种传动结构不仅在工作区域内有很好的低速特性,可以更好满足金属材料最大拉伸速度的限制要求,而且滑块上行下行的速度曲线不对称,具有很好的急回特性,可以更好地适应“快-慢-更快”的成型工艺运动要求。同时肘杆机构有一定的增力作用,与同吨位级别的曲柄连杆式伺服压力机相比较,肘杆式伺服压力机的体积较小,并且能够很大程度的降低伺服电动机的容量和成本,是现在伺服压力机较常使用的一种传动结构。
目前常见的肘杆式伺服压力机控制系统都可以通过人机交互界面直接监视和设置曲柄角度以及与曲柄角度和滑块位移相关联的一些机床参数、运动控制参数等。与曲柄连杆式伺服压力机相比,由于肘杆式伺服压力机的不对称性,机床用户在设置参数(如送料结构、机械手、电子凸轮、运动曲线等)时或者在查看当前的滑块位置时,必须知道滑块在下死点所对应的曲柄角度。由于每台机床的各个杆件尺寸等机械参数不同,所以下死点所对应的曲柄角度也不同,这在一定程度上增加了用户的使用难度
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是肘杆式伺服压力机的滑块位移和曲柄角度之间的逆向求解运算的复杂性,很难得到解析解。
为了解决上述技术问题,本发明提供的肘杆式伺服压力机的曲柄角度虚拟方法,包括如下步骤:
步骤1,建立曲柄连杆式伺服压力机的曲柄滑块机构的数学模型,根据三角形的几何关系得出:
(s-h)2=L2-(Rsinα)2
式中,h为滑块的位移,s为曲柄和连杆的连接点相对于曲柄轴心的垂直距离,α为曲柄角度,R为曲柄长,L为连杆长,并取曲柄轴心的位移为0,由上式可解得: