球销铆接机电液压力控制系统设计.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 球 销 铆 接 机 电 液 压 力 控 制 系 统 设 计 ★ 口 叶晓光 1,2 口 徐 立 口 夏春林 口 邵 威 1．浙江大学现代制造工程研究所 杭州 310027 2．浙江大学城市学院 杭州 310015 摘 要：通过分析汽车球销类产品的铆接工艺，得出设备加工时对系统压力有响应速度快、无超调、控制精度高等要 求，提出建立电液伺服压力控制的方案，经过模型简化后在Maflab环境下仿真。根据仿真结果在PLC中采用PID控制算法 进行调试，最终得到合适的控制参数，达到对系统压力的精确控制。实践证明，系统控制精度高，设备性能稳定可靠。 关键词：伺服控制 PID 控制精度 中图分类号：TG938；TM921．54 1 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)02—0010—04 1 概述 转向球销是汽车的重要部件和安全件 ，对汽车的 整体性能起到了关键作用。在加工后应具有足够的强 度、刚度和使用寿命，其合格的衡量指标为产品的外观 和摆动力矩的大小。传统均采用直铆一次成形加工工 艺，其下行铆合力大(一般；t~E350～630 kN)，易造成工 件变形。鉴于产品整体质量的要求，本设备采用滚压铆 接SE艺，其铆合力较小 ，最大允许铆接力仅有50 kN，且 为逐步增大。但在；OnT~程中压力控制不当也会造成 摆动力矩不符合生产要求，所以要对系统压力进行精 确控制，使其满足在低压条件下响应速度快、无超调 偏差电压信号为： 量、稳定性好等指标。球销铆接机系统综合了液压、先 = ／3,一 进制造、检测与控制、计算机与网络等相关技术与学 式中 (，广—一指令电压信号 科，是具有高技术装备的电液系统。球销铆接机的使用 (，广一 反馈电压信号 实践证明，其先进的总体结构设计和参数优化配置是 压力传感器方程为： 系统运行的重要保证。 Ut=K,FFs (2) 2 系统总体结构 式中 二 益 球销铆接机由液压系统、机械装置、工控机、PLC 伺服放大器动态可以忽略，其输出电流为： 自动化系统和检测传感器等组成(见图1)。液压系统是 △，=臣 Uo (3) 驱动部分，由它来带动机械装置完成滚压铆接；PLC是 式中 臣——伺服放大器增益 控制部分，完成检测传感器采样值的分析计算和对液 伺服阀传递函数可表示为： 压系统的控制 ；工控机和 PLC之间自行编制协议实现 ／△，=墨 (s) (4) 串口通信。 式中 ——伺服阀阀芯位移 恐 ——伺服阀增益 3 液压系统数学模型 (s)——恐 =1时伺服阀的传递函数 针对设备需满足在低压条件下响应速度快、无超 假定负载为质量、弹性和阻尼，则阀控液压缸的动 调量、稳定性好等要求，提出建立电液伺服压力控制系 态可用以下3个方程描述： 统的方案，