摘要：數(shù)控折彎?rùn)C(jī)在現(xiàn)代鈑金件的成形加工過程中起到不可替代的作用。目前市場(chǎng)中的折彎?rùn)C(jī)數(shù)控系統(tǒng)都被國(guó)外系統(tǒng)壟斷，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)多數(shù)都不能滿足其控制要求及精度要求。針對(duì)此需求，和利時(shí)開發(fā)出了一款能滿足其要求的折彎?rùn)C(jī)數(shù)控系統(tǒng)。BD56數(shù)控系統(tǒng)是和利時(shí)憑借在自動(dòng)控制、液壓傳動(dòng)領(lǐng)域的深厚積淀，結(jié)合世界先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，開發(fā)出的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度電液同步折彎?rùn)C(jī)控制系統(tǒng), 保證Y1、Y2軸重復(fù)精度達(dá)+/-0.005mm（根據(jù)光柵尺精度確定）。此系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，采用2D觸摸式圖形編程，功能齊備，菜單式的界面，方便快捷。

關(guān)鍵詞：數(shù)控折彎?rùn)C(jī)；電液同步；液壓傳動(dòng)

1　折彎?rùn)C(jī)行業(yè)背景

折彎?rùn)C(jī)屬于鍛壓機(jī)械中的一種，主要針對(duì)金屬加工行業(yè)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于：輕工、航空、船舶、冶金、儀表、電器、不銹鋼制品、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝潢行業(yè)。折彎?rùn)C(jī)是目前對(duì)板料，特別是大型板料進(jìn)行鈑金加工的首選機(jī)械，通過選配各種不同的模具，可以對(duì)板料進(jìn)行彎邊、拉伸、壓圓、沖孔等操作。

80年代，折彎?rùn)C(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用有了很大的進(jìn)步，我國(guó)從國(guó)外進(jìn)口的折彎?rùn)C(jī)，幾乎都配備先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)的折彎?rùn)C(jī)數(shù)控系統(tǒng)主要通過國(guó)外引進(jìn)，如荷蘭DELE、瑞士斯伯克CYBELEC、意大利ESA、意大利Task84、日本AMADA數(shù)控等。

2　折彎?rùn)C(jī)的工作原理及分類

折彎?rùn)C(jī)是指在機(jī)械或液壓力的作用下，滑塊做上下機(jī)械運(yùn)動(dòng)，機(jī)床的上模與下模之間距離變化，強(qiáng)制使所需工件按照需要的角度發(fā)生變形，折制成不同斷面形狀的機(jī)械設(shè)備。

我們常見的折彎?rùn)C(jī)以液壓折彎?rùn)C(jī)為主，液壓折彎?rùn)C(jī)主要把電機(jī)拖動(dòng)的液壓油泵打出的高壓油按照動(dòng)作需要，在電磁換向閥的作用下將油液注入油缸上腔或下腔，實(shí)現(xiàn)滑塊上下運(yùn)動(dòng)，完成工件的成型工作。

折彎?rùn)C(jī)可分為機(jī)械和液壓兩種，液壓折彎?rùn)C(jī)按同步方式又可分為：機(jī)械同步、扭軸同步、機(jī)液同步和電液同步。液壓折彎?rùn)C(jī)按運(yùn)動(dòng)方式又可分為：上動(dòng)式和下動(dòng)式。和利時(shí)BD56數(shù)控系統(tǒng)是為上動(dòng)式電液同步折彎?rùn)C(jī)配備。

3　折彎?rùn)C(jī)的主要結(jié)構(gòu)

折彎?rùn)C(jī)由機(jī)架、上工作臺(tái)、下工作臺(tái)、油缸、控制面板、電控箱、油壓系統(tǒng)、上模、下模等組成。

4　折彎?rùn)C(jī)控制的難點(diǎn)

隨著液壓技術(shù)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用日益擴(kuò)大，大型設(shè)備負(fù)載能力增加或因布局的關(guān)系需要多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)驅(qū)動(dòng)一個(gè)工作部件，同步運(yùn)動(dòng)顯得更為突出。同其它方式相比，液壓同步驅(qū)動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組成方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和適宜大功率場(chǎng)合等特點(diǎn)。但是由于液壓系統(tǒng)的泄漏、執(zhí)行元件等存在的非線性摩擦阻力、控制元件間的性能差異、各執(zhí)行元件間負(fù)載的差異、系統(tǒng)各組成部分的制造誤差等因素的影響，將造成多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步誤差，如果不有效地加以控制并克服這種同步誤差，將會(huì)導(dǎo)致工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)或不能正常工作。在機(jī)械行業(yè)液壓系統(tǒng)控制中，長(zhǎng)期以來，液壓高精度的同步問題，是一項(xiàng)比較難以解決的難題。

液壓同步工作技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)在當(dāng)今的工程建設(shè)中得到了成功應(yīng)用。它采用計(jì)算機(jī)控制，全自動(dòng)完成同步工作過程，是集機(jī)、電、液、傳感器、計(jì)算機(jī)和控制理論于一體的先進(jìn)技術(shù)，能使多個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度或相對(duì)位移相等，進(jìn)而滿足工程需要。

電液比例伺服閥是種高精度、高頻響的電液控制元件，由它組成的液壓同步閉環(huán)控制系統(tǒng)不僅具有較高的響應(yīng)速度，而且具有高精度的同步控制。電液比例伺服閥組成的液壓同步閉環(huán)控制一般適用于高同步精度要求的各類主機(jī)。

折彎?rùn)C(jī)滑塊電液比例同步控制，即通過調(diào)節(jié)電液伺服比例閥控制兩個(gè)液壓缸同步來驅(qū)動(dòng)滑塊。當(dāng)滑塊移動(dòng)時(shí)，通過兩端測(cè)量裝置如光柵尺，隨時(shí)讀出兩端的位置并進(jìn)行比較，根據(jù)位置偏差來調(diào)節(jié)油缸的進(jìn)油量，從而保證滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的同步精度及定位精度。

和利時(shí)BD56數(shù)控系統(tǒng)不僅解決了同步問題，而且達(dá)到了高精度同步，該系統(tǒng)對(duì)每一軸均獨(dú)立進(jìn)行PID控制，通過對(duì)兩軸的PID參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)節(jié)來確保被控對(duì)象在任何時(shí)刻的設(shè)定值與實(shí)際檢測(cè)值之差在給定誤差范圍內(nèi)，從而保證系統(tǒng)的同步性。

5　和利時(shí)BD56數(shù)控系統(tǒng)

BD56數(shù)控系統(tǒng)是和利時(shí)憑借在自動(dòng)控制、液壓傳動(dòng)領(lǐng)域的深厚積淀，結(jié)合世界級(jí)先進(jìn)的折彎數(shù)控技術(shù)，開發(fā)出的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電液同步折彎
機(jī)控制系統(tǒng)。具備以下特點(diǎn)：

·  高精度

控制器采用雙核ARM Cortex-A9 CPU、667MHz主頻，64位雙精度浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算精度，運(yùn)用高速、高精度的電液同步位置控制算法，保證Y1、Y2軸重復(fù)精度達(dá)+/-0.005mm（根據(jù)光柵尺精度確定）。

·  易操作

全觸摸屏操作，全中文化界面，快捷導(dǎo)航菜單，一步到位，使產(chǎn)品編程和數(shù)據(jù)設(shè)定更便捷，減少操作時(shí)間。

·  多兼容

系統(tǒng)采用高效優(yōu)化的液壓控制算法，集成力士樂、阿托斯、賀爾碧格、雅閣輝托斯等多種閥組的特性參數(shù)，并支持開環(huán)閥控制，為各廠家擺脫束縛、節(jié)約設(shè)備成本提供了基礎(chǔ)保障。

·  高可靠

核電、高鐵級(jí)的電氣設(shè)備生產(chǎn)平臺(tái)制造，性能可靠。支持油壓、油溫檢測(cè)，實(shí)時(shí)觀測(cè)油液狀態(tài)，具有壓力報(bào)警、超溫報(bào)警功能，有效保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行。

·  配置靈活

控制器與人機(jī)界面分離，控制器安裝在電氣柜內(nèi)，縮短接線距離，配置更靈活；觸摸屏有多種尺寸屏可以選擇，任意尺寸觸摸屏可以與任意型號(hào)控制器相配套連接，如3+1（4+1）系統(tǒng)也可選配17寸大屏，為滿足客戶的個(gè)性化需求提供了可能。

·  可定制

根據(jù)廠家需求，開機(jī)畫面可定制。

·  撓度補(bǔ)償

支持液壓及機(jī)械撓度補(bǔ)償，自動(dòng)計(jì)算出工作臺(tái)變形相應(yīng)的補(bǔ)償量，使折彎精度大幅提升。

·  角度編程

用戶輸入角度，系統(tǒng)根據(jù)上模、下模尺寸以及折彎材料的各種材料參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行滑塊的進(jìn)深數(shù)據(jù)計(jì)算，并提供補(bǔ)償修正方式，方便客戶進(jìn)行日常操作。

·  圖形編程

支持圖形編程，折彎工序自動(dòng)計(jì)算、工件干涉檢測(cè)，畫面清晰展示折彎工步的狀態(tài)。

·  雙機(jī)互聯(lián)

支持雙機(jī)聯(lián)動(dòng)功能，可滿足對(duì)大型板材的折彎需求。

·  內(nèi)置以太網(wǎng)接口

控制器自帶以太網(wǎng)接口，可并入現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，使用互聯(lián)網(wǎng)管理設(shè)備，查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，系統(tǒng)預(yù)留與信息系統(tǒng)連接接口，為廠家設(shè)備信息化提供了基礎(chǔ)保障。

6　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控折彎?rùn)C(jī)在現(xiàn)代鈑金件的成形加工中有著極其重要的作用和不可限量的發(fā)展前景，可以更好地提高生產(chǎn)效率，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為人類社會(huì)造福。設(shè)計(jì)一套全中文，符合國(guó)人習(xí)慣，價(jià)格合理、易于上手的數(shù)控系統(tǒng)顯得尤為重要，和利時(shí)BD56數(shù)控系統(tǒng)正是為此設(shè)計(jì)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年5月刊