多股螺旋弹簧数控机床结构设计及控制系统改进

针对多股螺旋弹簧成型原理,及成型过程中存在的问题,提出多股簧数控机床新型的设计方案。通过对钢丝旋转架的优化和张力控制系统的自主研制,大大提高了各股钢丝张力的一致性控制精度。整个系统采用了PC+PLC主从式控制结构,实现了拧索和绕簧运动过程中四个伺服电机的同步控制。通过导电滑环实现钢丝张力控制系统与上位机的通讯,同时开发出了模块化、图形化人机界面,提高了系统的安全可靠性、通讯实时性和易用性。新机床的开发和投入使用,大幅度提高了多股簧的加工精度和产品合格率。

多股螺旋弹簧加工机床数控系统的研究

针对多股螺旋弹簧加工的主要特点,采用数控系统进行精密加工成型控制。通过四轴联动的无级速度匹配,克服了传统挂轮传动的分级速度控制的缺点,使数控加工机床能够加工任意结构参数的三层有芯多股簧。开发了张力控制器控制多股簧拧索过程的各股钢丝的张力平衡,使用蓝牙技术实现了PC机与整个旋转拧索过程的通讯。整套系统采用上位计算机+PLC的结构,具有良好的人机交互性能。将数控系统应用到多股簧精密加工机床上,并进行实际加工,可提高多股簧加工机床的适应性、生产效率和制品性能,其有效性得到实践验证。

多股簧数控机床设计及其张力控制系统的研究

分析了多股簧成型原理,并设计出新型的多股簧机床,同时,利用pro/e对其进行了仿真分析。针对钢丝张力控制系统特点,设计了一套自适应模糊控制器。通过在simulink中的仿真,证明了该系统响应迅速,控制精确的特性。运用该张力控制系统,实现了在多股螺旋弹簧加工过程中对张力的实时精确控制,达到了加工工艺要求。

基于模糊神经网络的多股簧钢丝张力控制系统

张力控制是多股螺旋弹簧加工过程中的关键技术,它的控制精度直接影响产品的合格率。为降低控制系统的复杂性,采用并列的单输入单输出控制结构。基于对加工过程中张力波动来源的分析,针对系统的时变性、非线性和钢丝间的相互影响等特点,在模糊神经网络中引入误差与总偏差之比的模糊推理来修正网络的输出值,实现了同时对各股钢丝张力的自适应在线控制。通过试验分析,在加工过程中钢丝张力的波动标准差约为5N,调整时间约为3s,验证了控制系统的快速性和稳定性,较好地解决了多股簧加工过程中钢丝张力一致性的难题。

新型多股簧钢丝动态张力控制系统研究

根据多股簧加工原理,为提高加工精度和质量,必须对每股钢丝进行张力控制,多股簧加工机床中钢丝张力控制系统又须在作旋转运动的线盒架上实现,通过与张力控制中最常用的磁粉控制方法相比较,针对多股簧动态系统要求,采用摩擦轮的方法,设计了一种新型的张力执行机构和气压控制系统,系统简单可靠,解决了运动机构上大张力控制系统中体积、质量等限制等问题。从比例阀张力控制系统结构及气体动态特性方程出发,建立质量流模型和传递函数模型,推导出系统结构方框图,满足了实际控制需求。

基于SVR的多股簧机床张力控制

针对多股螺旋弹簧加工机床张力控制系统的非线性特性及存在干扰的问题,提出了基于支持向量回归(Support Vector Regression,简称SVR)的有效抑制噪声的控制算法;即在基于SVR的逆动力学建模中采取非线性松弛因子替代线性松弛因子,抑制噪声在建模过程中的影响,提高建模精度;把系统逆模型作为前馈控制器,构成伪线性系统,PID控制器作为反馈控制,组成有效抑制噪声的复合控制算法;实验结果表明,这种改进基于SVR的复合控制方式在多股螺旋弹簧张力控制系统中具有较好的控制精度和鲁棒性。

基于多股簧数控加工机床的多通道张力动态监控系统的研发

针对过去多股簧绕制过程中各股钢丝受力不均等问题[1-2],提出了一套新的张力监控方案。文章以在多股簧加工过程中,实现对多股钢丝张力的实时监控为研究目的。采用研华5510系列、磁粉制动器、张力传感器等硬件设备并结合数字PID算法,研发了一套基于张力控制的闭环控制与检测系统,及多通道张力动态监控系统。在实际生产中,该系统使多股簧数控加工机床的张力控制水平有了显著的提高[3],从而大大提升了多股螺旋弹簧的产品合格率。

钢丝绳捻制气动股张力控制

原有钢丝绳捻制股张力控制系统的不足:手动丝杆调节,张力大小靠手感,钢丝绳的实物质量因人而异,对操作工的技能水平要求较高,线盘架的张力单独调节,占用时间较多,从满轮到浅轮的张力不能保持恒定。针对这些不足,设计新的钢丝绳捻制股气动张力控制系统,给出系统的工作原理。新的控制系统通过气缸气压调整阻尼力,减少了人为因素对张力大小的影响,对操作工的技能要求大大降低;多个线盘架共用同一气源,所有线盘架的丝股张力调节可一次完成;利用气动电磁比例阀实时控制气压,达到从满轮到浅轮股张力保持恒定的效果。

多股簧数控机床钢丝张力配置机构的研究

在介绍高精度多股螺旋弹簧数控加工机床新型结构的基础上,研究钢丝张力在线检测与控制原理,给出钢丝张力配置机构的方案,为加工出高精度高质量的有芯或无芯的多股螺旋弹簧提供了保证。