压装工艺中,有种常见的装配方式:设定目标力值,压装到目标力位置后保持一段时间之后进行下一步工序。
业内通常将此称之为“保压”工艺。
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保压的作用
保压工艺常见于塑料行业,其中注塑过程大量使用保压工艺来确保产品生产质量。
注塑过程中加入保压环节可以减少制件因受到过大注射压力而产生粘膜爆裂或者弯曲、防止缩水等。

在装配领域,保压经常出现在压装环节,为了保证产品装配到位、防止回弹、保压环节在压装和拧紧等工艺的配合中较为常见。
如部分薄壁金属品在装配时可能出现翘边、回弹,这时可保压一段时间待其充分形变。部分弹性件压装时加入保压环节可确保其装配到位,如O型圈或橡胶垫等装配。

刚性件的装配较少加入保压环节,部分在压紧过程中同时拧紧螺丝的工位也需要保压,但该工艺对压装精度要求不是很高,气缸或者汽液增压缸也能完成。

因此,如果产品易变形,或者为弹性件,在工艺流程中加入保压环节就相对重要,反之如果产品刚度较高,工艺要求不高,则不需要保压环节。
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保压的设置
SET PRESSURE MAINTAINING
设置保压方式多样,如索莱格伺服压机:

通过软件内流程轻松设置目标力值和停留时间。
需要注意:在弹性件和易变形的产品装配中,因其产品存在弹性,到达目标力值后保持当前位置,会导致保压的力值发生变化,一般随着时间的增加,力值会逐渐降低。

因为产品或者工装是非刚性的,并且压机在到达目标力值以后就停止了,这个时候产品继续形变导致力值变化。
对于大部分工艺来说无可厚非,只要保证压入的产品不回弹,压装到位即可。
对于部分需要精密装配或用来测试的工位,需要伺服压机保持一段时间的固定压力。
这就意味着产品在变形时压机能够“智能”改变装配行程,让压头自动下压以保证压力在稳定范围内,同时不能过度下压,防止过冲克服过冲,自适应降速究竟为何物?
这也为程序编写带来了挑战,而索莱格压机已经研发了此功能,并且设置起来非常简便。

压力闭环控制
压装程序编写时,将压装流程的控制方式改为“压力闭环控制”,进行简单的设置就能获得一段时间内稳定的下压力(如图6)。
和常见的保压不同,使用力闭环控制可让压装达到目标力值后保持固定力值,此时压力几乎不变,而压机不断追加位移,使其维持在一个稳定的力值区间。

那么这时候就会人提出疑问:

因为在产品设计之初已经需要考虑未来装配难度,但对于某些弹性件的装配,如橡胶圈压至固定位置,有时会遇到即便保压一段时间,产品还是没有到位。
这时就需要力闭环控制功能,让其彻底形变完成以确保压装到位。
还有一些希望用伺服压机做测试的客户,例如:使用压机给产品施加恒定的力值一段时间,结束后测量形变大小。
使用索莱格伺服压机不仅能解决施加恒定力这一难题,其自带的力位移-时间曲线也能精准实现需要的数值,并在绝对位置编码器的加持下位置精度不输位移传感器。
近日某涂胶厂商做了一个关于粘度测试的实验,正是利用这一功能:

最后,索莱格的力闭环控制功能不仅解决了保压时力值变化的痛点,同时也可以在测试研发领域大量应用。
索莱格伺服压机不仅有着足够的控制精度,其自动绘制的力位移-时间曲线也可帮助客户追溯、记录、统计数据。
压力闭环控制功能主要运用了PID控制算法领域知识,下期我们将展开谈谈为什么自动化领域偏爱PID控制算法?
