목차
점점 더 치열해지는 시장 경쟁과 상승하는 인건비 속에서, 시장은 효율적이고 에너지 절약적이며 친환경적인 판금 제조 장비에 대한 요구를 높이고 있습니다. 제품 생산 및 제조 비용 절감은 기업이 직면한 과제이며, "에너지 절약, 소비 감소, 친환경 보호"는 기업의 주요 관심사가 되었습니다. 장비의 전력 소비는 기업 생산 비용의 중요한 부분을 차지하게 되었고, 절곡기의 에너지 소비를 줄이는 것은 기업이 비용을 절감하고 제품 경쟁력을 향상시키는 효과적인 방법 중 하나가 되었습니다. 산업 기술의 지속적인 발전과 더욱 치열해지는 시장 경쟁 속에서, 기존의 전기 유압식 CNC 절곡기는 제어 원리의 한계로 인해 출력 저하, 발열, 높은 무효 전력 소비 등의 문제점을 안고 있습니다. 이러한 상황에서 하이브리드 서보 절곡기는 시장에서 가장 인기 있는 절곡기 유형으로 자리 잡을 것으로 예상됩니다. 본 논문에서는 하이브리드 서보 절곡기의 장점을 소개하고 기존 유압식 절곡기와 비교 분석합니다.
전동 서보 하이브리드 프레스 브레이크 소개
하이브리드 서보 프레스 브레이크는 두 개의 독립적인 스테인리스 스틸 오일 탱크를 갖추고 있어 구조가 간단하고 콤팩트하며 청소가 용이하고 유압유의 2차 오염을 줄입니다. 효율적이고 안정적인 벤딩 효율을 달성하기 위해 메인 유압 실린더는 특수 가속 실린더 구조 설계를 채택했습니다. CNC 시스템은 두 개의 서보 동력 장치를 통해 유압 실린더를 구동하고, 격자 눈금자(또는 자기 격자 눈금자)의 감지 및 피드백을 통해 벤딩기 유압 실린더의 동기식 작동을 제어하여 공작물의 고정밀 가공을 구현합니다. 이 서보 하이브리드 프레스 브레이크는 고속, 에너지 절약, 저소음 및 환경 친화성을 특징으로 합니다.
서보 하이브리드 프레스 브레이크와 전기 유압식 동기식 CNC 프레스 브레이크 비교
제어 원리 및 비교
전기 유압 동기 시스템(밸브 제어)의 원리 및 기존 문제점
CNC의 구조 유압 프레스 브레이크 이 시스템은 일반적인 3상 비동기 모터로 제어되는 정량 유압 펌프를 사용합니다. 비례 압력 밸브를 통한 유량은 오버플로우 밸브에 의해 조절되어 이중 실린더 동기화를 달성하고 궁극적으로 벤딩 가공의 정밀도 요구 사항을 충족하는데, 이를 "밸브 제어"라고 합니다. 이 기술은 에너지 손실과 과도한 열 발생이라는 단점을 가지고 있습니다. 유압 시스템의 에너지 손실은 시스템의 전체 효율 저하, 오일 온도 상승 및 오일 열화를 초래하여 프레스 브레이크 기계의 고장으로 이어질 수 있습니다.
오일의 열 균형을 유지하기 위해 일반적으로 유압유량을 늘리는 방법을 사용하지만, 이는 폐유 처리 비용 증가 및 환경 오염 가능성 등의 문제를 야기합니다. 또한 소음 문제도 있습니다. 전기 유압식 동기식 CNC 프레스 브레이크 기계 상대적으로 높은 수치는 주변 환경에 소음 공해를 유발합니다.
석유-전기 하이브리드 수치 제어 시스템(펌프 제어)의 원리
하이브리드 오일 전기식 CNC(펌프 제어식) 프레스 브레이크는 동력 장치와 CNC 시스템에 연결된 제어 밸브 그룹으로 구성됩니다. 동력 장치는 서보 모터, 서보 모터에 연결된 단방향 정량 펌프, 그리고 독립형 연료 탱크를 포함합니다. 제어 밸브 그룹은 오버플로우 밸브, 언로딩 밸브, 역류 방지 밸브, 역전 밸브, 배압 밸브, 리프팅 밸브, 안전 밸브 및 주입 밸브를 포함합니다.
수치 제어 시스템을 통해 동력 장치의 서보 모터 속도를 제어함으로써, 이에 연결된 오일 펌프의 변위를 제어할 수 있고, 이를 통해 액추에이터(오일 실린더)의 변위 속도 제어가 가능합니다. 또한, 수치 제어 시스템을 통해 서보 모터의 토크를 설정함으로써 좌우 액추에이터 구성 요소(오일 실린더)의 출력력을 제어할 수 있습니다.
좌우 액추에이터(유압 실린더)의 변위 측정값은 변위 센서(격자 눈금자 또는 자기 격자 눈금자)를 통해 CNC 시스템으로 피드백됩니다. CNC 시스템은 이 측정값을 비교하여 좌우 동력 장치를 제어함으로써 좌우 액추에이터(유압 실린더)의 동기화 및 위치 제어를 위한 폐루프 제어를 구현합니다. 변위 센서는 시스템의 제어 정확도를 향상시키는 내부 피드백 루프를 형성합니다.
독특한 성장 원통 구조
기존의 전기 유압식 동기 CNC 프레스 브레이크는 주 유압 실린더로 단동 피스톤 실린더를 사용하는데, 이는 주로 슬라이더 자체 무게에 의존하여 빠른 하강 운동을 구현하므로 고속 작동이 어렵다는 한계가 있습니다. 본 연구에서는 단동 피스톤 실린더의 내부 설계 구조를 감속 실린더로 변경함으로써 슬라이더 무게에 제약받지 않고 고속 하강 운동을 달성할 수 있어 절곡 효율을 크게 향상시켰습니다.
그만큼 하이브리드 서보 프레스 브레이크 SHENCHONG 이중 서보 오일 전기 하이브리드 CNC(펌프 제어) 시스템의 가장 큰 특징은 향상된 동기화, 진정한 에너지 효율, 간단한 구조 및 빠른 속도를 제공한다는 점입니다. 이 시스템은 단방향 정량 펌프와 감속 실린더를 적용하여 이중 서보 오일 전기 하이브리드 시스템을 구현했습니다. 단방향 정량 펌프는 양방향 정량 펌프보다 경제성이 뛰어나며, 감속 실린더는 안정적이고 효율적인 특성을 보여줍니다.
CNC 하이브리드 서보 프레스 브레이크 기계의 장점 (펌프 제어 방식)
- 효율성: 해당 장비는 90% 부하에서 2시간 동안 작동하여 효율성을 30% 증가시켜 50%가 됩니다.
- 에너지 절약: 해당 장비는 90% 부하로 2시간 동안 가동되어 28%에서 54%의 에너지 절약 효과를 가져옵니다.
- 정확도: 이 장비는 90% 부하에서 2시간 동안 작동하며, Y축 이동 오차가 작고 모든 위치에서 평균 정확도가 5배 향상되었습니다.
- 저소음: 이 장비는 90% 부하에서 2시간 동안 작동하여 소음을 10~12dB 감소시키고 작업 환경을 크게 최적화합니다.
- 환경 보호: 이 장비는 90% 부하로 2시간 동안 작동하여 유압유 사용량을 50%에서 80%로 줄입니다.
- 온도 제어: 이 장비는 90% 부하에서 2시간 동안 작동하며, 탁월한 오일 온도 제어 기능을 통해 기계의 전반적인 작동에 도움이 됩니다.
- 외관: 설치가 간편하고 우아하며 아름답습니다. 외부 배관이 보이지 않습니다.
위의 두 가지 제어 방식을 비교해 보면, 하이브리드 오일 전기 수치 제어(펌프 제어) 시스템이 고효율, 에너지 절약, 저소음 및 환경 보호라는 특징을 가지고 있음을 분명히 알 수 있습니다.
결론
우시 선충 단조기계 유한회사에서 생산 및 제조한 유압식 전기 하이브리드 CNC 프레스 브레이크는 점점 더 많은 응용 경험과 기술 개선 및 최적화를 통해 판금 생산 및 제조 기업에서 널리 사용되고 있으며, 주로 조선, 철도, 전기 개폐 장치, 건축 장식, 5G 통신 등의 산업 분야에 서비스를 제공하고 있습니다.
하이브리드 유압식 CNC 프레스 브레이크는 에너지 절약 및 친환경 제품으로, 그 기술적 우수성은 실제 생산 현장에서 충분히 입증되고 있습니다. 이는 에너지 절약과 친환경적인 녹색 사회 환경 구축이라는 국가적 요구에 부응할 뿐만 아니라, 기업의 점점 더 높아지는 고정밀 및 고효율 생산 요구를 충족시키며 사용자들로부터 높은 평가를 받고 있습니다. 향후 전통적인 CNC 절곡기를 부분적으로 대체하는 추세가 예상되며, 시장 전망은 매우 밝습니다.
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