手持不锈钢板折弯机(和利时BD56数控系统在折弯机上的应用)

摘要：数控折弯机在现代钣金件的成形加工过程中起到不可替代的作用。目前市场中的折弯机数控系统都被国外系统垄断，国内数控系统多数都不能满足其控制要求及精度要求。针对此需求，和利时开发出了一款能满足其要求的折弯机数控系统。BD56数控系统是和利时凭借在自动控制、液压传动领域的深厚积淀，结合世界先进的数控技术，开发出的具有完全自主知识产权的高精度电液同步折弯机控制系统, 保证Y1、Y2轴重复精度达+/-0.005mm（根据光栅尺精度确定）。此系统操作简单，采用2D触摸式图形编程，功能齐备，菜单式的界面，方便快捷。

关键词：数控折弯机；电液同步；液压传动

1　折弯机行业背景

折弯机属于锻压机械中的一种，主要针对金属加工行业。产品广泛应用于：轻工、航空、船舶、冶金、仪表、电器、不锈钢制品、钢结构建筑及装潢行业。折弯机是目前对板料，特别是大型板料进行钣金加工的首选机械，通过选配各种不同的模具，可以对板料进行弯边、拉伸、压圆、冲孔等操作。

80年代，折弯机数控技术应用有了很大的进步，我国从国外进口的折弯机，几乎都配备先进的数控系统。目前，国内的折弯机数控系统主要通过国外引进，如荷兰DELE、瑞士斯伯克CYBELEC、意大利ESA、意大利Task84、日本AMADA数控等。

2　折弯机的工作原理及分类

折弯机是指在机械或液压力的作用下，滑块做上下机械运动，机床的上模与下模之间距离变化，强制使所需工件按照需要的角度发生变形，折制成不同断面形状的机械设备。

我们常见的折弯机以液压折弯机为主，液压折弯机主要把电机拖动的液压油泵打出的高压油按照动作需要，在电磁换向阀的作用下将油液注入油缸上腔或下腔，实现滑块上下运动，完成工件的成型工作。

折弯机可分为机械和液压两种，液压折弯机按同步方式又可分为：机械同步、扭轴同步、机液同步和电液同步。液压折弯机按运动方式又可分为：上动式和下动式。和利时BD56数控系统是为上动式电液同步折弯机配备。

3　折弯机的主要结构

折弯机由机架、上工作台、下工作台、油缸、控制面板、电控箱、油压系统、上模、下模等组成。

4　折弯机控制的难点

随着液压技术在工程领域中的应用日益扩大，大型设备负载能力增加或因布局的关系需要多个执行元件同时驱动一个工作部件，同步运动显得更为突出。同其它方式相比，液压同步驱动具有结构简单、组成方便、易于实现自动控制和适宜大功率场合等特点。但是由于液压系统的泄漏、执行元件等存在的非线性摩擦阻力、控制元件间的性能差异、各执行元件间负载的差异、系统各组成部分的制造误差等因素的影响，将造成多执行机构的同步误差，如果不有效地加以控制并克服这种同步误差，将会导致工作机构运动不平稳或不能正常工作。在机械行业液压系统控制中，长期以来，液压高精度的同步问题，是一项比较难以解决的难题。

液压同步工作技术作为一项新技术在当今的工程建设中得到了成功应用。它采用计算机控制，全自动完成同步工作过程，是集机、电、液、传感器、计算机和控制理论于一体的先进技术，能使多个执行元件的运动速度或相对位移相等，进而满足工程需要。

电液比例伺服阀是种高精度、高频响的电液控制元件，由它组成的液压同步闭环控制系统不仅具有较高的响应速度，而且具有高精度的同步控制。电液比例伺服阀组成的液压同步闭环控制一般适用于高同步精度要求的各类主机。

折弯机滑块电液比例同步控制，即通过调节电液伺服比例阀控制两个液压缸同步来驱动滑块。当滑块移动时，通过两端测量装置如光栅尺，随时读出两端的位置并进行比较，根据位置偏差来调节油缸的进油量，从而保证滑块运动过程中的同步精度及定位精度。

和利时BD56数控系统不仅解决了同步问题，而且达到了高精度同步，该系统对每一轴均独立进行PID控制，通过对两轴的PID参数进行在线调节来确保被控对象在任何时刻的设定值与实际检测值之差在给定误差范围内，从而保证系统的同步性。

5　和利时BD56数控系统

BD56数控系统是和利时凭借在自动控制、液压传动领域的深厚积淀，结合世界级先进的折弯数控技术，开发出的具有完全自主知识产权的电液同步折弯

机控制系统。具备以下特点：

· 高精度

控制器采用双核ARM Cortex-A9 CPU、667MHz主频，64位双精度浮点数运算精度，运用高速、高精度的电液同步位置控制算法，保证Y1、Y2轴重复精度达+/-0.005mm（根据光栅尺精度确定）。

· 易操作

全触摸屏操作，全中文化界面，快捷导航菜单，一步到位，使产品编程和数据设定更便捷，减少操作时间。

· 多兼容

系统采用高效优化的液压控制算法，集成力士乐、阿托斯、贺尔碧格、雅阁辉托斯等多种阀组的特性参数，并支持开环阀控制，为各厂家摆脱束缚、节约设备成本提供了基础保障。

· 高可靠

核电、高铁级的电气设备生产平台制造，性能可靠。支持油压、油温检测，实时观测油液状态，具有压力报警、超温报警功能，有效保护设备安全运行。

· 配置灵活

控制器与人机界面分离，控制器安装在电气柜内，缩短接线距离，配置更灵活；触摸屏有多种尺寸屏可以选择，任意尺寸触摸屏可以与任意型号控制器相配套连接，如3+1（4+1）系统也可选配17寸大屏，为满足客户的个性化需求提供了可能。

· 可定制

根据厂家需求，开机画面可定制。

· 挠度补偿

支持液压及机械挠度补偿，自动计算出工作台变形相应的补偿量，使折弯精度大幅提升。

· 角度编程

用户输入角度，系统根据上模、下模尺寸以及折弯材料的各种材料参数自动进行滑块的进深数据计算，并提供补偿修正方式，方便客户进行日常操作。

· 图形编程

支持图形编程，折弯工序自动计算、工件干涉检测，画面清晰展示折弯工步的状态。

· 双机互联

支持双机联动功能，可满足对大型板材的折弯需求。

· 内置以太网接口

控制器自带以太网接口，可并入现场网络，使用互联网管理设备，查看设备运行状态。同时，系统预留与信息系统连接接口，为厂家设备信息化提供了基础保障。

6　结束语

综上所述，数控折弯机在现代钣金件的成形加工中有着极其重要的作用和不可限量的发展前景，可以更好地提高生产效率，获取更大的经济效益和社会效益，为人类社会造福。设计一套全中文，符合国人习惯，价格合理、易于上手的数控系统显得尤为重要，和利时BD56数控系统正是为此设计。

摘自《自动化博览》2018年5月刊

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