Haberler


Doğru Servo Pres


Ş.Uğur Acar, Bias Mühendislik

Sac şekillendirmede mekanik presler yaygın olarak kullanılmaktadır. Geçmişten  günümüze kadar farklı sac şekillendirme operasyonları için farklı mekanizmalara sahip birçok değişik mekanik pres tipi geliştirilmiştir.

Servo pres klasik mekanik preslerden farklı olarak normal motor + volan tarafından değil, servo motorla tahrik edilir ve böylece koç hareketi programlama ile istenen şekilde değiştirilebilir. Bu özelliğinden dolayı birçok farklı operasyon için en uygun hareket tipine göre çalışarak, değişik pres tiplerine olan ihtiyacı ortadan kaldırmaktadır.

Servo veya klasik mekanik preslerin güçlerinin doğru olarak karşılaştırılması üç önemli kritere göre yapılır. Bu kriterler anma tonajı basma yüksekliği, iş yapma enerjisi, maksimum pres hızıdır ve neyi ifade ettikleri aşağıda anlatılmıştır.

 

Karşılaştırma kriterleri

Servo ve diğer klasik mekanik presler, strokun her yerinde anma tonajını uygulayamaz. Presin anma tonajını verebildiği yüksekliğe anma tonajı basma yüksekliği (ha) denir. Şekil 1'de presin verebileceği kuvvet-strok eğrisi gösterilmiştir. [1]

Şekil 1. Pres kuvvet-strok eğrisi

ha'nın yüksek olması form, çekme, dövme gibi parça yüksekliğinin fazla olabileceği işlerde presin daha verimli kullanılabileceği anlamına gelir. İş yapma enerjisi ise, presin bayılmadan yapabileceği iş enerjisini ifade eder. Bu enerji miktarı parça basımı sırasında oluşan kuvvet-strok grafiğinin altındaki alana eşittir (Şekil 2). Başka şekilde ifade etmek gerekirse; iş yapma enerjisi, parçanın deformasyonu ve şekillendirilmesi için ihtiyaç duyulan iş miktarıdır. [1]

Şekil 2. Pres iş yapma enerjisi

 

Servo Pres Tipleri

Servo pres tasarımında çıkış noktası, anma  tonajı basma yüksekliği, iş yapma enerjisi ve maksimum pres hızıdır. Bu belirlenen kriterlere göre, servo motor tork ihtiyaçları belirlenir. Sarkaç hareket tipinde ve alt ölüde bekleyerek çalışan, krank biyel mekanizmalı servo presin tipik servo motor tork ihtiyacı Şekil 3'de gösterilmiştir.

Şekil 3. Tipik servo motor tork ihtiyacı

Şekil 3'deki grafikte presin baskıya girdiği nokta zıplama olarak görülmektedir. Presin  baskıya girdiği bölge ile boşta çalıştığı bölge arasındaki tork ihtiyacı oranı 6-7 kattır. Halbuki servo motorun verebildiği nominal tork ile maksimum tork arasındaki oran ise ancak 2-3 kattır [2]. İhtiyaç duyulan ile sunulan arasındaki bu uyumsuzluk, servo pres tasarımcıları için başlıca çözülmesi gereken  problem  olmaktadır.  Bu  probleme  farklı

yaklaşımlar olabilmekte ve  bunun  sonucunda birçok değişik servo pres tipi oluşabilmektedir. Piyasada genelde, üç değişik tipte servo prese rastlanmaktadır.

Düşük iş yapma enerjili, düşük anma tonajı basma yüksekliğine sahip servo presler; anma tonajı basma yüksekliği ve iş yapma enerjisi düşürülürse, iş yaptığı sıradaki tork ihtiyacı azalmakta ancak presin performansı düşük olmaktadır.
Normal iş yapma enerjili ve normal anma tonajı basma yüksekliğine sahip, düşük hızlı servo presler; servo motor ile krank arasındaki redüksiyon oranı fazla tutularak, presin iş yaptığı sıradaki tork ihtiyacı düşürülebilmektedir. Pres, kuvvet ve enerji yönünden yeterli olsa bile, redüksiyon fazlalığı ve servo motorun hız limitinden dolayı, maksimum pres hızı düşük kalmaktadır.
Normal iş yapma enerjili ve normal anma tonajı basma yüksekliğine sahip servo presler; Bu preslerde öncelikle performans düşünülerek, iş yaptığı sıradaki tork ihtiyacı baz alınmaktadır. Bu tip preslerde pres boşta çalışırken fazladan tork marjı olduğu için presin hızını daha da arttırmak mümkün olmaktadır.
Yukarıda anlatılan bu tiplerden normal olanı ve gerçek anlamda klasik mekanik preslerden üstün olanı, 3. tiptir. Ancak maliyet yüksekliğinden dolayı, üreticiler 1. ve 2. tiplerdeki presleri de kullanıcılara teklif etmektedir.

 

Bias Servo Pres

Bias Mühendislik, geliştirdiği özel pres mekanizmasına sahip, üstün performanslı bir servo pres üretmiştir (Şekil 4).


Şekil 4. Bias Mühendislik’in geliştirdiği servo pres

Bias'ın geliştirdiği servo presi, diğerlerinden ayıran en önemli özellik, sistemde hem normal motor + volan hem de servo motor kullanılmasıdır. Servo presde Volan'ın kullanılmasıyla Şekil 3'de gösterilen tork zıplaması minimize edilerek, boşta çalışma ile yükteki tork ihtiyaç oranı 1'e düşürülmektedir (Şekil 5). Volan ile servo motor arasındaki yük paylaşımı istendiği gibi yapılabilmekte, servo motorun sunabildiği tork miktarı ve servo motor hız limitasyonu problem olmaktan çıkmaktadır.

Şekil 5. Bias Servo Pres tork ihtiyacı Böylelikle  en  performanslı  servo  presin sahip

olduğu değerlerden daha yüksek anma tonajı basma yüksekliği, iş yapma enerjisi ve pres hızları kolaylıkla sağlanmaktadır.

Bias'ın geliştirdiği servo pres birçok farklı hareket tipinde test edilmiş, hedeflenen kriterlerin uygun maliyetlerle yakalandığı görülmüştür. Link motion, eksantrik, üst bekleme, knuckle, çift vuruş, yumuşak kesme, Bias Servo Pres’in yapabildiği hareket tiplerinden birkaçıdır.

İnternette google arama motorunda “Bias Multi Servo Pres” kelimeleri ile arama  yapıldığında presin çalışması ile ilgili çeşitli videolara ulaşılabilir. Tüm videolara ulaşmak için link;

Youtube.com

Kaynakça

[1] Metal Forming Handbook,Springer, 1998, 49-54 [2] A Comprehensible Guide to Servo Motor  Sizing, Copperhill Technologies Corporation, 2007, 61-67

 

2016.06.27 tarihinde gönderildi.


HaberlerTümünü Gör