伺服压力机那点事儿~

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1、伺服压力机那点事儿~交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个新方向，不但可以实现成形装备柔性化和智能化，还可以提高生产率和产品质量、节能环保。鑫台铭介绍了交流伺服压力机工作原理和发展现状。交流伺服压力机在冲裁、拉深、挤压、精冲等工艺中的优良性能。传统的压力机，尤其是各种机械压力机，均以交流感应电机为动力，靠飞轮储存能量、离合器控制起停。其最大的缺点是滑块工作特性固定，无法调节，工作适应性差，缺乏“柔性”。交流伺服压力机是成形装备的最新发展，它以计算机控制的交流伺服电机为动力，通过螺旋、曲柄连杆、肘杆或其它机构将电机的旋转运动转化为滑块所需的直线运动。它不但可

2、以保持机械驱动的种种优点，而且改变了其工作特性不可调的缺点，使机械驱动的成形装备也具有了柔性化、智能化的特点，工作性能和工艺适应性大大提高。还简化了结构，方便安装、减少维修、降低能耗、减轻重量。它是高新技术与传统机械技术的结合，对于推动成形装备的更新换代，具有不可限量的影响。1.电气传动与交流伺服驱动电气传动分直流和交流两大类。由于直流传动具有优越的调速性能，直到上世纪上半叶，高性能可调传动均采用直流电动机，而占电气传动总量80%以上的一般传动则采用交流电动机，不能调速，绝大部分锻压机械都属于这一类。“直流调速，交流不调速”形成了一种普遍的格局。尽管直流调速

3、有许多优越性，但由于采用机械换向，存在有换向器寿命低、换向火花、造价高等问题，电机容量和速度以及应用场合均收到一定限制。伺服电机传动指电动机的转速或其它参数可以按照任意的输入信号而变化。长期以来，交流伺服电机仅仅作为执行元件，应用于伺服控制系统，功率不超过1千瓦。大功率交流伺服电机及其驱动控制装置的出现，使这一技术得以应用于机械装备的主传动，成为交流伺服驱动系统。2.交流伺服压力机的特点（1）实现柔性化和智能化，工作性能提高。由于原动机由不能调节和控制的普通感应电机改为CNC控制可任意调节的伺服电动机，自动化智能化程度提高，工作效率提高；可以获得任意的滑块特

4、性，设备的工艺适应性扩大；可以根据不同的工艺采用相应的优化曲线，提高工作性能。（2）精度高。 一方面，伺服压力机的运动可以精确控制，一般均装有滑块位移检测装置和滑块行程调节装置，滑块的任意位置（包括下死点）可以准确控制。伺服压力机滑块位置精度一般可以达0.01mm；另一方面，滑块运动特性可以优化，例如拉深、弯曲、压印时，适当的滑块曲线可减少回弹提高制件精度。（3）简化传动环节，减少维修和节省能量。伺服压力机省去飞轮、离合器甚至采用直接传动，传动环节大大减少，维修工作量亦相应减少。伺服压力机节能主要体现在以下几个方面：伺服电动机较普通感应电机效率高。交流伺服电

5、动机采用变频调速，效率高，损耗小。减速时采用电磁制动，制动能量可储存回收。与机械制动和液压传动的节流调速相比，可大大节省能量。在普通压力机中，飞轮空转耗能约占总能耗的6—30%。伺服压力机没有飞轮，仅在工作时电机才旋转，这一部分能量得以节省。在普通压力机中，离合器（主要指摩擦离合器）耗能约占总能量的20%，伺服压力机取消了离合器，这一部分能量得以节省。大多数中小型机械压力机，采用摩擦制动器。制动器每周期均工作，消耗能量；伺服压力机制动器仅在停车时才起作用，制动耗能得以节省。当然，节能效果尚决定于变流以及储能和再利用的效率。总体而言，伺服压力机较普通机械压力机

6、和液压机都要节能。（4）环保。伺服压力机的环保特性体现在它具有液压机的性能，但是又没有液压系统，完全消除了油液污染；又由于传动系统简化，传动噪音大大减少；滑块运动特性优化，减少工艺噪声。（5）提高模具寿命和生产率。由于振动减少，模具寿命可以提高3倍，设备寿命也相应提高。由于伺服压力机行程可以方便地调整，可以根据成形工艺需要，使压力机在必要的最小行程工作，生产效率得以提高。其工作频率不但高于液压机，而且可以高于普通机械压力机。3.伺服压力机传动方式及典型产品（1）伺服电机直接驱动 电机直接与执行机构连接，推动滑块工作，具有最短的传动链，因而结构简单、传动效率高

7、、精度高，很有发展前景。目前这种压力机有两种形式。1）直线伺服电机直接驱动压力机 直线电机可以直接将电能转变为直线运动，推动滑块工作，实现“零传动”。2）伺服电机直接驱动曲柄低速大扭矩伺服电动机直接与曲柄联接，无减速机构，不但结构简单、，减少维护量、节能，而且噪音小，声称即使在住宅区内，也可以24小时工作。由于受伺服电机扭矩的限制，压力机吨位不能太大，目前最大吨位为2500KN。（2）伺服电机—减速—螺杆 此类压力机一般将伺服电机通过同步皮带与螺杆连接，将旋转运动转变为直线运动。其运动特性类似于液压机，在全行程均可获得额定压力。局限性在于滚珠丝杠承载能力有限

8、，滑动螺旋效率低，压力机吨位不能太大。常见形式有两种