專利名稱：伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代曲柄壓力機(jī)雖然各方面較過(guò)去有很大改進(jìn)，但基本傳動(dòng)方式仍然是異步交流電動(dòng)機(jī)---減速機(jī)構(gòu)---飛輪---離合器、制動(dòng)器---曲柄連桿---滑塊。它依靠飛輪提供短時(shí)大沖擊力矩進(jìn)行工作。目前的曲柄壓力機(jī)，均由普通異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，價(jià)格低，與飛輪配合，完成沖壓工作。但是，其滑塊運(yùn)動(dòng)特性為正弦曲線，既不能控制，也不能調(diào)整，工藝適應(yīng)性較窄，而且能耗、噪音大。盡管人們?cè)噲D用其它高性能電動(dòng)機(jī)取代異步電機(jī)，但是由于技術(shù)和價(jià)格方面的原因，至今尚未能取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
變頻技術(shù)和大功率同步電機(jī)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。本實(shí)用新型研制一種智能化曲柄壓力機(jī)，用大扭矩交流伺服電機(jī)代替普通電機(jī)，再輔以計(jì)算機(jī)及智能控制技術(shù)，使曲柄壓力機(jī)具有智能化、柔性化的特點(diǎn)，大大提高壓力機(jī)的工作性能和工作適應(yīng)性，降低能耗，降低噪音、減輕重量。它不但可保留目前機(jī)械壓力機(jī)生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，而且可進(jìn)一步簡(jiǎn)化壓力機(jī)結(jié)構(gòu)，克服存在的主要缺點(diǎn)，滑塊特性可變，位置、速度、力量可控。
作為動(dòng)力傳動(dòng)裝置的電伺服控制系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)主要靠直流伺服電機(jī)。但是直流電機(jī)存在著價(jià)格昂貴和炭刷磨損兩大致命弱點(diǎn)，妨礙了這一技術(shù)在機(jī)械裝備中的應(yīng)用。1983年日本和美國(guó)分別發(fā)明了稀土制作的強(qiáng)永磁合金，經(jīng)過(guò)三代發(fā)展，現(xiàn)已成為性能最好的永磁材料，其磁能積高出鐵氧體一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。用這種強(qiáng)磁合金制造的永磁電機(jī)體積小、重量輕、輸出轉(zhuǎn)矩大，效率高，響應(yīng)快；又由于控制技術(shù)的發(fā)展，90年代變頻技術(shù)得到了迅速推廣應(yīng)用，技術(shù)不斷更新，成本不斷下降。在此基礎(chǔ)上，八十年代末、九十年代初，交流無(wú)刷同步電機(jī)在國(guó)內(nèi)外得到普遍重視，并開始在工業(yè)裝備中應(yīng)用，全電動(dòng)注塑機(jī)的開發(fā)就是一個(gè)典型的例子。日本日精公司在83年開發(fā)了首臺(tái)全電動(dòng)注塑機(jī)，發(fā)展為ES系列產(chǎn)品，較傳統(tǒng)液壓式注塑機(jī)節(jié)能25-60％。
日本及美國(guó)在90年代初開始進(jìn)行大變負(fù)荷重載機(jī)械驅(qū)動(dòng)的研究，但目前僅局限于個(gè)別小功率成形機(jī)械的場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，用大扭矩伺服電機(jī)代替普通電機(jī)，再輔以計(jì)算機(jī)及智能控制技術(shù)，使曲柄壓力機(jī)具有智能化、柔性化的特點(diǎn)，大大提高壓力機(jī)的工作性能和工作適應(yīng)性，降低能耗，降低噪音、減輕重量。
本實(shí)用新型提供一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)控制的交流永磁伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪副，其中大齒輪帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和儲(chǔ)能電容箱，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)分別與交流永磁伺服電機(jī)及儲(chǔ)能電容箱相連接。
上述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括逆變器、電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器、基極驅(qū)動(dòng)電路、邏輯解析電路、測(cè)速發(fā)電機(jī)；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)與交流永磁伺服電機(jī)直接連接。
上述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和人機(jī)對(duì)話界面。
上述儲(chǔ)能電容箱裝有電容器，儲(chǔ)能電容箱與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)開關(guān)電路相互連接，電容箱在工作過(guò)程中儲(chǔ)、放電能。
上述交流永磁伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)曲柄。


圖1是曲柄壓力機(jī)工作原理示意圖1.交流永磁伺服電機(jī) 2.電容箱 3.伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 4.小齒輪5.大齒輪 6.床身 7.制動(dòng)器 8.曲軸 9.連桿 10.滑塊11.上模 12.下模 13.工作臺(tái)圖2是控制系統(tǒng)框圖具體實(shí)施方式
曲柄壓力機(jī)系統(tǒng)工作過(guò)程如下交流永磁伺服電機(jī)1通過(guò)小齒輪4，大齒輪5帶動(dòng)曲軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)連桿9使滑塊上下運(yùn)動(dòng)，上模11安裝于滑塊10上，下模12則安裝于工作臺(tái)13上，上模11隨滑塊上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，對(duì)工件進(jìn)行加工。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)3控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及扭矩，從而使滑塊10獲得需要的工作特性。
電容箱等起儲(chǔ)能作用，減速時(shí)，電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將減速的電能儲(chǔ)存于電容器內(nèi)；在滑塊10的工作行程內(nèi)電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，電容器提供大的瞬時(shí)電流，產(chǎn)生大的力矩，完成壓制工作。制動(dòng)器7可在任何需要停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻使曲軸制動(dòng)從而使滑塊停止運(yùn)動(dòng)。交流永磁伺服電機(jī)1僅在需要工作時(shí)才開始運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)中無(wú)需要設(shè)置離合器。
權(quán)利要求1.一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)控制的交流永磁伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪副，其中大齒輪帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和儲(chǔ)能電容箱，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)分別與交流永磁伺服電機(jī)及儲(chǔ)能電容箱相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，其特征在于上述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括逆變器、電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器、基極驅(qū)動(dòng)電路、邏輯解析電路、測(cè)速發(fā)電機(jī)；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)與交流永磁伺服電機(jī)直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，其特征在于上述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和人機(jī)對(duì)話界面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，其特征在于上述儲(chǔ)能電容箱裝有電容器，儲(chǔ)能電容箱與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)開關(guān)電路相互連接，電容箱在工作過(guò)程中儲(chǔ)、放電能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，其特征在于上述交流永磁伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)曲柄。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種伺服驅(qū)動(dòng)智能型數(shù)控曲柄壓力機(jī)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)控制的交流永磁伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪副，其中大齒輪帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和儲(chǔ)能電容箱，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)分別與交流永磁伺服電機(jī)及儲(chǔ)能電容箱相連接；本實(shí)用新型使曲柄壓力機(jī)具有智能化、柔性化的特點(diǎn)，大大提高壓力機(jī)的工作性能和工作適應(yīng)性，降低能耗，降低噪音、減輕重量。
文檔編號(hào)B30B1/26GK2666656SQ20032011818
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者孫友松, 李振石, 王鴻貴, 阮衛(wèi)平, 魏良模, 何鴻肅, 黎勉, 李優(yōu)新, 朱新榕 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué), 廣東鍛壓機(jī)床廠有限公司