CN2666656Y - 伺服驱动智能型数控曲柄压力机 - Google Patents

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李振石
王鸿贵
阮卫平
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何鸿肃
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李优新
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Abstract

本实用新型提供一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，驱动控制系统控制的交流永磁伺服电机驱动齿轮副，其中大齿轮带动曲轴转动；上述驱动控制系统包括伺服电机驱动控制系统和储能电容箱，伺服电机驱动控制系统分别与交流永磁伺服电机及储能电容箱相连接；本实用新型使曲柄压力机具有智能化、柔性化的特点，大大提高压力机的工作性能和工作适应性，降低能耗，降低噪音、减轻重量。

Description

伺服驱动智能型数控曲柄压力机
技术领域
本实用新型涉及一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机。
背景技术
现代曲柄压力机虽然各方面较过去有很大改进，但基本传动方式仍然是：异步交流电动机---减速机构---飞轮---离合器、制动器---曲柄连杆---滑块。它依靠飞轮提供短时大冲击力矩进行工作。目前的曲柄压力机，均由普通异步电机驱动，价格低，与飞轮配合，完成冲压工作。但是，其滑块运动特性为正弦曲线，既不能控制，也不能调整，工艺适应性较窄，而且能耗、噪音大。尽管人们试图用其它高性能电动机取代异步电机，但是由于技术和价格方面的原因，至今尚未能取得实质性进展。
变频技术和大功率同步电机是近年来发展起来的新技术。本实用新型研制一种智能化曲柄压力机，用大扭矩交流伺服电机代替普通电机，再辅以计算机及智能控制技术，使曲柄压力机具有智能化、柔性化的特点，大大提高压力机的工作性能和工作适应性，降低能耗，降低噪音、减轻重量。它不但可保留目前机械压力机生产率高、操作简单的优点，而且可进一步简化压力机结构，克服存在的主要缺点，滑块特性可变，位置、速度、力量可控。
作为动力传动装置的电伺服控制系统长期以来主要靠直流伺服电机。但是直流电机存在着价格昂贵和炭刷磨损两大致命弱点，妨碍了这一技术在机械装备中的应用。1983年日本和美国分别发明了稀土制作的强永磁合金，经过三代发展，现已成为性能最好的永磁材料，其磁能积高出铁氧体一个数量级以上。用这种强磁合金制造的永磁电机体积小、重量轻、输出转矩大，效率高，响应快；又由于控制技术的发展，90年代变频技术得到了迅速推广应用，技术不断更新，成本不断下降。在此基础上，八十年代末、九十年代初，交流无刷同步电机在国内外得到普遍重视，并开始在工业装备中应用，全电动注塑机的开发就是一个典型的例子。日本日精公司在83年开发了首台全电动注塑机，发展为ES系列产品，较传统液压式注塑机节能25-60％。
日本及美国在90年代初开始进行大变负荷重载机械驱动的研究，但目前仅局限于个别小功率成形机械的场合。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，用大扭矩伺服电机代替普通电机，再辅以计算机及智能控制技术，使曲柄压力机具有智能化、柔性化的特点，大大提高压力机的工作性能和工作适应性，降低能耗，降低噪音、减轻重量。
本实用新型提供一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，驱动控制系统控制的交流永磁伺服电机驱动齿轮副，其中大齿轮带动曲轴转动；上述驱动控制系统包括伺服电机驱动控制系统和储能电容箱，伺服电机驱动控制系统分别与交流永磁伺服电机及储能电容箱相连接。
上述伺服电机驱动控制系统包括逆变器、电流调节器、速度调节器、基极驱动电路、逻辑解析电路、测速发电机；伺服电机驱动控制系统与交流永磁伺服电机直接连接。
上述伺服电机驱动控制系统连接计算机控制系统和人机对话界面。
上述储能电容箱装有电容器，储能电容箱与伺服电机驱动控制系统通过开关电路相互连接，电容箱在工作过程中储、放电能。
上述交流永磁伺服电机直接驱动曲柄。
附图说明
图1是曲柄压力机工作原理示意图
1.交流永磁伺服电机  2.电容箱  3.伺服电机驱动控制系统  4.小齿轮5.大齿轮  6.床身  7.制动器  8.曲轴  9.连杆  10.滑块11.上模  12.下模  13.工作台
图2是控制系统框图
具体实施方式
曲柄压力机系统工作过程如下：
交流永磁伺服电机1通过小齿轮4，大齿轮5带动曲轴8转动，再通过连杆9使滑块上下运动，上模11安装于滑块10上，下模12则安装于工作台13上，上模11随滑块上下运动的同时，对工件进行加工。伺服电机驱动控制系统3控制电机的转向、转角、转速及扭矩，从而使滑块10获得需要的工作特性。
电容箱等起储能作用，减速时，电机作发电机运行，将减速的电能储存于电容器内；在滑块10的工作行程内电机作电动机运行，电容器提供大的瞬时电流，产生大的力矩，完成压制工作。制动器7可在任何需要停止运动的时刻使曲轴制动从而使滑块停止运动。交流永磁伺服电机1仅在需要工作时才开始运动，系统中无需要设置离合器。

Claims (5)

1.一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，其特征在于：驱动控制系统控制的交流永磁伺服电机驱动齿轮副，其中大齿轮带动曲轴转动；上述驱动控制系统包括伺服电机驱动控制系统和储能电容箱，伺服电机驱动控制系统分别与交流永磁伺服电机及储能电容箱相连接。
2.根据权利要求1所述的一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，其特征在于：上述伺服电机驱动控制系统包括逆变器、电流调节器、速度调节器、基极驱动电路、逻辑解析电路、测速发电机；伺服电机驱动控制系统与交流永磁伺服电机直接连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，其特征在于：上述伺服电机驱动控制系统连接计算机控制系统和人机对话界面。
4.根据权利要求1所述的一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，其特征在于：上述储能电容箱装有电容器，储能电容箱与伺服电机驱动控制系统通过开关电路相互连接，电容箱在工作过程中储、放电能。
5.根据权利要求1所述的一种伺服驱动智能型数控曲柄压力机，其特征在于：上述交流永磁伺服电机直接驱动曲柄。
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