機械壓力機驅動系統及方法技術方案

一種用于操作機械壓力機的方法，所述壓力機包括至少一個驅動電機（２０）、用于控制至少一個所述電機的驅動控制裝置、撞錘（２３）以及機械裝置（２７，２５），機械裝置（２７，２５）用于沿第一旋轉方向將至少一個所述電機的旋轉運動轉換成所述撞錘的線性運動，所述撞錘的線性運動是所述撞錘沿著線性路徑（Ｓ）降低和升高的運動以便操作所述壓力機執行壓制循環，所述壓制循環包括壓制部分和一個或多個非壓制部分，通過向所述驅動控制裝置提供控制輸出，使得至少一個所述驅動電機的速度（ＷＭ）在所述壓制循環的至少一個所述壓制部分或非壓制部分期間改變。所述壓力機可以在生產循環之間反向。本發明專利技術還描述了壓力機以及包括這種壓力機的系統。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于由毛坯壓制、沖壓或沖孔成金屬零件的機械壓力 機。具體地，本專利技術公開了一種由電機驅動的機械壓力機，該;Wfe壓力機 具有用于控制從驅動電機到壓力機的撞錘的動力傳遞的改進系統。
技術介紹
機械壓力機常用于由鋼毛坯或工件生產沖壓的汽車零件。通常，壓 力機驅動裝置和動力傳遞系統或運動部件經由飛輪驅動。飛輪的功能是 儲存完成一個循環必須的能量。飛輪借助于離合器和制動系統(可以是 氣動的或液壓的)與運動部件連接和脫離。當要改變這樣的壓力機的模 具或模型時，包括設定機械位置以補償隨時間的磨損等的設置過程通常 是一個復雜而由耗時的過程，該過程包括需要大量技能和知識的機械調 整。還需要對驅動鏈中的任何離合器或制動器進行維護。此夕卜， 一旦設置好用給定的模具工作，常規電機驅動的機械壓力機、 連桿壓力機、曲柄壓力機等的工作循環就得以固定。例如， 一旦設定飛 輪的速度并且離合器已嚙合，則壓力機將沿著固定的模式一一例如圖3、 5 (現有技術)所示的模式一一運動，該模式會被重復需要的次數。壓 力機速度在此通過電機或機械傳動部件——例如偏心輪——的轉動速 度、或壓力機撞錘的線性速度進行描述。具有固定的循環意味著對壓力 機工作循環的任何調整或優化都需要打斷生產過程，并且需要對驅動傳動裝置、飛輪等的機械部件進行調整，以便改變壓力機循環或循環時間。 圖3 (現有技術)示出了常規機械壓力機的壓制生產循環的一般性速度 曲線圖，它以偏心輪速度Wp對時間的方式表示。生產循環時間是從開 始到結束的一個完整生產循環的總時間，通常包括從壓制循環開始到 壓制速度Wp的短的加速時間；處于恒定壓制速度Wp的時間段；實際壓 制操作的時間段P——這期間速度通常下降；壓制后的一段時間一一這 期間速度逐漸重新升高到壓制速度；以及最后的減速或制動時間段一一 這期間，在壓制循環的終點，壓力機停止。最后，通常當壓力機被卸栽和再裝栽時，壓力機通常停留在停止狀態一段時間。因而，生產循環從 壓制循環的起點開始，并終止于壓制循環的終點加上所有停止的時間。壓力機通常通過機械制動停止。圖5 (現有技術)示出了一般的位 置曲線圖，它包括以撞錘位置對時間的形式表示的完整生產循環。該位 置圖示出了這樣的循環該循環以撞錘位置處于上止點(TDC)開始， 然后撞錘加速到較低位置，直到壓制階段P開始，該壓制階段從壓模和 工件之間的沖擊點I開始。撞錘繼續向下移動到下止點(BDC)——最 低的撞錘位置，這時壓力機完全閉合。在BDC之后，撞錘加速朝向TDC 返回，在TDC點處壓力機再次處于完全開啟位置。名稱為Bottom Dead Centre Correction Device for Press Servo Machine、由Oyamada擁有的US 6,619， 088記載了 一種用于伺月艮壓力機 的下止點矯正設備，其中用伺服電機作為動力源將撞錘升高和降低。這 樣的壓力機具有不需要飛輪來提供壓制或沖壓操作的能量的優點。具有這種傳動類型的壓力機通常具有高的峰值能量需求。然而，所示的設備 具有滾珠絲杠驅動器，這種類型的傳動直到目前為止通常在能夠傳遞的 力的大小方面受限，并且受到小壓力機和/或高價值的沖壓產品的制造 成本的限制。從Aida-America公司的公開資料已知，使用伺服電機通過對滑動 機構的直接驅動來驅動機械壓力機(對比文件1)。這種直接驅動的伺服 壓力機類型具有不需要飛輪、離合器或制動器以及具有可編程的撞錘運 動的優點。然而，伺服電機壓力機對于某些產品可能具有高的峰值功率 消耗，尤其是對于需要深拉的大產品更是如此。
技術實現思路
根據本專利技術的一個或多個實施方案，提供一種用于操作機械壓力機 的改進方法，所述壓力機包括至少一個驅動電機、用于控制所述電機的驅 動控制裝置、撞錘以及機械裝置，所述機械裝置用于將所述電機的旋轉 運動轉換成所述撞錘的線性運動，所述撞錘的線性運動是所述撞錘沿著 線性路徑降低和升高的運動，以便操作所述壓力機以執行生產循環，所 述生產循環包括所述循環的壓制部分和一個或多個非壓制部分，其中， 通過向所述驅動控制裝置提供控制輸出，使得所述驅動電機的速度在所 述生產循環的至少一個所述部分期間得以改變。根據本專利技術的實施方案的另一方面，以一種機械壓力機的方法的形 式提供改進，包括向所述驅動控制裝置提供控制輸出，其中至少一個所 述驅動電機的速度在所述生產循環的至少一部分期間以受控方式改變， 并且可以大于所述驅動電機在循環的所述壓制部分期間的速度。根據本專利技術的實施方案的另一方面，以一種機械壓力機的方法的形 式提供改進，包括向所述驅動控制裝置提供控制輸出，其中至少一個所 述驅動電機的速度在所述生產循環的起點和該循環的所述壓制部分之 間以可變方式受到控制，并達到比所述驅動電機在循環的所述壓制部分 期間的速度大的速度。根據本專利技術的一個或多個實施方案，提供一種對操作機械壓力機的 方法的改進，該壓力機包括至少一個驅動電機、用于控制該電機的驅動 控制裝置、壓力機撞錘和用于將所述電機的旋轉運動轉變成所述撞錘的 線性運動的曲柄構件或偏心輪，所述撞錘被設置為沿著線性路徑降低和 升高，以便操作所述壓力機，并且通過該改進向所述驅動控制裝置提供 控制輸出，使得沿著第一旋轉方向進行的各個完整生產循環的各個壓制循環擴展到大于360度的曲柄旋轉角。根據本專利技術的一個實施方案的另一方面，以一種機械壓力機的方法 的形式提供改進，包括提供控制輸出，以控制至少一個所述電機在壓制 循環的、在達到一個位置或者其它與這個位置相關的位置之前的第一部 分期間加速到可以超過壓制速度的速度，所述位置等于與壓制循環相關 的模具保護角。根據本專利技術的實施方案的另一方面，以一種機械壓力機的方法的形 式提供改進，包括向所述驅動控制裝置提供控制輸出，其中在模具和工 件之間發生第一次接觸的沖擊角或位置之前，將電機速度從最高或最大 速度降低到壓制速度。根據本專利技術的實施方案的另一方面，以一種機械壓力機的方法的形 式提供改進，包括向所述驅動控制裝置提供控制輸出，使得當壓力機的 開啟在第一沖擊位置和下止點(BDC)或下止點附近之間時所述電機的 速度能夠以可變形式受到控制。根據本專利技術的另一個實施方案，以一種機械壓力機的方法的形式提 供改進，包括向所述驅動控制裝置提供控制輸出，使得例如在進行熱沖壓時在到達下止點(BDC)或下止點附近之后以可變方式控制所述電機的 速度以停止一段時間。根據本專利技術的另一個實施方案，以一種M壓力機的方法的形式提供 改進，包括向所述驅動控制裝置提供控制輸出，使得在到達下止點(BDC) 或下止點附近之后將所述電;liLiUL以可變方式控制為升高。根據本專利技術的實施方案的另一方面，以一種;Wfe壓力機的方法的形式 提供改進，包括在到達壓制循環的卸載凸輪角(UC)或與卸載凸輪角相關 的位置之后使所述電fct度從壓制循環的減速位置開始減速。根據本專利技術的實施方案的另一方面，以一種機喊壓力機的方法的形式 提供改進，包括使所述電機減速并使沿著第一方向的壓制循環在停止位置 停止，該停止位置的曲柄角大于360度或者位于兩次經過上止點(TDC) 的位置。根據本專利技術的一個或多個實施方案，提供一種對操作機械壓力機的方 法的改進，該壓力機包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于操作機械壓力機的方法，所述壓力機包括至少一個驅動電機（２０）、用于控制所述至少一個電機的驅動控制裝置、撞錘（２３）以及用于操作所述壓力機以執行壓制循環的機械裝置（２７，２５），所述壓制循環包括壓制部分和一個或多個非壓制部分，其特征在于，通過向所述驅動控制裝置提供控制輸出，使得所述至少一個驅動電機的速度（ＷＭ）在所述壓制循環的至少一個所述壓制部分或非壓制部分期間得以改變。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克塞古拉戈洛倫斯，斯約德博斯加，
申請(專利權)人：ABB研究有限公司，
類型：發明
國別省市：CH[瑞士]