机械压力机驱动系统及方法技术方案

一种用于操作机械压力机的方法，所述压力机包括至少一个驱动电机（２０）、用于控制至少一个所述电机的驱动控制装置、撞锤（２３）以及机械装置（２７，２５），机械装置（２７，２５）用于沿第一旋转方向将至少一个所述电机的旋转运动转换成所述撞锤的线性运动，所述撞锤的线性运动是所述撞锤沿着线性路径（Ｓ）降低和升高的运动以便操作所述压力机执行压制循环，所述压制循环包括压制部分和一个或多个非压制部分，通过向所述驱动控制装置提供控制输出，使得至少一个所述驱动电机的速度（ＷＭ）在所述压制循环的至少一个所述压制部分或非压制部分期间改变。所述压力机可以在生产循环之间反向。本发明专利技术还描述了压力机以及包括这种压力机的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于由毛坯压制、冲压或冲孔成金属零件的机械压力 机。具体地，本专利技术公开了一种由电机驱动的机械压力机，该;Wfe压力机 具有用于控制从驱动电机到压力机的撞锤的动力传递的改进系统。
技术介绍
机械压力机常用于由钢毛坯或工件生产冲压的汽车零件。通常，压 力机驱动装置和动力传递系统或运动部件经由飞轮驱动。飞轮的功能是 储存完成一个循环必须的能量。飞轮借助于离合器和制动系统(可以是 气动的或液压的)与运动部件连接和脱离。当要改变这样的压力机的模 具或模型时，包括设定机械位置以补偿随时间的磨损等的设置过程通常 是一个复杂而由耗时的过程，该过程包括需要大量技能和知识的机械调 整。还需要对驱动链中的任何离合器或制动器进行维护。此夕卜， 一旦设置好用给定的模具工作，常规电机驱动的机械压力机、 连杆压力机、曲柄压力机等的工作循环就得以固定。例如， 一旦设定飞 轮的速度并且离合器已啮合，则压力机将沿着固定的模式一一例如图3、 5 (现有技术)所示的模式一一运动，该模式会被重复需要的次数。压 力机速度在此通过电机或机械传动部件——例如偏心轮——的转动速 度、或压力机撞锤的线性速度进行描述。具有固定的循环意味着对压力 机工作循环的任何调整或优化都需要打断生产过程，并且需要对驱动传动装置、飞轮等的机械部件进行调整，以便改变压力机循环或循环时间。 图3 (现有技术)示出了常规机械压力机的压制生产循环的一般性速度 曲线图，它以偏心轮速度Wp对时间的方式表示。生产循环时间是从开 始到结束的一个完整生产循环的总时间，通常包括从压制循环开始到 压制速度Wp的短的加速时间；处于恒定压制速度Wp的时间段；实际压 制操作的时间段P——这期间速度通常下降；压制后的一段时间一一这 期间速度逐渐重新升高到压制速度；以及最后的减速或制动时间段一一 这期间，在压制循环的终点，压力机停止。最后，通常当压力机被卸栽和再装栽时，压力机通常停留在停止状态一段时间。因而，生产循环从 压制循环的起点开始，并终止于压制循环的终点加上所有停止的时间。压力机通常通过机械制动停止。图5 (现有技术)示出了一般的位 置曲线图，它包括以撞锤位置对时间的形式表示的完整生产循环。该位 置图示出了这样的循环该循环以撞锤位置处于上止点(TDC)开始， 然后撞锤加速到较低位置，直到压制阶段P开始，该压制阶段从压模和 工件之间的冲击点I开始。撞锤继续向下移动到下止点(BDC)——最 低的撞锤位置，这时压力机完全闭合。在BDC之后，撞锤加速朝向TDC 返回，在TDC点处压力机再次处于完全开启位置。名称为Bottom Dead Centre Correction Device for Press Servo Machine、由Oyamada拥有的US 6,619， 088记载了 一种用于伺月艮压力机 的下止点矫正设备，其中用伺服电机作为动力源将撞锤升高和降低。这 样的压力机具有不需要飞轮来提供压制或冲压操作的能量的优点。具有这种传动类型的压力机通常具有高的峰值能量需求。然而，所示的设备 具有滚珠丝杠驱动器，这种类型的传动直到目前为止通常在能够传递的 力的大小方面受限，并且受到小压力机和/或高价值的冲压产品的制造 成本的限制。从Aida-America公司的公开资料已知，使用伺服电机通过对滑动 机构的直接驱动来驱动机械压力机(对比文件1)。这种直接驱动的伺服 压力机类型具有不需要飞轮、离合器或制动器以及具有可编程的撞锤运 动的优点。然而，伺服电机压力机对于某些产品可能具有高的峰值功率 消耗，尤其是对于需要深拉的大产品更是如此。
技术实现思路
根据本专利技术的一个或多个实施方案，提供一种用于操作机械压力机 的改进方法，所述压力机包括至少一个驱动电机、用于控制所述电机的驱 动控制装置、撞锤以及机械装置，所述机械装置用于将所述电机的旋转 运动转换成所述撞锤的线性运动，所述撞锤的线性运动是所述撞锤沿着 线性路径降低和升高的运动，以便操作所述压力机以执行生产循环，所 述生产循环包括所述循环的压制部分和一个或多个非压制部分，其中， 通过向所述驱动控制装置提供控制输出，使得所述驱动电机的速度在所 述生产循环的至少一个所述部分期间得以改变。根据本专利技术的实施方案的另一方面，以一种机械压力机的方法的形 式提供改进，包括向所述驱动控制装置提供控制输出，其中至少一个所 述驱动电机的速度在所述生产循环的至少一部分期间以受控方式改变， 并且可以大于所述驱动电机在循环的所述压制部分期间的速度。根据本专利技术的实施方案的另一方面，以一种机械压力机的方法的形 式提供改进，包括向所述驱动控制装置提供控制输出，其中至少一个所 述驱动电机的速度在所述生产循环的起点和该循环的所述压制部分之 间以可变方式受到控制，并达到比所述驱动电机在循环的所述压制部分 期间的速度大的速度。根据本专利技术的一个或多个实施方案，提供一种对操作机械压力机的 方法的改进，该压力机包括至少一个驱动电机、用于控制该电机的驱动 控制装置、压力机撞锤和用于将所述电机的旋转运动转变成所述撞锤的 线性运动的曲柄构件或偏心轮，所述撞锤被设置为沿着线性路径降低和 升高，以便操作所述压力机，并且通过该改进向所述驱动控制装置提供 控制输出，使得沿着第一旋转方向进行的各个完整生产循环的各个压制循环扩展到大于360度的曲柄旋转角。根据本专利技术的一个实施方案的另一方面，以一种机械压力机的方法 的形式提供改进，包括提供控制输出，以控制至少一个所述电机在压制 循环的、在达到一个位置或者其它与这个位置相关的位置之前的第一部 分期间加速到可以超过压制速度的速度，所述位置等于与压制循环相关 的模具保护角。根据本专利技术的实施方案的另一方面，以一种机械压力机的方法的形 式提供改进，包括向所述驱动控制装置提供控制输出，其中在模具和工 件之间发生第一次接触的冲击角或位置之前，将电机速度从最高或最大 速度降低到压制速度。根据本专利技术的实施方案的另一方面，以一种机械压力机的方法的形 式提供改进，包括向所述驱动控制装置提供控制输出，使得当压力机的 开启在第一冲击位置和下止点(BDC)或下止点附近之间时所述电机的 速度能够以可变形式受到控制。根据本专利技术的另一个实施方案，以一种机械压力机的方法的形式提 供改进，包括向所述驱动控制装置提供控制输出，使得例如在进行热冲压时在到达下止点(BDC)或下止点附近之后以可变方式控制所述电机的 速度以停止一段时间。根据本专利技术的另一个实施方案，以一种M压力机的方法的形式提供 改进，包括向所述驱动控制装置提供控制输出，使得在到达下止点(BDC) 或下止点附近之后将所述电;liLiUL以可变方式控制为升高。根据本专利技术的实施方案的另一方面，以一种;Wfe压力机的方法的形式 提供改进，包括在到达压制循环的卸载凸轮角(UC)或与卸载凸轮角相关 的位置之后使所述电fct度从压制循环的减速位置开始减速。根据本专利技术的实施方案的另一方面，以一种机喊压力机的方法的形式 提供改进，包括使所述电机减速并使沿着第一方向的压制循环在停止位置 停止，该停止位置的曲柄角大于360度或者位于两次经过上止点(TDC) 的位置。根据本专利技术的一个或多个实施方案，提供一种对操作机械压力机的方 法的改进，该压力机包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作机械压力机的方法，所述压力机包括至少一个驱动电机（２０）、用于控制所述至少一个电机的驱动控制装置、撞锤（２３）以及用于操作所述压力机以执行压制循环的机械装置（２７，２５），所述压制循环包括压制部分和一个或多个非压制部分，其特征在于，通过向所述驱动控制装置提供控制输出，使得所述至少一个驱动电机的速度（ＷＭ）在所述压制循环的至少一个所述压制部分或非压制部分期间得以改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克塞古拉戈洛伦斯，斯约德博斯加，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]