改进的机械压力机驱动系统技术方案

一种操作机械压力机的方法，所述机械压力机包括电驱动马达、用于控制所述马达的驱动控制装置、压头、飞轮（３５）、离合器（３０）和构件（２７），所述构件（２７）用于将第一旋转方向上的所述飞轮（３５）的旋转运动转变成布置为沿直线路径（Ｓ）降低和升高以操作压力机来执行压制生产周期的所述压头（２３）的直线运动。压制周期包括压制部分和一个或更多非压制部分。所述压力机包括布置为连接到压头的第二驱动马达或者致动器，并通过向所述驱动控制装置提供控制输出使所述第二驱动马达的速度在所述压制生产周期的至少一部分中能发生改变。在生产周期之间压力机可发生反转。还说明了一种压力机以及包含这种压力机的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于由毛坯冲压、模锻或者冲孔金属零件的机械压力机。具体地，本专利技术披露一种至少部分地通过电马达来驱动的机械压力机，其具有控制从驱动系统到压力机的压头的动力传输的改进系统。
技术介绍
机械压力机通常用于从钢坯生产压制的汽车零件。当今大型机械压力机通过飞轮驱动。飞轮的功能是用于储备必需的能量以执行压制操作。马达驱动所述飞轮，使得在压制操作开始之前飞轮以会发生压制的速度进行旋转。具有飞轮的典型的机械压力机的示意图如图2所示(现有技术)。为开始压制操作，离合器被接合，这使得压力机连接到所述飞轮上(直到此时仍保持静止)。接着在压制模具和毛坯发生撞击的时刻之前，压力机以恒速旋转。当压制一个零件时，压力机和飞轮的速度降到较低的速度上。图3中的示意图示出典型的速度分布(现有技术)。当压制完成时，压力机继续旋转，直至其偏心轮已旋转完整的一周为止。在压制之后的该第二部分中，驱动飞轮的马达将缓慢地升高转速以恢复正常的压制速度。在所述操作结束时，离合器被分离，并且用制动器来停止压力机的运动。此外，一旦装配好以用给定的模具运转，常规马达驱动的压力机、连接压力机以及类似压力机的工作周期都被固定。例如，一旦设定了飞轮的速度并且接合了离合器，则压力机将按照诸如图3、7a中的固定模式(现有技术)重复运动所需的次数。常规机械解决方案中，压制速度在整个操作中是固定的并且正比于飞轮速度。因此，如果必须要以低速进行压制时(因为质量原因)，则整个操作将在低速下进行。这会导致周期时间长，从而引起生产速度低。伺服压力机(诸如专利申请US 60/765183中所披露的压力机，有时披露为具有直接驱动链结构)没有大型飞轮和离合器。伺服马达直接驱动压力机。在操作开始时，马达使压力机加速到高于压制速度的高速。然后，在撞击之前，马达使压力机减速到压制速度。因此，压制在与上述机械解决方案相同的速度下发生。压制一完成，马达又使压力机加速到高速。当压力机充分敞开以便让卸载机器人进入压力机中时，马达开始使压力机减速。由于伺服压力机在生产周期的剩余时间内能够以高速运转，从而所述伺服压力机能够以低压制速度达到改进的周期时间。然而，伺服压力机需要大型马达和功率转换器(大约比纯机械压力机大5倍)。为了使伺服压力机以低冲击速度操作，诸如以小飞轮这样的形式的额外惯性可增加到马达/压力机上。尽管该惯性或小飞轮远小于纯机械解决方案中的飞轮，但是其需要高峰值功率和大量能量的传输以进行加速或减速。提供该峰值功率和能量需要大型整流器和坚固的栅极接线或者某种形式的电能储备。DE4421527(1994)在压力机(受控的感应机械)上增加了第二驱动马达，所述第二马达安装在飞轮所连接的轴的相对端上。在使压力机加速并利用马达1在飞轮中储备通过马达2再生的制动能量的同时，通过利用主马达(也为感应机械)作为发电机使来自栅极的峰值功率减小。第二马达被用于将压力机带动到飞轮速度，但在压制阶段不被使用。从Aida-America公司的公开材料中可知，利用具有对滑块机构(参考文献1)直接驱动的伺服马达来驱动机械压力机。这种具有直接驱动的伺服压力机具有的优点是不需要飞轮、离合器或制动器，并具有可编程的滑块运动。然而，伺服马达压力机对某些产品(例如要求拉伸的产品)可能会具有高的峰值功率消耗。
技术实现思路
按照本专利技术的一个或更多实施方式，对操作机械压力机的的方法提供改进，所述机械压力机包括电驱动马达、用于控制所述马达的驱动控制装置、飞轮、离合器、制动器、压制压头、偏心构件或者用于将所述飞轮的旋转运动转变成所述压头的直线运动的其它构件，所述压头布置为沿直线路径降低和升高以操作所述压力机，并且利用第二驱动马达或致动器提供对压制压头的驱动，其中，在所述压制生产周期的至少一部分中第二驱动马达的速度是可变的。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达或致动器在所述压制生产周期的至少一部分中的速度受到控制以发生变化，并且可大于所述第二驱动马达或致动器在压制生产周期的所述压制部分中的速度。按照本专利技术的另一实施方式，对用于机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达或致动器在压制生产周期的至少一部分中的速度受到控制以发生变化，并在所述周期的所述压制部分中通过一个构件以可大于压头速度的速度驱动所述压头。按照本专利技术的另一实施方式，对用于机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达或致动器在压制生产周期的至少一部分中的速度受到控制以发生变化，并在所述周期的所述压制部分中以可大于偏心轮速度的速度驱动所述偏心轮或其它构件。按照本专利技术的另一实施方式，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，在所述压制周期的开始与所述周期的所述压制部分之间第二驱动马达的速度以可变的方式受到控制，并在所述周期的所述压制部分中达到大于相同的所述第二驱动马达的速度。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达的速度和旋转方向受到控制，使得压制周期在第一旋转方向上执行并可延伸大于360度的曲柄角旋转。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达的速度和旋转方向受到控制，使得压制周期在第一旋转方向上执行并包括在每一压制周期中使第二驱动马达反转。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于包括第二驱动马达并向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，所述第二驱动马达从小于0度或者上止点(TDC)之前的起动位置加速，并驱动所述压力机转过大于360度，并可在一个压制周期中在第一旋转方向上通过TDC两次。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于机械压力机的方法提供改进，所述机械压力机包括第二驱动马达，并在压制周期的第一部分中以及在等价于相对压制周期的模具保护(DP)角度的压头位置之前，通过提供控制输出来控制所述第二驱动马达以加速到超过压制速度的速度。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，在模具与毛坯之间的第一撞击位置之前第二驱动马达的速度从最大速度减小到压制速度。按照本专利技术的另一实施方式，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达或致动器的速度以可变的方式受到控制，以将压力机带到下止点(BDC)上或其附近静止一段时间。按照本专利技术的另一实施方式，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达速度以可变的方式受到控制，以在到达下止点(BDC)或其附近时增加。按照本专利技术的实施方式的另一方面，对用于机械压力机的方法提供改进，所述方法包括使第二驱动马达从相对于压制周期的卸载凸轮(UC)角的减速位置减速。按照本专利技术的另一实施方式，对用于包括向所述驱动控制装置提供控制输出的机械压力机的方法提供改进，其中，第二驱动马达或致动器速度以可变的方式受到控制，以在到达卸载凸轮(UC)或其附近时使压力机减速一段时间来达到同步的目的，并在到达模具保护(DP)位置或其附近之前使压力机重新加速。按照本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作机械压力机的方法，所述机械压力机包括电驱动马达、用于控制所述马达的驱动控制装置、压头、飞轮（３５）、离合器（３０）和构件（２７），所述构件（２７）用于将第一旋转方向上的所述飞轮（３５）的旋转运动转变成布置为所述压头（２３）的直线运动，所述压头（２３）沿直线路径（Ｓ）降低和升高以操作所述压力机来执行压制生产周期，所述压制生产周期包括压制部分和所述周期的一个或更多非压制部分，其特征在于，包括布置为连接到所述压头的第二驱动马达或者致动器，并通过向所述第二驱动马达的所述驱动控制装置提供控制输出，使所述第二驱动马达的速度在所述压制生产周期的至少一部分中能发生改变。

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