伺服电机压力机原理

曲柄压力机

曲柄压力机，是指在曲柄压力机中，滑件安装在曲柄轴上，由于曲柄轴的旋转而在一定行程内竖直往复，

并且向冲模冲压工件以成形所需产品。曲柄压力机包括机身、横置于机身下方的曲轴、两端分别与曲轴和滑块铰接的双连杆、位于连杆上方的滑块、位于滑块下方的工作台板、位于机身下方外侧并通过离合器与曲轴连接的飞轮、还包括滚珠导向装置。

曲柄压力机 - 基本简介

曲柄压力机是一种最常用的冷冲压设备，用作冷冲压模具的工作平台。其结构简单，使用方便。 在曲柄压力机中，滑件安装在曲柄轴上，由于曲柄轴的旋转而在一定行程内竖直往复，并且向冲模冲压工件以成形所需产品。本发明的曲柄压力机包括具有V形缩进部分的滑件以在两边框间进行竖直往复运动；和导轨(G1、G2)，其表面对应缩进部分突出，从而，滑件可沿边框上的导轨无空隙地上下滑动。 通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动，对坯料进行成形加工的锻压机械。机械压力机动作平稳,工作可靠,广泛用于冲压、挤压、模锻和粉末冶金等工艺。机械压力机在数量上约占各类锻压机械总数的一半以上。机械压力机的规格用公称工作力（千牛）表示，它是以滑块运动到距行程的下止点约10～15毫米处（或从下止点算起曲柄转角

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

《机床与液压》20041No12 39

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

李军伟,张鲁邹,赵玉刚

(山东理工大学,淄博255012)

摘要:本文针对某一型号砂轮压机的性能要求,对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点,采用混合型模糊PID控制器。当系统的偏差较大时,采用模糊控制,加快系统的响应过程,当系统的偏差小于某一值时,在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明,本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。

关键词:液压压机;电液伺服系统;模糊控制;PID中图分类号:TH137　　文献标识码:A　　文章编号:1001-()2-DesignofHydraulicServoLIJun2weiZH,2(,Z255012,China)

Abstract:ofofhydraulicservosysteminhydraulicpresseraccordingtoitsdemandsforthehydraulicservoviafuzzycontrolandlocalPIcontrolisusedinthispaper.Whenthedeviationbetweeninput

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

《机床与液压》20041No12 39

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

李军伟,张鲁邹,赵玉刚

(山东理工大学,淄博255012)

摘要:本文针对某一型号砂轮压机的性能要求,对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点,采用混合型模糊PID控制器。当系统的偏差较大时,采用模糊控制,加快系统的响应过程,当系统的偏差小于某一值时,在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明,本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。

关键词:液压压机;电液伺服系统;模糊控制;PID中图分类号:TH137　　文献标识码:A　　文章编号:1001-()2-DesignofHydraulicServoLIJun2weiZH,2(,Z255012,China)

Abstract:ofofhydraulicservosysteminhydraulicpresseraccordingtoitsdemandsforthehydraulicservoviafuzzycontrolandlocalPIcontrolisusedinthispaper.Whenthedeviationbetweeninput

matlab

第35卷第5期Vol 35 No

5

2010年10月

Oct.2010

基于MATLAB的伺服压力机控制系统仿真研究

曾辉雄,叶春生,莫健华,樊自田

(华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074)

摘要:对曲柄滑块伺服压力机的机构运动和伺服电机的控制系统进行仿真研究,通过机构运动的仿真得到滑块的运动行程曲线,而电机部分的仿真主要基于对永磁同步电机的矢量控制原理进行分析与数学建模。利用Matlab/Simulink平台搭建仿真模型进行仿真实验,验证了所建模型系统符合永磁同步电机的运行特性。最后利用仿真模型给予电机不同的转矩进行仿真实验以获得不同的响应曲线,通过分析电机特性曲线来优化电机的控制策略,进而提高压力机的工作性能。

关键词:伺服压力机;永磁同步电机;Matlab/Simulink;仿真DOI:10 3969/j issn 1000 3940 2010 05 016

中图分类号:TG375 文献标识码:A 文章编号:1000 3940(2010)05 0069 07

SimulationofservopresscontrolsystembasedonMATLAB

ZENGHu

一、选题背景及依据

制造业的发展是国家经济发展的重要保证，同时又是评判一个国家科技实力和国防实力是否领先的重要标准。在机械制造业中，锻压制造是目前全世界应用最为广泛的制造方法之一。而在锻压机械中，曲柄压力机又占有很大的比重。曲柄压力机主要是通过飞轮将电机的能量存储，在工作的瞬间通过曲轴及与其相连的滑块对特定的模具做功而释放能量。如今，随着汽车工业的兴起，曲柄压力机以及其他锻压设备得到了迅速发展。众所周知，由于采用现代化的锻压工艺生产工件具有效率高，质量好，能量省和成本低的优点。所以，工业先进的国家越来越多地采用锻压工艺代替传统的切削工艺和其他工艺。近年来，机械压力机广泛应用于冲裁，落料，弯曲，折边，浅拉伸及其他冷冲压工序，是汽车，摩托车，家用电器，仪器仪表，轻工，国防工业，化工容器，电子等行业必备的关键设备。伴随着工业的发展，压力机的种类和数量越来越多，质量要求越来越大，能力越来越大，它在机械制造业和其它相关行业中的作用日趋显著。因此对压力机的精度和生产率等的要求也就越来越高，所以对压力机进行优化设计是十分必要的，对压力机的机身结构，传动系统，附属装置以及辅助系统等进行优化，生产出具有高效率，高精度，低成本，自动化等现代化制造特点的压力机，是

中国重型压力机

中国目前最大的30000吨级模锻液压机，位于重庆市西南铝业集团有限公司，于1971年制造。 稍有机械制造知识的人都知道，大型模锻液压机是机械制造业不可或缺的重要装备，也是一个国家科技水平、综合国力的重要标志，更是维护国家安全的战略装备。大型模锻液压机是发展航空、航天工业必不可少的装备外，其他重要工业部门也需要大型锻件，如燃气轮机用大型轮盘锻件、烟气轮机用大型轮盘锻件、各类发动机叶片、大型船用模锻件、电站用大型模锻件、压力容器锻件，以及其他类型民用品模锻件的生产，都离不开大压机。

国产10万吨级锻压机落户苏州昆山

2008年10月16日下午，与中国大飞机工程配套的大型模锻液压机项目——苏州昆仑先进制造技术装备有限公司正式落户江苏昆山周市镇。该公司将联合清华大学等机构,整合各方资源，设计制造世界最大的10万吨大型模锻液压机，这一项目将改变世界航天航空业大型锻件生产格局。

据了解，苏州昆仑先进制造技术装备有限公司由市国科创投、爱博创投、启迪科技和清华大学颜永年教授等发起设立。清华大学机械工程系长期从事装备制造技术研发，经过30多年的努力，以颜永年教授为带头人的研发团队，在大型模锻液压机的整体结构和技术方面取得了重大突破，研究成功

伺服电机

伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

工作原理

1、伺服系统（servo mechanism）是使物体的位置、方位、

伺服电机

状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷

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安全管理文书

台式压力机安全操作规程

日期：__________________ 单位：__________________

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台式压力机安全操作规程

操作者上岗前应经过专门培训，认真阅读设备使用说明书，熟悉设备的工作原理、性能和各操纵装置的功能，严格遵守公司安全规章制度及本操作规程，按顺序进行操作。

工作前

1、准确计算加工零件所需冲压力，检查冲件材料厚度及材质是否符合规定要求；

2、检查电源接地是否可靠，不得带电开启电气控制箱或触摸电器元件；

3、检查三角皮带的松紧，不宜过紧，否则易导致电动机发热损坏； 4、检查各润滑点和摩擦表面加油情况，检查离合器机构及操纵系统的工作状态是否正常；

5、检查运转部位和模具安装情况；校正工作台两侧的光传感器和反射器，并做挡光试验。

工作中

1、按下置于工作台左侧的电源总开关，控制箱上的电源指示灯亮起；

2、按控制箱上启动按钮，指示灯亮，曲轴离合器部位发出嗒的一声，表明安全保护系统已开始工作；

3、必须首先脱开离合器，使飞轮处于空转位置后，再开动电机，进行工作；

4、按电机启动按钮，电机启动指示灯亮，电机启动； 5、按连续

步进电机的发展、应用和种类简

介

步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

步进电机依其构造上的差异可分为三大类： （下图一） ? 可变磁阻式（VR型）：

转子以软铁加工成齿状，当定子线圈不加激磁电压时，保持转矩为零，故其

转子惯性小、响应性佳，但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为15°。

? 永久磁铁式（PM型）：

转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩。依转

子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 ? 混和式（HB型）：

转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，其乃兼采可变磁阻式步

进电机及永久磁铁式步进电机的优点，精确度高、转矩大、步进角度小。

（图

步进电机的发展、应用和种类简

介

步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

步进电机依其构造上的差异可分为三大类： （下图一） ? 可变磁阻式（VR型）：

转子以软铁加工成齿状，当定子线圈不加激磁电压时，保持转矩为零，故其

转子惯性小、响应性佳，但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为15°。

? 永久磁铁式（PM型）：

转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩。依转

子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 ? 混和式（HB型）：

转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，其乃兼采可变磁阻式步

进电机及永久磁铁式步进电机的优点，精确度高、转矩大、步进角度小。

（图