深圳阿爾法行業(yè)拓展部 羅文亮
一、 機(jī)械壓力機(jī)簡介：
通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動，對坯料進(jìn)行成形加工的鍛壓機(jī)械。機(jī)械壓力機(jī)動作平穩(wěn),工作可靠,廣泛用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。是一種最常用的冷沖壓設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
如下圖示，機(jī)械壓力機(jī)工作時, 由電動機(jī)通過三角皮帶驅(qū)動大皮帶輪（通常兼作飛輪）,經(jīng)過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機(jī)構(gòu),使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行,離合器自動脫開，同時曲柄軸上的制動器接通，使滑塊停止在上止點(diǎn)附近。
（機(jī)械壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖）
機(jī)械壓力機(jī)上的離合器與制動器之間設(shè)有機(jī)械或電氣連鎖,以保證離合器接合前制動器一定松開,制動器制動前離合器一定脫開。機(jī)械壓力機(jī)的操作分為連續(xù)、單次行程和寸動（微動），大多數(shù)是通過控制離合器和制動器來實現(xiàn)的。滑塊的行程長度不變，但其底面與工作臺面之間的距離（稱為封密高度），可以通過螺桿調(diào)節(jié)。
二、傳統(tǒng)壓力機(jī)缺點(diǎn)：
1. 由于電機(jī)一直處于工頻運(yùn)動狀態(tài)，所以每分鐘的加工工件的數(shù)量是固定的，不利用與床周邊設(shè)備實現(xiàn)自動化加工功能。
2. 由于每個加工周期，都要經(jīng)過離合器動作-沖壓-制動器動作這些必須的步驟，所以加工效率低下，且離合器和制動器很容易磨損。
3. 由于飛輪速度不可調(diào)，所以造成沖擊能量固定，再加工小件時候造成“大馬拉小車”現(xiàn)象，浪費(fèi)能量。
4. 電機(jī)在啟動，停止時候，對電網(wǎng)，機(jī)械都有較大沖擊。
針對以上情況，伴隨著變頻器的性能成熟和普及，我們提出了變造的方案。
三、變頻改造：
針對機(jī)械壓力機(jī)沖擊大，行程短的工況，我們選用ALPHA6000系列變頻器進(jìn)行改造，ALPHA6000系列是專門為重載型負(fù)載設(shè)計的變頻器，其具有以下主要特點(diǎn)：
u 軟件算法先進(jìn)，控制精度高
u 低頻特性好，力矩可自動提升
u 過載能力強(qiáng)，最大可達(dá)200%過載電流
u 可根據(jù)負(fù)載要求自定義運(yùn)行曲線
u 具有S曲線加減速模式，可以防止加減速過程中對負(fù)載的沖擊
u 產(chǎn)品工藝優(yōu)良，適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境使用
改造時，配合沖床周邊送料設(shè)備和PLC，形成半自動化加工過程，如下圖示：
調(diào)節(jié)變頻器的運(yùn)行速度從而調(diào)節(jié)了沖壓周期，以達(dá)到匹配送料設(shè)備的送料周期，從而滿足不同零件的加工工藝要求。當(dāng)送料到達(dá)時，PLC接收到來自光電開關(guān)的檢測信號，PLC控制離合器的輸出點(diǎn)動作，開始沖壓過程，沖壓完畢，在滑塊回程過程中，送料裝置將下次需沖壓原料送到?jīng)_壓位置再次沖壓，正常情況下如此反復(fù)重復(fù)；當(dāng)變頻器或外圍裝置出現(xiàn)故障時，故障信號輸入給PLC，PLC通過輸出點(diǎn)停止變頻器運(yùn)行，同時離合器復(fù)位，制動器工作，使壓力機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。
四、 改造后的優(yōu)點(diǎn)：
1. 加裝變頻后，由于沖壓周期可調(diào)，所以很方便的實現(xiàn)與送料設(shè)備匹配，形成自動化加工。
2. 正常工作時，離合器和制動器不再頻繁動作，延長了制動器和離合器的使用壽命，減少了維護(hù)成本。
3. 由于飛輪速度可調(diào)，也就相當(dāng)于沖壓能量可調(diào)，在加工小工件時，不在存在能量浪費(fèi)的情況，節(jié)約了能量。
4. 啟動，運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊，延長了機(jī)械使用壽命。
5. 出現(xiàn)異常或過載情況下，變頻器停止輸出，達(dá)到保護(hù)電機(jī)和機(jī)械的作用。
