深圳阿爾法行業拓展部 羅文亮

一、 機械壓力機簡介：

     通過曲柄滑塊機構將電動機的旋轉運動轉換為滑塊的直線往復運動，對坯料進行成形加工的鍛壓機械。機械壓力機動作平穩,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備，其結構簡單，使用方便。

     如下圖示，機械壓力機工作時, 由電動機通過三角皮帶驅動大皮帶輪（通常兼作飛輪）,經過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構,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附近。

（機械壓力機結構圖）

   機械壓力機上的離合器與制動器之間設有機械或電氣連鎖,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。機械壓力機的操作分為連續、單次行程和寸動（微動），大多數是通過控制離合器和制動器來實現的。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），可以通過螺桿調節。

二、傳統壓力機缺點：

1. 由于電機一直處于工頻運動狀態，所以每分鐘的加工工件的數量是固定的，不利用與床周邊設備實現自動化加工功能。

2. 由于每個加工周期，都要經過離合器動作-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，所以造成沖擊能量固定，再加工小件時候造成“大馬拉小車”現象，浪費能量。

4. 電機在啟動，停止時候，對電網，機械都有較大沖擊。

 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：

     針對機械壓力機沖擊大，行程短的工況，我們選用ALPHA6000系列變頻器進行改造，ALPHA6000系列是專門為重載型負載設計的變頻器，其具有以下主要特點：

u      軟件算法先進，控制精度高

u      低頻特性好，力矩可自動提升

u      過載能力強，最大可達200%過載電流

u      可根據負載要求自定義運行曲線

u      具有S曲線加減速模式，可以防止加減速過程中對負載的沖擊

u      產品工藝優良，適應惡劣的工業環境使用

  改造時，配合沖床周邊送料設備和PLC，形成半自動化加工過程，如下圖示：

      調節變頻器的運行速度從而調節了沖壓周期，以達到匹配送料設備的送料周期，從而滿足不同零件的加工工藝要求。當送料到達時，PLC接收到來自光電開關的檢測信號，PLC控制離合器的輸出點動作，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沖壓位置再次沖壓，正常情況下如此反復重復；當變頻器或外圍裝置出現故障時，故障信號輸入給PLC，PLC通過輸出點停止變頻器運行，同時離合器復位，制動器工作，使壓力機處于停機狀態。

四、 改造后的優點：

1. 加裝變頻后，由于沖壓周期可調，所以很方便的實現與送料設備匹配，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，減少了維護成本。

3. 由于飛輪速度可調，也就相當于沖壓能量可調，在加工小工件時，不在存在能量浪費的情況，節約了能量。

4. 啟動，運行平穩無沖擊，延長了機械使用壽命。

5. 出現異常或過載情況下，變頻器停止輸出，達到保護電機和機械的作用。