[發(fā)明專利]一種電動螺旋壓力機控制系統(tǒng)及控制方法

無效

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• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103008518A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程賢勇;趙至友;耿孝富
• 申請（專利權(quán)）人: 青島宏達(dá)鍛壓機械有限公司
• 主分類號: B21J9/20
• 分類號: B21J9/20;B30B15/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動螺旋壓力機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動螺旋壓力機控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

電動螺旋壓力機是一種新型螺旋壓力機，廣泛應(yīng)用于鍛壓成型行業(yè)中，主運動電機頻繁正反轉(zhuǎn)，通過飛輪和螺桿、螺母帶動滑塊往返運動，由于電動螺旋壓力機具有節(jié)能性好、啟動電流小、調(diào)速性好、運轉(zhuǎn)效率高、噪音低的特點，所以普及率有逐年提高的趨勢。

國內(nèi)現(xiàn)有主流電動螺旋壓力機電氣系統(tǒng)普遍的主電機，不管是永磁同步電機，還是開關(guān)磁阻電機或者交流伺服電機，在電機軸端都裝有軸端位置傳感器，將采集的電氣信號反饋回電機驅(qū)動器，該軸端位置傳感器有以下作用：

1.如果為同步機，電機軸端位置傳感器是支持電機本身正常運轉(zhuǎn)的部件，如通用的永磁同步電機和開關(guān)磁阻同步電機。

2.如果為異步機，電機軸端位置傳感器是閉環(huán)矢量控制的必備條件，可以提高電機的運轉(zhuǎn)性能，如交流異步伺服電機。

3.利用這個電機軸端位置傳感器來間接測量飛輪轉(zhuǎn)速。

目前公知的控制策略是當(dāng)電動螺旋壓力機打擊開始，PLC發(fā)出啟動命令到電機驅(qū)動器，主電機按照預(yù)設(shè)的速度和加速曲線帶動飛輪加速，經(jīng)螺桿螺母使滑塊下滑，當(dāng)行進(jìn)到下端位置撞擊工件后，電機速度為“0”，電機迅速反轉(zhuǎn)拖動滑塊返回到上端位置，完成一個打擊周期。

?????現(xiàn)行方案主要缺點：

?1.經(jīng)過幾年在鍛壓行業(yè)的推廣應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)因主電動機轉(zhuǎn)速較高，電動螺旋壓力機打擊瞬間震動大，非常容易出現(xiàn)軸端位置傳感器和電機軸之間的連接問題；軸端位置傳感器因為溫度或震動造成電子元件問題，從而出現(xiàn)停機現(xiàn)象；如果軸端位置傳感器兼具定位功能，那么還會引發(fā)設(shè)備事故的后果。

2.電動螺旋壓力機是一種定能量的設(shè)備，飛輪能量是否釋放完畢是通過檢測飛輪轉(zhuǎn)速是否為“0”作為滑塊回升的條件，原來控制方式是通過與飛輪相連接的主電動機的軸端位置傳感器反饋回電機驅(qū)動器，當(dāng)電動機和飛輪之間采用離合器或皮帶等緩沖裝置連接，一定會出現(xiàn)當(dāng)飛輪和滑塊因為鍛件的阻力快速停止，但主電動機因為電機轉(zhuǎn)子和小皮帶輪（小齒輪）本身具有的運轉(zhuǎn)慣量不會同步停止，電動機反轉(zhuǎn)響應(yīng)變慢造成滑塊回升時間延長，相應(yīng)造成了鍛件在模具時間相應(yīng)加長，縮短了模具使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電動螺旋壓力機控制系統(tǒng)及控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)下的電動螺旋壓力機的主電動機的軸端位置端傳感器容易出現(xiàn)連接失效造成停機，甚至引發(fā)設(shè)備事故的后果，以及由于采用主電動機的軸端位置傳感器進(jìn)行信號反饋控制主電動機的正反轉(zhuǎn)會導(dǎo)致主電動機反轉(zhuǎn)響應(yīng)變慢從而造成滑塊回升時間延長，致使鍛件在模具時間相應(yīng)加長，縮短了模具的使用壽命的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種電動螺旋壓力機控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動電動螺旋壓力機內(nèi)的滑塊上下直線運動的主電動機，控制所述主電動機運轉(zhuǎn)的PLC控制器及電機驅(qū)動器，與所述PLC控制器連接的用于設(shè)定與采集數(shù)據(jù)的上位機；還包括用于檢測所述滑塊的當(dāng)前坐標(biāo)位置的滑塊位置檢測裝置；所述滑塊位置檢測裝置經(jīng)模擬量模塊連接所述PLC控制器；所述電機驅(qū)動器經(jīng)數(shù)據(jù)總線和開關(guān)量信號連接所述PLC控制器；所述主電動機未安裝軸端位置傳感器。

本發(fā)明的目的還在于提供一種電動螺旋壓力機的控制方法，啟動后，由所述PLC控制器輸出控制指令到所述電機驅(qū)動器，驅(qū)動所述主電動機旋轉(zhuǎn)帶動所述滑塊自預(yù)設(shè)停機坐標(biāo)位置向下運動進(jìn)行工件打擊，所述滑塊位置檢測裝置檢測所述滑塊的當(dāng)前坐標(biāo)位置、輸出模擬量反饋信號到所述模擬量模塊送至所述PLC控制器，由所述PLC控制器根據(jù)該模擬量反饋信號及對應(yīng)的采集時間，確定所述滑塊在一定時間段內(nèi)的位移量，并據(jù)此計算所述滑塊的即時運行速度，當(dāng)計算的即時運行速度為“0”時，控制所述主電動機反轉(zhuǎn)向上反拉所述滑塊到所述預(yù)設(shè)停機坐標(biāo)位置停機，完成一次打擊。

本發(fā)明通過采用滑塊位置檢測裝置檢測滑塊的當(dāng)前坐標(biāo)位置，反饋到控制主電動機運轉(zhuǎn)的PLC控制器而實現(xiàn)對主電動機狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制，由于沒有了電機軸端位置傳感器，沒有利用電機軸端位置傳感器去控制電動螺旋壓力機打擊狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，因而消除了因軸端位置傳感器失靈造成的停機現(xiàn)象，提高了電動螺旋壓力機整體使用可靠性，同時也有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)下采用主電動機的軸端位置傳感器進(jìn)行信號反饋控制主電動機的正反轉(zhuǎn)會導(dǎo)致主電動機反轉(zhuǎn)響應(yīng)變慢從而造成滑塊回升時間延長，致使鍛件在模具時間相應(yīng)加長，縮短了模具的使用壽命的問題，從而有效延長了模具的使用壽命。

附圖說明

圖1是所示為本發(fā)明實施例提供的電動螺旋壓力機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；