交流伺服压力机及其关键技术（上）

4 伺服压力机传动方式及典型产品

　　4.1 伺服电机直接驱动

　　电机直接与执行机构连接，推动滑块工作，具有最短的传动链，因而结构简单、传动效率高、精度高，很有发展前景。目前这种压力机有两种形式。

　　4.1.1 直线伺服电机直接驱动压力机

　　直线电机可以直接将电能转变为直线运动，推动滑块工作，实现“零传动”，它已经成功地应用于机床的进给、磁悬浮列车等。浙江大学在20世纪90年代就曾研制过5～50 kN的此类压力机，与普通机械压力机相比，节能40％，体积减少60％，重量减少40％[9|。日本AIDA公司已推出L-SF-300S的系列产品，最大规格10 kN，行程100 nlrn，最高工作频率为200 SPM。山田DOBBY公司开发的同类压力机，具有示教功能，最大压力为24 kN，滑块精度5μm。

　　4.1.2 伺服电机直接驱动曲柄

　　日本AIDA公司的NCl-D和NSl-D系列属于这类产品。低速大扭矩伺服电动机直接与曲柄联接，无减速机构，不但结构简单、减少维护量、节能，而且噪音小，声称即使在住宅区内，也可以24 h工作。由于受伺服电机扭矩的限制，压力机吨位不能太大，目前最大吨位为2500 kN。

　　4.2 伺服电机一减速一螺杆

　　此类压力机一般将伺服电机通过同步皮带与螺杆连接，将旋转运动转变为直线运动。其运动特性类似于液压机，在全行程均可获得额定压力。局限性在于滚珠丝杠承载能力有限，滑动螺旋效率低，压力机吨位不能太大。常见形式有两种。

　　4.2.1 全电动数控伺服折弯机

　　板料折弯机是应用极为广泛的弯曲设备，早在20世纪80年代就已经实现了数控化，普遍采用电液伺服加光栅形成闭环控制。折弯工艺从编程到弯瞳过程模拟、控制、修正等均实现了高度的自动化。交流伺服电机驱动的全电动折弯机的出现，使其工作性能得到进一步提高。

　　KOMATSU公司在1995年开发出PAS系列交流伺服折弯机(图1)，目前规格已达350～1250kN。除节能、结构简单等交流伺服电机驱动一般的优点外，突出的特点是克服了液压系统速度切换时的短暂停顿现象，滑块运动更加敏捷；当采用4个独立的驱动单元驱动时，可以方便地补偿机身和滑块的变形，提高制件精度。据称，与液压驱动的折弯机相比，生产率提高47％，运行成本降低35％，节电15％，试折的材料消耗减少8％～14％。

　　4.2.2 螺旋精密压力机

　　AIDA公司A-SF压力机属于这类产品，目前最大吨位为800 kN，其工作性能类似液压机，以静压力工作。伺服电机带动两个直径不同的皮带轮，具有不同的传动比，利用离合器来切换。空行程时，减速比小，丝杠以较高速度旋转；工作行程时，减速比大，丝杆转速慢，增力比也大。这种传动方式可以降低对电机的要求。滑块上有位移传感器，反馈位移信号。

　　KOMATSU公司HCP型伺服压力机传动原理与此类似。

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