介紹了基于三菱 QD77 運(yùn)動(dòng)控制器的伺服壓力機(jī)壓力控制的一種新方法，比較了不同的壓力控制方案及使用情況，對(duì)壓力機(jī)做壓力控制時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題提出了實(shí)用的解決方法。

  壓力機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成及壓力控制要求

  某廠家的大型壓力機(jī)為了實(shí)現(xiàn)精確的位置控制要求采用了伺服系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較，采用三菱 QPLC 作為主控系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)控制器選用 QD77，伺服驅(qū)動(dòng)器為三菱 MR-J4，伺服電動(dòng)機(jī)為HA-LP22K1M4，配用三菱觸摸屏 GT1585，控制系統(tǒng)構(gòu)成，見(jiàn)表 24-1。

  表24-1控制系統(tǒng)構(gòu)成

  基于 QD77 運(yùn)動(dòng)控制器構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)有豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能，能夠執(zhí)行多軸插補(bǔ)運(yùn)行和多軸同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行，即使對(duì)于單軸的伺服系統(tǒng)而言，也有精確的點(diǎn)到點(diǎn)控制、連續(xù)運(yùn)動(dòng)控制和手輪操作，很適合壓力機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。

  除了精確的位置控制，由于是大型壓力機(jī)，所以客戶要求進(jìn)行壓力控制，一方面是生產(chǎn)工藝的要求，另一方面是設(shè)備安全的要求。要求對(duì)不同的工件進(jìn)行不同的壓力控制，可以在操作屏上方便地進(jìn)行設(shè)定壓力控制值。這是壓力機(jī)特殊的工作要求。

  壓力機(jī)工作壓力與伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系

  壓力機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)一般是伺服電動(dòng)機(jī)→減速機(jī)→絲杠→工作滑塊。壓力機(jī)工作壓力的計(jì)算以做功相等為原則。

  伺服電動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)N圈所做的功(N為減速比)等于工作滑塊以額定工作壓力行進(jìn)一個(gè)螺距所做的功。計(jì)算式如下：

  設(shè):電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩為Q，電動(dòng)機(jī)工作扭力為 A，電動(dòng)機(jī)軸半徑為 R，壓力機(jī)公稱(chēng)壓力為F，絲杠螺距為 L，減速比為 N。

  基本公式為(做功相等)

  2πARN = FL     (24-1)

  由于 Q=AR

  2πQN= FL

  則轉(zhuǎn)矩 Q=FL/2πN

  工作壓力 F=2πQN/L

  經(jīng)過(guò)單位統(tǒng)一(Q單位為N·m，F(xiàn)單位為t，L單位為mm)

  Q=10 X F X L/(2πXN)     (24-2)

  壓力 F=Qx2πxN/(10 xL)     (24-3)

  根據(jù)式(24-3)：工作壓力與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩成正比，只要能夠控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，就能夠控制壓力，因此對(duì)工作壓力的控制就轉(zhuǎn)換為對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制。