東元變頻器A510/S在沖床上的應(yīng)用
一．概述
鍛壓機(jī)械是工業(yè)基礎(chǔ)裝備的重要組成部分之一，沖壓設(shè)備是鍛壓機(jī)械家族一大成員，在航空航天、汽車(chē)制造、交通運(yùn)輸及冶金化工等重要工業(yè)部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。任何一個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，其沖壓設(shè)備的技術(shù)水平和擁有量，都是其工業(yè)發(fā)達(dá)水平的重要標(biāo)志。
二．沖床簡(jiǎn)介
1.沖床就是沖壓式壓力機(jī)，故也稱(chēng)為壓力機(jī)。通過(guò)各種模具的應(yīng)用可以做出傳統(tǒng)機(jī)械加工所無(wú)法達(dá)到的產(chǎn)品。沖壓生產(chǎn)主要是針對(duì)板材。通過(guò)模具，能對(duì)板材做出沖孔，成型，修整，精沖，整形及擠壓件等等，廣泛應(yīng)用于電子、通訊、電腦、家用電器、家具、交通工具、五金零部件等沖壓及成型。
2.常見(jiàn)沖床品牌
精密沖床技術(shù)最早來(lái)源于日本，后經(jīng)臺(tái)灣金豐、協(xié)易沖床等的仿制創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)沖床品牌開(kāi)始依樣蜂擁而上，逐步興起，才有了今天的眾多品牌，但由于在研發(fā)、生產(chǎn)、組裝等工藝環(huán)節(jié)每個(gè)廠家的管理方式和技術(shù)水平不同，直接造成了國(guó)內(nèi)沖床品牌外觀相似，精度、速度及價(jià)格大不同的現(xiàn)狀。
日本沖床系列：AIDA.、YMADA、AMADA、DOBDY、KOMATSU精密沖床；
臺(tái)灣沖床系列：金豐、協(xié)易、瑛瑜、振力 東泰沖床；
國(guó)內(nèi)沖床系列：碩爾、米斯克 、固安力、澳瑪特、博信、博侖、威榮、揚(yáng)力、沃克（上海二鍛）等；
徐鍛，楊力，沃德，濟(jì)二等國(guó)內(nèi)沖床壓力機(jī)（主要指我們常說(shuō)的氣動(dòng)精密沖床）
按噸位大小及品質(zhì)級(jí)別分類(lèi)排序：
大型 （800及噸以上 ）：濟(jì)二—金豐（臺(tái)資）—協(xié)易（臺(tái)資）......
中型 （300-600噸級(jí)別）：金豐（臺(tái)資）—協(xié)易（臺(tái)資）—東泰（臺(tái)資）—碩爾—捷邁......
中小型（15-250噸級(jí)別）：第一類(lèi)：金豐（臺(tái)資）—協(xié)易（臺(tái)資）—瑛瑜（臺(tái)資）--振力（臺(tái)資）--東泰（臺(tái)資）——碩爾、奧瑪特、米思克、泰易達(dá)、博信、歐泰、固安力等.....
第二類(lèi)：揚(yáng)鍛—廣鍛---浙鍛---徐鍛---沃得—揚(yáng)力......
3.沖床特點(diǎn)
（1）高剛性、高精度機(jī)架，并經(jīng)熱處理、消除了機(jī)身的內(nèi)應(yīng)力以使設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定工作不變形。結(jié)構(gòu)件負(fù)荷均勻，鋼性平衡?！ ?/div>
（2）高精度：設(shè)備主要部件曲軸、齒輪、傳動(dòng)軸等部位均經(jīng)硬化熱處理后在研磨加工都有很高的耐磨性，長(zhǎng)期性能穩(wěn)定，確保了高精度穩(wěn)定的要求。
（3）操作性能可靠、安全：采用了區(qū)別于傳統(tǒng)的剎車(chē)器，離合器/剎車(chē)器的組合裝置具有很高的靈敏度，確保了沖床滑塊高速運(yùn)動(dòng)及停止的精確度與安全性。
（4）生產(chǎn)自動(dòng)化、省力、效率高。沖床可搭配相應(yīng)的自動(dòng)送料裝置，可完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，成本低、效率高。
（5）滑塊調(diào)整機(jī)構(gòu)：滑快調(diào)整分為手動(dòng)調(diào)整和電動(dòng)調(diào)整，方便可靠、安全快捷，
精度可達(dá)0.1mm。
4.沖床噸位說(shuō)明
目前，大部分沖床生產(chǎn)廠家生產(chǎn)15---600T的沖床，沖床噸位的選擇主要按
沖裁力來(lái)計(jì)算。所謂沖裁力，是指在沖裁時(shí)材料對(duì)模具的最大抵抗力。計(jì)算公
式為：P=K x L x t x τ
P—平刃口沖裁力（N）； t—材料厚度（mm）；
L—沖裁周長(zhǎng)（mm）； τ—材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；
K—安全系數(shù)，一般取K=1.3 ；
噸位 15 25 35 45 60 80 110 160 200 260
電機(jī) 2.2/6 3.7/4 3.7/4 5.5/4 5.5/4 7.5/4 11/4 15/4 18/4 22/4
噸位
15
25
35
45
60
80
110
160
200
260
電機(jī)
2.2/6
3.7/4
3.7/4
5.5/4
5.5/4
7.5/4
11/4
15/4
18/4
22/4
5.工作原理
沖床設(shè)計(jì)原理是將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由主電動(dòng)機(jī)出力,帶動(dòng)飛輪,高速?zèng)_床經(jīng)離合器帶動(dòng)齒輪、曲軸(或偏心齒輪)、連桿等運(yùn)轉(zhuǎn),來(lái)達(dá)成滑塊的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),高速?zèng)_床從主電動(dòng)機(jī)到連桿的運(yùn)動(dòng)為圓周運(yùn)動(dòng)。沖床連桿和滑塊之間需有圓周運(yùn)動(dòng)和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)接點(diǎn),其設(shè)計(jì)上大致有兩種機(jī)構(gòu),一種為球型,一種為銷(xiāo)型(圓柱型) ,經(jīng)由這個(gè)機(jī)構(gòu)將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
6.負(fù)載特性分析
電機(jī)作圓周運(yùn)動(dòng)， 沖床下沖和上升過(guò)程中負(fù)載特性不同：
⑴ 沖床下沖
利用飛輪的大慣性沖壓工件，此時(shí)馬達(dá)工作于發(fā)電機(jī)狀態(tài)， 通過(guò)變頻器產(chǎn)生反生電壓，造成直流電壓升高。
⑵沖床上升
拖動(dòng)大慣性負(fù)載，負(fù)載較重，工作電流急劇上升。
7.系統(tǒng)組成 ： HMI PLC 變頻器 （ 伺服）
三．A510應(yīng)用于沖床
1.A510針對(duì)沖床的設(shè)計(jì)
⑴ 種類(lèi)、規(guī)格繁多
A510機(jī)種齊全，功率范圍200V 1-100HP/380V 1-215(375)HP；
⑵ 機(jī)臺(tái)震動(dòng)大
A510采用耐震動(dòng)設(shè)計(jì)，主板、控制板之間采用排線(xiàn)連接；
⑶ 大量生產(chǎn),需要簡(jiǎn)單設(shè)定參數(shù)/復(fù)制參數(shù)
A510具有PC software & copy unit，拷貝模塊最大可存儲(chǔ)128組；
⑷ 工作過(guò)程中能量回生大
A510采用SLV控制模式 智慧型剎車(chē)（OVP）；
⑸ 設(shè)備油污
A510采用耐環(huán)境設(shè)計(jì)，全系列coating。
2.A510配線(xiàn)圖
3.參數(shù)說(shuō)明
參數(shù)代碼 設(shè)定值 單位 功能說(shuō)明
00-00 2:SLV矢量模式 控制模式選擇
00-14 依需求 S 加速時(shí)間
00-15 依需求 S 減速時(shí)間
01-14 420 V 電源電壓
03-36 依需求 Hz 輸出脈波刻度（只有部分要求脈沖輸出之沖床需設(shè)定）
馬達(dá)參數(shù)自學(xué)習(xí)（設(shè)置00-00=2時(shí)，需進(jìn)行自學(xué)習(xí)，此時(shí)請(qǐng)保證變頻器與電機(jī)保持接通狀態(tài)）
17-00 0/1 0：動(dòng)態(tài)自學(xué)習(xí)（自學(xué)習(xí)過(guò)程中馬達(dá)會(huì)旋轉(zhuǎn)）1：靜態(tài)自學(xué)習(xí)
17-01 （依馬達(dá)銘牌） KW 馬達(dá)額定功率
17-02 （依馬達(dá)銘牌） A 馬達(dá)額定電流
17-03 （依馬達(dá)銘牌） V 馬達(dá)額定電壓
17-04 （依馬達(dá)銘牌） Hz 馬達(dá)額定頻率
17-05 （依馬達(dá)銘牌） rpm 馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速
17-08 340 V 馬達(dá)無(wú)載電壓
17-09 30%的馬達(dá)額定電流 A 馬達(dá)無(wú)載電流
17-10 1 自學(xué)習(xí)使能
17-10設(shè)置為1后，按面板“RUN”鍵，開(kāi)始馬達(dá)參數(shù)自學(xué)習(xí)，自學(xué)習(xí)完成后，顯示“AtEnd”，按“DSP”后返回正常畫(huà)面。
20-00 6~10 速度控制增益（高頻）
01-02 依需求 Hz 最大頻率（當(dāng)沖床最高轉(zhuǎn)速需求大于馬達(dá)額定頻率時(shí)，需在學(xué)習(xí)后重新設(shè)定此參數(shù)）
參數(shù)代碼
設(shè)定值
單位
功能說(shuō)明
00-00
2:SLV矢量模式
控制模式選擇
00-14
依需求
加速時(shí)間
00-15
依需求
減速時(shí)間
01-14
420
電源電壓
03-36
依需求
Hz
輸出脈波刻度（只有部分要求脈沖輸出之沖床需設(shè)定）
17-00
0/1
0：動(dòng)態(tài)自學(xué)習(xí)（自學(xué)習(xí)過(guò)程中馬達(dá)會(huì)旋轉(zhuǎn)）
1：靜態(tài)自學(xué)習(xí)
17-01
（依馬達(dá)銘牌）
KW
馬達(dá)額定功率
17-02
（依馬達(dá)銘牌）
馬達(dá)額定電流
17-03
（依馬達(dá)銘牌）
馬達(dá)額定電壓
17-04
（依馬達(dá)銘牌）
Hz
馬達(dá)額定頻率
17-05
（依馬達(dá)銘牌）
rpm
馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速
17-08
340
馬達(dá)無(wú)載電壓
17-09
30%的馬達(dá)額定電流
馬達(dá)無(wú)載電流
17-10
自學(xué)習(xí)使能
17-10設(shè)置為1后，按面板“RUN”鍵，開(kāi)始馬達(dá)參數(shù)自學(xué)習(xí)，自學(xué)習(xí)完成后，顯示“AtEnd”，按“DSP”后返回正常畫(huà)面。
20-00
6~10
速度控制增益（高頻）
01-02
依需求
Hz
最大頻率（當(dāng)沖床最高轉(zhuǎn)速需求大于馬達(dá)額定頻率時(shí)，需在學(xué)習(xí)后重新設(shè)定此參數(shù)）
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