交流伺服電機驅動是目前先進鍛壓設備研究的熱點，是國際壓力機發展的新方向。交流伺服壓力機具有高生產率、高柔性、高精度和節能環保等優點，充分體現了鍛壓機床的未來發展趨勢。本文重點介紹了伺服壓力機的傳動方式、工作原理、伺服壓力機的分類及其技術優勢，并對伺服壓力機的發展前景進行了展望。隨著我國鋼鐵、有色冶金、航空航天、鐵路高速機車、船舶、核電、風電和軍工等行業的快速發展，對高性能零件的需求量越來越大，而機械壓力機是電子信息、電器、機械、汽車、儀器、辦公設備等行業中最主要的工藝裝備之一。但傳統壓力機行程固定，壓力不易控制，尤其是滑塊運動特性固定不變，對工藝的適應性差。近年來，隨著科技的發展、新型材料的出現以及產品形狀復雜化，對沖壓設備的工作性能提出了更嚴格的要求，需要開發新一代柔性壓力機。
伺服壓力機介紹
伺服壓力機通常指采用伺服電機進行驅動控制的壓力機。它是通過一個伺服電機帶動偏心齒輪來實現滑塊的運動過程。通過復雜的電氣化控制，伺服壓力機可以任意編程滑塊的行程、速度、壓力等，甚至在低速運轉時也可達到壓力機的公稱噸位。
交流伺服壓力機的結構
交流伺服壓力機的結構主要由主傳動、執行機構和輔助機構等組成。交流伺服壓力機主傳動機構的主要作用是將鍛壓所需的能量從伺服電機傳到執行機構，常見的傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、螺桿傳動和液壓傳動等。執行機構的主要作用是帶動滑塊做往復運動，完成鍛壓過程，常見的執行機構有曲柄-滑塊機構和曲柄楔塊機構等。輔助機構的主要作用是提高交流伺服壓力機工作的可靠性、擴大伺服壓力機的工藝用途等，常見的輔助機構有平衡缸、制動器、頂料裝置、位置檢測裝置等。根據伺服電機驅動方式，伺服壓力機主傳動系統可分為伺服電機直接驅動執行機構和伺服電機通過減速機驅動執行機構兩種類型。直接驅動形式的伺服壓力機，采用低速大扭矩伺服電機與執行機構直接連接，無減速機構，傳動鏈短，結構簡單，傳動效率高，噪聲低。但受伺服電機扭矩的限制，該主傳動系統僅適用于小噸位伺服壓力機。目前商品化的伺服壓力機廣泛采用伺服電機-減速-增力機構的主傳動系統，可分為電機-減速-曲柄連桿，電機-減速-曲柄-肘桿，電機-減速-螺旋-肘桿等三種傳動結構。采用減速機構和增力機構作為伺服壓力機主傳動系統可實現高速、小扭矩伺服電機驅動大噸位壓力機，已成為伺服壓力機發展的主流趨勢。
伺服壓力機優勢
節拍提升
如表1所示，橫桿式雙臂傳輸高速線節拍為10～15SPM，如果采用伺服壓力機高速線節拍可以提升到最大18SPM。
可設定曲線
如圖1所示，伺服壓力機可根據不同情況設定不同的曲線。
節約能源
降低拉延速度
如圖3所示，拉延速度低，減少了對模具的沖擊，模具壽命提高且模具成本降低。
占用空間減少
如圖4所示，以四序壓力機為例：傳統的機械壓力機生產線由一臺多連桿壓力機和三臺偏心壓力機組成，四臺壓力機基礎通長約為25m，而四臺伺服壓力機基礎通長約為16m。
實際應用
圖5所示為我公司現使用的舒勒雙伺服底傳動多工位壓力機。雙伺服底傳動壓力機是由左、右兩個伺服電機組分別驅動左、右兩側四根導柱，帶動滑塊做上下往復運動，由于左、右兩側傳動機構是獨立的，因此臺面左右尺寸可以做到很大。適用于大臺面、大噸位壓力機（圖6）。雙伺服底傳動壓力機通過對兩個伺服電機組的高精度控制，實現滑塊左右兩側的同步運動。同時在滑塊出現偏載時，通過電氣控制對滑塊平行度進行補償，使滑塊的平行度變得靈活可控，更大程度地滿足用戶使用要求。且底傳動壓力機偏載強度曲線和精度曲線都優于普通壓力機。在滿足精度要求的前提下，底傳動壓力機不僅具有更強的抗偏載性能，還允許有更大的偏載區域。
發展趨勢
隨著制造業國際競爭日益激烈，高效率制造高精度、高品質產品的伺服壓力機的需求越來越強烈。伺服壓力機所具有的復合性、高效性、高精度、高柔性、低噪聲、節能環保等優點，充分體現了鍛壓機床的未來發展趨勢。伺服壓力機可根據不同的生產需要設定不同的行程和成形速度，其能夠始終保證下止點的成形精度，有效抑制了產品毛刺等問題的出現，同時，模具振動小，可大幅度提高模具壽命。伺服壓力機突破了常規機械壓力機的設計概念，去掉了傳統機械壓力機的飛輪、離合器、制動器部分，大大降低了機器使用成本。伺服壓力機將在一些重要制造領域，如電子產品、汽車等精密制造領域發揮越來越重要的作用。
結束語
交流伺服電機驅動的壓力機可大大提高設備的柔性化和智能化水平，改善壓力機的工作特性，是新一代成形設備的發展方向。隨著國內相關技術的開發以及與進口產品的競爭，市場價格會迅速降低，伺服技術在成形裝備的應用領域也會越來越廣。
