基于信捷一體機的電機定轉子沖壓的新扭槽自動控制系統

洪 磊，封 峰，沈 浩

（揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225127）

電機定轉子沖片是電機的重要部件，定轉子沖片的質量對電機性能有直接影響。定轉子沖片是由導磁率高、損耗低的硅鋼片制成。

傳統的電機定轉子生產工藝效率低、成本高，一般都是基于單工位模具用普通壓力機沖出定、轉子單沖片，再經過機械齊片，鉚接、扣片等工藝，最終制成鐵芯。電機定轉子沖壓工藝生產已經能夠實現自動控制，形成定轉子沖壓自動化生產線[1]。而且已廣泛采用基于多工位級進模具，采用高速機密壓力機生產自動疊片結構的鐵芯，根據定轉子工藝需求實現扭槽功能，即可自動調整定轉子回轉和扭斜疊斜槽的角度。因此，在高速精密壓力機沖壓電機定轉子時，需要設計一種控制系統實現扭槽功能，在沖壓時以一定的角度同步扭轉電機定轉子，以實現自動疊鉚定、轉子散片[2]。

1 控制系統組成

本文介紹的電機定轉子沖壓控制系統包括兩部分：P2H系列高速精密壓力機控制系統，電機定轉子帶回轉和扭斜控制裝置子系統兩部分。

1.1 壓力機控制系統

揚力P2H型閉式雙點高速精密壓力機具有三高特點：精度高、強度高和剛度高。整機采用齒輪驅動，傳動軸左右方向布置，傳動結構緊湊，運轉平穩，耐沖擊磨損，運轉噪聲低。齒輪采用高強度齒輪傳遞，高強度齒輪具有齒輪精度高、齒面硬度大，齒面淬火后經磨齒處理、承受載荷大等優點，且重量輕、轉動慣量小、外形美觀。適用于沖裁、沖孔、落料等工藝，特別適合于大尺寸或多排高精密定轉子等高強度薄板類連續沖壓工作，可大大提高生產效率。

如圖1所示，壓力機控制系統包括Omron NJ控制器、昆侖通態嵌入式觸摸屏、匯川變頻器、主電機、電子凸輪編碼器以及其他壓力機設備，如光電保護、快速換模裝置等。控制器與觸摸屏直接以網線實時通訊，觸摸屏通過模擬量模塊控制并反饋變頻器輸出的頻率、電流、電壓。電子凸輪角度編碼器安裝在壓力機曲軸端部，其信號線接入電子凸輪CAM335控制器，并將曲軸轉過的角度信號提供給NJ控制器，同時將實時角度位置顯示在操作面板的跑馬燈上。

圖1 壓力機控制系統

1.2 扭槽控制系統

本文重點介紹的扭槽控制系統是基于信捷一體機的新控制系統，其由信捷一體機、步進電機驅動器組成。在壓力機運行時，取電子凸輪角度信號作為壓力機與扭槽控制系統的同步型號，同時自動送料和出料裝置也一起同步運行，根據模具工藝要求，在信捷一體機觸摸屏畫面中設定步進電機脈沖數，控制器輸出脈沖信號給步進驅動器，步進驅動器提供動力輸出給步進電機。

高速精密壓力機每沖壓一次，控制步進電機轉一次，步進電機的具體角度數由脈沖數決定。控制定轉子扭斜的步進電機動力輸出由步進驅動器提供，步進電機的輸出軸與模具內定轉子沖片回轉機構硬性連接。圖2所示為電機定轉子沖壓控制裝置原理圖。

圖2 新扭槽控制系統原理圖

本文介紹的新扭槽控制系統比舊系統更加簡單、便捷。舊扭槽控制系統原理圖如圖3所示，其從PLC要經過工業交換機與MCGSE觸摸屏畫面和主PLC進行通訊，此系統成本是新系統的兩倍，而且接線、安裝都比較繁雜，新系統只要在壓力機機身上開一小孔，將其安裝上即可，接線也簡單，PLC與觸摸屏集成在一起，無需另外編寫程序，維護也方便。

2 結束語

圖3 舊扭槽控制系統原理圖

本文設計開發的新電機定轉子扭槽控制系統，以P2H系列閉式雙點高速精密壓力機為主體，配套電機定轉子帶扭槽控制裝置的定轉子多工位級進模具，實現了電機定轉子自動化生產，不僅使客戶生產各型號電機能力大大提高，而且相比之前的扭槽控制系統，新扭槽控制系統不僅保證了電機的高穩定技術性能，滿足大規模生產的需要，而且更加簡潔方便，更具競爭力。

[1]湯世松，仲太生，王寅飛，等.電機定轉子沖壓控制系統的設計[J].鍛壓裝備與制造技術，2015，50（5）：44-46.

[2]胡 超，魏國勇，竇 磊，等.調速壓力機自動停準上死點方法[J].鍛壓裝備與制造技術，2010，45（3）：27-28.

[4]陽憲惠.現場總線技術及其應用[M].北京：清華大學出版社，1999：56-100.

[5]OMRON技術控制中心.SYSMAC CS/CJ系列可編程序控制器指令參考手冊.OMRON，2003.