伺服系統(tǒng)是自動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)分支，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)初期，1934年第一次提出了伺服機(jī)構(gòu)(servo mechanism)概念，到20世紀(jì)中期伺服系統(tǒng)的理論與實(shí)踐趨于成熟，并得到廣泛應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，伺服技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，到如今伺服系統(tǒng)的應(yīng)用幾乎遍及社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，尤其在機(jī)械制造行業(yè)中，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部分的控制都采用過伺服系統(tǒng)控制。根據(jù)伺服系統(tǒng)構(gòu)成的具體結(jié)構(gòu)不同，伺服系統(tǒng)可以分為電氣伺服控制系統(tǒng)、電液伺服控制系統(tǒng)和電器伺服控制系統(tǒng)。而電氣伺服系統(tǒng)又分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)。
   交流伺服技術(shù)始于上世紀(jì)70年代后期到80年代初期。隨著科技、材料以及制造工藝的發(fā)展，機(jī)器性價(jià)比的提高，采用交流伺服電機(jī)和交流伺服控制系統(tǒng)逐漸成為主流。交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)已成為工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)之一。交流伺服電機(jī)是一種受輸入信號(hào)控制并能快速做出響應(yīng)的電機(jī)，其控制精度高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在其額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，過載能力強(qiáng)，可控性好、性能可靠，響應(yīng)迅速。因此，交流伺服電機(jī)作為主要執(zhí)行元件，廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算裝置、增量運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以及家用電器中。
   從目前國際市場的情況看，幾乎所有的新產(chǎn)品都是AC伺服系統(tǒng)。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家．AC伺服電機(jī)的市場占有率已經(jīng)超過80%。在國內(nèi)生產(chǎn)AC伺服電機(jī)的廠家也越來越多，正在逐步地超過生產(chǎn)DC伺服電機(jī)的廠家?？梢灶A(yù)見，在不遠(yuǎn)的將來，除了在某些微型電機(jī)領(lǐng)域之外，AC伺服電機(jī)將完全取代DC伺服電機(jī)。
交流伺服電機(jī)控制沖床
   由常規(guī)電機(jī)拖動(dòng)的傳統(tǒng)數(shù)控沖床通過選擇適當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)及構(gòu)件的尺寸，得到滿足沖壓工藝要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。常見的滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有曲柄式、肘桿式、螺旋式和連桿式等。雖然采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、多連桿機(jī)構(gòu)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)等可以部分改變滑塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但一種結(jié)構(gòu)方案無法滿足多種工藝要求，當(dāng)各桿件的尺寸參數(shù)確定后，滑塊的運(yùn)動(dòng)特性也隨之確定，因而不具有柔性，難以用于不同的沖壓工藝。將交流伺服電機(jī)應(yīng)用于機(jī)械沖床的研究始于上世紀(jì)90年代，美國俄亥俄州立大學(xué)工程研究中心，該中心提出了由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠或曲柄，通過多桿機(jī)構(gòu)將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊所需的直線運(yùn)動(dòng)，并制造了木頭模型裝置，之后，將交流伺服電機(jī)應(yīng)用于機(jī)械沖床的研究迅速發(fā)展。日本、加拿大等國均進(jìn)行了深入的研究．交流伺服沖床從其提出，僅僅經(jīng)過了短短十幾年的時(shí)間，已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展，這不僅源于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)也源于交流伺服沖床本身所具備的良好加工特性。
   近十年來，交流伺服電機(jī)逐步用于數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床中。它能方便地改變滑塊的運(yùn)動(dòng)曲線，獲得不同的工件變形速度，保證沖壓件的質(zhì)量。交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)沖床是成形裝備發(fā)展的新動(dòng)向，設(shè)備柔性化發(fā)展的必然趨勢。與常規(guī)的交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式?jīng)_床相比，交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的沖床具備以下優(yōu)勢：
   1)高柔性?；瑝K運(yùn)動(dòng)曲線不再僅僅是余弦曲線，可根據(jù)不同生產(chǎn)工藝和模具要求（如沖裁、拉深、板料擠壓等）進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，通過程序編制實(shí)現(xiàn)滑塊“自由運(yùn)動(dòng)一，大大提高了沖床智能化程度和適用范圍。
   2)高生產(chǎn)率?；瑝K行程可根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要調(diào)整。如對(duì)于薄板沖裁，曲柄無需完成360°旋轉(zhuǎn)，而僅進(jìn)行一定舟度的擺動(dòng)來完成沖壓工作。
   3)高精度。由傳感器組成的全閉環(huán)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制。如偏心載荷引起的在下死點(diǎn)中心處的位置波動(dòng)及滑塊各點(diǎn)處的平行度波動(dòng)可控制在士1Oum以內(nèi)。
   4)低噪音．無飛輪、離合器等零件，簡化了機(jī)械傳動(dòng)，從而可大大降低噪音。
   5)節(jié)能、易于維護(hù)。交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子采用永磁體，減少轉(zhuǎn)子銅耗的同時(shí)也使冷卻系統(tǒng)簡單。交流伺服電機(jī)的恒矩頻特性，能有效保證傳動(dòng)力矩，使機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單，使系統(tǒng)易于維護(hù)。此外，電氣制動(dòng)儲(chǔ)能裝置也能耗大為減少。
   6)體積、重量減少。由于交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子采用高磁通密度的永磁體，所以體積相對(duì)異步電機(jī)大大減小。
  隨著交流伺服技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，將交流伺服技術(shù)引入到工業(yè)控制領(lǐng)域成為一種趨勢。研究開發(fā)交流伺服數(shù)控沖床及其工藝管理及監(jiān)控系統(tǒng)，將有助于提升整個(gè)伺服數(shù)控沖床的整體性能，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和市場前景。