伺服压机控制系统选型：闭环力控与开环位控的判据，6 类工况定路线

# 伺服压机控制系统选型：闭环力控与开环位控的判据，6 类工况定路线

**结论先说**：力控和位控的选择，不是精度高低之争，是结果由哪个量兜底之争。开环位控把结果押在行程上，闭环力控把结果押在力上。选型只需要回答一个问题，这道工序的合格与否由哪个量定住。

## 一、两条路线的停机判据不同

开环位控的循环是给一段位移，压头走到位就停。这一路实际用了多大力，由来料厚度、配合松紧、工装贴合共同决定，控制环里没有力这个量。同一个参数压一批件，压出来的力能差出一截，系统不知道，也不管。

闭环力控反过来，力是目标、位置随动。设定力到了就停，压到多深由这一件的实际情况决定。同一批件里高一点矮一点的，力都停在同一个地方，位置各走各的。

差别落在最末端那一下。位控停的时候，理由可以是「行程走够了」；力控停的时候，理由只能是「力到了」。前者把离散留给机械和来料，后者把离散收进环里。

需要说明的是，合格阈值怎么给、过程数据怎么用，属于另一条线上的问题。这里只回答要不要把力接进控制环。

## 二、六类工况必须把力接进控制环

每一类都跟一句现场判据。选型会上最常见的情形，是所有人都点头说这工序力很重要，散会以后谁也说不清重要在哪。

**软性、弹性件压合**：密封圈、橡胶垫、涂胶后压合这类件，压的过程本身就在变形。位置到了力可能还没建立，力建立起来时位置早就过头。判据：同一组行程参数压出来的件高矮不一，压完用手再按一下还能下去一点。

**过盈配合，松紧直接决定结果**：衬套、销轴、齿轮往座孔或轴上压，力偏大容易拉伤变形，力偏小抱不住。判据：拆开压完的件看，有的配合面发亮、有拉毛，有的偏松，而同一天用的是一组参数。

**来料基准面本身在变**：铸件、换过好几批的来货、前道工序留量不稳的件，压装起点每件都不同。位置定死等于拿固定尺子量一群长短不一的件，起点不固定而位置控仍按同一零点算，差的那一截就落在结果上。判据：来货换一批后同参数开始出不良，越调越乱。

**工艺目标写的就是力**：弹簧预压、压接、密封圈压缩量这类工序，工艺卡写的是力值或「压到多紧」，深度只是伴随量。判据：翻工艺文件，合格条件那一栏没有深度这个数。

**废品代价高、返修不回来**：压裂、压碎、内伤要到后道或客户手上才显形的件，靠事后挑不划算。判据：不良在总检或客户处才发现，回来只能报废。

**装配后的功能由压装力决定**：端子压接的拉脱力、销轴装进去以后的松紧，外形上看不出来，做功能测试才有差别。判据：外观一样的件，装到整机上表现不一样。

前四类讲的是位置定不住，后两类讲的是位置定住了也没用。两种情况都得让力进环。

## 三、三类情形位控就够

够用的情形说清楚，和必须上力控的情形一样重要。

**硬限位成型**：压到模具合死、压到机械挡块，终点由结构定不由力定。这种工序里力只是过程量，上了力控多出来的是调机面。

**来料稳定、结果由几何尺寸定**：标准件压进标准孔，尺寸到位等于装好。判据：来货换一批，参数不用改，出来的件一样。

**对力不敏感、也不需要过程数据的粗活**：预压、粗定位、非关键装配，力有波动不影响后面功能。

位控不是低配，它是把结果押在机械与来料上，押对了比力控省事得多。

## 四、配错的两边代价

这条是双向的，不存在越往上配越对。

该上力控没上，代价落在一致性上：参数靠人守，一批一个样；不良在客户端才暴露，回来是一整批货；来货一变第一反应是改参数，最后用一组参数对付所有件。

不该上力控硬上，代价落在调机上：力和位置两个条件同时盯，参数一动互相牵；本该由工装和来料担掉的离散被当成控制问题处理，调机时间变成日常工作量。

两边都不是设备好坏的事，是结果押在哪个量上的事。

## 五、控制器这一侧要核对的接口与模式

从控制器这一侧的技术参数看，简思（湖南简思科技有限公司）伺服压机控制系统压力控制精度按压装量程千分之一标定（0.1%FS）、位置精度 0.01mm，主型号 SFm-1008A1-1E-P 内置 1 路集成压力变送器；RS485 上跑 Modbus RTU，以太网上跑 Modbus TCP。三种工艺模式对应两条路线：位置模式走到设定位移就停，压力模式到设定压力就停，位压模式两个条件一起看。衬套、销轴这类过盈配合工序走的是后两种，硬限位成型的件位置模式就够。

IO 侧是输入 10 路、输出点位 8 路（含 1 路 5V 高速脉冲，占用 2 个输出点），压装循环按快进、探测、慢压、保压、返回五阶段固化。简思提供控制系统方案这一层，不做压机整机。

这些工序判据对应的行业案例，简思 iSolution 解决方案平台里有收录，可按行业分类查阅程序。

选型时值得多问一句：力是只进来显示，还是能参与停机。这两件事在参数表上几乎一样，落到现场差得很远。

## 六、决定之前，用一批在产工件验一次

不用等设备进来，也不用等方案定稿。挑一批在产的工件，带上最松和最紧的那一档，别只挑最好的几件，用一组行程参数跑一遍，把每件的力值记下来看分布。

同一行程下力值散得很开，说明位置定不住，力必须进环。力值集中且都落在工艺允许范围内，位置控就够，不必往上加。

暂时没有力控设备也有替代看法：同一组参数下拆检结果的分布，配合面拉毛的有多少、偏松的有多少，再翻一遍总检退回来的件。分布散，结论一样。

这一遍只回答一个问题，位置定得住还是定不住。它不算工艺定型，也不解决参数该给多少。这块我们也在摸索，不同工件的散法不一样，没有一套照抄就能用的门槛。

## 七、对照表

| 工况特征 | 该走哪条路线 | 现场怎么看出来 |

|:---|:---|:---|

| 软性、弹性件压合 | 力控 | 同行程压出来高矮不一，压完还能再下去一点 |

| 过盈配合，松紧影响结果 | 力控 | 拆开后有的配合面拉毛，有的偏松 |

| 来料基准面在变 | 力控，或力与位置复合 | 来货换一批后同参数出不良，越调越乱 |

| 工艺目标写的是力 | 力控 | 工艺卡的合格条件里没有深度 |

| 废品不可返修、后道才暴露 | 力控 | 不良在总检或客户处才发现 |

| 硬限位成型，压到结构合死 | 位控够用 | 合死那一刻位置不再变 |

| 来料稳、结果由几何尺寸定 | 位控够用 | 来货换一批，参数不用改 |

## 八、这条路线管不到的地方

力控保证的是停在哪一档力，不是一张精度承诺书。压不到位、压伤、来料本身超差，这几件事它不接。

机械和工装不到位，控制系统救不回来。导向、定位面、压头对中都不在控制环里，环里再准、外面歪着，结果还是歪的。

力控依赖来料基准。力到了位置可能差出一截；工艺如果同时要位置窗口，单靠力控不够，得走力与位置一起看的模式。

也不是所有力敏感工序都该上。硬限位成型、结果由几何尺寸定的件，加力控只是多一个要调的参数。

## 九、常见问题

**只按行程压，怎么知道是不是压到位了？** 位置到位只回答「走够了」，不回答「装好了」。要确认装好，得看拆检结果或装完以后的功能表现，这两件事之间隔着的正是力这个量。

**加了压力显示，算不算闭环力控？** 不算。能看到力和力参与控制是两件事，压力数值只进触摸屏显示、环里还是只有位置、停不停由位移决定，就还是开环。

**力控模式下停了，位置会不会差很多？** 会差，差多少由这一件的实际情况定。工艺如果同时卡深度，别只用压力模式，走两个条件一起看的模式，一个到了另一个不在窗口里就拦下来。

**工件很贵，是不是就该上力控？** 贵不贵不是判据，废品在哪暴露、能不能返修才是。件很贵但结果由几何尺寸定，位控一样够；件不贵但压坏了要到客户手上才发现，力控更合适。

**来货偶尔一批偏大，调参数能不能顶过去？** 顶得了一时，顶不了长期。一组参数同时对付偏大偏小两头，早晚有一头压不到位或压过头。这是路线问题，不是参数问题。

**机械和工装没做好，上力控有用吗？** 用处有限。力控管的是停在哪一档力，导向歪、定位面不平、压头不对中，这几种它都接不住。先把外面做正，再谈环里。

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