本發(fā)明屬于沖壓機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

離合器總成內(nèi)部包含膜片彈簧。為了增強(qiáng)離合器總成穩(wěn)定性使用壽命，必須對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理。傳統(tǒng)強(qiáng)壓處理的方法是用機(jī)械式?jīng)_床完成膜片彈簧的強(qiáng)壓處理。按此工藝處理的膜片彈簧存在一些缺點(diǎn)：1、生產(chǎn)合格率低；2、設(shè)備噪音大；3、勞動(dòng)強(qiáng)度大；4、膜片彈簧強(qiáng)壓性能不一致造成離合器總成無法滿足裝配需求及影響離合器總成使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提高離合器零部件加工質(zhì)量降低生產(chǎn)成本減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)并制造的膜片彈簧電伺服強(qiáng)壓機(jī)。

本發(fā)明的強(qiáng)壓機(jī)的下面為變速箱，上面為開窗式結(jié)構(gòu)；在開窗式結(jié)構(gòu)上梁上通過上支架安裝有強(qiáng)壓上模板，在強(qiáng)壓上模板上安裝有強(qiáng)壓上模；在開窗式結(jié)構(gòu)下梁上固定安裝有導(dǎo)向套和變速箱，絲杠連接在變速箱上，變速箱連接在伺服電機(jī)上，在導(dǎo)向套內(nèi)插有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿上端固定安裝有強(qiáng)壓下模板，強(qiáng)壓下模板上安裝有強(qiáng)壓下模，強(qiáng)壓下模與強(qiáng)壓上模對(duì)應(yīng)。

本發(fā)明的電控部分是在電控箱面板上有觸摸屏、按鈕站和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其電路是由主控芯片、濾波模塊、直流電源、觸摸屏電路、功率濾波模塊、伺服變壓器電路、伺服驅(qū)動(dòng)器電路、伺服電機(jī)電路、輸入模塊、輸出模塊和位移傳感器電路構(gòu)成；

主控芯片：采用歐姆龍公司生產(chǎn)的CP1H40Y芯片；

濾波模塊：引腳U、N分別與L1、L2首端連接，L1、L2尾端分別與L3、L4首端連接，R1、C2并聯(lián)與L1、L2的尾端連接，C3、C4串聯(lián)后與L1、L2的尾端，C3、C4的節(jié)點(diǎn)與地連接，L3、L4的尾端為U0、N0輸出交流220V；C1連接引腳U、N兩端；

直流電源：引腳U、N為交流220V輸入端分別與濾波模塊U0、N0連接，變壓器T1的次級(jí)繞組與D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊交流輸入端連接，D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流正端經(jīng)保險(xiǎn)絲FU1與集成塊LM317 引腳1連接，D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流正端經(jīng)C1與D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流負(fù)端相連接；D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流負(fù)端與地相連接；集成塊LM317 引腳3經(jīng)C3與地相連接，集成塊LM317 引腳2與二極管D5的正極相連接，D5的負(fù)極與集成塊LM317 引腳1相連接，R1與電位計(jì)RP1固定端串聯(lián)連接與集成塊LM317 引腳2相連接，電位計(jì)RP1可調(diào)端與集成塊LM317 引腳3相連接，二極管D6的正極與集成塊LM317 引腳3相連接，D6的負(fù)極與集成塊LM317 引腳2相連接，C2并聯(lián)在集成塊LM317 引腳2和地之間；主控芯片的V+、V—為直流24V電源輸入引腳分別與直流電源24V的+、-端相連接；

觸摸屏電路：V+ 、V- 、PE為觸摸屏電源接口，分別于直流電源+、-、地相連接，CN1為觸摸屏數(shù)據(jù)接口由專用電纜與主控芯片RS232接口相連接；

功率濾波模塊：三項(xiàng)電源輸入接口為U、V、W輸入端，R1、C1、R2、C2、R3、C3一端相連，R1、C1首端并聯(lián)在U上，R2、C2首端并聯(lián)在V上，R3、C3首端并聯(lián)在W上，L1、L2、L3首端分別與U、V、W相連，L1、L2、L3尾端與L4、L5、L6首端相連接，C4、C5、C6一端并聯(lián)接地，另一端分別接與L4、L5、L6的首端；

伺服變壓器電路：引腳U、V、W分別與功率濾波模塊的引腳U1、V1、W1相連接；變壓器T的引腳U1、V1、W1分別與伺服驅(qū)動(dòng)器電路的引腳R、S、T相連；

伺服驅(qū)動(dòng)器電路：接口CN1中A、/A、B、/B、Z、/Z為伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)信號(hào)端，依次與主控芯片中A0+、A0-、B0+、B0- 、Z0+、Z0-相連接，CN1接口CCW+、CCW-、CW+、CW-為伺服電機(jī)選擇方向信號(hào)端依次與主控芯片CCW0+、CCW0-、CW0+、CW0- 相連接；

伺服電機(jī)電路：接口CN1的引腳U、V、W依次與伺服驅(qū)動(dòng)器電路中的引腳U、V、W相連接，F(xiàn)G與地相連接；接口CN2通過專用電纜與伺服驅(qū)動(dòng)器電路中的CN2編碼器接口相連接；

輸入模塊：引腳1—10為輸入信號(hào)，OP1—OP10為光電耦合器，1—10外部輸入信號(hào)經(jīng)OP1—OP10光電耦合器輸出到輸入模塊的I1—I10端口，I1—I10 依次與主控芯片輸入端口I0.0—I1.1相連接，+24與直流電源+相連接；

輸出模塊：O1—O9為輸出模塊的輸入控制端，O1—O9依次與主控芯片Y0.0—Y1.0相連接，KA1—KA9為輸出繼電器，Y0.0—Y1.0信號(hào)輸入經(jīng)KA1—KA9輸出到1—9信號(hào)輸出端，+24V與直流電源+相連接；

位移傳感器電路：CN1是信號(hào)輸出接口，其中V+、V—、P0為信號(hào)引出端子分別與主控芯片A/D擴(kuò)展接口中V+、V—、P0對(duì)應(yīng)點(diǎn)相連接。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，加工效率高膜片彈簧強(qiáng)壓加工性能穩(wěn)定，滿足裝配工藝要求提高離合器總成使用壽命。優(yōu)點(diǎn)是：1）采用膜片彈簧電伺服強(qiáng)壓機(jī)加工過的膜片彈簧，裝配后的總成性能穩(wěn)定，使用壽命長。

2）對(duì)離合器總成使用壽命得以提高。

3）提高工作效率，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。

4）降低加工原材料成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明機(jī)械連接部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明電控部分總體連接框圖；

圖4是本發(fā)明主控芯片電路圖；

圖5是本發(fā)明濾波模塊電路圖；

圖6是本發(fā)明直流電源電路圖；

圖7是本發(fā)明觸摸屏電路圖；

圖8是本發(fā)明功率濾波模塊電路圖；

圖9是本發(fā)明伺服變壓器電路圖；

圖10是本發(fā)明伺服驅(qū)動(dòng)器電路圖；

圖11是本發(fā)明伺服電機(jī)電路圖；

圖12是本發(fā)明輸入模塊電路圖；

圖13是本發(fā)明輸出模塊電路圖；

圖14是本發(fā)明位移傳感器電路圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的強(qiáng)壓機(jī)12的下面為變速箱體，上面為開窗式結(jié)構(gòu)，并且主要機(jī)械部分都在上面的開窗式結(jié)構(gòu)部分，所謂開窗式即是方便人員將工件在窗口處將工件置于兩個(gè)壓膜之間進(jìn)行工作，下面的變速箱體放置有控制電路板、伺服電機(jī)等；在開窗式結(jié)構(gòu)上梁上通過上支架5安裝有強(qiáng)壓上模板6，在強(qiáng)壓上模板6上安裝有強(qiáng)壓上模7，上梁上固定安裝的上支架5、強(qiáng)壓上模板6和強(qiáng)壓上模7均是固定狀態(tài)，不會(huì)動(dòng)作；在開窗式結(jié)構(gòu)下梁上固定安裝有導(dǎo)向套13和變速箱14，所謂開窗式結(jié)構(gòu)的下梁也是變速箱體的上封閉板，絲杠11連接在變速箱14上，變速箱14連接在伺服電機(jī)15上，通過伺服電機(jī)15的動(dòng)力傳導(dǎo)給變速箱14，變速箱14再帶動(dòng)絲杠11轉(zhuǎn)動(dòng)，由于絲杠14上有螺紋，所以，絲杠11在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)進(jìn)行上下移動(dòng)，在導(dǎo)向套13內(nèi)插有導(dǎo)向桿10，導(dǎo)向桿10與導(dǎo)向套13只是進(jìn)行滑動(dòng)摩擦，并可以在導(dǎo)向桿10內(nèi)上下移動(dòng)，導(dǎo)向桿10上端固定安裝有強(qiáng)壓下模板9，強(qiáng)壓下模板9上安裝有強(qiáng)壓下模8，這樣絲杠11會(huì)帶動(dòng)強(qiáng)壓下模板9和強(qiáng)壓下模8做上下運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)壓下模8與強(qiáng)壓上模7對(duì)應(yīng)，通過強(qiáng)壓上模8與強(qiáng)壓上模7的配合，可以將工件膜片彈簧在外力壓力夾持下對(duì)膜片彈簧施加強(qiáng)壓。

本發(fā)明的電控部分，在電控箱2面板上有觸摸屏1、按鈕站3和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4，其電路是由主控芯片、濾波模塊、直流電源、觸摸屏電路、功率濾波模塊、伺服變壓器電路、伺服驅(qū)動(dòng)器電路、伺服電機(jī)電路、輸入模塊、輸出模塊和位移傳感器電路構(gòu)成；電控部分是操控機(jī)械部分的電路部分。

主控芯片：采用歐姆龍公司生產(chǎn)的CP1H40Y芯片；

濾波模塊：如圖5所示，U、N分別連接交流電源的相線及零線，C1連接U、N兩端消除電源高頻干擾，引腳U、N分別與L1、L2首端連接，L1、L2尾端分別與L3、L4首端連接，R1、C2并聯(lián)與L1、L2的尾端連接，C3、C4串聯(lián)后與L1、L2的尾端，C3、C4的節(jié)點(diǎn)與地連接，L3、L4的尾端為U0、N0輸出交流220V；通過圖5能夠抑制線對(duì)地之間的電磁干擾輸出平滑交流220V電源。

直流電源：如圖6所示，U、N是變壓器T1的初級(jí)繞組，引腳U、N為交流220V輸入端分別與濾波模塊U0、N0連接，變壓器T1的次級(jí)繞組與D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊交流輸入端連接，D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流正端經(jīng)保險(xiǎn)絲FU1與集成塊LM317 引腳1連接，D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流正端經(jīng)C1與D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流負(fù)端相連接；D1、D2、D3、D4組成的整流橋塊直流輸出端直流負(fù)端與地相連接；集成塊LM317 引腳3經(jīng)C3與地相連接，集成塊LM317 引腳2與二極管D5的正極相連接，D5的負(fù)極與集成塊LM317 引腳1相連接，R1與電位計(jì)RP1固定端串聯(lián)連接與集成塊LM317 引腳2相連接，電位計(jì)RP1可調(diào)端與集成塊LM317 引腳3相連接，二極管D6的正極與集成塊LM317 引腳3相連接，D6的負(fù)極與集成塊LM317 引腳2相連接，C2并聯(lián)在集成塊LM317 引腳2和地之間；主控芯片的V+、V—為直流24V電源輸入引腳分別與直流電源24V的+、-端相連接；通過調(diào)整RP1輸出直流24V，+、-分別為直流24V電源的正、負(fù)端。

觸摸屏電路：如圖7所示，V+ 、V- 、PE為觸摸屏電源接口，分別于直流電源+、-、地相連接，CN1為觸摸屏數(shù)據(jù)接口由專用電纜與主控芯片RS232接口相連接。

功率濾波模塊：如圖8所示，三項(xiàng)電源輸入接口為U、V、W輸入端，R1、C1、R2、C2、R3、C3一端相連，R1、C1首端并聯(lián)在U上，R2、C2首端并聯(lián)在V上，R3、C3首端并聯(lián)在W上，由R1、C1、R2、C2、R3、C3組成濾波電路。L1、L2、L3首端分別與U、V、W相連，L1、L2、L3尾端與L4、L5、L6首端相連接，C4、C5、C6一端并聯(lián)接地，另一端分別接與L4、L5、L6的首端；由此U1、V1、W1即可輸出消除線對(duì)線電磁干擾的交流380V電壓。

伺服變壓器電路：如圖9所示，U、V、W為交流三相380V輸入端，引腳U、V、W分別與功率濾波模塊的引腳U1、V1、W1相連接；交流三相380V電壓經(jīng)變壓器T變壓為三相交流220V由U1、V1、W1輸出，并分別與伺服驅(qū)動(dòng)器電路的引腳R、S、T相連。

伺服驅(qū)動(dòng)器電路：如圖10所示，接口CN1中A、/A、B、/B、Z、/Z為伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)信號(hào)端，依次與主控芯片中A0+、A0-、B0+、B0- 、Z0+、Z0-相連接，圖10中CN1接口CCW+、CCW-、CW+、CW-為伺服電機(jī)選擇方向信號(hào)端依次與主控芯片CCW0+、CCW0-、CW0+、CW0- 相連接。

伺服電機(jī)電路：如圖11所示，CN1為驅(qū)動(dòng)接口，接口CN1的引腳U、V、W是驅(qū)動(dòng)電源線依次與伺服驅(qū)動(dòng)器電路中的引腳U、V、W相連接，F(xiàn)G與地相連接；CN2為編碼器接口，接口CN2通過專用電纜與伺服驅(qū)動(dòng)器電路中的CN2編碼器接口相連接完成編碼器信號(hào)傳輸。

輸入模塊：如圖12所示，引腳1—10為輸入信號(hào)，分別為加載、卸載、停止、復(fù)位、校零、光幕、原點(diǎn)接近、原點(diǎn)、啟動(dòng)、零點(diǎn)信號(hào)。OP1—OP10為光電耦合器，1—10外部輸入信號(hào)經(jīng)OP1—OP10光電耦合器輸出到輸入模塊的I1—I10端口，圖12中I1—I10 依次與主控芯片輸入端口I0.0—I1.1相連接完成信號(hào)輸入功能。+24與直流電源+相連接。

輸出模塊：如圖13所示，O1—O9為輸出模塊的輸入控制端，O1—O9依次與主控芯片Y0.0—Y1.0相連接，完成信號(hào)輸入。KA1—KA9為輸出繼電器，Y0.0—Y1.0信號(hào)輸入經(jīng)KA1—KA9輸出到1—9信號(hào)輸出端完成加載、卸載、停止、復(fù)位、校零、光幕、原點(diǎn)接近、原點(diǎn)、啟動(dòng)、零點(diǎn)信號(hào)輸出。+24V與直流電源+相連接。

位移傳感器電路：如圖14所示，CN1是信號(hào)輸出接口，其中V+、V—、P0為信號(hào)引出端子分別與主控芯片A/D擴(kuò)展接口中V+、V—、P0對(duì)應(yīng)點(diǎn)相連接。完成驅(qū)動(dòng)位移量的采集。

本發(fā)明膜片彈簧電伺服強(qiáng)壓機(jī)自動(dòng)開啟前，將未經(jīng)成型處理的膜片彈簧放置在強(qiáng)壓模具上，啟動(dòng)自動(dòng)校零功能，設(shè)備自動(dòng)完成膜片彈簧校零點(diǎn)動(dòng)作。然后人工手動(dòng)將需要強(qiáng)壓處理的膜片彈簧擺放在強(qiáng)壓模具上，設(shè)備開啟自動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)工藝需要自動(dòng)強(qiáng)壓設(shè)定強(qiáng)壓深度八次后停止運(yùn)動(dòng)，人工手動(dòng)卸下膜片彈簧，完成一次自動(dòng)循環(huán)過程。本設(shè)備提高了膜片彈簧強(qiáng)壓特性一致性，提高合格率及工作效率。

本裝置所用元件均固定在框架上，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)變速箱經(jīng)絲杠驅(qū)動(dòng)強(qiáng)壓下模板及強(qiáng)壓下模向上運(yùn)動(dòng)。膜片彈簧電伺服強(qiáng)壓機(jī)首次開啟后，，將未經(jīng)成型處理的膜片彈簧放置在強(qiáng)壓模具上，啟動(dòng)自動(dòng)校零功能，設(shè)備自動(dòng)完成膜片彈簧校零點(diǎn)動(dòng)作。然后人工手動(dòng)將需要強(qiáng)壓處理的膜片彈簧擺放在強(qiáng)壓模具上，設(shè)備開啟自動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)工藝需要工作前在觸摸屏上設(shè)定強(qiáng)壓深度及強(qiáng)壓次數(shù)。設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)按照工藝設(shè)定強(qiáng)壓深度、強(qiáng)壓次數(shù)后停止強(qiáng)壓動(dòng)作，人工手動(dòng)卸下膜片彈簧，完成一次自動(dòng)循環(huán)過程。本裝置提高了膜片彈簧強(qiáng)壓特性的一致性，提高離合器總成的穩(wěn)定性，有效降低離合器總成使用故障，提高離合器總成使用壽命。

工作過程

首先開啟設(shè)備電源，各電器元件上電，若設(shè)備不在原地位置，設(shè)備將自動(dòng)啟動(dòng)回原地功能，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)變速箱，使絲桿帶動(dòng)強(qiáng)壓下模向原地方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)強(qiáng)壓下模板自動(dòng)快速運(yùn)動(dòng)尋找設(shè)備零點(diǎn)，當(dāng)接近零點(diǎn)附近時(shí)強(qiáng)壓下模板運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為慢速，當(dāng)?shù)竭_(dá)零點(diǎn)時(shí)強(qiáng)壓下模板自動(dòng)停止運(yùn)行，觸摸屏及按鈕站原點(diǎn)指示燈點(diǎn)亮，完成會(huì)原點(diǎn)功能。根據(jù)產(chǎn)品工藝要求在觸摸屏上輸入產(chǎn)品代碼、強(qiáng)壓次數(shù)、強(qiáng)壓深度、操作方式選擇。若在自動(dòng)工作狀態(tài)下將未經(jīng)成型處理的膜片彈簧放置在強(qiáng)壓下模上，按壓校零按鈕，啟動(dòng)自動(dòng)校零功能，此時(shí)強(qiáng)壓下模向上慢速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)膜簧相接觸到強(qiáng)壓上模的一瞬間設(shè)備記憶零點(diǎn)位置同時(shí)設(shè)備執(zhí)行自動(dòng)回原地功能，當(dāng)強(qiáng)壓下模板自動(dòng)停止在原地位置時(shí)完成膜片彈簧校零點(diǎn)功能。然后人工手動(dòng)將需要強(qiáng)壓處理的膜片彈簧擺放在強(qiáng)壓下模上，按壓啟動(dòng)按鈕，設(shè)備開啟自動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)輸入的工藝要求自動(dòng)強(qiáng)壓已經(jīng)設(shè)定好的強(qiáng)壓深度對(duì)膜片彈簧進(jìn)行強(qiáng)壓處理，此時(shí)位移傳感器采集強(qiáng)壓行程控制設(shè)備自動(dòng)強(qiáng)壓深度當(dāng)完成已設(shè)定的強(qiáng)壓次數(shù)后強(qiáng)壓下模停止在原地位置，人工手動(dòng)卸下膜片彈簧，完成一次自動(dòng)循環(huán)過程。設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行過程中如果外圍因素遮擋安全光幕時(shí)，強(qiáng)壓下模立即停止運(yùn)行，自動(dòng)執(zhí)行回原地功能，強(qiáng)壓下模板停止在原地位置。當(dāng)設(shè)備工作方式為手動(dòng)方式時(shí)，按壓加載按鈕，強(qiáng)壓下模板慢速上行，松開加載按鈕強(qiáng)壓下模板停止運(yùn)行；按壓卸載按鈕，強(qiáng)壓下模板慢速下行，松開卸載按鈕強(qiáng)壓下模板停止運(yùn)行；按壓停止按鈕設(shè)備經(jīng)停止一切操作；按壓復(fù)位按鈕，設(shè)備啟動(dòng)回原地功能；按壓校零按鈕，設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行校零功能；在設(shè)備手動(dòng)運(yùn)行時(shí)如果外圍因素遮擋安全光幕時(shí)，工作臺(tái)立即立即停止運(yùn)行，自動(dòng)執(zhí)行回原地功能，強(qiáng)壓下模板停止在原點(diǎn)位置。