贴片机及方法与流程

本发明涉及一种用于汽车变速箱的纸基摩擦片的生产领域，尤其是一种利用控制器、伺服电机来实现自动化生产的贴片机及方法。

背景技术：

在汽车工业迅猛发展的全球背景下，中国汽车产量及汽车保有量都出现了罕见的高增长，且自动挡汽车越来越普及，自动变速箱是自动挡汽车的核心部件之一，而离合器是自动变速箱中最重要的换档执行组件之一，纸基摩擦片又是构成离合器总成的一个关键性零件。

纸基摩擦片为圆形薄片，由若干张纸基片和一张钢基片构成，纸基片沿圆周方向均匀的粘贴在钢基片上。

整个纸基摩擦片生产的过程中，贴片工艺是其核心部分，包括：定位，夹紧钢基片，纸基片送料、冲裁成单个小纸基片后粘贴于的钢基片上，钢基片分度后再粘纸基片，不断循环，当整个钢基片分度完成、粘贴完毕后，即为纸基摩擦片，贴片工艺结束。

现有企业的纸基摩擦片贴片设备、贴片工艺过程依靠一些机械机构，由手工操作完成。钢基片夹紧采用永磁铁，旋转分度采用棘轮机构，在钢基片放置、纸基片送料、退料、结束取片等环节均由工人手工操作完成。

现有的纸基摩擦片贴片设备虽然能基本满足贴片工艺过程，但仅靠机构和大量的人工操作，纸基摩擦片产品品质稳定性差、效率低、精度低。一般每人操作一台机器，只能维持在300片/日*人的效率(每日按8小时计)，纸基片手工送料精度低，易产生大量不必要的废料，耗率大，摩擦材料利用率只在60％左右，由于纸基片是一种难以降解的复合材料，所有对环保影响较大。故现有状况已满足不了日益提高的产品精度要求和企业、市场发展需要，改进制造能力的问题日益突出。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种贴片机及方法，利用控制器、伺服电机的自动控制功能，将纸基片贴在钢基片上，提高效率，减少劳动强度，提高粘贴质量，实现生产自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种贴片机，包括床身，床身呈L型，固定安装于床身上的固定导轨，移动导轨位于固定导轨之上，和固定导轨形成一对可相对移动的导轨副，用于移动及支撑安装于移动导轨之上的部件，分度盘固定安装在移动导轨上，分度盘加工位的上方是凹模，凹模固定安装在床身侧面，凸模位于凹模上方，安装在凸模架上，可沿凸模架上下滑动，凸模架固定安装在床身侧面，位于凹模上方，凸模冲下时刚好穿过凹模，用于落 料。

作为优选，分度盘轴线垂直于水平面，分度盘电机安装在分度盘侧面，分度盘电机为伺服电机，也可以是步进电机，以实现速度及转角角度控制。分度盘上用于安装工件钢基片，钢基片的回转中心线和分度盘的回转中心线同轴，以实现同步回转。

作为优选，分度盘上固定安装有多个电磁铁，电磁铁呈环形镶嵌在分度盘内，相互隔开，当钢基片在分度盘上定位完成后，电磁铁通电，产生吸力，将钢基片吸附在分度盘上，即用于夹紧钢基片。

作为优选，床身右侧固定安装有摩擦轮电机，摩擦轮电机和摩擦轮相连，摩擦轮电机为伺服电机，也可用步进电机，以实现位置和速度控制，以做到精确给料；摩擦轮电机运动会带动摩擦轮旋转，摩擦轮下方为从动轮，从动轮安装在床身右侧。纸基片位于摩擦轮的下方，从动轮的上方，紧贴着摩擦轮和从动轮，摩擦轮的转动带动纸基片的进料。

作为优选，移动导轨为移动滚珠导轨，和固定导轨形成的导轨副为滚动导轨副。

作为优选，滚珠丝杆固定安装在床身上，滚珠丝杆螺母内孔安装在滚珠丝杆上，当滚珠丝杆转到时，滚珠丝杆螺母可沿滚珠丝杆前后移动。同时滚珠丝杆螺母固定安装在移动滚珠导轨下端，用于带动移动滚珠导轨沿固定导轨平动，使用滚珠导轨及滚珠丝杆的目的是为了避免出现爬行现象，使其运动精确。滚珠丝杆一端和丝杆电机相连，丝杆电机转动会带动滚珠丝杆旋转，丝杆电机为伺服电机也可用步进电机，以实现位置及速度控制。

作为优选，凸模运动方向垂直于水平面，凸模和凹模相配合，凸模位于凹模上方，凸模和凸模动力件相连，凸模动力件为凸模伺服电机，也可以为直线电机或气缸，凸模动力件带动凸模的冲料及回程。纸基片从凸模和凹模间穿过紧贴凹模.当凸模冲下时，将纸基片料冲落，粘于下方的钢基片上。

一种贴片方法，包括如下步骤：(1)先将分度盘置于床身右侧位置即安装位上，将钢基片安放于分度盘上，要求钢基片和分度盘两个回转中心同轴，放好之后电磁铁通电，将钢基片吸附于分度盘上，即对钢基片进行夹紧。

(2)丝杆伺服电机带动滚珠丝杆旋转，则滚珠丝杠螺母带动分度盘移至机床左侧，即加工位，位于凹模下方，丝杆伺服电机停止转动，钢基片位于加工位置。

(3)凸模起始位置位于纸基片之上，凸模动力件工作，带动凸模冲下，将纸基片冲落，粘于下方的钢基片上，之后，凸模由凸模动力件带回起始位置，凸模动力件停止。

(4)分度盘伺服电机启动，带动分度盘分度，即分度盘绕轴心线旋转一定角度，然后分度盘伺服电机停止。分度盘伺服电机启动的同时摩擦轮伺服电动机启动，带动摩擦轮转动，摩擦轮带动纸基片进一次料，然后摩擦轮伺服电动机停止。

(5)重复步骤3和步骤4，一直到全部粘完，分度盘伺服电机、摩擦轮伺服电动机、凸模动力件均停止动作。

(6)滚珠丝杆伺服电机动作带动滚珠丝杆旋转，与之配合的滚珠丝杆螺母带动分度盘退回机床左侧，即安装位上，滚珠丝杆伺服电机停止，然后电磁铁断电，取下粘上纸基片的钢基片。

作为优选，分度盘分度为速度12°/秒，分度精度40″，步骤3和步骤4分为先后顺序动作要求动作互锁，步骤3进行时，即凸模运动时分度盘和纸基片禁止动作，步骤3完成后再进行步骤4，步骤4进行时即分度盘和纸基片动作时，凸模禁止动作。

作为优选，纸基摩擦片的贴片过程，即从步骤1到步骤6整个过程为顺序控制，由控制器完成控制过程，控制器可以是可编程序控制器，各步骤之间及各动作之间由传感器产生信号并传递到控制器，伺服电机带动执行操作。

本发明的有益效果是：纸基摩擦片的贴片过程中的所有动作：即钢基片的夹紧，纸基片的送料，冲裁成单个小纸片后粘贴于钢基片上，钢基片分度，再冲裁、粘纸基片，不断循环，到整个钢基片分度完成、纸基片粘贴完毕。均由控制器、传感器、伺服电机、执行部件共同完成，实现了贴片生产的自动化，提高了生产效率、产品精度、质量稳定性。由于纸基片实现了自动送料，提升了纸基片的利用率，减少废料量，具有非常高的环保价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中分度盘和钢基片处于加工位，凸模处于起始位置。

图2是图1的俯视图。

图3是主动摩擦轮、从动摩擦轮及纸基片的向视图。

图4是分度盘和钢基片处于安装位。

图5是凸模将纸基片冲落的位置。

图中：1凸模，2凸模架，3凸模动力件，4凹模，5钢基片，6电磁铁，7分度盘，8移动滚珠导轨，9固定导轨，10丝杠伺服电机，11床身，12滚珠丝杠螺母，13滚珠丝杠，14分度盘伺服电机，15控制器，16纸基片，17主动摩擦轮，18摩擦轮伺服电机，19从动摩擦轮，20冲落后的纸基片。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种贴片机(参见附图1附图2附图3附图4附图5)，包括床身11，床身呈L 型，固定安装于床身上的固定导轨9，移动滚珠导轨8位于固定导轨之上，和固定导轨形成一对可相对移动的导轨副，分度盘7固定安装在移动滚珠导轨上，分度盘轴线垂直于水平面，分度盘伺服电机14安装在分度盘侧面。分度盘上固定安装有多个电磁铁6，电磁铁呈环形镶嵌在分度盘内，相互隔开。分度盘上用于安装工件钢基片5，钢基片的回转中心线和分度盘的回转中心线同轴，以实现同步回转，当钢基片在分度盘上定位完成后，电磁铁通电，产生吸力，将钢基片吸附在分度盘上，即用于夹紧钢基片。

分度盘加工位的上方是凹模4，凹模固定安装在床身侧面，凸模1位于凹模上方，安装在凸模架2上，可沿凸模架上下滑动，凸模架固定安装在床身侧面，位于凹模上方，凸模和凸模动力件3相连，凸模运动方向垂直于水平面，凸模和凹模相配合，凸模动力件带动凸模的冲料及回程。纸基片16从凸模和凹模间穿过紧贴凹模.当凸模冲下时，将纸基片料冲落，冲落后的纸基片20粘于下方的钢基片上。

床身右侧固定安装有摩擦轮伺服电机18，摩擦轮伺服电机和主动摩擦轮17相连，主动摩擦轮下方为从动摩擦轮19，从动摩擦轮安装在床身右侧。纸基片位于主动摩擦轮的下方，从动摩擦轮的上方，紧贴着主动摩擦轮和从动摩擦轮，摩擦轮的转动带动纸基片的自动进料。

滚珠丝杆13固定安装在床身上，滚珠丝杆螺母12内孔安装在滚珠丝杆上，同时滚珠丝杆螺母固定安装在移动滚珠导轨下端，滚珠丝杆一端和丝杆伺服电机10相连，丝杆伺服电机转动会带动滚珠丝杆旋转，进而带动移动滚珠导轨沿固定导轨平动。

一种贴片方法：(1)先将分度盘置于床身右侧位置即安装位上，将钢基片安放于分度盘上，放好之后电磁铁通电，。

(2)丝杆伺服电机带动滚珠丝杆旋转，则滚珠丝杠螺母带动分度盘移至机床左侧，即加工位，位于凹模下方，丝杆伺服电机停止转动，钢基片位于加工位置。

(3)凸模起始位置位于纸基片之上，凸模动力件工作，带动凸模冲下，将纸基片冲落，粘于下方的钢基片上，之后，凸模由凸模动力件带回起始位置，凸模动力件停止。

(4)分度盘伺服电机启动，带动分度盘分度，然后分度盘伺服电机停止。分度盘伺服电机启动的同时摩擦轮伺服电动机启动，带动摩擦轮转动，摩擦轮带动纸基片进一次料，然后摩擦轮伺服电动机停止。

(5)重复步骤3和步骤4，一直到全部粘完，分度盘伺服电机、摩擦轮伺服电动机、凸模动力件均停止动作。

(6)滚珠丝杆伺服电机动作带动滚珠丝杆旋转，与之配合的滚珠丝杆螺母带动分度盘退回机床左侧，即安装位上，滚珠丝杆伺服电机停止，然后电磁铁断电，取下粘上纸基片的钢基片。

分度盘分度为速度18°/秒，分度精度40″，钢基片须均分20次，共360度，移动滚珠 导轨速度为0.20米/秒，单向移动距离为0.4米，单个生产时间为24秒。

步骤3和步骤4分为先后顺序动作要求动作互锁。

以上所述实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。