阅读说明：本技术 智能间隙调整机及其压力机的压力控制系统和控制方法 (Intelligent gap adjusting machine and pressure control system and control method of press machine of intelligent gap adjusting machine ) 是由 罗汪念 刘志强 于 2020-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及火花塞生产技术领域,具体公开了智能间隙调整机及其压力机的压力控制系统和控制方法,其中压力机的压力控制系统中的控制柜包括：电流信号接收机构,用于接收电机反馈的电流信号；信号分析机构,用于分析电流反馈值与临界值参数,若达到临界值,则控制压力机的压力主轴停止工作；控制信号输出机构,用于输出控制信号,以使压力机的压力主轴工作；所述压力机还包括：控制信号接收机构,与电机连接,用于接收控制信号输出机构输出的控制信号；电流反馈输出机构,与电机连接,用于输出电机反馈的电流信号。采用本发明能够实现火花塞间隙的精准调整。(The invention relates to the technical field of spark plug production, and particularly discloses an intelligent gap adjusting machine and a pressure control system and a pressure control method of a press machine of the intelligent gap adjusting machine, wherein a control cabinet in the pressure control system of the press machine comprises: the current signal receiving mechanism is used for receiving a current signal fed back by the motor; the signal analysis mechanism is used for analyzing the current feedback value and the critical value parameter, and controlling the pressure main shaft of the press machine to stop working if the current feedback value and the critical value parameter reach the critical value; the control signal output mechanism is used for outputting a control signal so as to enable a pressure main shaft of the press machine to work; the press machine further comprises: the control signal receiving mechanism is connected with the motor and used for receiving the control signal output by the control signal output mechanism; and the current feedback output mechanism is connected with the motor and used for outputting a current signal fed back by the motor. The invention can realize the accurate adjustment of the spark plug gap.)

智能间隙调整机及其压力机的压力控制系统和控制方法

技术领域

本发明属于火花塞生产技术领域，具体涉及智能间隙调整机及其压力机的压力控制系统和控制方法。

背景技术

火花塞间隙是指火花塞中心电极与接地电极间的间隙距离。火花塞的间隙一般在0.6～1.2mm之间，根据搭配的不同发动机，火花塞间隙会有所不同，理论上间隙越大的火花塞点火时产生的电弧越长，越容易点燃气缸内的气体，但所需要的点火电压也就越大。火花塞间隙对火花塞的工作有很大影响，间隙过小，则火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；间隙过大，所需击穿电压增高，发动机不易启动，且在高速时容易发生“缺火”现象，顾火花塞间隙应适当，一般蓄电池点火系统使用的火花塞间隙为0.7～0.8mm，个别火花塞间隙可达1.0mm以上。

火花塞间隙是否适当，对其效能的发挥影响很大，不正确的间隙可能会对火花塞的机能和发动机的性能产生很大影响。因此火花塞在制造时要求将间隙调整至最佳位置。

目前火花塞生产时，通常采用塞尺(厚薄规)来测量火花塞间隙。塞尺简单的说就是不同厚度的铁片的组合，上面标有厚度值。把塞尺上相应厚度的铁片塞到火花塞间隙里，如果刚好塞得进，就表示火花塞间隙与铁片厚度一致。当火花塞间隙不符合要求时，需要调整火花塞间隙，目前通常采用如下方式对火花塞间隙进行调整：增大火花塞间隙可以使用大的一字螺丝刀以火花塞金属壳体为支点撬动，缩小火花塞间隙可以把火花塞的侧电极往硬物上轻轻敲击。

但是采用这种纯人工的方式调整间隙操作十分麻烦，难以一次性到位，需要多次校验间隙是否调整到位，费时费力。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何实现火花塞间隙的精准调整。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

压力机的压力控制系统，包括电连接的压力机和控制柜，所述压力机包括电机和压力机机械结构，所述压力机械结构的压力主轴升降实现压力的施加过程；

所述控制柜包括：

电流信号接收机构，用于接收电机反馈的电流信号；

信号分析机构，用于分析电流反馈值与临界值参数，若达到临界值，则控制压力机的压力主轴停止工作；

控制信号输出机构，用于输出控制信号，以使压力机的压力主轴工作；

所述压力机还包括：

控制信号接收机构，与电机连接，用于接收控制信号输出机构输出的控制信号；

电流反馈输出机构，与电机连接，用于输出电机反馈的电流信号。

本发明还提供压力机的压力控制方法，包括如下步骤：

获取电机反馈电流和压力机的压装压力关系曲线；

电机反馈的实时工作电流i与电机反馈电流和压力机的压装压力关系曲线上临界压力值对应的电流I进行比较；

当电机反馈的实时工作电流i达到电机反馈电流与压力机的压装压力的关系曲线上临界压力值对应的工作电流I时，控制压力机的压力主轴停止运动。

本发明还提供智能间隙调整机，包括权利要求1所述的压力机和控制柜，所述压力机的压力主轴用于向火花塞的接地电极施加压力。

进一步，所述压力机机械结构的压力主轴上还安装有压头，所述压头包括圆柱部和圆锥部，所述压力机的压力主轴端部开设有供压头的圆锥部***的开口。

进一步，还包括卡于火花塞中心电极与接地电极间的塞尺片。

进一步，还包括用于固定火花塞的夹持工装。

进一步，所述夹持工装包括底座，底座上设有用于固定火花塞的夹持座。

进一步，所述底座上设有用于支撑塞尺片的塞尺片支撑机构，所述塞尺片支撑机构包括固定在底座上的支撑螺杆和套设在支撑螺杆上的连接臂，支撑螺杆上螺纹套设有两个塞尺片调节螺母，两个塞尺片调节螺母分别位于连接臂的上、下两侧，两个塞尺片调节螺母的相对面夹紧连接臂。

进一步，所述夹持座通过夹持座高度调节机构设置在底座上，所述夹持座包括底板和固定在底板上的门型架，所述夹持座高度调节机构包括固定在底座上的调节螺杆，所述底板上设有通孔，所述调节螺杆穿过通孔后位于门型架内侧，调节螺杆上螺纹套设还有两个夹持座调节螺母，两个夹持座调节螺母分别抵在底板的上、下表面。

进一步，还包括位置传感器，用于检测压头的位置信息。

本发明的有益效果在于：

根据火花塞的长度调整夹持座的合适高度，然后将火花塞卡入夹持座的夹持套筒内，实现火花塞的固定，然后工人将塞尺片旋转至卡入火花塞的中心电极和接地电极之间，压力机的电机带动压头下降，压在火花塞的接地电极上，对塞尺片施加压力，由于塞尺片的厚度恰好等于火花塞的标准间隙，因此压头对火花塞施加压力后，火花塞的间隙能够达到标准，由此实现对火花塞间隙的调整。

发明人在研究过程中，曾采用气缸作为动力源来带动压头下压，对于普通的中心电极的火花塞(普通火花塞的中心电极直径通常为2mm)来说，此种动力源是适用的，但是对于极细中心电极的火花塞(极细型中心电极的直径约为0.6mm)来说，由气缸作为动力源时塞尺片极容易将极细型中心电极端部压坏。

发明人经过分析得知，是由于气动不易控制压力，气缸的工作气压一般在0.6兆帕左右，而极细型中心电极能够承受的压力是比较小的，因此采用气缸作为动力源时极细型中心电极容易被压歪甚至被压坏。

本发明采用智能压力控制方法，能够保证火花塞的接地电极压到位的同时，火花塞的中心电极不被压歪或者压坏，从而实现精确调整火花塞间隙。

现有技术中的压力机的压力控制主要通过机械式压力传感器检测压力机整个加工过程的压力参数，然而机械式压力传感器很难实现压力的瞬时检测，压力机的压力控制系统性能不高，且高性能的机械式压力传感器价格昂贵。

由于压力机的压头受到挤压时，受到的挤压力越大，电机需要的转矩越大，因此电机反馈的电流也越大，本申请正是利用这一特性，通过压力机施加压力过程中压力机的电机反馈的电流大小间接性反应压力机的压力参数，采用软件算法取代了传统的机械式压力传感器进行压力检测，并且整个压力控制系统结构简单，控制性能高，实现了高精度的压力控制。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1中塞尺片支撑机构放大图。

图3为本发明中压力机的压力控制方法流程图。

其中，附图标记包括：底座1、机架2、电机3、压力机机械结构4、控制柜5、触摸屏6、压头7、支撑螺杆8、塞尺片调节螺母9、连接臂10、塞尺片11、销轴12、底板13、门型架14、夹持套筒15、竖杆16、滑动套17、调节螺杆18、夹持座调节螺母19。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：结合图1和图2所示，智能间隙调整机，包括用于固定火花塞的夹持工装、卡于火花塞中心电极与接地电极间的塞尺片11以及用于向塞尺片11施加压力的压装机构。

夹持工装包括底座1，底座1上设有用于固定火花塞的夹持座，夹持座包括底板13和固定在底板13上的门型架14，门型架14顶部设有用于夹持火花塞的夹持套筒15。夹持座通过夹持座高度调节机构设置在底座1上，以便于调节夹持座的高度，适应不同长度的火花塞的间隙调整，夹持座高度调节机构包括固定在底座1上的调节螺杆18，底板13上开设有通孔，调节螺杆18穿过该通孔后位于门型架14内侧，调节螺杆18上螺纹套设有两个夹持座调节螺母19，两个夹持座调节螺母19分别抵在底板13的上下表面，通过两个夹持座调节螺母19对门型架14进行支撑。为了便于确定夹持座的升降高度，在底座1上设有一个竖向的标尺，夹持座上设有指针，根据指针指向的标尺不同刻度，便于确定夹持座的高度调节大小。为了保持夹持座升降时的平衡和避免偏位，在底座1上固定有四根竖杆16，底板13的四个角上分别固定有四个滑动套17，滑动套17滑动连接在四个竖杆16上。

底座1上设有用于支撑塞尺片11的塞尺片支撑机构，塞尺片支撑机构包括固定在底座1上的支撑螺杆8和套设在支撑螺杆8上的连接臂10，支撑螺杆8上螺纹套设有两个塞尺片调节螺母9，两个塞尺片调节螺母9分别位于连接臂10的上、下两侧，两个塞尺片调节螺母9的相对面夹紧连接臂10。连接臂10的自由端开设有一个缺口，缺口处横向贯穿有一根销轴12，塞尺片11转动连接在销轴12上，且塞尺片11的厚度小于缺口的厚度。

压装机构包括压力机，压力机包括机架2、电机3、压力机机械结构4和控制系统5。压力机机械结构4可以是曲柄连杆式、滚珠丝杠式或者其他机械结构(现有技术)。压力机机械结构4的压力主轴上还可拆卸安装有压头7，由于压头7在压装过程中会产生磨损，磨损后需要更换压头7，当需要面积更大的压头7时也需要更换压头7，压头7包括圆柱部和圆锥部，压力机的压力主轴端部开设有供压头7的圆锥部***的开口，此为其中压头7安装的其中一种方式，当然也可以采用其他的机械连接方式，只要便于压头7在压力主轴上的拆装即可。机架2上于压头外侧还安装有一个位置传感器，用于检测压头7的位置信息，通过位置传感器检测压头7是否回位。

压力机的压力控制系统包括电连接的压力机和控制柜5，

控制柜5包括：

电流信号接收机构，用于接收反馈的电流信号；

信号分析机构，用于分析电流反馈值与临界值参数，若达到临界值，则控制压力机的压力主轴停止工作；

控制信号输出机构，用于输出控制信号，以使压力机的压力主轴工作；

压力机包括：

控制信号接收机构，与电机3连接，用于接收控制信号输出机构输出的控制信号；

电流反馈输出机构，与电机3连接，用于输出电机3反馈的电流信号。

如图3所示，压力机的压力控制方法，包括如下步骤：

(1)获取电机反馈电流和压力机的压装压力关系曲线，之后执行步骤(2)；

(2)电机反馈的实时工作电流i与电机反馈电流和压力机的压装压力关系曲线上临界压力值对应的电流I进行比较，之后执行步骤(3)；

(3)当电机反馈的实时工作电流i达到电机反馈电流与压力机的压装压力的关系曲线上临界压力值对应的工作电流I时，则执行步骤(4)，否则执行步骤(2)；

(4)控制压力机的压力主轴停止运动。

其中，步骤(1)的具体操作为：将一个压力传感器或者测力计置于压头7处，压头7逐步施加压力，通过电机3反馈的电流的多个点值，在压力传感器或者测力计上对应获取多个压力的点值，即可得到电机3反馈电流和压力机的压装压力关系曲线。

本实施例中电机3选择直流步进电机，直流步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。

获取的电机反馈电流和压力机的压装压力关系曲线如图所示。

本发明的智能间隙调整机的工作原理如下：

根据火花塞的长度调整夹持座的合适高度，然后将火花塞卡入夹持座的夹持套筒15内，实现火花塞的固定，然后工人将塞尺片11旋转至卡入火花塞的中心电极和接地电极之间，压力机的电机3带动压头7下降，压在火花塞的接地电极上，对塞尺片11施加压力，由于塞尺片11的厚度恰好等于火花塞的标准间隙，因此压头7对火花塞施加压力后，火花塞的间隙能够达到标准，由此实现对火花塞间隙的调整。

本发明中压力机能够实现精准的压力控制，通过压力机施加压力过程中压力机的电机反馈的电流大小间接性反应压力机的压力参数，采用软件算法取代了传统的机械式压力传感器进行压力检测，并且整个压力控制系统5结构简单，控制性能高，从而实现了高精度的压力控制。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。