CN100404160C

CN100404160C - 全功能压簧机

Info

Publication number: CN100404160C
Application number: CNB2006100368381A
Authority: CN
Inventors: 黄金堂
Original assignee: Individual
Current assignee: So Dongguan Automation Technology Co Ltd
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: CN1899721A

Abstract

本发明涉及弹簧制造机械技术领域，特指一种用简单的弹簧外形及公差要求描述，即可调出所要之弹簧并符合全检要求的全功能压簧机。该压簧机主要由外径机构，间距机构，送线机构，切刀机构，检长机构以及分选机构与控制系统配合构成，外径机构的线性凸轮高度与角度有线性变化之关系，控制系统控制外径机构，间距机构，送线机构及切刀机构的伺服电机的速度及转动角度。在工作范围内，可直接描述弹簧之外径、间距、圈数、公差要求，即可生产出所要之弹簧。生产压簧可像编写程式般将弹簧调出，方便、快捷，检长机构及自动分选机构可依据自由高度之差异，修正弹簧间距。保证自由高度公差，自动分选达到100%全检之要求。

Description

全功能压簧机

技术领域：

本发明涉及弹簧制造机械技术领域，特指一种用简单的弹簧外形及公差要求描述，即可调出所要之弹簧并符合全检要求的全功能压簧机。

背景技术：

习知的弹簧制造机，一般需经技术人员反复调试，仅能做出一种拉伸弹簧或压缩弹簧，如特殊形状或精度要求高之弹簧，调试时费时费力，更无法保证精度，有时甚至无法调出！习知的弹簧制造机还存在有如下缺陷：

1.送线轴：只能设定送线长度或刻度，无法设定送线圈数。

2.切刀轴(上切刀或下切刀)：切刀旋转一圈后，将弹簧钢丝切断；速度慢，效率低。

3.间距轴：以凸轮片或滚珠螺杆来推间距，用调试之方式，来调出所要之间距；需要调试，不直观。

4.外径轴：以手调比例尺，或凸轮片来改变外径；调机麻烦，效率低，技术要求高。

5.现有之压簧机无内置检测长度及分选装置，生产出来之弹簧，因钢丝或其它因素造成自由高度不稳定，需靠人工一个个测量，人为判断分选，品质不稳定，良率低又生产效率差。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种依据压簧之特性，配合机械外径机构，间距机构，送线机构，切刀机构，检长机构，与分选机构之设计要求，达到只要直接输入弹簧之外径，间距，圈数，公差要求等，用简单的弹簧外形描述，即可调出所要之弹簧，保证公差精度的全功能压簧机，不但提升生产效率，又可达到100％全检的需求。

为达到上述目的，本发明所述的全功能压簧机由外径机构，间距机构，送线机构，切刀机构，检长机构以及分选机构与控制系统配合构成，其中：

外径机构，包括一线性凸轮，凸轮高度与角度有线性变化之关系，线性凸轮通过连杆驱动外径控制块内收或外张，恰使凸轮角度变化时，会使弹簧外径也会产生线性的变化量，线性凸轮安装于外径轴上，外径轴与伺服电机连接；

间距机构，使弹簧间距之变化与间距轴成线性变化，其中间距顶杆由间距凸轮或丝杆控制，间距凸轮或丝杆控制连接伺服电机；

送线机构，采用轮组驱动送线，配合控制系统恰使送线长度为弹簧中径、弹簧圈数及圆周率的积；

切刀机构，设计为反复切之工作模式；设置切刀最低点为0度用于切断弹簧，如此切刀由正角度摆向负角度，或由负角度摆向止角度都可将弹簧切断，不需旋转一周；

检长机构，利用非接触式感应头，侦测弹簧与感应头之距离，让控制系统能检测出弹簧实际之高度，与标准高度比较，修正下一条弹簧之间距，因而能达到自动修正之目的；控制系统依照正负公差需求，提供分选机构的控制信号；

分选机构，用于接收所生产出来的弹簧，其分选器分隔有正品腔、正公差腔及负公差腔，三腔之进料口交替变化是由电磁螺杆或气动件控制，电磁螺杆或气动件电性连接控制系统；

控制系统，系微电脑控制系统，其主要控制外径机构，间距机构，送线机构及切刀机构的伺服电机的速度及转动角度，微电脑的银幕上显示输入的弹簧参数，并经微电脑处理后转换为对应伺服电机的驱动指令；并利用检长机构及分选机构检测弹簧高度，修正间距及正品、正负公差分选，达到100％全检之精度要求。

对比现有技术，本发明公开的压簧机包括外径机构，间距机构，送线机构，切刀机构，检长机构以及分选机构与微电脑控制系统，使压簧机具备以下之特点：

1.在工作范围内，可直接描述弹簧之外径、间距、圈数，公差要求，即可调出所要之弹簧。生产压簧可像编写程式般将弹簧调出，方便、快捷。

2.控制系统内置检长机构及自动分选机构，可依据自由高度之差异，修正弹簧间距。保证自由高度公差，自动分选达到100％全检之要求。

3.切刀设计为反复切的工作方式，将切刀轴最低点设为0度，用于切断弹簧，如切刀由正20度转向负20度，或由负20度转向正20度可将弹簧切断，即每旋转40度做一条簧，比传统旋转一周360度做一条，效率高出若干倍。

附图说明：

附图1为本发明的局部结构分布示意图；

附图2为线性外径凸轮其一实施例的设定示意图；

附图3为外径控制流程图；

附图4为弹簧实际间距大小与间距轴的关系图；

附图5为弹簧间距控制程序流程图；

附图6为分选及间距修正流程图；

附图7为分选机构外形示意图；

附图8为分选结构动作示意图；

附图9为全功能压簧机示意图；

附图10为检长机构其一检测动作示意图；

附图11为检长机构其二检测动作示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明做进一步说明：

附图1～11所示，本发明所述的全功能压簧机，主要由外径机构，间距机构，送线机构，切刀机构，检长机构以及分选机构与控制系统配合构成，均通过机械结构安装在机座上。

外径机构，包括一线性凸轮10，线性凸轮10通过外径轴连接对应的伺服电机，线性凸轮10高度与角度有线性变化之关系。该线性凸轮10通过连杆11驱动外径控制块12及13内收或外张，恰使凸轮10角度变化时，会使弹簧外径也会产生线性的变化量，外径控制块12及13为联动关系。

图3所示的外径控制流程图，使用时，设置外径轴之零点位于线性凸轮10之最低点，由控制器操作，转动外径轴，设置最小外径(此即为外径之基准点)；另取一点，实际量测，输入实际外径值，设置参考外径(此为外径之参考点)；确立基准点(最小外径)和参考点(参考外径)，控制器将可依据外径变化之线性关系，推算外径工作范围，控制弹簧外径之变化，而无需顾及相关之机械结构。

图2所示，如果设置最小外径之角度为180度，外径为30.00mm；参考外径之角度为90度，外径为60.00mm；外径工作范围将为30.00mm-90.00mm，如外径为75.00mm，外径轴将转至40度处。

间距机构，使弹簧间距之变化与间距轴成线性变化，其中间距顶杆20由间距凸轮或丝杆控制，间距凸轮或丝杆连接对应的伺服电机。操作控制器让间距顶杆20刚好靠近弹簧钢丝但不碰触，设为间距0点位置(此为间距之基准点)；将间距顶杆20推向弹簧钢丝，实际量测钢丝间距，输入实际间距值，设置参考间距(此为间距之参考点)；确立基准点和参考点，控制器将可依据间距变化之线性关系控制伺服电机来带动间距凸轮或丝杆工作，从而控制弹簧间距之变化，而无需顾及相关之机械结构。图4所示为弹簧实际间距大小与间距轴的关系图，图5为弹簧间距控制程序流程图，操作简单。

送线机构，采用轮组30驱动送线，配合控制系统恰使送线长度为弹簧中径、弹簧圈数及圆周率的积；即控制器上需输入弹簧之线径(WD)，以供计算弹簧之中径(OD-WD)。实际送线长(F)，圈数(N)，外径(OD)，线径(WD)之关系如下：

F＝N*(OD-WD)*3.14(圆周率)

如遇到变径之情形，可将目前之外径与未来之外径一起考虑方式如下：

F＝N*【(目前OD-WD)+(未来OD-WD)】/2*3.14(圆周率)。

切刀机构，设计为反复切之工作模式；切刀轴40上下动作由一凸轮41驱动，该凸轮41上设有凸轮槽42供切刀轴40上端挂接，并由控制器设置切刀最低点用于切断弹簧。使用反复切之工作模式，如切刀由正20度转向负20度，或由负20度转向正20度可将弹簧切断，即每旋转40度做一条弹簧，比传统旋转一周360度做一条，效率高出若干倍。

检长机构70利用非接触式感应头，侦测弹簧与感应头之距离，让控制系统能检测出弹簧实际之高度，与标准高度比较，来修正下一条弹簧之间距；控制系统依照正负公差需求，提供分选机构的控制信号。非接触式感应头安装于弹簧伸出的正前端，生产工作中，检长机构70可检测弹簧的自由高度，非接触式感应头将高度之差异反馈给间距机构，一次性修正到位，自动调整下一条弹簧之间距。

图6所示；弹簧成型后，检长机构70检测自由高度，如位于公差范围内，分选机构保持于良品位置，速度维持正常生产速度，无速度之限制。但如大于正公差或小于负公差，控制系统将自动加入一等待时间供分选装置动作，故不影响正常之生产速度。

例如：

1.弹簧之高度须先校准与显示之高度一致。

2.如微电脑的荧幕之高度显示为12.00mm，与标准高度一致，间距不修正；(如图10所示)

3.自由高度为11.94mm，与标准高度12.00mm，高度短少0.06mm；

4.如间距圈10.00圈，每圈间距应修正+0.006mm；

5.目前原间距为4.005mm下条间距修正为4.011mm。(如图11所示)

图7、8所示，分选机构分隔有正品腔50和正公差腔51及负公差腔52，三腔之进料口交替变化是由电磁或气动件控制一转动板S1及S2来实现，电磁或气动件和非接触式感应头均与压簧机的微电脑控制系统60电性连接：即当弹簧成型后的实际高度和标准高度一致，则正品腔50进料口保持打开，接收成品；而当弹簧成型后的实际高度和标准高度有差异，如大于正公差范围，则电磁或气动件驱动转动板S1转动，从而关闭正品腔50进料口，同时打开正公差腔51的进料口，实现正公差分选，等到弹簧间距修正后正品腔50进料口重新打开。当弹簧成型后的实际高度和标准高度如小于负公差范围，则电磁或气动件驱动转动板S2转动，从而关闭正品腔50进料口，同时打开负公差腔52的进料口，实现负公差分选，等到弹簧间距修正后正品腔50进料口重新打开。保证自由高度公差，自动分选达到100％全检之要求。减免人为判断分选，效率高，产品品质稳定。

图9所示，控制系统，系微电脑控制系统60，其主要控制外径机构，间距机构，送线机构及切刀机构的伺服电机的速度及转动角度，微电脑的荧幕上显示输入的弹簧参数，并经微电脑处理后转换为对应伺服电机的驱动指令；并利用检长机构及分选机构检测弹簧高度，修正间距及正品、正负公差分选达到100％全检之精度要求。实现全功能压簧机之各项要求，由此可直接描述弹簧之外径、间距、圈数、公差要求，即可调出所要之弹簧。生产压簧可像编写程式般将弹簧调出，方便、快捷。

Claims

1.全功能压簧机，其特征在于：该压簧机主要由外径机构，间距机构，送线机构，切刀机构，检长机构以及分选机构与控制系统配合构成，其中：

外径机构，主要包括-线性凸轮，凸轮高度与角度有线性变化之关系，线性凸轮通过连杆驱动外径控制块内收或外张，恰使凸轮角度变化时，会使弹簧外径也会产生线性的变化量，线性凸轮安装于外径轴上，外径轴与伺服电机连接；

切刀机构，设计为反复切之工作模式；设置切刀最低点为0度用于切断弹簧，如此切刀由正角度摆向负角度，或由负角度摆向正角度都可将弹簧切断；

检长机构，利用非接触式感应头，侦测弹簧与感应头之距离，让控制系统能检测出弹簧实际之高度，与标准高度比较，来修正下一条弹簧之间距；控制系统依照正负公差需求，提供分选机构的控制信号；

控制系统，系微电脑控制系统，其主要控制外径机构，间距机构，送线机构及切刀机构的伺服电机的速度及转动角度，微电脑的荧幕上显示输入的弹簧参数。并经微电脑处理后转换为对应伺服电机的驱动指令；利用检长机构对弹簧高度的回馈数据，修正下一条弹簧之间距，同时做正负公差分选。