CN1011669B - 弹簧垫圈用线材卷绕装置 - Google Patents

Abstract

制造弹簧垫圈用的线材卷绕装置，该装置具有在卷绕轴上把线材卷绕成线圈且依次送出的线材卷绕装置，以及用卡盘夹持着送出的线圈使其与卷绕轴同步转动的转动驱动装置。该装置的发明之一是，卡盘至少由三个夹持线圈外周面的滚子构成，这些滚子中至少有2个是线圈的驱动滚，其余为线圈的压滚。该装置的另一发明是，设有线材导向筒，其轴心与卷绕轴轴心相交，且相对于卷绕轴转动，线材沿该筒的导向面卷成线圈，并由压紧滚子压紧线材。

Description

本发明是关于卷绕断面是矩形或方形的线材，制作弹簧垫圈的线圈的卷绕装置。

现有的卷绕装置如图8和图9所示，其中图8是该装置的侧面图，图9是图8的主要部分放大图。

在图中，用C代表线材卷曲装置：它是用卷绕轴15使方形或矩形断面的线材18卷曲，并且按顺序推出缠绕好的线圈25。用R表示回转驱动装置：它是用卡盘部件26夹住线圈25，使它和卷绕轴同步转动，用M代表让C的卷绕轴15和R的卡盘部件26同步转动的驱动装置。下面就各装置C、R、M作更详细的叙述。

在驱动装置M中，1是机座，2是装在机座1中的马达，2a是马达轴上的皮带轮，3、4和5是装在转轴8上的皮带轮，而转轴8通过轴承6、7装在同一个机座1中，V₁是第1减速皮带传动付，把皮带3a套在皮带轮2a和皮带轮3上构成V₁，V₂是第2减速皮带传动付，在皮带轮4和皮带轮14上套上皮带9构成V₂，该皮带轮14是用来驱动线材卷曲装置C的卷绕轴15。V₃是第3减速皮带传动付，是由在皮带轮5和皮带轮29上套上皮带10构成，该皮带轮29是用来驱动线圈回转驱动装置R的卡盘部件26的，第2和第3的两减速皮带传动付V₂、V₃，是由于第1减速皮带传动付V₁受马达2驱动而转动，再以同样的减速率减速，以便能构成卷绕轴15和卡盘部件26同步转动。

在线材卷曲装置C中，11是装在机座1上的第1支架;12是通过轴承13装在第1支架11内的转轴;14是固定在转轴12的皮带轮;皮带轮14和皮带轮4一起构成第2减速皮带传动付V₂。15是同心地固定在转轴12上的卷绕轴，16、17是引导线材18的侧面，使其缠绕在卷绕轴15上的导滚，该线材18卷曲成螺旋圈。滚子16、17分别与转轴21、22相连接，通过轴承23和24分别把转轴21和22装在第2支架和第3支架上，第二支架19和第三支架20分别固定在第一支架11的上面和下面，从而16和17从上、下两面夹着卷绕轴15。上述两个滚子16、17可向线材18移动方向转动（图8中，前侧向后侧方向转动）。另外，也存在这种情况，就是用三个相隔120度的导滚装在卷绕轴15的周围。因为，上述导滚16、17必须引导线材18缠绕在卷绕轴15上，并且绕成螺旋圈，所以滚子16、17在卷绕轴15方向上相应于线材18的宽度相互错开距离W安装。34是从线材18的外侧压紧线圈的压滚，该滚子34是固定于装在第2支架19上的第4支架24上，它可沿线材18的移动方向转动，25是卷曲在卷绕轴15上并能被送出的线圈。

在线圈回转驱动装置R中，26是支持住由线材卷曲装置送出的线圈25的卡盘。该卡盘26是由装在圆形支持板30上的一对滚子31和32构成，该圆形支持板30是同心地固定在位于轴承27、28中的空心轴29上，两个滚子31、32是在空心轴29的径向方向的轴心对称处分别装在短轴31a和32a上，由于轴31a和32a在空心轴的径向具有弹力作用，因而把线圈25弹性夹持住，34a是固定在空心轴29上的皮带轮。但是，由于减速皮带传 动付V₃的作用，空心轴29和卡盘26形成一整体与卷绕轴15同步转动，为了把被导滚16、17引导并被卡盘26夹住的线圈25送出卷绕装置外。而设置了在空心轴29中的导向孔29a。

因为线材卷曲装置C是由上述的结构构成，所以先把线材18的一部分卷成备用线圈并把它套在卷绕轴15上，当马达2一开动，卷绕轴15和卡盘26一起同步转动，线材18便能够卷曲起来，此时，由于导滚16、17的作用而引导线材18的侧面，在线材18的外侧面用压滚34压紧的同时被卷曲。这样卷曲形成的线圈25，受导向滚子16、17推动被压入卡盘26内，且被弹性夹持住，并与卷绕轴15同步转动，其结果，卷曲在卷绕轴15上的线圈25与卷绕轴15保持着一定的紧密接触状态。由于连续转动，于是，线材18的卷曲不断地进行。

不过，在上述这样现有技术的卷绕装置中，为了把线材18紧密地套在卷绕轴15上，使卷绕轴15和卡盘26一起同步转动，由于卡盘26的夹持力对导滚排送出的线圈25有制动作用，所以在卷绕轴15的轴向对导滚16、17产生的推力增加，对滚子16、17的转轴21、22上的转动力矩产生作用，因此，轴承23、24往往容易损坏。

再之，在现有的卷绕装置中，为了把线材18卷成螺旋圈，需要把导滚16、17错开间隔W，使得在第1支架上的安装工作复杂化。正确决定安装中的相互位置，需要熟练的技术，也很费功夫。尤其，设置三个导滚的情况更是如此。

导滚16和17的轴承23和24，是在线材18的卷曲部附近，并且设置在不能密封的卷绕轴周围，所以滚子16和17的轴承 23和24部分，当然会受灰尘的污染，至使需要经常地维修。

像这类问题，把三爪卡盘或钻夹头使用在卡盘26处也同样发生。原因是，这些卡盘也同上述卡盘26有同样的性能，如果使用锥形卷绕轴也会出现上述问题，在图中未示出，即：把线材18卷曲在带锥形卷绕轴的情况下，因为线圈与锥形卷绕轴之间产生接触力，使被压出的线圈仍转动，不必把线圈和卷绕轴紧紧地贴在一起，只要用卷绕轴的驱动就能够卷曲线圈。但是，线圈到一定长度以上，负荷增加，锥度部分的接触力相对地减少，就不得不用上述卡盘26、三爪卡盘、或钻夹头补充驱动，但是，使用这种补充的驱动使线圈转动，必然对线圈轴向滑动起制动作用，从而会产生轴承损坏的问题。

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种线材导向机构构造简单、经久耐用而且容易保养的卷绕装置，在这种装置中至少用三个滚子构成线圈回转装置中的卡盘，同时在这些滚子中，至少有两个滚子驱动线圈转动，所以，用不着担心导滚的轴承受到损坏。

本发明的卷绕装置，具有把线材在卷绕轴上卷曲成螺转圈，依次送出这些线圈的线材卷曲装置，和用卡盘夹住推出的线圈，使它与上述卷绕轴同步转动的线圈回转驱动装置;其特征在于，在回转驱动装置中至少用三个滚子支持线圈外圆周而构成上述卡盘，而这些滚子中至少有两个是驱动线圈转动的，其它的滚子对线圈加压，线材卷曲装置为;通过驱动装置驱动上述线材卷曲装置的卷绕轴，线材导向筒套在卷绕轴上，其轴心线与卷绕轴轴心线以同螺旋线圈的螺旋角相应的斜角相交叉，线材导向筒在倾斜轴心线上相对于卷绕轴转动;同时，把倾斜轴心线的垂直侧端面作为卷曲在卷绕轴上的线材的导向面，沿线材导向筒的导向面，被螺旋状地缠绕在卷绕轴上的线材用压滚从外 侧压住，这样该线材在卷绕轴上被卷曲成螺旋圈。

根据本发明的第一部分，至少用三个滚子构成卡盘，其中，至少有两个是使线圈转动的驱动滚子，其它的滚子作为压紧线圈的压滚，所以该卡盘对线圈送出几乎没有制动作用，对线圈的导滚没有推动负荷，所以不必担心轴承会遭到破坏。

根据本发明的第二部分，把线材导向筒套在卷绕轴上，该线材导向筒是绕着与卷绕轴稍有倾斜角的倾斜轴心相对于卷绕轴转动，并且，以线材导向筒的导向面作为对线材进行导向的线材导向机构，所以，可获得构造简单，不用担心轴承破坏，而且易维修的卷绕装置。

附图的简要叙述和符号的说明：

图1是本发明第一实施例的线圈回转驱动装置的截面图;

图2是把图1中的卡盘的滚子构成和减速机构的齿轮构成以传动链表示的正面图;

图3至图7是表示本发明第二实施例;

图3是本发明第二实施例的线材卷曲装置的截面图;

图4是图3的局部放大图;

图5是回转驱动装置其它构成部分的截面图;

图6是图5中A向放大视图;

图7是图6中Ⅴ-Ⅴ剖面图;

图8是现有技术的卷绕装置的截面图;

图9是图8的局部放大图。

C-线材卷曲装置

R₁-线圈回转驱动装置

M-驱动装置

H-卡盘

G-齿轮减速机构

g₁、g₂-驱动滚子

h-压滚

15-卷绕轴

S₁-卷绕轴15的转轴

θ-倾斜角

S₂-倾斜轴（线材导向筒41的转轴）

实施本发明的最佳形式：

为了更详细地说明本发明的第1实施例，根据附图（图1、图2    图8和图9）说明之。

图1是对应于图8中的线圈回转驱动装置，图2是表示图1的齿轮减速机构的齿轮系和卡盘的滚子构成，其它构成即：线材卷曲装置和驱动装置与现有技术相同，因此这些说明可以省略。

在图中，与图8相同的符号表示相同或相当的部分。R₁是线圈回转驱动装置，由齿轮减速机构G和卡盘H构成。

在齿轮减速机构G中，Ⅰ是第1轴承、Ⅱ是第2轴承、Ⅲ是第3轴承。41是与驱动装置M的转轴8同轴的第1齿轮轴、42是第2齿轮轴，它们都支持在第1轴承Ⅰ上，43是跨支在第2轴承Ⅱ上和第3轴承Ⅲ上的第3齿轮轴，a是装在第1齿轮轴41上的第1齿轮、b和c是装在第2齿轮轴42上的第2齿轮和第3齿轮，前述b和第1齿轮a相啮合。d和e是装在第3齿轮轴43上的第4齿轮和第5齿轮、前述d和第3齿轮C相啮合。

在卡盘H中，Ⅳ是滚子的轴承，44和45是跨支在第3轴承Ⅲ 和滚子的轴承Ⅳ上的两根滚子驱动轴，在轴44和45上分别装上与第5齿轮e相啮合的第6齿轮f₁和第7齿轮f₂，在滚子轴承Ⅳ侧分别装着使线圈25转动的驱动滚子g₁、g₂。h是与驱动滚子g₁、g₂一起夹持线圈25的一个压滚，它装在用滚子轴承Ⅳ支持的滚子轴46上。

另外，由于卡盘H的驱动滚子g₁、g₂的作用让线圈25转动的情况下，必须让卡盘H与卷绕轴15同步转动，所以上述齿轮减速结构G的减速率与第2减速皮带传动V₂的减速率相同。

由于这样的结构装置，马达一启动，线材卷曲装置C以现有技术同样的动作，送出线圈25，一方面，第1齿轮轴41转动的同时，第1齿轮a转动，依次经过第2齿轮b、第3齿轮c、第4齿轮d、第5齿轮e、第6、第7齿轮f₁、f₂减速传到滚子驱动轴44、45，使滚子驱动轴44、45上的转动滚子g₁、g₂与卷绕轴15同步转动。

其结果，从线材卷曲装置C开始送出的线圈25，是用驱动滚子g₁、g₂夹持并驱动其转动。

此时，驱动滚子g₁、g₂是一边自转一边和压滚h一起使线圈25转动，且起着夹持线圈的作用，所以几乎没有轴向负荷作用在线材卷曲装置C的导滚16、17上，也不用担心滚子16、17的轴承23、24的破坏，即，由于驱动滚子g₁、g₂的自转，卡盘H只起着驱使线圈25和卷绕轴15同步转动的功能，对送出的线圈25几乎没有制动作用，因而导滚16、17不承受过大的轴向负荷，不会出现上述的问题。

其次，本发明的第2实施例根据附图（图3至图9）说明之。

图3是与图8相对应的线材卷曲装置;图4是图3的主要部分的放大图;图5是与图8相对应的线圈回转驱动装置，图6和图7是图5的主要部分的说明图，本发明的驱动装置与现有技术的装置相同，所以说明省略。

在图中，与图8及图9相同的符号表示相同或相当的部分。c是线材卷曲装置，R₁是线圈回转驱动装置。

在线材卷曲装置c中，47是线材导向筒，它套在卷绕轴15上，并且安装在与第一支架11为一体支架48中，通过轴向止推轴承49支持并能转动，该导向筒47的轴心线S₂与卷绕轴15的轴心线S₁相交叉成倾斜角θ，在本实施例中，倾斜角θ为5度，导向筒在倾斜轴线S₂上相对卷绕轴15转动。线材导向筒47有一垂直于轴心线S₂的侧端面f，该侧端面f作为卷曲在卷绕轴15上的线材18的导向面;导向面对卷绕轴15的轴心线S₁倾斜角同样为θ，在本实施例中，约为5度左右。线材18的压滚33，是通过轴承52装在支架48的侧板50的突出轴51上（在图3、4中）。

在线圈回转驱动装置R₁中，53是装在管轴29上的三爪卡盘（图5中）、它由三爪卡盘的环状板54，以及在环状板54上并从管轴29的轴心放射状地安装的三个卡盘爪55构成（图6中），卡盘爪55是由爪导轨55a和爪55d构成，该爪55d是通过导向销55b进入爪导轨55a中，且用叠形弹簧55c向管轴29的轴心施加压力，使爪55d能在导轨55a上移动。爪55d的前端是经过超硬度加工的。

下面说明一下本发明的动作过程：

预先把线材18的一部分端部卷成线圈，把该线圈部分套在卷绕 轴15上以后，就开动马达2，与现有技术同样的卷绕轴15和卡盘53同步转动，线材18被逐渐卷曲，此时，线材18的横侧面在线材导向筒47的导向面f上被导向，用压滚33一边压紧线材18的外侧面，一边卷曲线材18（图3、4）。

这样地卷曲而形成的线圈25，被线材导向筒47压紧，同时送入卡盘53中，在此，由三个卡盘爪55，从三个方向弹性支持线圈25，所以驱动线圈25与卷绕轴15同步转动。

其结果，线圈25与卷绕轴15保持紧密接触状态，因此在它们之间经常产生一定的摩擦阻力，线材18的卷曲能不断地进行。此外，线材导向筒47对抗驱动线圈25转动的卡盘53的支持力，并且推出线圈25，所以，在卷绕轴15方向有很大的负荷，也就是说线材导向筒47受到轴向推力。由于线材导向筒47的轴承49主要就是承受轴向负荷，而且，轴承49的结构与承受径向负荷相比更适宜于承受轴向负荷，所以可充分地承受上述的轴向负荷。因而，使用上述线材导向筒47能解决现有技术导滚16、17的轴承23、24因为承受径向负荷而破坏的问题（图4）。

根据转轴S₂相对卷绕轴15的轴心S₁倾斜一个倾斜角θ，可以准确地设定线材导向筒47的导向面f的位置，所以构造变得很简单。因而，在现有技术中，为了把线材18引导成螺旋圈，调整导滚16、17的间隔W的工作就不必要了。

线材导向筒47的轴承49与线材18的卷曲部分有一定的距离，而且线材18的导向面f是单纯的平面，而卷绕轴15和线材导向筒47之间几乎没有间隙，所以，轴承47和导向面f部分都不会受灰尘的污染，也不会降低性能，对于这种装置的维修也很容易。

Claims (2)

1、一种弹簧垫圈用线材卷绕装置，该装置具有由在卷绕轴上把弹簧垫圈用硬质金属线材卷绕成螺旋圈并顺次将该线圈送出的线材卷绕装置，以及用卡盘夹持住被送出的线圈并使该线圈与上述的卷绕轴同步转动的线圈回转驱动装置；其特征在于：至少由三个支持在线圈外周面上的滚子来构成上述线圈回转驱动装置的上述卡盘；而且，在这至少三个滚子中，至少有两个作为线圈的驱动滚子，其它的滚子为线圈的压紧滚子。

2、一种弹簧垫圈用线材卷绕装置，该装置具有在卷绕轴上把弹簧垫圈用硬质金属线材卷绕成螺旋圈并顺次将该线圈送出的线材卷绕装置，以及用卡盘夹持住被送出的线圈并使该线圈与上述的卷绕轴同步转动的线圈回转驱动装置;其特征在于：

线材导向筒，该导向筒套在上述卷绕轴上，在与其轴心线以同螺旋线圈的螺旋角相应的斜角相交叉的倾斜轴心线上做相对转动，同时以与该倾斜轴心线相垂直的侧端面作为在卷绕轴上卷绕线材的导向面;

压紧滚子，该滚子沿着上述线材导向筒的导向面，从外侧压紧在卷绕轴上被卷绕成螺旋圈的线材。

Images