CN100488712C - 涡卷弹簧自动成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡卷弹簧自动成型设备，包括依次设置的盘式送料架、无料光电控制器、定长送料装置、带冲模的冲床、高频退火装置、电磁吸头、卷曲机、成型装置、送钩装置、弯钩装置、卸料装置、接料装置、收集装置及控制系统，钢带由控制系统控制完成从送料、切断、高频退火、弯钩、送钩、卷曲成型、卸料至收集槽的全过程。本发明的优点在于：1、将本来毫无关联的加工工艺合并在一条生产线上，减少了生产场地。2、能自动成型涡卷弹簧，降低劳动强度，提高产品成材率，从而降低生产成本。3、能制得高精度、一致性好的涡卷弹簧，完全满足要求高的使用条件。4、断料或无料状态时自动停机报警提示，更加安全。

Description

涡卷弹簧自动成型设备

技术领域

本发明涉及一种弹簧自动成型设备，特别涉及一种可以将钢带定长切断、退火、弯钩、卷曲成型的涡卷弹簧自动成型设备。

背景技术

现有涡卷弹簧加工一般步骤为：首先将整盘钢带按长度要求进行切断，切断后由人工将其按一定数量捆绑，接着工人将切断的钢带搬至高频退火区域，将整捆料平放工作台上，通过人工将钢带的两头分别进行退火处理，退火时间和料材退火长度由操作工人的经验决定；退火处理完毕后工人再将其搬至弯钩加工区域，通过人工，调试好专用模具和冲床，由人工一根根将料头送入模具，送到限位踩踏冲床开关进行弯钩。弯钩完成后工人将钢带搬至卷曲加工区域，将捆扎物取掉，平铺钢带，每根手工将料钩送入卷曲轴内，人工控制开关进行卷曲，人工卸料。

上述弹簧制造过程中，退火长度的一致性、退火硬度的稳定性、弯钩长度一致性、卷曲成型稳定性和工序间的连接较为重要。退火工序由人工经验控制退火长度和时间，远远达不到退火的一致性和稳定性；手工弯钩，单靠人工工定位和手工操作来决定弯钩长度达不到产品的一致性，而且存在一定的安全隐患；手工送钩，人工操作卷曲，劳动强度高，也存在安全隐患，同时，工序间流转时场地铺开较大，单靠人工搬运，劳动强度高。由此可见整个弹簧制造过程基本由手工进行，而且一部分工序完全由人工经验控制，产品工序繁多，操作十分不便，且操作者的劳动强度大，存在一定的安全隐患，设备和搬运占地面积大，而且制得的弹簧一致性差，很难满足精度要求高的使用要求，并且每道工序都需要配备一名操作者来操作加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是克服现有技术的上述缺陷而提供一种涡卷弹簧自动成型设备，使其能将整卷钢带一次性自动成型涡卷弹簧，从而达到不需人工搬运、一人管多台、产品质量好的目的。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

涡卷弹簧自动成型设备，包括依次设置的盘式送料架、定长送料装置、带冲模的冲床、高频退火装置、送料机构、卷曲机、成型装置、送钩装置、弯钩装置、置于卷曲机旁的卸料装置、接料装置、收集装置及控制系统，定长送料装置包括电机及由其带动的二个啮合的滚轴，送料机构包括伸缩气缸及由其带动的可控制压紧放松的夹具，卷曲机的轴上具有与钢带一端的钩配合的槽，成型装置包括伸缩气缸和圆棒，圆棒固定在伸缩气缸的轴上，弯钩装置包括夹具、摆动气缸和伸缩气缸，在伸缩气缸推动下夹具夹住钢带后再由摆动气缸摆动而将钢带打钩，送钩装置则包括摆动气缸和夹具，夹具夹住钢带后通过摆动机构将钢带带钩一端送到卷曲机轴上的槽中，卸料机构包括电磁吸盘和驱动其往复的伸缩气缸及驱动所述电磁吸盘旋转的摆动气缸，通过控制系统控制，由定长送料装置将钢带从盘式送料架牵引出来，其一端送到高频退火处理装置退火处理后，再由送料机构送至弯钩装置弯钩，同时其另一端与由定长送料机构牵引的又一段钢带的首端同时由高频退火处理装置处理，然后由送钩装置送至成型装置成型，再由卷曲机卷曲成涡卷弹簧，并由卸料机构的电磁吸盘吸走而送至接料装置，后一段钢带重复进行前述过程。

上述退火装置为与高压相连的线圈，通过高压线圈对钢带进行退火处理。

上述盘式送料架与定长送料装置还设置无料光电控制器，无料光电控制器包括光电感应器与其相连的控制机构。当有钢带经过时，整个涡卷弹簧自动成型设备正常运行，当无钢带经过时，则光电感应器输出信号，停止整个设备的运行。

上述光电控制器还与报警器相连，当无钢带通过时则报警，提醒操作人员。

使用时，一卷钢带装在盘式送料架上，钢带首端从送料架引出，通过定长送料装置将钢带穿过模具送到高频退火区，钢带首端退火处理后，再由定长送料装置送料至指定长度时，冲床工作将钢带切断，此时，由送料机构将钢带首端经过卷曲机卷轴和送料装置送入弯钩装置，通过光电感应触动伸缩气缸与摆动气缸动作将钢带首端弯钩。弯钩同时，定长送料装置将第二根钢带的首端送入高频退火装置区域。第一根钢带弯钩完成后气缸缩回，此时，高频退火装置区域内有第一根钢带的未端段和第二根的首端段，高频退火装置开始工作，一段时间后，高频退火装置停止，送钩装置气缸动作，将弯钩送入卷轴，送钩气缸退出同时电磁吸头动作将钢带往后拉二次，同时卸料装置气缸动作，二次拉完后，卷曲机工作，卷曲完毕时成型装置气缸作退、进动作，此时卸料装置充磁，气缸动作将成型弹簧取下，放至接料装置上，由接料装置放入收集槽，完成整个涡卷弹簧的制作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、将本来毫无关联的加工设备有效合理的合并在一条生产线上，并将原先单工位、单人工、手工操作的工序自动化，从而实现涡卷弹簧的自动化生产，提高了生产效率和产品成材率，降低了生产成本，降低了劳动强度，提高了生产的安全性，并且减少了生产场地。

2、自动生产出的成型涡卷弹簧质量稳定、一致性好、精度高，能完全满足要求高的使用条件。

3、选用伺服电机带动滚轴送料，由脉冲控制送料长度，提高了长度精度和退火时间精度，产品一致性更好。

4、选用高频、定制感应线圈与控制系统配合，控制退火时间，使退火硬度更加均匀，产品一致性稳定。

5、料盘断料或无料状态时自动停机报警提示，更加人性化和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例涡卷弹簧自动成型设备的示意主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明实施例涡卷弹簧自动成型设备的卷曲、弯钩、成型、送钩装置的放大示意图。

图4为本发明实施例涡卷弹簧自动成型设备的接料装置的放大主视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图4所示，一种涡卷弹簧自动成型设备，包括依次设置的盘式送料架1、无料光电控制器3、定长送料装置2、带冲模51的冲床5、高频退火装置6、电磁吸头7、卷曲机8、成型装置9、送钩装置10、弯钩装置11、置于卷曲机8旁的卸料装置12、接料装置13、收集槽14及控制系统15。

上述盘式送料架1轴上固定钢带4，钢带4随后继的定长送料装置2的牵动而不断的从盘式送料架1上移出。

上述无料光电控制器3设置光电感应器33，光电感应器的信号输入控制系统15，并由控制系统控制指示灯31和控制设备动作，为无料状态情况下的提示。一旦无钢带经过光电感应，无料光电控制器3将信号传送至控制系统15，设备将自动停止，并通过指示灯31和蜂鸣器32提示。无料光电控制器3能防止无料时装置继续运行，保证整个设备的高效运行。

上述定长送料装置2包括电机20和与其轴连的相对的二滚轴21，二滚轴21相接触，送料长度由控制系统15给出脉冲时间决定电机20的运行时间。滚轴压送由伺服电机20为动力，带动上下直径一致的两个滚轴21滚动将钢带送出，由脉冲时间的多少控制送出的钢带长度。

上述电机20为伺服电机，因其转动精度高，转停稳定，因此送出的弹簧长度精确。

上述带冲模51的冲床5承担钢带定长后切断钢带的工作，冲床5接到切断信号后自动下冲将钢带切断。

上述高频退火装置6采用高频感应圈61退火，钢带停留在高频引出的感应圈61内，接到脉冲信息自动加热，通过设定时间加热，达到退火硬度要求和退火长度要求。

上述移料装置7包括电磁吸头71和伸缩气缸72，电磁吸头71可以夹紧、放松，并由伸缩气缸72移动。移料装置起到将钢带送入弯钩装置和卷曲前拉紧钢带的作用，由伸缩气缸72通过移动电磁吸头71而将移动钢带。

上述高频退火装置6与移料装置7间还设有托料架300，托住钢带，特别是钢带长度较长时特别有用。

上述卷曲机8通过伺服电机81带动卷轴82，PLC控制电机转动圈数，将直条钢带叠卷起来，详见图3。

为便于钢带移动，移料装置7的电磁吸头71与卷曲机8的卷轴82之间设有导向槽16。

上述成型装置9包括伸缩气缸91和圆棒92，圆棒92固定在伸缩气缸91的轴上。由卷曲机8带动，钢带在成型装置的圆棒92上挤压形成指定直径圆圈状，每层圆圈状直径一致，并使卷曲的钢带定型，不再因弹性而伸直。

上述送钩装置10包括夹具103、摆动气缸101和伸缩气缸102，夹具103固定在摆动气缸101轴上，其摆动幅度刚好将钢带弯好的钩子送入卷轴25上的槽内，通过伸缩气缸102将送钩夹具推倒钢带表面上使夹具夹紧钢带，再通过摆动气缸转动夹具，使弯好的钩送到卷轴82的槽内钩住，然后伸缩气缸102拉出夹具，摆动气缸回转到初始位置。

上述弯钩装置11由光电控制114、往复气缸111和摆动气缸112，摆动气缸112轴113侧带夹具113，其将钢带一端弯折，使钢带成一钩子状。当钢带端进入光电控制114指定位置时，光电控制给出信号，往复气缸111将弯钩夹具113推倒钢带表面上使夹具113夹紧钢带，再通过摆动气缸112转动夹具，使平直的钢带弯成钩子状，然后往复气缸111拉出夹具，摆动气缸112回转到初始位置，准备进行下一次的弯钩动作。

上述卸料装置12由电磁吸盘127及与其连接的往复气缸121、摆动气缸122组成，电磁吸盘127充电后产生磁力，将成型卷曲的弹簧吸住从卷轴82取下，往复气缸121动作将电磁吸盘127拉出，从而弹簧移出卷轴82，摆动气缸122动作，将电磁吸盘127转到接料盘138上，电磁吸盘127退磁弹簧停放在接料盘138上。

上述接料装置13是一种将取下的弹簧从加工设备中移出，通过摆动气缸131，将接料盘138转动后转出加工设备区，移到收集槽14区。

上述收集槽14是一种带取料功能的收集槽。通过电磁吸盘127将接料盘上的弹簧吸住，摆动气缸132动作将接料盘138移到初始位置，此时，电磁吸盘127的往复气缸121将吸住弹簧的电磁吸盘127送入收集槽14，退磁后，往复气缸121回到原位。

整个设备运行时，一卷钢带装在盘式送料架上，定长送料装置启动，将钢带首端从送料架1引出，穿过模具送到高频退火区，钢带首端退火处理后，再由定长送料装置将钢带送至指定长度时，冲床工作将钢带切断，此时，钢带首端由送料机构经过卷曲机卷轴送入弯钩装置，至光电感应器感应后触动伸缩气缸伸长后将夹具夹住钢带，然后再由摆动气缸摆动将钢带首端弯钩。弯钩同时，定长送料装置将第二根钢带的首端送入高频退火装置区域。第一根钢带弯钩完成后气缸缩回，此时，高频退火装置区域内有第一根钢带的未端段和第二根的首端段，高频退火装置开始工作，一段时间后，高频退火装置停止，送钩装置摆动气缸动作，将弯钩送入卷轴，送钩气缸退出同时电磁吸头动作将钢带往后拉二次，同时卸料装置气缸动作，二次拉完后，卷曲机工作，卷曲完毕时成型装置气缸作退、进动作，此时卸料装置充磁，气缸动作将成型弹簧取下，放至接料装置上，由接料装置放入收集槽，完成整个涡卷弹簧的制作。

Claims (7)

1、涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：包括依次设置的盘式送料架、定长送料装置、带冲模的冲床、高频退火装置、送料机构、卷曲机、成型装置、送钩装置、弯钩装置、置于卷曲机旁的卸料装置、接料装置、收集装置及控制系统；定长送料装置包括电机及由其带动的二个啮合的滚轴；送料机构包括送料伸缩气缸及由其带动的可控制压紧放松的送料夹具；卷曲机的轴上具有与钢带一端的钩配合的槽；成型装置包括成型伸缩气缸和圆棒，圆棒固定在成型伸缩气缸的轴上；弯钩装置包括弯钩夹具、弯钩摆动气缸和弯钩伸缩气缸，弯钩伸缩气缸推动弯钩夹具夹住钢带后再由弯钩摆动气缸摆动而将钢带打钩；送钩装置包括送钩摆动气缸、送钩伸缩气缸和送钩夹具，通过送钩伸缩气缸将送钩夹具推到钢带表面上，使送钩夹具夹住钢带，然后通过送钩摆动气缸将钢带带钩一端送到卷曲机轴上的槽中；卸料机构包括电磁吸盘和驱动其往复的卸料伸缩气缸及驱动所述电磁吸盘旋转的卸料摆动气缸；通过控制系统控制，由定长送料装置将钢带从盘式送料架牵引出来，钢带一端送到高频退火装置退火处理后，再由送料机构送至弯钩装置弯钩，同时，钢带另一端与由定长送料装置牵引的后一段钢带的首端同时由高频退火装置处理，然后由送钩装置送至成型装置成型，再由卷曲机卷曲成涡卷弹簧，并由卸料装置的电磁吸盘吸走而送至接料装置，后一段钢带重复进行前述过程。

2、根据权利要求1所述的涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：所述的高频退火装置为与高压相连的线圈。

3、根据权利要求1或2所述的涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：所述的盘式送料架与定长送料装置间还设置无料光电控制器，无料光电控制器包括光电感应器及与其相连的控制机构，有钢带经过时，整个涡卷弹簧自动成型设备正常运行，无钢带经过时，则光电感应器输出信号，停止整个设备的运行。

4、根据权利要求3所述的涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：所述的无料光电控制器与报警器相连，无料时报警器报警。

5、根据权利要求1或2所述的涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：所述的高频退火装置与送料机构间设置料托。

6、根据权利要求3所述的涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：所述的高频退火装置与送料机构间设置料托。

7、根据权利要求4所述的涡卷弹簧自动成型设备，其特征在于：所述的高频退火装置与送料机构间设置料托。

Images