CN101716640B - 弹簧机夹紧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧机夹紧系统，包括上下排列设置的上凹槽轮和下凹槽轮、用于夹持钢丝的钢丝夹持块以及始终与凸轮装置紧密接触并与上凹槽轮转轴固定连接的滑块，还包括控制调整系统，所述控制调整系统包括固定安装有伺服电机驱动上的凸轮装置、与凹槽轮传动连接的送料电机、与电子控制单元连接设置且用于传输数据的数据线；其中，伺服电机与凸轮装置是单独驱动设置。本发明的有益效果是能根据实际使用需要随时调整、个别控制、且能够灵活反馈扭矩数值。

Description

弹簧机夹紧系统

技术领域

本发明涉及一种弹簧机上的零部件，特别是涉及弹簧机的线材送料伺服系统。 

背景技术

现有技术的弹簧机的线材送料机构，一般是采用液压或气压机构或者用螺栓扭紧来控制送料凹槽轮的相对位置，对每组送料凹槽轮的夹紧力统一控制。其存在的问题在于：首先，不能灵活的反馈信息，同时也不能根据实际需要随时进行个别调整和控制，夹紧力设定过小，则钢丝打滑，不能前进；夹紧力设定过大，则弹簧制作过程精度较低及不稳定，且对送料凹槽轮磨损大。 

其次，现有的送线轮夹紧钢丝时，送线轮接触钢丝部位由圆弧变成小直线段，在卷弹簧时，送线轮接触钢丝部位又由小直线段变成如图1所示的形状了，这种形状严重影响送料精度和弹簧稳定性。 

因此，最主要的是不能满足生产高精度弹簧的要求，实有待改进。 

发明内容

本发明目的是在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种能根据实际使用需要随时调整、个别控制、灵活反馈的弹簧机夹紧系统。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是： 

弹簧机夹紧系统，包括上下排列设置的上凹槽轮和下凹槽轮、该上凹槽轮和下凹槽轮均由送料电机驱动，用于夹持钢丝的钢丝夹持块。还包括控制调整 系统，该控制调整系统包括一个电子控制单元、一个与该电子控制单元电连接的伺服电机和一个凸轮装置，在伺服电机和凸轮装置之间通过减速装置相连；还包括一个始终与凸轮装置紧密接触并与上凹槽轮转轴固定连接的滑块。 

根据该结构，由于设置了控制调整系统，在作业时，线材送料机构就受到控制调整机构的控制和调整，当上下凹槽轮对钢丝夹紧力过大时，伺服电机将检测到的扭矩数值、转速等一系列信息，经过数据线传递到电子控制单元，电子控制单元将检测数据和设定值进行比对后，发出指令经过数据线给伺服电机，伺服电机通过减速装置来驱动凸轮装置转过一定角度，来减少对上凹槽轮的压力，这样就调整了上下凹槽轮对钢丝的夹紧力；当上下凹槽轮对钢丝夹紧力过小时，运行中的伺服电机将检测到的扭矩数值、转速等一系列信息经过数据线传递到电子控制单元，电子控制单元将检测数据和设定值进行比对后，马上发出指令经过数据线传递给伺服电机，伺服电机通过减速装置来驱动凸轮装置转过一定角度，来增加对上凹槽轮的压力，这样就调整了上下凹槽轮对钢丝的夹紧力。 

另外，伺服电机与凸轮装置是单独驱动设置。 

根据该结构，在控制调整系统对上下凹槽轮的压力进行调整时，由于设置为一个伺服电机与一个凸轮装置单独驱动设置，因此，可以自动调整每对上下凹槽轮对钢丝的夹紧力，同时也能个别进行控制。当凸轮装置经过减速装置受伺服电机驱动旋转时，就推动滑块下行，使上凹槽轮也被推动；当凸轮装置转过一定角度脱离滑块时，滑块受压簧弹力作用复位，借此也带动上凹槽轮上移。因此，上凹槽轮的下移以及下凹槽轮在机器台面上的位置是不能移动的，上下两排的送料凹槽轮就夹紧了钢丝。 

另外，上凹槽轮和下凹槽轮通过大模数齿轮和送料电机连接，其外圆周上设置和钢丝最大外径相匹配的圆弧槽。 

根据该结构，由于上下凹槽轮是通过大模数齿轮和送料电机连接，因此当大模数齿轮来驱动上、下凹槽轮，虽然下凹槽轮在凸轮装置推动下有了少量位移，使传动下凹槽轮的齿轮中心距略有增大，但是并不影响传动扭矩和转速；在上下凹槽轮上设置有圆弧槽，所设圆弧槽与钢丝之间存在摩擦力，能够夹紧并拖动钢丝前行。 

另外，钢丝夹持块设置在凹槽轮的旁边，该位置可以微调，其钢丝通道和下凹槽轮的钢丝通道保持共线。 

根据该结构，由于每对上、下凹槽轮的旁边都固定了一个钢丝夹持块，中间有孔洞协助限定钢丝位置，所以通过钢丝夹持块能够保持钢丝的平行推动。 

本发明的有益效果是能根据实际使用需要随时调整、个别控制、且能够灵活反馈扭矩数值。 

附图说明

为了使图形简洁，容易看清楚，本发明把数组相同元素进行了省略，在附图1上只画出了一组线材送料机构，在附图2上只画出了2组，其他的转轴、卡簧、电机、齿轮机构等不需要特别强调的零部件都省略不画或不标序号，只在说明书上提及。 

图1为现有技术中弹簧机送料示意图； 

图2为本发明弹簧机夹紧系统的立体图； 

图3为本发明弹簧机夹紧系统主视图； 

图4为本发明弹簧机夹紧系统的工作示意图。 

图中：1伺服电机  2凸轮装置  3上凹槽轮  4下凹槽轮  5钢丝夹持块  6滑块  7送料电机  8减速装置 

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。 

如图1-图3所示，本发明的一种优选实施例，包括上下排列设置的上凹槽轮3和下凹槽轮4、用于夹持钢丝的钢丝夹持块5以及始终与凸轮装置2紧密接触并与上凹槽轮3转轴固定连接的滑块6。还包括控制调整系统，包括设置在伺服电机1与凸轮装置2之间的减速装置8、与凹槽轮连接的送料电机7。其中，每个伺服电机1与凸轮装置2是单独连接设置，这样可以自动调整每对上下凹槽轮对钢丝的夹紧力，同时也能对个别上下凹槽轮组进行控制。当凸轮装置2通过减速装置8受伺服电机1驱动旋转时，就推动滑块6下行，使上凹槽轮3也被推动；当凸轮装置2转过一定角度脱离滑块6时，滑块6受压簧弹力作用复位，借此也带动上凹槽轮3上移。因此，上凹槽轮3的下移以及下凹槽轮4在机器台面上的位置是不能移动的，上下两排的送料凹槽轮就夹紧了钢丝。 

由于上凹槽轮3转轴固定在滑块6上，在控制调整系统对上凹槽轮3和下凹槽轮4进行调整和控制时，上凹槽轮3会跟随着滑块6上下移动。所述钢丝夹持块5设置在凹槽轮的旁边，该位置可以微调，其钢丝通道和下凹槽轮4的钢丝通道保持共线；所述数组线材送料机构在弹簧机前面板上平行排列。 

送料机构有上下两排的四列送料凹槽轮，上凹槽轮3和下凹槽轮4都通过大模数齿轮和送料电机7连接，当大模数齿轮来驱动上、下凹槽轮，虽然下凹槽轮在凸轮装置推动下有了少量位移，使传动下凹槽轮的齿轮中心距略有增大，但是并不影响传动扭矩和转速；在凹槽轮上设置有圆弧槽，所设圆弧槽与钢丝 之间存在摩擦力，能够夹紧并拖动钢丝前行。 

在工作时，由于每只凸轮装置2通过减速装置8受伺服电机1的驱动，可以根据工艺需要，选择几个投入工作或者全部投入工作。凸轮装置2紧顶着四只上凹槽轮3下移时，下凹槽轮4在机器台面上的位置是不可以移动的，直至上下两排的送料凹槽轮夹紧钢丝，又由于每对上凹槽轮3、下凹槽轮4的旁边都固定了一个钢丝夹持块5，中间有孔洞协助限定钢丝位置。 

如图4所示，当上下四对凹槽轮拖动钢丝前行的时候，运行中的伺服电机1检测到的扭矩数值V1经过数据线传递到电子控制单元，电子控制单元将检测数据V1和设定值V2进行比对后，如不在设定的范围之内时，马上发出指令经过数据线再传递给伺服电机1，伺服电机1通过减速装置8驱动凸轮装置2转过一定角度，来增加或者减少对上凹槽轮3的压力，借以根据实际状况随时调整送料力。 

这种自动检测、自动控制设置大大增加了对钢丝坯料的适应性，连外径不圆度和粗细波动较大的毛坯钢丝都可以直接拿来加工弹簧，这在目前的国内外弹簧机上还是难以实现的。钢丝夹持力的自动控制对于宝塔弹簧的制作尤其显得必要，业内人士都知道，宝塔弹簧在制作过程中，随着弹簧外径的逐步增大，弹簧钢丝的送料夹紧力需要同步减小，如果使用液压或者气压夹紧，则需要不断地用手工去调整压力，这在实际制造中是很不现实的，而使用了本发明的线材夹紧机构，则只要在电子控制单元中设定程序，伺服电机1就会自动通过减速装置8来驱动凸轮装置2慢慢地转动一定角度，来增加或者减少对上凹槽轮3的压力，且根据所制弹簧的工艺需要，每间隔相同的时间进入下一个循环，源源不断地自动生产高精度宝塔弹簧。 

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明采用简单变换后的结构(例如将复位用的压簧改用拉簧等)均属于本发明的保护范围，增加或者减少对上凹槽轮3的压力，借以根据实际需要随时调整送料力。 

Claims (5)

1.弹簧机夹紧系统，包括上下排列设置的上凹槽轮和下凹槽轮、用于夹持钢丝的钢丝夹持块，其特征在于还包括控制调整系统，该控制调整系统包括一个电子控制单元、一个与该电子控制单元电连接的伺服电机和一个凸轮装置，在伺服电机和凸轮装置之间通过减速装置相连；还包括一个始终与凸轮装置紧密接触并与上凹槽轮转轴固定连接的滑块。

2.根据权利要求1所述的弹簧机夹紧系统，其特征在于所述伺服电机与凸轮装置是单独驱动设置。

3.根据权利要求1所述的弹簧机夹紧系统，其特征在于所述减速装置是齿轮减速机构、皮带减速机构或减速箱中的一种。

4.根据权利要求1所述的弹簧机夹紧系统，其特征在于所述上凹槽轮和下凹槽轮通过大模数齿轮和送料电机连接，其外圆周上设置和钢丝最大外径相匹配的圆弧槽。

5.根据权利要求1所述的弹簧机夹紧系统，其特征在于所述钢丝夹持块设置在凹槽轮的旁边，该位置可以微调，其钢丝通道和下凹槽轮的钢丝通道保持共线。

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