CN101780511A - 一种全自动生产弹簧床芯的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开了一种全自动生产弹簧床芯的方法及设备，采用简单易行的自动传送机把卷簧机和串簧机整体衔接，在同步控制下，使三台机器动作协调，实现从钢丝到制成床芯的全自动生产线。卷簧机通过步进输送机构将弹簧等间距水平输出，水平输出的弹簧进过自动传送机上的翻转组件调整为直立状态，由定位组件等距定位成组，弹簧借助自动传送机的推送组件，从输送皮带上推至串簧机中，实现串簧。本发明中形成一道全自动化生产线，将钢丝原材料自动制成弹簧床芯，极大提高生产效率，缩短单位生产时间，减轻了人工劳动强度，投入到企业中会形成巨大经济效益，得到的产品质量高，次品率低，而且设备故障率低。

Description

一种全自动生产弹簧床芯的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种生产弹簧床芯的方法和设备，特别是一种全自动生产弹簧床芯的方法及设备。

背景技术

弹簧床垫在床具领域中已经十分普及，其中单个弹簧的结构如图1所示，钢丝螺旋卷绕成若干圈，在上下底圈打结，形成上座圈10、下座圈20。弹簧床芯结构如图2所示，就是将相邻两组弹簧并列排放，每组中的弹簧等间距排列，两组之间相邻弹簧的上座圈与上座圈之间相切，下座圈与下座圈之间相切，然后再用两根钢丝，分别沿上座圈切线和下座圈切线方向螺旋缠绕，进行串簧，最终形成矩阵形式。弹簧床芯的规格可根据需要做调整。

在传统弹簧床芯的工艺中，生产单个弹簧的卷簧机，以及将相邻两组弹簧串连起来的串簧机已经比较成熟。然而单个弹簧生产完成后，将所有弹簧整理、搬运，再一只一只放到串簧机的夹具上等间距排列成组，完全都是依靠人工操作。

因此，传统工艺中存在诸多问题，首先弹簧床芯的生产效率不高，自动化程度低，因为人工操作速度慢，每次串完一组弹簧所花费的时间长，而且劳动强度大，工人一天的产量自然少，企业的经济效益无法大幅度增长。

另外，在排列弹簧时，还要注意弹簧上、下座圈的结头朝向，至少一个床芯四边的弹簧座圈都要朝内，否则弹簧床芯再进行加工时，容易割破包裹的材料或者划伤人体，这类属于弹簧床芯的次品。而人工排列弹簧时，无法完全保证弹簧结头朝向一致，比较容易产生次品。

发达国家的床芯制造业中有出现通过自动传送机将卷簧机和串簧机相连，构成全自动生产线，但自动送料机结构复杂成本较高，技术难，不易掌握。

鉴于此，本发明人将现有弹簧床芯的生产工艺做了一番改进，形成一套全自动生产弹簧床芯的方法及设备，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动生产弹簧床芯的方法及设备，采用简单易行的自动传送机把卷簧机和串簧机整体衔接，在同步控制下，使三台机器动作协调，实现从钢丝到制成床芯的全自动生产线。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种全自动生产弹簧床芯的设备，其中包括卷簧机和串簧机，卷簧机具有卷簧机机架、卷簧机构、传送机械手、上打结机、下打结机、热处理机构、传动机构；串簧机包括串簧机机架，以及固定其上的上下螺旋钢丝成型器、若干套夹具；其特征在于：还包括用于卷簧机出料和串簧机进料的自动传送机，自动传送机包括将弹簧水平横向输出、且同时调整弹簧座圈结向上的步进输送机构，将弹簧从步进输送机构水平状态翻转为竖直状态的翻转组件，以及输送带组件、弹簧定位组件和推送组件；步进输送机构的进口位于卷簧机弹簧成型后的输出位，步进输送机构的出口对准翻转组件；翻转组件位于将弹簧竖直传送的输送带组件一端，输送带组件上具有用于若干只弹簧等间距定位成组的定位组件；输送带组件上同时配有推送一组弹簧进串簧机的推送组件。

所述的步进输送机构包括后墙板、前墙板、内墙板、进口板、移动执行机构、刮板、推料板、一号导向板；前、后墙板竖直平行放置，一端齐平；靠近齐平端的前后墙板内壁表面均固定有内墙板，两内墙板的间距小于弹簧的高度，且两块内墙板向下具有延伸或者连接而成的进口板，进口板开口向下渐宽，作为卷簧机机械手带入弹簧的进口；前墙板的另一端短于后墙板，形成弹簧出口；在前后墙板靠近出口端各配有一号导向板，且每块一号导向板离墙板内壁具有供弹簧座圈卡置的缝隙；在前墙板和后墙板之间架设有带动刮板和推料板移动的移动执行机构；刮板位于内墙板内侧移动；推料板分成不动板和枢接在不动板上可绕不动板转动的可动板，不动板固定在移动执行机构上，同时具有用于挡住可动板为竖直位置的挡块。

所述的移动执行机构包括前直线导轨、后直线导轨、滑块、移动板、横担；各自配有滑块的前直线导轨、后直线导轨分别位于前、后墙板的外侧，滑块上固定有移动板，所述的刮板固定在移动板上；滑块上方横跨一条固定推料板的横担。

所述的翻转组件包括转轮和磁性元件，内附磁性元件的转轮为柱状结构，转轮的两个底面竖起，转轮的侧面对准步进输送机构中弹簧出口，侧面上等间距分布若干个平面；所述的输送带组件包括输送皮带和输送皮带轮，输送皮带套在输送皮带轮和输送翻转组件中的转轮上，形成水平传送带。

所述的转轮采用六角轮包裹金属材料制成。

所述转轮的每个平面上固定有勾住弹簧的倒钩。

所述输送皮带具有两条，并列设置，中间留有间距，每条输送皮带位于皮带导轨中，在输送皮带的下方安置磁钢；同时输送皮带还绕过涨紧轮。

所述每条输送皮带各配有一块二号导向板，形状对称，一前一后错开且平行位于输送皮带之上，二号导向板板面和输送皮带之间留有供弹簧下座圈通过的间隙，其内边高度与弹簧下座圈结的位置高度一致，且二号导向板为渐宽式结构，最宽处至两条输送皮带中间。

所述的弹簧定位组件具有一个用于阻挡每组第一只弹簧的固定挡板、若干个定位翻板和若干个位置传感器；定位翻板为翻转结构，翻下后横跨于输送皮带上；固定挡板和若干个定位翻板均等间距分布，该间距为每只弹簧的单元间距；在每个单元间距中具有探测弹簧是否进入本单元间距的位置传感器；每个定位翻板受前一只弹簧的位置传感器控制翻下。

所述自动传送机上，每组第一只定位的弹簧配有控制弹簧绕自身轴向做180°转动的第一只弹簧自动转向器；第一只弹簧自动转向器位于每组第一只弹簧的上方，包括旋转执行器、板架、直线执行器、可动盘、固定盘、磁铁、导柱；旋转执行器的输出轴连接固定了直线执行器的板架，直线执行器的输出轴穿过板架连接盘面下方固定有若干个磁铁的可动盘，位于可动盘下方的固定盘通过导柱穿过可动盘连接板架，固定盘上开有对应磁铁的磁铁孔。

所述的推送组件包括若干个推手、推送横杆和推送驱动机构，推手与每只定位后的弹簧一一对准，且固定于受推送驱动机构控制的推送横杆上，推送横杆的运动方向与弹簧输送方向垂直。

所述的推手包括推掌和推臂，推掌左右两侧翻起，形成用于防止弹簧移位的凹部；推臂的一端固定推掌，另一端固定在推送横杆上。

所述的推送组件还包括位于串簧机上的推板，串簧机上每套夹具的夹具板表面上开有行程槽，推板固定行程槽内，受推板电机控制的推板在行程槽内移动。

所述推板的端头边沿上翘，接近端头处有固定弹簧的突起。

本发明还具有整机底座和一个行走架；整机底座包括连接在一起的用来固定卷簧机的卷簧机底座、用来固定自动传送机的自动传送机底座和安放行走架的串簧机底架；行走架底部具有滚轮，与串簧机底架上设置的轨道配合，行走架受行走电机控制，在轨道上移动。

一种全自动生产弹簧床芯的方法，包括卷簧和串簧两个步骤，一、卷簧制得的每个独立弹簧水平横向输出，在输出过程中，弹簧座圈结调整为向上；二、水平横向输出的弹簧绕一端座圈翻转90°成竖直状态，继续直立输送，其座圈结朝向与输送方向一致；输送到位后，每只弹簧依次等间距定位，同时第一只弹簧绕做180°转动，其座圈结朝向反向；等到一组弹簧定位完成后，成组弹簧同时被推送进入串簧机中串簧。

所述弹簧翻转90°成竖直状态是通过内附磁性元件的转轮实现，弹簧的一个座圈吸附在转轮表面，随转轮转至竖直状态。

所述弹簧翻转90°成竖直状态后，再经过微调，将座圈结调整至与输送方向一致。

所述弹簧依次等间距定位，依靠若干个位置传感器和若干个定位翻板和固定挡板实现，固定挡板阻挡第一只弹簧继续向前移动实现定位，而第一只弹簧的位置传感器检测到第一只弹簧，产生控制信号，控制第二只弹簧的定位翻板翻下，阻挡第二只弹簧继续向前移动实现定位，其余弹簧按照同样方式实现定位，每组最后一只弹簧的位置传感器检测到弹簧到位后，发出控制信号，启动推送弹簧推送至串簧机中。

所述的弹簧被推送进入串簧机过程中，分成两步，第一步推入串簧机中等待串簧，第二步，弹簧被推送至串簧位置进行串簧。

采用上述方案后，本发明中具有诸多优势：本发明实现了由卷簧机、自动送料机和串簧机三大部件组成一道全自动化生产线，将钢丝原材料自动制成弹簧床芯，极大的提高生产效率，缩短单位生产时间，减轻了人工劳动强度，投入到企业中会形成巨大经济效益。

本发明中卷簧机、自动送料机和串簧机三大部件工作稳定，而且得到的弹簧床芯，其所有弹簧座圈结都位于内侧，产品质量高，次品率低。

整个生产过程中，弹簧传输平稳，所有步骤节拍协调，环环相扣，经过长时间试验，设备故障率低。

附图说明

图1是单个弹簧的结构示意图；

图2是弹簧床芯的结构示意图；

图3是本发明较佳实施例的整体结构示意图；

图4是本发明较佳实施例中卷簧机的结构示意图；

图5是本发明较佳实施例中卷簧机步进输送机构的结构示意图；

图6是弹簧位于步进输送机构的示意图一；

图7是弹簧位于步进输送机构的示意图二；

图8是本发明较佳实施例中卷簧机和自动传送机连接关系图；

图9是本发明较佳实施例中自动传送机的结构示意图；

图10是本发明较佳实施例中弹簧经过二号导向板的结构示意图；

图11是本发明较佳实施例中自动传送机上弹簧定位组件的结构示意图；

图12是本发明较佳实施例中自动传送机上第一只弹簧自动转向器的结构示意图；

图13是本发明较佳实施例中每组第一只弹簧转向前的状态图；

图14是本发明较佳实施例中每组第一只弹簧转向后的状态图；

图15是本发明较佳实施例中自动传送机上推送组件的结构示意图；

图16是本发明较佳实施例中串簧机的结构示意图；

图17是本发明较佳实施例中单个弹簧受推手推送状态图；

图18是本发明较佳实施例中单个弹簧进入串簧机步骤一；

图19是本发明较佳实施例中单个弹簧进入串簧机步骤二；

图20是本发明较佳实施例中单个弹簧进入串簧机步骤三；

图21是本发明较佳实施例中单个弹簧进入串簧机步骤四；

图22是本发明较佳实施例中单个弹簧进入串簧机步骤五；

图23是本发明较佳实施例中整机底座和行走架的结构示意图。

具体实施方式

如图3所示，为发明整体设备的结构示意图，主要包括三大部分，卷簧机1、自动传送机2、串簧机3。卷簧钢丝从卷簧钢丝架7上引出，送入卷簧机1，由卷簧机1自动制成如图1所示的单个弹簧，弹簧有规律输出，通过自动传送机2输送、定位成组，再推至串簧机3中，串簧钢丝从串簧钢丝架上8引出，最后由串簧机3将各组弹簧进行螺旋串簧处理，串至所需组数即得到一个完整的弹簧床芯。

卷簧机1结合图3和图4，主要包括卷簧机机架11、卷簧机构12、传送机械手13、上打结机14、下打结机15、热处理机构16、传动机构17和步进输送机构18。

卷簧机1为数控卷绕机，送线长度由伺服电机控制，钢丝从有张力的卷簧钢丝架7穿入，在卷簧机构12中卷制成型。由传送机械手13分度传送到上打结机14、下打结机15将弹簧上下座圈打结，两个打结机结构相同，仅是安装位置和朝向不同，再由热处理机构16完成热处理。在整个卷簧过程中，弹簧都是横向放置。

其中，卷簧机构12采用同轴凸轮组控制所卷弹簧的卷径和节距，可随需要进行调整。上、下打结机14和15是由单独电机传动，与卷簧机构12和传送机械手13之间的动作匹配，通过传感器和卷簧机1中的控制系统实现同步。热处理机构16由长行程电磁铁控制，通过低压大电流的淬火电源，瞬时完成弹簧定形，温度可达300℃。

上述有关串簧机1的部件属于已有装置，所以不做进一步详细说明，而关于步进输送机构18，是为了实现本发明的目的所特定设计的部分，是本发明的重点之一。

步进输送机构18如图5所示，包括后墙板181、前墙板182，两者竖直平行放置，供弹簧在其间距内输送。两块墙板一端对齐，靠近该对齐端内侧壁上固定有内墙板1822，两块内墙板1822之间的距离微小于弹簧的高度，且两块内墙板1822的下沿外接出一块进口板1820，或者也可以为一体式延伸出进口板1820，进口板1820向下微微外敞，形成弹簧进口。由于弹簧在卷簧机1中是通过传送机械手13传递，当传到步进输送机构18时，是传送机械手13由下往上通过进口板1820，然后卡在两块内墙板1822之间。前墙板182比后墙板181短，形成一个弹簧出口。

在后墙板181和前墙板182的外侧各自安装了一条前直线导轨183、后直线导轨184。直线导轨上均配有滑块180，滑块180外侧分别固结有前移动板186、后移动板185，前后移动板连接位于内墙板1822内侧的刮板187。同时两块滑块180上端横跨有一条横担189，横担189安装有推料板188。推料板188分成两截，定板1810和翻板1811，定板1810是用于固定在横担189上，为不动板，而翻板1811和定板1810是通过销栓连接，翻板1811可绕销栓转动，为可动板。定板1810上固定有一个挡块1821，当翻板1811自然垂挂时，呈竖直状态时，翻板1811靠在挡块1821上。刮板187与推料板188形成整体，同时随滑块180移动。

在后墙板181和前墙板182弹簧输出口内壁上通过垫块1815固定一号导向板1813，一号导向板10上方安装有限位板1814。一号导向板1813因为垫块1815，与墙板之间形成一个缝隙，当弹簧横向移动至此，上下座圈卡进缝隙中，且弹簧座圈结被一号导向板1813顶在板边，即大致方向朝上。为了使得弹簧座圈容易卡入，一号导向板1813前端设计成带弧度的斜角，引导弹簧逐渐转向，使得两个座圈结缓慢朝向上方。限位板1814的设置，使弹簧移动时，防止弹簧移位，脱离一号导向板1813。

一号导向板1813和限位板1814可按所做弹簧的规格作适当调整。而且，推料板188上面有长槽与横担189用螺钉联接，因此横向可按需要做适当调整。

在本实施例中，前直线导轨183、后直线导轨184、滑块180、前移动板186、后移动板185以及横担189共同组成一个移动执行机构，主要目的就是带动刮板187和推料板188的移动。在本实施例中步进输送机构18的动力从卷簧机的链轮1815输出，通过链条1816，使轴1817转动，安装在轴端面的曲柄1818，其头部与连杆1819铰接，连杆1819的另一端与后移动板1815的孔铰接。

当卷簧机工作时，动力使曲柄1818转动，通过连杆1819，使刮板187和推料板188作往复运动。弹簧91经热处理后由传送机械手13从下面通过进口板1820带入步进输出机构的“A”区域，卡在两块内墙板1822之间，且正好位于刮板187的前方，结合图6和图7。第一次推程时，刮板187推弹簧91两座圈向前，使得弹簧91脱离内墙板1822，而卡于后墙板181和前墙板182之间。回程时，推料板188的翻板1811碰到弹簧翻起，内墙板1822的厚度形成一个台阶，顶住弹簧不被翻板1811带回。翻板1811回到原位时，下一只弹簧进入“A”区域。当第二次推程时，刮板187推动下一只弹簧(位于弹簧91初始位置)，而竖直状态的翻板1811推动弹簧91卡入一号导向板1813上至末端，弹簧91一个座圈露置在出口，以此往复循环。

推料板188推弹簧时，经过一号导向板1813，弹簧结头逐渐被调整至朝上。弹簧被推到头时，由于前墙板182比后墙板181短，则弹簧的一个座圈露出，等待进入自动传送机2。由于步进输出机构18的动力来自卷簧机1，当卷簧机1每卷一只弹簧时，步进输出机构18能与之同步输出一只弹簧。

弹簧从步进输送机构18输出后，就要进入自动传送机2。结合图8和图9，自动传送机2包括传送机机架21、输送翻转组件22、输送带组件23、二号导向板24、弹簧定位组件25、第一只弹簧自动转向器26、推送组件27。

传送机机架21是一个基础架台，其他部件安装固定在传送机机架21上。弹簧是从输送翻转组件22处进入，并从水平姿态转换成竖直姿态，继续在输送带组件23上输送，输送过程中会通过二号导向板24进行微调，使得弹簧结于输送方向一致。弹簧输送至末端处，依靠弹簧定位组件25进行等间距定位成组，而每组的第一只通过第一只弹簧自动转向器26进行180°转向，最后推送组件27将一组弹簧推进串簧机3中。

自动传送机2是本发明的重点之一，所以对其各个部件再着重介绍。

输送翻转组件22与步进输送机构18成90°设置，主要是通过内附磁性元件的转轮221实现。转轮221为柱状结构，绕中心轴转动，该轴线与前墙板182平行。转轮221的两个底面竖起，其侧面对准步进输送机构18的弹簧出口。本实施例中转轮221为六角轮包裹磁性良好的金属材料形成，侧面上具有6个平面和6个弧面相间。转轮221内附磁性元件，使得每个平面具有磁性，可以吸附金属材质的弹簧。

当转轮221转动时，侧面上的每个平面依次经过步进输送机构18的弹簧出口，弹簧座圈会被吸在其中一个平面上。而且在每个平面上还固定了一个倒钩222，弹簧被吸后，随着转轮221转动，倒钩222勾住弹簧，使得翻转更加可靠。

此处步进输送机构18的输出节拍和转轮221转动角度要配合，步进输送机构18一个节拍输出一只弹簧，转轮221一个节拍刚好转换到下一个平面位置。就如本实施例中采用六角轮结构，则一个节拍转动60°。当然转轮221的还可用采用六角轮类似的部件，比如八角轮，或者是其他结构的转轮，只要其侧面上具有吸附弹簧的平面，并将弹簧吸附翻转成直立状态即可。

由于从步进输送机构18输送时，弹簧的座圈结朝向都大致朝上，所以当被吸附到转轮221后，随着转动，弹簧逐渐竖起，其弹簧座圈结大致保持朝向前方，即与输送方向一致。待弹簧完全竖直后，就需要借助输送带组件23继续传送。

输送带组件23包括输送皮带231、输送皮带轮232和涨紧轮233。输送皮带231一共有两根，套在转轮221和输送皮带轮232上，并列排放，中间留有间隙，形成一条水平传送带。由于输送皮带231一端是套置在转轮221上，则当弹簧被转轮221吸附时，就已经处于输送皮带231的表面，而倒钩222刚好露置于两根输送皮带231之间。当弹簧转成竖直方向后，只能随着输送皮带231保持竖直状态后继续往前。

为了保证输送皮带231在传动过程中平稳、不打滑，本实施例中给每个输送皮带231设置皮带导轨234，稳固输送皮带231的位置。同时，为了自动调整输送皮带231的张力，本实施例中还具有涨紧轮233。同时在输送皮带231的下发安放磁钢，吸附弹簧在输送皮带231平稳前行，防止打滑。

输送时，弹簧的座圈结虽然基本朝前，但是为了更加精确调整弹簧的座圈结的朝向，所以设置二号导向板24进行微调。如图10所示，二号导向板24一共具有两块，分别固定在两条输送皮带231外边，结构对称，一前一后错开，且板面平行于输送皮带231。二号导向板24和输送皮带231之间留有间隙，此处是供弹簧下座圈穿过通行。二号导向板24起主要作用的是其内边241，内边离输送皮带231的高度刚好为弹簧下座圈结的高度。二号导向板24是渐宽式结构，弹簧输入端，二号导向板24的板面窄，输出端板面宽，所以本实施例中板面呈一个直角梯形，最大的宽度可至两条输送带231的中间处。

当弹簧下座圈进入二号导向板24和输送皮带231之间的间隙时，如果弹簧下座圈结抵在内边241上，箭头方向为弹簧输送方向，则说明弹簧结朝二号导向板24偏离一定角度，此时弹簧输送过程中，弹簧下座圈结只能沿着内边241逐渐被迫调整到中央，待通过二号导向板24时，弹簧下座圈结与输送方向一致。

因为在输送皮带231的两侧都设置了二号导向板24，所以弹簧进入输送皮带231后，不管弹簧下座圈结偏向哪边，都可以调整到与弹簧输送方向一致。

弹簧在通过二号导向板24调整后继续向前输送，输送一定距离后，需要进行定位成组，便于串簧。

如图11弹簧定位组件25具有位置传感器251、若干个定位翻板252和一个固定挡板253。固定挡板253是固定在传送机机架21上，不移动的，它主要是用来确定第一只弹簧定位的位置。定位翻板252为翻转结构，数量是根据需要来设定。本实施例中，定位翻板252的形状为型，一种90°折角型翻板，下端固定在翻板执行器254的控制件上。翻板执行器254控制定位翻板252的翻转动作。定位翻板252翻下后，其折角型的横部横跨在输送皮带231上，阻挡弹簧前行，实现定位。

所有定位翻板252等距离分布，该距离长度是根据串簧时，一组弹簧中，两两弹簧相邻间隔来决定。当然固定挡板253与其最近的定位翻板252的距离与其余各个定位翻板252相隔的距离是一致的，称为弹簧的单元间距。

在每只弹簧的单元间距中设置位置传感器251，具体安放在两条输送皮带231之间的间隙中。位置传感器251探测弹簧是否进入本单元间距，且每个定位翻板252是受前一只弹簧的位置传感器251控制翻下。比如检测到第一只弹簧进入第一单元间距时，位置传感器251发出信号，使翻板执行器254控制第二只弹簧的定位翻板252翻下，用于阻挡第二只弹簧前行，此时属于第二只弹簧的位置传感器251开始工作，检测第二只弹簧是否进入第二单元间距中，以下依次重复进行，直到一组弹簧全都定位完毕，则最后一只弹簧的位置传感器251发出完成信号给下一步的推送组件27。

在推送组件27完成推送后，定位翻板252翻起，允许下一组弹簧继续输送。此处翻起的方式可以是所有定位翻板252同时翻起，或者从最后一个定位翻板252开始，逐个翻起。在这个过程中，第一只位置传感器251保持工作状态，其余都不工作。

所有弹簧在输送过程中，都是通过二号导向板24的调整，虽然这样保证弹簧的座圈结位于中央，但是势必会导致每组第一只弹簧的座圈结朝向整个床芯的外侧。所以在每组第一只弹簧定位的位置上，配备一个专门的装置，称为第一只弹簧自动转向器26。

参见图12、图13和图14，第一只弹簧自动转向器26通过安装板260固定在传送机机架21上，主要包括旋转执行器261、直线执行器262、可动盘263、固定盘264、磁铁265。

第一只弹簧自动转向器26固定在离输送皮带231略大于一只弹簧的高度位置处，直线执行器262是固定在板架267上，其输出轴连接可动盘263，可动盘263下盘面上装有磁铁265，固定盘264位于可动盘263下方，通过导柱268与板架267固接，距离输送皮带231大约一只弹簧的高度。同时可动盘263也设置导柱孔，套在导柱268上。当第一只弹簧到位后，可动盘263受直线执行器262控制下移，磁铁265穿过磁铁孔266，吸住固定盘264下方的第一只弹簧。

旋转执行器261的输出轴连接板架267，当弹簧被吸住后，旋转执行器261控制板架267做180°转动，该转动的角度可以通过传感器定位或者伺服电机控制，这为常用电气控制，不做详细描述。板架267转动带动直线执行器262、可动盘263、固定盘264、磁铁265都被随之一起转动，因而被磁铁265吸附的第一只弹簧完成转向，整个转向过程需要控制在整组弹簧定位完成前做完。

转向完成后，直线执行器262控制可动盘263升起，第一只弹簧受固定盘264的阻挡，留在输送皮带261上，旋转执行器261回转180°至原位，等待下一只弹簧需要转向的弹簧。图13为弹簧转向前的状态，图14为弹簧转向后的状态。

推送组件27如图15所示，包括若干个推手271和推送驱动机构28。推手271的数量与弹簧数量一致，推手271具有推掌272和推臂273，推掌272对准定位后弹簧的位置。推掌272的左右两侧翻起，形成一个凹部，在推送过程中，弹簧位于推掌272的凹部，可防止弹簧在推送过程中发生偏移。推掌272后面连接推臂273，推臂273的另一头固定在推送横杆274上。推手271位置的调整只要移动推臂273的固定位置即可。

推送驱动机构28是给推手271的动力装置，包括推送电机281、安装在电机281轴上的曲柄盘282、竖直连杆283、杠杆284和285、水平连杆286、轴287、滑块288。由于本实施例中采用普通电机，所以在电机281两侧各设置传感器289，在曲柄盘282上固定有挡片280。，

推送横杆274两个端头分别固定在滑块288上，滑块288中间通过直线轴承可以在轴287上作直线往复动作。杠杆284一端连接滑块288，另一端套在水平连杆286上，同时杠杆285也套固于水平连杆286，杠杆285的另一头接至竖直连杆283，而竖直连杆283是固定在曲柄盘282。

做推送动作时，电机281转动，带动曲柄盘282转动，挡片280离开最初对准的传感器289，与曲柄盘282偏心铰接的竖直连杆283带动杠杆285作摆动动作，因此杠杆284也同时摆动，使推料横杆274沿着轴287方向向前推动，将推手271对准的弹簧推出。当曲柄盘282转动一个角度后，挡片转至另一个传感器289的位置，则曲柄盘282反方向转回原位，推料横杆274收回，等待推动下一组弹簧。

曲柄盘282为了适应不同弹簧推送行程不同的要求，可以设置多个不同偏心距的连接孔，也可以设置偏心距调整机构。弹簧的推送行程，就是弹簧从送输送皮带231到串簧机3上推板33的距离。电机281可采用普通电机或伺服电机。本实施例就是采用普通电机，若采用伺服电机，则不需要传感器就能实现转动角度的精确定位。电机281开始工作是受每组最后一只弹簧的位置传感器来控制，这样确保最后一只弹簧都到位后，再进行推送。推送完成后需要返还一个完成信号给弹簧定位组件25，控制定位翻板252翻起。

上述的推送属于第一次推送，为了保证推送过程的稳定，防止弹簧滑脱，在本实施例中，弹簧分两次才真正到达串簧机3中的串簧位置。所以，推送组件27中还包括安装在串簧机3上的推板33。

所用的串簧机3结合图3和图16，包括串簧机机架31、若干套夹具32、与夹具配套的推板33、上下螺旋钢丝成型器34、35、推板电机36。

串簧机3的主要作用是将安放在夹具32上的两组并列弹簧，用钢丝螺旋串接起来，形成图2所示的结构，这就称为串簧。夹具32的个数由一组弹簧的个数决定，其中螺旋钢丝是从图3中螺旋钢丝线架8上引入，通过上下螺旋钢丝成型器34、35形成螺旋状，串簧是现有串簧机中比较成熟的技术，所以此处不做展开细述。但是在本发明中，为了要实现弹簧第二次的推送，所以在串簧机3夹具上做了适当的改进，增设了推板33。

请参照图16～图22，在每个夹具32的夹具板321上叠放了一块推板33，夹具板321开设有行程槽322，推板33螺钉插在行程槽322中，将所有推板33都连接在推板横梁331上。推板横梁331受推板电机36控制，使得推板33沿夹具板321往复移动。

推板33大约为夹具板321长度的一半，在推手271将弹簧推送至串簧机3时，弹簧首先是位于推板33上，下座圈套在推板33端头边沿，如图18所示。为了套放稳定，推板的端头边沿微微上翘，接近端头处有微微突起，使得弹簧下座圈放置稳定，而且脱离容易。

为了描述清楚，对单个夹具的循环动作做着重说明。串簧机3是与输送皮带231平行，且夹具和输送皮带231垂直贴合，对准弹簧定位后的位置。首先推手271将弹簧推出输送皮带231，如图17，进入串簧机3，套在推板33的端头边沿上，如图18，该部分为上述弹簧的第一次推送。接着推板横梁331受推板电机的作用前移，推板33贴着夹具板321带动弹簧移至夹具板321的末端扣住，如图19，夹具的压板323扣下，推板33复位，等待下一只弹簧，如图20，此时推板33完成了弹簧的第二次推送。

由于在生产过程中，同样的动作在循环执行。因此，推手271推送第二只弹簧到推板33的端头边沿上，如图21。推板电机36再次控制推板横梁331前移，此时推板33一边推动前方第一只弹簧至压板323上，一边带动第二只弹簧至夹具板321的末端扣住，如图22，然后压板323放下扣紧，进行串簧。串簧的同时推板33又复位，等待第三只弹簧的到来。第一只和第二只弹簧串簧完成后压板33翻起，推板又推第三只弹簧，由此循环运作。

由于本发明所涉及到的设备都比较庞大，而串簧机3和自动传送机2在检修时，需要时常移动位置，便于工作人员近距离检修维护，所以在本实施例中又加设了整机底座4和一个行走架5，如图16。

整机底座4包括的卷簧机底座41、自动传送机底座42和串簧机底架43，分别用来固定卷簧机1、自动传送机2和安放行走架5。

行走架5上放置串簧机3，行走架5底部具有滚轮51，与串簧机底架43上的轨道53配合，受行走电机52的控制，在轨道53上移动。

Claims (20)

1.一种全自动生产弹簧床芯的设备，其中包括卷簧机和串簧机，卷簧机具有卷簧机机架、卷簧机构、传送机械手、上打结机、下打结机、热处理机构、传动机构；串簧机包括串簧机机架，以及固定其上的上下螺旋钢丝成型器、若干套夹具；其特征在于：还包括用于卷簧机出料和串簧机进料的自动传送机，自动传送机包括将弹簧水平横向输出、且同时调整弹簧座圈结向上的步进输送机构，将弹簧从步进输送机构水平状态翻转为竖直状态的翻转组件，以及输送带组件、弹簧定位组件和推送组件；步进输送机构的进口位于卷簧机弹簧成型后的输出位，步进输送机构的出口对准翻转组件；翻转组件位于将弹簧竖直传送的输送带组件一端，输送带组件上具有用于若干只弹簧等间距定位成组的定位组件；输送带组件上同时配有推送一组弹簧进串簧机的推送组件。

2.如权利要求1所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的步进输送机构包括后墙板、前墙板、内墙板、进口板、移动执行机构、刮板、推料板、一号导向板；前、后墙板竖直平行放置，一端齐平；靠近齐平端的前后墙板内壁表面均固定有内墙板，两内墙板的间距小于弹簧的高度，且两块内墙板向下具有延伸或者连接而成的进口板，进口板开口向下渐宽，作为卷簧机机械手带入弹簧的进口；前墙板的另一端短于后墙板，形成弹簧出口；在前后墙板靠近出口端各配有一号导向板，且每块一号导向板离墙板内壁具有供弹簧座圈卡置的缝隙；在前墙板和后墙板之间架设有带动刮板和推料板移动的移动执行机构；刮板位于内墙板内侧移动；推料板分成不动板和枢接在不动板上可绕不动板转动的可动板，不动板固定在移动执行机构上，同时具有用于挡住可动板为竖直位置的挡块。

3.如权利要求2所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的移动执行机构包括前直线导轨、后直线导轨、滑块、移动板、横担；各自配有滑块的前直线导轨、后直线导轨分别位于前、后墙板的外侧，滑块上固定有移动板，所述的刮板固定在移动板上；滑块上方横跨一条固定推料板的横担。

4.如权利要求1所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的翻转组件包括转轮和磁性元件，内附磁性元件的转轮为柱状结构，转轮的两个底面竖起，转轮的侧面对准步进输送机构中弹簧出口，侧面上等间距分布若干个平面；所述的输送带组件包括输送皮带和输送皮带轮，输送皮带套在输送皮带轮和输送翻转组件中的转轮上，形成水平传送带。

5.如权利要求4所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的转轮采用六角轮包裹金属材料制成。

6.如权利要求4所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述转轮的每个平面上固定有勾住弹簧的倒钩。

7.如权利要求4所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述输送皮带具有两条，并列设置，中间留有间距，每条输送皮带位于皮带导轨中，在输送皮带的下方安置磁钢；同时输送皮带还绕过涨紧轮。

8.如权利要求7所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述每条输送皮带各配有一块二号导向板，形状对称，一前一后错开且平行位于输送皮带之上，二号导向板板面和输送皮带之间留有供弹簧下座圈通过的间隙，其内边高度与弹簧下座圈结的位置高度一致，且二号导向板为渐宽式结构，最宽处至两条输送皮带中间。

9.如权利要求1所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的弹簧定位组件具有一个用于阻挡每组第一只弹簧的固定挡板、若干个定位翻板和若干个位置传感器；定位翻板为翻转结构，翻下后横跨于输送皮带上；固定挡板和若干个定位翻板均等间距分布，该间距为每只弹簧的单元间距；在每个单元间距中具有探测弹簧是否进入本单元间距的位置传感器；每个定位翻板受前一只弹簧的位置传感器控制翻下。

10.如权利要求1所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述自动传送机上，每组第一只定位的弹簧配有控制弹簧绕自身轴向做180°转动的第一只弹簧自动转向器；第一只弹簧自动转向器位于每组第一只弹簧的上方，包括旋转执行器、板架、直线执行器、可动盘、固定盘、磁铁、导柱；旋转执行器的输出轴连接固定了直线执行器的板架，直线执行器的输出轴穿过板架连接盘面下方固定有若干个磁铁的可动盘，位于可动盘下方的固定盘通过导柱穿过可动盘连接板架，固定盘上开有对应磁铁的磁铁孔。

11.如权利要求1所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的推送组件包括若干个推手、推送横杆和推送驱动机构，推手与每只定位后的弹簧一一对准，且固定于受推送驱动机构控制的推送横杆上，推送横杆的运动方向与弹簧输送方向垂直。

12.如权利要求11所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的推手包括推掌和推臂，推掌左右两侧翻起，形成用于防止弹簧移位的凹部；推臂的一端固定推掌，另一端固定在推送横杆上。

13.如权利要求11或12所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：所述的推送组件还包括位于串簧机上的推板，串簧机上每套夹具的夹具板表面上开有行程槽，推板固定行程槽内，受推板电机控制的推板在行程槽内移动。

14.如权利要求13所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：推板的端头边沿上翘，接近端头处有固定弹簧的突起。

15.如权利要求1所述的一种全自动生产弹簧床芯的设备，其特征在于：还具有整机底座和一个行走架；整机底座包括连接在一起的用来固定卷簧机的卷簧机底座、用来固定自动传送机的自动传送机底座和安放行走架的串簧机底架；行走架底部具有滚轮，与串簧机底架上设置的轨道配合，行走架受行走电机控制，在轨道上移动。

16.一种全自动生产弹簧床芯的方法，包括卷簧和串簧两个步骤，其特征在于：一、卷簧制得的每个独立弹簧水平横向输出，在输出过程中，弹簧座圈结调整为向上；二、水平横向输出的弹簧绕一端座圈翻转90°成竖直状态，继续直立输送，其座圈结朝向与输送方向一致；输送到位后，每只弹簧依次等间距定位，同时第一只弹簧绕做180°转动，其座圈结朝向反向；等到一组弹簧定位完成后，成组弹簧同时被推送进入串簧机中串簧。

17.如权利要求16所述的一种全自动生产弹簧床芯的方法，其特征在于：所述弹簧翻转90°成竖直状态是通过内附磁性元件的转轮实现，弹簧的一个座圈吸附在转轮表面，随转轮转至竖直状态。

18.如权利要求16所述的一种全自动生产弹簧床芯的方法，其特征在于：所述弹簧翻转90°成竖直状态后，再经过微调，将座圈结调整至与输送方向一致。

19.如权利要求16所述的一种全自动生产弹簧床芯的方法，其特征在于：所述弹簧依次等间距定位，依靠若干个位置传感器和若干个定位翻板和固定挡板实现，固定挡板阻挡第一只弹簧继续向前移动实现定位，而第一只弹簧的位置传感器检测到第一只弹簧，产生控制信号，控制第二只弹簧的定位翻板翻下，阻挡第二只弹簧继续向前移动实现定位，其余弹簧按照同样方式实现定位，每组最后一只弹簧的位置传感器检测到弹簧到位后，发出控制信号，启动推送弹簧推送至串簧机中。

20.如权利要求19所述的一种全自动生产弹簧床芯的方法，其特征在于：所述的弹簧被推送进入串簧机过程中，分成两步，第一步推入串簧机中等待串簧，第二步，弹簧被推送至串簧位置进行串簧。

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