CN102343409A - 高速电脑数控卷簧机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速电脑数控卷簧机,包括机架,安装在机架上的机体前面板、机体后面板,在机体前面板与机体后面板上安装有送线机构、凸轮机构、节距机构、芯轴伸缩机构、芯轴升降机构,其中送线机构、凸轮机构、节距机构分别由第一伺服电机、第二伺服电机、节距伺服电机控制,芯轴伸缩机构安装在凸轮机构的凸轮轴上,通过凸轮轴控制芯轴里外伸缩,芯轴升降机构能控制芯轴上升或下降。采用上述结构后,本发明具有设计合理、功能更加完善、成本更加低廉、生产效率高、可靠性好且操作调试方便的优点。

Description

高速电脑数控卷簧机
技术领域
本发明公开了一种高速电脑数控卷簧机,是一种集机械、电脑于一体,专门制造弹簧的自动化设备。
背景技术
目前,电脑数控卷簧机一般有多个何服电机控制,再配合机械传动机构,完成送线、变径、变节距、上切断、下切断功能,完成弹簧的加工。现在电脑数控卷簧机主要有送线机构、凸轮机构、上切断机构、下切断机构以及节距机构组成,通过上述机构可完成送线、变径、变节距、上切断和下切断,从而制造出所需弹簧。然而,随着用户对数控卷簧机要求的不断提高,在卷簧机的成本、功能结构、生产效率以及可靠性方面越来越不能满足用户的要求。
发明内容
为解决上述问题,本发明目的在于提供一种设计合理、功能更加完善、成本更加低廉、生产效率高、可靠性好且操作调试方便的一种高速电脑数控卷簧机。
本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高速电脑数控卷簧机,包括机架,安装在机架上的机体前面板、机体后面板,在机体前面板与机体后面板上安装有送线机构、凸轮机构、节距机构、芯轴伸缩机构、芯轴升降机构,其中送线机构、凸轮机构、节距机构分别由第一伺服电机、第二伺服电机、节距伺服电机控制,芯轴伸缩机构安装在凸轮机构的凸轮轴上,通过凸轮轴控制芯轴里外伸缩,芯轴升降机构能控制芯轴上升或下降,通过上述送线机构、凸轮机构、节距机构、芯轴伸缩机构、芯轴升降机构之间的配合,能制造各种不同弹簧,功能更加完善。
作为上述方案的进一步设置:所述的送线机构包括安装于机体前面板与机体后面板之间的下送线轴、上送线轴,在下送线轴、上送线轴上分别设有下送线齿轮、上送线齿轮,该下送线齿轮和上送线齿轮相互啮合,在机体后面板上设有带轴承座的过桥轴,在过桥轴的一端设有过桥齿轮,其另一端设有减速齿轮,所述过桥齿轮与下送线齿轮啮合,在机体后面板上还设置有第一伺服电机,在该第一伺服电机的输出轴上安装有电机齿轮,该电机齿轮与减速齿轮啮合,在所述下送线轴和上送线轴前端还皆设有送线轮,每个送线轮的侧面上至少设置有两条不同线径的圆弧槽。上述机构通过第一伺服电机带动下送线轴、上送线轴相对旋转,依靠两送线轮的摩擦达到送线目的;该圆弧槽的设置可以输送多条不同线径的弹簧钢丝。
在所述下送线齿轮、上送线齿轮周围安装有罩壳,这样设置可以防止润滑油飞溅,提高安全。
所述凸轮机构包括安装于机体前面板与机体后面板上的凸轮轴、上切轴、下切轴、上切料过桥轴、下切料过桥轴,在凸轮轴的前端设有变径凸轮座,在变径凸轮座上安装有变径凸轮片,凸轮轴、上切料过桥轴、下切料过桥轴后端分别安装有互相啮合第一斜齿轮、第二斜齿轮、第三斜齿轮,在机体后面板上安装有第二伺服电机,在该第二伺服电机的输出轴上设置有一小齿轮,该小齿轮与第一斜齿轮啮合,在上切料过桥轴和下切料过桥轴上均设有切断凸轮、凸轮盘和高速节距凸轮,在凸轮盘上安装有节距凸轮片或加大切料凸轮,在上切轴和下切轴前端分别设有上切料滑块摇臂、下切料滑块摇臂,在上切轴和下切轴的中部均还设置有可调式切料摇臂,可调式切料摇臂能与切断凸轮、凸轮盘、高速节距凸轮连接,在高速节距凸轮的端面处设置有多个配重孔。上述机构能控制弹簧外径,加工不同形状的弹簧,能切断弹簧钢丝,控制弹簧的变节距,且上述凸轮轴、上切料过桥轴、下切料过桥轴同步运动,能替代多轴弹簧机的功能,使结构更加合理;上述的两个高速节距凸轮能分别带动上、下切轴作上下往复运动,控制节距,特别是在高速节距凸轮上设置了配重孔,通过配重孔可以调节凸轮的平衡,这样设置改变了传统的利用复位弹簧起复位的结构,使凸轮机构更合理,传动更加平稳,高速下噪声更加小。
所述第一斜齿轮、第二斜齿轮、第三斜齿轮的模数相同、齿数比为1∶1,这样就能实现上述所说的凸轮轴、上切料过桥轴、下切料过桥轴的同步运动。
所述节距机构包括节距伺服电机、减速器、推杆复位弹簧、调节手轮、节距推杆组件、节距推爪、节距凸轮片,其中节距伺服电机与减速器连接,减速器的输出轴上安装节距凸轮片,节距推杆组件安装在机体前面板与机体后面板之间,节距推爪安装在节距推杆组件前端,节距推杆组件与节距凸轮片联动连接。通过节距伺服电机带动节距凸轮片,从而推动节距推杆组件、节距推爪向前移动,从而达到了控制弹簧节距的目的,采用上述结构提高了节距推力,减小了伺服电机功率,降低了能耗,并提高了产品的可靠性。
所述节距推杆组件包括一主杆,在主杆前端设置有定位板,在定位板上设置有两根副杆,其中一根副杆设置有所述节距推爪,调节手轮安装在定位板上,这样设置更加合理,调节手轮的调节能使主杆和两根副杆之间的配合更加合理。
所述芯轴伸缩机构包括芯轴凸轮座,安装在芯轴凸轮座上的芯轴凸轮片,安装在机体前面板上的杠杆支座、芯轴,在杠杆支座上安装有芯轴调节杠杆,在芯轴调节杠杆的一端设置有滚轮,该滚轮能与芯轴凸轮片接触,在芯轴调节杠杆的另一端设置有芯轴调节拨块,在芯轴调节拨块上安装有芯轴调节拨动销,该芯轴调节拨动销与芯轴连接,所述芯轴凸轮座安装在所述凸轮轴上。上述机构能使芯轴里外伸缩,能实现中凹形圆柱螺旋弹簧的加工,加大了加工范围。
所述芯轴伸缩机构还包括定位螺杆I、定位螺杆II,该定位螺杆I穿过机体前面板与芯轴调节杠杆连接,该定位螺杆II设置在芯轴调节杠杆和杠杆支座上,上述定位螺杆I和定位螺杆II主要起定位作用。
所述芯轴升降机构包括芯轴座,在芯轴座尾部安装有芯轴升降螺杆,在芯轴升降螺杆顶部设置有芯轴升降手轮,在芯轴升降螺杆上还套设有芯轴锁紧螺杆,在芯轴锁紧螺杆顶部设置有芯轴锁紧手轮,在芯轴锁紧螺杆上还设置有芯轴锁紧螺母座。上述机构能使芯轴上升或下降,便于调试,可靠性好,因此可以调试加工不同外径的弹簧,该机构为了防止芯轴座产生松动现象,造出不合格的产品,还特别设置了芯轴锁紧螺杆和芯轴锁紧手轮,通过芯轴锁紧螺杆和芯轴锁紧手轮能锁紧芯轴座。
采用上述结构后,本发明送线机构、凸轮机构、节距机构、芯轴伸缩机构、芯轴升降机构之间的合理配合,与现有技术相比,大大提高了传统弹簧机的加工范围,功能更加完善合理,提高了产品的生产效率和可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明送线机构的结构示意图;
图3为本发明凸轮机构的结构示意图;
图4为本发明高速节距凸轮的结构示意图;
图5为本发明节距机构的结构示意图;
图6为本发明芯轴伸缩机构的结构示意图;
图7为本发明芯轴伸缩机构安装在机体前面板上的结构示意图;
图8为本发明芯轴升降机构的结构示意图;
图9为本发明芯轴升降机构安装在机体前面板上的结构示意图;
图10为本发明送线机构、凸轮机构、节距机构的伺服电机的安装示意图。
具体实施方式
参照图1所示,一种高速电脑数控卷簧机,包括机架1,安装在机架1上的机体前面板11、机体后面板12,在机体前面板11与机体后面板12上安装有送线机构2、凸轮机构3、节距机构4、芯轴伸缩机构5、芯轴升降机构6、送线校直架7、电脑控制器8、数组气动元件9,其中送线机构2、凸轮机构3、节距机构4分别由第一伺服电机29、第二伺服电机302、节距伺服电机41控制,芯轴伸缩机构5安装在凸轮机构3的凸轮轴31上,通过凸轮轴31控制芯轴55里外伸缩,芯轴升降机构6能控制芯轴55上升或下降。
再看图2,所述的送线机构2包括安装于机体前面板11与机体后面板12之间的下送线轴21、上送线轴22,在下送线轴21、上送线轴22上分别设有下送线齿轮23、上送线齿轮24,该下送线齿轮23和上送线齿轮24相互啮合,在机体后面板12上设有带轴承座25的过桥轴26,在过桥轴26的一端设有过桥齿轮27,其另一端设有减速齿轮28,所述过桥齿轮27与下送线齿轮23啮合,在机体后面板12上还设置有第一伺服电机29,在该第一伺服电机29的输出轴上安装有电机齿轮201,该电机齿轮201与减速齿轮28啮合,在所述下送线轴21和上送线轴22前端还皆设有送线轮202,每个送线轮202的侧面上至少设置有两条不同径的圆弧槽203,具体的是在送线轮202的侧面沿周向设置有两条不同线径的圆弧槽203。上述机构通过第一伺服电机29使电机齿轮201转动,与电机齿轮201啮合的减速齿轮28带动过桥轴26转动,过桥齿轮27跟着使下送线齿轮23、上送线齿轮24工作,下送线轴21、上送线轴22相对旋转,两送线轮202跟着相对转动,这样就能依靠两送线轮202并通过圆弧槽203与钢丝的表面摩擦力来达到送线目的;该两条圆弧槽203的设置可以输送两条不同线径的弹簧钢丝,并在更换不同线径的线轮情况下,不需调节送线轮前后的位置。在所述下送线齿轮23、上送线齿轮24周围安装有罩壳204,该罩壳204防止润滑油飞溅,提高安全。
再看图3,所述凸轮机构3包括安装于机体前面板11与机体后面板12上的凸轮轴31、上切轴32、下切轴33、上切料过桥轴34、下切料过桥轴35,在凸轮轴31的前端设有变径凸轮座36,在变径凸轮座36上安装有变径凸轮片37,该变径凸轮片37能改变弹簧的外径及形状,在凸轮轴31、上切料过桥轴34、下切料过桥轴35后端分别安装有互相啮合第一斜齿轮38、第二斜齿轮39、第三斜齿轮301,所述第一斜齿轮38、第二斜齿轮39、第三斜齿轮301的模数相同、齿数比为1∶1,这样就能实现上述凸轮轴、上切料过桥轴、下切料过桥轴的同步运动;在机体后面板12上安装有第二伺服电机302,在该第二伺服电机302的输出轴上设置有一小齿轮303,该小齿轮303与第一斜齿轮39啮合,这样当第二伺服电机302工作时,通过小齿轮303就能使第一斜齿轮38、第二斜齿轮39、第三斜齿轮301跟着转动,使凸轮轴31、上切料过桥轴34、下切料过桥轴35作圆周或往复运动;在上切料过桥轴34和下切料过桥轴35上均设有切断凸轮304、凸轮盘305和高速节距凸轮311,在凸轮盘305上安装有节距凸轮片306或加大切料凸轮307,在上切轴32和下切轴33前端分别设有上切料滑块摇臂308、下切料滑块摇臂309,在上切轴32和下切轴33的中部均还设置有可调式切料摇臂310,可调式切料摇臂310能与切断凸轮304、凸轮盘305、高速节距凸轮311连接,在高速节距凸轮311的端面处设置有多个配重孔312,当加工右旋弹簧时,上切料过桥轴34上的切断凸轮304与上切轴32上的可调式切料摇臂310连接,上切轴32作往复摆动并通过上切料滑块摇臂308起切断作用,下切料过桥轴35上的高速节距凸轮311与下切轴33上的可调式切料摇臂310连接,下切轴33往复摆动起节距作用,当加工左旋弹簧时则反之,还有就是在凸轮盘305上安装节距凸轮片306或加大切料凸轮307后,可加工更大幅度的宝塔弹簧。再看图4,所述高速节距凸轮311端面设计了一条节距凸轮轮廓线,并在轮廓线上设有多个配重孔312,以此来保证高速节距凸轮311在高速运转下的稳定性和平衡性,该高速节距凸轮311的设计能使能使生产效率提高两倍,降低噪声和振动。
再看图5,所述节距机构4包括节距伺服电机41、减速器42、推杆复位弹簧43、调节手轮44、节距推杆组件45、节距推爪46、节距凸轮片47,其中节距伺服电机41与减速器42连接,减速器42的输出轴上安装节距凸轮片47,节距推杆组件45安装在机体前面板11与机体后面板12之间,节距推爪46安装在节距推杆组件45前端,节距推杆组件45与节距凸轮片47联动连接,所述节距推杆组件45包括一主杆451,在主杆451前端设置有定位板452,在定位板452上设置有两根副杆453,其中一根副杆453设置有所述节距推爪46,调节手轮44安装在定位板452上。工作时,通过节距伺服电机41带动节距凸轮片47,从而推动节距推杆组件45、节距推爪46向前移动,节距推爪46向前移动时,迫使弹簧产生节距,从而达到了控制弹簧节距的目的。上述推杆复位弹簧43能使节距推杆组件45恢复到原来的位置。
再看图6、图7,所述芯轴伸缩机构5包括芯轴凸轮座51,安装在芯轴凸轮座51上的芯轴凸轮片52,安装在机体前面板11上的杠杆支座53、芯轴55,在杠杆支座53上安装有芯轴调节杠杆54,在芯轴调节杠杆54的一端设置有滚轮56,该滚轮56能与芯轴凸轮片52接触,在芯轴调节杠杆54的另一端设置有芯轴调节拨块57,在芯轴调节拨块57上安装有芯轴调节拨动销58,该芯轴调节拨动销58与芯轴55连接,所述芯轴凸轮座51安装在所述凸轮轴31上。所述芯轴伸缩机构5还包括定位螺杆I59、定位螺杆II501,该定位螺杆I59穿过机体前面板11与芯轴调节杠杆54连接,该定位螺杆II501设置在芯轴调节杠杆54和杠杆支座53上。芯轴伸缩机构5工作原理,当凸轮轴31作圆周运动时,芯轴凸轮座51带动芯轴凸轮片52与滚轮56接触,使芯轴调节杠杆54以杠杆支座53为支点作里外摆动,这时芯轴调节杠杆54通过芯轴调节拨块57、芯轴调节拨动销58带动芯轴55里外伸缩。
再看图8、图9,所述芯轴升降机构6包括芯轴座61,在芯轴座61尾部安装有芯轴升降螺杆62,在芯轴升降螺杆62顶部设置有芯轴升降手轮63,在芯轴升降螺杆62的外壁上还套设有芯轴锁紧螺杆64,在芯轴锁紧螺杆64顶部设置有芯轴锁紧手轮65,在芯轴锁紧螺杆64上还设置有芯轴锁紧螺母座66。工作时,芯轴升降手轮63能带动芯轴升降螺杆62上升或下降,从而带动芯轴座61上升或下降,进而能带动芯轴55上升或下降,因此可以加工不同外径的弹簧,该芯轴升降机构6为了防止芯轴座61产生松动现象,造出不合格的产品,还特别设置了芯轴锁紧螺杆64和芯轴锁紧手轮65,通过芯轴锁紧螺杆64和芯轴锁紧手轮65能锁紧芯轴座61。
再看图10所示,第一伺服电机29能带动送线机构2工作;第二伺服电机302输出轴上设置有小齿轮303,该第二伺服电机302能带动凸轮机构3工作;节距伺服电机41能带动节距机构4工作。
本发明的工作原理如下:弹簧钢丝从送线校直架7进线,通过送线机构2,依靠送线机构2上的送线轮202的表面摩擦力送线,通过凸轮机构3来完成弹簧外径、形状、切断的工作,节距机构4能改变弹簧的节距,芯轴伸缩机构5、芯轴升降机构6加大了弹簧的加工范围,弹簧的加工尺寸由电脑控制器8操作控制。

Claims (10)

1.一种高速电脑数控卷簧机,包括机架(1),安装在机架(1)上的机体前面板(11)、机体后面板(12),其特征在于:在机体前面板(11)与机体后面板(12)上安装有送线机构(2)、凸轮机构(3)、节距机构(4)、芯轴伸缩机构(5)、芯轴升降机构(6),其中送线机构(2)、凸轮机构(3)、节距机构(4)分别由第一伺服电机(29)、第二伺服电机(302)、节距伺服电机(41)控制,芯轴伸缩机构(5)安装在凸轮机构(3)的凸轮轴(31)上,通过凸轮轴(31)控制芯轴(55)里外伸缩,芯轴升降机构(6)能控制芯轴(55)上升或下降。
2.根据权利要求1所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述的送线机构(2)包括安装于机体前面板(11)与机体后面板(12)之间的下送线轴(21)、上送线轴(22),在下送线轴(21)、上送线轴(22)上分别设有下送线齿轮(23)、上送线齿轮(24),该下送线齿轮(23)和上送线齿轮(24)相互啮合,在机体后面板(12)上设有带轴承座(25)的过桥轴(26),在过桥轴(26)的一端设有过桥齿轮(27),其另一端设有减速齿轮(28),所述过桥齿轮(27)与下送线齿轮(23)啮合,在机体后面板(13)上还设置有第一伺服电机(29),在该第一伺服电机(29)的输出轴上安装有电机齿轮(201),该电机齿轮(201)与减速齿轮(28)啮合,在所述下送线轴(21)和上送线轴(22)前端还皆设有送线轮(202),每个送线轮(202)的侧面上至少设置有两条不同线径的圆弧槽(203)。
3.根据权利要求2所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:在所述下送线齿轮(23)、上送线齿轮(24)周围安装有罩壳(204)。
4.根据权利要求1所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述凸轮机构(3)包括安装于机体前面板(11)与机体后面板(12)上的凸轮轴(31)、上切轴(32)、下切轴(33)、上切料过桥轴(34)、下切料过桥轴(35),在凸轮轴(31)的前端设有变径凸轮座(36),在变径凸轮座(36)上安装有变径凸轮片(37),在凸轮轴(31)、上切料过桥轴(34)、下切料过桥轴(35)后端分别安装有互相啮合第一斜齿轮(38)、第二斜齿轮(39)、第三斜齿轮(301),在机体后面板(12)上安装有第二伺服电机(302),在该第二伺服电机(302)的输出轴上设置有一小齿轮(303),该小齿轮(303)与第一斜齿轮(38)啮合,在上切料过桥轴(34)和下切料过桥轴(35)上均设有切断凸轮(304)、凸轮盘(305)和高速节距凸轮(311),在凸轮盘(305)上安装有节距凸轮片(306)或加大切料凸轮(307),在上切轴(32)和下切轴(33)前端分别设有上切料滑块摇臂(308)、下切料滑块摇臂(309),在上切轴(32)和下切轴(33)的中部均还设置有可调式切料摇臂(310),可调式切料摇臂(310)能与切断凸轮(304)、凸轮盘(305)、高速节距凸轮(311)连接,在高速节距凸轮(311)的端面处设置有多个配重孔(312)。
5.根据权利要求4所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述第一斜齿轮(38)、第二斜齿轮(39)、第三斜齿轮(301)的模数相同、齿数比为1∶1。
6.根据权利要求1所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述节距机构(4)包括节距伺服电机(41)、减速器(42)、推杆复位弹簧(43)、调节手轮(44)、节距推杆组件(45)、节距推爪(46)、节距凸轮片(47),其中节距伺服电机(41)与减速器(42)连接,减速器(42)的输出轴上安装节距凸轮片(47),节距推杆组件(45)安装在机体前面板(11)与机体后面板(12)之间,节距推爪(46)安装在节距推杆组件(45)前端,节距推杆组件(45)与节距凸轮片(47)联动连接。
7.根据权利要求6所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述节距推杆组件(45)包括一主杆(451),在主杆(451)前端设置有定位板(452),在定位板(452)上设置有两根副杆(453),其中一根副杆(453)设置有所述节距推爪(46),调节手轮(44)安装在定位板(452)上。
8.根据权利要求1所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述芯轴伸缩机构(5)包括芯轴凸轮座(51),安装在芯轴凸轮座(51)上的芯轴凸轮片(52),安装在机体前面板(11)上的杠杆支座(53)、芯轴(55),在杠杆支座(53)上安装有芯轴调节杠杆(54),在芯轴调节杠杆(54)的一端设置有滚轮(56),该滚轮(56)能与芯轴凸轮片(52)接触,在芯轴调节杠杆(54)的另一端设置有芯轴调节拨块(57),在芯轴调节拨块(57)上安装有芯轴调节拨动销(58),该芯轴调节拨动销(58)与芯轴(55)连接,所述芯轴凸轮座(51)安装在所述凸轮轴(31)上。
9.根据权利要求1或8所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述芯轴伸缩机构(5)还包括定位螺杆I(59)、定位螺杆II(501),该定位螺杆I(59)穿过机体前面板(11)与芯轴调节杠杆(54)连接,该定位螺杆II(501)设置在芯轴调节杠杆(54)和杠杆支座(53)上。
10.根据权利要求1所述的高速电脑数控卷簧机,其特征在于:所述芯轴升降机构(6)包括芯轴座(61),在芯轴座(61)尾部安装有芯轴升降螺杆(62),在芯轴升降螺杆(62)顶部设置有芯轴升降手轮(63),在芯轴升降螺杆(62)上还套设有芯轴锁紧螺杆(64),在芯轴锁紧螺杆(64)顶部设置有芯轴锁紧手轮(65),在芯轴锁紧螺杆(64)上还设置有芯轴锁紧螺母座(66)。
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