CN104016161A - 一种卷筒式弹射簧的收簧方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种卷筒式弹射簧的收簧方法与装置,属于高性能弹簧收拢技术领域。该方法以伺服系统控制的机械方式自动完成弹性卷筒的收拢过程,将弹性卷筒收入收簧筒。收拢采用收簧筒旋转与弹性卷筒轴向施压复合动作完成,收簧筒旋转动作使弹性卷筒自根部以单圈形式逐层开卷,再通过弹性卷筒轴向施压使弹性卷筒逐层压入筒内,在无人为参与情况下,完成弹性卷筒的自动收拢过程。该方法保障了人员安全、确保收拢状态稳定,且装置操作方便、避免弹性卷筒损伤。

Description

一种卷筒式弹射簧的收簧方法与装置
技术领域
[0001] 本发明涉及高性能弹簧收拢技术领域,特别是指一种卷筒式弹射簧的收簧方法与
>J-U ρςα装直。
背景技术
[0002] 弹性卷筒克服了现有弹簧在行程上的局限性,解决某些特殊场合下需将载荷自驱动弹出至指定位置的情况,其外形成螺旋筒状,展开长度可达6米以上,驱动力大,各卷层自由状态下为等直径,层间具有较强的抱紧力。展开性能相当于薄壁管,收拢后成带卷形状,仅为带宽高度,直径小,有效节省了空间。
[0003] 弹性卷筒在使用与测试过程中需进行频繁的展开,收拢动作。
[0004] 弹性卷筒收拢方式 有手动收拢与机械装置收拢两种方式,由于目前手动收拢收拢不可控因素多,存在收拢过程控制难;易发生人员伤害;易对弹性卷筒造成破坏;每次收拢产品状态难以保证等,有较多缺陷。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种卷筒式弹射簧的收簧方法与装置,解决以伺服系统控制的机械方式自动完成弹性卷筒的收拢过程,将弹性卷筒收入收簧筒。收拢过程采用收簧筒旋转与弹性卷筒轴向施压复合动作完成,收簧筒旋转动作使弹性卷筒自根部以单圈形式逐层开卷,再通过轴向施压动作使弹性卷筒逐层压入筒内。
[0006] 一种卷筒式弹射簧的收簧方法,其具体步骤为:
[0007] 首先,将展开状态的弹性卷筒根部以铆钉固定于收簧筒内壁,头部固定于顶杆外侦lJ,顶杆由两半圆顶杆卡环夹持固定;
[0008] 然后,将预设的收簧筒旋转、前推速度时间曲线参数输入旋转伺服系统和前推伺服系统控制器;
[0009] 再点击启动,收簧筒旋转动作通过伺服电机、高精密行星轮减速器、齿轮驱动使弹性卷筒自根部以单圈形式逐层开卷,前推动作通过电机、高精密行星轮减速器、齿轮齿条机构带动使弹性卷筒逐层压入收簧筒内;
[0010] 最后,按预设参数完成动作,关闭收簧筒前端盖,固定收簧筒与收簧筒下底板、收簧筒上底板螺钉,完成收簧。
[0011] 该方法用到一种卷筒式弹射簧的收簧装置,该装置包括固定板、收簧筒下底板、齿轮、收簧筒、滑动轴承、收簧筒上底板、已收弹性卷筒、传动装置、旋转伺服系统、顶杆、底板、顶杆卡环、直线轴承、直线导轨、卡盘固定板、齿轮齿条机构、支撑底座、弹性卷筒支撑架、底架、前推伺服系统、联轴器和弹性卷筒;
[0012] 其中,收簧筒内为已收弹性卷筒,弹性卷筒根部与收簧筒相连,头部与顶杆相连,连接方式为铆钉连接,顶杆通过两半圆顶杆卡环卡紧固定,顶杆卡环与卡盘固定板销钉连接,卡盘固定板与底架通过螺钉固定,旋转伺服系统控制传动装置和收簧筒齿轮,收簧筒两端以收簧筒下底板与收簧筒上底板固定,其间垫入滑动轴承以减小摩擦,前推伺服系统的伺服电机通过联轴器与齿轮齿条机构相连,直线轴承与直线导轨保证前推动作的导向,直线导轨固定于底架,弹性卷筒支撑架用于在弹性卷筒收拢过程中,对弹性卷筒的径向支撑,弹性卷筒支撑架固定于支撑底座,可于其上旋转,完成自动避让。
[0013] 控制收簧筒旋转和前推动的旋转伺服系统和前推伺服系统又包括伺服电机、减速器、驱动器、控制器、电源、接近开关和控制面板;驱动器用于驱动伺服电机,接收电机反馈信息;控制器为输入终端;减速器与伺服电机相连,为驱动装置;接近开关用于运动限位,控制面板中开关与控制器、电源相连,完成上电、断电、运行、暂停等操作;输入终端控制器输入参数为收簧筒的旋转速度V«、旋转时间、前推速度V1J、前推距离S1J,或为以上参数的关系曲线;其中,收簧筒旋转速度Vag= O~60r/min,前推速度Vff = O~12m/min,旋转时间以达到已收弹性卷筒与收簧筒壁紧实为准,前推距离Sli为弹性卷筒未收杆长。
[0014] 本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0015] (I)人员安全,弹性卷筒带材厚度薄,约0.05~Imm,自动收集装置避免了人为操作不当而造成人员伤害;
[0016] (2)状态稳定,自动收集装置避免过多的不可控因素,弹性卷筒逐层压入筒内,紧密贴合,收集过程与收集后产品状态稳定。便于科学衡量各个过程与最终参数。
[0017] (3)操作方便,安装后仅需以操作面板形式输入参数,即可完成收集过程。
[0018] (4)避免损坏,弹性卷筒在较薄时容易发生折皱,自动收集装置可避免这一情况。
附图说明
[0019] 图1为本发明一种卷筒式弹射簧的收簧装置图;
[0020] 图2为本发明弹性卷筒收簧动作原理图;
[0021] 图3为本发明弹性卷筒收簧装置旋转和前推伺服系统布置示意图。
[0022][主要元件符号说明]
[0023] 1-固定板;2_收簧筒下底板;3-齿轮;4_收簧筒;5_滑动轴承;6_收簧筒上底板;7-已收弹性卷筒;8_传动装置;9_旋转伺服系统;10_顶杆;11_底板;12_顶杆卡环;13_直线轴承;14-直线导轨;15-卡盘固定板;16-齿轮齿条机构;17-支撑底座;18-弹性卷筒支撑架;19_底架;20_前推伺服系统;21_联轴器;22_弹性卷筒。
具体实施方式
[0024] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0025] 本发明针对现有的弹性卷筒收拢方式收拢过程控制难,易发生人员伤害,易对弹性卷筒造成破坏,每次收拢产品状态难以保证等问题,提供一种卷筒式弹射簧的收簧方法与装置。
[0026] 如图1所示,为本发明一种卷筒式弹射簧的收簧装置图,该装置包括固定板1、收簧筒下底板2、齿轮3、收簧筒4、滑动轴承5、收簧筒上底板6、已收弹性卷筒7、传动装置8、旋转伺服系统9、顶杆10、底板11、顶杆卡环12、直线轴承13、直线导轨14、卡盘固定板15、齿轮齿条机构16、支撑底座17、弹性卷筒支撑架18、底架19、前推伺服系统20、联轴器21和弹性卷筒22 ;其中,收簧筒4内为已收弹性卷筒7,弹性卷筒22根部与收簧筒4相连,头部与顶杆10相连,顶杆10通过两半圆顶杆卡环12卡紧固定,顶杆卡环12与卡盘固定板15销钉连接,卡盘固定板15与底架19通过螺钉固定,旋转伺服系统9控制传动装置8和收簧筒齿轮3,收簧筒4两端以收簧筒下底板2与收簧筒上底板6固定,其间垫入滑动轴承5以减小摩擦,前推伺服系统20的伺服电机通过联轴器21与齿轮齿条机构16相连,直线轴承13与直线导轨14保证前推动作的导向,直线导轨14固定于底架19,弹性卷筒支撑架18用于在弹性卷筒22收拢过程中,对弹性卷筒22的径向支撑,弹性卷筒支撑架18固定于支撑底座17。
[0027] 如图2所示为本发明弹性卷筒收簧动作原理图,如图3所示为本发明弹性卷筒收簧装置旋转和前推伺服系统布置示意图,其中,旋转伺服系统9和前推伺服系统20由伺服电机、减速器、驱动器、控制器、电源、接近开关、控制面板构成,驱动器用于驱动伺服电机,接收电机反馈信息;控制器为输入终端;减速器与伺服电机相连,为驱动装置;接近开关用于运动限位,控制面板中开关与控制器、电源相连,完成上电、断电、运行、暂停操作。
[0028] 基于上述原理,提供两个具体实施例如下:
[0029] 实施例1
[0030] (I)备带宽100mm,厚0.1mm,直径Φ 15mm,长5m,螺旋角70°弹性卷筒22,两侧薄带分别打直径为Φ 3mm圆孔。收簧筒4内径为Φ 50mm,高度102mm。弹性卷筒22根部(大径侧)与收簧筒4内壁固定,头部与顶杆10固定,顶杆10由两半圆顶杆卡环12夹持固定。
[0031] (2)向旋转伺服 系统9和前推伺服系统20控制器输入收簧筒4动作参数,收簧筒4旋转速度V旋=3r/min ;前推速度Vff= 0.6m/min ;旋转时间t旋=490s ;前推距离Sff =
4.9m。
[0032] (3)收簧筒4旋转通过伺服电机、高精密行星轮减速器、齿轮3驱动,前推动作通过电机、高精密行星轮减速器、齿轮齿条机构16带动,导轨导向,长6m。
[0033] (4)按预设参数完成动作,关闭收簧筒4前端盖,固定收簧筒4与收簧筒下底板2、收簧筒上底板6螺钉,完成收簧。
[0034] 实施例2
[0035] (I)备带宽100mm,厚0.1mm,直径Φ 15mm,长5m,螺旋角70°弹性卷筒22,两侧薄带分别打直径为Φ 3mm圆孔。收簧筒4内径为Φ 50mm,高度102mm。弹性卷筒22根部(大径侧)与收簧筒4内壁固定,头部与顶杆10固定,顶杆10由两半圆顶杆卡环12夹持固定。
[0036] (2)向旋转伺服系统9和前推伺服系统20控制器输入收簧筒4动作参数,收簧筒4旋转速度Vk= 60r/min ;前推速度Vff= 12m/min ;旋转时间t旋=29.5s ;前推距离Sw =
5.9mο
[0037] (3)收簧筒4旋转通过伺服电机、高精密行星轮减速器、齿轮3驱动,前推动作通过电机、高精密行星轮减速器、齿轮齿条机构16带动,导轨导向,长6m。
[0038] (4)按预设参数完成动作,关闭收簧筒4前端盖,固定收簧筒4与收簧筒下底板2、收簧筒上底板6螺钉,完成收簧。
[0039] 以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种卷筒式弹射簧的收簧方法,其特征在于:首先,将展开状态的弹性卷筒(22)根部以铆钉固定于收簧筒(4)内壁,头部固定于顶杆(10)外侧,顶杆(10)由两半圆顶杆卡环(12)夹持固定;然后,将预设的收簧筒(4)旋转、前推速度时间曲线参数输入旋转伺服系统(9)和前推伺服系统(20)控制器;再点击启动,收簧筒(4)旋转动作通过伺服电机、高精密行星轮减速器、齿轮(3)驱动使弹性卷筒(22)自根部以单圈形式逐层开卷,前推动作通过电机、高精密行星轮减速器、齿轮齿条机构(16)带动使弹性卷筒(22)逐层压入收簧筒(4)内;最后,按预设参数完成动作,关闭收簧筒(4)前端盖,固定收簧筒(4)与收簧筒下底板(2)、收簧筒上底板(6)螺钉,完成收簧。
2.根据权利要求1所述的一种卷筒式弹射簧的收簧方法所用收簧装置,其特征在于:装置包括固定板(I)、收簧筒下底板(2)、齿轮(3)、收簧筒(4)、滑动轴承(5)、收簧筒上底板(6)、已收弹性卷筒(7)、传动装置(8)、旋转伺服系统(9)、顶杆(10)、底板(11)、顶杆卡环(12)、直线轴承(13)、直线导轨(14)、卡盘固定板(15)、齿轮齿条机构(16)、支撑底座(17)、弹性卷筒支撑架(18)、底架(19)、前推伺服系统(20)、联轴器(21)和弹性卷筒(22);其中,收簧筒(4)内为已收弹性卷筒(7),弹性卷筒(22)根部与收簧筒(4)相连,头部与顶杆(10)相连,连接方式为铆钉连接,顶杆(10)通过两半圆顶杆卡环(12)卡紧固定,顶杆卡环(12)与卡盘固定板(15)销钉连接,卡盘固定板(15)与底架(19)通过螺钉固定,旋转伺服系统(9)控制传动装置(8)和收簧筒齿轮(3),收簧筒(4)两端以收簧筒下底板(2)与收簧筒上底板(6)固定,其间 垫入滑动轴承(5)以减小摩擦,前推伺服系统(20)的伺服电机通过联轴器(21)与齿轮齿条机构(16)相连,直线轴承(13)与直线导轨(14)保证前推动作的导向,直线导轨(14)固定于底架(19),弹性卷筒支撑架(18)用于在弹性卷筒(22)收拢过程中,对弹性卷筒(22)的径向支撑,弹性卷筒支撑架(18)固定于支撑底座(17),可于其上旋转,完成自动避让。
3.根据权利要求1所述的一种卷筒式弹射簧的收簧方法,其特征在于:收簧筒(4)的旋转和前推动作由旋转伺服系统(9)和前推伺服系统(20)控制,其中,旋转伺服系统(9)和前推伺服系统(20)由伺服电机、减速器、驱动器、控制器、电源、接近开关、控制面板构成,驱动器用于驱动伺服电机,接收电机反馈信息;控制器为输入终端;减速器与伺服电机相连,为驱动装置;接近开关用于运动限位,控制面板中开关与控制器、电源相连,完成上电、断电、运行、暂停操作。
4.根据权利要求1所述的一种卷筒式弹射簧的收簧方法,其特征在于:输入终端控制器输入参数为收簧筒(4)的旋转速度Vag、旋转时间、前推速度Vw、前推距离Sw,或为以上参数的关系曲线;其中,收簧筒(4)旋转速度Vag= O~60r/min,前推速度Vff= O~12m/min,旋转时间〖@以达到已收弹性卷筒(7)与收簧筒(4)壁紧实为准,前推距离Sw为弹性卷筒(22)未收杆长。
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