CN104690124B - 平面涡卷弹簧卷曲机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面涡卷弹簧卷曲机，包括卷曲装置、光电检测装置、压紧限位装置、电气控制装置；压紧限位装置包括压头、旋转件、限位件，旋转件、限位件均可旋转，限位件位于旋转件的轴向两侧，压头可升降，压头升起后顶住旋转件；涡卷弹簧的钢带先穿过光电检测装置的检测头，再穿过压头和旋转件之间并被限制在两个限位件之间，最后由卷曲装置卷曲钢带；光电检测装置将有无钢带穿过的信号发送至电气控制装置，电气控制装置控制卷曲装置中的电机、压紧限位装置中的压头升降动作执行机构。本发明可提高卷曲过程中涡卷弹簧的紧密度、平整度和产品质量，降低操作人员的劳动强度和技能要求，提高生产率，消除操作时的安全隐患，降低对钢带的损伤。

Description

平面涡卷弹簧卷曲机

技术领域

本发明涉及平面涡卷弹簧卷曲设备。

背景技术

平面涡卷弹簧是将等截面的细长材料绕制成平面螺旋线形的弹簧，卷绕圈数可以很多，变形角大，能在较小的体积内储存较多的能量。卷曲工序是加工平面涡卷弹簧中必需的工序，使钢带经合适的变形达成所需的理想形状，并储存足够的能量。平面涡卷弹簧的卷曲分为一次卷曲和反卷两种，反卷是在一次卷曲之后再对钢带进行反方向卷曲，以满足产品的使用要求并提升产品的性能。在现有的对无外钩弹簧的反卷工序中，都是手工将挂料轴上的弹簧钢带挂在卷曲轴上并加以固定，借助电机使卷曲轴转动，在卷曲时用手向挂料轴方向拉扶钢带，使钢带在卷曲轴上卷绕紧密，并手工控制钢带防止横向窜动，当钢带还剩一定的尾段时，卷曲轴由连续转动改为点动，使钢带达成需要的形状，便于用设定的产品构件来固定具有强烈散开倾向的弹簧，而在用构件固定弹簧前，必须始终用手来拉扶钢带以保持弹簧的合适形状。由于现有的反卷工序主要采用手工完成，反卷过程中涡卷弹簧的紧密度、两侧的平整度等都依赖操作者的经验，无法保证质量一致性，卷曲过程始终需用手拉扶具有弹力和锋利的钢带，提高了操作人员的技能要求和劳动强度，并存在较大的安全隐患。

在现有技术中，对于一次卷曲即成形的平面涡卷弹簧，是将钢带挂在卷曲轴上并加以固定，借助电机使卷曲轴转动，促使钢带卷曲成型。在卷曲起始阶段，钢带的曲率半径较小，无法形成致密的弹簧，通常采用在钢带卷曲前附加变形机构，对钢带在卷曲过程中施加额外的牵引力，这样易对钢带造成伤害影响产品性能。也有直接采用人工牵引的方法来达成目的，增加了劳动强度和生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述不足而提供一种平面涡卷弹簧卷曲机，提高卷曲过程中涡卷弹簧的紧密度、平整度和产品质量，降低操作人员的劳动强度和技能要求，提高生产率，消除操作时的安全隐患，降低对钢带的损伤。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：平面涡卷弹簧卷曲机，包括卷曲装置，还包括光电检测装置、压紧限位装置、电气控制装置；所述压紧限位装置包括压头、旋转件、限位件，旋转件、限位件均可旋转，限位件位于旋转件的轴向两侧，压头可升降，压头升起后顶住旋转件；涡卷弹簧的钢带先穿过光电检测装置的检测头，再穿过压头和旋转件之间并被限制在两个限位件之间，最后由卷曲装置卷曲钢带；光电检测装置将有无钢带穿过的信号发送至电气控制装置，电气控制装置控制卷曲装置中的电机、压紧限位装置中的压头升降动作执行机构。

优选的压紧限位装置旋转件为滚套，滚套装在固定的顶料杆上，限位件为滚轮，滚轮装在滚套两侧，滚套外径小于滚轮的外径。

进一步改进的卷曲机还包括挂料装置，待卷曲的钢带置于挂料装置。

优选的压头升降动作执行机构是气缸。

更进一步改进的卷曲机还包括压紧保护装置，压紧保护装置包括转轮及转轮升降执行机构，转轮升起后压住卷曲装置中的卷曲轴上的弹簧，转轮升降执行机构由电气控制装置控制。

优选的转轮升降执行机构是气缸。

本发明的优点在于：1、增加压紧限位装置，依靠压头、旋转件压紧涡卷弹簧的钢带，使钢带在卷曲过程中始终处于被绷紧的状态，并且压头压住钢带起到上下限位作用，限位件限制钢带左右窜动，起到左右限位作用，限位件在钢带移动时同步旋转，减少与钢带的摩擦，旋转件能随钢带移动而转动，消除对钢带的附加变形和损伤，很好地控制了涡卷弹簧的致密度和侧面的平整度。2、在用于弹簧的一次卷曲成形时，压紧限位装置对钢带施加合适的压力，在卷曲起始阶段钢带的曲率半径较小时，也能形成致密的弹簧，旋转件随钢带移动而转动，降低动力消耗和消除对钢带的损伤，并在过程中可按需及时通过电气控制卸去压紧力。在卷曲的尾段需要再次压紧钢带时，可借助光电检测装置和电气控制装置再次压紧，保持具有强烈散开倾向的弹簧呈理想紧密状，利于对成型的弹簧进行固定。3、当钢带用完，钢带的尾端通过光电检测装置后，光电检测装置可将无钢带的信号发至电气控制装置，电气控制装置控制卷曲装置中的电机、压紧限位装置中的压头动作执行机构，不受材料长度偏差的影响，实现定尾式控制，设备控制精度更高。4、压紧保护装置中的转轮可升起，压住卷曲轴上的钢带，进一步起到增加涡卷弹簧致密度的作用，钢带即使意外断裂或从压紧限位装置滑脱，仍然会被固定在卷曲轴上而不会自由散开，提高了操作的稳定性与安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是优选的压紧限位装置的结构示意图。

图3是图2的左视图。

图4是本发明实施例二的结构示意图。

图5是另一种压紧限位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

如图1所示的平面涡卷弹簧卷曲机，用于弹簧的一次卷曲成形，主要结构包括光电检测装置3、压紧限位装置4、卷曲装置5、电气控制装置和工作台。

卷曲成形时，涡卷弹簧的钢带1首先穿过光电检测装置3的检测头，光电检测装置3可检测出其检测头处有无钢带，并且检测信号发送至电气控制装置。

压紧限位装置4位于光电检测装置3的后侧，优选的压紧限位装置4的结构如图2、图3所示，压紧限位装置包括压头41、顶料杆42、滚套43和滚轮44。压头41下端连接气缸，在气缸的作用下，压头41被顶起，初始状态下，压头41移动到下方。顶料杆42为圆轴，滚套43和滚轮44装在顶料杆42上，并且滚轮44位于滚套43的两侧， 滚套43作为旋转件，滚轮44作为限位件，滚套43外径小于滚轮44的外径；顶料杆42固定在支架上，滚套43和滚轮44可在其上旋转，压头41可上升并顶住滚套43。

卷曲装置5包括卷曲轴51，卷曲轴51由电机带动。

电气控制装置包括控制器、电气线路、控制按钮等，控制器分别与驱动卷曲轴51的电机、光电检测装置3、压紧限位装置4的气缸、控制按钮等电气连接。

该卷曲机的工作过程：先将钢带1从光电检测装置3的检测头间穿过，再将钢带1从压紧限位装置4的滚套43与压头41之间穿过，最后将钢带1挂在卷曲轴51上并加以固定，打开控制按钮，通过电气控制装置启动气缸、电机、光电检测装置3，电机带动卷曲轴51旋转，卷曲钢带，同时启动气缸使压紧限位装置4的压头41压住钢带1，在卷曲时，钢带1始终处于绷紧状态，并且压头41压住钢带1起到上下限位作用，滚套43两侧的滚轮44防止钢带左右窜动，起到左右限位作用，这样，始终绷紧的钢带1被上下左右限位，钢带1在卷曲过程中，很好地控制了涡卷弹簧的致密度和侧面的平整度。在过程中可按需及时通过电气控制卸去压紧力。在卷曲的尾段，可借助光电检测装置3和电气控制装置再次启动气缸使压紧限位装置4的压头41压住钢带1，保持具有强烈散开倾向的弹簧呈理想紧密状，利于对成型的弹簧进行固定，并控制电机停转，钢带停止运动，端部自动停止在设定位置，实现精确的定尾控制，用设定的产品构件来固定具有强烈散开倾向的弹簧。固定后，关闭控制按钮，压紧限位装置4的气缸复位，产品从卷曲轴51上取下，卷曲工序完成。

实施例二：

如图4所示的平面涡卷弹簧卷曲机，用于涡卷弹簧的反卷成形，主要结构包括挂料装置2、光电检测装置3、压紧限位装置4、卷曲装置5、压紧保护装置6、电气控制装置和工作台。在实施例一的基础上增加挂料装置2、压紧保护装置6。

挂料装置2位于工作台上，挂料装置2上安装挂料用的挂料轴。

光电检测装置3位于挂料装置2的后侧，光电检测装置3可检测有无钢带1从其检测头间穿过。

压紧限位装置4位于光电检测装置3的后侧，其结构与实施例一相同。

卷曲装置5包括卷曲轴51，卷曲轴51由电机带动。

压紧保护装置6包括转轮、气缸等，转轮固定在气缸伸缩杆上，初始状态下，转轮位于底端，气缸启动后，转轮被顶起并顶住卷曲装置5的卷曲轴51，压住卷曲轴51上的钢带。转轮在卷曲轴上钢带的摩擦力带动下，也可以旋转。

电气控制装置包括控制器、电气线路、控制按钮等，控制器分别与驱动卷曲轴51的电机、光电检测装置3、压紧限位装置4的气缸、压紧保护装置6的气缸、控制按钮等电气连接。

该卷曲机的工作过程：先在挂料装置2的挂料轴上挂上一卷钢带1，再将钢带1从光电检测装置3的检测头间穿过，再将钢带1从压紧限位装置4的滚套43与压头41之间穿过，最后将钢带1挂在卷曲轴51上并加以固定，打开控制按钮，通过电气控制装置启动气缸、电机、光电检测装置3，电机带动卷曲轴51旋转，卷曲钢带，同时启动气缸使压紧限位装置4的压头41压住钢带1，在卷曲时，钢带1始终处于绷紧状态，并且压头41压住钢带1起到上下限位作用，滚套43两侧的滚轮44防止钢带左右窜动，起到左右限位作用，这样，始终绷紧的钢带1被上下左右限位，钢带1在反卷过程中，很好地控制了涡卷弹簧的致密度和侧面的平整度。顶紧保护装置6中的气缸顶起转轮，转轮压住卷曲轴51上的钢带，进一步起到增加涡卷弹簧致密度的作用，钢带1即使意外断裂或从压紧限位装置4滑脱，钢带仍然会被固定在卷曲轴51上。当挂料装置2上的钢带1用完，钢带1的尾端通过光电检测装置3后，光电检测装置3检测不到钢带，将无钢带的信号发送至电气控制装置的控制器，控制电机停转，钢带停止运动，端部自动停止在设定位置，实现精确的定尾控制，然后压紧保护装置6的气缸复位，用设定的产品构件来固定具有强烈散开倾向的弹簧。固定后，关闭控制按钮，压紧限位装置4的气缸复位，产品从卷曲轴51上取下，卷曲工序完成。

当然，压紧限位装置4中的旋转件、限位件也可采用图5所示的结构，旋转件和限位件合为一体即为转轴40，转轴40可旋转，转轴40上的两侧的突起的部分外径较大，中间部分的外径较小，也就是中间段作为旋转件，钢带1被压头41压在转轴40的中段，两侧的突起作为限位件，限制钢带1左右窜动，起到限位作用。

Claims (6)

1.平面涡卷弹簧卷曲机，包括卷曲装置，其特征在于：所述卷曲机还包括光电检测装置、压紧限位装置、电气控制装置；所述压紧限位装置包括压头、旋转件、限位件，旋转件、限位件均可旋转，限位件位于旋转件的轴向两侧，压头可升降，压头升起后顶住旋转件；涡卷弹簧的钢带先穿过光电检测装置的检测头，再穿过压头和旋转件之间并被限制在两个限位件之间，最后由卷曲装置卷曲钢带；光电检测装置将有无钢带穿过的信号发送至电气控制装置，电气控制装置控制卷曲装置中的电机、压紧限位装置中的压头升降动作执行机构。

2.根据权利要求1所述的平面涡卷弹簧卷曲机，其特征在于：所述压紧限位装置的旋转件为滚套，滚套装在固定的顶料杆上，所述限位件为滚轮，滚轮装在滚套两侧，滚套外径小于滚轮的外径。

3.根据权利要求1所述的平面涡卷弹簧卷曲机，其特征在于：所述卷曲机还包括挂料装置，待卷曲的钢带置于挂料装置。

4.根据权利要求1所述的平面涡卷弹簧卷曲机，其特征在于：所述压头升降动作执行机构是气缸。

5.根据权利要求1至4任一项所述的平面涡卷弹簧卷曲机，其特征在于：所述卷曲机还包括压紧保护装置，压紧保护装置包括转轮及转轮升降执行机构，转轮升起后压住卷曲装置中的卷曲轴上的弹簧，转轮升降执行机构由电气控制装置控制。

6.根据权利要求5所述的平面涡卷弹簧卷曲机，其特征在于：所述转轮升降执行机构是气缸。