CN109500320A - 棉线上弹簧成形设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉线上弹簧成形设备，包括送线机构、送丝机构、绕丝机构、搬运机构、裁切机构和载具组件，绕丝机构包括绕丝底板、螺距模组、立板、大齿轮、绕丝主动轮和绕丝套筒，螺距模组能够带动立板前后运动；立板的中心通过轴承架设有能够相对该立板旋转的主轴，大齿轮固定于主轴上并与绕丝主动轮啮合连接；主轴的中心设有通孔，送线机构的棉线输送杆从该主轴的通孔中穿出，绕丝套筒固定套设于棉线输送杆的外端。该棉线上弹簧成形设备具有加工精度高、调节螺距方便，不用加注润滑油，并且可以将金属丝的螺旋内径小于棉线自由状态下的外径，实现金属丝和棉线的紧密贴合，从而实现对电阻丝有效电阻值和加热效果的精确控制。

Description

棉线上弹簧成形设备

技术领域

本发明属于自动化加工设备技术领域，具体的是涉及一种棉线上弹簧成形设备。

背景技术

电子烟雾器的核心部件在加工时，需要将电阻丝在棉线上螺旋成形。使用传统的弹簧机加工该核心部件时，由于成形原理的限制，不仅需要加注润滑油造成电阻丝的污染，而且电阻丝的成形内径需要大于棉线的外径，否则将会产生棉线和金属丝的相互缠绕。但是，如果电阻丝的成形内径大于棉线的外径，那么电阻丝就有在棉线上延轴线窜动的可能，而且也会影响电阻丝的加热效果。

使用本专利描述的设备来成形加工该零部件具有加工精度高、调节螺距方便、不用加注润滑油并且可以将金属丝的螺旋内径小于棉线自由状态下的外径，实现金属丝和棉线的紧密贴合可以实现对电阻丝有效电阻值和加热效果的精确控制，为电子烟开发者进一步优化加热参数提供了保障。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种棉线上弹簧成形设备，不仅加工精度高、调节螺距方便、不用加注润滑油并且可以将金属丝的螺旋内径小于棉线自由状态下的外径，实现金属丝和棉线的紧密贴合，可以实现对电阻丝有效电阻值和加热效果的精确控制，为电子烟开发者进一步优化加热参数提供了保障。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种棉线上弹簧成形设备，包括送线机构、送丝机构、绕丝机构、搬运机构、裁切机构和载具组件，所述绕丝机构将送丝机构输送来的金属丝螺旋成型，所述搬运机构将成型后的金属丝与棉线进行装配和搬运，所述绕丝机构设于所述送线机构的前端，所述绕丝机构包括绕丝底板、螺距模组、立板、大齿轮、绕丝主动轮和绕丝套筒，螺距模组设于绕丝底板上，立板沿竖直方向固定于螺距模组上，螺距模组能够带动立板前后运动；立板的中心通过轴承架设有能够相对该立板旋转的主轴，大齿轮固定于该主轴上并与绕丝主动轮啮合连接；所述主轴的中心设有通孔，所述送线机构的棉线输送杆从该主轴的通孔中穿出，所述绕丝套筒固定套设于该棉线输送杆的外端；所述大齿轮的外侧面位于所述主轴的一侧外设有绕丝头，该绕丝头末端设有穿丝孔，所述送丝机构将金属丝输送至该绕丝头内并从所述穿丝孔中穿出。

作为本发明的进一步改进，所述大齿轮上固定有绕丝回退机构。

作为本发明的进一步改进，所述裁切机构包括裁切底板、左裁切上下气缸、左裁切气缸、右裁切气缸、右裁切前后气缸、右裁切上下气缸和一对右夹紧镶块，左裁切气缸的底座固定于与左裁切上下气缸的活塞杆固定连接的第一滑块上，左裁切气缸上设有一对左裁切刀并能驱动一对左裁切刀开合；右裁切气缸上设有一对右裁切刀并能够驱动一对右裁切刀开合，右裁切气缸的底座固定于与右裁切前后气缸的活塞杆固定连接的第二滑块上，右裁切前后气缸的底座固定于与右裁切上下气缸的活塞杆固定连接的第三滑块上；一对右夹紧镶块固定于右裁切刀上。

作为本发明的进一步改进，所述裁切底板上固定有真空吸枪。

作为本发明的进一步改进，所述搬运模组包括左右移动模组、上下移动模组和搬运机构末端执行件，所述左右移动模组包括横向滑轨、置于该横向滑轨上的左右滑块，以及用于驱动所述左右滑块沿所述横向滑轨左右滑动的驱动机构，所述上下移动模组包括固定于所述左右滑块上的上下移动笔形气缸，所述搬运机构末端执行件与所述上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述搬运机构末端执行件包括执行件底板、第一连接块、第二连接块、第三连接块、第四连接块、第一夹爪气缸、第二夹爪气缸、第三夹爪气缸和探针安装块，第一夹爪气缸和第二夹爪气缸固定于第二连接块上，第二连接块固定于第一连接块上，第一连接块和探针安装块分别固定于第四连接块上；第三夹爪气缸固定于第三连接块上，第三连接块固定于第四连接块上；执行件底板上设有线轨和滑配于该线轨上的线轨滑块，第四连接块固定与线轨滑块上并通过浮动接头与所述上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接；所述第一夹爪气缸具有一对第一夹爪，第二夹爪气缸具有一对第二夹爪，第三夹爪气缸具有一对第三夹爪；所述探针安装座上固定有用于定位产品的探针。

作为本发明的进一步改进，一对所述第二夹爪上分别设有拨爪。

作为本发明的进一步改进，所述载具组件包括转盘、设于所述转盘上的若干载具，以及设于转盘外侧的若干载具打开机构。

作为本发明的进一步改进，所述载具包括固定座、上盖板、下盖板、柱塞安装板、柱塞弹簧、一对活动压头和一对活动压头拨杆，固定座通过上盖板和下盖板夹紧固定，活动压头的回转孔通过销钉与上盖板固定连接，柱塞安装板与下盖板固定连接，柱塞弹簧安装在柱塞安装板上，柱塞弹簧一端顶在活动压头的尾部使活动压头压紧在固定座上，活动压头拨杆通过连接杆与活动压头固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述载具打开机构包括包括打开机构底座、固定于该打开机构底座上的上下气缸，以及与该上下气缸的活塞杆固定连接的第四夹爪气缸，该第四夹爪气缸具有用于打开载具的一对第四夹爪。

本发明的有益效果是：该棉线上弹簧成形设备具有加工精度高、调节螺距方便，不用加注润滑油，并且可以将金属丝的螺旋内径小于棉线自由状态下的外径，实现金属丝和棉线的紧密贴合，从而实现对电阻丝有效电阻值和加热效果的精确控制，为电子业开发者进一步优化加热参数提供保障。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明所述绕丝机构和送丝机构结构示意图；

图3为本发明所述绕丝机构结构示意图；

图4为图3局部结构示意图；

图5为本发明所述裁切结构示意图；

图6为本发明所述搬运模组结构示意图；

图7为本发明所述搬运机构末端执行件结构示意图；

图8为本发明所述载具结构示意图；

图9为图8内部结构示意图；

图10为本发明所述载具打开机构结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——送线机构； 11——棉线输送杆；

2——送丝机构； 3——绕丝机构；

31——绕丝底板； 32——螺距模组；

33——立板； 34——大齿轮；

35——绕丝主动轮； 36——绕丝套筒；

37——主轴； 38——绕丝头；

381——穿丝孔； 39——绕丝回退机构；

4——搬运机构； 41——左右移动模组；

42——上下移动模组； 43——搬运机构末端执行件；

421——上下移动笔形气缸； 430——执行件底板；

431——第一连接块； 432——第二连接块；

433——第三连接块； 434——第四连接块；

435——第一夹爪气缸； 436——第二夹爪气缸；

437——第三夹爪气缸； 438——探针安装块；

439——浮动接头； 4351——第一夹爪；

4361——第二夹爪； 4371——第三夹爪；

5——裁切机构； 51——裁切底板；

52——左裁切上下气缸； 53——左裁切气缸；

54——右裁切气缸； 55——右裁切前后气缸；

56——右裁切上下气缸； 57——右夹紧镶块；

58——真空吸枪； 6——载具组件；

61——转盘； 62——载具；

63——载具打开机构； 621——固定座；

622——上盖板； 623——下盖板；

624——柱塞安装板； 625——柱塞弹簧；

626——活动压头； 627——活动压头拨杆；

631——打开机构底座； 632——上下气缸；

633——第四夹爪气缸； 634——第四夹爪。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

参阅图1-10，为本发明所述的一种棉线上弹簧成形设备，包括送线机构1、送丝机构2、绕丝机构3、搬运机构4、裁切机构5和载具组件6，所述绕丝机构将送丝机构输送来的金属丝螺旋成型，所述搬运机构将成型后的金属丝与棉线进行装配和搬运，其特征在于：所述绕丝机构设于所述送线机构1的前端，所述绕丝机构包括绕丝底板31、螺距模组32、立板33、大齿轮34、绕丝主动轮35和绕丝套筒36，螺距模组(32)设于绕丝底板31上，立板33沿竖直方向固定于螺距模组32上，螺距模组32能够带动立板33前后运动；立板33的中心通过轴承架设有能够相对该立板旋转的主轴37，大齿轮34固定于该主轴37上并与绕丝主动轮35啮合连接；所述主轴37的中心设有通孔，所述送线机构1的棉线输送杆11从该主轴37的通孔中穿出，所述绕丝套筒36固定套设于该棉线输送杆11的外端；所述大齿轮的外侧面位于所述主轴37的一侧外设有绕丝头38，该绕丝头末端设有穿丝孔381，所述送丝机构2将金属丝输送至该绕丝头内并从所述穿丝孔中穿出。

工作时，送线机构1将棉线101从棉线输送杆11内输送过来。送丝机构2将金属丝输送至绕丝头38内，金属丝的末端从绕丝头末端的穿丝孔381中穿出。在绕丝时，绕丝主动轮35带动大齿轮34绕主轴中心旋转，绕丝头固定在大齿轮上一起旋转，而绕丝套筒36固定在主轴37中心的棉线输送杆11上，因此在绕丝头38随大齿轮旋转时，将实现金属丝在绕丝套筒36上的缠绕。同时，在绕丝时，由于固定大齿轮的立板33是固定在螺距模组32上的，螺距模组会同时带动立板和大齿轮及绕丝头向前运动，因此在绕丝头随大齿轮旋转时，也会随立板向前运动，从而将实现金属丝在绕丝套筒上的螺旋成型。

其中，所述大齿轮上固定有绕丝回退机构39，在绕丝完成后，将绕丝头后退，退出留在绕丝头中的弹簧引脚。

所述裁切机构5包括裁切底板51、左裁切上下气缸52、左裁切气缸53、右裁切气缸54、右裁切前后气缸55、右裁切上下气缸56和一对右夹紧镶块57，左裁切气缸53的底座固定于与左裁切上下气缸52的活塞杆固定连接的第一滑块上，左裁切气缸53上设有一对左裁切刀并能驱动一对左裁切刀开合；右裁切气缸54上设有一对右裁切刀并能够驱动一对右裁切刀开合，右裁切气缸54的底座固定于与右裁切前后气缸55的活塞杆固定连接的第二滑块上，右裁切前后气缸55的底座固定于与右裁切上下气缸56的活塞杆固定连接的第三滑块上；一对右夹紧镶块57固定于右裁切刀上。使用时，右裁切上下气缸带动右裁切前后气缸能够实现上下运动，同时右裁切前后驱动带动右裁切气缸前后运动，从而可以实现右裁切刀的上下和前后位置控制。左裁切气缸通过左裁切上下气缸实现上下位置的调整，从而实现左裁切刀的上下位置控制。右夹紧镶块固定在右裁切刀上，可以实现裁切刀在裁断棉线的同时夹紧棉线的另一端。另外，所述裁切底板上固定有真空吸枪58，被裁切掉的棉线头可以通过真空吸枪进行回收。

所述搬运模组包括左右移动模组41、上下移动模组42和搬运机构末端执行件43，所述左右移动模组包括横向滑轨、置于该横向滑轨上的左右滑块，以及用于驱动所述左右滑块沿所述横向滑轨左右滑动的驱动机构，所述上下移动模组包括固定于所述左右滑块上的上下移动笔形气缸421，所述搬运机构末端执行件与所述上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接。

所述搬运机构末端执行件43包括执行件底板430、第一连接块431、第二连接块432、第三连接块433、第四连接块434、第一夹爪气缸435、第二夹爪气缸436、第三夹爪气缸437和探针安装块438，第一夹爪气缸和第二夹爪气缸固定于第二连接块上，第二连接块固定于第一连接块上，第一连接块和探针安装块分别固定于第四连接块上；第三夹爪气缸固定于第三连接块上，第三连接块固定于第四连接块上；执行件底板上设有线轨和滑配于该线轨上的线轨滑块，第四连接块固定与线轨滑块上并通过浮动接头439与所述上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接；所述第一夹爪气缸具有一对第一夹爪4351，第二夹爪气缸具有一对第二夹爪4361，第三夹爪气缸具有一对第三夹爪4371；所述探针安装座上固定有用于定位产品的探针。一对所述第二夹爪上分别设有拨爪。

其中，第一、二、三夹爪气缸能够分别驱动对应的第一、二、三夹爪开合，实现产品的抓取和定位，三个夹爪气缸同时通过连接块固定于线轨滑块上并通过浮动接头和上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接，可以通过上下移动笔形气缸实现上下运动，探针安装座上的探针可以对产品棉线进行压紧定位，第二夹爪上的拨爪可以伸入弹簧内，为产品装配做准备。

所述载具组件6包括转盘61、设于所述转盘上的若干载具62，以及设于转盘外侧的若干载具打开机构63。所述载具包括固定座621、上盖板622、下盖板623、柱塞安装板624、柱塞弹簧625、一对活动压头626和一对活动压头拨杆627，固定座通过上盖板和下盖板夹紧固定，活动压头的回转孔通过销钉与上盖板固定连接，柱塞安装板与下盖板固定连接，柱塞弹簧安装在柱塞安装板上，柱塞弹簧一端顶在活动压头的尾部使活动压头压紧在固定座上，活动压头拨杆通过连接杆与活动压头固定连接。一对活动压头和活动压头拨杆对称设置，当一对活动压头拨杆受到向外的力后，柱塞弹簧的弹性头被压缩，右边活动压头绕回转孔顺时针旋转，以及左边活动压头绕回转孔逆时针旋转与固定座分开，从而实现载具的打开。当一对活动压头拨杆不受力时，柱塞弹簧的弹力使活动压头恢复初始状态，活动压头和固定座一起夹紧产品。

所述载具打开机构包括包括打开机构底座631、固定于该打开机构底座上的上下气缸632，以及与该上下气缸的活塞杆固定连接的第四夹爪气缸633，该第四夹爪气缸具有用于打开载具的一对第四夹爪634。在需要打开载具时，上下气缸带动第四夹爪气缸上升到载具位置，第四夹爪气缸带动第四夹爪闭合，第四夹爪闭合时拨动载具上的一对拨杆，实现载具的打开。

该棉线上弹簧成形设备中，送丝机构送出的金属丝轴线与绕丝机构的绕丝头开孔轴线在初始位置时共线，金属丝与送丝机构输出的棉线的轴线的夹角余角等于成形螺旋的升程角。裁切机构的裁切刀垂直于棉线的轴线且搬运机构的左右移动模组的轴线与棉线的轴线平行，载具的其中一个穴位与棉线轴线共线。其具体工作流程如下：

首先在初始位置，裁切机构的右裁切气缸的右夹紧镶块夹紧棉线，然后点击设备启动按钮，设备开始进入工作循环程序，裁切机构的右裁切上下气缸向下移动，棉线让开金属丝与绕丝机构绕丝头的穿线孔之间的区域，然后送丝机构开始将定长的金属丝送入绕丝头的穿线孔中，裁切机构的右裁切上下气缸向上，使棉线水平，然后绕丝机构开始动作，带动绕丝头完成螺旋运动，金属丝在绕丝机构的绕丝套筒上完成螺旋成型。成型完成后绕丝头回退机构将绕丝头中的金属丝退出，同时送丝机构也向后回退一定的距离让开搬运机构上的探针，然后搬运模组到达搬运位置，第一夹爪和第二夹爪夹紧棉线，两个探针分别压在金属丝的两个引脚上，防止金属丝在套筒上旋转，同时连接在第二夹爪上的拨爪上的拨齿进入弹簧的螺旋间隙中，且与绕丝套筒保持一定间隙。此时送丝机构向后运动到裁切金属丝位置，然后裁断送丝端引脚，继续向后运动，充分让开搬运机构向左运动的通道，同时，裁切机构的右裁切气缸张开，并向后运动。然后，搬运模组的末端执行机构带动棉线和弹簧同步向左运动到棉线裁切位置同时弹簧完成与棉线的装配。到达棉线裁切位置后，搬运机构的第三夹爪夹紧棉线，第一夹爪松开棉线，然后裁切机构的左裁切气缸向上运动并裁切掉左端多余的棉线头，裁下的棉线头被真空吸吸走，同时右裁切气缸向前运动完成棉线的裁切使产品与棉线分开，同时，右裁切气缸的右夹紧镶块夹紧棉线的左端。然后搬运机构将产品搬运到放料位置，在此之前，载具到位后载具打开机构的第四夹爪上升并夹紧一对活动压头拨杆打开载具，搬运机构将产品放入载具的指定位置。然后搬运机构回到等待位置，载具打开机构恢复初始位置，载具移动一个工位，完成一个工作循环。

由此可见，该棉线上弹簧成形设备具有加工精度高、调节螺距方便，不用加注润滑油，并且可以将金属丝的螺旋内径小于棉线自由状态下的外径，实现金属丝和棉线的紧密贴合，从而实现对电阻丝有效电阻值和加热效果的精确控制，为电子烟开发者进一步优化加热参数提供保障。

Claims (10)

1.一种棉线上弹簧成形设备，包括送线机构(1)、送丝机构(2)、绕丝机构(3)、搬运机构(4)、裁切机构(5)和载具组件(6)，所述绕丝机构将送丝机构输送来的金属丝螺旋成型，所述搬运机构将成型后的金属丝与棉线进行装配和搬运，其特征在于：所述绕丝机构设于所述送线机构(1)的前端，所述绕丝机构包括绕丝底板(31)、螺距模组(32)、立板(33)、大齿轮(34)、绕丝主动轮(35)和绕丝套筒(36)，螺距模组(32)设于绕丝底板(31)上，立板(33)沿竖直方向固定于螺距模组(32)上，螺距模组(32)能够带动立板(33)前后运动；立板(33)的中心通过轴承架设有能够相对该立板旋转的主轴(37)，大齿轮(34)固定于该主轴(37)上并与绕丝主动轮(35)啮合连接；所述主轴(37)的中心设有通孔，所述送线机构(1)的棉线输送杆(11)从该主轴(37)的通孔中穿出，所述绕丝套筒(36)固定套设于该棉线输送杆(11)的外端；所述大齿轮的外侧面位于所述主轴(37)的一侧外设有绕丝头(38)，该绕丝头末端设有穿丝孔(381)，所述送丝机构(2)将金属丝输送至该绕丝头内并从所述穿丝孔中穿出。

2.根据权利要求1所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述大齿轮上固定有绕丝回退机构(39)。

3.根据权利要求1所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述裁切机构(5)包括裁切底板(51)、左裁切上下气缸(52)、左裁切气缸(53)、右裁切气缸(54)、右裁切前后气缸(55)、右裁切上下气缸(56)和一对右夹紧镶块(57)，左裁切气缸(53)的底座固定于与左裁切上下气缸(52)的活塞杆固定连接的第一滑块上，左裁切气缸(53)上设有一对左裁切刀并能驱动一对左裁切刀开合；右裁切气缸(54)上设有一对右裁切刀并能够驱动一对右裁切刀开合，右裁切气缸(54)的底座固定于与右裁切前后气缸(55)的活塞杆固定连接的第二滑块上，右裁切前后气缸(55)的底座固定于与右裁切上下气缸(56)的活塞杆固定连接的第三滑块上；一对右夹紧镶块(57)固定于右裁切刀上。

4.根据权利要求3所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述裁切底板上固定有真空吸枪(58)。

5.根据权利要求1所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述搬运模组包括左右移动模组(41)、上下移动模组(42)和搬运机构末端执行件(43)，所述左右移动模组包括横向滑轨、置于该横向滑轨上的左右滑块，以及用于驱动所述左右滑块沿所述横向滑轨左右滑动的驱动机构，所述上下移动模组包括固定于所述左右滑块上的上下移动笔形气缸(421)，所述搬运机构末端执行件与所述上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接。

6.根据权利要求5所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述搬运机构末端执行件(43)包括执行件底板(430)、第一连接块(431)、第二连接块(432)、第三连接块(433)、第四连接块(434)、第一夹爪气缸(435)、第二夹爪气缸(436)、第三夹爪气缸(437)和探针安装块(438)，第一夹爪气缸和第二夹爪气缸固定于第二连接块上，第二连接块固定于第一连接块上，第一连接块和探针安装块分别固定于第四连接块上；第三夹爪气缸固定于第三连接块上，第三连接块固定于第四连接块上；执行件底板上设有线轨和滑配于该线轨上的线轨滑块，第四连接块固定与线轨滑块上并通过浮动接头(439)与所述上下移动笔形气缸的活塞杆固定连接；所述第一夹爪气缸具有一对第一夹爪(4351)，第二夹爪气缸具有一对第二夹爪(4361)，第三夹爪气缸具有一对第三夹爪(4371)；所述探针安装座上固定有用于定位产品的探针。

7.根据权利要求6所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：一对所述第二夹爪上分别设有拨爪。

8.根据权利要求1所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述载具组件(6)包括转盘(61)、设于所述转盘上的若干载具(62)，以及设于转盘外侧的若干载具打开机构(63)。

9.根据权利要求8所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述载具包括固定座(621)、上盖板(622)、下盖板(623)、柱塞安装板(624)、柱塞弹簧(625)、一对活动压头(626)和一对活动压头拨杆(627)，固定座通过上盖板和下盖板夹紧固定，活动压头的回转孔通过销钉与上盖板固定连接，柱塞安装板与下盖板固定连接，柱塞弹簧安装在柱塞安装板上，柱塞弹簧一端顶在活动压头的尾部使活动压头压紧在固定座上，活动压头拨杆通过连接杆与活动压头固定连接。

10.根据权利要求8所述的棉线上弹簧成形设备，其特征在于：所述载具打开机构包括包括打开机构底座(631)、固定于该打开机构底座上的上下气缸(632)，以及与该上下气缸的活塞杆固定连接的第四夹爪气缸(633)，该第四夹爪气缸具有用于打开载具的一对第四夹爪(634)。