CN110202079A - 一种微型弹簧的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线材的卷绕加工技术领域，公开了一种微型弹簧的生产方法，利用加工装置生产所述微型弹簧，所述加工装置包括上料机构、导料机构及绕卷机构，所述生产方法包括步骤：S1、将弹簧丝卷放入所述上料机构上；S2、将所述弹簧丝卷的弹簧丝引至所述导料机构；S3、所述绕卷机构承接所述导料机构引导的所述弹簧丝，并在紧压所述弹簧丝的端部的同时，绕卷所述弹簧丝形成弹簧，且绕卷过程中，所述导料机构携带所述弹簧丝沿所述弹簧的轴向微移动；S4、截断所述弹簧丝，取出所述弹簧。本发明的微型弹簧的生产方法，能够加工出尺寸、精度及准度符合针型微电极高要求的微型弹簧。

Description

一种微型弹簧的生产方法

技术领域

本发明涉及线材的卷绕加工技术领域，尤其涉及一种微型弹簧的生产方法。

背景技术

近年来，随着微机电系统(MEMS：Micro-Electro-MechanicalSystems)技术的不断发展和成熟，使得微电子设备和微传感器等微型系统应用范围不断扩大，已广泛应用于民用、医学、军事等领域。基于微加工工艺的针型微电极的研究得到了迅速发展。微电极结构主要有平面微电极和异平面微电极以及将平面微电极组装成阵列形状的微电极，这些不同结构的微电极都具有各自的特点。传统的电极虽然具有多种不同的形态，但是，其电极针均为单一整体，例如专利CN201621050204.7中公布的一种植入式多功能微针阵列脑电极，又例如专利CN201620313921.8公布的用于鼠类大脑初级视觉皮层脑电测量的植入式脑电极，均为整体电极，一旦加工完成后，其电极丝之间均不可单独调整。可调电极通过微型弹簧可实现对每根电极丝的单独调整，但是由于电极丝直径很小(15微米-50微米)，电极在植入过程中受力也很小，因此对用于可调电极的弹簧的尺寸、精度及准度均有很高要求，目前市面上的弹簧还无法满足此类要求。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种微型弹簧的生产方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种微型弹簧的生产方法，能够加工出尺寸、精度及准度符合针型微电极高要求的微型弹簧。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种微型弹簧的生产方法，利用加工装置生产所述微型弹簧，所述加工装置包括上料机构、导料机构及绕卷机构，所述生产方法包括步骤：

S1、将弹簧丝卷放入所述上料机构上；

S2、将所述弹簧丝卷的弹簧丝引至所述导料机构；

S3、所述绕卷机构承接所述导料机构引导的所述弹簧丝，并在紧压所述弹簧丝的端部的同时，绕卷所述弹簧丝形成弹簧，且绕卷过程中，所述导料机构携带所述弹簧丝沿所述弹簧的轴向微移动；

S4、截断所述弹簧丝，取出所述弹簧。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，在所述步骤S3之前，还包括利用刷油机构对所述绕卷机构润滑的操作。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述步骤S3还包括在绕卷所述弹簧丝时对所述弹簧丝加热的操作。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述步骤S3还包括在形成所述弹簧之后，对所述弹簧立定处理的操作。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述立定处理的操作通过设置于所述绕卷机构的活动块实现，所述活动块能够抵压所述弹簧的端部或脱离所述弹簧。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述步骤S4还包括在截断所述弹簧丝后，固定所述弹簧丝的自由端的操作。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述弹簧丝的自由端通过设置于所述导料机构的夹紧机构固定。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述步骤S3中紧压所述弹簧丝的操作通过使所述绕卷机构与支撑机构抵持实现。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述弹簧丝的材料为钨铼合金。

作为上述的微型弹簧的生产方法的一种优选方案，所述弹簧丝的直径为20μm-800μm。

本发明的有益效果为：利用绕卷机构承接导料机构引导的弹簧丝，并在紧压弹簧丝的端部的同时，绕卷弹簧丝形成弹簧，且绕卷过程中，导料机构携带弹簧丝沿弹簧的轴向微移动，该生产过程简单易操作，绕卷机构自动卷绕，精度可控，而且导料机构能够携带弹簧丝沿弹簧的轴向微移动，确保加工出的微型弹簧的尺寸、精度及准度符合针型微电极的高要求。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的微型弹簧的生产方法使用的加工装置的结构示意图。

图中：10-基座，20-上料机构，30-导料机构，31-导料杆，32-穿孔，40-绕卷机构，41-绕卷轴，42-第一卡口，50-刷油机构，51-刷头，60-活动块，70-夹紧机构，80-支撑机构，81-套筒，82-转轴，83-第二卡口，90-弹簧丝卷。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本发明的微型弹簧的生产方法利用加工装置生产微型弹簧，该加工装置包括基座10及设置于基座10的上料机构20、导料机构30、绕卷机构40、刷油机构50及支撑机构80。其中，上料机构20为杆状结构，可供弹簧丝卷90套于其上；导料机构30位于上料机构20侧部，导料机构30包括能够沿竖直方向移动的导料杆31，导料杆31的底端设置有供弹簧丝卷90的弹簧丝穿过的穿孔32；绕卷机构30设置于导料机构30侧部，包括能够沿竖直方向移动的绕卷轴41，且绕卷轴41能够绕自身轴线转动，绕卷轴41的底端设有第一卡口42；刷油机构50设置于绕卷机构40侧部，包括能够沿竖直方向和水平方向移动的刷头51；支撑机构80位于绕卷机构40下方并正对绕卷机构40，支撑机构80包括套筒81、设置于套筒81内并能够转动的转轴82，所述转轴82端部设有第二卡口83。第一卡口42与第二卡口83正对接触后，能够紧紧将位于第一卡口42与第二卡口83之间的弹簧丝卡住；绕卷轴41与转轴82抵接后，绕卷轴41转动，同时带动转轴82转动，绕卷轴41转动时，弹簧丝便可卷绕在绕卷轴41上。导料杆31的移动、绕卷轴41的移动及转动、刷头51的移动可通过气缸或电机等实现，为常规驱动手段，这里不再赘述。

本发明的微型弹簧的生产方法包括步骤：

S1、将弹簧丝卷90放入上料机构20上；

S2、将弹簧丝卷90的弹簧丝引至导料机构30；

S3、绕卷机构40承接导料机构30引导的弹簧丝，并在紧压弹簧丝的端部的同时(紧压弹簧丝的操作通过使绕卷机构40与支撑机构80抵持实现)，绕卷轴41绕卷弹簧丝形成弹簧，且绕卷过程中，导料机构30携带弹簧丝沿弹簧的轴向微移动；

S4、截断弹簧丝，取出弹簧。

本发明利用绕卷机构40承接导料机构30引导的弹簧丝，并在紧压弹簧丝的端部的同时，绕卷弹簧丝形成弹簧，且绕卷过程中，导料机构30携带弹簧丝沿弹簧的轴向微移动，该生产过程简单易操作，绕卷机构40自动卷绕，精度可控，而且导料机构30能够携带弹簧丝沿弹簧的轴向微移动，以达到弹簧的节距要求，确保加工出的微型弹簧的尺寸、精度及准度符合针型微电极的高要求。

为了方便从绕卷轴41上取下卷绕好的弹簧，本发明在步骤S3之前，还包括利用刷油机构50对绕卷机构40润滑的操作。即利用刷头51对绕卷轴41刷油的操作，绕卷轴41润滑后，取弹簧教方便。

另外，步骤S3还包括在绕卷弹簧丝时对弹簧丝加热的操作。可对绕卷轴41加热，从而可在绕卷过程中对弹簧丝加热，以使弹簧丝达到绕卷的软度。

当然，在步骤S3还包括在形成弹簧之后，对弹簧立定处理的操作。具体地，立定处理的操作通过设置于绕卷机构40的活动块60实现，活动块60能够抵压弹簧的端部或脱离弹簧。具体地，活动块60与绕卷轴41螺纹连接，使活动块60向下运动，压缩弹簧至极限位置后，逆向旋转活动块60，使活动块60向上运动，以使弹簧回复原状；并重复进行2-5次，完成立定处理，进一步提高了弹簧的稳定性。

另外，步骤S4还包括在截断弹簧丝后，固定弹簧丝的自由端的操作。具体地，弹簧丝的自由端通过设置于导料机构30的夹紧机构70固定。将弹簧丝的自由端固定住，避免弹簧丝的自由端脱离导料杆31上的穿孔32，便于下一个弹簧的加工操作。

本发明中的弹簧丝的材料为钨铼合金，弹簧丝的直径为20μm-800μm。为了避免弹簧丝在加热时被氧化，基座10可设置为封闭式结构，生产加工时对基座10内进行真空处理即可。

综上，本发明的微型弹簧的生产方法，能够加工出尺寸、精度及准度符合针型微电极高要求的微型弹簧。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微型弹簧的生产方法，其特征在于，利用加工装置生产所述微型弹簧，所述加工装置包括上料机构(20)、导料机构(30)及绕卷机构(40)，所述生产方法包括步骤：

S1、将弹簧丝卷(90)放入所述上料机构(20)上；

S2、将所述弹簧丝卷(90)的弹簧丝引至所述导料机构(30)；

S3、所述绕卷机构(40)承接所述导料机构(30)引导的所述弹簧丝，并在紧压所述弹簧丝的端部的同时，绕卷所述弹簧丝形成弹簧，且绕卷过程中，所述导料机构(30)携带所述弹簧丝沿所述弹簧的轴向微移动；

S4、截断所述弹簧丝，取出所述弹簧。

2.根据权利要求1所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，在所述步骤S3之前，还包括利用刷油机构(50)对所述绕卷机构(40)润滑的操作。

3.根据权利要求1所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述步骤S3还包括在绕卷所述弹簧丝时对所述弹簧丝加热的操作。

4.根据权利要求3所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述步骤S3还包括在形成所述弹簧之后，对所述弹簧立定处理的操作。

5.根据权利要求4所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述立定处理的操作通过设置于所述绕卷机构(40)的活动块(60)实现，所述活动块(60)能够抵压所述弹簧的端部或脱离所述弹簧。

6.根据权利要求1所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述步骤S4还包括在截断所述弹簧丝后，固定所述弹簧丝的自由端的操作。

7.根据权利要求6所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述弹簧丝的自由端通过设置于所述导料机构(30)的夹紧机构(70)固定。

8.根据权利要求1-7任一项所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中紧压所述弹簧丝的操作通过使所述绕卷机构(40)与支撑机构(80)抵持实现。

9.根据权利要求8所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述弹簧丝的材料为钨铼合金。

10.根据权利要求8所述的微型弹簧的生产方法，其特征在于，所述弹簧丝的直径为20μm-800μm。