CN110238329A - 一种热卷弹簧成形系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种热卷弹簧成形系统，包括送丝部、导向部和卷绕部。其中，上述送丝部由多组沿上下方向相互对置的上滚轮和下滚轮构成。导向部布置于送丝部的下游。卷绕部包括切刀芯轴以及围绕该芯轴依序布置的下圈径杆、上圈径杆、切刀以及节距杆。另外，该热卷弹簧成形系统还包括线材加热部，其布置于送丝部和导向部之间。线材加热部包括感应线圈、交流电源。感应线圈将交流电源提供的电能转化为热能，以对穿越于其内的线材进行加热、升温。在线材输送的过程中对其进行加热处理，提高其在卷绕成形过程中的温度值，这样一来，有效地降低了弹簧成形后的弹性回复值，确保了成形稳定性，为后期的装配工作的顺利开展作良好准备。

Description

一种热卷弹簧成形系统

技术领域

本发明涉及弹簧制造技术领域，尤其是一种热卷弹簧成形系统。

背景技术

电感弹簧线圈是利用电磁感应的原理进行工作的器件。当有电流流过一根导线时，就会在这根导线的周围产生一定的电磁场，而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用。电感弹簧线圈被广泛应用于电子元器件制造行业，且一般借助于弹簧机进行卷绕成形。用来制作电感弹簧线圈的高导电性线材相对较细(小于2mm)，在实际使用过程中发生，电感弹簧线圈在卷绕成形后的一端时间容易发生一定程度的弹性回复现象，影响其尺寸精度，从而影响后期装配过程中的定位以及点焊操作，从而影响电子元器件的生产效率以及成品合格率。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计简单，后期弹性回复变形较小，确保成形质量的热卷弹簧成形系统。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种热卷弹簧成形系统，包括送丝部、导向部和卷绕部。其中，上述送丝部由多组沿上下方向相互对置的上滚轮和下滚轮构成。在上滚轮和下滚轮的周缘上开设有环形穿线槽。导向部布置于送丝部的下游，且在其上开设有供线材穿越的导向孔。卷绕部包括切刀芯轴以及围绕该芯轴依序布置的下圈径杆、上圈径杆、切刀以及节距杆。另外，该热卷弹簧成形系统还包括线材加热部，其布置于送丝部和导向部之间。线材加热部包括感应线圈、交流电源。感应线圈将交流电源提供的电能转化为热能，以对穿越于其内的线材进行加热、升温。

作为上述技术方案的进一步改进，线材加热部还包括电流调节器，其串联于交流电源与感应线圈之间。

作为上述技术方案的更进一步改进，线材加热部还包括测温器以及控制器。测温器布置于感应线圈的下游，实时对线材进行温度测量，并反馈温度数据至控制器，经过处理、分析后，即时发出执行信号至电流调节器，以调节感应线圈的工作电流。

作为上述技术方案的进一步改进，感应线圈的数量设置为多个，相互并联，且沿着线材的行进方向进行线性排列。

作为上述技术方案的更进一步改进，上滚轮和下滚轮的材质均为塑料。环形穿线槽的截面呈V形，且在其侧壁上设置有耐磨涂层。

作为上述技术方案的更进一步改进，上滚轮为从动轮，且围绕着芯轴进行自由旋转。送丝部还包括弹性顶靠装置，其对芯轴的两侧施加向下的弹性力，使得上滚轮以及下滚轮对线材始终处于弹性顶靠状态。

作为上述技术方案的更进一步改进，弹性顶靠装置包括支撑板、柱状弹簧、螺杆、以及与所述螺杆相适配的调节螺母。螺杆竖直穿越支撑板，且其下端部与芯轴相固定。螺杆的数量设置为2件，对称地布置于上滚轮的前、后侧。柱状弹簧套设于螺杆上，且始终与芯轴以及支撑板相顶靠。调节螺母套设于螺杆，且与支撑板的上表面相顶靠。

相较于传统意义上的弹簧成形系统，在本发明所公开的技术方案中，额外增设了线材加热部。在线材输送的过程中对其进行加热处理，提高其在卷绕成形过程中的温度值，这样一来，有效地降低了弹簧成形后的弹性回复值，确保了成形稳定性，为后期的装配工作的顺利开展作良好准备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中热卷弹簧成形系统第一种实施方式的结构示意图。

图2是本发明中热卷弹簧成形系统第二种实施方式的结构示意图。

图3是本发明热卷弹簧成形系统中弹性顶靠装置的结构示意图。

1-送丝部；11-上滚轮；111-环形穿线槽；12-下滚轮；13-弹性顶靠装置；131-支撑板；132-柱状弹簧；133-螺杆；134-调节螺母；2-导向部；21-导向孔；3-卷绕部；31-切刀芯轴；32-下圈径杆；33-上圈径杆；34-切刀；35-节距杆；4-线材加热部；41-感应线圈；42-交流电源；43-电流调节器；44-测温器；45-控制器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1示出了本发明中热卷弹簧成形系统第一种实施方式的结构示意图，其主要由送丝部1、导向部2和卷绕部3等几部分构成，其中，上述送丝部1由多组沿上下方向相互对置的上滚轮11和下滚轮12构成。在上滚轮11和下滚轮12的周缘上开设有环形穿线槽111。导向部2布置于送丝部1的下游，且在其上开设有供线材穿越的导向孔21。卷绕部3包括切刀芯轴31以及围绕该芯轴31逆时针依序布置的下圈径杆32、上圈径杆33、切刀34以及节距杆35。另外，该热卷弹簧成形系统还包括线材加热部4，其布置于上述送丝部1和导向部2之间。线材加热部4包括感应线圈41、交流电源42。感应线圈41将交流电源提供的电能转化为热能，以对穿越于其内的线材进行加热、升温。通过采用上述技术方案进行设置，在线材输送的过程中对其进行加热处理，提高其在卷绕成形过程中的温度值，这样一来，有效地降低了弹簧成形后的弹性回复值，确保了成形稳定性，为后期的装配工作的顺利开展作良好准备。

上述热卷弹簧成形系统的工作原理如下：线材在上滚轮11和下滚轮12摩擦力的作用下穿越感应线圈41，经过加热处理后输入到卷绕部3。当线材碰到下圈径杆32和上圈径杆33前端的沟槽时，分别在导向部2出口、下圈径杆32以及上圈径杆33前端形成3个摩擦点，线材在摩擦点的限位和导向作用下弯曲变形，进而形成电感弹簧线圈。在此需要说明的时，下圈径杆32和上圈径杆33可以在各自的滑槽中移动，通过控制两者的相对位置即可控制电感弹簧线圈的成形直径。在线材卷绕成形的过程中，其接触到节距杆35的斜面，而节距杆35可以沿着卷绕成形的轴线方向移动，使得线材产生螺纹升角，以形成电感弹簧线圈的节距。当一个电感弹簧线圈卷制成形后，送丝部1停止送料，切刀34开始动作，在芯轴31的配合下切断线材，而后进行下一个电感弹簧线圈的卷绕成形。

作为上述热卷弹簧成形系统的进一步优化，线材加热部4还包括电流调节器43，其串联于交流电源42与感应线圈41之间，从而便于操作人员根据线材的材质、直径以及送线速度调整感应线圈的发热功率，确保线材具有合理的成形温度。

已知，线材温度的高低对电感弹簧线圈成形质量以及使用强度有着至关重要的影响。当其温度较低时，电感弹簧线圈成形后的弹性回复量较大，不利于确保其尺寸的稳定形；而当其温度较高时，线材自身易发生结构组织相变现象，在后期的使用过程中容易断裂。图2示出了本发明中热卷弹簧成形系统第二种实施方式的结构示意图，其相较于上述第一种实施方式的区别点在于，上述线材加热部4还额外设置有测温器44以及控制器45。测温器44布置于感应线圈41的下游，实时对线材进行温度测量，并反馈温度数据至控制器45，经过处理、分析后，即时发出执行信号至电流调节器43，以调节感应线圈41的工作电流，进而确保线材的升温值。在此需要说明的是，测温器44优选为远红外测温器，其采用非接触测量方式，且具有较高的灵敏系数。

另外，为了降低单个感应线圈41的发热功率，提高升温效果的均匀性、一致性，上述感应线圈41的数量可以设置为多个，相互并联，且沿着线材的行进方向进行线性排列。

为了杜绝线材由于受到刚性顶靠而发生挤压变形现象的发生，上述上滚轮11和下滚轮12均优选为塑料滚轮。另外，出于确保送丝部1的送丝可靠性以及使用寿命方面考虑，环形穿线槽111的截面可以设计为V形，且在其侧壁上设置有耐磨涂层(图中未示出)。

已知，在现有设计中，上滚轮和下滚轮均设计为固定式，仅适用于某种规格或型号的线材，且调整的过程十分复杂、繁琐。为此，对送丝部还可以作如下优化设计：上滚轮11设计为从动轮，且围绕着芯轴进行自由旋转。送丝部1还包括弹性顶靠装置13，其对芯轴的两侧施加向下的弹性力，使得上滚轮11以及下滚轮12对线材始终处于弹性顶靠状态。在实际使用过程中，上滚轮11可以根据线材的实际直径调整其沿上下方向的相对位置，确保线材输送过程具有较高的稳定性，从而扩大的热卷弹簧成形系统的适用范围。

出于调整的便利性方面考虑，上述弹性顶靠装置13可以参照如下方案进行执行：弹性顶靠装置13由支撑板131、柱状弹簧132、螺杆133、以及与上述螺杆133相适配的调节螺母134等几部分构成(如图3中所示)。其中，螺杆133竖直穿越支撑板131，且其下端部与芯轴相固定。螺杆133的数量设置为2件，对称地布置于上滚轮11的前、后侧。柱状弹簧132套设于螺杆133上，且始终与芯轴以及支撑板131相顶靠。调节螺母134套设于螺杆133，且与支撑板131的上表面相顶靠。在实际使用过程中，操作人员可以根据线材的实际受压情况来旋动调节螺母134，从而对上滚轮11的相对高度位置进行改变，确保线材的压力值控制在合理范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种热卷弹簧成形系统，包括送丝部、导向部和卷绕部；其中，所述送丝部由多组沿上下方向相互对置的上滚轮和下滚轮构成；在所述上滚轮和所述下滚轮的周缘上开设有环形穿线槽；所述导向部布置于所述送丝部的下游，且在其上开设有供线材穿越的导向孔；所述卷绕部包括切刀芯轴以及围绕所述芯轴依序布置的下圈径杆、上圈径杆、切刀以及节距杆，其特征在于，还包括线材加热部，其布置于所述送丝部和所述导向部之间；所述线材加热部包括感应线圈、交流电源；所述感应线圈将所述交流电源提供的电能转化为热能，以对穿越于其内的线材进行加热、升温。

2.根据权利要求1所述的热卷弹簧成形系统，其特征在于，所述线材加热部还包括电流调节器，其串联于所述交流电源与所述感应线圈之间。

3.根据权利要求2所述的热卷弹簧成形系统，其特征在于，所述线材加热部还包括测温器以及控制器；所述测温器布置于所述感应线圈的下游，实时对线材进行温度测量，并反馈温度数据至所述控制器，经过处理、分析后，即时发出执行信号至所述电流调节器，以调节所述感应线圈的工作电流。

4.根据权利要求1所述的热卷弹簧成形系统，其特征在于，所述感应线圈的数量设置为多个，相互并联，且沿着所述线材的行进方向进行线性排列。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热卷弹簧成形系统，其特征在于，所述上滚轮和所述下滚轮的材质均为塑料；所述环形穿线槽的截面呈V形，且在其侧壁上设置有耐磨涂层。

6.根据权利要求5所述的热卷弹簧成形系统，其特征在于，所述上滚轮为从动轮，且围绕着所述芯轴进行自由旋转；所述送丝部还包括弹性顶靠装置，其对所述芯轴的两侧施加向下的弹性力，使得所述上滚轮以及所述下滚轮对线材始终处于弹性顶靠状态。

7.根据权利要求6所述的热卷弹簧成形系统，其特征在于，所述弹性顶靠装置包括支撑板、柱状弹簧、螺杆、以及与所述螺杆相适配的调节螺母；所述螺杆竖直穿越所述支撑板，且其下端部与所述芯轴相固定；所述螺杆的数量设置为2件，对称地布置于所述上滚轮的前、后侧；所述柱状弹簧套设于所述螺杆上，且始终与所述芯轴以及所述支撑板相顶靠；所述调节螺母套设于所述螺杆，且与所述支撑板的上表面相顶靠。