CN110497282B - 一种弹簧端部周向全圆角加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹簧端部周向全圆角加工装置及加工方法，其中装置包括一机壳，机壳上间隔活动设置一电机A和电机B，电机A与上旋转轴驱动连接，电机B与导向轴驱动连接；机壳上开设有导向槽A和导向槽B，上旋转轴穿过导向槽A并可沿着导向槽A的轨迹运动，导向轴穿过导向槽B并可沿着导向槽B的轨迹运动；机壳上固设一齿轮板，齿轮板上设有齿轮段；导向轴上固设一齿轮B，上旋转轴上转动设置一齿轮A，齿轮A分别与齿轮段和齿轮B啮合；上旋转轴轴向连接一砂轮，砂轮的外周凹设一圈弧形刀口，弧形刀口可对板线材端部进行周向全圆角磨削。本发明不仅实现全自动生产，还可以提高产品精度、降低成本，提高效率。

Description

一种弹簧端部周向全圆角加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及圆角加工领域，特别涉及一种弹簧端部周向全圆角加工装置及加工方法。

背景技术

在实际产品生产中，板线材的端部存在棱角(板线材的端面为方形，存在棱角)，会产生影响产品(如由板线材制作的弹簧)质量和使用安全性的隐患，因此，为了解决上述技术问题，需要将板线材的端部进行周向全圆角加工，使得板线材的端部呈周向全圆角状，如图1和图2所示。但由于板线材端部的这种形状，无法通过现有的打磨机直接打磨成型(现有的打磨机只能打磨横截面为圆形的圆形线材)，因此，急需设计一种可对板线材端部进行周向全圆角加工的装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，包括一机壳，所述机壳上间隔活动设置一电机A和电机B，所述电机A与上旋转轴驱动连接，所述电机B与导向轴驱动连接；

所述机壳上开设有导向槽A和导向槽B，所述上旋转轴穿过所述导向槽A并可沿着所述导向槽A的轨迹运动，所述导向轴穿过所述导向槽B并可沿着所述导向槽B的轨迹运动；

所述机壳内固设一齿轮板，所述齿轮板上设有齿轮段；所述导向轴上固设一齿轮B，所述上旋转轴上转动设置一齿轮A，所述齿轮A分别与所述齿轮段和齿轮B啮合传动；

所述上旋转轴轴向连接一砂轮，所述砂轮的外周凹设一圈弧形刀口，所述弧形刀口可对板线材端部进行周向全圆角磨削。

较佳的，所述上旋转轴通过第一轴承A活动设置在所述导向槽A内，所述第一轴承A的内圈固定套设在所述上旋转轴上，外圈可沿着所述导向槽A的轨迹运动；

所述导向轴通过轴承B活动设置在所述导向槽B内，所述轴承B的内圈固定套设在所述导向轴上，外圈可沿着所述导向槽B的轨迹运动。

较佳的，所述齿轮A通过第二轴承A外套于所述上旋转轴，所述第二轴承A的内圈固定外套于所述上旋转轴上，外圈固定内套于所述齿轮A。

较佳的，所述齿轮B通过一传动键与所述导向轴传动连接。

较佳的，所述电机A的机壳A与电机B的机壳B铰接。

较佳的，位于所述电机A的输出端，所述电机A的机壳A上套设一圆环套A；

位于所述电机B的输出端，所述电机B的机壳B上套设一圆环套B；

所述圆环套A与圆环套B通过一转轴转动连接。

较佳的，所述机壳上固定设置一电机支撑座，所述电机支撑座上间隔设置一与所述导向槽A对应的安装孔A和一与所述导向槽B对应的安装孔B，所述圆环套A支撑在所述安装孔A上方，所述圆环套B支撑在所述安装孔B上方；

所述电机A的输出轴A通过一联轴器A与所述上旋转轴传动连接，所述联轴器A活动于所述安装孔A内；

所述电机B的输出轴B通过一联轴器B与所述导向轴传动连接，所述联轴器B活动于所述安装孔B内。

较佳的，所述砂轮外套于一下旋转轴上，所述下旋转轴的一端与所述上旋转轴同轴固定连接，另一端通过一第三轴承A活动设置在所述机壳上，所述机壳上开设一导向槽C，所述第三轴承A的内圈固定外套于所述下旋转轴上，外圈可沿着所述导向槽C的轨迹运动。

较佳的，所述上旋转轴在所述导向槽A中的运动轨迹以及所述导向轴在所述导向槽B中的运动轨迹均与板线材端部的目标轮廓一致。

本发明还提供了一种弹簧端部周向全圆角加工方法，包括以下步骤：

S1、在弹簧成型设备上安装周向全圆角加工装置，通过所述周向全圆角加工装置对板线材端部进行周向全圆角加工；

S2、板线材端部周向全圆角加工完成后，弹簧成型设备再对板线材进行折弯成型。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

本发明提供的一种弹簧端部周向全圆角加工装置及加工方法，不仅实现全自动生产，还可以提高产品精度、降低成本，提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，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。附图中：

图1为本发明的优选实施例提供的板线材端部进行周向全圆角加工后的结构示意图；

图2为本发明的优选实施例提供的弹簧进行周向全圆角加工后的结构示意图；

图3为本发明的优选实施例提供的一种弹簧端部周向全圆角加工装置的结构示意图；

图4为本发明的优选实施例提供的齿轮啮合传动的结构示意图；

图5为本发明的优选实施例提供的导向槽A的结构示意图；

图6为本发明的优选实施例提供的导向槽B的结构示意图；

图7为本发明的优选实施例提供的板线材端部完全倒圆角时板线材端部的目标轮廓与上旋转轴的运动轨迹的示意图；

图8为本发明的优选实施例提供的板线材端部不完全倒圆角时板线材端部的目标轮廓与上旋转轴的运动轨迹的示意图；

图9为本发明的优选实施例提供的弹簧成型设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图9对本发明提供的一种弹簧端部周向全圆角加工装置及弹簧成型设备进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图3至图6，一种弹簧端部周向全圆角加工装置40，包括一机壳9，在机壳9的上端壁上通过螺纹紧固件18固设一电机支撑座43，所述电机支撑座43上间隔支撑设置一电机A31和一电机B10，电机A31和电机B10的输出轴均向机壳9内部延伸。

在本实施例中，电机A31和电机B10的输出轴平行设置，所述电机A31的机壳A与电机B10的机壳B铰接，目的是保证电机A31和电机B10的输出轴之间的中心距保持一致，具体结构如下：

位于所述电机A31的输出端，所述电机A31的机壳A上套设一圆环套A27，至于圆环套A27是活动套设在机壳A上还是固定套设在机壳A上，本发明不做具体限制；

位于所述电机B10的输出端，所述电机B10的机壳B上套设一圆环套B12，至于圆环套B12是活动套设在机壳B上还是固定套设在机壳B上，本发明不做具体限制；

圆环套A27与圆环套B12通过一转轴11转动连接。在本实施例中，如在圆环套A27与圆环套B12的连接处，圆环套A27与圆环套B12上分别对应开设一插孔，转轴11插入两插孔内以实现圆环套A27与圆环套B12的转动连接，转轴11可以是螺栓或销轴等。

电机A31的输出端活动套设一圆环套A27，所述圆环套A27与所述电机A31的机壳A转动连接，圆环套A27可活动套设在电机A31的输出轴A上，也可以活动套设在电机A31的机壳A的下端，本发明对此不做具体限制，只要保证圆环套A27能与电机A31的机壳A产生相对转动即可。同理，电机B10的输出端活动套设一圆环套B12，所述圆环套B12与所述电机B10的机壳B转动连接，圆环套B12可活动套设在电机B10的输出轴B上，也可以活动套设在电机B10的机壳B的下端，本发明对此不做具体限制，只要保证圆环套B12能与电机B10的机壳B产生相对转动即可。

电机支撑座43上间隔设置一安装孔A和安装孔B，所述圆环套A27支撑在所述安装孔A上方，所述圆环套B12支撑在所述安装孔B上方；

所述电机A31的输出轴A通过一联轴器A28与上旋转轴26传动连接，所述联轴器A28活动于所述安装孔A内；在本实施例中，安装孔A预留足够的空间使得联轴器A28在安装孔A内既可转动又可移动；

所述电机B10的输出轴B通过一联轴器B13与导向轴32传动连接，所述联轴器B13活动于所述安装孔B内；在本实施例中，安装孔B预留足够的空间使得联轴器B13在安装孔B既可转动又可移动。

在本实施例中，机壳9的上端壁上间隔开设有导向槽A41和导向槽B42，导向槽A41位于安装孔A的正下方，导向槽B42位于安装孔B的正下方，所述上旋转轴26穿过所述导向槽A41并可沿着所述导向槽A41的轨迹运动，所述导向轴32穿过所述导向槽B42并可沿着所述导向槽B42的轨迹运动；

在本实施例中，上旋转轴26即可在导向槽A41内转动，又可沿着导向槽A41的轨迹做移动，具体的，所述上旋转轴26通过第一轴承A29活动设置在所述导向槽A41内，所述第一轴承A29的内圈固定套设在所述上旋转轴26上，外圈可沿着所述导向槽A41的轨迹运动。

导向轴32既可在导向槽B42内转动，又可沿着导向槽B42的轨迹做移动，具体的，所述导向轴32通过轴承B14活动设置在所述导向槽B42内，所述轴承B14的内圈固定套设在所述导向轴32上，外圈可沿着所述导向槽B42的轨迹运动。

在机壳9内，所述上旋转轴26转动连接一齿轮A20，所述导向轴32上固设一齿轮B17，所述机壳9内固设一齿轮板19，所述齿轮板19上设有齿轮段，所述齿轮A20分别与所述齿轮段和齿轮B17啮合。

在本实施例中，导向轴32和齿轮B17通过传动键16传动连接，具体的，所述齿轮B17通过一传动键16外套于所述导向轴32上，所述传动键16的一端内嵌在所述导向轴32中，另一端内嵌在所述齿轮B17的内圈中。

齿轮B17的上端面通过一支撑套筒B15隔设在轴承B14的下端面，支撑套筒B15套设在导向轴32上。

导向轴32的末端还设置一端盖B22，端盖B22位于齿轮B17的下端面的下方，目的是防止齿轮B17从导向轴32上脱落。

在本实施例中，所述齿轮A20通过第二轴承A21外套于所述上旋转轴26，所述第二轴承A21的内圈固定外套于所述上旋转轴26上，外圈固定内套于所述齿轮A20。

齿轮A20的上端面通过一支撑套筒隔设在第一轴承A21的下端面，支撑套筒A套设在上旋转轴26上。

所述上旋转轴26轴向连接一砂轮30，所述砂轮30的外周凹设一圈弧形刀口，所述弧形刀口可对板线材1端部进行周向全圆角磨削。具体的，所述砂轮30外套于一下旋转轴25上，所述下旋转轴25的上端与所述上旋转轴26同轴固定连接，下端通过一第三轴承A23活动设置在所述机壳9的下端壁上，所述机壳9的下端壁上开设一导向槽C，所述第三轴承A23的内圈固定外套于所述下旋转轴25上，外圈可沿着所述导向槽C的轨迹运动。

在机壳9的下端壁的下端面还设置一端盖A24，所述端盖A24与下旋转轴25的下端固定连接。

在本实施例中，上旋转轴26、齿轮A20、下旋转轴25以及砂轮30同轴，导向轴32、齿轮B17同轴。在本实施例中，齿轮段、导向槽A41、导向槽B42、导向槽C的形状均与板线材1端部的目标形状适配，砂轮30在对板线材1端部进行磨削时，不光自转，还需要绕着板线材1的端部移动，即从板线材1端部的一端移动到另一端，即自转的同时还需要移动，此移动轨迹可根据板线材1端部的目标形状进行设定，本发明不做具体限制，齿轮段、导向槽A41、导向槽B42、导向槽C的形状相似，但尺寸不同，具体尺寸根据其内的各机构的直径确定(同理，齿轮A20在齿轮段上的运动轨迹、上旋转轴26在导向槽A41的运动轨迹、下旋转轴25在导向槽C中的运动轨迹以及导向轴32在导向槽B42的运动轨迹的形状相同，只是尺寸略有不同而已，即上述各结构的运动轨迹的形状均与板线材端部的目标轮廓形状一致)。以下举两个不同的板线材1端部的目标轮廓形状的实施例加以详细说明，以上旋转轴26在导向槽A41的运动轨迹为例：

若所述板线材1的端部完全倒圆角，则倒圆角后的板线材1的端部的投影轮廓为弧形，如图7b所示，则上旋转轴26在导向槽A41中的运动轨迹为与板线材1的端部轮廓一致的弧形，如图7a所示；

若所述板线材1的端部不完全倒圆角，则倒圆角后的板线材1的端部的投影轮廓为两弧形段的中间相切一直线段的形状，如图8b所示，则上旋转轴26在导向槽A41的运动轨迹为与板线材1的端部轮廓一致的两弧形段的中间相切一直线段的形状，如图8a所示。

在本实施例中，电机A31和电机B10均为旋转电机，电机B10可采用伺服电机。

本发明还提供一种弹簧端部周向全圆角加工方法，包括以下步骤：

S1、在弹簧成型设备上安装周向全圆角加工装置40，通过周向全圆角加工装置40对板线材1端部进行周向全圆角加工，板线材1的端部经过加工后变成头部无棱角的形状，如图1所示；

S2、板线材1端部周向全圆角加工完成后，弹簧成型设备再对板线材1进行折弯成型，请参考图2。

传统的弹簧端部倒圆角的加工方法采用先计算好成型长度，再将头部进行倒角加工，然后再放到弯管机中进行折弯，最后再用模具冲压加工。当前也有采用在成型设备上先成型，再放在其他设备上进行二次圆角加工或放在打磨机内打磨。但是，上述的生产加工方法均是将折弯和倒圆角分成两个工序且在两台不同的设备上进行，存在着加工周期长、模具成本高、效率低、精度差、材料损耗大等缺点。为了解决上述技术问题，本发明将倒圆角和折弯设备整合在一起，不仅实现全自动生产，还可以提高产品精度、降低成本，提高效率，具体结构如下：

请参考图9，所述弹簧成型设备包括气泵2、气缸6、连接架5和固定机架3，所述连接架5与固定机架3连接，板线材1通过芯轴3设置在固定机架3上，所述气缸6安装在连接架5上；所述气泵2通过换向阀7与所述气缸6连接，所述气缸6的活塞杆8与所述周向全圆角加工装置40连接，所述周向全圆角加工装置40通过所述气缸6的调节对板线材1的端部进行周向全圆角加工。

具体的工作步骤：

1、启动设备电源，电机A31启动，通过联轴器A28带动砂轮30旋转；

2、电磁阀1YA得电，气泵2的压缩空气通过换向阀7的左位功能进入倒角气缸6，活塞杆8带动周向全圆角加工装置40运动到设定位置；

3、板线材1向左移出一定距离后固定；

4、电机B10正转，联轴器B13带动导向轴32转动，通过传动键16将选择运动传递给齿轮B17，通过齿轮传动带动齿轮A20转动，齿轮A20又与齿轮板19啮合，齿轮板19固定不动，在力的相互作用下，使齿轮A20、砂轮30、第三轴承A23、下旋转轴25、上旋转轴26、联轴器A28、第一轴承A29、电机A31在第一轴承A29的滑动下沿着导向槽A41轨迹运动，使齿轮A20从导向槽A41的a处运动到b处，从而对板线材1的端部进行圆角磨削；同时，圆环套A27与圆环套B12通过转轴11连接，使上旋转轴26与导向轴32的中心距保持一致，在轴承B14的外圈导向下，端盖B22、导向轴32、电机B10、圆环套B12、联轴器B13、轴承B14、支撑套筒B15、传动键16、齿轮B17延导向槽B42轨迹运动。

齿轮B17在自电机B10提供的转动后，受到固定的齿轮板19反向传动下，带动内部整体沿着各自导向槽运动。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，包括一机壳，所述机壳上间隔活动设置一电机A和电机B，所述电机A与上旋转轴驱动连接，所述电机B与导向轴驱动连接；

所述电机A的机壳A与电机B的机壳B铰接；

位于所述电机A的输出端，所述电机A的机壳A上套设一圆环套A；

位于所述电机B的输出端，所述电机B的机壳B上套设一圆环套B；

所述圆环套A与圆环套B通过一转轴转动连接；

所述机壳上开设有导向槽A和导向槽B，所述上旋转轴穿过所述导向槽A并可沿着所述导向槽A的轨迹运动，所述导向轴穿过所述导向槽B并可沿着所述导向槽B的轨迹运动；所述上旋转轴在所述导向槽A中的运动轨迹以及所述导向轴在所述导向槽B中的运动轨迹均与板线材端部的目标轮廓一致；

所述机壳内固设一齿轮板，所述齿轮板上设有齿轮段；所述导向轴上固设一齿轮B，所述上旋转轴上转动设置一齿轮A，所述齿轮A分别与所述齿轮段和齿轮B啮合传动；

所述上旋转轴轴向连接一砂轮，所述砂轮的外周凹设一圈弧形刀口，所述弧形刀口可对板线材端部进行周向全圆角磨削。

2.如权利要求1所述的一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，所述上旋转轴通过第一轴承A活动设置在所述导向槽A内，所述第一轴承A的内圈固定套设在所述上旋转轴上，外圈可沿着所述导向槽A的轨迹运动；

所述导向轴通过轴承B活动设置在所述导向槽B内，所述轴承B的内圈固定套设在所述导向轴上，外圈可沿着所述导向槽B的轨迹运动。

3.如权利要求1所述的一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，所述齿轮A通过第二轴承A外套于所述上旋转轴，所述第二轴承A的内圈固定外套于所述上旋转轴上，外圈固定内套于所述齿轮A。

4.如权利要求1所述的一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，所述齿轮B通过一传动键与所述导向轴传动连接。

5.如权利要求1所述的一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，所述机壳上固定设置一电机支撑座，所述电机支撑座上间隔设置一与所述导向槽A对应的安装孔A和一与所述导向槽B对应的安装孔B，所述圆环套A支撑在所述安装孔A上方，所述圆环套B支撑在所述安装孔B上方；

所述电机A的输出轴A通过一联轴器A与所述上旋转轴传动连接，所述联轴器A活动于所述安装孔A内；

所述电机B的输出轴B通过一联轴器B与所述导向轴传动连接，所述联轴器B活动于所述安装孔B内。

6.如权利要求1所述的一种弹簧端部周向全圆角加工装置，其特征在于，所述砂轮外套于一下旋转轴上，所述下旋转轴的一端与所述上旋转轴同轴固定连接，另一端通过一第三轴承A活动设置在所述机壳上，所述机壳上开设一导向槽C，所述第三轴承A的内圈固定外套于所述下旋转轴上，外圈可沿着所述导向槽C的轨迹运动。

7.如权利要求1至6任一项所述的一种弹簧端部周向全圆角加工装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在弹簧成型设备上安装周向全圆角加工装置，通过所述周向全圆角加工装置对板线材端部进行周向全圆角加工；

S2、板线材端部周向全圆角加工完成后，弹簧成型设备再对板线材进行折弯成型。

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