CN207533892U - 一种超长臂双扭簧绕制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及弹簧制造技术领域，尤其是一种超长臂双扭簧绕制装置。它包括节距调控机构和线材卷绕机构，节距调控机构包括横向导向滑芯、纵向导向滑芯、套装于横向导向滑芯上的左节距传动滑块和右节距传动滑块及套装于纵向导向滑芯上的节距驱动滑块，左节距传动滑块和右节距传动滑块上均设置有导线槽；线材卷绕机构，线材卷绕机构包括卷绕定位器和带动卷绕定位器在左节距传动滑块与右节距传动滑块之间作旋转运动的绕线动力卷轴。本实用新型的动力源可由现有的数控压簧机来提供，通过对压簧机的编程来使其输出适合的动力后可实现整个装置的智能化、自动化操控，便于完成不同规格要求的双扭簧产品的生产作业，有利于降低生产厂家的设备配置成本和人力成本。

Description

一种超长臂双扭簧绕制装置

技术领域

本实用新型涉及弹簧制造技术领域，尤其是一种超长臂双扭簧绕制装置。

背景技术

双扭簧是一种主要由两个并列的弹簧体组成并依靠其扭弹性产生摩擦力以传递动力或运动效应的弹簧，具有非常广泛的应用。目前，行业内对双扭簧(尤其是扭臂长度在300mm以上的超长臂双扭簧)的绕制作业工序一般先计算双扭簧的展开长度，然后在截取对应展开长度的线材并由线材的中间折弯成U型，最后通过人工放入机器进行绕制，而行业内常用的数控弹簧机大多无法对扭臂过长的双扭簧进行绕制，其技术难点在于双扭簧的自由角度、双簧圈的节距无法被有效且精确的控制。基于此，行业内一般会采用以下几种方法进行超长臂双扭簧的绕制作业：

1、采用自制工装并以手工绕制的方式来实现，此种方式劳动强度大、效率低，扭簧的自由角度、节距难以控制，后续需要增加纠正工序，且遇到不等节距的双簧圈时则无法加工。

2、利用车床绕制，但同样存在自由角度、等节距难以控制，且遇到不等节距的双簧圈时则无法加工的问题。

3、采用自制由PLC控制的两轴步进电机的半自动机器进行绕制，但步进电机很容易因发热而失步，从而导致自由角度、节距精度难以保证，且切换产品时编程调试很不方便。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种超长臂双扭簧绕制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种超长臂双扭簧绕制装置，它包括：

节距调控机构，所述节距调控机构包括左右方向布置的横向导向滑芯、垂直于横向导向滑芯分布的纵向导向滑芯、对称地套装于横向导向滑芯上并分别位于纵向导向滑芯的左侧的左节距传动滑块和位于纵向导向滑芯的右侧的右节距传动滑块以及套装于纵向导向滑芯上以驱动左节距传动滑块和右节距传动滑块作相对远离运动的节距驱动滑块，所述左节距传动滑块和右节距传动滑块的同一侧的纵向侧壁上均设置有一导线槽；

和线材卷绕机构，所述线材卷绕机构包括一与横向导向滑芯并行分布的绕线动力卷轴和一沿绕线动力卷轴的径向方向装设于绕线动力卷轴上的卷绕定位器，所述绕线动力卷轴带动卷绕定位器在左节距传动滑块与右节距传动滑块之间的对称分界线所在的平面内作旋转运动。

优选地，所述卷绕定位器包括一端部装设于绕线动力卷轴上且主体沿绕线动力卷轴的径向方向分布的卷绕块、一贯穿于卷绕块分布并与绕线动力卷轴相平行的带槽轴以及一设置于卷绕块上并与带槽轴呈垂直分布的定位柱。

优选地，所述卷绕块的端部开设有一第一U型缺口槽，所述绕线动力卷轴上设置有一用于供第一U型缺口槽对位嵌合的扁面工位槽。

优选地，所述绕线动力卷轴包括主动送线轮、从动送线轮、绕线卷轴和送线原点调节轮，所述绕线卷轴平行于横向导向滑芯分布，所述从动送线轮装设于绕线卷轴的端部，所述送线原点调节轮与从动送线轮同轴分布并与从动送线轮同步转动，所述主动送线轮与从动送线轮并行分布并带动从动送线轮转动，所述送线原点调节轮的周壁上装设有一感应触点，所述送线原点调节轮的周侧设置有一用于与感应触点相配合的感应开关，所述感应开关连接有一原点探针线；所述卷绕块装设于绕线卷轴上。

优选地，所述感应开关为一磁敏开关，所述感应触点为一沿送线原点调节轮的径向方向分布的强磁铁柱。

优选地，所述左节距传动滑块和右节距传动滑块均包括一套装于横向导向滑芯上的传动滑块主体和装设于传动滑块主体的面侧壁的底端部上的导滑滚轮，所述导线槽沿竖直方向设置于传动滑块主体的背侧壁的上端部；

所述节距调控机构还包括至少一个平行于横向导向滑芯分布的复位拉簧，所述复位拉簧的左端连接于左节距传动滑块的传动滑块主体的背侧壁上、右端连接于右节距传动滑块的传动滑块主体的背侧壁上；

所述节距驱动滑块包括套装于纵向导向滑芯上的驱动滑块主体、装设于驱动滑块主体的面侧壁上并位于导滑滚轮的正下方的节距调节板以及用于驱动驱动滑块主体带动节距调节板沿纵向导向滑芯作往复运动的滑块驱动器，所述节距调节板为一整体形成呈等腰梯形的板状结构体，所述左节距传动滑块的导滑滚轮和右节距传动滑块的导滑滚轮分别与节距调节板的两个腰边相抵。

优选地，所述节距调节板的顶边上开设有一作为卷绕定位器的旋转通道使用的第二U型缺口槽，所述左节距传动滑块与右节距传动滑块之间的最小间距大于第二U型缺口槽的宽度。

优选地，所述传动滑块主体的背侧壁上装设有一平行于横向导向滑芯分布的线槽定位块，所述线槽定位块上开设有一沿左右方向分布的调节条孔，所述线槽定位块通过贯穿于调节条孔分布的锁件锁固于传动滑块主体上，所述导线槽沿竖直方向开设于线槽定位块的端部。

优选地，所述滑块驱动器包括一与驱动滑块主体的底面或节距调节板的底面相抵的动力滚轮、一位于动力滚轮的端部且末端与动力滚轮相连的节距摆臂、一装设于节距摆臂的首端并带动节距摆臂进行摆动旋转的节距摆动轴以及一用于向节距摆动轴传递摆动力的节距凸轮。

优选地，所述节距凸轮为一整体呈弧形的板状结构体，所述节距凸轮的外弧线由阿基米德线段和最高点圆弧线段衔接而成，所述阿基米德线段的端部和最高点圆弧线段的端部分别通过一衔接线段连接于节距凸轮的内弧线的两端。

由于采用了上述方案，本实用新型通过对节距驱动滑块的移动速度的控制可间接实现对两个节距传动滑块的移动速度的控制，同时通过对绕线动力卷轴的转速控制的配合，即可完成对不同要求或规格的双扭簧的生产作业(如在定速状态下可生产出等节距的双扭簧、在变速的状态下则可生产出不等节距的双扭簧)；而利用卷绕定位器对线料进行原点定位亦可实现对双扭簧的自由角度的精确控制；另外，整个装置所采用的动力源可由现有的数控压簧机来提供，通过对压簧机的编程来使其输出适合的动力后可实现整个装置的智能化、自动化操控，便于完成不同规格要求的双扭簧产品的生产作业，有利于降低生产厂家的设备配置成本和人力成本；其结构简单紧凑、制作成本低廉、适配性能强，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构布局示意图；

图2是本实用新型实施例的节距调控机构的主体部分的结构分解示意图；

图3是本实用新型实施例的预加工的U型线料的平面结构示意图；

图4是本实用新型实施例制作成型的双扭簧的平面结构示意图(一)；

图5是本实用新型实施例制作成型的双扭簧的平面结构示意图(二)。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种超长臂双扭簧绕制装置，它包括节距调控机构和线材卷绕机构；其中：

节距调控机构包括左右方向布置的横向导向滑芯11、垂直于横向导向滑芯11分布的纵向导向滑芯12(其可根据具体情况采用与横向导向滑芯11一体成型的结构或者可拆装的结构，而两者在整体上可呈现出类似于T形的结构形态)、对称地套装于横向导向滑芯11上并分别位于纵向导向滑芯12的左侧的左节距传动滑块13和位于纵向导向滑芯12的右侧的右节距传动滑块14以及套装于纵向导向滑芯12上以驱动左节距传动滑块13和右节距传动滑块14作相对远离运动的节距驱动滑块15，同时，在左节距传动滑块13和右节距传动滑块14的同一侧的纵向侧壁上均设置有一导线槽a；

线材卷绕机构则包括一与横向导向滑芯11并行分布的绕线动力卷轴21和一沿绕线动力卷轴21的径向方向装设于绕线动力卷轴21上的卷绕定位器22，利用绕线动力卷轴21带动卷绕定位器22在左节距传动滑块13与右节距传动滑块14之间的对称分界线所在的平面内作旋转运动。

利用整个装置可将U型线料(如图3所示，可以理解为：所述及的U型可以为标准的U型，也可为类似于U型的结构形式)制作成双扭簧(尤其是超长臂双扭簧)，具体为：将U型线料置于左节距传动滑块13和右节距传动滑块14之间，使线料的两个臂线分别嵌合于对应的导线槽a内并使线料的弧段套接并固定在卷绕定位器22上，随后通过向绕线动力卷轴21施加动力以使其带动卷绕定位器22进行旋转，与此同时，通过向节距驱动滑块15施加动力使其沿纵向导向滑芯12以定速或变速逐渐向上运动，从而使左右节距滑块能够沿横向导向滑芯11作同步的远离(或相背)运动，由于线料的弧段是被固定在卷绕定位器22上的且线料的两个臂线是被卡滞在导线槽a内的，在卷绕定位器22随绕线动力转轴21进行转动的过程中会将线料的两个臂线分别缠绕于绕线动力转轴21上，而随着两个节距传动模块的移动则可使线料的两个臂线以等节距或不等节距的方式逐步地缠绕于绕线动力转轴21上，当扭簧的圈数或臂长达到预设的要求时撤销对绕线动力卷轴21和节距驱动滑块15施加的外力，即可制作成双扭簧(如图4和图5所示)。

基于此，通过对节距驱动滑块15的移动速度的控制可间接实现对两个节距传动滑块13的移动速度的控制，同时通过对绕线动力卷轴21的转速控制的配合，即可完成对不同要求或规格的双扭簧的生产作业(如在定速状态下可生产出等节距的双扭簧、在变速的状态下则可生产出不等节距的双扭簧)；而利用卷绕定位器22对线料进行原点定位亦可实现对双扭簧的自由角度的精确控制；另外，整个装置所采用的动力源可由现有的数控压簧机来提供，通过对压簧机的编程来使其输出适合的动力后可实现整个装置的智能化、自动化操控，便于完成不同规格要求的双扭簧产品的生产作业，有利于降低生产厂家的设备配置成本和人力成本。

为保证对线料的原点定位的效果，本实施例的卷绕定位器22包括一端部装设于绕线动力卷轴21上且主体沿绕线动力卷轴21的径向方向分布的卷绕块221、一贯穿于卷绕块221分布并与绕线动力卷轴21相平行的带槽轴222(可以理解为：其是由一根轴杆或两根轴杆构成，在轴杆的端部开设与线料的截面形状相吻合的环状沟槽(如半圆形环槽、矩形环槽等等，主要取决于线料的线段截面形状)，以防止线料被卷绕的过程中出现臂线的首端部脱离卷绕定位器22)以及一设置于卷绕块221上并与带槽轴222呈垂直分布的定位柱223(其可根据具体情况采用与卷绕块221一体成型或可从卷绕块221上进行拆装的结构形式)。由此，在将线料置于两个节距传动滑块之间后，可线料的弧线段挂套在定位柱223上，然后使线料的两个臂线的线段绕过并嵌合在带槽轴222内，最后在将臂线嵌在导线槽a内即可实现对线料的定位。在实际生产作业过程中，可依据双扭簧的规格(如扭簧的U型连接段的长度、弯折角度等)对定位柱223和带槽轴222的具体位置进行调整。

作为一个优选方案，为满足对不同规格的双扭簧的生产制作要求，本实施例的卷绕定位器22采用可拆装的方式装配于绕线动力卷轴21上，以便在会不同规格的双扭簧进行快速切换生产，同时便于对整个装置进行拆装维护，具体为：卷绕块221的端部开设有一第一U型缺口槽b，同时在绕线动力卷轴21上设置有一用于供第一U型缺口槽b对位嵌合的扁面工位槽c。

为优化绕线动力卷轴21的结构，同时增强装置对线料原点的定位效果，本实施的绕线动力卷轴21包括主动送线轮211、从动送线轮212、绕线卷轴213和送线原点调节轮214；其中，绕线卷轴213平行于横向导向滑芯11分布，从动送线轮212装设于绕线卷轴213的端部，送线原点调节轮214与从动送线轮212同轴分布并与从动送线轮212同步转动，主动送线轮211与从动送线轮212并行分布并带动从动送线轮212转动(两者之间可根据具体情况采用诸如齿轮传动、皮带传动、链条传动或者接触摩擦传动等方式)，同时在送线原点调节轮214的周壁上装设有一感应触点215，在送线原点调节轮214的周侧设置有一用于与感应触点215相配合的感应开关216，感应开关216则连接有一原点探针线217；卷绕块221装设于绕线卷轴213上。可利用设置的原点探针线217与诸如现有的数控压簧机的送线探针接口相连接，利用送线原点调节轮214来调整感应触点215与从动送线轮212之间的同轴角度关系，当将线料装配到线材卷绕机构上后，可预先通过向主动送线轮211施加动力以通过其带动从动送线轮212和送线原点调节轮214进行转动，当感应开关216首次检测到感应触点215的信号后可通过原点探针线217将此信号输送给动力装置，从而控制动力装置降低提供动力的大小(如转速变小)，以完成对双扭簧的U型连接端的弯折角度及长度的定位，或者在感应开关216末次检测到感应触点215的信号后，可为动力装置的反转提供信号基础，以便利用绕线动力卷轴21带动成型的扭簧反转，从而最终将扭簧的臂线从导线槽a中脱离。

作为一个优选方案，本实施的感应开关216优选为一磁敏开关，而感应触点215则优选为一沿送线原点调节轮214的径向方向分布的强磁铁柱。

为最大限度地优化整个装置的结构，提高其动作的精确性，本实施例的左节距传动滑块13和右节距传动滑块14均包括一套装于横向导向滑芯11上的传动滑块主体d和装设于传动滑块主体d的面侧壁的底端部上的导滑滚轮e，导线槽a沿竖直方向设置于传动滑块主体d的背侧壁的上端部；同时，节距调控机构还包括至少一个平行于横向导向滑芯11分布的复位拉簧16，复位拉簧16的左端连接于左节距传动滑块13的传动滑块主体d的背侧壁上、右端连接于右节距传动滑块14的传动滑块主体d的背侧壁上；而节距驱动滑块15则包括套装于纵向导向滑芯12上的驱动滑块主体151、装设于驱动滑块主体151的面侧壁上并位于导滑滚轮e的正下方的节距调节板152以及用于驱动驱动滑块主体151带动节距调节板152沿纵向导向滑芯12作上下往复运动的滑块驱动器；其中，节距调节板152优选为一整体形成呈等腰梯形的板状结构体，左节距传动滑块13的导滑滚轮e和右节距传动滑块14的导滑滚轮e分别与节距调节板152的两个腰边相抵。由此，利用滑块驱动器对驱动滑块主体151的施加动力可最终带动节距调节板152沿纵向导向滑芯12作上下往复运动，在节距调节板152上移的过程中两个节距传动滑块的导滑滚轮e会与节距调节板152的腰边相抵，从而利用两个腰边的之间的夹角逐渐增大的结构特点使两个节距传动滑块逐渐分离，而在节距调节板152下移的过程中，两个节距传动滑块则会在复位拉簧16的作用下自动复位(即相对运动)，而根据对双扭簧的节距的设置要求或者生产速度的要求等等，可采用腰边具有不同倾斜程度的节距调节板152。

为能够为卷绕定位器22提供充足的旋转结构空间，从而增强整个装置的结构紧凑性，在节距调节板152的顶边上开设有一作为卷绕定位器22的旋转通道使用的第二U型缺口槽f，并且左节距传动滑块13与右节距传动滑块14之间的最小间距应大于第二U型缺口槽f的宽度。

为便于根据双扭簧的U型连接段的最大设计宽度对线料的臂线的初始设置位置进行调整，在传动滑块主体d的背侧壁上装设有一平行于横向导向滑芯11分布的线槽定位块g，在线槽定位块g上开设有一沿左右方向分布的调节条孔h，线槽定位块g通过贯穿于调节条孔h分布的锁件(图中未示出，其可采用诸如锁螺丝等五金部件)锁固于传动滑块主体d上，导线槽a则沿竖直方向开设于线槽定位块g的端部。由此，通过调整线槽定位块g在对应传动滑块主体d上的位置，可实现对两个导线槽a之间的间距的调整，从而为最终确定双扭簧的臂宽提供结构条件。

作为一个优选方案，本实施例的滑块驱动器包括一与驱动滑块主体151的底面或节距调节板152的底面相抵的动力滚轮153、一位于动力滚轮153的端部且末端与动力滚轮153相连的节距摆臂154、一装设于节距摆臂154的首端并带动节距摆臂154进行摆动旋转的节距摆动轴155以及一用于向节距摆动轴155传递摆动力的节距凸轮156。由此，可利用外部动力装置的动力输出轴(诸如现有数控压簧机的机台下滑块摆动轴)作为节距凸轮156和节距摆动轴155之间的动力中转连接部件，当外部动力装置提供旋转动力时，可利用节距凸轮156相节距摆动轴155传递摆动力，以实现对节距驱动滑块15变速或匀速的移动控制，并最终保证对节距精度的控制要求。

为满足节距驱动滑块15的上下往复运动的要求，本实施例的节距凸轮156采用一整体近似于弧形的板状结构体，节距凸轮156的外弧线由阿基米德线段k和最高点圆弧线段m衔接而成，阿基米德线段k的端部和最高点圆弧线段m的端部分别通过一衔接线段n连接于节距凸轮156的内弧线的两端。由此，利用阿基米德线段k可为线料的正向绕制提供条件，利用最高点圆弧线段m则可为装置对成型扭簧的反向松开提供条件(即：两个节距传动滑块相对运动)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：它包括：

节距调控机构，所述节距调控机构包括左右方向布置的横向导向滑芯、垂直于横向导向滑芯分布的纵向导向滑芯、对称地套装于横向导向滑芯上并分别位于纵向导向滑芯的左侧的左节距传动滑块和位于纵向导向滑芯的右侧的右节距传动滑块以及套装于纵向导向滑芯上以驱动左节距传动滑块和右节距传动滑块作相对远离运动的节距驱动滑块，所述左节距传动滑块和右节距传动滑块的同一侧的纵向侧壁上均设置有一导线槽；

和

线材卷绕机构，所述线材卷绕机构包括一与横向导向滑芯并行分布的绕线动力卷轴和一沿绕线动力卷轴的径向方向装设于绕线动力卷轴上的卷绕定位器，所述绕线动力卷轴带动卷绕定位器在左节距传动滑块与右节距传动滑块之间的对称分界线所在的平面内作旋转运动。

2.如权利要求1所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述卷绕定位器包括一端部装设于绕线动力卷轴上且主体沿绕线动力卷轴的径向方向分布的卷绕块、一贯穿于卷绕块分布并与绕线动力卷轴相平行的带槽轴以及一设置于卷绕块上并与带槽轴呈垂直分布的定位柱。

3.如权利要求2所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述卷绕块的端部开设有一第一U型缺口槽，所述绕线动力卷轴上设置有一用于供第一U型缺口槽对位嵌合的扁面工位槽。

4.如权利要求2所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述绕线动力卷轴包括主动送线轮、从动送线轮、绕线卷轴和送线原点调节轮，所述绕线卷轴平行于横向导向滑芯分布，所述从动送线轮装设于绕线卷轴的端部，所述送线原点调节轮与从动送线轮同轴分布并与从动送线轮同步转动，所述主动送线轮与从动送线轮并行分布并带动从动送线轮转动，所述送线原点调节轮的周壁上装设有一感应触点，所述送线原点调节轮的周侧设置有一用于与感应触点相配合的感应开关，所述感应开关连接有一原点探针线；所述卷绕块装设于绕线卷轴上。

5.如权利要求4所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述感应开关为一磁敏开关，所述感应触点为一沿送线原点调节轮的径向方向分布的强磁铁柱。

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述左节距传动滑块和右节距传动滑块均包括一套装于横向导向滑芯上的传动滑块主体和装设于传动滑块主体的面侧壁的底端部上的导滑滚轮，所述导线槽沿竖直方向设置于传动滑块主体的背侧壁的上端部；

所述节距调控机构还包括至少一个平行于横向导向滑芯分布的复位拉簧，所述复位拉簧的左端连接于左节距传动滑块的传动滑块主体的背侧壁上、右端连接于右节距传动滑块的传动滑块主体的背侧壁上；

所述节距驱动滑块包括套装于纵向导向滑芯上的驱动滑块主体、装设于驱动滑块主体的面侧壁上并位于导滑滚轮的正下方的节距调节板以及用于驱动驱动滑块主体带动节距调节板沿纵向导向滑芯作往复运动的滑块驱动器，所述节距调节板为一整体形成呈等腰梯形的板状结构体，所述左节距传动滑块的导滑滚轮和右节距传动滑块的导滑滚轮分别与节距调节板的两个腰边相抵。

7.如权利要求6所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述节距调节板的顶边上开设有一作为卷绕定位器的旋转通道使用的第二U型缺口槽，所述左节距传动滑块与右节距传动滑块之间的最小间距大于第二U型缺口槽的宽度。

8.如权利要求6所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述传动滑块主体的背侧壁上装设有一平行于横向导向滑芯分布的线槽定位块，所述线槽定位块上开设有一沿左右方向分布的调节条孔，所述线槽定位块通过贯穿于调节条孔分布的锁件锁固于传动滑块主体上，所述导线槽沿竖直方向开设于线槽定位块的端部。

9.如权利要求6所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述滑块驱动器包括一与驱动滑块主体的底面或节距调节板的底面相抵的动力滚轮、一位于动力滚轮的端部且末端与动力滚轮相连的节距摆臂、一装设于节距摆臂的首端并带动节距摆臂进行摆动旋转的节距摆动轴以及一用于向节距摆动轴传递摆动力的节距凸轮。

10.如权利要求9所述的一种超长臂双扭簧绕制装置，其特征在于：所述节距凸轮为一整体呈弧形的板状结构体，所述节距凸轮的外弧线由阿基米德线段和最高点圆弧线段衔接而成，所述阿基米德线段的端部和最高点圆弧线段的端部分别通过一衔接线段连接于节距凸轮的内弧线的两端。