CN219636105U - 一种夹持机构及弹簧串送料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种夹持机构及弹簧串送料装置。夹持机构包括：侧面夹持组件，包括一对平行设置的夹板、第一连接组件和第一动力件，所述第一连接组件连接所述夹板，使所述夹板在所述第一动力件的驱动下可同步靠近或远离；竖直夹持组件，包括顶部夹持件和底部夹持件，所述顶部夹持件和所述底部夹持件可在第二动力件的驱动下相互靠近或远离。弹簧串送料装置，包括纵向动力组件和上述的夹持机构，所述纵向动力组件带动所述夹持机构纵向移动。夹持机构从水平和竖直两个方向对弹簧串夹持，无论是粗弹簧串还是细高弹簧串都能更可靠地输送，都可以有效避免现有技术中夹持细高弹簧串时因纵向压力而侧面弯曲，甚至脱落的现象发生。

Description

一种夹持机构及弹簧串送料装置

技术领域

本实用新型涉及弹簧床垫自动化生产设备领域，特别涉及一种用于在流水线上输送弹簧串时夹持、限定弹簧串位置的夹持机构和包括该夹持机构的送料装置。

背景技术

独立袋装弹簧床垫的垫芯或沙发的垫芯通常用袋装弹簧串纵向排列粘接而成。垫芯加工设备需通过供料装置将袋装弹簧串剪裁成预定长度，并输送至特定位置再进行粘接。分区床垫需在不同区域布置不同规格的弹簧，这就要求在供料过程中对不同规格的弹簧串进行切割和重新组合。

现有一种弹簧串入料装置及其弹簧串输送方式的技术(中国专利申请，公开号CN112792267A),是为了避免弹簧串在输送时在间隙脱离或下垂而提出。其包括第一输送机构、第二输送机构和焊接切断机构，其中第一输送机构和第二输送机构均为上下设置的夹持输送装置。两个以上的第一输送机构并列设置，并且可独立的沿横向运动，使任意一个第一输送机构的输出端与第二输送机构的输入端紧贴，再通过纵向移动实现弹簧串由第一输送机构输送至第二输送机构。

该装置第一输送机构、第二输送机构为上、下布置的环形输送带，从上下两个方向夹持弹簧串的两端进行输送，这种结构用来输送较大腰径的弹簧串是没问题(一般腰径70左右是常用尺寸)，但是对于细腰径的弹簧串，比如腰径30-40左右的细高弹簧，容易导致弹簧串侧面弯曲，甚至脱落。

另外，第一输送机构和第二输送机构均由数控电机驱动输送，当三组第一输送机构并列设置时，第一输送机构实现夹持输送、纵向移动和横向移动至少需要8个伺服电机及相应的传动机构，以及6个环形输送带，结构复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的，是提供一种能够稳定夹持、避免夹持细高腰径的弹簧串时侧面弯曲的夹持机构。本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种夹持机构，用于在将弹簧串转移到输送机构的过程中夹持、限定弹簧串的位置，所述夹持机构包括：

第一夹持组件，包括一对平行设置的夹板、第一连接组件和第一动力件，所述第一连接组件连接所述夹板，使所述夹板在所述第一动力件的驱动下可同步靠近或远离；

第二夹持组件，包括顶部夹持件和底部夹持件，所述顶部夹持件和所述底部夹持件可在第二动力件的驱动下相互靠近或远离。

作为一个实施方式，所述第一动力件和/或第二动力件为气缸、电磁阀或电机。

作为一个实施方式，所述夹持机构还包括一框架，所述框架包括两个竖直外板和两个水平外板，所述竖直外板和水平外板固定连接形成所述框架，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件活动地设置于所述框架内部。

作为一个实施方式，所述第一连接组件包括两第一连杆、一第二连杆；所述第二连杆的中部铰接于所述框架，所述第二连杆的两端分别与所述两个第一连杆的一端转动连接，所述两个第一连杆的另一端分别与所述夹板连接。

本实用新型的夹持机构从水平和竖直两个方向对弹簧串夹持，无论是粗弹簧串还是细高弹簧串都能更可靠地输送，都可以有效避免现有技术中夹持细高弹簧串时因纵向压力而侧面弯曲，甚至脱落的现象发生。

本实用新型的另一个目的，是提供一种弹簧串送料装置，包括纵向动力组件和上述的夹持机构，所述纵向动力组件带动所述夹持机构纵向移动。

作为一个实施方式，所述弹簧串送料装置还包括输送机构，所述输送机构的上输送组件和下输送组件均包括平行且间隔设置的两条环形输送带，所述纵向动力组件的末端对着所述输送机构的输入端；所述顶部夹持件和所述底部夹持件在移动至所述末端时对应并可容纳于所述间隔。

作为一个实施方式，所述上输送组件固定在升降机构上并在所述升降机构的带动下可上下运动，用于改变与所述下输送组件之间的高度。

作为一个实施方式，所述弹簧串送料装置还包括位于所述输送机构和纵向动力组件末端之间的焊切机构。

作为一个实施方式，所述弹簧串送料装置还包括横向动力组件，所述横向动力组件包括横向动力件和由所述横向动力件驱动的承托件，所述夹持机构置于所述承托件上，所述横向动力件通过所述承托件带动所述至少一组夹持机构同步横向运动。

作为一个实施方式，所述横向动力件包括伺服电机和由所述伺服电机驱动的丝杠螺母机构，所述承托件固定在所述螺母上。

作为一个实施方式，所述纵向动力组件包括纵向驱动件和横向设置的导槽；所述导槽包括移动部，所述纵向驱动件驱动所述移动部纵向运动；所述夹持机构底部固定有凸起结构，当所述夹持机构横向移动至送料位置时，所述凸起结构位于所述移动部的槽内，使所述夹持机构跟随所述移动部纵向运动。

本实用新型夹持机构采用简单结构，在水平和竖直两个方向上对弹簧串进行固定夹持，使得在弹簧串被转移过程中，不会因为竖直方向的压力而导致侧弯，有效避免因此导致弹簧串从夹持机构中脱落的现象发生。另外，夹持机构可以采用气缸或电磁阀或普通步进电机作为动机元件来夹持弹簧串，在横向和纵向上的移动依靠伺服电机驱动，通过结构上的改进，减少伺服电机的使用，同时能实现与生产流水线上的统一调控。本实用新型弹簧串送料装置通过夹持机构结合横向动力组件和纵向动力组件的结构上的创新，使用价格低廉的动力元件代替部分价格高昂的伺服电机，在输送装置上游的功能单元仅用了两个伺服电机，比现有技术的必须使用8个伺服电机，降本增效，且没有使用过多的环形传输带，简化了机构的结构。

附图说明

图1为本实用新型弹簧串送料装置一实施例的立体示意图；

图2为本实用新型一实施例夹持机构的俯视示意图，用来展示侧面夹持组件结构。

图3为本实用新型一实施例夹持机构的立体示意图。

图4为本实用新型一实施例横向动力组件和纵向动力组件的结构立体示意图；

图5为横向动力组件和纵向动力组件的侧向示意图；

图6为图1中A部放大示意图，可示出焊接件和切刀的具体结构；

图7a为本实用新型一实施例夹持机构推送弹簧串示意图；

图7b为本实用新型一实施例夹持机构复位示意图；

图7c为本实用新型一实施例夹持机构推送弹簧串俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

下文的公开提供了不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

本实用新型公开一种弹簧串送料装置的一个实施例，如图1所示，弹簧串送料装置包括不止一个的夹持机构100、焊切机构200、输送机构300、横向动力组件400和纵向动力组件500。夹持机构100位于生产线的上游，输送机构300位于生产线的下游。横向动力组件400同时带动不止一个的夹持机构100沿横向X方向移动,纵向动力组件500位置对着输送机构300，带动单个的夹持机构100在纵向Y方向移动。输送机构300用于在弹簧垫生产线上较长距离的输送弹簧串，夹持机构100用于将弹簧串转移到输送机构的过程中夹持、限定弹簧串的位置。焊切机构200位于夹持机构100和输送机构300之间，用于将输送机构300上输入端弹簧串的尾部和移动到对应输送机构300位置的夹持机构100上的弹簧串首部焊接到一起，或者将输送机构300输入端和对应输送机构300位置的夹持机构100上的同一串弹簧串切开、分离。如此，弹簧串送料装置完成弹簧垫生产线上的不同类弹簧串的夹持和传输工作。

夹持机构100的数量不止一个，可以应用任意一个夹持机构100夹持、输送一种弹簧串。每个夹持机构100中的弹簧可以是刚度、类型不同，还可以是形状结构不同，也可以是同一种弹簧。

弹簧垫，特别是弹簧床垫，在不同区域受力不同。有了本实用新型上述的不止一个的夹持机构100，就可根据需要进行选择适合的弹簧串传输，即根据需要，可从多个夹持机构100中的弹簧串择一给输送机构300，制造出不同受力位置铺排不同种弹簧串的更符合人体工程学的弹簧垫。

在图1所示的实施例中，弹簧串送料装置包括三个结构相同的夹持机构100，在X方向上并列设置。每一夹持机构100包括侧面夹持组件110和竖直夹持组件120。竖直夹持组件120从上下两个方向夹持弹簧串，并可以压缩弹簧的高度；侧面夹持组件110可夹住弹簧串的左右两侧，限制弹簧的水平位移，并且保障弹簧在竖直方向上不会侧弯。

如图2、图3所示，夹持机构包括一框架，框架包括两个竖直外板116和两个水平外板，竖直外板和水平外板固定连接形成框架，侧面夹持组件和竖直夹持组件活动地设置于框架内部。

侧面夹持组件110包括一对平行设置的夹板115、第一连接组件和第一动力件114。第一连接组件连接夹板115，使夹板115在第一动力件的驱动下可同步靠近或远离。

第一连接组件可以是包括两个第一连杆112、一个第二连杆113在内的零件。第二连杆113的中部通过固定件铰接固定在框架上，第二连杆113可以绕铰接点相对框架转动。第二连杆113的两端分别与两个第一连杆112的一端转动连接，两个第一连杆112的另一端分别与夹板115转动连接，两夹板分别连接于两竖直外板。第一动力件114驱动其中一夹板向另一夹板靠近或远离，夹板通过第一连杆带动第二连杆113，并驱动第二连杆113绕中间铰点转动一定角度，从而实现两个第一连杆112驱动两侧夹板115同步靠近或远离。

第一连接组件还可以用齿轮、带轮等组件替换，仍然可以使得用同一个动力源同步驱动两侧夹板靠近或远离。

本实用新型单个夹持机构的采用上述侧面夹持组件的结构，可用一个动力部件同时驱动两夹板115相对于中心做同样的运动，并且动力部件一般可选用气缸、电磁阀或普通步进电机等结构简单、价格低廉的动力元件。当然，选用方便控制的伺服电机，也不妨碍本实用新型实现稳定夹持弹簧串的目的，但构造复杂、造价高。

如图3所示，夹持机构100的竖直夹持组件包括一个顶部夹持件121和一个底部夹持件122。顶部夹持件121位于夹持机构100的顶部，底部夹持件122位于夹持机构100的底部，分别活动连接于两水平外板。顶部夹持件121可向下压住弹簧串的顶部，底部夹持件122可向上托起弹簧串的底部。顶部夹持件和底部夹持件共同夹持弹簧串，使弹簧串在竖直方向上有一定量的预压缩。在图3所示的实施例中，顶部夹持件121和底部夹持件122在气缸、电磁阀或步进电机等动力元件驱动下同步靠近或同步远离，实现弹簧串在竖直方向上的压缩、夹持。

图1实施例显示输送机构300包含上输送组件310和下输送组件320。上输送组件310平行地布置在下输送组件320的上方。上输送组件310和下输送组件320分别包含左右方向并列设置的两条环形输送带，两条输送带之间有一定间隙。当夹持机构100将弹簧串夹持到输送组件300上时，间隙用来避让顶部夹持件121和底部夹持件122。输送机构的上输送组件和下输送组件之间的间隙用于避让顶部夹持件121和底部夹持件122，使得顶部夹持件121和底部夹持件122的输出端可穿过焊切机构200容纳于输送机构的上输送组件和下输送组件之间的间隙里，保证在夹持机构100和输送机构300交接弹簧串时，对弹簧串在竖直方向上的位置限制，避免交接时弹簧串错位。

上输送组件还可以借助升降机构上下移动，实现输送机构300的开合动作，也可通过调节上输送组件的高度，来传输不同高度的弹簧串，提高生产线的适用性。

结合图1、如图4所示，横向动力组件400用来驱动多个夹持机构同步横向运动，使任一夹持机构移动至纵向移动的输送位置。横向动力组件400包括横向动力件401和由横向动力件驱动的承托件402，夹持机构100置于承托件上，横向动力件通过承托件带动至少一组夹持机构100同步横向运动。

横向动力件401包括伺服电机和由伺服电机驱动的丝杠螺母机构，承托件402固定在所述螺母上。横向动力件除了可以为图4显示的电缸，还可以时其他伺服电机带动常见如传动带、传动链、齿轮组等传动系统构成的机构。

夹持机构100的底置于承托件402上，当夹持机构100做直线运动的过程中，承托件402随夹持机构一起滑动，使得夹持机构100的直线移动时重心更稳，移动更平顺。

螺母通过承托件承载所有夹持机构100，即所有夹持机构100可同时随螺母移动，这样，通过一个横向动力元件就可驱动所有夹持机构100在一个方向上直线平稳移动。

横向动力元件采用伺服电机，可精确控制夹持机构100的移动距离、速度、移动方向和启动停止时机，便于控制，可应满足自动流水线的控制要求。

纵向动力组件500包括有横向的导槽510和纵向驱动件520。导槽510平行设置在导轨旁。导槽510包含固定部511和移动部512。固定部511可以与横向动力组件400的底座直接或间接固定一体，移动部512可以移动至固定部511的缺口中，与固定部511一起形成完整的槽体。为了称呼方便，将该缺口位置称为“送料位置”。纵向动力组件500靠近送料位置的一端成为“首端”，靠近输送机构300输入端的一端成为“末端”，移动部512带动夹持机构在纵向动力组件500上从首端开始向末端移动，将夹持机构内的弹簧串转移至输送机构上，被输送到生产线的其他位置。

移动部512对应输送机构300的输送方向，从该送料位置开始，移动部512可以在纵向驱动件520的驱动下沿Y方向(纵向)上往复移动，将夹持机构100送至于输送机构300的输入端。纵向驱动件520可采用丝杠螺母副或者传输带、传输链等传动机构来制造，用伺服电机精确控制移动部512在纵向Y方向的移动速度，移动方向、启动和停止时机。

如图5所示，每一夹持机构100底部固定设置有凸起结构，如图所示的滚轮101。夹持机构横向运动时，滚轮101在导槽510中滚动。结合图4可知，当任一夹持机构100移动至其滚轮101位于导槽移动部512(送料位置)时，可以开启驱动件520工作，驱动移动部512纵向移动，通过移动部512槽口对滚轮101的拉力，带动对应的夹持机构100开始纵向运动，将弹簧串送入输送机构300。当夹持机构100将其上夹持的弹簧串输送给输送机构300后，再由纵向驱动件520送回至送料位置，移动部512回到固定部511的缺口位置，等待命令纵向移动下一个夹持机构100，如此反复循环。

凸起结构的作用可以有其他方式实现，如固定的凸起、圆柱、甚至其他不规则形状，只要凸出于夹持机构的下表面，能够在导槽内随夹持机构横向移动，在送料位置被导槽边沿阻挡，以此带动夹持机构在纵向移动均可。

上述多个夹持机构依靠横向动力组件同步横向移动，使得任一夹持机构可以被切换至送料位置；夹持机构移动到该位置后，再依靠纵向动力组件纵向移动，将所夹持的弹簧串放置于输送组件的输送起始端。

因此，夹持机构夹持弹簧串的动力可由气缸、电磁阀或步进电机提供，而在横向和纵向两个方向上移动的精确控制，通过横向动力组件和纵向动力组件上配备的2个伺服电机来实现。这样，既能够在控制单元的控制下夹持机构能够与输送机构密切配合夹持输送弹簧串，同时克服了现有技术中必须使用8个伺服电机控制才能精确控制三组夹持机构的缺陷，精简了机器结构、大幅度降低了成本。

焊切机构200是焊接和切开弹簧串的机械结构的总称。如图1所示，焊切机构200包含焊接件210和切刀220，焊接件包含可开合的第一焊模211和第二焊模212，第一焊模211和第二焊模212可将两段独立的弹簧串拼接在一起，及对切开的弹簧串进行封口。

结合图1和图6，焊接件210和切刀220固定在竖直的矩形支撑架上。在支撑架具有平行的横杆和立杆，在上下横杆上套装可移动的两个立板，每一立板与邻近的立杆之间安装有气缸或油缸等动力元件，能够将立板相对于立杆推远或拉近。第一焊模211和第二焊模212分别固定在两个立板上，被立板带动相对靠近和远离的移动。第一焊模211和第二焊模212接触，将二者之间的用于包裹弹簧的无纺布等柔性材料粘合到一起。

第一焊模211沿焊缝长度方向设置有贯穿凹槽213，第二焊模212对应于凹槽213设置成中空结构214，切刀220套在第二焊模212的空结构214内，由独立的气缸或油缸等动力元件驱动上下移动，将连续的弹簧串切割开来。

当需要切割弹簧串时，第一焊模211和第二焊模212带动切刀220被推出到适当位置，切刀220上下移动，刀体从凹槽213和中空结构214中穿行，刀刃将弹簧串切割开，各机构反向复位。

本实用新型的焊切机构200可以但不止限定如下工作：

在夹持机构100将弹簧串输送给输送机构300的移动过程中，第一焊模211和第二焊模212分开，让出位置；当夹持机构100输送的弹簧串需要和输送机构300夹持住的弹簧串焊接或切割时，第一焊模211和第二焊模212(连同切刀220)横向移动到合适位置，进行焊接或切割，焊接或切割后各机构反向移动后复位。

在其他的实施例中，夹持机构可根据弹簧串制造设备的生产效率或弹簧垫所需弹簧种类设定个数，取至少为一个。

图7a至图7c从两个视角来显示夹持机构夹持推送弹簧的运行动作。如图7a所示，夹持机构工作时，夹持机构的顶部夹持件121和底部夹持件122、以及侧面夹持组件的两个夹板均被驱动，向内移动，接触弹簧串，在上下左右四个方向上对弹簧串产生压力，避免细高弹簧串被压侧弯，将弹簧串的一端牢牢夹持，保持弹簧彼此间位置不动，然后夹持机构与其内夹持的弹簧串一起进行横向至送料位置，当然，也可以在所有夹持机构均装载有弹簧串后，再从中选择持有合适类型弹簧串的一个夹持机构，将其移动至送料位置。移动部将夹持机构在送料位置改变移动方向，纵向移动至输送机构300的输入端时，顶部夹持件121和底部夹持件122进入两条输送带中间的间隙，该状态如图7c所示，输送机构300的上输送组件310下降，接触并压住弹簧串。接下来如图7b所示，夹持机构的顶部夹持件121和底部夹持件122、以及侧面夹持组件的两个夹板均被驱动向外移动，松开弹簧串，夹持机构反方向经过纵向移动，返回到送料位置，移动部512回到固定部511的缺口位置，放空的夹持机构继续在横向方向上移动，回到取夹取弹簧串处，或者继续在横向上移动，使得夹持有合适类型弹簧串的另一夹持机构移动到送料位置，经过纵向移动，将其内的弹簧串交转移给传输机构，回到转向处，待所有夹持机构上的弹簧串均转移给传输机构后，重复上述动作，往复不断，供应流线上的弹簧串输送。上述“内”、“外”，是相对于单个夹持机构的空间结构而言，朝向夹持机构中心的运动趋势为“向内”，反之称之为“向外”。

本实用新型可通过控制单元，同一控制各功能单元的动力元件，如横向动力组件、纵向动力组件、输送组件、焊切机构和一个以上夹持机构，使得各功能单元协调工作。

上述实施例中的侧面夹持组件和竖直夹持组件的结构不同，但都能对弹簧串在一个方向上的位置固定，在其他实施例中，也可以将两种夹持组件在夹持机构中的方向对调，即将上述实施例中的侧面夹持组件和竖直夹持组件的结构围绕夹持机构的中心都翻转90度，使得上述实施例中“侧面夹持组件”的结构在竖直方向上固定弹簧串，“竖直夹持组件”的结构在水平方向上固定弹簧串，这种变形实施例也应当在本实用新型的保护范围之内。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种夹持机构，用于在将弹簧串转移到输送机构的过程中夹持、限定弹簧串的位置，其特征在于，所述夹持机构包括：

第一夹持组件，包括一对平行设置的夹板、第一连接组件和第一动力件，所述第一连接组件连接所述夹板，使所述夹板在所述第一动力件的驱动下可同步靠近或远离；

第二夹持组件，包括顶部夹持件和底部夹持件，所述顶部夹持件和所述底部夹持件可在第二动力件的驱动下相互靠近或远离。

2.根据权利要求1所述的夹持机构，其特征在于，所述第一动力件和/或第二动力件为气缸、电磁阀或电机。

3.根据权利要求2所述的夹持机构，其特征在于，所述夹持机构还包括一框架，所述框架包括两个竖直外板和两个水平外板，所述竖直外板和水平外板固定连接形成所述框架，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件活动地设置于所述框架内部。

4.根据权利要求3所述的夹持机构，其特征在于，所述第一连接组件包括两第一连杆、一第二连杆；所述第二连杆的中部铰接于所述框架，所述第二连杆的两端分别与所述两个第一连杆的一端转动连接，所述两个第一连杆的另一端分别与所述夹板连接。

5.一种弹簧串送料装置，其特征在于，包括纵向动力组件和至少一组如权利要求1-4任一所述的夹持机构，所述纵向动力组件带动所述夹持机构纵向移动。

6.根据权利要求5所述的弹簧串送料装置，其特征在于，还包括输送机构，所述输送机构的上输送组件和下输送组件均包括平行且间隔设置的两条环形输送带，所述纵向动力组件的末端对着所述输送机构的输入端；所述顶部夹持件和所述底部夹持件在移动至所述末端时对应并可容纳于所述间隔。

7.根据权利要求6所述的弹簧串送料装置，其特征在于，所述上输送组件固定在升降机构上并在所述升降机构的带动下可上下运动，用于改变与所述下输送组件之间的高度；

或者，所述弹簧串送料装置还包括位于所述输送机构和纵向动力组件末端之间的焊切机构。

8.根据权利要求5所述的弹簧串送料装置，其特征在于，还包括横向动力组件，所述横向动力组件包括横向动力件和由所述横向动力件驱动的承托件，所述夹持机构置于所述承托件上，所述横向动力件通过所述承托件带动所述至少一组夹持机构同步横向运动。

9.根据权利要求8所述的弹簧串送料装置，其特征在于，所述横向动力件包括伺服电机和由所述伺服电机驱动的丝杠螺母机构，所述承托件固定在所述螺母上。

10.根据权利要求5所述的弹簧串送料装置，其特征在于，所述纵向动力组件包括纵向驱动件和横向设置的导槽；所述导槽包括移动部，所述纵向驱动件驱动所述移动部纵向运动；所述夹持机构底部固定有凸起结构，当所述夹持机构横向移动至送料位置时，所述凸起结构位于所述移动部的槽内，使所述夹持机构跟随所述移动部纵向运动。