TWI625177B - 彈簧製造方法及執行此方法的彈簧機 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於藉由數控彈簧機製造彈簧之方法，在該方法中，線係藉由處在一控制程式之控制下之一饋送裝置在一饋送方向上饋送至彈簧捲繞機之一成形裝置且在成形操作中在該成形裝置之工具之輔助下形成為一彈簧。該成形裝置具有一心軸，且該心軸之心軸軸線係相對於該饋送方向成直角定向，且在成形操作期間，彈簧之諸捲圈圍繞該心軸。該饋送裝置之位置及/或定向係於成形操作中在一可控制機器軸線之輔助下調整。

Description

彈簧製造方法及執行此方法的彈簧機
本發明係關於一種藉由根據技術方案1之序文之數控彈簧機製造彈簧之方法，且關於一種根據技術方案9之序文之適於執行該方法之彈簧機。
彈簧係許多領域之應用中需要大量且以不同形式使用之機器元件。在此實例中所關切之類型之彈簧通常係由彈簧線或彈簧帶藉由冷成形製造。現有許多不同類型之彈簧。線圈彈簧(亦被稱為捲繞扭簧)在其預期使用中係主要在其彈簧軸線方向上負載且可根據在使用期間存在之負載而設計為拉伸彈簧或壓縮彈簧。在圓柱形線圈彈簧之情況下，在該等彈簧之整個長度上，彈簧直徑係恆定，但在整個長度上，直徑亦可變化，例如在圓錐形或桶形線圈彈簧之情況下。經設計在使用期間由圍繞其彈簧軸線之扭力負載之線圈彈簧被稱為支腳彈簧。盤簧係扁平、捲繞之可撓性彈簧。
彈簧機係成形機，在合適之工具之輔助下，彈簧機可自半成品(諸如，線、帶或此類物)製作相對小至很大之系列彈簧(有時具有複雜之彈簧幾何形狀)，主要係藉由在自動化製程中成形。在此應用中，術語「線」係用作線、帶或類似工件之同義詞。彈簧機可針對製造壓縮彈簧、拉伸彈簧、支腳彈簧、盤簧或其他類似彈簧之模製部件而設計。明確而言，彈簧捲繞機及彈簧壓簧機係彈簧機。
由電腦數控來控制之多軸線彈簧機具有複數個可控制機器軸線、用於驅動該等機器軸線之具有複數個驅動器之一驅動系統及用於在一製程期間根據專用於該製程之一電腦可讀控制程式來達成對該等機器軸線之移動之協調控制之一控制裝置。術語「機器軸線」一般係指可藉由至少一個驅動器(例如，一機電驅動器、一電動液壓驅動器或電動氣動驅動器)在至少一個機械自由度內移動之可移動裝置。其可為一平移機器軸線，其使例如一可線性滑動托架移動，或者為一旋轉機器軸線，例如，一軸桿。一機器軸線可移動一工具或者該工件。
而今，線圈彈簧通常係於數控彈簧捲繞機之輔助下藉由彈簧捲繞而製造。一線(彈簧線)係藉由處於一控制程式之控制下之一饋送裝置於一饋送方向中饋送至該彈簧捲繞機之一成形裝置且係於該成形裝置之輔助下形成為一線圈彈簧。此等工具通常包括一或多個捲繞銷，(該)該等捲繞銷之位置可機械地或以馬達驅動方式調整，以界定且可能改變彈簧捲圈之直徑。通常額外地提供一或多個之變節距工具，使用(該)該等變節距工具，在該製程之各個階段中可確定該等彈簧捲圈之局部節距。
具有一可移動切割工具之一切割單元係用於使成品彈簧自起始材料分離。一心軸(修整心軸)(位於正在形成之彈簧之內側且具有在分離程序期間與該切割工具協作之一切割邊緣)係用作該切割工具之一對置元件。
該修整心軸係該修整程序期間之一關鍵工具。在該修整 程序期間，該修整心軸經受一高衝擊負載。在已知的彈簧捲繞機中，該修整心軸係收納於一「心軸殼體」中。該心軸殼體係由一可線性移動心軸托架支撐，該托架承載該等可移動切割工具及其驅動器。該心軸殼體可在該心軸托架內平行於該彈簧之該縱向軸線而移位。可在該製程中利用此軸向移位之可能性，以使得該修整心軸發生軸向移位。此亦被稱為「心軸移位」且可視需要由一伺服馬達驅動。例如，在彈簧之製程中，當該線將在該製程期間與該修整心軸碰撞時，可使用該「心軸移位」功能。在此情形下，該修整心軸可藉由該心軸殼體之軸向移動遠離該彈簧之碰撞區域。一旦該彈簧已經形成，則該修整心軸連同該心軸殼體移動回到切割位置，以對該彈簧進行修整。此設計允許該製程具有高度變化性。該設計可能係複雜以確保在該修整程序期間施加之力具有足夠之穩定性。
專利說明書DE 101 34 826 B4揭示一種具有一饋送裝置之彈簧捲繞機，該饋送裝置係配備有一對饋送輥輪，各個輥輪係連同經饋送之一線且連同各別之關聯驅動裝置而安裝於一工作台上，該工作台可相對於工具單元在一升高位置與一下降位置之間移動。該等饋送輥輪經安裝使得其位置可相對於該等工具單元改變。因此可輕易地調整該饋送裝置與該等工具單元之間之相反之位置。此被認為對於纖薄線尤其有利，其原因在於，由於一線可直接地形成於線導件之遠端部分中之前部之區域中，因此可防止一線之突起，線之突起係不利於加工精確性。
彈簧捲繞機具有作為一關鍵元件之捲繞心軸，在捲繞彈簧之製造期間，該捲繞心軸可藉由一旋轉機器軸線而圍繞其旋轉軸線可旋轉地驅動。專利說明書EP 0 804 978 B1揭示一種具有一饋送裝置之一彈簧捲繞機，該饋送裝置可在相對於該捲繞心軸之該旋轉軸線以直角延伸之一饋送方向上饋送該彈簧線。至於該捲繞心軸，該饋送彈簧可以受控制之方式平行於該饋送裝置且橫向於該捲繞心軸之該旋轉軸線而驅動，以改變該線之接觸點及該捲繞心軸之接觸點。因此，可在不更換捲繞心軸之情形下製造具有相反捲繞方向之彈簧。
本發明之一目的在於提供一種藉由數控彈簧機製造彈簧之方法，該方法可簡化具有不同且可能複雜之彈簧幾何形狀之製造。進一步目的在於提供一種經設計用於執行該方法之彈簧機，該彈簧機可以具有競爭性之製造成本提供高水準之製造品質及萬能性。
為了達成此等目的，本發明提供一種具有如技術方案1之特徵之方法及一種具有如技術方案9之特徵之彈簧。
附加技術方案中揭示有利之發展。所有技術方案之措詞係以引用之方式併入本文中。
所申請之發明可在彈簧機中實施，其中該饋送裝置並非剛性地安裝於機器本體上，而是橫向於該饋送方向具有至少一移動自由度且在成形操作期間其位置及/或定向可在處於該彈簧機之控制系統之控制下之一各別可控制機器軸 線之輔助下而選擇性地調整。因此，可最佳化不同之彈簧製程。同時，在一些情形下，可在其他時刻簡化該彈簧機之設計且因此減小製造成本，且經製造之彈簧具有至少恆定之品質。
較佳在成形操作期間製作具有不同捲繞直徑之捲圈之一彈簧且在成形操作期間，該心軸較佳並不相對於該心軸軸線以直角移動。該心軸可保持於相同之點，直到該成品彈簧自經饋送之線分離，但視需要可平行於該心軸線軸進行線性移動。就設計及功能而言，該心軸相對於該橫向移動係一固定「配置」可帶來顯著優點，下文將進一步詳盡地描述。
在一些實施例中，該饋送裝置可藉由一可能受控之平移機器軸線相對於該饋送方向呈直角而以線性方式移動。因此，該線之饋送方向平行地移位，此可能係於成形操作期間執行。在其他實施例中，該饋送裝置可藉由一對應之機器軸線(例如，一旋轉機器軸線)控制而圍繞平行於該心軸軸線延伸之一樞轉軸線而整體地樞轉。視需要，可在成形操作期間執行此移動。
一類彈簧機之特徵在於，該彈簧機係設計為一彈簧捲繞機且該心軸為一捲繞心軸，其可藉由一旋轉機器軸線圍繞該心軸軸線以一可預定速度旋轉或具有一可預定速度量變曲線。該捲繞心軸較佳可額外地藉由一平移機器軸線平行於該心軸軸線而移動。
例如，此一彈簧捲繞機可用於在成形操作期間製作盤 簧。為此，在該方法之一較佳變體中，首先設定該饋送裝置之位置及/或定向，使得在開始製造一新的盤簧之前，線自由前端可引入該捲繞心軸中之一橫向狹縫中。接著藉由該饋送裝置將該線引入該橫向狹縫中。接著進行進一步之成形操作，在成形操作中，當該捲繞心軸旋轉時，則可饋送該線。該捲繞心軸可作為一拉入元件且該饋送裝置對該線之作用可得以解除。亦可藉由該饋送裝置進一步饋送或運送該線，使得該捲繞心軸僅需要執行捲繞該等彈簧捲圈之功能。
在捲繞程序期間，接著可改變該饋送裝置之位置及/或定向，使得由該饋送裝置界定之該饋送方向始終實質上正切於剛剛製作之彈簧之一捲圈而延伸。對於一平面盤簧，捲繞直徑將始終進一步增加。若在捲繞程序之任何階段期間該饋送方向實質上正切於正形成之盤簧之外周邊而延伸，則該線在自該饋送裝置或該饋送裝置之一引導裝置退出與在該盤簧之該周邊處捲繞期間幾乎不發生彎曲，且因此在此區域中可避免塑性變形。因此可製造具有高品質及良好之可再生產性之盤簧。此外，由於可使該饋送裝置之出口非常接近該捲繞心軸之該區域，因此可達成之節約空間之設計。
在另一類彈簧機中，該彈簧機係設計為一種用於藉由彈簧捲繞而製造線圈彈簧之彈簧捲繞機。該成形裝置可具有至少一個捲繞工具，其基本上確定在一可預定位置之一正形成之線圈彈簧之局部直徑。可進一步提供至少一個變節 距工具，該變節距工具對一正在形成之線圈彈簧之作用在於確定該線圈彈簧之局部節距。然而，此並非強制性。在此情形下，此類型之彈簧捲繞機被認為亦提供有一切割單元，以在一切割工具之輔助下自該經饋送之線分離一經製造之成品彈簧，該切割工具可經由一合適之機器軸線移動。在此等機器中，該心軸在該切割程序期間用作一對置元件且因此亦被稱為「修整心軸」。
該心軸(修整心軸)較佳收納於一「心軸殼體」中且可藉由使該心軸殼體平行於該心軸軸線移動或移位而線性地移位。在一些實施例中，為此目的提供一不同之受控制之機器軸線。
該修整心軸為該切割程序期間之一關鍵工具。在該修整程序期間，該修整心軸經受高衝擊負載。為了使彈簧機之停工期最短，希望可快速地移除且重新安裝該修整心軸。另一方面，在操作期間，該修整心軸必須牢固地固定在該心軸殼體中，以能夠承受高強度且突發之切割力。因此，在該心軸殼體及該切割心軸之該區域中之設計可能相對複雜。
對於切割程序，應確保切割心軸抵靠該彈簧捲圈之內面，可在該可移動切割工具之輔助下於該內面處進行切割，以避免成品彈簧因為該切割程序發生變形。此外，亦應可使用單一彈簧捲繞機製造右旋彈簧及左旋彈簧。末了，具有許多類型之直徑不同之彈簧，例如，圓錐形或桶形線圈彈簧。為了確保該彈簧捲繞機針對此目的所需之萬 能性，將該修整心軸或該心軸殼體容納於一心軸托架中之習知之具有高度萬能性之彈簧捲繞機中，該心軸托架可相對於該心軸軸線以直角移動(例如，垂直地)，且可經由一平移機器軸線而相對於該饋送裝置設定於不同的(垂直)位置。
在拉入裝置之位置及/或定向可在一可控制機器軸線之輔助下調整之彈簧機中，可在該修整心軸之區域中達成一更簡單且更牢固之設計，且明確而言，在此情形下，該修整心軸無需為了達成相對於該心軸軸線以直角進行有控制移動而具有移動自由度。因此在較佳之實施例中，該心軸(修整心軸)或支撐該心軸之該心軸殼體係固定地附接至該彈簧機之該機器本體，術語「固定地」意味著，在此情形下，不存在相對於該心軸軸線以直角移動之移動自由度且不提供對應之機器軸線。根據此實施例，無需可相對於該心軸軸線以直角移動之一心軸托架且可省略該心軸托架之對應組件及其驅動器。
由於此設計，整個系統可達成一遠遠更大之剛性。在該修整程序中所涉及到之組件之間產生一直接、閉合且更緊湊之力流。力流僅在該修整葉片上延伸，該線、該修整心軸係作為一對置葉片、連同該修整心軸收納於該主體中之裝置、該切割單元之可移動元件及該修整葉片之支撐點。此外，可為該修整心軸提供相對簡單之裝配。此外，由於所涉及到之該等組件剛性增大，因此該等組件由於切割負載而組成之相對移動較小，該等修整工具之使用壽命可延 長。歸因於簡單設計，可達成該彈簧捲繞機之裝配且因此製造成本較低之優點。
在操作期間亦可達成優點，尤其是當製作具有捲繞直徑不同之捲圈之彈簧時。更明確而言，在成形操作期間，可改變該饋送裝置之位置及/或定向，使得在成形操作之各個階段期間，該修整心軸抵靠該彈簧之內面或者經配置與該線之該內面相距一短距離，使得在一切割操作期間，該對置元件(該修整心軸)可緊密支撐該線以抵抗該切割葉片之動作，且因此防止成品彈簧由於該切割程序而發生塑性變形。
下文將基於示例性實施例結合圖式詳盡地描述該方法之進一步優勢實施例及變體。
自技術方案、描述及該等圖式，可輕易瞭解到此等及進一步之特徵，其中在本發明之一實施例及其他領域中，各別特徵可單獨實施或者以子組合之形式實施，且可組成優勢實施例且可受到單獨保護。
將在該等圖式中圖示且於下文進一步詳盡地解釋示例性實施例。
在右側，圖1A之示意性概略圖展示彈簧捲繞機100之一些機械及機電組件，該彈簧捲繞機100係設計用於自線狀、扁平線狀或條帶狀半成品製造彈簧且因此亦可稱為盤簧機100。出於清晰之目的，圖1B再次詳細地展示此等組件。由電腦數控之該彈簧捲繞機具有複數個可控制機器軸 線、用於驅動該等機器軸線之具有複數個電驅動器之一驅動系統及用於在操作期間達成對該等機器軸線移動之協調控制之一控制裝置180。
針對具有特定之幾何形狀及彈簧性質之盤簧之製程係藉由該製程專用之電腦可讀控制程式來控制，為製造模製部件而提供之機器軸線之移動及其移動序列係以NC組之形式及/或路徑/時間表或對應之資料組之形式儲存於該控制程式中。
用於程式化該彈簧捲繞機及該等機器軸線之移動之系統具有操作器單元190(在圖1A中之左側示意性地展示)，其作為對機器操作者之一介面。該操作器單元具有呈一圖形螢幕形式之顯示單元192，其係由一電腦單元(未圖示)控制。一或多個輸入單元(例如，鍵盤194及滑鼠196)可連接至該電腦單元。若該展示裝置為一觸控螢幕，則亦可省略一些或所有之不同輸入單元。
該操作器單元190係經由雙向資料線路徑185連接至該控制裝置180，使得資訊可自該操作器單元之該電腦單元傳送至該控制裝置，且來自該控制裝置之資訊可在視需要處理之後顯示於該顯示單元192上。
該彈簧捲繞機具有饋送裝置110，其具有彼此上下配置之兩對饋送輥輪或拉入輥輪112A、112B及114A、114B，來自材料儲庫(未展示)且由一矯直單元(同樣未圖示)引導之一線、扁平線或條帶之連續部分係由於該等成對之饋送或拉入輥輪在相對之方向上之成對旋轉而以一數控之前進 速度量變曲線饋送進入成形裝置120之區域中。該扁平線或該條帶為其寬度相對大於其厚度之一線狀材料。下文中一般將該材料稱為「線」。該饋送裝置有時亦被稱為拉入裝置，且因此術語「拉入輥輪」及「饋送輥輪」亦作為同義詞使用。配備有輥輪之一饋送裝置或拉入裝置可具有一對或若干對輥輪(拉入輥輪或饋送輥輪)。
在該示例性實施例中，該彈簧捲繞機具有直角機器座標系統MK，其係由小寫字母x、y、z指示且具有垂直z軸線及水平x軸線及y軸線。在該實例中，該x軸線平行於由該饋送裝置110界定之該尚未彎曲之線之饋送方向。應區別該機器固定座標軸與以受控制之方式驅動之該等機器軸線之間之區別且下文將進一步解釋，在各個情形下，其係由大寫字母指示。例如，C軸負責該尚未彎曲之線之該成形裝置120之方向上之前進或饋送。
饋送進入該成形裝置120之操作範圍內之線係於該成形裝置之數控工具之輔助下形成為一平面盤簧。下文之工具及對應之機器軸線係以所示之組態提供。
圖2中所清晰地圖示之捲繞心軸130可圍繞平行於該y軸線延伸之一水平旋轉軸線135而旋轉且可相對於此軸線軸向移位。負責該捲繞心軸之旋轉之機器軸線為Y軸線，且該捲繞心軸之該軸向移位係藉由Z軸線達成。該捲繞心軸具有一橫向狹縫132，在捲繞一盤簧之前，經饋送之線115之一起始部分係引入該橫向狹縫132中，且係藉由旋轉該捲繞心軸而固定且因此在進一步之旋轉期間被固持在原 位。
具有一楔形尖端之繞線工具140係於直接位於該捲繞心軸之前部之區域中之第一滑件145之輔助下滑動進入該捲繞心軸之該狹縫中，以輔助該線之起始部之繞線。相對於Y軸實質上徑向地延伸之各別之平移軸線為W軸線。
在第二滑件155之輔助下，具有凹面圓柱形衝壓輪廓之固定工具150係於該彈簧圍繞該捲繞心軸而捲繞之方向上移位。該固定工具係用於捲繞程序之末尾階段，以將經捲繞之盤簧壓迫在一起且固定，使得當該彈簧係自經饋送之線分離時，不會發生突然解繞。相對於該捲繞心軸之旋轉軸線實質上徑向地延伸之平移機器軸線為P軸線。
在該實例中，彎曲多次之一終端部分係提供於待製作之該盤簧之外端且係於另外兩個機器軸線之輔助下製作。第一彎曲工具160係用作一母模具且自下方大致上徑向於該捲繞心軸之旋轉軸線在該線之方向上垂直地前進。各別之平移軸線係O軸線。
同時，形成為一公模具之第二彎曲工具170係於另一平移軸線(B軸線)之輔助下自相對之側向下地移位，以形成該彎曲之端部。同時，該B軸線使安裝於該第二彎曲工具旁側之切割工具186移動且用於使該盤簧自經饋送之線分離。
可選擇性地拉動各個拉入輥輪對之輥輪朝向彼此或移動背離彼此。若使該等輥輪朝向彼此拉動而使二者之間之空間最小，則該等輥輪與中間線部分非主動地接合且該線部 分係藉由該等拉入輥輪之旋轉而在該等成形工具之方向上運送。若該線之該起始部係引入該捲繞心軸之該狹縫中且該心軸旋轉直到牢固地固定該線之該起始部，該對拉入輥輪可開口，因此，由於該旋轉之捲繞心軸在該捲繞心軸之方向上拉動該線，該線可進一步前進。用於輥輪權重之軸線稱為CO軸線且造成上拉入輥輪112B、114B相對於該線之饋送方向以直角或平行於z方向進行線性移動。
在所示之實施例中，整個饋送裝置亦可以受控制之方式垂直地(也就是說，平行於z方向或相對於該線之饋送方向成直角)移動。該各別之平移機器軸線係CQ軸線。下文將結合圖2解釋一可能之用途。
例如，使用此組態，可如下文所述控制在針對製作盤簧之移動循環期間，該等機器軸線之移動過程。
在相反之方向中成對地旋轉且位於其接合位置之該等旋轉之拉入輥輪(C軸線)之輔助下，該線係首先在該捲繞心軸之方向上運送，直到一線起始部滑動進入該捲繞心軸中之該橫向狹縫中。該繞線移動可由該繞線工具140輔助。若該繞線工具之該軸線(W軸線)經程式化，則該繞線工具可藉由該W軸線之驅動而移動，在開始將該線之該起始部饋送至該狹縫中之前的階段中如此接近該捲繞心軸，使得因此可機械地防止該線之該前進之起始部之迂回且在任何情形下該線之該起始部係饋送進入該捲繞心軸中之該橫向狹縫中。在其他程序中，亦可省略此插入輔助。
一旦該旋轉心軸已牢固地抓握該線，則該等上拉入輥輪 112B、114B可同時藉由該CO軸線升高，且因此該線僅藉由該旋轉之捲繞心軸而進一步前進。亦可使該等拉入輥輪與該線結合且根據所希望之前進量變曲線而進一步旋轉該等輥輪。
若在該捲繞心軸之預定數目次之旋轉之後完成捲繞程序，則該捲繞心軸被稍微往回捲繞，以減輕線材料之壓力。此外，該固定工具150係藉由該P軸線之前進移動而放置抵靠該彈簧之該外周邊且確保該彈簧在後續之處理步驟期間不會發生突然之解繞。
在該移動循環之結束階段，形狀互補之兩個彎曲工具160、170在該O軸線及B軸線之輔助下自相反之方向上同時朝向彼此移動。經捲繞之成品盤簧首先係藉由該切割工具180之切割而自該線分離。接著在一形成程序期間，該等彎曲工具160、170使該盤簧之經雜亂地彎曲之端部成形，此可緊接在該切割操作之後或者存在時間重合。接著藉由Z軸線撤離該捲繞心軸，藉此成品彈簧滑動離開。
接著可開始相同之下一動作循環，藉此製作下一盤簧。
基於圖2，解釋使用可調整饋送裝置110之可能性，該可調整饋送裝置110可在該有控制之平移CQ軸線之輔助下相對於該拉入方向或饋送方向呈直角以有控制之方式線性地移動。在圖2A及圖2B之右邊，各個圖展示該饋送裝置110之出口側拉入輥輪112A、112B。此等輥輪112A、112B係安裝於支撐件116上，該支撐件116可在該CQ軸線之輔助下垂直地移動。在該運送方向，具有兩個平行之導軌之引 導裝置118亦在該等拉入輥輪之後附接至該支撐件116，該等導軌以一直線引導經運送之線，正如該線在該成形裝置120之方向中前進那般。
在各個情形下，具有橫向狹縫132之該捲繞心軸130係於圖左邊展示且可在該Y軸線之輔助下在一可預定旋轉方向上圍繞該捲繞心軸之該旋轉軸線135旋轉且此外可在該Z軸線之輔助下平行於該旋轉軸線135而移位，以藉由拉動該捲繞心軸而滑離該成品彈簧。
圖2A展示該饋送裝置110位於一基本位置之情形，在該基本位置，該饋送方向125係由該等拉入輥輪之該垂直位置界定且該等導軌相對於該捲繞心軸之該旋轉軸線135而精確徑向地延伸。例如，逼近此基本位置目的在於將該線之引導端穿入該橫向狹縫132中，為此，該捲繞心軸係以使該橫向狹縫132實質上平行於該饋送方向(或者平行於該機器左邊系統MK之x軸線)而延伸之方式旋轉。
在完成該繞線程序之後，當開始由該捲繞心軸之旋轉製作該盤簧之捲圈時，該盤簧之外徑隨著連續之線饋送且捲圈之數目漸增而逐漸改變。在此情形下，若該饋送裝置110待保持於其基本位置，則該線在退出該引導裝置118之後，將由於該盤簧之直徑漸增而受到一不斷增加之彎曲負載，此後，該線抵靠前一捲圈之外區域。
為了避免此區域中之該線之塑性變形，可使該饋送裝置及/或導軌與該捲繞心軸之間之距離相對於該盤簧之最大直徑保持於使得在所有直徑下該線僅發生一輕微彈性彎曲 而不發生塑性變形之程度。
在製作該盤簧期間可移位之拉入總成之輔助下，該線可在自該引導裝置118之退出與抵靠正在形成之盤簧之外面間保持實際上未彎曲。在該示例性實施例中，該CQ軸線在該盤簧之捲繞期間之前進移動經程式化，使得在捲繞程序之所有階段期間，該線之藉由該饋送裝置110界定之該饋送方向125實質上正切於該正在形成之盤簧之該外周邊而延伸。如在圖2B中可見，因此，該線在自該引導裝置118之退出與在該盤簧之周邊處之捲繞間幾乎不發生彎曲，且因此可靠地避免在該區域中發生塑性變形。
此實施例之一優點在於，可製作高品質之彈簧。另一優點在於，可達成非常節約空間且緊湊之設計，因為該饋送系統之出口(在此情形下，自該等導軌118退出)可非常接近該捲繞心軸之該區域。
在未圖示之其他實施例中，該饋送裝置可藉由一對應之機器軸線圍繞平行於該捲繞心軸130之該旋轉軸線135延伸之一樞轉軸線以受控制之方式整體地樞轉。因此，可實質上正切於就直徑而言逐漸增加之該盤簧之捲圈而引導所饋送之線。
該盤簧機為具有用於將一細長工件(在此情形下係一線)拉入該成形裝置之該區域中之饋送裝置之彈簧機之實例，其中該饋送裝置之位置及/或定向界定一饋送方向且該饋送裝置可在一受控制之機器軸線(在此情形下，該CQ軸線)之輔助下調整。當針對一形成程序設定該機器時，可使用 該拉入總成(可藉由該控制裝置在一機器軸線之輔助下調整)，以相對於該成形裝置之該等工具有利地定向該饋送方向。可以使得在製作該彈簧期間得以調整該拉入總成之方式控制該機器，以使該饋送裝置調適在該彈簧之製作期間不斷變化之捲繞直徑之事實可產生特別之優點。明確而言，可以使該饋送裝置得以始終實質上正切於剛剛製作之捲圈而延伸之方式實施該調適。
已基於圖2參考製作一平面盤簧解釋了一些優點。然而，亦可在其他彈簧機中(例如，在用於藉由彈簧捲繞而製作線圈彈簧之一彈簧機中，也就是說，在一彈簧捲繞機中)提供一可調整拉入總成。在此情形下，例如，若待製作具有可沿該彈簧之軸向變化之捲繞直徑之線圈彈簧，例如，錐形線圈彈簧或桶狀線圈彈簧，則可使用一可調整饋送裝置。同時在此情形下，由該饋送裝置界定之該饋送方向亦可藉由使該饋送方向在相對於該饋送方向成直角而延伸之一移位方向上移位或者藉由使該饋送方向圍繞平行於該彈簧軸線而延伸之一樞轉軸線樞轉而逐漸變化，使得在該彈簧之製造期間，即使該捲繞直徑變化，該饋送方向仍始終實質上正切於剛剛製作之捲圈而延伸。
下文將解釋可在彈簧製造期間以受程式控制方式調整之配備有一拉入裝置之彈簧捲繞機之多個變體。為了促進理解與習知彈簧捲繞機之關鍵差異，首先基於圖3解釋習知捲繞機300之設計，其特徵在於具有高度變化性且允許製造具有許多不同彈簧幾何形狀之左旋壓縮線圈彈簧及右旋 壓縮線圈彈簧。出於闡釋之目的，在圖3A之透視圖及圖3B中之前視圖中展示相同之機器且該機器後續將用於示例性實施例。
該彈簧捲繞機具有一主體，該主體具有直角機器壁302，該彈簧捲繞機之許多組件係安裝於該機器壁302上。饋送裝置310具有一或多個(在此實例中，兩個)饋送輥輪對312A、312B、314A、314B，其係配置於彼此之上方，可於相反之方向上成對地驅動，且將來自一線儲藏處且藉由一矯直單元(圖中未展示)引導之線315之連續線部分以一受控制之饋送速度量變曲線饋送進入成形裝置320之區域中。在成形操作期間，在該成形裝置之數控工具之輔助下，該線冷成形為盤簧F。牢固地安裝於該機器壁上之饋送裝置310具有線導件，以防止捲繞程序造成該線發生撓曲。
「心軸托架」332係附接於該機器壁302中且組成切割單元330之一關鍵元件，該切割單元330之目的在於在一切割工具334之輔助下將一成品彈簧自經饋送之線分離。該心軸托架332將一水平突起之心軸335支撐於其前端處，該心軸有時亦被稱為修整心軸且在該切割程序期間用作修整邊緣或作為該切割工具之一對置元件。該心軸係附接至一心軸殼體(圖中未進一步詳盡圖示)或係由該心軸殼體收納。該心軸殼體係收納於該心軸托架332中，位於以主動配合方式形成之一開口(一般呈矩形)中。該心軸殼體可在該開口內平行於該彈簧之縱向軸線或平行於該機器座標系統之 y軸線而在軸向上移位。在製程中，利用軸向移位之可能性來達成該修整心軸之軸向移位。此亦被稱為「心軸軸向移位」且係視需要由伺服馬達驅動。
該切割單元可在附接至該心軸托架之曲柄機構336之輔助下在垂直方向(平行於該機器座標系統之z方向)中移動，使得被切割時，該線係於心軸335與切割工具334之間分離。當製造右旋彈簧時，該切割工具係附接至一上切割單元330，如圖所圖示，且當製造左旋彈簧時，使用附接至該心軸下方之一下切割單元。
該心軸托架332可在一平移機器軸線(V軸線)之輔助下在垂直方向上整體地移位。為了能夠製造不同之彈簧直徑且將左旋彈簧改變成右旋彈簧，該整個心軸托架332係連同該等切割裝置及附接至該切割裝置之該心軸335在垂直方向上移動，使得可達成各別之正確心軸位置(見圖8A及圖9A)。
為了製造彈簧捲圈，在所示之變體中提供兩個捲繞工具，即，一上捲繞銷344及一下捲繞銷354。在此情形下，術語「捲繞工具」及「捲繞銷」係作為同義詞使用。該上捲繞銷344係由上捲繞單元340限制，該上捲繞單元340係安裝於上捲繞板342上，該上捲繞板342可經由一平移機器軸線(HO軸線)水平地或平行於該線之該饋送方向(該機器座標系統之x方向)移位。該上捲繞單元可相對於水平方向以65。之角經由一受控制之機器軸線(YO軸線)在該上捲繞板上以線性方式移位。該下捲繞銷354係由下捲繞單元350 限制，該下捲繞單元350係安裝於下捲繞板352上，該下捲繞板352可經由一平移機器軸線(HU軸線)以水平方式移位。該下捲繞單元可藉由一平移機器軸線(YU軸線)使該下捲繞銷在相對於水平方向成65°之移動方向中以線性方式移動。在該實例中，該等捲繞單元可獨立於彼此沿其線性移動軸線經由其自身之曲柄機構移動。該等捲繞銷中之各者係相對於該等各別之捲繞單元之移動方向成20°定位，使得該等捲繞銷相對於水平方向或相對於該線之饋送方向以45°之角度與該彈簧接合。亦存在僅具有單一捲繞銷之彈簧捲繞機，該單一銷將實質上水平地(也就是說，平行於該饋送方向)接合。
在其他變體中，移動軸線(例如，YO軸線及YU軸線)及/或該等捲繞工具相對於收納該等捲繞工具之捲繞單元之部分之定向可不同於上文所述之值。
藉由據此控制該等機器軸線之各別驅動器，可使用此機器設計製造具有許多不同幾何形狀之彈簧F，尤其是圓柱形線圈彈簧、圓錐形彈簧、雙圓錐形彈簧、在端部具有轉彎凹槽之彈簧、具有變化之節距之彈簧、具有彎曲彈簧軸線之彈簧、具有正切地突起之彈簧端之彈簧等等。
為了使該機器自右旋捲圈變化至左旋捲圈，垂直地移動該心軸托架。若在該等捲繞板之間提供一機械耦合件，則旋轉該機械耦合件。若截至此時該下切割單元處仍不具有切割工具，則附接一切割工具。
圖4中示意性地圖示根據本發明之一實施例之彈簧捲繞 機400。相較圖3，相同或功能性類似或對應之組件及總成係由與用於圖3中之該彈簧捲繞機之類似之參考標記(數值增加100)指示。相較先前技術(圖3)，該彈簧捲繞機400之特徵在於，在捲繞單元之區域之構造更為簡單。可充分獲得製造不同彈簧幾何形狀之變化性。
此實施例之一特別特徵在於，饋送裝置410可相對於機器壁402圍繞平行於心軸435之心軸軸線而延伸之樞轉軸線412樞轉。該樞轉軸線在該機器座標系統之y方向上延伸。出於此目的，該饋送裝置之支撐該等輥輪之組件安坐於該機器壁中之一凹部中。圖中未詳盡地圖示用於實施樞轉移動之機構。例如，樞轉移動可經由一凸輪、經由一滾筒、經由一軸桿或此類物達成。用於樞轉移動之一對應之機器軸線(SQ軸線)係連接至該控制裝置，使得可在NC控制程式之控制下實施樞轉移動，甚至在製造盤簧之成形操作中亦可實施樞轉移動。對圖3之該習知之彈簧捲繞機之一進一步修改在於，上捲繞單元440及下捲繞單元450係共同安裝於單剛性捲繞板442(也就是說，以不可移動之方式安裝之一捲繞板)上。因此，可省略對應之機器軸線(圖3中之HO軸線及HU軸線)。相對於水平方向以45°延伸之該兩個捲繞單元(因此各別之捲繞工具444(上捲繞工具)及454(下捲繞工具))之線性移動軸線各者係與各別之捲繞單元之移動方向對準。
在此配置中，作為該等捲繞單元之移動之僅有之自由度，該等捲繞單元僅需要沿相對於水平方向成45之移動方 向進行線性移動。因此，該等捲繞單元就設計而言，複雜度減小且可以一更穩定之方式實施。可省略該等捲繞單元之進一步之移動自由度，因為該彈簧軸線或彈簧中心FZ可與右旋彈簧及左旋彈簧採取相同之固定位置且因此無論需要製造多大之彈簧直徑或捲繞方向如何，該等捲繞單元可始終在相同之軌道BK上移動(見圖8B及圖9B)。
類似於圖4之實施例，根據圖5之實施例之彈簧捲繞機500具有可樞轉拉入裝置510，其可在一合適之機器軸線(SQ軸線)之輔助下圍繞水平樞轉軸線512樞轉，其中該樞轉軸線512係平行於心軸535之心軸軸線定向。然而，在此變體中，由於可省略垂直方向之心軸移位(在彈簧捲繞操作期間，自左旋彈簧變換至右旋彈簧時及/或在捲繞具有不同直徑之彈簧時)，該心軸535或支撐該心軸之心軸殼體536係剛性地安裝於機器壁502上。因此，亦不存在可線性移位之心軸托架且可省略各別之機器軸線(圖3中之V軸線)之驅動組件。
類似於圖4之實施例，兩個捲繞單元(上捲繞單元540、下捲繞單元550)係安裝於共用捲繞板542上且在實例中，可經由各自之機器軸線相對於水平方向成45°以線性方式移動。該捲繞板係整體地安裝於該機器壁上，以經由合適之導件垂直地移位且可在一平移機器軸線(VW軸線)之輔助下在垂直方向上移位。
使用此設計，可控制彈簧製造，使得當前之彈簧捲繞(也就是說，當前與該等捲繞銷接觸且因此藉由成形而製 作之彈簧捲圈)始終直接沿該心軸535延伸，使得該線或彈簧始終位於一切割位置，在該切割位置，可藉由各自之切割單元530之切割工具534進行分離。該心軸之一有利切割位置之特徵在於，該心軸係與該線之內面稍微接觸(修整心軸抵靠該彈簧之該內面達成切向接觸)或係僅與該線之該內面相隔一短間隙或一極短之距離。例如，線與心軸之間之有限距離可與線直徑相等或更小。因此，可避免該線由於該切割程序發生塑性變形。
該彈簧F可經由該饋送裝置510之樞轉移動而相對於該心軸535定位。可自圖8及圖9及關於該兩個圖之各別描述而推斷具有不同直徑之右旋彈簧及左旋彈簧之不同位置。
圖4及圖5藉由舉例之方式展示，當使用一可樞轉饋送裝置時，該心軸與該兩個捲繞單元之間僅可發生垂直之線性相對移位，以完全達成製造左旋彈簧及右旋彈簧之變化性。該心軸與該等捲繞單元之間之不同相對位置之此可調整性係藉由圖4之實施例中所示之該可垂直移位心軸托架達成，且因此該捲繞板442可固定地安裝。相反地，在圖5之實施例中，該兩個捲繞單元540、550可藉由支撐該等兩個捲繞單元540、550之該捲繞板542之垂直移動而共同垂直地移位，而該心軸535或該心軸殼體在垂直方向上無需移動自由度且因此係於垂直方向上固定地安裝。
發明者實施之測試已表明，省略一可移動心軸托架或將該心軸或其中併入有該心軸之該心軸殼體直接安裝於該彈簧機之該主體之前壁(機械壁)中將產生對彈簧捲繞機之設 計且對於該彈簧捲繞機之功能及由該彈簧捲繞機製造之彈簧之品質有利之顯著優點。為了便於理解，假設對於圖3所知之類型之習知機器，該彈簧機之該主體係由該心軸托架分割成一左半體及一右半體，其中在所示之實例中，該饋送裝置係安裝於該左半體上且該等捲繞單元係安裝於該右半體上。設計措施應確保將該主體分割成兩個半體不會損級系統之總體剛性。若系統之總體剛性不足，則此有時由於該切割程序中所涉及到之工具之磨損性質，對系統之剛性之損害將變得明顯。
由於該心軸或該心軸殼體之固定配置，不僅可減小該彈簧捲繞機之設計之複雜性，且亦可顯著增加該切割系統(切割心軸、切割葉片、切割滑件等等)之總體剛性。修整平面係藉由該饋送裝置之經程式控制可移動性而變換。因此，不同之彈簧可達成該心軸抵靠該彈簧之該內面實現切向接觸之要求。省略一可移動心軸托架亦可提供下列優點，例如：設計更簡化、製造成本降低、總體系統之剛性增加、將該等修整工具直接附接至該彈簧捲繞機之該主體之可能性、該等修整工具之使用壽命延長、該等修整工具之緊固更簡化、該主體無需分割成左半體及右半體且不同組件之裝配更簡化。
參考根據圖6中之實施例之彈簧捲繞機600，解釋在製造各種盤簧時在省略一可移動心軸托架之情形下完全達成變化性之可能性。同樣地，在圖6之實施例中，心軸625或支撐該心軸之心軸殼體636係固定地(以不可在垂直方向上移 位)安裝於該彈簧捲繞機之前機器壁602中。切割裝置之組件亦不可在垂直方向上在該心軸之上方及下方移動，而是可固定地安裝於該前壁上。上捲繞單元640及下捲繞單元650係安裝於可藉由一平移機器軸線以受程式控制之方式垂直地移動之一共用捲繞板642上。
在此情形下可達成線饋送之變化性，因為該饋送裝置610可沿平行於該機器座標系統之z方向之一垂直平移移動方向以受程式控制之方式移動。因此，該線之饋送方向可水平地或在x方向上延伸或者始終相對於該等捲繞工具成45°(或另一角度)延伸。然而，同時該線饋送可調適不同之捲繞直徑，其中該心軸可始終抵靠所製作之彈簧之內面。使用該可垂直移位之饋送裝置，因此多種彈簧可達成關於該修整心軸抵靠該彈簧之該內面而切向接觸之要求。此外，在彈簧製造期間，始終可達成一固定彈簧中心(見圖8D及圖9D且對該兩個圖之各別描述章節)。
在圖6之實施例中，由於該等捲繞單元可藉由移動支撐該等單元之捲繞板642而彼此共同且同時地垂直調整，故可達成該心軸與捲繞指狀物之間之相對垂直可移動性。
或者，可將該兩個單元安裝於一固定安裝之捲繞板上且對該心軸或包括該心軸之該心軸殼體加以設計，使得可在一可垂直移位之心軸托架之輔助下以線性方式移動。此亦可與可同樣地以垂直方式移動之一饋送裝置組合。
類似於圖6之實施例，圖7中之彈簧捲繞機具有一經程式控制之可垂直移位拉入裝置710及心軸殼體736，其包括心 軸735且係固定地安裝於該機器之前壁上。並未提供一心軸托架，且因此設計不甚複雜且具有高度剛性。與圖6之變體相反，上捲繞單元740及下捲繞單元750係安裝於可分別控制之捲繞板742及752(類似於圖3中之習知之機器)且因此可獨立於彼此水平地移動。
在圖4至圖7之各個實施例中，該心軸係收納於一心軸殼體(圖中並未更詳盡圖示)中。該心軸殼體可平行於該彈簧之縱向軸線(平行於該機器座標系統之y方向)移位。在製程中，可利用此軸向移位之可能性達成該修整心軸之軸向移位(「心軸軸向移位」)，該修整心軸軸向移位可能係由一伺服馬達驅動。在製程期間，當該線將與該修整心軸碰撞時，可使用「心軸軸向移位」功能。在此情形下，該修整心軸係藉由該心軸殼體之軸向移動而遠離該彈簧之碰撞區域。一旦已形成該彈簧，該修整心軸即連同該心軸殼體移動回到該切割位置，以對該彈簧予以修整。
參考圖8及圖9，連同該心軸之各別位置及該彈簧軸線之各別位置圖示用於達成不同彈簧直徑之捲繞工具或捲繞銷之不同位置，以解釋在彈簧製造期間，各別機器軸線之協調之移動。在圖8及圖9之所有子圖中，線DR係藉由一饋送裝置(圖中未展示)平行於具有該成形裝置之一可預定速度量變曲線之一饋送方向DZ而自左邊饋送。該成形裝置具有一上捲繞單元WEO，其包括上捲繞工具(捲繞銷)WZO及一下捲繞單元WEU，其包括下捲繞工具WZU。該心軸DO(橫截面係半圓形)形成該垂直切割邊緣，在分離程序期 間，該切割邊緣SK與可垂直移動切割工具SW協作。該彈簧之各個捲圈將該彈簧中心FZ之位置界定為由該彈簧捲圈界定之圓之一中心點。在各個情形下，參考標記BK指示當彈簧直徑變化時，該捲繞工具與該線間接觸點移動之位置軌跡。此等標記適用於圖8及圖9中之所有子圖。圖8展示在右旋彈簧之製造期間之相對位置，而圖9展示在左旋彈簧之製造期間之對應位置。
圖8A展示在用習知之彈簧捲繞機製造右旋彈簧期間相對之機器軸線移動，其中心軸DO可藉由該可垂直移動心軸托架以垂直方式移動且該等捲繞單元可獨立於彼此移動(見圖3)。由於該饋送裝置係以固定之方式安裝，也就是說不可移動，故對於所有彈簧直徑，該線之該饋送方向DZ相對於位置及定向未發生變化，且因此該線DR可以一特定高度水平地饋送且始終平行於該機器左邊系統之x方向。可見，在彈簧捲圈之製造期間，隨著(彈簧)直徑不斷增加，該心軸DO必須不斷地進一步向上移動，使得該心軸始終抵靠正在形成之彈簧捲圈之該內面。彈簧中心FZ之位置隨著捲圈直徑不斷增加而變換，同樣地在向上之方向上。該上捲繞單元及該下捲繞單元需要一定程度之自由度，以始終確保在該等捲繞工具之輔助下由該彈簧捲圈徑向地支撐。當製造在軸向具有不同直徑之彈簧時，對應之機器軸線之移動有待經由該控制單元以一按階段校正之方式協調。當改變該彈簧機製造具有圓形彈簧直徑之彈簧時，同樣實施移動，但可省略暫時之協調。
對於根據圖9A之左右彈簧之製造，將出現對應之情形。
在圖8B及圖9B中，展示對於一彈簧捲繞機，發生機器軸線移動之可能性，該彈簧捲繞機具有一饋送裝置，其可圍繞一水平樞轉軸線樞轉且其中該心軸DO亦係附接至一可垂直移動心軸托架(見圖4)。可以看到，藉由根據待製作的彈簧捲圈之直徑使該饋送裝置樞轉，可設定該線之饋送方向DZ，使得該線之該饋送方向正切於當前之彈簧捲圈而延伸。因此，相較較小之直徑，在彈簧捲圈之直徑較大之情形下，該饋送裝置被進一步向下樞轉。為了確保獨立於一彈簧捲圈直徑而使該心軸DO始終抵靠一彈簧捲圈之該內面，使附接有該心軸DO之該心軸托架垂直地移動。使用此方法，該彈簧中心FZ相對於該機器座標系統之位置獨立於該捲圈直徑而保持恆定。同時，該等捲繞單元WEO及WEU各者僅需要平移自由度，也就是說，在相對於水平方向傾斜45°之移動方向中進行線性移動。由於該彈簧軸線FZ採取一固定位置(圖8B中針對一右旋彈簧且圖9B中針對一左旋彈簧)且因此無論待製造之彈簧之直徑或捲繞方向(見圖4中之實施例)，該等捲圈單元始終在相同之軌跡BK上移動，該等成形工具無需額外之移動自由度。
圖8C及圖9C圖示根據圖5之一實施例之機器軸線之移動，其中該心軸DO係剛性地附接至該機器本體且其中亦圍繞一水平樞轉軸線樞轉地提供一饋送裝置。在此實施例中，無需一可移動心軸托架，對不同彈簧捲圈直徑之調適係藉由將該等捲繞單元WEO及WEU共同安裝於單一捲繞 板上(此允許相對於心軸DO進行受程式控制之垂直移動)而實現之額外之自由度而達成。使用此設計，可始終獨立於當前之彈簧直徑來控制彈簧製造，使得當前之彈簧捲圈直接沿該心軸延伸且因此始終位於該切割位置。該線相對於該剛性心軸之定位可藉由該饋送裝置之樞轉移動促成。
圖8D及圖9D圖示根據圖6之一實施例之該等捲繞單元及該饋送裝置之移動，其中該饋送裝置可以受程式控制之方式垂直地線性移動，使得該線之饋送方向DZ始終水平地(平行於該機器座標系統之x方向)延伸，但可處於不同之高度。在此情形下，當製造具有不同直徑之彈簧時，該饋送裝置之垂直位置始終受到控制，使得經饋送之線在正切於當前彈簧捲圈之方向上延伸。該心軸始終與當前之彈簧捲圈接觸。為了製作具有不同直徑之彈簧捲圈，因此垂直地移動該饋送裝置且亦同時且垂直地移動該等捲繞單元，此在圖6中之實施例中係藉由將兩個捲繞單元安裝於一共用之可垂直移動捲繞板上而達成。
在一可垂直移動拉入總成之輔助下，可達成一固定之彈簧中心。為此，該可移動拉入總成可與可同樣地移動且係由一心軸托架支撐之一心軸組合。
100‧‧‧彈簧捲繞機
110‧‧‧饋送單元
112A‧‧‧拉入輥輪
112B‧‧‧拉入輥輪
114A‧‧‧拉入輥輪
114B‧‧‧拉入輥輪
115‧‧‧線
116‧‧‧支撐件
118‧‧‧引導裝置
120‧‧‧成形裝置
125‧‧‧饋送方向
130‧‧‧捲繞心軸
132‧‧‧橫向狹縫
135‧‧‧旋轉軸線
140‧‧‧繞線工具
145‧‧‧第一滑件
150‧‧‧固定工具
155‧‧‧第二滑件
160‧‧‧第一彎曲工具
170‧‧‧第二彎曲工具
180‧‧‧控制裝置
185‧‧‧雙向資料路徑
186‧‧‧切割工具
190‧‧‧操作器單元
192‧‧‧顯示單元
194‧‧‧鍵盤
196‧‧‧滑鼠
300‧‧‧彈簧捲繞機
302‧‧‧直角機器壁
310‧‧‧饋送裝置
312A‧‧‧饋送輥輪
312B‧‧‧饋送輥輪
314A‧‧‧饋送輥輪
314B‧‧‧饋送輥輪
315‧‧‧線
320‧‧‧成形裝置
330‧‧‧切割單元
332‧‧‧心軸托架
334‧‧‧切割單元
335‧‧‧心軸
336‧‧‧曲柄機構
342‧‧‧上捲繞板
340‧‧‧上捲繞單元
344‧‧‧上捲繞銷
350‧‧‧下捲繞單元
352‧‧‧下捲繞板
354‧‧‧下捲繞銷
400‧‧‧彈簧捲繞機
402‧‧‧機器壁
410‧‧‧饋送裝置
412‧‧‧樞轉軸線
435‧‧‧心軸
440‧‧‧上捲繞單元
442‧‧‧捲繞板
444‧‧‧捲繞工具
450‧‧‧下捲繞單元
454‧‧‧捲繞工具
500‧‧‧彈簧捲繞機
502‧‧‧機器壁
510‧‧‧拉入裝置
530‧‧‧切割單元
534‧‧‧切割工具
535‧‧‧心軸
536‧‧‧心軸殼體
540‧‧‧上捲繞單元
542‧‧‧共用捲繞板
550‧‧‧下捲繞單元
600‧‧‧彈簧捲繞機
602‧‧‧機器前壁
610‧‧‧饋送裝置
635‧‧‧心軸
636‧‧‧心軸殼體
640‧‧‧上捲繞單元
642‧‧‧共用捲繞板
650‧‧‧下捲繞單元
700‧‧‧彈簧捲繞機
710‧‧‧拉入裝置
735‧‧‧心軸
736‧‧‧心軸殼體
740‧‧‧上捲繞單元
742‧‧‧捲繞板
750‧‧‧下捲繞單元
752‧‧‧捲繞板
BK‧‧‧參考標記
DO‧‧‧心軸
DR‧‧‧線
FZ‧‧‧彈簧中心
SK‧‧‧切割邊緣
SW‧‧‧可垂直移動切割工具
WEO‧‧‧捲繞單元
WEU‧‧‧捲繞工具
WZO‧‧‧捲繞工具
WZU‧‧‧捲繞工具
圖1A展示用於製造盤簧之彈簧捲繞機之一總體示意圖，其具有用於程式化對該機器之控制一系統之一些組件且圖1B展示在僅具有電組件及機械組件之情形下之一細部圖；圖2展示圖1之該彈簧捲繞機之操作原理之一示意圖，該 彈簧捲繞機具有一饋送裝置，其可於彈簧製造期間調整；圖3展示一習知之彈簧捲繞機之一斜視透視圖(3A)及一前視圖(3B)；圖4展示具有一可樞轉饋送裝置及一可移動心軸之一彈簧捲繞機之實施例；圖5展示具有一可樞轉饋送裝置及一機器固定心軸之一彈簧捲繞機之實施例；圖6展示具有一可垂直移位饋送裝置及一機器固定心軸之一彈簧捲繞機之實施例；圖7展示具有一可垂直移動饋送裝置及一機器固定心軸之一彈簧捲繞機之進一步實施例；圖8及圖9展示在製造右旋彈簧(圖8A至圖8D)與左旋彈簧(圖9A至圖9D)具有不同或變化之直徑之彈簧期間，機器軸線之示意性移動。

Claims (15)

  1. 一種藉由一數控彈簧機製造彈簧之方法，在該方法中，一線由處於一控制程式之控制下之一饋送裝置於一饋送方向上饋送至彈簧捲繞機之一成形裝置且於一成形操作中在該成形裝置之工具之輔助下形成為一彈簧，該成形裝置具有一心軸，且該心軸之一心軸軸線係相對於該饋送方向以直角定向，且在該成形操作期間，該彈簧之諸捲圈圍繞該心軸，其特徵在於，在該成形操作期間，該饋送裝置之位置及/或定向係於一可控制機器軸線之輔助下調整，其中該彈簧機經設計為一彈簧捲繞機且具有一切割單元，該切割單元具有一可移動之切割工具，該切割單元係用於將該成品彈簧自該經饋送線分離，在分離程序期間該心軸係位於該彈簧內；且具有一切割邊緣，在該分離程序期間該切割邊緣與該切割工具協作，且其中當製造具有不同捲繞直徑之捲圈之一彈簧時，在該成形操作期間，將改變該饋送裝置之位置及/或定向，使得在該成形操作之各個階段期間，該心軸抵靠該線之內面或者係與該線之該內面相距一短距離而配置，使得在一切割操作期間，該心軸緊密支撐該線以抵抗切割葉片之動作。
  2. 如請求項1之方法，其中在該成形操作期間製造具有不同捲繞直徑之捲圈之一彈簧，且其中該饋送裝置之位置及/或定向係於該成形操作期間改變，使得由該饋送裝置界定之該饋送方向始終實質上正切於剛剛製作之該彈簧之一捲圈而延伸。
  3. 如請求項1或2之方法，其中在該成形操作期間製造具有不同捲繞直徑之捲圈之一彈簧，且其中在該成形操作期間，該心軸並不相對於該心軸軸線以直角移動。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該彈簧機經設計為一彈簧捲繞機且該心軸為一捲繞心軸，該心軸可藉由一旋轉機器軸線而圍繞該心軸軸線旋轉且在該成形操作期間圍繞該心軸軸線旋轉。
  5. 如請求項4之方法，其中在該成形操作期間製造一盤簧。
  6. 如請求項4之方法，其中在開始製造一盤簧之前，設定該饋送裝置之位置及/或定向，使得一線前端可引入該捲繞心軸中之一橫向狹縫中，此後藉由該饋送裝置將該線引入該橫向狹縫中，且此後進行進一步成形操作，在該進一步成形操作中，隨著該捲繞心軸旋轉，該線經捲繞，在捲繞程序期間，該饋送裝置之位置及/或定向經改變使得由該饋送裝置界定之該饋送方向始終相對於剛剛製作之該彈簧之一捲圈實質上正切地延伸。
  7. 一種用於在一控制程式之控制下藉由彈簧捲繞或彈簧盤繞而製造彈簧之彈簧機(100、400、500、600、700)，該彈簧機包括：複數個可控制機器軸線；一控制裝置(180)，其係用於基於一控制程式達成對該彈簧機之該等機器軸線之軸向運動之協調控制；一饋送裝置(110、410、510、610、710)，其係用於在一饋送方向(DZ)上將一線(DR)饋送至該彈簧機之一成形裝置之區域中；及一心軸(130、435、535、635、735、DO)，其具有相對於該饋送方向以直角定向之一心軸軸線，該心軸經定位或可定位而使得在成形操作期間該彈簧之捲圈圍繞該心軸，其特徵在於，該饋送裝置(110、410、510、610、710)為一可調整饋送裝置，其中在製造一彈簧期間，該饋送裝置之位置及/或定向可在該等可控制機器軸線中之一者之輔助下調整，其中該彈簧機經設計為一彈簧捲繞機(400、500、600、700)，該成形裝置具有至少一個捲繞工具(444、454)，其基本上決定位於一可預定位置之線圈彈簧之直徑，一切割單元(530)，其提供有一可移動切割工具(534、SW)，其係用於使該成品彈簧自該經饋送之線分離，且在該彈簧之分離期間，該心軸(435、535、635、735、DO)係位於該彈簧之內且該心軸(435、535、635、735、DO)具有一切割邊緣(SK)，在分離程序期間，該切割邊緣(SK)與該切割工具(SW)協作。
  8. 如請求項7之彈簧機，其中與該饋送裝置(110、410、510、610、710)關聯之該機器軸線可控制以使得在針對具有不同捲繞直徑之捲圈之一彈簧之一成形操作期間，由該饋送裝置界定之一饋送方向(DZ)始終相對於剛剛製作之該彈簧之一捲圈而實質上正切地延伸。
  9. 如請求項7或8之彈簧機。其中該彈簧機經設計為一彈簧捲繞機(100)且該心軸為一捲繞心軸(130)，其可藉由一旋轉機器軸線圍繞該心軸軸線(135)旋轉，該捲繞心軸較佳可額外地藉由一平移機器軸線而平行於該心軸軸線移動。
  10. 如請求項7或8之彈簧機，其中該彈簧機經設計以執行如請求項1至6中任一項之方法。
  11. 如請求項7之彈簧機，其中該心軸(435、535、635、735、DO)係收納於一心軸殼體(536、636、737)中且該心軸殼體可平行於該心軸軸線以線性方式移位，為此移位較佳提供一受控制之機器軸線。
  12. 如請求項7之彈簧機，其中該心軸(535、635、735、DO)及/或支撐該心軸之一心軸殼體(536、636、737)可剛性地附接至該彈簧捲繞機之機器本體(502、602、702)，使得就相對於該心軸軸線以直角進行受控制之移動而言，該心軸不具有移動自由度。
  13. 如請求項7或8之彈簧機，其中該饋送裝置(610、710)可藉由一平移機器軸線相對於該饋送方向呈直角以一線性方式移動。
  14. 如請求項7或8之彈簧機，其中該饋送裝置(410、510)可藉由一機器軸線圍繞平行於該心軸之該心軸軸線而延伸之一樞轉軸線(412、512)以一受控制之方式樞轉。
  15. 如請求項7之彈簧機，其中該彈簧捲繞機經設計以執行如請求項1至6中任一項之方法。
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