專利名稱：制造雙線彈簧的機(jī)器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?9/582,909、申請(qǐng)日為2000年9月18日、名稱為“自動(dòng)彈簧卷繞機(jī)(Spring Winding Automatic Machine)”的美國專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。本發(fā)明涉及彈簧的制造，更具體地說，涉及床墊和家具用卷簧的制造。
背景技術(shù)：
在床墊和家具產(chǎn)業(yè)，通常的作法是在所謂的卷簧機(jī)上制造床墊彈簧，然后將床墊彈簧從卷簧機(jī)直接送到裝配機(jī)中，在裝配機(jī)中將這些彈簧裝配成行和成列，然后結(jié)合到一起生產(chǎn)床墊彈簧芯。例如，在美國專利No.4,492,298和4,111,241中記載有這種機(jī)器。
近年來，在已經(jīng)設(shè)計(jì)出的床墊中，在整個(gè)彈簧芯中使用多個(gè)具有不同硬度的彈簧。在有些情況下，在床墊的一側(cè)使用一種硬度的彈簧，而在另一側(cè)使用不同硬度的彈簧，以便適合于喜好不同硬度床墊的兩個(gè)人。例如，在美國專利No.5,987,678中記載有這種床墊。在其他一些情況下，不同硬度的彈簧圍繞床墊的邊緣設(shè)置，使床墊具有硬的邊緣。另外還有一些情況是，在床墊的不同縱剖面內(nèi)設(shè)置不同硬度的彈簧，以改變床墊長(zhǎng)度方向上的硬度。后面這些能改變硬度的床墊被認(rèn)為是所謂的“姿勢(shì)(posturized)”床墊。例如，在美國專利No.5,868,383中記載有這種姿勢(shì)床墊。
多種彈簧床墊的問世促進(jìn)了制造這些不同硬度彈簧以及將這些彈簧以預(yù)定的順序輸送至裝配機(jī)的機(jī)械的需求。由此，產(chǎn)生了床墊制造機(jī)，其利用兩臺(tái)卷簧機(jī)將兩根不同的彈簧以規(guī)定的順序輸送至一個(gè)裝配機(jī)。然而，這需要有兩臺(tái)卷簧機(jī)、一個(gè)復(fù)雜的輸送系統(tǒng)、以及一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，用于將彈簧從兩臺(tái)不同的卷簧機(jī)以規(guī)定的順序送給床墊彈簧芯裝配機(jī)。例如，在美國專利No.5,579,810中記載有這種機(jī)器。
迄今為止，用于將不同硬度的彈簧以規(guī)定的順序送給裝配機(jī)的機(jī)器非常昂貴和復(fù)雜。因此，本發(fā)明的目的是提供一種卷簧機(jī)，與此前用來將兩根不同硬度的彈簧以規(guī)定的順序送給一臺(tái)裝配機(jī)的機(jī)器相比，不僅價(jià)廉，而且簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能高速形成彈簧的卷簧機(jī)，將兩根不同的鋼絲制成卷簧，并能夠以規(guī)定的順序?qū)⒕砘芍苯铀偷綇椈裳b配機(jī)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的卷簧機(jī)在操作中能夠通過兩根不同的鋼絲選擇制造卷簧，通常，一種為輕型鋼絲，用于制造硬度相對(duì)小的卷簧；第二種為重型鋼絲，用于制造硬度相對(duì)大的卷簧。本機(jī)器包括一對(duì)對(duì)置式輸送輥，在由兩根不同鋼絲中的每一根鋼絲制造卷簧的過程中以及在由一根鋼絲轉(zhuǎn)換為另一根鋼絲的過程中，所述輸送輥在一個(gè)輸入方向不間斷地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。從該對(duì)置式鋼絲輸送輥，兩根鋼絲伸入到鋼絲引導(dǎo)器內(nèi)，由此，兩根鋼絲中的一根或另一根通過對(duì)置式輸送輥被送入到線圈成型機(jī)構(gòu)中。該線圈成型機(jī)構(gòu)包括一對(duì)線圈成型工具和至少一個(gè)螺距確定工具，其中線圈成型工具可以選擇性地移動(dòng)以便與兩根不同鋼絲中的一根或另一根對(duì)準(zhǔn)，使得一個(gè)線圈成型工具與一根鋼絲配合并將該鋼絲制成線圈，并使得另一個(gè)線圈成型工具與另一根鋼絲配合并將該鋼絲制成線圈。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在操作中可以將兩根不同鋼絲成型為具有不同硬度的卷簧。該方法包括如下步驟將兩根鋼絲放在對(duì)置式鋼絲輸送輥之間；沿一根鋼絲輸入方向不間斷地連續(xù)旋轉(zhuǎn)對(duì)置式鋼絲輸送輥；將兩根鋼絲支撐在位于鋼絲輸送輥的輸出端附近的一個(gè)鋼絲引導(dǎo)器上；將第一線圈成型工具與在鋼絲引導(dǎo)器上支撐的兩根鋼絲中的第一根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥，使其與兩根鋼絲中的第一根鋼絲驅(qū)動(dòng)配合，以便移動(dòng)第一根鋼絲，使其與第一線圈成型工具配合，并且與螺距確定工具配合，從而在第一根鋼絲的一端形成螺旋狀卷簧；移動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥，使其斷開與第一根鋼絲的驅(qū)動(dòng)配合，以便終止輸送輥之間的第一根鋼絲的輸送；從第一根鋼絲的一端切斷形成的螺旋狀卷簧；移動(dòng)第二成型工具，使其與鋼絲引導(dǎo)器上支撐的兩根鋼絲中的第二根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥，使其與第二根鋼絲驅(qū)動(dòng)配合，以便移動(dòng)第二根鋼絲，使其與第二線圈成型工具配合，并且與螺距確定工具配合，從而在第二根鋼絲的一端形成螺旋狀卷簧；移動(dòng)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥，使其斷開與第二根鋼絲的配合，以便終止輸送輥之間的第二根鋼絲的輸送；以及從第二根鋼絲的一端切斷形成的螺旋狀卷簧。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，它提供了一種速度非常快且相對(duì)廉價(jià)的機(jī)器用來通過兩根不同鋼絲制造不同硬度的卷簧。優(yōu)選但不是必須的，卷簧基本上具有相同的大小，但由于它們是由不同直徑的鋼絲制造而成，所以具有不同硬度。


通過下面關(guān)于附圖的描述，本發(fā)明的這些和其他目的以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的雙線彈簧制造機(jī)的部分示意性側(cè)視圖，其中所示的切割器位于切割位置；
圖2是圖1中機(jī)器的一部分的示意性立體圖，其中為了簡(jiǎn)潔和顯示第一位置的成型輥而除去了切割器；圖3是成型輥的局部放大示意性立體圖，示出的該輥位于其第二位置；圖4和4A是沿圖1中線4-4截取的橫截面圖，顯示壓力輸送輥的兩個(gè)位置；圖5是沿圖1中線5-5截取的橫截面圖；以及圖6是程序裝置的操作簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
卷簧機(jī)的一般構(gòu)成本發(fā)明的卷簧機(jī)10用于將兩根鋼絲12和14分別制成彈簧線圈12c和14c。這些鋼絲12和14優(yōu)選具有不同直徑并通過兩個(gè)獨(dú)立的鋼絲供應(yīng)卷軸(未示出)而供應(yīng)給卷簧機(jī)10。
卷簧機(jī)10包括一個(gè)傳統(tǒng)的鋼絲矯直機(jī)16，在將鋼絲從供應(yīng)卷軸向機(jī)器供應(yīng)時(shí)，用于矯直鋼絲。離開矯直機(jī)16后，鋼絲被供應(yīng)給位于一對(duì)對(duì)置式輸送輥20、22輸入側(cè)的鋼絲引導(dǎo)器18。在對(duì)置式輸送輥20、22的輸出側(cè)，有一個(gè)鋼絲引導(dǎo)器24用于供應(yīng)和引導(dǎo)鋼絲給鋼絲成型工位26。在該成型工位，根據(jù)選擇，使兩根鋼絲中的一根或者另一根與一對(duì)線圈成型輥28、30中的一個(gè)或者另一個(gè)以及螺距確定工具32配合。在鋼絲形成螺旋狀纏繞的彈簧線圈之后，根據(jù)該鋼絲與成型工具28、30中的一個(gè)或者另一個(gè)以及螺距確定工具32之間的接觸，使用一種切割工具34將形成的螺旋狀彈簧從鋼絲的一端切斷。
鋼絲矯直機(jī)鋼絲矯直機(jī)16是一種固定安裝在卷簧機(jī)底座8上的普通的鋼絲矯直機(jī)。該矯直機(jī)包括一系列下輥38和一系列上輥42，其中，所述下輥38可旋轉(zhuǎn)地安裝在矯直機(jī)的底座40上，而上輥42則可調(diào)節(jié)地安裝以便能夠靠近或離開下輥組。這兩組輥均設(shè)置有周向通道或凹槽以供兩根鋼絲12和14穿過。在鋼絲通過矯直機(jī)和通過兩組輥38、42的通道的過程中，其通過本領(lǐng)域的公知技術(shù)進(jìn)行操作和矯直。
輸送輥的輸入引導(dǎo)同樣固定安裝在卷簧機(jī)底座8上的是鋼絲輸入引導(dǎo)器18。該引導(dǎo)器也包括一系列具有通道或周向凹槽的輥，所述凹槽用于引導(dǎo)鋼絲12和14進(jìn)入并穿過輸入引導(dǎo)器25，并由此被供應(yīng)給輸送輥20、22。
輸送輥如圖4和4A所示，對(duì)置式輸送輥20、22內(nèi)形成有周向凹槽，鋼絲12和14在被送往鋼絲引導(dǎo)器24的過程中從中通過。上輥20具有一對(duì)淺凹槽43。輥22除了具有兩個(gè)相對(duì)淺的、用于通過鋼絲的輸送槽44、46之外，還具有一對(duì)深的存放凹槽48，用于存放沒有通過輸送輥被送往成型工具的鋼絲。在實(shí)踐中，一根鋼絲存放在一個(gè)淺凹槽中，而另一根鋼絲則永遠(yuǎn)存放在一個(gè)深凹槽中，從而使得每次僅有一根鋼絲被送給成型工具。為了調(diào)整鋼絲相對(duì)于凹槽的位置，下輥22安裝成能相對(duì)于上輥?zhàn)鞔怪边\(yùn)動(dòng)，而上輥20則安裝成能相對(duì)于下輥?zhàn)鬏S向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下輥22處于其高位時(shí)，這兩個(gè)輥供應(yīng)或驅(qū)動(dòng)兩根鋼絲12、14中的一根或另一根給成型工具，而當(dāng)下輥22處于其低位時(shí)，兩根鋼絲的輸送均停止。當(dāng)下輥處于該下位時(shí)，上輥20可以在其兩個(gè)位置之間移動(dòng)，以便將另一根或第二根鋼絲置于淺凹槽內(nèi)，而將第一根鋼絲置于深凹槽內(nèi)，使得第二根鋼絲通過上升下輥而被送往成型工位26，而第一根鋼絲則停留在深凹槽內(nèi)，不會(huì)通過對(duì)置式輥的旋轉(zhuǎn)而被送往成型工位。
應(yīng)該理解的是，只要卷簧機(jī)10在工作，輸送輥20和22就會(huì)一直朝著一個(gè)方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)以將鋼絲12和14送往成型工位。即使在下輸送輥處于其下位而鋼絲不會(huì)被送給成型工位時(shí)，這些輥也不會(huì)停止旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)輸送輥朝著相同的方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)下輸送輥處于其下位時(shí)，沒有鋼絲被送給成型工位，兩根鋼絲都靜止。只有當(dāng)下輥上升，兩根鋼絲中的一根或另一根才會(huì)被夾在輸送輥之間而向成型工位移動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)下輸送輥22的垂直運(yùn)動(dòng)，將其可驅(qū)動(dòng)地安裝在支撐軸50上，該支撐軸50則通過軸頸支撐在可垂直移動(dòng)的塊52上，該塊可滑動(dòng)地安裝在固定安裝的支撐板54上，該支撐板又固定支撐在機(jī)器底座8上。通過將帶螺紋的銷釘56擰到搖臂60的鉆孔內(nèi)，可以將可滑動(dòng)塊52上升到輸送位置。該搖臂的連接使得能繞著軸62作樞軸運(yùn)動(dòng)，該軸62支撐在機(jī)器底座8上。搖臂的一端具有一個(gè)與回轉(zhuǎn)凸輪68嚙合的凸輪從動(dòng)滾子64，使得凸輪68的轉(zhuǎn)動(dòng)能導(dǎo)致凸輪從動(dòng)滾子64、繼而是搖臂60作上下運(yùn)動(dòng)。用于提升下輥22的銷釘偏離于搖臂的旋轉(zhuǎn)軸線66，使得搖臂60的垂直運(yùn)動(dòng)能導(dǎo)致下輥22作相應(yīng)的垂直運(yùn)動(dòng)。在搖臂60上與凸輪從動(dòng)子64相對(duì)的一側(cè)安裝有刀具34。因此，由凸輪68產(chǎn)生的搖臂的運(yùn)動(dòng)不僅能垂直移動(dòng)下輸送輥22，而且還能實(shí)現(xiàn)切割刀具34的旋轉(zhuǎn)切割運(yùn)動(dòng)。
上輸送輥20安裝成能相對(duì)于下輥22以及用于支撐這些輥的基板作軸向運(yùn)動(dòng)。由此，輥20被支撐在從動(dòng)軸70上，該從動(dòng)軸70通過氣動(dòng)電機(jī)72可以在兩個(gè)位置之間移動(dòng)(圖4和4A)。該電機(jī)可隨時(shí)在從一根鋼絲切換到另一根鋼絲以在兩個(gè)位置之間軸向移動(dòng)輥20及其支撐軸70的時(shí)候工作。在一個(gè)位置(圖4)，對(duì)置式輥用于驅(qū)動(dòng)一根鋼絲12；而在另一個(gè)位置(圖4A)，則用于驅(qū)動(dòng)另一根鋼絲14。在兩個(gè)位置之間進(jìn)行移動(dòng)的過程中，上輸送輥將一根鋼絲從輸送輥22的一個(gè)淺凹槽44、46中移動(dòng)到一個(gè)深凹槽48中，同時(shí)將另一根鋼絲從一個(gè)深凹槽48中移動(dòng)到一個(gè)淺凹槽44、46中。在一個(gè)位置，鋼絲12被驅(qū)動(dòng)，鋼絲14則位于一個(gè)深凹槽中，因此，當(dāng)兩個(gè)輥一起運(yùn)動(dòng)而夾住第一根鋼絲12時(shí)，第二根鋼絲14不會(huì)被夾住，所以也不會(huì)被驅(qū)動(dòng)。在上輥20的另一個(gè)位置，第二根鋼絲14位于一個(gè)淺凹槽內(nèi)，第一根鋼絲12則位于一個(gè)深凹槽內(nèi)，因此，當(dāng)兩個(gè)輥一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二根鋼絲14被驅(qū)動(dòng)，而第一根鋼絲12則保持靜止。
成型工位參照?qǐng)D2和3，可以看出，兩個(gè)成型輥28、30可旋轉(zhuǎn)地安裝在支撐塊100上，該塊100則與支撐軸102連接，使得該軸的旋轉(zhuǎn)能影響塊100在兩個(gè)位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。在該兩個(gè)位置中的一個(gè)位置，成型輥28與通過引導(dǎo)塊24支撐的鋼絲12對(duì)準(zhǔn)；將塊100移動(dòng)到另一個(gè)位置時(shí)，成型輥30與通過引導(dǎo)塊24支撐的鋼12對(duì)準(zhǔn)。其中成型輥28與鋼絲12對(duì)準(zhǔn)的位置示于圖2中，而其中成型輥30與鋼絲14對(duì)準(zhǔn)的塊100的位置則示于圖3中。
為了移動(dòng)軸102，繼而移動(dòng)與其連接的、可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)的塊100，軸102通過一個(gè)連桿101機(jī)構(gòu)或其他傳統(tǒng)的連接機(jī)構(gòu)與汽缸104的活塞桿103機(jī)械相連。該汽缸安裝在支撐板106上，軸102穿過該支撐板延伸而與汽缸104的連接機(jī)構(gòu)連接。當(dāng)氣動(dòng)活塞位于汽缸104內(nèi)的一個(gè)位置時(shí)，成型輥28與鋼絲12對(duì)準(zhǔn)；當(dāng)位于汽缸內(nèi)的另一個(gè)位置時(shí)，成型工具30與鋼絲14對(duì)準(zhǔn)，在對(duì)準(zhǔn)時(shí)這些鋼絲從引導(dǎo)塊24中伸出。
線圈螺距控制在通過兩根不同鋼絲12、14形成卷簧的過程中，螺距控制工具32通常必須要在兩個(gè)不同位置之間移動(dòng)，即使由兩根不同鋼絲制成的卷簧具有完全相同大小的長(zhǎng)度和直徑。因?yàn)椴煌睆降匿摻z具有不同的物理性質(zhì)，所以即使由兩根鋼絲制成的卷簧具有相同的尺寸，通過該兩根不同鋼絲制造相同螺距彈簧的工具必須要改變位置。為了使螺距控制工具32能在兩個(gè)位置之間改變，有一汽缸90能使活塞桿92在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。這兩個(gè)位置能使與活塞桿92一端相連的控制塊94在兩個(gè)位置之間移動(dòng)，并通過該控制塊94與螺距控制工具32之間的合適的連接機(jī)構(gòu)96而實(shí)現(xiàn)該螺距控制工具32在兩個(gè)位置之間的移動(dòng)。
汽缸90安裝在一個(gè)U-形支撐塊83上，活塞桿92穿過該U-形支撐塊83可以滑動(dòng)。兩個(gè)擋塊84、85通過螺紋安裝在該活塞桿92上，用于控制汽缸90在兩個(gè)位置之間移動(dòng)活塞桿的行程。該擋塊84、85又分別通過鎖緊螺母86、88固定，該螺母86、88也是通過螺紋擰到該活塞桿上。汽缸90的工作過程是這樣的，當(dāng)輸送輥20、22將鋼絲12送到成型工位時(shí)，定位螺距工具以便使鋼絲形成的線圈具有合適的螺距；當(dāng)輸送輥20、22被定位將鋼絲14送到成型工位時(shí)，螺距控制工具32位于第二位置或不同位置以便使該鋼絲形成的線圈具有合適的螺距。
彈簧線圈的直徑控制許多彈簧，例如桶形彈簧或沙漏形(hourglass-shaped)彈簧，在其整個(gè)卷簧長(zhǎng)度上需要改變線圈直徑。由此，線圈成型工具安裝塊100及其安裝板在制造單個(gè)卷簧的過程中要能夠移動(dòng)或調(diào)節(jié)，以便能夠改變彈簧長(zhǎng)度上的直徑。所以，將線圈成型工具安裝塊100支撐在一個(gè)板106上，該板106又安裝在一個(gè)搖臂110上。該搖臂可以圍繞支撐軸112旋轉(zhuǎn)，從而使得該搖臂110的上臂114的移動(dòng)能引起板106作相應(yīng)的弧形運(yùn)動(dòng)，繼而是支撐在該板上的線圈成型工具28、30的弧形運(yùn)動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)搖臂的運(yùn)動(dòng)，搖臂的上端與一根控制軸116的末端相連。該連接處包括固定連接在臂114上端的中心軸118，所述控制軸116則可旋轉(zhuǎn)地連接在該中心軸118上。
控制軸116穿過一個(gè)控制塊122的鉆孔并在里面可以滑動(dòng)。控制軸相對(duì)于控制塊122可以滑動(dòng)的程度受到一對(duì)擋塊124、126的限制，這對(duì)擋塊124、126通過螺紋安裝在軸116上并位于控制塊的相反兩側(cè)。該擋塊124、126分別具有鎖緊螺母128、130與其連接，能夠?qū)⒃摀鯄K鎖定在控制軸116上的調(diào)節(jié)好的位置。
有一凸輪從動(dòng)子134固定安裝在控制塊122的懸臂132上。該凸輪從動(dòng)子可以在一個(gè)由凸輪控制的搖臂140的垂直線槽136內(nèi)垂直滑動(dòng)。該搖臂由一根軸138可旋轉(zhuǎn)地支撐，該軸138又由一塊固定在機(jī)器底座8上的板支撐。
為了控制搖臂140相對(duì)于軸138的運(yùn)動(dòng)，有一凸輪從動(dòng)子150安裝在搖臂140的下臂148的外端。該凸輪從動(dòng)子150可以選擇性地與一對(duì)凸輪154、156(圖5)配合，該對(duì)凸輪154、156安裝并且鍵固定在卷簧機(jī)的循環(huán)控制軸158上。汽缸160決定兩個(gè)凸輪154、156中的哪一個(gè)與凸輪從動(dòng)子150配合。與凸輪從動(dòng)子配合的凸輪控制由鋼絲12或14生成的線圈的直徑。一個(gè)凸輪154控制由鋼絲12產(chǎn)生的線圈的直徑，另一個(gè)凸輪156決定由鋼絲14產(chǎn)生的線圈的直徑。
凸輪154、156均具有偏心表面與凸輪從動(dòng)子150配合。因此，在循環(huán)控制軸158和與其連接的凸輪154、156的一個(gè)旋轉(zhuǎn)過程中，凸輪從動(dòng)子150相對(duì)于凸輪的軸線作垂直上下運(yùn)動(dòng)。從而引起凸輪從動(dòng)子相對(duì)于凸輪軸線的相應(yīng)的垂直運(yùn)動(dòng)，這會(huì)引起搖臂140作搖擺運(yùn)動(dòng)，從而使控制塊122相對(duì)于機(jī)器的前端作前后運(yùn)動(dòng)。在該運(yùn)動(dòng)過程中，搖臂110是轉(zhuǎn)動(dòng)的，從而導(dǎo)致線圈成型工具30和28先是離開鋼絲引導(dǎo)塊46，然后再回到引導(dǎo)塊。當(dāng)然，若凸輪154、156相對(duì)于控制軸158的安裝是圓的而非偏心，則不會(huì)引起搖臂110或線圈成型工具28、30相對(duì)于引導(dǎo)塊的運(yùn)動(dòng)，然后形成的線圈為圓柱形而非桶形，如圖1所示的是利用偏心凸輪產(chǎn)生的桶形線圈。
還有一汽缸162安裝在控制軸116上。該汽缸的活塞與控制軸116連接，使得汽缸的啟動(dòng)能引起控制軸向后運(yùn)動(dòng)，從而向后拉搖臂110的頂端，使線圈成型工具及其安裝板移動(dòng)到第二位置，以適于通過成型輥28將鋼絲14形成為所需的螺旋結(jié)構(gòu)。
卷簧機(jī)的操作卷簧機(jī)10的操作通過傳統(tǒng)的包括一個(gè)計(jì)數(shù)器172的程序裝置170(圖6)控制。在由一根鋼絲12切換到另一根鋼絲14制造卷簧時(shí)，使用該程序裝置來控制氣動(dòng)電機(jī)162、72、104和90的動(dòng)作，反之亦然。這僅在計(jì)數(shù)器已經(jīng)計(jì)數(shù)了合適數(shù)量的由一根鋼絲12、14制成的線圈之后而需要切換到下一根鋼絲12、14的加工時(shí)才發(fā)生。例如，如果在由鋼絲12制造的卷簧12c達(dá)到十個(gè)之后，開始由鋼絲14來制造十個(gè)卷簧14c，則在由一根鋼絲12制造了十個(gè)卷簧12c之后，計(jì)數(shù)器將會(huì)控制程序裝置來啟動(dòng)五個(gè)氣動(dòng)電機(jī)；相似地，在由另一根鋼絲14制造了十個(gè)卷簧之后，程序裝置將再次啟動(dòng)氣動(dòng)電機(jī)以便返回到由另一根鋼絲來制造卷簧。
在上述卷簧機(jī)10上制造卷簧的過程中，凸輪154、156每旋轉(zhuǎn)一周則制造一個(gè)卷簧。安裝這些凸輪154、156的凸輪軸158以1∶1的比率機(jī)械連接到凸輪68的凸輪軸69上，例如通過傳統(tǒng)的同步帶，從而使得凸輪154、156每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，凸輪68也旋轉(zhuǎn)一周。
如圖1所示，每個(gè)凸輪154、156和68都位于他們的零點(diǎn)或12點(diǎn)位置，這是通過一根鋼絲12、14與一個(gè)成型輥28、30的接觸來制造一個(gè)單線圈的開始位置。在該例子中，我們可以假定在機(jī)器的初始位置，此位置處線圈成型輥28與鋼絲引導(dǎo)器46的輸出口對(duì)準(zhǔn)，以便通過該鋼絲成型輥28和螺距控制工具32將鋼絲12成型為螺旋結(jié)構(gòu)。
當(dāng)凸輪68大約旋轉(zhuǎn)15°之后，凸輪從動(dòng)子64被迫向上移動(dòng)，從而使搖臂60圍繞其搖臂軸62運(yùn)動(dòng)。這將使得下輸送輥22上升，這是由于該輸送輥被其安裝塊52提升并通過搖臂60的銷釘56提升的結(jié)果。同時(shí)，搖臂60的臂36下降并轉(zhuǎn)動(dòng)其上安裝有切割器34的曲拐33。由此按照箭頭35指示的方向(從圖2中的位置)轉(zhuǎn)動(dòng)切割器34到一個(gè)與來自引導(dǎo)塊46的鋼絲12無干擾的位置，使該鋼絲12與成型輥28配合。當(dāng)鋼絲12從引導(dǎo)塊98中出現(xiàn)而與成型輥28接觸時(shí)，由于和成型輥28和螺距確定工具32相配合的結(jié)果而被成型為螺旋結(jié)構(gòu)。
當(dāng)凸輪68旋轉(zhuǎn)了一整周并形成了數(shù)圈螺旋纏繞的卷簧時(shí)，凸輪154也旋轉(zhuǎn)了一周。在與該凸輪154連接的凸輪從動(dòng)子150跟隨凸輪輪廓的過程中，該從動(dòng)子被迫作先下后上運(yùn)動(dòng)而到其開始位置。在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，凸輪從動(dòng)子150使得搖臂140圍繞其搖臂軸138轉(zhuǎn)動(dòng)，從而移動(dòng)控制塊122開始向右移動(dòng)，如圖1所示，然后在完成一整周之后向左返回到其開始位置。搖臂140的這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致?lián)u臂110作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，這將促使成型輥及其安裝塊100開始離開引導(dǎo)塊24，然后返回到該引導(dǎo)塊。因此，由鋼絲12形成的卷簧開始具有較小直徑，然后是較大直徑，最后又回到較小直徑，從而形成桶形卷簧12c。
在凸輪68和154已經(jīng)從他們的開始位置旋轉(zhuǎn)了大約345°之后，與凸輪68配合的凸輪從動(dòng)子64向下移動(dòng)搖臂60，從而使下驅(qū)動(dòng)輥22從其與鋼絲和對(duì)置輥20的夾緊配合中分離，由此立即終止輥間鋼絲的輸送。與此同時(shí)，凸輪從動(dòng)子相對(duì)于凸輪68的向下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致?lián)u臂的遠(yuǎn)端臂60向上移動(dòng)，從而以與箭頭35相反的直徑轉(zhuǎn)動(dòng)曲拐33，使之與靜止的鋼絲嚙合，通過切割工具34的前緣37將該鋼絲切斷。
當(dāng)凸輪68和154、156旋轉(zhuǎn)一周之后而到達(dá)其12點(diǎn)或中心開始位置時(shí)，固定安裝在凸輪154、156輪轂上的漸近開關(guān)176通過撥動(dòng)一個(gè)固定安裝在機(jī)架上的撥爪178而被觸動(dòng)，該開關(guān)176開始接近該撥爪178，這一信號(hào)被發(fā)送給計(jì)數(shù)器172。在由鋼絲12制造卷簧時(shí)，若已經(jīng)制造的卷簧數(shù)量小于需要制造的卷簧總量時(shí)，則機(jī)器會(huì)收到繼續(xù)通過鋼絲12來制造卷簧的信號(hào)，直到計(jì)數(shù)器已經(jīng)計(jì)數(shù)的彈簧數(shù)量與程序設(shè)定的由該鋼絲制造的彈簧數(shù)量相匹配。當(dāng)已經(jīng)制造了該數(shù)量之后，在凸輪到達(dá)圖1所示的12點(diǎn)或開始位置時(shí)，程序裝置170開始啟動(dòng)所有的汽缸162、72、90、160和104。由此軸向移動(dòng)上輸送輥20，將其調(diào)整到使鋼絲14位于該輸送輥20的淺凹槽內(nèi)的位置。結(jié)果，當(dāng)對(duì)置輥22完全升起時(shí)，鋼絲14將被從輸送輥之間輸送到引導(dǎo)塊24內(nèi)并從中穿過，而鋼絲12則保持靜止。啟動(dòng)汽缸104，將成型工具28和30的安裝塊100轉(zhuǎn)動(dòng)大約一周的45°，以便在鋼絲14從引導(dǎo)塊24中被輸出時(shí)，將輸送輥30定位到與鋼絲14末端相配合的位置。同時(shí)，電機(jī)90將螺距控制或確定工具32調(diào)整到合適位置，用于將鋼絲14成型為所需的螺旋彈簧。汽缸162將搖臂110移動(dòng)到其第二位置，此位置適于將鋼絲14成型為所需的螺旋結(jié)構(gòu)。并且，汽缸90將螺距控制工具調(diào)整到合適的位置，使得由鋼絲14形成的卷簧具有所需的螺距。
在對(duì)這些汽缸162、72、104、160和90進(jìn)行調(diào)整，以便成型工具28和螺距控制工具32通過鋼絲14制造所需螺距的卷簧結(jié)構(gòu)之后，使凸輪68和156開始旋轉(zhuǎn)，從而使得正在旋轉(zhuǎn)的輸送輥22再次向上移動(dòng)，與連續(xù)旋轉(zhuǎn)的輸送輥20、22之間的鋼絲14壓接，從而使這些輸送輥移動(dòng)鋼絲14穿過引導(dǎo)塊24而與輸送輥28配合。再一次，在每個(gè)凸輪68和156旋轉(zhuǎn)一周的過程中，通過成型輥30和螺距控制工具32形成一個(gè)卷簧14c。在這些凸輪旋轉(zhuǎn)最后大約15°時(shí)，啟動(dòng)切割器34，同時(shí)輸送輥22與鋼絲之間的壓緊輸送接合脫離，切斷鋼絲14而完成一個(gè)單螺旋卷簧14c的成型。繼續(xù)該程序并控制凸輪的旋轉(zhuǎn)至合適數(shù)目的圈數(shù)，直到計(jì)數(shù)器172已經(jīng)計(jì)數(shù)了程序設(shè)定的由鋼絲14形成的彈簧14a數(shù)量，之后再次啟動(dòng)汽缸，使汽缸162、72、104、160和90移動(dòng)到它們的上述第一位置，在此由鋼絲12形成卷簧。
在本發(fā)明卷簧機(jī)的多種應(yīng)用中，由兩根不同鋼絲形成的卷簧12c、14c具有相同的輪廓尺寸，即具有相同的螺旋結(jié)構(gòu)和相同的長(zhǎng)度，因此可以將它們放置到一個(gè)彈簧芯組件內(nèi)以制造床墊。因?yàn)椋m然鋼絲12和14具有不同的直徑，并因而具有不同的硬度和抵抗成型為卷簧結(jié)構(gòu)的性能，所以，成型工具28、30和32需要相對(duì)于鋼絲的不同位置以便產(chǎn)生的彈簧具有相同的輪廓結(jié)構(gòu)。
應(yīng)該理解的是，盡管彈簧并不一定都要具有相同的輪廓結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明的機(jī)器可以設(shè)置成由兩根不同鋼絲12和14制造具有不同結(jié)構(gòu)的彈簧。
雖然僅僅描述了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明的情況下可以作出一些修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于通過兩根不同鋼絲選擇性地制造床墊和家具卷簧的設(shè)備，包括鋼絲主動(dòng)輸送裝置，其包括一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥，在通過所述兩根不同鋼絲中的一根鋼絲制造卷簧的過程中、在由一根鋼絲向另一根鋼絲切換的過程中、以及在通過所述兩根不同鋼絲中的另一根鋼絲制造卷簧的過程中，所述輥在一個(gè)鋼絲輸送方向不間斷地連續(xù)旋轉(zhuǎn)，所述鋼絲輸送裝置具有輸入側(cè)和輸出側(cè)；鋼絲引導(dǎo)器，其靠近所述鋼絲主動(dòng)輸送裝置的輸出側(cè)設(shè)置，適于支撐所述兩根不同鋼絲；和線圈成型機(jī)構(gòu)，其靠近所述鋼絲引導(dǎo)器的輸出側(cè)設(shè)置，所述線圈成型機(jī)構(gòu)包括一對(duì)線圈成型工具和至少一個(gè)線圈螺距確定工具，所述一對(duì)線圈成型工具中的每一個(gè)可被選擇性地移動(dòng)到與所述兩根不同鋼絲中的一根鋼絲對(duì)準(zhǔn)，以便一個(gè)線圈成型工具與一根鋼絲嚙合并將其成型為線圈，而另一個(gè)線圈成型工具則與另一根鋼絲嚙合并將其成型為線圈。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述一對(duì)線圈成型工具中的每一個(gè)是一個(gè)輥。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括一個(gè)鋼絲切斷工具，用于在通過所述線圈成型機(jī)構(gòu)形成線圈之后將形成的卷簧從支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的鋼絲上切斷。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中有一凸輪控制所述鋼絲切斷工具的動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述凸輪還控制所述一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥與所述兩根不同鋼絲之間的驅(qū)動(dòng)嚙合和分離。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述兩根不同鋼絲具有不同的鋼絲直徑。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)線圈螺距確定工具是一個(gè)可以根據(jù)所述兩根不同鋼絲中的哪一根鋼絲與所述一對(duì)線圈成型輥中的一個(gè)對(duì)準(zhǔn)而在兩個(gè)不同位置之間移動(dòng)的單螺距確定工具。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括一個(gè)凸輪控制的連接機(jī)構(gòu)，用于改變通過所述線圈成型工具中的每一個(gè)所形成的卷簧的線圈直徑。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述凸輪控制的連接機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)凸輪，所述凸輪之一用于控制通過所述一對(duì)線圈成型工具之一所形成的卷簧的線圈直徑；而另一個(gè)凸輪則用于控制通過所述一對(duì)線圈成型工具中的另一個(gè)所形成的卷簧的線圈直徑。
10.一種用于通過兩根不同鋼絲選擇制性地造床墊和家具卷簧的方法，包括將所述兩根鋼絲放置到對(duì)置式鋼絲輸送輥之間；在一個(gè)鋼絲輸送方向不間斷地連續(xù)旋轉(zhuǎn)所述對(duì)置式鋼絲輸送輥；將所述兩根鋼絲支撐在位于所述鋼絲輸送輥輸出側(cè)附近的鋼絲引導(dǎo)器上；使第一線圈成型工具與支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的所述兩根鋼絲中的第一根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)所述正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥與所述鋼絲中的所述第一根鋼絲驅(qū)動(dòng)嚙合，以便輸送所述第一根鋼絲與所述第一線圈成型工具和一個(gè)螺距確定工具嚙合，以便在所述第一根鋼絲的端部產(chǎn)生螺旋狀形成的卷簧；移動(dòng)所述正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥離開與所述第一根鋼絲的驅(qū)動(dòng)嚙合，以終止所述第一根鋼絲在所述輸送輥之間的輸送；將所述螺旋狀形成的卷簧從所述第一根鋼絲的端部切斷；移動(dòng)第二線圈成型工具與支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的所述兩根鋼絲中的第二根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)所述正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥與所述第二根鋼絲驅(qū)動(dòng)嚙合，以便輸送所述第二根鋼絲與所述第二線圈成型工具和一個(gè)螺距確定工具嚙合，以便在所述第二根鋼絲的端部產(chǎn)生螺旋狀形成的卷簧；移動(dòng)所述正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥離開與所述第二根鋼絲的驅(qū)動(dòng)嚙合，以終止所述第二根鋼絲在所述對(duì)置式輸送輥之間的輸送；以及將所述螺旋狀形成的卷簧從所述第二根鋼絲的端部切斷；
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括在生成所述螺旋狀形成的卷簧的過程中，相對(duì)于所述鋼絲引導(dǎo)器移動(dòng)所述線圈成型工具中的每一個(gè)，以改變所述卷簧的相對(duì)兩端之間的直徑。
12.一種用于通過兩根不同鋼絲選擇性地制造床墊和家具卷簧的方法，包括將所述兩根鋼絲放置到一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥之間；在一個(gè)鋼絲輸送方向不間斷地連續(xù)旋轉(zhuǎn)所述一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥；將所述兩根鋼絲支撐在位于所述鋼絲輸送輥輸出側(cè)附近的鋼絲引導(dǎo)器上；使第一線圈成型工具與支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的所述兩根鋼絲中的第一根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)所述一對(duì)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥與所述鋼絲中的所述第一根鋼絲嚙合，以便輸送所述第一根鋼絲與所述第一線圈成型工具和一個(gè)螺距確定工具嚙合，以便在所述第一根鋼絲的端部產(chǎn)生螺旋狀形成的線圈；移動(dòng)所述一對(duì)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥相互分離，以終止所述第一根鋼絲在所述第一輥之間的輸送；將所述螺旋狀形成的線圈從所述第一根鋼絲的端部切斷；移動(dòng)第二成型工具與支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的所述兩根鋼絲中的第二根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)所述一對(duì)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥與所述第二根鋼絲嚙合，以便輸送所述第二根鋼絲與所述第二線圈成型工具和一個(gè)螺距確定工具嚙合，以便在所述第二根鋼絲的端部產(chǎn)生螺旋狀形成的線圈；以及將所述螺旋狀形成的線圈從所述第二根鋼絲的端部切斷；
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括在終止所述第一根鋼絲的輸送之后以及在移動(dòng)所述一對(duì)對(duì)置式輸送輥與所述第二根鋼絲驅(qū)動(dòng)嚙合之前，使所述一對(duì)對(duì)置式驅(qū)動(dòng)輥中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輥相對(duì)于另一個(gè)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)鬏S向移動(dòng)。
14.一種用于在一臺(tái)具有鋼絲主動(dòng)輸送裝置的機(jī)器上通過兩根不同鋼絲選擇性地制造床墊和家具卷簧的方法，其中所述機(jī)器包括一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥、設(shè)置在所述鋼絲主動(dòng)輸送裝置輸出側(cè)附近的鋼絲引導(dǎo)器、設(shè)置在所述鋼絲引導(dǎo)器輸出側(cè)附近的線圈成型機(jī)構(gòu)，該線圈成型機(jī)構(gòu)包括一對(duì)線圈成型輥和至少一個(gè)線圈螺距確定工具，該方法包括將所述兩根鋼絲放置到所述鋼絲引導(dǎo)器上且位于所述一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥之間；將所述成型輥之一與支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的所述鋼絲之一對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)所述對(duì)置式輸送輥與所述兩根鋼絲中的第一根鋼絲驅(qū)動(dòng)嚙合，以便輸送所述鋼絲中的所述第一根鋼絲與所述一個(gè)成型輥和所述螺距確定工具嚙合，以便在所述鋼絲中的所述第一根鋼絲的端部產(chǎn)生螺旋狀形成的線圈；通過移動(dòng)所述一對(duì)對(duì)置式鋼絲輸送輥離開與所述鋼絲中的所述第一根鋼絲的驅(qū)動(dòng)嚙合，終止所述鋼絲中的所述第一根鋼絲的輸送，同時(shí)繼續(xù)所述對(duì)置式鋼絲輸送輥的旋轉(zhuǎn)；將所述螺旋狀形成的線圈從所述鋼絲中的所述第一根鋼絲的端部切斷；移動(dòng)所述一對(duì)線圈成型輥中的所述第二線圈成型輥與支撐在所述鋼絲引導(dǎo)器上的所述兩根鋼絲中的第二根鋼絲對(duì)準(zhǔn)；移動(dòng)所述一對(duì)正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥與所述鋼絲中的所述第二根鋼絲驅(qū)動(dòng)嚙合，以便輸送所述鋼絲中的所述第二根鋼絲與所述第二成型輥和所述螺距確定工具嚙合，以便在所述鋼絲中的所述第二根鋼絲的端部產(chǎn)生螺旋狀形成的線圈；以及將所述螺旋狀形成的線圈從所述第二根鋼絲的端部切斷。
全文摘要
一種通過兩根不同鋼絲(12、14)選擇性地制造卷簧的方法和機(jī)器(10)，其中鋼絲通過一對(duì)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的對(duì)置式輸送輥(20、22)進(jìn)行輸送，所述輥一次僅輸送一根鋼絲與一個(gè)具有一對(duì)線圈成型工具(28、30)的線圈成型機(jī)構(gòu)(26)嚙合。所述工具可被選擇性地定位成與所述兩根鋼絲(12、14)中的一根或另一根嚙合，這種選擇取決于兩根鋼絲中的哪一根被輸送給線圈成型機(jī)構(gòu)(26)。
文檔編號(hào)B21F3/02GK1610585SQ02824917
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者斯捷潘·赫斯克, 布蘭科·杜拉斯 申請(qǐng)人:L&P產(chǎn)權(quán)管理公司