專利名稱：繞簧機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來繞制彈簧的繞簧機，具體地說，是一種繞制活塞環(huán)內(nèi)撐彈簧的繞簧機。背景狀況活塞環(huán)是汽車關(guān)鍵零部件之一，直接關(guān)系著發(fā)動機的工作性能和使用壽命。在活 塞環(huán)組中的油環(huán)，性能非常突出，特別是它內(nèi)部安裝的彈簧，對其刮油效果影響較大，直接 控制著發(fā)動機機油的消耗?；钊h(huán)油環(huán)內(nèi)撐彈簧是一種比較特殊的彈簧，主要是因其旋繞比小(彈簧外徑與 鋼絲直徑的比值)，且超出了正常范圍，普通彈簧制做設(shè)備難以繞制。活塞環(huán)油環(huán)內(nèi)撐彈簧 分為兩種等節(jié)距彈簧、變節(jié)距彈簧。變節(jié)距彈簧的節(jié)距ρ、Ρ0沿彈簧的軸向是不同的，參見 圖1。目前活塞環(huán)內(nèi)撐彈簧廠家采用手工繞制和自動繞制兩種辦法。1、手工繞制裝置比較簡單，生產(chǎn)效率一般，壹人只能操作壹臺，不能實現(xiàn)連續(xù)繞 制和切斷；對于變節(jié)距彈簧，也只能在繞制好的等節(jié)距彈簧的基礎(chǔ)上，兩端進行人為的拉 長，這種方法彈簧變形大，質(zhì)量很不穩(wěn)定。2、自動繞制國內(nèi)同行業(yè)各廠家彈簧制做方法不一，特別是繞制變節(jié)距彈簧的設(shè) 備水平參差不齊，但沒有一種比較成熟的專用設(shè)備，有的甚至很原始，根本無法滿足現(xiàn)代化 生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)效率高、自動化程度高的活塞環(huán)內(nèi)撐彈簧繞制機。該繞簧機，包括機座、機座上設(shè)置含有夾緊裝置的主軸部件和漲緊裝置，它還包括 芯桿、設(shè)置在機座上可沿與主軸平行的縱向移動的縱向移動部件；鋼絲穿過縱向移動部件 后和芯桿的一端同時延伸到主軸部件內(nèi)并被夾緊裝置夾緊，芯桿的另一端與支撐裝置轉(zhuǎn)動 連接。其繞制彈簧的過程夾緊裝置將芯桿的一端和鋼絲的端部一起夾緊；然后將芯桿 的另一端與支撐裝置連接，使得芯桿轉(zhuǎn)動時不至于彎曲；主軸部件轉(zhuǎn)動帶動芯桿轉(zhuǎn)動，同時 縱向移動部件縱向移動，鋼絲就在芯桿的外周面上繞制成螺旋形的彈簧。當(dāng)縱向移動部件 縱向勻速移動時，即可繞制出螺旋形等節(jié)距彈簧；當(dāng)縱向移動部件縱向變速移動時，即可繞 制出螺旋形變節(jié)距彈簧。本發(fā)明是一種生產(chǎn)效率高、自動化程度高的彈簧繞制機，可實現(xiàn)等 節(jié)距和變節(jié)距彈簧的繞制。作為進一步改進，它還包括設(shè)置在機座上、且在主軸部件的縱向的后方的用于切 斷鋼絲的切斷裝置；主軸部件中心有通孔；夾緊裝置松開鋼絲和芯桿后，縱向移動部件移 動，繞制好的彈簧經(jīng)芯桿一端的端部穿過所述通孔被送入切斷裝置。由于有了上述切斷裝 置，彈簧繞制好后即可被送入切斷裝置對鋼絲進行切斷，更加快了生產(chǎn)效率高，提高了自動 化程度。最好芯桿的一端穿過主軸部件中心的通孔延伸至切斷裝置前，這樣芯桿即對繞制 好的彈簧在被送入切斷裝置過程中起到導(dǎo)向作用。所述切斷裝置可設(shè)置在一個可相對于機座縱向移動的切斷位置調(diào)節(jié)部件上，這樣可方便調(diào)節(jié)切斷鋼絲的位置。作為進一步改進，它還包括與支撐裝置連接以帶動支撐裝置沿縱向運動的動作機 構(gòu)(支撐裝置與該動作機構(gòu)組合成了漲緊裝置)；當(dāng)夾緊裝置夾緊鋼絲和芯桿一端后，動作 機構(gòu)動作通過支撐裝置使得芯桿受到軸向拉伸力。芯桿受到軸向拉伸力，更保證了芯桿被 拉直，以使繞制出的彈簧不至于彎曲。作為進一步改進，縱向移動部件包括導(dǎo)桿、電機、繞簧塊、螺母座、絲桿、與絲桿配 合的螺母，導(dǎo)桿和絲桿設(shè)置在機座上，螺母座上安裝有繞簧塊，芯桿穿過繞簧塊，電機與絲 桿連接以帶動其轉(zhuǎn)動。最好所述電機為伺服電機，它還包括輸出端與伺服電機連接的數(shù)控 系統(tǒng)。通過數(shù)控伺服系統(tǒng)控制方式，實現(xiàn)等節(jié)距、變節(jié)距彈簧的全自動繞制。本發(fā)明具有以下優(yōu)點等節(jié)距或變節(jié)距彈簧的制做，在同壹臺設(shè)備上都能實現(xiàn)； 具備較高的生產(chǎn)效率和自動化水平；實現(xiàn)生產(chǎn)過程柔性化，能適應(yīng)多品種、小批量的要求。


圖1是變節(jié)距彈簧的示意圖。圖2是繞制原理示意圖。圖3是繞簧機主視圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是圖3中主軸部件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式圖3-5所示繞簧機，在機座1上設(shè)置電機2和含有夾緊裝置的主軸部件3。沿主軸 軸向(縱向)在主軸部件3前方設(shè)置有漲緊裝置4，沿縱向在主軸部件3后方設(shè)置有用于切 斷鋼絲的切斷裝置5。切斷裝置5安裝在主要以絲桿61和滑塊62組成的切斷位置調(diào)節(jié)部 件6上。切斷位置調(diào)節(jié)部件6設(shè)置在機座上。通過轉(zhuǎn)動絲桿61，滑塊62及連接在其上的 切斷裝置5就沿縱向移動。切斷裝置5中含有執(zhí)行切斷動作的的切斷氣缸51，切斷氣缸51 的汽缸軸上連接用來切斷繞制好的彈簧81的切斷刀52。切斷裝置5中開有與主軸部件3 上通孔37在同一軸線上的通道53，以使得繞制好的彈簧能夠穿過通孔37進入通道53。通 道53的端口有切斷刀52。切斷刀52在切斷氣缸51的帶動下在垂直于通道53的方向上移 動。主軸部件3中的主軸31轉(zhuǎn)動設(shè)置在主軸支架32上，并通過傳動機構(gòu)與電機2相 連。主軸支架32固定在機座1上。主軸的中心部位設(shè)置可徑向(垂直于主軸)移動的十 字夾頭33，十字夾頭的外周面為與主軸軸向成一定夾角的楔面34。夾緊氣缸35中的活塞 桿351沿主軸軸向布置，并與夾板36連接。夾板36上有與楔面34相應(yīng)的楔面。氣缸35 中的氣缸套352固定在主軸支架32上。氣缸35、夾板36、十字夾頭33等組成了夾緊裝置。 活塞桿351帶動夾板36軸向移動，通過楔面34使得十字夾頭33徑向移動，以對十字夾頭 33內(nèi)的芯桿9和鋼絲8進行夾緊或松開。帶夾緊裝置的主軸部件3屬于現(xiàn)有技術(shù)，不詳細 描述。主軸部件3 (包括活塞桿351)中心開有通孔37。漲緊裝置4包括支座41、與支座41成轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)動環(huán)套(支撐裝置)42、與轉(zhuǎn) 動環(huán)套連接以帶動其沿縱向移動的漲緊氣缸43 (動作機構(gòu))。支座41設(shè)置在機座1上。
縱向移動部件7包括兩個導(dǎo)桿71、伺服電機72、繞簧塊73、螺母座、絲桿74、與絲 桿配合的螺母、輸出端與伺服電機連接的數(shù)控系統(tǒng)等。螺母座上安裝有繞簧塊。導(dǎo)桿和絲 桿與主軸平行地設(shè)置在機座上。伺服電機72與絲桿連接以帶動其轉(zhuǎn)動，通過絲桿螺母副帶 動繞簧塊73沿絲桿74移動。導(dǎo)桿穿過繞簧塊以對繞簧塊進行導(dǎo)向。芯桿也穿過繞簧塊。 數(shù)控系統(tǒng)的輸出還與控制漲緊氣缸43、夾緊氣缸35、切斷氣缸51的電磁閥相連。芯桿9的左端穿過主軸部件中心的通孔37延伸至切斷裝置前，右端與轉(zhuǎn)動環(huán)套42 轉(zhuǎn)動相連。用來繞制彈簧的鋼絲8穿過繞簧塊沿平行于芯桿方向延伸到主軸部件內(nèi)。繞簧原理，參見圖2，主軸部件3產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，內(nèi)部的十字夾頭33將穿過其通孔 37的芯桿9(它決定繞制出的彈簧內(nèi)孔的大小)和鋼絲同時夾緊，并進行旋轉(zhuǎn)運動；芯桿右 端用漲緊裝置4將芯桿拉緊拉直；中部是繞簧塊73，繞簧塊在數(shù)控系統(tǒng)控制下移動，以繞制 出符合節(jié)距要求的彈簧。主軸部件中的夾緊裝置以壓縮空氣作為動力使活塞桿產(chǎn)生軸向運動。當(dāng)氣缸左端 通壓縮空氣時，活塞桿右移，利用夾板與十字夾塊的楔面使兩個十字夾塊在旋轉(zhuǎn)的同時將 彈簧及芯桿夾緊，從而進行彈簧的繞制；當(dāng)氣缸右端通往壓縮空氣時，活塞桿左移，十字夾 塊靠彈簧彈力脫開，這時可以進行將繞制好的彈簧送入切斷部件進行剪斷的操作。漲緊裝置主要作用是將芯桿拉直，使繞制出的彈簧不至于彎曲。切斷裝置主要作 用是將繞制好的彈簧切斷，并且切斷長度可調(diào)。漲緊裝置、切斷裝置屬于現(xiàn)有技術(shù)，不再描 述。數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機，進而控制繞簧塊左右移動速度。根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速和彈簧的 節(jié)距可計算出繞簧塊移動速度，按此數(shù)據(jù)進行編程。壓緊、漲緊、切斷氣缸動作由電磁閥控 制，數(shù)控系統(tǒng)可對電磁閥發(fā)出各種信號和指令。數(shù)控系統(tǒng)屬于現(xiàn)有技術(shù)，不再描述。本發(fā)明的彈簧繞制步驟壓緊氣缸動作，壓緊氣缸活塞桿右移，十字夾塊夾緊鋼絲 及芯桿，同主軸一起做旋轉(zhuǎn)運動。漲緊氣缸動作，漲緊氣缸活塞桿右移，將芯桿拉直，防止繞 彈簧時產(chǎn)生彎曲。繞簧塊按數(shù)控指令右移，移動速度和距離按程序中設(shè)定。當(dāng)繞簧塊按指 令右移到程序規(guī)定的位置時，壓緊氣缸動作，壓緊氣缸活塞桿左移，十字夾塊松開鋼絲及芯 桿(此時主軸仍做旋轉(zhuǎn)運動)。漲緊氣缸動作，漲緊氣缸活塞桿左移，使芯桿處于松馳狀態(tài)； 同時繞簧塊快速左移，將繞制好的彈簧(不包括芯桿)送入切斷裝置。切斷氣缸動作，切斷 氣缸活塞桿下移，利用切斷刀具按調(diào)整好的長度將彈簧切斷，延時后再次動作，切斷氣缸活 塞桿上移，回到原來位置。從壓緊氣缸動作開始，程序自動進行下一個循環(huán)，實現(xiàn)彈簧的連 續(xù)繞制。本實施例具有以下優(yōu)點等節(jié)距或變節(jié)距彈簧的制做，在同壹臺設(shè)備上都能實現(xiàn)； 能夠?qū)崿F(xiàn)彈簧的連續(xù)繞制，包括自動放料和切斷；具備較高的生產(chǎn)效率和自動化水平；實 現(xiàn)生產(chǎn)過程柔性化，能適應(yīng)多品種、小批量的要求；安全、合理、高效。
權(quán)利要求
1.繞簧機，包括機座、機座上設(shè)置含有夾緊裝置的主軸部件和支撐裝置，其特征是它 還包括芯桿、設(shè)置在機座上可沿與主軸平行的縱向移動的縱向移動部件；鋼絲穿過縱向移 動部件后和芯桿的一端同時延伸到主軸部件內(nèi)并被夾緊裝置夾緊，芯桿的另一端與支撐裝 置轉(zhuǎn)動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞簧機，其特征是它還包括設(shè)置在機座上、且在主軸部件的 縱向的后方的用于切斷鋼絲的切斷裝置；主軸部件中心有通孔；夾緊裝置松開鋼絲和芯桿 后，縱向移動部件移動，繞制好的彈簧經(jīng)芯桿一端的端部穿過所述通孔被送入切斷裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繞簧機，其特征是芯桿的一端穿過主軸部件中心的通孔延 伸至切斷裝置前。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繞簧機，其特征是切斷裝置設(shè)置在一個可相對于機座縱向 移動的切斷位置調(diào)節(jié)部件上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞簧機，其特征是它還包括與支撐裝置連接以帶動支撐裝 置沿縱向運動的動作機構(gòu)；當(dāng)夾緊裝置夾緊鋼絲和芯桿一端后，動作機構(gòu)動作通過支撐裝 置使得芯桿受到軸向拉伸力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞簧機，其特征是縱向移動部件包括導(dǎo)桿、電機、繞簧塊、螺 母座、絲桿、與絲桿配合的螺母，導(dǎo)桿和絲桿設(shè)置在機座上，螺母座上安裝有繞簧塊，芯桿穿 過繞簧塊，電機與絲桿連接以帶動其轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的繞簧機，其特征是所述電機為伺服電機，它還包括輸出端與 伺服電機連接的數(shù)控系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)效率高、自動化程度高的活塞環(huán)內(nèi)撐彈簧繞制機，其包括機座、含有夾緊裝置的主軸部件和漲緊裝置、芯桿、可沿與主軸平行的縱向移動的縱向移動部件；鋼絲穿過縱向移動部件后和芯桿的一端同時延伸到主軸部件內(nèi)并被夾緊裝置夾緊，芯桿的另一端與支撐裝置轉(zhuǎn)動連接。夾緊裝置將芯桿的一端和鋼絲的端部一起夾緊；將芯桿的另一端與支撐裝置連接；主軸部件轉(zhuǎn)動帶動芯桿轉(zhuǎn)動，同時縱向移動部件縱向移動，鋼絲就在芯桿的外周面上繞制成螺旋形的彈簧。當(dāng)縱向移動部件縱向勻速移動時，即可繞制出螺旋形等節(jié)距彈簧；當(dāng)縱向移動部件縱向變速移動時，即可繞制出螺旋形變節(jié)距彈簧。
文檔編號B21F3/02GK102091747SQ20091023220
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者唐金龍, 李燕榮, 李榮川, 沈桂鈺, 陸金花 申請人:唐炳元