專利名稱：繞簧設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用來繞制彈簧的繞簧設(shè)備，具體地說，是一種繞制活塞環(huán)內(nèi)撐彈 簧的繞簧設(shè)備。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p、p0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。

實用新型內(nèi)容本實用新型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。該繞簧設(shè)備，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；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；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)。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。本實用新型是一種生產(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。由于本實用新型還包括設(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，
3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。由于本實用新型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。作為進一步改進，芯桿的一端穿過主軸部件中心的通孔延伸至切斷裝置前。作為進一步改進，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。本實用新型具有以下優(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是繞簧設(shè)備主視圖。圖4是圖3的俯視圖。圖5是圖3中主軸部件結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
圖3-5所示繞簧設(shè)備，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?；钊麠U351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。本實用新型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)利要求繞簧設(shè)備，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；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；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)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞簧設(shè)備，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞簧設(shè)備，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞簧設(shè)備，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繞簧設(shè)備，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)。
專利摘要本實用新型提供一種生產(chǎn)效率高、自動化程度高的活塞環(huán)內(nèi)撐彈簧繞制設(shè)備，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B21F11/00GK201603823SQ20092028436
公開日2010年10月13日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8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