專利名稱：電腦數(shù)控恒力彈簧機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種專門用于制造恒力彈簧的機電氣結(jié)合裝置，具體涉及的是一 種用于制造恒力彈簧的電腦數(shù)控恒力彈簧機。
背景技術(shù)：
彈簧是工業(yè)中常用的元件，大到飛機軍艦，小到手機相機等等各種產(chǎn)品均用到彈 簧。原始的彈簧只是圓柱形的拉壓簧，采用手工繞制的，技術(shù)相對不成熟，其生產(chǎn)效率低。隨 著彈簧用量的逐漸增加，尤其是恒力彈簧的普遍使用，在德國、日本等工業(yè)先起來的國家出 現(xiàn)了一批生產(chǎn)彈簧設(shè)備的企業(yè)，彈簧機相關(guān)的技術(shù)也慢慢成熟起來，彈簧機現(xiàn)在已經(jīng)成為 一種通俗的稱謂，因為彈簧不僅是原始的那種螺旋的了，出現(xiàn)了各式各樣的形狀一行業(yè) 內(nèi)稱之為線成型機。目前，彈簧加工的設(shè)備按工作方式分機械傳動式、電腦數(shù)控式。機械式調(diào)整困難、 勞動強度大、效率低，且受彈簧形狀限制，而電腦數(shù)控式能加工出形狀復(fù)雜的彈簧，效率比 機械式有所提高，但不能夠定型地、專門用于制造恒力彈簧，而且調(diào)整繁瑣，有時還是會受 彈簧形狀限制，影響彈簧生產(chǎn)的效率。并且目前國內(nèi)市場上還沒有成熟定型的、專門用于制 造恒力彈簧的標準化系列化數(shù)控機床，都是用其它彈簧機改裝而成。因此，國內(nèi)市場有待需 要研制專門用于制造恒力彈簧的機電氣結(jié)合裝置，來彌補國內(nèi)恒力彈簧生產(chǎn)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種數(shù)控、在線自動尺寸調(diào) 節(jié)、連續(xù)不間斷成型的電腦數(shù)控恒力彈簧機，提高恒力彈簧生產(chǎn)的效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，它包括一底座；一用于將帶料進行拉彎成型的 成型機構(gòu)，安裝在底座上；一用于輸送帶料的送料機構(gòu)，安裝在成型機構(gòu)的輸出端；一用于 彈簧的平頭部分進行加工成型的沖裁機構(gòu)，安裝在送料機構(gòu)的輸出端；以及用于控制整個 機器運行的PC控制系統(tǒng)；所述成型機構(gòu)包括用于輸出制動力的磁粉制動器、成型動力凸輪、第一壓緊輪、成 型模具，帶動成型模具運行的AC伺服電機和減速裝置；所述第一壓緊輪與凸輪相適配，所 述AC伺服電機輸出端連接減速裝置輸入端，減速裝置的輸出端連接成型模具；所述沖裁機 構(gòu)主要由上模板、中模板、下模板、導(dǎo)柱導(dǎo)套、凹模、快換沖頭和帶動中模板運行的氣液增壓 缸組成；所述上模板、中模板、下模板通過導(dǎo)柱導(dǎo)套固定為一體，在所述中模板上安裝沖頭， 在沖頭下方設(shè)置凹模，所述凹模通過下墊塊安裝在下模板上，所述氣液增壓缸安裝在上模 板上。進一步的，所述下墊塊上還安裝有兩只頂料氣缸，所述頂料氣缸的活塞桿上還連 接有一滑塊，該滑塊連接一在沖裁結(jié)束后將彎曲的料頭頂出凹?？p的薄板，該薄板在沖裁 過程中退到?jīng)_頭后面。所述上模板上還安裝有助升降氣缸，所述助升降氣缸的活塞桿連接
3中模板，用于協(xié)助氣液增壓缸帶動中模板運行。進一步的，所述下模板上設(shè)有實現(xiàn)下模板左右滑動的導(dǎo)軌，所述下模板通過導(dǎo)軌 安裝在底座，該下模板可沿軌左右滑動，如此便可實現(xiàn)制造出不同寬度的恒力彈簧。下模板 最前端中部設(shè)置一斜坡，便于切屑自動排出，避免人工清理的麻煩。所述下模板上還安裝有 兩只在沖裁結(jié)束后為中模板向上運動提供回復(fù)力的壓簧。進一步的，在上模板側(cè)面安裝三個用來控制沖裁過程的接近開關(guān)，若出現(xiàn)異常情 況可以及時停止。所述送料機構(gòu)包括固定在底座上的三對第二壓緊輪和導(dǎo)料板，所述導(dǎo)料 板安裝在三對第二壓緊輪的帶料輸出端，起到引導(dǎo)送料至凹模內(nèi)的作用。進一步的，所述PC控制系統(tǒng)包括PC平臺、D/A卡、PCI運動控制卡、AC伺服驅(qū)動 器、輸入狀態(tài)檢測裝置和沖裁過程及其它輸出控制裝置；所述PC平臺通過D/A卡控制磁粉 制動器運行，所述PC平臺通過PCI運動控制卡連接AC伺服驅(qū)動器，該AC伺服驅(qū)動器與AC 伺服驅(qū)動器通過電路相連接，所述PCI運動控制卡通過I/O端口連接輸入狀態(tài)檢測裝置和 沖裁過程及其它輸出控制裝置。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的PC平臺為人機交互界面，具體按產(chǎn)品要求編制程 序，并最終由控制卡輸出信號給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器控制AC伺服電機，AC伺服電機帶 動送料機構(gòu)及成型機構(gòu)，從而通過數(shù)控、在線自動尺寸調(diào)節(jié)、連續(xù)不間斷成型加工生產(chǎn)恒力 彈簧，可以顯著地提高制造恒力彈簧的速度和精度，降低了工人的勞動強度，同時提高恒力 彈簧生產(chǎn)的效率。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；圖1為本發(fā)明的電路原理圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。參見圖1和圖2，本發(fā)明提供的是專門用于制造恒力彈簧的機電氣結(jié)合裝置即電 腦數(shù)控恒力彈簧機，包括一底座100和安裝在底座100上的成型機構(gòu)、送料機構(gòu)及沖裁機 構(gòu)；該成型機構(gòu)、送料機構(gòu)及沖裁機構(gòu)通過一PC控制系統(tǒng)控制其運行，在底座100的后端安 裝成型機構(gòu)，在成型機構(gòu)的輸出端安裝送料機構(gòu)，送料機構(gòu)的輸出端即底座的前端安裝沖 裁機構(gòu)。帶料通過成型機構(gòu)進行拉彎成型，然后運送到送料機構(gòu)，通過送料機構(gòu)將成型的彈 簧運送到?jīng)_裁機構(gòu)進行對彈簧的平頭部分的加工成型。本實施例中，帶料采用的是銅帶200，其中，成型機構(gòu)包括用于輸出制動力的磁粉 制動器111、成型動力凸輪112、第一壓緊輪113、成型模具、AC伺服電機115和減速裝置 114 ；銅帶200穿過一對磁粉制動器111之間，并運通過第一壓緊輪113與凸輪112運送給 送料機構(gòu)，該第一壓緊輪113與凸輪112相適配，AC伺服電機115帶動成型模具以及送料 機構(gòu)的運行，該AC伺服電機115的輸出端連接減速裝置114的輸入端，該減速裝置114通 過軸承座110安裝在底座100上，同時凸輪112與第一壓緊輪113也對應(yīng)安裝在軸承座110上，在軸承座110上還安裝兩只拉簧116為成型結(jié)束后凸輪112向上運動提供回復(fù)力。減 速裝置114的輸出端連接成型模具內(nèi)的成型刀，為成型刀提供作用力，使其運行。本實施例 的鋼帶200經(jīng)過恒定曲率的成型模具連續(xù)不斷進行拉彎成型，此即符合恒力彈簧的基本定 義，彈簧的平頭部分不進行成型。所述沖裁機構(gòu)主要由上模板132、中模板135、下模板140、導(dǎo)柱133、導(dǎo)套134、凹 模137、快換沖頭136和帶動中模板135運行的氣液增壓缸130組成；所述上模板132、中模 板135、下模板140通過導(dǎo)柱133和導(dǎo)套134固定為一體，在上模板132上安裝氣液增壓缸 130和兩只助升降氣缸131，該氣液增壓缸130和助升降氣缸131通過其活塞桿來帶動中模 板135上下運動，為調(diào)機時提供方便，避免不必要的人工勞動。在中模板135上安裝快換沖 頭136，通過氣液增壓缸130帶動快換沖頭136上下運行，以達到對恒力彈簧300的平頭部 分進行加工的目的。在快換沖頭136下方通過下墊塊141安裝有凹模137，該下墊塊141安 裝在下模板140上，在下模板140底部設(shè)有安裝在底座100上的導(dǎo)軌142，下模板140通過 導(dǎo)軌142安裝在底座100上，該下模板140可沿導(dǎo)軌左右滑動，如此便可實現(xiàn)制造出不同寬 度的恒力彈簧300。值得一提的是，在下墊塊141上還安裝有兩只頂料氣缸138，該頂料氣缸138的活 塞桿上還連接有一滑塊139，該滑塊139連接一薄板，該薄板在沖裁結(jié)束后將彎曲的料頭頂 出凹?？p，在沖裁過程中退到快換沖頭136的后面。所述下模板140最前端中部設(shè)置一斜 坡，便于切屑自動排出，避免人工清理的麻煩。在下模板140上還安裝有兩只壓簧，在沖裁 結(jié)束后為中模板135向上運動提供回復(fù)力。此外，在上模板140側(cè)面安裝三個接近開關(guān)，用 來控制沖裁過程，若出現(xiàn)異常情況可以及時停止。值得注意的是，上述送料機構(gòu)包括固定在底座100上的三對第二壓緊輪120和導(dǎo) 料板121，該導(dǎo)料板121安裝在三對第二壓緊輪120的帶料輸出端，起到引導(dǎo)送料至凹模 137內(nèi)的作用。再參見圖1，上述PC控制系統(tǒng)包括PC平臺、D/A卡、PCI運動控制卡、AC伺服驅(qū)動 器、輸入狀態(tài)檢測裝置和沖裁過程及其它輸出控制裝置；該PC平臺為人機交互界面，具體 按產(chǎn)品要求編制程序，并最終由PCI運動控制卡輸出信號給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器控制 AC伺服電機運行，AC伺服電機帶動送料機構(gòu)及成型模具。同時，PCI運動控制卡再通過I/O 端口連接輸入狀態(tài)檢測裝置和沖裁過程及其它輸出控制裝置，該I/O端口控制電磁閥及快 換沖頭136的具體位置檢測。該PCI運動控制卡可通過控制操作軟件進行控制或升級。另外，在底座100的后端即靠近成型模具的位置一般應(yīng)配合放料架作為輔助裝置 使用，用于盛放料帶。同時在其前端也可以設(shè)置放置成品即成型后彈簧的成品架，以便于工 作人員的使用。本發(fā)明的成型原理鋼帶200經(jīng)過恒定曲率的成型模具連續(xù)不斷進行拉彎成型， 此即符合恒力彈簧的基本定義，彈簧的平頭部分不進行成型。由送料機構(gòu)的三對第二壓緊 輪120提供向前拉力，由磁粉制動器111的制動力大小微調(diào)產(chǎn)品尺寸和拉力。本實施例的具體操作過程為銅帶200經(jīng)過磁粉制動器111的制動輪，由制動輪 輸出一定的阻力給帶料，以利產(chǎn)品成型，同時調(diào)整此阻力可以小范圍調(diào)整產(chǎn)品的外徑。銅帶 200通過成型機構(gòu)，成型機構(gòu)由AC伺服電機115驅(qū)動，具體動作由PC平臺程序控制，由于是 連續(xù)成型，故具體是需要成型或復(fù)位預(yù)留彈簧直邊，是由程序統(tǒng)一控制的。
銅帶200經(jīng)送料機構(gòu)，送料機構(gòu)提供鋼帶200變形的重要動力、將鋼帶200送出機 器的動力，同時送料機構(gòu)具體送料距離由按實際要求制定的程序控制。鋼帶200經(jīng)沖裁機構(gòu)，將產(chǎn)品頭部形狀通過快換沖頭136沖出，同時切斷彈出模具 腔即凹模137外。該氣液增壓缸130和兩只助升降氣缸131動作均由沖裁過程及其它輸出 控制裝置控制，從而進一步控制快換沖頭136的運行；同時沖裁過程及其它輸出控制裝置 是由PC平臺的程序控制。以上四步工序由程序統(tǒng)一控制，各機構(gòu)交替動作，并實現(xiàn)程序自身循環(huán)，從而加工 生產(chǎn)出恒力彈簧300。本實施例的機器控制產(chǎn)品各項精度的具體調(diào)整方法如下1.產(chǎn)品外徑調(diào)整更換成型模具的快換成型模具頭，或者由程序數(shù)據(jù)微調(diào)磁粉制 動器111的輸出扭矩。2.產(chǎn)品圈數(shù)及長度由程序數(shù)值控制。3.產(chǎn)品頭部形狀由沖裁機構(gòu)控制，如需改變頭部形狀只要更換快換沖頭136即可。本發(fā)明可以制造寬度為10-50mm、料帶厚度為0. 1-0. 5mm、任意展開長度的恒力彈 簧300。在制造不同寬度的恒力彈簧300時，只需要更換以下零件三對第二壓緊輪120、導(dǎo) 料板121 ；其操作方便，加工效率高，并通過數(shù)控、在線自動尺寸調(diào)節(jié)、連續(xù)不間斷成型加工 生產(chǎn)恒力彈簧300，可以顯著地提高制造恒力彈簧300的速度和精度，降低了工人的勞動強 度，同時提高恒力彈簧300生產(chǎn)的效率。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，它包括一底座；一用于將帶料進行拉彎成型的成型機構(gòu)，安裝在底座上；一用于輸送帶料的送料機構(gòu)，安裝在成型機構(gòu)的輸出端；一用于彈簧的平頭部分進行加工成型的沖裁機構(gòu)，安裝在送料機構(gòu)的輸出端；以及用于控制整個機器運行的PC控制系統(tǒng)；所述成型機構(gòu)包括用于輸出制動力的磁粉制動器、成型動力凸輪、第一壓緊輪、成型模具、帶動成型模具運行的AC伺服電機和減速裝置；所述第一壓緊輪與凸輪相適配，所述AC伺服電機輸出端連接減速裝置輸入端，所述減速裝置的輸出端連接成型模具；所述沖裁機構(gòu)主要由上模板、中模板、下模板、導(dǎo)柱導(dǎo)套、凹模、快換沖頭和帶動中模板運行的氣液增壓缸組成；所述上模板、中模板、下模板通過導(dǎo)柱導(dǎo)套固定為一體，在所述中模板上安裝沖頭，在所述沖頭下方設(shè)置凹模，所述凹模通過下墊塊安裝在下模板上，所述氣液增壓缸安裝在上模板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述下墊塊上還安裝有 兩只頂料氣缸，所述頂料氣缸的活塞桿上還連接有一滑塊，該滑塊連接一在沖裁結(jié)束后將 彎曲的料頭頂出凹?？p的薄板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述上模板上還安裝有 助升降氣缸，所述助升降氣缸的活塞桿連接中模板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述下模板上設(shè)有實現(xiàn) 下模板左右滑動的導(dǎo)軌，所述下模板通過導(dǎo)軌安裝在底座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述下模板最前端的中 部設(shè)置一斜坡，在所述下模板上還安裝有兩只在沖裁結(jié)束后為中模板向上運動提供回復(fù)力 的壓簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述送料機構(gòu)包括固定 在底座上的三對第二壓緊輪和導(dǎo)料板，所述導(dǎo)料板安裝在三對第二壓緊輪的帶料輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述PC控制系統(tǒng)包括PC 平臺、D/A卡、PCI運動控制卡、AC伺服驅(qū)動器、輸入狀態(tài)檢測裝置和沖裁過程及其它輸出控 制裝置；所述PC平臺通過D/A卡控制磁粉制動器運行，所述PC平臺通過PCI運動控制卡連 接AC伺服驅(qū)動器，該AC伺服驅(qū)動器與AC伺服電機通過電路相連接，所述PCI運動控制卡 通過I/O端口分別連接輸入狀態(tài)檢測裝置和沖裁過程及其它輸出控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，所述上模板 側(cè)面安裝有三個用來控制沖裁過程的接近開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開的是一種電腦數(shù)控恒力彈簧機，其特征在于，它包括一底座；一用于將帶料進行拉彎成型的成型機構(gòu)，安裝在底座上；一用于輸送帶料的送料機構(gòu)，安裝在成型機構(gòu)的輸出端；一用于彈簧的平頭部分進行加工成型的沖裁機構(gòu)，安裝在送料機構(gòu)的輸出端；以及用于控制整個機器運行的PC控制系統(tǒng)。本發(fā)明PC控制系統(tǒng)的PC平臺為人機交互界面，具體按產(chǎn)品要求編制程序，并最終由控制卡輸出信號給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器控制AC伺服電機，AC伺服電機帶動送料機構(gòu)及成型機構(gòu)，從而實現(xiàn)數(shù)控、在線自動尺寸調(diào)節(jié)、連續(xù)不間斷成型加工生產(chǎn)恒力彈簧的目的，可以顯著地提高制造恒力彈簧的速度和精度，降低了工人的勞動強度，同時提高恒力彈簧生產(chǎn)的效率。
文檔編號G05B19/18GK101941038SQ20101029020
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者李峰 申請人:泰州市創(chuàng)新電子有限公司