CN113000726A - 一种可实现定向变径的数控卷簧机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种可实现定向变径的数控卷簧机，属于传送装置技术领域。包括滑块和滑块座，滑块配合安装于滑块座上，滑块分为上滑块和下滑块，上滑块与下滑块之间以联动板连接形成联动***；所述上滑块一端设置上顶簧销，另一端连接有上连接板，上连接板底部设置行程槽，行程槽下方通过上变径轴安装有上等径凸轮，上变径轴由电机驱动，上等径凸轮外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与上连接板连接，并使两滚轮轴承与上等径凸轮始终接触；所述下滑块与下滑块配置相同。将本申请应用卷簧工作，具有加工精度高、往复运动稳定等优点。

Description

一种可实现定向变径的数控卷簧机

技术领域

本申请涉及一种可实现定向变径的数控卷簧机，属于传送装置技术领域。

背景技术

卷簧机在螺旋弹簧加工中应用较为普遍的一种成型机，市场上这种成型机多由四部分结构构成：送线、节距、变径和切刀机构，通过与之匹配的伺服电机和丝杆，实现上述机构位置的改变，以完成送线、变节距、变径和切断。在上述工作过程中，虽然满足了弹簧螺旋线圈的成型，但仍然存在一些不理想的方面，以变径为例（可参见CN 200910101167.6）：变径机构包括伺服电机、丝杆、变径底座、丝母滑块、变径底座、变径底座压板、刀架、顶簧销座、顶簧销、前墙板弧形槽，伺服电机的转轴与丝杆连接，丝杆与丝母滑块间隙配合，实现丝母滑块的直线运动；同时，丝母滑块与变径底座间隙配合，变径底座上固定变径底座压板，丝母滑块在变径底座和变径底座压板形成的行程槽中滑移，顶簧销通过刀架固定在顶簧销座上，在上述过程中：

（1）丝杆连接于伺服电机的转轴和丝母滑块之间，以实现丝母滑块的直线运动。而在丝杆作业过程中，长期机械往复运动下存在机械磨损，导致丝杆传送精度不佳。

（2）变径轨迹的调节是通过丝母滑块在一个直线上的行程位移实现，而前墙板弧形槽也是形状固定不便，因此，变径底座的运行轨迹无法改变，装配于丝母滑块上的顶簧销只能进行直线运动，其作用位置固定，而不会随着弹簧直径变化而随之变化，当弹簧尺寸变化时，顶簧销座固定于丝母滑块上随其滑移，最终使得顶簧销顶住弹簧变径施力，前墙板弧形槽的设计只能调整顶簧销的角度，弧形结构必须通过对每个独立功能单元（顶簧销）分别进行手动调节才能实现，否则就会存在作用位点偏差、作用力不足、线圈成型效果差等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种可实现定向变径的数控卷簧机，不仅实现顶簧销所在滑块的稳定往复运动，加工不同外径的弹簧时，还能实现顶簧的位置可以保持角度一致，加工更加精确。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种可实现定向变径的数控卷簧机，包括滑块和滑块座，滑块配合安装于滑块座上，滑块分为上滑块和下滑块，上滑块与下滑块之间以联动板连接形成联动***；所述上滑块一端设置上顶簧销，另一端连接有上连接板，上连接板底部设置行程槽，行程槽下方通过上变径轴安装有上等径凸轮，上等径凸轮由电机驱动，上等径凸轮外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与上连接板连接，并使两滚轮轴承与上等径凸轮始终接触；所述下滑块一端设置下顶簧销，下顶簧销与上顶簧销对应设置，以实现钢丝的变径，下滑块另一端连接有下连接板，下连接板底部设置行程槽，行程槽下方通过下变径轴安装有下等径凸轮，下等径凸轮由电机驱动，下等径凸轮外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与下连接板连接。

上述数控卷簧机在基板上设置两组变径单元，两个变径单元之间以联动板连接，当加工不同外径的弹簧时，三者形成联动***，确保两个顶簧销始终保持角度一致，而不会出现施力不匀、着力点不理想造成的偏差，加工更加精确；两个变径单元结构相同，均包含有等径凸轮和滑块，顶簧销安装在滑块上，等径凸轮安装在变径轴上，等径凸轮的两端配合设置有两个滚轮轴承作为从动件，两滚轮轴承分别位于与变径凸轮曲线相切的两条平行线上，并使两滚轮轴承与等径凸轮始终接触，基于等径凸轮为轮廓上相反的两向径值之和为常数的盘形凸轮，两滚轮轴承间距相同，当变径轴由电机驱动其转动、带动等径凸轮运行时，两边的滚轮轴承就会同时、同向、同速的沿前进后退方向做距离恒定的平移，进而带动滑块前进后退移动，实现顶簧销的移动，同时，由于等径凸轮与两个滚轮轴承上方安装有连接板，而连接板一端与外侧滚轮轴承连接，另一端与滑块连接，且等径凸轮的中心轴承沿连接板的行程槽中运行，消除等径凸轮驱动滑块移动时产生的偏差，使滑块往复运动更加稳定。

进一步的，作为优选：

所述滑块座分为上滑块座和下滑块座，上滑块安装于上滑块座上，下滑块安装于下滑块座上。滑块与滑块座一一对应，方便滑块运行路径的调控。更优选的，所述上滑块座与下滑块座之间设置有滑座压板，滑座压板扣合于上滑块座与下滑块座之间。两个滑块座相对的一侧各安装有顶簧销，在上、下滑块的共同作用下，对送至该处的钢丝施力以进行变径加工，因此在该位置的受力较为显著，上滑块座、下滑块座受到的反作用力同样非常明显，为防止这种冲击造成滑块座的位移，滑座压板以扣合方式固定于上滑块座与下滑块座之间，使上滑块座、下滑块座构成彼此固定连接的一个整体结构，使两者之间相对位置不变，从而确保了加工的稳定性。

所述滑块座配套设置有滑座调节块，滑座调节块作为螺母结构，通过旋转，带动滑块座位移，以满足不同加工规格的要求。更优选的，所述滑座调节块在滑块座两侧均有设置，以拓宽滑块座的可调节范围和调节灵活度。所述滑块座侧面安装有短压板和/或长压板，短压板和/或长压板配合设置有调节螺丝，调节螺丝相对短压板和/或长压板旋入旋出，实现滑块座的调节。

所述两滚轮轴承中，一个（居内侧即靠近滑块的一侧）为内轴承（可采用连杆小轴），另一个（居外侧的滚轮轴承）为偏心轴承，基于加工精度与受力冲击造成的器械误差，居于外侧的滚轮轴承设置为偏心轴承，可抵消、排除部件之间间隙造成的运行误差，为上述运行过程提供一个可接受误差范围内的缓冲空间，避免连接结构过于紧凑。更优选的，所述偏心轴承是由套装有偏心套的从动轴承构成，连接板与偏心套连接，从动轴承与等径凸轮接触连接，当等径凸轮在从动轴承与内轴承之间转动时，穿过偏心套的轴承与固定安装的内轴承配合，实现往复冲击力的缓冲。

所述连接板与上/下滑块固定连接，与两滚轮轴承则为套接。连接板在与滚轮轴承对应的位置分别开设空槽，并在与等径凸轮对应位置设置行程槽，方便等径凸轮沿行程槽运行，两滚轮轴承分别与等径凸轮配合实现接触连接的同时，其顶部则分别卡入空槽，实现与连接板的套接，套接方式赋予滚轮轴承与等径凸轮的在有限空间内的动态连接，并在这个动态运行中实现与连接板对应滑块（上滑块、下滑块）的往复运动更加稳定。

所述滑块座上设置有滑槽，滑块通过滑槽实现与滑块座的卡扣连接，滑块与滑块座以卡槽形式实现活动连接，不仅方便了滑块的位移，且可以避免滑块运行路径不确定造成的动力传递不稳。更优选的，所述滑块上设置有限位块，防止滑块脱离滑块座。限位块可与电机进行匹配安装，如配合接近开关座使用，在限位块处设置传感器，传感器与接近开关座的接近开关连接，当限位块与滑块座接触时，传感器将该信号传递至接近开关，接近开关控制电机运行（如改变电机、减速机的转动方向），使之不再继续推动滑块向前移动。

所述上滑块上设置变径联接座，联动板一端与下滑块固定，另一端套接于变径联接座上。更优选的，所述变径联接座上设置有变径联接轴，联动板上设置腰槽，腰槽套装在变径联接轴上，实现连接板与上滑块的活动连接，该方式为联动板提供联动空间。

所述上滑块安装有上变径刀架，上变径刀架上固定有上顶簧销座，上顶簧销安装于上顶簧销座上，下滑块上安装有下变径刀架，下变径刀架上固定有下顶簧销座，下顶簧销安装于下顶簧销座上。当需要更换时，可直接拆卸顶簧销安装相应的刀具，即可实现对应位置的不同功能切换。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请另一视角的立体结构示意图；

图3为本申请俯视状态示意图（拆除上连接板）；

图4为本申请的侧视图（拆除上连接板）；

图5为本申请俯视状态的线条图；

图6为本申请的侧面剖视图；

图7为联动板与上滑块的连接部位局部放大图；

图8为顶簧销的安装部位局部放大图。

图中标号：1.基板；2.上滑块；21.上滑块座；22.上顶簧销；23.上滑块短压板；24.滑座调节块；25.限位块；26.上变径刀架；27.上顶簧销座；3.下滑块；31.下滑块座；32.下顶簧销；33.下滑块短压板；34.下变径刀架；4.联动板；41.变径联接轴；42.变径联接座；43.腰槽；5.连接板；51.行程槽；6.等径凸轮；61.变径轴；62.电机；63.减速机；64.偏心套；65.内轴承；66.从动轴承；67.接近开关座；68.中心轴承；69.非分离型滚子从动轴承；7.滑座压板；8.滑块长压板。

具体实施方式

本实施例一种可实现定向变径的数控卷簧机，结合图1和图2，包括滑块和滑块座，滑块配合安装于滑块座上，滑块分为上滑块2和下滑块3，上滑块2与下滑块3之间以联动板4连接形成联动***；上滑块2一端设置上顶簧销22，另一端连接有连接板5，连接板5底部设置行程槽51，行程槽51下方通过变径轴61安装有等径凸轮6，等径凸轮6由电机62驱动，等径凸轮6外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与连接板5连接，并使两滚轮轴承与上等径凸轮26始终接触；下滑块3一端设置下顶簧销32，下顶簧销32与上顶簧销22对应设置，以实现钢丝的变径，下滑块3与上滑块2配置基本相同，下滑块3另一端连接有下连接板，下连接板底部设置行程槽，行程槽下方通过下变径轴安装有下等径凸轮，下等径凸轮由电机驱动，下等径凸轮外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与下连接板连接。

上述数控卷簧机在基板1上设置两组变径单元，两个变径单元之间以联动板4连接，当加工不同外径的弹簧时，三者形成联动***，确保两个顶簧销始终保持角度一致，而不会出现施力不匀、着力点不理想造成的偏差，加工更加精确。

两个变径单元结构相同，均包含有等径凸轮和滑块，顶簧销安装在滑块上，（上、下）等径凸轮6安装在两个变径轴61上，等径凸轮6的两端配合设置有两个滚轮轴承作为从动件，两滚轮轴承分别位于与（上、下）变径凸轮6曲线相切的两条平行线上，并使两滚轮轴承与等径凸轮6始终接触，基于等径凸轮6为轮廓上相反的两向径值之和为常数的盘形凸轮，两滚轮轴承间距相同，当变径轴61由电机62驱动其转动、带动（上、下）等径凸轮6运行时，两边的滚轮轴承就会同时、同向、同速的沿前进后退方向做距离恒定的平移，进而带动滑块前进后退移动，实现上顶簧销22、下顶簧销32的移动，同时，由于（上、下）等径凸轮6与两个滚轮轴承上方安装有连接板5，而连接板5一端与外侧滚轮轴承连接，另一端与（上、下）滑块连接，且（上、下）等径凸轮6的中心轴承68沿连接板5的行程槽51中运行，消除（上、下）等径凸轮6驱动上滑块2、下滑块3移动时产生的偏差，使上滑块2、下滑块3往复运动更加稳定。

作为一个备选方案：结合图2，滑块座分为上滑块座21和下滑块座31，上滑块2安装于上滑块座21上，下滑块3安装于下滑块座31上。滑块与滑块座一一对应，方便滑块运行路径的调控。

优选的：

结合图4，上滑块座21与下滑块座31之间设置有滑座压板7，上滑块座21、下滑块座31、滑座压板7分别设置匹配的台阶结构，通过相互扣合的台阶结构，将滑座压板7压在上滑块座21与下滑块座31之间。两个滑块座相对的一侧各安装有顶簧销，在上滑块2、下滑块3的共同作用下，上顶簧销22、下顶簧销32对送至该处的钢丝施力以进行变径加工，因此在该位置的受力较为显著，上滑块座21与下滑块座31受到的反作用力同样非常明显，为防止这种冲击造成滑块座的位移，滑座压板7以扣合方式固定于上滑块座21与下滑块座31之间，上滑块座21、下滑块座31构成彼此固定连接的一个整体结构，使两者之间相对位置不变，从而确保了加工的稳定性。

作为一个备选方案：结合图5，滑块座配套设置有滑座调节块24，优选：上滑块座21、下滑块座31分别配置有滑座调节块24，滑座调节块24可采用螺母结构，通过旋转，带动上滑块座21、下滑块座31位移，以满足不同加工规格的要求。

优选的：

滑座调节块24在滑块座两侧均有设置，以拓宽滑块座的可调节范围和调节灵活度。

上滑块座21、下滑块座31的侧面均安装有短压板和/或长压板，短压板和/或长压板配合设置有调节螺丝，以图5为例，上滑块座21两侧分别安装有上滑块短压板23和滑块长压板8，下滑块座31两侧分别安装有下滑块短压板33和滑块长压板。调节螺丝相对短压板和/或长压板旋入旋出，实现相应滑块座的位置调节。

作为一个备选方案：结合图6，两滚轮轴承中，一个（居内侧即靠近滑块的一侧）为内轴承65，内轴承65可采用连杆小轴的结构，另一个（居外侧的滚轮轴承）为偏心轴承，基于加工精度与受力冲击造成的器械误差，居于外侧的滚轮轴承设置为偏心轴承，可抵消、排除部件之间间隙造成的运行误差，为上述运行过程提供一个可接受误差范围内的缓冲空间，避免连接结构过于紧凑。

优选的，结合图6，偏心轴承是由套装有偏心套64的从动轴承66构成，连接板5与偏心套64连接，从动轴承66与等径凸轮6接触连接，当等径凸轮6在从动轴承66与内轴承65之间转动时，穿过偏心套64的从动轴承66与固定安装的内轴承65配合，实现往复冲击力的缓冲。

作为一个备选方案：结合图6，连接板5与上滑块2、下滑块3为固定连接，与两滚轮轴承则为活动连接。连接板5在与滚轮轴承对应的位置分别开设空槽（图中未标注），并在与等径凸轮6对应位置设置行程槽51，方便等径凸轮6沿行程槽51运行，两滚轮轴承分别与等径凸轮6配合实现接触连接的同时，其顶部则分别卡入空槽，实现与连接板5的套接，套接方式赋予滚轮轴承与等径凸轮6在有限空间内的动态连接，并在这个动态运行中实现与对应滑块（上滑块、下滑块）的往复运动更加稳定。

作为一个备选方案：结合图2和图6，滑块座上设置有滑槽，滑块通过滑槽实现与滑块座的卡扣连接，滑块与滑块座以卡槽形式实现活动连接，不仅方便了滑块的位移，且可以避免滑块运行路径不确定造成的动力传递不稳。

优选的，结合图2，滑块上设置有限位块25，防止滑块脱离滑块座。限位块25可与电机进行匹配安装，以图6为例，限位块25配合接近开关座67使用，在限位块处设置传感器（图中未示出，可实现信号传递即可），传感器与接近开关座67的接近开关连接，当限位块25与滑块座接触时，传感器将该信号传递至接近开关，接近开关控制电机62运行（如改变电机62、减速机63的转动方向），使之不再继续推动滑块向前移动。

作为一个备选方案：结合图2和图7，上滑块2上设置变径联接座42，联动板4一端与下滑块3固定，另一端套接于变径联接座42上。

优选的：结合图3，变径联接座42上设置有变径联接轴41，联动板4上设置腰,43，腰槽43套装在变径联接轴41上，实现连接板4与上滑块2的活动连接，该方式为联动板4提供联动空间。

优选的：结合图3，联动板4为折线板，折角角度θ为优选设置为118°。

作为一个备选方案：结合图5和图8，上滑块2安装有上变径刀架26，上变径刀架26上固定有上顶簧销座27，上顶簧销22安装于上顶簧销座27上，下滑块3上安装有下变径刀架34，下变径刀架34上固定有下顶簧销座（图中未标注），下顶簧销32安装于下顶簧销座上。当需要更换时，可直接拆卸顶簧销安装相应的刀具，即可实现对应位置的不同功能切换。

上述方案的安装过程中，根据需要在各部件之间配合设置定位销、深沟球轴承、压盖、挡盖、隔套、平键、法兰等，如：（上、下）滑块座与变径轴61之间以滑座压盖、轴承挡盖、深沟球轴承等进行过渡连接，等径凸轮6与变径轴61、联动板4与下滑块3、变径联接座42与上滑块2分别设置有定位销。

Claims (9)

1.一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：包括滑块和滑块座，滑块配合安装于滑块座上，滑块分为上滑块和下滑块，上滑块与下滑块之间以联动板连接形成联动***；所述上滑块一端设置上顶簧销，另一端连接有上连接板，上连接板底部设置行程槽，行程槽下方通过上变径轴安装有上等径凸轮，上变径轴由电机驱动，上等径凸轮外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与上连接板连接，并使两滚轮轴承与上等径凸轮始终接触；所述下滑块一端设置下顶簧销，下顶簧销与上顶簧销对应设置，以实现钢丝的变径，下滑块另一端连接有下连接板，下连接板底部设置行程槽，行程槽下方通过下变径轴安装有下等径凸轮，下变径轴由电机驱动，下等径凸轮外侧配合设置有两滚轮轴承，两滚轮轴承分别与下连接板连接。

2.根据权利要求1所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述滑块座分为上滑块座和下滑块座，上滑块安装于上滑块座上，下滑块安装于下滑块座上。

3.根据权利要求2所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述上滑块座与下滑块座之间设置有滑座压板，滑座压板扣合于上滑块座与下滑块座之间。

4.根据权利要求1所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述滑块座配套设置有滑座调节块。

5.根据权利要求4所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述滑块座侧面安装有短压板和/或长压板，调节螺丝相对短压板和/或长压板旋入旋出，实现滑块座的调节。

6.根据权利要求1所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述两滚轮轴承中，有一个为偏心轴承。

7.根据权利要求6所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述偏心轴承是由套装有偏心套的从动轴承构成，连接板与偏心套连接，从动轴承与等径凸轮接触连接。

8.根据权利要求1所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述上滑块上设置变径联接座，联动板一端与下滑块固定，另一端套接于变径联接座上。

9.根据权利要求8所述的一种可实现定向变径的数控卷簧机，其特征在于：所述变径联接座上设置有变径联接轴，联动板上设置腰槽，腰槽套装在变径联接轴上，实现连接板与上滑块的活动连接。

Images