專利名稱：一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)彈簧床芯的方法和設備，特別是一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的
方法及設備。
背景技術：
彈簧床墊在床具領域中已經(jīng)十分普及，其中單個彈簧的結構如圖1所示，鋼絲螺 旋巻繞成若干圈，在上下底圈打結，形成上座圈10、下座圈20。彈簧床芯結構如圖2所示， 就是將相鄰兩組彈簧并列排放，每組中的彈簧等間距排列，兩組之間相鄰彈簧的上座圈與 上座圈之間相切，下座圈與下座圈之間相切，然后再用兩根鋼絲，分別沿上座圈切線和下座 圈切線方向螺旋纏繞，進行串簧，最終形成矩陣形式。彈簧床芯的規(guī)格可根據(jù)需要做調(diào)整。
在傳統(tǒng)彈簧床芯的工藝中，生產(chǎn)單個彈簧的巻簧機，以及將相鄰兩組彈簧串連起 來的串簧機已經(jīng)比較成熟。然而單個彈簧生產(chǎn)完成后，將所有彈簧整理、搬運，再一只一只 放到串簧機的夾具上等間距排列成組，完全都是依靠人工操作。 因此，傳統(tǒng)工藝中存在諸多問題，首先彈簧床芯的生產(chǎn)效率不高，自動化程度低， 因為人工操作速度慢，每次串完一組彈簧所花費的時間長，而且勞動強度大，工人一天的產(chǎn) 量自然少，企業(yè)的經(jīng)濟效益無法大幅度增長。 另外，在排列彈簧時，還要注意彈簧上、下座圈的結頭朝向，至少一個床芯四邊的 彈簧座圈都要朝內(nèi)，否則彈簧床芯再進行加工時，容易割破包裹的材料或者劃傷人體，這類 屬于彈簧床芯的次品。而人工排列彈簧時，無法完全保證彈簧結頭朝向一致，比較容易產(chǎn)生 次品。 發(fā)達國家的床芯制造業(yè)中有出現(xiàn)通過自動傳送機將巻簧機和串簧機相連，構成全 自動生產(chǎn)線，但自動送料機結構復雜成本較高，技術難，不易掌握。 鑒于此，本發(fā)明人將現(xiàn)有彈簧床芯的生產(chǎn)工藝做了一番改進，形成一套全自動生 產(chǎn)彈簧床芯的方法及設備，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法及設備，采用簡單易行的 自動傳送機把巻簧機和串簧機整體銜接，在同步控制下，使三臺機器動作協(xié)調(diào)，實現(xiàn)從鋼絲 到制成床芯的全自動生產(chǎn)線。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是 —種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其中包括巻簧機和串簧機，巻簧機具有巻簧機 機架、巻簧機構、傳送機械手、上打結機、下打結機、熱處理機構、傳動機構；串簧機包括串簧 機機架，以及固定其上的上下螺旋鋼絲成型器、若干套夾具；其特征在于還包括用于巻簧 機出料和串簧機進料的自動傳送機，自動傳送機包括將彈簧水平橫向輸出、且同時調(diào)整彈 簧座圈結向上的步進輸送機構，將彈簧從步進輸送機構水平狀態(tài)翻轉為豎直狀態(tài)的翻轉組 件，以及輸送帶組件、彈簧定位組件和推送組件；步進輸送機構的進口位于巻簧機彈簧成型后的輸出位，步進輸送機構的出口對準翻轉組件；翻轉組件位于將彈簧豎直傳送的輸送帶 組件一端，輸送帶組件上具有用于若干只彈簧等間距定位成組的定位組件；輸送帶組件上 同時配有推送一組彈簧進串簧機的推送組件。 所述的步進輸送機構包括后墻板、前墻板、內(nèi)墻板、進口板、移動執(zhí)行機構、刮板、 推料板、一號導向板；前、后墻板豎直平行放置，一端齊平；靠近齊平端的前后墻板內(nèi)壁表 面均固定有內(nèi)墻板，兩內(nèi)墻板的間距小于彈簧的高度，且兩塊內(nèi)墻板向下具有延伸或者連 接而成的進口板，進口板開口向下漸寬，作為巻簧機機械手帶入彈簧的進口 ；前墻板的另一 端短于后墻板，形成彈簧出口 ；在前后墻板靠近出口端各配有一號導向板，且每塊一號導向 板離墻板內(nèi)壁具有供彈簧座圈卡置的縫隙；在前墻板和后墻板之間架設有帶動刮板和推料 板移動的移動執(zhí)行機構；刮板位于內(nèi)墻板內(nèi)側移動；推料板分成不動板和樞接在不動板上 可繞不動板轉動的可動板，不動板固定在移動執(zhí)行機構上，同時具有用于擋住可動板為豎 直位置的擋塊。 所述的移動執(zhí)行機構包括前直線導軌、后直線導軌、滑塊、移動板、橫擔；各自配有 滑塊的前直線導軌、后直線導軌分別位于前、后墻板的外側，滑塊上固定有移動板，所述的 刮板固定在移動板上；滑塊上方橫跨一條固定推料板的橫擔。 所述的翻轉組件包括轉輪和磁性元件，內(nèi)附磁性元件的轉輪為柱狀結構，轉輪的 兩個底面豎起，轉輪的側面對準步進輸送機構中彈簧出口，側面上等間距分布若干個平面； 所述的輸送帶組件包括輸送皮帶和輸送皮帶輪，輸送皮帶套在輸送皮帶輪和輸送翻轉組件 中的轉輪上，形成水平傳送帶。 所述的轉輪采用六角輪包裹金屬材料制成。
所述轉輪的每個平面上固定有勾住彈簧的倒鉤。 所述輸送皮帶具有兩條，并列設置，中間留有間距，每條輸送皮帶位于皮帶導軌 中，在輸送皮帶的下方安置磁鋼；同時輸送皮帶還繞過漲緊輪。 所述每條輸送皮帶各配有一塊二號導向板，形狀對稱，一前一后錯開且平行位于 輸送皮帶之上，二號導向板板面和輸送皮帶之間留有供彈簧下座圈通過的間隙，其內(nèi)邊高 度與彈簧下座圈結的位置高度一致，且二號導向板為漸寬式結構，最寬處至兩條輸送皮帶 中間。 所述的彈簧定位組件具有一個用于阻擋每組第一只彈簧的固定擋板、若干個定位 翻板和若干個位置傳感器；定位翻板為翻轉結構，翻下后橫跨于輸送皮帶上；固定擋板和 若干個定位翻板均等間距分布，該間距為每只彈簧的單元間距；在每個單元間距中具有探 測彈簧是否進入本單元間距的位置傳感器；每個定位翻板受前一只彈簧的位置傳感器控制 翻下。 所述自動傳送機上，每組第一只定位的彈簧配有控制彈簧繞自身軸向做180°轉 動的第一只彈簧自動轉向器；第一只彈簧自動轉向器位于每組第一只彈簧的上方，包括旋 轉執(zhí)行器、板架、直線執(zhí)行器、可動盤、固定盤、磁鐵、導柱；旋轉執(zhí)行器的輸出軸連接固定了 直線執(zhí)行器的板架，直線執(zhí)行器的輸出軸穿過板架連接盤面下方固定有若干個磁鐵的可動 盤，位于可動盤下方的固定盤通過導柱穿過可動盤連接板架，固定盤上開有對應磁鐵的磁 鐵孔。 所述的推送組件包括若干個推手、推送橫桿和推送驅(qū)動機構，推手與每只定位后的彈簧一一對準，且固定于受推送驅(qū)動機構控制的推送橫桿上，推送橫桿的運動方向與彈 簧輸送方向垂直。 所述的推手包括推掌和推臂，推掌左右兩側翻起，形成用于防止彈簧移位的凹部； 推臂的一端固定推掌，另一端固定在推送橫桿上。 所述的推送組件還包括位于串簧機上的推板，串簧機上每套夾具的夾具板表面上 開有行程槽，推板固定行程槽內(nèi)，受推板電機控制的推板在行程槽內(nèi)移動。
所述推板的端頭邊沿上翹，接近端頭處有固定彈簧的突起。 本發(fā)明還具有整機底座和一個行走架；整機底座包括連接在一起的用來固定巻簧 機的巻簧機底座、用來固定自動傳送機的自動傳送機底座和安放行走架的串簧機底架；行 走架底部具有滾輪，與串簧機底架上設置的軌道配合，行走架受行走電機控制，在軌道上移 動。 —種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法，包括巻簧和串簧兩個步驟，一、巻簧制得的每個 獨立彈簧水平橫向輸出，在輸出過程中，彈簧座圈結調(diào)整為向上；二、水平橫向輸出的彈簧 繞一端座圈翻轉90。成豎直狀態(tài)，繼續(xù)直立輸送，其座圈結朝向與輸送方向一致；輸送到 位后，每只彈簧依次等間距定位，同時第一只彈簧繞做180。轉動，其座圈結朝向反向；等 到一組彈簧定位完成后，成組彈簧同時被推送進入串簧機中串簧。 所述彈簧翻轉90°成豎直狀態(tài)是通過內(nèi)附磁性元件的轉輪實現(xiàn)，彈簧的一個座圈 吸附在轉輪表面，隨轉輪轉至豎直狀態(tài)。 所述彈簧翻轉90°成豎直狀態(tài)后，再經(jīng)過微調(diào)，將座圈結調(diào)整至與輸送方向一致。
所述彈簧依次等間距定位，依靠若干個位置傳感器和若干個定位翻板和固定擋板 實現(xiàn)，固定擋板阻擋第一只彈簧繼續(xù)向前移動實現(xiàn)定位，而第一只彈簧的位置傳感器檢測 到第一只彈簧，產(chǎn)生控制信號，控制第二只彈簧的定位翻板翻下，阻擋第二只彈簧繼續(xù)向前 移動實現(xiàn)定位，其余彈簧按照同樣方式實現(xiàn)定位，每組最后一只彈簧的位置傳感器檢測到 彈簧到位后，發(fā)出控制信號，啟動推送彈簧推送至串簧機中。 所述的彈簧被推送進入串簧機過程中，分成兩步，第一步推入串簧機中等待串簧， 第二步，彈簧被推送至串簧位置進行串簧。
采用上述方案后，本發(fā)明中具有諸多優(yōu)勢本發(fā)明實現(xiàn)了由巻簧機、自動送料機和 串簧機三大部件組成一道全自動化生產(chǎn)線，將鋼絲原材料自動制成彈簧床芯，極大的提高 生產(chǎn)效率，縮短單位生產(chǎn)時間，減輕了人工勞動強度，投入到企業(yè)中會形成巨大經(jīng)濟效益。
本發(fā)明中巻簧機、自動送料機和串簧機三大部件工作穩(wěn)定，而且得到的彈簧床芯， 其所有彈簧座圈結都位于內(nèi)側，產(chǎn)品質(zhì)量高，次品率低。 整個生產(chǎn)過程中，彈簧傳輸平穩(wěn)，所有步驟節(jié)拍協(xié)調(diào)，環(huán)環(huán)相扣，經(jīng)過長時間試驗， 設備故障率低。


圖1是單個彈簧的結構示意圖； 圖2是彈簧床芯的結構示意圖； 圖3是本發(fā)明較佳實施例的整體結構示意圖； 圖4是本發(fā)明較佳實施例中巻簧機的結構示意7
圖5是本發(fā)明較佳實施例中巻簧機步進輸送機構的結構示意圖； 圖6是彈簧位于步進輸送機構的示意圖一 ； 圖7是彈簧位于步進輸送機構的示意圖二 ； 圖8是本發(fā)明較佳實施例中巻簧機和自動傳送機連接關系圖； 圖9是本發(fā)明較佳實施例中自動傳送機的結構示意圖； 圖10是本發(fā)明較佳實施例中彈簧經(jīng)過二號導向板的結構示意圖； 圖11是本發(fā)明較佳實施例中自動傳送機上彈簧定位組件的結構示意圖； 圖12是本發(fā)明較佳實施例中自動傳送機上第一只彈簧自動轉向器的結構示意
圖； 圖13是本發(fā)明較佳實施例中每組第一只彈簧轉向前的狀態(tài)圖； 圖14是本發(fā)明較佳實施例中每組第一只彈簧轉向后的狀態(tài)圖； 圖15是本發(fā)明較佳實施例中自動傳送機上推送組件的結構示意圖； 圖16是本發(fā)明較佳實施例中串簧機的結構示意圖； 圖17是本發(fā)明較佳實施例中單個彈簧受推手推送狀態(tài)圖； 圖18是本發(fā)明較佳實施例中單個彈簧進入串簧機步驟一 ； 圖19是本發(fā)明較佳實施例中單個彈簧進入串簧機步驟二 ； 圖20是本發(fā)明較佳實施例中單個彈簧進入串簧機步驟三； 圖21是本發(fā)明較佳實施例中單個彈簧進入串簧機步驟四； 圖22是本發(fā)明較佳實施例中單個彈簧進入串簧機步驟五； 圖23是本發(fā)明較佳實施例中整機底座和行走架的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖3所示，為發(fā)明整體設備的結構示意圖，主要包括三大部分，巻簧機1、自動傳 送機2、串簧機3。巻簧鋼絲從巻簧鋼絲架7上引出，送入巻簧機1，由巻簧機1自動制成如 圖1所示的單個彈簧，彈簧有規(guī)律輸出，通過自動傳送機2輸送、定位成組，再推至串簧機3 中，串簧鋼絲從串簧鋼絲架上8引出，最后由串簧機3將各組彈簧進行螺旋串簧處理，串至 所需組數(shù)即得到一個完整的彈簧床芯。 巻簧機1結合圖3和圖4，主要包括巻簧機機架11、巻簧機構12、傳送機械手13、 上打結機14、下打結機15、熱處理機構16、傳動機構17和步進輸送機構18。
巻簧機1為數(shù)控巻繞機，送線長度由伺服電機控制，鋼絲從有張力的巻簧鋼絲架7 穿入，在巻簧機構12中巻制成型。由傳送機械手13分度傳送到上打結機14、下打結機15 將彈簧上下座圈打結，兩個打結機結構相同，僅是安裝位置和朝向不同，再由熱處理機構16 完成熱處理。在整個巻簧過程中，彈簧都是橫向放置。 其中，巻簧機構12采用同軸凸輪組控制所巻彈簧的巻徑和節(jié)距，可隨需要進行調(diào) 整。上、下打結機14和15是由單獨電機傳動，與巻簧機構12和傳送機械手13之間的動作 匹配，通過傳感器和巻簧機1中的控制系統(tǒng)實現(xiàn)同步。熱處理機構16由長行程電磁鐵控制， 通過低壓大電流的淬火電源，瞬時完成彈簧定形，溫度可達300°C。 上述有關串簧機1的部件屬于已有裝置，所以不做進一步詳細說明，而關于步進 輸送機構18，是為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的所特定設計的部分，是本發(fā)明的重點之一。
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步進輸送機構18如圖5所示，包括后墻板181、前墻板182，兩者豎直平行放置，供 彈簧在其間距內(nèi)輸送。兩塊墻板一端對齊，靠近該對齊端內(nèi)側壁上固定有內(nèi)墻板1S22，兩 塊內(nèi)墻板1822之間的距離微小于彈簧的高度，且兩塊內(nèi)墻板1822的下沿外接出一塊進口 板1820，或者也可以為一體式延伸出進口板1820，進口板1820向下微微外敞，形成彈簧進 口 。由于彈簧在巻簧機1中是通過傳送機械手13傳遞，當傳到步進輸送機構18時，是傳送 機械手13由下往上通過進口板1820，然后卡在兩塊內(nèi)墻板1822之間。前墻板182比后墻 板181短，形成一個彈簧出口。 在后墻板181和前墻板182的外側各自安裝了一條前直線導軌183、后直線導軌 184。直線導軌上均配有滑塊180，滑塊180外側分別固結有前移動板186、后移動板185，前 后移動板連接位于內(nèi)墻板1822內(nèi)側的刮板187。同時兩塊滑塊180上端橫跨有一條橫擔 189，橫擔189安裝有推料板188。推料板188分成兩截，定板1810和翻板1811，定板1810 是用于固定在橫擔189上，為不動板，而翻板1811和定板1810是通過銷栓連接，翻板1811 可繞銷栓轉動，為可動板。定板1810上固定有一個擋塊1821，當翻板1811自然垂掛時，呈 豎直狀態(tài)時，翻板1811靠在擋塊1821上。刮板187與推料板188形成整體，同時隨滑塊 180移動。 在后墻板181和前墻板182彈簧輸出口內(nèi)壁上通過墊塊1815固定一號導向板 1813， 一號導向板10上方安裝有限位板1814。 一號導向板1813因為墊塊1815，與墻板之 間形成一個縫隙，當彈簧橫向移動至此，上下座圈卡進縫隙中，且彈簧座圈結被一號導向板 1813頂在板邊，即大致方向朝上。為了使得彈簧座圈容易卡入，一號導向板1813前端設計 成帶弧度的斜角，引導彈簧逐漸轉向，使得兩個座圈結緩慢朝向上方。限位板1814的設置， 使彈簧移動時，防止彈簧移位，脫離一號導向板1813。 —號導向板1813和限位板1814可按所做彈簧的規(guī)格作適當調(diào)整。而且，推料板 188上面有長槽與橫擔189用螺釘聯(lián)接，因此橫向可按需要做適當調(diào)整。
在本實施例中，前直線導軌183、后直線導軌184、滑塊180、前移動板186、后移動 板185以及橫擔189共同組成一個移動執(zhí)行機構，主要目的就是帶動刮板187和推料板188 的移動。在本實施例中步進輸送機構18的動力從巻簧機的鏈輪1815輸出，通過鏈條1816， 使軸1817轉動，安裝在軸端面的曲柄1818，其頭部與連桿1819鉸接，連桿1819的另一端與 后移動板1815的孔鉸接。 當巻簧機工作時，動力使曲柄1818轉動，通過連桿1819，使刮板187和推料板188 作往復運動。彈簧91經(jīng)熱處理后由傳送機械手13從下面通過進口板1820帶入步進輸出 機構的"A"區(qū)域，卡在兩塊內(nèi)墻板1822之間，且正好位于刮板187的前方，結合圖6和圖7。 第一次推程時，刮板187推彈簧91兩座圈向前，使得彈簧91脫離內(nèi)墻板1822，而卡于后墻 板181和前墻板182之間。回程時，推料板188的翻板1811碰到彈簧翻起，內(nèi)墻板1822的 厚度形成一個臺階，頂住彈簧不被翻板1811帶回。翻板1811回到原位時，下一只彈簧進入 "A"區(qū)域。當?shù)诙瓮瞥虝r，刮板187推動下一只彈簧(位于彈簧91初始位置)，而豎直狀 態(tài)的翻板1811推動彈簧91卡入一號導向板1813上至末端，彈簧91 一個座圈露置在出口 ， 以此往復循環(huán)。 推料板188推彈簧時，經(jīng)過一號導向板1813，彈簧結頭逐漸被調(diào)整至朝上。彈簧被 推到頭時，由于前墻板182比后墻板181短，則彈簧的一個座圈露出，等待進入自動傳送機
92。由于步進輸出機構18的動力來自巻簧機l，當巻簧機1每巻一只彈簧時，步進輸出機構 18能與之同步輸出一只彈簧。 彈簧從步進輸送機構18輸出后，就要進入自動傳送機2。結合圖8和圖9，自動傳 送機2包括傳送機機架21、輸送翻轉組件22、輸送帶組件23、二號導向板24、彈簧定位組件 25、第一只彈簧自動轉向器26、推送組件27。 傳送機機架21是一個基礎架臺，其他部件安裝固定在傳送機機架21上。彈簧是
從輸送翻轉組件22處進入，并從水平姿態(tài)轉換成豎直姿態(tài)，繼續(xù)在輸送帶組件23上輸送，
輸送過程中會通過二號導向板24進行微調(diào)，使得彈簧結于輸送方向一致。彈簧輸送至末端
處，依靠彈簧定位組件25進行等間距定位成組，而每組的第一只通過第一只彈簧自動轉向
器26進行180°轉向，最后推送組件27將一組彈簧推進串簧機3中。 自動傳送機2是本發(fā)明的重點之一，所以對其各個部件再著重介紹。 輸送翻轉組件22與步進輸送機構18成90°設置，主要是通過內(nèi)附磁性元件的轉
輪221實現(xiàn)。轉輪221為柱狀結構，繞中心軸轉動，該軸線與前墻板182平行。轉輪221的
兩個底面豎起，其側面對準步進輸送機構18的彈簧出口。本實施例中轉輪221為六角輪包
裹磁性良好的金屬材料形成，側面上具有6個平面和6個弧面相間。轉輪221內(nèi)附磁性元
件，使得每個平面具有磁性，可以吸附金屬材質(zhì)的彈簧。 當轉輪221轉動時，側面上的每個平面依次經(jīng)過步進輸送機構18的彈簧出口，彈 簧座圈會被吸在其中一個平面上。而且在每個平面上還固定了一個倒鉤222，彈簧被吸后， 隨著轉輪221轉動，倒鉤222勾住彈簧，使得翻轉更加可靠。 此處步進輸送機構18的輸出節(jié)拍和轉輪221轉動角度要配合，步進輸送機構18 一個節(jié)拍輸出一只彈簧，轉輪221 —個節(jié)拍剛好轉換到下一個平面位置。就如本實施例中 采用六角輪結構，則一個節(jié)拍轉動60。。當然轉輪221的還可用采用六角輪類似的部件，比 如八角輪，或者是其他結構的轉輪，只要其側面上具有吸附彈簧的平面，并將彈簧吸附翻轉 成直立狀態(tài)即可。 由于從步進輸送機構18輸送時，彈簧的座圈結朝向都大致朝上，所以當被吸附到 轉輪221后，隨著轉動，彈簧逐漸豎起，其彈簧座圈結大致保持朝向前方，即與輸送方向一 致。待彈簧完全豎直后，就需要借助輸送帶組件23繼續(xù)傳送。 輸送帶組件23包括輸送皮帶231、輸送皮帶輪232和漲緊輪233。輸送皮帶231 一共有兩根，套在轉輪221和輸送皮帶輪232上，并列排放，中間留有間隙，形成一條水平傳 送帶。由于輸送皮帶231—端是套置在轉輪221上，則當彈簧被轉輪221吸附時，就已經(jīng)處 于輸送皮帶231的表面，而倒鉤222剛好露置于兩根輸送皮帶231之間。當彈簧轉成豎直 方向后，只能隨著輸送皮帶231保持豎直狀態(tài)后繼續(xù)往前。 為了保證輸送皮帶231在傳動過程中平穩(wěn)、不打滑，本實施例中給每個輸送皮帶 231設置皮帶導軌234，穩(wěn)固輸送皮帶231的位置。同時，為了自動調(diào)整輸送皮帶231的張 力，本實施例中還具有漲緊輪233。同時在輸送皮帶231的下發(fā)安放磁鋼，吸附彈簧在輸送 皮帶231平穩(wěn)前行，防止打滑。 輸送時，彈簧的座圈結雖然基本朝前，但是為了更加精確調(diào)整彈簧的座圈結的朝 向，所以設置二號導向板24進行微調(diào)。如圖10所示，二號導向板24—共具有兩塊，分別固 定在兩條輸送皮帶231外邊，結構對稱， 一前一后錯開，且板面平行于輸送皮帶231 。 二號導
10向板24和輸送皮帶231之間留有間隙，此處是供彈簧下座圈穿過通行。二號導向板24起 主要作用的是其內(nèi)邊241，內(nèi)邊離輸送皮帶231的高度剛好為彈簧下座圈結的高度。二號導 向板24是漸寬式結構，彈簧輸入端，二號導向板24的板面窄，輸出端板面寬，所以本實施例 中板面呈一個直角梯形，最大的寬度可至兩條輸送帶231的中間處。 當彈簧下座圈進入二號導向板24和輸送皮帶231之間的間隙時，如果彈簧下座圈 結抵在內(nèi)邊241上，箭頭方向為彈簧輸送方向，則說明彈簧結朝二號導向板24偏離一定角 度，此時彈簧輸送過程中，彈簧下座圈結只能沿著內(nèi)邊241逐漸被迫調(diào)整到中央，待通過二 號導向板24時，彈簧下座圈結與輸送方向一致。 因為在輸送皮帶231的兩側都設置了二號導向板24，所以彈簧進入輸送皮帶231 后，不管彈簧下座圈結偏向哪邊，都可以調(diào)整到與彈簧輸送方向一致。 彈簧在通過二號導向板24調(diào)整后繼續(xù)向前輸送，輸送一定距離后，需要進行定位 成組，便于串簧。 如圖11彈簧定位組件25具有位置傳感器251、若干個定位翻板252和一個固定擋 板253。固定擋板253是固定在傳送機機架21上，不移動的，它主要是用來確定第一只彈 簧定位的位置。定位翻板252為翻轉結構，數(shù)量是根據(jù)需要來設定。本實施例中，定位翻板 252的形狀為1型，一種90°折角型翻板，下端固定在翻板執(zhí)行器254的控制件上。翻板執(zhí) 行器254控制定位翻板252的翻轉動作。定位翻板252翻下后，其折角型的橫部橫跨在輸 送皮帶231上，阻擋彈簧前行，實現(xiàn)定位。 所有定位翻板252等距離分布，該距離長度是根據(jù)串簧時，一組彈簧中，兩兩彈簧 相鄰間隔來決定。當然固定擋板253與其最近的定位翻板252的距離與其余各個定位翻板 252相隔的距離是一致的，稱為彈簧的單元間距。 在每只彈簧的單元間距中設置位置傳感器251，具體安放在兩條輸送皮帶231之 間的間隙中。位置傳感器251探測彈簧是否進入本單元間距，且每個定位翻板252是受前 一只彈簧的位置傳感器251控制翻下。比如檢測到第一只彈簧進入第一單元間距時，位置 傳感器251發(fā)出信號，使翻板執(zhí)行器254控制第二只彈簧的定位翻板252翻下，用于阻擋第 二只彈簧前行，此時屬于第二只彈簧的位置傳感器251開始工作，檢測第二只彈簧是否進 入第二單元間距中，以下依次重復進行，直到一組彈簧全都定位完畢，則最后一只彈簧的位 置傳感器251發(fā)出完成信號給下一步的推送組件27。 在推送組件27完成推送后，定位翻板252翻起，允許下一組彈簧繼續(xù)輸送。此處 翻起的方式可以是所有定位翻板252同時翻起，或者從最后一個定位翻板252開始，逐個翻 起。在這個過程中，第一只位置傳感器251保持工作狀態(tài)，其余都不工作。
所有彈簧在輸送過程中，都是通過二號導向板24的調(diào)整，雖然這樣保證彈簧的座 圈結位于中央，但是勢必會導致每組第一只彈簧的座圈結朝向整個床芯的外側。所以在每 組第一只彈簧定位的位置上，配備一個專門的裝置，稱為第一只彈簧自動轉向器26。
參見圖12、圖13和圖14，第一只彈簧自動轉向器26通過安裝板260固定在傳送 機機架21上，主要包括旋轉執(zhí)行器261、直線執(zhí)行器262、可動盤263、固定盤264、磁鐵265。
第一只彈簧自動轉向器26固定在離輸送皮帶231略大于一只彈簧的高度位置處， 直線執(zhí)行器262是固定在板架267上，其輸出軸連接可動盤263，可動盤263下盤面上裝有 磁鐵265，固定盤264位于可動盤263下方，通過導柱268與板架267固接，距離輸送皮帶231大約一只彈簧的高度。同時可動盤263也設置導柱孔，套在導柱268上。當?shù)谝恢粡椈?到位后，可動盤263受直線執(zhí)行器262控制下移，磁鐵265穿過磁鐵孔266，吸住固定盤264 下方的第一只彈簧。 旋轉執(zhí)行器261的輸出軸連接板架267，當彈簧被吸住后，旋轉執(zhí)行器261控制板 架267做180°轉動，該轉動的角度可以通過傳感器定位或者伺服電機控制，這為常用電氣 控制，不做詳細描述。板架267轉動帶動直線執(zhí)行器262、可動盤263、固定盤264、磁鐵265 都被隨之一起轉動，因而被磁鐵265吸附的第一只彈簧完成轉向，整個轉向過程需要控制 在整組彈簧定位完成前做完。 轉向完成后，直線執(zhí)行器262控制可動盤263升起，第一只彈簧受固定盤264的阻 擋，留在輸送皮帶261上，旋轉執(zhí)行器261回轉180。至原位，等待下一只彈簧需要轉向的彈 簧。圖13為彈簧轉向前的狀態(tài)，圖14為彈簧轉向后的狀態(tài)。 推送組件27如圖15所示，包括若干個推手271和推送驅(qū)動機構28。推手271的 數(shù)量與彈簧數(shù)量一致，推手271具有推掌272和推臂273，推掌272對準定位后彈簧的位置。 推掌272的左右兩側翻起，形成一個凹部，在推送過程中，彈簧位于推掌272的凹部，可防止 彈簧在推送過程中發(fā)生偏移。推掌272后面連接推臂273，推臂273的另一頭固定在推送橫 桿274上。推手271位置的調(diào)整只要移動推臂273的固定位置即可。 推送驅(qū)動機構28是給推手271的動力裝置，包括推送電機281、安裝在電機281軸 上的曲柄盤282、豎直連桿283、杠桿284和285、水平連桿286、軸287、滑塊288。由于本實 施例中采用普通電機，所以在電機281兩側各設置傳感器289，在曲柄盤282上固定有擋片 280。， 推送橫桿274兩個端頭分別固定在滑塊288上，滑塊288中間通過直線軸承可以 在軸287上作直線往復動作。杠桿284 —端連接滑塊288，另一端套在水平連桿286上，同 時杠桿285也套固于水平連桿286，杠桿285的另一頭接至豎直連桿283，而豎直連桿283 是固定在曲柄盤282。 做推送動作時，電機281轉動，帶動曲柄盤282轉動，擋片280離開最初對準的傳 感器289，與曲柄盤282偏心鉸接的豎直連桿283帶動杠桿285作擺動動作，因此杠桿284 也同時擺動，使推料橫桿274沿著軸287方向向前推動，將推手271對準的彈簧推出。當曲 柄盤282轉動一個角度后，擋片轉至另一個傳感器289的位置，則曲柄盤282反方向轉回原 位，推料橫桿274收回，等待推動下一組彈簧。 曲柄盤282為了適應不同彈簧推送行程不同的要求，可以設置多個不同偏心距的 連接孔，也可以設置偏心距調(diào)整機構。彈簧的推送行程，就是彈簧從送輸送皮帶231到串簧 機3上推板33的距離。電機281可采用普通電機或伺服電機。本實施例就是采用普通電 機，若采用伺服電機，則不需要傳感器就能實現(xiàn)轉動角度的精確定位。電機281開始工作是 受每組最后一只彈簧的位置傳感器來控制，這樣確保最后一只彈簧都到位后，再進行推送。 推送完成后需要返還一個完成信號給彈簧定位組件25，控制定位翻板252翻起。
上述的推送屬于第一次推送，為了保證推送過程的穩(wěn)定，防止彈簧滑脫，在本實施 例中，彈簧分兩次才真正到達串簧機3中的串簧位置。所以，推送組件27中還包括安裝在 串簧機3上的推板33。 所用的串簧機3結合圖3和圖16，包括串簧機機架31、若干套夾具32、與夾具配套的推板33、上下螺旋鋼絲成型器34、35、推板電機36。 串簧機3的主要作用是將安放在夾具32上的兩組并列彈簧，用鋼絲螺旋串接起 來，形成圖2所示的結構，這就稱為串簧。夾具32的個數(shù)由一組彈簧的個數(shù)決定，其中螺旋 鋼絲是從圖3中螺旋鋼絲線架8上引入，通過上下螺旋鋼絲成型器34、35形成螺旋狀，串簧 是現(xiàn)有串簧機中比較成熟的技術，所以此處不做展開細述。但是在本發(fā)明中，為了要實現(xiàn)彈 簧第二次的推送，所以在串簧機3夾具上做了適當?shù)母倪M，增設了推板33。
請參照圖16 圖22，在每個夾具32的夾具板321上疊放了一塊推板33，夾具板 321開設有行程槽322，推板33螺釘插在行程槽322中，將所有推板33都連接在推板橫梁 331上。推板橫梁331受推板電機36控制，使得推板33沿夾具板321往復移動。
推板33大約為夾具板321長度的一半，在推手271將彈簧推送至串簧機3時，彈 簧首先是位于推板33上，下座圈套在推板33端頭邊沿，如圖18所示。為了套放穩(wěn)定，推板 的端頭邊沿微微上翹，接近端頭處有微微突起，使得彈簧下座圈放置穩(wěn)定，而且脫離容易。
為了描述清楚，對單個夾具的循環(huán)動作做著重說明。串簧機3是與輸送皮帶231 平行，且夾具和輸送皮帶231垂直貼合，對準彈簧定位后的位置。首先推手271將彈簧推出 輸送皮帶231，如圖17，進入串簧機3，套在推板33的端頭邊沿上，如圖18，該部分為上述彈 簧的第一次推送。接著推板橫梁331受推板電機的作用前移，推板33貼著夾具板321帶動 彈簧移至夾具板321的末端扣住，如圖19，夾具的壓板323扣下，推板33復位，等待下一只 彈簧，如圖20，此時推板33完成了彈簧的第二次推送。 由于在生產(chǎn)過程中，同樣的動作在循環(huán)執(zhí)行。因此，推手271推送第二只彈簧到推 板33的端頭邊沿上，如圖21。推板電機36再次控制推板橫梁331前移，此時推板33 —邊 推動前方第一只彈簧至壓板323上， 一邊帶動第二只彈簧至夾具板321的末端扣住，如圖 22，然后壓板323放下扣緊，進行串簧。串簧的同時推板33又復位，等待第三只彈簧的到來。 第一只和第二只彈簧串簧完成后壓板33翻起，推板又推第三只彈簧，由此循環(huán)運作。
由于本發(fā)明所涉及到的設備都比較龐大，而串簧機3和自動傳送機2在檢修時， 需要時常移動位置，便于工作人員近距離檢修維護，所以在本實施例中又加設了整機底座4 和一個行走架5，如圖16。 整機底座4包括的巻簧機底座41、自動傳送機底座42和串簧機底架43，分別用來 固定巻簧機1、自動傳送機2和安放行走架5。 行走架5上放置串簧機3，行走架5底部具有滾輪51，與串簧機底架43上的軌道 53配合，受行走電機52的控制，在軌道53上移動。
權利要求
一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其中包括卷簧機和串簧機，卷簧機具有卷簧機機架、卷簧機構、傳送機械手、上打結機、下打結機、熱處理機構、傳動機構；串簧機包括串簧機機架，以及固定其上的上下螺旋鋼絲成型器、若干套夾具；其特征在于還包括用于卷簧機出料和串簧機進料的自動傳送機，自動傳送機包括將彈簧水平橫向輸出、且同時調(diào)整彈簧座圈結向上的步進輸送機構，將彈簧從步進輸送機構水平狀態(tài)翻轉為豎直狀態(tài)的翻轉組件，以及輸送帶組件、彈簧定位組件和推送組件；步進輸送機構的進口位于卷簧機彈簧成型后的輸出位，步進輸送機構的出口對準翻轉組件；翻轉組件位于將彈簧豎直傳送的輸送帶組件一端，輸送帶組件上具有用于若干只彈簧等間距定位成組的定位組件；輸送帶組件上同時配有推送一組彈簧進串簧機的推送組件。
2. 如權利要求1所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的步進輸送機構包括后墻板、前墻板、內(nèi)墻板、進口板、移動執(zhí)行機構、刮板、推料板、一號導向板；前、后墻板豎直平行放置， 一端齊平；靠近齊平端的前后墻板內(nèi)壁表面均固定有內(nèi)墻板，兩內(nèi)墻板的間距小于彈簧的高度，且兩塊內(nèi)墻板向下具有延伸或者連接而成的進口板，進口板開口向下漸寬，作為巻簧機機械手帶入彈簧的進口 ；前墻板的另一端短于后墻板，形成彈簧出口 ；在前后墻板靠近出口端各配有一號導向板，且每塊一號導向板離墻板內(nèi)壁具有供彈簧座圈卡置的縫隙；在前墻板和后墻板之間架設有帶動刮板和推料板移動的移動執(zhí)行機構；刮板位于內(nèi)墻板內(nèi)側移動；推料板分成不動板和樞接在不動板上可繞不動板轉動的可動板，不動板固定在移動執(zhí)行機構上，同時具有用于擋住可動板為豎直位置的擋塊。
3. 如權利要求2所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的移動執(zhí)行機構包括前直線導軌、后直線導軌、滑塊、移動板、橫擔；各自配有滑塊的前直線導軌、后直線導軌分別位于前、后墻板的外側，滑塊上固定有移動板，所述的刮板固定在移動板上；滑塊上方橫跨一條固定推料板的橫擔。
4. 如權利要求1所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的翻轉組件包括轉輪和磁性元件，內(nèi)附磁性元件的轉輪為柱狀結構，轉輪的兩個底面豎起，轉輪的側面對準步進輸送機構中彈簧出口，側面上等間距分布若干個平面；所述的輸送帶組件包括輸送皮帶和輸送皮帶輪，輸送皮帶套在輸送皮帶輪和輸送翻轉組件中的轉輪上，形成水平傳送帶。
5. 如權利要求4所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的轉輪采用六角輪包裹金屬材料制成。
6. 如權利要求4所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述轉輪的每個平面上固定有勾住彈簧的倒鉤。
7. 如權利要求4所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述輸送皮帶具有兩條，并列設置，中間留有間距，每條輸送皮帶位于皮帶導軌中，在輸送皮帶的下方安置磁鋼；同時輸送皮帶還繞過漲緊輪。
8. 如權利要求7所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述每條輸送皮帶各配有一塊二號導向板，形狀對稱，一前一后錯開且平行位于輸送皮帶之上，二號導向板板面和輸送皮帶之間留有供彈簧下座圈通過的間隙，其內(nèi)邊高度與彈簧下座圈結的位置高度一致，且二號導向板為漸寬式結構，最寬處至兩條輸送皮帶中間。
9. 如權利要求1所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的彈簧定位組件具有一個用于阻擋每組第一只彈簧的固定擋板、若干個定位翻板和若干個位置傳感 器；定位翻板為翻轉結構，翻下后橫跨于輸送皮帶上；固定擋板和若干個定位翻板均等間 距分布，該間距為每只彈簧的單元間距；在每個單元間距中具有探測彈簧是否進入本單元 間距的位置傳感器；每個定位翻板受前一只彈簧的位置傳感器控制翻下。
10. 如權利要求l所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述自動傳送 機上，每組第一只定位的彈簧配有控制彈簧繞自身軸向做180°轉動的第一只彈簧自動轉 向器；第一只彈簧自動轉向器位于每組第一只彈簧的上方，包括旋轉執(zhí)行器、板架、直線執(zhí) 行器、可動盤、固定盤、磁鐵、導柱；旋轉執(zhí)行器的輸出軸連接固定了直線執(zhí)行器的板架，直 線執(zhí)行器的輸出軸穿過板架連接盤面下方固定有若干個磁鐵的可動盤，位于可動盤下方的 固定盤通過導柱穿過可動盤連接板架，固定盤上開有對應磁鐵的磁鐵孔。
11. 如權利要求1所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的推送組 件包括若干個推手、推送橫桿和推送驅(qū)動機構，推手與每只定位后的彈簧一一對準，且固定 于受推送驅(qū)動機構控制的推送橫桿上，推送橫桿的運動方向與彈簧輸送方向垂直。
12. 如權利要求11所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的推手 包括推掌和推臂，推掌左右兩側翻起，形成用于防止彈簧移位的凹部；推臂的一端固定推 掌，另一端固定在推送橫桿上。
13. 如權利要求11或12所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于所述的 推送組件還包括位于串簧機上的推板，串簧機上每套夾具的夾具板表面上開有行程槽，推 板固定行程槽內(nèi)，受推板電機控制的推板在行程槽內(nèi)移動。
14. 如權利要求13所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于推板的端頭 邊沿上翹，接近端頭處有固定彈簧的突起。
15. 如權利要求l所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的設備，其特征在于還具有整機底 座和一個行走架；整機底座包括連接在一起的用來固定巻簧機的巻簧機底座、用來固定自 動傳送機的自動傳送機底座和安放行走架的串簧機底架；行走架底部具有滾輪，與串簧機 底架上設置的軌道配合，行走架受行走電機控制，在軌道上移動。
16. —種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法，包括巻簧和串簧兩個步驟，其特征在于一、巻 簧制得的每個獨立彈簧水平橫向輸出，在輸出過程中，彈簧座圈結調(diào)整為向上；二、水平橫 向輸出的彈簧繞一端座圈翻轉90。成豎直狀態(tài)，繼續(xù)直立輸送，其座圈結朝向與輸送方向 一致；輸送到位后，每只彈簧依次等間距定位，同時第一只彈簧繞做180°轉動，其座圈結 朝向反向；等到一組彈簧定位完成后，成組彈簧同時被推送進入串簧機中串簧。
17. 如權利要求16所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法，其特征在于所述彈簧翻 轉90°成豎直狀態(tài)是通過內(nèi)附磁性元件的轉輪實現(xiàn)，彈簧的一個座圈吸附在轉輪表面，隨 轉輪轉至豎直狀態(tài)。
18. 如權利要求16所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法，其特征在于所述彈簧翻 轉90 °成豎直狀態(tài)后，再經(jīng)過微調(diào)，將座圈結調(diào)整至與輸送方向一致。
19. 如權利要求16所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法，其特征在于所述彈簧依 次等間距定位，依靠若干個位置傳感器和若干個定位翻板和固定擋板實現(xiàn)，固定擋板阻擋 第一只彈簧繼續(xù)向前移動實現(xiàn)定位，而第一只彈簧的位置傳感器檢測到第一只彈簧，產(chǎn)生 控制信號，控制第二只彈簧的定位翻板翻下，阻擋第二只彈簧繼續(xù)向前移動實現(xiàn)定位，其余彈簧按照同樣方式實現(xiàn)定位，每組最后一只彈簧的位置傳感器檢測到彈簧到位后，發(fā)出控 制信號，啟動推送彈簧推送至串簧機中。
20.如權利要求19所述的一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法，其特征在于所述的彈簧 被推送進入串簧機過程中，分成兩步，第一步推入串簧機中等待串簧，第二歩，彈簧被推送 至串簧位置進行串簧。
全文摘要
本發(fā)明主要公開了一種全自動生產(chǎn)彈簧床芯的方法及設備，采用簡單易行的自動傳送機把卷簧機和串簧機整體銜接，在同步控制下，使三臺機器動作協(xié)調(diào)，實現(xiàn)從鋼絲到制成床芯的全自動生產(chǎn)線。卷簧機通過步進輸送機構將彈簧等間距水平輸出，水平輸出的彈簧進過自動傳送機上的翻轉組件調(diào)整為直立狀態(tài)，由定位組件等距定位成組，彈簧借助自動傳送機的推送組件，從輸送皮帶上推至串簧機中，實現(xiàn)串簧。本發(fā)明中形成一道全自動化生產(chǎn)線，將鋼絲原材料自動制成彈簧床芯，極大提高生產(chǎn)效率，縮短單位生產(chǎn)時間，減輕了人工勞動強度，投入到企業(yè)中會形成巨大經(jīng)濟效益，得到的產(chǎn)品質(zhì)量高，次品率低，而且設備故障率低。
文檔編號B65G25/02GK101780511SQ201010115369
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權日2009年3月19日
發(fā)明者葉超英 申請人:葉超英