一種返卷彈簧全自動成型的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種返卷彈簧全自動成型機。包括依次設置的盤式送料架、重力緩沖裝置、自動高頻退火裝置、長度調(diào)節(jié)裝置、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置、卷取裝置、成品收集裝置和電控箱，電控箱中裝設自動控制器，自動控制器分別與自動高頻退火裝置、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置和卷取裝置連接，并進行數(shù)碼控制。將原來分散的加工設備有效合理的合并在一條生產(chǎn)線上，并將原先單工位、單人工、手工操作的工序自動化，從而實現(xiàn)返卷彈簧的自動化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成材率，降低了生產(chǎn)成本，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)的安全性，并且減少了生產(chǎn)場地。
【專利說明】一種返卷彈黃全自動成型機

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼卷尺用的返卷彈簧自動成型設備，特別涉及一種可以將彈簧鋼帶定長切斷、自動退火、卷曲成型的返卷彈簧全自動成型機。

【背景技術】
[0002]鋼卷尺用返卷彈簧是鋼卷尺上的重要零件，由于返卷彈簧的作用，使鋼卷尺有恒向內(nèi)的拉力，鋼卷尺的尺帶總是卷在盒內(nèi)；返卷彈簧是由彈簧鋼鋼帶(帶寬9-30mm;帶厚0.09-0.15mm)經(jīng)過熱處理，再由機器定型，沖裁，頭部尾部退火而成。
[0003]現(xiàn)有返卷彈簧加工一般步驟為:首先將整盤鋼帶按長度要求進行切斷，切斷后由人工將其按一定數(shù)量捆綁，接著工人將切斷的鋼帶搬至液化氣退火區(qū)域，將整捆料平放工作臺上，通過人工將鋼帶的兩頭分別進行退火處理，退火時間和料材退火長度由操作工人的經(jīng)驗決定；退火處理完畢后工人再將其搬至沖床加工區(qū)域，通過人工，調(diào)試好專用模具和沖床，由人工一根根將料頭送入模具，送到限位踩踏沖床開關進行加工。完成后工人將鋼帶搬至卷曲加工區(qū)域，將捆扎物取掉，平鋪鋼帶，每根手工將料鉤送入卷曲軸內(nèi)，人工控制開關進行卷曲，人工卸料。上述返卷彈簧制造過程中，退火長度的一致性、退火硬度的穩(wěn)定性、長度一致性、卷曲成型穩(wěn)定性和工序間的連接較為重要。退火工序由人工經(jīng)驗控制退火長度和時間，遠遠達不到退火的一致性和穩(wěn)定性:手工沖切，單靠人工定位和手工操作來決定長度達不到產(chǎn)品的一致性，而且存在一定的安全隱患；人工操作卷曲，勞動強度高，也存在安全隱患，同時，工序間流轉(zhuǎn)時場地鋪開較大，單靠人工搬運，勞動強度高。由此可見整個返卷彈簧制造過程基本由手工進行，而且一部分工序完全由人工經(jīng)驗控制，產(chǎn)品工序繁多，操作十分不便，且操作者的勞動強度大，存在一定的安全隱患，設備和搬運占地面積大，而且制得的返卷彈簧一致性差，很難滿足精度要求高的使用要求，并且每道工序都需要配備一名操作者來操作加工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題就是克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種返卷彈簧全自動成型機，使其能將整卷鋼帶一次性自動成型生產(chǎn)返卷彈簧，從而達到不需人工搬運、一人管多臺、產(chǎn)品質(zhì)量好的目的。
[0005]本發(fā)明，包括依次設置的盤式送料架、重力緩沖裝置、自動高頻退火裝置、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置、卷取裝置、成品收集裝置和電控箱，電控箱中裝設自動控制器，自動控制器分別與自動高頻退火裝置、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置和卷取裝置連接，并進行數(shù)碼控制。
[0006]本發(fā)明，所述鋼帶重力緩沖裝置由多組導輪組和4條緩沖彈簧組成，鋼帶重力緩沖裝置使鋼帶保持恒定的拉力，不會因拉力突變把鋼帶拉扯變形。
[0007]本發(fā)明，所述自動高頻退火裝置由自動控制感應加熱器和與其連接的高頻線圈組成，其中，自動控制感應加熱器與自動控制器連接。根據(jù)設定，當線圈內(nèi)的前根鋼帶的未端段和后根鋼帶首端段停頓時，高頻退火裝置開始工作，高壓線圈通電發(fā)熱對鋼帶進行退火處理，設定時間到后，高頻退火裝置停止工作，鋼帶繼續(xù)前行。
[0008]本發(fā)明，所述彎曲成型裝置包括定位導輪、成型壓輪、成型壓刀和氣缸A，成型壓刀通過刀座安裝在機架上，定位導輪和成型壓輪設置在滑動座上，滑動座設置在機架的導軌上，滑動座與氣缸A的活塞桿連接。在氣缸A的作用下，設置在滑動座上的定位導輪和成型壓輪按設定的長度距離往前推，鋼帶經(jīng)成型壓輪與成型壓刀所施加的壓力成型；鋼帶通過定位導輪和成型壓輪與固定的成型壓刀形成平行的“之”形壓力，提供一種平穩(wěn)的成型工藝，同時通過調(diào)整滑動座的行程和成型壓刀的刀頭半徑大小，可任意調(diào)整鋼帶所加工成的返卷彈簧的彈力大小。
[0009]本發(fā)明，在所述卷曲成型裝置中，在氣缸A活塞桿與滑動座之間，設置微調(diào)氣缸B;所述氣缸A和微調(diào)氣缸B的輸入控制端與自動控制器連接。
[0010]本發(fā)明，所述計量送料裝置包括送料電機、上送料輪、下送料輪和伸縮氣缸C，其中，下送料輪為主動輪，由送料電機帶動，上送料輪設置在伸縮氣缸C的活塞桿上，送料電機和伸縮氣缸C的輸入控制端與自動控制器連接。通過伸縮氣缸的控制，可精確調(diào)節(jié)上送料輪和下送料輪之間的夾緊程度，送料電機選用伺服電機，可精確計量所輸送鋼帶的長度。[0011 ] 本發(fā)明，在所述計量送料裝置的前端，設有光電感應器，光電感應器與自動控制器連接。當有鋼帶經(jīng)過時，整個返卷彈簧自動成型設備正常運行，當無鋼帶經(jīng)過時，則光電感應器輸出信號，信號經(jīng)控制裝置處理后，停止整個設備的運行，同時，通過報警器提醒操作人員。
[0012]本發(fā)明，所述沖剪成型裝置包括驅(qū)動電機、沖壓機和沖剪模具，沖壓機和驅(qū)動電機與自動控制器連接，當達到設定長度后，把返卷彈簧的頭尾沖斷并成型；
本發(fā)明，所述卷取裝置包括上拉料輪、下拉料輪、拉料電機、卷取塊和氣缸D ;拉料電機和氣缸D的輸入控制端與自動控制器連接，下拉料輪與拉料電機傳動連接，在上拉料輪上設有調(diào)節(jié)手輪，卷取塊設置在氣缸D的活塞桿上；通過沖剪成型裝置的鋼帶經(jīng)卷取裝置的上拉料輪和下拉料輪拉動后繼續(xù)向前移動，初始狀態(tài)時，在氣缸D的作用下，活塞桿向左移動帶動卷取塊向左移動，帶圓弧的卷取塊與卷取裝置機座上的圓弧結(jié)構(gòu)構(gòu)成圓形腔，返卷彈簧首端在所述圓形腔的引導下，彎曲卷取，當卷曲有2-3圈以后，氣缸D的活塞桿帶動卷取塊向右移動，由于鋼帶經(jīng)過卷曲成型裝置卷曲成型后，鋼帶彈簧可自動卷曲，整條鋼帶彈簧卷曲后為成品，成品返卷彈簧便從落料槽26降落，完成整個返卷彈簧的制作過程。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:1、將原來分散的加工設備有效合理的合并在一條生產(chǎn)線上，并將原先單工位、單人工、手工操作的工序自動化，從而實現(xiàn)返卷彈簧的自動化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品成材率，降低了生產(chǎn)成本，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)的安全性，并且減少了生產(chǎn)場地；2、自動生產(chǎn)出的成型返卷彈簧質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好、精度高，能完全滿足要求高的使用條件；3、選用伺服電機帶動送料輪送料，由脈沖控制送料長度，提高了長度精度和退火時間精度，產(chǎn)品一致性更好；4、選用高頻、定制感應線圈與控制系統(tǒng)配合，控制退火時間，使退火硬度更加均勻，產(chǎn)品一致性穩(wěn)定；5、料盤斷料或無料狀態(tài)時自動停機報警提示，更加人性化和安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1-圖6為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)原理圖，其中:圖1為主視圖，圖2為俯視圖，圖3為實施例之彎曲成型裝置初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)原理圖，圖4為實施例之彎曲成型裝置工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)原理圖，圖5為實施例之計量送料裝置、沖剪成型裝置、卷取裝置和成品收集落料槽的結(jié)構(gòu)原理主視圖，圖6為實施例之計量送料裝置、沖剪成型裝置、卷取裝置和成品收集落料槽的結(jié)構(gòu)原理俯視圖；
圖7為實施例之沖剪模具結(jié)構(gòu)原理圖；
圖8為返卷彈簧伸展狀態(tài)結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖9為成品返卷彈簧的結(jié)構(gòu)立體圖。
[0015]1、送料盤；2、導輪組；3、緩沖彈簧；4、自動控制感應加熱器；5、高頻線圈；6、氣缸A; 61、氣缸B; 7、電控箱；8、導軌；9、滑動座；10、定位導輪；11、成型壓輪；12、刀座；13、成型壓刀；14、導向槽A ; 15、光電感應器；16、氣缸C; 17、上送料輪；18、下送料輪；19、導向槽B; 20、自動沖床；21、調(diào)節(jié)手輪；22、上拉料輪；23、下拉料輪；24、卷取塊；25、氣缸D ; 26、落料槽；27、導輪；28、重力緩沖裝置；29、長度調(diào)節(jié)裝置；30、鋼帶；30A、返卷彈簧首端；30B、返卷彈簧尾端；31、機架；32、送料電機；33、沖壓機電機；34、拉料電機；35、沖剪模具；40、成品返卷彈簧。

【具體實施方式】
[0016]參照圖1-圖9，一種返卷彈簧全自動成型機，包括依次設置的盤式送料架1、重力緩沖裝置28、自動高頻退火裝置、長度調(diào)節(jié)裝置29、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置、卷取裝置、成品收集裝置和電控箱7，電控箱7中裝設自動控制器(圖中未畫出)，自動控制器分別與自動高頻退火裝置、氣缸A6、氣缸B61、氣缸C16、氣缸D25、送料電機32、沖壓機電機33、拉料電機34連接，并進行數(shù)碼控制。
[0017]重力緩沖裝置由3數(shù)組導輪組2和4條緩沖彈簧3組成，重力緩沖裝置使鋼帶30保持恒定的拉力，不會因拉力突變把鋼帶拉扯變形。
[0018]自動高頻退火裝置由自動控制感應加熱器4和高頻線圈5組成，根據(jù)設定，當線圈內(nèi)的前根鋼帶的未端段和后根鋼帶首端段停頓時，高頻退火裝置開始工作，高壓線圈通電發(fā)熱對鋼帶進行退火處理，設定時間到后，高頻退火裝置停止工作，鋼帶30繼續(xù)前行。
[0019]長度調(diào)節(jié)裝置29由復數(shù)個導輪構(gòu)成。
[0020]彎曲成型裝置包括定位導輪10、成型壓輪11、成型壓刀13和氣缸A6，成型壓刀13通過刀座12安裝在機架31上，定位導輪10和成型壓輪11設置在滑動座9上，滑動座9設置在機架的導軌8上，滑動座9與氣缸的活塞桿連接，所述氣缸由氣缸A6和微調(diào)氣缸B61組成；在氣缸的作用下，設置在滑動座9上的定位導輪10和成型壓輪11按設定的長度距離往前推，鋼帶經(jīng)成型壓輪11與成型壓刀13所施加的壓力成型；鋼帶30通過定位導輪10和成型壓輪11與固定的成型壓刀13形成平行的“之”形壓力，提供一種平穩(wěn)的成型工藝，同時通過調(diào)整滑動座9的行程和成型壓刀13的刀頭半徑大小，可任意調(diào)整鋼帶所加工成的返卷彈簧的彈力大小。
[0021]計量送料裝置包括送料電機32、上送料輪17、下送料輪18和伸縮氣缸C16，其中，下送料輪18為主動輪，由送料電機32帶動，上送料輪17設置在伸縮氣缸C16的活塞桿上，通過伸縮氣缸的控制，可精確調(diào)節(jié)上送料輪17和下送料輪18之間的夾緊程度，送料電機32選用伺服電機，可精確計量所輸送鋼帶的長度。
[0022]在所述計量送料裝置的前端，設有光電感應器15，光電感應器與自動控制器相連；當有鋼帶經(jīng)過時，整個返卷彈簧自動成型設備正常運行，當無鋼帶經(jīng)過時，則光電感應器輸出信號，信號經(jīng)自動控制器處理后，停止整個設備的運行，同時，通過報警器(圖中未畫出)提醒操作人員。
[0023]沖剪成型裝置包括驅(qū)動電機33、沖壓機20和沖剪模具35，沖壓機20與自動控制器連接，當達到設定長度后，把返卷彈簧的首端30A和尾端30B沖斷并成型。
[0024]成品收集裝置主要由落料槽26構(gòu)成。
[0025]卷取裝置包括上拉料輪22、下拉料輪23、拉料電機34、卷取塊24和氣缸D25 ;下拉料輪23與拉料電機34傳動連接，在上拉料輪22上設有調(diào)節(jié)手輪21，卷取塊24設置在氣缸D25的活塞桿上；通過沖剪成型裝置的鋼帶經(jīng)卷取裝置的上拉料輪22和下拉料輪23拉動后繼續(xù)向前移動，初始狀態(tài)時，在氣缸D的作用下，活塞桿向左移動，帶動卷取塊24向左移動，帶圓弧的卷取塊24與卷取裝置機座上的圓弧結(jié)構(gòu)構(gòu)成圓形腔，返卷彈簧首端30A在所述圓形腔的引導下，彎曲卷取，當卷曲有2-3圈以后，氣缸D25的活塞桿可帶動卷取塊24向右移動，由于鋼帶經(jīng)過彎曲成型裝置彎曲成型后，鋼帶彈簧可自動卷曲，將經(jīng)沖剪成型后的整條返卷彈簧卷曲成圓圈狀，成品返卷彈簧40便從落料槽26降落，完成整個返卷彈簧的制作過程。
[0026]鋼帶30從送料盤I被拉出之后，依次經(jīng)過重力緩沖裝置28、高頻線圈5、長度調(diào)節(jié)裝置29、彎曲成型裝置的定位導輪10、成型壓輪11、成型壓刀13、導向槽A14、光電感應器15、計量送料裝置的上送料輪17及下送料輪18、導向槽B19、自動沖床20、卷取裝置的上拉料輪22、下拉料輪23及卷取塊24，成品返卷彈簧從成品收集裝置的落料槽26降落，完成整個返卷彈簧的制作過程。
[0027]返卷彈簧的設計長度為:從高頻線圈5 (加熱長度的中間)至自動沖床20的沖剪模具35的返卷彈簧的頭尾沖斷位置之間的距離，在自動控制器的控制下，自動沖床20在實施返卷彈簧的頭尾沖斷并成型的過程中，鋼帶30輸送運行需要停頓，此時，計量送料裝置暫停運行，系統(tǒng)設置在停頓的時間間隔剛好是高頻線圈5加熱退火的時間，由于每種返卷彈簧的長度不同，可通過長度調(diào)節(jié)裝置中導輪的個數(shù)改變和相鄰導輪之間的距離進行調(diào)節(jié)。當返卷彈簧的寬度改變時，可通過調(diào)節(jié)導向槽A14和導向槽B19的寬度，以適應各種返卷彈簧40的加工生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:包括依次設置的盤式送料架(1)、重力緩沖裝置(28)、自動高頻退火裝置、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置、卷取裝置、成品收集裝置和電控箱(7)，電控箱(7)中裝設自動控制器，自動控制器分別與自動高頻退火裝置、彎曲成型裝置、計量送料裝置、沖剪成型裝置和卷取裝置連接，并進行數(shù)碼控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:自動高頻退火裝置由自動控制感應加熱器(4)和與其連接的高頻線圈(5)組成，其中，自動控制感應加熱器(4)與自動控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:所述彎曲成型裝置包括定位導輪(10)、成型壓輪(11)、成型壓刀(13)和氣缸A (6)，成型壓刀(13)通過刀座(12)安裝在機架(31)上，定位導輪(10)和成型壓輪(11)設置在滑動座(9)上，滑動座(9)設置在機架的導軌(8)上，滑動座(9)與氣缸A (6)的活塞桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:在所述卷曲成型裝置中，在氣缸A (6)活塞桿與滑動座(9)之間，設置微調(diào)氣缸B (61);所述氣缸A (6)和微調(diào)氣缸B (61)的輸入控制端與自動控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:所述計量送料裝置包括送料電機(32 )、上送料輪(17 )、下送料輪(18 )和伸縮氣缸C (16 )，其中，下送料輪(18 )為主動輪，由送料電機(32)帶動，上送料輪(17)設置在伸縮氣缸C (16)的活塞桿上，送料電機(32)和伸縮氣缸C (16)的輸入控制端與自動控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:在所述計量送料裝置的前端，設有光電感應器(15 )，光電感應器與自動控制器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:所述沖剪成型裝置包括驅(qū)動電機(33 )、沖壓機(20 )和沖剪模具(35 )，沖壓機(20 )和驅(qū)動電機(33 )與自動控制器連接，當達到設定長度后，把返卷彈簧的頭尾沖斷并成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:所述卷取裝置包括上拉料輪(22)、下拉料輪(23)、拉料電機(34)、卷取塊(24)和氣缸D (25);拉料電機(34)和氣缸D (25)的輸入控制端與自動控制器連接，下拉料輪(23)與拉料電機(34)傳動連接，在上拉料輪(22)上設有調(diào)節(jié)手輪(21)，卷取塊(24)設置在氣缸D ( 25)的活塞桿上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的返卷彈簧全自動成型機，其特征在于:在自動高頻退火裝置和彎曲成型裝置之間，設置長度調(diào)節(jié)裝置(29)，長度調(diào)節(jié)裝置(29)由復數(shù)個導輪構(gòu)成。
【文檔編號】B21D11/10GK104475553SQ201410697513
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】廖文韶, 廖志輝, 廖毅軍, 張平, 劉小華 申請人:揭陽榕申卷尺有限公司