专利名称：数控绕簧机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于制造汽车活塞环内撑弹簧的数控绕簧机。
背景技术：
活塞环是汽车关键零部件之一，直接关系着发动机的工作性能和使用寿命。 在活塞环组中的油环，性能非常突出，特别是它内部安装的内撑弹簧，对其刮 油效果影响较大，直接控制着发动机机油的消耗。活塞环油环的内撑弹簧分为 两种等节距弹簧、变节距弹簧，这是一种比较特殊的弹簧，主要是因其旋绕 比即弹簧外径与钢丝直径的比值小，且超出了正常范围，普通弹簧制作设备难 以绕制。目前活塞环厂家通常采用手工绕制和自动绕制两种办法手工绕制的 装置比较简单，生产效率一般， 一人只能操作一台机器，不能实现连续绕制 和切断；对于变节距弹簧，也只能在绕制好的等节距弹簧的基础上，两端进行 人为的拉长，这种方法弹簧变形大，质量很不稳定。自动绕制国内同行业各 厂家弹簧制做方法不一，特别是绕制变节距弹簧的设备水平参差不齐，并且相 互保密，但没有一种比较成熟的专用设备，有的甚至很原始，根本无法满足现 代化生产的需要。 发明内容
发明目的本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种可 绕制等节距、变节距两种内撑弹簧，且可实现连续生产的活塞环内撑弹簧的全 自动制造设备。
技术方案 一种数控绕簧机，在机架上从左向右依次安装有切断装置、夹 紧装置、绕簧装置、涨紧装置，芯子一端固定在涨紧装置上，另一端穿过绕簧 装置、夹紧装置、切断装置。
所述的切断装置包括切断气缸、切割刀具、移动装置，移动装置固定在机 架上，切断汽缸的活塞杆上安装有切割刀具。
所述的夹紧装置包括压紧气缸、主轴、轴套、十字夹块、夹板、电动机， 压紧气缸的活塞杆内部设有贯通轴向的通孔，顶部设有一段圆环形活塞杆，圆 环形活塞杆对着安装在轴套上的轴承，放置在机架上的电动机驱动内部为空心 的主轴，主轴的轴套上安装有两个夹板，两夹板之间安装有十字夹板，夹板与 十字夹块接触的面为楔形面。所述的绕簧装置包括绕簧块、导向杆、丝杆螺母副，所述导向杆为两根， 两者平行固定在夹紧装置、涨紧装置之间，导向杆上设有丝杆螺母副，绕簧块 安装在螺母座上。
所述的涨紧装置包括涨紧气缸、转轴、涨紧轴、涨紧弹簧、挡块，转轴的 一端上设有安装连接芯子的安装孔，涨紧轴与转轴通过轴套连接，转轴的轴套 上安装有轴承，涨紧弹簧安装在涨紧轴上，涨紧轴端部安装有挡块，涨紧气缸 的活塞杆对着挡块。
它还包括设置在机架上的极限保护开关，其作为行程的极限保护，防止操 作失误及控制失灵造成的设备损坏。
本实用新型的数控绕簧机先计算好编程的有关参数，编制好数控系统控制 程序，这样机床就按照原先设定好的程序进行各种动作。工作过程如下
1、 先将钢丝及芯子同时穿过绕簧装置的绕簧块、夹紧装置、切断装置，钢 丝由绕簧块引出并连接到放线盘，芯子的一头固定在涨紧装置上。
2、 启动主轴电机，然后按下数控面板上的启动键，压紧气缸动作，活塞杆 右移，十字夹块夹紧钢丝及芯子，同主轴一起做旋转运动；涨紧装置将芯子拉 直，防止绕弹簧时产生弯曲。
3、 绕簧块按数控指令右移，移动速度和距离按程序中设定(如变节距则分 三种速度)。
4、 当绕簧块按指令右移到程序规定的位置时，压紧气缸动作，活塞杆左移， 十字夹块松开钢丝及芯子(此时主轴仍做旋转运动)；涨紧气缸也动作活塞杆 左移，使芯子处于松驰状态，同时绕簧块快速左移，将绕制好的弹簧(不包括 芯子)送入切断装置。
5、 切断气缸动作活塞杆下移，利用切割刀具按调整好的长度将弹簧切断， 延时后再次动作，活塞杆上移，回到原来位置。
从压紧气缸动作开始，程序自动进行下一个循环，实现弹簧的连续绕制。 有益效果(1)采用本实用新型的数控绕簧机可以通过调节绕簧块的移动 速度，从而制造等节距或变节距弹簧，即在同一台设备上都能实现；(2)能够 实现弹簧的连续绕制，包括自动放料和切断，具备较高的生产效率和自动化水 平；(3)实现生产过程柔性化，能适应多品种、小批量的要求；(4)安全、合 理、高效。
4图1为本实用新型的结构示意图。 图2为图1中的切断装置的放大示意图。 图3为图1中的夹紧装置的放大示意图。 图4为图1中的涨紧装置的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图l所示,本实用新型的数控绕簧机包括机架l、切断装置2、夹紧装置
3、绕簧装置4、涨紧装置5、芯子6，在机架1上依次安装有切断装置2、夹紧 装置3、绕簧装置4、涨紧装置5，芯子6—端固定在涨紧装置5上，另一端一 次穿过绕簧装置4、夹紧装置3、切断装置2，数控系统控制上述各装置的气缸 动作。
如图2所示，切断装置2包括切断气缸、切割刀具、移动装置，移动装置 安装在机架1上，移动装置上安装有切断气缸，切断气缸由数控系统控制，活 塞杆顶部安装有切割刀具。工作时，活塞杆下移，切割刀具切断绕制好的弹簧， 延时后再次动作，活塞杆上移，回到原来位置。
如图3所示，夹紧装置3包括压紧气缸、支架、主轴、平面轴承、轴套、 十字夹块、夹板、电动机，压紧气缸由数控系统控制，压縮空气使活塞杆产生 轴向运动，活塞杆内部设有芯子6穿过的轴向通孔，活塞杆一端部设有一段横 截面为圆环形的活塞杆，用以推动压紧平面轴承，主轴内套装有轴套、夹板， 轴套上安装有平面轴承，夹板为两块，在两块夹板中装有十字夹块，夹板与十 字夹块的接触面为楔形面，芯子6从十字夹块、轴套中心设有的通孔中穿过。 压紧气缸动作，推动活塞杆压紧平面轴承、轴套、夹板，从而夹板压紧十字夹 块，由十字夹块夹紧弹簧及芯子6。电动机带动主轴、轴套、平面轴承、夹板、 十字夹块一起转动，进而带动弹簧及芯子6 —起做旋转运动。压紧气缸的活塞 杆向右移动，夹板松开，将绕制好的弹簧送入切断装置2。
绕簧装置4包括绕簧块、导向杆、丝杆螺母副，在夹紧装置3与涨紧装置5 之间安装两根平行的导向杆，以防止工作过程中绕簧块摆动，进而引起穿过绕簧 块的钢丝、芯子6摆动而导致绕制的弹簧弯曲。两根导向杆之间安装有丝杆螺母 副，螺母座上安装有绕簧块，由伺服电机带动丝杆螺母副传动，进而带动绕簧块 做水平的左右运动，绕簧块的移动速度快慢决定着所绕制弹簧的节距大小，绕簧 块移动越快，弹簧的节距越大；反之，绕簧块的移动速度越慢，弹簧的节距越小。由此，可通过数控系统设置不同的绕簧块移动速度，从而可以绕制等节距或变 节距的弹簧。
如图4所示，涨紧装置5包括涨紧气缸、转轴、轴承、轴套、涨紧轴、涨 紧弹簧、挡块，转轴的一端上设有安装连接芯子6的安装孔，芯子6的一端固 定在转轴上，转轴上安装有轴承、轴套，芯子6带动转轴做旋转运动。涨紧轴 上安装有涨紧弹簧，涨紧轴端部安装有挡块，涨紧气缸的活塞杆对着挡块，涨 紧气缸由数控系统控制。当绕簧块工作时，转轴在芯子6的带动下一起转动， 涨紧弹簧通过涨紧轴、轴套使转轴上的芯子6处于拉紧状态；当绕簧块工作完 一个行程回到左端时，夹紧装置3松开，同时涨紧气缸动作，活塞杆左移，顶 住挡块，进而使转轴及芯子6不向右移。
它还包括设置在机架1上的极限保护开关，其作为行程的极限保护，防止 操作失误及控制失灵造成的设备损坏。
本实用新型提供了一种数控绕簧机的思路及方法，具体实现该技术方案的 方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于 本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以 做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实 施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
权利要求1、一种数控绕簧机，其特征在于在机架(1)上从左向右依次安装有切断装置(2)、夹紧装置(3)、绕簧装置(4)、涨紧装置(5)，芯子(6)一端固定在涨紧装置(5)上，另一端穿过绕簧装置(4)、夹紧装置(3)、切断装置(2)。
2、 根据权利要求1所述的数控绕簧机，其特征在于所述的切断装置(2) 包括切断气缸、切割刀具、移动装置，移动装置固定在机架(1)上，切断汽缸 的活塞杆上安装有切割刀具。
3、 根据权利要求1所述的数控绕簧机，其特征在于所述的夹紧装置(3) 包括压紧气缸、主轴、轴套、十字夹块、夹板、电动机，压紧气缸的活塞杆内 部设有贯通轴向的通孔，顶部设有一段圆环形活塞杆，圆环形活塞杆对着安装 在轴套上的轴承，放置在机架上的电动机驱动内部为空心的主轴，主轴的轴套 上安装有两个夹板，两夹板之间安装有十字夹板，夹板与十字夹块接触的面为 楔形面。
4、 根据权利要求1所述的数控绕簧机，其特征在于所述的绕簧装置(4) 包括绕簧块、导向杆、丝杆螺母副，所述导向杆为两根，两者平行固定在夹紧 装置(3)、涨紧装置(5)之间，导向杆上设有丝杆螺母副，绕簧块安装在螺母 座上。
5、 根据权利要求1所述的数控绕簧机，其特征在于所述的涨紧装置(5)包括涨紧气缸、转轴、涨紧轴、涨紧弹簧、挡块，转轴的一端上设有安装连接芯子(6)的安装孔，涨紧轴与转轴通过轴套连接，转轴的轴套上安装有轴承， 涨紧弹簧安装在涨紧轴上，涨紧轴端部安装有挡块，涨紧气缸的活塞杆对着挡 块。
6、 根据权利要求1所述的数控绕簧机，其特征在于它还包括设置在机架(1)上的极限保护开关。
专利摘要本实用新型公开了一种数控绕簧机，在机架上从左向右依次安装有切断装置、夹紧装置、绕簧装置、涨紧装置，芯子一端固定在涨紧装置上，另一端穿过绕簧装置、夹紧装置、切断装置。数控系统控制上述各装置动作，采用本实用新型的数控绕簧机可以制造等节距或变节距的弹簧，即在同一台设备上都能实现；且能够实现弹簧的连续绕制，包括自动放料和切断，具备较高的生产效率和自动化水平；实现生产过程柔性化，能适应多品种、小批量的要求；安全、合理、高效。
文档编号B21F3/00GK201244645SQ200820038658
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月18日 优先权日2008年8月18日
发明者凤玉宏, 张桂斌, 李正伟, 林 王 申请人:南京飞燕活塞环股份有限公司