软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置的制作方法

本实用新型是一种软体沙发座框弹簧拉伸及安装装置，属于机电一体化生产技术领域。

背景技术：

带拱簧的座框既是是软体沙发常用的部件，也是每一套沙发必不可少的部件，安装弹簧是该部件生产必不可少的工序，传统的做法是生产人员用手将拱簧先固定在使用钢丝挂钩的一端，然后用钩子拉长拱簧，安装在另一端的挂环上，每根拱簧操作一次，经试验每次需要300N的拉力，不仅速度慢，而且劳动强度。为了减轻操作人员的劳动强度，曾经有人发明弹簧伸长工具，但是由于操作更加繁琐，绝大多数工厂仍然采用的是传统的手工拉簧安装的工艺。

目前沙发座框弹簧安装工艺存在的问题：

1）劳动强度大：每次拉簧需要300N的力量，长期操作劳动强度过高，并可能对人体机能造成一定程度的损伤；

2）效率低：每次拉伸一次弹簧，再挂钩，要求挂钩时候将拱簧的一端插入梯形挂环的孔中，工艺操作难度造成了生产效率低。

技术实现要素：

本实用新型提出的是一种软体沙发座框弹簧拉伸及安装装置，其目的在于针对目前市场上普遍使用的排式梯形塑料挂环配合拱簧生产工艺，提供一种自动拉伸拱簧并挂钩的装置，能够一次性将沙发座框需要的拱簧拉伸到目标位置并自动挂钩，降低生产人员劳动强度，提高生产效率。

本实用新型的技术解决方案：软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置，包括机架1、外罩2、拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4，其中，拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4安装于机架1上，外罩2罩于机架1、拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4外。

本实用新型的有益效果：

1）减小手动拉伸拱簧的力度，降低劳动强度；

2）一次性完成拉伸安装，效率高；

3）适用于不同长度和样式的沙发拱簧的安装，应用范围广；

4）装置安装方便，搬运方便，占地小，易于推广应用。

附图说明

附图1是软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置外观图。

附图2是软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置整体结构图。

附图3是软体沙发拱簧自动拉伸挂钩装置整体结构3D图。

附图4是软体沙发拱簧自动拉伸挂钩装置整体结构正视图。

附图5是挂钩托起单元结构仰视图。

附图6是挂钩托起单元功能结构正视图。

附图7是座框安放支撑结构示意图。

附图8是局部剖视图（从气缸驱动连接耳子18中心线开剖）。

附图9是应用实例介绍图。

附图中1是机架，2是外罩，3是拱簧拉伸单元，4是挂钩托起单元，5、10是板件，6、7、8和9是结构件，11和12是拱簧伸长驱动气缸，13是拱簧伸长运动面板，14和15是拱簧伸长单元滑动导轨，16，17-1和17-2为伸长运动单元滑块（共4个），18和21是气缸驱动连接耳子，19是气缸Y型连接附件，20是气缸驱动连接耳固定连板， 22和23是气缸固定座，24是挂钩座固定铝型材，25是挂钩座，26是拉伸钩，26a是拉伸钩固定螺栓，27是拉伸钩座固定螺栓，28是铝合金型材专用滑动螺母，29是挂钩托起板，30是挂钩托起气缸及直线轴承安装架，31是挂钩托起气缸及直线轴承安装架固定螺栓，32是挂钩托起气缸，33和34是托起单元直线轴，35和36是托起单向直线轴承，37，38，39和40是沙发座框存放支撑块，41和42为外罩安装托起件，41-c和42-c是外罩安装托起件的插槽，43和44是气缸驱动连接耳子锁紧螺栓，18k、18g、18f、18h是气缸驱动连接耳子18上的加工特征，18k指锁紧螺孔加工位置，18g为勾型结构，18f和18h指孔。

a和b为带状塑料弹簧扣，e为钢质挂钩，c指座框，d是伸长后的拱簧，x是拱簧上的非直角端，Y是拱簧挂钩部位。

具体实施方式

软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置，包括机架1、外罩2、拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4，其中，拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4安装于机架1上，外罩2罩于机架1、拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4外。

所述机架1包括四个立柱、A板件5、A结构件6、B结构件7、C结构件8、D结构件9和B板件10；其中，四个立柱呈两列排放，每列两个立柱，A板件5与第一行两个立柱固定连接，A结构件6和B结构件7分别固定于每列两个立柱上端，B板件10固定于第二行两个立柱上端，D结构件9和B板件10与B板件10连接；A结构件6、B结构件7、C结构件8、D结构件9为槽型结构的铝合金型材。

所述外罩2为一个整体的钣金件，一端高，另一端底；通过两个外罩安装托起件41、42分别安装于机架1中的A板件5上的两个长方形槽41-c、42-c中。

所述拱簧拉伸单元3包括两个拱簧伸长驱动气缸11和12、拱簧伸长运动面板13、两个拱簧伸长单元滑动导轨14和15、四个伸长运动单元滑块，两个气缸驱动连接耳子18和21、气缸Y型连接附件19、气缸驱动连接耳子固定连板20、气缸固定座22和23、拉伸钩座固定铝型材24、挂钩座25、拉伸钩26、铝合金型材专用滑动螺母28；其中，左右两个拱簧伸长驱动气缸11和12安装在两个气缸固定座23和22上，两个气缸固定座23和22分别通过滑动螺母连接机架1中的A结构件6、B结构件7，可以在沿着A结构件6、B结构件7固有的槽型结构前后滑动；两个拱簧伸长驱动气缸11和12通过两个气缸驱动连接耳子18和21与拱簧伸长运动面板13连接，Y型连接附件的内螺纹和活塞前端的螺柱配合，前端自带的销轴穿过气缸连接耳子18上的对应圆孔与之相连接；两个气缸驱动连接耳子18和21通过气缸驱动连接耳子固定连板20相互连接；拱簧伸长单元滑动导轨14和15分别通过紧固螺栓和滑动螺母固定在在机架1中的C结构件8和D结构件9上，四个滑块上表面通过螺栓固定在拱簧伸长运动面板13的下表面上，两个一组，分别与拱簧伸长单元滑动导轨14和15配合连接；拉伸钩26通过螺栓固定在挂钩座25上，挂钩座25通过螺栓固定在拉伸钩座固定铝型材24上，拉伸钩座固定铝型材24通过铝合金型材专用滑动螺母28固定在拱簧伸长运动面板13上。

所述挂钩托起单元4包括挂钩托起板29、挂钩托起气缸及直线轴承安装架30、挂钩托起气缸32、A托起单元直线轴33、B托起单元直线轴34、A托起单向直线轴承35、B托起单向直线轴承36、A沙发座框存放支撑块37、B沙发座框存放支撑块38、C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40；其中，挂钩托起板29利用螺栓固定在机架1中的B板件10上，根据挂钩高度调整挂钩托起板29高度，A沙发座框存放支撑块37和B沙发座框存放支撑块38利用螺栓固定在机架1中的A板件5上，根据座框尺寸上下调整，C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40利用螺栓固定在机架1中的B板件10上，根据座框尺寸调整高度；挂钩托起气缸32通过挂钩托起气缸32自带的螺母固定在挂钩托起气缸及直线轴承安装架30上，挂钩托起气缸及直线轴承安装架30通过螺栓安装在机架1上的B板件10上；挂钩托起气缸32的两侧和气缸中心同一直线上加工两个孔和对应安装螺孔，A托起单向直线轴承35、B托起单向直线轴承36安装于挂钩托起气缸32上的两个孔和对应安装螺孔中，B托起单元直线轴34、A托起单元直线轴33分别与A托起单向直线轴承35、B托起单向直线轴承36配合连接，防止挂钩托起气缸32活塞伸出缩回过程受到侧向力损坏气缸，同时避免挂钩托起板29转动；挂钩托起板29通过螺栓固定在气缸活塞端部及两侧导向轴A托起单元直线轴33、B托起单元直线轴34的端部。

所述挂钩座25有6个。

所述气缸驱动连接耳子18和21为加长卡扣式，气缸驱动连接耳子上设有勾型结构18g、A螺孔18k、B螺孔18h 和C螺孔18f，用螺栓通过A螺孔18k连接拱簧伸长运动面板13和气缸驱动连接耳子，用螺栓通过B螺孔18h 和C螺孔18f连接气缸驱动连接耳子和气缸驱动连接耳子固定连板20；勾型结构18g与拱簧伸长运动面板13连接。

所述两个拱簧伸长驱动气缸11和12同步动作，分别安装在软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置机架1上的A结构件6和B结构件7上，满足拱簧安装时对空间的要求。

软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置的自动伸长和挂钩过程的实现包括小型PLC逻辑控制、排式弹簧扣和挂环在重力作用下的运动。

所述排式弹簧扣是一种沙发专用塑料扣件，如同多个等腰梯形状物体的长边等距连接在一条带状体上，短边内部穿孔，钢质的弹簧扣穿过短边内部的孔再用其段部的折弯挂弹簧的端部，钢质弹簧扣挂在排式弹簧扣中只能旋转一定角度，也可以将弹簧的一端直接插入短边端的空中。

其使用方法，包括如下步骤：

1）准备工作：根据生产座框尺寸调整座框托起架A沙发座框存放支撑块37、B沙发座框存放支撑块38、C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40；在座框上提前安装好排式梯形塑料弹簧扣a、b，同时挂好钢质挂钩e；

2）安装座框：将座框装有挂钩的一侧放在C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40上，并将座框边部靠在机架1中的B板件10上，另一侧放在A沙发座框存放支撑块37、B沙发座框存放支撑块38上；

3）安装拱簧：将拱簧的一端x挂在的塑料弹簧扣b上，拱簧的Y部挂在拉伸钩26前端的弧形部位上，安装所有拱簧；

4）开始作业：启动机器，挂钩托起板29在托起气缸32的作用下上升，将挂钩托起，托起到位后，拱簧伸长驱动气缸11和12的活塞伸出，将拱簧的Y侧拉伸到挂钩e下部，触发托起气缸32回程，挂钩在重力作用下下降，搭在拱簧上，拱簧伸长驱动气缸11和12活塞缩回，挂钩自动勾住拱簧，作业完成。

下面结合附图对本实用新型技术方案进一步说明

如附图1所示，软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置，包括机架1、外罩2、拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4，其中，拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4安装于机架1上，外罩2罩于机架1、拱簧拉伸单元3和挂钩托起单元4外。

如附图2所示，所述机架1包括四个立柱、A板件5、A结构件6、B结构件7、C结构件8、D结构件9和B板件10；其中，四个立柱呈两列排放，每列两个立柱，A板件5与第一行两个立柱固定连接，A结构件6和B结构件7分别固定于每列两个立柱上端，B板件10固定于第二行两个立柱上端，D结构件9和B板件10与B板件10连接；A结构件6、B结构件7、C结构件8、D结构件9为槽型结构的铝合金型材。

如附图3、4所示，所述拱簧拉伸单元3包括两个拱簧伸长驱动气缸11和12、拱簧伸长运动面板13、两个拱簧伸长单元滑动导轨14、15、四个伸长运动单元滑块，两个气缸驱动连接耳子18和21、气缸Y型连接附件19、气缸驱动连接耳子固定连板20、气缸固定座22、23、拉伸钩座固定铝型材24、挂钩座25、拉伸钩26、铝合金型材专用滑动螺母28；其中，左右两个拱簧伸长驱动气缸11和12安装在两个气缸固定座23和22上，两个气缸固定座23和22分别通过滑动螺母连接机架1中的A结构件6、B结构件7，可以在沿着A结构件6、B结构件7固有的槽型结构前后滑动；两个拱簧伸长驱动气缸11和12通过两个气缸驱动连接耳子18和21与拱簧伸长运动面板13连接，Y型连接附件的内螺纹和活塞前端的螺柱配合，前端自带的销轴穿过气缸连接耳子18上的对应圆孔与之相连接，两个气缸驱动连接耳子18和21通过气缸驱动连接耳子固定连板20相互连接；拱簧伸长单元滑动导轨14和15分别通过紧固螺栓和滑动螺母固定在在机架1中的C结构件8和D结构件9上，四个滑块上表面通过螺栓固定在拱簧伸长运动面板13的下表面上，两个一组，分别与拱簧伸长单元滑动导轨14和15配合连接；拉伸钩26通过螺栓固定在挂钩座25上，挂钩座25通过螺栓固定在拉伸钩座固定铝型材24上，拉伸钩座固定铝型材24通过铝合金型材专用滑动螺母28固定在拱簧伸长运动面板13上。

如附图5、6、7所示，所述挂钩托起单元4包括挂钩托起板29、挂钩托起气缸及直线轴承安装架30、挂钩托起气缸32、A托起单元直线轴33、B托起单元直线轴34、A托起单向直线轴承35、B托起单向直线轴承36、A沙发座框存放支撑块37、B沙发座框存放支撑块38、C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40；其中，挂钩托起板29利用螺栓固定在机架1中的B板件10上，根据挂钩高度调整挂钩托起板29高度，A沙发座框存放支撑块37和B沙发座框存放支撑块38利用螺栓固定在机架1中的A板件5上，根据座框尺寸上下调整，C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40利用螺栓固定在机架1中的B板件10上，根据座框尺寸调整高度；挂钩托起气缸32通过挂钩托起气缸32自带的螺母固定在挂钩托起气缸及直线轴承安装架30上，挂钩托起气缸及直线轴承安装架30通过螺栓安装在机架1上的B板件10上；挂钩托起气缸32的两侧和气缸中心同一直线上加工两个孔和对应安装螺孔，A托起单向直线轴承35、B托起单向直线轴承36安装于挂钩托起气缸32上的两个孔和对应安装螺孔中，B托起单元直线轴34、A托起单元直线轴33分别与A托起单向直线轴承35、B托起单向直线轴承36配合连接，防止挂钩托起气缸32活塞伸出缩回过程受到侧向力损坏气缸，同时避免挂钩托起板29转动；挂钩托起板29通过螺栓固定在气缸活塞端部及两侧导向轴A托起单元直线轴33、B托起单元直线轴34的端部。

如附图8所示，所述气缸驱动连接耳子18和21为加长卡扣式，气缸驱动连接耳子上设有勾型结构18g、A螺孔18k、B螺孔18h 和C螺孔18f，用螺栓通过A螺孔18k连接拱簧伸长运动面板13和气缸驱动连接耳子，用螺栓通过B螺孔18h 和C螺孔18f连接气缸驱动连接耳子和气缸驱动连接耳子固定连板20；勾型结构18g与拱簧伸长运动面板13连接。

实施例1

沙发座框拱簧自动拉伸挂钩装置，其结构包括机架1、外罩2、拱簧拉伸单3、挂钩托起单元4。各单元分别包含零部件如下：

机架1：包括5、6、7、8、9和10等结构件及其连接附件。

外罩2：为单独的一个整体，其保护机器和防止人身伤害的作用，41和42为外罩安装托起件，分别插在结构件5上的长方形槽41-c和42-c中。

拱簧拉伸单元3：包括11和12拱簧伸长驱动气缸；13拱簧伸长运动面板；14和15拱簧伸长单元滑动导轨；16、17-1和17-2伸长运动单元滑块（共4个），气缸驱动连接耳子18；19气缸Y型连接附件；20气缸驱动连接耳子1和2的固定连板；21气缸驱动连接耳子2；22和23气缸固定座；24拉伸钩座固定铝型材；25挂钩座；26拉伸钩；26a挂钩固定螺栓；27挂钩座固定螺栓及28铝合金型材专用滑动螺母。

挂钩托起单元4：包括29挂钩托起板；30挂钩托起气缸及直线轴承安装架；31挂钩托起气缸及直线轴承安装架固定螺栓；32挂钩托起气缸；33和34托起单元直线轴；35和36托起单向直线轴承；37、38、39和40沙发座框存放支撑块。

所述机架1的结构件由铝合金型材和加工的板件构成，结构件5和10是板件，分布在机器前后两端，支撑件37和38利用螺栓固定在结构件5上，可以根据座框尺寸上下调整，支撑件39和40利用螺栓固定在结构件10上，同样可以调整高度；同时，挂钩托起单元4中的挂钩托起板29也利用螺栓固定在结构件10上，根据挂钩高度可以调整挂钩托起板29的高度；同时在拉伸拱簧的过程中，结构件10同时还起防止座框在拱簧作用下向前移动的作用（规定拱簧拉伸的方向为前）；结构件6、7、8和9均为铝合金型材，在起到构成整个装置的架构的同时，结构件6和7还有分别支撑气缸12和11的作用，气缸12安装在气缸固定座22上，气缸11安装在气缸固定座23上，这两个固定座利用螺栓锁紧在铝合金专用的滑动螺母上，滑动螺母可以沿着铝合金型材固有的槽型结构前后滑动，借此调整气缸安装位置；结构件8、9由与结构件6和7相同规格的铝合金型材构成，拱簧伸长单元滑动导轨14和15分别通过紧固螺栓和铝合金型材专用滑动螺母锁紧在结构件8和9上，是拱簧拉升单元3的主要支撑件，拱簧拉升单元的运动轨迹依靠这两个导轨保证。

所述的外罩2是一个整体的钣金件，设计成一端高，另一端底的形状主要为了适应拱簧的结构，方便拱簧安装。同时外罩的安装比较方便，一端支撑在10上，另一端靠41和42为外罩安装托起件支撑，起件支撑41和42分别插入插槽41-c和42-c中，当外罩2存放到支撑块41和42上后，外罩就会挡住支撑块从插槽41-c和42-c抽出，起到自锁的作用，正常情况下外罩向两边没有力，方便螺栓固定。

所述的拱簧拉伸单元3，其结构除在结构件1中所述的拱簧伸长驱动气缸11和12安装方式以及14和15拱簧伸长单元滑动导轨安装方式外，16、17-1、17-2等四个滑块通过螺栓锁紧在拱簧伸长运动面板13上，和导轨14、15配合运动，其中16、17-1和滑轨15配合，滑块17-2和另一个滑块和滑轨14配合,拱簧伸长运动面板13在拱簧伸长驱动气缸11和12活塞作用下，就会带动沿着对应的滑轨14、15前后运动，带动在拱簧伸长运动面板13上安装的拉伸钩拉伸拱簧。

所述拱簧拉伸单元3中拉伸钩安装部分包括拉伸钩座固定铝型材24；挂钩座25；拉伸钩26；26a拉伸钩固定螺栓；27拉伸钩座固定螺栓及铝合金型材专用滑动螺母28，参看图5。拉伸钩座固定铝型材24通过铝合金型材专用滑动螺母（滑动螺母28为其中之一）锁紧在拱簧伸长运动面板13上预先加工后的孔中，挂钩座共6个（挂钩座25为其中之一，可以根据实际情况增减和移位），拉伸钩26通过26a拉伸钩固定螺栓固定在挂钩座25上，这样当拱簧伸长驱动气缸11和12活塞伸出时，在动拱簧伸长运动面板13带动下拉伸钩26就会将拱簧拉伸到目标位置，方便自动挂钩。

所述拱簧拉伸单元3中所述拱簧伸长驱动气缸11和12，为了满足拱簧安装时对空间的要求，将气缸设计成两个，分别安装在装置两侧的型材7和6上（参看图3和图4），同时拱簧伸长驱动气缸11和12与拱簧伸长运动面板13连接也进行了特殊设计（参看图5），气缸驱动连接耳子18和21气缸驱动连接耳子2为加长型并设计成卡扣式，参看图9，其中指出的18为气缸驱动连接耳子1，在18g的位置这几层勾型，18k的位置加工螺空，将气缸驱动连接耳子18固定在拱簧伸长运动面板13上固定的卡槽中，只需要用一条螺栓通过将拱簧伸长运动面板13加工好的孔锁紧在18k位置加工的螺孔中，就能完成气缸驱动连接耳子18的固定，21号元件气缸驱动连接耳子2也用同样的方法固定，同时通过气缸驱动连接耳子1和2的固定连板20将18和21连接起来，保证气缸驱动耳子的稳定性（图9中的18h和18f就是固定连接板20的孔），气缸驱动连接耳子的这种结构在气缸向拱簧伸长方向运动时，18g处的勾型结构作用在拱簧伸长运动面板13上，强度就比传统直接用螺栓紧强度固大，安装方便且不易损坏。

所述挂钩托起单元4包括挂钩托起板29、挂钩托起气缸及直线轴承安装架30、挂钩托起气缸及直线轴承安装架固定螺栓31、挂钩托起气缸32、托起单元直线轴33和34、托起单向直线轴承35和36。挂钩托起气缸及直线轴承安装架30通过固定螺栓31安装在机架1上的结构件10上，结构件上对应安装部位加工成槽型特征，便于调整挂钩托起板29的高度，挂钩托起气缸32为迷你型气缸，通过气缸自带的螺母固定在挂钩托起气缸及直线轴承安装架30上，同时在挂钩托起气缸32两侧和气缸中心同一直线上加工两个安装直线轴承的孔和对应安装螺孔，托起单元直线轴承35和36就安装在该孔中，托起单向直线轴34和33分别与35和36配合，防止挂钩托起气缸32活塞伸出缩回过程受到侧向力（垂直于活塞运动方向的力）损坏气缸同时避免挂钩托起板29转动，挂钩托起板29通过螺栓固定在气缸活塞端部及两侧导向轴33和34的端部（33和34的端部预先加工有M5，深20的螺孔）。

所述挂钩托起单元4包括挂钩托起板29设计成钣金结构，托起座框上拱簧钢质挂钩的部位厚度设计成3mm，适应挂钩尺寸要求。

所述挂钩托起单元4托起挂钩主要是根据带状塑料弹簧扣的梯形结构设计的，在带状塑料弹簧扣的作用下，挂钩只能旋转一定的角度，满足了托起机构4在托起挂钩时候能用挂钩托起板29托起挂钩，托起板下降时挂钩又能在重力作用下自动下降。

实施例2

如附图9所示，软体沙发座框弹簧自动拉伸及安装装置的使用方法，包括以下步骤：

1）准备工作：根据生产座框尺寸调整座框托起架A沙发座框存放支撑块37、B沙发座框存放支撑块38、C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40；在座框上提前安装好排式梯形塑料弹簧扣a和b，同时挂好钢质挂钩e；

2）安装座框：将座框装有挂钩的一侧放在C沙发座框存放支撑块39和D沙发座框存放支撑块40上，并将座框边部靠在机架1中的B板件10上，另一侧放在A沙发座框存放支撑块37、B沙发座框存放支撑块38上；

3）安装拱簧：将拱簧的一端x挂在的塑料弹簧扣b上，拱簧的Y部挂在拉伸钩26前端的弧形部位上，安装所有拱簧；

4）开始作业：启动机器，挂钩托起板29在托起气缸32的作用下上升，将挂钩托起，托起到位后，拱簧伸长驱动气缸11和12的活塞伸出，将拱簧的Y侧拉伸到挂钩e下部，触发托起气缸32回程，挂钩在重力作用下下降，搭在拱簧上，拱簧伸长驱动气缸11和12活塞缩回，挂钩自动勾住拱簧，作业完成。