专利名称：三轴电脑数控压簧机的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种三轴电脑数控压簧机，属于弹簧制造^l械 技术领域，是一种集机械、电脑于一体的弹簧制造设备。
背景技术：
目前，电脑数控压簧机一般有二轴、四轴、五轴电脑数控压簧机 即由二只或四只、五只伺服电机分别控制送线、变径、变节距、上切 断、下切断来完成弹簧的制造。上述的二轴电脑数控压簧机，由送线Y轴机构、凸轮X轴机构通过伺服电机控制组成，送线Y轴机构控制 送线，凸轮X轴机构通过连杆，杠杆件联接控制弹簧外径(变径)、 变节距以及上、下切断，因此传动结构复杂，零件加工难度大，积累 误差多，精度低，生产制造成本大；上述的四轴电脑数控压簧机，由 送线Y轴机构、凸轮X轴机构、上切料A轴机构，下切料B轴机构通 过伺服电机控制组成，其中送线Y轴机构控制送线，凸轮X轴机构控 制外径(变径)，上切料A轴控制右旋切料，下切料B轴控制左旋切 料，弹簧的变节距则需靠凸轮X轴机构通过连杆、杠杆等机械零件联 接控制，因此弹簧的节距还存在机械零部件加工的积累误差，制造的 弹簧精度难以提高，加大了生产成本；上述的五轴电脑数控压簧机由 送线Y轴机构、凸轮X轴机构、上切料A轴机构、下切料B轴机构、 节距Z轴机构分别通过五只伺服电机独立控制组成，因此其生产制造 成本相当大，而且该产品适用于加工弹簧钢丝材料5mm以上的压簧，而制造小线径压簧的压簧机则因其安装尺寸、生产成本等原因，很少 使用，因此使用范围比较小。实用新型内容为解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种设计合理、功能完善、成本低廉且操作简单并能替代四轴、五轴电脑数控压簧^L的三 轴电脑数控压簧机。本实用新型要解决其技术问题所采用的技术方案是 一种三轴电 脑数控压簧机，包括机架，安装在机架上的机体前面板、机体后面板， 其特征在于在机体前面板与机体后面板上安装有送线Y轴机构、凸 轮X轴机构、节距Z轴机构，送线Y轴机构、凸轮X轴机构、节距Z轴机构分别由Y轴伺服电机、X轴伺服电机、Z轴伺服电机控制。本实用新型的进一步设置为所述的送线Y轴机构包括安装于机体前面板与机体后面板之间的送线轴，在送线轴上设有送线齿轮，在 机体后面板上设有带轴承座的过桥轴，在过桥轴的一端设有过桥齿轮，其另一端设有减速齿轮，减速齿轮通过减速箱与Y轴伺服电机连接，其中过桥齿轮与送线齿轮啮合，在送线轴上位于机体前面板的一 端还设有送线轮。该结构达到了输送弹簧钢丝线并控制弹簧钢丝线长 度的目的。本实用新型的更进一步设置为所述的轴承座为可调式轴承座， 确保了送线齿轮与过桥齿轮的理想啮合中心距，提高了产品的精度。本实用新型的更进一步设置为所述的凸轮X轴机构包括安装于 机体前面板与机体后面板上的凸轮轴、上切料轴、下切料轴、上切料过桥轴、下切料过桥轴，在凸轮轴的一端设有带变径凸轮片的变径凸 轮座，其另一端设有斜齿轮，该斜齿轮分别与上切料过桥轴上的斜齿 轮、下切料过桥轴上的斜齿轮以及与X轴伺服电机联接的小齿轮啮 合，在上切料过桥轴和下切料过桥轴上均设有槽内凸轮和凸轮盘，在 凸轮盘上可以安装节距凸轮片或加大切料凸轮，上切料轴和下切料轴 上设有上切料滑块摇臂、下切料滑块摇臂和可调式切料摇臂，可调式 切料摇臂可分别与槽内凸轮和凸轮盘联接。该结构达到了控制压簧外 径，切断压簧钢丝线以及控制压簧的变节距作用。本实用新型的更进一步设置为所述的上切料过桥轴与下切料过 桥轴皆通过偏心轴承座固设在机体前面板、机体后面板上，安装在凸 轮轴上的斜齿轮与上切料过桥轴上的斜齿轮、下切料过桥轴上的斜齿 轮的模数相同、齿数比为1: 1。上述的偏心轴承座达到了调节斜齿 轮之间的啮合精度的目的。本实用新型的更进一步设置为所述的节距Z轴机构包括节距凸 轮片、推杆、推爪，推杆、推爪安装在机体前面板上，推杆与节距凸 轮片联动连接，节距凸轮片通过减速箱与节距Z轴伺服电机联接，推 杆与推爪相连。该结构达到了控制弹簧节距的功能。本实用新型采用上述结构后，Y轴伺服电机、X轴伺服电机、Z 轴伺服电机分别控制送线Y轴机构，凸轮X轴机构、节距Z轴机构， 分别完成了制作压簧所需要的控制送线、变径、变节距、切断等功能。 本实用新型解决了五轴电脑数控压簧机因安装尺寸、生产成本等原因造成的基本只适用于加工弹簧钢丝材料在5mm以上的压簧的问题，本实用新型只要更换不同的弹簧钢丝材料，就可以生产不同的线径压 簧。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为本实用新型所述送线Y轴机构的结构示意图； 图3为本实用新型所述凸轮X轴机构的结构示意图； 图4为本实用新型所述节距Z轴机构的结构示意图； 图5为本实用新型所述凸轮X轴机构、送线Y轴机构、节距Z轴 机构的伺服电机的安装示意图。
具体实施方式
参照图1所示，本实用新型主要由机架4，安装在机架4上的机 体前面板12、机体后面板13，以及安装在机体前面板12与机体后面 板13上的送线校直架1、送线Y轴机构2、凸轮X轴机构3、节距Z 轴机构6、电脑控制器5、数组气动元件7组成。请再参照图2，所述的送线Y轴机构2包括安装于机体前面板12 与机体后面板13上的送线下轴201、送线上轴202，在送线下轴201、 送线上轴202上分别设有相互啮合的下轴送线齿轮191、上轴送线齿 轮192，在机体后面板13上设有带轴承座16的过桥轴18，轴承座 16为可调式轴承座，在过桥轴18的一端设有过桥齿轮17，其另一端 设有减速齿轮14，减速齿轮14通过减速箱15与Y轴伺服电机10连 接，Y轴伺服电机10安装在机体后面板13上，其中过桥齿轮17与下轴送线齿轮191啮合，在送线下轴201、送线上轴202上位于机体 前面板12的一端还皆设有送线轮21，送线轮21可以根据加工压簧 钢丝直径的不同，可以更换不同的送线轮21。请再结合图3所示，所述的凸轮X轴机构3包括安装于机体前面 板12与机体后面板13上的凸轮轴28、上切料轴34、下切料轴30、 上切料过桥轴27、下切料过桥轴29，在凸轮轴28的一端设有带变径 凸轮片32的变径凸轮座321，变径凸轮片32用来改变弹簧的外径及 形状，凸轮轴28的另一端设有斜齿轮8，斜齿轮8分别与斜齿轮81、 斜齿轮82以及与X轴伺服电机9联接的小齿轮83啮合，X轴伺服电 机9安装在机体后面板13上，上述的上切料过桥轴27与下切料过桥 轴29皆通过偏心轴承座33固定在机体前面板12、机体后面板13上， 在上切料过桥轴27和下切料过桥轴29上均设有槽内凸轮26和凸轮 盘24,其中槽内凸轮26在高速下运转平稳，自动复位以及无噪声的 特点，具有切断和变节距的功能。在凸轮盘24上可以安装节距凸轮 片251或加大切料凸轮25，上切料轴34和下切料轴30上设有上切 料滑块摇臂22、下切料滑块摇臂31和可调式切料摇臂23，上切料滑 块摇臂22、下切料滑块摇臂31可以根据上切料轴34、下切料轴31 的运动而上下运动，可调式切料摇臂23可分别与槽内凸轮26和凸轮 盘24联接，分别起切断压簧和变节距作用。在凸轮盘24上安装加大 切料凸轮25时，可以调节可调式切料摇臂23的配合角度，可确保置 于机体前面板12的切料滑块231与滑块座232的有效配合长度，使 切断压簧更方便。上述的斜齿轮8与斜齿轮81、斜齿轮82的模数相同、齿数比为l: 1。该结构在当加工右旋压簧时，上切料轴34通过可调式切料摇臂23与槽内凸轮26联接，起切料作用，下切料轴30 可通过可调式切料摇臂23与凸轮盘24联接(脱开下切料轴30上的 槽内凸轮26)，凸轮盘24上装配节距凸轮片251，起变节距作用，此 变节距机构适用于加工材料直径大、外径小、节距小的压簧。当加工 左旋弹簧时，装配方法相反，功能相同，该凸轮X轴机构3的机械零 件均通过机械结构安装在机体前面板12和机体后面板13上。请再结合图4所示，所述的节距Z轴机构6包括节距凸轮片37、 推杆35、推爪36，推杆35、推爪36安装在机体前面板12上，推杆 35与节距凸轮片37联动连接，节距凸轮片37通过减速箱38与Z轴 伺服电机ll联接，Z轴伺服电机ll安装在机体后面板13上，推杆 35与推爪36相连。工作时，Z轴伺服电机11驱动节距凸轮片37向 前推动，带动推杆35向前移动，推爪36向前移动时，迫使弹簧产生 节距。请再结合图5所示，X轴伺服电机9经小齿轮83、斜齿轮8与凸 轮轴28联接，Z轴伺服电机11经过减速箱38起变节距作用；送线Y 轴伺服电机10通过减速箱与送线轴20联接。本实用新型的工作原理如下压簧钢丝从校直线架1进线，通过 送线机构2，依靠送线轮21的表面摩擦力送线，通过凸轮X轴机构3 上的变径凸轮片32来改变压簧的外径以及形状，调节节距机构6改 变弹簧的节距，最后通过凸轮X轴机构3上压簧切断机构将钢丝切断, 此时一只弹簧加工完成。弹簧的加工尺寸由电脑控制器5操作控制。
权利要求1、一种三轴电脑数控压簧机，包括机架(4)，安装在机架(4)上的机体前面板(12)、机体后面板(13)，其特征在于在机体前面板(12)与机体后面板(13)上安装有送线Y轴机构(2)、凸轮X轴机构(3)、节距Z轴机构(6)，送线Y轴机构(2)、凸轮X轴机构(3)、节距Z轴机构(6)分别由Y轴伺服电机(10)、X轴伺服电机(9)、Z轴伺服电机(11)控制。
2、 根据权利要求1所述的三轴电脑数控压簧机，其特征在于 所述的送线Y轴机构(2)包括安装于机体前面板(12)与机体后面 板(13)之间的送线下轴(201)、送线上轴(202),在送线下轴(201)、 送线上轴(202)上分别设有相互啮合的下轴送线齿轮(191)、上轴 送线齿轮(192)，在机体后面板(13)上设有带轴承座(16)的过桥 轴(18)，在过桥轴(18)的一端设有过桥齿轮(17)，其另一端设有 减速齿轮(14)，减速齿轮(14)通过减速箱(15)与Y轴伺服电机(10)连接，其中过桥齿轮(17)与下轴送线齿轮(191)啮合，在 送线下轴(201)、送线上轴(202)上位于机体前面板(12)的一端 还皆设有送线轮(21)。
3、 根据权利要求2所述的三轴电脑数控压簧机，其特征在于 所述的轴承座(16)为可调式轴承座。
4、 根据权利要求1所述的三轴电脑数控压簧机，其特征在于 所述的凸轮X轴机构(3)包括安装于机体前面板(12)与机体后面 板(13)上的凸轮轴(28)、上切料轴(34)、下切料轴(30)、上切料过桥轴(27)、下切料过桥轴(29)，在凸轮轴(28)的一端设有带 变径凸轮片(32)的变径凸轮座(321)，其另一端设有斜齿轮(8)， 斜齿轮(8)分别与斜齿轮(81)、斜齿轮(82)以及与X轴伺服电机(9)联接的小齿轮(83)啮合，在上切料过桥轴(27)和下切料过 桥轴(29)上均设有槽内凸轮(26)和凸轮盘(24)，在凸轮盘(24) 上可以安装节距凸轮片(251)或加大切料凸轮(25)，上切料轴(34) 和下切料轴(30)上设有上切料滑块摇臂(22)、下切料滑块摇臂(31) 和可调式切料摇臂(23)，可调式切料摇臂(23)可分别与槽内凸轮(26)和凸轮盘(24)联接。
5、 根据权利要求4所述的三轴电脑数控压簧机，其特征在于 所述的上切料过桥轴(27)与下切料过桥轴(29)皆通过偏心轴承座(33)固设在机体前面板(12)、机体后面板(13)上。
6、 根据权利要求4所述的三轴电脑数控压簧机，其特征在于 斜齿轮(8)与斜齿轮(81)、斜齿轮(82)的模数相同、齿数比为 1:1。
7、 根据权利要求1所述的三轴电脑数控压簧机，其特征在于 所述的节距Z轴机构(6)包括节距凸轮片(37)、推杆(35)、推爪(36)，推杆(35)、推爪(36)安装在机体前面板(12)上，推杆(35) 与节距凸轮片(37)联动连接，节距凸轮片(37)通过减速箱(38) 与节距Z轴伺服电机(11)联接，推杆(35)与推爪(36)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种三轴电脑数控压簧机，包括机架，安装在机架上的机体前面板、机体后面板，在机体前面板与机体后面板上安装有送线Y轴机构、凸轮X轴机构、节距Z轴机构，送线Y轴机构、凸轮X轴机构、节距Z轴机构分别由Y轴伺服电机、X轴伺服电机、Z轴伺服电机控制。采用上述结构后，本实用新型具有设计合理、功能完善、实现了利用三轴替代四轴、五轴电脑数控压簧机功能的优点。
文档编号B21F3/00GK201105308SQ20072018384
公开日2008年8月27日 申请日期2007年10月11日 优先权日2007年10月11日
发明者吴樟水 申请人:金苗兴