专利名称：八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弹簧加工机械设备，特别是一种八轴数控高精度圆柱螺旋压 缩弹簧成形机。
背景技术：
在机械、汽车、拖拉机、电器等行业中，弹簧作为最基本的机械零件之一，尤其是用 于机械中平衡机构的螺旋弹簧，在国民经济和社会生活的各个领域都有着广泛的应用。所 以对加工弹簧的机械设备提出了更高的技术要求。以往加工弹簧的设备多为纯机械式卷 簧机，构造复杂，功能单一，调试繁琐，加工精度低，为了提高生产效率，许多工厂采用单片 机控制弹簧的成型。目前国内市场上，卷制螺旋压缩弹簧的成型机，大都采用五轴，包括送 线、节距、变径、上切刀、下切刀机构。在卷制鼓形(凹凸)螺旋压缩弹簧时，用凸轮机构组合 可以实现成型，但无法切断。在卷制大外径弹簧时不易成形，不能满足高精度弹簧的技术要 求，而且在切断弹簧时，切断力较大，芯轴会产生微移现象，加工出的弹簧容易出现尾钩，所 以不能达到理想的技术效果。在国内同行业中科研单位和企业科技人员在不断地研究、 探索、改进螺旋压缩弹簧成型机构造，虽然在技术上取得一些进展，但在实际运用中仍然存 在着尚未克服的技术难题，希望研究出更加精确、比较完善的弹簧成型机。
发明内容本实用新型的目的在于克服以上不足，提供一种八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹 簧成形机，采用计算机闭环技术，在原有结构上创新，实现八轴数据控制，整个机床实现智 能化操作，安全、方便，提高产品质量及生产效率。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是含有机床主体、校直机构、压 紧送料机构、上切断机构、下切断机构、上变径机构、节距机构、芯轴、中变径机构、下变径机 构、电脑控制盒，机床主体是用钢板焊接而成的长方体框式，下端设有底座；机床主体的前 墙板中心方孔位置设有芯轴；在芯轴的上下两端设有切断机构，分上切断机构及下切断机 构；在芯轴左边、压紧送料机构的右边设有节距机构；在芯轴的右上方设有上变径机构，右 中间设有中变径机构，右下方设有下变径机构；在芯轴的左边设有压紧送料机构与校直机 构，压紧送料机构上面设有管接头，与空压机的气管相连接，八轴均设有独立的伺服电机， 伺服电机的电路与机床主体上的电脑控制盒相连接，电脑控制盒里系统采用计算机闭环技 术，并设有触摸按钮及显示屏，构成了一种八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机。该八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机采用的技术原理是采用机械和计算 机闭环技术及气压技术相结合设计而成，利用计算机程序控制弹簧成型机各道机械加工程 序，在计算机内设定不同型号弹簧的对应参数，需要加工某种不同尺寸的弹簧时，只需输入 相应参数，即可使整个机床实现智能化操作，实现八轴数据控制，八轴包括压紧送料机构、 上变径机构、节距机构、中变径机构、下变径机构、芯轴、上切断机构、下切断机构。八轴均设 有独立的伺服电机，伺服电机由电脑控制盒系统控制，驱动芯轴各机构运行。采用电流环和速度环的晶体管脉宽调制变频器和矩形波电流驱动的永磁交流伺服电机。使系统的调速 比为1 10000，反应时间为20毫秒，提高了整个机体的性能及可靠性，且成本低。弹簧钢 丝先经过校直机构上的送料架，钢丝经过校直机构对弯曲的钢丝进行校直，由电脑控制送 线滚轮旋转，压紧送料机构上设有滚轮，利用气压的原理压住滚轮，滚轮压住弹簧钢丝，借 助滚轮与钢丝表面的接触摩擦力，推动钢丝向芯轴方向运动，变径机构采用三轴设计，依靠 上、中、下变径机构的限位及导向作用使钢丝弯曲，卷成螺旋形状，上、下变径机构可在各自 的滑槽中移动，控制弹簧圈径的大小。节距机构做垂直运动，使卷绕的钢丝形成螺纹升角。 通过控制节距机构的位置，控制弹簧节距的大小，达到设定长度后，卷绕完毕，停止送线，由 上切断机构、下切断机构自动将钢丝切断，实现“芯轴-切断”联体，使切断无尾钩，形成所 需的圆柱螺旋弹簧。芯轴则作为上、下切断机构切断钢丝的一个主要支承，同时实现各种变 径、变距弹簧的卷制。采用该技术，不但提高弹簧的加工质量，达到高精度，又能节约能源消 耗，提高生产效率。本实用新型有益效果是本机床采用机械和计算机闭环技术及气压技术相结合设 计而成，整个机床实现智能化操作，实现八轴数据控制，提高了机器的性能及可靠性，灵敏 度高，响应快，尺寸精度准确，且减少人工操作量，提高了工作效率，操作安全、方便，节约能 源消耗。实现“芯轴_切断”联体，使切断无尾钩，变径机构采用三轴设计，使产品加工精度 高，提高产品质量及生产效率。
下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步描述图是八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机结构示意图在图中1.机床主体、2.校直机构、3.压紧送料机构、4.上切断机构、5.下切断机 构、6.上变径机构、7.节距机构、8.芯轴、9.中变径机构、10.下变径机构、11.电脑控制盒。
具体实施方式
在图中机床主体1是用钢板焊接而成的长方体框式，下端设有底座；机床主体1 的前墙板中心方孔位置设有芯轴8 ；在芯轴8的上下两端设有切断机构，分上切断机构4及 下切断机构5 ；在芯轴8左边、压紧送料机构3的右边设有节距机构7 ；在芯轴8的右上方 设有上变径机构6，右中间设有中变径机构9，右下方设有下变径机构10 ；在芯轴8的左边 设有压紧送料机构3与校直机构2，压紧送料机构3上面设有管接头，与空压机的气管相连 接，八轴均设有独立的伺服电机，伺服电机的电路与机床主体1上的电脑控制盒11相连接， 电脑控制盒11里系统采用计算机闭环技术，并设有触摸按钮及显示屏，构成了一种八轴数 控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机。采用机械和计算机闭环技术及气压技术相结合设计而成，利用计算机程序控制 弹簧成型机各道机械加工程序，在计算机内设定不同型号弹簧的对应参数，需要加工某种 不同尺寸的弹簧时，只需输入相应参数，即可使整个机床实现智能化操作，实现八轴数据控 制，八轴包括压紧送料机构3、上变径机构6、节距机构7、中变径机构9、下变径机构10、芯 轴8、上切断机构4、下切断机构5。八轴均设有独立的伺服电机，伺服电机由电脑控制盒11 系统控制，驱动芯轴8各机构运行。采用电流环和速度环的晶体管脉宽调制变频器和矩形波电流驱动的永磁交流伺服电机。使系统的调速比为1 10000，反应时间为20毫秒，提 高了整个机体的性能及可靠性，且成本低。弹簧钢丝先经过校直机构2上的送料架，钢丝经 过校直机构2对弯曲的钢丝进行校直，由电脑控制送线滚轮旋转，压紧送料机构3上设有滚 轮，利用气压的原理压住滚轮，滚轮压住弹簧钢丝，借助滚轮与钢丝表面的接触摩擦力，推 动钢丝向芯轴8方向运动，变径机构采用三轴设计，依靠上、中、下变径机构(6、9、10)的限 位及导向作用使钢丝弯曲，卷成螺旋形状，上、下变径机构(6、10)可在各自的滑槽中移动， 控制弹簧圈径的大小。节距机构7做垂直运动，使卷绕的钢丝形成螺纹升角。通过控制节 距机构7的位置，控制弹簧节距的大小，达到设定长度后，卷绕完毕，停止送线，由上切断机 构4、下切断机构5自动将钢丝切断，实现“芯轴-切断”联体，使切断无尾钩，形成所需的圆 柱螺旋弹簧。芯轴8则作为上、下切断机构(4、5)切断钢丝的一个主要支承，同时实现各种 变径、变距弹簧的卷制。采用该技术，不但提高弹簧的加工质量，达到高精度，又能节约能源 消耗，提高生产效率。
权利要求八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机，含有机床主体、校直机构、压紧送料机构、上切断机构、下切断机构、上变径机构、节距机构、芯轴、中变径机构、下变径机构、电脑控制盒，其特征是机床主体是用钢板焊接而成的长方体框式，下端设有底座；机床主体的前墙板中心方孔位置设有芯轴；在芯轴的上下两端设有切断机构，分上切断机构及下切断机构；在芯轴左边、压紧送料机构的右边设有节距机构；在芯轴的右上方设有上变径机构，右中间设有中变径机构，右下方设有下变径机构；在芯轴的左边设有压紧送料机构与校直机构，压紧送料机构上面设有管接头，与空压机的气管相连接，八轴均设有独立的伺服电机，伺服电机的电路与机床主体上的电脑控制盒相连接，电脑控制盒里系统采用计算机闭环技术，并设有触摸按钮及显示屏，构成了一种八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机。
专利摘要一种八轴数控高精度圆柱螺旋压缩弹簧成形机，含有机床主体、校直机构、压紧送料机构、上切断机构、下切断机构、上变径机构、节距机构、芯轴、中变径机构、下变径机构、电脑控制盒。采用机械和计算机闭环技术及气压技术相结合设计而成，整个机床实现智能化操作，实现八轴数据控制，提高了机器的性能及可靠性，灵敏度高，响应快，尺寸精度准确，且减少人工操作量，提高了工作效率，操作安全、方便，节约能源消耗。实现“芯轴-切断”联体，使切断无尾钩，变径机构采用三轴设计，使产品加工精度高，提高产品质量及生产效率。
文档编号B21F35/00GK201625753SQ20102014189
公开日2010年11月10日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者徐文锦, 施中昕, 王根亮, 陈新 申请人:盐城海旭数控装备有限公司