一种模拟弹簧做工的设备的制作方法

1.本实用新型涉及弹簧性能测试领域，尤其涉及了一种模拟弹簧做工的设备。


背景技术：

2.弹簧产品在生产出来以后，需要对每一批次的产品抽检样品进行耐久性测试，弹簧产品的耐久性测试即是将弹簧进行反复压缩，经过若干次后，检查弹簧产品是否出现裂纹或断裂，而且还需要复检位移和回弹力曲线，从而判断弹簧产品是否符合产品的质量要求。现有的测试设备具有很大局限性，无法针对不同型号的弹簧进行测试。
3.中国专利cn201520908874.7提供了一种可适用不同型号弹簧的测试装置，但是该方案存在以下问题，首先调整机构设计在下方，调整十分不便。其次，其只能适应不同弹簧的长度，但是对同一弹簧压缩量的控制和调节十分不便，其主要通过行程控制机构进行控制，但是该种方式无形之中增加了设备的难度，而且该种驱动方式存在的最大弊端在于不能高速进行测量。
4.因为该种驱动方式一般选用气缸进行驱动，气缸驱动则必须要有气源才能使用；其次气缸每秒运动次数不能调节的太快，因为如果往复运动的速度过快的话，控制气缸的两位五通阀受不了高强度的使用；设备的耐用性受限于硬件，换向电磁阀一般在使用10万次~50万次左右后就必须要更换了。
5.所以针对以上缺陷，申请人提供一种新的解决方案来解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术弹簧耐久测试设备寿命短，测试效率低，调节不够精确，成本高等缺点；提供一种模拟弹簧做工的设备。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
8.一种模拟弹簧做工的设备，包括机架，机架包括安装面板，安装面板上固定安装有弹簧测试架，弹簧测试架包括垂直安装在安装面板上的导柱，导柱上由上向下依次安装有上固定梁、上移动梁和下移动梁，下移动梁上安装有用于放置弹簧的定位底板，上固定梁和上移动梁之间连接有高度调整机构；下移动梁的下方安装有驱动组件，驱动组件包括驱动电机和曲柄连杆结构，曲柄连杆机构的输出端与下移动梁连接，驱动电机可通过曲柄连杆机构带动下移动梁进行上下方向的往复运动。
9.作为优选，曲柄连杆机构包括电机安装座和安装在安装座上的转盘，驱动电机可带动转盘同轴转动，转盘上设置有滑轨和与滑轨配合的滑块，滑轨固定安装在转盘上，曲柄块安装在滑块上可沿滑轨进行上下运动，曲柄块上设置有第一连接轴，第一连接轴上装配有曲柄连接杆，曲柄连接杆可绕曲柄块的第一连接轴转动，转盘上还设置有调节轴，调节轴所在的轴线经过转盘的圆心，曲柄块与调节轴固定连接，滑轨的轴线和调节轴平行设置。
10.作为优选，还包括调节座，调节轴与调节座连接，调节轴可绕调节座转动，调节轴与曲柄块螺纹配合，转动调节轴，曲柄块进行向靠近转盘中心或者远离转盘中心移动，第一
连接轴的轴线与调节轴的轴线垂直相交。
11.作为优选，调节座包括固定在转盘上的底座，底座上设置有嵌槽，调节螺栓放置在嵌槽内，调节轴上装配有锁紧螺母，调节轴为螺栓结构，锁紧螺母配合调节轴的端部将调节轴锁紧在底座上。
12.作为优选，曲柄连接杆与下移动梁的连接方式为铰接，曲柄连接杆包括带有外螺纹的上杆段、带有下螺纹的下杆段和连接上杆段、下杆段的调节螺母套，上杆段与下移动梁连接，下杆段与第一连接轴连接；曲柄连接杆的两端与第一连接轴、下移动梁的连接结构均为球铰结构。
13.作为优选，安装面板上开设有槽口，曲柄连接杆从槽口内出连接在下移动梁的下侧，电机安装座包括上侧的固定板和连接在固定板下侧的固定架，固定板固定安装在安装面板上，固定架从槽口穿出伸出在安装面板的下侧。
14.作为优选，固定架为长方体框架，驱动电机通过联轴器与输出端连接，驱动电机固定安装在固定架上，输出端的轴承座固定安装在固定架上，转盘与轴承座连接。
15.作为优选，高度调整机构包括转动螺杆，上固定梁上设置有连接座，转动螺杆与连接座转动连接，上移动梁上设置有连接螺母，连接螺母与转动螺杆配合，转动转动螺杆，连接螺母可沿转动螺杆轴线进行上下运动调节与下移动梁之间的距离。
16.作为优选，定位底板上设置有多个用于放置弹簧的定位槽，下移动梁的中间位置设置有安装口，下移动梁下侧的中间位置延伸有凸块，安装口贯穿凸块的下端面，曲柄连接杆安装在安装口内，并通过穿插在下移动梁上的连接螺栓将曲柄连接杆与下移动梁连接；定位底板固定覆盖在安装口的上方。
17.作为优选，上移动梁的下侧面突出有压块，压块位于定位底板的正上方，压块的上侧开设有前后贯通的减重孔。
18.通过以上技术方案，本实用新型具有以下技术效果：
19.本实用新型所设计的弹簧耐久度测试设备具有以下特点，首先采用电机进行驱动，无需采用压缩空气作为动力来源，而且采用电机作为驱动部件使驱动部件不用进行往复运动，所以压缩频率高，目前实测频率已经能够达到300次/分钟，额定扭矩为47.4n
·
m，相较于传统气缸一分钟最多几十次的速度，该种结构使效率得到了飞速的提升。而且该种设备的耐久度完全取决于电机的寿命，其他部件为机械件故障率十分低，相较于气缸和其他驱动控制方式，该种设备的寿命得到了极大的提升。同时该种设备可以准却调节弹簧的压缩范围，适用范围广，测试精确。
附图说明
20.图1为装置的整体结构示意图。
21.图2为图1的放大图。
22.图3为图1的主视图。
23.图4是图2的放大图。
24.图5是下移动梁的结构视图。
25.附图中各数字标号所指代的部位名称如下：2—安装面板、3—弹簧测试架、4—导柱、5—上固定梁、6—上移动梁、7—下移动梁、8—定位底板、9—高度调整结构、10—驱动组
件、11—驱动电机、12—曲柄连杆机构、13—安装座、1—转盘、14—滑轨、15—滑块、16—曲柄块、17—第一连接轴、18—曲柄连接杆、19—调节轴、20—调节座、21—底座、22—嵌槽、23—锁紧螺母、24—上杆段、25—下杆段、26—调节螺母套、27—槽口、28—固定板、29—固定架、30—联轴器、31—转动螺杆、32—连接座、33—连接螺母、40—定位槽、34—安装口、35—凸块、36—压块、37—减重口。
具体实施方式
26.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
27.实施例1
28.一种模拟弹簧做工的设备，包括机架，机架包括安装面板2，安装面板2上开设有固定螺栓孔，安装面板2可以通过固定螺栓安装在设备的台架未示出上。安装面板2上固定安装有弹簧测试架3，弹簧测试架3包括垂直安装在安装面板2上的导柱4，导柱4上由上向下依次安装有上固定梁5、上移动梁6和下移动梁7，下移动梁7上安装有用于放置弹簧的定位底板8，上固定梁5和上移动梁6之间连接有高度调整机构9；下移动梁7的下方安装有驱动组件10，驱动组件10包括驱动电机11和曲柄连杆结构，曲柄连杆机构12的输出端与下移动梁7连接，驱动电机11可通过曲柄连杆机构12带动下移动梁7进行上下方向的往复运动。本实施例中为了保证上移动梁6和下移动梁7运动的平稳性，所以导柱4的数量至少为两个，本实施例中选用的导柱4数量为两个，所述的定位底板8以及高度调整机构9均位于两个导柱4之间。为了保证上移动梁6和下移动梁7运动的平稳性，本实施例中上移动梁6和下移动梁7均和导柱4通过直线轴承连接，直线轴承套设在导柱4上。导柱4通过固定螺栓垂直安装在安装面板2上。其中高度调整机构9可以调整初始状态下上移动梁6和下移动梁7之间的距离，从而满足不同型号弹簧的要求。
29.本实施例中为了使推压弹簧的下移动梁7实现稳定迅速的往复运动，所以本实施例中采用了改进型的曲柄连杆机构12，曲柄连杆机构12包括电机安装座13和安装在安装座13上的转盘1，驱动电机11可带动转盘1同轴转动，转盘1上设置有滑轨14和与滑轨14配合的滑块15，滑轨14固定安装在转盘1上，曲柄块16安装在滑块15上可沿滑轨14进行上下运动，曲柄块16上设置有第一连接轴17，第一连接轴17上装配有曲柄连接杆18，曲柄连接杆18可绕曲柄块16的第一连接轴17转动，转盘1上还设置有调节轴19，调节轴19所在的轴线经过转盘1的圆心，曲柄块16与调节轴19固定连接，滑轨14的轴线和调节轴19平行设置。由于曲柄连接杆18在在电机带动下高速进行往复运动，所以会对连接节点即曲柄块16造成冲击，所以本实施例中设计了两个滑轨14结构来支撑以及卸除曲柄连接杆18对曲柄块16的一部分冲击，两个滑轨14分别设置在第一连接轴17的两侧。其中曲柄块16包括第一连接轴17两侧的侧翼161，侧翼161与滑块15通过四个螺栓固定连接。
30.为了实现调节弹簧压缩量的目的，本实施例采用调节偏心距的方式来进行调节曲柄连接杆18往复运动的行程。所以本实施例还包括调节座20，调节轴19与调节座20连接，调节轴19可绕调节座20转动，调节轴19与曲柄块16螺纹配合，转动调节轴19，曲柄块16进行向靠近转盘1中心或者远离转盘1中心移动，第一连接轴17的轴线与调节轴19的轴线垂直相交。
31.本实施例中，调节座20包括固定在转盘1上的底座21，底座21上设置有嵌槽22，调
节轴19放置在嵌槽22内，调节轴19上装配有锁紧螺母23，调节轴19为螺栓结构，锁紧螺母23配合调节轴19的端部将调节轴19锁紧在底座21上。该种结构相较于安装轴承来使调节轴19转动结构更加简单，而且成本更低，结构更加可靠，因为该种结构下的曲柄块16收到滑轨14的限制，所以其不会出现左右晃动的现象。
32.本实施例中，曲柄连接杆18与下移动梁7的连接方式为铰接，曲柄连接杆18包括带有外螺纹的上杆段24、带有下螺纹的下杆段25和连接上杆段24、下杆段25的调节螺母套26，上杆段24与下移动梁7连接，下杆段25与第一连接轴17连接；曲柄连接杆18的两端与第一连接轴17、下移动梁7的连接结构均为球铰结构。
33.安装面板2上开设有槽口27，曲柄连接杆18从槽口27内出连接在下移动梁7的下侧，电机安装座13包括上侧的固定板28和连接在固定板28下侧的固定架29，固定板28固定安装在安装面板2上，固定架29从槽口27穿出伸出在安装面板2的下侧。固定架29为长方体框架，驱动电机11通过联轴器30与输出端连接，驱动电机11固定安装在固定架29上，输出端的轴承座固定安装在固定架29上，转盘1与轴承座连接。该种结构布置的驱动电机11以及安装面板2、转盘1具有结构紧凑的特点，而且驱动电机11可以将震动传递给安装面板2从而传递给架实现消散震动的目的，而且采用长方体框架具有强度高，稳定性好的优点。
34.本实施例中，高度调整机构9包括转动螺杆31，上固定梁5上设置有连接座32，转动螺杆31与连接座32转动连接，上移动梁6上设置有连接螺母33，连接螺母33与转动螺杆31配合，转动转动螺杆31，连接螺母33可沿转动螺杆31轴线进行上下运动调节与下移动梁7之间的距离。
35.定位底板8上设置有多个用于放置弹簧的定位槽40，下移动梁7的中间位置设置有安装口34，下移动梁7下侧的中间位置延伸有凸块35，安装口34贯穿凸块35的下端面，曲柄连接杆18安装在安装口34内，并通过穿插在下移动梁7上的连接螺栓将曲柄连接杆18与下移动梁7连接；定位底板8固定覆盖在安装口34的上方。本实施例中的定位底板8上可以同时测试4件弹簧。
36.为了减小上移动梁6的尺寸以及重量，上移动梁6的下侧面突出有压块36，压块36位于定位底板8的正上方，压块36可以缩短上移动梁6和下移动梁7之间的距离，而且压块36的上侧开设有前后贯通的减重孔37。所以减轻上移动梁6的重量。
37.该设备的工作过程如下：控制系统自动校正转盘1回归零点位置定义第一连接轴17处于最下端的位置为零点位置，然后将待测产品弹簧放入至定位底板8的定位槽40内，然后手动调节转动螺杆31使上移动梁6接触在弹簧的上端，然后根据待测弹簧的压缩量调节调节轴19，调节曲柄块16和转盘12之间的偏心距，从而控制曲柄连接杆17的行程使压缩行程在预设范围内，然后给驱动电机11上电进行测试。
38.本装置可执行最大为50mm的弹簧压缩量，可检测的弹簧最大高度为100mm，可给予弹簧最大的压缩力为1000n，每次可检测产品的数量为4只。
39.通过以上技术方案，本实用新型具有以下技术效果：
40.本实用新型所设计的弹簧耐久度测试设备具有以下特点，首先采用电机进行驱动，无需采用压缩空气作为动力来源，而且采用电机作为驱动部件使驱动部件不用进行往复运动，所以压缩频率高，目前实测频率已经能够达到300次/分钟还能再提速，只是震动无法消除，理论500次/分钟是没问题的，额定扭矩为47.4n
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m，相较于传统气缸一分钟最多几
十次的速度，该种结构使效率得到了飞速的提升。而且该种设备的耐久度完全取决于电机的寿命，其他部件为机械件故障率十分低，相较于气缸和其他驱动控制方式，该种设备的寿命得到了极大的提升。同时该种设备可以准却调节弹簧的压缩范围，适用范围广，测试精确。
41.实施例2
42.本实施例与实施例1的区别之处在于：为了转动螺杆31在转动时更加方便，所以转动螺杆31的上端安装有手轮，为了保证在不转动转动螺杆31的情况下，转动螺杆31不会不现脱转现象，所以连接座32上安装有压紧锁，压紧锁可以在转动螺杆31不转动的情况下，使转动螺杆31和连接座32处于锁止状态。
43.实施例3
44.本实施例与实施例1的区别之处在于：控制系统还包括plc和控制面板，控制面板可以设置驱动电机11的转动速度以及弹簧测试的次数。