一种汽车时钟弹簧支撑线生产线及生产设备的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件生产领域，尤其是一种汽车时钟弹簧支撑线生产线及生产设备。

背景技术：

汽车时钟弹簧是安装在方向盘和转向管柱中间的连接件，作用是连接转向柱端和方向盘端的电路，其中包括安全气囊和多功能按键。汽车时钟弹簧中安装有支撑线，支撑线由三根不同长度的PET带两端焊接而成。在现有的支撑线生产线中，自动化程度不高，需要人工较多。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种汽车时钟弹簧支撑线生产线及生产设备，提高支撑线设备的自动化，减少用工。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型所涉及的一种汽车时钟弹簧支撑线生产线，所述支撑线生产线机架上依次设置有装盘机构、启动保护机构、回线机构、焊接机构、冲切机构、切断机构、拉料机构和接料装置；所述的装盘机构由电机控制完成送料动作；所述的回线机构可使支撑线中的两根组成线回退适当长度；所述的焊接机构可以把支撑线焊接在一起；所述的冲切机构可以在支撑线焊接位置冲切出所需形状；所述的切断机构可以把冲切好的支撑线在冲切位置切断支撑线；所述的拉料机构可以夹住支撑线端部，并且与回线机构相配合，使三根支撑线各具所需的不同长度；所述的接料机构可以存放切断后的支撑线。

所述的装盘机构包括绕线轴、绕线轴固定板、电机；所述的绕线轴和电机固定在绕线轴固定板上；所述的绕线轴固定板固定在机架上；所述的电机和绕线轴通过联轴器连接；所述的绕线轴上下排列，从绕线轴上引出的支撑线，可通过固定导轮通向启动保护机构。

所述的启动保护机构由三个启动保护装置组成，且启动保护装置分别与装备机构中的绕线轴相对应；所述的启动保护装置设置信号检测装置、固定导轮、滑动导轮、滑动底座一和滑动轨道一；所述的信号检测装置从上至下依次为上停机保护检测装置、送料信号检测装置、刹车信号检测装置和下停机保护检测装置；所述的滑动导轮固定在滑动底座一上，滑动底座一可在滑动轨道一上下运动；所述的滑动轨道一固定在机架上；所述的滑动底座一具有与滑动轨道一横截面形状相配合的凹槽；所述启动保护装置中滑动轨道一上端两侧各具有一个固定导轮，滑动轨道一下端的一侧设置有固定导轮，可把绕在固定导轮上的支撑线引向回线装置；所述的送料信号检测装置检测到滑动底座一运行至送料信号检测位置时，向支撑线生产线控制系统发送送料信号；所述的刹车信号检测装置检测到滑动底座一运行至刹车信号检测位置时，向支撑线生产线控制系统发送刹车信号；当所述的上停机保护检测装置在检测到滑动底座一运行至上停机保护检测位置时，向支撑线生产线控制系统发送停机信号；当所述的下停机保护检测装置在检测到滑动底座一运行至下停机保护检测位置时，向支撑线生产线控制系统发送停机信号。

所述的回线机构由三个回线装置组成，回线装置设置有回线气缸、回线辊、回线电机和橡胶辊；所述的回线气缸通过回线气缸固定板固定在机架上；所述的回线气缸上固定有橡胶辊固定板，并与橡胶辊固定板形成凹槽；所述的橡胶辊固定在凹槽内，并可转动；所述的回线辊位于橡胶辊的下方，固定在机架上，由回线电机控制其转动；所述的三个回线装置呈阶梯状排列。

所述的焊接机构设置有焊接气缸、焊接头和固定柱；所述的焊接气缸固定在固定柱上；所述的焊接头周围分布有压脚；所述的焊接头与压脚固定在焊接气缸的活塞杆上；焊接气缸工作时，推动活塞杆运动，可使压脚压住线支撑线，焊接头使三根支撑线焊接在一起。

所述的冲切机构设置有冲切气缸、冲切装置和固定座；所述的固定座固定在汽机架上；所述的冲切气缸固定在固定座上；所述的冲切装置位于固定座内部，固定在机架上；所述的冲切装置具有专用模具能够在支撑线焊接位置冲切出所需形状。

所述的切断机构具有位移气缸、切断气缸、切断装置和切断装置固定座；所述切断装置固定座下方设置有导轨，切断装置固定座可在导轨上运动；所述的导轨固定在机架上；所述的位移气缸固定在冲切机构固定座上，能够使切断装置产生移动，使得切断后的支撑线端部露出；所述的切断气缸固定在切断装置固定座上，且能够控制切断装置的上下运动，以切断支撑线。

所述的拉料机构设置有夹头、夹紧气缸、拉料电机、同步带、滑动底座二、滑动轨道二和拉料气缸；所述的拉料电机可控制同步带的运动；所述的同步带的一端与滑动底座二相固定；所述的夹紧气缸可使夹头夹紧支撑线端部；所述的滑动底座二可在滑动轨道二上运动；所述的拉料气缸固定在滑动底座二上，通过连接块和连接杆与夹紧气缸相连。所述的接料机构位于拉料机构的下方，固定在机架上，呈槽形。

一种汽车时钟弹簧支撑线生产设备，对称的设置有两条权利要求1所述的汽车时钟弹簧支撑线生产线。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所涉及的汽车时钟弹簧支撑线生产线及生产设备集成了装盘机构、启动保护机构、回线机构、焊接机构、冲切机构、切断机构、拉料机构和接料装置，能够实现支撑线连续生产；还通过控制系统处理机构的反馈信号，对各机构进行控制，提高了生产线的自动化，减少了用工；支撑线生产线为左右对称，每侧均可完成支撑线生产，节约了空间。

附图说明

图1是汽车时钟弹簧支撑线生产线主视图；

图2是汽车时钟弹簧支撑线生产线及生产设备结构示意图；

图3是装盘机构和启动保护机构结构示意图；

图4是回线机构结构示意图；

图5是焊接机构、冲切机构和切断机构结构示意图；

图6是拉线机构结构示意图；

图7是拉料机构夹头运动位置点；

图8是具有滑动导轮的滑动底座一的结构示意图；

图9是信号检测装置的结构示意图。

图中标记说明如下：1-机架；2-装盘机构；3-启动保护机构；4-回线机构；5- 焊接机构；6-冲切机构；7-切断机构；8-拉料机构；9-接料机构；10-电机； 11-绕线轴；12-绕线轴固定板；13-固定导轮；14-滑动导轮；15-滑动底座一； 16-滑动轨道一；17-上停机保护检测装置；18-送料信号检测装置；19-刹车信号检测装置；20-下停机保护检测检测；21-回线气缸；22-回线辊；23-回线电机；24-橡胶辊；25-回线气缸固定板；26-橡胶辊固定板；27-焊接气缸；28-焊接头；29-固定柱；30-压脚；31-冲切气缸；32-冲切装置；33-固定座；34-位移气缸；35-切断气缸；36-切断装置；37-切断装置固定座；38-导轨；39-夹头 40-夹紧气缸；41-拉料电机；42-同步带；43-滑动底座二；44-滑动轨道二；45- 拉料气缸；46-连接块；47-连接杆；48-拉料原点；49-最长距离点；50-最短距离点即焊接位置点；51-冲切位置点；52-切断位置点；53-探针；54-检测块； 55-固定块；56-接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：参照图1和图2，本实施例涉及的汽车时钟弹簧支撑线生产线及设备，支撑线生产线机架的机架1上依次设置有装盘机构2、启动保护机构3、回线机构4、焊接机构5、冲切机构6、切断机7构、拉料机构8和接料机构9；装盘机构1由电机10控制完成送料动作；启动保护机构3可在需要启动和回线时生产线起到保护作用；回线机构4可使支撑线中的两根组成线回退适当长度；焊接机构5可以把支撑线焊接在一起；冲切机构6可以在支撑线焊接位置冲切出所需形状；切断机构7可以把冲切好的支撑线在冲切位置切断支撑线；拉料机构8可以夹住支撑线端部，并且与回线机构相配合，使三根支撑线各具所需的不同长度；接料机构9可以存放切断后的支撑线。

装盘机构2包括电机10、绕线轴11和绕线轴固定板12；绕线轴11和电机 10通过螺栓固定在绕线轴固定板12上；绕线轴固定板11固定在机架1上；电机10和绕线轴11通过联轴器连接；绕线轴10上下排列，从绕线轴10上引出的支撑线，可通过固定导轮13通向启动保护机构3。当生产线控制系统发出送料信号时，绕线轴电机10会控制绕线轴11转动，进行送料。

启动保护机构3由三个启动保护装置组成，且启动保护装置分别与装盘机构2中的绕线轴11相对应；启动保护装置设置有信号检测装置、固定导轮13、滑动导轮14、滑动底座一15和滑动轨道一16；信号检测装置从上至下依次为上停机保护检测装置17、送料信号检测装置18、刹车信号检测装置19和下停机保护检测装置20；滑动导轮14固定在滑动底座一15上，滑动底座一15可在滑动轨道一16上下运动；滑动轨道一16固定在机架1上；滑动底座一15具有与滑动轨道一16横截面形状相配合的凹槽；启动保护装置中滑动轨道一16上端两侧各具有一个固定导轮13，滑动轨道一16下端的一侧设置有固定导轮13，可把绕在固定导轮13上的支撑线引向回线机构4；滑动底座一15在滑动轨道一 16上运动，当运动至送料信号检测装置18时，送料信号检测装置18可检测到滑动底座一15，向汽车时钟弹簧支撑线生产线控制系统发送信号，控制系统向绕线轴电机10发送送料信号；当滑动底座一15运动至刹车信号检测装置19时，刹车信号检测装置19可检测到滑动底座一15，向汽车时钟弹簧支撑线生产线控制系统发送信号，控制系统向绕线轴电机10发送刹车信号；当滑动底座一15 运动至上机保护检测装置17和下停机保护检测装置20时，上停机保护检测装置17和下停机保护检测装置20向汽车时钟弹簧支撑线生产线控制系统发送信号，控制系统会发送停机信号，进行停机保护。滑动轨道一16的横截面为工字形，可通过螺栓固定在汽车时钟弹簧生产线。滑动底座一15具有与滑动轨道一 16横截面相配合的凹槽，能够卡在并能在滑动轨道一16上下滑动。滑动底座一 15上具有探针，信号检测装置可固定在支撑线生产线上，并且具有U形槽，当滑动底座一上的探针在U形槽中通过时，信号检测信号可检测到探针，发送相应信号到支撑线生产线控制系统，控制信号发送相应的信号至相应机构。当生产线控制系统发出回线信号时，启动保护装置配合回线机构，由滑动底座一15 的运动可以将一定回线长度的支撑线储存在启动保护机构3中。

回线机构4由三个回线装置组成，回线装置设置有回线气缸21、回线辊22、回线电机23和橡胶辊24；回线气缸21通过回线气缸固定板固定25在机架1上；回线气缸21上固定有橡胶辊固定板26，并与橡胶辊固定板26形成凹槽；橡胶辊24固定在凹槽内，并可转动；回线辊22位于橡胶辊24的下方，固定在机架 1上，由回线电机23控制其转动；三个回线装置呈阶梯状排列。支撑线成品由三根不同长度的支撑线组成，每根支撑线所需要回线的长度均不同，当支撑线从启动保护机构3经由固定导轮13到过回线机构4时，当控制系统发出回线信号时，回线气缸21会运动使得橡胶辊24与回线辊22夹持住支撑线，根据控制系统的信号回线电机23会控制回线辊22转动，精准控制每根支撑线所需的回线长度。

焊接机构5设置有焊接气缸27、焊接头28和固定柱29，焊接气缸27固定在固定柱29上，焊接头28围分布有压脚30，焊接头28与压脚30固定在焊接气缸27的活塞杆上；焊接气缸27工作时，推动活塞杆运动，可使压脚30压住线支撑线，焊接头28使三根支撑线焊接在一起。当支撑线设备控制系统发出焊接信号时，焊接气缸27的活塞杆会向下运动，带动焊接头28向下运动，焊接头28周围的压脚30固定住支撑线，焊接头28对支撑线进行焊接，使得三根支撑线粘接在一起，焊接头28所用的焊接方式为超声波粘接。

冲切机构6设置有冲切气缸31、冲切装置32和固定座33；固定座33固定在机架1上；冲切气缸31固定在固定座33上；冲切装置32位于固定座33内部，固定在机架1上；冲切装置32具有专用模具能够在支撑线焊接位置冲切出所需形状。当支撑线生产线控制系统发出冲切信号时，拉料机构9会运动至冲切位置点51，由冲切模具夹持住支撑线，由冲切刀具冲切在焊接位置出所需形状。

切断机构7具有位移气缸31、切断气缸35、切断装置36和切断装置固定座37；切断装置固定座37下方设置有导轨38，切断装置固定座37可在导轨38 上运动；导轨38固定在机架1上；位移气缸34固定在冲切机构固定座37上，能够使切断装置36产生移动，使得切断后的支撑线端部露出；切断气缸35固定在切断装置固定座37上，且能够控制切断装置36的上下运动，以切断支撑线。当支撑线生产线控制系统发出切断信号时，拉料机构9会运动至切断位置点51，由切断机构7切断支撑线。在切断支撑线，位移气缸34会使得切断机构向冲切机构6移动一定距离，把支撑线端部露出，使夹头39能够夹住支撑线端部。

拉料机构8设置有夹头39、夹紧气缸40、拉料电机41、同步带42、滑动底座二43、滑动轨道二44和拉料气缸45；拉料电机41可控制同步带42的运动；同步带42一端与滑动底座二43相固定；夹紧气缸40可使夹头39夹紧支撑线端部；滑动底座二43可在滑动轨道二44上运动；拉料气缸45固定在滑动底座二43上，通过连接块46和连接杆47与夹紧气缸40相连。拉料机构8在进行拉料动作时，夹头的运动位置按顺序依次为拉料原点48、最长线位置点49、最短线位置点即焊接位置点50、冲切位置点51和切断位置点52，夹头在运动至切断位置点52后返回拉料原点48，再进行下一个拉料动作。

当拉料机构8完成一个完整的拉料动作时，夹紧气缸40便夹头放松，把一个完整的支撑线放下，支撑线则会落入接料机构9。接料机构9位于拉料机构8 的下方，固定在机架1上，呈槽形。

汽车时钟弹簧支撑线生产线，还包括控制系统，用于处理各装置的反馈信号。汽车时钟弹簧支撑线生产设备，对称的设置有两条权利汽车时钟弹簧支撑线生产线。

汽车时钟弹簧支撑线生产过程如下：支撑线选用PET带，将成盘的PET带装入到绕线轴11上。绕线轴11共三个，上下排列；分别从绕线轴引出的PET 带通过固定导轮13，把PET带引到右侧对应的启动保护装置。

支撑线引入至启动保护装置后，依次绕过滑动轨道一16上端左侧的固定导轮13、滑动底座一15上的滑动导轮14、滑动轨道一16上端右侧的固定导轮13，再经过靠近滑动轨道一16下右端的固定导轮13，引到回线机构4。滑动轨道一 16通过螺栓固定在机架1上，滑动底座一15可在滑动轨道一16上滑动，滑动导轮14通过螺栓固定在滑动底座一15上，滑动底座一15上具探针53。滑动轨道一16的左侧具有信号检测装置，信号检测装置从上至下依次为上停机保护检测装置17、送料信号检测装置18、刹车信号检测装置19和下停机保护检测装置20。信号检测装置具有检测块54、固定块55和接头56，固定块55的作用是将信号检测装置固定；检测块55具有U形槽，在探针53经过U形槽时，可以检测到信号；接头56的作用是将检测的信号通过导线传送至支撑线生产线控制系统。

在支撑线生产线运行过程中时，当滑动底座一15上的探针53经过信号检测装置检测块的U形槽时，信号检测装置会检测到信号，把信号传送至生产线控制系统，控制系统发出动作信号至相应的设备。当滑动底座一15运行至送料信号检测装置18时，送料信号检测装置18会检测到滑动底座一15，传送信号至控制系统，控制系统发送信号至绕线轴电机10，电机10控制绕线轴11转动，作出送料动作；当滑动底座一15运行至刹车信号检测装置19时，刹车信号检测装置19检测到滑动底座一15，传送信号至控制系统，控制系统发送信号至绕线轴电机10，电机10停止运行，绕线轴11停止转动，停止送料；当滑动底座一15运行至上停机保护检测装置17时，上停机保护检测装置17会检测到滑动底座一15，发送信号至生产线控制系统，控制系统发送信号，机器停止运转，起到停机保护的作用；当滑动底座一15运行至下停机保护检测装置20时，下停机保护检测装置20会检测到滑动底座一15，发送信号至生产线控制系统，控制系统发送信号，机器停止运转，起到停机保护的作用。

回线机构4有三组回线装置构成，成阶梯状分布；回线装置与左侧的启动保护装置相对应。回线装置包括回线气缸21、回线辊22、回线电机23和橡胶辊24，回线气缸21通过回线气缸固定板25固定在机架1上，回线气缸21上通过螺栓固定有橡胶辊固定板26，并与橡胶辊固定板26形成凹槽，橡胶辊24固定在凹槽内，并通过转轴与橡胶辊固定板26和回线气缸21连接，可围绕转轴转动，回线辊22位于橡胶辊24的下方，固定在机架1上，由回线电机23控制其转动。当需要回线时，回线气缸21使得橡胶辊24与回线辊22夹紧PET支撑线，回线辊22由回线电机23控制，通过与启动保护机构3和拉料机构8的配合，使得回线的长度得到精准控制；使每根支撑线的长度符合设计的需要；PET 带所退回的长度储存的启动保护机构3中。

PET支撑线经由回线机构4至焊接机构5，当控制系统发出焊接信号时，固定在固定柱29上的焊接气缸27中的活塞杆向下运动，带着固定在其上的焊接头28和压脚30向下运动，压脚30压住支撑线，焊接头28可以使三根支撑线焊接在一起，此时拉料机构运动至最短点即焊接位置点49。

冲切机构7中固定在冲切固定座33上的冲切气缸31的活塞杆向下运动使冲切装置32对PET支撑线进行冲切。当支撑线生产线控制系统发出冲切信号时，拉料机构8会运动至冲切位置点51，由冲切模具夹持住支撑线，由冲切刀具冲切在焊接位置出所需形状。

切断机构7具有位移气缸34、切断气缸35、切断装置36和切断装置固定座37；切断装置固定座37下方设置有导轨38，切断装置固定座37可在导轨38 上运动；导轨38通过螺栓固定在机架1上；位移气缸34固定在冲切机构固定座33上，能够使切断机构7产生移动，使得切断后的支撑线端部露出；切断气缸35固定在切断装置固定座37上，且能够控制切断装置的上下运动，以切断支撑线。

当支撑线生产线控制系统发出切断信号时，拉料机构8会运动至切断位置点52，由切断机构7切断支撑线。在切断支撑线，位移气缸34会使得切断机构 7向冲切机构6移动一定距离，把支撑线端部露出，使夹头39能够夹住支撑线端部。

当控制系统发出拉料信号，拉料机构8中的拉料电机41可控制同步带42 的运动；同步带42的一端与滑动底座二43相固定；夹紧气缸40可使夹头39 夹紧支撑线端部；滑动底座二43可在滑动轨道二44上运动；拉料气缸45固定在滑动底座二43上，通过连接块46和连接杆47与可带动夹紧气缸40与夹头 39运动。

拉料机构8在进行拉料动作时，夹头39的运动位置按顺序依次为拉料原点48、最长线位置点49、最短线位置点即焊接位置点50、冲切位置点51和切断点52，夹头39在运动至切断位置点52后返回拉料原点48，再进行下一个拉料动作。

当夹头39运动至拉料原点48位置时，夹紧气缸40控制夹头39夹紧支撑线端部，拉料电机41使得同步带42运动，同步带42的运动带动滑动底座二43 的运动，固定于滑动底座二43上的拉料气缸45的活塞杆也通过连接块46和连接杆47带动夹紧气缸40与夹头39的运动，滑动底座二43的运动也会带动夹头39的运动，两个运动的叠加可使得夹头39的运动加快，使拉动动作完成所需要的时间大大缩短。

当夹头39运行至最长线位置点49时，此时支撑线被引出的长度达到最大，为最长支撑线的长度。

当夹头39运动至最短位置点即焊接位置点50时，拉料机构8与回线机构4 相配合，使得最上面一根支撑线的长度达到最短的设计长度，中间一根支撑线也达到所设计的长度，下面一根支撑线为最长设计长度，此时夹头至焊接位置之间三根支撑线均达到了所设计的长度，焊接机构5对支撑线进行焊接。

当夹39头运行至冲切位置点51时，拉料机构8把支撑线焊接位置牵引至冲切机构6下方，冲切机构6在焊接位置对焊接好的支撑线进行冲切，通过专用工具把支撑线冲切出所设计的形状。

当夹头39运行至切断位置点52时，拉料机构把支撑线冲切位置牵引至切断位置，切断机构7在适当的位置对冲切好的支撑线进行切断，切断气缸35控制刀具对支撑线进行切断，此时夹紧气缸40把夹头39放松，切断的支撑线落入接料机构9，拉料电机41和拉料气缸45的联合运行把夹头39牵引至拉料原点48，进行下一个循环的拉料动作；当夹紧气缸40把夹头39放开时，位移气缸34固定在冲切机构固定座33上，能够使切断机构7产生移动，使得切断后的支撑线端部露出，方便夹头39夹紧支撑线端部。

接料机构9位于拉料机构8的下方，通过螺栓固定在机架1上，呈槽形，可暂时存放切断后的支撑线成品。

汽车时钟弹簧支撑线生产线，还包括控制系统，用于处理各装置的反馈信号。一种汽车时钟弹簧支撑线生产设备，对称的设置有两条汽车时钟弹簧支撑线生产线。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。