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基于多传送带的用于袋装螺旋弹簧的插入机构和方法

2021-02-02 08:42:15

基于多传送带的用于袋装螺旋弹簧的插入机构和方法

  技术领域

  本发明涉及一种用于插入螺旋弹簧的机构,涉及一种包括一个或多个这样的机构的袋装弹簧组装机,以及一种将螺旋弹簧插入袋装弹簧组装机的方法。

  背景技术

  床垫、沙发或其他床上用品或座椅家具可以具有由袋装弹簧形成的内弹簧单元。袋装弹簧可以例如包括由金属螺旋弹簧形成的弹簧和由封套(enclose)螺旋弹簧的无纺布形成的袋。可以例如通过将螺旋弹簧成排地布置在传送带上、然后组装这些排来形成内弹簧单元,例如在EP2801420A1中描述的。内弹簧单元的组装通常涉及将螺旋弹簧插入无纺布材料的织物之间。然后将织物焊接(weld)在一起以形成封套螺旋弹簧的袋。然而,在袋装弹簧组装机中可靠且快速地处理螺旋弹簧是一项复杂的任务,并且可能例如导致机器的过度复杂性或过高成本,或者导致关于组装速度或精度的不令人满意的结果。

  因此,需要用于在袋装弹簧组装机中处理螺旋弹簧的技术,所述技术允许将螺旋弹簧高效且精确地插入织物之间以形成封套螺旋弹簧的袋。

  发明内容

  本发明的实施例提供了一种机构,用于将由袋装螺旋组装机的多个螺旋簧卷绕装置制成的螺旋弹簧插入在织物之间,以形成封套所述螺旋弹簧的袋。所述机构包括多个平行的传送带。所述传送带中的每个与所述螺旋簧卷绕装置中的相应的一个螺旋簧卷绕装置相关联,并且配置为接收由相应的所述螺旋簧卷绕装置制成的螺旋弹簧。所述机构还包括推送机构,所述推送机构配置为将布置在所述传送带上的所述螺旋弹簧沿横向于所述传送带的传送方向的方向,推送在所述织物之间并推入所述袋装弹簧组装机的焊接台。通过为每个螺旋簧卷绕装置提供水平传送带,所述螺旋弹簧可以高效地从所述螺旋簧卷绕装置转移到所述焊接台。

  根据一个实施例,所述各传送带是分别可控的。通过分别控制所述传送带,所述各传送带的前进可以用于沿着传送方向灵活地界定所述螺旋弹簧的各种布置,从而在所述焊接台中形成期望的所述螺旋弹簧的排布置。

  根据一个实施例,所述推送机构包括推刀,所述推刀配置为同时将所述传送带上的螺旋弹簧推送在所述织物之间并推入所述焊接台。通过同时推送这些螺旋弹簧,沿所述传送方向的各螺旋弹簧的布置可以被保持,并用于在所述焊接台内形成期望的螺旋弹簧的排布置。此外,螺旋弹簧通过所述推刀的同时推送可用于将焊接台中的各螺旋弹簧对准。因此,在一些实施例中,推刀可配置为将焊接台中的各螺旋弹簧对准。

  根据一个实施例,所述机构包括压缩装置,所述压缩装置配置为同时压缩布置在所述传送带上的螺旋弹簧。然后,所述推送机构可以配置为将压缩的各螺旋弹簧推送在所述织物之间并推入焊接台。所述各螺旋弹簧的压缩有助于将所述螺旋弹簧插入所述织物之间以及将所述螺旋弹簧转移到所述焊接台中。此外,所述压缩有助于通过所述推送机构处理具有不同弹簧几何形状的螺旋弹簧。

  根据一个实施例,所述传送带中的至少一个是磁性的。例如,所述传送带中的至少一个可以包括嵌入在所述传送带中均匀的永磁层和/或永磁材料。所述磁性传送带能够可靠地将螺旋弹簧保持所述传送带上,而不会对所述螺旋弹簧从所述传送带的横向推动产生不利影响。

  根据本发明的另一实施例,提供了一种袋装弹簧组装机。所述袋装弹簧组装机包括根据以上实施例中任何一个的机构。所述袋装弹簧组装机可以包括与所述机构的所述多个所述传送带相关联的所述多个螺旋簧卷绕装置。

  本发明的另一实施例提供了一种方法,所述方法用于将由袋装螺旋组装机的多个螺旋簧卷绕装置制成的螺旋弹簧插入织物之间,以形成封套所述螺旋弹簧的袋。所述方法可以通过根据以上实施例中的任何一个的机构来实现。

  所述方法包括:

  -在多个平行的传送带的相关的一个传送带上接收由螺旋簧卷绕装置中相应的一个螺旋簧卷绕装置制成的螺旋弹簧;以及

  -将布置在所述传送带上的所述螺旋弹簧沿横向于所述传送带的传送方向的方向,推送在所述织物之间并推入所述袋装弹簧组装机的焊接台。

  根据一个实施例,所述方法包括将所述传送带上的所述螺旋弹簧同时推送在所述织物之间并推入所述焊接台。所述同时推送可以使各螺旋弹簧在所述焊接台中对准。

  根据一个实施例,所述方法包括分别地控制各传送带,以在所述焊接台内界定所述螺旋弹簧的布置。

  根据一个实施例,所述方法包括:

  -同时压缩布置在所述传送带上的所述螺旋弹簧;以及

  -将所述压缩的螺旋弹簧推送在所述织物之间并推入所述焊接台中。

  根据所述方法的一个实施例,所述传送带是磁性的。

  在上述机构和方法中,各传送带可以具有基本水平的传送平面并且以基本竖直的方向接收所述螺旋弹簧。因此,所述螺旋弹簧以基本垂直于所述传送平面的方向被接收。所述传送平面基本水平可以涵盖所述传送平面相对于水平方向具有0°至30°、优选0°至15°、并且通常为0°至5°范围内的角度。所述基本水平的方向可以帮助避免所述各传送带上螺旋弹簧的定位受到重力的影响。然而,应注意的是,所述传送带的其他方向也是可能的。

  根据本发明的优选实施例,上述提及的各方面和各实施例可以彼此组合。

  附图说明

  以下将参考附图来描述本发明的实施例。

  图1示出了根据本发明的一实施例的袋装弹簧组装机的示意性剖视图。

  图2A-2E示出了示意性剖视图,用于说明袋装弹簧组装机的螺旋簧转移机构的操作。

  图3A和图3B示出了示意性局部俯视图,用于进一步说明螺旋簧转移机构的操作以及利用多带传送机构来界定各螺旋弹簧的期望布置。

  图4A和图4B示出了示意性剖视图,用于说明弹簧插入机构的结构和操作,所述弹簧插入机构用于将螺旋弹簧推送在织物之间以形成封套螺旋弹簧的袋。

  图5A和5B示出了示意性局部俯视图,用于进一步说明弹簧插入机构的操作。

  图6示出了框图,用于示意性说明袋装弹簧组装机的控制架构。

  图7示出了流程图,用于示意性说明根据本发明的一实施例的袋装弹簧组装机的使用方法。

  图8示出了流程图,用于示意性说明根据本发明的一实施例的袋装弹簧组装机的使用方法。

  图9A、9B和9C进一步示出了螺旋簧转移机构的滑动器的结构。

  图10示出了根据本发明一实施例的螺旋簧插入机构的进一步的结构。

  具体实施方式

  如下所述的本发明的示例性实施例涉及一种用于将螺旋弹簧转移到带袋弹簧组装机的机构。在所示的示例中,假设袋装弹簧组装机具有用于螺旋弹簧的多个螺旋簧卷绕装置和多个传送带。多个传送带中的每一个都与螺旋簧卷绕装置中相应的一个相关联,并且配置为从相关的螺旋簧卷绕装置中接收螺旋弹簧。在所示的示例中,假定传送带是水平传送带,螺旋弹簧以竖直方向被接收在水平传送带上。然而,应注意的是,其他方向也是可能的,例如,传送带定义的传送平面的方向与水平方向偏离最多5°、最多15°或者甚至最多30°。这样的方向在本文中也被称为基本水平。

  图1示出了用于说明袋装弹簧组装机100的示意性剖视图。如图所示,袋装弹簧组装机100具有焊接台500和与焊接台500相邻布置的一对带式传送机构200。带式传送机构200配置为在垂直于图面(x方向)延伸的水平传送方向上传送螺旋弹簧10。在带式传送机构200上,螺旋弹簧10沿竖直方向(z方向)定向配置。通过将各螺旋弹簧分别转移到带式传送机构200上以及在每个螺旋弹簧10转移之后控制带式传送机构200的前进,可以在带式传送机构200上界定沿传送方向成排的螺旋弹簧10的期望布置。

  图1还示出了用于将螺旋弹簧以期望的布置插入上织物21和下织物22之间的螺旋簧插入机构的部件。具体地,图1示出了压缩装置410和推刀420。压缩装置410的垂直移动(沿z方向)由致动器机构415驱动,例如基于电机和/或气动致动器。推刀420在垂直于带式传送机构200的传送方向(y方向)的水平方向上是可移动的。在所示的示例中,推刀420的水平移动由电机425和皮带驱动器426驱动。然而,应当指出,也可以使用其他类型的致动器机构,例如,基于齿条等。

  使用压缩装置410对在带式传送机构200上的形成的螺旋弹簧10的布置进行压缩,同时螺旋弹簧10保持在带式传送机构200上。压缩装置410可以配置为覆盖两个带式传送机构200的区域的杆,使得布置在带式传送机构200上的所有螺旋弹簧10可以由压缩装置410同时压缩。压缩装置410因此可以高效地压缩各螺旋弹簧10,而不管它们在带式传送机构200上的位置或其诸如弹簧几何形状或金属丝厚度的特性。

  推刀420从传送机构200推动压缩螺旋弹簧10,然后螺旋弹簧10以垂直于传送方向(沿y方向)被推送到上织物21和下织物22之间,上织物21和下织物22被引导穿过袋装弹簧组装机100的焊接台500。织物21、22用虚线表示。如图所示,织物21、22可以从相应的供给辊21S、22S供给,并由辊611、612、621、622引导。辊611、612、621、622也可以用于将织物21、22的张力调节至期望的水平。

  焊接台500具有超声波焊接工具510和砧台520。焊接工具510可以具有与砧台520上的焊接砧配合的一个或多个超声波焊头(ultrasonic horn)。在超声波焊接工具510的操作过程中,超声波焊接工具510的一个或多个超声波焊头将织物21、22压在一起并且抵靠在砧台上的砧上,使得织物21、22被焊接在一起以形成封套螺旋弹簧10的袋。这里应当注意的是,超声波焊接工具510可具有多个超声波焊头,其可用于在沿x方向的不同位置处同时形成焊接处。此外,超声波焊头沿x方向可以是可移动的,使得可以通过同一超声波焊头在沿x方向的不同位置处形成多个焊接处。

  如进一步示出的,焊接台500可以具有夹持装置530,所述夹持装置530将上织物21推向下织物22。夹紧装置530可以配置为沿x方向基本上延伸覆盖织物21、22宽度的杆,并且沿z方向是可移动的。使用夹持装置530将上织物21推向下织物22可以有助于织物21、22的焊接,并且还有助于推送压缩螺旋弹簧10在织物21、22之间的过程。

  通过重复上述将螺旋弹簧10排成排、将螺旋弹簧10推送在织物21、22之间、并将织物21、22焊接在一起的过程,可以由袋装螺旋组装机100形成具有多排袋装螺旋弹簧10的内弹簧单元。如进一步示出的,可以提供一个或多个输送辊630,用于在袋装弹簧组装机100的输出侧传送加工完成的内弹簧单元。

  图2A-2E示出了示意性剖视图,用于说明袋装弹簧组装机100的螺旋簧转移机构300的操作。尽管图2A-2E说明了用于一个带式传送机构200的螺旋簧转移机构300和对应的螺旋簧卷绕装置110,应注意的是,为袋装弹簧组装机100的每个带式传送机构200和相关的螺旋簧卷绕装置110提供了相应的结构和功能。图2A-2E还说明了带式传送机构200的其他结构。如图所示,带式传送机构200具有传送带210。传送带210可以是磁性的。例如,传送带210可以具有均匀的永磁层,其可以嵌入传送带210中或形成在传送带的表面上。替代地或附加地,永磁材料还可以例如以颗粒或条带的形式嵌入在传送带210中。替代地或附加地,传送带可以具有粘性表面涂层。通过使用磁性传送带210,传送带210上的螺旋弹簧10可以可靠地保持在传送带210上各自的位置。传送带210所提供的磁力可以使其足以在传送带210的加速度期间可靠地保持螺旋弹簧10的方式来选择。同时,可以选择传送带210提供的磁力为足够低,以避免对下文所述的将螺旋弹簧10推送到传送带210上或从传送带210上推出产生负面影响。

  如进一步示出的,带式传送机构200具有支撑传送带210的一对辊220、驱动传送带210的电机230。此外,带式传送机构200具有引导元件240,其引导传送带210水平移动(在x方向上),并支撑传送带210以防止竖直位移(在z方向上)和可选地横向位移(在y方向上)。出于后一目的,引导元件240可以具有延伸到传送带210和相邻带式传送机构200的传送带210之间的间隙中的突起。

  如图2A-2E所示,螺旋簧转移机构300具有升降平台310。升降平台310在竖直方向(在z方向上)上可移动。具体地,升降平台310可在螺旋簧卷绕装置110的输出处的第一位置和第二位置之间移动,在第二位置处升降平台310的上表面与带式传送机构200的传送带210的上表面对齐。传送带210的上表面定义带式传送机构200的传送平面。为了调节对齐,传送带210和引导元件240的竖直位置可以调节。

  为了驱动升降平台310的移动,螺旋簧转移机构300具有驱动机构315。在所示的示例中,驱动机构315基于由电机317驱动的曲柄驱动器316。第一位置可以对应于曲柄驱动器316的上止点,而第二位置可以对应于曲柄驱动器316的下止点。在某些情况下,第一位置也可以是可调节的,例如,以适应由螺旋簧卷绕装置110产生的螺旋弹簧10的不同几何结构,特别是适应螺旋弹簧10的不同长度。然而,应注意的是,也可以使用其他类型的驱动机构,例如,基于皮带驱动、齿条齿轮、气动驱动等。在所示的示例中,假设升降平台310的移动仅沿着竖直方向(z方向)。但是要注意的是,例如还可以提供沿x方向和/或y方向的附加移动部件,以适应螺旋簧卷绕装置110和带式传送机构200的不同的相对布置。在一些情况下,升降平台310的移动也可以由枢转机构驱动。

  此外,螺旋簧转移机构300具有滑动器320。滑动器320在与带式传送机构200的传送方向(x方向)一致的水平方向上是可移动的。为了驱动滑动器320的水平移动,螺旋簧转移机构300具有驱动机构325。在所示的示例中,驱动机构325基于由电机327驱动的皮带驱动器326。然而,应注意的是,也可以使用其他类型的驱动机构,例如基于齿条齿轮。沿着竖直方向,滑动器320布置在升降平台310的第二位置的稍上方,使得在升降平台310的第二位置处,滑动器320可以水平移动到升降平台310上方。

  如进一步示出的,螺旋簧转移机构300还可以具有传感器350,传感器350用于检测传送到带式传送机构200的传送带210的螺旋弹簧10的位置。例如,传感器350可以基于对由传送带210或放置在传送带210上的螺旋弹簧10反射的光进行光学感测。

  螺旋簧卷绕装置110配置为将例如通过线架(wires wift)供应给螺旋簧卷绕装置100的钢丝绕制成螺旋弹簧10。螺旋弹簧10的绕制是根据螺旋弹簧10的竖直方向(即绕垂直轴)发生的。因此,由螺旋簧卷绕装置100绕制的螺旋弹簧10′、10″的下端环基本上定向在水平平面中、平行于升降平台310的上表面,例如如图2A、2B、2D和2E所示。

  现在将通过参考如图2A-2E所示的螺旋簧转移机构300的不同操作阶段来进一步说明螺旋簧转移机构300的操作。

  图2A示出了一个操作阶段,其中一些螺旋弹簧10已经放置在带式传送机构200的传送带210上,并且另外的螺旋弹簧10′被螺旋簧卷绕装置110绕制。在此操作阶段,驱动机构315将升降平台310竖直向上移向第一位置,如虚线箭头所示。同时,滑动器320处于不干扰升降平台310的竖直运动的缩回位置。如实心箭头进一步所示,带式传送机构200可以操作以使已经放置在传送带210上的螺旋弹簧10朝传送方向前进。这里,传感器350可以用于检测螺旋弹簧10的移动及其沿传送方向的相对位置。

  图2B示出了另一操作阶段,其中,螺旋弹簧10′的绕制完成,但是螺旋弹簧10′尚未从螺旋簧卷绕装置110释放。在此操作阶段中,升降平台310到达螺旋簧卷绕装置110的输出处的第一位置,导致升降平台310与螺旋弹簧10′的下端环磁性接合(engage)。同时,滑动器320仍处于缩回位置,并且带式传送机构200可以操作以使已经放置在传送带210上的螺旋弹簧10在输送方向上进一步前进。同样,传感器350可以用于检测螺旋弹簧10的移动及其沿传送方向的相对位置。

  图2C示出了另一操作阶段,其中,螺旋弹簧10′从螺旋簧卷绕装置110释放,例如,通过切割供应到螺旋簧卷绕装置110的线制成的螺旋弹簧10′来释放。尽管从螺旋簧卷绕装置110释放,螺旋弹簧10′由于与位于螺旋簧卷绕装置110的输出处的升降平台310的磁性接合而保持就位。如虚线箭头所示,升降平台310然后开始向第二位置竖直向下移动。同时,滑动器320仍处于缩回位置,并且带式传送机构200可以操作以使已经放置在传送带210上的螺旋弹簧10在输送方向上进一步前进。同样,传感器350可以用于检测螺旋弹簧10的移动及其沿传送方向的相对位置。

  图2D示出了另一操作阶段,其中,在其上接合有螺旋弹簧10′的升降平台310已经到达第二位置,在该位置升降平台310的上表面与带式传送机构200的传送带的上表面对齐。在此操作阶段,滑动器320开始朝着升降平台310上的螺旋弹簧10′垂直移动,如虚线箭头所示。如进一步示出的,螺旋簧卷绕装置110可能已经开始绕制下一个螺旋弹簧10″。滑动器320的垂直移动一直持续到滑动器320与螺旋弹簧10′接合并且将螺旋弹簧10′从升降平台310垂直地推送到带式传送机构200的传送带210上为止。还如图示,升降平台310的下部具有朝着传送带210逐渐回缩(taper)的横截面形状,并且与传送带210的端部的曲率匹配。这样,可以最小化升降平台310和传送带210之间的间隙,并且可以最小化螺旋弹簧10′在从升降平台310到传送带210的过渡处被卡住的风险。

  当螺旋弹簧10′从升降平台310推送向传送带210时,传送带210可以是静止的,以允许将螺旋弹簧10′更精确地放置在传送带210上。然而,应注意的是,也可以在传送带210沿着传送方向前进的同时完成将螺旋弹簧10′从升降平台310推向传送带210的操作。此外,滑动器320可以用于将螺旋弹簧10′推入螺旋弹簧10′部分地位于传送带210上并且部分地仍然位于升降平台310上的位置,然后,传送带210的前进可以用于从升降平台310上完全移开螺旋弹簧10′。同样在此操作阶段中,传感器350可用于检测各螺旋弹簧10的移动及它们沿带式传送机构200传送方向的相对位置。因此,螺旋弹簧10′从升降平台310推向传送带210可以在传送带210静止或传送带210移动时完成,可选地传送带210的移动以比螺旋传送机构300的其他操作阶段更低的速度进行。

  图2E示出了另一操作阶段,其中,升降平台310仍处于第二位置,但是螺旋弹簧10′已经被推到传送带210上。在此操作阶段中,滑动器320开始朝着其缩回的位置移动,如虚线箭头所示。在此操作阶段,带式传送机构200可以操作以使放置在传送带210上的螺旋弹簧10、10′在传送方向上进一步前进。

  可以看出,在将各个螺旋弹簧10放置在传送带210上之间的传送带210的前进可用于高效且精确地控制螺旋弹簧10在传送带210上的布置,尤其是各螺旋弹簧10的相对间距。这可以在不需要调节滑动器320的行程的情况下完成。因此,螺旋弹簧10可以以等距的方式布置在传送带上。然而,其他布置也是可能的。磁性升降平台310和滑动器320允许将螺旋弹簧10精确地放置在传送带210上。螺旋弹簧10在升降平台310上的磁性接合有助于确保在升降平台310的移动期间被转移的螺旋弹簧10可靠地保持在升降平台310上。此外,螺旋弹簧10在升降平台310上的磁性接合可使以大于重力加速度的方式驱动升降平台310竖直运动,这可以有助于袋装弹簧组装机100的整体运行速度更高。

  图3A和3B示出了局部俯视图,用于进一步说明通过将螺旋弹簧10分别放置在两个带式传送机构200的传送带210上来形成螺旋弹簧10的期望的布置。图3A示出了将附加的螺旋弹簧10推送到带式传送机构200中每个上,类似于图2D和2E。滑动器320的垂直推动移动由虚线箭头指示。在每种情况下,将附加的螺旋弹簧推入一个位置,该位置与已经放置在带式传送机构200上的下一个螺旋弹簧10具有期望的距离。所述距离可以通过传送带210在传送方向上的前进来精确控制,如实线箭头所示。如图3A中进一步示出的,滑动器320沿竖轴具有V形横截面几何形状。因此,滑动器320具有以V形方式分叉的竖直支撑表面,以接合从升降平台310推送的螺旋弹簧10。V形横截面几何形状有助于使螺旋弹簧10对准带式传送机构200上明确界定的位置,并且适合以可靠的方式将各种几何形状的螺旋弹簧10从升降平台310推送到带式传送机构200。

  图3B示出了一种情况,在该情况下,期望布置的所有螺旋弹簧已经被放置在带式传送机构200上,并且两个带式传送机构200已经前进到还确保不同带式传送机构200上的螺旋弹簧10之间沿x方向的期望间距的位置。这里,使用两个平行带式传送机构200与相应的各个螺旋簧卷绕装置110可以比仅使用一个带式传送机构200和螺旋簧卷绕装置110更快地形成期望的布置。此外,使用两个平行带式传送机构200与相应的各个螺旋簧卷绕装置110能够高效地形成具有混合类型的螺旋弹簧10的布置。在所示的示例中,例如假设两个平行的带式传送机构200和相应的各个螺旋簧卷绕装置110每个用于提供不同弹簧几何形状的螺旋弹簧10。

  图4A和图4B示出了示意性剖视图,图5A和5B示出了示意性俯视图,用于说明弹簧插入机构的结构和操作,所述弹簧插入机构用于将螺旋弹簧10推送在织物21、22之间。特别地,图4A示出了通过压缩装置410对螺旋弹簧10的压缩。压缩装置410的竖直移动用于压缩布置在带式传送机构200上的螺旋弹簧10,其由虚线箭头示出。当形成内弹簧单元的单个螺旋弹簧排所需的所有螺旋弹簧10被放置在传送带200上并沿x方向达到期望的布置时,例如,如图3B所示,对螺旋弹簧10的压缩完成。

  在压缩带式传送机构200上的螺旋弹簧10之后,推刀420沿y方向移动,即垂直于带式传送机构200的传送方向。如图4B所示,推刀420最终与带式传送机构200上的压缩螺旋弹簧10接合,并将螺旋弹簧10从带式传送机构200推送到焊接台500,位于被引导通过焊接台500的织物21、22之间。如图5A所示,推刀420首先与带式传送机构200中的一个上的螺旋弹簧10接合,并将这些螺旋弹簧10推至另一个带式传送机构200上,直到推刀420也与另一个带式传送机构200上的弹簧螺旋10接合,并继续将螺旋弹簧10从两个带式传送机构200推入焊接台500,如图5B所示。在焊接台500中,推刀420的推送操作将螺旋弹簧10沿y轴对准在明确界定的位置。

  如图4B中所示,推刀420将这些螺旋弹簧10推送到焊接工具510的区域,使得焊接工具510然后可以用于将织物21、22焊接在一起,从而形成分别地封套各个螺旋弹簧10的袋。如图4B进一步所示,螺旋弹簧10可以在焊接工具510的区域中膨胀到某种程度。这种膨胀通常由织物21、22限制。为了促进推送操作,各传送带机构的传送带210可以在竖直方向上稍微偏移,使得沿推送方向位于前面的传送带210略高于下一个传送带210。以这种方式,可以避免螺旋弹簧10卡在传送带之间的过渡处。以类似的方式,沿着推送方向最后到来的传送带210可以被定位成略高于砧台520的上表面。以这种方式,可以避免螺旋弹簧10被卡在传送带210到焊接台500的过渡处。

  图6示出了用于示意性示出袋装弹簧组装机100的控制架构的框图。如图所示,袋装弹簧组装机100具有控制器700,所述控制器700控制袋装弹簧组装机100的部件,特别是螺旋簧卷绕装置110、驱动带式传送机构200的电机230、升降平台310的驱动机构315、滑动器320的驱动机构325、压缩装置410的致动机构415、推刀420的致动机构425、426、焊接工具510以及袋装弹簧组装机100的各种传送机构(例如传送辊630)。控制器700例如可以基于执行存储在计算机可读存储器中的程序代码的一个或多个处理器来实现。控制器700可以控制部件以如上所述地运行并且协调部件的运行。为此,控制器700可以向各部件提供控制信号。控制器700可以基于由袋装弹簧组装机100的一个或多个传感器(诸如上面提及的传感器350)提供的输入来控制至少一些部件。例如,带式传送机构200和螺旋传送机构300的运行可以基于由传感器350提供的输入来控制和/或协调。

  图7示出了用于示意性地示出在袋装弹簧组装机100中执行的方法的流程图。所述方法可以用于将螺旋弹簧从袋装弹簧组装机100的螺旋簧卷绕装置(例如,上述螺旋簧卷绕装置100之一)转移到螺旋弹簧组装机100的传送带(例如,上述传送带210之一)。所述方法可以在上述控制器700的控制下执行。

  在步骤710,螺旋簧卷绕装置绕制螺旋弹簧,例如上述螺旋弹簧10、10′、10″中的一个。螺旋弹簧10由诸如钢线的磁线绕制。如上所述,螺旋弹簧的绕制可以通过围绕一竖轴在螺旋弹簧的竖直方向上完成,使得螺旋弹簧可以以竖直方向从螺旋簧卷绕装置输出,而不需要旋转加工完成的螺旋弹簧。

  在步骤720,在步骤710绕制的螺旋弹簧被接合在磁性升降平台上,例如上述升降平台310。这是在从螺旋簧卷绕装置释放螺旋弹簧之前,例如在从用于形成螺旋弹簧的线切割螺旋弹簧之前完成的。如上所述,接合可以包括通过磁力将螺旋弹簧的下端环保持在升降平台的上表面上。

  在步骤730,例如通过从用于形成螺旋弹簧的线来切割螺旋弹簧,从螺旋簧卷绕装置释放螺旋弹簧。此刻,螺旋弹簧在升降平台上的磁性接合可以帮助确保螺旋弹簧可靠地保持在明确界定的位置。

  在步骤740,升降平台从螺旋簧卷绕装置的输出移动到传送带。特别地,升降平台移动到一位置,在该位置上螺旋弹簧接合在其上的升降平台上表面与传送带的水平传送平面对齐。升降平台的移动可以由基于曲柄驱动的驱动机构来驱动,例如上述包括曲柄驱动316的驱动机构315。在这种情况下,升降平台的上表面与传送带的传送平面对齐的位置可以对应于曲柄驱动的止点(dead center)。以此方式,升降平台的移动可在升降平台的上表面与传送带的传送平面对齐的位置范围内固有地减慢,从而促进如下结合步骤750进行说明的螺旋弹簧从升降平台的转移。在升降平台移动期间,螺旋弹簧在升降平台上的磁性接合有助于确保将螺旋弹簧可靠地保持在升降平台上,即使所述升降平台的竖直加速度超过重力加速度。

  在步骤750,诸如上述滑动器320的滑动器将螺旋弹簧从升降平台推送到传送带。这是在升降平台处于其上表面与传送带的传送平面对齐的位置时完成的。为了将螺旋弹簧从升降平台推送到传送带,滑动器可以沿水平方向移动,例如,与传送带的传送方向对准。然而,也可以利用推送螺旋弹簧的其他方向,例如,横向于传送带的传送方向的水平方向。如上所述,传送带也可以是磁性的,从而有助于确保螺旋弹簧可靠地保持在传送带上的位置。将螺旋弹簧从升降平台推送到传送带时,传送带可以是固定的或可以移动。

  在步骤760,传送带前进,并且可以重复步骤710到760以获得另一螺旋弹簧。在将各个螺旋弹簧转移到传送带上之间,所述传送带的前进可用于控制各螺旋弹簧在传送带上的相对间距。此外,传送带的前进可用于将螺旋弹簧带到期望的最终位置,以便进一步转移到袋装弹簧组装机的焊接台,例如上述焊接台500。

  应注意的是,图7的方法可以适用于传送带的其他方向。然后,可以使绕制螺旋弹簧的方向和由升降平台转移螺旋弹簧的方向适配为垂直于传送带的传送平面,从而避免螺旋弹簧在从螺旋簧卷绕装置转移到传送带时的旋转。

  图8示出了用于示意性地示出在袋装弹簧组装机100中执行的方法的流程图。所述方法可以用于在织物21、22之间插入螺旋弹簧,以形成封套螺旋弹簧的袋。所述方法可以在上述控制器700的控制下执行。

  在步骤810,将螺旋弹簧转移到多个传送带,例如上述传送带210。这可以通过结合图7说明的方法来实现。(多个)传送带可以基本上是水平的。多个传送带彼此平行地布置。多个传送带中的每个传送带均从不同的螺旋簧卷绕装置接收螺旋弹簧。多个传送带可以是分别可控的。通过控制传送带在传送方向上的前进,螺旋弹簧可以根据期望的布置相对于彼此以及相对于焊接台来定位。如上所述,传送带可以是磁性的,从而有助于确保螺旋弹簧可靠地保持在传送带上的位置。

  在步骤820,压缩在传送带上的螺旋弹簧。这由压缩装置410完成,该压缩装置配置为同时压缩各传送带上的所有螺旋弹簧。这里,传送带的引导元件,例如上述引导元件240,可以帮助确保压缩的螺旋弹簧保持在明确界定的位置。

  在步骤830,推刀420将压缩的螺旋弹簧从传送带推送在织物21、22之间并且推送到袋装弹簧组装机100的焊接台500中。这是在与传送带的传送平面平行且横向于传送带的传送方向上完成的。推刀420的推送操作可以同时使来自不同传送带的螺旋弹簧在横向上对准,从而形成包括来自不同传送带和不同螺旋簧卷绕装置的单排的螺旋弹簧。通过使用分别可控的传送带,可以设置成排的各螺旋弹簧之间的各种距离。此外,如上文对螺旋簧卷绕装置110所解释的,利用多个螺旋卷绕装置,其中每个螺旋卷绕装置与相应的各个传送带相关联,可以有效地在同一排中提供在弹簧几何形状和/或线厚度不同的螺旋弹簧。

  在步骤840,将织物21、22在焊接台500中焊接在一起,以形成分别封套在步骤840中形成的排中的各个螺旋弹簧的各个袋。这里,可使用同一焊头沿该排在不同位置顺序形成多个焊接处,和/或可使用多个焊头沿排在不同位置同时形成多个焊接处。

  在步骤850中,使织物21、22前进以从焊接台500移除在步骤840中形成的封套在袋中的螺旋弹簧。然后,可以对另一排螺旋弹簧重复步骤810、820、830、840和850的处理。

  图9A-9C进一步示出了滑动器320的细节。图9A示出了局部俯视图,其示出了滑动器320的上述V形横截面形状。可以看出,V形横截面形状可以帮助将沿y方向被推送的螺旋弹簧10′进行对准。此外,V形确保被推送的螺旋弹簧10′可以被支撑在x-y平面中的多个不同位置上,从而可以避免螺旋弹簧10′的不期望的倾斜。图9B示出了局部侧视图,其示出了滑动器320可以基本上延伸覆盖被推送螺旋弹簧10′的竖直长度,使得被推送的螺旋弹簧10′可沿竖直方向(z方向)支撑在多个不同的位置上,并且螺旋弹簧10′的不期望的倾斜可以避免。

  如进一步示出的,滑动器320可以具有水平支撑元件321,所述水平支撑元件321接合在被推送的螺旋弹簧10′的两个螺旋簧之间。在所示的示例中,水平支撑元件321配置为接合在螺旋弹簧10′的下端环上。水平支撑元件321在竖直方向上为下端环提供支撑,从而以可靠的方式进一步帮助支撑螺旋弹簧10′。如图9C所示,这在桶形螺旋弹簧10′的情况下特别有利。为了容纳螺旋弹簧的不同端环尺寸,水平支撑元件321可以是可互换的或可调节的。举例来说,图9C示出了替换的水平支撑元件321′,与图9A和9B所示的水平支撑元件321相比,支撑元件321′在x方向上具有较大的延伸,以适应桶形螺旋弹簧10′的较小的端环尺寸。如图所示,水平支撑元件321、321′可以基本是板状的。在一些情况下,水平支撑元件321、321′可以具有垂直突起322。垂直突起322可以帮助避免水平支撑元件321、321′的错误接合。在图9A、9B、9C的示例中,水平支撑元件321、321′上的向下的竖直突起322可以确保滑动器320与螺旋弹簧10′的下端环的明确界定的接合。

  在图5A和5B中,推刀420示为具有与螺旋弹簧10接合的直线前缘。推刀420的这种构造可以相对于螺旋弹簧10的各种布置和几何形状而以灵活的方式利用。然而,在一些情况下,推刀420的前缘的形状可以适应于对准沿x方向和/或沿y方向被推送到所需位置的螺旋弹簧10。图10示出了替代的推刀420′的示例。如图10所示,与螺旋弹簧10接合的推刀420′的前缘421设有V形切口。V形切口限定了在推刀420的推送操作期间螺旋弹簧10沿x方向对准的位置。这可以帮助提高螺旋弹簧在焊接台500中的定位精度。在一些情况下,V形切口的深度可以变化以分别设置螺旋弹簧10沿y轴的期望的端部位置。在图10的示例中,切口的V形可用于实现与各种弹簧几何形状(例如,各种弹簧直径)的可靠对准。然而,也可以使用其他形状的切口,例如圆形或椭圆形。

  注意,以上示例易于进行各种修改。例如,上述螺旋簧插入机构可以与用于将螺旋弹簧从螺旋簧卷绕装置转移到传送带的各种其他类型的机构(例如基于机械夹紧螺旋弹簧的转移机构)结合。此外,螺旋簧转移机构300相对于传送带210的布置可以改变。例如,除了通过以在传送带210的输送方向推送,在传送带210的短边缘上转移螺旋弹簧10之外,螺旋弹簧10也可以通过以横向于传送带210的方向上推送,在传送带210的长边缘上转移。更进一步地,所示的螺旋簧插入机构还可以与焊接台500中各种类型的附加或替代工艺组合。更进一步地,应注意的是,所示构思并不限于传送带的水平或基本水平方向。例如,还可以想到的是,将传送带布置成具有竖直的传送平面,并相应地适配其它部件的布置,诸如升降平台310的取向和运动方向。这种情况下,传送带提供的磁力可以确保螺旋弹簧可靠地保持就位。此外,在升降平台310的非水平定向的情况下,升降平台310提供的磁力可以确保螺旋弹簧可靠地在升降平台310上保持就位。

《基于多传送带的用于袋装螺旋弹簧的插入机构和方法.doc》
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