附图简介
图1是本发明所述的制造成型金属丝内置弹簧组件的自动化机械的平面图;
图2是本发明所述的盘簧成型机械的正视图;
图3A是本发明所述的传输机设备的透视图;
图3B是图3A中所述的传输机设备的透视图;
图3C是图3A中所述的传输机设备的侧剖视图;
图3D是图3
D中所述的传输机设备的剖视图;
图3E是图3
E中所述的传输机设备的剖视图;
图4A是转送机的侧面正视图,该传输机在使用时与本发明所述的制造成型金属丝内置弹簧组件的自动化机械相连接。
图4B是图4A中所述的转送机的端面正视图;
图5是本发明所述的内置弹簧装配器装置的正视图;
图6A是图5中所述的内置弹簧装配器装置的端面视图;
图6B是可附着在所述内置弹簧装配器上的转向节模具的透视图;
图7A-7I是以可移动地方式安装在图5所示内置弹簧装配器中的盘簧、盘簧接收模具以及模具支撑块的示意图;
图8A和图8B分别是本发明所述的盘簧啮合模具的剖视图和顶视图;
图9A和图9B均是图5所示的内置弹簧装配器装置的端面视图;
图10A是图5所示的内置弹簧装配器装置的端面视图;
图10B是图5所示的内置弹簧装配器装置中换向器组件的单独透视图;
图11是图5所示的内置弹簧装配器装置中夹具组件的单独正视图;
图12是可由本发明所述的机械生产的内置弹簧组件的部分平面图;
图13是图11所示的内置弹簧装配器的部分正视图;
图14A是图11所示的内置弹簧装配器中的盘簧的外形视图;
图14B是图11所示的内置弹簧装配器中的盘簧的端面视图;
图15A-15D是本发明所述的带型盘簧传输机系统的剖视图;
图16是本发明所述的盘簧传输机系统中链式卷绕机的顶视图;
图17A-17G是本发明所述交替变化的盘簧连接装置的正视图;
图18A-18G是本发明所述交替变化的盘簧连接装置的正视图;
图19A-19F是本发明所述交替变化的盘簧连接装置的正视图。
最佳和替代实施例的详细说明
所述机械和方法能够用于制造内置弹簧组件1,包括采用如图12和图13中所示的一般形式的床垫、家具、坐垫中的内置弹簧组件。所述内置弹簧组件包括有多个螺旋弹簧或盘簧2位于一个矩阵内,该矩阵可以是正交矩阵,所述各盘簧的轴通常彼此平行并且所述各盘簧的端部3通常彼此共面,并限定出所述内置弹簧组件1的弹性支承面。通过采用如一般的螺旋形金属丝系带4将所述矩阵内的盘簧2“扎”或系在一起,所述金属丝系带4在所述盘簧列之间蔓延并缠绕或系紧如图13所示的连接盘簧的切线段或重叠段。其他的盘簧系紧方式同样可在本发明的范围内适用。
通过本发明所述机械的盘簧成型组件可使所述盘簧由钢丝原料加工成任何结构或形状。典型的内置弹簧组件中的盘簧具有拉长的螺旋形结构的盘簧体,其端部以共面金属丝的形式终止并作为所述盘簧安装时的底部和头部。虽然可由本发明所述机械生产的其它形式的盘簧和内置弹簧组件并未特别地示出,但它们应包括在本发明的范围内。
下面将描述的是关于图14A和14B中单独示出的具有特殊类型盘簧的特殊床垫内置弹簧的制造机械和方法。这种类型的盘簧已在美国专利US5,013,088中进行了说明和对权利要求的声明。所述盘簧2具有一般螺旋形伸展的盘簧体21,该盘簧体21的每个终端都具有一个头部22。每个头部22包括有第一偏置23,第二偏置24和第三偏置25,一般螺旋形的卷绕终端由第三偏置处开始沿轴向越过整个头部。所述螺旋盘簧体21区段上可能产生的力响应倾斜臂27从而引导或改变所述盘簧的头部22。
如图14B所示,所述第一偏置23包括顶部28使第一偏置从所述盘簧的轴向长度上沿横向偏置稍大的距离。第二和第三偏置24、25同样从所述盘簧的轴向长度上向外偏置。如图13所示,各盘簧中的第一和第三偏置23、25彼此相互重叠,并通过螺旋形金属线系带4将上述重叠的偏置部分紧结在一起,所述卷绕终端26(上端和底端)延伸超越所述盘簧头部偏置的紧固附着点。
图1是用来说明本发明所述的内置弹簧自动生产系统100的主体部件。卷绕的金属丝原料110从线轴200处向一个或多个盘簧成型机201,202给送,该成型机201,202可以生产如图14A、14B所示的盘簧以及任何其它通常的螺旋形盘簧或其它离散形金属丝成型结构。所述盘簧2被装进一个或多个盘簧传输机301,302中,该盘簧传输机301,302将盘簧传送至盘簧转送机400处。所述盘簧转送机400装载多个盘簧进入内置弹簧装配器500中,该内置弹簧装配器500通过其所带的附件自动将盘簧组装到所述的内置弹簧矩阵中,上述附件包括例如具有螺旋形系带金属丝原料510的线轴通过螺旋形金属丝成型器和给送器511向所述内置弹簧装配器给送金属丝系带,上述附件还包括使盘簧相互连接的设备。
下面将对所述的内置弹簧自动生产系统100的每一个主体部件进行单独描述,然后再描述上述系统的操作以及由此所生产出来的金属丝成型结构的内置弹簧组件。虽然对自动成型以及具有特殊内置弹簧的安装进行了详细描述,但对于采用本发明中的各种变化了的部件来生产任何类型的金属丝成形结构是很容易意识到的。盘簧成型
所述盘簧成型机201,202可以是已知的金属丝成型机械或卷簧机,例如由瑞士圣高伦(ST.Gallen)的Spuhl AG制造的Spuhl LFK卷簧机。如图2所示,所述盘簧成型机201,202通过一系列的辊子给送金属丝原料110并将所述金属丝弯曲成一般的螺旋形结构以形成单个的盘簧。所述盘簧的曲率由与凸轮从动臂204滚动接触的凸轮(未示出)的形状决定。所述盘簧金属丝原料110通过给送辊子206向卷簧机给送金属丝进入成型块208中。当所述金属丝通过成型块208中导向孔推进时与附着在所述凸轮从动臂204一端的盘簧半径成形轮210相接触。所述成形轮210按照带动所述凸轮从动臂的凸轮的形状变化,所述成形轮210可以相对于成型块208移动。在这种方式中,所述金属丝原料的曲率半径随着金属丝从成型块中脱出而设定。
借助螺旋导向销214可使所述金属丝通过所述成形轮210后呈螺旋状,为了使所述金属丝沿螺旋方向离开所属成形轮210,上述螺旋导向销214通常沿线性移动并且通常与所述成形块208中的金属丝原料导向孔垂直。
一旦有足够数量的金属丝给送通过所述成型块,再经由成形轮210和螺旋导向销214后形成一个完整的盘簧,切断工具212前进抵靠在所述成型块208上用于将所述盘簧从所述金属丝原料上切断。下面将进一步的描述采用间歇工作盘220将切断后的盘簧送至后续的结构和处理位置处。
如图14B所示,所述盘簧2在所述螺旋盘簧体上具有几个不同曲率。特别是,所述卷绕终端的半径或总的直径显著地小于盘簧主体21的半径或总的直径。而且,所述金属丝必须在所述卷绕终端26的最顶端处终止并被切断。这种特殊的盘簧结构会出现下述问题:关于所述成型块208必须具有特殊的结构以便容纳所述卷绕终端26,允许较大直径的盘簧体顺利通过所述成型块,以及允许所述切断工具212在所述卷绕终端的最顶端切断所述金属丝。
按照图2所示,本发明所述的成型块208包括空腔218,其尺寸足以接收所述盘簧的卷绕终端。所述切断工具212位于所述成型块208中的空腔218的最接近处用以在卷绕终端处切断所述金属丝。
间歇工作盘220具有例如六个星形臂222可转动地安装在贴近所述卷簧机的前端。每个星形臂222都支撑一个夹子224,当盘簧在所述导向块208的位置处从连续的金属丝给送线上切断时,上述夹子224可有效地夹持盘簧。所述间歇工作盘可转动地使每一个从卷簧机导向块出来的盘簧转换到第一盘簧头部成型台230处。由空气作用的冲压成型模具232围绕在第一盘簧头部成型台230的周围安装成环状配置用以形成所述盘簧的偏置23-25,所述力响应倾斜臂27或所述盘簧体一端的头部内任何其它的轮廓或弯曲。然后所述间歇工作盘驱动所述盘簧前进至第二盘簧头部成型台240处,在该位置处通过冲压模具232在所述盘簧相对的一端形成与上述类似成型盘簧的头部。所述间歇工作盘驱动所述盘簧前进至调节位置250处,在该位置处将一电流通过所述盘簧用以调节所述钢丝的韧性。接下去所述间歇工作盘的转动将把所述盘簧插入到传输机301,302中,而传输机301,302把所述盘簧传送到盘簧转送机上的过程将会在下面进一步描述。如图1所示,一个或多个盘簧成型机可以同时供应所述内置弹簧装配器系统中的盘簧。盘簧传输机
如图1所示,盘簧2各自通过具有相似构造的盘簧传输机以单独排列的方式分别从每一个盘簧成型机201、202中传送到盘簧转送机400。虽然对上下文中的内置弹簧制造系统的盘簧传输机进行了描述,但可以意识到本发明所述的传输机同样很容易适应和应用于任何需要传输机的系统或设备中。如在图3A-3E中进一步示出的,传输机301包括箱形梁303从间歇工作盘220处延伸至盘簧转送机400。每个箱形梁303包括:由安装在侧壁307上的对置的导轨306所形成的上下链轨304。多个条板308可滑动地安装在导轨306之间。每个条板308都具有一夹子310,当盘簧通过星型轮220搬运到传输机上时,上述夹子构造用于和盘簧的一部分如盘簧螺旋体中的两圈或更多圈相啮合。如在图3C-3E中进一步示出的,每个条板308具有一板体309,该板体309具有对置且平行的凸缘311,该凸缘与导轨306叠置并可在两导轨306之间滑动。托架312依附在每块条板的板体309上。每个托架都附着在主链315的链环314中的相互邻接的一对销313上,并且在每块条板之间具有附加的链环314。所述主链315在箱形梁302的整个长度上延伸,并安装在每个梁的每一端的链轮316上。所述条板308沿主链315均匀地间隔开。为了使所述条板308沿着链轨304均匀间隔地平行移动,在所述箱形梁303中安装有换位器320。所述换位器320包括有两个平行的换位器链条321跨在主链315上并倚靠在共轴的一对链轮322上。上述链轮安装在轴324上。所述链轮321等间距地运送连接件323,当主链315拉紧时上述间距与条板308的间距相同。一旦所述换位器不再驱动主链时,主链就会松弛下来,并且条板也开始一个抵着一个堆积起来,如图3A-3B的右侧所示。此时,条板之间的节距不在取决于主链上连接件之间的距离,而是取决于邻接的条板板体309的长度。这使得所述传输机可在一节距处装载而在另一节距处卸载。
所述传输机还具有一制动装置。如图3D所示,制动装置中包括线性驱动器331,该驱动器331具有一头部332,该头部由空气气缸330驱动或以相同的方式来提供一附加力使条板的位置紧贴上述驱动器,因此,通过控制空气气缸330中的空气压力挤压条板使其抵靠在轨道的内侧。沿着所述传输机能够有选择地控制条板制动操作的成效程度和动作时间。
作为选择,如图3E所示,固定的标准弹簧334可并入每个条板都会经过的链轨304的水平框内,并加载一恒定的制动力到每个条板上。可根据沿所述传输机链轨分布的制动点上牵引需求的总量来选择所述弹簧的尺寸或标准。
通常如图3A和3B中的标记340所示,一卷材矫直机与各盘簧传输机相联合。所述卷材矫直机340可有效地使位于条板架子310内的各盘簧的方向保持一致,并使其与盘簧转送机之间有一个合适的接触面。每个卷材矫直机340包括有安装在邻接的箱形梁303上的气压缸342。端部受动器344安装在从气压缸342中伸出的杆346的末端。所述气压缸运转可有效地驱动所述杆346和端部受动器344作直线运动和转动。在操作中,当条板通道中的盘簧位于所述矫直机340的前面时,所述端部受动器344作线性移动与所述盘簧的当前端啮合,并同时或随后在预先设定的位置处转动所述位于条板夹子内的盘簧使其保持一致,所述盘簧体的螺旋形啮合在所述条板夹子内,采用所述矫直机可以很容易转动或“拧动”所述夹子310内的盘簧。位于所述矫直机下游的所述传输机中各盘簧因而具有保持一致的位置。
所述盘簧传输机同样可由某种替代装置来完成其功能,该替代装置同样也是本发明的一部分。如图15A-15D所示,用于将盘簧从盘簧成型器传送至转送器位置的替代装置是一个传送带系统,通常如标记350所示,该系统包括以小型片状带352和一对置的带354。通过间歇工作盘将盘簧2放置在上述两带352和354之间并使其沿轴向延伸,如图15A所示。所述片状带352具有基带353和一片状体355,该片状体355沿着底边附着在所述基带353上。如图15B所示,安装用的开口楔356使片状体355朝着远离基带353的方向伸开,使得很容易将所述盘簧的头部插入到由上述片状体和基带共同形成的开口内。也可采用自动插入工具驱动所述盘簧的头部使其插入到上述开口内。如图15C所示,矫直臂358设置成可与所述盘簧头部的一部分相啮合并驱动盘簧沿一致的方向插入到上述开口内。一旦所述盘簧插入到上述开口内并保持着正确的方向,在抵靠着片状体355外表面的压杆360的挤压下所述盘簧相对于所述带保持在一固定位置内。在通过盘簧转送机将盘簧从所述带中取出的区域,所述压杆360可以移动,用以释放片状体上的压力使得所述盘簧能够从上述开口中取出。如图中进一步示出的,基带353和对置的带354均附着有同步带362,可伸缩的塑性衬背364以及可由钢板或其它刚性材料制成的衬板366。这种结构使得上述带具有足够的刚度从而所述盘簧能够可靠地保持在上述带之间,而且得上述带具有足够的韧性便于安装在皮带轮上并在皮带轮驱动下沿传送路径转动。
图16示出的一对弹簧卷绕机360可以替代与本发明所述系统相连接的盘簧传送装置。每个弹簧卷绕机包括有链轮364驱动的主链361和副链362分别从盘簧成型机到盘簧转送机或装配器之间保持同速前进,下面将对此进行进一步描述。盘簧啮合滚珠366,其尺寸需适合能够可靠地位于盘簧的卷绕终端,并且等间距地沿每个链的长度方向上安装。所述链彼此同步以使对置排列所述滚珠对齐从而使其与通过间歇工作盘送来的盘簧啮合。有选择性地控制每个链可以在盘簧接近所述盘簧转送机的阶段改变所述盘簧的相对角度,如图16中的右侧所示。可以附加磁体或采用磁体替代滚珠366以使所述盘簧保持在链组之间。盘簧转送机
如图1和图4A、4B所示,每个传输机301、302上设置的盘簧列与转送机400排列成行。所述转送机包括有安装在轨道406上的滚轮404上的框架402,该框架可在朝向或远离传输机301、302和内置弹簧装配器500的方向上作线性移动。线性排列的臂410上具有夹子412可以从一个传输机的所述条板304上夹持整个盘簧列,并将该盘簧列转送到内置弹簧装配器中。所述盘簧转送机上的操作臂410的数量与将要生产的内置弹簧的每一行的盘簧数量相等。通过操作图中示意性标志416所指示的驱动连杆,将联合轨道406上的所述的转送机作线性运动。所述盘簧转送机从传输机组中的一个传输机(在位置A处)上提起整排的盘簧并将其插入到内置弹簧装配器500中。这样的机械如在美国专利US4,413,659中所述,其所公开的内容可并入此处作为参考。内置弹簧装配器500与下面将描述的转送机引入的盘簧列相啮合。所述盘簧转送机400接着从另一个平行的传输机(301或302)上夹起另一列盘簧并将其插入到内置弹簧装配器中用以与先前插入的盘簧列彼此啮合和连接。当两个传输机上的盘簧均已取走后,所述传输机将向前推进为转送机提供新的盘簧,并通过所述盘簧转送机将盘簧送入内置弹簧装配器中。内置弹簧装配器
内置弹簧装配器500的主要功能:
(1)夹紧并定位至少两排相邻的平行盘簧使其平行放置。
(2)通过在相邻盘簧之间使用诸如螺旋形金属丝等连接紧固装置把平行的盘簧连接起来。
(3)推进已经连接好的盘簧列从而可以加入新的盘簧列,并使新加入的盘簧列与先前连接好的盘簧列连接在一起,不断重复此过程,直到加入足够的盘簧形成完备的内置弹簧组件。
如图5、6、9-10所示,内置弹簧装配器安装在支撑架502上,此架高度适当以和盘簧转送机400配合使用。所述内置弹簧装配器包括上下两排相互平行的盘簧啮合模具504A和504B,它们能够接收并且固定每个盘簧的终端,使得所述盘簧的轴向为垂直方向,可以在盘簧之间插入或系上诸如螺旋形金属丝等紧固装置,并且能够从内置弹簧装配器中移出已经连接好的盘簧装置。模具504并排连接放在上下平行的承载杆506A和506B上,承载杆在装配器中沿水平和垂直方向是可以移动的。内置弹簧装配器移动具有相互连接的模具504的承载杆506,以夹紧两排相邻的盘簧,将盘簧固定以形成内置弹簧装置,将已连接好的盘簧列从装配器中推出,使其接收并连接随后又给进的盘簧列。更具体地说,内置弹簧装配器按以下基本顺序工作,参见图7A-7I所示:
1)第一对上下承载杆506A(具有连接好的模具504A)垂直收缩以接收由盘簧转送机给送的盘簧列(参见图7A)。
2)所述第一对上下承载杆506A在新插入的盘簧列上进行垂直汇合(图7C)。
3)通过相邻模具相互对准的开口来固定并且连接夹紧在所述上下模具504之间的相邻盘簧列(图7D)。
4)所述第二对上下承载杆506B垂直收缩用以从模具中释放前述的盘簧列(图7E)。
5)所述上下承载杆506A横向移动到上下承载杆506B原先所在位置,将已经连接好的盘簧装置从内置弹簧装配器中移出(图7I)。
6)承载杆506B以和承载杆506A移动方向相反的方向沿横向移动,从而和承载杆506A交换了位置,并使盘簧接收模具定位以接收新插入的下一列盘簧(图7I)。
在图7A中盘簧转送机按所示方向将盘簧送入内置弹簧装配器中。上下列的模具安装在上下承载杆506A上,上下承载杆506A垂直收缩以使整个盘簧毫无压缩地插入到上下模具之间。先前插入的盘簧列已在上下模具504B之间压缩,而上下模具504B安装在横向靠近上下承载杆506A的上下承载杆506B上(图7B)。所述上下模具504A在新插入的盘簧终端处交会以压缩该盘簧,其压缩程度和先前上下模具504B中的盘簧一样(图7C)。水平邻近的承载杆506A和被支撑杆500(图7D中仅为示意性地表示)紧密连接在一起,并由下述夹紧机制来操作。随着模具被夹紧在一起,通过在模具外部相邻侧面已对准的通孔505中穿入螺旋形的金属丝系带,使所述邻接的上下模具504A和504B之间已压缩了的相邻盘簧列固定在一起,并且上述金属丝系带也同样穿过模具开口中的每个盘簧的一部分(图7E)。该金属丝系带4在好几点处被弯曲以确保其被安放在盘簧上。当模具中相邻的两列盘簧的连接完成时,夹具550被释放(图7F),所述上下模具504B沿垂直方向收缩(图7G)。上下模具504A和504B然后横向移动或者被引向图示(图7I中)的相反方向并交换位置,正是由于横向换位才使得一列连接好的盘簧从内置弹簧装配器中移出,并且所述空模具504B被定位去与新插入的盘簧相啮合。上述循环不断重复,直到许多列盘簧被相互连接在一起形成内置弹簧组件,从所述装配器中脱出进入支撑台501上,如图1和图5所示。
如图8A-8B所示,所述盘簧啮合模具504通常为矩形,并具有向上延伸的锥形边缘507,其轮廓用于引导位于所述模具外部周围的盘簧2的头部22,并使其保持在所述模具的侧壁511的顶面509上。如图8A所示,所述盘簧头部22偏置中的两个延伸超出所述模具的侧壁511,与开口505邻近的螺旋形金属丝系带4穿过该开口505用于将邻接的盘簧彼此连接起来。空腔513形成在所述模具的内部,并在侧壁511中,该空腔513内安装有锥形导向销515。所述导向销515向上延伸通过空腔513的开口,并且其尺寸能够插入安装在空腔513内的所述盘簧的卷绕终端28。因此,本发明所述的模具504能够容纳具有卷绕终端的盘簧,并且该卷绕终端延伸超出盘簧头部,用于盘簧之间彼此连接的点不同于盘簧的卷绕终端。
下面将描述所述内置弹簧装配器沿所述垂直方向和横向平移带有连接模具504的所述承载杆506,参见连续的附图7A-7I,以及其它参见图9A、9B、图10和11。所述承载杆506(带有连接模具504)并不与所述装配器中的任何部位永久地相连。所述承载杆506因此可通过内置弹簧装配器中的升降机和换向器装置自由地沿垂直方向和横向平移。依靠上述定位,所述承载杆506和模具504可以由固定支撑件或可收缩的支撑件支撑。如图9A-9B所示,最低的承载杆506A保持在由下升降机杆632B支撑的夹具组件上。最高的承载杆506A由空气作用销512支撑,该销延伸可直接插入最高的承载杆506A的侧壁上的孔中,或通过附着在上述承载杆顶部的杆接头使其与所述销对齐。驱动件514如气压缸,可用来控制空气作用销512使其相对于所述承载杆伸长或收缩。所述销512位于所述内置弹簧装配器的盘簧入口侧可作为后支撑。而所述销512位于所述内置弹簧装配器的相反的一侧或盘簧出口侧(从所述内置弹簧装配器中脱出)可作为前支撑。在所述装配器的出口一侧(图9A-9B中的右侧,图10中的左侧),上承载杆506B(其所处的位置比上承载杆506A的位置低)由固定支撑件510支撑,而下承载杆506B由前支撑销512支撑。
如图10A所示,由链驱动的升降机组件装置,通常如图中标记600所示,这种装置被用来竖直收缩和聚合上下承载杆506A和506B,按照图7A-I描述的序列进行。升降机组件600包括安装在轴615上的上下链轮610,与链轮610啮合的上下链620。链的两相对端与杆625连接。上下链路区段630A和630B从杆625开始并且在杆625之间向弹簧装配器的中心纵向延伸。较低的轴615与驱动电机(图中未示出)相连接,可有效地驱动所述相连的链轮610旋转,链轮610旋转一定的数量后足够沿相反的方向分别垂直平移所述链路区段630A和630B,使其缩回或聚合。正如图10A所示,当链轮610以顺时针方向驱动,链路区段630A向下移动,而链路区段630B向上移动。反之亦然。
链路区段630A和630B与相应的上下升降机杆632A和632B相连,上述上下升降机杆直接沿着承载杆的整个长度平行运动。随着所述链轮610的局部旋转,上下升降机杆632A和632B垂直聚合或缩回。所述上部的前、后导向销512与相连的传动装置514均被安装在上升降机杆632A上,随着升降机组件的运动而在垂直方向上下移动。
通过换向器组件(由图10A中的标记700示出)使所述两套平行的上下承载杆506A和506B在横向相互交换(如图7I所示)。换向器组件包括在所述装配器的每一端具有上下成对的齿条702,具有小齿轮703以可转动的方式安装在每对齿条之间。每对齿条702中的一条与垂直推杆706连接,其他的相应齿条并联作横向平移。左右侧的垂直推杆706,每个都跟转轴臂708连接,转轴臂以指示滑杆710为轴,滑杆从弹簧装配器框架的一端延伸到另一端,位于一对换向器齿条之间。驱动杆712在推杆与转动臂的交点处连接到垂直推杆706上。通过气缸714比如液压缸或者气压缸可使驱动杆712线性移动。驱动所述驱动杆712使其从气缸714中伸出,移动垂直推杆706和相连的齿条702。附着在垂直推杆706上的齿条702的平移引起了小齿轮703的转动,这包括所述成对的齿条中相对齿条的反方向平移。
如图10B中进一步所示,对于每对齿条702来说,其中一个齿条702传送或者与线性止动爪紧紧咬合,尺寸要适合安装在位于承载杆506(未示出)一端的轴孔中。所述相应的反向齿条702传送或者附着在导向器718上,该导向器718具有一开口719,该开口具有一平面,所述平面的尺寸能接受承载杆506的宽度,对置的直立锥形凸缘721位于所述开口的侧面。如图10A所示,在弹簧装配器的下部一半的位置上,由所述对置齿条对中的下齿条702用来传送导向器718,在导向器718中安装了下承载杆506B(图中未示出)。相对应的反向齿条702用来传送啮合在下承载杆506A(未示出)的轴孔中的止动爪716。对于几对上齿条702进行了相对的布置。这样,随着承载杆506与换向器组件相接触,驱动杆712的线性动作引起了承载杆506A和506B沿反向水平移动,并在垂直面内交换位置(也就是交换),从而完成了先前关于图7I中详细描述的过程步骤。
本发明所述的内置弹簧装配器包含了一套夹紧装置。当模具504A和504B水平对齐时(如图7D所示),能有效地把模具504A和504B(或者承载杆506)侧向紧紧压在一起,当它们通过如螺旋形的金属丝系带线紧固在一起时,使得盘簧能够可靠地保持在模具内如图5所示(以及图7A-7I示意性描述),所述内置弹簧装配器包括上下支撑杆550,操作所述盘簧相互紧固的操作期间,上下支撑杆550与相应的承载杆506平行排列。各支承杆550之间互相交叉,或者以其他方式巧妙的将其连接到图11所示的夹紧装置的臂562,564上。夹紧装置560包括了固定夹紧臂562和活动的夹紧臂564,由连杆566将二者相连。从线性驱动装置568如气压缸或者液压缸中伸出的轴570连接到所述连杆566底部上。轴570从线性驱动装置568中伸出引起活动夹紧臂564的末稍端565从紧邻的夹紧臂564上横向移开到一个未紧固的位置。相反,所述轴570收缩进入线性驱动装置568中引起活动夹紧臂564的末稍端565向着紧邻的承载杆506移动,并使其抵靠着水平紧邻的承载杆506夹紧,而承载杆506支撑抵在固定夹紧杆562上。位于弹簧装配器上半部的夹紧组件560安装在装配器框架上,并且不随承载杆和模具移动。位于弹簧装配器下半部的夹紧组件560安装在升降机杆632B上,并随着承载杆移动。因此,通过操作驱动装置568,夹紧装置组件或者夹紧邻接的成排模具/承载杆,或者释放它们允许它们作垂直或者水平移动。
一个或者多个模具504可以是替代的结构,一旦模具和两列紧邻的盘簧完全啮合,上述替代结构用以卷曲和/或切断各螺旋形金属线系带。如图6B所示,转向节模具504K在选定的位置附着在承载杆上,在该位置处螺旋金属线系带将被卷曲或者被“转向”以保证它设置在盘簧的周围。转向节模具504K有个转向节工具524,该工具安装在可滑动的碰板525上,并可在弹簧526的作用下偏移,从而使得转向节工具524的顶端527延伸到模具边缘以外。在弹簧装配器中,一线性驱动装置(图中未示出),如压缩空气推动推杆,可以有效地撞击碰板525,沿碰板525的路径推动所述转向节工具524前进,从而使转向节工具与金属线系带相接触。上下转向节模具504K分别安装在上下承载杆上,所述线性驱动装置具有适当的安装位置使得其能够同时和所述转向节模具的上下碰板相接触。
本发明还包括了所述内置弹簧装配机械中的将盘簧列紧固在一起的某些替代装置。例如,如图17A-17G所示,卷曲工具801包括有导向斜面802,通过位于盘簧的末端带裂口的工具806内的将导向斜面802上盘簧2的终端推进到位。如图17C所示,所述抓手向下移动定位在辅助工具806内相邻接的盘簧头部的区段处。工具806接着夹紧,形成系缚通道用来插入螺旋形金属线系带。一旦盘簧系结在一起,工具806分开并且将连接好了的盘簧向前推进,以便允许引入后续的盘簧列。图17B图示了初始位置,带有盘簧头部的新的盘簧列位于左侧,通过将其与先前的盘簧列啮合。图17C中,所述抓手804向下移动拽拉盘簧的头部区段使其位于裂口的工具806内。图17D中,在工具806内当所述盘簧的头部被紧固在一起后所述抓手804接着向上返回,紧邻的盘簧头部重叠部分跟工具806紧紧结合在一起。图17E中,工具806打开,释放已连接好了的盘簧,盘簧重新向上卷直到触及所述抓手804(如图17F所示),同时,被连的盘簧被引向或推进到图17G中的右侧,从而允许引入后续的盘簧列。
图18A-18G仍然是描述另一种替代装置和交互紧固或其他方式连接相邻的盘簧列的机制。所述盘簧类似地被推进到导向斜面802上,从而使得邻接盘簧头部的重叠部分直接穿过可伸缩的工具812。如图18B中所示,工具812沿横向张开,在图18C中,工具812垂直延伸并跨过盘簧重叠部分,如图18D中所示,当盘簧紧固在一起时,工具812就近夹紧以确保夹住盘簧。如图18E和18F中所示,接着工具812分离、缩回,并将连接好的盘簧引向或推向图18G的右侧。然后反复此过程。
图19A-19F仍然是描述另一种交互紧固或相互连接相邻的盘簧列的装置和机制。在内置的弹簧装配器中提供了一系列上下摆动梁组件,如标记900所示。每个摆动梁组件900包括有支撑双盘簧啮合工具904的转臂902,通过驱动臂906安装在关节上。所述工具904包括圆锥形或者圆顶形装置905,其结构是为了插入到盘簧终端的轴端开口中。这使得位于上下装配器之间的一对盘簧能够准确地定位,进而使紧固工具908和盘簧头部之间的能够进行啮合(图19C所示)。一旦紧固或者连接完成,所述装配器900动作横向推动已连接好的盘簧到图19D所示的右侧。所述装配器900接着垂直收缩离开盘簧的末端,然后横向收缩(例如图19F左侧)以便接收下一列盘簧。
所述盘簧成型机、传输机、盘簧转送机和内置弹簧装配器同时运行,由统计过程控制系统来进行同步控制,比如采用Allen-Bradley SLC-504进行设计由间歇工作盘来协调盘簧的传送,传输机的传送速度和起始/终止操作,盘簧转送机的转臂的界面,传输机上的盘簧,和盘簧列到达内置弹簧装配器的计时,还有内置弹簧装配器的操作。
尽管本发明已经描述了最佳和替代的实施例,但对本领域技术人员来说,对不同的构件所作的各种修改和变化是很容易理解的,上述修改和变化及其等同物均包括在本发明的范围内。