彈簧的種類較多、如壓簧、拉簧、扭簧等,這里我們只介紹用途最廣泛的卷簧機的工作原理。
利用一對或幾對滾輪壓住鋼絲并旋轉(zhuǎn),推動鋼絲向右運動,依靠上、下圈徑桿的限位及導(dǎo)向作用使鋼絲成形。上、下圈徑桿可在各自的滑槽中移動,通過控制上、下圈徑桿的位置,就可控制彈簧圈徑的大小。節(jié)距桿為垂直紙面的運動,其作用是使卷繞的鋼絲形成螺紋升角。通過控制節(jié)距桿的位置,就可控制彈簧節(jié)距的大小。當(dāng)卷繞完畢時,用切刀將鋼絲切斷。芯袖則作為切刀切鋼絲時的一個支承。成形機構(gòu)如圖1所示。
卷簧機成形機構(gòu)示意圖
通過送線滾輪,上、下圈徑桿,節(jié)距桿及切刀的組合運動,可卷繞變?nèi)?、變?jié)距等各種形狀的圓形壓簧。對機械卷簧機來說,因只有一個動力,各作用桿完全靠齒輪、凸輪、離合器等機構(gòu)實現(xiàn)聯(lián)動,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整費時。每更換一個品種,都經(jīng)常需要修整凸輪形狀,對操作工的技術(shù)水平要求高,特別是送線長度的調(diào)整范圍依賴于一個扇形齒輪的大小,這就限制了彈簧的展長。在扇形齒輪回行時,還需采用離合器脫開送線滾輪,不僅增加了噪音,還降低了送線精度。
為了適宜采用電腦控制,我們對卷簧機的機械結(jié)構(gòu)進行了徹底改造,首先將各運動機構(gòu)獨立,各采用—個伺服電機控制,如送線機構(gòu)只是一個簡單的齒輪傳動,送線長度可以無限;上、下圈徑桿及節(jié)距桿直接采用電機連接滾珠絲桿來驅(qū)動;切斷機構(gòu)也只是一個簡單的凸輪傳動,除進行一般的剪切方式外,還可匹配上下切刀進行扭切,以解決大線徑、小旋繞比的彈簧剪切。
操作者需要加工不同品種的彈簧時,對數(shù)控卷簧機而言,只需在計算機上填入相應(yīng)的參數(shù),通過程序控制協(xié)調(diào)各機構(gòu)的動作,就可卷繞出所需要的彈簧。