專利名稱：制造內置彈簧組件的自動化機械的制作方法
技術領域：
本發明通常適于制造金屬絲結構，特別是適于一種能夠自動地制造和裝配諸如具有彼此連接的金屬絲彈簧或盤簧列陣的內置彈簧組件的金屬絲成形結構的機械。
背景技術：
用于床墊、家具、坐墊等彈性結構中的內置彈簧組件，首先通過手工將盤簧或螺旋形彈簧排列成矩陣，并通過系緊或拉緊的金屬絲使它們彼此連接。根據所述內置彈簧的設計，所述盤簧沿軸向長度被連接在各種不同的點上。自動制造盤簧的機械與將盤簧傳送到安裝位置的各種傳送裝置配合在一起。如美國專利US3,386,561和US4,413,659中描述了一種從彈簧自動成型設備到彈簧芯部安裝機械之間傳送彈簧的裝置。所述螺旋形彈簧或盤簧成型組件被配置成可用于生產一種特殊設計的盤簧，大多數盤簧被設計成每一端在一個單獨的平面內卷繞一圈和多圈后終止。這簡化了所述盤簧的自動傳送，如傳送到裝配器和經過該裝配器的通道。上述盤簧成型機械并不適宜于制造改變了結構的盤簧，如其終端并非在單一平面內的盤簧。
在所述成型設備到安裝設備之間的所述盤簧的定時傳送裝置總是出現問題。即使僅有一個盤簧在傳送裝置上偏離方向，自動化的生產也會因此而中斷。所述傳送裝置的驅動機械必須與所述盤簧成型設備的操作以及用于將整排盤簧從傳送設備上拎起并將其放置在所述內置彈簧的安裝設備中的轉送機械的操作在時間上完全吻合。
現有技術機械中所述彈簧芯部的安裝部件采用典型的方式裝配起來用以容納特殊類型的螺旋彈簧或盤簧。所述盤簧的底部或頂部套在模具上或通過夾具的鉗夾使其保持在所述機械內，并通過螺旋金屬絲或扣緊環將上述盤簧系結在一起。這種方式在應用于套裝在模具上并位于所述螺旋系帶和轉向節底板內的具有特殊結構的盤簧時具有局限性。這種機械不適用于具有不同設計結構的盤簧，特別是對于卷繞終端延伸超過盤簧的底部或末端的特殊盤簧不適用。而且，由于每個盤簧的頂部和底部所必需設置的兩個夾爪具有多個很小的部分和連桿并以很快的速度移動等因素使得這些類型的機械很容易出故障。
發明概述本發明通過提供一種新型機械用以將金屬絲原料完全自動化地生產成由成型金屬絲制成的內置彈簧組件來克服上述現有技術中存在的這樣或那樣的缺陷。按照本發明的一個方面所述，提供一種內置彈簧的自動裝配系統用以生產具有多個由金屬絲形成的盤簧彼此連接成矩陣排列的內置彈簧組件，該內置彈簧的自動裝配系統具有至少一個盤簧成型設備可有效地將金屬絲原料加工成單個的盤簧結構作為內置彈簧的組件，并能有效地將單個的盤簧搬運到傳輸機上，盤簧傳輸機與盤簧成型設備相聯，能從盤簧成型設備上有效地接收盤簧，并將盤簧輸送到盤簧轉送機上，盤簧轉送機可有效地將盤簧從該轉送機移動到內置彈簧裝配器中，而內置彈簧裝配器可有效地接收上述盤簧并使多個盤簧相互銜接的排成列，并使后放置的盤簧列與先前接收的盤簧列平行且緊密地鄰接在一起，在固定位置處緊固地擠壓兩相互鄰接的盤簧列并使上述兩相互鄰接的盤簧列通過固定方式相互連接，然后推動先前彼此連接的盤簧列使其從內置彈簧裝配器中脫出，并繼續接收和連接后序的盤簧列。
按照本發明另一方面所述，提供一種用于自動化地制造內置彈簧組件的系統，且該內置彈簧組件具有多個通常為螺旋形的盤簧彼此連接成矩陣排列，該內置彈簧的自動裝配系統具有至少一個盤簧成型設備可有效地將金屬絲原料加工成單個的盤簧結構作為內置彈簧的組件，該盤簧成型設備具有一對輥子用于拽動金屬絲原料使其進入盤簧成型塊，由凸輪驅動的成形輪在金屬絲原料進給經過盤簧成型塊時可使得其被加工成通常的螺旋形狀，一導向銷為所述一般螺旋形的盤簧設定螺距，一切斷設備用于將成型盤簧從金屬絲原料中斷開，所述盤簧成型塊具有一空腔，在盤簧成型過程中該空腔內盤簧的卷繞終端的直徑小于所述盤簧安裝體，盤簧的卷繞終端延伸進入所述切斷設備并使盤簧在其卷繞終端處與金屬絲原料斷開。至少在一個盤簧頭部成型操作臺上具有一個或多個沖壓模具用于盤簧中非螺旋形狀的成型，上述盤簧頭部成型操作臺具有容納盤簧卷繞終端的夾具，通過上述盤簧頭部成型操作臺將盤簧卷繞終端延伸超出盤簧的部分制成非螺旋形狀，采用電流通過盤簧方式的調節設備，間歇工作盤結構具有多個臂，每個臂具有一夾子能夠有效地將盤簧從盤簧成型塊中夾出，并將盤簧推進到盤簧頭部成型操作臺處和調節設備處，并將盤簧從調節設備處搬運到盤簧傳輸機上；盤簧傳輸機可有效地將盤簧從成型設備處移動到盤簧轉送機上，所述傳輸機具有多個條板并可滑動地安裝在沿傳輸機上下兩邊延伸的軌道上，每個條板均與安裝在盤簧傳輸機每一端的鏈輪上的鏈條相連接，并且每一個條板上均具有夾子，上述夾子設置成與盤簧相嚙合，換向器條板驅動裝置可有效地驅使條板沿傳輸機軌道前進，盤簧定向設備可有效地使位于條板夾子中的每個盤簧的方向保持一致，制動裝置用于阻止條板沿傳輸機軌道前進；盤簧轉送機具有多個臂，每個臂具有一夾子能夠有效地夾持盤簧并將其從條板夾子中移出，接著將盤簧搬運到內置彈簧裝配器中，所述盤簧轉送機可移動地安裝在傳輸機和內置彈簧裝配器的附近；通過轉送機，內置彈簧裝配器可有效地使所述盤簧列彼此連接，所述內置彈簧裝配器設有上下兩套盤簧嚙合模具分別安裝在支撐桿上，由此可通過上述盤簧轉送機將盤簧列插入所述內置彈簧裝配器中介于上下兩個盤簧嚙合模具之間，所述內置彈簧裝配器還包括有升降機組件，該升降機組件在內置彈簧裝配器內可有效地垂直調動支撐桿趨向或遠離盤簧的終端，還包括有換向器組件可有效地水平調動支撐桿，由此所述的上下兩套盤簧嚙合模具以及與其相對應的支承桿可以相對于內置彈簧裝配器中的盤簧列聚合或分離，并且能夠橫向地改變位置以驅使盤簧列從內置彈簧裝配器中脫出，所述內置彈簧裝配器還包括有系緊用的金屬絲的進給裝置，該進給裝置可以通過形成于鄰接盤簧嚙合模具位置處的開口有效地給送系緊用的金屬絲，并且盤簧的周邊部分嚙合在上述模具中從而使得盤簧列彼此連接在一起。
下面將結合附圖對本發明上述的和其它方面的特征進行詳細描述。
附圖簡介

圖1是本發明所述的制造成型金屬絲內置彈簧組件的自動化機械的平面圖；圖2是本發明所述的盤簧成型機械的正視圖；圖3A是本發明所述的傳輸機設備的透視圖；圖3B是圖3A中所述的傳輸機設備的透視圖；圖3C是圖3A中所述的傳輸機設備的側剖視圖；圖3D是圖3D中所述的傳輸機設備的剖視圖；圖3E是圖3E中所述的傳輸機設備的剖視圖；圖4A是轉送機的側面正視圖，該傳輸機在使用時與本發明所述的制造成型金屬絲內置彈簧組件的自動化機械相連接。
圖4B是圖4A中所述的轉送機的端面正視圖；圖5是本發明所述的內置彈簧裝配器裝置的正視圖；圖6A是圖5中所述的內置彈簧裝配器裝置的端面視圖；圖6B是可附著在所述內置彈簧裝配器上的轉向節模具的透視圖；圖7A-7I是以可移動地方式安裝在圖5所示內置彈簧裝配器中的盤簧、盤簧接收模具以及模具支撐塊的示意圖；圖8A和圖8B分別是本發明所述的盤簧嚙合模具的剖視圖和頂視圖；圖9A和圖9B均是圖5所示的內置彈簧裝配器裝置的端面視圖；圖10A是圖5所示的內置彈簧裝配器裝置的端面視圖；圖10B是圖5所示的內置彈簧裝配器裝置中換向器組件的單獨透視圖；圖11是圖5所示的內置彈簧裝配器裝置中夾具組件的單獨正視圖；圖12是可由本發明所述的機械生產的內置彈簧組件的部分平面圖；圖13是圖11所示的內置彈簧裝配器的部分正視圖；圖14A是圖11所示的內置彈簧裝配器中的盤簧的外形視圖；圖14B是圖11所示的內置彈簧裝配器中的盤簧的端面視圖；圖15A-15D是本發明所述的帶型盤簧傳輸機系統的剖視圖；圖16是本發明所述的盤簧傳輸機系統中鏈式卷繞機的頂視圖；圖17A-17G是本發明所述交替變化的盤簧連接裝置的正視圖；
圖18A-18G是本發明所述交替變化的盤簧連接裝置的正視圖；圖19A-19F是本發明所述交替變化的盤簧連接裝置的正視圖。
最佳和替代實施例的詳細說明所述機械和方法能夠用于制造內置彈簧組件1，包括采用如圖12和圖13中所示的一般形式的床墊、家具、坐墊中的內置彈簧組件。所述內置彈簧組件包括有多個螺旋彈簧或盤簧2位于一個矩陣內，該矩陣可以是正交矩陣，所述各盤簧的軸通常彼此平行并且所述各盤簧的端部3通常彼此共面，并限定出所述內置彈簧組件1的彈性支承面。通過采用如一般的螺旋形金屬絲系帶4將所述矩陣內的盤簧2“扎”或系在一起，所述金屬絲系帶4在所述盤簧列之間蔓延并纏繞或系緊如圖13所示的連接盤簧的切線段或重疊段。其他的盤簧系緊方式同樣可在本發明的范圍內適用。
通過本發明所述機械的盤簧成型組件可使所述盤簧由鋼絲原料加工成任何結構或形狀。典型的內置彈簧組件中的盤簧具有拉長的螺旋形結構的盤簧體，其端部以共面金屬絲的形式終止并作為所述盤簧安裝時的底部和頭部。雖然可由本發明所述機械生產的其它形式的盤簧和內置彈簧組件并未特別地示出，但它們應包括在本發明的范圍內。
下面將描述的是關于圖14A和14B中單獨示出的具有特殊類型盤簧的特殊床墊內置彈簧的制造機械和方法。這種類型的盤簧已在美國專利US5,013,088中進行了說明和對權利要求的聲明。所述盤簧2具有一般螺旋形伸展的盤簧體21，該盤簧體21的每個終端都具有一個頭部22。每個頭部22包括有第一偏置23，第二偏置24和第三偏置25，一般螺旋形的卷繞終端由第三偏置處開始沿軸向越過整個頭部。所述螺旋盤簧體21區段上可能產生的力響應傾斜臂27從而引導或改變所述盤簧的頭部22。
如圖14B所示，所述第一偏置23包括頂部28使第一偏置從所述盤簧的軸向長度上沿橫向偏置稍大的距離。第二和第三偏置24、25同樣從所述盤簧的軸向長度上向外偏置。如圖13所示，各盤簧中的第一和第三偏置23、25彼此相互重疊，并通過螺旋形金屬線系帶4將上述重疊的偏置部分緊結在一起，所述卷繞終端26(上端和底端)延伸超越所述盤簧頭部偏置的緊固附著點。
圖1是用來說明本發明所述的內置彈簧自動生產系統100的主體部件。卷繞的金屬絲原料110從線軸200處向一個或多個盤簧成型機201,202給送，該成型機201,202可以生產如圖14A、14B所示的盤簧以及任何其它通常的螺旋形盤簧或其它離散形金屬絲成型結構。所述盤簧2被裝進一個或多個盤簧傳輸機301,302中，該盤簧傳輸機301,302將盤簧傳送至盤簧轉送機400處。所述盤簧轉送機400裝載多個盤簧進入內置彈簧裝配器500中，該內置彈簧裝配器500通過其所帶的附件自動將盤簧組裝到所述的內置彈簧矩陣中，上述附件包括例如具有螺旋形系帶金屬絲原料510的線軸通過螺旋形金屬絲成型器和給送器511向所述內置彈簧裝配器給送金屬絲系帶，上述附件還包括使盤簧相互連接的設備。
下面將對所述的內置彈簧自動生產系統100的每一個主體部件進行單獨描述，然后再描述上述系統的操作以及由此所生產出來的金屬絲成型結構的內置彈簧組件。雖然對自動成型以及具有特殊內置彈簧的安裝進行了詳細描述，但對于采用本發明中的各種變化了的部件來生產任何類型的金屬絲成形結構是很容易意識到的。盤簧成型所述盤簧成型機201,202可以是已知的金屬絲成型機械或卷簧機，例如由瑞士圣高倫(ST.Gallen)的Spuhl AG制造的Spuhl LFK卷簧機。如圖2所示，所述盤簧成型機201,202通過一系列的輥子給送金屬絲原料110并將所述金屬絲彎曲成一般的螺旋形結構以形成單個的盤簧。所述盤簧的曲率由與凸輪從動臂204滾動接觸的凸輪(未示出)的形狀決定。所述盤簧金屬絲原料110通過給送輥子206向卷簧機給送金屬絲進入成型塊208中。當所述金屬絲通過成型塊208中導向孔推進時與附著在所述凸輪從動臂204一端的盤簧半徑成形輪210相接觸。所述成形輪210按照帶動所述凸輪從動臂的凸輪的形狀變化，所述成形輪210可以相對于成型塊208移動。在這種方式中，所述金屬絲原料的曲率半徑隨著金屬絲從成型塊中脫出而設定。
借助螺旋導向銷214可使所述金屬絲通過所述成形輪210后呈螺旋狀，為了使所述金屬絲沿螺旋方向離開所屬成形輪210，上述螺旋導向銷214通常沿線性移動并且通常與所述成形塊208中的金屬絲原料導向孔垂直。
一旦有足夠數量的金屬絲給送通過所述成型塊，再經由成形輪210和螺旋導向銷214后形成一個完整的盤簧，切斷工具212前進抵靠在所述成型塊208上用于將所述盤簧從所述金屬絲原料上切斷。下面將進一步的描述采用間歇工作盤220將切斷后的盤簧送至后續的結構和處理位置處。
如圖14B所示，所述盤簧2在所述螺旋盤簧體上具有幾個不同曲率。特別是，所述卷繞終端的半徑或總的直徑顯著地小于盤簧主體21的半徑或總的直徑。而且，所述金屬絲必須在所述卷繞終端26的最頂端處終止并被切斷。這種特殊的盤簧結構會出現下述問題關于所述成型塊208必須具有特殊的結構以便容納所述卷繞終端26，允許較大直徑的盤簧體順利通過所述成型塊，以及允許所述切斷工具212在所述卷繞終端的最頂端切斷所述金屬絲。
按照圖2所示，本發明所述的成型塊208包括空腔218，其尺寸足以接收所述盤簧的卷繞終端。所述切斷工具212位于所述成型塊208中的空腔218的最接近處用以在卷繞終端處切斷所述金屬絲。
間歇工作盤220具有例如六個星形臂222可轉動地安裝在貼近所述卷簧機的前端。每個星形臂222都支撐一個夾子224，當盤簧在所述導向塊208的位置處從連續的金屬絲給送線上切斷時，上述夾子224可有效地夾持盤簧。所述間歇工作盤可轉動地使每一個從卷簧機導向塊出來的盤簧轉換到第一盤簧頭部成型臺230處。由空氣作用的沖壓成型模具232圍繞在第一盤簧頭部成型臺230的周圍安裝成環狀配置用以形成所述盤簧的偏置23-25，所述力響應傾斜臂27或所述盤簧體一端的頭部內任何其它的輪廓或彎曲。然后所述間歇工作盤驅動所述盤簧前進至第二盤簧頭部成型臺240處，在該位置處通過沖壓模具232在所述盤簧相對的一端形成與上述類似成型盤簧的頭部。所述間歇工作盤驅動所述盤簧前進至調節位置250處，在該位置處將一電流通過所述盤簧用以調節所述鋼絲的韌性。接下去所述間歇工作盤的轉動將把所述盤簧插入到傳輸機301,302中，而傳輸機301,302把所述盤簧傳送到盤簧轉送機上的過程將會在下面進一步描述。如圖1所示，一個或多個盤簧成型機可以同時供應所述內置彈簧裝配器系統中的盤簧。盤簧傳輸機如圖1所示，盤簧2各自通過具有相似構造的盤簧傳輸機以單獨排列的方式分別從每一個盤簧成型機201、202中傳送到盤簧轉送機400。雖然對上下文中的內置彈簧制造系統的盤簧傳輸機進行了描述，但可以意識到本發明所述的傳輸機同樣很容易適應和應用于任何需要傳輸機的系統或設備中。如在圖3A-3E中進一步示出的，傳輸機301包括箱形梁303從間歇工作盤220處延伸至盤簧轉送機400。每個箱形梁303包括由安裝在側壁307上的對置的導軌306所形成的上下鏈軌304。多個條板308可滑動地安裝在導軌306之間。每個條板308都具有一夾子310，當盤簧通過星型輪220搬運到傳輸機上時，上述夾子構造用于和盤簧的一部分如盤簧螺旋體中的兩圈或更多圈相嚙合。如在圖3C-3E中進一步示出的，每個條板308具有一板體309，該板體309具有對置且平行的凸緣311，該凸緣與導軌306疊置并可在兩導軌306之間滑動。托架312依附在每塊條板的板體309上。每個托架都附著在主鏈315的鏈環314中的相互鄰接的一對銷313上，并且在每塊條板之間具有附加的鏈環314。所述主鏈315在箱形梁302的整個長度上延伸，并安裝在每個梁的每一端的鏈輪316上。所述條板308沿主鏈315均勻地間隔開。為了使所述條板308沿著鏈軌304均勻間隔地平行移動，在所述箱形梁303中安裝有換位器320。所述換位器320包括有兩個平行的換位器鏈條321跨在主鏈315上并倚靠在共軸的一對鏈輪322上。上述鏈輪安裝在軸324上。所述鏈輪321等間距地運送連接件323，當主鏈315拉緊時上述間距與條板308的間距相同。一旦所述換位器不再驅動主鏈時，主鏈就會松弛下來，并且條板也開始一個抵著一個堆積起來，如圖3A-3B的右側所示。此時，條板之間的節距不在取決于主鏈上連接件之間的距離，而是取決于鄰接的條板板體309的長度。這使得所述傳輸機可在一節距處裝載而在另一節距處卸載。
所述傳輸機還具有一制動裝置。如圖3D所示，制動裝置中包括線性驅動器331，該驅動器331具有一頭部332，該頭部由空氣氣缸330驅動或以相同的方式來提供一附加力使條板的位置緊貼上述驅動器，因此，通過控制空氣氣缸330中的空氣壓力擠壓條板使其抵靠在軌道的內側。沿著所述傳輸機能夠有選擇地控制條板制動操作的成效程度和動作時間。
作為選擇，如圖3E所示，固定的標準彈簧334可并入每個條板都會經過的鏈軌304的水平框內，并加載一恒定的制動力到每個條板上。可根據沿所述傳輸機鏈軌分布的制動點上牽引需求的總量來選擇所述彈簧的尺寸或標準。
通常如圖3A和3B中的標記340所示，一卷材矯直機與各盤簧傳輸機相聯合。所述卷材矯直機340可有效地使位于條板架子310內的各盤簧的方向保持一致，并使其與盤簧轉送機之間有一個合適的接觸面。每個卷材矯直機340包括有安裝在鄰接的箱形梁303上的氣壓缸342。端部受動器344安裝在從氣壓缸342中伸出的桿346的末端。所述氣壓缸運轉可有效地驅動所述桿346和端部受動器344作直線運動和轉動。在操作中，當條板通道中的盤簧位于所述矯直機340的前面時，所述端部受動器344作線性移動與所述盤簧的當前端嚙合，并同時或隨后在預先設定的位置處轉動所述位于條板夾子內的盤簧使其保持一致，所述盤簧體的螺旋形嚙合在所述條板夾子內，采用所述矯直機可以很容易轉動或“擰動”所述夾子310內的盤簧。位于所述矯直機下游的所述傳輸機中各盤簧因而具有保持一致的位置。
所述盤簧傳輸機同樣可由某種替代裝置來完成其功能，該替代裝置同樣也是本發明的一部分。如圖15A-15D所示，用于將盤簧從盤簧成型器傳送至轉送器位置的替代裝置是一個傳送帶系統，通常如標記350所示，該系統包括以小型片狀帶352和一對置的帶354。通過間歇工作盤將盤簧2放置在上述兩帶352和354之間并使其沿軸向延伸，如圖15A所示。所述片狀帶352具有基帶353和一片狀體355，該片狀體355沿著底邊附著在所述基帶353上。如圖15B所示，安裝用的開口楔356使片狀體355朝著遠離基帶353的方向伸開，使得很容易將所述盤簧的頭部插入到由上述片狀體和基帶共同形成的開口內。也可采用自動插入工具驅動所述盤簧的頭部使其插入到上述開口內。如圖15C所示，矯直臂358設置成可與所述盤簧頭部的一部分相嚙合并驅動盤簧沿一致的方向插入到上述開口內。一旦所述盤簧插入到上述開口內并保持著正確的方向，在抵靠著片狀體355外表面的壓桿360的擠壓下所述盤簧相對于所述帶保持在一固定位置內。在通過盤簧轉送機將盤簧從所述帶中取出的區域，所述壓桿360可以移動，用以釋放片狀體上的壓力使得所述盤簧能夠從上述開口中取出。如圖中進一步示出的，基帶353和對置的帶354均附著有同步帶362，可伸縮的塑性襯背364以及可由鋼板或其它剛性材料制成的襯板366。這種結構使得上述帶具有足夠的剛度從而所述盤簧能夠可靠地保持在上述帶之間，而且得上述帶具有足夠的韌性便于安裝在皮帶輪上并在皮帶輪驅動下沿傳送路徑轉動。
圖16示出的一對彈簧卷繞機360可以替代與本發明所述系統相連接的盤簧傳送裝置。每個彈簧卷繞機包括有鏈輪364驅動的主鏈361和副鏈362分別從盤簧成型機到盤簧轉送機或裝配器之間保持同速前進，下面將對此進行進一步描述。盤簧嚙合滾珠366，其尺寸需適合能夠可靠地位于盤簧的卷繞終端，并且等間距地沿每個鏈的長度方向上安裝。所述鏈彼此同步以使對置排列所述滾珠對齊從而使其與通過間歇工作盤送來的盤簧嚙合。有選擇性地控制每個鏈可以在盤簧接近所述盤簧轉送機的階段改變所述盤簧的相對角度，如圖16中的右側所示。可以附加磁體或采用磁體替代滾珠366以使所述盤簧保持在鏈組之間。盤簧轉送機如圖1和圖4A、4B所示，每個傳輸機301、302上設置的盤簧列與轉送機400排列成行。所述轉送機包括有安裝在軌道406上的滾輪404上的框架402，該框架可在朝向或遠離傳輸機301、302和內置彈簧裝配器500的方向上作線性移動。線性排列的臂410上具有夾子412可以從一個傳輸機的所述條板304上夾持整個盤簧列，并將該盤簧列轉送到內置彈簧裝配器中。所述盤簧轉送機上的操作臂410的數量與將要生產的內置彈簧的每一行的盤簧數量相等。通過操作圖中示意性標志416所指示的驅動連桿，將聯合軌道406上的所述的轉送機作線性運動。所述盤簧轉送機從傳輸機組中的一個傳輸機(在位置A處)上提起整排的盤簧并將其插入到內置彈簧裝配器500中。這樣的機械如在美國專利US4,413,659中所述，其所公開的內容可并入此處作為參考。內置彈簧裝配器500與下面將描述的轉送機引入的盤簧列相嚙合。所述盤簧轉送機400接著從另一個平行的傳輸機(301或302)上夾起另一列盤簧并將其插入到內置彈簧裝配器中用以與先前插入的盤簧列彼此嚙合和連接。當兩個傳輸機上的盤簧均已取走后，所述傳輸機將向前推進為轉送機提供新的盤簧，并通過所述盤簧轉送機將盤簧送入內置彈簧裝配器中。內置彈簧裝配器內置彈簧裝配器500的主要功能(1)夾緊并定位至少兩排相鄰的平行盤簧使其平行放置。
(2)通過在相鄰盤簧之間使用諸如螺旋形金屬絲等連接緊固裝置把平行的盤簧連接起來。
(3)推進已經連接好的盤簧列從而可以加入新的盤簧列，并使新加入的盤簧列與先前連接好的盤簧列連接在一起，不斷重復此過程，直到加入足夠的盤簧形成完備的內置彈簧組件。
如圖5、6、9-10所示，內置彈簧裝配器安裝在支撐架502上，此架高度適當以和盤簧轉送機400配合使用。所述內置彈簧裝配器包括上下兩排相互平行的盤簧嚙合模具504A和504B，它們能夠接收并且固定每個盤簧的終端，使得所述盤簧的軸向為垂直方向，可以在盤簧之間插入或系上諸如螺旋形金屬絲等緊固裝置，并且能夠從內置彈簧裝配器中移出已經連接好的盤簧裝置。模具504并排連接放在上下平行的承載桿506A和506B上，承載桿在裝配器中沿水平和垂直方向是可以移動的。內置彈簧裝配器移動具有相互連接的模具504的承載桿506，以夾緊兩排相鄰的盤簧，將盤簧固定以形成內置彈簧裝置，將已連接好的盤簧列從裝配器中推出，使其接收并連接隨后又給進的盤簧列。更具體地說，內置彈簧裝配器按以下基本順序工作，參見圖7A-7I所示1)第一對上下承載桿506A(具有連接好的模具504A)垂直收縮以接收由盤簧轉送機給送的盤簧列(參見圖7A)。
2)所述第一對上下承載桿506A在新插入的盤簧列上進行垂直匯合(圖7C)。
3)通過相鄰模具相互對準的開口來固定并且連接夾緊在所述上下模具504之間的相鄰盤簧列(圖7D)。
4)所述第二對上下承載桿506B垂直收縮用以從模具中釋放前述的盤簧列(圖7E)。
5)所述上下承載桿506A橫向移動到上下承載桿506B原先所在位置，將已經連接好的盤簧裝置從內置彈簧裝配器中移出(圖7I)。
6)承載桿506B以和承載桿506A移動方向相反的方向沿橫向移動，從而和承載桿506A交換了位置，并使盤簧接收模具定位以接收新插入的下一列盤簧(圖7I)。
在圖7A中盤簧轉送機按所示方向將盤簧送入內置彈簧裝配器中。上下列的模具安裝在上下承載桿506A上，上下承載桿506A垂直收縮以使整個盤簧毫無壓縮地插入到上下模具之間。先前插入的盤簧列已在上下模具504B之間壓縮，而上下模具504B安裝在橫向靠近上下承載桿506A的上下承載桿506B上(圖7B)。所述上下模具504A在新插入的盤簧終端處交會以壓縮該盤簧，其壓縮程度和先前上下模具504B中的盤簧一樣(圖7C)。水平鄰近的承載桿506A和被支撐桿500(圖7D中僅為示意性地表示)緊密連接在一起，并由下述夾緊機制來操作。隨著模具被夾緊在一起，通過在模具外部相鄰側面已對準的通孔505中穿入螺旋形的金屬絲系帶，使所述鄰接的上下模具504A和504B之間已壓縮了的相鄰盤簧列固定在一起，并且上述金屬絲系帶也同樣穿過模具開口中的每個盤簧的一部分(圖7E)。該金屬絲系帶4在好幾點處被彎曲以確保其被安放在盤簧上。當模具中相鄰的兩列盤簧的連接完成時，夾具550被釋放(圖7F)，所述上下模具504B沿垂直方向收縮(圖7G)。上下模具504A和504B然后橫向移動或者被引向圖示(圖7I中)的相反方向并交換位置，正是由于橫向換位才使得一列連接好的盤簧從內置彈簧裝配器中移出，并且所述空模具504B被定位去與新插入的盤簧相嚙合。上述循環不斷重復，直到許多列盤簧被相互連接在一起形成內置彈簧組件，從所述裝配器中脫出進入支撐臺501上，如圖1和圖5所示。
如圖8A-8B所示，所述盤簧嚙合模具504通常為矩形，并具有向上延伸的錐形邊緣507，其輪廓用于引導位于所述模具外部周圍的盤簧2的頭部22，并使其保持在所述模具的側壁511的頂面509上。如圖8A所示，所述盤簧頭部22偏置中的兩個延伸超出所述模具的側壁511，與開口505鄰近的螺旋形金屬絲系帶4穿過該開口505用于將鄰接的盤簧彼此連接起來。空腔513形成在所述模具的內部，并在側壁511中，該空腔513內安裝有錐形導向銷515。所述導向銷515向上延伸通過空腔513的開口，并且其尺寸能夠插入安裝在空腔513內的所述盤簧的卷繞終端28。因此，本發明所述的模具504能夠容納具有卷繞終端的盤簧，并且該卷繞終端延伸超出盤簧頭部，用于盤簧之間彼此連接的點不同于盤簧的卷繞終端。
下面將描述所述內置彈簧裝配器沿所述垂直方向和橫向平移帶有連接模具504的所述承載桿506，參見連續的附圖7A-7I，以及其它參見圖9A、9B、圖10和11。所述承載桿506(帶有連接模具504)并不與所述裝配器中的任何部位永久地相連。所述承載桿506因此可通過內置彈簧裝配器中的升降機和換向器裝置自由地沿垂直方向和橫向平移。依靠上述定位，所述承載桿506和模具504可以由固定支撐件或可收縮的支撐件支撐。如圖9A-9B所示，最低的承載桿506A保持在由下升降機桿632B支撐的夾具組件上。最高的承載桿506A由空氣作用銷512支撐，該銷延伸可直接插入最高的承載桿506A的側壁上的孔中，或通過附著在上述承載桿頂部的桿接頭使其與所述銷對齊。驅動件514如氣壓缸，可用來控制空氣作用銷512使其相對于所述承載桿伸長或收縮。所述銷512位于所述內置彈簧裝配器的盤簧入口側可作為后支撐。而所述銷512位于所述內置彈簧裝配器的相反的一側或盤簧出口側(從所述內置彈簧裝配器中脫出)可作為前支撐。在所述裝配器的出口一側(圖9A-9B中的右側，圖10中的左側)，上承載桿506B(其所處的位置比上承載桿506A的位置低)由固定支撐件510支撐，而下承載桿506B由前支撐銷512支撐。
如圖10A所示，由鏈驅動的升降機組件裝置，通常如圖中標記600所示，這種裝置被用來豎直收縮和聚合上下承載桿506A和506B，按照圖7A-I描述的序列進行。升降機組件600包括安裝在軸615上的上下鏈輪610，與鏈輪610嚙合的上下鏈620。鏈的兩相對端與桿625連接。上下鏈路區段630A和630B從桿625開始并且在桿625之間向彈簧裝配器的中心縱向延伸。較低的軸615與驅動電機(圖中未示出)相連接，可有效地驅動所述相連的鏈輪610旋轉，鏈輪610旋轉一定的數量后足夠沿相反的方向分別垂直平移所述鏈路區段630A和630B，使其縮回或聚合。正如圖10A所示，當鏈輪610以順時針方向驅動，鏈路區段630A向下移動，而鏈路區段630B向上移動。反之亦然。
鏈路區段630A和630B與相應的上下升降機桿632A和632B相連，上述上下升降機桿直接沿著承載桿的整個長度平行運動。隨著所述鏈輪610的局部旋轉，上下升降機桿632A和632B垂直聚合或縮回。所述上部的前、后導向銷512與相連的傳動裝置514均被安裝在上升降機桿632A上，隨著升降機組件的運動而在垂直方向上下移動。
通過換向器組件(由圖10A中的標記700示出)使所述兩套平行的上下承載桿506A和506B在橫向相互交換(如圖7I所示)。換向器組件包括在所述裝配器的每一端具有上下成對的齒條702，具有小齒輪703以可轉動的方式安裝在每對齒條之間。每對齒條702中的一條與垂直推桿706連接，其他的相應齒條并聯作橫向平移。左右側的垂直推桿706，每個都跟轉軸臂708連接，轉軸臂以指示滑桿710為軸，滑桿從彈簧裝配器框架的一端延伸到另一端，位于一對換向器齒條之間。驅動桿712在推桿與轉動臂的交點處連接到垂直推桿706上。通過氣缸714比如液壓缸或者氣壓缸可使驅動桿712線性移動。驅動所述驅動桿712使其從氣缸714中伸出，移動垂直推桿706和相連的齒條702。附著在垂直推桿706上的齒條702的平移引起了小齒輪703的轉動，這包括所述成對的齒條中相對齒條的反方向平移。
如圖10B中進一步所示，對于每對齒條702來說，其中一個齒條702傳送或者與線性止動爪緊緊咬合，尺寸要適合安裝在位于承載桿506(未示出)一端的軸孔中。所述相應的反向齒條702傳送或者附著在導向器718上，該導向器718具有一開口719，該開口具有一平面，所述平面的尺寸能接受承載桿506的寬度，對置的直立錐形凸緣721位于所述開口的側面。如圖10A所示，在彈簧裝配器的下部一半的位置上，由所述對置齒條對中的下齒條702用來傳送導向器718，在導向器718中安裝了下承載桿506B(圖中未示出)。相對應的反向齒條702用來傳送嚙合在下承載桿506A(未示出)的軸孔中的止動爪716。對于幾對上齒條702進行了相對的布置。這樣，隨著承載桿506與換向器組件相接觸，驅動桿712的線性動作引起了承載桿506A和506B沿反向水平移動，并在垂直面內交換位置(也就是交換)，從而完成了先前關于圖7I中詳細描述的過程步驟。
本發明所述的內置彈簧裝配器包含了一套夾緊裝置。當模具504A和504B水平對齊時(如圖7D所示)，能有效地把模具504A和504B(或者承載桿506)側向緊緊壓在一起，當它們通過如螺旋形的金屬絲系帶線緊固在一起時，使得盤簧能夠可靠地保持在模具內如圖5所示(以及圖7A-7I示意性描述)，所述內置彈簧裝配器包括上下支撐桿550，操作所述盤簧相互緊固的操作期間，上下支撐桿550與相應的承載桿506平行排列。各支承桿550之間互相交叉，或者以其他方式巧妙的將其連接到圖11所示的夾緊裝置的臂562,564上。夾緊裝置560包括了固定夾緊臂562和活動的夾緊臂564，由連桿566將二者相連。從線性驅動裝置568如氣壓缸或者液壓缸中伸出的軸570連接到所述連桿566底部上。軸570從線性驅動裝置568中伸出引起活動夾緊臂564的末稍端565從緊鄰的夾緊臂564上橫向移開到一個未緊固的位置。相反，所述軸570收縮進入線性驅動裝置568中引起活動夾緊臂564的末稍端565向著緊鄰的承載桿506移動，并使其抵靠著水平緊鄰的承載桿506夾緊，而承載桿506支撐抵在固定夾緊桿562上。位于彈簧裝配器上半部的夾緊組件560安裝在裝配器框架上，并且不隨承載桿和模具移動。位于彈簧裝配器下半部的夾緊組件560安裝在升降機桿632B上，并隨著承載桿移動。因此，通過操作驅動裝置568，夾緊裝置組件或者夾緊鄰接的成排模具/承載桿，或者釋放它們允許它們作垂直或者水平移動。
一個或者多個模具504可以是替代的結構，一旦模具和兩列緊鄰的盤簧完全嚙合，上述替代結構用以卷曲和/或切斷各螺旋形金屬線系帶。如圖6B所示，轉向節模具504K在選定的位置附著在承載桿上，在該位置處螺旋金屬線系帶將被卷曲或者被“轉向”以保證它設置在盤簧的周圍。轉向節模具504K有個轉向節工具524，該工具安裝在可滑動的碰板525上，并可在彈簧526的作用下偏移，從而使得轉向節工具524的頂端527延伸到模具邊緣以外。在彈簧裝配器中，一線性驅動裝置(圖中未示出)，如壓縮空氣推動推桿，可以有效地撞擊碰板525，沿碰板525的路徑推動所述轉向節工具524前進，從而使轉向節工具與金屬線系帶相接觸。上下轉向節模具504K分別安裝在上下承載桿上，所述線性驅動裝置具有適當的安裝位置使得其能夠同時和所述轉向節模具的上下碰板相接觸。
本發明還包括了所述內置彈簧裝配機械中的將盤簧列緊固在一起的某些替代裝置。例如，如圖17A-17G所示，卷曲工具801包括有導向斜面802，通過位于盤簧的末端帶裂口的工具806內的將導向斜面802上盤簧2的終端推進到位。如圖17C所示，所述抓手向下移動定位在輔助工具806內相鄰接的盤簧頭部的區段處。工具806接著夾緊，形成系縛通道用來插入螺旋形金屬線系帶。一旦盤簧系結在一起，工具806分開并且將連接好了的盤簧向前推進，以便允許引入后續的盤簧列。圖17B圖示了初始位置，帶有盤簧頭部的新的盤簧列位于左側，通過將其與先前的盤簧列嚙合。圖17C中，所述抓手804向下移動拽拉盤簧的頭部區段使其位于裂口的工具806內。圖17D中，在工具806內當所述盤簧的頭部被緊固在一起后所述抓手804接著向上返回，緊鄰的盤簧頭部重疊部分跟工具806緊緊結合在一起。圖17E中，工具806打開，釋放已連接好了的盤簧，盤簧重新向上卷直到觸及所述抓手804(如圖17F所示)，同時，被連的盤簧被引向或推進到圖17G中的右側，從而允許引入后續的盤簧列。
圖18A-18G仍然是描述另一種替代裝置和交互緊固或其他方式連接相鄰的盤簧列的機制。所述盤簧類似地被推進到導向斜面802上，從而使得鄰接盤簧頭部的重疊部分直接穿過可伸縮的工具812。如圖18B中所示，工具812沿橫向張開，在圖18C中，工具812垂直延伸并跨過盤簧重疊部分，如圖18D中所示，當盤簧緊固在一起時，工具812就近夾緊以確保夾住盤簧。如圖18E和18F中所示，接著工具812分離、縮回，并將連接好的盤簧引向或推向圖18G的右側。然后反復此過程。
圖19A-19F仍然是描述另一種交互緊固或相互連接相鄰的盤簧列的裝置和機制。在內置的彈簧裝配器中提供了一系列上下擺動梁組件，如標記900所示。每個擺動梁組件900包括有支撐雙盤簧嚙合工具904的轉臂902，通過驅動臂906安裝在關節上。所述工具904包括圓錐形或者圓頂形裝置905，其結構是為了插入到盤簧終端的軸端開口中。這使得位于上下裝配器之間的一對盤簧能夠準確地定位，進而使緊固工具908和盤簧頭部之間的能夠進行嚙合(圖19C所示)。一旦緊固或者連接完成，所述裝配器900動作橫向推動已連接好的盤簧到圖19D所示的右側。所述裝配器900接著垂直收縮離開盤簧的末端，然后橫向收縮(例如圖19F左側)以便接收下一列盤簧。
所述盤簧成型機、傳輸機、盤簧轉送機和內置彈簧裝配器同時運行，由統計過程控制系統來進行同步控制，比如采用Allen-Bradley SLC-504進行設計由間歇工作盤來協調盤簧的傳送，傳輸機的傳送速度和起始/終止操作，盤簧轉送機的轉臂的界面，傳輸機上的盤簧，和盤簧列到達內置彈簧裝配器的計時，還有內置彈簧裝配器的操作。
盡管本發明已經描述了最佳和替代的實施例，但對本領域技術人員來說，對不同的構件所作的各種修改和變化是很容易理解的，上述修改和變化及其等同物均包括在本發明的范圍內。
權利要求
1．一種內置彈簧的自動裝配系統用于生產內置彈簧組件，該內置彈簧組件具有多個由金屬絲形成盤簧彼此連接成矩陣排列，所述內置彈簧的自動裝配系統包括至少一個盤簧成型設備可有效地將金屬絲原料加工成單個的盤簧結構作為內置彈簧的組件，并可有效地將單個的盤簧搬運到盤簧傳輸機上，盤簧傳輸機與盤簧成型設備相聯系，能從盤簧成型設備上有效地接收盤簧，并將盤簧傳送到盤簧轉送機上，盤簧轉送機可有效地將盤簧從該傳輸機移開并使其出現在內置彈簧裝配器中，內置彈簧裝配器可有效地接收上述盤簧并使多個盤簧相互銜接的排成列，并使后放置的盤簧列與先前接收的盤簧列平行且緊密地鄰接在一起，在固定位置處緊固地擠壓兩相互鄰接的盤簧列并使上述兩相互鄰接的盤簧列通過固定方式相互連接，而且推動先前彼此連接的盤簧列使其從內置彈簧裝配器中脫出，并繼續接收和連接后序的盤簧列。
2．根據權利要求1所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述盤簧成型設備包括成型塊結構用于形成盤簧，所述成型塊結構具有空腔，盤簧的卷繞終端在此空腔內成型。
3．根據權利要求2所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述盤簧成型設備還包括有成型輪、導向銷和切斷器，該切斷器用于在所述成型塊空腔中的盤簧卷繞終端處將盤簧從連續的金屬絲原料中斷開。
4．根據權利要求2所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述盤簧成型設備還包括至少一個盤簧頭部成型臺上具有沖床模具可有效地使貼近卷繞終端的盤簧部分彎曲。
5．根據權利要求2所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述盤簧成型設備還包括調節設備可有效地使電流流經盤簧。
6．根據權利要求2所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述盤簧成型設備還包括一間歇工作盤具有多個臂，每個臂上都具有夾持裝置可有效地夾持從連續的金屬絲原料中切斷的盤簧，并帶動所述盤簧從所述盤簧成型塊到達至少一個盤簧頭部成型臺、調節設備和傳輸機上。
7．根據權利要求1所述內置彈簧的自動裝配系統，該系統還包括有傳輸機，該傳輸機從盤簧成型設備處一直延伸到盤簧轉送機，該傳輸機具有多個條板結構用于接收從盤簧成型機中出來的單個盤簧件。
8．根據權利要求7所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述傳輸機上的每個條板包括有夾子結構用以與通常螺旋形盤簧中至少兩個卷繞圈相嚙合。
9．根據權利要求7所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述傳輸機上的每個條板都以可滑動的方式安裝在鏈軌上并與鏈相連接，該鏈安裝在所述傳輸機兩端的鏈輪上。
10．根據權利要求9所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述條板與在條板之間具有松弛的鏈條的鏈相連接。
11．根據權利要求7所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述傳輸機還包括有換向器，所述換向器具有換向器鏈條，該鏈條安裝在換向器鏈輪上并由換向器鏈輪可轉動地驅動，并且至少有一個連接件，當所述條板經過換向器時使得換向器鏈條結構與傳輸機的條板相接觸。
12．根據權利要求7所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述傳輸機還包括有至少一個制動裝置，可有效地與一個或多個條板相接觸從而阻止一個或多個條板沿著傳輸機運動。
13．根據權利要求7所述內置彈簧的自動裝配系統，其中還包括有與所述傳輸機相聯的盤簧定向裝置，可有效地對傳輸機條板內盤簧進行統一的定位。
14．根據權利要求1所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述內置彈簧裝配器包括兩對分別安裝在上下承載桿上的嚙合盤簧模具，相對于在所述上下嚙合盤簧模具之間定位的盤簧列，在垂直方向上聚合和分離所述上下承載桿的裝置，以及橫向交換所述第一對上下承載桿的位置與所述第二對上下承載桿的位置的裝置。
15．根據權利要求14所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述內置彈簧裝配器的進口邊設置在面對著所述盤簧轉送機的位置處，該轉送機將盤簧列沿垂直方向插入到內置彈簧裝配器中的上下嚙合盤簧的模具之間，上述模具可有效地沿盤簧列聚合以使所述盤簧彼此連接并且可靠地保持在內置彈簧組件內。
16．根據權利要求14所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述內置彈簧裝配器中嚙合盤簧的模具包括有一空腔結構用于接收所述盤簧的卷繞終端，模具外表面的輪廓超出了所述盤簧的安裝部分，所述外表面的輪廓還包括有引導路徑用于將內置彈簧組件中的盤簧彼此連接起來的金屬絲的通路。
17．根據權利要求16所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述內置彈簧裝配器還包括用于將內置彈簧組件中的盤簧彼此連接起來的金屬絲的給送裝置，通過所述嚙合盤簧的模具上的校準的引導路徑以及圍繞安裝上述模具的盤簧的周邊部分可有效的給送金屬絲。
18．根據權利要求14所述內置彈簧的自動裝配系統，可有效夾持水平鄰接的嚙合盤簧的模具或承載桿，因而可靠地固定作為彼此連接金屬絲的模具的夾持裝置，所述夾持裝置包括固定夾持臂和活動夾持臂以及用于支撐固定夾持臂和活動夾持臂的支撐桿，該支撐桿與所述承載桿對準。
19．根據權利要求14所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述用于在垂直方向上聚合和分離所述上下承載桿的裝置是一升降機組件，該升降機組件具有上下鏈輪與通過連桿連接的上下鏈條相對應，提升滑輪附著在上述連桿上，升降機桿附著在提升滑輪上，旋轉驅動機械與上述鏈輪中的一個鏈輪軸相連接。
20．根據權利要求14所述內置彈簧的自動裝配系統，其中所述橫向交換所述第一對上下承載桿的位置與所述第二對上下承載桿的位置的裝置包括有換位器，該換位器具有上下齒條沿小齒輪橫向平移，所述上下齒條均具有與所述承載桿的端部嚙合的裝置。
21．一種用于自動制造內置彈簧組件的系統，該內置彈簧組件具有多個通常的螺旋形盤簧相互連接成矩陣排列，該系統包括一盤簧成型設備，可有效地為內置彈簧組件生產單個的盤簧，該盤簧成型設備具有一對輥子用于拽動金屬絲原料進入盤簧成型塊，由凸輪驅動的成形輪在金屬絲原料進給經過盤簧成型塊時可使得其被加工成通常的螺旋形狀，導向銷為所述一般螺旋形的盤簧設定螺距，切斷設備用于將成型盤簧從金屬絲原料中斷開，所述盤簧成型塊具有一空腔，在盤簧成型過程中該空腔內盤簧的卷繞終端的直徑小于所述盤簧安裝體，盤簧的卷繞終端延伸進入所述切斷設備并使盤簧在其卷繞終端處與金屬絲原料斷開，至少在一個盤簧頭部成型操作臺上具有一個或多個沖壓模具用于盤簧中非螺旋形狀的成型，上述盤簧頭部成型操作臺具有容納盤簧卷繞終端的夾具，通過上述盤簧頭部成型操作臺將盤簧卷繞終端延伸超出盤簧的部分制成非螺旋形狀，采用電流通過盤簧方式的調節設備，間歇工作盤具有多個臂，每個臂具有一夾子能夠有效地將盤簧從盤簧成型塊中抓出，將盤簧推進到盤簧頭部成型操作臺處和調節設備處，并將盤簧從調節設備處搬運到盤簧傳輸機上；一盤簧傳輸機，可有效地將盤簧從成型設備處移動到盤簧轉送機上，所述傳輸機具有多個條板并可滑動地安裝在沿傳輸機上下兩邊延伸的軌道上，每個條板均與安裝在盤簧傳輸機每一端的鏈輪上的主鏈相連接，并且每一個條板上均具有夾子，上述夾子設置成與盤簧相嚙合，換向器條板驅動裝置可有效地驅使條板沿傳輸機軌道前進，盤簧定向設備可有效地使位于條板夾子中的每個盤簧的方向保持一致，制動裝置用于阻止條板沿傳輸機軌道前進；一盤簧轉送機，具有多個臂，每個臂具有一夾子能夠有效地夾持盤簧并將其從條板夾子中移出，接著將盤簧搬運到內置彈簧裝配器中，所述盤簧轉送機可移動地安裝在傳輸機和內置彈簧裝配器的附近；內置彈簧裝配器，其通過轉送機可有效的使所述盤簧列彼此連接，所述內置彈簧裝配器設有上下兩套盤簧嚙合模具分別安裝在支撐桿上，由此可通過上述盤簧轉送機將盤簧列插入所述內置彈簧裝配器中上下兩個盤簧嚙合模具之間，所述內置彈簧裝配器還包括有升降機組件，該升降機組件在內置彈簧裝配器內可有效地垂直調動支撐桿趨向或遠離盤簧的終端，還包括有換向器組件可有效地水平調動支撐桿，由此所述的上下兩套嚙合盤簧的模具以及與其相對應的支承桿可以相對于內置彈簧裝配器中的盤簧列聚合或分離，并且能夠橫向地改變位置以驅使盤簧列從內置彈簧裝配器中脫出，所述內置彈簧裝配器還包括有系緊用金屬絲的進給裝置，該進給裝置可以通過形成于鄰接盤簧嚙合模具位置處的開口有效地給送系緊用的金屬絲，并且盤簧的周邊部分嚙合在上述模具中從而使得盤簧列彼此連接在一起。
22．一種盤簧成型設備用于自動生產盤簧，其結構用以組成內置彈簧組件，該內置彈簧組件具有多個螺旋形的盤簧彼此連接成矩陣排列，所述盤簧具有一般的螺旋形盤簧體、位于所述盤簧體的一端的盤簧頭部以及從盤簧頭部延伸到盤簧體以外的卷繞終端，所述盤簧成型設備包括一盤簧成型塊，金屬絲原料在輥子的拽拉下進入該盤簧成型塊，所述盤簧成型塊具有螺旋成型輪設置在貼近成型塊的位置處，當金屬絲原料從成型塊中脫出時，該成型輪可有效地向其提供壓力，螺旋角度引導銷也可有效地向金屬絲原料提供壓力并為螺旋形盤簧設定角度，所述盤簧成型塊具有一空腔結構用于接收所述盤簧的卷繞終端，至少一個盤簧頭部成型臺具有帶空腔結構的模具，該空腔結構用于容納所述盤簧的卷繞終端，并且至少有一個沖壓工具用于在所述盤簧體和卷繞終端之間的盤簧部分形成非螺旋形；一調節臺，可有效地引導電流經過所述盤簧，一間歇工作盤，具有多個臂從一個可轉動的芯軸處沿徑向延伸，每個臂都具有夾持裝置，當盤簧從所述盤簧成型器中脫出時，該夾持裝置可有效地夾持盤簧，通過安裝在芯軸上的所述間歇工作盤的轉動使得盤簧可由所述盤簧成型塊處送至所述盤簧頭部成型臺處、所述調節臺處以及盤簧傳輸機上。
23．一種傳輸機系統用于傳送多個目標從第一位置處到第二位置處，所述傳輸機系統包括一梁，具有連續的軌道從所述的梁的第一端延伸到所述梁的第二端，多個條板，可滑動地嚙合在所述軌道上并與可轉動地安裝在鏈輪上的鏈相連接，每個條板具有嚙合結構，通過所述傳輸機系統，該嚙合結構適于和被傳送的物品嚙合，換向器，安裝在所述梁上并貼近所述軌道，所述換向器包括至少一個安裝在第一和第二橫向驅動鏈輪上的鏈，所述換向器的驅動鏈輪中至少有一個與可轉動的驅動器相連接，并當所述條板沿所述軌道經過換向器時，該換向器驅動鏈輪的鏈結構與所述條板嚙合。
24．根據權利要求23所述的傳輸機系統，其中所述導軌由位于所述上下梁上對置的凸緣形成。
25．根據權利要求23所述的傳輸機系統，其中所述條板與在條板之間具有松弛鏈條的鏈相連接。
26．根據權利要求23所述的傳輸機系統，其中所述條板包括一板體，板體上具有橫向設置的槽，該槽安裝在所述軌道內。
27．根據權利要求23所述的傳輸機系統，其中所述每一個條板包括可偏轉的夾子結構用于嚙合物品。
28．根據權利要求23所述的傳輸機系統，還包括制動裝置可有效地阻止所述條板沿所述軌道前進。
29．根據權利要求23所述的傳輸機系統，該傳輸機系統與定向設備結合可有效地改變嚙合在所述傳輸機條板上的物品的位置，所述定向設備包括一軸驅動可作線性運動和轉動以及一連接件可與所述軸結構與條板上的物品相接觸并可改變物品的位置。
30．一種內置彈簧的自動裝配機械使多個盤簧彼此連接成矩形排列用于生產內置彈簧組件，所述內置彈簧的裝配機械包括一支撐框架用來支撐第一套和第二套在垂直方向相對的嚙合盤簧的模具，所述嚙合盤簧模具安裝在上下承載桿上，所述承載桿可在升降機的作用下在垂直方向內移動，并且可在換位器的作用下在水平方向內移動，所述內置彈簧的裝配機械中的升降機組件可受控制地與平行設置的鄰近的兩列盤簧嚙合，其中的一列盤簧嚙合在第一套模具中，而另一列盤簧嚙合在第二套模具中，螺旋形金屬絲系帶給送器可有效地在所述的各套模具和嚙合在模具中的盤簧搭接部分的周圍之間給送金屬絲系帶，所述內置彈簧的裝配機械中的升降機組件還可受控制地使多套模具中的一套從與一列盤簧嚙合的位置處收縮，而使其它套的模具仍保持與其它列的盤簧嚙合，所述內置彈簧的裝配機械中的換向器組件可受控制地橫向交換所述第一套模具和第二套模具所處的位置。
31．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，還包括安裝在貼近所述承載桿的位置處的可伸長也可收縮的前支撐件和后支撐桿，從而可通過前、后支撐件支撐所述承載桿。
32．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，還包括為所述承載桿提供支撐的固定支撐件。
33．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，還包括夾持裝置可有效的提供橫向壓力使鄰接的承載桿連在一起。
34．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，還包括支撐桿安裝在貼近所述承載桿的位置。
35．根據權利要求34所述的內置彈簧的自動裝配機械，還包括夾持裝置具有固定夾持臂和活動夾持臂，其中所述夾持臂橫貫所述支撐桿。
36．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，還包括轉向節裝置與所述的一個嚙合盤簧的模具相聯，并可有效地設置一夾子使金屬絲系帶緊固所述嚙合在模具中的盤簧。
37．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，其中所述嚙合盤簧的模具包括帶有壁的模具主體，至少一個壁具有錐形邊緣結構，用于引導盤簧套在盤簧體的外表面上，所述壁內設有一內腔用于接收嚙合在模具中的盤簧的卷繞終端，金屬絲系帶的導向路徑結構用于引導位于與模具嚙合的盤簧的周圍的金屬絲系帶。
38．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，其中所述升降機組件包括上下鏈輪，上鏈與上鏈輪嚙合，下鏈與下鏈輪嚙合，所述上下鏈之間通過桿連接，提升塊附著在上述桿上，所述提升塊可以附著在升降機桿上。
39．根據權利要求30所述的內置彈簧的自動裝配機械，其中換向器組件包括設置有第一和第二齒條用于橫向移動并與第一和第二齒條之間的小齒輪相嚙合，每一齒條具有與承載桿嚙合的裝置，一個齒條與線性驅動器連接，該線性驅動器驅動齒條中的一個齒條線性平移，驅動齒條中的另一個沿相反方向線性平移，從而帶動與齒條嚙合承載桿沿相反的方向移動。
40．根據權利要求39所述的內置彈簧的自動裝配機械，其中所述換向器組件包括有可被驅動的止動爪與所述齒條中的一個相連接，所述止動爪的尺寸適宜與承載桿嚙合，從而使承載桿在換向器組件驅動下橫向平移。
41．根據權利要求39所述的內置彈簧的自動裝配機械，其中所述換向器組件包括帶有一頂端開口的托架，承載桿通過該開口保持在所述托架中，從而使承載桿在換向器組件驅動下橫向平移。
42．一種內置彈簧的自動裝配器可有效地接收預制的盤簧列并使通常平行排列的盤簧彼此連接以形成內置彈簧組件，所述內置彈簧組件包括一框架用于支撐第一套和第二套與盤簧嚙合的模具，每套盤簧嚙合模具中具有一上列模具位于下列模具之上，所述第一套和第二套模具通常平行排列在所述裝配器中，通過固定支撐體和活動支撐體使所述盤簧嚙合模具列可支撐地安裝在承載桿上，升降機組件可有效地與承載桿嚙合并在垂直方向上移動承載桿使所述第一套和第二套模具中的上列模具與下列模具分離，上下列模具之間的間距足以放置一列盤簧，并可使上下列模具聚合在插入的盤簧列上，換向器組件可有效地與承載桿嚙合并在水平方向上移動承載桿，還可有效地移動嚙合在上下列模具之間的盤簧列，所述模具安裝在與換向器組件嚙合的承載桿上。
43．根據權利要求42所述的內置彈簧裝配器，還包括由所述框架支撐的夾持裝置，可有效地沿橫向將相鄰的模具列擠壓在一起。
44．根據權利要求42所述的內置彈簧裝配器，還包括盤簧彼此連接的裝置用于將位于嚙合盤簧的模具中的盤簧列彼此連接起來。
45．根據權利要求43所述的內置彈簧裝配器，還包括支撐在所述框架中的支撐桿，并被放置在通過所述夾持裝置與所述承載桿相接觸的位置處。
46．根據權利要求42所述的內置彈簧裝配器，還包括前支撐體和后支承體，它們可受控制的收縮和伸長用以在所述內置彈簧組件中的不同位置處支撐所述承載桿。
47．根據權利要求42所述的內置彈簧裝配器，還包括至少有一個轉向節裝置安裝在承載桿上。
48．根據權利要求44所述的內置彈簧裝配器，還包括用于切斷使盤簧彼此連接的緊固裝置的裝置，上述緊固裝置通過使盤簧彼此連接的裝置附著在所述盤簧上。
49．根據權利要求42所述的內置彈簧裝配器，其中所述升降機組件包括左右對的上下鏈輪，鏈組件與每隊的鏈輪相嚙合，并且提升塊附著在每隊的鏈組件上，所述提升塊可有效地與承載桿相嚙合使所述承載桿在垂直方向內移動。
50．根據權利要求42所述的內置彈簧裝配器，其中所述換向器包括有與小齒輪嚙合的上下齒條，用于使至少一個齒條作線性移動的裝置，以及附著在至少一個齒條上的承載桿嚙合裝置。
51．一種用于嚙合盤簧的模具，該模具適宜在一個使盤簧附著在一起從而形成內置彈簧組件的裝置與盤簧的端部嚙合，所述用于嚙合盤簧的模具具有通常為矩形的盤簧容納體，該盤簧容納體由模具側壁所圍成的空腔形成的，所述空腔的體積用于接收盤簧的軸端，因而盤簧的端部位于所述模具的側壁內與該模具相嚙合，并且盤簧的縱向軸與所述模具嚙合，而上述模具的延伸方向通常與所述盤簧容納體垂直。
52．根據權利要求51所述的用于嚙合盤簧的模具，其中所述側壁的外邊緣是錐形，并且至少有一個壁上包括有頂面，該頂面適宜與嚙合在模具中的盤簧頭部的一部分相接觸。
53．根據權利要求51所述的嚙合盤簧的模具，還包括錐形導向銷附著在所述空腔內的盤簧容納體上，并沿著通常平行于所述側壁的方向延伸。
54．根據權利要求51所述的嚙合盤簧的模具，還包括形成于至少一個側壁的外表面上的通道適宜于使緊固裝置穿過所述模具與嚙合在模具內的盤簧的一部分嚙合。
55．一種內置彈簧裝配機械，可連續自動地使多個盤簧彼此連接成矩形排列從而形成內置彈簧組件作為柔性支撐結構來使用，所述內置彈簧裝配機械包括在一個框架上安裝有前支撐體和后支承體，升降機組件，換向器組件，兩套平行的承載桿，每套承接板具有上承接板和下承接板，所述承接板位于所述框架內可由前支撐體和后支承體支承，各承接板可與所述升降機組件、換向器組件嚙合，所述升降機組件的操作可改變上下承接板之間的垂直間距，所述換向器組件的操作可橫向置換兩套承載桿中的上承接板之間的位置，也可橫向置換兩套承載桿中的下承接板之間的位置。多個用于嚙合盤簧的模具，其附著在所述各承載桿上，由此第一列多個預制的盤簧能被引入到所述內置彈簧裝配器的框架內，操作所述升降機組件并通過第一套承接板中的上下承接板上的模具使盤簧嚙合，所述第一套承接板中的承接板的位置能夠與第二套承接板中的承接板的位置作橫向交換，因此，第二列多個預制的盤簧能被引入到所述內置彈簧裝配器的框架內，操作所述升降機組件并通過第二套承接板中的上下承接板上的模具使盤簧嚙合，因此，通過緊貼所述內置彈簧裝配器的用于相互連接的裝置的操作，在第一、第二套承載桿上所述模具之間插入緊固裝置，將第一、第二列多個預制的盤簧相互連接起來。
全文摘要
用于自動制造成型金屬絲結構如用于床墊的內置彈簧組件的機械，包括盤簧成型設備，具有多個條板可滑動的安裝在軌道上并和由換向器設備驅動的鏈相連接的傳輸機系統，具有第一套和第二套用于嚙合盤簧模具平行排列的內置彈簧驅動器。所述模具安裝在承載桿上，上述承載桿在裝配器內垂直平移以分離一套模具中的上下模具，從而將未壓縮的盤簧設置在上下模具之間，在一列盤簧上聚合上述模具以壓縮盤簧并使其可靠地保持在模具內。換向器組件橫向平移所述承載桿使所述第一和第二套模具的橫向位置交換以提供連續相互連接的盤簧列。
文檔編號F16F1/02GK1316927SQ99810815
公開日2001年10月10日 申請日期1999年8月31日 優先權日1998年9月11日
發明者托馬斯·D·豪伯特, 拉里舒勒, 勞倫斯·C·布倫, 布賴恩·K·斯考特, 簡·B·耶茨, 唐納德·J·哈克曼, 大偉·A·伊斯特爾, 約瀚·R·赫特博格, 大偉芬格赫特, 艾倫·A·阿爾騰 申請人:俄亥俄床墊公司許可及部件集團