一種汽車時鐘彈簧支撐線生產線及生產設備的製作方法
2023-04-25 19:03:32
本實用新型涉及汽車零部件生產領域，尤其是一種汽車時鐘彈簧支撐線生產線及生產設備。
背景技術：
汽車時鐘彈簧是安裝在方向盤和轉向管柱中間的連接件，作用是連接轉向柱端和方向盤端的電路，其中包括安全氣囊和多功能按鍵。汽車時鐘彈簧中安裝有支撐線，支撐線由三根不同長度的PET帶兩端焊接而成。在現有的支撐線生產線中，自動化程度不高，需要人工較多。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種汽車時鐘彈簧支撐線生產線及生產設備，提高支撐線設備的自動化，減少用工。
為解決上述技術問題，本實用新型的目的是這樣實現的：
本實用新型所涉及的一種汽車時鐘彈簧支撐線生產線，所述支撐線生產線機架上依次設置有裝盤機構、啟動保護機構、回線機構、焊接機構、衝切機構、切斷機構、拉料機構和接料裝置；所述的裝盤機構由電機控制完成送料動作；所述的回線機構可使支撐線中的兩根組成線回退適當長度；所述的焊接機構可以把支撐線焊接在一起；所述的衝切機構可以在支撐線焊接位置衝切出所需形狀；所述的切斷機構可以把衝切好的支撐線在衝切位置切斷支撐線；所述的拉料機構可以夾住支撐線端部，並且與回線機構相配合，使三根支撐線各具所需的不同長度；所述的接料機構可以存放切斷後的支撐線。
所述的裝盤機構包括繞線軸、繞線軸固定板、電機；所述的繞線軸和電機固定在繞線軸固定板上；所述的繞線軸固定板固定在機架上；所述的電機和繞線軸通過聯軸器連接；所述的繞線軸上下排列，從繞線軸上引出的支撐線，可通過固定導輪通向啟動保護機構。
所述的啟動保護機構由三個啟動保護裝置組成，且啟動保護裝置分別與裝備機構中的繞線軸相對應；所述的啟動保護裝置設置信號檢測裝置、固定導輪、滑動導輪、滑動底座一和滑動軌道一；所述的信號檢測裝置從上至下依次為上停機保護檢測裝置、送料信號檢測裝置、剎車信號檢測裝置和下停機保護檢測裝置；所述的滑動導輪固定在滑動底座一上，滑動底座一可在滑動軌道一上下運動；所述的滑動軌道一固定在機架上；所述的滑動底座一具有與滑動軌道一橫截面形狀相配合的凹槽；所述啟動保護裝置中滑動軌道一上端兩側各具有一個固定導輪，滑動軌道一下端的一側設置有固定導輪，可把繞在固定導輪上的支撐線引向回線裝置；所述的送料信號檢測裝置檢測到滑動底座一運行至送料信號檢測位置時，向支撐線生產線控制系統發送送料信號；所述的剎車信號檢測裝置檢測到滑動底座一運行至剎車信號檢測位置時，向支撐線生產線控制系統發送剎車信號；當所述的上停機保護檢測裝置在檢測到滑動底座一運行至上停機保護檢測位置時，向支撐線生產線控制系統發送停機信號；當所述的下停機保護檢測裝置在檢測到滑動底座一運行至下停機保護檢測位置時，向支撐線生產線控制系統發送停機信號。
所述的回線機構由三個回線裝置組成，回線裝置設置有回線氣缸、回線輥、回線電機和橡膠輥；所述的回線氣缸通過回線氣缸固定板固定在機架上；所述的回線氣缸上固定有橡膠輥固定板，並與橡膠輥固定板形成凹槽；所述的橡膠輥固定在凹槽內，並可轉動；所述的回線輥位於橡膠輥的下方，固定在機架上，由回線電機控制其轉動；所述的三個回線裝置呈階梯狀排列。
所述的焊接機構設置有焊接氣缸、焊接頭和固定柱；所述的焊接氣缸固定在固定柱上；所述的焊接頭周圍分布有壓腳；所述的焊接頭與壓腳固定在焊接氣缸的活塞杆上；焊接氣缸工作時，推動活塞杆運動，可使壓腳壓住線支撐線，焊接頭使三根支撐線焊接在一起。
所述的衝切機構設置有衝切氣缸、衝切裝置和固定座；所述的固定座固定在汽機架上；所述的衝切氣缸固定在固定座上；所述的衝切裝置位於固定座內部，固定在機架上；所述的衝切裝置具有專用模具能夠在支撐線焊接位置衝切出所需形狀。
所述的切斷機構具有位移氣缸、切斷氣缸、切斷裝置和切斷裝置固定座；所述切斷裝置固定座下方設置有導軌，切斷裝置固定座可在導軌上運動；所述的導軌固定在機架上；所述的位移氣缸固定在衝切機構固定座上，能夠使切斷裝置產生移動，使得切斷後的支撐線端部露出；所述的切斷氣缸固定在切斷裝置固定座上，且能夠控制切斷裝置的上下運動，以切斷支撐線。
所述的拉料機構設置有夾頭、夾緊氣缸、拉料電機、同步帶、滑動底座二、滑動軌道二和拉料氣缸；所述的拉料電機可控制同步帶的運動；所述的同步帶的一端與滑動底座二相固定；所述的夾緊氣缸可使夾頭夾緊支撐線端部；所述的滑動底座二可在滑動軌道二上運動；所述的拉料氣缸固定在滑動底座二上，通過連接塊和連接杆與夾緊氣缸相連。所述的接料機構位於拉料機構的下方，固定在機架上，呈槽形。
一種汽車時鐘彈簧支撐線生產設備，對稱的設置有兩條權利要求1所述的汽車時鐘彈簧支撐線生產線。
本實用新型的有益效果是：本實用新型所涉及的汽車時鐘彈簧支撐線生產線及生產設備集成了裝盤機構、啟動保護機構、回線機構、焊接機構、衝切機構、切斷機構、拉料機構和接料裝置，能夠實現支撐線連續生產；還通過控制系統處理機構的反饋信號，對各機構進行控制，提高了生產線的自動化，減少了用工；支撐線生產線為左右對稱，每側均可完成支撐線生產，節約了空間。
附圖說明
圖1是汽車時鐘彈簧支撐線生產線主視圖；
圖2是汽車時鐘彈簧支撐線生產線及生產設備結構示意圖；
圖3是裝盤機構和啟動保護機構結構示意圖；
圖4是回線機構結構示意圖；
圖5是焊接機構、衝切機構和切斷機構結構示意圖；
圖6是拉線機構結構示意圖；
圖7是拉料機構夾頭運動位置點；
圖8是具有滑動導輪的滑動底座一的結構示意圖；
圖9是信號檢測裝置的結構示意圖。
圖中標記說明如下：1-機架；2-裝盤機構；3-啟動保護機構；4-回線機構；5- 焊接機構；6-衝切機構；7-切斷機構；8-拉料機構；9-接料機構；10-電機； 11-繞線軸；12-繞線軸固定板；13-固定導輪；14-滑動導輪；15-滑動底座一； 16-滑動軌道一；17-上停機保護檢測裝置；18-送料信號檢測裝置；19-剎車信號檢測裝置；20-下停機保護檢測檢測；21-回線氣缸；22-回線輥；23-回線電機；24-橡膠輥；25-回線氣缸固定板；26-橡膠輥固定板；27-焊接氣缸；28-焊接頭；29-固定柱；30-壓腳；31-衝切氣缸；32-衝切裝置；33-固定座；34-位移氣缸；35-切斷氣缸；36-切斷裝置；37-切斷裝置固定座；38-導軌；39-夾頭 40-夾緊氣缸；41-拉料電機；42-同步帶；43-滑動底座二；44-滑動軌道二；45- 拉料氣缸；46-連接塊；47-連接杆；48-拉料原點；49-最長距離點；50-最短距離點即焊接位置點；51-衝切位置點；52-切斷位置點；53-探針；54-檢測塊； 55-固定塊；56-接頭。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。
實施例：參照圖1和圖2，本實施例涉及的汽車時鐘彈簧支撐線生產線及設備，支撐線生產線機架的機架1上依次設置有裝盤機構2、啟動保護機構3、回線機構4、焊接機構5、衝切機構6、切斷機7構、拉料機構8和接料機構9；裝盤機構1由電機10控制完成送料動作；啟動保護機構3可在需要啟動和回線時生產線起到保護作用；回線機構4可使支撐線中的兩根組成線回退適當長度；焊接機構5可以把支撐線焊接在一起；衝切機構6可以在支撐線焊接位置衝切出所需形狀；切斷機構7可以把衝切好的支撐線在衝切位置切斷支撐線；拉料機構8可以夾住支撐線端部，並且與回線機構相配合，使三根支撐線各具所需的不同長度；接料機構9可以存放切斷後的支撐線。
裝盤機構2包括電機10、繞線軸11和繞線軸固定板12；繞線軸11和電機 10通過螺栓固定在繞線軸固定板12上；繞線軸固定板11固定在機架1上；電機10和繞線軸11通過聯軸器連接；繞線軸10上下排列，從繞線軸10上引出的支撐線，可通過固定導輪13通向啟動保護機構3。當生產線控制系統發出送料信號時，繞線軸電機10會控制繞線軸11轉動，進行送料。
啟動保護機構3由三個啟動保護裝置組成，且啟動保護裝置分別與裝盤機構2中的繞線軸11相對應；啟動保護裝置設置有信號檢測裝置、固定導輪13、滑動導輪14、滑動底座一15和滑動軌道一16；信號檢測裝置從上至下依次為上停機保護檢測裝置17、送料信號檢測裝置18、剎車信號檢測裝置19和下停機保護檢測裝置20；滑動導輪14固定在滑動底座一15上，滑動底座一15可在滑動軌道一16上下運動；滑動軌道一16固定在機架1上；滑動底座一15具有與滑動軌道一16橫截面形狀相配合的凹槽；啟動保護裝置中滑動軌道一16上端兩側各具有一個固定導輪13，滑動軌道一16下端的一側設置有固定導輪13，可把繞在固定導輪13上的支撐線引向回線機構4；滑動底座一15在滑動軌道一 16上運動，當運動至送料信號檢測裝置18時，送料信號檢測裝置18可檢測到滑動底座一15，向汽車時鐘彈簧支撐線生產線控制系統發送信號，控制系統向繞線軸電機10發送送料信號；當滑動底座一15運動至剎車信號檢測裝置19時，剎車信號檢測裝置19可檢測到滑動底座一15，向汽車時鐘彈簧支撐線生產線控制系統發送信號，控制系統向繞線軸電機10發送剎車信號；當滑動底座一15 運動至上機保護檢測裝置17和下停機保護檢測裝置20時，上停機保護檢測裝置17和下停機保護檢測裝置20向汽車時鐘彈簧支撐線生產線控制系統發送信號，控制系統會發送停機信號，進行停機保護。滑動軌道一16的橫截面為工字形，可通過螺栓固定在汽車時鐘彈簧生產線。滑動底座一15具有與滑動軌道一 16橫截面相配合的凹槽，能夠卡在並能在滑動軌道一16上下滑動。滑動底座一 15上具有探針，信號檢測裝置可固定在支撐線生產線上，並且具有U形槽，當滑動底座一上的探針在U形槽中通過時，信號檢測信號可檢測到探針，發送相應信號到支撐線生產線控制系統，控制信號發送相應的信號至相應機構。當生產線控制系統發出回線信號時，啟動保護裝置配合回線機構，由滑動底座一15 的運動可以將一定回線長度的支撐線儲存在啟動保護機構3中。
回線機構4由三個回線裝置組成，回線裝置設置有回線氣缸21、回線輥22、回線電機23和橡膠輥24；回線氣缸21通過回線氣缸固定板固定25在機架1上；回線氣缸21上固定有橡膠輥固定板26，並與橡膠輥固定板26形成凹槽；橡膠輥24固定在凹槽內，並可轉動；回線輥22位於橡膠輥24的下方，固定在機架 1上，由回線電機23控制其轉動；三個回線裝置呈階梯狀排列。支撐線成品由三根不同長度的支撐線組成，每根支撐線所需要回線的長度均不同，當支撐線從啟動保護機構3經由固定導輪13到過回線機構4時，當控制系統發出回線信號時，回線氣缸21會運動使得橡膠輥24與回線輥22夾持住支撐線，根據控制系統的信號回線電機23會控制回線輥22轉動，精準控制每根支撐線所需的回線長度。
焊接機構5設置有焊接氣缸27、焊接頭28和固定柱29，焊接氣缸27固定在固定柱29上，焊接頭28圍分布有壓腳30，焊接頭28與壓腳30固定在焊接氣缸27的活塞杆上；焊接氣缸27工作時，推動活塞杆運動，可使壓腳30壓住線支撐線，焊接頭28使三根支撐線焊接在一起。當支撐線設備控制系統發出焊接信號時，焊接氣缸27的活塞杆會向下運動，帶動焊接頭28向下運動，焊接頭28周圍的壓腳30固定住支撐線，焊接頭28對支撐線進行焊接，使得三根支撐線粘接在一起，焊接頭28所用的焊接方式為超聲波粘接。
衝切機構6設置有衝切氣缸31、衝切裝置32和固定座33；固定座33固定在機架1上；衝切氣缸31固定在固定座33上；衝切裝置32位於固定座33內部，固定在機架1上；衝切裝置32具有專用模具能夠在支撐線焊接位置衝切出所需形狀。當支撐線生產線控制系統發出衝切信號時，拉料機構9會運動至衝切位置點51，由衝切模具夾持住支撐線，由衝切刀具衝切在焊接位置出所需形狀。
切斷機構7具有位移氣缸31、切斷氣缸35、切斷裝置36和切斷裝置固定座37；切斷裝置固定座37下方設置有導軌38，切斷裝置固定座37可在導軌38 上運動；導軌38固定在機架1上；位移氣缸34固定在衝切機構固定座37上，能夠使切斷裝置36產生移動，使得切斷後的支撐線端部露出；切斷氣缸35固定在切斷裝置固定座37上，且能夠控制切斷裝置36的上下運動，以切斷支撐線。當支撐線生產線控制系統發出切斷信號時，拉料機構9會運動至切斷位置點51，由切斷機構7切斷支撐線。在切斷支撐線，位移氣缸34會使得切斷機構向衝切機構6移動一定距離，把支撐線端部露出，使夾頭39能夠夾住支撐線端部。
拉料機構8設置有夾頭39、夾緊氣缸40、拉料電機41、同步帶42、滑動底座二43、滑動軌道二44和拉料氣缸45；拉料電機41可控制同步帶42的運動；同步帶42一端與滑動底座二43相固定；夾緊氣缸40可使夾頭39夾緊支撐線端部；滑動底座二43可在滑動軌道二44上運動；拉料氣缸45固定在滑動底座二43上，通過連接塊46和連接杆47與夾緊氣缸40相連。拉料機構8在進行拉料動作時，夾頭的運動位置按順序依次為拉料原點48、最長線位置點49、最短線位置點即焊接位置點50、衝切位置點51和切斷位置點52，夾頭在運動至切斷位置點52後返回拉料原點48，再進行下一個拉料動作。
當拉料機構8完成一個完整的拉料動作時，夾緊氣缸40便夾頭放鬆，把一個完整的支撐線放下，支撐線則會落入接料機構9。接料機構9位於拉料機構8 的下方，固定在機架1上，呈槽形。
汽車時鐘彈簧支撐線生產線，還包括控制系統，用於處理各裝置的反饋信號。汽車時鐘彈簧支撐線生產設備，對稱的設置有兩條權利汽車時鐘彈簧支撐線生產線。
汽車時鐘彈簧支撐線生產過程如下：支撐線選用PET帶，將成盤的PET帶裝入到繞線軸11上。繞線軸11共三個，上下排列；分別從繞線軸引出的PET 帶通過固定導輪13，把PET帶引到右側對應的啟動保護裝置。
支撐線引入至啟動保護裝置後，依次繞過滑動軌道一16上端左側的固定導輪13、滑動底座一15上的滑動導輪14、滑動軌道一16上端右側的固定導輪13，再經過靠近滑動軌道一16下右端的固定導輪13，引到回線機構4。滑動軌道一 16通過螺栓固定在機架1上，滑動底座一15可在滑動軌道一16上滑動，滑動導輪14通過螺栓固定在滑動底座一15上，滑動底座一15上具探針53。滑動軌道一16的左側具有信號檢測裝置，信號檢測裝置從上至下依次為上停機保護檢測裝置17、送料信號檢測裝置18、剎車信號檢測裝置19和下停機保護檢測裝置20。信號檢測裝置具有檢測塊54、固定塊55和接頭56，固定塊55的作用是將信號檢測裝置固定；檢測塊55具有U形槽，在探針53經過U形槽時，可以檢測到信號；接頭56的作用是將檢測的信號通過導線傳送至支撐線生產線控制系統。
在支撐線生產線運行過程中時，當滑動底座一15上的探針53經過信號檢測裝置檢測塊的U形槽時，信號檢測裝置會檢測到信號，把信號傳送至生產線控制系統，控制系統發出動作信號至相應的設備。當滑動底座一15運行至送料信號檢測裝置18時，送料信號檢測裝置18會檢測到滑動底座一15，傳送信號至控制系統，控制系統發送信號至繞線軸電機10，電機10控制繞線軸11轉動，作出送料動作；當滑動底座一15運行至剎車信號檢測裝置19時，剎車信號檢測裝置19檢測到滑動底座一15，傳送信號至控制系統，控制系統發送信號至繞線軸電機10，電機10停止運行，繞線軸11停止轉動，停止送料；當滑動底座一15運行至上停機保護檢測裝置17時，上停機保護檢測裝置17會檢測到滑動底座一15，發送信號至生產線控制系統，控制系統發送信號，機器停止運轉，起到停機保護的作用；當滑動底座一15運行至下停機保護檢測裝置20時，下停機保護檢測裝置20會檢測到滑動底座一15，發送信號至生產線控制系統，控制系統發送信號，機器停止運轉，起到停機保護的作用。
回線機構4有三組回線裝置構成，成階梯狀分布；回線裝置與左側的啟動保護裝置相對應。回線裝置包括回線氣缸21、回線輥22、回線電機23和橡膠輥24，回線氣缸21通過回線氣缸固定板25固定在機架1上，回線氣缸21上通過螺栓固定有橡膠輥固定板26，並與橡膠輥固定板26形成凹槽，橡膠輥24固定在凹槽內，並通過轉軸與橡膠輥固定板26和回線氣缸21連接，可圍繞轉軸轉動，回線輥22位於橡膠輥24的下方，固定在機架1上，由回線電機23控制其轉動。當需要回線時，回線氣缸21使得橡膠輥24與回線輥22夾緊PET支撐線，回線輥22由回線電機23控制，通過與啟動保護機構3和拉料機構8的配合，使得回線的長度得到精準控制；使每根支撐線的長度符合設計的需要；PET 帶所退回的長度儲存的啟動保護機構3中。
PET支撐線經由回線機構4至焊接機構5，當控制系統發出焊接信號時，固定在固定柱29上的焊接氣缸27中的活塞杆向下運動，帶著固定在其上的焊接頭28和壓腳30向下運動，壓腳30壓住支撐線，焊接頭28可以使三根支撐線焊接在一起，此時拉料機構運動至最短點即焊接位置點49。
衝切機構7中固定在衝切固定座33上的衝切氣缸31的活塞杆向下運動使衝切裝置32對PET支撐線進行衝切。當支撐線生產線控制系統發出衝切信號時，拉料機構8會運動至衝切位置點51，由衝切模具夾持住支撐線，由衝切刀具衝切在焊接位置出所需形狀。
切斷機構7具有位移氣缸34、切斷氣缸35、切斷裝置36和切斷裝置固定座37；切斷裝置固定座37下方設置有導軌38，切斷裝置固定座37可在導軌38 上運動；導軌38通過螺栓固定在機架1上；位移氣缸34固定在衝切機構固定座33上，能夠使切斷機構7產生移動，使得切斷後的支撐線端部露出；切斷氣缸35固定在切斷裝置固定座37上，且能夠控制切斷裝置的上下運動，以切斷支撐線。
當支撐線生產線控制系統發出切斷信號時，拉料機構8會運動至切斷位置點52，由切斷機構7切斷支撐線。在切斷支撐線，位移氣缸34會使得切斷機構 7向衝切機構6移動一定距離，把支撐線端部露出，使夾頭39能夠夾住支撐線端部。
當控制系統發出拉料信號，拉料機構8中的拉料電機41可控制同步帶42 的運動；同步帶42的一端與滑動底座二43相固定；夾緊氣缸40可使夾頭39 夾緊支撐線端部；滑動底座二43可在滑動軌道二44上運動；拉料氣缸45固定在滑動底座二43上，通過連接塊46和連接杆47與可帶動夾緊氣缸40與夾頭 39運動。
拉料機構8在進行拉料動作時，夾頭39的運動位置按順序依次為拉料原點48、最長線位置點49、最短線位置點即焊接位置點50、衝切位置點51和切斷點52，夾頭39在運動至切斷位置點52後返回拉料原點48，再進行下一個拉料動作。
當夾頭39運動至拉料原點48位置時，夾緊氣缸40控制夾頭39夾緊支撐線端部，拉料電機41使得同步帶42運動，同步帶42的運動帶動滑動底座二43 的運動，固定於滑動底座二43上的拉料氣缸45的活塞杆也通過連接塊46和連接杆47帶動夾緊氣缸40與夾頭39的運動，滑動底座二43的運動也會帶動夾頭39的運動，兩個運動的疊加可使得夾頭39的運動加快，使拉動動作完成所需要的時間大大縮短。
當夾頭39運行至最長線位置點49時，此時支撐線被引出的長度達到最大，為最長支撐線的長度。
當夾頭39運動至最短位置點即焊接位置點50時，拉料機構8與回線機構4 相配合，使得最上面一根支撐線的長度達到最短的設計長度，中間一根支撐線也達到所設計的長度，下面一根支撐線為最長設計長度，此時夾頭至焊接位置之間三根支撐線均達到了所設計的長度，焊接機構5對支撐線進行焊接。
當夾39頭運行至衝切位置點51時，拉料機構8把支撐線焊接位置牽引至衝切機構6下方，衝切機構6在焊接位置對焊接好的支撐線進行衝切，通過專用工具把支撐線衝切出所設計的形狀。
當夾頭39運行至切斷位置點52時，拉料機構把支撐線衝切位置牽引至切斷位置，切斷機構7在適當的位置對衝切好的支撐線進行切斷，切斷氣缸35控制刀具對支撐線進行切斷，此時夾緊氣缸40把夾頭39放鬆，切斷的支撐線落入接料機構9，拉料電機41和拉料氣缸45的聯合運行把夾頭39牽引至拉料原點48，進行下一個循環的拉料動作；當夾緊氣缸40把夾頭39放開時，位移氣缸34固定在衝切機構固定座33上，能夠使切斷機構7產生移動，使得切斷後的支撐線端部露出，方便夾頭39夾緊支撐線端部。
接料機構9位於拉料機構8的下方，通過螺栓固定在機架1上，呈槽形，可暫時存放切斷後的支撐線成品。
汽車時鐘彈簧支撐線生產線，還包括控制系統，用於處理各裝置的反饋信號。一種汽車時鐘彈簧支撐線生產設備，對稱的設置有兩條汽車時鐘彈簧支撐線生產線。
以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。