[发明专利]用于制造弹簧单元的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造在有软垫的物品(例如，床垫、软垫等)中使用的弹簧单元的设备和方法。

背景技术

用于有软垫的物品的弹簧单元包括由金属线形成的相互连接的螺旋形卷簧阵列。

这种弹簧单元的生产通常包括三个主要的步骤，其将参照图1说明如下。

首先，卷绕线材以形成弹簧。为了做到此要求，将来自卷轴2的线材1在箭头A的方向进给到卷绕机3，以形成卷绕线材4，卷绕线材4由以基本平直的线材区段7插入的一系列连续交替的左旋和右旋螺旋形线圈5、6组成。当卷绕线材4离开卷绕机时，卷绕线材4以适当的间隔折叠，使得线材的平直区段7彼此平行，且相邻的左旋和右旋线圈5、6被布置为使得其中心纵向轴接近平行设置。

折叠的线圈4进给到使相邻的左旋和右旋线圈相互连接的连接台8。线圈卷束9被周期性地切成预定的长度，且各卷束9都进给到预备用于在加工的最后步骤中使用的存储卷轴10。为了形成完整的弹簧单元，卷绕的线材卷束9通过限定在分配器12之间的通道11从多个这种存储卷轴10进给到弹簧单元装配机13，其中卷束9相互连接以形成最终的弹簧单元。在可供选择的实施例中，存在多个折叠台8的成组折叠的线圈9可以通过通道11直接进给到弹簧单元装配机13。

装配机13使卷束9平行前进，使得线圈14排列成行。卷束9一次以一个线圈宽度被索引到可以在其之间被夹住的一组横向延伸的夹爪15。在相邻的卷束9中的连续线圈4用其基本竖直的纵向轴夹住。夹爪15有效地形成螺旋形扎线16前进到其中的连续螺旋形通道。扎线通过将未卷绕的线材17从卷轴18传递到位于装配机13的夹爪15的侧面的卷绕通道19而形成。扎线旋转并在箭头B的横向方向前进通过夹爪15，使得被传送到相邻的线材卷束9，以便形成一行20捆扎的线圈14。然后，夹爪15打开并装入被在箭头A的方向向前索引的线材卷束9，以便将每个卷束9的下一个线圈定位在夹爪15内，于是重复以上的循环以将下一行线圈捆扎在一起。重复足够多次的捆扎循环，以将适当行数的线圈捆扎在一起以生产所需尺寸的弹簧单元。

在US 5,105,642中说明了在装配机之前用于制造线圈卷束的方法的一个实例。此方法特别复杂，这是因为该方法包括在卷绕机和线圈互锁站之间的额外的折叠站。没有对互锁方法进行详细说明。此种卷绕机的问题是，在不能显著改变机器部件的相对位置的情况下不可能调节线圈的间距。

用于使相邻的左旋和右旋线圈相互连接的传统过程的实例包括将卷绕的线材传递到连接台，于是置于卷绕的区段之间的线材的平直区段呈现到相对操作台中心定位的可枢转的蝶形夹具。然后，线材的平直区段通过蝶形夹具相对于左旋和右旋卷绕区段保持到任一侧的适当位置处。然后，一个卷绕区段与横交于操作台的纵向轴线移动的‘穿孔器臂’接合，以接合线圈并相对于连接台将线圈保持在适当位置。然后操作安装在操作台表面上的折叠臂，以绕基本竖直的支撑件枢转，并接合蝶形夹具的相对侧上的线材的自由卷绕区段。折叠臂的枢转以环绕蝶形夹具的弧形将自由卷绕区段朝向通过‘穿孔器臂’保持的另一卷绕区段拉动，以将线材的两个卷绕区段互相连接。

现有技术的过程过于复杂并需要极度精确的控制许多不同的同时动作。由于相邻线圈相互连接的复杂方式，过程的操作效率受到严格的限制。例如，此种过程典型地每分钟只可以互相连接30到35个线圈。需要执行过程的设备包含了许多不同的凸出的表面以精确地控制各种部件的运动。此种连接台的问题是不可能对容纳不同尺寸的线圈的各种部件进行调节，也不能显著改变机器部件的相对位置，且设备的复杂特性还导致可靠性问题。

在EP0248661中说明了装配机的一个实例。此机器的缺点是每对夹爪通过分别双向作用的气动活塞打开和关闭。此活塞具有至少一个传感器，使得可以监测夹爪的打开和关闭。在操作中已经发现，机器的操作经常由于至少一个传感器的故障造成中断。如此多传感器的使用增加了机器操作的中断范围。此外，由于活塞冲程时间(并因此使需要打开和关闭一对夹爪的时间)在活塞之间改变，所以，必须对装配操作的定时周期构建充分的时间窗(time window)，以便保证所有的夹爪打开和关闭。

发明内容

本发明的一个方面涉及以上制造过程的第一阶段，即，由连续的线材形成卷簧。

本发明的进一步方面涉及以上制造过程的第二阶段，即，在线圈连接台8上连接卷绕的线材4的相邻线圈，以保证相邻的左旋和右旋线圈5、6以正确的方向连接在一起以用于最后的装配阶段。

本发明的进一步方面涉及用于以上过程的第三阶段的装配机。