Пружинонавивочный автомат, его механизмы рубки, образования узла, перемещения заготовок (варианты), их устройства захватов, подвижки, ориентации, зажима, кулачковые средства

Пружинонавивочный автомат, его механизмы рубки, образования узла, перемещения заготовок (варианты), их устройства захватов, подвижки, ориентации, зажима, кулачковые средства

Реферат

 

Устройство относится к производству пружин. Автомат снабжен механизмом образования узла на опорном витке пружины с узловязальными шестернями, выполненным с устройством захвата пружины, с устройством подвижки пружины, с устройством ориентации опорного витка пружины, с устройством зажима пружины, устройством термообработки, механизмом пакетирования с пластинами пакетирования, а также механизмами перемещения заготовок пружины из зоны рубки в зону образования узла и из зоны образования узла в зону термообработки каждый с устройством захвата и средствами для их открытия и закрытия, механизм образования узла, устройство термообработки и механизм рубки каждый снабжены своими кулачковыми средствами, при этом кулачковые средства механизмов формообразования и рубки жестко установлены на одном рабочем валу, с которым связаны рычаги вращения механизмов перемещения, кулачковые средства механизмов образования узла и термообработки жестко установлены на другом рабочем валу, рабочие валы установлены с синхронным вращением, кулачок рубки снабжен подъемным рабочим участком своей боковой поверхности, рабочая поверхность кулачка термообработки представляет собой дугу полуокружности, средство закрытия захвата механизма перемещения пружинной заготовки из зоны рубки в зону образования узла связано с кинематической цепью механизма рубки, средство для его открытия связано с кинематической цепью закрытия захвата механизма образования узла, средства закрытия-открытия захвата механизма перемещения пружины из зоны образования узла в зону термообработки кинематически связаны с его кинематической цепью качания. Данный автомат позволяет совершать полный цикл технологического процесса изготовления пружины. 12 с. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретения относятся к области производства цилиндрических, фигурных, в частности, двухконусных пружин и могут быть использованы при проектировании и производстве пружинонавивочных автоматов, производящих законченные изделия без дополнительной обработки.

Известны автоматы для навивки пружин, которые включают основные механизмы, смонтированные на одной станине и кинематически связанные друг с другом. Так, в изобретении SU 1570826, B 21 F 35/02, бюлл. 22, 1990 г. [1] автомат содержит механизм подачи проволоки, механизм навивки пружины, механизм резки, механизм обработки концов пружины, механизм съема пружины с оправки, кинематически связанные посредством кулачкового распределительного вала и имеющие общий привод. В SU 1052304, B 21 F 35/02, бюлл. 41, 1983 г. [2] автомат снабжен манипулятором для передачи заготовки пружины от механизма навивки к средству для гибки концов пружины. В SU 1726098, B 21 F 35/00, бюлл. 14, 1992 г. [3] автомат снабжен устройством для съема готовой пружины. В SU 1234018, B 21 F 35/00, опубл. 30.05.86. [4] автомат снабжен устройством для термической обработки навитой пружины. Однако указанные автоматы, включающие несколько функционально завершенных механизмов, работающих каждый по своей программе, над своей операцией процесса получения достаточно сложного изделия, каковым является пружина, в частности двухконусная пружина, требуют жесткой синхронизации согласованных движений всех механизмов. Недоработки в этой части вызывают частые сбои работы автомата, снижают тем самым его производительность. Высокопроизводительные автоматы требуют выверки начала одной технологической операции с окончанием предыдущей и подготовки последующей операции с особой точностью, что не обеспечивается указанными решениями.

Для синхронизации работы отдельных узлов используют различные технические решения. В SU 776725, B 21 F 35/00, опубл. 07.11.80. [5], SU 1268260, B 21 F 35/00, опубл. 7.11.86. [6] каждый механизм работает от своего электродвигателя, а координирует работу всего автомата программное устройство и задатчик программы, который может быть выполнен в виде цифрового преднабора параметров навиваемой пружины или в виде перфоленты, где записывается программа, характеризующая параметры. Такие автоматы очень сложны, следовательно, ненадежны в работе, дороги и имеют большое энергопотребление. Другие решения связаны с синхронизацией работы механизмов за счет кинематической связи их рабочих валов с одним распределительным (входным) валом. Так, в SU 1657263, B 21 F 35/02, бюлл. 21, 1991 г. [7] кинематически связаны посредством распределительного вала механизм подачи проволоки, механизм навивки и средство для гибки концов пружины. Манипулятор передачи заготовки в [2] связан посредством рычагов с распределительным валом автомата. В SU 1194549, B 21 F 35/00, опубл. 30.11.85 [8] кинематически связаны посредством приводного распределительного вала механизмы навивки, отрезки и сброса готовой пружины.

Наибольшее развитие как надежные получили автоматы, в которых синхронизация осуществляется связью механизмов с одним валом; так, например, в SU 996011, B 21 F 35/00, опубл. 15.02.83. [9], кулачок шагообразующего механизма и отрезной резец размещены на одном валу, установленном с возможностью непрерывного вращения и кинематически связанного с валами подающих роликов механизма подачи проволоки.

Кинематическая связь отдельных механизмов со своими рабочими валами осуществляется посредством кулачков с профилированной боковой поверхностью. Так, в SU 1799656, B 21 F 3/00, опубл. 07.03.93. [10] механизм формообразования спирали включает профильный кулачок и выполненный с возможностью взаимодействия с ним гибочный диск механизма навивки пружины; в SU 506460, B 21 F 35/00, опубл. 15.03.76. [11] привод ножа выполнен в виде закрепленного на его валу, связанном с распределительным валом понижающей передачей кулачка.

Синхронизации работы отдельных составных механизмов высокопроизводительного автомата недостаточно для надежной, бесперебойной работы его в целом. Необходима синхронизация работы всех составных механизмов автомата.

Наиболее близким аналогом предлагаемого автомата по идеологии построения кинематической схемы средства того же назначения, работающей от одного электродвигателя, и по наличию решений по синхронизации работы составных частей является изобретение по а.с. 599896, М.Кл.² B 21 F 35/00, опубликовано 30.03.78. , бюлл. 12, Автомат для навивки пружин [12], содержащий механизм подачи проволоки, механизм формообразования, механизм рубки, установленные на станине, кинематически связанные с одним электродвигателем через приводной вал, который служит общим приводом для передачи движения на все механизмы автомата. Механизм подачи проволоки работает от приводного вала, вращение от которого подается на протяжные ролики. Механизм формообразования включает механизм навивки и механизм шагообразования. Механизм навивки содержит навивочные упоры, взаимодействующие с подаваемой проволокой и связанные с копиром, боковая поверхность которого определяет форму и размеры навиваемой пружины; копир жестко закреплен на копирном валу. Механизм шагообразования работает через кулачки от кулачкового вала, связанного с копирным валом. Механизм реза кинематически связан с механизмом навивки через дополнительный вал. Ножи, навивочные упоры, шаговые упоры каждый работают от своего рабочего вала; рабочие валы синхронизированы через кинематическую связь с общим приводным валом.

Недостатком указанного аналога являются недостаточные функциональные возможности автомата, поскольку он не содержит многих механизмов, необходимых для окончательного изготовления пружины как готового изделия, таких как: механизм обработки концов пружины, устройство термообработки, пакетатор готовых пружин, работа которых была бы согласована с работой других составных механизмов автомата, а также недостаточная степень жесткой синхронизации работы механизмов, сложность кинематической схемы автомата, содержащей много рабочих, синхронизирующих и передаточных валов.

Задачей изобретения является создание логически завершенного автомата по навивке пружин, совершающего весь цикл технологического процесса от подачи проволоки до получения пружины как готового изделия, а также автомата с высокой степенью синхронизации работы всех составных механизмов, при упрощении его кинематической схемы, более надежного и бесперебойного в работе.

Указанная задача решается конструкцией пружинонавивочного автомата для производства пружин, включающего механизм подачи проволоки, механизм формообразования, механизм рубки, установленные на станине, кинематически связанные с электродвигателем через приводной вал, с кулачковыми средствами, жестко закрепленными на рабочих валах автомата, при этом механизм рубки кинематически связан с валом кулачка формообразования, а механизм подачи проволоки - с приводным (центральным) валом, боковая рабочая поверхность кулачка формообразования выполнена криволинейной, закон удаления каждой точки которой от оси вращения рабочего вала механизма формообразования соответствует закону изменения диаметра пружины, который дополнительно снабжен механизмом образования узла на опорном витке пружины с узловязальными шестернями, выполненным с устройством захвата пружины, с устройством подвижки пружины, с устройством ориентации опорного витка пружины, с устройством зажима пружины, устройством термообработки, механизмом пакетирования с пластинами пакетирования, а также механизмами перемещения заготовок пружины из зоны рубки в зону образования узла (зону узловязания) и из зоны узловязания в зону термообработки, каждый с устройством захвата и средствами для их открытия и закрытия, механизм образования узла на опорном витке, устройство термообработки и механизм рубки каждый снабжены своими кулачковыми средствами, при этом кулачковые средства механизмов формообразования и рубки жестко установлены на одном рабочем валу, с которым связаны рычаги вращения механизмов перемещения, кулачковые средства механизмов образования узла и термообработки жестко установлены на другом рабочем валу, с которым кинематически связаны также узловязальные шестерни механизма образования узла через механизм прерывистого вращения, например зубчатый сектор, и пластины пакетирования. Рабочие валы установлены с синхронным вращением, например с одинаковой угловой скоростью, в одном направлении. Кулачок рубки снабжен подъемным рабочим участком своей боковой поверхности, начало которого соответствует началу формообразования пружины, т. е. начало его подъемного участка лежит в зоне контакта обкатного ролика кулачка формообразования с зоной начала формообразования пружины кулачка формообразования (до ее средней линии); в случае навивки двухконусных пружин начало подъемного рабочего участка кулачка рубки соответствует концу зоны перехода навиваемой пружины с больших диаметров на малые диаметры кулачка формообразования; линия, соединяющая начало рабочего участка кулачка рубки с осью его вращения, совпадает с рычагом вращения захвата механизма перемещения заготовки пружины из зоны рубки в зону узловязания, т.е. точка соединения рычага вращения и первого звена кинематической цепи (например, тяги) механизма перемещения заготовки из зоны рубки в зону узловязания лежит на линии, соединяющей точку начала зоны рубки кулачка рубки с осью вращения вала, по одну сторону с началом зоны рубки от оси вращения их вала, механизм перемещения пружинной заготовки из зоны узловязания в зону термообработки выполнен с возможностью совпадения его крайних нижнего и верхнего положений с крайними нижним и верхним положениями механизма перемещения заготовки из зоны рубки в зону узловязания соответственно, а именно положений их захватов, рабочая поверхность кулачка термообработки выполнена симметричной и представляет собой дугу полуокружности, при этом линия, соединяющая центр его рабочей поверхности с осью его вращения, являющаяся осью симметрии рабочей поверхности кулачка термообработки, совпадает с линией, соединяющей начало рабочего участка кулачка рубки с осью его вращения и расположена в одном направлении, т.е. составляет с ней угол в 0^o, кулачок механизма образования узла выполнен с зоной ожидания и рабочей зоной, включающей зону контакта узловязальной шестерни с пружиной, при этом конец зоны контакта узловязальной шестерни с пружиной кулачка механизма образования узла совпадает с начальной точкой зоны рубки кулачка рубки последующей пружины, пластины механизма пакетирования кинематически связаны со вторым рабочим валом через рычаг вращения, и их крайнее положение в зоне пакетирования (крайнее правое положение пластин - на фиг.1 показано условно осью) соответствует началу узловязания, т. е. началу контакта узловязальной шестерни с пружиной, средство закрытия захвата механизма перемещения пружинной заготовки из зоны рубки в зону узловязания связано с кинематической цепью рубки, средство для его открытия связано с кинематической цепью закрытия захвата пружины в механизме образования узла, средства закрытия-открытия захвата механизма перемещения пружины из зоны узловязания в зону термообработки кинематически связаны с его кинематической цепью качания захвата.

Предложенное решение позволяет создать логически завершенный автомат для навивки пружин, включающий все технологические операции по ее изготовлению, не требующий использования других устройств и механизмов вне автомата, что ведет к высокой производительности производства пружин, их высокому качеству, снижению затрат на их производство, позволяет упростить конструкцию автомата и достичь высокой степени синхронизации работы всех механизмов автомата, его бесперебойной работы, связанных также с высокой производительностью автомата.

Конструкция автомата в целом иллюстрируется фиг.1. Описание пружинонавивочного автомата в статике и его работа приведены ниже.

Механизм рубки Известны пружинонавивочные автоматы, в которых подача проволоки прекращается для отрезки навитой пружины [9]. Такие автоматы имеют недостаточную производительность и достаточно сложны, поскольку предполагают специальные устройства отключения подачи проволоки. Периодическое включение/выключение механизма подачи вызывает переходные процессы разгона и торможения протяжных роликов, валов, на которых закреплены эти ролики, что отрицательно сказывается на точности подачи проволоки нужной длины для заготовки и как следствие ведет к бракованным изделиям; кроме того, режим разгона/торможения вызывает большие вибрации, шум работы автомата, износ его деталей.

Известны также автоматы, в которых отрезка навитой пружины осуществляется без остановки подачи проволоки за счет "быстрой отрезки", например, за счет скорости вращения вала кулачка рубки, значительно большей скорости распределительного вала, связанного с подачей проволоки [11]. Повышение скорости движения отрезного ножа может быть достигнуто за счет сообщения ему дополнительной энергии, например, от пружины, сжатой непосредственно перед началом движения ножа, за счет энергии сжатия (см. Механизм резки к устройству для изготовления пружин SU 471941, М.Кл. B 21 F 35/00, опубликован 30.05.75. , бюлл. 20 [13]. Эта конструкция позволяет перед началом движения ножа предварительно сжать силовую пружину для сообщения впоследствии ее энергии подвижному ножу, который за счет этого быстро отрезает навитую пружину. Однако большая скорость движения ножа к зоне рубки в описанных конструкциях создает сильный удар, который может вызвать нарушение формы пружины и непредсказуемое разрушение механизма реза, его отдельных элементов и/или деталей сопрягаемых конструкций, что скажется на надежности работы автомата и недолговечности его службы.

Для устранения проблемы снижения скорости рубки и связанной с ней проблемы уменьшения расстояний рабочего хода подвижного ножа место расположения ножа в режиме ожидания постоянно изменяют синхронно с процессом навивки. Так, в [5] плита с ножами при помощи отдельного двигателя во время навивки пружины может синхронно с навивочными упорами передвигаться, то отдаляясь, то приближаясь к начальной точке изгиба проволоки.

Наиболее близким аналогом механизма рубки является механизм реза по изобретению а.с. 599896, М.Кл.2 B 21 F 35/00, опубликовано 30.03.78., бюлл. 12, Автомат для навивки пружин [12], который кинематически связан с механизмом навивки через дополнительный вал. Механизм реза содержит внутренний нож, закрепленный в подвижной плите, и внешний нож, укрепленный на подвижной ползушке. Ползушка одним концом подвижно установлена на оси, а другим концом - на эксцентриковом конце вала, установленного в подвижной плите. Вал с эксцентриком связан с муфтой, включающей отрезной механизм в момент отрезки навитой пружины, и с приводным валом. На плите внутреннего ножа закреплена зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с шестерней, которая связана с шестерней вала механизма навивки. В результате кинематической связи механизма навивки с механизмом реза ножа находятся в постоянном движении, то отдаляясь от пружины, то приближаясь к ней; при этом перемещение ножей механизма отрезки осуществляется синхронно с механизмом навивки на пропорциональное расстояние и осуществляется от копирного диска механизма навивки. Такой режим работы механизма реза позволяет отслеживать местоположение навиваемой пружины, уменьшив до минимума расстояние рабочего хода реза ножей, однако требует усложнения кинематики автомата, снижения надежности его работы, а также ведет к уменьшению ресурса работы подвижных деталей, более частой переналадке автомата. Кроме того, ножи в [12] осуществляют возвратно-поступательное движение по длинной кинематической цепи, которая за счет своего построения является инерционной, с большими изгибающими нагрузками и люфтами, большими усилиями подвижных ножей в момент реза, которые замедляют процесс резки и могут привести к рассинхронизации работы автомата. Другими недостатками является сложность механизма реза, его кинематической схемы и как следствие уменьшение надежности работы автомата. Другой нерешенной проблемой ближайшего аналога является увод подвижного ножа из зоны рубки после рубки без деформации конца последующей пружины.

Задачей этого изобретения является повышение синхронизации работы механизма рубки с другими механизмами автомата, упрощение конструкции, повышение надежности работы как механизма рубки, так и автомата в целом при сохранении непрерывности подачи проволоки и малого рабочего хода ножа при рубке, устранение деформации последующей пружины ножом при его возвращении в исходное положение.

Задача решается конструкцией механизма рубки, содержащего подвижный нож с возможностью взаимодействия с другим ножом во время рубки, с возможностью подвижки при навивке и рубке пружины, связанный с кулачком рубки и кинематически связанный с кулачком подвижки, в котором подвижный нож установлен с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной витку пружины в точке рубки, кулачки подвижки и рубки установлены жестко и соосно на одном рабочем валу, связь подвижного ножа с кулачком подвижки и кулачком рубки выполнена по одной кинематической цепи через обкатные ролики подвижки и рубки соответственно, расположенные соосно на одном плече коромысла кинематической цепи каждый напротив своего кулачка, кулачок рубки снабжен подъемным прямолинейным или криволинейным рабочим участком своей боковой поверхности, кулачок подвижки снабжен первым рабочим подъемным участком боковой поверхности, прямолинейным или криволинейным, который расположен перед началом рабочего участка кулачка рубки, и вторым (последним) рабочим подъемным участком, прямолинейным или криволинейным, начало которого совпадает с концом рабочего участка кулачка рубки, причем второй рабочий участок кулачка подвижки выполнен с углом подъема (наклоном) того же знака, что и его первый рабочий участок, а кулачки механизма рубки выполнены с возможностью разновременного их взаимодействия со своими обкатными роликами.

Указанная конструкция механизма рубки позволяет обеспечить синхронизацию работы механизма рубки за счет взаимного расположения обоих кулачков, исключить постоянные движения ножа и заменить их на подвижку ножа, предшествующую непосредственно процессу рубки, исключить возвратно-поступательные движения ножа, инерционные и с изгибающими нагрузками, осуществить плавную подготовительную подвижку подвижного ножа к месту рубки путем заблаговременного (до рубки) поворота ножа относительно оси поворота в плоскости, перпендикулярной витку пружины, предварительно выбрав все люфты кинематической цепи еще до рубки, уменьшая рабочий ход ножа к моменту рубки до минимума, исключая большие ударные нагрузки на пружинную заготовку и детали конструкции при рубке и уменьшая изгибающие усилия его на пружинную заготовку; выполнение рабочей боковой поверхности кулачка подвижки с разрывом обусловливает возможность разновременного контакта кулачков подвижки и рубки со своими роликами, т.е. возможность разновременной работы механизма рубки в разных режимах: подвижки ножа и рубки пружинной заготовки, переключая нож в момент рубки с кулачка подвижки на кулачок рубки как более массивный и ударопрочный, не нагружая сам кулачок подвижки, обеспечив тем самым долговечность работы механизма и исключив сбои автомата. Форма кулачка подвижки позволяет продолжить поворотный ход ножа после рубки в том же направлении, что и до рубки, быстро выводя нож из зоны рубки и не допуская искривления формы конца новой навиваемой в это время пружины. При этом будут уменьшены усилия подвижного ножа в момент рубки и обеспечено быстродействие процесса рубки. Все это позволяет осуществлять рубку пружины без остановки подачи проволоки при простой и надежной кинематической схеме механизма рубки, обеспечив высокосинхронную бесперебойную работу автомата в целом.

Конструкция механизма рубки иллюстрируется фиг.1, 2б, 4. Описание конструкции и работа механизма описаны ниже.

Кулачковое средство механизма рубки Известны кулачки рубки, предназначенные для управления работой механизма рубки в станках для навивки пружины, имеющие профильную боковую поверхность, определяющую движение ножа рубки. Так, в [13] механизм рубки содержит подвижный нож с возможностью возвратно-поступательного движения от приводного кулачка, имеющего крутопадающий участок, который определяет движение ножа в момент рубки. Наличие пружины рабочего хода ножа ограничивает возможности механизма рубки.

В [11] описано кулачковое средство механизма рубки, в котором привод подвижного ножа пружинонавивочного автомата снабжен рычагами, один из которых находится в постоянном контакте с профильным кулачком, снабженным подъемным участком и жестко установленном на валу, кинематически связанном понижающей передачей с распределительным валом. Кулачок через упомянутый рычаг передает постоянные колебательные движения ведомой полумуфте, связанной с ножом кинематически, в результате чего по команде от другого кулачка через микропереключатель замыкается цепь зубчатой электромагнитной муфты и производится быстрая отрезка пружины. Отрезка пружины производится без остановки подачи проволоки за счет скорости ножа в момент рубки, значительно большей скорости подачи проволоки. Обратный ход ножу сразу же после рубки обеспечивает кулачок 42.

Такое устройство, во-первых, вызывает большие перемещения ножа в момент рубки с большой скоростью, что вызывает значительные ударные нагрузки на пружину, механизмы автомата и деформирование пружины во время резки, во-вторых, возврат пружины назад сразу же после рубки также приводит к деформации следующей навиваемой пружины, в-третьих, устройство, включающее помимо кинематических цепей и электрические, отличается сложностью и ненадежностью работы. Установка кулачков на разных валах отрицательно сказывается на синхронизации работы механизма рубки. Описанное кулачковое средство является наиболее близким аналогом предложенного решения.

Задачами этого изобретения являются уменьшение ударных нагрузок от ножа к навиваемой пружине и механизмам станка, повышение качества навиваемых пружин, упрощение механизма рубки, повышение степени синхронизации процесса рубки.

Задачи решаются конструкцией кулачкового средства механизма рубки, содержащего кулачок рубки, кулачок подвижки ножа, снабженный подъемным участком и выполненный с возможностью взаимодействия с кинематической цепью через контактный элемент на его конце, в котором кулачковое средство механизма рубки представляет собой сдвоенный кулачок, состоящий из жестко связанных между собой и установленных соосно кулачка подвижки и кулачка рубки, каждый из которых снабжен своим контактным элементом в виде ролика, кулачок рубки снабжен рабочим участком подъема своей боковой поверхности, прямолинейным или криволинейным, размер которого (линейный размер его проекции на дугу окружности с радиусом, равным расстоянию его начальной точки боковой поверхности до оси вращения кулачка) определен диаметром проволоки, используемой для навивки пружины, а угол подъема определен скоростью рубки; рабочий участок кулачка рубки может быть продолжением подъемного его нерабочего участка, как показано на фиг.2б; начало рабочего участка кулачка рубки в одном из вариантов конструкции может иметь значение, при котором разность расстояний от точек боковых поверхностей кулачка подвижки и кулачка рубки, лежащих на одной осевой прямой, до оси вращения кулачков будет меньше разности радиальных размеров (радиусов) их обкатных роликов; начало рабочего участка кулачка рубки может представлять собой дугу, вогнутая сторона которой обращена в сторону взаимодействующего с ним обкатного ролика, и радиус которой равен радиусу этого обкатного ролика; кулачки выполнены с возможностью разновременного контакта их рабочих поверхностей со своими роликами; боковая поверхность кулачка подвижки выполнена с четырьмя участками; первый участок подвижки до рубки расположен перед началом рабочего участка кулачка рубки и представляет собой ветвь подъема, прямолинейную или криволинейную, линейный размер проекции которой на дугу окружности с радиусом, равным расстоянию начальной точки этого участка до оси вращения кулачка определен эмпирически в зависимости от расстояния от места расположения ножа (его лезвия) в режиме ожидания до места рубки, а величина наклона (угол наклона) определена скоростью, которую необходимо сообщить ножу для его подвижки в зону рубки до рубки; эта скорость в свою очередь зависит от начала подвижки (начала первого участка кулачка подвижки) и от удаленности лезвия ножа от зоны рубки; второй участок выполнен с постоянным радиусом, и его начало расположено также до рабочего участка рубки кулачка рубки, а конец совпадает с началом рубки или с другой неконечной точкой участка рубки кулачка рубки; второе условие предпочтительнее с точки зрения обеспечения гарантии начала работы кулачка рубки, для гарантированного достижения поверхностью кулачка рубки указанного выше значения; третий участок подъемный, конец которого совпадает с концом участка рубки кулачка рубки и имеет значение подъема, при котором разность расстояний от точек боковых поверхностей кулачка подвижки и кулачка рубки, лежащих на одной осевой прямой, до оси вращения будет больше разности радиальных размеров (радиусов) их обкатных роликов; длина этого участка зависит от угла подъема; чем больше угол наклона этого участка, тем он короче; четвертый (последний) участок рабочей поверхности кулачка подвижки выполнен подъемным, прямолинейным или криволинейным, с углом подъема (наклоном) того же знака, что и первый рабочий участок кулачка подвижки. Величины указанных значений сформулированы для случая, когда радиус обкатного ролика кулачка рубки больше радиуса обкатного ролика кулачка подвижки, а расстояния от точек боковой поверхности кулачка подвижки до оси вращения кулачков больше расстояний от точек боковой поверхности кулачка рубки до оси вращения кулачков. При других (противоположных) условиях все будет наоборот. Длина четвертого, последнего рабочего участка кулачка подвижки определена расстоянием от места рубки до конечного места подвижки ножа при выходе его из зоны рубки, а угол наклона этого участка определен потребной скоростью выхода ножа их зоны рубки. Рабочие поверхности обкатных роликов расположены напротив поверхностей своих кулачков, выполнены с общей осью вращения и с разными диаметрами. Возможно обеспечить разновременность работы кулачков и при равных радиусах роликов: какая боковая поверхность дальше от оси вращения кулачков, с той и будет контактировать тот или иной ролик, однако в этом случае возможны сбои, так как конец каждого рабочего участка кулачков должен иметь резкий спад, а начало его - резкий подъем, и на нормальную работу могут повлиять неточности изготовления деталей. Поэтому предпочтительным является описанный вариант конструкции кулачкового средства.

Указанная конструкция кулачка рубки позволяет осуществить плавную подготовительную подвижку подвижного ножа к месту рубки путем заблаговременной (до рубки) его подвижки к месту рубки, тем самым уменьшить рабочий ход ножа к моменту рубки до минимума, исключая большие ударные нагрузки на пружинную заготовку и детали конструкции при рубке и уменьшая изгибающие усилия его на пружинную заготовку; обеспечивает разновременность контакта кулачков подвижки и рубки со своими роликами, т.е. разновременность работы механизма рубки в разных режимах: подвижки ножа и рубки пружинной заготовки, переключая нож в момент рубки с кулачка подвижки на кулачок рубки как более массивный и ударопрочный, не нагружая сам кулачок подвижки, устранив сбои работы автомата и обеспечив долговечность работы механизма. Форма кулачка подвижки позволяет продолжить поворотный ход ножа после рубки в том же направлении, что и до рубки, быстро выводя нож из зоны рубки и не допуская искривления формы конца новой навиваемой в это время пружины. При этом будут уменьшены усилия подвижного ножа в момент рубки и обеспечено быстродействие процесса рубки. Все это позволяет осуществлять рубку пружины без остановки подачи проволоки при простоте и надежности механизма рубки, обеспечив высокосинхронную бесперебойную работу автомата в целом. Дополнительно конструкция позволяет осуществить первоначальный контакт рабочей поверхности кулачка рубки с его обкатным роликом не в точке, а по дуге, уменьшив контактные напряжения на этот кулачок при начале его контакта со своим роликом.

На фиг.2б представлена конструкция составного кулачка рубки.

Описание кулачкового средства механизма рубки в статике и его работа приведены ниже.

Устройство захвата опорного витка пружины механизма образования узла на опорном витке Известны устройства ориентации, фиксации и зажима пружины в момент обработки ее концов, а также захвата концов пружины. Так, в а.с. СССР 1405938, МПК4 B 21 F 35/00, опубл. 30.08.88., бюлл. 24 [14] навивка пружины осуществляется на цилиндрическую оправку, поэтому ориентацию и фиксацию пружины в нужном положении осуществляет сама оправка, а зажим последнего витка пружины производится с помощью поджимного ролика с цилиндром. Для устранения прокручивания пружины ее первый обработанный конец взаимодействует с захватом.

Наиболее близким аналогом устройства захвата опорного витка пружины механизма для образования узла на опорном витке является устройство, описанное в а. с. СССР 996012, М.кл. 3 B 21 F 35/02, опубл. 15.02.83., бюлл. 6 [15], Устройство образования узла на опорном витке пружины. Указанное устройство содержит приводную шестерню с радиальным пазом и гибочной планкой на торце шестерни, внутренняя поверхность которой снабжена конусом, расположенным соосно с шестерней, с пазом для ориентирования опорного витка пружины, и кондуктор с планкой для закрепления опорного витка пружины; на рабочей поверхности гибочной планки в месте сопряжения ее с торцовой поверхностью шестерни выполнена канавка для загибаемого конца пружины. При этом ось конуса расположена перпендикулярно оси пружины. Для образования узла на опорном витке пружины ее устанавливают на кондукторе в пазу планки, куда помещается часть опорного витка. При надвижении кондуктора с пружиной на узловязальную шестерню осуществляется захват, ориентация и зажим опорного витка пружины: пружина опорным витком попадает в паз шестерни и паз конуса на шестерне; опорный виток пружины располагается в конусе так, что ось конуса является касательной к опорному витку в его вершине; посредством планки и поворотом шестерни относительно конуса происходит зажим и ориентирование опорного витка; при повороте шестерни ее гибочная планка осуществляет загибку конца пружины за ее опорный виток, образуя на нем узел.

Недостатком описанного устройства захвата опорного витка пружины механизма для образования узла на опорном витке является то, что виток пружины ловится ограниченным в размерах пазом конуса; конус удерживает виток только у вершины конуса и поддерживает его у основания конуса, поэтому удержание витка ненадежно, и его пространственная ориентация и ориентация конца пружины неопределенны; выполнение конусного захвата в корпусе шестерни создает проблему попадания опорного витка в тело шестерни при надвижении кондуктора на шестерню, что ведет к сбою в работе автомата в целом. Кроме того, сложна конструкция самой шестерни и ее большие габариты, определяемые габаритами опорного витка, что ведет к большому энергопотреблению при вращении большой шестерни.

Задачей данного изобретения является обеспечение надежного захвата пружины при взаимном движении пружины и конусного захвата, устранение сбоев в работе автомата за счет устранения промаха при попадании пружины в конусный захват механизма образования узла, упрощение конструкции самой шестерни и уменьшение ее энергопотребления при ее надвижении на пружину и при завязке узлов (узловязании).

Задача решается в устройстве захвата пружины механизма для образования узла на опорном витке, содержащем конусный захват каждого опорного витка с конусом, с возможностью движения конусного захвата и пружины относительно друг друга, в котором конусные захваты для двух опорных витков каждый выполнены в виде пары конусов - внутреннего и наружного, установленных один в другом соосно и встречно, т.е. большее основание внутреннего конуса лежит в плоскости меньшего основания наружного конуса, при этом радиус основания наружного конуса больше радиуса основания внутреннего конуса на величину, равную диаметру используемой для пружины проволоки, с образованием раструба между конусами, обращенного в сторону пружины, т.е. конусные захваты обращены друг к другу раструбами, с образованием кольцевой площадки между конусами в основании конусного захвата с посадочным местом под опорный виток пружины в виде желоба квадратного либо конического сечения со стороной сечения (высотой), равной диаметру используемой проволоки (с учетом технологического зазора), с диаметром площадки, равным диаметру опорного витка, жестко закрепленных между собой. При этом конусные захваты для опорных витков установлены под углом друг к другу (углом раскрытия) или параллельно, напротив друг друга, соосно с пружиной, установленной в режим узловязания, на расстоянии не меньше осевого размера пружины, с возможностью их сближения. При установке захватов под углом друг к другу они выполнены с возможностью поворота относительно друг друга до положения, соосного с пружиной, при установке параллельно друг другу напротив друг друга - с возможностью возвратно-поступательного движения.

Такое выполнение конусного захвата для пружины позволяет легко поймать пружину в конусное пространство (раструб) с широким раскрывом в сторону опорного витка пружины при их взаимном надвижении друг на друга, осуществить захват пружины между двумя конусными захватами с последующим уменьшением расстояния между захватами, зажав пружину в конусном захвате в желобе не в двух точках опорного витка, а по всему его периметру, надежно фиксируя этот опорный виток в механизме образования узла. При этом узловязальную шестерню можно выполнить меньших габаритов, более простой по кон