技术领域
背景技术
[0002] 图1所示为用于弹簧床垫的弹簧2，弹簧2的两端直径大于中间部分的直径，且弹簧2的两端各具有一个结点21、22。床垫上用的弹簧都是通过机器标准化生产，每个弹簧的结点都是处于同一
位置。这些弹簧需要通过穿网机连成一体以后组成弹簧床网，弹簧床网外包上布以后就形成弹簧床垫。参见图2，这些弹簧2需要经过穿网机
串联成一体，穿网机在穿网的时候，需要尽可能避开弹簧两端的结点21、22，否则穿网的
钢丝3会遇到阻碍。弹簧2顶部的结点22与弹簧2底部的结点21在
水平面上的投影是重合的，也就是说，只要底部的结点21不会对钢丝3产生干涉，顶部的结点22也就不会对钢丝产生干涉。
[0003] 参见图3，图3中将弹簧底部的结点21可能出现的位置用虚线表示，结点21可能出现的位置为一个圆形，圆的半径为结点21到弹簧2中
心轴线的距离。在圆上做四个与所述钢丝3穿入方向垂直的平面A、B、C、D，其中面A和面B分别与圆的顶部和底部相切，面C和面D之间的区域为结点21与穿网的钢丝3会干涉的区域。当结点21位于面A和面C之间与面B和面D之间的区域时，结点21不会与钢丝3发生干涉。
[0004] 为了防止穿网的钢丝碰到弹簧的结点，弹簧结点的方向都需要事先经过排列，要将弹簧2的结点21、22以往都是通过手动排列的方式，来保证每个弹簧的结点不会位于C面和D面之间的区域，这样做费时费
力，大大降低了弹簧床垫的生产效率。
发明内容
[0005] 本发明针对
现有技术中的不足，提供了一种弹簧床垫生产设备，能够自动
定位弹簧，保证弹簧进入穿网机时，穿网的钢丝不会遇到阻碍。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：弹簧床垫生产设备，包括弹簧生产机和穿网机，还包括弹簧导向装置和弹簧传送装置，所述弹簧传送装置包括转盘、第一驱动装置、带轮和带有
磁性的传送带，所述传送带有两条，两条所述输送带之间的距离小于弹簧至少其中一端的直径，所述传送带为封闭的环形，两条所述传送带环绕在所述带轮外，所述转盘设置在两条所述传送带之间，所述转盘内设置有磁
铁，所述第一驱动装置驱动所述带轮和所述转盘转动，所述带轮带动所述传送带运动；所述弹簧导向装置包括推板、驱动推板直线运动的第二驱动装置和导向件，所述推板上设置有槽，所述槽至少两个侧面都与弹簧的中间直径较小的部分相
接触，所述导向件固定在所述穿网机上，所述导向件具有导向面，当所述推板将所述弹簧推向所述穿网机时，如果所述弹簧底部的结点位于干涉区域，则所述导向面与所述弹簧的底部的结点相接触，所述导向面用于将所述弹簧的结点推离干涉区域。
[0007] 本发明的有益效果是：能够自动完成弹簧
角度的定位，使得运送到穿网机上的弹簧结点方向不会位于钢丝穿过的路线上，大大提高了生产效率高。
附图说明
[0008] 图1为弹簧床垫所用弹簧的示意图。
[0009] 图2为弹簧穿网时的示意图。
[0010] 图3为弹簧底部结点干涉位置的示意图。
[0012] 图5为弹簧排列机的示意图。
[0013] 图6为弹簧定位装置的示意图。
[0014] 图7为图6沿A-A的剖视图。
[0015] 图8为利用弹簧定位装置定位弹簧第一步的示意图。
[0016] 图9为利用弹簧定位装置定位弹簧第二步的示意图。
[0017] 图10为利用弹簧定位装置定位弹簧第三步的示意图。
[0018] 图11为利用弹簧定位装置定位弹簧第四步的示意图。
[0019] 图12为弹簧下料时的示意图。
[0020] 图13为弹簧完成定位时的示意图。
[0021] 图14为图13沿A-A的剖视图。
[0022] 图15为图13沿B-B的剖视图。
[0023] 图16为弹簧传送装置的示意图。
[0024] 图17为图16的俯视图。
[0025] 图18为图16的局部放大示意图。
[0026] 图19为弹簧传送装置工作时的示意图。
[0027] 图20为弹簧导向装置的示意图。
[0028] 图21为弹簧导向装置工作时的示意图。
[0029] 图22为图20沿A-A的示意图。
[0030] 图23为弹簧导向装置定位弹簧第一步的示意图。
[0031] 图24为弹簧导向装置定位弹簧第二步的示意图。
[0032] 图25为弹簧导向装置定位弹簧第三步的示意图。
[0033] 图26为弹簧导向装置定位弹簧第四步的示意图。
[0035] 图28为弹簧顶部结点与挡面相接触时的示意图。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：限于图纸篇幅，图中将本发明的结构做了简化处理，实际使用的
推杆和推板的数量远远超出图中所示，另外穿网机结构也没有完全展示。
[0037] 参见图4，包括弹簧生产机9、弹簧排列机、弹簧传送装置4、弹簧导向装置和穿网机8。
[0038] 参见图5至图7，弹簧排列机包括上料机构5、弹簧定位装置1和下料辅助机构6，所述弹簧定位装置1包括底座100，底座100上固定有
基座106和
电机108，基座106上固定有杆107的一端，杆107 的另一端上转动连接有一
块圆形的板104，板104的圆心位于杆107的轴线上，杆107的端面上固定有一个发射器101，发射器101主体部分为一个发光管。板104上固定有三个电
磁铁103，电磁铁103和板104合在一起共同组成弹簧2的固定装置。其工作原理为利用电磁铁103得电时的吸引力将弹簧2
吸附在板104上。板104的背面设置有第二带轮110。电机108的
输出轴上连接有第一带轮109，第一带轮109和第二带轮110通过
同步带111连接在一起。电机108、第一带轮109、第二带轮110和同步带111共同组成了驱动固定装置转动的驱动机构。使用时，电磁铁103得电吸附弹簧2，使得弹簧2固定在板104上，然后电机108通过同步带111带动板104转动，使得弹簧2也跟着转动。这里采用同步带而不是一般皮带传动的原因是，同步带传动可以保证传动的精确度。
板104的
正面设置有一个落料槽105，落料槽105用于暂时存放弹簧2，落料槽105的两个侧面竖直设置，且两个侧面之间的距离等于弹簧2两端的直径。落料槽105的底部设置有一个
支撑板112，支撑板112到板104
转轴的距离等于弹簧2两端的半径。弹簧2的
旋转轴线应保持与板104的旋转轴线同轴。发射器101固定在落料槽105一侧的
侧壁113上。
发射器101向着接收器102发出光线，接收器102内设置光敏材料。发射器101发出的光线应该满足，弹簧2转动时，弹簧2上有且只有结点21部分经过所述光线。这样每次弹簧
2上的结点21经过光线时，弹簧2的位置才是确定的。所述上料机构5包括传输带501和带轮500，所述传输带501环绕在带轮500上，所述传送带501上设置有用于安放弹簧的框体502，所述传送带501的一端位于弹簧生产设备的出料口下方，所述传送带501的另一端位于所述落料槽105的上方。
[0039] 弹簧定位装置的定位方法，参见图8至图11，包括如下步骤：1）参见图8，发射器101向着接收器102发射光线（参见图8中虚线），这时接收器102能够接收到发射器101发出的
信号。
[0040] 2）参见图9，带轮500带动传输带501运动，位于传输带501顶部的框体502随着带轮500的转轴旋转，框体502也随着倾斜，弹簧2顺着框体502的侧壁滑落到落料槽105中，电磁铁103得电，将弹簧2吸附固定到板104上。弹簧2掉入到落料槽105内时，每个弹簧2在落料槽105内的位置是任意的。
[0041] 3）参见图10，电机108启动，通过同步带111带动板104转动，板104转动带动弹簧2转动，弹簧2上的结点21位置也跟着板104一起转动。
[0042] 4）参见图11，弹簧2转动到一定角度时，发射器101发射的光线被弹簧2上的结点21挡住，接收器102不能接收到发射器101发出的光线信号，这时弹簧2的位置就被确定了，然后再根据需要，转动一定的角度，这就完成了弹簧2的定位。
[0043] 在弹簧2顺着框体502的侧壁滑落到落料槽105的过程中，弹簧2可能会掉出落料槽105，所以我们在弹簧排列机上也设置了弹簧下料辅助设备。
[0044] 参见图12-15，在弹簧下料辅助设备6，包括挡板600、电机601、壳体602和
机架100，挡板600为一块矩形的金属板。机架100上设置有落料槽105，壳体602设置在落料槽
105外侧，电机601固定在壳体602上。电机601的输出轴穿过壳体602后与挡板600的一端固定在一起。电机600启动时，挡板600随着输出轴一起转动。
[0045] 参见图12，在下料时，电机601启动，驱动挡板600往下转动，直到挡板600挡住落料槽105的开口，同时弹簧2掉落到落料槽105内。参见图8由于挡板600的作用，弹簧2无法通过落料槽105的开口，也就不可能掉落到地上。
[0046] 参见图13，当弹簧2在弹簧定位机构内完成定位以后，电机601启动，驱动挡板600往上旋转，直到挡板600完全离开落料槽105的开口。这时弹簧传送装置启动，将落料槽内的弹簧吸附在传送装置上。所以挡板600也不会影响弹簧2的正常传送。
[0047] 参见图16-19，弹簧的传送装置，包括转盘400、驱动机构、带轮401和带有磁性的传送带402、403，传送带402、403有两条，两条传送带402、403相平行设置，且传送带402、403之间的距离小于弹簧2至少其中一端的直径。一般的用于弹簧床垫的弹簧2两端的直径都是一样的，但是如果出现弹簧两端直径不一样的情况，传送带402、403之间的距离至少要大于弹簧2与转盘400相接触的一端的直径，每条传送带402、403都为一圈封闭的环形。
[0048] 参见图16和图19，传送带402、403的两端为各有一个带轮401（其中右侧的带轮被转盘遮住，图中未视出），两条传送带402、403环绕在两个带轮401外，转盘400设置在两条所述传送带402、403之间。转盘400包括盘体4c和滑动连接在所述盘体上的数个吸附部404、405、406、407，每个所述吸附部404、405、406、407内固定有两个磁性物体4a，每个吸附部404、405、406、407靠向转盘400
外圈的一侧为吸附面4b。还包括
凸轮411和拉簧412，凸轮411顶部表面距离转盘的转动中心最近，凸轮411不随转盘一起转动，拉簧412的两端分别与吸附部404、405、406、407和转盘400相连，在拉簧412的作用下，凸轮411的外侧面与吸附部404、405、406、407的底部相接触，顶部的吸附面4b位于传送带402、403下方。与落料槽105相对的一侧的吸附面4位于传送带的外侧。
[0049] 参见图17，驱动机构包括第一电机409和第二电机410。第一电机409驱动位于传送带402、403右侧的带轮401转动，带轮401转动的同时带动传送带402、403运动。第二电机410驱动转盘400转动。
[0050] 参见图19，使用时，转盘400右端对着落料槽105，落料槽105内有弹簧2，弹簧2刚掉入落料槽2时，还没有经过定位，位于落料槽105右侧的板104上的电磁铁103得电，将弹簧2吸附固定在板104上，然后由弹簧定位装置完成弹簧2的定位。弹簧2定位以后，电磁铁103失电，弹簧2掉入落料槽105内。然后磁性物体4a将弹簧2吸附到转盘400上对着落料槽105的一个吸附面4b上，然后第一电机409带动转盘400逆
时针转动90°，吸附部404底部在拉簧412的作用下与凸轮411表面接触，吸附部404上的吸附面4b往下降，直到吸附面降到传送带以下位置，弹簧就从转盘上落到了传送带上。同时原本朝向底部的吸附部407对准落料槽105。这就完成了将一个弹簧2固定在传送带402、403上的步骤。然后第二电机410驱动带轮401转动一定角度，完成弹簧的传送步骤。带轮401转过的角度与传送带402、403运行的距离相对应，而传送带402、403运行的距离就是下一个弹簧和这个弹簧之间的间距。弹簧床垫对每排上各个弹簧之间的间距都是不相同的，所以带轮和转盘需要用不同的电机驱动。
[0051] 参见图20至图27，弹簧到导向装置分为两部分，一部分为驱动部分，另一部分为导向部分，驱动部分和导向部分之间相隔一组传送带402、403，传送带402、403上固定有弹簧生产机生产出来的弹簧2，弹簧2的形状请参见图1。在传送带上的弹簧结点的方向是任意方向的。驱动部分包括一个推板708和驱动推板708做直线运动的第二驱动装置，第二驱动装置有多种实现方式，本实施例公开了一种所述驱动装包括机架700、第三电机701、
连杆702，机架700的左右两端各固定有一根柱状
导轨703、704，连杆702的两端滑动连接在导轨703、704上，第三电机701的输出轴上连接有一根
丝杠705，丝杠705是一根外周设置有
螺纹的杆，连杆702的中间位置设置有一个与所述
丝杆705相配合的螺孔706。使用时第三电机701带动丝杠705转动，丝杠705转动时，通过螺纹传动，驱动连杆702直线运动。因为连杆702长度很长，为了防止连杆移动时，发生倾斜，导轨703、704起到导向和稳定连杆702的作用。连杆702上固定有多根推杆707，每根推杆707上都连接有一个推板708。
这种形式的驱动机构一个第三电机就能同时带动多个推板708向前移动。除了本实施例公布的采用丝杠传动的驱动机构外，很容易想到的可以替代的驱动方式还有
气缸或者
液压缸驱动，以及
曲柄滑块机构等。驱动部分主要的任务就是将弹簧2推动到穿网机8的夹紧机构81内。导向部分主体为一块板709，板709固定在穿网机8上靠近传送带402、403一侧。
板709的数量与推板708的数量相同，每块板709与每块推板708的位置相对应。板709的下端紧挨着一个弹簧夹紧机构81。
[0052] 参见图21，板709分为三部分：弯折部710、上翘部711和导向部712。弯折部710设置在板709的一侧，弯折部710固定在穿网机8上，弯折部710使得板709的底面离穿网机8有一定的距离（至少大于制作弹簧2底部结点21到穿网机的距离），方便弹簧2穿过，上翘部712靠近传送带402、403。在弹簧2从皮带送入到穿网机8上时，由于弹簧的受力不均，可能会出现弹簧2底部一端倾斜，设置上翘部712以后，即使弹簧2发生一定程度的倾斜，弹簧2也能方便的送入。导向部712为一块平板，平板与弹簧2底部的结点21同一高度。导向部712的侧面即为导向面713。
[0053] 参见图22-26，为了防止弹簧2穿过时发生阻碍，弹簧穿过板710的整个过程中，弯折部710的内侧面（图中虚线位置）任何一个位置到弹簧中心轴线的距离不能小于弹簧底部的半径。推板708具有一个槽714，槽714的两个侧面和底面都与弹簧2中间直径较小的部分相接触，这两个侧面作用是保证推板708推动槽714前进时，弹簧不会发生偏离移动方向的滑移。所述导向面两端14的连线与所述结点21的前进方向（即面A至面D中任何一个面）呈锐角a，且所述导向面的靠向下方的一端位于面B上，所述导向面的靠向上方的一端位于面A远离所述弹簧轴线的一侧。这种结构的导向面718，能将处于任意位置的弹簧2底部的结点21推送到最底部位置（即面B与弹簧结点运行轨迹的交点处）。
[0054] 参见图23至图26，图23至图26中弹簧2底部的结点21位于干涉区域，使用时，推板708推动弹簧2向着弹簧夹紧机构81前进，到一定位置时，弹簧2底部的结点21与导向面713相接触。这时导向面713会给于结点21垂直于导向面713方向的作用力F，力F的作用点与弹簧的中心轴线有一定距离d，力F就会对弹簧2产生一个Fd大小的力矩，在这个力矩的作用下，结点21顺时针旋转，逐渐离开面C和面D之间的干涉区域，到达面D和面B之间的区域（参见图23），然后推板708继续将弹簧往弹簧夹紧机构81推动（即为图23至25中的箭头方向），结点21继续顺时针旋转，直到到达如图23中的位置时，结点21转动到导向面713的端部，而导向面713的这一端与面B平行，也就是说结点21转动到了最下方位置，此时，结点21与弹簧2中心轴线的连线与钢丝穿入的方向平行，底部的结点21到达最优选的位置，弹簧2底部的结点21定位完毕。弹簧2底部的结点21定位完毕以后，弹簧
2顶部的结点22与弹簧2底部的结点21在水平面上的投影是重合的，也就是说，只要结点
21不在干涉区域，结点22也就不会再干涉区域，所以在完成结点21定位的同时，结点22也同时完成了定位。弹簧底部结点21穿过导向面713的端部以后，连接导向面713这一端的是一个与弹簧前进方向相平行的侧面，弹簧2再继续前进时，结点21抵靠在侧面上。这时结点21前进时只会受到侧面给于的
摩擦力f作用，摩擦力f的方向与弹簧底部结点21前进方向相反，再这个摩擦力f的作用下，弹簧2有可能继续顺时针转动。
[0055] 参见图27和图28，为了防止弹簧底部结点21在这个摩擦力的作用下继续旋转，推板708的顶部的形状如图27所示，推板708顶部为一块与弹簧2顶部结点22相同高度的平板715，平板715上设置有一个限位槽716，限位槽716的底部为一个挡面717，当弹簧2底部的结点21到达最下方位置时（参见图25和图27），弹簧2顶部的结点22抵住限位槽
716。阻止弹簧2底部的结点22进一步的转动。直到弹簧2被送入到弹簧夹紧机构81内。
然后穿网机8将钢丝3同时穿入弹簧2的上下两端（参见图2），这时弹簧的结点21、22都位于面B上，不会与钢丝3发生干涉。
[0056] 使用时，弹簧生产机9生产的弹簧2落到框体502内，然后由传输带501运送到落料槽105的顶部，然后，掉落到落料槽105内，然后由弹簧定位装置1完成结点的初步定位，再由弹簧传送机构4，送到弹簧导向装置处，推板将位于传送带402、403上的弹簧2送入穿网机8上，推板推送弹簧的过程中，弹簧2结点重新完成定位。
