多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构及其摇篮部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢索拧索装置，具体的为一种多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构及其摇篮部件。
【背景技术】
[0002]多股螺旋弹簧为由多股钢丝绕成钢索后卷制而成的螺旋弹簧。与单股弹簧相比，多股螺旋弹簧具有强度高，寿命长，吸振效果好等优点，是航空发动机和自动武器等产品的关键零件，可以取代传统的单股金属弹簧和橡胶弹簧。目前，我国对于多股螺旋弹簧的制造技术尚不成熟，主要表现为废品率高，生产质量和精度均不够好。
[0003]多股螺旋弹簧的加工过程较为复杂，卷簧前的钢索钢丝索距、卷簧时的弹簧螺距均需要精确地与转速匹配，加工完成后的回弹量需要准确的张力控制，并且为了保证多股螺旋弹簧的成品质量，需要严格控制各股钢丝的张力均匀一致。对于张力信息的采集，专利号为CN200910104596.9的中国专利公开了一种多股螺旋弹簧数控机床钢丝张力控制器，由于该多股螺旋弹簧数控机床钢丝张力控制器的张力采集点距离绕索端较远，即将张力采集点置于出丝端附近，导致实际控制的张力为出丝附近的张力，钢丝在绕制过程中存在弯曲，以及与导向、牵引机构之间存在摩擦，导致该多股螺旋弹簧数控机床钢丝张力控制器中的各股钢丝在绕索处的张力并不均匀，且磁粉制动器输入端固定安装，一旦钢丝发生跳线，钢丝的张力会很快降为零；即现有技术中，生产过程中的张力控制方法不完善，不能满足实际的应用要求，严重影响生产合格率和多股螺旋弹簧质量。另外，在生产过程中，张力控制器会绕着一条水平的转轴旋转，即该张力控制器中的一些部件的重力和离心力也会对张力控制产生影响，导致钢丝张力控制不稳定。在多股螺旋弹簧加工过程中，还应当根据不同的钢丝索距需要，以不同的退扭率来消除扭转内应力以保证多股螺旋弹簧的力学性能。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构及其摇篮部件，能够保证各股钢丝的张力相互均匀，能够有效提高钢丝缠绕线的生产质量。
[0005]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
本发明首先提出了一种多股螺旋弹簧数控加工机床摇篮部件，包括摇篮，所述摇篮的前部设有钢丝牵引导向机构，摇篮的尾部设有钢丝储线机构，所述摇篮上还设有钢丝张力控制机构，所述摇篮的前端与所述钢丝牵引导向机构对应设有钢丝出线孔；
所述钢丝储线机构包括设置在所述摇篮上用于安装钢丝线盘的两个线盘座，所述钢丝张力控制机构包括磁粉离合器和与所述磁粉离合器的输入端传动连接的电机，两个所述线盘座上设有同轴并分别与钢丝线盘同步转动的线盘转轴I和线盘转轴II，所述线盘转轴I与所述磁粉离合器的输出端传动连接，所述磁粉离合器和电机均固定安装在所述摇篮上。
[0006]进一步，所述磁粉离合器的输入端与所述电机的输出轴之间采用齿轮传动机构I传动连接，所述磁粉离合器的输出端与所述线盘转轴I之间采用齿轮传动机构II传动连接，所述齿轮传动机构II包括设置在所述磁粉离合器的输出端的齿轮一、设置在所述线盘转轴I上的齿轮二和旋转配合安装在所述摇篮上的传动轴，所述传动轴上分别设有与所述齿轮一啮合的齿轮三和与所述齿轮二啮合的齿轮四，所述齿轮二和齿轮四均位于所述摇篮的内侧。
[0007]进一步，与所述磁粉离合器传动连接的所述线盘座为固定线盘座，所述固定线盘座包括固定安装在所述摇篮上的轴承座I，所述线盘转轴I通过轴承旋转配合安装在所述轴承座I内，且所述线盘转轴I上设有与所述钢丝线盘配合的主动顶锥，所述主动顶锥上或所述齿轮二上与设置在所述钢丝线盘端面的限位槽对应设有拔销轴。
[0008]进一步，所述钢丝牵引导向机构包括固定安装在所述摇篮内的导轮座，所述导轮座内设有两根相互平行的牵引轴，两根所述牵引轴上分别与其旋转配合套装设有牵引过线轮和牵引滚筒，所述牵引过线轮与所述牵引滚筒之间设有用于钢丝穿过的牵引过线孔。
[0009]本发明还提出了一种多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构，包括张力检测机构和如上所述的多股螺旋弹簧数控加工机床摇篮部件，所述张力检测机构包括用于钢丝导向的张力检测导向轮、用于安装张力检测导向轮的张力检测导向轮座和传感器座，所述张力检测导向轮座与所述传感器座之间设有用于检测所述张力检测导向轮受到的压力的张力传感器，所述张力传感器与所述磁粉离合器分别与多股螺旋弹簧旋转拧索装置的控制系统电连接。
[0010]本发明的有益效果在于:
通过设置钢丝张力控制机构，能够利用磁粉离合器和电机控制钢丝的张力，即电机对磁粉离合器输入稳定的反向转矩，且在工作过程中，当钢丝发生跳线致使钢丝松弛时，电机的反向转矩会使钢丝线盘反转，迅速稳定钢丝张力，同时，电机提供的初始转速可以避开磁粉离合器的非线性工作区域，避免爬行现象；通过设置张力检测机构，能够检测钢丝的拉力大小，且张力检测机构靠近线模架设置，即张力检测机构靠近钢丝缠绕点设置，能够有效避免因钢丝导向和牵引等原因造成的张力检测误差；通过设置编码器，能够精确检测每一个多股螺旋弹簧数控加工机床摇篮部件及张力检测导向轮的位置，因而能够消除因重力作用而导致的张力传感器测量值的偏差，使得张力传感器的测量值能够真实反应钢丝的拉力大小；如此，便可利用磁粉离合器分别控制每一根钢丝的张力，使得每一根钢丝的张力均匀一致。
【附图说明】
[0011]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
图1为本发明多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构实施例的结构示意图；
图2为摇篮部件的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为图2的B-B剖视图；
图5为采用本实施例多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构的6盘多股螺旋弹簧旋转拧索装置实施例的结构示意图；
图6为图5的左视图； 图7为图5的A详图；
图8为退扭机构的结构不意图；
图9为采用本实施例多股螺旋弹簧数控加工机床张力控制机构的12盘多股螺旋弹簧旋转拧索装置的结构示意图；
图10为图9的C详图。
[0012]附图标记说明:
1-支架；la-底座；lb-入端箱体；lc-出端箱体；2-主轴；3-摇篮；4_钢丝出线孔；5-钢丝线盘；6-磁粉离合器；7-电机；8-线盘转轴I ;9_线盘转轴II ;10_张力检测导向轮；11_张力检测导向轮座；12_张力传感器；13_过线管；14_制动盘；15_张力装置座；16-退扭主动齿轮；17_后端摇篮转轴；18_退扭从动齿轮；19_过渡轴；20_退扭过渡齿轮；21-摇篮出端轴；22_钢丝孔；23_过孔式导电滑环；24_编码器；25_主轴伺服驱动电机；26-绞合从动同步带轮；27_绞合主动带轮;28-传动带;29_减速机；30_退扭伺服驱动电机；31_退扭从动带轮；32_减速机；33_退扭主动带轮；34_传动带；35_主动齿轮；36_从动齿轮；37_齿轮一 ；38_齿轮二 ；39_传动轴；40_齿轮三；41_齿轮四；42_轴承座I ;43_主动顶锥；44_拔销轴；45_螺纹座；46_轴承座II ;47_从动顶锥；48_手轮；49_后盖；50_钢珠；51_后盖；52_钢珠；53_卡销；54_卡