一种弹簧卷绕用质量监控系统的制作方法

本实用新型涉及弹簧生产技术领域，尤其涉及一种弹簧卷绕用质量监控系统。

背景技术：

汽车行业质量稳定性要求较高，核心动力部件的失效将导致产品市场召回甚至人身安全事故，从而使得公司信誉受损。双质量飞轮式扭振减振器，简称双质量飞轮，是减小汽车动力传动系统扭转振动的一个十分有效的装置，它将减振弹簧从离合器动盘中取出，然后将其布置到发动机飞轮上，形成双质量飞轮式扭振减振器，使得发动机飞轮不但具有其原来的功能，而且还具有扭振减振器的功能，并且由于其减振弹簧的安装半径更大，弹簧的刚度更小，相对扭转角更大，减振效果更加理想。另外，由于其结构的独特性，可利用其质量和刚度的变化来调节传动系的扭振固有特性，降低传动系的共振转速，并利用其阻尼来衰减系统的振动幅值。而这其中，弹簧部件的质量稳定性是保证其功能的重要因素。

弹簧在卷绕过程中的圈数、节距和直径的稳定性对产品的质量影响重大。圈数的变化可能导致压并角度过大，弹簧无法提供足够扭矩吸收冲击力；节距的变化会导致弹簧应力不稳定，双质量飞轮中弧形弹簧工作环境恶劣，应力不稳，相比直簧而言更易断裂，特别是应力较集中的弹簧内侧。另外，双质量飞轮所用弹簧的圈数较多，达 50～60圈，这种长弹簧同普通的弹簧相比，稳定性要求更高。

弹簧通常由钢丝经弹簧卷绕机卷绕制备而成，弹簧的节距、长度主要受到调节弹簧节距的节距刀的位置影响，而卷绕机设置完成后弹簧节距刀的行程已固定，但实际生产过程中由于材料的不稳定，需要实时微调节距刀的行程以保证弹簧质量的稳定性。现有卷绕机安装有一个摄像头监控弹簧的卷绕状态并反馈从而进行调节，调节过程中弹簧长度、外径、节距相互影响，经常需要操作员进行手动调节参数，严重影响设备运行效率，并且生产出的弹簧长度，外径，节距大小不稳定。此外，长弹簧卷绕后受到重力作用，弹簧无法保持稳定状态，摄像检测无法获取稳定数据。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于双摄像头的弹簧卷绕用质量监控系统。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何对弹簧卷绕数据进行更加准确的监控，并通过监控到的数据对卷绕设备进行调节以保证弹簧的质量稳定性，满足市场需求。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种弹簧卷绕用质量监控系统，包括主机体，第一支撑机构，第一万向节，第二万向节，第一摄像装置，第二摄像装置，节距刀，控制面板；第一支撑机构与主机体固定连接，第一支撑机构被设置在位于主机体上的弹簧成型口的一侧，第一万向节、第二万向节分别设置于第一支撑机构上，第一摄像装置被设置在第一万向节上，第二摄像装置被设置在第二万向节上，第一摄像装置、第二摄像装置分别与控制面板连接，控制面板与主机体连接；节距刀被设置在弹簧的下方并与主机体固定连接。

进一步地，还包括第二支撑机构，第一反光板，第二反光板；第二支撑机构与主机体固定连接，并被设置在与第一支撑够相对的弹簧成型口的另一侧，第一反光板、第二反光板分别设置于第二支撑架上。

进一步地，第一反光板、第二反光板工作状态下被布置为分别与第一摄像装置的摄像头、第二摄像装置的摄像头垂直。

进一步地，还包括第三支撑机构，第三支撑机构包括连杆，支撑架，托架，所述托架位于弹簧成型口处，并与支撑架固定连接，所述支撑架与连杆固定连接，所述连杆固定在主机体上；所述托架沿弹簧成型方向延伸，成型中的弹簧在所述托架中滑动。

进一步地，还包括气缸，所述气缸固定设置在所述主机体上，所述托架由第一托板、第二托板构成，所述第一托板与所述支撑架固定连接，所述第二托板与所述气缸固定连接，通过气缸的运动带动所述第一托板与所述第二托板之间的开合。

进一步地，第一托板与第二托板形成“V”型结构，所述“V”型结构的开口角度为80±5°。

进一步地，第一万向节用于调节第一摄像装置的位置、角度，使得第一摄像装置对弹簧靠近弹簧成型口的一端进行拍摄；所述第二万向节用于调节第二摄像装置的位置、角度，使得第二摄像装置对弹簧远离弹簧成型口的一端进行拍摄。

进一步地，工作状态中，所述第一摄像装置的摄像头与弹簧主体中心线成90±5 °角度；所述第二摄像装置摄像头与弹簧端部角度为45±10°角度。

进一步地，节距刀与空间垂直面成60±5°角度，与空间水平面成30±5°角度。

进一步地，还包括手指，所述手指位于弹簧上方，并与主机体固定连接。

进一步地，还包括盖板，所述盖板位于弹簧上方，被设置为沿弹簧成型方向延伸，并与所述支撑架固定连接。

本实用新型提供的弹簧卷绕用质量监控系统在弹簧的卷绕过程中通过双摄像头实时监控弹簧的卷绕数据，将数据和系统标准进行对比、并反馈至主机体，通过进一步调节节距刀和手指的位置或运动优化弹簧的生产参数，在保证了弧簧原有的特性的基础上显著增强了质量稳定性，避免了弹簧在使用中出现弹簧失效的情况，同时在弹簧生产制造过程中降低了调机时间，提高了生产效率。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的主体结构示意图；

图2是本使用新型的一个较佳实施例的第三支撑机构的局部示意图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的节距刀结构示意图；

图4是本实用新型的一个较佳实施例的节距刀、手指与弹簧相对位置关系示意图。

其中：1-第一摄像装置；2-第二摄像装置；31-第一万向节；32-第二万向节；4-第一支撑机构；5-气缸；6-第三支撑机构；61-托架；611-第一托板；612-第二托板；62- 支撑架；63-连杆；7-弹簧；81-第一反光板；82-第二反光板；9.手指；10.节距刀；11. 控制面板；12.主机体；13-弹簧主体中心线；14-盖板。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例1

如图1至图4所示，一种弹簧卷绕用质量监控系统，包括主机体12，第一支撑机构4，第一万向节31，第二万向节32，第一摄像装置1，第二摄像装置2，节距刀10，控制面板11，第二支撑机构(图中未示)，第一反光板81，第二反光板82，第三支撑机构6；第一支撑机构4位于主机体上的弹簧成型口的一侧，通过螺钉螺母等连接部件固定在主机体上，第一万向节31和第二万向节32分别固定在第一支撑机构4上，第一万向节31上安装有第一摄像装置1，第二万向节32上安装有第二摄像装置2，第一摄像装置1、第二摄像装置2分别通过数据线与控制面板11连接，控制面板11与主机体12连接；第二支撑机构(图中未示)与第一支撑机构4相对布置，位于弹簧成型口的另一侧，通过螺钉螺母等连接部件与主机体固定连接，第一反光板81、第二反光板82分别设置于第二支撑架上；工作状态下，第一反光板81与第一摄像装置1的摄像头垂直布置，第二反光板82与与第二摄像装置2的摄像头垂直布置，以此确保摄像头能充分拍摄到弹簧，其中摄像头1与弹簧主体中心线13垂直，摄像头2与弹簧7 端部角度为45±10°，该设置有助于拍到弹簧7尾部位置；同时分别装有第一摄像装置1和第二摄像装置2的第一万向节31和第二万向节32之间的距离在第一支撑机构 4上可以依据不同的弹簧进行调节，根据弹簧的不同类型，摄像头的角度也可以分别通过第一万向节31和第二万向节32进行360°调节，第一万向节31用于调节第一摄像装置1的位置、角度，使得第一摄像装置1对弹簧靠近弹簧成型口的一端进行拍摄，第二万向节32用于调节第二摄像装置2的位置、角度，使得第二摄像装置对弹簧远离弹簧成型口的一端进行拍摄，通过万向节对摄像装置的调节确保拍摄图像清晰。

如图2所示，第三支撑机构6包括托架61、支撑架62、连杆63，托架61由第一托板611和第二托板构612构成，托架61位于弹簧成型口处，并与支撑架通过螺丝固定连接，支撑架进一步与连杆固定连接，连杆固定连接在主机体上；托板沿弹簧成型方向延伸，用以承托卷出后的弹簧，保证弹簧稳定的水平方向卷出，使得摄像装置1 和2拍摄到的数据更加稳定、准确；托架61中的第一托板611与支撑架通过螺丝固定连接，气缸5一端与主机体固定连接，另一端穿过支撑架62与第二托板612固定连接。第一托板611和第二托板612形成一个“V”型结构，通过气缸5的运动带动第一托板611与第二托板612之间的开合，弹簧卷绕结束后，气缸5动作，第二托板612离开第一托板611，托架下部打开，弹簧落到接料筐；第一托板611和第二托板612各为一块长方形的铁片，铁片宽度为30±3mm，长度根据不同弹簧种类而定，卷出后的弹簧位于托架上时能够充分暴露其两端尾部便于摄像装置1和摄像装置2进行摄片。“V”型结构的开口角度为80±5°，这样可以更好的降低弹簧在卷绕的过程中的抖动，增加弹簧外径的稳定性，托架上方设置有盖板14，可以进一步防止弹簧卷绕过程中发生弹跳。

如图3和图4所示，手指9、节距刀10分别固定连接在主机体12上，手指9位置位于弹簧7的上方或右上方，节距刀与空间垂直面(即图中所示XY垂直面)成 60±5°角度,节距刀与空间水平面(即图中所示XZ水平面)成30±5°角度，该设置便于对节距刀进行微调。

工作状态下，第一摄像装置1、第二摄像装置2将拍摄到的实时数据发送到控制面板11，控制面板自动将数据与标本样本对比，如果误差较大，控制面板再将比对结果传送到主机体12，主机体微调节距刀10以及手指的动作，对弹簧进行实时调节，确保弹簧各项参数在设计公差范围内，具体过程如下：

1.卷绕机调机，摄像头拍照，人工选出标准样本，输入以下要求的各参数公差范围：

圈数：50±0.2；尾部位置：根据实际情况；直径：18±0.1(mm)；节距：2.6± 0.05(mm)；长度：340±0.3(mm)；

2.卷绕机运转，弹簧7在托架中稳定滑出，自进入第一摄像装置1拍摄区域开始，第一摄像装置1连续拍照，对产品的节距进行持续跟踪，每拍一次照片，第一摄像装置1将图片信息传送到控制面板11，控制面板11与标准样本进行比对，如果实际节距不在公差范围时,控制面板将信息反馈到主机体12，主机体12自动调节节距刀10 插入弹簧内的深度，以控制弹簧的产品节距；

3.弹簧卷绕完毕后，尾端进入第二摄像装置2的拍摄区域，第二摄像装置2对卷绕完毕后的弹簧的尾端进行拍照，通过图像信息对弹簧的尾部位置、长度、直径、圈数进行确认，第一摄像装置1将图像信息传送到控制面板11，控制面板11自动与标准样本比对，当检测结果不在公差范围时，控制面板11再将信息传送给主机体12，主机体12自动调节节距刀10插入弹簧内的深度和/或手指9与弹簧钢丝的距离，从而调节弹簧的外径、节距、长度等标准，如果调节结果在公差范围内，机器继续生产，如果自动调节3次仍不在范围，设备自动停机。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。