УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ПРОВОЛОЧНОЙ СПИРАЛЬЮ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для изготовления изделий, включающих спирали, преимущественно с малым внутренним диаметром из проволоки малого диаметра.
Известно устройство для изготовления проволочных спиралей, содержащее станину, размещенный на ней корпус с валом и расположенный на его оси поводок, катушку для проволоки с обеспечением при вращении поводка формообразования спиралевидного участка, основание с ортогонально установленными на нем оправками, установленными из условия формообразования непрерывного спиралевидного полуфабриката [Патент РФ №2466820, B21F 3/04, 01.06.2011].
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, выражающиеся в невозможности сохранения геометрических параметров спирали (в частности, равномерности шага спирали), полученных при ее изготовлении, в процессе присоединении спирали к элементам изделия. Это объясняется тем, что после отделения спиралей друг от друга они подаются к месту прикрепления в свободном состоянии (незафиксированными). Поэтому для того чтобы обеспечить требуемые параметры изделий со спиралями приходится вводить дополнительные технологические операции, что повышает трудоемкость и снижает качество.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для изготовления изделий с проволочной спиралью, содержащее станину, размещенное на ней средство намотки спиралей на оправки, выполненное в виде поводка, установленного с возможностью вращения вокруг оси катушки с проволокой, корпус с ортогонально установленными на нем с возможностью поочередного приведения в соосное положение с осью катушки с проволокой оправками, средство фиксации проволоки на корпусе и средство воздействия на последний виток спирали после наматывания ее на оправку, установленные из условия формообразования непрерывного спиралевидного полуфабриката, и средство присоединения концов спирали к элементам изделия [Патент РФ №2556169, B21F 15/00 3/04, H01K 3/02, 24.12.2013].
Недостатком известного устройства является невысокая производительность, обусловленная тем, что число изготовленных изделий с прикрепленной спиралью за рабочий ход корпуса не может быть больше, чем число оправок, установленных на корпусе. Поэтому после навивки спиралей на всех оправках приходится останавливать процесс и вновь приводить устройство в исходное положение: переустанавливать корпус, вручную закреплять проволоку на корпусе.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является снятие ограничений на число изготавливаемых изделий посредством обеспечения непрерывного технологического процесса без переустановки корпуса.
Достигаемый технический результат - повышение производительности.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для изготовления изделий с проволочной спиралью, содержащем станину, размещенное на ней средство намотки спиралей на оправки, выполненное в виде поводка, установленного с возможностью вращения вокруг оси катушки с проволокой, корпус с ортогонально установленными на нем с возможностью поочередного приведения в соосное положение с осью катушки оправками, средствами воздействия на последний виток спирали после наматывания ее на оправку, фиксации проволоки на корпусе и присоединения концов спирали к элементам изделия, корпус выполнен состоящим из шарнирно связанных друг с другом элементов с образованием замкнутого контура, выполненного с прямолинейным участком, перпендикулярным оси катушки с проволокой, и оснащенного приводом перемещения элементов по контуру в направлении от средства намотки спиралей на оправки к средству присоединения концов спирали к элементам изделия, при этом каждый элемент содержит оправку, средство воздействия на последний виток спирали после наматывания ее на оправку и средство фиксации проволоки.
Оптимально прямолинейный участок контура выполнять с возможностью одновременного вхождения в него последующего в направлении перемещения и находящегося в зоне намотки спирали элементов и элемента, находящегося в зоне присоединения концов спирали к изделию.
Полезная модель поясняется графическими материалами, где:
на фиг. 1 схематично показан общий вид устройства;
на фиг. 2 показан вид А устройства на фиг. 1;
на фиг. 3 показан вид Б устройства на фиг. 1;
на фиг. 4 показан вид В устройства на фиг. 1;
на фиг. 5 показан разрез Г-Г устройства на фиг. 3;
на фиг. 6 показан вид Д устройства на фиг. 5.
Устройство для изготовления изделий с проволочной спиралью включает в себя станину 1, размещенное на ней средство намотки спиралей, включающее в себя поводок 2, выполненный с возможностью вращения вокруг оси 3, и катушку 4 с проволокой 5. Устройство снабжено приводом вращения поводка 2 (на чертежах привод не показан). На стойках 6, 7 установлены катки 8, 9, выполненные с возможностью вращения вокруг осей 10, 11. Один каток 9 снабжен приводом 12 вращения его вокруг оси 11, который, по сути, является приводом перемещения элементов 13, 14, 15, 16, 17, 18 и др., установленных на катках 8, 9 и связанных друг с другом шарнирными соединениями 19. Посредством шарнирных соединений 19 элементы 13, 14, 15, 16, 17, 18 и др. образуют замкнутый контур. Элементы 13, 14, 15, 16, 17, 18 и др. снабжены контактными элементами 20, выполненными с возможностью вхождения в зацепление с контактными элементами 21 катков 8, 9 (фиг. 1, 2). В каждом элементе 13, 14, 15, 16, 17, 18 и др. размещены: средство воздействия на последний виток спирали после наматывания ее на оправку, выполненное в виде регулятора 22; оправка 23 с приводом 24 перемещения; средство фиксации проволоки, выполненное в виде фиксатора 25 с приводом 26 его перемещения (фиг. 3, 4). На станине 1 установлено средство 27 присоединения концов 28, 29 спирали 30 к контактам 31, 32 изделия 33. Средство 27 содержит узел позиционирования и узел присоединения. Узел позиционирования содержит захват 34, выполненный с возможностью размещения и зажима в его губках 35, 36 заготовки изделия 33, приводы его перемещения 37, 38 соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях. Узел присоединения концов 28, 29 спирали 30 к контактам 31, 32 заготовки изделия 33 снабжен двумя рабочими органами 39, 40, выполненными с возможностью приведения в рабочее положение относительно контактов 31, 32 изделия 33. В качестве рабочих органов 39, 40 могут быть использованы электроды контактной сварки, паяльники или другие известные устройства. Устройство работает следующим образом.
Устройство приводят в исходное положение: все фиксаторы, оправки и регуляторы перемещают в элементы 13, 14, 15, 16, 17, 18 и др.; поводок 2 приводят в горизонтальное положение. Включают привод вращения катка 9, посредством которого перемещают элементы контура до совмещения оси оправки 23 одного из элементов, например 17, с осью вращения 3 поводка 2. Захват 34 с установленной в нем заготовкой изделия 33 размещают под оправкой 23; рабочие органы 39, 40 отводят от оправки 23 вверх. Конец проволоки 5 через поводок 2 вручную сматывают с катушки 4 и закрепляют посредством фиксатора 25 на элементе 17. Перемещают оправку 23 элемента 17 в рабочее положение. Включают привод вращения поводка 2, при этом проволока 5, наматываясь на оправку 23, формирует спираль 30. После образования необходимого числа витков спирали 30, привод вращения поводка 2 отключают так, чтобы поводок 2 находился в горизонтальном положении. Перемещают регулятор 22, посредством которого воздействуют на проволоку 5 и придают спирали 30 требуемые равномерный межвитковый шаг Р и длину L (фиг. 6), проволоку 5 закрепляют фиксатором 25 на соседнем элементе 16. Включают привод вращения катка 9, посредством которого перемещают элементы по контуру до совмещения оси оправки 23 элемента 16 с осью вращения 3 поводка 2. Перемещают оправку 23 элемента 16 в рабочее положение. Включают привод вращения поводка 2, наматывая спираль 30 на оправку 23 элемента 16. После образования необходимого числа витков спирали 23, привод вращения поводка 2 отключают так, чтобы поводок 2 находился в горизонтальном положении. Перемещают регулятор 22, посредством которого воздействуют на проволоку 5 и придают спирали 30 требуемые равномерный межвитковый шаг Р, и длину L, фиксатором 9 проволоку 5 закрепляют на элементе 15 (фиг. 5). Далее повторяют операции для изготовления следующей спирали 30: перемещают элементы по контуру до совмещения оси оправки 23 элемента 15 с осью вращения 3 поводка 2, перемещают оправку 23 элемента 15 в рабочее положение, вращают поводок 2, наматывая спираль 30 на оправку 23 элемента 15 (фиг. 1, 2). При этом вместе с совмещением оси оправки 23 элемента 15 с осью вращения 3 поводка 2 оправка 23 элемента 17 со спиралью 30 попадают на рабочее место прикрепления концов 28, 29 спирали 30 к контактам 31, 32 заготовки изделия 33 (фиг. 1, 2, 4). Посредством приводов вертикального 37 и горизонтального 38 перемещений захвата 34, в губках 35, 36 которого зажата заготовка изделия 33, ее перемещают к оправке 23 элемента 17 со спиралью 30 (фиг. 1, 2). При этом концы 28, 29 спирали 30 (фиг. 4) вводят в контакт с контактами 28, 29 заготовки изделия 33. (фиг. 1, 2, 4). Перемещают рабочие органы 39, 40 узла присоединения к оправке 23 до контакта с концами 28, 29 спирали 30; дают электрический импульс, посредством которого производят контактную сварку концов 28, 29 спирали 30 соответственно с контактами 31, 32 заготовки изделия 33. Отводят рабочие органы 39, 40 узла присоединения от оправки 23. Отрезают концы 28, 29 спирали 30 от проволоки 5 любым известным инструментом (например, ножницами). Перемещают оправку 23 в элемент 17, тем самым снимая спираль 30 с оправки 23. Возможен вариант использования привода горизонтального перемещения захвата 34 для снятия спирали 30 с оправки 23. Удаление готового изделия с прикрепленной к нему спиралью 30 возможно двумя способами. В первом случае губки 35, 36 захвата 34 раскрывают и изделие под собственным весом падает вниз. Во втором случае включают привод горизонтального перемещения 38 захвата 34 и отводят закрепленное в нем изделие от оправки 23 к месту выгрузки изделия. Далее раскрывают губки 35, 36 захвата 34 и изделие со спиралью 30 удаляют из захвата 34. Размещают в губках 35, 36 захвата 34 очередную заготовку изделия и перемещают его в исходное положение. Цикл: перемещение элементов до совмещения оси оправки 23 соседнего элемента с осью вращения 3 поводка 2, намотка спирали 30 на оправку 23 с одновременным прикреплением концов 28, 29 ранее изготовленной спирали 30 к контактам 31, 32 заготовки изделия 33повторяют.
Выполнение прямолинейного участка замкнутого контура с возможностью размещения на нем, по меньшей мере, трех элементов (в соответствии с п. 2 формулы) позволяет разместить на станине катушку с проволокой и узел присоединения концов спирали к элементам изделия таким образом, чтобы обеспечивались условия для намотки спирали на оправки и последующего прикрепления ее концов к элементам изделия с сохранением качества.
Предложенное устройство для изготовления изделий с проволочными спиралями обеспечивает возможность снятия ограничений на число изготавливаемых изделий посредством непрерывного технологического процесса без переустановки корпуса, чем достигается повышение производительности, а значит поставленная задача решена и заявленный технический результат достигнут.
Анализ на соответствие условиям патентоспособности заявленного технического решения показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения заявленного технического результата.
Свойства, регламентированные в заявленной конструкции отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области машиностроения и может быть использована для изготовления изделий, включающих спирали, преимущественно с малым внутренним диаметром из проволоки малого диаметра;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимых пунктах нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.