具体实施方式

本发明中使用到自动控制技术，这些自动控制技术，能够控制本发明的驱动装置(例如各个电机、气缸)，按要求进行运动。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的驱动装置，可以通过算法步骤解决，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实现实施例方法，也可以通过计算机程序来指令相关的控制元件(例如控制电机的继电器开关、控制气缸的电动气源阀门)来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现按编程步骤和条件运行。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)。

冷卷弹簧的生产线流程大致是：卷制→去应力退火→两端面磨削→校整→去应力退火→立定或强压处理→检验→表面防腐处理。

其中两端面磨削是为了适用于使用场所，利于使用安装，需要将圆柱形的弹簧钢末端磨掉一部分，形成大致上使弹簧1的两端面为一个平面。磨制的过程是，先进入一个磨制流程对弹簧1的两端面的其中一个端面进行加工，然后进入下一个流程后，对另一个未加工的端面进行加工。由于磨削轮均安装在同一方向，因此从一个磨制流程工位出来后，要让弹簧旋转180度方向，使另一端再接受第二个磨制流程工位进行磨制。

来料传送装置与送料传送装置之间设置转接处，就是将来料传送装置上的弹簧1按旋转180度方向后摆放到送料传送装置上。

其中，冷卷后工位出来的弹簧，与回火炉回火工序相比较，冷卷弹簧从工位出来的时间并不是精确的，而是连续，且间隔时间略有差距，但总体上冷卷弹簧工序的工作效率与回火炉回火效率/单产量相匹配。因此，要采用转接处进行转接，将冷卷工序出来的无均匀间隔转换为回火炉所需的均匀间隔

通过增加机械结构，代替人工完成冷卷后的弹簧至回火炉炉前链条的转运工作。

冷卷后的弹簧落入来料传送装置，来料传送装置放置于链条上；链条带动弹簧向自动化机械手运动，当弹簧到达自动化机械手侧的固定位置，旋转机械手将弹簧夹起，旋转180°后放入回火炉上升链条。自动化机械手在两侧各有一个爪手，可交替夹起和放下弹簧，速度可以满足冷卷机卷料速度(≤4.5s)。

示例一

弹簧1从第一个磨制工位出来后，通过来料传送装置将弹簧送到转接处的第一位置27。

来料传送装置的传送带是金属材料制成，具有能抵抗弹簧材料的冲击与磨损，来料传送装置具有一个连续凹槽33，连续凹槽与弹簧轴线平行，并处于行走状态。弹簧就放置在连续凹槽中连续被送过来，首尾相接，或者具有一定间距的方式。因此，连续凸槽为行走方向、连续凸槽的轴线、来料传送装置整体运动轴线均为同一方向，大体类似于一直线水渠的状态。

例如，来料传送装置可采用专利CN201822093582.9一种螺旋弹簧传送装置中公开的传送带方案。

该螺旋弹簧传送装置，包括固定传送带，传送带行走，传送带上方的左右两侧，并与传送带行走方向一致，设置两块挡板，挡板与传送带是分离的，挡板固定在机架上，两块挡板构成一直线水渠的状态，而传送带就是渠底，因此，将弹簧放在两块挡块之间，弹簧便可随着传送带沿轴向，向前行走，且不向左右两侧偏转。

参考图9、10、11，例如，来料传送装置可以按以下方式实施：由若干长度2-3cm的V形槽，以V形槽的槽底为底端，两侧上翘部分为边缘，V形槽的两侧上翘部分夹角为110°(适于放置弹簧)，V形槽的两侧(区别于示例三中所述的两端)固定在链条侧面，链条通过链条电机进行驱动，当链条转动时，V形槽就作循环运动，前后V形槽的首尾两端靠拢，就形成连续凸槽。

示例二

参考图9、10，转接处具有：

1、第一位置27与第二位置28。第一位置和第二位置实际是平行的，第一位置在来料传送装置的末端，第二位置在送料传送装置的首端。

2、用于将弹簧1从第一位置转移到第二位置，并使弹簧1轴线水平旋转180°的自动化机械手。

示例三

送料传送装置将弹簧1沿径向行走，并传送至远离第二位置的下一工位中，例如传送到第二个磨制流程工位。

在进入第二个磨制流程工位时，要求是弹簧必须垂直于送料传送装置行走方向到达该工位，并且为了便于该工作对待加工弹簧的固定，必须是等间距地到达第二个磨制流程工位，因此，送料传送装置可采用如下方案设计：

参考图9、10、11，设计若干垂直于送料传送装置行走方向的V形槽，V形槽的两侧上翘部分夹角为110°(适于放置弹簧)，这些V形槽按要求等间距分布，并且各个V形槽都是相互之间平行的，所以也称为平行凹槽32。平行凹槽32的两端(区别于示例一中所述的两侧)固定在链条侧面，链条通过链条电机进行驱动，当链条转动时，平行凹槽就作循环运动，每个平行凹槽逐次通过第二位置处，并在第二位置处短暂停留等待自动化机械手放入弹簧后，又向前行走，形成送料传送装置，弹簧就放置在平行凹槽内。

由于来料传送装置与送料传送装置的行走方向是垂直的(大致是，来料传送装置将弹簧从前方传送到转接处，送料传送装置将弹簧从转接处传送到右方)，因此，平行凹槽与来料传送装置的连续凹槽33平行。为便于自动化机械手将弹簧能准确放入到平行凹槽内，所以平行凹槽的长度略大于弹簧的长度，但最好不要超过弹簧长度1.5倍，太长了使弹簧的位置不固定，下一工位难以抓取到弹簧。本示例就取弹簧长度的1.2倍即可，当然，最好是平行凹槽32的长度可调整。

示例四

参考图9、10、11、12，在来料传送装置上，也就是连续凹槽33的末端处，或者也可以称之为第一位置处，设置以下装置：

(1)挡簧板30：弹簧1从第一个磨制工位出来后，弹簧在连续凹槽内是轴向行走，因此轴向方向没有定位，在连续凹槽的末端处设置挡簧板30，挡住弹簧，使弹簧停留在第一位置处。挡簧板无特殊结构，仅需一块横跨在弹簧行走线路上的板材、或者横梁即可。

(2)弹簧状态采集装置10：对准第一位置处，连续获得第一位置处的信息，这些信息可以包括：

(i)温度信息，当第一位置处具有弹簧时，可以检测该弹簧的温度。例如上一工序是预加热工序，检测温度即可知道预加热是否完成；

(ii)外形信息，当第一位置处有弹簧时，可以检测弹簧的外形尺寸是否达标；

(iii)是否具有弹簧的信息，要以检测第一位置处是否存在弹簧，可以指令自动化机械物是否去抓取。

因此，该弹簧状态采集装置10可以是红外线探测传感器、激光探头等。

(3)设置在连续凹槽侧面的并平行于连续凹槽的推板29：当弹簧状态采集装置10采集到弹簧的外形尺寸不合格时，或者采集到温度不达标时，可以采用推板29推开该弹簧，将处于第一位置处的弹簧剔除。

因此，推板29下边缘应该尽量接近连续凹槽的上沿，当弹簧放在连续凹槽上时，并不是全部陷在连续凹槽内，而是大部分是突出在连续凹槽上沿外的，弹簧的轴线中心位置也超出了连续凹槽上沿，推板下边缘与连续凹槽底部之间的间距小于弹簧的半径，当推板掠过第一位置27上方时，即可推开弹簧；为适应该生产线上的可能生产的多种规格弹簧，最好是能适应生产线所生产的半径最小的弹簧，也就要让推板下边缘与连续凹槽底部之间的间距小于生产线所生产的半径最小的弹簧的半径。

推板固定在无杆气缸35的滑块上并由滑块推动，使推板掠过第一位置27上方，无杆气缸35的左右两端固定在第二机架36上，实际上，可以将挡簧板也同样固定在第二机架36上。

无杆气缸35可以采用磁偶式无杆气缸，例如由浙江潼恩自动化科技有限公司提供的磁偶无杆气缸RMT/CY1S-20，具有行程20cm，可以满足需要。

示例五

在实施示例二时，需要用到自动化机械手，使弹簧1轴线水平旋转180°后将弹簧从第一位置转移到第二位置。

参考图1、2，机械手由两抓手构成；两个抓手按左右并排布置，并且对称的，在抓手轴的驱动下，抓手可以具有竖直方向往返运动，也就是上下运动，当体现在第一位置时，抓手从高位下降抓取到弹簧，然后抬升；当体现在第二位置时，抓手从高位下降放下弹簧，然后抬升到高位。

两个抓手的结构相同，或者是相互对称设计，其中，抓手由两个可开合的手指2，构成虚拟柱状的夹持空间；由于弹簧大致是柱状的，因此手指2的设计可以很好地握住弹簧。夹持空间具有水平中心轴线，该水平中心轴线等同于所握住的弹簧的中心轴线。

两个抓手之间直接连接的中心处，构成虚拟中心，主轴3就纵向设置在该虚拟中心；两个抓手沿主轴3水平旋转，旋转路径构成虚拟圆形，主要是指两个抓手的夹持空间的中心点的旋转路径构成虚拟圆形。并在抓手旋转到任何位置时，夹持空间的中心轴线均重合于构成的虚拟圆形的切线；以抓手旋转时夹持空间的中心轴线旋转为抓手的自转，以抓手围绕主轴旋转为公转，这等同于在任何转速下，抓手自转的周期与其公转的周期相同，因此抓手沿虚拟中心水平旋转180°后，夹持空间的中心轴线同步水平旋转180°。这样，抓手上的弹簧便可从第一位置27被抓取到第二位置28时，正好旋转180°，即方向掉头。

示例六

抓手结构如下：

参考图4、5、6，包括一个气爪气缸18(例如由浙江潼恩自动化科技有限公司提供的SMC阔型开闭气爪手指MHL2-25D)，该气爪气缸18为水平布置，在工作时可以由缸体内向两端同步伸缩活塞杆。形成本发明所需要的两个可开合的手指2。

在气爪气缸18的两端的活塞杆上各固定有手指2，手指为一块板材，并且为相对设置的弧形(形态类似一对括号)，在手指合并时中间可以抱住弹簧1。弹簧1通常的长度为20-30cm，因此手指的宽度适应弹簧长度即可，约为10-20cm，上下方向的高度为8-10cm，略小于弹簧直径。手指位于气爪气缸的下方。

两个抓手各自固定在其中一个抓手轴的底端；抓手轴从机架34中向下伸出，抓手轴的底端与气爪气缸的上表面固定(气爪气缸的上表面具有专用于固定连接的螺孔)。

抓手的竖直方向往返运动(也就是上下运动)即是通过抓手轴提供的，因此抓手轴是竖放，并且要具有轴线方向运动。

设置一个机架34将抓手轴与主轴3形成活动连接，机架34围绕主轴3旋转，使抓手轴带动抓手围绕主轴旋转。从而本自动装置除主轴外，基本上所有部件均跟随旋转。

示例七

在实施示例六时，需要用到的抓手轴通过以下方式实现：

参考图5，所述的抓手轴为纵向气缸6，并且纵向气缸6的缸体底部固定在机架上，缸体侧面也通过抱箍24固定在机架34的侧壁上使缸体固定更稳固。纵向气缸6活塞杆向下伸出，由于活塞杆的长度有限，基本不能伸出下机架4，因此的活塞杆的前端加装一个延长杆26，因为气爪气缸18的是表面具有四个安装螺孔，因此设置四根平行的，长度相等的，端头平齐的延长杆26，这些延长杆上端连接到活塞头25前端，穿过下机架4后，延长杆下端固定在气爪气缸上表面。纵向气缸活塞头25带动气爪气缸竖直方向往返运动。

示例八

在实施示例六时，需要用到的抓手轴通过以下方式实现：

参考图4，所述的抓手轴为四根平行的纵向设置的连杆21，这些连杆21长度相等、端头平齐，连杆21的下端连接到气爪气缸18的上面，上端穿过下机架4后连接到丝杆套22。在四根连杆之间，相邻的两根连杆至少具有10cm的间距，四根连杆之间构成一个正方形，连杆则分别处于正方形的四个顶点。在四根连杆之间形成的(正方形)间隙中心，设置有与丝杆套22配合丝杆，丝杆20与连杆平行的。丝杆20下端设置有固定在下机架4上的丝杆电机19，当丝杆转动，则丝杆套在下机架4与上机架5之间运动，丝杆套则带动连杆、气爪气缸同步竖直方向往返运动。

丝杆电机19固定下机架4上，而丝杆20的顶端则需要一个第三轴承套件23(轴承、轴套)将丝杆的顶端定位在上机架5。轴套处设置与丝杆顶端配合的轴承，最好是向心推力轴承。

示例九

参考图3、7、8，主轴3为空心结构，并在外圆面设置用于穿过管线的径向通孔12；包括主轴3底部的径向通孔，管线从这里穿入；包括主轴上部的径向通孔，管线从这里穿出。管线包括：用于对气爪气缸控制的气管；当抓手轴为纵向气缸时，用于对纵向气缸控制的气管；当抓手轴为丝杆结构时，用于为丝杆电机供电的电源线；用于对主轴电机供电的电源线。

主轴由下段的支撑杆与上段的轴段通过法兰15连接固定构成，可以降低主轴成本，支撑杆材料要求更低，无需车削加工，而轴段的下端和上端需要安装与机架配的轴承，要求具有耐磨特性。支撑杆直接通过地脚螺栓固定在地面。

轴段为上小下大的台阶轴，利于加工，也利于组装。

机架上设置有行程开关17，行程开关17跟着机架一起旋转运动。主轴的侧面设置有与行程开关17配合的限位挡块16，当机架旋转180°后，行程开关正好撞击到限位挡块16使用主轴电机停止转动，行程开关用于控制主轴电机7的正反转。

行程开关和限位挡块的设置方式可以按以下方式：

参考图12，设置两个行程开关，一个限位挡块，机架顺时旋转时，其中一个行程开关撞击到限位挡块，完成电机控制，逆时旋转时，另一个行程开关撞击到限位挡块，同样完成电机控制。

在主轴上，大至靠近下机架4处，套有与主轴固定的固定齿轮14。

下机架4上设置有电机安装架9，电机安装架9的左右两侧固定在下机架上，主轴穿过电机安装架9的中心，并以主轴为中心，电机安装架的一侧安装电机，另一侧安装与电机重量相等的配重块13。在主轴穿过电机安装架处设置第二轴承套件(轴承、轴套)，电机安装架抱在轴承外圈，而主轴套在轴承内圈中，在电机安装架与下机架之间具有一个空间，这个空间用以安装主轴的固定齿轮14。

主轴电机7为直流电机，通过控制电源达到正反转。主轴电机7尾端朝上，前端通过第一轴承套件8(轴承、轴套)固定在电机安装架上，主轴电机的轴向下穿过电机安装架，电机轴前端固定电机齿轮11，电机齿轮11与固定齿轮14啮合，由于固定齿轮与主轴固定，主轴处于静止状态，因此主轴电机工作时，便驱动电机齿轮11围绕主轴旋转，同时使机架围绕主轴旋转。

示例十

机架包括下机架4；上机架5，主轴从下端穿过下机架4后，支撑在上机架下方，在主轴与上机架连接处设置轴承。

为了保护主轴、主轴电机、抓手轴，因此机架设置为箱体，将保护主轴、主轴电机、抓手轴、各个轴承、电机安装架全部封装在箱体内。因此，该箱体的下壁构成下机架，该箱体的上壁构成上机架5，箱体的下面设置多个用于穿过抓手轴、主轴的轴孔，或者是穿过延长杆、连杆的轴孔。箱体的左右壁可以用于安装抱箍24。

在上述示例中，每一个示例并非为孤立的示例，这些示例之间均可以合理地组合，形成能完成本发明精神的新的示例。但如果某些示例组合形成的方案是矛盾的，则不能组合。

本发明的保护范围并非限于上述示例，还有很多可以实现本发明精神的示例并未能展示，但不代表着未展示的又使用本发明精神完成的技术方案不属于本发明。

事实上，采用本发明精神完成的技术方案，如果获得本发明所述的技术效果，采用了本发明限定的技术方案，又与本发明所属于同一技术领域，那么这样的技术仍然落入本发明的保护范围内。