一種生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,標(biāo)記彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備和方法,以及彈簧鋼絲與流程[工藝流程]

摘要:本發(fā)明涉及生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,標(biāo)記彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備和方法,以及彈簧鋼絲。背景技術(shù):目前彈簧鋼絲通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備以連續(xù)工藝生產(chǎn)。在這個(gè)工藝過(guò)程中,可能會(huì)在彈簧鋼絲內(nèi)部或表面...

  一種生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,標(biāo)記彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備和方法,以及彈簧鋼絲與流程[工藝流程]

  本發(fā)明涉及生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,標(biāo)記彈簧鋼絲的設(shè)備和方法,用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備和方法,以及彈簧鋼絲。

  背景技術(shù):

  目前彈簧鋼絲通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備以連續(xù)工藝生產(chǎn)。在這個(gè)工藝過(guò)程中,可能會(huì)在彈簧鋼絲內(nèi)部或表面產(chǎn)生經(jīng)常不能被充分識(shí)別或辨認(rèn)的缺陷或瑕疵。

  對(duì)于這樣的彈簧鋼絲的進(jìn)一步的用來(lái)形成彈簧的工藝過(guò)程中,生產(chǎn)過(guò)程會(huì)經(jīng)常不得不由于這樣的絲缺陷而中止,且缺陷區(qū)域必須被分離,造成時(shí)間和人力的高度浪費(fèi)。

  技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

  因此,本發(fā)明的目的在于提供一種更有效率的方法和設(shè)備以實(shí)現(xiàn)更高的彈簧生產(chǎn)能力和允許缺陷彈簧鋼絲區(qū)域被可靠的排除的工藝。

  這個(gè)目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)。有利的進(jìn)一步發(fā)展通過(guò)從屬權(quán)利要求表明。

  生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備包括以下特征:彈簧鋼絲生產(chǎn)裝置,其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲可由原料生產(chǎn),特別是通過(guò)拉伸;檢測(cè)單元,其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲可被檢測(cè)缺陷或瑕疵,特別是材料瑕疵和表面瑕疵;以及激光標(biāo)記單元,其被設(shè)計(jì)為使得彈簧鋼絲缺陷區(qū)域,特別是彈簧鋼絲的材料和表面瑕疵的區(qū)域,可用激光標(biāo)記被標(biāo)記,即使得彈簧鋼絲的部分表面被去除或彈簧鋼絲的部分表面被回火通過(guò)這種方式使得這部分的彈簧鋼絲表面的顏色被改變;彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲可被導(dǎo)引通過(guò)檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元。

  標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備包括以下特征:供給單元,特別是供給彈簧鋼絲的供給輥;檢測(cè)單元,其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲可被檢測(cè)瑕疵,特別是材料和表面瑕疵;和激光標(biāo)記單元,其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域,特別是彈簧鋼絲的材料和表面瑕疵的區(qū)域,可用激光標(biāo)記被標(biāo)記,即使得彈簧鋼絲的部分表面被去除,或彈簧鋼絲的部分表面被回火通過(guò)這種方式使得這部分的彈簧鋼絲表面的顏色被改變;供給單元被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲可被導(dǎo)引通過(guò)檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元。

  根據(jù)本發(fā)明的基本思路,用于生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和用于生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法能夠通過(guò)激光標(biāo)記自動(dòng)標(biāo)記彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域,在生產(chǎn)工藝的在線操作期間而無(wú)需中斷。

  這種彈簧鋼絲生產(chǎn)是高效的和在成本上是有利的,因?yàn)槿毕輩^(qū)域的標(biāo)記不需要生產(chǎn)工藝的中斷。

  根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的基本思路,標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法能夠通過(guò)激光標(biāo)記以連續(xù)工藝在已生產(chǎn)的彈簧鋼絲上自動(dòng)標(biāo)記缺陷區(qū)域。

  缺陷區(qū)域在后續(xù)處理步驟中被可靠的辨認(rèn),無(wú)需附加材料,其減少?gòu)U料尤其是彈簧鋼絲缺陷區(qū)域或用具有這樣缺陷區(qū)域的彈簧鋼絲生產(chǎn)的彈簧僅僅是再次熔化然后加工成新的彈簧鋼絲。

  然而利用生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法,彈簧鋼絲被生產(chǎn)的同時(shí)缺陷區(qū)域被檢測(cè)和標(biāo)記,而標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和方法的基本思路為彈簧鋼絲已經(jīng)被生產(chǎn)了且缺陷區(qū)域在單獨(dú)的方法和單獨(dú)的設(shè)備中通過(guò)激光標(biāo)記被標(biāo)記。

  彼此的設(shè)備和方法基本一致,且彼此之間主要的不同在于:在生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備和方法的情況下,彈簧鋼絲從絲生產(chǎn)裝置被提供至檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元,而在標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的裝置和具有獨(dú)創(chuàng)性的方法的情況下,彈簧鋼絲的提供是通過(guò)供給單元完成,特別是供給輥。

  除非另有說(shuō)明,在下面解釋的所有優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例涉及本發(fā)明的兩個(gè)方面,即生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和方法和標(biāo)記已生產(chǎn)的彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和方法。

  根據(jù)本發(fā)明,關(guān)于用于辨認(rèn)彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域的具有獨(dú)創(chuàng)性的激光標(biāo)記有兩個(gè)變體。根據(jù)本發(fā)明的基本發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)彈簧鋼材料的彈簧鋼絲缺陷區(qū)域可通過(guò)材料去除即凹處辨認(rèn),其構(gòu)成本發(fā)明的第一種變體;以及通過(guò)回火被標(biāo)示或標(biāo)記,即通過(guò)顏色被改變的表面區(qū)域來(lái)辨認(rèn),其構(gòu)成了本發(fā)明的第二種變體。

  激光標(biāo)記不一定必須被準(zhǔn)確安排在缺陷區(qū)域的位置,也可能被安排在這種位置之前或之后。必不可少的僅僅是缺陷區(qū)域和激光標(biāo)記位置之間的空間關(guān)系是已知的。

  當(dāng)激光束射向彈簧鋼絲表面時(shí),在第一種變體時(shí)由于材料蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)材料的去除。在第一種變體時(shí),在彈簧鋼絲表面激光標(biāo)記的凹處通常的范圍為1μm至1mm。

  在第二種變體時(shí),激光標(biāo)記具有特別明顯的不同于彈簧鋼絲剩余表面顏色的顏色,使得激光標(biāo)記可以簡(jiǎn)單方式被光學(xué)識(shí)別。

  彈簧鋼絲材料的局部被低于它熔點(diǎn)的溫度加熱。創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)的局部變化以及與之相關(guān)的回火顏色。回火顏色直到低于200℃的溫度是穩(wěn)定的,在較高溫度的情況下結(jié)構(gòu)的這些變化將被逆轉(zhuǎn),以及標(biāo)記消失。

  在第二種變體時(shí),由于結(jié)構(gòu)變化回火效應(yīng)產(chǎn)生邊緣層。第二種變體無(wú)需去除過(guò)程,其可能提供彈簧鋼絲的激光標(biāo)記和周圍區(qū)域之間非常明顯的對(duì)比。彈簧鋼絲材料的局部?jī)H被高達(dá)低于熔化溫度和低于蒸發(fā)溫度的溫度而加熱。至于顏色的變化,氧化層的形成產(chǎn)生這個(gè)效應(yīng)。

  緊接著彈簧鋼絲生產(chǎn)或彈簧鋼絲的供給之后,在彈簧鋼絲被卷入卷取輥之前,彈簧鋼絲順序通過(guò)檢測(cè)單元,之后的激光標(biāo)記單元。這消除了需要額外時(shí)間和額外運(yùn)輸路線用于檢測(cè)和標(biāo)記彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域。

  緊接著缺陷區(qū)域標(biāo)記之后彈簧鋼絲被卷起。干燥階段,例如在使用清漆標(biāo)記時(shí)所需要的,在此不是必須的。必須的檢測(cè)單元和必須的激光標(biāo)記單元額外所需的空間非常小。

  根據(jù)本發(fā)明通過(guò)激光的缺陷區(qū)域的去除材料標(biāo)記確保彈簧鋼絲的厚度不超過(guò)相應(yīng)的公差范圍。相比可想象到的材料應(yīng)用標(biāo)記,這構(gòu)成了巨大優(yōu)勢(shì),特別是在之后的生產(chǎn)步驟中絲引導(dǎo)裝置和絲進(jìn)給裝置中經(jīng)常完全匹配彈簧鋼絲的幾何形狀。

  生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和方法也可被理解為標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和方法的進(jìn)一步的進(jìn)展,其中第一設(shè)備特征-供給單元和第一方法特征-供給,分別用鋼絲生產(chǎn)裝置和彈簧鋼絲生產(chǎn)步驟替換。生產(chǎn)彈簧鋼絲的第一設(shè)備權(quán)利要求和生產(chǎn)彈簧鋼絲的第一方法權(quán)利要求分別作為從屬權(quán)利要求,其從屬于標(biāo)記彈簧鋼絲的設(shè)備和方法權(quán)利要求,這里改寫的權(quán)利明確保留。

  根據(jù)第一實(shí)施例,其對(duì)本發(fā)明的所有變體是有效的,根據(jù)本發(fā)明的彈簧鋼絲包括作為材料彈簧鋼特別是硅鉻(sicr)合金彈簧鋼,硅鉻礬(sicrv)合金彈簧鋼或硅鉻鎳礬(sicrniv)合金彈簧鋼。

  作為這種彈簧鋼絲的合金成分,元素si,cr,v和ni被使用。合金制品sicr,sicrv,sicrniv以及fd,td和vd品質(zhì)分化的特點(diǎn)是合金油回火和不回火彈簧鋼絲。

  彈簧鋼絲可以被提供為油回火的、不回火的、根據(jù)本專利拉伸的和不銹鋼彈簧鋼絲。

  根據(jù)進(jìn)一步的對(duì)本發(fā)明的所有變體都有效的實(shí)施例,根據(jù)本發(fā)明的彈簧鋼絲具有在0.5和10mm之間的直徑。

  根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,激光標(biāo)記單元被設(shè)計(jì)為,為了去除在彈簧鋼絲缺陷區(qū)域的彈簧鋼絲的部分表面,溫度高于彈簧鋼絲的基礎(chǔ)材料的蒸發(fā)溫度的激光束被射向彈簧鋼絲。

  彈簧鋼絲基礎(chǔ)材料通常的蒸發(fā)溫度范圍為2000℃至4000℃。

  為了能在彈簧鋼絲上產(chǎn)生合適的材料去除激光標(biāo)記,激光束需要用相應(yīng)的能量沖擊彈簧鋼絲表面。激光束被發(fā)射然后沖擊彈簧鋼絲表面以產(chǎn)生預(yù)期的材料去除的能量依賴于激光的光斑大小,激光的波長(zhǎng),絲被引導(dǎo)通過(guò)激光標(biāo)記單元的速度以及通過(guò)材料去除產(chǎn)生的凹處的預(yù)期深度。激光標(biāo)記單元能量的合適范圍從10至100w。當(dāng)然可替換的方案也是可能的且也包括在內(nèi)。

  因此彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被可靠的標(biāo)記且在之后的工藝步驟中可安全地被檢測(cè)。

  根據(jù)可選擇的實(shí)施例,激光標(biāo)記單元被設(shè)計(jì)為:為了對(duì)彈簧鋼絲在彈簧鋼絲缺陷區(qū)域上的部分表面回火,使得在這部分的彈簧鋼絲表面顏色改變,它將溫度大約200℃至660℃的激光束射向彈簧鋼絲。

  為了用這種彈簧鋼絲表面顏色的改變生產(chǎn)激光標(biāo)記,激光束必須用相應(yīng)的能量沖擊彈簧鋼絲的表面。

  激光束被發(fā)射然后沖擊到彈簧鋼絲表面產(chǎn)生預(yù)期的顏色變化的能量依據(jù)于激光束的光斑大小,激光波長(zhǎng),絲被引導(dǎo)通過(guò)激光標(biāo)記單元的速度和顏色變化的預(yù)期顏色。激光標(biāo)記單元能量的合適范圍從10至100w。當(dāng)然可替換的方案也是可能的且也包括在內(nèi)。

  大約200℃的回火溫度產(chǎn)生純黃色的回火顏色,大約220℃為淡黃色的回火顏色,大約230℃為金黃色的回火顏色,大約240℃為黃褐色的回火顏色,大約250℃為棕紅色的回火顏色,大約260℃為紅色的回火顏色,大約270℃為紫色的回火顏色,大約280℃為紫羅蘭色的回火顏色,大約290℃為深藍(lán)色的回火顏色,大約300℃為矢菊花藍(lán)的回火顏色,大約320℃為淺藍(lán)色的回火顏色,大約340℃為藍(lán)灰色的回火顏色,大約660℃為灰色的回火顏色。這些溫度可以理解為具有相應(yīng)的+/-5至10℃的公差范圍。

  這種激光標(biāo)記特別好的對(duì)比和相應(yīng)的特別好的光學(xué)識(shí)別可用淡黃色,金黃色,黃褐色,紅藍(lán)色,紅色,紫色,紫羅蘭色,深藍(lán)色,矢菊花藍(lán),淺藍(lán)色的回火顏色且銀灰色的基底材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。

  根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,設(shè)備進(jìn)一步包括控制單元其被連接至檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元,且其被設(shè)計(jì)為在設(shè)備操作期間,它從檢測(cè)單元接收彈簧鋼絲缺陷區(qū)域的信號(hào)且控制激光標(biāo)記單元使得激光標(biāo)記單元在這些彈簧鋼絲缺陷區(qū)域引入至少一個(gè)激光標(biāo)記。這種控制單元允許缺陷區(qū)域的檢測(cè)和標(biāo)記之間精確的同步,無(wú)論絲的進(jìn)給速度。

  根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,設(shè)備包括激光標(biāo)記單元,所述激光標(biāo)記單元具有放射源和/或掃描光學(xué)系統(tǒng)或投影掩模和/或聚焦裝置,其被設(shè)計(jì)為它們指向移動(dòng)的彈簧鋼絲。

  包括放射源,掃描光學(xué)系統(tǒng)和聚焦裝置的激光標(biāo)記單元也可被稱為掃描系統(tǒng)。

  借助包括放射源,投影掩模和聚焦裝置的激光標(biāo)記單元,激光標(biāo)記通過(guò)掩模投影方法被應(yīng)用。在所述方法中,聚焦之前激光束通過(guò)投影掩模被發(fā)射,所述投影掩模確定被應(yīng)用的激光標(biāo)記的形狀和特別的代表被應(yīng)用的激光標(biāo)記的負(fù)片。可以說(shuō)激光標(biāo)記以快射被應(yīng)用。掩模投影方法允許復(fù)雜結(jié)構(gòu)以高處理速度被應(yīng)用。

  這種激光標(biāo)記單元被設(shè)計(jì)使得激光標(biāo)記可沿著整個(gè)缺陷區(qū)域被引入。當(dāng)彈簧鋼絲的圓周上廣泛區(qū)域和特別是沿著彈簧鋼絲的整個(gè)圓周延伸的區(qū)域?qū)⒈粯?biāo)記,有必要提供一個(gè)或多個(gè)的激光標(biāo)記單元,其具有可以以相應(yīng)廣泛的方式被投影的激光束。

  本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例包括:激光標(biāo)記單元被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被標(biāo)記使得激光標(biāo)記形成機(jī)器可讀的代碼,特別是線路代碼,條形碼或二維碼或機(jī)器可讀文本,和/或激光標(biāo)記單元被設(shè)計(jì)為每個(gè)缺陷區(qū)域分別具有同樣的激光標(biāo)記,或每個(gè)缺陷區(qū)域分別具有明確區(qū)分的激光標(biāo)記,和/或激光標(biāo)記包含關(guān)于分別標(biāo)記的缺陷區(qū)域的附加信息。

  機(jī)器可讀的標(biāo)記允許這種缺陷區(qū)域在隨后的生產(chǎn)步驟中可靠的機(jī)器識(shí)別,使得檢測(cè)人員的使用也可以減少至最小程度。

  本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例包括:標(biāo)記單元被安排在或設(shè)計(jì)為激光標(biāo)記被應(yīng)用于彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域使得它至少沿著彈簧鋼絲的大部分圓周延伸,特別是沿著彈簧鋼絲的整個(gè)圓周延伸,或激光標(biāo)記被應(yīng)用于彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域使得它僅沿著彈簧鋼絲圓周的部分區(qū)域延伸。

  通過(guò)在彈簧鋼絲上可靠的應(yīng)用激光標(biāo)記,以不同方式標(biāo)記各種缺陷或瑕疵是可能的。沿著彈簧鋼絲的大部分圓周延伸的激光標(biāo)記可以特別可靠的方式在之后的生產(chǎn)步驟中被識(shí)別。

  本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例包括:用于檢測(cè)彈簧鋼絲的瑕疵的檢測(cè)單元被設(shè)計(jì)為光學(xué)檢測(cè)單元,渦流檢測(cè)單元或磁漏識(shí)別單元。這三個(gè)選項(xiàng)允許可靠的和非接觸式的并因此非損壞性的和材料不疲勞的檢測(cè)。

  本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例包括:檢測(cè)單元和激光識(shí)別單元被安排在彼此的旁邊,特別是從彈簧鋼絲的移動(dòng)方向觀察,檢測(cè)單元被安排在激光檢測(cè)單元之前或之后。這個(gè)設(shè)計(jì)允許在持續(xù)的過(guò)程中可靠的檢測(cè)和識(shí)別彈簧鋼絲,不需要生產(chǎn)過(guò)程被減速、中止或退后。當(dāng)檢測(cè)單元在彈簧鋼絲移動(dòng)方向上被安排在激光標(biāo)記單元之前或上游,激光標(biāo)記可被應(yīng)用在彈簧鋼絲缺陷被檢測(cè)的位置,或這種位置之前或之后。當(dāng)檢測(cè)單元在彈簧鋼絲移動(dòng)方向上被安排在激光標(biāo)記單元之后或下游,激光標(biāo)記可被應(yīng)用在彈簧鋼絲缺陷被檢測(cè)的位置的下游。至關(guān)重要的僅僅是:缺陷和激光標(biāo)記之間的空間關(guān)系是已知的,為了允許在彈簧鋼絲進(jìn)一步的加工中缺陷區(qū)域可靠的識(shí)別以及為了排除并非本意的將彈簧鋼絲缺陷區(qū)域進(jìn)一步加工成彈簧。

  當(dāng)在彈簧鋼絲進(jìn)一步加工成彈簧過(guò)程中彈簧鋼絲的進(jìn)給方向是相反方向時(shí),激光標(biāo)記應(yīng)用在缺陷被檢測(cè)的彈簧鋼絲位置的下游是特別有利的,使得激光標(biāo)記被首先識(shí)別且缺陷位置本身緊隨其后。

  本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例包括:該設(shè)備進(jìn)一步包括卷取單元,特別是輥,包括缺陷區(qū)域上具有一個(gè)或多個(gè)激光標(biāo)記單元的的彈簧鋼絲可被卷入所述卷取單元。

  這確保生產(chǎn)的和標(biāo)記的彈簧鋼絲分別可被卷入傳輸輥然后被傳輸至機(jī)器以進(jìn)一步加工。這構(gòu)成彈簧鋼絲簡(jiǎn)單、方便的儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)目赡苄浴?/p>

  本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例包括:該設(shè)備包括至少一個(gè)絲導(dǎo)引,特別是安排在檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元上游的第一絲導(dǎo)引,以及安排在檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元下游和卷取輥上游的第二絲導(dǎo)引。

  通過(guò)安排在檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元上游的第一絲導(dǎo)引,彈簧鋼絲被可靠的導(dǎo)引通過(guò)檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元且時(shí)刻在正確位置。

  通過(guò)安排在檢測(cè)單元和激光標(biāo)記單元下游和卷取輥上游的第二絲導(dǎo)引,缺陷區(qū)域具有激光標(biāo)記的彈簧鋼絲可可靠地被卷入卷取輥。通過(guò)移動(dòng)這個(gè)絲導(dǎo)引,可能獲得預(yù)期的纏繞線型。

  本發(fā)明也涉及生產(chǎn)彈簧鋼絲的方法,包括以下步驟:用原料生產(chǎn)彈簧鋼絲,特別是拉伸彈簧鋼絲;檢測(cè)彈簧鋼絲的缺陷或瑕疵,特別是材料和表面瑕疵;以及借助激光標(biāo)記單元標(biāo)記彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域,激光標(biāo)記單元去除彈簧鋼絲的部分表面或激光標(biāo)記單元回火彈簧鋼絲的部分表面使得所述部分的顏色改變。

  本發(fā)明也涉及標(biāo)記彈簧鋼絲的方法,包括以下步驟:借助供給單元特別是供給輥供給彈簧鋼絲;檢測(cè)彈簧鋼絲缺陷或瑕疵特別是材料和表面瑕疵;和借助激光標(biāo)記單元標(biāo)記彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域,激光標(biāo)記單元去除彈簧鋼絲的部分表面或激光標(biāo)記單元回火彈簧鋼絲的部分表面使得所述部分的顏色改變。

  以上說(shuō)明的生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備以及標(biāo)記彈簧鋼絲的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例分別同樣適用于生產(chǎn)彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法以及標(biāo)記彈簧鋼絲的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法。為了避免重復(fù),這里將不再說(shuō)明。

  根據(jù)方法實(shí)施例,為了去除彈簧鋼絲在彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域上的部分表面,激光標(biāo)記單元將溫度高于彈簧鋼絲基底材料的蒸發(fā)溫度的激光束射向彈簧鋼絲。

  根據(jù)方法的另一實(shí)施例,為了回火在彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域上的彈簧鋼絲的部分表面,使得在這部分的彈簧鋼絲的表面顏色改變,激光標(biāo)記單元將溫度大約為200℃至660℃的激光束射向彈簧鋼絲。

  根據(jù)方法實(shí)施例,彈簧鋼絲缺陷區(qū)域借助激光標(biāo)記單元被標(biāo)記,使得激光標(biāo)記形成機(jī)器可讀的代碼,特別是線路代碼,條形碼或二維碼或機(jī)器可讀文本。

  借助機(jī)器可讀標(biāo)記,在之后的生產(chǎn)步驟中可靠的機(jī)器識(shí)別這種缺陷區(qū)域成為可能,使得檢測(cè)人員的使用也可以減少至最小程度。

  根據(jù)方法實(shí)施例,借助激光標(biāo)記單元,彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被標(biāo)記,使得每個(gè)缺陷區(qū)域分別具有同樣的激光標(biāo)記。根據(jù)本發(fā)明這構(gòu)成了最簡(jiǎn)單的標(biāo)記變體。激光標(biāo)記可靠的識(shí)別任何缺陷區(qū)域。

  根據(jù)方法實(shí)施例,借助激光標(biāo)記單元,彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被標(biāo)記,使得每個(gè)缺陷區(qū)域分別具有明確區(qū)分的激光標(biāo)記。因此每個(gè)激光標(biāo)記明確的與一個(gè)缺陷區(qū)域相關(guān)。

  根據(jù)方法實(shí)施例,激光標(biāo)記包含各自標(biāo)記的缺陷區(qū)域的附加信息。通過(guò)這種附加信息,不僅是彈簧鋼絲的各自區(qū)域是缺陷的信息可能被引入彈簧鋼絲,許多關(guān)于瑕疵類型的其它項(xiàng)目信息可能被引入彈簧鋼絲使得用于之后的彈簧制造機(jī),例如舉例說(shuō)彈簧鋼絲上目前的瑕疵數(shù)量信息,瑕疵種類信息例如材料或表面瑕疵,材料或表面瑕疵種類或在缺陷區(qū)域的彈簧鋼絲尺寸的附加信息。

  本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中,激光標(biāo)記被應(yīng)用于彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域使得它至少沿著彈簧鋼絲大部分圓周延伸,特別是沿著彈簧鋼絲的整個(gè)圓周。這種激光標(biāo)記在之后的方法步驟中特別的能夠以可靠的方式被檢測(cè)。為了引入這種激光標(biāo)記,必須提供一個(gè)或多個(gè)具有激光束的激光標(biāo)記單元,所述激光束能夠以相應(yīng)廣泛的方式被投射。

  在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中,激光標(biāo)記被應(yīng)用于彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域,使得它僅沿著彈簧鋼絲的部分圓周延伸。這種激光標(biāo)記可特別的以簡(jiǎn)單和低廉的方式產(chǎn)生,因?yàn)閮H提供一個(gè)具有激光束的標(biāo)記單元是可以的,所述激光束能夠以相應(yīng)廣泛的方式被投射。

  根據(jù)本方法的進(jìn)一步實(shí)施例,檢測(cè)彈簧鋼絲的瑕疵或缺陷的方法步驟和標(biāo)記彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域的方法步驟在拉絲的連續(xù)運(yùn)動(dòng)期間進(jìn)行。

  這個(gè)實(shí)施例分別允許彈簧鋼絲生產(chǎn)和彈簧鋼絲標(biāo)記的生產(chǎn)率的提高。宕機(jī)減少或完全避免。

  根據(jù)方法的進(jìn)一步實(shí)施例,當(dāng)激光標(biāo)記以凹處被引入彈簧鋼絲時(shí),通過(guò)改變激光源的能量以調(diào)整去除的激光標(biāo)記的厚度是可能的。

  根據(jù)方法的進(jìn)一步實(shí)施例,當(dāng)激光標(biāo)記以變化的顏色被引入彈簧鋼絲時(shí),通過(guò)改變激光源的能量以調(diào)整激光標(biāo)記的回火顏色是可能的。

  這確保本方法也可以使用很細(xì)的彈簧鋼絲。

  在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中,激光標(biāo)記單元包括放射源和/或掃描光學(xué)系統(tǒng)或投影掩模和/或聚焦裝置,其被設(shè)計(jì)為它們可指向正在移動(dòng)的彈簧鋼絲。這種激光標(biāo)記單元被設(shè)計(jì)是為了沿著整個(gè)缺陷區(qū)域引入激光標(biāo)記。當(dāng)圓周上廣泛區(qū)域和特別是彈簧鋼絲沿彈簧鋼絲的整個(gè)圓周延伸的區(qū)域?qū)⒈粯?biāo)記時(shí),需要提供一個(gè)或多個(gè)具有激光束的激光標(biāo)記單元,所述激光束以相應(yīng)廣泛的方式被投射。

  方法的進(jìn)一步實(shí)施例包括:借助光學(xué)檢測(cè)方法,借助渦流檢測(cè)方法或借助磁漏檢測(cè)方法,彈簧鋼絲瑕疵的檢測(cè)被實(shí)現(xiàn)。這三個(gè)選項(xiàng)允許可靠的和非接觸式的并因此非損壞性的和材料不疲勞的檢測(cè)。

  本發(fā)明也涉及用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備,包括:供給單元特別是供給輥,用于供給彈簧鋼絲,其中缺陷區(qū)域特別是具有材料和表面瑕疵的區(qū)域用激光標(biāo)記被標(biāo)記;識(shí)別單元,其被設(shè)計(jì)為它識(shí)別彈簧鋼絲上的激光標(biāo)記;彈簧生產(chǎn)單元,特別是卷簧機(jī),其被設(shè)計(jì)為彈簧用彈簧鋼絲連續(xù)的生產(chǎn)且無(wú)需中止,以及特別是可以盤繞且切割成一定長(zhǎng)度;以及卸載單元,特別是具有開(kāi)關(guān)的卸料管,其被設(shè)計(jì)為用彈簧鋼絲生產(chǎn)的沒(méi)有激光標(biāo)記的彈簧被卸載至第一區(qū)域,特別是非缺陷彈簧容器,以及彈簧鋼絲生產(chǎn)的具有激光標(biāo)記的彈簧被卸載至第二區(qū)域,特別是缺陷彈簧容器。

  根據(jù)本發(fā)明的基本思想,用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法能夠以連續(xù)和不間斷的方式用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧,因此具有低宕機(jī)率,高效率以及生產(chǎn)成本低。彈簧生產(chǎn)的中止通過(guò)彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域同樣被加工形成彈簧來(lái)避免,然而其自動(dòng)被送到不同的卸載容器因此被挑揀出來(lái)且可以重新利用。

  彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被自動(dòng)識(shí)別,使得由于未識(shí)別缺陷彈簧的質(zhì)量問(wèn)題被避免。

  借助彈簧鋼絲供給單元,在其中缺陷區(qū)域用激光標(biāo)記被標(biāo)記,彈簧鋼絲輥可以被使用且提供生產(chǎn)所需的彈簧鋼絲。

  識(shí)別單元使得激光標(biāo)記用機(jī)器可讀。通過(guò)這種識(shí)別單元缺陷區(qū)域可能以更快和安全的方式被技術(shù)工人識(shí)別。

  借助彈簧生產(chǎn)單元,設(shè)備能夠自動(dòng)加工彈簧鋼絲成為彈簧。這種彈簧生產(chǎn)單元也可以被稱為卷簧機(jī),且這里不需要更詳細(xì)的解釋,因?yàn)槠胀夹g(shù)人員是熟知的。

  借助卸載單元,生產(chǎn)的彈簧自動(dòng)被挑選出非缺陷彈簧鋼絲的彈簧和缺陷彈簧鋼絲的彈簧。這種分類發(fā)生在彈簧生產(chǎn)單元之后的在線生產(chǎn)過(guò)程,使得生產(chǎn)在任何時(shí)候不需要被中止。這提高了生產(chǎn)率和節(jié)省了成本。

  卸載單元下面的容器一旦裝滿了在很短時(shí)間內(nèi)被替換。當(dāng)空的容器推動(dòng)裝滿的容器出設(shè)備時(shí),容器的替換可以在持續(xù)的過(guò)程中被實(shí)現(xiàn)。這確保生產(chǎn)過(guò)程在時(shí)間上更有效。

  設(shè)備的進(jìn)一步實(shí)施例包括:容器具有傳感器,其被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)位于容器內(nèi)的彈簧數(shù)量。

  在設(shè)備的進(jìn)一步實(shí)施例中,開(kāi)關(guān)位置在兩個(gè)位置之間可變動(dòng),即第一位置和第二位置,在所述第一位置,用沒(méi)有激光標(biāo)記的彈簧鋼絲生產(chǎn)的彈簧被進(jìn)給到非缺陷彈簧容器,在所述第二位置,用具有激光標(biāo)記的彈簧鋼絲生產(chǎn)的彈簧被進(jìn)給到缺陷彈簧容器。

  用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)備和方法適于生產(chǎn)各種彈簧類型的多種彈簧,特別是壓縮彈簧,拉力彈簧,扭桿彈簧,扭力彈簧或螺旋彈簧。

  根據(jù)設(shè)備的進(jìn)一步實(shí)施例,設(shè)備進(jìn)一步包括控制單元,其連接于識(shí)別單元和卸載單元且被設(shè)計(jì)為在設(shè)備操作期間,它從識(shí)別單元接收彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域信號(hào)且控制卸載單元使得用彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域生產(chǎn)的彈簧被進(jìn)給到第二區(qū)域,特別是缺陷彈簧容器。

  控制單元確保缺陷彈簧被自動(dòng)進(jìn)給到缺陷彈簧容器。

  在設(shè)備的進(jìn)一步實(shí)施例中,識(shí)別單元被設(shè)計(jì)為光學(xué)識(shí)別單元,渦流識(shí)別單元或磁漏識(shí)別單元。當(dāng)激光標(biāo)記形成為在彈簧鋼絲表面的凹處時(shí),這三個(gè)形式允許可靠和非接觸式的識(shí)別具有激光標(biāo)記的缺陷彈簧鋼絲區(qū)域。當(dāng)激光標(biāo)記以彈簧鋼絲表面顏色改變的區(qū)域的形式呈現(xiàn)時(shí),僅被設(shè)計(jì)為光學(xué)識(shí)別單元的識(shí)別單元能夠可靠的檢測(cè)具有激光標(biāo)記的缺陷彈簧鋼絲區(qū)域。

  根據(jù)設(shè)備的進(jìn)一步實(shí)施例,彈簧生產(chǎn)單元包括安排在識(shí)別單元下游的進(jìn)給單元。

  本發(fā)明也涉及用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的方法,包括以下步驟:借助彈簧鋼絲供給單元供給彈簧鋼絲,其中缺陷區(qū)域特別是具有材料和表面瑕疵的區(qū)域用激光標(biāo)記標(biāo)記;借助識(shí)別單元識(shí)別彈簧鋼絲上的激光標(biāo)記;借助彈簧生產(chǎn)單元連續(xù)且不中斷的生產(chǎn),特別是將用彈簧鋼絲生產(chǎn)的彈簧盤繞和切割成一定長(zhǎng)度;借助卸載單元,特別是具有開(kāi)關(guān)的卸料管,將用沒(méi)有激光標(biāo)記的彈簧鋼絲生產(chǎn)的這些彈簧卸載至第一區(qū)域,特別是非缺陷彈簧容器,以及將用具有激光標(biāo)記的彈簧鋼絲生產(chǎn)的彈簧卸載至第二區(qū)域,特別是缺陷彈簧容器。

  以上說(shuō)明的用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例同樣適用于用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的具有獨(dú)創(chuàng)性的方法。為了避免重復(fù),這里將不再說(shuō)明。

  本發(fā)明也涉及彈簧鋼絲其包括以下特征:原料,特別是彈簧鋼,具有基本恒定的細(xì)長(zhǎng)的外形,其中彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域特別是彈簧鋼絲具有材料和表面瑕疵的區(qū)域用激光標(biāo)記被標(biāo)記,其中彈簧鋼絲的表面相對(duì)于鄰近區(qū)域的表面和相對(duì)于縱向中軸下凹,或彈簧鋼絲的表面顏色相對(duì)于鄰近區(qū)域的表面改變。

  直接在用這種絲生產(chǎn)彈簧期間,用這種彈簧鋼絲,缺陷區(qū)域被自動(dòng)和可靠的識(shí)別。相應(yīng)的設(shè)置用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備,缺陷彈簧鋼絲區(qū)域可能同樣加工成彈簧,然而,其被自動(dòng)通過(guò)不同的卸載容器因此被挑選出來(lái)且重新利用。

  在彈簧鋼絲的第一實(shí)施例且在激光標(biāo)記以彈簧鋼絲下凹的表面區(qū)域的形式被提供的情況下,從不下凹表面向縱向中軸測(cè)量,凹處具有10μm至1mm的深度。

  在彈簧鋼絲的另一實(shí)施例且激光標(biāo)記以彈簧鋼絲顏色改變的表面區(qū)域的形式被提供的情況下,相對(duì)于彈簧鋼絲剩余表面區(qū)域的顏色其顏色為銀灰色未改變,彈簧鋼絲表面區(qū)域的顏色被改變成包括顏色:純黃色,淡黃色,金黃色,黃褐色,棕紅色,紅色,紫色,紫羅蘭色,深藍(lán)色,矢菊花藍(lán),淺藍(lán)色藍(lán)灰色或灰色。

  在彈簧鋼絲的進(jìn)一步實(shí)施例中,激光標(biāo)記形成機(jī)器可讀代碼,特別是線路代碼,條形碼或二維碼,或機(jī)器可讀文本,和/或每個(gè)缺陷區(qū)域分別具有同樣的激光標(biāo)記,或每個(gè)缺陷區(qū)域分別具有明確區(qū)分的激光標(biāo)記,和/或激光標(biāo)記包含關(guān)于分別標(biāo)記的缺陷區(qū)域的附加信息。

  在彈簧鋼絲的進(jìn)一步實(shí)施例中,激光標(biāo)記至少沿彈簧鋼絲的大部分圓周延伸,特別是沿整個(gè)圓周,或其中激光標(biāo)記僅沿著彈簧鋼絲圓周的部分區(qū)域延伸。

  這些實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn),為了避免重復(fù),參考上文說(shuō)明的關(guān)于生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備和方法的優(yōu)點(diǎn)。

  附圖說(shuō)明

  本發(fā)明將參考所附附圖根據(jù)實(shí)施例被更詳細(xì)的解釋如下:

  圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備示意圖;

  圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備示意圖;

  圖3示出圖1的彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備或圖2的彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備的激光標(biāo)記單元和被導(dǎo)引通過(guò)激光標(biāo)記單元的彈簧鋼絲,缺陷區(qū)域通過(guò)激光標(biāo)記單元被標(biāo)記;

  圖4在它的四部分圖4(a),4(b),4(c)和4(d)中示出彈簧鋼絲典型區(qū)域的縱向和橫向截面圖;

  圖5通過(guò)它的兩部分圖5(a)和5(b)分別示出彈簧鋼絲示意圖,其中沿彈簧鋼絲縱向延伸的四個(gè)缺陷區(qū)域具有激光標(biāo)記;

  圖6通過(guò)它的部分圖6(a),6(b)和6(c)示出具有不同激光標(biāo)記的缺陷彈簧鋼絲區(qū)域的插圖;以及

  圖7示出根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例的用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備的示意圖。

  具體實(shí)施方式

  圖1示出了彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備2的示意圖。

  彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備2包括絲生產(chǎn)裝置8,第一絲導(dǎo)引12,檢測(cè)單元14,激光標(biāo)記單元18,控制單元16,附加絲導(dǎo)引12和卷取輥20。

  絲生產(chǎn)裝置8被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲10可由原料生產(chǎn),特別是通過(guò)拉伸。這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的且這里無(wú)需更詳細(xì)的解釋。

  彈簧鋼絲10通過(guò)絲生產(chǎn)裝置8被連續(xù)生產(chǎn)且朝圖1的右側(cè)離開(kāi)絲生產(chǎn)裝置8且依次通過(guò)第一絲導(dǎo)引12,檢測(cè)單元14,激光標(biāo)記單元18,和附加絲導(dǎo)引12,和最后卷入卷取輥20。彈簧鋼絲10的移動(dòng)方向,其為在圖1中從左到右,通過(guò)標(biāo)記為4的箭頭表示。

  通過(guò)安排在檢測(cè)單元14上游的絲導(dǎo)引12以及安排在激光標(biāo)記單元18下游的絲導(dǎo)引12,彈簧鋼絲10被精確地導(dǎo)引,使得檢測(cè)單元14,特別的其以固定方式被安排,能夠準(zhǔn)確檢測(cè)彈簧鋼絲10,以及激光標(biāo)記單元18,特別的其以固定方式被安排,能夠準(zhǔn)確標(biāo)記彈簧鋼絲10的缺陷區(qū)域。

  因此絲導(dǎo)引12可以特別是被形成為反方向旋轉(zhuǎn)的一對(duì)導(dǎo)輥且彈簧鋼絲10在一對(duì)導(dǎo)輥之間延伸。

  檢測(cè)單元14被設(shè)計(jì)為它檢測(cè)彈簧鋼絲10的瑕疵,特別是材料和表面瑕疵。檢測(cè)單元14可以是光學(xué)檢測(cè)單元或渦流檢測(cè)單元的形式。

  在彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備2操作期間,彈簧鋼絲10連續(xù)移動(dòng)通過(guò)檢測(cè)單元14和激光標(biāo)記單元18,其在彈簧鋼絲移動(dòng)期間檢測(cè)彈簧鋼絲的材料和表面瑕疵,以及在這種瑕疵被檢測(cè)到的情況下將激光標(biāo)記18提供給彈簧鋼絲10的相應(yīng)區(qū)域。

  當(dāng)檢測(cè)單元14識(shí)別出彈簧鋼絲10的材料或表面瑕疵時(shí),它發(fā)出相應(yīng)信號(hào)至控制單元16,然后控制激光標(biāo)記單元18,激光標(biāo)記單元被安排在彈簧鋼絲10移動(dòng)方向上的檢測(cè)單元14之后,以在彈簧鋼絲10的這些缺陷區(qū)域應(yīng)用適合的激光標(biāo)記。示例的激光標(biāo)記在下面的圖4至圖6中被舉例說(shuō)明和描述。

  激光標(biāo)記單元18被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲10的缺陷區(qū)域通過(guò)激光標(biāo)記被辨認(rèn),所述激光標(biāo)記為彈簧鋼絲10的部分表面被去除,使得彈簧鋼絲10在已確定的缺陷區(qū)域的表面具有一個(gè)或多個(gè)凹處。

  為此激光標(biāo)記單元18發(fā)射激光束至彈簧鋼絲10待標(biāo)記的表面區(qū)域,所述激光束溫度高于彈簧鋼絲10的基底材料的蒸發(fā)溫度,使得彈簧鋼絲的部分材料蒸發(fā)且相應(yīng)定義的凹處在彈簧鋼絲10上創(chuàng)建。

  或者,激光標(biāo)記單元18被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲10的缺陷區(qū)域用激光標(biāo)記來(lái)標(biāo)記,所述激光標(biāo)記為彈簧鋼絲10的部分表面相對(duì)于彈簧鋼絲10的鄰近區(qū)域顏色被改變。為此,激光標(biāo)記單元18發(fā)射激光束至彈簧鋼絲10表面的相應(yīng)區(qū)域,在彈簧鋼絲10表面產(chǎn)生200至660℃的回火溫度,使得了氧化層被創(chuàng)建其顏色取決于各自的回火溫度,如將在本專利申請(qǐng)的不同位置描述的。

  為此激光標(biāo)記單元18指向移動(dòng)的彈簧鋼絲10且,當(dāng)被控制單元16相應(yīng)驅(qū)動(dòng)時(shí),通過(guò)射向彈簧鋼絲10的激光束,分別去除彈簧鋼絲10的部分表面,或改變彈簧鋼絲10的所述部分表面的顏色。

  為此激光標(biāo)記單元18包括放射源且此外也包括掃描光學(xué)系統(tǒng)或投影掩模和聚焦裝置,其在下面參照?qǐng)D3以舉例方式被舉例說(shuō)明。

  當(dāng)檢測(cè)單元14檢測(cè)彈簧鋼絲10沒(méi)有材料或表面瑕疵時(shí),激光標(biāo)記單元18被控制單元16控制不在彈簧鋼絲10上應(yīng)用激光標(biāo)記。

  最后,完成的彈簧鋼絲10,其缺陷區(qū)域已經(jīng)具有激光標(biāo)記,被卷入卷取輥20。

  在生產(chǎn)過(guò)程的最后,絲生產(chǎn)裝置8也不需要進(jìn)一步補(bǔ)充原料,使得生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)結(jié)束。或者,彈簧鋼絲10,可能在生產(chǎn)過(guò)程停止之后,也被切斷或切至一定長(zhǎng)度。彈簧鋼絲10卷入的卷取輥20也被完全去除且被轉(zhuǎn)移到彈簧生產(chǎn)裝置。此后,新空卷取輥代替去除的卷取輥被用于下一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

  此處再一次強(qiáng)調(diào):通過(guò)檢測(cè)單元14和激光標(biāo)記單元18彈簧鋼絲10的檢測(cè)和彈簧鋼絲10缺陷區(qū)域的標(biāo)記是在線進(jìn)行的,即在生產(chǎn)加工期間,而不需要減速甚至中止。這就形成了生產(chǎn)彈簧鋼絲10的一種特別高效、快速和廉價(jià)的方式,同時(shí)缺陷區(qū)域在之后的彈簧生產(chǎn)過(guò)程可容易和直接的被識(shí)別。

  要理解這一點(diǎn):控制單元16可另外連接到絲生產(chǎn)裝置8或供給輥22以及卷取輥20,或可連接到絲生產(chǎn)裝置8的控制單元,供給輥22和卷取輥20,或以集成的方式形成,使得絲生產(chǎn)本身,彈簧鋼絲10的供給速度和彈簧鋼絲10卷入至卷取輥20可被控制。

  圖2示出彈簧鋼絲標(biāo)記裝置21的示意圖。

  這個(gè)彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備21實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備2,其中供給輥22被提供代替絲生產(chǎn)裝置8。

  同樣的元件以相同標(biāo)記被提供。為了避免重復(fù),這些相同的元件以及操作方式將不再次解釋。

  供給輥22供給在之前的生產(chǎn)步驟中生產(chǎn)的且特別是用原料拉伸的彈簧鋼絲,通過(guò)絲導(dǎo)引12至檢測(cè)單元14和激光標(biāo)記單元18,在彈簧鋼絲10通過(guò)第二絲導(dǎo)引12至卷取輥20且被卷入卷取輥之前,彈簧鋼絲10被檢測(cè)且彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被標(biāo)記。

  圖1的彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備2和圖2的彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備21的主要區(qū)別在于:在彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備2中,絲生產(chǎn)裝置8構(gòu)成第一部分使得彈簧鋼絲10被生產(chǎn)且彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域在同一設(shè)備中被檢測(cè)和標(biāo)記。相反,在彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備21的情況下,已經(jīng)生產(chǎn)的彈簧鋼絲10被提供,通常是卷入到輥22,且這個(gè)彈簧鋼絲10通過(guò)絲導(dǎo)引12被供給至檢測(cè)單元14和激光標(biāo)記單元18。因此在彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備21的情況下,彈簧鋼絲的生產(chǎn)以及缺陷區(qū)域的檢測(cè)在兩個(gè)不同位置實(shí)現(xiàn)。

  圖3示出激光標(biāo)記單元18和通過(guò)激光標(biāo)記單元的彈簧鋼絲10的示意圖,彈簧鋼絲10的缺陷區(qū)域通過(guò)激光標(biāo)記單元18被標(biāo)記。

  激光標(biāo)記單元18包括放射源38用于產(chǎn)生激光束,掃描光學(xué)系統(tǒng)40或投影掩模,以及聚焦裝置42。激光標(biāo)記單元18被安排使得它指向正在移動(dòng)的彈簧鋼絲10,且被設(shè)計(jì)為當(dāng)指向移動(dòng)的彈簧鋼絲10時(shí)激光束能夠去除彈簧鋼絲的表面區(qū)域,以便在彈簧鋼絲10的表面應(yīng)用激光標(biāo)記形成凹處;或被設(shè)計(jì)為當(dāng)指向移動(dòng)的彈簧鋼絲時(shí)激光束通過(guò)在邊緣層產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)改變的回火效應(yīng)可改變表面區(qū)域顏色,從而在彈簧鋼絲10上應(yīng)用激光標(biāo)記。放射源38,掃描光學(xué)系統(tǒng)40或投影掩模和聚焦裝置42需要被詳細(xì)設(shè)計(jì)以產(chǎn)生這個(gè)效應(yīng)的方式對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是熟知的且這里無(wú)需更詳細(xì)的說(shuō)明。

  圖4,通過(guò)它的四部分圖4(a),4(b),4(c)和4(d)舉例說(shuō)明彈簧鋼絲10的舉例部分的各自的縱和橫截面圖。

  在圖4(a),4(b),4(c)和4(d)部分,各自的縱截面圖舉例說(shuō)明了剖面線a-a,和沿這個(gè)剖面線a-a剖視的橫截面圖。

  根據(jù)圖4(a)部分,彈簧鋼絲10的舉例說(shuō)明部分具有恒定細(xì)長(zhǎng)的外形且沒(méi)有材料或表面瑕疵,使得彈簧鋼絲10的這部分沒(méi)有激光標(biāo)記。

  根據(jù)圖4(b),4(c)和4(d),彈簧鋼絲10的舉例說(shuō)明部分具有(這里未示出的)材料或表面缺陷且因此每個(gè)都通過(guò)激光標(biāo)記單元18具有了激光標(biāo)記44。

  在圖4(b)的縱截面圖中可以看出:激光標(biāo)記4具有相互間隔的凹處,每個(gè)都僅僅在彈簧鋼絲10的上部區(qū)域被引入。引入多個(gè)凹處的這種激光標(biāo)記可以是引入的機(jī)器可讀代碼,如將參照附圖6在下面詳細(xì)描述的。

  根據(jù)圖4(c),應(yīng)用的激光標(biāo)記44是在彈簧鋼絲10上部區(qū)域的頂側(cè)引入的連續(xù)細(xì)長(zhǎng)的凹處。這個(gè)是在彈簧鋼絲10的頂側(cè)的細(xì)長(zhǎng)標(biāo)記,其通過(guò)光學(xué)識(shí)別單元或查看器來(lái)識(shí)別為細(xì)長(zhǎng)線或細(xì)長(zhǎng)條。

  根據(jù)圖4(d),應(yīng)用的激光標(biāo)記45是通過(guò)借助激光束回火顏色已經(jīng)被改變且已經(jīng)在彈簧鋼絲10上部區(qū)域的頂側(cè)被引入的表面區(qū)域。

  如在圖4(c)部分中的情況,這是在彈簧鋼絲10頂側(cè)的伸長(zhǎng)標(biāo)記,其通過(guò)光學(xué)識(shí)別單元或通過(guò)查看器被感知為細(xì)長(zhǎng)線或細(xì)長(zhǎng)條。

  例如,彈簧鋼絲10的表面可能是光滑的和可能具有銀灰色的顏色,而激光標(biāo)記45具有棕紅色的顏色,其已經(jīng)通過(guò)大約250℃回火溫度的激光束被引入到彈簧鋼絲10的表面。這產(chǎn)生了光學(xué)上很好感知/檢測(cè)的對(duì)比。當(dāng)然彈簧鋼絲10表面的基底顏色具有不同于銀灰色的顏色也可能的,當(dāng)然激光標(biāo)記45的顏色也可能不同,例如純黃色,淡黃色,金黃色,黃褐色,紅色,紫色,紫羅蘭色,深藍(lán)色,矢菊花藍(lán),淺藍(lán)色或藍(lán)灰色。為此需要的回火溫度在本專利申請(qǐng)的另一處說(shuō)明。

  再一次強(qiáng)調(diào):引入的激光標(biāo)記本身的目的不是為了辨認(rèn)彈簧鋼絲10,而是為了僅僅標(biāo)記缺陷區(qū)域,所述缺陷區(qū)域在之后的彈簧生產(chǎn)工藝中將被自動(dòng)的識(shí)別,使得用這種區(qū)域生產(chǎn)的彈簧可自動(dòng)被挑出。

  通過(guò)它的兩部分圖5(a)和5(b),圖5舉例說(shuō)明了彈簧鋼絲10的示意圖,其中沿著彈簧鋼絲10的縱向延伸的四個(gè)缺陷區(qū)域分別具有激光標(biāo)記46,48,50和52以及47,49,51和53。

  在圖5(a)部分,激光標(biāo)記46,48,50和52以凹處的形式在彈簧鋼絲10表面被提供,其通過(guò)例如溫度高于彈簧鋼絲10的基底材料的蒸發(fā)溫度的激光束而創(chuàng)建。

  在圖5(b)部分,激光標(biāo)記47,49,51和53以顏色改變的無(wú)切除的表面區(qū)域的形式被提供,所述顏色例如是已經(jīng)借助設(shè)定溫度的激光束被引入到彈簧鋼絲10的表面。通過(guò)不同回火溫度而產(chǎn)生的表面區(qū)域顏色在本專利申請(qǐng)的其它位置解釋。在實(shí)際應(yīng)用中重要的是:彈簧鋼絲10在激光標(biāo)記47,49,51和53的表面與彈簧鋼絲10表面相鄰區(qū)域之間產(chǎn)生的光學(xué)容易感知/檢測(cè)的顏色對(duì)比。

  分別在最前面位置即圖5(a)和圖5(b)的最右邊示出的激光標(biāo)記46和47,每個(gè)包括在彈簧鋼絲10頂側(cè)橫向延伸的激光標(biāo)記,其通過(guò)識(shí)別裝置或查看器被感知為橫線。

  分別從前面起的第二激光標(biāo)記48和49,每個(gè)包括在彈簧鋼絲10頂側(cè)橫向間隔延伸的兩個(gè)激光標(biāo)記,其通過(guò)識(shí)別裝置或查看器被感知為兩條平行橫線。

  分別從前面起的第三激光標(biāo)記50和51,每個(gè)包括在彈簧鋼絲10頂側(cè)橫向間隔延伸的三個(gè)激光標(biāo)記,其通過(guò)識(shí)別裝置或查看器被感知為三條平行橫線。

  最后的激光標(biāo)記52和53每個(gè)包括在彈簧鋼絲頂側(cè)的橫向間隔延伸的四個(gè)激光標(biāo)記,其通過(guò)識(shí)別裝置或查看器被感知為四條平行橫線。

  相應(yīng)地,彈簧鋼絲10的每個(gè)缺陷區(qū)域具有明確區(qū)分的激光標(biāo)記46–52,所述激光標(biāo)記在本實(shí)施例中僅僅是舉例性質(zhì)。例如,分別將第一標(biāo)記46和47與意思是“在整個(gè)彈簧鋼絲上的第一缺陷區(qū)域”關(guān)聯(lián)起來(lái),和將第二激光標(biāo)記48和49與意思是“在整個(gè)彈簧鋼絲上的第二缺陷區(qū)域”關(guān)聯(lián)起來(lái),等等,是可能的。

  通過(guò)它的部分圖6(a),6(b)和6(c),圖6示出具有不同激光標(biāo)記的缺陷彈簧鋼絲區(qū)域的舉例實(shí)例。

  所有這些激光標(biāo)記共同之處在于:引入的標(biāo)記構(gòu)成了在彈簧鋼絲10表面的凹處或彈簧鋼絲10顏色改變的表面區(qū)域。

  激光標(biāo)記54構(gòu)成引入到彈簧鋼絲10表面的圖案,其通過(guò)識(shí)別裝置或查看器被感知為"test,三條橫線,test",以及因此作為應(yīng)用的第三個(gè)test激光標(biāo)記辨認(rèn)彈簧鋼絲10的缺陷區(qū)域。

  與以上所述的激光標(biāo)記對(duì)比,激光標(biāo)記56構(gòu)成條形碼其不僅在彈簧鋼絲10的頂側(cè)延伸,而且圍繞彈簧鋼絲10的整個(gè)圓周延伸。激光標(biāo)記56構(gòu)成圓周上凹處的圖案或不同寬度的顏色改變的區(qū)域,而其間的各自彈簧鋼絲區(qū)域分別具有初始的、不凹的圓周或不凹的高度,或者其間的各自彈簧鋼絲區(qū)域顏色未改變。

  以這種條形碼形成的激光標(biāo)記56可特別通過(guò)識(shí)別裝置來(lái)識(shí)別。除了彈簧鋼絲10的各自區(qū)域是缺陷的信息,例如條形碼激光標(biāo)記56能夠?qū)㈥P(guān)于瑕疵種類的許多其它項(xiàng)目的附加信息引入到彈簧鋼絲10上,且使得這些附加信息用于之后的彈簧制造機(jī),例如在彈簧鋼絲10上當(dāng)前瑕疵數(shù)量的信息,關(guān)于瑕疵種類的信息,例如材料或表面瑕疵,關(guān)于在缺陷區(qū)域的材料或表面瑕疵種類或彈簧鋼絲尺寸的附加信息。

  激光標(biāo)記58構(gòu)成所謂的二維碼,其僅在彈簧鋼絲10的部分圓周上延伸且形成了已經(jīng)被引入到彈簧鋼絲10表面的下凹的圖案或顏色改變的區(qū)域。

  二維碼這種形式的激光標(biāo)記可特別通過(guò)識(shí)別裝置被識(shí)別。與以條碼形式被提供的激光標(biāo)記56類似,這種激光標(biāo)記58能夠?qū)⑷毕輩^(qū)域的多種項(xiàng)目的信息引入彈簧鋼絲10且使得所述信息可用于之后的彈簧制造機(jī)。

  要理解這一點(diǎn):激光標(biāo)記單元18必須被設(shè)計(jì)為它能夠引入激光標(biāo)記到彈簧鋼絲10的激光標(biāo)記將被生產(chǎn)的圓周區(qū)域。

  當(dāng)圓周上的廣泛區(qū)域且特別是在彈簧鋼絲10的整個(gè)圓周上延伸的彈簧鋼絲區(qū)域?qū)⒈粯?biāo)記時(shí),需要提供一個(gè)或多個(gè)激光標(biāo)記單元18,其具有可以相應(yīng)廣泛的方式被發(fā)射的激光束。

  在非常簡(jiǎn)單的實(shí)施例情況下,這里沒(méi)有在單獨(dú)的圖中舉例說(shuō)明,激光標(biāo)記18被設(shè)計(jì)為它提供給任何缺陷區(qū)域簡(jiǎn)單的,可識(shí)別的激光標(biāo)記。

  圖7示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用彈簧鋼絲生產(chǎn)彈簧的設(shè)備60的示意圖。

  彈簧生產(chǎn)設(shè)備60包括供給輥22,識(shí)別單元24,彈簧鋼絲供給單元28,彈簧生產(chǎn)單元30,卸載單元,所述卸載單元包括用于缺陷的容器彈簧42和用于完整的或非缺陷彈簧的容器36,以及控制單元26。

  供給輥22可以是卷取輥20,生產(chǎn)的彈簧鋼絲10已被卷入到所述卷取輥20且彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域已具有相應(yīng)的激光標(biāo)記。

  這個(gè)彈簧鋼絲10通過(guò)識(shí)別單元24和借助彈簧鋼絲供給單元28送至彈簧生產(chǎn)單元30本身,在那彈簧鋼絲被重塑,特別是冷卻和切割成一定長(zhǎng)度單獨(dú)的彈簧,然后彈簧借助(這里未示出的)卸料管被傳遞至卸載單元32。

  識(shí)別單元24被設(shè)計(jì)為它識(shí)別彈簧鋼絲10上的激光標(biāo)記,而在彈簧鋼絲10上的激光標(biāo)記被連續(xù)導(dǎo)引通過(guò)所述識(shí)別單元。識(shí)別單元可以是光學(xué)識(shí)別單元、渦流識(shí)別單元或磁漏識(shí)別單元的形式。在激光標(biāo)記形成為在彈簧鋼絲表面的凹處的情況下,如在圖4(b),4(c)和5(a)中舉例說(shuō)明的,這三個(gè)選項(xiàng)允許可靠和非接觸式的識(shí)別具有激光標(biāo)記的缺陷彈簧鋼絲區(qū)域。在激光標(biāo)記形成為彈簧鋼絲顏色改變的表面區(qū)域的情況下,如在圖4(d)和5(b)中舉例說(shuō)的,僅光學(xué)識(shí)別單元形式的識(shí)別單元能夠可靠檢測(cè)具有激光標(biāo)記的缺陷彈簧鋼絲區(qū)域。

  卸載單元32包括在圖7中示意說(shuō)明的開(kāi)關(guān),其被移動(dòng)使得彈簧特別是受重力移動(dòng)通過(guò)卸料管選擇性地到達(dá)缺陷彈簧容器34或完整的彈簧容器36。

  當(dāng)識(shí)別單元24識(shí)別出在彈簧鋼絲10上的激光標(biāo)記時(shí),它發(fā)出相應(yīng)信號(hào)至控制單元26,接著控制單元設(shè)置卸載單元32的開(kāi)關(guān)使得用具有激光標(biāo)記的彈簧鋼絲10生產(chǎn)的彈簧進(jìn)入缺陷彈簧容器34。當(dāng)識(shí)別單元24識(shí)別彈簧鋼絲10上沒(méi)有激光標(biāo)記時(shí),卸載單元32的開(kāi)關(guān)保持在生產(chǎn)的彈簧自動(dòng)到達(dá)完整的彈簧容器36的位置,或若之前識(shí)別單元24曾識(shí)別過(guò)激光標(biāo)記的情況下被移動(dòng)到這個(gè)位置。

  根據(jù)本發(fā)明的彈簧生產(chǎn)設(shè)備60允許連續(xù)和不間斷的用彈簧鋼絲10生產(chǎn)彈簧。彈簧鋼絲的缺陷區(qū)域被自動(dòng)識(shí)別,而彈簧生產(chǎn)設(shè)備60不需要被中止,設(shè)備的中止將導(dǎo)致宕機(jī),降低效率以及更高的成本。而由彈簧鋼絲10的這種缺陷區(qū)域的生產(chǎn)的彈簧被自動(dòng)進(jìn)給到不同容器,即缺陷彈簧容器34。

  標(biāo)記列表

  2彈簧鋼絲生產(chǎn)設(shè)備

  4絲移動(dòng)方向

  8絲生產(chǎn)裝置

  10彈簧鋼絲

  12絲導(dǎo)引

  14檢測(cè)單元

  16控制單元

  18激光標(biāo)記單元

  20卷取輥

  21彈簧鋼絲標(biāo)記設(shè)備

  22供給輥

  24識(shí)別單元

  26卸載單元的控制單元

  28彈簧鋼絲供給單元

  30彈簧生產(chǎn)單元

  32卸載單元

  34缺陷彈簧容器

  36完整的彈簧容器

  38放射源

  40掃描光學(xué)系統(tǒng)

  42聚焦裝置

  44-58激光標(biāo)記

  60彈簧生產(chǎn)設(shè)備

  技術(shù)特征:

  技術(shù)總結(jié)

  生產(chǎn)彈簧鋼絲的設(shè)備(2)包括絲生產(chǎn)裝置(8),其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲(10)可由原料生產(chǎn),特別通過(guò)拉伸;檢測(cè)單元(14),其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲(10)被檢測(cè)瑕疵,特別是材料瑕疵和表面瑕疵;和激光標(biāo)記單元(18),其被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲(10)的缺陷區(qū)域,特別是彈簧鋼絲(10)具有材料和表面瑕疵的區(qū)域,通過(guò)激光標(biāo)記(44)被標(biāo)記使得彈簧鋼絲(10)的部分表面被去除或彈簧鋼絲(10)的部分表面被回火使得彈簧鋼絲(10)在這部分的表面顏色被改變。絲生產(chǎn)裝置(8)被設(shè)計(jì)為彈簧鋼絲(10)可被導(dǎo)引通過(guò)檢測(cè)單元(14)和激光標(biāo)記單元(18)。

  技術(shù)研發(fā)人員:馬庫(kù)斯·巴赫;馬爾科·鮑爾

  受保護(hù)的技術(shù)使用者:謝德?tīng)杽?chuàng)新研究與發(fā)展有限公司

  技術(shù)研發(fā)日:2015.09.11

  技術(shù)公布日:2017.08.01