CN1525826A - 弹簧圈组件及制造该组件的系统 - Google Patents

Abstract

一种弹簧圈组件，具有以第一种间隔模式排列的第一行弹簧圈，和相邻第一行的以与第一种间隔模式不同的第二种间隔模式排列的第二行弹簧圈。该弹簧圈组件可以利用一种装置进行装配，该装置包括：沿着轴线输送多个弹簧圈的主传送带；将多个弹簧圈卷绕成一个弹簧圈组件的装配器；和将多个弹簧圈从主传送带移动至装配器中的转移站。该转移站包括：多个推杆臂，每个推杆臂包括可以握持单个弹簧圈的夹子；支承该夹子臂的支架；和相对于轴线使支架沿轴向偏移以使由夹子臂载送的多个弹簧圈在传送带移动方向上移动的装置。

Description

弹簧圈组件及制造该组件的系统

技术领域

本发明涉及弹簧圈组件，更具体地说，涉及制造弹簧圈组件的系统。

背景技术

弹簧圈组件已知广泛用于床垫、家具、垫子等。在床垫的情况下，已知使用两种形式的弹簧圈(coil)来制造弹簧圈组件。工业上通常根据该弹簧圈的末端一圈的位置和方向，将这两种形式的弹簧圈设定成右向弹簧圈和左向弹簧圈。在这里和所附权利要求书中所使用的术语“右向弹簧圈”和 “左向弹簧圈”只是作为例子来使用，可以用不同的术语代替。

图1表示一个典型的现有技术的组件10。该现有技术的组件包括多个基本上相同的相邻的行R₁、R₂、R₃……。每一行R由交替的右向(在图1和其他图中，用RH表示)和左向(用LH表示)组件成。多个相邻的行形成多个相邻的列C₁、C₂、C₃…。每一列C完全由所有的左向或所有的左向组件成。为了保持竞争力，制造厂家大规模生产弹簧圈组件，因此，弹簧圈的结构局限于可用自动装配机得出的结构。结果，已知的由左向弹簧圈和右向弹簧圈构成的弹簧圈组件的结构基本上如图1所示。

为了改变组件的总体坚固性，可以使用由不同直径钢丝制成的弹簧圈，从而改变弹簧特性并使组件更柔软或更坚固。另外，由于大规模生产的限制，所有的右向弹簧圈都由同一直径的钢丝制成，而所有的左向弹簧圈也由同一直径的钢丝制成。虽然，左向弹簧圈用的钢丝直径可以与右向弹簧圈用的钢丝直径不同，但在任何一个弹簧圈组件中，最多只使用两种钢丝直径。由于弹簧圈的结构基本上保持与图1所示图形相同，因此，改变钢丝直径只允许整个组件的坚固性基本上均匀地变化。

为了改变在组件不同区域的坚固性，必需改变每一行中的弹簧圈之间的间隔。由于用于大规模生产的自动化设备的缘故，这个变化的间隔在该弹簧圈组件的所有行上都是一致的。这表示在各个区段(即，沿着弹簧圈的列)中，较柔软的区域和较坚固的区域遍布整个弹簧圈组件。

发明内容

本发明提供了一种为了满足消费者的需求沿着弹簧圈组件的行有变化的床垫或弹簧圈组件的结构。然而，弹簧圈的布置是灵活的，在本发明的范围内，可以改变或重新配置弹簧圈结构，以形成弹簧圈组件的多个实施例。该多个实施例具有各种不同的特性，并可用于在预定的位置或区域以及在整个组件上，改变大规模生产的弹簧圈组件的坚固性。定做弹簧圈组件超出了对整个弹簧圈组件或被选区段的坚固性进行简单选择的范围，而使消费者可以指定希望较柔软或较坚固的支承的组件区域。这些区域不需要遍布整个组件，因此可使较柔软的区域完全被较坚固的区域包围，反之亦然。

本发明还提供了用于制造和装配多个弹簧圈组件的装置的实施例。在一个实施例中，装置包括：沿着轴线输送多个弹簧圈的主传送带；将多个弹簧圈卷绕成弹簧圈组件的装配器；和将多个弹簧圈从主传送带移动至装配器中的转移站。该转移站包括多个推杆臂，每个推杆臂包括握持单个弹簧圈的夹子。转移站还包括支承该推杆臂的支架，以及用于使该支架在与轴线大致平行的方向上偏移以使夹子臂载送的多个弹簧圈在传送带移动方向上移动的装置。

在另一个实施例中，该装置包括：弹簧圈形成机，其具有钢丝供给前进机构，并可以随着该钢丝供给前进机构带动的钢丝的前进而形成弹簧圈。该装置还包括可编程的控制系统，它可以在一致的前进和非一致的前进之间有选择地改变由钢丝供给前进机构带动的钢丝前进；在一致前进时，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的一致间隔放置在主传送带上，而在非一致前进中，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的非一致间隔放置在主传送带上。在本发明的一个方面中，该装置还包括：传感器元件，它可以产生有选择地被控制系统解读的信号，以便当主传送带上的弹簧圈的间隔不一致时停止制造弹簧圈组件，或者当主传送带上的弹簧圈的间隔不一致时允许制造弹簧圈组件。

本发明还提供了一种在弹簧圈组件中排列弹簧圈的方法，该方法包括：在第一行中以间隔开的关系排列第一多个右向弹簧圈；在第一行中以间隔开的关系排列第一多个左向弹簧圈，使第一行中第一多个左向弹簧圈中的每个弹簧圈位于第一行中的相应一对右向弹簧圈之间；在第二行中以间隔开的关系排列第二多个右向弹簧圈；在第二行中以间隔开的关系排列第二多个左向弹簧圈，使第二行中的第二多个左向弹簧圈中的每个弹簧圈位于第二行中相应的一对右向弹簧圈之间；和排列第一行和第二行，使第一行中的第一多个右向弹簧圈与第二行中的第二多个右向弹簧圈的相位不同。

在另一个实施例中，该方法包括：提供弹簧圈形成机，该弹簧圈形成机具有钢丝供给前进机构并可随着该钢丝供给前进机构带动的钢丝的前进而形成弹簧圈；提供可沿着轴线输送多个弹簧圈的主传送带；和有选择地在一致前进和非一致前进之间改变由钢丝供给前进机构带动的钢丝的前进；在一致的前进时，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的一致间隔放置在主传送带上；而在非一致前进中，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的一致间隔放置在主传送带上。

本发明的一个方面中，该方法还包括：有选择地忽略从传感器发出的信号，该信号是当在主传送带上的弹簧圈隔开非一致的间隔时停止制造弹簧圈组件的信号。

技术熟练的人在阅读了以下的详细说明、权利要求书和附图后，对本发明的其他特点和优点将更清楚。

附图说明

图1为现有技术的弹簧圈组件的示意性俯视图；

图2为实现本发明的第一弹簧圈组件的示意性俯视图；

图3为本发明另一个实施例的第二弹簧圈组件的示意性俯视图；

图4为本发明另一个实施例的第三弹簧圈组件的示意性俯视图；

图5为本发明的另一个实施例的第四弹簧圈组件的示意性俯视图；

图6为可以用于装配图2～5所示的弹簧圈组件的实现本发明的一种装置的示意性俯视图；

图7为图6所示装置的局部的左侧视图；

图8为图6所示装置的局部的俯视图；

图9为表示图8所示的转移装置的一部分的放大俯视图；

图10为表示图9所示的转移站的一部分的放大正视图；

图11为沿着图10的11-11线截取的截面图。

在详细说明本发明的一个实施例之前，应当理解，本发明的应用不是仅限于在以下说明和附图中所示的详细结构和元件布置。本发明还可以有其他的实施例，并可用各种不同的方法实现。还应理解，这里所用的用语和术语只是为了说明，不是限制性的。“包括”和“由…组成”及其变型是表示包括下面列举的顶目和与其等价以及附加的项目。

具体实施方式

图2表示一个弹簧圈组件20，在这个说明书中有时称为“标准姿势的部件(standard posturized unit)”。弹簧圈组件20包括多行R和多列C的右向和左向弹簧圈。制造右向弹簧圈的钢丝直径可以与制造左向弹簧圈的钢丝直径不同，但这不是本发明的要求。另外，右向弹簧圈和左向弹簧圈的宽度W和深度D基本上相同。

第一行R₁包括多个交替的以第一种间隔模式排列的右向和左向弹簧圈。在第一行R₁中的相邻的各对弹簧圈均匀隔开第一距离d₁。与第一行R₁相邻的第二行R₂包括以与第一行R₁的第一种间隔模式不同的第二种间隔模式排列的多个右向弹簧圈和左向弹簧圈。第二行R₂中的至少相邻的一对弹簧圈隔开与第一距离d₁不同的第二距离d₂。通过在第二行R₂中使用至少一个比在第一行R₁中所用的弹簧圈小的弹簧圈，可以得到第二行R₂中的不同的间隔模式。

参见图2，优选第二行R₂中的右向弹簧圈比左向弹簧圈少。这点可通过从在第一行R₁中所用的正常的交替模式中取消至少一个、优选是多个右向弹簧圈来达到。这样取消右向弹簧圈形成的间隙G₂的尺寸基本上等于右向弹簧圈的宽度W。间隙G₂使第一行R₁和第二行R₂之间的弹簧圈组件10的特性改变。更具体地说，间隙G₂使组件20的第二行R₂比第一行R₁更柔软或坚固性较差。

弹簧圈组件20还包括与第二行R₂相邻的第三行R₃。第三行R₃包括按第三种间隔模式排列的多个右向和左向弹簧圈，该第三种间隔模式与第一行R₁的第一种间隔模式不同并可以与第二行R₂的第二种间隔模式不同。第三行R₃中至少一对相邻的弹簧圈隔开与第二距离d₂相同的第三距离d₃。优选第三行R₃中的左向弹簧圈比右向弹簧圈少。这可通过从在第一行R₁中所用的正常交替模式中取消至少一个、优选是多个左向弹簧圈达到。这样取消左向弹簧圈形成的间隙G₃的尺寸基本上与左向弹簧圈的宽度W相等。参见图2，第三行的间隙G₃是与第二行的间隙G₂相位不同地交替的。在这里和所附权利要求书中所用的用于说明相邻行中的弹簧圈和/或间隙的空间关系的术语“不同相位(out ofphase)”，表示在沿着行的任何方向上大致偏移一个弹簧圈的宽度W的距离。

组件20还包括基本与第二行R₂相同并靠近第三行R₃的第四行R₄。第四行R₄包括间隙G₄，它与第三行的间隙G₃不同相位地交替。第五行R₅基本上与第一行R₁相同，并靠近第四行R₄。由于间隙G₄的存在，第四行R₄比第五行R₅较柔软或坚固性较差。

行R₁、R₂、R₃、R₄和R₅的排列表示可以定制弹簧圈组件20，使较坚固区域和较柔软区域不在列C的方向上跨过整个组件20延伸。行R₁至R₅的较柔软区域可以位于要求较少支承(如，人的头部或脚下区域)的床垫区域中。

组件20还包括基本上与第一行R₁相同的第六、第七和第八行R₆、R₇和R₈。行R₆至R₈的排列可形成组件10的较坚固的区域，并可以位于要求更多支承(如，人的躯干或中部下面区域)的床垫区域中。

组件20还包括分别基本上与行R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同的第九、第十、第十一、第十二和第十三行R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂和R₁₃。如同行R₁至R₅的排列一样，行R₆至R₁₃可以位于需要较少支承的床垫区域中，如，人的头部或脚下区域。最后，组件20包括基本上与第一行R₁相同的末端行R₀和R₁₄。末端行R₀和R₁₄提供了围绕着组件20周边的相应部分的坚固支承。

组件20的行R的排列带动列C的排列。值得注意的是，组件20包括完全由所有的左向弹簧圈或所有的右向组件成的列C。各行中的间隙G也在各列C中形成间隙。如同在相邻的行中的情况一样，任何一个相邻的列中的间隙彼此相位不同。如同这里和所附权利要求书中所用的用于说明相邻列中的弹簧圈和/或间隙的空间关系的术语“相位不同”，表示在沿着列的任何方向上大致偏移一个弹簧圈深度D的距离。

指出这点是重要的，即组件20不是仅限于图2所示的结构。例如，组件20的每个末端可以有两个或多个末端行。另一种方案是，组件20根本不需要任何末端行。另外应当注意，单个行的长度可以变化，以适应组件20的尺寸要求。

另外，在行R₁和R₅之间的弹簧圈的相对排列可以包括如同行R₂、R₃和R₄一样的较少或较多个行。行R₂和R₃的交替顺序也可以调换，以改变间隙G₂和G₃的布置。如果真是这样，则希望(但不是必需)调换任何另外的行(如R₄)，以继续使不同相位的间隙顺序交替。同样，行R₆和R₈之间的排列可以包括较少或较多的行，如R₇。

图3表示本发明的第二实施例的弹簧圈组件30，它在这个说明书中有时称为“X部件”。组件30包括多个行R和多个列C的右向弹簧圈和左向弹簧圈。制造右向弹簧圈的钢丝直径可以与制造左向弹簧圈的钢丝直径不同，但这不是本发明的要求。另外，右向弹簧圈和左向弹簧圈的宽度W和深度D基本上相同。

行R由交替的左向和右向弹簧圈构成。参见图3，第一行R₁靠近第二行R₂，并且第一行R₁中的多个右向弹簧圈与第二行R₂中的多个右向弹簧圈相位不同地互相交替。同样，第一行R₁中的多个左向弹簧圈与第二行R₂中的多个左向弹簧圈相位不同地互相交替。由于行中的弹簧圈的交替的结构，组件30的列C中的右向和左向弹簧圈也交替排列。与图1所示的现有技术的组件10不同，图3所示的组件30的行R和列C中的左向弹簧圈和右向弹簧圈都是交替排列，因此，弹簧圈排列更均匀，这对舒适性和支承是有利的。

图4表示本发明第三实施例的弹簧圈组件40，它在这个说明书中有时称为“区域部件”。组件40也包括多个行R和多个列C的右向弹簧圈和左向弹簧圈。制造右向弹簧圈的钢丝直径可以与制造左向弹簧圈的钢丝直径不同，但这不是本发明的要求。另外，右向弹簧圈和左向弹簧圈的宽度W和深度D基本上相同。

行R也是由左向弹簧圈和右向弹簧圈交替构成的。如图4所示，最初的四行R₁至R₄和最后的四行R₁₀至R₁₃排列得如在现有技术的组件10中的行一样。第五至第九行R₅～R₉按照以上对如图3所示的“X部件”弹簧圈组件30所述的方式排列。换句话说，行R₄中的多个右向弹簧圈与行R₅中的多个右向弹簧圈相位不同地交替排列，而行R₅的多个右向弹簧圈又与行R₆的多个右向弹簧圈相位不同地交替排列。结果，行R₄中的多个左向弹簧圈与行R₅中的多个左向弹簧圈相位不同地交替排列，而R₅行中的左向弹簧圈又与行R₆中的多个左向弹簧圈相位不同地交替排列。这种排列继续至行R₁₀，以在组件40中形成如以上针对组件30所述的那样弹簧圈排列更均匀的区域。

应当注意，组件40不是仅限于图4所示的行的特定结构，而可以包括在组件40内的具有不同数目的行以及多个区域的区域。组件30可以利用下述的装置60进行装配。

图5表示本发明的弹簧圈组件50的第四实施例，它在这个说明书中又称为“X姿势的部件”。组件50包括多个行R和多个列C的右向和左向弹簧圈。制造右向弹簧圈的钢丝直径可以和制造左向弹簧圈的钢丝直径不同，但这不是本发明的要求。另外，右向和左向弹簧圈的宽度W和深度D基本上相同。

组件50将图2所示的组件20的标准姿势的排列和图3所示的X部件组件30的弹簧圈的相位不同的交替排列组合起来。更具体地说，第一行R₁包括多个以第一种间隔模式排列的交替的右向弹簧圈和左向弹簧圈。第一行R₁中的相邻的各对弹簧圈均匀地隔开第一距离d₁。与第一行R₁相邻的第二行R₂包括多个以第二种间隔模式排列的右向弹簧圈和左向弹簧圈，第二种间隔模式与第一行R₁的第一种间隔模式不同。第二行R₂中的至少一对相邻的弹簧圈隔开与第一距离d₁不同的第二距离d₂。第二行R₂中的不同的间隔模式是通过在第二行R₂中使用至少一个比在第一行R₁中所用的弹簧圈小的弹簧圈来达到的。另外，第一行R₁中的多个右向弹簧圈与第二行R₂中的多个右向弹簧圈相位不同地交替排列。

参见图5，优选第二行R₂中的左向弹簧圈比右向弹簧圈少。这点可通过从第一行R₁中所用的正常交替模式中取消至少一个、优选为多个左向弹簧圈来达到。这样取消左向弹簧圈形成的间隙G₂的尺寸基本上与左向弹簧圈的宽度W相等。间隙G₂使第一和第二行R₁与R₂之间的弹簧圈组件50的特性改变。更具体地说，间隙G₂使组件50的第二行R₂比第一行R₁更柔软或坚固性更差。

弹簧圈组件50还包括靠近第二行R₂的第三行R₃。第三行R₃包括多个以第三种间隔模式排列的右向弹簧圈和左向弹簧圈，第三种间隔模式与第一行R₁的第一种间隔模式不同，并可以与第二行R₂的第二种间隔模式不同。第三行R₃中至少一对相邻的弹簧圈隔开与第二距离d₂相同的第三距离d₃。优选第三行R₃中的左向弹簧圈数目比右向弹簧圈数目少。这点可通过从第一行R₁中所用的正常交替模式中取消至少一个、优选为多个左向弹簧圈达到。这样取消左向弹簧圈形成的间隙G₃的尺寸基本上与左向弹簧圈的宽度W相等。如图5所示，第三行的间隙G₃与第二行的间隙G₂相位不同地交替排列。另外，第二行R₂中的多个右向弹簧圈与第三行R₃中的多个右向弹簧圈相位不同地交替排列。

组件50还包括基本上与第二行R₂相同并且靠近第三行R₃的第四行R₄。第四行R₄包括间隙G₄，它与第三行的间隙G₃相位不同地交替排列。第五行R₅基本上与第一行R₁相同，并靠近第四行R₄。由于间隙G₄的存在，第四行R₄比第五行R₅柔软或坚固性较差。

行R₁、R₂、R₃、R₄和R₅的排列说明了可以定制弹簧圈组件50，使较坚固的区域和较柔软的区域可以在列C的方向上跨过整个组件50延伸。行R₁-R₅的较柔软的排列可以放在要求较少支承的床垫区域中，例如在人的头部或脚下区域。

组件50还包括如同组件30的行一样排列的第六、第七和第八行R₆、R₇和R₈。行R₆～R₈的排列可使组件50形成均匀和较坚固的区域，并可位于要求更多支承的床垫区域中，例如，在人的躯干或中间部分下面的区域。

组件50还包括分别基本上与行R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同的第九、第十、第十一、第十二和第十三行R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂和R₁₃。如同行R₁～R₅的排列一样，行R₉～R₁₃的排列可以位于要求较少支承的床垫区域中，例如人的头部或脚下面的区域。最后，组件50包括与行R₁相位不同的末端行R₀和与行R₁₃相位不同的末端行R₁₄。末端行R₀和R₁₄形成围绕着组件50周边的相应部分的坚固支承。

组件50的行R的排列带动列C的排列。行中的间隙G也形成列C中的间隙。如同在相邻的行中的情况一样，任何两个相邻的列的间隙彼此相位不同。值得注意，组件50包括由交替和连续的左向弹簧圈或右向弹簧圈组成的列C。在两个连续的行之间没有间隙存在的列的各个位置上，列中的相邻的弹簧圈在左向弹簧圈和右向弹簧圈之间交替。在两个连续的行之间存在间隙的一个列的各个位置上，该列的相邻的弹簧圈都是同一向的，如图5所示的右向。

组件50不是仅限于图5所示的结构。例如，组件50的每个末端可以具有两个或多个末端行。另一种方案是，组件50可以根本没有任何末端行。另外，可以改变单个行的长度，以适应组件50的尺寸要求。

另外，行R₁和R₅之间的弹簧圈的相对排列可以包括较少或较多的行，如行R₂、R₃和R₄。行R₂和R₃的交替顺序还可以调换，以改变间隙G₂和G₃的布置。如果真是这样，则希望(但不是必需)调换任何另外的行(如，R₄)，以继续间隙的相位不同的交替顺序。同样，行R₆～R₈的排列可以包括较少或较多的行。

所有先前所述的弹簧圈组件10、20、30、40和50，都可以利用图6～11所示的弹簧圈形成和装配装置60制造。该装置60的一般结构和运转在美国专利第5,950,473号中作了说明。该专利和本发明具有共同受让人，并在此引用作为参考。参见图6，该弹簧圈形成和装配装置60分别包括第一和第二弹簧圈形成机64和68，它们形成弹簧圈，并将弹簧圈输送至按增量前进的主传送带72。该主传送带72将弹簧圈输送至弹簧圈传送装置76，该传送装置76又将弹簧圈输送至弹簧圈装配装置80中。该弹簧圈装配装置80将弹簧圈装配成各种上述的弹簧圈组件10、20、30、40和50。

该弹簧圈形成和装配装置60还包括控制系统84，根据该控制系统84，该弹簧圈形成机64和68的运转与主传送带72的增量式前进的完成相关，而主传送带72的运转与由弹簧圈形成机64和68中的一台或者两台所充分完成的弹簧圈的完成和输送相关。如下所述，即使如同在弹簧圈组件中要求间隙的情况那样，在主传送带72上失去一个弹簧圈时，本发明所用的控制系统84也可以编程，使弹簧圈形成机64和68与主传送带72运转。控制系统84还可以区别期望的失去的弹簧圈(即，有意失去以形成间隙的弹簧圈)和不期望的失去的弹簧圈(即，意外地从主传送带72上跌落的弹簧圈)，以便确定该弹簧圈形成和装配装置60是应断开或是应继续运转。另一方面，在现有技术的弹簧圈形成和装配机中，没有弹簧圈就会使弹簧形成机和主传送带停止，以更换失去的弹簧圈。

图7更详细地表示弹簧圈形成机64和68。弹簧圈形成机64和68基本上是彼此成镜面图像，其中，弹簧圈形成机64和68中的一台形成左向弹簧圈，而弹簧图形成机64和68中的另一台形成右向弹簧圈。这种形式的弹簧圈形成机是众所周知的，不作详细说明。弹簧圈形成机64由主驱动装置86驱动，而弹簧圈形成机68由主驱动装置88驱动。弹簧圈形成机64包括钢丝供给前进机构94，该机构由钢丝供给驱动装置96驱动，而该驱动装置96可随着主驱动装置86的运转而运转和通电。同样，弹簧圈形成机68包括由钢丝进给驱动装置104驱动的钢丝供给前进机构100，该驱动装置104可随着主驱动装置88的运转而运转和通电。钢丝供给前进机构92和100的结构也是众所周知的。

钢丝由钢丝供给前进机构92和100供给至相应的弹簧圈成形头部108和112，以形成每个单个的弹簧圈。钢丝进给驱动装置96和104根据从控制系统84发出的信号通电。当驱动装置96和104接收信号时，钢丝供给前进机构92和100将钢丝供给至弹簧圈成形头部108和112，以形成弹簧圈。这些信号以一致的间隔在先前送出，因此，弹簧圈以一致的间隔形成。

为了在弹簧圈组件20和50中形成所希望间隔的间隙，控制系统编程可以改变，以预定的非一致的间隔将通电信号送至钢丝进给驱动装置96和104。换句话说，先前一致的通电信号模式可通过取消一个或多个通电信号而变成非一致的。如果驱动装置96和104没有接收通电信号，则相应的钢丝供给前进机构92和100不会使钢丝前进，不会形成弹簧圈。

同时，其余的弹簧圈成形、输送和装配工作继续进行，如象弹簧圈以通常一致的方式实际形成一样。因此，由失去的弹簧圈形成的间隙永远不会被充满，而是在整个进行过程中继续存在。按通常的方式继续将弹簧圈转移至主传送带72上。结果，由于失去的弹簧圈所产生的间隙的影响，最终基本上与弹簧圈组件20和50的各个行中的弹簧圈的间隔相适应的主传送带72上的弹簧圈的间隔是非一致的。利用这种方法，通过有选择地控制在左向和/或右向弹簧圈形成机64和68上的钢丝供给前进机构92和100，可以形成所希望的间隔间隙。

当然，间隙也可以其他方法形成，例如在形成弹簧圈后，用手动或自动地去除选择的弹簧圈而形成间隙。然而，如上所述，有选择地控制钢丝供给可以形成间隙，而不会产生必需抛弃的额外的弹簧圈。这可降低制造弹簧圈组件的成本。

当由失去的弹簧圈形成的间隙前进通过各种成形、输送和装配站时，可能必需使通常用于检测失去的弹簧圈的任何检测装置不运转或被忽略。如图7所示，装置60包括一个放置在主传送带72上面的传感器116。传感器116与控制系统84连接，并检测弹簧圈何时从主传送带72上消失。可以使用包括光学传感器、限位开关、接近传感器等任何合适的传感器。另外，传感器116可以放置在装置60上的其他地方。

如上所述，为了制造有间隙的弹簧圈组件，可对控制系统84编程，使它知道何时希望有失去的弹簧圈，以便弹簧圈形成和装配装置60继续运转。然而，如果传感器116检测到不希望的失去弹簧圈，则弹簧圈形成和装配装置60仍断开。例如，在间隙是所希望的和弹簧圈是有意失去的情况下，可以改变控制系统的编程，以预测以一定间隔或在增量式位置上的失去的弹簧圈。如果从传感器116发出的信号指示一个弹簧圈失去，并且这个信号是所期望的，则不断开运转操作，而是象正常情况一样继续运转。但如果接收到从传感器116发出的不期望的失去弹簧圈信号，则运转仍可断开。

弹簧圈从弹簧圈形成机64和68转移至相应的进给传送带120和124上。进给传送带120和124载送弹簧圈至沿着轴线128移动的主传送带72上。弹簧圈被转移至主传送带72上，使主传送带72上的弹簧圈按右向和左向弹簧圈均匀隔开的交替顺序排列。进给传送带在审查中的美国专利申请09/753936号中作了说明，这里引入该专利以供参考。

参见图8，进给传送带120和124继续将弹簧圈供给主传送带72。主传送带72将弹簧圈载送至靠近装配装置80的位置，该装配装置则运转，将弹簧圈的R行卷绕成一个弹簧圈组件。转移装置76与装配装置80相联系，转移装置可将弹簧圈的一个R行从主传送带72移动至装配组件80。一般地，转移装置76和装配装置80位于主传送带72的相反的侧边上，而装配装置80从主传送带72垂直向上偏置。主传送带72使弹簧圈的第一行R沿着轴线128的运动方向前进至转移装置76，进入靠近转移装置76和装配装置80的加载位置。转移装置76从主传送带72上取走弹簧圈的第一行R，并将该弹簧圈放入装配装置80中。在将弹簧圈的第一行R从主传送带72转移至装配装置80上的过程中，主传送带72使弹簧圈的第二行R前进至加载位置。

各种结构和配置可以成功地运用于转移装置76。在所示的实施例中，转移装置76包括多个推杆臂132。每个推杆臂包括一个握持单个弹簧圈的夹子136。在所示的实施例中，技术熟练的人知道，第一推杆臂132(图8和图9中所示的最右向的推杆臂)可由作动器138转动，以转动末端的弹簧圈，以进行装配。推杆臂132与推杆支架140连接，该支架由框架82以如下方式支承，使得可以承受几度自由度的推杆臂132的运动。夹子作动器146安装在推杆支架140上，并可以已知的方式开闭夹子136。

框架144包括基本上彼此成镜面图像的相对的垂直件148。每个垂直框架件148包括一对间隔开的垂直导轨152(在框架144的每个末端只表示了一个导轨)，用于为推杆支架140相对于框架144的垂直运动导向。

推杆支架140包括用于支承推杆臂132的基本水平的推杆件156。该水平推杆件156支承在相对的垂直支承组件160之间(图10中只表示了一个)。支承组件160基本是彼此成镜面图像，下面将只详细说明一个组件。每个支承组件160包括支承一对上辊子168和一对下辊子172(只表示了每一对辊子中的一个辊子)的一个基本垂直的基座板164。上辊子168和下辊子172与相应的垂直导轨152接合，以便在垂直方向为推杆支架140的运动导向。当然可以使用其他导向装置，如齿条和小齿轮装置杆、滑块装置等。

垂直作动器176连接在基础板164和框架支承148之间，使基座板164和整个推杆支架140作垂直运动。在所示的实施例中，该垂直作动器176为活塞/气缸式作动器，其气缸177固定在框架支承148上，而活塞件178则通过连接件179固定在基座板164上。当然可以使用其他的安装结构和作动器。

另外，一个L字形支承件180安装在基座板164上(参见图10和11)。支承件180的臂从基座板164伸出，并支承导向组件184(参见图10)。导向组件184为水平推杆件156在纵向方向和横向方向的运动进行导向。为了说明，术语“纵向方向”是指与轴线128和主传送带72移动的方向大致平行的方向；而术语“横向方向”是指与轴线128和主传送带72的移动方向大致垂直的方向。

参见图11，导向组件184包括一个支承在支承件180上的L字形件188。横向作动器组件192安装在L字形件188上，用于在横向方向使推杆支架140运动。在所示实施例中，横向作动器组件192包括一个没有活塞杆的气缸196，该气缸196在横向方向延伸。无活塞杆的气缸是技术熟练的人们知道的。在所示的实施例中，气缸196包括从形成在气缸196的顶部的槽(未示出)突出出来的一个活塞件200。该槽在横向方向延伸，并由不锈钢带(未示出)保持关闭。当活塞件200横向运动时，该不锈钢带与活塞件200一起运动。活塞件200与一块导向板204连接，当活塞件200在气缸196中运动时，该导向板沿着导轨208作横向运动。应当注意，可以用其他形式的作动器和作动器装置来代替图示的横向作动器组件192。

导向组件184还包括隔片板212，它固定在导向板204上，与板204一起运动。为了得到与导向板204的必需的垂直间隔，可以包括多于一个的隔片板212。由低摩擦的耐磨损材料(优选为塑料)制成的一块滑动板216安装在该隔片板212上。滑动板216的目的将在下面说明。

导向组件184还包括安装在滑动板216上的U形套管220。该U形套管220包括相对的垂直件224和一个顶部件228。该顶部件228包括一个大小可容纳销子236的小孔232(见图8和9)。优选一个刚性的带240覆盖该小孔232，使销子236不能向上运动至小孔232外面。销子236的作用将在下面说明。

一个挡块件244安装在相对的垂直件224中的一个上，并与传感器(未示出)配合，用以控制推杆支架140向着主传送带72横向运动的范围。为了控制离开主传送带72的横向运动范围，传感器245与U形套管220的顶部件228配合运转。从图11可以清楚地看出，传感器245安装在与L字形件1 88连接的一个L字形件246上。

如图8～11所示，推杆件156包括可以滑动地放在相应的U形套管220中的相对的末端部分248。每个末端部分248的尺寸使它可在相对的垂直件224之间，在纵向方向作滑动运动。末端部分248的底部由滑动板216支承，该滑动板形成一个摩擦小、耐磨损的表面，以便末端部分248的滑动。在所示的实施例中，末端部分248为与推杆件156连接的单独的件；然而，末端件248可以与推杆件156制成一个整体。

每个末端部分248包括可放置销子236的一个槽252。槽252和销子236配合，可将末端部分248和U形套管220之间的相应的滑动运动限制在纵向方向。纵向滑动运动的范围由该槽在纵向方向的长度限制。在所示实施例中，槽252的形成可使末端部分248也就是使推杆件156和夹子臂132在纵向偏移一个弹簧圈的位置(向着图8和图9所示的左端或右端)。

纵向作动器256使推杆件156作纵向偏移。在所示实施例中，纵向作动器256为一个活塞/气缸作动器，它具有一个气缸260，在该气缸260内部的一个活塞(未示出)和与活塞连接并从气缸260伸出的活塞杆264。活塞杆264与安装件268上的推杆件156连接。气缸260通过一个L形件272固定在U形套管220上。因此，当作动器256起动(用气动、液压或基他方法)时，活塞杆264相对于气缸260和U形套管220伸出或缩回，以在纵向使推杆件156运动。当然，可以使用其他安装结构和作动器。

图9和10表示处在一个纵向极端位置的推杆件156。从图9和10中可看出，销子136靠紧槽252的最左侧，这表示推杆件156运动尽可能远地向右运动。为了下面讨论的目的，将这个位置称为“起始”位置。图8表示处在另一个纵向极端位置的推杆件156。从图8可看出，销子136靠紧相应槽252的最右侧，这表示推杆件156尽可能远地移动至左向。为了下面讨论的目的，这个位置将称为“偏移”位置。注意，在图8中的纵向作动器256的活塞杆264伸出比图9和图10中的远。

现在来说明转移装置76的运转。只是为了说明的目的，假设将弹簧圈放在主传送带72上，使一个完整的行R以在第一位置P₁的右向弹簧圈开始，而终止于最后位置P₁₇(见图8和9)的右向弹簧圈。因为弹簧圈是成对地放置在主传送带72上的，因此位置P₁₈也存在，但对于一个完整的行R不使用它。如果希望的话，在位置P₁₈上可有一个间隙，因为对于完整的行R不使用该弹簧圈。在位置P₁和P₁₈之间，弹簧圈在左向弹簧圈和右向弹簧圈之间交替排列，使左向弹簧圈在位置P₂和P₁₈。如上所述，交替的弹簧圈行可以包括有意缺少弹簧圈的间隙。

当推杆件156在起始位置(如图9所示)时，弹簧圈的第一行R沿着主传送带72前进。横向作动器组件192起动，使该推杆件156在横向方向上向着主传动带72运动，使夹子136可以握持弹簧圈。夹子作动器146起动，使夹子136可以握持弹簧圈。最右向的夹子136从位置P₁握持右向弹簧圈，而最左向的夹子136从位置P₁₇握持右向弹簧圈。然后，作动器138起动，将从位置P₁拾起的弹簧圈转动，以便在装配装置80上进行装配。当夹子136牢固地夹住弹簧圈的行R时，推杆支架140运动，使夹子136可将弹簧圈的行R放置在装配装置80中。需要时，垂直作动器176和横向作动器组件192使推杆支架140运动，直至弹簧圈的行R可以放置在装配装置80中为止，如图8所示那样。然后，推杆件156返回至起始位置。

当制造每一列C都完全由左向弹簧圈或右向弹簧圈组成的弹簧圈组件10和20时，转移装置76的运转可以如上所述简单地重复。转移装置76将每一行R转移至装配装置80中，使得第一列C₁和最后一列C₁₇分别地总是由右向弹簧圈组成。

然而，当制造列C由交替的左向和右向弹簧圈组成的弹簧圈组件30、40和50时，转移装置76使用纵向作动器256，将推杆件156移动至偏移位置。这可使相邻行R中的弹簧圈的相对位置偏移，使得相邻行中的右向和左向弹簧圈的相位不同。如图8所示，当使推杆件156移动至偏移位置时，最右向的夹子136将握持在位置P₂的左向弹簧圈，而最左向的夹子136将握持在位置P₁₈的左向弹簧圈。在图8中，在主传送带72上没有在位置P₁的弹簧圈，因为对于这个偏移行R，不使用位置P₁。如上所述，位置P₁上的弹簧圈是有意从主传送带72上失去的。

当夹子136牢固地夹住弹簧圈的偏移行R时，推杆支架140运动，使得夹子136可以将弹簧圈的偏移行R放置在装配装置80中。需要时，推杆支架140由垂直作动器176、横向作动器组件192和纵向作动器256带动运动，直至弹簧圈的偏移行R可以放置在装配装置80中为止，如图8所示。然后，使推杆件156返回至起始位置。通过在每个其他循环过程中，在纵向使推杆件156偏移，则可以如形成弹簧圈组件30、40和50所要求的那样，转移装置76将弹簧圈的连续的相位偏移的行输送至装配装置80。

作动器146、176、192和256优选利用数控或其他相似的可偏移控制器(未示出)驱动。只要夹子136可以从主传送带72上握持弹簧圈的行和将该行放置在装配装置80中，则如同形成所希望的弹簧圈组件那样，对于本发明，由作动器176、192和256引起的特定的运动顺序不是关键性的。

在下列的权利要求书中提出了本发明的各种特点。

Claims (17)

1.一种弹簧圈组件，包括：

以第一种间隔模式排列的弹簧圈的第一行；和

与第一行相邻的并以与第一种间隔模式不同的第二种间隔模式排列的弹簧圈的第二行。

2.如权利要求1所述的弹簧圈组件，其中第二种间隔模式是通过在第二行中使用至少一个比在第一行中使用的较小的弹簧圈而达到的。

3.如权利要求1所述的弹簧圈组件，其中第一行是由相邻的多对弹簧圈形成的，第一行中的相邻的多对弹簧圈中的每一对弹簧圈都均匀地隔开第一距离；其中第二行是由相邻的多对弹簧圈形成的，在第二行中的相邻的多对弹簧圈中的至少一对弹簧圈隔开与第一距离不同的第二距离。

4.如权利要求1所述的弹簧圈组件，还包括：

以第一种列的间隔模式排列的弹簧圈的第一列；和

与第一列相邻的并以与第一种列的间隔模式不同的第二种列的间隔模式排列的弹簧圈的第二列。

5.如权利要求1所述的弹簧圈组件，其中第二种列的间隔模式是通过在第二列中使用至少一个比在第一列中所用的弹簧圈小的弹簧圈来达到的。

6.如权利要求4所述的弹簧圈组件，其中第一列是由相邻的多对弹簧圈形成的，在第一列中的相邻的多对弹簧圈中的每一对弹簧圈都均匀地隔开第一列弹簧圈距离；其中第二列是由相邻的多对弹簧圈形成的，第二列中的相邻的多对弹簧圈中的至少一对弹簧圈隔开与第一列弹簧圈距离不同的第二列弹簧圈距离。

7.如权利要求4所述的弹簧圈组件，其中第一列中的弹簧圈为左向弹簧圈，而第二列中的弹簧圈为右向弹簧圈。

8.如权利要求4所述的弹簧圈组件，其中第一列中的弹簧圈为右向弹簧圈，而第二列中的弹簧圈为左向弹簧圈。

9.如权利要求4所述的弹簧圈组件，其中第一列包括多个左向弹簧圈和多个右向弹簧圈，并且第二列包括多个左向弹簧圈和多个右向弹簧圈；其中第一列中的多个左向弹簧圈与第二列中的多个左向弹簧圈相位不同，第一列中的多个右向弹簧圈与第二列中的多个右向弹簧圈相位不同。

10.一种装配弹簧圈组件的装置，该装置包括：

沿着轴线输送多个弹簧圈的主传送带；

将多个弹簧圈卷绕成弹簧圈组件的装配器；和

将多个弹簧圈从主传送带移动至装配器中的转移站，该转移站包括：

多个推杆臂，每个推杆臂包括握持单个弹簧圈的夹子；

支承该推杆臂的支架；和

作动器，其用于使该支架在与轴线大致平行的方向上偏移，以使夹子臂载送的多个弹簧圈可在传送带移动方向上移动。

11.一种用于装配弹簧圈组件的装置，该装置包括：

弹簧圈形成机，其具有钢丝供给前进机构并可以随着该钢丝供给前进机构带动的钢丝的前进而形成弹簧圈；

主传送带，用于沿着轴线输送多个弹簧圈；和

可编程的控制系统，它可在一致的前进和非一致的前进之间有选择地改变由钢丝供给前进机构带动的钢丝前进；在一致前进时，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的一致间隔放置在主传送带上；而在非一致前进中，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的非一致间隔放置在主传送带上。

12.如权利要求11所述的装置，还包括：

传感器，其产生信号，该信号有选择地被控制系统解读，以便当主传送带上的弹簧圈间隔不一致时停止制造弹簧圈组件，或者当主传送带上的弹簧圈间隔不一致时允许制造弹簧圈组件。

13.一种在弹簧圈组件中排列弹簧圈的方法，包括：

在第一行中以间隔开的关系排列第一多个右向弹簧圈；

在第一行中以间隔开的关系排列第一多个左向弹簧圈，使第一行中第一多个左向弹簧圈中的每个弹簧圈位于第一行中的相应一对右向弹簧圈之间；

在第二行中以间隔开的关系排列第二多个右向弹簧圈；

在第二行中以间隔开的关系排列第二多个左向弹簧圈，使第二行中的第二多个左向弹簧圈中的每个弹簧圈位于第二行中相应的一对右向弹簧圈之间；和

排列第一行和第二行，使第一行中的第一多个右向弹簧圈与第二行中的第二多个右向弹簧圈的相位不同。

14.一种制造弹簧圈组件的方法，该方法包括：

提供弹簧圈形成机，该弹簧圈形成机具有钢丝供给前进机构并可随着该钢丝供给前进机构带动的钢丝的前进而形成弹簧圈；

提供可沿着轴线输送多个弹簧圈的主传送带；和

有选择地在一致前进和非一致前进之间改变由钢丝供给前进机构带动的钢丝的前进；在一致的前进时，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的一致间隔放置在主传送带上；而在非一致前进中，形成弹簧圈并将弹簧圈以预定的一致间隔放置在主传送带上。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

有选择地忽略从传感器发出的信号，该信号是当在主传送带上的弹簧圈隔开非一致的间隔时停止制造弹簧圈组件的信号。

16.如权利要求14所述的方法，还包括：

当在主传送带上的弹簧圈间隔开非一致的间隔时，有选择地使产生停止制造弹簧圈组件的信号的传感器不能工作。

17.一种用于装配弹簧圈组件的装置，该装置包括：

输送多个弹簧圈的进给传送带；

沿着轴线输送多个弹簧圈的主传送带；

将弹簧圈从进给传送带转移至主传送带的主传送带转移站；

将多个弹簧圈卷绕成弹簧圈组件的装配器；和

将多个弹簧圈从主传送带移动至装配器的转移站，该转移站包括：

多个推杆臂，每个推杆臂包括握持单个弹簧圈的夹子；

支承夹子臂的推杆件；

支承该推杆件的支架；

支承该支架的垂直导轨；

带有支架的用于使该支架沿着垂直导轨运动的垂直作动器；

横向导轨，其支承该支架，用于在与主传送带的轴线大致垂直的水平方向上相对于主传送带作有选择的运动；

横向作动器，其带有支架用于使该支架沿着横向导轨运动；

导向组件，其在该支架上并支承推杆件，用于在与主传送带的轴线大致平行的水平方向上相对于该导向组件作有选择的运动；和

纵向作动器，它用于在与该轴线大致平行的方向上使推杆件偏移，以使由夹子载送的多个弹簧圈可以在传送带移动方向上移动。

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