JPH04734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は送り出される線材を成形工具に衝合さ
せてコイル部、フツクの円弧または曲げ部を成形
するばね成形装置に関する。

従来技術 送り出しローラで送られる線材を案内するクイ
ルの前面に成形工具、切断工具を進出させてコイ
ルばねを成形する従来のばね成形装置は、例えば
特公昭56−12379号で知られているように、成形
工具、切断工具を直接駆動する大歯車は１枚で構
成されていて、複数個の成形工具、切断工具の作
用タイミングを大歯車の１回転中にまとめてい
た。

発明が解決しようとする問題点 成形工具の駆動カムは作動域、不作動域の間に
上り勾配、下り勾配が必要であり、カムを駆動す
る必要角度が成形ばねによつて自づと決定され、
成形工具が増すにつれ、またばねの種類によつて
はそれぞれの角度を１枚の駆動大歯車の１回転
360°以内に振り分けることが不可能となりタイミ
ングがとれなくなる。このため使用工具数及び成
形に要する角度が制限されることになり、成形工
具を保持した成形スライドの動作パターンに制約
を受け、パターンを任意に変更することはできな
かつた。また成形工具、切断工具における同期動
作の必要なカムのタイミング合わせが困難でカム
を現合することによつて行つており面倒で能率の
上がらない作業であつた。

問題点を解決するための手段 クイルから送り出される線材に向かつて進退可
能な工具を放射状に配置したばね成形装置におい
て、前記工具の駆動カム回転用小歯車が外周任意
位置でどちらか一方に噛合される２個の駆動大歯
車を前記クイル先端中心を回転中心として回転可
能に並列して設け、該駆動大歯車を別々に回転さ
せる２個の駆動モータを設け、該駆動モータを関
連して制御するNC装置を設けてなり工具を同じ
タイミングで別々に作動可能となしたものであ
る。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明す
る。機台１上には工具取付け枠２とその背後の箱
枠３が設けられ、工具取付け枠２には成形工具回
転用の大歯車５及び成形工具を進退させるカム回
転用、切断工具を進退させるカム回転用の大歯車
４がそれぞれ回転可能に同心に並列軸承されてい
る。箱枠３には大歯車４を回転させる減速機６と
それを駆動するサーボモータ７、大歯車５を回転
させる減速機８とそれを駆動するサーボモータ９
及び送り出しローラ１４を回転させる減速機１０
とそれを駆動するサーボモータ１１が内蔵されて
いる。そしてこれらのサーボモータは図示しない
NC制御装置で制御される。

工具取付け枠２の前面には大歯車４，５の中心
線上に先端が位置し線材を案内するクイル１２が
取付け台１３によつて水平方向に取付けられてお
り、その外側にクイル中心線の下位置に送り出し
ローラ１４、上位置に押さえローラ１５が配置さ
れている。送り出しローラ１４は円周にＶ溝を有
し取付け台１６に回転可能に軸承されサーボモー
タ１１より減速機１０で回転される。押さえロー
ラ１５は取付け台１６に上下移動可能に支持され
たブロツク１７に回転可能に軸承され、エアシリ
ンダ１８のピストンロツド１８ａの間に介装した
ばねによつて送り出しローラ１４に押接されてい
る。線材の径が小径のときはばね力により押し付
け、線材が大径のときはばねを殺して直接押さえ
付ける。そしてフープに巻取られている線材を上
下のローラで挟持してクイル１２より送り出す。
またクイル１２より送り出された線材を所要の位
置で切断するため切断切刃装置２０が大歯車４，
５の中心に向かつて半径方向に取り付けられてい
る。即ち半径方向中心寄りに取付けられた案内台
には摺動体２２が嵌装され、この摺動体２２の半
径方向の溝に工具保持体２３が半径方向の位置調
整可能に設けられている。そして工具保持体２３
の内端に切断面をクイル１２の面と一致させた切
断工具CTが取替可能に設けられている。摺動体
２２の外端にはカムフオロア２５が枢支されると
ともに２本のばね張設ピン２６が植設されてい
る。工具取付枠２に軸承され大歯車４に噛合う小
歯車の軸に切断工具進退用円板カム２４が固着さ
れていて、このカム２４が切断切刃装置２０のカ
ムフオロア２５と接触されるようになつている。
そしてカムフオロア２５を接触させるため摺動体
２２に植設したピン２６と工具取付け枠２の前面
に植設した２本のピン２９との間にばね３０がそ
れぞれ張設されている。

成形装置８１はユニツトに構成されていて、工
具取付け枠２上半径方向に取付けられている。そ
のユニツト台８２には取付面に直角方向の軸受部
８２ａに歯車軸８３が回転可能に軸承されてい
る。この歯車軸８３の突出端には大歯車５と噛合
う小歯車５６がキー着され、他端には傘歯車８４
がキー着されている。ユニツト台８２には歯車軸
８３と直交するごとく取付面と平行に歯車軸８５
が軸受けにより回転可能に軸承されていて、歯車
軸８５端には傘歯車８４と噛合する傘歯車８６が
キー着されまた広巾の歯車８７がキー着されてい
る。さらにユニツト台８２の上面には歯車軸８５
と平行な案内面８２ｂが形成されていて、案内面
８２ｂに摺動可能に工具操作台８８が載置されて
いる。工具操作台８８のクイル側には上段部８８
ａが形成されていて、この上段部８８ａに工具操
作台８８のスライド方向を回転軸とする段付操作
筒８９がユニツト台８２を工具取付け枠２に取付
けられたとき、クイル軸心と一致する軸心となる
ようにラジアル玉軸受と滑り軸受で回転可能に軸
承されるとともにスラスト軸受によつて工具にか
かる反力を受けるようになつている。この段付操
作筒８９の小径部８９ａには歯車９０がキー着さ
れており、歯車９０に対する工具操作台８８の位
置には窓が穿設されていて、この窓に歯車９０，
８７に噛合う中間歯車９１が支軸９２に回転可能
が軸承されている。段付操作筒８９の小径部８９
ａに中心穴８９ｂを穿設、大径部８９ｃに中心穴
８９ｂの直径と等しい巾で直径方向に一面を残し
て切り取られて深溝８９ｄが削設されている。小
径部の穴８９ｂには滑り軸受を介して操作杆９３
が回転且つ軸方向移動可能に軸承されている。段
付操作筒８９の溝８９ｄには操作杆９３の軸心よ
り溝８９ｄの底側に偏して入口近くに支軸９４で
深溝８９ｄに滑合する工具ホルダ９５が揺動可能
に枢支されている。この工具ホルダ９５は操作杆
９３の軸心上に成形面Taを有する成形工具Ｔが
クイル１２に対向しうるよう支軸９４を通る操作
杆９３の軸心と平行な線上に交換可能に取付けら
れているとともに操作杆９３の軸心に対して支軸
９４と反対側の工具ホルダ端と操作杆９３のＬ端
とが連結板９７で連結されている。工具操作台８
８の後端にはカムフオロア８９がスライド方向と
直角な軸９９で枢支され、カムフオロア９８と中
間歯車９１との間にブラケツト８８ｂが設立され
ており、操作杆９３と平行な軸心を有するエアシ
リンダ１００が固着されている。そしてエアシリ
ンダ１００のピストンロツド１０１に固定した連
結片１０２が操作杆９３の後端とニードル軸受、
スラスト軸受によつて軸方向に一体で相対回転可
能に連結されている。そして操作杆９３の前進に
よつて工具ホルダ９５が旋回され成形工具Ｔがク
イル１２の前面所定位置に位置決めするストツパ
９６が段付操作筒８９の大径部８９ｃに設けられ
ている。

更に工具取付け枠２の取り付け穴２ａへ取り付
けられる軸受ハウジング１０３には軸受けによつ
てカム軸１０４が歯車軸８３と平行に回転可能に
軸承され、小歯車５６と同じ側の先端に大歯車４
と噛合う小歯車６８がキー着され、他端に２枚の
カム板１０５ａ，１０５ｂが位相調整可能に固着
されている。このカム板２枚で合成カム１０５を
形成する。

更にまた工具取付け枠２上でユニツト台８２と
合成カム１０５との間に取付けられるレバー軸１
０６は合成カム１０５の変位量をカムフオロア９
８に伝えるレバー１０７が枢支されている。そし
てカムフオロア９８とレバー１０７、レバー１０
７のカムフオロア１０８と合成カム１０５の接続
面を常時接触状態に保つばね１０９が工具操作台
８８の上段部８８ａと工具取付け枠２上のピンと
の間に張設されている。このように構成された成
形装置のユニツトは工具取付け枠２上に第２図の
ように工具がクイルに向くように半径上にピン１
１０で位置決めされて配置される。

作 用 制御線図を示す第６図及び各工程を示す第７図
を参照して第８図のようなトーシヨンコイルばね
の製造を説明する。送り出しローラ１４が図示し
ないNC装置の指令でサーボモータ１１で回転さ
ればねのフツク端直線部（イ）が送り出される。
次いでNC装置の指令でサーボモータ７で回転さ
れる大歯車４により小歯車６８が回転され、カム
軸１０４の合成カム１０５が回転される。合成カ
ム１０５のカム面がレバー１０７を回転させてカ
ムフオロア９８を介して工具操作台８８をクイル
１２側に前進させる。この前進で操作筒８９が成
形工具Ｔとともに成形準備位置より成形待機位置
に前進される。カム軸１０４が回転指令で所要角
度回転したときエアシリンダ１００の後室に圧力
空気が送られピストンロツド１０１、連結片１０
２が前進され操作杆９３を前進させる。このため
連結板９７が工具ホルダ９５を支軸９４を中心と
して旋回させ、退避位置（第７図Ａの仮想線）の
成形工具Ｔを支軸９４を中心として旋回させ、ク
イル１２の前面に進出させ（第７図Ａ）て成形面
Taが送り出される線材に衝合し第１フツクの屈
曲部（ロ）を形成し1/4円成形後エアシリンダ１
００の圧力空気を前室に切り替えピストンロツド
１０１、連結片１０２を後退させて操作杆９３を
後退させ成形工具Ｔを逆旋回して退避位置に戻
す。このとき合成カム１０５のカム作用面は巾が
広いので作用位置にある。

次いでNC装置の指令によりサーボモータ９で
大歯車５を回転させて、小歯車５６、歯車軸８
３、傘歯車８４，８６、歯車軸８５、歯車８７，
９１により歯車９０を90°回転させる。この90°回
転で操作筒８９により操作杆９３が90°旋回して
工具ホルダ９５、成形工具Ｔがクイル軸を中心と
して90°旋回される（第７図Ｂ）。またサーボモー
タ１１で送り出しローラ１４が回転されて線材を
送り出し第１フツクの係合部の直線部（ハ）をつ
くる。

サーボモータ７が逆転され、大歯車４が逆転さ
れて、合成カム１０５はカム作用面上を戻つてレ
バー１０７がカムフオロア９８と当接しつづけ、
工具操作台８８を前進した成形待機位置に保つて
おい、カム軸１０４の所定回転位置で再びエアシ
リンダ１００の圧力空気を後室に切り替え、ピス
トンロツド１０１、連結片１０２、操作杆９３を
前進させる。このため工具ホルダ９５、成形工具
Ｔは旋回されて前回と90°のずれた方向よりクイ
ル１２の前面に進出して送り出される線材と衝合
して屈曲部（ニ）を形成し（第７図Ｃ）、1/4円成
形後エアシリンダ１００の圧力空気を切り替え操
作杆９３を後退させ成形工具Ｔを支軸９４を中心
として逆旋回して退避位置とする。合成カム１０
５は引き続きカム作用面に位置する。サーボモー
タ９が回転され大歯車５が回転されて同様に小歯
車５６、傘歯車８４，８６、歯車８７，９１によ
り歯車９０が更に90°旋回される。これによつて
段付操作筒８９、操作杆９３、成形工具Ｔが更に
クイル軸を中心として90°旋回される（第７図
Ｄ）。またサーボモータ１１で送り出しローラ１
４を回転させ線材を送り出し第１フツクの脚の直
線部（ホ）をつくる。

サーボモータ７が正回転され大歯車４により小
歯車６８、合成カム１０５が回転される。合成カ
ム１０５はカム作用面上をそのまま正転方向に逆
戻りしカム軸１０４の所定回転位置でエアシリン
ダ１００の圧力空気が後室に切り替えられ操作杆
９３を前進させ成形工具Ｔを90°回つた位置より
支軸９４を中心としてクイル１２の前面に旋回さ
れる。サーボモータ１１を回転して送りローラ１
４を回転し、クイル１２より線材を送り出して成
形工具Ｔの成形面Taに衝合させてコイルボデイ
部（ヘ）を成形する（第７図Ｅ）。コイルボデイ
部が長ければ必要によりサーボモータ７の回転を
停止させて合成カム１０５を作用面位置に保たせ
る。所要のコイル巻数が形成されたときにエアシ
リンダ１００の圧力空気は前室に切り替えられて
操作杆９３を後退させて工具ホルダ９５、成形工
具Ｔを旋回させ退避位置とする。合成カム１０５
は引き続きカム作用面に位置する。

サーボモータ９を回転させ大歯車５より歯車群
を介して段付操作筒８９を更にクイル軸のまわり
で90°旋回させ操作杆９３、工具ホルダ９５、成
形工具Ｔを更にクイル軸のまわりで90°旋回させ
る（第７図Ｆ）。この間サーボモータ１１の回転
で送り出しローラ１４を回転し第２フツクの脚の
直線部（ト）をつくる。

サーボモータ７を逆回転させ大歯車４より合成
カム１０５を逆旋回させる。合成カム１０５は作
用面上をもどりカム軸１０４の所定回転位置でエ
アシリンダ１００の圧力空気を後室に切り替え操
作杆９３を前進させ成形工具Ｔをクイル１２の前
面に進出させクイル１２より送り出される線材に
衝合させて1/4円弧（チ）をつくりエアシリンダ
１００の圧力空気を前室に切り替え成形工具Ｔを
旋回させ退避位置とする（第７図Ｇ）。サーボモ
ータ９を回転させ、大歯車５、小歯車５６より歯
車群を介して段付操作筒８９を更にクイル軸のま
わりで90°旋回させ成形工具Ｔをクイル軸のまわ
りで90°旋回させた方向とする（第７図Ｈ）。サー
ボモータ１１を回転して送り出しローラ１４を回
転させクイル１２より線材を送り出して第２フツ
クの引つ掛け部の直線（リ）をつくる。

サーボモータ７を正回転させて大歯車４より合
成カム１０５を回転させる。合成カム１０５は引
き続きカム作用面を保ちカム軸１０４の所定回転
でエアシリンダ１００の圧力空気を後室に切り替
え操作杆９３と前進させて成形工具Ｔを支軸９４
を中心として旋回しクイル１２前面に進出させて
送り出される線材と衝合させて1/4円弧（ヌ）を
成形してエアシリンダ１００の圧力空気を前室に
切り替え操作杆を後退させて成形工具Ｔを退避位
置とする（第７図Ｉ）。

サーボモータ７は正回転して合成カム１０５を
回転させカム不作用とする。サーボモータ１１の
回転で送り出しローラ１４が線材を送り出し第２
フツク端の直線部（ル）をつくる。引き続きサー
ボモータ７の回転でも合成カム１０５はカム不作
用位置を保つ。

一方大歯車４と噛合つている図示しない小歯車
に取付けた円板カム２４により、カムフオロア２
５が中心側に押され摺動体２２の前進で切断工具
CTがクイル１２の前面に進出して線材を切断す
る（第７図Ｊ）。円板カム２４がカム不作用位置
に回転し初めの位置に戻り、合成カム１０５も最
初の位置に戻る。成形工具Ｔも後退して成形準備
位置に戻される。小歯車５６，６８の１回転で１
個のトーシヨンコイルばねが成形される。なお、
実施例では成形工具がクイル軸廻りで所定角度の
回転させまた工具操作台を進退させる２入力と成
形工具を示したが、成形工具が進出のみする工具
を別々に駆動できることはいうまでもない。

効 果 以上詳述したように本発明は成形工具、切断工
具駆動用の大歯車を２個並列に設けてそれぞれ独
立に大歯車を回転する駆動モータを設けてNC装
置でそれぞれの駆動モータを関連して制御回転さ
せるようになしたので、複数の成形工具、切断工
具或いは２系統の入力可能な１個の成形工具を別
別の駆動大歯車から駆動することにより、同じタ
イミングで別々の作動をさせることが可能とな
る。いいかたを換えれば360°の２倍の作用角度内
でカムの作用タイミングを振り分けができ成形工
具を多数取付けることができる。このため成形ス
ライドの動作パターンの設計が容易となりばねの
成形範囲が大巾に拡大をしうる。また同期動作の
必要なカム軸のタイミング合わせがNCのプログ
ラムによつて容易に行うことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のばね成形装置の一部を切断を
した側面説明図、第２図は同正面説明図、第３図
は成形装置断面説明図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
視図、第５図は工具取付け枠に取付け配置した成
形装置の平面説明図、第６図はカム、線送り、エ
アシリンダ等のタイムシヤリングを示す図、第７
図はばね成形工程を示す図、第８図はトーシヨン
コイルばねの実施例の図でａは正面図ｂは側面図
である。 ２……工具取付け枠、４，５……大歯車、７，
９，１１……サーボモータ、１２……クイル、１
４……送り出しローラ、１５……押さえローラ、
２０……切断切刃装置、２４……カム、８１……
成形装置、１００……エアシリンダ、１０５……
合成カム、Ｔ……成形工具、CT……切断工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クイルから送り出される線材に向かつて進退
   可能な工具を放射状に配置したばね成形装置にお
   いて、前記工具の駆動カム回転用小歯車が外周任
   意位置でどちらか一方に噛合される２個の駆動大
   歯車を前記クイル先端中心を回転中心として回転
   可能に並列して設け、該駆動大歯車を別々に回転
   させる２個の駆動モータを設け、該駆動モータを
   関連して制御するNC装置を設けてなり工具を同
   じタイミングで別々に作動可能となしたことを特
   徴とするばね成形装置。