JPS6020104B2 - コイルスプリング製造機におけるピツチツ−ルの位置補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコイルスプリング製造機におけるピッチツール
の位置補正装置に係り、コイルスプリングの製造中間工
程及び完成切断するまでにコイルスプリングの製造長さ
を適数個の測定点にてその都度測定しピッチツールの位
置を修正して正規の長さのコイルスプリングに補正でき
るようにしたコイルスプリング製造機におけるピッチツ
ールの位置補正装置に関するものである。

従来から、コイルスプリング製造機は、第１図及び第２
図の一部にもその概略を示すように、スプリング線材１
の送りロール２，３によってガイド４を通して強制的に
送り出し、このスプリング線材１を抑え具５に付き当て
て巻付棒６に追い込んで製造するものである。

そして、スプリング線材１を巻込んだコイルスプリング
７を密着巻とせず藤に巻くとき‘こは、巻付棒６部分に
通常ピッチツール８と称しているピッチ可変工具を設置
し、スプリング線材１の巻込みに際して巻込みつつある
スプリング線材１をその進行方向に対して横方向に圧迫
し、コイルを構成するスプリング線材１が巻付棒６に追
い込まれるときに、これを隣接する巻込まれたスプリン
グ線材１と密着しないようにして製造している。ところ
が、コイルスプリング７を疎に巻くときには、スプリン
グ線材１の巻き癖、表面の粗滑度、傷、その他の非常に
多くの要因によってピッチツール８を一定位置としてお
いてもコイルのピッチが変化することがあり、これによ
って同一の巻数でも全体の長さに異同を生ずることがあ
る。

このような場合に製品の均一性が得られないので、規定
巻数のコイルスプリング７を構成した場合に、ピッチが
粗くなり全体の長さが規定寸法より長くなるときにはピ
ッチツール８を引込める操作をし、規定巻数のコイルス
プリング７を構成したときにピッチが細くなって全体の
長さが規定より短くなる場合にはピッチツール８を突き
出してコイルスプリング７のピッチを粗くする操作が行
なわれている。このピッチツール８を出没させるのに、
従来においても、コイルスプリング７の端部側にセンサ
ー９を設置し、コイルスプリング７の完成した切断直前
の状態で、このコイルスプリング７の先端とセンサー９
との間に存在する静電容量をこのセンサー９で感知し、
例えばこの静電容量が予め設定値より大きい場合にはブ
ラス側に信号を送ってこれでピッチツール８を突出させ
、設定値より小さな場合にはマイナス側に信号を送って
これでピッチツール８を引込めるようにさせるものは、
いわゆるフィードバック方式として存在している。

しかしながら、従来上記のフィードバック方式のものは
コイルスプリング７が完成し、切断する直前で静電容量
を検出し、該静電容量が特定範囲内にないときにはピッ
チツール８を作動させ、これにより次回のコイルスプリ
ング７製造に際して前回とは異なったピッチでコイルス
プリング７を製造するようにしたものであって、その為
に、静電容量が特定範囲内にないコイルスプリング７は
いわゆる不良品として産出されることになり、結局不良
品の産出量が多くなる結果を生じていた。そこで、本発
明は、上述した点等に鑑み創出されたもので、その要旨
とする処は、コイルスプリング製造機において、コイル
スプリングの巻込みの際の巻きはじめ端の移動前方に、
この巻きはじめ端と自身との間に存在する静電容量を測
定するセンサーを配し、コイルスプリングを巻きはじめ
てから完成するまでの巻きはじめ端の移動過程の通位置
に１個又は複数個及び完成切断位置にそれぞれ測定点を
設定し、この各測定点における前記巻きはじめ端とセン
サ−との間に存在する静電容量の設定値を予め設定して
おき、この設定値とセンサーによる各測定点における静
電容量の実測値とを比較して実測値が設定値と異なるか
、或いは設定値の範囲を外れた場合に、実測値と設定値
との差及びそのプラスマイナスを検出し、この検出した
信号でコイルスプリング製造機のピッチツールを直ちに
出没させてコイルスプリングのピッチを補正する検出制
御装置を設けたことに存するものである。以下、図面を
参照して本発明の一実施例を説明すると次の通りである
。

図中１はスプリング線材であり、前述の如く送りロール
２，３、ガイド４、抑え具５、巻付棒６、ピッチツール
８等にてなるコイルスプリング製造機によってコイルス
プリング７を製造するものである。

この場合、図に示すコイルスプリング７は製造中或いは
製造されたものである。又、図中９はコイルスプリング
７の巻きはじめ端の移動前方に配したセンサーであり、
コイルスプリング７の巻きはじめ端とセンサー９との間
の静電容量を測定するものである。

又、１０はカッターであり、このカッター１川こよりコ
イルスプリング７を切断することでコイルスプリング７
製造の全工程が終了するものである。すなわち、このカ
ッター１０の作動から、次の作動までの間を製造中間工
程とし、カッター１０が作動した時をコイルスプリング
７の完成時とする。そして、カッター１０を作動させる
ための基回転軸１１にはカッター作動用カム１２を固定
し、カッター１０を保持した揺動体１７はしバー１４、
受コロ１５、リンク１６を介して作動部１３によりカッ
ター１０を作動させる。

つまり、基回転軸１１が一定速度で回転し、カッター作
動用カム１２の作動部１３が受コロ１５を押圧するとし
バ一１４が作動し、リンク１６より揺動体１７が回動し
てカッター１０はコイルスプリング７を切断するもので
あり、この工程を完成切断工程とする。上記の基回転軸
１１は、カッター１０の作動から次の作動までの間に一
定速度で１回転し、且つコイルスプリングの製造と共に
回転するものである。

そして、この基回転軸１１に回転位置検出盤１８を固定
し、回転位置検出盤１８には１個の可動接点１９を突設
する。また、回転位置検出盤１８の周囲にはコイルスプ
リング７の製造工程において静電容量を測定せんとする
位置に第１接点２０、第２接点２１、第３接点２２、そ
して、第２図に示す如くカッター１０を作動させる完成
切断工程において静電容量を測定する位置に第４接点２
３を設ける。コイルスプリングの製造中の巻きはじめ端
の移動過程において、可動接点１９が移動中にこれらの
第１蟻点２０乃至第３接点２２に接触した瞬間の位置を
測定点として製造中のコイルスプリング７の先端とセン
サー９との間の静電容量を側定する。

この測定した実測値と、第１接点２０乃至第３接点２２
における静電容量の最良条件として予め設定しておいた
設定値とを比較して、可動擬点１９が第１接点２０乃至
第３接点２２にそれぞれ接触したとき予め設定しておい
た設定値と測定した実測値とが異なるか、或いは設定値
の範囲を外れた場合には、その異なり或いは設定値の範
囲外の値がプラスであるかマイナスであるかと、その差
の量とを計算して、これに基づいてフィードバック制御
によりピッチツール８をコイルスプリングの製造工程に
おいて出没させ、この製造工程中のコイルスプリングの
長さをその都度の指定長と一致させる。そして、完成切
断工程時には、第４銭点２３に可動接点１９が接触して
前述した中間工程と同様に完成されたコイルスプリング
の全長を指定値と一致させるようにするものである。尚
、可動接点１９と第１接点２０乃至第４接点２３はその
取付位置を逆としてもよく、又、可動接点を押圧子とし
、接点をリミットスイッチとしてもよいものである。次
に、上記各静電容量の設定値と測定した各実測値とが異
なる場合に、これに基いてピッチツールを作動させる構
成を第３図および第４図により簡単に説明すれば次の通
りである。

先ず第４図において、２４は測定位置検出装置で、前述
の回転位置検出盤１８、可動接点１９、第１接点２０乃
至第４接点２３等によって構成されている。

２５は例えば集積回路或いは大規模集積回路等からなる
中央処理装置で一般にＣＰＵなる略称を用いている。

２６は第１設定値入力、２７は第２設定値入力、２８は
第３設定値入力、２９は第４設定値入力で、これらの設
定値入力は予め設定しておいた最良条件の数値としてお
くもので、この設定値はコンピューターのソフトウェア
に相当するものであり、デジタルな数値としておく。

又、３０はアナログ表示をデジタル表示に変換するアナ
ログデジタル変換器で、センサ−９で計測される静電容
量はアナログ表示で表わされるが、そのままでは端数の
存在によってＣＰＵ２５に入力させ難いことから、一旦
デジタル表示に変換して入力させるようにするものであ
り、これら測定位置検出装置２４、ＣＰＵ２５、アナロ
グデジタル変換器３０等にて検出制御装置は形成されて
いる。そして、実際には、測定位置検出装置２４におけ
る可動接点１９と第１接点２０が接触した瞬間を第１測
定点とすれば、コイルスプリング製造工程中の上記第１
測定点においてセンサー９は製造途中のコイルスプリン
グとの間の静電容量を測定する。

この静電容量の実測値が１０２であったとしたとき、第
１設定値入力２６の設定値が１００であったとすると、
ここにプラス２の差を生ずる。従って、ＣＰＵ２５はこ
のプラス２に相当するだけピッチツール８を出没させる
パルスモーター３２を作動させるべく例えば２パルス信
号を発生する。この２パルスの信号をそのままパルスモ
ーター３２に送ってもパルスモーター３２の作動量が過
少又は過大となることがある。そのため、ＣＰＵ２５と
パルスモーター３２との間にはパルス変換器３１を介在
させ、このパルス変換器３１にはパルス倍数指示器４４
を附属させ、１パルスでパルスモーター３２が回転する
量を加減して、加工するコイルスプリングの大小、線材
の太さ等に差異があっても１個の機器で総てに対応し得
るようにした。上記においてパルス倍数指示器４４の指
示倍数を例えば１Ｍ苦とすると、前記パルス信号がプラ
ス２の場合にはプラス２０パルスをパルスモーター３２
に送り、パルスモーター３２はプラス側に２０パルス分
だけ回転するものである。パルスモーター３２の回転に
よってピッチツール８の出没機構は第３図に例示してい
るが、これは後述する。次に可動接点１９が第２接点２
１に接触した第２測定点において、実測値が１３２であ
り、第２基準値入力の設定値が１３５であったとすると
パルスモ−夕−３２はマイナス側に３０パルス分だけ回
転する。

更に、可動銭点１９が第３接点２２に接触した第３測定
点において、実測値が２４３であり、設定値が２斑であ
ったとすると、パルスモーター３２はプラス側に５０パ
ルス分だけ回転する。

しかる後に、完成切断工程に入り、その位置でカッター
１川こよって切断される直前に可動接点１９を第４接点
２３に接触させて第４測定点とし、その第４測定点にお
ける実測値が２４９であり設定値が２５０であったとす
ると、パルスモーター３２はマイナス側に１０パルス分
だけ回転するもので、この第４測定点の直後がコイルス
プリングの完成時点であれば、次のコイルスプリングの
製造は上記パルスモーター３２がマイナス側に１０パル
ス分だけ回転したときから始まるものである。

一方、設定値が適当な範囲を有する場合について次に示
す。すなわち、可動接点１９と第１接点２０乃至第４接
点２３とが接触した瞬間を前述同様に第１測定点乃至第
４測定点とすれ‘よ、第１測定点における静電容量の実
測値が１０２であり第１設定値入力２６の設定範囲が９
８〜１００であったとすると、この範囲まではプラス２
の差がある。

ところが実際には設定範囲の安全最良値と考えられる中
間値の９９までプラス３の差を前述同様に作動させてコ
イルスプリングのピッチを補正する。そして、同様に、
第２測定点、第３測定点とそれぞれ補正し、完成切断工
程の第４測定点においても同様に補正して完成するもの
である。第３図において、３４はパルスモーター３２の
回転軸に固定したウオームで、機台（図示していない）
に回転且つ摺動自在に取付けたねじ樺３６のねじ部に螺
合したゥオーム歯車３５と噛合せ、ねじ棒３６の先端は
機台に支軸３７で揺動自在に取付けたＬ状レバー３８の
一端に連結し、該Ｌ状レバー３８の池端とピッチツール
８とを作動杵３９で連結することによりパルスモータ−
３２の正、逆回転でピッチツール８が出没するものであ
る。

４川まＬ状レバー３８に設けた長溝孔４０，４１はこの
長溝孔４川こ挿通したねじ糠３６とＬ状レバー３８を連
結する連結ピン４１で、この連結ピン４１はＬ状レバー
３８の一部に揺動不能で回転自在に装着したねじ杵４２
に螺合して、ねじ村４２に固定した摘み４３を回転させ
ることでＬ状レバー３８に対する連結ピン４１の位置を
移動可能とし、これによるパルスモーター３２の回転量
に対するピッチツール８の移動量を加減し得るようにし
てある。

又、本発明装置に、製品の良否の判別を行なうことが容
易な次に示す機構を備えればより優れた効果を奏するも
のである。

この機構は、製品完成時の基準範囲をプログラムによっ
て予め定めておき、製品完成時の静電容量の測定例えば
第４測定点における静電容量の実測値を予め設定してお
いた範囲とを比較して良品、長尺品、短尺品とに区別す
ることができるようにしたものである。すなわち、製品
完成時の静電容量の範囲を例えば２４５〜２５５と設定
してお秋ま、前記第４測定点で実測した数値２４９は合
格となるが、実測値で２４５に満たないコイルスプリン
グは、この数値が出たときに第８図におけるダンパー５
０が傾斜して製品シュート４６を落下してきた最尺品は
最尺品シュートに落し、又２５５を超えた数値が出た場
合にはダンパー５１が額斜して製品シュート４６を落下
してきた短尺品は短尺品シュート４９に落ち、適正範囲
内にある製品のみが合格品シュート４７に落ちるようす
る機構のものである。第４図における４５はこの製品判
定器及びダンパー５０，５１の作動機構である。又、数
回続けて不合格品を産出したときには機械を停止させる
プログラムを組んでもよいものである。

尚、本発明を実施するに際して測定点等の数に限定を受
けるものでなく、その数を多くすると、さめのこまかし
、補正を行ないながらコイルスプリングを製造すること
ができるものである。

本発明は上述の如く構成したから、コイルスプリングを
製造する際に、製造工程において、静電容量を順次測定
して、その実測値と予め設定した設定値とを比較して相
違がある場合にはピッチツールを出没させて最終的に製
品となったコイルスプリングの全長を設定長さに可及的
に接近させるようにしたものであり、不良品の産出を極
めて少ないものとすることができるものである。

すなわち、コイルスプリング製造機において、コイルス
プリング７の巻込みの際の巻きはじ端の移動前方に、こ
の巻きはじめ端と自身との間に存在する静電容量を測定
するセンサー９を配し、コイルスプリング７を巻きはじ
めてから完成するまでの巻きはじめ端の移動過程の通位
置に１個又は複数個及び完成切断位置にそれぞれ測定点
を設定し、この各測定点における前記巻きはじめ端とセ
ンサー９との間に存在する静電容量の設定値を予め設定
しておき、この設定値とセンサー９による各測定点にお
ける静電容量の実測値とを比較して実測値が設定値と異
なるか、或いは設定値の範囲を外れた場合に、実測値と
設定値との差及びそのプラスマイナスを検出し、この検
出した信号でコイルスプリング製造機のピッチツール８
を直ちに出没させてコイルスプリング７のピッチを補正
する検出制御装置を設けたことにより、コイルスプリン
グ７の巻き‘まじめ端の移動過程における適位置に１個
又は複数個の測定点を設けてあってその都度コイルスプ
リングのピッチを補正し、完成切断位置にも測定点を設
けて更にピッチを補正するから、非常に正確な補正が可
能になると共に、その補正を検出制御装置によって自動
的に行なうから熟練者を必要とせず誰にでも優れた寸法
制度のコイルスプリングを製造することが可能となった
。

そして、この様な補正制御を、コイルスプリング製造機
におけるコイルスプリング長さ決めの要となるピッチツ
ールに行なうので精度の優れたコイルスプリングを製造
することができる。以上説明したように、本発明によれ
ば、全長の長さが規制されているコイルスプリングを製
造する際に、熟練者を必要とせず自動的に補正加工する
ことでき、その結果、不良品の発生が最小限に押えられ
且つ量産に適しているため大幅なコストダウンを図るこ
とが可能となり、特に、長尺のコイルスプリングで全長
の長さが規制されている場合等に極めて有効となる等の
種々の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図及び第２
図はコイルスプリング製造機に測定位置検出装置を設け
た場合の要部正面図、第３図は同じくピッチツールの出
没装置を設けた場合の要部平面略図、第４図は概略ブロ
ック線図、第５図乃至第７図はコイルスプリングの製造
工程を示す平面略図、第８図は製品区分け装置部分の正
断面略図である。 １……スプリング線村、２，３……送り。 −ル、４……ガイド、５…・・・抑え具、６・・・・・
・巻付棒、７……コイルスプリング、８……ピッチツー
ル、９……センサー、１０……カッター、１１…・・・
基回転軸、１２・・・・・・カッター作動用カム、１３
・・・・・・作動部、１４・・…・レバー、１５…・・
・受コロ、１６・・・・・・リンク、１７・・・・・・
揺動体、１８・・・・・・回転位置検出盤、１９・・・
・・・可動接点、２０・・・・・・第１接点、２１・・
・・・・第２幾点、２２・・・・・・第３接点、２３・
・・・・・第４接点、２４…・・・測定位置検出装置、
２５・…・・ＣＰＵ、２６・・…・第１設定値入力、２
７・…・・第２設定値入力、２８・・・・・・第３設定
値入力、２９・・・・・・第４設定値入力、３０…・・
・アナログデジタル変換器、３１・・・・・・パルス変
換器、３２・・・・・・パルスモーター、３３・…・・
ピッチツール可変装置、３４・’．．・・ウオーム、３
５・・・…ウオーム歯車、３６・・・・・・ねじ棒、３
７・・・・・・支軸、３８・・・・・・Ｌ状レバー、３
９・・・・・・作動杵、４０・・・・・・長溝孔、４１
・・・・・・連結ピン、４２……ねじ杵、４３……摘み
、４４……パルス倍数指示器、４５・…・・製品判定器
、４６・・・・・・製品シュ−ト、４７・・・・・・合
格品シュート、４８・・・・・・長尺品シュート、４９
・・・・・・短尺品シュート、５０，５１・・・・・・
ダンパー。豹１図 繁２図 第３図 繁ム図 第５図 第６図 第７図 豹８凶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コイルスプリング製造機において、コイルスプリン
   グの巻込みの際の巻きはじめ端の移動前方に、この巻き
   はじめ端と自身との間に存在する静電容量を測定するセ
   ンサーを配し、コイルスプリングを巻きはじめてから完
   成するまでの巻きはじめ端の移動過程の適位置に１個又
   は複数個及び完成切断位置にそれぞれ測定点を設定し、
   この各測定点における前記巻きはじめ端とセンサーとの
   間に存在する静電容量の設定値を予め設定しておき、こ
   の設定値とセンサーによる各測定点における静電容量の
   実測値とを比較して実測値が設定値と異なるか、或いは
   設定値の範囲を外れた場合に、実測値と設定値との差及
   びそのプラスマイナスを検出し、この検出した信号でコ
   イルスプリング製造機のピツチツールを直ちに出没させ
   てコイルスプリングのピツチを補正する検出制御装置を
   設けたことを特徴とするコイルスプリング製造機におけ
   るピツチツールの位置補正装置。