CN112654442B - 弧形弹簧的成形方法以及成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弧形弹簧的成形方法及装置，可容易且可靠地使具有容许范围内的圆周方向的长度的半成品的两端部上的座面位于指定位置。相对于使轴线(TA)弯曲之前的半成品(11A)，基于从弯曲前的轴方向拍摄半成品(11A)的两端面(23A)的端面图像信息判断两端面(23A)的座面(25A)的半成品(11A)的圆周方向的长度是否分别在容许范围内，在两端面(23A)的座面(25A)的圆周方向的长度分别在容许范围内的情况下，使用端面图像信息特定能够使两端面(23A)的座面(25A)分别位于圆周方向中的指定位置内的圆周方向的半成品的旋转位置，将半成品(11A)旋转至特定的旋转位置，使半成品(11A)向弯曲前的轴方向移动且向半成品(11A)的螺旋状的线间(19A)依次打入楔部(51)而使半成品(11A)变形。

Description

弧形弹簧的成形方法以及成形装置

技术领域

本发明涉及用于汽车的自动变速装置的离合器等的弧形弹簧的成形方法以及成形装置。

背景技术

弧形弹簧是轴线弯曲的弧状的螺旋弹簧，在成形时，会使螺旋状卷绕的直线状的半成品塑性变形。作为这样的弧形弹簧的成形方法例如有专利文献1记载的方法。

专利文献1的成形方法使直线状的半成品向沿轴线的方向移动、且通过向螺旋状的线间打入楔部而使半成品塑性变形。在该弧形弹簧的成形时，根据产品样式会要求使端面上的座面位于圆周方向中的指定位置内、座面自身的圆周方向的长度为容许范围内等的情况。

对于这样的要求，在专利文献1的成形方法中，进行通过图像传感器检测半成品的单侧的端面上的座面相对于指定位置的配置状况并根据已检测的配置状况以使座面位于圆周方向中的指定位置内的方式修正半成品的旋转位置。

可是，本成品在制造中会在圈数等中产生偏差，相应地在两端面的座面的位置关系中也产生偏差。由于该座面的位置关系的偏差，即使使单侧端面上的座面位于指定位置也会存在相反侧的端面上的座面从指定位置偏离的可能性。

另外，在专利文献1的成形方法中，由于只检测相对于半成品的座面的指定位置的配置状况，因此即使两端面的座面配置于指定位置，也会存在座面的圆周方向上的长度从对应要求的容许范围偏离的可能性。这样的可能性如果进行其他的检测工序则会消除，但在弧形弹簧的制造中会产生费时这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第6300996号公报

发明内容

发明所要解决的课题

所要解决的问题点是即使使半成品的一个端面上的座面位于指定位置也存在另一端面上的座面从指定位置偏离的可能性、且还存在座面在圆周方向上的长度从对应要求的容许范围中偏离的可能性。

用于解决课题的方案

本发明是一种弧形弹簧的成形方法，该弧形弹簧为了容易且可靠地使具有对应要求的容许范围内的圆周方向的长度的线圈部的两端面上的座面位于指定位置而在螺旋状地卷绕线材且弯曲轴线并在两端面上分别具有座面，最主要的特征为，具备下述工序：相对于使上述轴线弯曲之前的半成品，基于从沿上述半成品的弯曲前的轴线的方向拍摄该半成品的两端面而得到的端面图像信息判断上述两端面的上述座面的圆周方向的长度是否分别在容许范围内的座面长度判断工序；在上述两端面的上述座面的圆周方向的长度分别在上述容许范围内的情况下，使用上述端面图像信息判断是否存在能够使上述两端面的座面分别位于上述圆周方向中的指定位置内的上述圆周方向的上述半成品的旋转位置的旋转位置判断工序；基于上述旋转位置判断工序的判断结果特定用于使上述两端面的座面分别位于上述圆周方向中的指定位置内的上述半成品的旋转位置的特定工序；将上述半成品旋转至特定的上述旋转位置的旋转工序；以及使上述半成品向沿上述弯曲前的轴线的方向移动且在上述半成品的上述螺旋状的线间依次打入楔部而使上述半成品变形的成形工序。

另外，本发明是一种弧形弹簧的成形装置，该弧形弹簧以螺旋状卷绕线材且轴线弯曲并在两端面分别具有座面，最主要的特征为，具备从沿半成品弯曲前的轴线的方向拍摄使上述轴线弯曲之前的上述半成品的两端面而获取端面图像信息的拍摄部、使上述半成品旋转的旋转机构部、把持上述半成品且使上述半成品向沿上述半成品的轴线的方向移动的把持部、在上述半成品的移动时依次被打入上述半成品的上述螺旋状的线间且使上述半成品变形的楔部；以及控制上述把持部、上述旋转机构部以及上述楔部的控制部，上述控制部基于从上述拍摄部获取的上述端面图像信息判断上述两端面的座面的圆周方向的长度是否分别在容许范围内，在上述两端面的座面的圆周方向的长度分别在上述容许范围内的情况下，使用上述端面图像信息判断是否存在能够使上述两端面的座面分别位于上述半成品的圆周方向中的指定位置内的上述半成品的上述圆周方向的旋转位置，基于上述旋转位置的判断结果特定用于使上述两端面的座面分别位于上述圆周方向中的指定位置内的上述半成品的旋转位置，通过上述旋转机构部使上述半成品旋转至特定的上述旋转位置，通过上述把持部使上述半成品向沿上述轴线的方向移动且通过上述楔部依次向上述半成品的上述螺旋状的线间进行打入。

发明效果

本发明的弧形弹簧的成形方法以及装置基于半成品是两端面的端面图像信息能够挑选两端面的座面是容许范围内的圆周方向的长度的半成品，基于用于挑选的两端面的端面图像信息能够把握所挑选的半成品的两座面的相关且能够将该半成品旋转至特定的旋转位置并使两座面位于指定位置。因此，能够容易且可靠地使具有容许范围内的圆周方向的长度的半成品的两端面的座面位于指定位置。

附图说明

图1是弧形弹簧的成形装置的概略方框图(实施例)。

图2(A)是表示弧形弹簧的侧视图，(B)是表示弧形弹簧的半成品的侧视图，(C)是表示半成品的俯视图(实施例)。

图3表示图1的成形装置的拍摄台的概略结构，(A)是俯视图，(B)是侧视图(实施例)。

图4表示图1的成形装置的弧形成形台的概略结构，(A)是俯视图，(B)是局部省略侧视图(实施例)。

图5是表示半成品的两端部的座圈部的一例的侧视图(实施例)。

图6是表示驱动转矩的图表(实施例)。

具体实施方式

基于半成品两端面的端面图像信息判断两端面的座面在圆周方向上的长度是否是容许范围内之后通过旋转半成品直到能够使两端面的座面分别位于圆周方向中的指定位置内的旋转位置而实现使具有容许范围内的圆周方向长度的半成品的两端部上的座面容易且准确地位于指定位置的目的。

实施例

图1是弧形弹簧的成形装置的概略方框图，图2(A)～(C)是分别表示弧形弹簧的侧视图、表示弧形弹簧的半成品的侧视图、及该半成品的俯视图。

弧形弹簧的成形装置1(以下，简称为“成形装置1”)如图1所示具备装置主体1和控制部5。

装置主体3具备拍摄台7和成形台9，通过控制部5的控制使图2(B)的轴线TA弯曲之前的半成品11A塑性变形，成形图2(A)的轴线T弯曲的弧形弹簧11。

本实施例的弧形弹簧11以及半成品11A是螺旋状地卷绕线材13的螺旋弹簧。弧形弹簧11是与轴线T的弯曲对应的弧状，半成品11A是直线状。

并且，半成品11A是指将轴线TA弯曲之前的产品，不需要是直线状。因此，在半成品11A中也含有在制造过程中轴线TA相对于直线状折弯、弯曲的产品等。

弧形弹簧11以及半成品11A具备主体部15、15A、两端部的座圈部17、17A、转移部16、16A。

主体部15、15A沿螺旋状的线间19、19A(邻接的线圈部分21、21A之间的间隙)的轴线T、TA的方向的距离(以下，称为“线间节距”)相对大地形成。并且，沿弯曲的轴线T的方向在以下称为“轴方向”，沿弯曲前的轴线TA的方向在以下称为“弯曲前的方向”或“弯曲前轴方向”。

座圈部17、17A构成弧形弹簧11以及半成品11A的端部，如本实施例在闭锁式的弧形弹簧11以及半成品11A的情况下，线间节距为零。可是，弧形弹簧11以及半成品11A也可以是开放端，该情况下，座圈部17、17A的线间节距比零大地形成。

转移部16、16A形成于主体部15、15A与座圈部17、17A之间，是从座圈部17、17A向主体部15、15A转移的部分。转移部16、16A的线间节距比主体部15、15A的线间节距相对小地形成。

在弧形弹簧11以及半成品11A的轴方向以及弯曲前轴向的两端面23、23A上形成座面25、25A。并且，弧形弹簧11以及半成品11A的座面25、25A由于是相同结构，因此仅关于半成品11A的座面25A进行说明。在图2(C)中，座面25A为了容易理解而通过网状线表示。

座面25A是局部性地切削端面23A而形成的切削面，将主体部15A的卷端部27作为起始点，中心角处于290度左右的范围内。并且，座面25A的中心角可根据弧形弹簧11A的样式等进行变更。

座面25A的起始点的形状为与圆周方向相交的直线状。座面25A的终点的形状以锐角状向圆周方向突出，在座面25A内从位于起始点的基端部29向前端部31沿径向逐渐变细。

拍摄台7从所涉及的半成品11A中获取包括座面25A的两端面23A的端面图像信息、表示弯曲前轴向方向中的两端部33A、35A的位置的端部位置图像信息、及表示在后述的成形工序中半成品11A移动时位于前方侧的端部33A或35A的座圈部17A的圈数(座圈数)的座圈图像信息。

图3表示图1的成形装置1的拍摄台7的概略结构，(A)是俯视图，(B)是侧视图。

本实施例的拍摄台7作为定位台37以及拍摄部具备第一～第四相机39a、39b、39c、39d。

定位台37从供给部41供给半成品11A。在定位台37上，在供给方向的前方侧设置限制器37a。限制器37a是在定位台37上突出的部件，接收从供给部41供给的半成品11A而进行定位。被定位的半成品11A被取放单元等的把持输送机构43把持而配置于拍摄区域R。并且，把持输送机构43的把持在半成品11A的弯曲前轴方向的中间部进行。

第一～第四相机39a、39b、39c、39d例如由CCD相机、CMOS相机等构成，通过有线或无线而可通信地连接于后述的控制部5。第一～第四相机39a、39b、39c、39d从位于拍摄区域R中的半成品11A获取端面图像信息以及端部位置图像信息。

第一以及第二相机39a、39b在弯曲前轴方向上向半成品11A的两端面23A配置。由此，第一以及第二相机39a、39b从弯曲前轴方向拍摄半成品11A的两端面23A而获取端面图像信息。

端面图像信息是可把握包括座面25A的圆周方向的长度、座面25A的终点的位置、座面25A的起始点(卷端部27的位置)的座面信息的信息。因此，第一以及第二相机39a、39b的拍摄方向不需要是严格意义中的弯曲前轴方向，只要能够获得可把握座面信息的端面图像信息也可以相对于弯曲前轴方向倾斜。

第三以及第四相机39c、39d在半成品11A的径向上分别向半成品11A的端部33A、35A配置。本实施例中，第三相机39a向半成品11A的供给方向的前方侧的一端部33A配置，第四相机39d向半成品11A的供给方向的后方侧的另一端部35A配置。

由此，第三以及第四相机39c、39d从径向拍摄半成品11A的两端部33A、35A，获取表示弯曲前轴方向中的两端部33A、35A的位置的端部位置图像信息以及表示端部33A或35A的座圈数的座圈图像信息。

并且，本实施例中，端部位置图像信息不仅是端部33A、35A的位置，是也包括座圈部17A的信息，也能作为座圈图像信息利用。可是，端部位置图像信息仅表示端部33A、35A的位置，在不包括座圈部17A的情况下也可以格外获取座圈图像信息。

并且，第三以及第四相机39c、39d的拍摄方向与第一以及第二相机39a、39b的拍摄方向相同，只要能够从端部位置图像信息(座圈图像信息)中获取两端部33A、35A的位置以及座圈数，可以相对于径向倾斜。另外，第三相机39c、第四相机39d也可省略。

已获取的端面图像信息以及端部位置图像信息从第一～第四相机39a、39b、39c、39d向控制部5输送。获得端面图像信息以及端部位置图像信息的半成品11A通过把持输送机构43向弧形成形台9输送。

图4表示图1的成形装置1的弧形成形台9的概略结构，(A)是俯视图，(B)是局部省略侧视图。

弧形成形台9具备把持部45、输送机构部47、旋转机构部49、楔部51、作为支撑台的压模53。

把持部45是把持半成品11A并向弯曲前轴方向移动的机构。本实施例的把持部45具有由气爪等的把持机构形成的第一把持部55以及第二把持部57。第一以及第二把持部55、57对称地构成，分别通过一对把持片59a、59b在相对于后述的楔部51的打入方向相交的径向上把持半成品11A。

第一把持部55把持半成品11A的一端部33A侧。该把持在向弧形成形台9上移交由把持输送机构43搬运而来的半成品11时进行。第二把持部57把持半成品11A的另一端部35A侧。该把持在依次向后述的半成品11A中打入楔部51的途中从利用第一把持部55的把持切换地进行。第二把持部57也可省略。

输送机构部47是使把持部45向半成品11A的弯曲前轴方向移动的机构。本实施例的输送机构部47具有相对于第一以及第二把持部55、57的第一以及第二输送机构部61、63。

并且，第一以及第二输送机构部61、63由于是对称的结构，因此关于第一输送机构部61进行说明。另外，关于第二输送机构部63省略图示，仅用带括号符号表示。

第一输送机构部61具备作为驱动源的伺服电机65、作为输送驱动部的滚珠丝杠机构67、可动部69。

伺服电机65被固定于未图示的机架等，被后述的控制部5的控制驱动。在伺服电机65的输出轴65a上以滚珠丝杠机构67的丝杆67a一体旋转的方式结合。

丝杆67a向在第一把持部55中把持半成品11A时的半成品11A的弯曲前轴方向伸出。在丝杆67a上螺纹结合滚珠丝杠机构67的螺母部67b。在该螺母部67b上安装可动部69。

可动部69是通过丝杆67a的旋转与螺母部67b一起以预定螺距间歇地向丝杆67a的弯曲前轴方向移动的机构。可动部69从结合于螺母部67b的可动底座69a突出设置一对支撑板69b、69c。支撑板69b、69c在丝杆67a的弯曲前轴方向上对置配置。在这些支撑板69b、69d上通过旋转机构部49支撑第一把持部55。

旋转机构部49具备作为驱动源的伺服电机71、旋转驱动轴73。

伺服电机71被一个支撑板69b支撑，通过后述的控制部5的控制以预定角度间歇地驱动。伺服电机71的输出轴71a插通一个支撑板69b，在前端以一体旋转的方式结合旋转驱动轴73。

旋转驱动轴73插通另一支撑板69c并以一体旋转的方式结合于第一把持部55。

由此，第一把持部55能够通过旋转机构部49使把持的半成品11A绕轴线TA旋转、且通过输送机构部47使把持的半成品11A以预定螺距间歇地向弯曲前轴方向移动。

另外，第二把持部57也能与第一把持部55相同地旋转以及移动。

楔部51以楔状形成前端。楔部51通过后述的控制部5的控制并与半成品11A的移动一起被驱动而被打入半成品11A的线间19A。楔部51的驱动由作为驱动源的伺服电机75、减速机构77以及具有打入驱动部79的打入机构部81进行。

伺服电机75被固定于未图示的机架等，通过后述的控制部5的控制间歇地驱动。在伺服电机75上通过减速机构77连接打入驱动部79。

减速机构77降低伺服电机75的驱动转矩而向打入驱动部79侧输出。打入驱动部79通过凸轮等将伺服电机75的旋转动作转换为打入方向(实施例中为上下方向)的动作，从而在打入方向上往复驱动楔部51。

因此，楔部51能够根据减速机构77的减速比以及打入机构部81的转换比例而提高动作速度(打入速度)。

具体的说，通过减小减速机构77的减速比而能够增加楔部51的每单位时间的打入次数。该情况下，由于楔部51的动作速度会变快，因此会存在楔部51的动作不稳定的可能性。

因此，在本实施例中，通过如减少凸轮的升降量等能够减少打入机构部81的旋转动作向打入方向的动作的转换比例，通过减少楔部51的驱动行程，使楔部51的动作速度与缩小减速比之前相等。因此，在本实施例中，能够使楔部51的动作稳定、且实现打入时间的缩短。

压模53在打入方向上与楔部51对置地配置，在由楔部51进行的打入时支撑半成品11A。压模53具有用于避免与第一加持部55的干涉的台阶部53a。

另外，本实施例的压模53可向楔部51的打入方向移动地配置，可改变楔部51的打入量。并且，压模53可以不能在打入方向上移动地被固定。另外，压模53的移动可与输送机构部47相同地进行。

控制部5是控制装置主体3的各部的信息处理装置。本实施例的成形装置1通过由控制部5进行的控制以及处理实现弧形弹簧的成形方法(以下，简称为“成形方法”)。关于控制部5的功能与成形方法一起说明。

[成形方法]

本实施例的成形方法通过从供给部41向成形装置1的拍摄台7供给半成品11A而开始，进行拍摄工序、座面长度判断工序、旋转位置判断工序、特定工序、长度检测工序、座圈数获取工序、旋转工序、预备移动工序以及成形工序。

在拍摄工序中，根据向拍摄台7的定位台37上供给半成品11A，控制部5在控制把持输送机构43且把持半成品11A的同时向拍摄区域R移动。并且，半成品11A的供给可通过传感器等进行检测。

若使半成品11A向拍摄区域R移动，则控制部5控制第一～第四相机39a、39b、39c、39d进行相对于半成品11A的拍摄，获得半成品11A的端面图像信息以及端部位置图像信息(座圈图像信息)。

其次，在座面长度判断工序中，控制部5基于端面图像信息判断半成品11A的各座面25A的圆周方向上的长度是否为容许范围内。在本实施例中，除座面25A的圆周方向上的长度，还判断卷端部27的位置以及座面25A的终点位置是否为容许范围内。并且，容许范围根据相对于弧形弹簧11的制品要求而设定(以下，相同)。

该判断可通过图像处理进行。此时，需要区别座面25A的起点(卷端部27)以及终点，但根据形状的不同点等而能够容易地进行区分。并且，成为座面25A的终点的位置并不是锐角状的前端部31，而是基端部29。可是，可以将前端部31的位置作为座面25A的终点位置。

并且，在半成品11A的两端面23A的座面25A的圆周方向的长度、卷端部27的位置以及座面25A的终点中的任何一个都是容许范围以外的情况下，控制把持输送机构43而废弃半成品11A。

其次，在旋转位置判断工序中，控制部5使用端面图像信息判断可使两端面23A的座面25A分别位于圆周方向中的指定位置内的半成品11A的旋转位置是否存在。

指定位置是指两端面23A的座面25A应位于的指定的位置以及将该位置作为中央的容许范围。在本实施例中，称为两端面23A的卷端部27以及座面25A的终点的指定的位置以及将该位置作为中央的容许范围。指定位置也可为两端面23A的座面25A的圆周方向的中央部应位于的指定的位置以及将该位置作为中央的容许范围等。

因此，在本实施例的旋转位置判断工序中，把握两端面23A的卷端部27的位置、及座面25A终点的位置的相关内容，判断全部四个位置是否存在圆周方向中被指定的位置以及成为其容许范围内的半成品11A在圆周方向上的旋转位置。

并且，在不存在该旋转位置的情况下，控制部5控制把持输送机构43而废弃半成品11A。

其次，在特定工序中，基于旋转位置判断工序的结果，特定两端面23A的座面25A可指定位置的圆周方向上的半成品11A的旋转位置(以下，将特定的旋转位置称为“特定旋转位置”)。

本实施例的特定工序选定全部的两端面23A的卷端部27的位置、及座面25A的终点的位置处于圆周方向中指定的容许范围内的半成品11A的圆周方向的特定旋转位置。

在选定特定旋转位置时，优选两端面23A的卷端部27的位置、及座面25A的终点的位置最靠近指定位置中央的位置。可是，只要两端面23A的卷端部27的位置以及座面25A的终点的位置处于指定位置内，可以将旋转位置判断工序中由判断结果而产生的任一旋转位置作为特定旋转位置。在这方面上，例如，也可以以使两端面23A的卷端部27的位置以及座面25A的终点的位置的任何一个位于指定位置的中央的方式选定特定旋转位置，特定旋转位置的选定可通过任意的基准进行。

其次，在长度检测工序中，控制部5检测半成品11A的弯曲前轴方向中的自由长度与基准长度的差。基准长度是半成品11A的每圈数在基准品的弯曲前轴方向上的长度。在本实施例中，自由长度与基准长度的差的检测基于在拍摄工序中获取的端部位置图像信息，控制部5获得相对于半成品11A的另一端部35A的位置与基准品的另一端部的位置的差。

并且，控制部5基于已获得的差调整在后述的成形工序中的半成品11A的移动螺距。移动螺距的调整量可以分配于半成品11A的全部或一部分的线间19A。例如，分配于全部的线间19A的情况只要为用半成品11A的圈数除以已获得的差的值等即可。该情况下，圈数可使用在制造半成品11A时设定的数值。可是，圈数可以从半成品11A中实际测量。

在本实施例的长度检测工序中，通过半成品11A的一端部33A的端部位置图像信息也可确认半成品11A的一端部33A的位置是基准位置。这是由于，若供给时的半成品11A与限制器37a抵接，则存在因自身的弹性从限制器37a离开的可能性。因此，在半成品11A的一端部33A的位置从基准位置离开的情况下，使用于寻求半成品11A的另一端部35A的位置时的调整。

其次，在座圈数获取工序中，控制部5获得在后述的成形工序中位于半成品11A移动时的前方侧的端部33A或35A的座圈数。座圈数的获得在本实施例中从在拍摄工序中获得的端部位置图像信息进行。

图5是表示两端部33A、35A的座圈部17A的一例的侧视图。

如图5所示，两端部33A、35A的座圈部17A会存在座圈数不同的情况。并且，在图5的示例中，一端部33A侧的座圈数为2，另一端部35A侧的座圈数为3。由此，一端部33A以及另一端部35A在转移部16A的弯曲前轴方向的位置不同。

控制部5基于已获得的座圈数以使后述成形工序中楔部51相对于半成品11A的打入开始位置位于线间19A的方式进行调整。该调整在预备移动工序中，通过使成为打入开始位置的线间19A与楔部51对应而能够实现。

由此，一直以来，作业者确认半成品11A的两端部33A、35A的座圈数，以将任何一个特定的端部成为成形工序中的移动时的前方侧的方式，使半成品11A的方向一致地向成形装置供给，但在本实施例中，能够没有如上述那样使方向一致的供给的必要性。

并且，同一批次中制造的半成品11A由于两端部33A、35A具有相同的座圈数，因此，如果存储两端部33A、35A的座圈数以及打入开始位置的调整信息，则通过控制部5指定哪一端部为成形工序中的移动时的前方侧，从而能够间接地获得座圈数而调整打入开始位置。该情况下，也可通过基于端面图像信息的卷端部27的形状的不同指定哪一端部33A或35A为上述前方侧。

另外，控制部5不仅是两端部33A、35A的座圈数，还判断线间螺距、直径等的形状的不同，根据判断结果也可调整后述的成形工序中的楔部51的打入量。

此时，一直以来由于依存于作业者的目视进行两端部33A、35A的形状的不同的判断，因此不能判断目视不能确认的微小的不同，但在本实施例中，即使是那样微小的不同也能够判断。

其次，在旋转工序中，控制部5控制把持输送机构43向弧形成形台9搬送半成品11A，进行利用第一把持部55的半成品11A的把持。

此时，在本实施例中，控制旋转机构部49，在把持半成品11A之前根据特定旋转位置使第一把持部55旋转，在把持半成品11A之后通过使第一把持部55返回旋转前的初始状态而使半成品11A为特定旋转位置。第一把持部55的旋转由于能够在不同的旋转方向上以180度的范围进行，因此能实现旋转动作的迅速化。

并且，可以在用第一把持部55把持了半成品11A之后，旋转至特定旋转位置。另外，半成品11A的旋转不依靠第一把持部55，也可通过其他的机构等进行旋转。

其次，在预备移动工序中，在成形工序之前控制部5控制输送机构部47而使半成品11A向弯曲前轴方向预备地移动，调整基于旋转位置的线间19A的位置的变动。

即，由于半成品11A是螺旋形状，因此线间19A的位置根据旋转位置向弯曲前轴方向变动。因此，控制部5根据半成品11A的旋转位置与线间螺距等计算线间19A的位置的变动量，使半成品11A向消除控制输送机构部47而求出的变动量的方向移动。

此时，在本实施例中，如上述，在成形工序中移动时的前方侧的端部33A或35A(在实施例中为35A)中，以楔部51的打入开始位置为半成品11A的转移部16A与座圈部17A之间的线间19A的方式进行调整。这是由于，半成品11A为闭锁式，因此不向座圈部17A中打入楔部51。并且，半成品11A为开放式的情况下，也会向座圈部17A中打入楔部51，此时不需要根据座圈数的楔部51的打入开始位置的调整。

其次，在成形工序中，以控制部5控制输送机构部47使半成品11A向弯曲前轴方向移动、且控制打入机构部81依次向半成品11A的螺旋状的线间19A打入楔部51而使轴线TA弯曲的方式使半成品变形。

在本实施例中，以第一把持部55把持半成品11A的一端部33A侧、相对于楔部51推出半成品11A的另一端部35A侧的方式移动且进行楔部51的打入。

在该成形工序开始时，由于在特定旋转位置上配置半成品11A，因此能够在将两端面23A上的座面25A准确地配置于指定位置的状态下进行楔部51的打入。

而且，在成形工序开始时，由于在将半成品11A配置于特定旋转位置的状态下第一把持部55总是处于初始状态，因此能够用稳定的动作进行楔部51的打入。另外，通过第一把持部55从初始状态开始成形工序，在半成品11A的弯曲前轴方向的移动进展且第一把持部55靠近压模53时，由于第一把持部55与压模53在第一把持部55的旋转方向中的位置关系大致恒定，因此使压模53的台阶部53a可靠地发挥功能而能够抑制第一把持部55以及压模53的相互干涉。

另外，在预备移动工序中，由于以根据半成品11A的旋转位置调整线间19A的位置的变动、且楔部51的打入开始位置为线间19A的方式调整半成品11A的位置，因此能够可靠地将楔部51打入线间19A中，能够避免楔部51碰撞于半成品11A(线圈部分21A)。

在半成品11A的移动中，控制部5通过在长度检测工序中调整的移动螺距使半成品11A间歇性地移动。由此，在本实施例中，能够以吸收半成品11A的自由长度与基准长度的差的方式移动半成品11A，更可靠地将楔部51打入线间19A中，能够避免楔部51碰撞于半成品11A。

可是，即使楔部51与半成品11A碰撞，在本实施例中，控制部5也监视作为打入机构部81的驱动源的伺服电机75的驱动转矩，根据驱动转矩的峰值的变动能够检测楔部51向半成品11A的碰撞。

图6是表示驱动转矩的波形的一例的图表。在图6中，纵轴表示转矩，横轴表示时间。

若楔部51与半成品11A碰撞，则如图6所示，驱动转矩的波形中出现突出的峰值P。因此，根据峰值P的峰值可检测楔部51向半成品11A的碰撞。

因此，在检测出楔部51向半成品11A的碰撞的情况下，由于可能会在弧形弹簧11中产生打痕、变形，因此在中断成形工序或成形工序之后能废弃半成品11A或弧形弹簧11。由此，抑制相对于弧形弹簧11的打痕、变形而能够使形状稳定。

另外，在本实施例中，控制部5控制打入机构部81，根据半成品11A的线间螺距使楔部51的打入量变化，能够使弧形弹簧11的形状更稳定。

具体的说，在半成品11A的转移部16A中，由于线间螺距相对小，因此若以与主体部15A相同的打入量进行楔部51的打入，则相比于线间螺距相对大的主体部15A，曲率变大。因此，在本实施例中，相对地减小转移部16A中的楔部51的打入量，使转移部16A与主体部15A的曲率接近或一致。

减小楔部51的打入量能够通过在打入方向上使压模53从楔部51中离开而实现。可是，为了减小楔部51的打入量，只要使压模53以及楔部51相对地离开即可，也可使楔部51从压模53中离开。

如此，依次从半成品11A的另一端部35A向一端部33A侧打入楔部51。并且，在楔部51的打入到达半成品11A的一端部33A之前，控制部5从利用第一把持部55的一端部33A侧向利用第二把持部57的另一端部35A侧切换半成品11A的把持。

在切换为利用第二把持部57进行把持后，以朝向楔部51拉近半成品11A的一端部33A侧的方式使半成品11A移动、且进行至半成品11A的一端部的楔部51的打入而结束成形工序。

并且，本实施例的成形方法以拍摄工序、座面长度判断工序、特定工序、长度检测工序、端部形状获取工序、旋转工序、预备移动工序、及成形工序的顺序进行，但并不限于此。例如，只要长度检测工序在成形工序之前进行即可，可以在旋转工序、预备移动工序之后或特定工序、座面长度判断工序之前进行。

[实施例的效果]

如以上说明，本实施例的成形方法具备下述工序：相对于使轴线TA弯曲前的半成品11A，基于从弯曲前的轴向拍摄半成品11A的两端面23A而得的端面图像信息判断两端面23A的座面25A在半成品11A的圆周方向的长度是否是容许范围内的座面长度判断工序；在两端面23A的座面25A的圆周方向的长度分别在容许范围内的情况下，使用端面图像信息判断是否存在能够使两端面23A的座面25A分别位于圆周方向中的指定位置内的圆周方向上的半成品的旋转位置的旋转位置判断工序；基于旋转位置判断工序的判断结果特定用于使两端面23A的座面25A分别位于圆周方向中的指定位置内的半成品11A的旋转位置的特定工序；使半成品11A旋转至特定旋转位置的旋转工序；以及使半成品11A向弯曲前的轴方向移动且向半成品11A的螺旋状的线间19A依次打入楔部51而使半成品11A变形的成形工序。

因此，本实施例的成形方法能够基于半成品11A的两端面23A的端面图像信息挑选两端面23A的座面25A的圆周方向长度为容许范围内的半成品11A。并且，在本实施例的成形方法中，基于用于挑选的两端面23A的端面图像信息能够把握所挑选的半成品11A的两座面25A的相关信息、且能够使该半成品11A旋转至特定旋转位置并使两座面25A位于指定位置。

因此，本实施例的成形方法基于半成品11A的两端面23A的端面图像信息能够容易且准确地使具有容许范围内的圆周方向的长度的半成品11A的两端面23A上的座面25A位于指定位置。

作为结果，本实施例的成形方法能够成形两端面23上的座面25位于根据制品要求的指定位置的弧形弹簧11。因此，能够抑制弧形弹簧11的成形异常的产生。

另外，本实施例的成形方法能够原样将使用于半成品11A挑选时的端末图像信息使用于两端面23A的座面25A的相关的把握，能够迅速且容易地进行用于特定旋转位置的选定的处理。

旋转工序在把持半成品11A之前根据特定旋转位置使用于把持半成品11A的把持部45旋转，通过在把持了半成品11A之后返回旋转之前的初始状态而使半成品11A为特定旋转位置，成形工序进行半成品11A向弯曲前轴方向的移动。

因此，在本实施例的成形方法中，在开始成形工序时，由于第一把持部55总是在旋转方向上处于初始状态，因此能够用稳定的动作进行楔部51的打入，且即使半成品11A的弯曲前轴方向的移动进展而第一把持部55靠近压模53也基于设计能够抑制相互的干涉。

另外，成形工序通过半成品11A的一端部33A侧的利用第一把持部55A进行把持，能以朝向楔部51推出半成品11A的另一端部35A侧的方式使半成品11A移动、且从半成品11A的另一端部35A向一端部33A侧依次地进行楔部51的打入。并且，在楔部51的打入到达半成品11A的一端部33A之前，切换为半成品11A的另一端部35A侧的利用第二把持部57A进行进行把持，以朝向楔部51拉入半成品11A的一端部33A侧的方式使半成品移动、且将楔部51A打入到半成品11A的一端部33A为止。

因此，在本实施例的成形方法中，也包括通过第一以及第二把持部55、57把持的部分，从半成品11A的一端部33A至另一端部35A能够可靠地进行楔部51的打入。

另外，本实施例的成形方法由于具备在成形工序之前使成形品11A预备地向弯曲前轴方向移动、调整基于旋转位置的半成品11A的线间19A的位置的偏差的预备移动工序，因此，在成形工序中，可靠地向线间19A打入楔部51，能够避免楔部51与半成品11A碰撞。

并且，在本实施例的成形方法中，具备检测半成品11A的自由长度与基准长度的差的长度检测工序，成形工序以吸收自由长度与基准长度的差的方式使半成品11A向弯曲前轴方向移动。

因此，在本实施例的成形方法中，即使在半成品11A的自由长度上存在偏差，也能更准确地向线间19A打入楔部51，能够避免楔部51与半成品11A碰撞。

另外，成形工序根据半成品11A的线间19A的弯曲前轴方向上的距离改变楔部51的打入量。尤其在本实施例中，具有主体部15A、弯曲前轴方向的两端部的座圈部17A、设置于主体部15A与座圈部17A之间且线间螺距比主体部15A小的转移部16A，成形工序相对地减小转移部16A中的楔部51的打入量。

因此，本实施例的成形方法能够使半成品11A的主体部15A以及座圈部17A的曲率接近或一致。

另外，本实施例的成形方法具备获取成形工序中位于半成品11A移动时的前方侧的端部33A或35A的座圈部17A的圈数的座圈数获取工序、基于所获取的座圈数17A的圈数的形状调整成形工序中相对于半成品11A的楔部51的打入开始位置的开始位置调整工序。

因此，在本实施例中，即使两端部33A、35A的座圈数不同，也能够调整楔部51的打入开始位置而避免楔部51与半成品11A碰撞。

另外，在本实施例中，通过打入开始位置的调整，不需要以使半成品11A的两端部33A、35A的任一特定的端部成为成形工序中移动时的前方侧的方式，使半成品11A的方向一致地向成形装置1中供给，能够提高作业的迅速性。

另外，本实施例根据两端部33A、35A的直径、线间螺距等的形状的不同调整楔部51的打入量，能够使弧形弹簧11的形状稳定、抑制成型异常的产生。该情况下，由于不需要使两端部33A、35A的形状不同的判断依存于作业者的目视，因此判断目视不能辨识的两端部33A、35A的直径、线间螺距等的微小不同，能够更可靠地抑制成型异常的产生。

成形工序通过来自打入机构部81的伺服电机75的驱动转矩进行楔部51的打入，通过伺服电机75的驱动转矩的峰值变动能够容易且可靠地检测楔部51向半成品11A的碰撞。

本实施例的成形装置1具备从弯曲前轴方向拍摄半成品11A的两端面23A而获取端面图像信息的第一～第四相机39a、39b、39c、39d、使半成品11A旋转的旋转机构部49、把持半成品11A并使半成品11A向弯曲前轴方向移动的把持部45、以在半成品11A的移动时依次向半成品11A的螺旋状的线间19A打入而轴线19A弯曲的方式使半成品11A变形的楔部51、控制把持部45、旋转机构部49及楔部51的控制部5，通过控制部5的控制执行上述成形方法而能够得到相同的作用效果。

旋转机构部49由于可使把持部45旋转，因此能够用于防止在将半成品11A旋转至特定旋转位置时与打入时的扭转的半成品11A的旋转共用，能够实现成形装置1的简化。

本实施例的成形装置1具备在利用楔部51进行的打入时支撑半成品11A且能够向楔部51的打入方向移动的压模53，控制部5根据半成品11A的线间19A在弯曲前轴方向上的距离，使压模53向楔部51的打入方向移动而能够容易且可靠地改变楔部51的打入量。

符号说明

1—成形装置，5—控制部，11—弧形弹簧，11A—半成品，13—线材，15、15A—主体部，17、17A—座圈部，19、19A—线间，23、23A—端面，25、25A—座面，27—卷端部，33、33A—一端部，35、35A—另一端部，39a～39d—相机(拍摄部)，45—把持部，49—旋转机构部，51—楔部，53—压模(支撑台)，55—第一把持部，57—第二把持部，75—伺服电机(驱动源)，T、TA—轴线。

Claims (18)

1.一种弧形弹簧的成形方法，是线材卷绕成螺旋状并且轴线弯曲且在两端面上分别具有座面的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

具备下述工序：

针对上述轴线弯曲前的半成品，基于从沿上述半成品的弯曲前的轴线的方向拍摄该半成品的两端面而得的端面图像信息，判断上述两端面的上述座面的圆周方向的长度是否分别在容许范围内的座面长度判断工序；

在上述两端面的上述座面的圆周方向的长度分别在上述容许范围内的情况下，使用上述端面图像信息，判断是否存在能够使上述两端面的座面分别位于上述圆周方向上的指定位置内的上述圆周方向的上述半成品的旋转位置的旋转位置判断工序；

基于上述旋转位置判断工序的判断结果，确定用于使上述两端面的座面分别位于上述圆周方向上的指定位置内的上述半成品的旋转位置的确定工序；

将上述半成品旋转至上述确定的旋转位置的旋转工序；以及

使上述半成品向沿上述弯曲前的轴线的方向移动并且向上述半成品的上述螺旋状的线间依次打入楔部而使上述半成品变形的成形工序。

2.根据权利要求1所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

上述旋转工序中，使得用于把持上述半成品的把持部在把持上述半成品之前根据上述确定的旋转位置旋转，而在把持上述半成品之后返回旋转前的初始状态，从而使上述半成品处于上述确定的旋转位置，

上述成形工序中，通过把持部把持上述半成品并进行向沿上述半成品的上述弯曲前的轴线的方向的移动。

3.根据权利要求2所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

上述把持部具备把持上述半成品的一端部侧的第一把持部和把持上述半成品的另一端部侧的第二把持部，

上述旋转工序中，在把持上述半成品之前使上述第一把持部根据上述确定的旋转位置旋转，在把持上述半成品之后通过使上述第一把持部返回旋转前的初始状态，从而使上述半成品处于上述旋转位置，

上述成形工序中，通过利用上述第一把持部对上述半成品的一端部侧进行把持，以将上述半成品的另一端部侧朝向上述楔部推出的方式使上述半成品移动并且从上述半成品的另一端部向一端部侧依次进行上述楔部的打入，在上述楔部的打入到达上述半成品的一端部之前切换为利用上述第二把持部对上述半成品的另一端部侧进行把持，以将上述半成品的一端部侧朝向上述楔部拉入的方式使上述半成品移动并且将上述楔部打入到上述半成品的一端部为止。

4.根据权利要求1～3任一项所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

具备预备移动工序，在上述成形工序之前使上述半成品向沿上述弯曲前的轴线的方向预备性地移动，并调整基于上述旋转位置的上述线间的位置的偏差。

5.根据权利要求1～3任一项所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

具备检测上述半成品的自由长度与基准长度的差的长度检测工序，

上述成形工序中，以吸收上述自由长度与基准长度的差的方式使上述半成品向沿弯曲前的轴线的方向移动。

6.根据权利要求1～3任一项所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

上述成形工序中，根据沿上述半成品的线间的上述弯曲前的轴线的方向上的距离使上述楔部的打入量变化。

7.根据权利要求6所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

上述半成品具有主体部、沿上述弯曲前的轴线的方向的两端部的座圈部以及设置于上述主体部与座圈部之间且沿上述线间的上述弯曲前的轴线的方向的距离比上述主体部小的转移部，

上述成形工序中，相对地减小上述转移部中的上述楔部的打入量。

8.根据权利要求1～3任一项所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

上述半成品具有沿上述弯曲前的轴线的方向的两端部的座圈部，

具备下述工序：

获取上述成形工序中的上述半成品移动时位于前方侧的上述半成品的端部的座圈部的圈数的座圈数获取工序；以及

基于上述获取的座圈部的圈数，调整上述成形工序中上述楔部对上述半成品的打入开始位置的开始位置调整工序。

9.根据权利要求1～3任一项所述的弧形弹簧的成形方法，其特征在于，

上述成形工序中，通过来自驱动源的驱动转矩进行上述楔部的打入，通过上述驱动转矩的峰值的变动来检测上述楔部向上述半成品的碰撞。

10.一种弧形弹簧的成形装置，是线材卷绕成螺旋状并且轴线弯曲且在两端面上分别具有座面的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

具备：

从沿半成品的弯曲前的轴线的方向拍摄弯曲上述轴线之前的上述半成品的两端面而获取端面图像信息的拍摄部；

使上述半成品旋转的旋转机构部；

把持上述半成品且使上述半成品向沿上述半成品的弯曲前的轴线的方向移动的把持部；

在上述半成品移动时依次被打入上述半成品的上述螺旋状的线间而使上述半成品变形的楔部；以及

控制上述把持部、上述旋转机构部以及上述楔部的控制部，

在上述控制部中，

基于从上述拍摄部获取的上述端面图像信息，判断上述两端面的座面的圆周方向的长度是否分别在容许范围内，

在上述两端面的座面的圆周方向的长度分别在上述容许范围内的情况下，使用上述端面图像信息判断是否存在能够使上述两端面的座面分别位于上述半成品的圆周方向中的指定位置内的上述半成品的上述圆周方向的旋转位置，

基于上述旋转位置的判断结果确定用于使上述两端面的座面分别位于上述圆周方向中的指定位置内的上述半成品的旋转位置，

通过上述旋转机构部将上述半成品旋转至上述确定的旋转位置，

通过上述把持部使上述半成品向沿弯曲前的轴线的方向移动并且通过上述楔部依次向上述半成品的上述螺旋状的线间进行打入。

11.根据权利要求10所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

上述旋转机构部能够使上述把持部旋转，

上述控制部在把持上述半成品之前使上述把持部根据上述确定的旋转位置旋转，在把持上述半成品之后使上述把持部返回旋转前的初始状态，从而使上述半成品处于上述旋转位置。

12.根据权利要求10或11所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

上述把持部具备把持上述半成品的一端部侧的第一把持部和把持上述半成品的另一端部侧的第二把持部，

在上述控制部中，

在把持上述半成品之前使上述第一把持部根据上述确定的旋转位置旋转，在把持上述半成品之后使上述第一把持部返回旋转前的初始状态，从而使上述半成品处于上述旋转位置，

通过利用上述第一把持部对上述半成品的一端部侧进行把持，以将上述半成品的另一端部侧朝向上述楔部推出的方式使上述半成品移动并且从上述半成品的另一端部侧向一端部侧依次进行上述楔部的打入，在上述楔部的打入到达上述半成品的一端部之前切换为利用上述第二把持部对上述半成品的另一端部侧进行把持，以将上述半成品的一端部侧朝向上述楔部拉入的方式使上述半成品移动并且将上述楔部打入到上述半成品的一端部为止。

13.根据权利要求10或11所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

在利用上述楔部进行打入之前，上述控制部通过把持部使上述半成品向沿上述弯曲前的轴线的方向预备性地移动，调整基于上述旋转位置的上述线间的位置的偏差。

14.根据权利要求10或11所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

上述拍摄部从径向拍摄上述半成品的两端部而获取表示沿上述弯曲前的轴线的方向上的上述两端部的位置的端部位置图像信息，

上述控制部基于上述端部位置图像信息获取上述半成品的自由长度与基准长度的差，以吸收上述自由长度与基准长度的差的方式控制上述把持部且使上述半成品向沿上述弯曲前的轴线的方向移动。

15.根据权利要求10或11所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

具备在利用上述楔部进行打入时支撑上述半成品并且能够向上述楔部的打入方向移动的支撑台，

上述控制部根据上述半成品的线间的沿上述弯曲前的轴线的方向的距离，使上述支撑台向上述楔部的打入方向移动，并使上述楔部的打入量变化。

16.根据权利要求15所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

上述半成品具有主体部、沿上述弯曲前的轴线的方向的两端部的座圈部以及设置于上述主体部与座圈部之间且上述线间的沿上述弯曲前的轴线的方向的距离比上述主体部小的转移部，

上述控制部以减小上述转移部中的上述楔部的打入量的方式控制上述支撑台。

17.根据权利要求10或11所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

上述半成品具有沿上述弯曲前的轴线的方向的两端部的座圈部，

上述拍摄部获取表示上述半成品移动时位于前方侧的上述半成品的端部的座圈部的圈数的座圈图像信息，

上述控制部基于上述座圈图像信息获取上述圈数，基于上述获取的圈数控制上述把持部，调整上述楔部对上述半成品的打入开始位置。

18.根据权利要求10或11所述的弧形弹簧的成形装置，其特征在于，

上述楔部通过来自驱动源的驱动转矩进行上述楔部的打入，

上述控制部根据上述驱动转矩的峰值的变动检测上述楔部向上述半成品的碰撞。

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