DE19938905A1 - Federherstellungsvorrichtung und Werkzeugauswahlvorrichtung für diese - Google Patents
Federherstellungsvorrichtung und Werkzeugauswahlvorrichtung für dieseInfo
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Abstract
In Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine Vielzahl von Typen von Werkzeugen auf einem Werkzeugauswahltisch (210) derart angebracht, daß sie durch Drehen des Werkzeugauswahltisches (210) auswählbar sind. Der Werkzeugauswahltisch (210) ist numerisch gesteuert in X- und Y- und Z-Richtungen beweglich ausgelegt, und zwar mit Hilfe eines vor- und zurückbeweglichen Tisches (206), der in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung beweglich ist, die parallel zu der Drahtachsenlinie (L1) verläuft, mittels eines horizontalen Tisches (203), der in einer horizontalen Richtung beweglich ist, die parallel zu der Vorwärts-Rückwärts-Richtung verläuft, und mittels eines auf- und abbeweglichen Tisches (209), der in einer Auf- und Abwärtsrichtung beweglich ist, die senkrecht zu den Vorwärts-Rückwärts- und horizontalen Richtungen verläuft.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federherstellungsvor
richtung und eine Werkzeugauswahlvorrichtung, und insbesondere
eine Federherstellungsvorrichtung und eine Werkzeugauswahlvor
richtung zur Herstellung unterschiedlicher Formen von Federn
durch zwangsweises Biegen bzw. Biegen unter Kraftaufwand, Wic
keln oder schraubenförmiges Winden eines Drahts mittels eines
Werkzeugs bei kontinuierlicher Zufuhr des Drahts, der in eine
Feder überführt werden soll.
Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift
Nr. 9-85377 eine Konfiguration zum Bereitstellen verschiedener
Arten von Werkzeugen an einem Endabschnitt einer Werkzeug
achse, die in Gegenüberlage zu einem in eine Feder auszubil
denden Draht angeordnet und dazu ausgelegt ist, entlang einer
Ebene senkrecht zu der Drahtachsenlinie beweglich zu sein.
Da bei der herkömmlichen Federherstellungsvorrichtung jedoch
unterschiedliche Werkzeuge an einem Endabschnitt der Werkzeug
achse angesammelt sind, ist die Endform der Werkzeugachse kom
pliziert. Außerdem ist ein spezieller Verarbeitungsvorgang
erforderlich, um eine Werkzeugform herzustellen, welche der
Bewegung der Werkzeugachse entspricht, womit hohe Kosten ver
bunden sind. Da die Werkzeugachse vertikal bewegt und um eine
Achse zum Zeitpunkt der Werkzeugauswahl bewegt wird, ist die
Bewegung der Werkzeugachse kompliziert. Dasselbe Problem tritt
auf, wenn die feine und feinfühlige Einstellung der Werkzeug
positionierung durch die Werkzeugachse durchgeführt wird. Um
zu verhindern, daß ein Draht gebildet wird, der mit anderen
Werkzeugen, die nicht in die Drahtausbildung einbezogen sind,
in störenden Eingriff gelangt, muß eine komplizierte Steuerung
durchgeführt werden. Wenn ein Werkzeug ausgewechselt wird,
müssen darüber hinaus Werkzeuge, die nicht benötigt werden,
zur Entfernung gewechselt bzw. ausgetauscht werden, was einen
mühsamen Vorgang darstellt.
Wie in Fig. 25 und 26 gezeigt, ist ein Werkzeugschlitten 10
radial in einem Federherstellungsvorrichtungshauptkörper ange
ordnet. Ein Anlagewerkzeug T wird in der X-Achsenrichtung
durch eine Nocke bzw. Kurvenscheibe 10a gleitverstellt und das
Ausmaß der Bewegung in der X-Achsenrichtung ist numerisch
steuerbar.
Es müssen jedoch weiterhin i) eine feine und feinfühlige Ein
stellung der Werkzeugpositionierung in der Y-Achsenrichtung
und der Z-Achsenrichtung, ii) das Bereitstellen von Werkzeug
schlitten im Vorrichtungshauptkörper und iii) eine Änderung
der Bewegung des Winkels eines Werkzeugschlittens manuell
durchgeführt werden. Betreffend i) und ii) sind die Erfahrung
und Intuition eines Experten erforderlich, die nur schwierig
wiederholbar sind und einen zeitaufwendigen Arbeitsvorgang
darstellen. Betreffend iii) ist eine extrem hohe Mühe erfor
derlich, wenn die Vorrichtung groß ist.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehend
genannten Situation gemacht worden. Eine Aufgabe der vorlie
genden Erfindung besteht demnach darin, eine Federherstel
lungsvorrichtung zu schaffen, an welche wahlweise eine Viel
zahl von Werkzeugtypen anbringbar sind und die einen vollstän
dig automatisierten Werkzeugantrieb und eine feine und fein
fühlige Einstellung der Werkzeugpositionierung durch numeri
sche Steuerung ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem Aspekt
eine Federherstellungsvorrichtung zur Herstellung einer Feder
durch Zuführen eines Drahts, der in eine Feder geformt werden
soll, von einem Endabschnitt einer Drahtführung und durch
zwangsweises Biegen, Wickeln oder Winden des Drahts durch
Werkzeuge in einem Federformgebungsraum in der Nähe des Endes
der Federführung, gekennzeichnet durch: Eine Drahtzuführein
richtung zum Zuführen des Drahts in Richtung auf den Feder
formgebungsraum, einen Werkzeugauswahltisch, auf welchem eine
Vielzahl von Werkzeugen radial angebracht sind, wobei der
Tisch um eine Achse im wesentlichen parallel zu einer Draht
achsenlinie derart drehbar ist, daß eine Auswahl eines vorbe
stimmten Werkzeugs aus der Vielzahl von Werkzeugen möglich
ist, eine Auswahltischantriebseinrichtung zum Drehen des Werk
zeugauswahltisches, einen beweglichen Tisch zum Bewegen des
Werkzeugauswahltisches in dreidimensionalen Richtungen zum
Positionieren des ausgewählten Werkzeugs in einer vorbestimm
ten Position des Federformgebungsraums, eine Antriebseinrich
tung für den beweglichen Tisch zum Bewegen desselben, und eine
Steuereinrichtung zum Steuern der Auswahltischantriebseinrich
tung und der Antriebseinrichtung für den beweglichen Tisch in
Übereinstimmung mit einer Formgebungsprozedur für die Feder.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung besitzt die
Werkzeugauswahlvorrichtung die nachstehend angegebene Konfigu
ration.
Insbesondere stellt die Erfindung demnach bereit eine Werk
zeugauswahlvorrichtung, ausgeführt in einer Federherstellungs
vorrichtung zur Herstellung einer Feder durch Zuführen eines
Drahts, welcher in eine Feder geformt werden soll, ausgehend
von einem Endabschnitt einer Drahtführung und zum zwangsweisen
Biegen, Wickeln oder Winden des Drahts durch Werkzeuge in
einem Federformgebungsraum in der Nähe des Endes der Drahtfüh
rung, gekennzeichnet durch: Einen Werkzeugauswahltisch, auf
welchem eine Vielzahl von Werkzeugen radial angebracht und um
eine Achse im wesentlichen parallel zu der Drahtachsenlinie
derart drehbar sind, daß eine Auswahl eines vorbestimmten
Werkzeugs aus der Vielzahl von Werkzeugen möglich ist, eine
Auswahltischantriebseinrichtung zum Drehen des Werkzeugaus
wahltisches, einen beweglichen Tisch zum Bewegen des Werkzeug
auswahltisches in dreidimensionalen Richtungen zum Positionie
ren des ausgewählten Werkzeugs in einer vorbestimmten Position
des Federformgebungsraums, und eine Antriebseinrichtung für
den beweglichen Tisch zum Bewegen desselben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei
spielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Federherstellungs
vorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1 von links
aus gesehen,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer ersten Werkzeugaus
wahlvorrichtung 200,
Fig. 6 eine Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 5,
Fig. 7 eine Ansicht des äußeren Aussehens einer Werkzeugein
heit,
Fig. 8 eine Ansicht einer Werkzeugeinheit,
Fig. 9 eine Ansicht einer Werkzeugeinheit,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Drahtzuführvorrich
tung der Vorrichtung von Fig. 1,
Fig. 11 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 10 von
links aus gesehen,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer Drahtzuführvorrich
tung 400, bei welcher der vordere Rahmen 401 entfernt bzw.
weggelassen ist,
Fig. 13 eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 12,
Fig. 14 eine Seitenansicht eines Getriebes der Vorrichtung von
Fig. 12 von links aus gesehen,
Fig. 15A und 15B Ansichten eines Drehwerkzeugs zum Biegen von
zweidimensionaler Formgebung,
Fig. 16A und 16B Ansichten eines Werkzeugs zum Biegen bei
zweidimensionaler Formgebung,
Fig. 17A und 17B Ansichten eines Drehwerkzeugs zum schrauben
förmigen Winden bei dreidimensionaler Formgebung,
Fig. 18A und 18B Ansichten eines schraubenförmigen Windungs
vorgangs zur dreidimensionale Formgebung,
Fig. 19A und 19B Ansichten eines schraubenförmigen Windens mit
Gewindesteigung bzw. Abstand bei dreidimensionaler Formgebung,
Fig. 20A bis 20C Ansichten eines Hakenhubvorgangs bei drei
dimensionaler Formgebung,
Fig. 21A und 21B Ansichten des Preßformens,
Fig. 22A bis 22D Ansichten eines Schneid- und Werkzeugbiege
verarbeitungsvorgangs nach dem Schneidvorgang,
Fig. 23 ein Druckdiagramm des Aufbaus einer Steuereinrichtung
500 für eine Federherstellungsvorrichtung,
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer Federherstellungs
vorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung,
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Werk
zeugs und eines Werkzeugschlittens, und
Fig. 26 eine Vorderansicht einer herkömmlichen Federherstel
lungsvorrichtung.
Im folgenden wird der Gesamtaufbau einer Federherstellungsvor
richtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Federherstel
lungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausfüh
rungsform. Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung von
Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig.
1. Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1
von links aus gesehen.
Wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt, umfaßt die Federherstellungsvor
richtung gemäß dieser Ausführungsform: Eine rechteckige qua
derförmige Basis 100, eine erste Werkzeugauswahlvorrichtung
200 und eine zweite Werkzeugauswahlvorrichtung 300, die auf
der Oberseite der Basis 100 angeordnet sind; eine Drahtzuführ
vorrichtung 400, die zwischen den ersten und zweiten Werkzeug
auswahlvorrichtungen 200 und 300 angeordnet ist, und eine
Steuereinrichtung 500, welche jede der vorstehend genannten
Vorrichtungen integral bzw. gemeinsam steuert.
Die ersten und zweiten Werkzeugauswahlvorrichtungen 200 und
300 sind symmetrisch relativ zu der Drahtzuführvorrichtung 400
angeordnet. Erste und zweite Werkzeugauswahltische 210 und
310, die eine Vielzahl von Werkzeugen halten, werden in
Umfangsrichtung gedreht, wodurch ein gewünschtes Werkzeug für
den Federformgebungsraum gewählt wird.
Die Drahtzuführvorrichtung 400 umfaßt einen vorderen Rahmen
401 und einen hinteren Rahmen 402, die ausgehend von der Basis
100 nach oben vorstehen und Träger eines sich drehenden
Zuführmechanismus 410, der um die Drahtachsenlinie L1 drehbar
ist bzw. um diese umläuft. Der vordere Rahmen 401 trägt eine
Drahtführung 415 derart, daß sie drehbar ist. Die Drahtführung
415 führt einen Draht, der durch die Drahtzuführvorrichtung
400 in Richtung des Pfeils F entlang der Drahtachsenlinie L1
zugeführt wird, dem Federformgebungsraum zu, wodurch der Draht
vom Ende der Drahtführung zugeführt wird.
Die Drahtführung 415 ist ohne störenden Eingriff mit dem Werk
zeug drehbar, um das Ausbilden bzw. Formgeben einer Feder in
gewünschter Form ungeachtet der Position des Werkzeugs zu
ermöglichen. Dies wird durch Ändern des Raums bzw. Abstands
der geneigten Oberflächenseite der Drahtführung 415 verwirk
licht, wodurch der Federformgebungsraum bzw. -abstand geändert
wird.
Wie in Fig. 15A gezeigt, weist die Drahtführung 415 symmetri
sche Form relativ zu der Drahtachsenlinie L1 auf und hat
geneigte Oberflächen 415a und 415b mit vorbestimmtem Neigungs
winkel, und ein Drahtdurchgangsloch 415c, dessen Querschnitt
kreisförmig ist.
Die Drahtführung 415 und ein durch das Werkzeug festgelegter
Raum, welches sich durch die ersten und zweiten Werkzeugaus
wahlvorrichtungen 200 und 300 in die Arbeitsposition bewegt
hat, dienen als Federformgebungsraum.
Im folgenden wird eine zusätzliche bzw. Zusatz-Werkzeugvor
richtung erläutert.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist die Drahtführung 415 im
wesentlichen im Zentrum des vorderen Rahmens 401 drehbar
getragen. Zusätzliche Werkzeuge 450 und 460 sind jeweils über
und unter der Drahtführung 415 vorgesehen.
Die zusätzliche Werkzeugvorrichtung 450, welche über der
Drahtführung 415 vorgesehen ist, umfaßt einen Werkzeugschlit
ten 453, der in vertikaler Richtung durch einen Zusatzwerk
zeugantriebsmotor 451 und einen Kurbelmechanismus 452 gleit
verstellbar ist. Auf dem Werkzeugschlitten 453 ist ein zusätz
liches Werkzeug Ta angebracht.
Die Zusatzwerkzeugvorrichtung 460, die unterhalb der Drahtfüh
rung 415 vorgesehen ist, umfaßt einen Werkzeugschlitten 463,
der in vertikaler Richtung durch einen Zusatzwerkzeugantriebs
motor 461 und einen Kurbelmechanismus 462 gleitverstellbar
ist. Auf dem Werkzeugschlitten 463 ist ein zusätzliches Werk
zeug Ta angebracht.
Verschiedene Werkzeuge sind als zusätzliches Werkzeug Ta
bereitgestellt, wie etwa ein in Fig. 16A und 16B gezeigtes
Biegewerkzeug, ein in Fig. 18A und 18B gezeigtes Anlagewerk
zeug, ein in Fig. 19A und 19B gezeigtes Abstand- bzw. Stei
gungseinstellwerkzeug, ein in Fig. 20B und 20C gezeigtes
Hakenhubwerkzeug, ein in Fig. 21A und 21B gezeigtes Kurbel
werkzeug, ein in Fig. 20A und 20B gezeigtes Preßwerkzeug und
ein Schneidwerkzeug und dergleichen.
Das zusätzliche Werkzeug Ta mit der geeignetsten Form wird in
Übereinstimmung mit verschiedenen Formgebungsverfahren selek
tiv angebracht, welche Verfahren nachfolgend erläutert sind,
und es wird in Richtung auf den Federformgebungsraum mittels
numerischer Steuerung der Zusatzwerkzeugantriebsmotoren 451
und 461 gleitend angetrieben.
Nachfolgend ist die Werkzeugauswahlvorrichtung erläutert.
Als nächstes ist die Werkzeugauswahlvorrichtung, welche in der
Federherstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausfüh
rungsform verkörpert ist, erläutert. Es wird bemerkt, daß,
weil die ersten und zweiten Werkzeugauswahlvorrichtungen sym
metrische Konfiguration bzw. symmetrischen Aufbau aufweisen,
die nachfolgende Beschreibung ausschließlich die Konfiguration
bzw. den Aufbau der ersten Werkzeugauswahlvorrichtung 200
beschreibt.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aussehens der
ersten Werkzeugauswahlvorrichtung 200. Fig. 6 zeigt eine Vor
deransicht der Vorrichtung von Fig. 5.
Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, ist in der ersten Werkzeugaus
wahlvorrichtung 200 der Werkzeugauswahltisch 210 so ange
bracht, daß er um eine Achse parallel zur Drahtachsenlinie Ll
in Umfangsrichtung drehbar ist. Der Werkzeugauswahltisch 210
hält eine Vielzahl von Typen von abnehmbaren Werkzeugen unter
schiedlicher Formen und mit unterschiedlichen Bewegungsabläu
fen (Gleit- oder Drehbewegungen) für unterschiedliche Feder
größen, wie etwa den Drahtdurchmesser oder Innendurchmesser
einer Schraubenwicklung oder dergleichen. Der scheibenartige
Werkzeugauswahltisch 210 ist auf einem sich bewegenden Tisch
angebracht, welcher ein Werkzeug, welches durch Drehung ausge
wählt ist, in Richtung auf den Federformgebungsraum bewegt und
den Werkzeugauswahltisch 210 zur feinen und feinfühligen Ein
stellung der Werkzeugpositionierung dreidimensional bewegt.
Der sich bewegende Tisch ist aufgebaut aus einem horizontalen
Tisch 203, der in horizontaler Richtung entlang einer horizon
talen Schiene 202 beweglich ist, die auf der Oberseite der
Basis 100 befestigt ist, einem vorwärts-rückwärts-verschieb
lichen Tisch 206, der in Vorwärts-Rückwärts-Richtung entlang
einer sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckenden
Schiene 205 beweglich ist, die auf der Oberseite des horizon
talen Tisches 203 befestigt ist, und einem auf- und abwärts
beweglichen Tisch 209, der in Aufwärts-Abwärts-Richtung ent
lang einer sich in Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckenden
Schiene beweglich ist, die ausgehend von der Oberseite des
vorwärts-rückwärts-beweglichen Tisches 206 sich aufwärts
erstreckt.
Der horizontale Tisch 203 ist entlang der horizontalen Schiene
202 durch einen Schneckenmechanismus unter Verwendung eines
horizontalen Antriebsmotors 204 als Antriebs- bzw. Bewegungs
quelle beweglich. Der in Vorwärts-Rückwärts-Richtung beweg
liche Tisch 206 ist auf der sich in Vorwärts-Rückwärts-Rich
tung erstreckenden Schiene 205 durch eine Schnecke oder der
gleichen beweglich, und zwar unter Verwendung eines Vorwärts-
Rückwärts-(Antriebs)motors 207 als Antriebsquelle. Der auf
wärst-abwärts-bewegliche Tisch 209 ist entlang der sich in
Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckenden Schiene 208 durch
einen Schneckenmechanismus und dergleichen unter Verwendung
eines Aufwärts-Abwärts-Antriebsmotors 211 als Antriebsquelle
beweglich. Der Werkzeugauswahltisch 210, der auf seinem
Umfangsrand einen Zahn bzw. Zähne aufweist, kämmt mit einem
Tischzahnrad 212, welches durch einen Drehtischmotor 213 ange
trieben wird, der an dem sich aufwärts-abwärts-beweglichen
Tisch 209 angebracht ist, welcher auf einer Achse parallel zu
der Drahtachse L1 drehbar ist.
Als erster Werkzeugauswahltisch 210 können drei Typen von
Werkzeugbiegewerkzeugen oder sechs Typen von Anlagewerkzeugen
verwendet werden. Zusammen mit der zweiten Werkzeugauswahlvor
richtung 300 können bis zu sechs Typen von Drehwerkzeugen oder
sechs Typen von Anlagewerkzeugen angebracht werden. In Über
einstimmung mit der vorliegenden Erfindung können beispiels
weise drei Typen von Drehwerkzeugen T1 bis T3 und zwei Typen
von Anlagewerkzeugen T4 und T5 abwechselnd und radial unter
gleichen Abständen angeordnet werden (lediglich eine Werkzeug
einheit ist an dem verbleibenden einen angebracht), und ein
gewünschtes Werkzeug wird durch Drehung des Werkzeugauswahl
tisches 210 gewählt.
Unter Bezug auf den in Fig. 25 gezeigten herkömmlichen Werk
zeugschlitten entspricht die Bewegung des horizontalen Schlit
tens 203 der herkömmlichen X-Achsenrichtung, die Bewegung des
vorwärts-rückwärts-beweglichen Tisches 206 entspricht der her
kömmlichen Z-Achsenrichtung, und die Bewegung des auf- und
abbeweglichen Tisches 209 entspricht der herkömmlichen Y-Ach
senrichtung.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ermöglicht der
Werkzeugauswahltisch 210 die Auswahl einer Vielzahl von Typen
von Werkzeugen durch Drehen, und der Werkzeugauswahltisch 210
ist ausgelegt, durch numerisches Steuern des Werkzeugauswahl
tisches in den X-, Y- und Z-Richtungen unter Verwendung des
vorwärts- und rückwärts-beweglichen Tisches 206 beweglich zu
sein, der in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung parallel zu der
Drahtachsenlinie L1 beweglich ist, unter Verwendung des hori
zontalen Tisches 203, der in horizontaler Richtung senkrecht
zu der Vorwärts-Rückwärts-Richtung beweglich ist, und unter
Verwendung des auf- und abwärtsbeweglichen Tisches 209, der in
Aufwärts-Abwärts-Richtung senkrecht zu den Vorwärts-Rückwärts-
und horizontalen Richtungen beweglich ist. Damit können die
Werkzeugauswahl, der Werkzeugantrieb und die feine und fein
fühlige Einstellung der Werkzeugposition mittels der numeri
schen Steuerung vollständig automatisiert durchgeführt werden.
Im folgenden ist die Werkzeugeinheit näher erläutert.
Fig. 7 bis 9 zeigen das Aussehen der Werkzeugeinheit.
Wie in Fig. 7 gezeigt, sind Drehwerkzeuge T1 bis T3, welche
das Biege- oder Schraubenwindverarbeiten bezüglich eines
Drahts durchführen, am Ende einer Werkzeugachse 2 angebracht.
Am anderen Ende der Werkzeugachse 2 ist ein Kegelrad 3 ange
bracht. Die Werkzeugachse 2 ist durch eine Werkzeugeinheit 1
drehbar getragen. Während die Werkzeugeinheit 1 am Werkzeug
auswahltisch 210 befestigt ist, kämmt das Kegelrad 3 mit einem
Kegelrad 214 (Fig. 6), welches vom Zentrum bzw. der Mitte des
Werkzeugauswahltisches 210 vorsteht, und es ist ungeachtet der
Drehposition des Drehauswahltisches 210 drehbar ausgelegt. Das
Kegelrad 214 ist drehbar getragen und verwendet einen Werk
zeugantriebsmotor (Fig. 5) als Antriebsquelle, der auf der
Rückseite des auf- und abwärtsbeweglichen Tisches 209 vorgese
hen ist.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist der Anlagetisch T4, der eine
Schraubenwind- bzw. -wickel- oder Biegeverarbeitung durch
Anlage gegen einen Draht durchführt, am Ende der Werkzeugachse
5 angebracht, die an einer Werkzeugeinheit 4 festgelegt ist.
Auf dem Anlagewerkzeug T4 ist eine Nut senkrecht zur Längs
richtung der Werkzeugachse 5 gebildet.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist das Anlagewerkzeug T5, auf welchem
eine Nut parallel zur Längsrichtung einer Werkzeugachse 6
gebildet ist, an der Werkzeugeinheit 4 angebracht.
Jedes dieser Werkzeuge T1 bis T5 ist von dem Werkzeugauswahl
tisch 210 abnehmbar, und die Typen oder die Anordnung der
Werkzeuge können willkürlich gewählt werden.
Neben dem Anlagewerkzeug können ein Biegewerkzeug, ein Preß
werkzeug, ein Schneidwerkzeug und dergleichen an der Werkzeug
einheit 4 angebracht sein.
Nachfolgend wird die Drahtzuführvorrichtung näher erläutert.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aussehens der
in Fig. 1 gezeigten Drahtzuführvorrichtung. Fig. 11 zeigt eine
Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 10 von links aus gese
hen.
Wie in Fig. 10 und 11 gezeigt, sind der vordere Rahmen 401 und
der hintere Rahmen 402 durch vier Verbindungswellen 403 ver
bunden, wobei jeweils ein Paar oben und unten vorgesehen sind.
Der vordere Rahmen 401 und der hintere Rahmen 402 sind um
einen vorbestimmten Abstand in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung
voneinander beabstandet und an der Basis 100 befestigt, wie in
Fig. 1 gezeigt.
Auf der Rückseite des hinteren Rahmens sind eine Geradebiege
maschine 404 zum Geradebiegen einer Biegung des Drahts und
eine Drahtabwickelmaschine 405 zum Zuführen eines Drahts hin
tereinander angeordnet.
Die Drahtzuführvorrichtung 400 umfaßt ein kastenartiges
Getriebe 411 und Zuführrollen 412 und 413, die vertikal paar
weise vorgesehen sind. Die Zuführrollen 412 und 413 sind auf
der Seitenfläche des Getriebes 411 vorgesehen. Das Getriebe
411 ist durch die vorderen und hinteren Rahmen 401 und 402
getragen und um die Drahtachsenlinie L1 drehbar.
Die Zuführrollen 412 und 413 drehen sich, während sie den
Draht ergreifen, wodurch der Draht von bzw. aus der Draht
abwickelmaschine 405 zugeführt wird. Der Greifdruck ist durch
Handgriffe 414 einstellbar, die auf dem Getriebe 411 vorgese
hen sind. Die Handgriffe 414 vermögen die oberen Zuführwalzen
412 vertikal zu bewegen, um den Abstand mit den unteren
Zuführrollen 413 einzustellen.
Das Getriebe 411 ist durch die vorderen und hinteren Rahmen
401 und 402 getragen und um die Drahtachsenlinie L1 drehbar.
Das Getriebe 411 dreht sich, während es den Draht mit den
Zuführrollen 412 und 413 derart ergreift, daß der Draht ver
dreht wird (sich um 180° nach links und rechts dreht), wodurch
die Richtung des Drahts, der aus dem Drahtdurchgangsloch 415c
der Drahtführung 415 zugeführt wird, geändert wird (siehe Fig.
15A und 15B).
Das Getriebe 411 ist an einem scheibenartigen Zahnrad 417
befestigt, welches einen hohlen Abschnitt auf seiner Drehachse
aufweist und durch den hinteren Rahmen 402 getragen ist, wäh
rend es auf der Drahtachsenlinie L1 drehbar ist. Daraufhin
wird das scheibenartige Zahnrad 417 in Eingriff mit einem
Antriebszahnrad 418 gebracht, und das Antriebszahnrad 418 wird
durch einen Getriebedrehmotor 419 in Drehung versetzt.
Die Zuführrollen 412 und 413 werden gedreht, während das
Getriebe 411 sich drehen gelassen wird. Die Antriebskraft wird
auf einen Getriebezug in dem Getriebe 411 von einem Kegelrad
423a übertragen, welches am Endabschnitt einer Kegelradachse
433 gebildet ist, welche den hinteren Rahmen 402 durch den
hohlen Abschnitt des scheibenartigen Zahnrads 417 durchsetzt.
Die Kegelradachse 423 dreht sich auf der Drahtachsenlinie L1
und ein scheibenartiges Zahnrad 420, welches am Endabschnitt
der Kegelradachse 423 befestigt ist, steht im Kämmeingriff mit
einem Antriebszahnrad 421, und das Antriebszahnrad 421 wird
durch einen Rollenantriebsmotor 422 in Drehung versetzt.
Die Drahtführung 415 ist durch den vorderen Rahmen 401 drehbar
getragen und durch einen Führungsantriebsmotor 416 unabhängig
vom Getriebe 411 riemenangetrieben.
Im folgenden wird der Aufbau des Getriebes im einzelnen erläu
tert.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aussehens einer
Drahtzuführvorrichtung 400, von welcher der vorderen Rahmen
401 entfernt ist. Fig. 13 zeigt eine Draufsicht der Vorrich
tung von Fig. 12. Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht des Getrie
bes in Fig. 12 von links aus gesehen.
Wie in Fig. 12 und 14 gezeigt, ist das Getriebe 411 versetzt
in bezug auf die Seite relativ zu der Drehachse (Drahtachsen
linie L1) des scheibenartigen Zahnrads 417 angeordnet. Das
Getriebe 411 ist an einer Randfläche 417a des scheibenartigen
Zahnrads 417 befestigt und dreht sich um die Drahtachsenlinie
L1. Die Zuführrollen 412 und 413 sind jeweils mit vier Zuführ
rollenachsen 424 verbunden, die in der Richtung senkrecht zu
der Drahtachsenlinie L1 vorgesehen und durch das Getriebe 411
drehbar getragen sind. Ein Antriebszahnrad 427 ist an der
unteren Zuführrollenachse 424 auf der Seite des hinteren Rah
mens 402 axial befestigt. Verblockungszahnräder 425 sind an
den Zuführrollenachsen 424 axial befestigt, die parallel
zueinander angeordnet sind. Das Paar von Verblockungszahn
rädern 425 der Zuführrollenachsen 424 kämmt miteinander in
vertikaler Richtung und die unteren Verblockungszahnräder 425,
die seitlich angeordnet sind, kämmen mit einem Leerlaufrad
426. Das Antriebszahnrad 427 kämmt mit dem Kegelrad 423a der
Kegelradachse 423, die als Hauptachse dient, und steht im
Kämmeingriff mit einem Antriebszahnrad 429, das an der Kegel
radachse 428 des Kegelrads 428a axial befestigt ist, die einen
Winkel von ungefähr 90° in bezug auf die Kegelradachse 423
bildet. Durch Drehen der unteren Zuführrollenachse 424 auf
seiten des hinteren Rahmens werden Rollenachsen 424 über das
Leerlaufrad 426 unter Verblockung in Drehung versetzt.
Die Zahnräder im Getriebe 411 sind selbst dann drehbar, wäh
rend das Getriebe 411 sich dreht bzw. einen Umlauf ausführt.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist durch Drehen
der Kegelradachse 423 koaxial zur Drahtachsenlinie der Aufbau
des Getriebes vereinfacht und ein Kegelrad größeren DUrchmes
sers zum Übertragen eines großen Antriebsdrehmoments kann ein
gesetzt werden.
Da darüber hinaus ein großes Antriebsdrehmoment erzielt werden
kann, kann die erforderliche Drahtzuführkraft beibehalten wer
den und die Stabilität bzw. Standfestigkeit wird selbst bei
kostengünstigem Aufbau erhöht.
Da die Zuführrollenachse 424 durch das Antriebszahnrad 429 in
Drehung versetzt wird, welches an der Kegelradachse 428 des
Kegelrads 428a befestigt ist, welches im Kämmeingriff mit dem
Kegelrad 423a steht und einen Winkel von ungefähr 90° zu der
Kegelradachse 423 bildet, sind durch die Schnecken verursachte
Erhitzungsprobleme überwunden, da ein Energieverlust aufgrund
von Erhitzung verringert ist.
Im folgenden wird ein Drahtformgebungsverfahren näher erläu
tert.
Das Formgebungsverfahren wird durch numerische Steuerung einer
Federherstellungsvorrichtung gemäß der erläuterten Ausfüh
rungsform durchgeführt.
Das Drahtformgebungsverfahren, die Anzahl von Werkzeugen, die
beim jeweiligen Verfahren gleichzeitig verwendet werden, und
der Formgebungsprozeß sind wie folgt grob unterteilt.
Fig. 15A und 15B zeigen einen Drehwerkzeugbiegevorgang bei der
zweidimensionalen Formgebung.
In dem Fall, daß der Drehwerkzeugbiegevorgang bei einer zwei
dimensionalen Formgebung durchgeführt wird, wird entweder die
erste Werkzeugauswahlvorrichtung 200 oder die zweite Werkzeug
auswahlvorrichtung 300, wie in Übereinstimmung mit der Biege
richtung eines Drahts gewählt, woraufhin ein gewünschtes Dreh
werkzeug T1 gewählt wird, indem der gewählte Werkzeugauswahl
tisch gedreht wird, und indem das Drehwerkzeug T1 durch einen
sich bewegenden Tisch in die in Fig. 15A und 15B gezeigte
Position bewegt wird. Daraufhin wird das Werkzeug derart.
gedreht, daß der Randabschnitt des Werkzeugs den Draht W
biegt, wodurch ein Haken einer Feder oder dergleichen gebildet
wird. Der Drehwerkzeugbiegevorgang ermöglicht eine Biegung
eines Drahts, ohne diesen zu verkratzen.
Bis hin zu drei Typen von Drehwerkzeugen können auf einem
(einzigen) Werkzeugauswahltisch in Übereinstimmung mit dieser
Ausführungsform angebracht werden. Verschiedene Biegeprozeß
abläufe können deshalb verwirklicht werden.
Fig. 16A und 16B zeigen einen Werkzeugbiegevorgang bei zwei
dimensionaler Formgebung.
In dem Fall, daß der Werkzeugbiegevorgang bei zweidimensiona
ler Formgebung durchgeführt wird, werden L-förmige Biegewerk
zeuge Ta an den Zusatzwerkzeugvorrichtungen bzw. den zusätzli
chen Werkzeugvorrichtungen 450 und 460 angebracht, und die
Biegewerkzeuge Ta, die aufeinander zuweisend angeordnet sind,
werden vertikal in entgegengesetzter Richtung durch einen Kur
belmechanismus gleitverschoben, wodurch der Draht W gebogen
wird. Der Werkzeugbiegevorgang wird verwendet, wenn kein Platz
zur Verfügung steht, um ein Drehwerkzeug einzuführen.
Es wird bemerkt, daß der Biegeverarbeitungsvorgang durch
Anbringen des Biegewerkzeugs auf dem Werkzeugauswahltisch und
durch Bewegen des Werkzeugs durch einen sich bewegenden Tisch
bzw. einen beweglichen Tisch durchgeführt werden kann.
Fig. 17A und 17B zeigen den Drehwerkzeugschraubenwind- bzw.
-wickelvorgang bei dreidimensionaler Formgebung.
In dem Fall, daß ein Drehwerkzeugschraubenwindvorgang beim
dreidimensionalen Formgeben durchgeführt wird, werden die
erste Werkzeugauswahlvorrichtung 200 oder die zweite Werkzeug
auswahlvorrichtung 300 in Übereinstimmung mit der Wind- bzw.
Wickelrichtung eines Drahts gewählt, woraufhin eine gewünsch
tes Drehwerkzeug T2 durch Drehen des gewählten Werkzeugaus
wahltisches ausgewählt wird, und wobei das Drehwerkzeug T2
durch den beweglichen Tisch in die in Fig. 17A und 17B
gezeigte Position bewegt wird. Daraufhin wird das Drehwerkzeug
T2 derart gedreht, daß ein Endabschnitt des Werkzeugs den
Draht W aufwickelt bzw. schraubenartig windet und eine Wick
lung einer Feder oder dergleichen bildet. Der Drehwerkzeug
schraubenwindvorgang ermöglicht die Formgebung bzw. Ausbildung
einer Feder mit kleinem Verhältnis des Windungsaußendurchmes
sers zum Drahtdurchmesser. Da insbesondere der Innendurchmes
ser der Windung bzw. Wicklung präzise hergestellt werden kann,
ist der Drehwerkzeugschraubenwindvorgang wirksam bei der Form
gebung einer Kupplungsfeder oder dergleichen.
Fig. 18A und 18B zeigen den Schraubenwindverarbeitungsvorgang
bei dreidimensionaler Formgebung.
In dem Fall, daß der Schraubenwindvorgang beim dreidimensiona
len Formgeben durchgeführt wird, wird entweder die erste Werk
zeugauswahlvorrichtung 200 oder die zweite Werkzeugauswahlvor
richtung 300 in Übereinstimmung mit der Wind- bzw. Wickelrich
tung eines Drahts ausgewählt, woraufhin ein gewünschtes Anla
gewerkzeug T4 durch Drehen des gewählten Werkzeugauswahl
tisches gewählt wird, und das Anlagewerkzeug T4 wird durch den
beweglichen Tisch in die in Fig. 18A und 18B gezeigte Position
bewegt. Durch Extrudieren des Drahts W wird der Draht W
zwangsweise bzw. unter Krafteinwirkung gegen den Endabschnitt
des Anlagewerkzeugs T4 in Anlage gebracht und auf der geneig
ten Oberfläche der Drahtführung 415 aufgewickelt bzw. in eine
Schraubenwindung überführt. Dadurch wird eine Windung bzw.
Wicklung einer Feder oder dergleichen ausgebildet. Bei dem
Wicklungs- bzw. Schraubenwindverarbeitungsvorgang kann der
Außendurchmesser einer Windung bzw. Wicklung exakt geändert
werden, indem ganz einfach der bewegliche Tisch bewegt wird,
wodurch der Wicklungs- bzw. Windungswinkel problemlos gesteu
ert werden kann. Durch Ändern der Nutposition am Endabschnitt
des Anlagewerkzeugs T4 können die Anfangsspannung und die
Anfangssteigung bzw. der anfängliche Abstand problemlos einge
stellt werden.
Fig. 19A und 19B zeigen den Schraubenwindvorgang mit einem
Abstand bzw. einer Steigung bei dreidimensionaler Formgebung.
In dem Fall, daß ein Wicklungsvorgang bzw. Schraubenwindvor
gang mit Steigung bzw. Abstand beim dreidimensionalen Form
geben durchgeführt wird, wird entweder die erste Werkzeugaus
wahlvorrichtung 200 oder die zweite Werkzeugauswahlvorrichtung
300 in Übereinstimmung mit der Wicklungs- bzw. Schraubenwind
richtung eines Drahts gewählt, woraufhin ein gewünschtes An
lagewerkzeug T4 durch Drehen des gewählten Werkzeugauswahl
tisches gewählt wird, und wobei das Anlagewerkzeug T4 durch
den beweglichen Tisch in die in Fig. 19A und 19B gezeigte
Position bewegt wird. Außerdem wird ein gewünschtes Steigungs-
bzw. Abstand(einstell)werkzeug T6 gewählt, indem der andere
Werkzeugauswahltisch gedreht wird, und das Abstand- bzw. Stei
gungs(einstell)werkzeug T6 wird durch den beweglichen Tisch in
die in Fig. 19A und 19B gezeigte Position gedreht. Durch
Extrudieren des Drahts W wird der Draht W zwangsweise bzw.
unter Kraftaufbringen in Anlage gegen den Endabschnitt des
Anlagewerkzeugs T4 gebracht und auf der geneigten Oberfläche
der Drahtführung 415 aufgewickelt bzw. in eine Schraubenwin
dung überführt, während das Abstand- bzw. Stei
gungs(einstell)werkzeug T6 eingreift, um zwischen den Wicklun
gen bzw. Windungen einen Abstand bzw. eine Steigung auszubil
den. Dadurch wird eine Wicklung bzw. Windung einer Feder oder
dergleichen ausgebildet. Bei diesem Windungs- bzw. Wicklungs-
bzw. Schraubenwindungsverarbeitungsvorgang mit Abstand kann
der Abstand problemlos eingestellt werden, während eine Win
dung bzw. Wicklung ausgebildet wird.
Fig. 20A bis 20c zeigen einen Hakenhubvorgang beim dreidimen
sionalen Formgeben.
Beim Hakenhubverarbeitungsvorgang wird der Haken, der durch
das Drehwerkzeug oder Anlagewerkzeug in eine dreidimensionale
Form geformt wurde, durch die Hakenhubwerkzeuge T7 und T8
zusätzlich gebogen, um in dreidimensionale Form ausgebildet zu
werden.
In dem Fall, daß der Hakenhubvorgang beim dreidimensionalen
Formgeben durchgeführt wird, wird entweder die erste Werkzeug
auswahlvorrichtung 200 oder die zweite Werkzeugauswahlvorrich
tung 300 in Übereinstimmung mit der Wickel- bzw. Schrauben
windrichtung eines Drahts gewählt, woraufhin ein gewünschtes
Anlagewerkzeug T4 durch Drehen des gewählten Werkzeugauswahl
tisches gewählt wird, und wobei das Anlagewerkzeug T4 durch
den beweglichen Tisch in die in Fig. 20A bis 20C gezeigte
Position bewegt wird. Durch Extrudieren des Drahts W wird der
Draht W unter Krafteinwirkung bzw. zwangsweise in Anlage gegen
den Endabschnitt des Anlagewerkzeugs T4 gebracht und gebogen.
Daraufhin wird jeder Werkzeugauswahltisch der ersten und zwei
ten Werkzeugauswahlvorrichtungen 200 und 300 gedreht, um die
gewünschten Hakenhubwerkzeuge T7 und T8 auszuwählen. Während
jedes der Werkzeuge T7 und T8 durch den beweglichen Tisch in
die in Fig. 20B und 20C gezeigte Position bewegt wird, wird
der Hakenabschnitt, der in eine zweidimensionale Form ausge
bildet wurde, derart gebogen, daß er in eine dreidimensionale
Form gebildet bzw. geformt wird.
Fig. 21A und 21B zeigen einen Preßformvorgang.
Beim Preßformvorgang wird der Draht W durch Kurbelwerkzeuge T9
und T10 ergriffen, die in Gegenüberlage zueinander angeordnet
sind, wodurch der Draht W in Kurbelform gebildet wird.
In dem Fall, daß ein Preßformen durchgeführt wird, sind Preß
werkzeuge Ta mit symmetrischen Stufen an den Zusatzwerkzeug
vorrichtungen 450 und 460 angebracht, und die Preßwerkzeuge
Ta, die aufeinander zuweisen, werden vertikal durch einen Kur
belmechanismus gleitverschoben, wodurch der Draht W geklemmt
und gebogen wird. Der Preßformvorgang wird verwendet, um einen
Draht in eine spezielle Form zu formen.
Es wird bemerkt, daß der Preßformverarbeitungsvorgang durch
Anbringen des Kurbelwerkzeugs auf dem Werkzeugauswahltisch und
Bewegen des Tisches durch einen beweglichen Tisch durchgeführt
werden kann.
Fig. 22A bis 22D zeigen einen Schneidvorgang und einen Werk
zeugbiegeverarbeitungsvorgang nach dem Schneidvorgang.
In dem Fall, daß eine Schneidverarbeitung durchgeführt wird,
wird ein Schneidwerkzeug Ta entweder an der Hilfswerkzeugvor
richtung 450 oder 460 angebracht, woraufhin jeweilige Werk
zeugauswahltische der ersten und zweiten Werkzeugauswahlvor
richtungen 200 und 300 gedreht werden, um Preßwerkzeuge T9 und
T10 zu wählen, und wobei die Preßwerkzeuge T9 und T10 durch
den beweglichen Tisch in die in Fig. 22A bis 22D gezeigte
Position bewegt werden. Während die Preßwerkzeuge T9 und T10,
die aufeinander zuweisend angeordnet sind, den Draht W ergrei
fen, wird das Schneidwerkzeug Ta gleitverstellt bzw. gleitver
schoben, um den Draht W zu schneiden.
In dem Fall, daß der geschnittene Abschnitt des Drahts gebogen
werden soll, wird ein Biegeverarbeitungsvorgang durch die in
bezug auf Fig. 15A und 15B erläuterten Schritte unter Verwen
dung des Drehwerkzeugs T1 durchgeführt.
Als nächstes ist der Aufbau einer Steuereinrichtung für die
Federherstellungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Fig. 23 zeigt ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Steuerein
richtung 500 der Federherstellungsvorrichtung.
Wie in Fig. 23 gezeigt, steuert eine CPU 501 integral die
gesamte Steuereinrichtung 500. Ein ROM 502 speichert Opera
tionsprozeßinhalte (ein Programm) der CPU 501 und verschiedene
Frontdaten. Ein RAM 503 wird als Arbeitsbereich des CPU 501
verwendet. Eine Anzeigeeinheit 504 wird zum Durchführen ver
schiedener Einstellungen, zum Anzeigen der Inhalte der ver
schiedenen Einstellungen und zum Anzeigen einer Kurve verwen
det, welche den Herstellungsablauf oder dergleichen zeigt.
Eine externe Speichervorrichtung 505 liegt in Gestalt eines
Floppy-Disk-Antriebs oder dergleichen vor und wird verwendet,
um ein Programm von außen zuzuführen oder verschiedene Ein
stellinhalte für den Formgebungsprozeßablauf zu speichern.
Durch Speichern von Parametern für einen Formgebungsprozeß
ablauf (beispielsweise im Fall einer Feder, einer freien Länge
oder eines Durchmessers oder dergleichen) ist es möglich, zu
jeder Zeit dieselbe Form einer Feder durch Einstellen bzw.
Wählen der Floppy-Disk herzustellen.
Eine Tastatur 506 ist zum Wählen bzw. Einstellen unterschied
licher Parameter vorgesehen. Sensoren 507 sind zum Erfassen
des Drahtzuführausmaßes oder der freien Länge einer Feder oder
dergleichen vorgesehen.
Motoren 508-1 bis 508-n betreffen jeweils einen horizontalen
Antriebsmotor 204, einen Vorwärts-Rückwärts-Antriebsmotor 207,
einen Auf- und Abwärtsantriebsmotor 211, einen Drehtisch
antriebsmotor 213, einen Werkzeugantriebsmotor 215, den jewei
ligen Motor der zweiten Werkzeugauswahlvorrichtung, den Draht
führungsantriebsmotor 416, den Getriebedrehmotor 419, den Rol
lenantriebsmotor 422 und die Zusatzwerkzeugantriebsmotoren 451
und 461. Die Motoren 508-1 bis 508-n werden durch die jeweili
gen Motortreiber 509-1 bis 509-n angetrieben.
Im Fall, daß ein gewünschtes Werkzeug aus mehreren Typen von
Werkzeugen und eine feine und feinfühlige bzw. feinfühlige
Einstellung der Werkzeugpostion ausgewählt werden, wird der
erste Drehauswahltisch 210 durch den Drehtischantriebsmotor
213 in Drehung versetzt, ein gewünschtes Werkzeug in dem
Federausbildungsraum positioniert und der horizontale Tisch
203, der Vorwärts-Rückwärts-Bewegungstisch 206 und der Auf-
und Abwärts-Bewegungstisch 209 werden für eine feine und fein
fühlige Einstellung der Positionierung bewegt. Daraufhin wird
der Werkzeugbetrieb in numerischer Übereinstimmung mit dem
Federformgebungsverfahren gesteuert.
Wie vorstehend erläutert, sind mehrere Typen von Werkzeugen
wahlweise angebracht bzw. montiert und ein Werkzeugantrieb und
eine feine und feinfühlige Einstellung der Werkzeugposition
können numerische Steuerung vollständig automatisiert durchge
führt werden.
In dem vorstehend erläuterten Steuerblock steuert die CPU 501
beispielsweise verschiedene Antriebsmotoren unabhängig oder
die Ein/Ausgabe für die externe Speichervorrichtung 505 oder
die Anzeigeeinheit 504 in Übereinstimmung mit dem Befehl, der
über die Tastatur 606 eingegeben wird.
Als nächstes wird der gesamte Aufbau einer Federherstellungs
vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert.
Fig. 24 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Federherstel
lungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
Wie in Fig. 24 gezeigt, sind in Übereinstimmung mit der Feder
herstellungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform die
Drahtzuführvorrichtung 400 und die ersten und zweiten Werk
zeugauswahlvorrichtungen 600 und 700 aufeinander zuweisend auf
der Basis 100 angeordnet.
Die ersten und zweiten Werkzeugauswahlvorrichtungen 600 und
700 sind unmittelbar nebeneinander auf der Basis 100 angeord
net.
Es wird bemerkt, daß, weil die erste Werkzeugauswahlvorrich
tung und die zweite Werkzeugauswahlvorrichtung symmetrische
Konfiguration bzw. symmetrischen Aufbau haben, die nachfol
gende Erläuterung ausschließlich die Konfiguration der ersten
Werkzeugauswahlvorrichtung 600 stellvertretend für die andere
erfolgt.
Ein Werkzeugauswahltisch 610, welcher mehrere abnehmbare Werk
zeuge mit unterschiedlichen Endformen und Bewegungen in Über
einstimmung mit unterschiedlichen Federformen, wie etwa unter
schiedlichem Drahtdurchmesser oder unterschiedlicher Windungs
form oder dergleichen, ist drehbar auf der ersten Werkzeugaus
wahlvorrichtung 600 angebracht. Der scheibenartige Werkzeug
auswahltisch 610 ist auf einem beweglichen Tisch angebracht,
der zur dreidimensionalen Bewegung des Werkzeugauswahltisches
610 vorgesehen ist, um ein ausgewähltes Werkzeug relativ zu
einem Draht zu positionieren.
Der bewegliche Tisch ist mit einem vorwärts-rückwärts-beweg
lichen Tisch 603 versehen, der in einer Vorwärts-Rückwärts-
Richtung entlang einer von vorn nach hinten verlaufenden
Schiene 602 beweglich ist, welche auf der Oberseite der Basis
100 fest angebracht ist; einen aufwärts-abwärts-beweglichen
Tisch 606, der in einer Aufwärst-Abwärts-Richtung entlang
einer aufwärts-abwärts-verlaufenden Schiene 605 beweglich ist,
die auf der Oberseite des vorwärts-rückwärts-beweglichen
Tisches 603 befestigt ist, und einem horizontalen Tisch 609,
der in horizontaler Richtung entlang einer horizontalen
Schiene 608 beweglich ist, die an der Seitenfläche des auf
wärts-abwärts-beweglichen Tisches 606 befestigt ist.
Der vorwärts-rückwärts-bewegliche Tisch 603 ist entlang der
von vorn nach hinten verlaufenden Schiene 602 durch einen
Schneckenmechanismus oder dergleichen beweglich, und zwar
unter Verwendung eines Vorwärts-Rückwärts-Antriebsmotors 604
als Antriebsquelle. Der aufwärts-abwärts-bewegliche Tisch 606
ist entlang der sich aufwärts-abwärts-erstreckenden Schiene
605 durch einen Schneckenmechanismus oder dergleichen beweg
lich, und zwar unter Verwendung eines Aufwärts-Abwärts-
Antriebsmotors 607 als Antriebsquelle. Der horizontale Tisch
609 ist entlang der horizontalen Schiene 608 durch einen
Schneckenmechanismus oder dergleichen beweglich, und zwar
unter Verwendung eines horizontalen Antriebsmotors 611 als
Antriebsquelle.
Da die Funktion des Werkzeugauswahltisches 610 und der detail
lierter Aufbau der Drahtzuführvorrichtung 400 denjenigen gemäß
der ersten Ausführungsform entsprechen, erübrigt sich ihre
Erläuterung.
Was den herkömmlichen Werkzeugschlitten betrifft, der in Fig.
25 gezeigt ist, entspricht die Bewegung des vorwärts-rück
wärts-beweglichen Tisches 603 der herkömmlichen Z-Achsenrich
tung, die Bewegung des aufwärts-abwärts-beweglichen Tisches
606 entspricht der herkömmlichen Y-Achsenrichtung und die
Bewegung des horizontalen Tisches 609 entspricht der herkömm
lichen X-Achsenrichtung.
Im Vergleich zu der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungs
form besitzt die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
den Vorteil, daß der bewegliche Tisch auf der Basis 100 mit
größerer Festigkeit bzw. Stabilität angebracht ist. Da der
Raum bzw. Abstand zwischen der Drahtzuführvorrichtung 400 und
dem ersten und zweiten Werkzeugauswahltisch klein ist, ist es
jedoch schwierig, einen Wartungsvorgang oder eine Überwachung
durchzuführen, und es ist schwierig, einen Platz zur Aufnahme
einer geschnittenen Feder als Endprodukt sicherzustellen.
Im Vergleich zu der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungs
form besitzt andererseits die Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform den Vorteil, daß sie problemlos einen War
tungsvorgang und eine Überwachung durchzuführen gestattet, und
problemlos einen Platz zur Aufnahme einer geschnittenen Feder
als Endprodukt bereitzustellen vermag, obwohl sie den Nachteil
hat, daß der bewegliche Tisch auf der Basis 100 mit geringerer
Festigkeit angebracht ist.
Es wird bemerkt, daß die Erfindung auf abgewandelte und modi
fizierte Ausführungsformen, wie sie vorstehend erläutert sind,
anwendbar ist, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
Beispielsweise können die ersten und zweiten Werkzeugauswahl
vorrichtungen und die Drahtzuführvorrichtungen gemäß den vor
stehend angeführten Ausführungsformen als unabhängige Einheit
an anderen Typen einer Federherstellungsvorrichtung angebracht
werden.
Des weiteren könnten bei den oben beschriebenen Ausführungs
beispielen nur eine der ersten oder zweiten Werkzeugauswahl
vorrichtungen montiert sein.
Da bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen eine Viel
zahl von Werkzeugen radial angeordnet sind, und dadurch, daß
der Werkzeugauswahltisch vorgesehen ist, der sich um eine
Achse parallel zu der Drahtachsenlinie zum Auswählen eines
vorbestimmten Werkzeugs aus der Vielzahl von Werkzeugen dreht,
der bewegliche Tisch, der den Werkzeugauswahltisch in drei
dimensionalen Richtungen zum Positionieren eines ausgewählten
Werkzeugs in einer vorbestimmten Position des Federform
gebungsraums vorgesehen ist, ist es möglich, eine Vielzahl von
Typen von Werkzeugen wahlweise anzubringen und einen vollstän
dig automatisierten Werkzeugantrieb sowie eine feine und fein
fühlige Einstellung der Werkzeugpositionierung unter numeri
scher Steuerung auszuführen.
Claims (17)
1. Federherstellungsvorrichtung zur Herstellung einer Feder
durch Zuführen eines Drahts (W), der in eine Feder geformt
werden soll, von einem Endabschnitt einer Drahtführung
(415) und durch zwangsweises Biegen, Wickeln oder Winden
des Drahts durch Werkzeuge (T1 bis T10, Ta) in einem
Federformgebungsraum in der Nähe des Endes der Federfüh
rung, gekennzeichnet durch:
Eine Drahtzuführeinrichtung (400) zum Zuführen des Drahts in Richtung auf den Federformgebungsraum,
einen Werkzeugauswahltisch (210), auf welchem eine Viel zahl von Werkzeugen radial angebracht sind, wobei der Tisch um eine Achse im wesentlichen parallel zu einer Drahtachsenlinie derart drehbar ist, daß eine Auswahl eines vorbestimmten Werkzeugs aus der Vielzahl von Werk zeugen möglich ist,
eine Auswahltischantriebseinrichtung (212, 213) zum Drehen des Werkzeugauswahltisches,
einen beweglichen Tisch (203, 206, 209) zum Bewegen des Werkzeugauswahltisches in dreidimensionalen Richtungen zum Positionieren des ausgewählten Werkzeugs in einer vorbe stimmten Position des Federformgebungsraums,
eine Antriebseinrichtung (204, 207, 211) für den beweg lichen Tisch zum Bewegen desselben, und
eine Steuereinrichtung (500) zum Steuern der Auswahltisch antriebseinrichtung und der Antriebseinrichtung für den beweglichen Tisch in Übereinstimmung mit einer Form gebungsprozedur für die Feder.
Eine Drahtzuführeinrichtung (400) zum Zuführen des Drahts in Richtung auf den Federformgebungsraum,
einen Werkzeugauswahltisch (210), auf welchem eine Viel zahl von Werkzeugen radial angebracht sind, wobei der Tisch um eine Achse im wesentlichen parallel zu einer Drahtachsenlinie derart drehbar ist, daß eine Auswahl eines vorbestimmten Werkzeugs aus der Vielzahl von Werk zeugen möglich ist,
eine Auswahltischantriebseinrichtung (212, 213) zum Drehen des Werkzeugauswahltisches,
einen beweglichen Tisch (203, 206, 209) zum Bewegen des Werkzeugauswahltisches in dreidimensionalen Richtungen zum Positionieren des ausgewählten Werkzeugs in einer vorbe stimmten Position des Federformgebungsraums,
eine Antriebseinrichtung (204, 207, 211) für den beweg lichen Tisch zum Bewegen desselben, und
eine Steuereinrichtung (500) zum Steuern der Auswahltisch antriebseinrichtung und der Antriebseinrichtung für den beweglichen Tisch in Übereinstimmung mit einer Form gebungsprozedur für die Feder.
2. Federherstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß er außerdem aufweist:
Eine Trageinrichtung (401) zum Tragen der Drahtführung zur Drehung um eine Drahtachsenlinie, und
eine Führungsantriebseinrichtung zum Drehen der Drahtfüh rung.
Eine Trageinrichtung (401) zum Tragen der Drahtführung zur Drehung um eine Drahtachsenlinie, und
eine Führungsantriebseinrichtung zum Drehen der Drahtfüh rung.
3. Federherstellungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Tisch aufweist:
Einen Z-Tisch (206), der in einer ersten Richtung beweg lich ist, die parallel zu der Drahtachsenlinie verläuft, einen X-Tisch (203), der in einer zweiten Richtung, beweg lich ist, die senkrecht zu der ersten Richtung verläuft, und
einen Y-Tisch (209), der in einer dritten Richtung beweg lich ist, die senkrecht zu den ersten und zweiten Richtun gen verläuft.
Einen Z-Tisch (206), der in einer ersten Richtung beweg lich ist, die parallel zu der Drahtachsenlinie verläuft, einen X-Tisch (203), der in einer zweiten Richtung, beweg lich ist, die senkrecht zu der ersten Richtung verläuft, und
einen Y-Tisch (209), der in einer dritten Richtung beweg lich ist, die senkrecht zu den ersten und zweiten Richtun gen verläuft.
4. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugauswahl
tisch verschiedene Typen von abnehmbaren Werkzeugen trägt.
5. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehwerkzeug (T1
bis T3), das um eine Windungs- bzw. Wicklungsachse zum
Winden bzw. Wickeln eines Drahts um die Windungs- bzw.
Wicklungsachse drehbar ist, auf dem Werkzeugauswahltisch
angebracht ist.
6. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz aus dem Werk
zeugauswahltisch und dem beweglichen Tisch (200, 300) sym
metrisch zu einem weiteren Satz aus dem Werkzeugauswahl
tisch und dem beweglichen Tisch relativ zu der Drahtach
senlinie ist.
7. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz aus dem Werk
zeugauswahltisch und dem beweglichen Tisch (600, 700) sym
metrisch zu einem weiteren Satz aus dem Werkzeugauswahl
tisch und dem beweglichen Tisch ist, und daß die Sätze aus
dem Werkzeugauswahltisch und dem beweglichen Tisch in
Gegenüberlage mit dem Endabschnitt der Drahtführung vor
liegen.
8. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine Dreh-
bzw. Umlaufeinrichtung 410 zum Drehen der Drahtzuführein
richtung um die Drahtachsenlinie vorgesehen ist, während
die Drahtzuführeinrichtung den Draht ergreift.
9. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung die
Drahtzuführeinrichtung in Drehung versetzt, welche den
Draht derart ergreift, daß der Draht verdreht wird und
eine Drahtrichtung ändert, die von der Drahtführung zuge
führt bzw. bereitgestellt wird.
10. Federherstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtführung im
wesentlichen im Zentrum eines Rahmens (401) angeordnet
ist, der sich ausgehend vom Vorrichtungshauptkörper auf
wärts erstreckt, und
Gleitverschiebungswerkzeuge, die in Richtung auf den Federformgebungsraum gleitverschiebbar sind, aufeinander zuweisend über und unter der Drahtführung angeordnet sind.
Gleitverschiebungswerkzeuge, die in Richtung auf den Federformgebungsraum gleitverschiebbar sind, aufeinander zuweisend über und unter der Drahtführung angeordnet sind.
11. Federherstellungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitverschiebungswerkzeuge zumin
dest als Schneidwerkzeug (Ta) dienen.
12. Werkzeugauswahlvorrichtung, ausgeführt in einer Federher
stellungsvorrichtung zur Herstellung einer Feder durch
Zuführen eines Drahts (W), welcher in eine Feder geformt
werden soll, ausgehend von einem Endabschnitt einer Draht
führung (415) und zum zwangsweisen Biegen, Wickeln oder
Winden des Drahts durch Werkzeuge (T1 bis T10, Ta) in
einem Federformgebungsraum in der Nähe des Endes der
Drahtführung, gekennzeichnet durch:
Einen Werkzeugauswahltisch (210), auf welchem eine Viel zahl von Werkzeugen radial angebracht und um eine Achse im wesentlichen parallel zu der Drahtachsenlinie derart dreh bar sind, daß eine Auswahl eines vorbestimmten Werkzeugs aus der Vielzahl von Werkzeugen möglich ist,
eine Auswahltischantriebseinrichtung (212, 213) zum Drehen des Werkzeugauswahltisches,
einen beweglichen Tisch (203, 206, 209) zum Bewegen des Werkzeugauswahltisches in dreidimensionalen Richtungen zum Positionieren des ausgewählten Werkzeugs in einer vorbe stimmten Position des Federformgebungsraums, und
eine Antriebseinrichtung (204, 207, 211) für den beweg lichen Tisch zum Bewegen desselben.
Einen Werkzeugauswahltisch (210), auf welchem eine Viel zahl von Werkzeugen radial angebracht und um eine Achse im wesentlichen parallel zu der Drahtachsenlinie derart dreh bar sind, daß eine Auswahl eines vorbestimmten Werkzeugs aus der Vielzahl von Werkzeugen möglich ist,
eine Auswahltischantriebseinrichtung (212, 213) zum Drehen des Werkzeugauswahltisches,
einen beweglichen Tisch (203, 206, 209) zum Bewegen des Werkzeugauswahltisches in dreidimensionalen Richtungen zum Positionieren des ausgewählten Werkzeugs in einer vorbe stimmten Position des Federformgebungsraums, und
eine Antriebseinrichtung (204, 207, 211) für den beweg lichen Tisch zum Bewegen desselben.
13. Werkzeugauswahlvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der bewegliche Tisch aufweist:
Einen Z-Tisch (206), der in einer ersten Richtung parallel zu der Drahtachsenlinie beweglich ist,
einen X-Tisch (203), der in einer zweiten Richtung senk recht zur ersten Richtung beweglich ist, und
einen Y-Tisch (209), der in einer dritten Richtung senk recht zu den ersten und zweiten Richtungen beweglich ist.
Einen Z-Tisch (206), der in einer ersten Richtung parallel zu der Drahtachsenlinie beweglich ist,
einen X-Tisch (203), der in einer zweiten Richtung senk recht zur ersten Richtung beweglich ist, und
einen Y-Tisch (209), der in einer dritten Richtung senk recht zu den ersten und zweiten Richtungen beweglich ist.
14. Werkzeugauswahlvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugauswahltisch ver
schiedene Arten von abnehmbaren Werkzeugen trägt.
15. Werkzeugauswahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehwerkzeug (T1 bis
T3), das um eine Wickel- bzw. Windungsachse zum Wickeln
bzw. Winden eines Drahts auf der Wickelachse drehbar ist,
auf dem Werkzeugauswahltisch angebracht ist.
16. Werkzeugauswahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz aus dem Werkzeug
auswahltisch und dem beweglichen Tisch (200, 300) symme
trisch zu einem weiteren Satz aus dem Werkzeugauswahltisch
und dem beweglichen Tisch relativ zu der Drahtachsenlinie
ist.
17. Werkzeugauswahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz aus dem Werkzeug
auswahltisch und dem beweglichen Tisch (600, 700) symme
trisch zu einem weiteren Satz aus dem Werkzeugauswahltisch
und dem beweglichen Tisch ist, und daß die Sätze aus dem
Werkzeugauswahltisch und dem beweglichen Tisch zu dem End
abschnitt der Drahtführung weisend positioniert sind.
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