JP2013176797A - Coil spring forming device and spring length measuring device - Google Patents

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JP2013176797A JP2012043162A JP2012043162A JP2013176797A JP 2013176797 A JP2013176797 A JP 2013176797A JP 2012043162 A JP2012043162 A JP 2012043162A JP 2012043162 A JP2012043162 A JP 2012043162A JP 2013176797 A JP2013176797 A JP 2013176797A
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Eiji Obayashi
栄次 大林
Hiroshi Sugiyama
寛 杉山
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Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil spring forming device with which a coil spring having a set spring length can be surely formed and a spring length measuring device which constitutes a part of the coil spring forming device.SOLUTION: A spring length is measured as an intermediate actually measured spring length in the middle of forming a coil spring 91 and also the feed rate of a wire rod 90 from the start of formation of the coil spring 91 to the measuring time of the intermediate actually measured spring length is measured as the intermediate feed rate of the wire rod. A portion of a difference between an intermediate reference spring length as a target spring length to the intermediate feed rate of the wire rod and the intermediate actually measured spring length is canceled during a period after the measuring time of the intermediate actually measured spring length until the feed rate of the wire rod 90 reaches a set feed rate and a pitch is changed in the middle of the formation by performing the position change of a pitch tool 14 so that the actual spring length of the whole coil spring 91 approaches the set spring length.

Description

本発明は、線材からコイルばねを成形するコイルばね成形装置及びコイルばねのばね長を計測するためのばね長計測装置に関する。   The present invention relates to a coil spring forming apparatus that forms a coil spring from a wire, and a spring length measuring apparatus for measuring the spring length of the coil spring.

従来のこの種のコイルばね成形装置としては、線材送給装置から送給された線材を成形ツールに衝合させると共にピッチツールに摺接させて、予め設定された設定ばね長、設定コイル径及び設定ピッチのコイルばねを成形するものが知られている。このコイルばね成形装置では、成形が完了した(切断直前の)コイルばねの全体の実際のばね長を計測し、その計測された実測ばね長と予め設定した設定ばね長との誤差に応じてピッチツールの位置を変更し、ピッチを修正することが可能となっていた(例えば、特許文献1を参照)。   As this type of conventional coil spring forming apparatus, the wire rod fed from the wire rod feeding device is brought into contact with the molding tool and slidably contacted with the pitch tool to set a preset spring length, a preset coil diameter, What forms the coil spring of a setting pitch is known. In this coil spring forming apparatus, the actual spring length of the entire coil spring that has been formed (immediately before cutting) is measured, and the pitch is determined according to the error between the measured actual spring length and a preset spring length that is set in advance. It was possible to change the position of the tool and correct the pitch (see, for example, Patent Document 1).

特開平8−110208号公報(段落[0009])JP-A-8-110208 (paragraph [0009])

ところが、上述した従来のコイルばね成形装置では、修正されたピッチが適用されるのは、次に成形されるコイルばねであり、先に成形されたコイルばねについては、誤差が解消されないという問題があった。   However, in the above-described conventional coil spring forming apparatus, the corrected pitch is applied to the coil spring that is formed next, and the error is not solved for the coil spring that is formed first. there were.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、確実に設定ばね長のコイルばねを成形することが可能なコイルばね成形装置及びそのコイルばね成形装置の一部を構成するばね長計測装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a coil spring forming apparatus that can reliably form a coil spring having a set spring length, and a spring length measuring apparatus that constitutes a part of the coil spring forming apparatus. For the purpose of provision.

上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係るコイルばね成形装置は、予め設定された設定送給量の線材を線材送給装置から送給して成形ツールに衝合しかつピッチツールに摺接させて、予め設定された設定ばね長、設定コイル径及び設定ピッチのコイルばねを成形するコイルばね成形装置において、サーボモータの回転動力をコイルばねの巻回軸方向の直動動力に変換して接触子を直動させる直動アクチュエータと、サーボモータに設けられて接触子の直動範囲における原点位置からコイルばねの先端に接触する接触位置までの間の距離を検出するための回転位置センサと、回転位置センサにて検出された距離に基づいてコイルばねの成形途中のばね長を、中間実測ばね長として計測するばね長計測手段と、コイルばねの成形開始から中間実測ばね長の計測時までの線材の送給量を中間線材送給量として計測する送給量計測手段と、中間線材送給量に対する目標のばね長を、中間基準ばね長として記憶して中間線材送給量から決定するか又は、中間線材送給量に対する目標のばね長を、中間基準ばね長として理論式から演算して決定する中間基準ばね長決定手段と、中間基準ばね長と中間実測ばね長との誤差分が、中間実測ばね長の計測時以降、線材の送給量が設定送給量に達するまでの間にキャンセルされてコイルばね全体の実際のばね長が設定ばね長に近づくように、ピッチツールを位置変更してコイルばねのピッチを成形途中で変更するピッチ変更手段とを備えたところに特徴を有する。   In order to achieve the above object, a coil spring forming apparatus according to the invention of claim 1 is configured to feed a wire having a preset set feed amount from a wire feeding apparatus to collide with a forming tool and pitch. In a coil spring forming apparatus that forms a coil spring having a preset set spring length, set coil diameter, and set pitch by sliding in contact with a tool, the rotational power of the servo motor is converted into the direct acting power in the winding axis direction of the coil spring. A linear motion actuator that translates the contact to linearly and a distance between the origin position in the linear motion range of the contact and the contact position that contacts the tip of the coil spring. A rotational position sensor, a spring length measuring means for measuring a spring length in the middle of forming the coil spring based on a distance detected by the rotational position sensor as an intermediate measured spring length, The feed amount measuring means that measures the feed amount of the wire from the measurement of the intermediate measured spring length to the intermediate wire feed amount, and the target spring length for the intermediate wire feed amount are stored as the intermediate reference spring length. Intermediate reference spring length determining means for determining the target spring length for the intermediate wire supply amount from a theoretical formula as an intermediate reference spring length; The error with the intermediate actual measured spring length is canceled after the measurement of the intermediate actual measured spring length and before the wire feed amount reaches the set feed amount, and the actual spring length of the entire coil spring becomes the set spring length. And a pitch changing means for changing the position of the pitch tool so as to change the pitch of the coil spring in the middle of molding.

請求項2の発明は、請求項1に記載のコイルばね成形装置において、中間線材送給量を一定値に設定し、送給量計測手段にて計測した線材の送給量が、一定値である中間線材送給量と一致したときに線材の送給を停止して、ばね長計測手段にて中間実測ばね長を計測するようにしたところに特徴を有する。   The invention of claim 2 is the coil spring forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate wire feed amount is set to a constant value, and the wire feed amount measured by the feed amount measuring means is a constant value. The present invention is characterized in that when a certain amount of intermediate wire is fed, the feeding of the wire is stopped and the intermediate measured spring length is measured by the spring length measuring means.

請求項3の発明は、請求項1に記載のコイルばね成形装置において、中間基準ばね長決定手段は、複数の中間線材送給量と複数の中間基準ばね長とを対応させて記憶した中間基準値データテーブルを備えて、送給量計測手段にて計測した中間線材送給量に対応した中間基準ばね長を中間基準値データテーブルから選択して決定するように構成されたところに特徴を有する。   According to a third aspect of the present invention, in the coil spring forming apparatus according to the first aspect, the intermediate reference spring length determining means stores an intermediate reference in which a plurality of intermediate wire feed amounts and a plurality of intermediate reference spring lengths are stored in association with each other. A value data table is provided, and the intermediate reference spring length corresponding to the intermediate wire feed amount measured by the feed amount measuring means is selected from the intermediate reference value data table and determined. .

請求項4の発明は、請求項1に記載のコイルばね成形装置において、中間基準ばね長決定手段は、中間線材送給量をLとし、コイルばねの先端側の座巻部に要する線材送給量をLaとし、設定ピッチをPとし、設定コイル径をDとし、線径をdとし、先端側の座巻部の巻数をNaとし、中間基準ばね長をHとした場合に、
s=L−La
H=P・s/[(π・D)+P1/2+Na・d+d/2
となる理論式と、送給量計測手段にて計測される中間線材送給量Lとから中間基準ばね長Hを演算して決定するように構成されたところに特徴を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the coil spring forming apparatus according to the first aspect, the intermediate reference spring length determining means sets the intermediate wire rod feeding amount to L and the wire rod feeding required for the end winding portion on the tip side of the coil spring. When the amount is La, the set pitch is P, the set coil diameter is D, the wire diameter is d, the number of turns of the end winding portion is Na, and the intermediate reference spring length is H,
s = L-La
H = P · s / [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2 + Na · d + d / 2
It is characterized in that the intermediate reference spring length H is calculated and determined from the following theoretical formula and the intermediate wire feed amount L measured by the feed amount measuring means.

請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載のコイルばね成形装置において、コイルばねのピッチとピッチツールの位置とを対応させて記憶したピッチ用データテーブルを備え、ピッチ変更手段は、コイルばねの有効巻数の設定値をNとし、設定ピッチをPとし、変更後のピッチである修正ピッチをpとし、設定コイル径をDとし、線径をdとし、中間線材送給量をLとし、コイルばねの先端側の座巻部に要する線材送給量をLaとし、中間実測ばね長から中間基準ばね長を差し引いた値をδとした場合に、
s=L−La
p={N・P−[(s/K)・P+δ]}/(N−s/K)
K=[(π・D)+P1/2
となる式から演算される修正ピッチpとピッチ用データテーブルとから決定されるピッチツールの位置に、ピッチツールを移動させるようにしたところに特徴を有する。
A fifth aspect of the present invention is the coil spring forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a pitch data table that stores the pitch of the coil spring in correspondence with the position of the pitch tool. The pitch changing means is such that the set value of the effective number of turns of the coil spring is N, the set pitch is P, the corrected pitch that is the changed pitch is p, the set coil diameter is D, the wire diameter is d, and the intermediate When the wire feed amount is L, the wire feed amount required for the end winding portion of the coil spring is La, and the value obtained by subtracting the intermediate reference spring length from the intermediate measured spring length is δ,
s = L-La
p = {N · P − [(s / K) · P + δ]} / (N−s / K)
K = [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2
The pitch tool is moved to the position of the pitch tool determined from the corrected pitch p calculated from the following formula and the pitch data table.

請求項6の発明に係るばね長計測装置は、線材を線材送給装置から送給して成形ツールに衝合しかつピッチツールに摺接させて、予め設定された設定ばね長、設定コイル径及び設定ピッチのコイルばねを成形すると共に、コイルばねの成形途中のばね長を中間実測ばね長として計測し、その中間実測ばね長と予め設定された目標ばね長との誤差分が、中間実測ばね長の計測時以降、キャンセルされてコイルばね全体の実際のばね長が設定ばね長に近づくように、ピッチツールを位置変更してコイルばねのピッチを成形途中で変更するコイルばね成形装置の一部を構成して、中間実測ばね長を計測するばね長計測装置であって、サーボモータの回転動力をコイルばねの巻回軸方向の直動動力に変換して接触子を直動させる直動アクチュエータを備え、接触子の直動範囲における原点位置からコイルばねの先端に接触する接触位置までの間の距離をサーボモータに備えた回転位置センサにて検出し、その検出された距離に基づいて中間実測ばね長を計測するように構成されたところに特徴を有する。   The spring length measuring device according to the invention of claim 6 is configured such that a wire rod is fed from a wire rod feeding device, abuts against a forming tool and is brought into sliding contact with a pitch tool, and a preset spring length and a preset coil diameter set in advance. In addition, the coil spring having a set pitch is formed and the spring length in the middle of forming the coil spring is measured as an intermediate actually measured spring length, and an error between the intermediate actually measured spring length and a preset target spring length is the intermediate actually measured spring length. Part of the coil spring forming device that changes the pitch of the coil spring in the middle of molding by changing the position of the pitch tool so that the actual spring length of the entire coil spring approaches the set spring length after cancellation of the length. Is a linear motion actuator that measures the intermediate measured spring length and converts the rotational power of the servo motor to the linear motion power in the winding axis direction of the coil spring to linearly move the contact The The distance between the origin position in the linear movement range of the contact and the contact position that contacts the tip of the coil spring is detected by the rotational position sensor provided in the servo motor, and an intermediate measurement is performed based on the detected distance. It is characterized in that it is configured to measure the spring length.

[請求項1,3〜6の発明]
請求項1の発明に係るコイルばね成形装置及び、請求項6の発明に係るばね長計測装置を一部として備えたコイルばね成形装置によれば、コイルばねの成形途中でそのばね長を中間実測ばね長として計測すると共に、コイルばねの成形開始から中間実測ばね長の計測時までの線材の送給量を中間線材送給量として計測し、中間線材送給量に対する目標のばね長である中間基準ばね長と中間実測ばね長との誤差分が、中間実測ばね長の計測時以降、線材の送給量が設定送給量に達するまでの間にキャンセルされて、コイルばね全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくようにピッチツールが位置変更されてピッチが成形途中で変更される。
[Invention of claims 1, 3-6]
According to the coil spring forming apparatus according to the first aspect of the present invention and the coil spring forming apparatus including the spring length measuring apparatus according to the sixth aspect of the invention as a part, the spring length is measured in the middle during the forming of the coil spring. Measured as the spring length, and measured the wire feed amount from the start of coil spring molding to the measurement of the intermediate measured spring length as the intermediate wire feed amount, and is the target spring length for the intermediate wire feed amount The error between the reference spring length and the intermediate measured spring length is canceled after the measurement of the intermediate measured spring length and before the wire feed amount reaches the set feed amount. The position of the pitch tool is changed so that the length approaches the set spring length, and the pitch is changed during molding.

具体的には、中間実測ばね長の計測時までの成形済み部分の実際のピッチが設計ピッチより大きく、中間実測ばね長が中間基準ばね長を越えていた場合には、成形済み部分に連続する後続部分のピッチを狭めることで、成形済み部分で生じた誤差分をキャンセルして、コイルばね全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくようにする。逆に、中間実測ばね長の計測時までの成形済み部分の実際のピッチが設計ピッチより小さく、中間実測ばね長が中間基準ばね長に達していなかった場合には、成形済み部分に連続する後続部分のピッチを拡げることで、成形済み部分で生じた誤差分をキャンセルして、コイルばね全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくようにする。   Specifically, if the actual pitch of the molded part until the measurement of the intermediate measured spring length is larger than the design pitch, and the intermediate measured spring length exceeds the intermediate reference spring length, it continues to the molded part. By narrowing the pitch of the subsequent portion, the error generated in the molded portion is canceled, and the actual spring length of the entire coil spring approaches the set spring length. Conversely, if the actual pitch of the molded part until the measurement of the intermediate measured spring length is smaller than the design pitch, and the intermediate measured spring length has not reached the intermediate reference spring length, the succeeding part that is continuous with the molded part By expanding the pitch of the portion, the error generated in the molded portion is canceled so that the actual spring length of the entire coil spring approaches the set spring length.

つまり、本発明によれば、コイルばねの成形途中で発生したばね長の誤差を検出してピッチを変更し、その変更したピッチを成形途中のコイルばねの成形済み部分に連続する後続部分の成形時に適用するようにしたから、成形途中で発生したばね長の誤差を、そのコイルばねの成形が完了するまでの間に解消することができる。これにより、確実に設定ばね長のコイルばねを成形することが可能になる。   That is, according to the present invention, the pitch is changed by detecting an error of the spring length generated during the molding of the coil spring, and the subsequent pitch is formed by continuing the changed pitch to the molded part of the coil spring during the molding. Since it is sometimes applied, the error of the spring length generated during the molding can be eliminated until the molding of the coil spring is completed. This makes it possible to reliably form a coil spring having a set spring length.

また、本発明によれば、接触子をコイルばねの先端部に接触させてコイルばねの中間実測ばね長を計測するから、例えば、静電容量センサをコイルばねの先端から離して配置して、それらの間の静電容量に基づいてばね長を計測するものに比べて、コイルばね成形装置の設置場所の自由度を高めることができる。詳細には、静電容量は、温度や静電容量センサに近接した物体等の影響を受け易いといわれており、これら外乱を排除することができない場所にコイルばね成形装置を設置することは困難である。これに対し、本発明によれば、これらの外乱の影響を受けないから、コイルばね成形装置の設置場所の自由度を高めることができる。   Further, according to the present invention, the contact is brought into contact with the tip of the coil spring and the intermediate measured spring length of the coil spring is measured. For example, the capacitance sensor is arranged away from the tip of the coil spring, The degree of freedom of the installation location of the coil spring forming apparatus can be increased as compared with the case where the spring length is measured based on the capacitance between them. In detail, it is said that the capacitance is easily affected by temperature, an object close to the capacitance sensor, etc., and it is difficult to install the coil spring forming apparatus in a place where these disturbances cannot be excluded. It is. On the other hand, according to this invention, since it is not influenced by these disturbances, the freedom degree of the installation place of a coil spring shaping | molding apparatus can be raised.

ここで、中間基準ばね長を決定する中間基準ばね長決定手段は、中間線材送給量に対する目標のばね長を中間基準ばね長として記憶して中間線材送給量から決定してもよいし、中間線材送給量に対する目標のばね長を、中間基準ばね長として理論式から演算して決定してもよい。   Here, the intermediate reference spring length determining means for determining the intermediate reference spring length may be determined from the intermediate wire feed amount by storing the target spring length for the intermediate wire feed amount as the intermediate reference spring length, The target spring length with respect to the intermediate wire feed amount may be determined by calculating from the theoretical formula as the intermediate reference spring length.

具体的には、例えば、請求項3の発明のように、中間基準ばね長決定手段は、複数の中間線材送給量と複数の中間基準ばね長とを対応させて記憶した中間基準値データテーブルと、送給量計測手段にて計測した中間線材送給量とから、中間基準ばね長を決定するように構成してもよい。   Specifically, for example, as in the invention of claim 3, the intermediate reference spring length determining means stores an intermediate reference value data table in which a plurality of intermediate wire feed amounts and a plurality of intermediate reference spring lengths are stored in association with each other. The intermediate reference spring length may be determined from the intermediate wire feed amount measured by the feed amount measuring means.

或いは、例えば、請求項4の発明のように、中間基準ばね長決定手段は、中間線材送給量をLとし、コイルばねの先端側の座巻部に要する線材送給量をLaとし、設定ピッチをPとし、設定コイル径をDとし、線径をdとし、先端側の座巻部の巻数をNaとし、中間基準ばね長をHとした場合に、
s=L−La
H=P・s/[(π・D)+P1/2+Na・d+d/2
となる理論式と、送給量計測手段にて計測される中間線材送給量Lとから中間基準ばね長Hを演算して決定するように構成してもよい。
Alternatively, for example, as in the invention of claim 4, the intermediate reference spring length determining means sets the intermediate wire rod feed amount as L and the wire rod feed amount required for the end winding portion of the coil spring as La. When the pitch is P, the set coil diameter is D, the wire diameter is d, the number of turns of the end winding part is Na, and the intermediate reference spring length is H,
s = L-La
H = P · s / [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2 + Na · d + d / 2
The intermediate reference spring length H may be calculated and determined from the following theoretical formula and the intermediate wire feed amount L measured by the feed amount measuring means.

さらに、請求項5の発明のように、コイルばねのピッチとピッチツールの位置とを対応させてしたピッチ用データテーブルを備えておき、ピッチ変更手段は、コイルばねの有効巻数の設定値をNとし、設定ピッチをPとし、変更後のピッチである修正ピッチをpとし、設定コイル径をDとし、線径をdとし、中間線材送給量をLとし、コイルばねの先端側の座巻部に要する線材送給量をLaとし、中間実測ばね長から中間基準ばね長を差し引いた値をδとした場合に、
s=L−La
p={N・P−[(s/K)・P+δ]}/(N−s/K)
K=[(π・D)+P1/2
となる式から演算される修正ピッチpとピッチ用データテーブルとから決定されるピッチツールの位置に、ピッチツールを移動させるようにしてもよい。
Further, as in the invention of claim 5, a pitch data table in which the pitch of the coil spring is associated with the position of the pitch tool is provided, and the pitch changing means sets the effective winding number of the coil spring to N The set pitch is P, the corrected pitch that is the changed pitch is p, the set coil diameter is D, the wire diameter is d, the intermediate wire feed amount is L, and the end winding of the coil spring When the wire feed amount required for the part is La and the value obtained by subtracting the intermediate reference spring length from the intermediate measured spring length is δ,
s = L-La
p = {N · P − [(s / K) · P + δ]} / (N−s / K)
K = [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2
The pitch tool may be moved to the position of the pitch tool determined from the corrected pitch p calculated from the following formula and the pitch data table.

[請求項2の発明]
請求項2の発明によれば、送給量計測手段にて計測した線材の送給量が、予め設定した一定値である中間線材送給量と一致したときに、線材の送給を停止して、コイルばねの成形が一時中断された状態で、中間実測ばね長としてのコイルばねのばね長を計測するようにしたから、コイルばねが静止した状態で中間実測ばね長を計測することができ、より正確に中間実測ばね長を計測することができる。
[Invention of claim 2]
According to the invention of claim 2, when the wire feed amount measured by the feed amount measuring means coincides with the intermediate wire feed amount which is a preset constant value, the wire feed is stopped. Since the spring length of the coil spring is measured as the intermediate measured spring length when the coil spring molding is temporarily suspended, the intermediate measured spring length can be measured while the coil spring is stationary. Thus, the intermediate measured spring length can be measured more accurately.

コイルばね成形装置の正面図Front view of coil spring forming device コイルばね成形装置の側面図Side view of coil spring forming device コイルばね成形装置の成形領域を拡大した斜視図The perspective view which expanded the forming field of the coil spring forming device コイルばね成形装置の側断面図Side sectional view of coil spring forming device コイルばね成形装置の制御上の構成を示した概念図Conceptual diagram showing the control configuration of the coil spring forming device コイルばねの成形過程を示す概念図Conceptual diagram showing the process of forming a coil spring ばね成形プログラムのフローチャートSpring forming program flowchart ピッチ用データテーブルの概念図Conceptual diagram of pitch data table (A)理論上のばね長を有するコイルばねの側面図、(B)理論上の中間ばね長を有する成形途中のコイルばねの側面図(A) Side view of coil spring having theoretical spring length, (B) Side view of coil spring in the middle of molding having theoretical intermediate spring length 目標とするコイルばねと成形途中の実際のコイルばねとを対比して示した側面図Side view showing the target coil spring compared to the actual coil spring in the middle of molding 中間基準値データテーブルの概念図Conceptual diagram of intermediate reference value data table 変形例に係るコイルばね成形装置の成形領域を拡大した斜視図The perspective view which expanded the forming field of the coil spring forming device concerning a modification

[第1実施形態]
以下、本発明に係る第1実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。図1に示したコイルばね成形装置10は、鉛直に起立した基台11に、線材送給装置50、1対の上下直動機構30,36、1対の傾斜直動機構40,40等を組み付けてなる。線材送給装置50は、基台11の前面に配置されて上下に並んだ1対のフィードローラ51,52を備えている。線材送給装置50のうちフィードローラ51,52同士の接合部分からは水平方向の一方側(図1の右側)に線材ガイド12(一般に、「クイル」と呼ばれている)が延ばされ、その線材ガイド12には、両フィードローラ51,52の共通した接線上に線材挿通孔(図示せず)が貫通形成されている。そして、フィードローラ51,52の間に線材90を挟持し、送給用サーボモータ54(図4参照)を駆動源にしてこれらフィードローラ51,52を対称回転することで、線材90が図1における右側に送給されて線材ガイド12の先端から送り出される。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. A coil spring forming apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a wire rod feeding device 50, a pair of vertical linear motion mechanisms 30, 36, a pair of inclined linear motion mechanisms 40, 40, etc. Assembled. The wire rod feeding device 50 includes a pair of feed rollers 51 and 52 arranged on the front surface of the base 11 and arranged vertically. A wire guide 12 (generally referred to as “quill”) is extended to one side in the horizontal direction (the right side in FIG. 1) from the joint between the feed rollers 51 and 52 in the wire feeding device 50, In the wire guide 12, a wire insertion hole (not shown) is formed through the tangent line common to both the feed rollers 51 and 52. Then, the wire rod 90 is sandwiched between the feed rollers 51 and 52, and the feed roller 51 and 52 are rotated symmetrically by using the feeding servo motor 54 (see FIG. 4) as a drive source. Is fed to the right side and is fed from the tip of the wire guide 12.

フィードローラ51,52を軸支するために、図4に示すように基台11を構成する前後1対の対向支持壁11A,11Bの間には、上下に略平行に配置された1対のローラ支持シャフト51S,52Sが差し渡されている。ローラ支持シャフト51S,52Sのうち、前側の対向支持壁11Aを貫通した先端部にはそれぞれフィードローラ51,52が一体回転可能に取り付けられており、対向支持壁11A,11Bの間に挟まれた部分には、それぞれギヤ51G,52Gが一体回転可能に取り付けられている。そして、それらギヤ51G,52G同士の噛合により、フィードローラ51,52が対称的に回転する。   In order to pivotally support the feed rollers 51 and 52, a pair of opposed support walls 11A and 11B constituting the base 11 as shown in FIG. Roller support shafts 51S and 52S are passed. Of the roller support shafts 51S and 52S, feed rollers 51 and 52 are respectively attached to the front end portions of the roller support shafts 51S and 52S that pass through the front support wall 11A so as to be integrally rotatable, and are sandwiched between the counter support walls 11A and 11B. Gears 51G and 52G are attached to the portions so as to be integrally rotatable. And the feed rollers 51 and 52 rotate symmetrically by mesh | engagement of these gears 51G and 52G.

ギヤ52Gの下方には、アイドルギヤ53が後側の対向支持壁11Bに回転可能に軸支され、そのアイドルギヤ53にギヤ52Gが噛合している。また、アイドルギヤ53の下方には、送給用サーボモータ54が設けられている。その送給用サーボモータ54の回転出力軸には、減速機55を介して駆動ギヤ56が取り付けられている。そして、その駆動ギヤ56がアイドルギヤ53に噛合している。これらにより、送給用サーボモータ54にてフィードローラ51,52を対称的に回転駆動することができる。ここで、送給用サーボモータ54には、現在の回転位置を検出するエンコーダ54Eが備えられており、そのエンコーダ54Eの出力に基づいて線材90の送給量を制御することができる。なお、送給用サーボモータ54は、エンコーダ54Eの代わりにレゾルバを備えていてもよい。   Below the gear 52G, an idle gear 53 is rotatably supported on the rear opposing support wall 11B, and the gear 52G meshes with the idle gear 53. A feeding servo motor 54 is provided below the idle gear 53. A drive gear 56 is attached to a rotation output shaft of the feeding servo motor 54 via a speed reducer 55. The drive gear 56 is engaged with the idle gear 53. Thus, the feed rollers 51 and 52 can be rotationally driven symmetrically by the feeding servo motor 54. Here, the feeding servo motor 54 is provided with an encoder 54E that detects the current rotational position, and the feeding amount of the wire 90 can be controlled based on the output of the encoder 54E. The feeding servo motor 54 may include a resolver instead of the encoder 54E.

図1に示すように線材ガイド12に対して線材送給方向の前方には、基台11の前面(対向支持壁11A)から心金13が突出している。図3に示すように、心金13は、断面半円形の棒状をなし、その平坦な側面13Aが、線材ガイド12側を向いている。   As shown in FIG. 1, a mandrel 13 protrudes from the front surface (opposing support wall 11A) of the base 11 in front of the wire guide 12 in the wire feeding direction. As shown in FIG. 3, the mandrel 13 has a bar shape with a semicircular cross section, and the flat side surface 13 </ b> A faces the wire guide 12 side.

図1に示すように1対の傾斜直動機構40,40は、基台11(対向支持壁11A)の前面に固定された増設板41,41に取り付けられている。そして、一方の傾斜直動機構40は、心金13から線材送給装置50と反対側の斜め上方鉛直寄りに延び、他方の傾斜直動機構40は、一方の傾斜直動機構40の下方に配置されて、心金13から離れるに従って斜め上方水平寄りに延びている。各傾斜直動機構40には、それらが延びた方向に直動するスライダ43が備えられている。スライダ43のうち心金13から離れた側の端部にはリンク部材42の一端部が回動可能に連結され、そのリンク部材42の他端部が、回動円盤45の偏心軸45Jに回動可能に連結されている。回動円盤45は、増設板41に対して回動可能に軸支され、その回転中心から偏心した位置に偏心軸45Jが配置されている。そして、増設板41の裏面側に取り付けられた上下動用サーボモータ46によって回動円盤45が回転駆動され、これによりスライダ43が直動する。   As shown in FIG. 1, the pair of inclined linear motion mechanisms 40, 40 are attached to extension plates 41, 41 fixed to the front surface of the base 11 (opposing support wall 11 </ b> A). Then, one inclined linear motion mechanism 40 extends from the mandrel 13 toward the diagonally upward vertical side opposite to the wire feeding device 50, and the other inclined linear motion mechanism 40 is below the one inclined linear motion mechanism 40. It is arrange | positioned and it extends in the diagonally upward horizontal direction as it leaves | separates from the mandrel 13. Each inclined linear motion mechanism 40 is provided with a slider 43 that linearly moves in the direction in which they extend. One end portion of the link member 42 is rotatably connected to the end portion of the slider 43 away from the mandrel 13, and the other end portion of the link member 42 rotates around the eccentric shaft 45 </ b> J of the rotating disk 45. It is linked movably. The rotating disk 45 is pivotally supported with respect to the additional plate 41, and an eccentric shaft 45J is disposed at a position eccentric from the center of rotation. Then, the rotary disk 45 is rotationally driven by the vertical movement servomotor 46 attached to the back surface side of the additional plate 41, and thereby the slider 43 moves linearly.

各傾斜直動機構40のスライダ43の心金13側には工具取付具43Aが取り付けられており、この工具取付具43Aにはコイリングツール16(本発明の「成形ツール」に相当する)がそれぞれ固定されている。図3に示すように、一方の傾斜直動機構40に備えたコイリングツール16は、心金13に対して斜め上方から突き合わされ、他方の傾斜直動機構40に備えたコイリングツール16が、心金13に対して斜め下方から突き合わされている。また、これらコイリングツール16の先端面には、丸溝16Mが形成されている。そして、線材送給装置50から送給された線材90が各コイリングツール16の丸溝16Mに案内されて、線材90が心金13を取り囲むように円弧状に成形されてコイルばね91になり、図2に示すようにそのコイルばね91が基台11から離れる方向に成長していく。   A tool attachment 43A is attached to the mandrel 13 side of the slider 43 of each inclined linear motion mechanism 40, and a coiling tool 16 (corresponding to the “forming tool” of the present invention) is respectively attached to the tool attachment 43A. It is fixed. As shown in FIG. 3, the coiling tool 16 provided in one inclined linear motion mechanism 40 is abutted against the mandrel 13 from obliquely above, and the coiling tool 16 provided in the other inclined linear motion mechanism 40 is It is abutted against the gold 13 obliquely from below. Further, a round groove 16 </ b> M is formed on the tip surface of the coiling tool 16. Then, the wire rod 90 fed from the wire rod feeding device 50 is guided to the circular groove 16M of each coiling tool 16, and the wire rod 90 is formed into an arc shape so as to surround the mandrel 13 to become a coil spring 91. As shown in FIG. 2, the coil spring 91 grows away from the base 11.

図1及び図2に示すように、上下直動機構30,36は、心金13を間に挟んで上下に対称に配置されている。上側の上下直動機構30には、傾斜直動機構40のスライダ43と同様にスライダ31が備えられ、そのスライダ31が、リンク部材32を介して回動円盤34の偏心軸34Jに連結されている。そして、サーボモータ35にて回動円盤34を回転駆動することでスライダ31が直動する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vertical movement mechanisms 30 and 36 are arranged symmetrically vertically with the mandrel 13 interposed therebetween. The upper vertical translation mechanism 30 includes a slider 31 similar to the slider 43 of the tilt translation mechanism 40, and the slider 31 is connected to the eccentric shaft 34 </ b> J of the rotating disk 34 via the link member 32. Yes. Then, the rotary disk 34 is rotationally driven by the servo motor 35 so that the slider 31 moves directly.

上側の上下直動機構30におけるスライダ31には工具取付金具31Aが固定され、工具取付金具31Aには切断ツール15が固定されている。切断ツール15は角柱状をなし、工具取付金具31Aから鉛直下方に延びている。そして、切断ツール15を降下すると心金13の平坦な側面13Aに隣接して擦れ違い、切断ツール15のエッジと心金13のエッジとの間で線材90が切断される。   A tool mounting bracket 31A is fixed to the slider 31 in the upper vertical translation mechanism 30, and a cutting tool 15 is fixed to the tool mounting bracket 31A. The cutting tool 15 has a prismatic shape and extends vertically downward from the tool mounting bracket 31A. When the cutting tool 15 is lowered, it rubs adjacent to the flat side surface 13 </ b> A of the mandrel 13, and the wire 90 is cut between the edge of the cutting tool 15 and the edge of the mandrel 13.

下側の上下直動機構36は、ボールネジ機構37のシャフトにサーボモータ39の出力軸を軸継手39Jを介して連結してなる。ボールネジ機構37のスライダ38には工具取付金具38Aが固定され、工具取付金具38Aにはピッチツール14が固定されている。ピッチツール14は角柱状をなし、工具取付金具38Aから鉛直上方に向かって延びている。図3に示すようにピッチツール14の先端は楔状になっていて、その先端部のうち基台11と反対側には、鉛直方向に対して傾斜した傾斜面14Aが備えられ、この傾斜面14Aがコイルばね91を構成する線材90に対して巻回軸方向で基台11側から当接している。そして、ピッチツール14を上方に移動することで、コイルばね91を構成する線材90を基台11から離れる方向に押して、コイルばね91のピッチ及びばね長を大きくすることができる。   The lower vertical linear motion mechanism 36 is formed by connecting an output shaft of a servo motor 39 to a shaft of a ball screw mechanism 37 via a shaft coupling 39J. A tool mounting bracket 38A is fixed to the slider 38 of the ball screw mechanism 37, and the pitch tool 14 is fixed to the tool mounting bracket 38A. The pitch tool 14 has a prismatic shape and extends vertically upward from the tool mounting bracket 38A. As shown in FIG. 3, the tip of the pitch tool 14 has a wedge shape, and an inclined surface 14A inclined with respect to the vertical direction is provided on the opposite side of the base 11 from the tip, and this inclined surface 14A. Is in contact with the wire 90 constituting the coil spring 91 from the base 11 side in the winding axis direction. Then, by moving the pitch tool 14 upward, the wire 90 constituting the coil spring 91 can be pushed away from the base 11 to increase the pitch and the spring length of the coil spring 91.

図2に示すように心金13の同軸延長線上から下方にオフセットした位置には、ばね長検出部20が設けられている。ばね長検出部20は、基台11の前面から突出した片持ちの支持アーム17の先端に取り付けられている。ばね長検出部20は、ボールネジ機構22のシャフトに接触子用サーボモータ21の出力軸を軸継手21Jを介して連結してなる直動アクチュエータ25を備え、ボールネジ機構22のスライダ23の先端部から直動方向に延びた延長シャフト23Sの先端に接触子24が取り付けられている。接触子24は、コイルばね91のコイル径とほぼ同径の円盤状をなしている。そして、接触子用サーボモータ21の動力によって、スライダ23がコイルばね91の巻回軸方向(成長方向)に直動して、コイルばね91の先端部に接触子24を接離させることが可能となっている。接触子用サーボモータ21には、例えば、エンコーダ21E(本発明の「回転位置センサ」に相当する)が備えられており、このエンコーダ21Eの出力に基づいて接触子24の直動範囲の原点位置からの移動距離を検出することができる。なお、エンコーダ21Eは、本発明の「回転位置センサ」に相当するが、「回転位置センサ」はレゾルバでもよい。   As shown in FIG. 2, a spring length detection unit 20 is provided at a position offset downward from the coaxial extension line of the mandrel 13. The spring length detection unit 20 is attached to the tip of a cantilevered support arm 17 protruding from the front surface of the base 11. The spring length detection unit 20 includes a linear actuator 25 formed by connecting an output shaft of a contact servomotor 21 to a shaft of a ball screw mechanism 22 via a shaft coupling 21J. A contact 24 is attached to the tip of the extension shaft 23S extending in the linear motion direction. The contactor 24 has a disk shape having substantially the same diameter as the coil diameter of the coil spring 91. The slider 23 can be moved linearly in the winding axis direction (growth direction) of the coil spring 91 by the power of the contact servomotor 21, and the contactor 24 can be brought into contact with and separated from the tip of the coil spring 91. It has become. The contact servomotor 21 is provided with, for example, an encoder 21E (corresponding to the “rotational position sensor” of the present invention), and the origin position of the linear movement range of the contact 24 based on the output of the encoder 21E. The moving distance from can be detected. The encoder 21E corresponds to the “rotational position sensor” of the present invention, but the “rotational position sensor” may be a resolver.

成形中のコイルばね91は、コイルばね成形装置10によってボディアースされており、接触子24がコイルばね91に接触するとコイルばね91を介して接触子24が接地状態になる。このとき、ばね長検出部20が検出信号を出力する。その検出信号が、図5に示すようにインターフェース回路20Aを介して次述する制御装置60のCPU61に取り込まれ、CPU61は、検出信号が入力したときのエンコーダ21Eの出力値、即ち、接触子24がコイルばね91の先端部に接触するまでの移動距離に基づいて、コイルばね91のばね長を演算する。なお、制御回路60Cが、本発明の「ばね長計測手段」に相当し、制御装置60とばね長検出部20とによって、本発明の「ばね長計測装置」が構成されている。   The coil spring 91 being molded is body-grounded by the coil spring molding apparatus 10, and when the contact 24 comes into contact with the coil spring 91, the contact 24 is grounded via the coil spring 91. At this time, the spring length detection unit 20 outputs a detection signal. The detection signal is taken into the CPU 61 of the control device 60 described below via the interface circuit 20A as shown in FIG. 5, and the CPU 61 outputs the output value of the encoder 21E when the detection signal is input, that is, the contact 24. The spring length of the coil spring 91 is calculated based on the moving distance until the tip contacts the tip of the coil spring 91. The control circuit 60C corresponds to the “spring length measuring means” of the present invention, and the control device 60 and the spring length detector 20 constitute the “spring length measuring device” of the present invention.

図5には、コイルばね成形装置10を制御するための制御装置60が示されている。制御装置60の制御回路60CにはCPU61、ROM62、RAM63、フラッシュメモリ64が備えられている。フラッシュメモリ64にはNCプログラムが記憶されており、予め入力したコイルばね91の諸元(ピッチ、コイル径、巻数、ばね長、線径等の設定値)に基づいてCPU61がNCプログラムを実行することで、線材送給装置50、上下直動機構30,36、傾斜直動機構40,40等が駆動されて線材90からコイルばね91が成形される。制御回路60Cは、送給用サーボモータ54に備えたエンコーダ54Eの出力値に基づいて、線材90の送給量を計測する。また、上記したように、接触子用サーボモータ21に備えたエンコーダ21Eの出力値に基づいて、線材90から成形されたコイルばね91のばね長を計測する。なお、エンコーダ54E及び制御回路60Cは、本発明の「送給量計測手段」に相当する。   FIG. 5 shows a control device 60 for controlling the coil spring forming device 10. The control circuit 60C of the control device 60 includes a CPU 61, a ROM 62, a RAM 63, and a flash memory 64. An NC program is stored in the flash memory 64, and the CPU 61 executes the NC program based on the specifications of the coil spring 91 input in advance (setting values such as pitch, coil diameter, number of turns, spring length, wire diameter, etc.). As a result, the wire rod feeding device 50, the vertical linear motion mechanisms 30, 36, the inclined linear motion mechanisms 40, 40, and the like are driven, and the coil spring 91 is formed from the wire rod 90. The control circuit 60C measures the feeding amount of the wire 90 based on the output value of the encoder 54E provided in the feeding servomotor 54. Further, as described above, the spring length of the coil spring 91 formed from the wire 90 is measured based on the output value of the encoder 21E provided in the contact servomotor 21. The encoder 54E and the control circuit 60C correspond to the “feed amount measuring means” of the present invention.

ここで、コイルばね成形装置10のばね成形動作について説明しておく。線材送給装置50は、1つのコイルばね91を成形するために毎回、予め設定された設定送給量の線材90を送給し、コイルばね成形装置10は、その設定送給量の線材90から、予め設定された設定ばね長、設定コイル径及び設定ピッチを有したコイルばね91を成形する。なお、本実施形態のコイルばね成形装置10で成形されるコイルばね91は、クローズドエンドのコイルばねであって、ばねとして作用するコイルボディ91Bの両端部に座巻91A,91Cを有している(図9(A)参照)。   Here, the spring forming operation of the coil spring forming apparatus 10 will be described. The wire feeding device 50 feeds a wire 90 having a preset set feeding amount every time to form one coil spring 91, and the coil spring forming device 10 feeds the wire 90 having the set feeding amount. From this, a coil spring 91 having a preset spring length, a preset coil diameter, and a preset pitch is formed. The coil spring 91 formed by the coil spring forming apparatus 10 of the present embodiment is a closed end coil spring, and has end windings 91A and 91C at both ends of a coil body 91B that acts as a spring. (See FIG. 9A).

ばね成形動作は、図6(A)に示す初期状態から開始され、同図(B)に示すように、ピッチツール14が初期位置から少し上昇した座巻成形位置に配置されると、その状態で線材送給装置50が所定長分の線材90を送給する。すると、線材90がコイリングツール16,16に衝合しかつピッチツール14に摺接して、予め設定された設定巻数(本実施形態では1巻)を有した先端側の座巻91A(以下、適宜「先端座巻91A」という)が成形される。   The spring forming operation starts from the initial state shown in FIG. 6 (A). As shown in FIG. 6 (B), when the pitch tool 14 is arranged at the end winding forming position slightly raised from the initial position, the state is shown. Then, the wire rod feeding device 50 feeds the wire rod 90 for a predetermined length. Then, the wire rod 90 abuts on the coiling tools 16 and 16 and is slidably contacted with the pitch tool 14, and the end winding 91 </ b> A (hereinafter referred to as appropriate) having a preset number of turns (1 turn in this embodiment). (Referred to as “tip end turn 91A”).

先端座巻91Aの成形を終えると、図6(C)に示すように、ピッチツール14が設定ピッチに応じたピッチ成形位置まで上昇し、その状態で線材送給装置50が所定長分の線材90を送給する。すると、コイリングツール16,16を通過した線材がピッチツール14に摺接して、予め設定された巻数(有効巻数)でかつ1巻毎にピッチが付与されたコイルボディ91Bが成形される(図6(C)〜同図(F)参照)。   When the end end turn 91A has been formed, as shown in FIG. 6C, the pitch tool 14 rises to a pitch forming position corresponding to the set pitch, and in this state, the wire feeding device 50 has a predetermined length of wire. 90 is sent. Then, the wire rod that has passed through the coiling tools 16 and 16 is brought into sliding contact with the pitch tool 14 to form a coil body 91B having a preset number of turns (effective number of turns) and a pitch for each turn (FIG. 6). (C) to FIG.

コイルボディ91Bの成形を終えると、図6(G)に示すように、ピッチツール14がピッチ成形位置から座巻成形位置まで降下し、その状態で線材送給装置50が所定長分の線材90を送給する。すると、予め定められた設定巻数(本実施形態では1巻)を有した後端側の座巻91C(以下、適宜「後端座巻91C」という)が成形される。   When the forming of the coil body 91B is completed, as shown in FIG. 6G, the pitch tool 14 is lowered from the pitch forming position to the end winding forming position, and in this state, the wire rod feeding device 50 has a predetermined length of the wire rod 90. To send. Then, a rear end end turn 91C (hereinafter, referred to as “rear end end turn 91C” as appropriate) having a predetermined number of turns (1 turn in the present embodiment) is formed.

次いで、図6(H)に示すように、切断ツール15が初期位置から降下してきて、切断ツール15と心金13とによってコイルばね91が後続の線材90から切り離される。コイルばね91が切り離されると、ピッチツール14及び切断ツール15が初期位置に配置された初期状態(図6(A)に示す状態)に戻って、次のコイルばね91の成形が開始される。   Next, as shown in FIG. 6H, the cutting tool 15 descends from the initial position, and the coil spring 91 is separated from the subsequent wire 90 by the cutting tool 15 and the mandrel 13. When the coil spring 91 is cut off, the pitch tool 14 and the cutting tool 15 are returned to the initial state (the state shown in FIG. 6A) in which the pitch tool 14 and the cutting tool 15 are arranged at the initial position, and the molding of the next coil spring 91 is started.

さて、本実施形態のコイルばね成形装置10は、完成したコイルばね91全体のばね長が確実に予め設定した設定ばね長になるようにするために、コイルばね91の成形途中でばね長を計測し、ばね長に誤差が生じていた場合には、そのコイルばねが完成するまでに誤差をキャンセルして設定ばね長に近づけることが可能となっている。   Now, the coil spring forming apparatus 10 of the present embodiment measures the spring length during the forming of the coil spring 91 in order to ensure that the spring length of the completed coil spring 91 as a whole is a preset spring length that is set in advance. If there is an error in the spring length, it is possible to cancel the error and bring it closer to the set spring length before the coil spring is completed.

ここで、クローズドエンドのコイルばね91における座巻91A,91Cは、隙間を空けずに密着巻きされているから、座巻91A,91Cの長さは毎回一定であると見なすことができる。従って、ばね長の誤差は、コイルボディ91Bの長さの誤差が原因であり、コイルボディ91Bの長さの誤差は、コイルボディ91Bのピッチの誤差が主な原因である。そこで、本実施形態のコイルばね成形装置10では、コイルボディ91Bの成形途中でコイルばね91のばね長を「中間実測ばね長」として計測し、予め記憶された「中間基準ばね長」と「中間実測ばね長」との誤差に応じてピッチツール14を位置変更して、成形途中でコイルボディ91Bのピッチを変更する。そして、成形途中のコイルばね91の成形済み部分に連続する後続部分を成形する際に、変更されたピッチが即座に付与される。これにより、線材90の送給量が、予め設定されたコイルばね1個分の設定送給量に達してコイルばね91が完成するまでの間に、ばね長の誤差分がキャンセルされて、コイルばね91全体の実際のばね長を、設定ばね長に近づけることができる。   Here, since the end windings 91A and 91C in the closed-end coil spring 91 are tightly wound without leaving a gap, the length of the end windings 91A and 91C can be considered to be constant every time. Therefore, the error in the spring length is caused by the error in the length of the coil body 91B, and the error in the length of the coil body 91B is mainly caused by the error in the pitch of the coil body 91B. Therefore, in the coil spring forming apparatus 10 of the present embodiment, the spring length of the coil spring 91 is measured as “intermediate measured spring length” during the formation of the coil body 91B, and the “intermediate reference spring length” and “intermediate spring length” stored in advance are measured. The position of the pitch tool 14 is changed according to the error from the “actually measured spring length”, and the pitch of the coil body 91B is changed during the molding. Then, when the subsequent portion that is continuous with the molded portion of the coil spring 91 in the middle of molding is molded, the changed pitch is immediately applied. As a result, the error of the spring length is canceled until the feeding amount of the wire 90 reaches the preset feeding amount of one coil spring and the coil spring 91 is completed. The actual spring length of the entire spring 91 can be brought close to the set spring length.

より具体的には、制御回路60CのCPU61がNCプログラムを実行すると、コイルばね91の諸元値(設定値)の入力が求められる。諸元値の入力が完了すると、次に、その諸元値に基づいてマスターサンプルとしてのコイルばね91をコイルばね成形装置10に1つ成形させると共に、そのマスターサンプルの実際のばね長を「中間基準ばね長」及び「設定ばね長」として記憶する。   More specifically, when the CPU 61 of the control circuit 60C executes the NC program, input of the specification value (setting value) of the coil spring 91 is required. When the input of the specification value is completed, next, the coil spring forming device 10 is formed with one coil spring 91 as a master sample based on the specification value, and the actual spring length of the master sample is set to “intermediate”. It is stored as “reference spring length” and “set spring length”.

詳細には、マスターサンプルとしてのコイルばね91の成形開始からの線材90の送給量が、予め設定した中間線材送給量と一致したときに、線材90の送給を一時停止して、コイルばね91の成形を一時停止させる。その状態で、ばね長検出部20の接触子24をマスターサンプルとしてのコイルばね91に向けて前進させてコイルばね91の先端部に接触させる。そして、接触子24の原点位置からコイルばね91との接触位置までの移動距離を、接触子用サーボモータ21に備えたエンコーダ21Eから検出し、その検出された移動距離から、成形途中のマスターサンプルの実際のばね長を計測し、これを前記中間線材送給量に対する目標のばね長である「中間基準ばね長」としてRAM63に記憶する。また、線材90の送給量がコイルばね1個分の設定送給量になったとき、即ち、マスターサンプルとしてのコイルばね91の成形が完了しかつ後続の線材90から切り離される前に、マスターサンプルとしてのコイルばね91全体の実際のばね長を計測して、これをコイルばね91全体の目標のばね長である「設定ばね長」としてRAM63に記憶する。つまり、マスターサンプルとして実際に成形されたコイルばね91を目標にして、製品としてのコイルばね91が成形される。なお、中間基準ばね長は1つである必要はなく、複数の中間線材送給量において実際のばね長を計測し、それら複数のばね長をそれぞれ中間基準ばね長として記憶してもよい。   Specifically, when the feeding amount of the wire 90 from the start of forming the coil spring 91 as a master sample matches the preset intermediate wire feeding amount, the feeding of the wire 90 is temporarily stopped, and the coil The forming of the spring 91 is temporarily stopped. In this state, the contact 24 of the spring length detection unit 20 is advanced toward the coil spring 91 serving as a master sample to contact the tip of the coil spring 91. Then, the moving distance from the origin position of the contactor 24 to the contact position with the coil spring 91 is detected from the encoder 21E provided in the contactor servomotor 21, and the master sample in the middle of molding is detected from the detected moving distance. The actual spring length is measured and stored in the RAM 63 as an “intermediate reference spring length” which is a target spring length for the intermediate wire feed amount. Further, when the feeding amount of the wire 90 reaches the set feeding amount for one coil spring, that is, before the molding of the coil spring 91 as a master sample is completed and separated from the subsequent wire 90, the master The actual spring length of the entire coil spring 91 as a sample is measured, and this is stored in the RAM 63 as a “set spring length” that is the target spring length of the entire coil spring 91. That is, the coil spring 91 as a product is molded with the coil spring 91 actually molded as a master sample as a target. The intermediate reference spring length need not be one, and the actual spring length may be measured at a plurality of intermediate wire feed amounts, and each of the plurality of spring lengths may be stored as the intermediate reference spring length.

マスターサンプルの成形による中間基準ばね長及び設定ばね長の記憶が完了すると、通常のばね成形プログラムPG1が実行され、製品としてのコイルばね91が成形される。通常のばね成形プログラムPG1でも、マスターサンプルのときと同様のばね成形及びばね長の計測が行われる。マスターサンプルの成形時と異なるのは、コイルばね91の成形途中でピッチの変更が可能であるという点である。   When the storage of the intermediate reference spring length and the set spring length by forming the master sample is completed, the normal spring forming program PG1 is executed, and the coil spring 91 as a product is formed. In the normal spring forming program PG1, the same spring forming and spring length measurement as in the master sample are performed. The difference from the molding of the master sample is that the pitch can be changed during the molding of the coil spring 91.

図7に示すように、ばね成形プログラムPG1では、まず、エンコーダ54Eの出力に基づいて計測された成形開始からの線材90の送給量が、予め設定した計測動作開始量を超えたか否かが判定される(S11)。具体的には、例えば、線材90の送給量が、コイルばね91における所定巻数分(例えば、コイルボディ91Bの2巻目まで)に相当する送給量を超えたか否かを判定する。   As shown in FIG. 7, in the spring forming program PG1, first, it is determined whether or not the feeding amount of the wire 90 from the forming start measured based on the output of the encoder 54E exceeds a preset measurement operation starting amount. It is determined (S11). Specifically, for example, it is determined whether or not the feeding amount of the wire 90 exceeds a feeding amount corresponding to a predetermined number of turns in the coil spring 91 (for example, up to the second turn of the coil body 91B).

計測動作開始量を超えた場合には(S11でYES)、ばね長検出部20に備えた接触子24の移動(コイルばね91の先端部への前進)を開始する(S12)。一方、計測動作開始量を超えていない場合には(S11でNO)、接触子24を原点位置に停止させたままステップS11の処理を繰り返す。   When the measurement operation start amount is exceeded (YES in S11), the movement of the contact 24 provided in the spring length detection unit 20 (advance to the tip of the coil spring 91) is started (S12). On the other hand, when the measurement operation start amount is not exceeded (NO in S11), the process of step S11 is repeated while the contactor 24 is stopped at the origin position.

次に、成形開始からの線材90の送給量が予め設定した中間線材送給量(本実施形態では、例えば、コイルボディ91Bの3巻目までに相当する送給量)と一致したら、送給用サーボモータ54を停止して線材90の送給を停止する(S13)。これによりコイルばね91の成形が一時停止されて、コイルばね91が静止状態になる(図6(D)に示す状態)。ここで、線材90の送給(コイルばね91の成形)が一時停止するより前に、接触子24の移動を開始(S12)させたことで、1つのコイルばね91の成形に要する時間を短くすることが可能になる。   Next, when the feeding amount of the wire 90 from the start of molding coincides with the preset intermediate wire feeding amount (in this embodiment, for example, the feeding amount corresponding to the third volume of the coil body 91B), the feeding is performed. The feeding servo motor 54 is stopped and the feeding of the wire 90 is stopped (S13). As a result, the molding of the coil spring 91 is temporarily stopped, and the coil spring 91 is in a stationary state (the state shown in FIG. 6D). Here, the time required for forming one coil spring 91 is shortened by starting the movement of the contactor 24 before the feeding of the wire 90 (forming the coil spring 91) is temporarily stopped (S12). It becomes possible to do.

コイルばね91の成形が一時停止した後も、接触子24は引き続きコイルばね91に向かって前進する。そして、接触子24がコイルばね91の先端部に接触したことが検出されたら(S14でYES)、その接触時のエンコーダ21Eの出力値を記憶する(S15)。   Even after the formation of the coil spring 91 is temporarily stopped, the contactor 24 continues to advance toward the coil spring 91. If it is detected that the contact 24 has contacted the tip of the coil spring 91 (YES in S14), the output value of the encoder 21E at the time of contact is stored (S15).

また、接触子24がコイルばね91の先端に接触すると、接触子用サーボモータ21は直ちに停止すると共に逆回転して、図6(D)の点線で示すように、コイルばね91の先端部から離れるように接触子24を後退させる(S16)。   When the contact 24 comes into contact with the tip of the coil spring 91, the contact servomotor 21 immediately stops and reversely rotates, as shown by the dotted line in FIG. 6D, from the tip of the coil spring 91. The contactor 24 is retracted so as to leave (S16).

次に、成形途中のコイルばね91が完成したときのコイルばね91全体の実際のばね長を設定ばね長(マスターサンプルの全体のばね長)に近づけるために必要なピッチを演算する(S17)。具体的には、上記ステップS15で記憶したエンコーダ21Eの出力値に基づいて、接触子24の原点位置からの移動距離を検出し、その移動距離に基づいて成形途中で一時停止しているコイルばね91の実際のばね長を計測する。実際のばね長は、図6(D)に示すように、切断ツール15による切断位置と接触子24の原点位置との間の既知の距離Xから、接触子24の移動距離Yを差し引けばよい。   Next, the pitch required to bring the actual spring length of the entire coil spring 91 when the coil spring 91 in the middle of molding is close to the set spring length (the total spring length of the master sample) is calculated (S17). Specifically, based on the output value of the encoder 21E stored in step S15, the moving distance from the origin position of the contactor 24 is detected, and the coil spring that is temporarily stopped during the molding based on the moving distance. The actual spring length of 91 is measured. As shown in FIG. 6D, the actual spring length is obtained by subtracting the moving distance Y of the contact 24 from the known distance X between the cutting position by the cutting tool 15 and the origin position of the contact 24. Good.

また、接触子24がコイルばね91に接触したときの線材90の送給量である中間線材送給量から、その中間線材送給量に対する「中間基準ばね長」をRAM63から読み込んで決定して、その中間基準ばね長と中間実測ばね長との誤差を演算する。誤差が許容範囲であった場合はそれまでのピッチを維持する一方、誤差が許容範囲を超えていた場合には、コイルばねが完成するまでの間に誤差をキャンセルして、コイルばね91全体の実際のばね長を設定ばね長に近づけるために必要なピッチを演算する。なお、中間基準ばね長を記憶したRAM63と、中間線材送給量から中間基準ばね長を決定する処理(S17)を実行するCPU61とを備えた制御回路60Cは、本発明の「中間基準ばね長決定手段」に相当する。   Further, the intermediate reference spring length corresponding to the intermediate wire feed amount is read from the RAM 63 and determined from the intermediate wire feed amount that is the feed amount of the wire 90 when the contact 24 contacts the coil spring 91. The error between the intermediate reference spring length and the intermediate measured spring length is calculated. If the error is within the allowable range, the pitch until then is maintained. If the error exceeds the allowable range, the error is canceled until the coil spring is completed, and the entire coil spring 91 is The pitch required to bring the actual spring length closer to the set spring length is calculated. The control circuit 60C including the RAM 63 that stores the intermediate reference spring length and the CPU 61 that executes the process (S17) for determining the intermediate reference spring length from the intermediate wire feed amount is the “intermediate reference spring length” of the present invention. This corresponds to “determination means”.

ピッチの変更が必要になった場合には、変更後のピッチ(以下、適宜「修正ピッチ」という)に対応する位置にピッチツール14を移動させる(S18)。なお、上記ステップS17及びS18の処理を実行するCPU61を備えた制御回路60Cは、本発明の「ピッチ変更手段」に相当する。   When it is necessary to change the pitch, the pitch tool 14 is moved to a position corresponding to the changed pitch (hereinafter referred to as “corrected pitch” as appropriate) (S18). The control circuit 60C including the CPU 61 that executes the processes of steps S17 and S18 corresponds to the “pitch changing means” of the present invention.

ここで、ピッチツール14の位置は、制御回路60CのRAM63に記憶されたピッチ用データテーブルDT1から決定される。図8に示すように、ピッチ用データテーブルDT1は、ピッチツール14の位置と、その位置でコイルばね91に付与されるピッチとを対応させて記憶したものであり、ピッチ用データテーブルDT1から、修正ピッチに応じたピッチツール14の位置が決定される。   Here, the position of the pitch tool 14 is determined from the pitch data table DT1 stored in the RAM 63 of the control circuit 60C. As shown in FIG. 8, the pitch data table DT1 stores the position of the pitch tool 14 in association with the pitch applied to the coil spring 91 at that position. From the pitch data table DT1, The position of the pitch tool 14 corresponding to the corrected pitch is determined.

そして、決定された位置にピッチツール14が移動したら、線材90の送給を再開する(S19)。これにより、コイルばね91の成形済み部分に連続して後続部分が成形されると共に、その後続部分のコイルボディ91Bに、修正ピッチが付与される。   When the pitch tool 14 moves to the determined position, the feeding of the wire 90 is resumed (S19). As a result, the subsequent portion is formed continuously with the formed portion of the coil spring 91, and a correction pitch is given to the coil body 91B of the subsequent portion.

ここで、本実施形態では、図6(F)に示すように、コイルばね91のコイルボディ91Bの成形が完了しかつ、後端座巻91Cの成形が開始される前に、ばね長検出部20によって実際のばね長を計測する。   Here, in this embodiment, as shown in FIG. 6 (F), before the formation of the coil body 91B of the coil spring 91 is completed and the formation of the rear end end turn 91C is started, the spring length detector 20 to measure the actual spring length.

さらに、図6(G)に示すように、コイルばね91が後端座巻91Cまで成形されかつ、後続の線材90から切り離される前に、ばね長検出部20によって実際のばね長を計測する。この計測は、コイルばね91全体の実際のばね長が、設定ばね長と一致(所定の公差範囲内であれば一致)しているか否かを最終確認するためである。   Further, as shown in FIG. 6G, before the coil spring 91 is formed up to the rear end end turn 91C and separated from the subsequent wire rod 90, the actual spring length is measured by the spring length detection unit 20. This measurement is for finally confirming whether or not the actual spring length of the entire coil spring 91 matches the set spring length (matches if within the predetermined tolerance range).

なお、上記したように、後端座巻91Cの長さは毎回一定であると見なすことができるから、例えば、図6(F)に示すように、コイルボディ91Bの成形が完了しかつ後端座巻91Cの成形が開始される前に計測したばね長から、コイルばね91全体の実際のばね長が設定ばね長と一致しないことが判明した場合には、後端座巻91Cの成形を省略して、直ちに線材90から切り離すようにしてもよい。これにより、線材90のロスを抑えることができる。   As described above, since the length of the rear end end turn 91C can be considered to be constant every time, for example, as shown in FIG. 6F, the formation of the coil body 91B is completed and the rear end If it is found from the spring length measured before starting the formation of the end turn 91C that the actual spring length of the entire coil spring 91 does not match the set spring length, the rear end end turn 91C is omitted. And you may make it cut | disconnect from the wire 90 immediately. Thereby, the loss of the wire 90 can be suppressed.

また、本実施形態では、1つのコイルばね91の成形途中に1回だけピッチを変更することが可能となっているが、複数の中間線材送給量に対する複数の中間基準ばね長をRAM63に記憶しておき、1つのコイルばね91の成形途中に、実際のばね長(中間実測ばね長)の計測を複数回行って、その都度、ピッチを変更することが可能な構成としてもよい。   In the present embodiment, the pitch can be changed only once during the molding of one coil spring 91, but a plurality of intermediate reference spring lengths corresponding to a plurality of intermediate wire feed amounts are stored in the RAM 63. In addition, the configuration may be such that the actual spring length (intermediate measured spring length) is measured a plurality of times during the molding of one coil spring 91, and the pitch can be changed each time.

このように、本実施形態のコイルばね成形装置10は、コイルばね91の成形途中でそのばね長を中間実測ばね長として計測すると共に、コイルばね91の成形開始から中間実測ばね長の計測時までの線材90の送給量を中間線材送給量として計測する。そして、中間線材送給量に対する目標のばね長としての中間基準ばね長と中間実測ばね長との誤差分が、中間実測ばね長の計測時以降、線材90の送給量が設定送給量に達するまでの間にキャンセルされて、コイルばね91全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくようにピッチツール14が位置変更されてピッチが成形途中で変更される。   As described above, the coil spring forming apparatus 10 according to the present embodiment measures the spring length as the intermediate actually measured spring length during the formation of the coil spring 91 and from the start of forming the coil spring 91 to the time of measuring the intermediate actually measured spring length. The feed amount of the wire 90 is measured as the intermediate wire feed amount. The error between the intermediate reference spring length as the target spring length with respect to the intermediate wire feed amount and the intermediate actually measured spring length is equal to or less than the time when the intermediate actually measured spring length is measured. The pitch tool 14 is repositioned so that the actual spring length of the entire coil spring 91 approaches the set spring length, and the pitch is changed during molding.

具体的には、コイルばね91のうち、中間実測ばね長の計測時までの成形済み部分の実際のピッチが設計ピッチより大きく、中間実測ばね長が中間基準ばね長を越えていた場合には、成形済み部分に連続する後続部分のピッチを狭めることで、成形済み部分で生じた誤差分をキャンセルして、コイルばね91全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくようにする。逆に、コイルばね91のうち、中間実測ばね長の計測時までの成形済み部分の実際のピッチが設計ピッチより小さく、中間実測ばね長が中間基準ばね長に達していなかった場合には、成形済み部分に連続する後続部分のピッチを拡げることで、成形済み部分で生じた誤差分をキャンセルして、コイルばね91全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくようにする。   Specifically, in the coil spring 91, when the actual pitch of the molded part until the measurement of the intermediate actual measurement spring length is larger than the design pitch, and the intermediate actual measurement spring length exceeds the intermediate reference spring length, By narrowing the pitch of the subsequent part that is continuous with the molded part, the error generated in the molded part is canceled, and the actual spring length of the entire coil spring 91 approaches the set spring length. On the contrary, in the coil spring 91, when the actual pitch of the molded part until the measurement of the intermediate actual measured spring length is smaller than the design pitch, the intermediate actual measured spring length has not reached the intermediate reference spring length. By expanding the pitch of the subsequent portion that is continuous with the completed portion, the error generated in the formed portion is canceled, and the actual spring length of the entire coil spring 91 approaches the set spring length.

つまり、コイルばね91の成形途中で発生したばね長の誤差に応じてピッチを変更し、その変更したピッチが、成形途中のコイルばね91の成形済み部分に連続する後続部分の成形時に即座に適用されるようにしたから、成形途中で発生したばね長の誤差を、そのコイルばね91の成形が完了するまでの間に解消することができる。これにより、確実に設定ばね長のコイルばね91を成形することが可能になる。   That is, the pitch is changed in accordance with the error of the spring length generated during the molding of the coil spring 91, and the changed pitch is immediately applied at the time of molding the subsequent portion continuous with the molded portion of the coil spring 91 during the molding. As a result, the error in the spring length generated during the molding can be eliminated before the molding of the coil spring 91 is completed. This makes it possible to reliably mold the coil spring 91 having a set spring length.

また、本実施形態によれば、接触子24を原点位置からコイルばね91に向けて直動させて、原点位置からコイルばね91の先端部との接触位置までの移動距離に基づいてコイルばね91のばね長を計測しているから、例えば、静電容量センサをコイルばねの先端から離して配置して、それらの間の静電容量に基づいてばね長を計測するようにした従来のコイルばね成形装置に比べて、設置場所の自由度を高めることができる。詳細には、静電容量は、温度や静電容量センサに近接した物体等の影響を受け易いといわれており、これらの外乱が排除できない場所には設置することが困難である。これに対し、本実施形態のコイルばね成形装置10に備えたばね長検出部20は、上記外乱の影響を受けないから、上記従来のものに比べてコイルばね成形装置10の設置場所の自由度を高めることができる。   Further, according to the present embodiment, the contact 24 is linearly moved from the origin position toward the coil spring 91, and the coil spring 91 is based on the moving distance from the origin position to the contact position with the tip of the coil spring 91. For example, a conventional coil spring in which a capacitance sensor is arranged away from the tip of the coil spring and the spring length is measured based on the capacitance between them. Compared to the molding apparatus, the degree of freedom of installation location can be increased. Specifically, it is said that the capacitance is easily affected by temperature, an object close to the capacitance sensor, and the like, and it is difficult to install the capacitance in a place where these disturbances cannot be excluded. On the other hand, since the spring length detection unit 20 provided in the coil spring forming apparatus 10 of the present embodiment is not affected by the disturbance, the degree of freedom of the installation location of the coil spring forming apparatus 10 is greater than that of the conventional one. Can be increased.

さらに、本実施形態によれば、線材90の送給を一時停止し、コイルばね91の成形を一時停止した状態で、接触子24をコイルばね91に接触させてばね長を計測するようにしたから、コイルばね91が静止した状態で中間実測ばね長を計測することができ、より正確に中間実測ばね長を計測することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the feeding of the wire rod 90 is temporarily stopped, and the spring length is measured by bringing the contactor 24 into contact with the coil spring 91 in a state where the forming of the coil spring 91 is temporarily stopped. Thus, the intermediate actually measured spring length can be measured in a state where the coil spring 91 is stationary, and the intermediate actually measured spring length can be measured more accurately.

しかも、接触子24は、コイルばね91の成形が行われている間に(線材90の送給が一時停止する前に)、そのコイルばね91に向かって前進を開始するので、コイルばね91の成形が一時停止した後で接触子24を前進を開始させた場合に比べて、1つのコイルばね91を成形するのに要する時間を短くすることができる。   In addition, the contactor 24 starts to advance toward the coil spring 91 while the coil spring 91 is being formed (before the feeding of the wire 90 is temporarily stopped). Compared with the case where the contactor 24 is started to advance after the forming is temporarily stopped, the time required to form one coil spring 91 can be shortened.

[第2実施形態]
上記第1実施形態では、コイルばね成形装置10に実際に成形させたマスターサンプルとしてのコイルばね91の実際のばね長を、中間基準ばね長及び設定ばね長として記憶していた。そして、中間実測ばね長が計測されたときの中間線材送給量から比較対象の中間基準ばね長を決定して、その中間基準ばね長と中間実測ばね長との誤差を検出していた。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the actual spring length of the coil spring 91 as a master sample actually formed by the coil spring forming apparatus 10 is stored as the intermediate reference spring length and the set spring length. Then, the intermediate reference spring length to be compared is determined from the intermediate wire feed amount when the intermediate actually measured spring length is measured, and an error between the intermediate reference spring length and the intermediate actually measured spring length is detected.

これに対し、本実施形態は、制御回路60Cに備えたCPU61が、ばね成形プログラムPG1(図7参照)におけるステップS17の処理において、予め設定された諸元値(設計値)と理論式とから「中間基準ばね長」及び「設定ばね長」を演算して決定するように構成したという点が、上記第1実施形態とは異なる。その他の構成は、上記第1実施形態と同じであるため、重複する説明は省略する。   On the other hand, in the present embodiment, the CPU 61 provided in the control circuit 60C uses the preset specification value (design value) and the theoretical formula in the process of step S17 in the spring forming program PG1 (see FIG. 7). The difference from the first embodiment is that the “intermediate reference spring length” and the “set spring length” are calculated and determined. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.

具体的には、図9(A)に示すコイルばね91における有効巻数(コイルボディ91Bの巻数)の設定値をNとし、先端座巻91Aの設定巻数をNaとし、後端座巻91Cの設定巻数をNcとし、コイルボディ91Bにおける設定ピッチをPとし、線径をdとし、コイルばね91全体の理論上のばね長をHtとした場合に、
Ht=N・P+(Na+Nc+1)・d
となる理論式に、諸元値を代入して算出されたコイルばね91全体の理論上のばね長Htを、設定ばね長とする。
Specifically, the setting value of the effective number of turns (the number of turns of the coil body 91B) in the coil spring 91 shown in FIG. 9A is set to N, the set number of turns of the front end turn 91A is set to Na, and the setting of the rear end end turn 91C is set. When the number of turns is Nc, the set pitch in the coil body 91B is P, the wire diameter is d, and the theoretical spring length of the entire coil spring 91 is Ht,
Ht = N · P + (Na + Nc + 1) · d
The theoretical spring length Ht of the entire coil spring 91 calculated by substituting the specification values into the theoretical formula is as the set spring length.

また、コイルばね91の成形開始からの送給量をLとし、先端座巻91Aに要する線材送給量をLaとし、設定ピッチをPとし、設定コイル径をDとし、先端座巻91Aの設定巻数をNaとし、線径をdとし、送給量Lのときの先端座巻91Aを含む理論上の中間ばね長をHとした場合に、
s=L−La
H=P・s/[(π・D)+P1/2+Na・d+d/2
となる理論式に諸元値と、エンコーダ54Eの出力に基づいて計測された中間線材送給量としての送給量Lを代入して算出された理論上の中間ばね長Hを、中間線材送給量Lに対する基準中間ばね長として設定する。本実施形態によっても、上記第1実施形態と同等の効果を奏することができ、理論上のばね長Htに一致させたコイルばね91を成形することができる。
Further, the feeding amount from the start of forming the coil spring 91 is L, the wire feed amount required for the tip end turn 91A is La, the set pitch is P, the set coil diameter is D, and the end end turn 91A is set. When the number of turns is Na, the wire diameter is d, and the theoretical intermediate spring length including the tip end turn 91A when the feed amount is L is H,
s = L-La
H = P · s / [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2 + Na · d + d / 2
The theoretical intermediate spring length H calculated by substituting the specification value and the feed amount L as the intermediate wire feed amount measured based on the output of the encoder 54E into the theoretical formula becomes It is set as the reference intermediate spring length for the supply amount L. Also according to this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained, and the coil spring 91 matched with the theoretical spring length Ht can be formed.

以下、上記理論式が成立する理由を、図9(B)を参照しつつ説明する。図9(B)に示すコイルばね91は、成形開始からの線材90の送給量がLであるときの理論上の中間ばね長Hを有する成形途中のコイルばね91である。線材90の送給量がLのときのコイルボディ91Bの巻数をnとすると、理論上の中間ばね長Hについて、次の式が成立する。
H=n・P+Na・d+d/2
Hereinafter, the reason why the above theoretical formula is established will be described with reference to FIG. A coil spring 91 shown in FIG. 9 (B) is a coil spring 91 in the middle of molding having a theoretical intermediate spring length H when the feeding amount of the wire 90 from the start of molding is L. When the number of turns of the coil body 91B when the feeding amount of the wire 90 is L is n, the following formula is established for the theoretical intermediate spring length H.
H = n · P + Na · d + d / 2

線材90の送給量がLのときのコイルボディ91Bの成形に要した線材長をsとすると、先端座巻91Aに要する線材送給量はLaであるから、次式が成立する。
s=L−La
また、コイルボディ91Bの1巻き当たりの線材長をKとすると、
n=s/K
という式が成立するから、理論上の中間ばね長Hについて次の式が成立する。
H=P・s/K+Na・d+d/2
When the wire rod length required for forming the coil body 91B when the wire rod 90 feed amount is L is s, the wire rod feed amount required for the tip end turn 91A is La, and the following equation is established.
s = L-La
Further, if the wire length per turn of the coil body 91B is K,
n = s / K
Therefore, the following equation is established for the theoretical intermediate spring length H.
H = P · s / K + Na · d + d / 2

さらに、コイルボディ91Bの1巻き当たりの線材長Kについては、
K=[(π・D)+P1/2
という公知な理論式が成立するから、
H=P・s/[(π・D)+P1/2+Na・d+d/2
s=L−La
という理論式が成立するのである。
Furthermore, regarding the wire length K per winding of the coil body 91B,
K = [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2
Since the well-known theoretical formula is established,
H = P · s / [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2 + Na · d + d / 2
s = L-La
The theoretical formula is established.

[第3実施形態]
本実施形態は、上記第2実施形態のコイルばね成形装置10において、コイルばね91全体の実際のばね長を理論上のばね長Htに近づけるための修正ピッチを、制御回路60Cに備えたCPU61が、以下に説明する演算によって決定するようにしたものである。
[Third Embodiment]
In this embodiment, in the coil spring forming apparatus 10 of the second embodiment, the CPU 61 provided in the control circuit 60C has a correction pitch for bringing the actual spring length of the entire coil spring 91 close to the theoretical spring length Ht. These are determined by the calculation described below.

即ち、コイルばね91の有効巻数の設定値をNとし、設定ピッチをPとし、設定コイル径をDとし、線径をdとし、中間線材送給量をLとし、コイルばね91の先端座巻91Aに要する線材送給量をLaとし、中間実測ばね長から中間基準ばね長を差し引いた値をδとし、修正ピッチをpとした場合に、CPU61は、ばね成形プログラムPG1(図7参照)におけるステップS17の処理において、
s=L−La
p={N・P−[(s/K)・P+δ]}/(N−s/K)
K=[(π・D)+P1/2
となる式から修正ピッチpを決定する。
That is, the set value of the effective number of turns of the coil spring 91 is N, the set pitch is P, the set coil diameter is D, the wire diameter is d, the intermediate wire feed amount is L, and the end end winding of the coil spring 91 is If the wire feed amount required for 91A is La, the value obtained by subtracting the intermediate reference spring length from the intermediate actual measured spring length is δ, and the correction pitch is p, the CPU 61 in the spring forming program PG1 (see FIG. 7) In the process of step S17,
s = L-La
p = {N · P − [(s / K) · P + δ]} / (N−s / K)
K = [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2
The correction pitch p is determined from the following equation.

上記式が成立する理由を図10を参照しつつ説明する。なお、同図において二点鎖線で示されたコイルばねは、全体のばね長が理論上のばね長Htである「目標のコイルばね」であり、斜線を付して示されたコイルばねは、線材90が中間線材送給量Lまで送給されたときの「実際のコイルばね」である。また、符号Qは、実際のコイルばねの中間実測ばね長である。なお、図10は、説明の便宜のため、目標のコイルばねと実際のコイルばねとのばね長の誤差を実際よりも強調して示してある。   The reason why the above formula is established will be described with reference to FIG. In addition, the coil spring shown with the dashed-two dotted line in the same figure is a "target coil spring" whose whole spring length is the theoretical spring length Ht, The coil spring shown with the oblique line is This is the “actual coil spring” when the wire 90 is fed to the intermediate wire feed amount L. Moreover, the symbol Q is an intermediate actually measured spring length of the actual coil spring. In FIG. 10, for the convenience of explanation, the error of the spring length between the target coil spring and the actual coil spring is emphasized more than actual.

目標のコイルばね91のコイルボディ91Bの全長Mから、中間線材送給量Lまで線材90が送給された時点の実際のコイルボディ91Bの中間長さmを差し引いた長さをΔMとし、コイルボディ91Bの有効巻数の設定値Nから、中間線材送給量Lまで線材90が送給された時点の実際のコイルボディ91Bの巻数nを差し引いた巻数をΔNとし、コイルボディ91Bの1巻き当たりの線材長をKとし、コイルばね91全体の実際のばね長を目標のコイルばねのばね長(設定ばね長Ht)にするために、実際のコイルボディ91Bの未成形部分に付与すべき修正ピッチをpとすると、
p=ΔM/ΔN=(M−m)/(N−n)
M=N・P
m=n・P+δ
n=s/K
という関係式が成立し、これら4つの関係式を纏めると、上記したとおり、
p={N・P−[(s/K)・P+δ]}/(N−s/K)
となるのである。
The length obtained by subtracting the intermediate length m of the actual coil body 91B when the wire 90 is fed from the total length M of the coil body 91B of the target coil spring 91 to the intermediate wire feed amount L is defined as ΔM. The number of turns obtained by subtracting the actual number of turns n of the coil body 91B from the set value N of the effective number of turns of the body 91B up to the intermediate wire feed amount L is ΔN, and the per turn of the coil body 91B In order that the wire length of the coil spring 91 is K and the actual spring length of the entire coil spring 91 is the target coil spring length (set spring length Ht), the corrected pitch to be applied to the unformed portion of the actual coil body 91B Is p,
p = ΔM / ΔN = (M−m) / (N−n)
M = N ・ P
m = n · P + δ
n = s / K
The above relational expression is established, and when these four relational expressions are summarized, as described above,
p = {N · P − [(s / K) · P + δ]} / (N−s / K)
It becomes.

そして、上記式から決定された修正ピッチpと、ピッチ用データテーブルDT1(図8参照)とから決定されるピッチツール14の位置にピッチツール14を移動させ、成形途中のコイルばね91の後続部分に修正ピッチpを付与しながら成形を行う。本実施形態によっても、上記第1及び第2実施形態と同等の効果を奏する。   Then, the pitch tool 14 is moved to the position of the pitch tool 14 determined from the corrected pitch p determined from the above formula and the pitch data table DT1 (see FIG. 8), and the subsequent portion of the coil spring 91 in the middle of forming. Molding is performed while applying a correction pitch p to the. Also according to the present embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

[第4実施形態]
上記第1実施形態では、線材90の送給(コイルばね91の成形)を一時停止した状態で、成形途中のコイルばね91の中間実測ばね長を計測していたが、線材90の送給(コイルばね91の成形)を継続した状態で、中間実測ばね長を計測するようにしてもよい。
[Fourth Embodiment]
In the first embodiment, the intermediate measured spring length of the coil spring 91 in the middle of forming is measured in a state where the feeding of the wire 90 (forming of the coil spring 91) is temporarily stopped. The intermediate measured spring length may be measured in a state where the forming of the coil spring 91 is continued.

具体的には、例えば、線材90の送給(コイルばね91の成形)を継続した状態で接触子24をコイルばね91に向けて前進させ、コイルばね91の先端部に接触したら、成形の妨げにならないように、コイルばね91の成長速度よりも速く接触子24を後退させる。また、接触子24がコイルばね91に接触したときの送給用サーボモータ54のエンコーダ54Eの出力値及び、接触子用サーボモータ21のエンコーダ21Eの出力値に基づいて、コイルばね91の中間実測ばね長と、その中間実測ばね長が計測されたときの線材90の中間線材送給量とを計測する。   Specifically, for example, if the contactor 24 is moved forward toward the coil spring 91 in a state where the feeding of the wire 90 (formation of the coil spring 91) is continued and the tip of the coil spring 91 is contacted, the molding is hindered. Therefore, the contactor 24 is retracted faster than the growth rate of the coil spring 91. Further, based on the output value of the encoder 54E of the feeding servo motor 54 when the contact 24 contacts the coil spring 91 and the output value of the encoder 21E of the contact servo motor 21, an intermediate actual measurement of the coil spring 91 is performed. The spring length and the intermediate wire feeding amount of the wire 90 when the intermediate measured spring length is measured are measured.

次に、中間線材送給量をLとし、コイルばね91の先端座巻91Aに要する線材送給量をLaとし、設定ピッチをPとし、設定コイル径をDとし、線径をdとし、先端座巻91Aの設定巻数をNaとし、中間基準ばね長をHとした場合に、
s=L−La
H=P・s/[(π・D)+P1/2+Na・d+d/2
となる理論式と、接触子24がコイルばね91に接触したときに計測された中間線材送給量Lとから中間基準ばね長Hを演算して決定する。
Next, the intermediate wire feed amount is L, the wire feed amount required for the tip end turn 91A of the coil spring 91 is La, the set pitch is P, the set coil diameter is D, the wire diameter is d, the tip When the set number of turns of the end turn 91A is Na and the intermediate reference spring length is H,
s = L-La
H = P · s / [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2 + Na · d + d / 2
The intermediate reference spring length H is calculated and determined from the theoretical formula to be obtained and the intermediate wire feed amount L measured when the contactor 24 comes into contact with the coil spring 91.

或いは、複数の中間線材送給量と複数の中間基準ばね長とを対応させて記憶した中間基準値データテーブルDT2(図11参照)を制御回路60C(本発明の「中間基準ばね長決定手段」に相当する)のRAM63に記憶しておき、接触子24とコイルばね91との接触時に計測された中間線材送給量Lに対応した中間基準ばね長Hを中間基準値データテーブルDT2から選択して決定する。   Alternatively, the intermediate reference value data table DT2 (see FIG. 11) in which a plurality of intermediate wire feed amounts and a plurality of intermediate reference spring lengths are stored in association with each other is stored in the control circuit 60C ("intermediate reference spring length determining means" of the present invention). The intermediate reference spring length H corresponding to the intermediate wire feed amount L measured at the time of contact between the contactor 24 and the coil spring 91 is selected from the intermediate reference value data table DT2. To decide.

そして、上記何れかの手段で決定した中間基準ばね長Hと、接触子24とコイルばね91との接触時に計測された中間実測ばね長との誤差分が、線材90の送給量がコイルばね1個分の設定送給量に達するまでの間にキャンセルされて、コイルばね91全体の実際のばね長が、設定ばね長に近づくように、ピッチツール14の位置を移動させる。具体的には、例えば、上記第3実施形態のように、
p={N・P−[(s/K)・P+δ]}/(N−s/K)
という式から演算される修正ピッチpと、ピッチ用データテーブルDT1(図8参照)とから決定された位置に、ピッチツール14を移動させる。
The error between the intermediate reference spring length H determined by any one of the above means and the intermediate measured spring length measured when the contactor 24 and the coil spring 91 are in contact with each other means that the feed amount of the wire 90 is the coil spring. The position of the pitch tool 14 is moved so that the actual spring length of the coil spring 91 as a whole approaches the set spring length, canceled until the set feed amount for one piece is reached. Specifically, for example, as in the third embodiment,
p = {N · P − [(s / K) · P + δ]} / (N−s / K)
The pitch tool 14 is moved to a position determined from the corrected pitch p calculated from the above equation and the pitch data table DT1 (see FIG. 8).

このような構成にすれば、上記第1実施形態と同等の効果を奏すると共に、1つのコイルばね91の成形に要する時間をさらに短縮することができる。なお、線材90の送給速度はコイルボディ91Bの成形中、一定でもよいし、接触子24とコイルばね91とが接触する前に送給速度を減速して成形を続け、接触子24がコイルばね91と接触後、原点位置に戻ったら、元の送給速度に戻すようようにしてもよい。本実施形態によっても、上記第1実施形態と同等の効果を奏する。   With such a configuration, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the time required for forming one coil spring 91 can be further shortened. The feeding speed of the wire 90 may be constant during the molding of the coil body 91B, or the molding is continued by reducing the feeding speed before the contactor 24 and the coil spring 91 come into contact with each other. After returning to the origin position after contact with the spring 91, the original feeding speed may be restored. Also according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.

(1)上記実施形態では、心金13を挟んで切断ツール15と反対側にピッチツール14を配置していたが、図12に示すように、心金13を挟んでコイリングツール16と反対側にピッチツール14を配置して、心金13に対して斜め上方からピッチツール14を突き合わせてもよい。   (1) In the above embodiment, the pitch tool 14 is disposed on the opposite side of the cutting tool 15 with the mandrel 13 interposed therebetween, but as shown in FIG. 12, the opposite side of the coiling tool 16 with the mandrel 13 interposed therebetween. Alternatively, the pitch tool 14 may be disposed on the metal core 13 and the pitch tool 14 may be abutted against the mandrel 13 from above.

(2)上記実施形態では、接触子24をコイルばね91の巻回軸方向で直動させるように構成していたが、巻回軸に対して斜めな方向で接触子24を直動させてもよい。   (2) In the above embodiment, the contactor 24 is configured to linearly move in the winding axis direction of the coil spring 91. However, the contactor 24 is linearly moved in a direction oblique to the winding axis. Also good.

(3)上記実施形態では、コイルばね成形装置10によってクローズドエンドのコイルばね91を成形した場合を例示したが、座巻を有しないオープンエンドのコイルばねを成形した場合でも上記実施形態と同等の効果を奏する。   (3) In the above embodiment, the case where the closed end coil spring 91 is formed by the coil spring forming apparatus 10 is illustrated, but even when an open end coil spring having no end winding is formed, it is equivalent to the above embodiment. There is an effect.

10 コイルばね成形装置
14 ピッチツール
16 コイリングツール(成形ツール)
20 ばね長検出部
21E エンコーダ(回転位置センサ)
24 接触子
25 直動アクチュエータ
50 線材送給装置
54E エンコーダ
60 制御装置
60C 制御回路(ばね長計測手段、中間基準ばね長決定手段、ピッチ変更手段)
90 線材
91 コイルばね
91A 先端座巻(先端側の座巻)
DT1 ピッチ用データテーブル
DT2 中間基準値データテーブル
10 Coil Spring Forming Device 14 Pitch Tool 16 Coiling Tool (Forming Tool)
20 Spring length detection unit 21E Encoder (rotational position sensor)
24 Contact 25 Linear Actuator 50 Wire Feeder 54E Encoder 60 Controller 60C Control Circuit (Spring Length Measuring Means, Intermediate Reference Spring Length Determining Means, Pitch Changing Means)
90 Wire material 91 Coil spring 91A Tip end winding (tip end side winding)
DT1 Pitch data table DT2 Intermediate reference value data table

Claims (6)

予め設定された設定送給量の線材を線材送給装置から送給して成形ツールに衝合しかつピッチツールに摺接させて、予め設定された設定ばね長、設定コイル径及び設定ピッチのコイルばねを成形するコイルばね成形装置において、
サーボモータの回転動力を前記コイルばねの巻回軸方向の直動動力に変換して接触子を直動させる直動アクチュエータと、
前記サーボモータに設けられて前記接触子の直動範囲における原点位置から前記コイルばねの先端に接触する接触位置までの間の距離を検出するための回転位置センサと、
前記回転位置センサにて検出された距離に基づいて前記コイルばねの成形途中のばね長を、中間実測ばね長として計測するばね長計測手段と、
前記コイルばねの成形開始から前記中間実測ばね長の計測時までの前記線材の送給量を中間線材送給量として計測する送給量計測手段と、
前記中間線材送給量に対する目標の前記ばね長を、中間基準ばね長として記憶して前記中間線材送給量から決定するか又は、前記中間線材送給量に対する目標の前記ばね長を、中間基準ばね長として理論式から演算して決定する中間基準ばね長決定手段と、
前記中間基準ばね長と前記中間実測ばね長との誤差分が、前記中間実測ばね長の計測時以降、前記線材の送給量が前記設定送給量に達するまでの間にキャンセルされて前記コイルばね全体の実際のバネ長が前記設定ばね長に近づくように、前記ピッチツールを位置変更して前記コイルばねのピッチを成形途中で変更するピッチ変更手段とを備えたことを特徴とするコイルばね成形装置。
A wire with a preset feed amount set in advance is fed from the wire feeder, abutted against the forming tool and slidably contacted with the pitch tool, and the preset spring length, coil diameter and pitch set in advance. In a coil spring forming apparatus for forming a coil spring,
A linear actuator that converts the rotational power of the servo motor into linear motion power in the winding axis direction of the coil spring to linearly move the contact;
A rotational position sensor for detecting a distance between an origin position in a linear movement range of the contact and a contact position contacting the tip of the coil spring provided in the servo motor;
A spring length measuring means for measuring a spring length in the middle of forming the coil spring as an intermediate measured spring length based on a distance detected by the rotational position sensor;
A feed amount measuring means for measuring the feed amount of the wire from the start of forming the coil spring to the time of measuring the intermediate measured spring length as an intermediate wire feed amount;
The target spring length for the intermediate wire feed amount is stored as an intermediate reference spring length and determined from the intermediate wire feed amount, or the target spring length for the intermediate wire feed amount is determined as an intermediate reference Intermediate reference spring length determination means that calculates and determines from the theoretical formula as the spring length;
An error between the intermediate reference spring length and the intermediate measured spring length is canceled after the measurement of the intermediate measured spring length and before the wire feed amount reaches the set feed amount, and the coil A coil spring comprising pitch changing means for changing the position of the pitch tool and changing the pitch of the coil spring during molding so that the actual spring length of the entire spring approaches the set spring length Molding equipment.
前記中間線材送給量を一定値に設定し、前記送給量計測手段にて計測した線材の送給量が、前記一定値である前記中間線材送給量と一致したときに前記線材の送給を停止して、前記ばね長計測手段にて前記中間実測ばね長を計測するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のコイルばね成形装置。   The intermediate wire feed amount is set to a constant value, and when the wire feed amount measured by the feed amount measuring means coincides with the intermediate wire feed amount which is the constant value, the wire feed amount is set. 2. The coil spring forming apparatus according to claim 1, wherein the supply is stopped and the intermediate measured spring length is measured by the spring length measuring means. 前記中間基準ばね長決定手段は、複数の前記中間線材送給量と複数の前記中間基準ばね長とを対応させて記憶した中間基準値データテーブルを備えて、前記送給量計測手段にて計測した前記中間線材送給量に対応した前記中間基準ばね長を前記中間基準値データテーブルから選択して決定するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のコイルばね成形装置。   The intermediate reference spring length determining means includes an intermediate reference value data table that stores a plurality of intermediate wire feed amounts and a plurality of intermediate reference spring lengths corresponding to each other, and is measured by the feed amount measuring means. 2. The coil spring forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate reference spring length corresponding to the intermediate wire feeding amount is selected and determined from the intermediate reference value data table. 前記中間基準ばね長決定手段は、前記中間線材送給量をLとし、前記コイルばねの先端側の座巻部に要する線材送給量をLaとし、前記設定ピッチをPとし、前記設定コイル径をDとし、線径をdとし、前記先端側の座巻部の巻数をNaとし、前記中間基準ばね長をHとした場合に、
s=L−La
H=P・s/[(π・D)+P1/2+Na・d+d/2
となる理論式と、前記送給量計測手段にて計測される前記中間線材送給量Lとから前記中間基準ばね長Hを演算して決定するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のコイルばね成形装置。
The intermediate reference spring length determining means sets the intermediate wire feed amount to L, sets the wire feed amount required for the end winding portion of the coil spring to La, sets the set pitch to P, and sets the set coil diameter. Is D, the wire diameter is d, the number of turns of the end winding portion is Na, and the intermediate reference spring length is H,
s = L-La
H = P · s / [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2 + Na · d + d / 2
The intermediate reference spring length H is calculated and determined from the theoretical formula as follows and the intermediate wire feed amount L measured by the feed amount measuring means. 1. A coil spring forming apparatus according to 1.
前記コイルばねのピッチと前記ピッチツールの位置とを対応させて記憶したピッチ用データテーブルを備え、
前記ピッチ変更手段は、前記コイルばねの有効巻数の設定値をNとし、前記設定ピッチをPとし、変更後のピッチである修正ピッチをpとし、前記設定コイル径をDとし、線径をdとし、前記中間線材送給量をLとし、前記コイルばねの先端側の座巻部に要する線材送給量をLaとし、前記中間実測ばね長から前記中間基準ばね長を差し引いた値をδとした場合に、
s=L−La
p={N・P−[(s/K)・P+δ]}/(N−s/K)
K=[(π・D)+P1/2
となる式から演算される前記修正ピッチpと前記ピッチ用データテーブルとから決定される前記ピッチツールの位置に、前記ピッチツールを移動させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載のコイルばね成形装置。
A pitch data table storing the pitch of the coil spring and the position of the pitch tool in association with each other;
The pitch changing means sets the set value of the effective number of turns of the coil spring as N, sets the set pitch as P, sets the corrected pitch as the changed pitch as p, sets the set coil diameter as D, and sets the wire diameter as d. The intermediate wire feed amount is L, the wire feed amount required for the end winding portion of the coil spring is La, and the value obtained by subtracting the intermediate reference spring length from the intermediate measured spring length is δ. If
s = L-La
p = {N · P − [(s / K) · P + δ]} / (N−s / K)
K = [(π · D) 2 + P 2 ] 1/2
5. The pitch tool according to claim 1, wherein the pitch tool is moved to the position of the pitch tool determined from the corrected pitch p calculated from the formula and the pitch data table. A coil spring forming apparatus according to claim 1.
線材を線材送給装置から送給して成形ツールに衝合しかつピッチツールに摺接させて、予め設定された設定ばね長、設定コイル径及び設定ピッチのコイルばねを成形すると共に、前記コイルばねの成形途中のばね長を中間実測ばね長として計測し、その中間実測ばね長と予め設定された中間基準ばね長決定手段との誤差分が、前記中間実測ばね長の計測時以降、キャンセルされて前記コイルばね全体の実際のバネ長が前記設定ばね長に近づくように、前記ピッチツールを位置変更して前記コイルばねのピッチを成形途中で変更するコイルばね成形装置の一部を構成して、前記中間実測ばね長を計測するばね長計測装置であって、
サーボモータの回転動力を前記コイルばねの巻回軸方向の直動動力に変換して接触子を直動させる直動アクチュエータを備え、前記接触子の直動範囲における原点位置から前記コイルばねの先端に接触する接触位置までの間の距離を前記サーボモータに備えた回転位置センサにて検出し、その検出された距離に基づいて前記中間実測ばね長を計測するように構成されたことを特徴とするばね長計測装置。
A wire rod is fed from a wire rod feeding device, abutted against a forming tool and slidably contacted with a pitch tool to mold a coil spring having a preset spring length, a preset coil diameter and a preset pitch, and the coil The spring length during spring formation is measured as the intermediate measured spring length, and the error between the intermediate measured spring length and the preset intermediate reference spring length determining means is canceled after the measurement of the intermediate measured spring length. A part of a coil spring forming apparatus that changes the position of the pitch tool and changes the pitch of the coil spring in the middle of forming so that the actual spring length of the entire coil spring approaches the set spring length. , A spring length measuring device for measuring the intermediate measured spring length,
A linear actuator for converting the rotational power of the servo motor into linear motion power in the winding axis direction of the coil spring to linearly move the contact; and from the origin position in the linear motion range of the contact to the tip of the coil spring The distance between the contact position and the contact position is detected by a rotational position sensor provided in the servo motor, and the intermediate measured spring length is measured based on the detected distance. Spring length measuring device.
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