JP2019025526A - Manufacturing method and manufacturing apparatus for arc-shaped coil spring - Google Patents

Manufacturing method and manufacturing apparatus for arc-shaped coil spring Download PDF

Info

Publication number
JP2019025526A
JP2019025526A JP2017148391A JP2017148391A JP2019025526A JP 2019025526 A JP2019025526 A JP 2019025526A JP 2017148391 A JP2017148391 A JP 2017148391A JP 2017148391 A JP2017148391 A JP 2017148391A JP 2019025526 A JP2019025526 A JP 2019025526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil spring
pressing member
arc
straight cylindrical
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017148391A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6291668B1 (en
Inventor
剛 杉田
Takeshi Sugita
剛 杉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tec Corp
Original Assignee
Tec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tec Corp filed Critical Tec Corp
Priority to JP2017148391A priority Critical patent/JP6291668B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6291668B1 publication Critical patent/JP6291668B1/en
Publication of JP2019025526A publication Critical patent/JP2019025526A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

To provide, in a manufacturing method and manufacturing apparatus for an arc-shaped coil spring using a servo press, specific technical means by which the coil spring can be manufactured in a continuous operation in one direction without changing a feed direction with respect to an operation of a pressing member by focusing on a clamp structure in order to solve a remaining object, which is to shorten a manufacturing time.SOLUTION: A manufacturing method for an arc-shaped coil spring comprises a clamping step, an end detection step, a rotation angle positioning step, a pitch feed step, and a pressing-member driving step. Using a clamp having a claw part whose leading end is bent downward into an L-shape, the claw part is sandwiched and fixed between effective line diameters by which first and second numbers of effective winds are obtained from the seat surface of one side of a straight cylindrical coil spring. Pressing-member is driven by a servo press. Each operation in the pitch feed step and the pressing-member driving step employs a configuration in which speed control and position control are exerted, thereby molding an arc-shaped coil spring having an arbitrary curvature.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アーク状コイルスプリングの製造装置に関し、詳しくは、直筒状に加工されたコイルスプリングに、押圧部材を押し付けて塑性変形させ、アーク状の曲率を有するコイルスプリングを製造する装置に、センサーにより詳細な制御用の情報を検出し、係る検出した情報に基づいたシーケンス制御による加工精度を高める技術に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing an arc-shaped coil spring, and more particularly, to a device for manufacturing a coil spring having an arc-shaped curvature by pressing a pressing member against a coil spring processed into a straight tube shape and plastically deforming it. It is related with the technique which detects the information for detailed control by this, and raises the processing precision by sequence control based on the detected information concerned.

アーク状コイルスプリングは、自動車の自動変速装置のクラッチ等に用いられており、クラッチの接続時・切断時発生する衝撃や振動、原動機の回転出力の微細変動を吸収する等、自動車をはじめとするクラッチ構造を有する回転動力伝達系において重要な役割を担っている。   Arc coil springs are used in automobile automatic transmission clutches, etc., and absorb shocks and vibrations that occur when the clutch is engaged and disengaged, as well as minute fluctuations in the rotational output of the prime mover. It plays an important role in a rotational power transmission system having a clutch structure.

また、自動車業界において、ハイブリッドカーにおけるモーターとの併用等、クラッチ部分に対する要求は小型高性能かつ、大きなトルクの受容性の拡大等、要求性能は高まるばかりであって、これらの要求にもこ耐え得るアーク状コイルスプリングが求められている。   Also, in the automobile industry, the demand for clutch parts, such as combined use with motors in hybrid cars, is not only high in performance, such as increased performance and small torque, but also can withstand these demands. There is a need for an arc coil spring.

このようなアーク状コイルスプリングに対する要求には、アーク状コイルスプリングの両端部の研磨面が回転軸と直交すること、研磨面においてコイルスプリングの線材の最短部が定めた角度に位置していること、アーク状コイルスプリングにねじれがないこと、不等間隔スプリングとなること、アーク状コイルスプリングの伸縮時に適した伸縮動作をすることなど、製造段階における課題解決に基づく製品仕様の具体的要求が高まってきている現状がある。   The requirements for such arc-shaped coil springs are that the ground surfaces of both ends of the arc-shaped coil spring are perpendicular to the rotation axis, and the shortest portion of the coil spring wire is located at a predetermined angle on the ground surface. Specific requirements for product specifications based on solution of problems at the manufacturing stage such as arc-shaped coil springs that are not twisted, non-uniformly spaced springs, and suitable expansion and contraction operations when arc-shaped coil springs are expanded There is a current situation.

元来、直筒状コイルスプリングの製造は工業的に広く一般的な技術であり、メーカ仕様に合わせた製品の歩留まりのよい製造が必要であった。一方で、アーク状コイルスプリングを製造する方法として、直筒状コイルスプリングから製造する方法が多く、種々の量産技術が開発されている。   Originally, the production of a straight cylindrical coil spring is an industrially wide and general technique, and it is necessary to produce a product with a high yield in accordance with the manufacturer's specifications. On the other hand, as a method of manufacturing an arc-shaped coil spring, there are many methods of manufacturing from a straight cylindrical coil spring, and various mass production techniques have been developed.

具体的には、例えば、発明の名称を「クラッチディスク用のアークスプリングの製造方法」が公開されており、既に公知技術となっている(特許文献1参照)。係る技術は、アーク状コイルスプリングを無理な力を加えることなく成形することを課題とするもので、トルク伝達用の複数のアーク状のスプリングをアーク状の溝に適合するための熱処理工程に関する技術であり、本発明に係るアーク状コイルスプリングを製造する技術分野が共通する。しかしながら、特許文献1に係る発明は、焼き戻し処理やショットピーニング等の強化処理、更には低温テンパー工程など、複数の工程を含み、直筒状コイルスプリングをアーチ状の溝の形状に形成されるため、曲率の変化や曲率自体を変化させることはできず、不等間隔スプリングにも対応できるものではない。   Specifically, for example, the name of the invention “Method of manufacturing an arc spring for a clutch disk” has been disclosed, and has already been publicly known (see Patent Document 1). This technology is intended to form an arc-shaped coil spring without applying excessive force, and a technique related to a heat treatment process for fitting a plurality of arc-shaped springs for torque transmission to arc-shaped grooves. The technical field for manufacturing the arc-shaped coil spring according to the present invention is common. However, the invention according to Patent Document 1 includes a plurality of processes such as a tempering process, a tempering process such as shot peening, and a low temperature temper process, and the straight cylindrical coil spring is formed in the shape of an arched groove. The change in curvature and the curvature itself cannot be changed, and it is not possible to deal with unequal spacing springs.

また、特許文献2には、発明の名称を「アーク状コイルスプリングの製造装置」とする技術が開示されている。具体的には「直線状のコイルスプリングを内周面に跨架した状態で保持する半円筒状の固定受け金具と、内周面の上方で軸線に沿って水平状に並設され、コイルスプリングを湾曲させる円筒状の一対の可動押圧金具と、固定受け金具内に進退自在に嵌挿され、コイルスプリングの両端面に当接する一対の可動壁と、固定受け金具の外壁に沿って軸方向に延びる一対の固定板と、これに螺合される複数の固定ボルトを備え、端部側の固定ボルトで固定板を位置決め固定すると共に、中央部の固定ボルトが可動壁に当接され、固定受け金具側に押し込んで内周面から突出させ、コイルスプリングの端部をさらに湾曲させる」というものである。しかしながら、複数同時に製造することが可能ですが、巻き数の位置に対して曲率を自在に分布させることまでには至っておらず、クラッチスプリングが要求されるばね内にばね特性の変化分布を持たせることによる共振防止効果を奏する構造を任意に設けることは困難である。   Patent Document 2 discloses a technique in which the title of the invention is “an apparatus for manufacturing an arc coil spring”. Specifically, "a semi-cylindrical fixed bracket that holds a linear coil spring straddling the inner peripheral surface, and a coil spring arranged in parallel horizontally along the axis above the inner peripheral surface. A pair of movable movable metal fittings that are curved, a pair of movable walls that are slidably inserted into and retracted into the fixed receiving metal fittings, and are in contact with both end surfaces of the coil spring, and an axial direction along the outer wall of the fixed metal receiving metal fittings A pair of extending fixed plates and a plurality of fixing bolts screwed to the fixing plates are provided. The fixing plates are positioned and fixed by the fixing bolts on the end side, and the fixing bolts at the center are in contact with the movable wall, It is pushed into the metal fitting side to protrude from the inner peripheral surface, and the end of the coil spring is further curved. However, although it is possible to manufacture a plurality of them at the same time, it has not yet been possible to freely distribute the curvature with respect to the position of the number of turns. Therefore, it is difficult to arbitrarily provide a structure that exhibits a resonance prevention effect.

特許文献3には発明の名称を「アーク状コイルスプリングの製造装置」とする技術が開示されている。具体的には、「アーク状コイルスプリングに対応する固定受け金具と、可動押圧金具と、駆動部を備え、ロックアームによって可動押圧金具と固定受け金具間の距離が保持された状態でコイルスプリングが低温焼鈍処理される」というものである。係る技術も本発明と同様に曲率を有するアーク状コイルスプリングの製造装置に関するものである。しかしながら、コイルスプリング内に、ばね特性の変化分布を持たせるという本発明の効果を奏するには至っていない。   Patent Document 3 discloses a technique in which the name of the invention is “an apparatus for manufacturing an arc coil spring”. Specifically, “the coil spring is provided with a fixed receiving metal fitting corresponding to the arc-shaped coil spring, a movable pressing metal fitting, and a drive unit, and the distance between the movable pressing metal fitting and the fixed metal fitting is held by the lock arm. It is "low temperature annealed". This technique also relates to an apparatus for manufacturing an arc coil spring having a curvature as in the present invention. However, the effect of the present invention that the coil spring has a change distribution of the spring characteristics has not been achieved.

特許文献4には、発明の名称を「コイルばねの製造方法およびその装置」とする技術が開示されている。具体的には「直筒状コイルの一部をクランプするクランプ工程と、ピッチ寸法調整工程を連続して行い、前記直筒状コイルを湾曲したコイルばねに成形する繰返工程とを備えたコイルばねの製造方法」というものである。係る技術も本発明と同様に曲率を有するアーク状コイルスプリングの製造装置に関するものである。しかしながら、コイルスプリング内に、ばね特性の変化分布を持たせるという本発明の効果を奏するには至っていない。   Patent Document 4 discloses a technique in which the title of the invention is “a method and an apparatus for manufacturing a coil spring”. Specifically, “a coil spring comprising a clamping step of clamping a part of a straight cylindrical coil and a repeating step of continuously performing a pitch dimension adjusting step and forming the straight cylindrical coil into a curved coil spring. Manufacturing method ". This technique also relates to an apparatus for manufacturing an arc coil spring having a curvature as in the present invention. However, the effect of the present invention that the coil spring has a change distribution of the spring characteristics has not been achieved.

従って、特許文献1から特許文献4の何れにも、本発明が課題を解決した、自由な曲率と高い精度を得るためにサーボプレス等を用いることによって動作速度の変化や、送り量を細かく制御可能となる技術については記載も示唆もない。   Therefore, in any of Patent Document 1 to Patent Document 4, the present invention solves the problems, and the change in the operation speed and the feed amount are finely controlled by using a servo press or the like in order to obtain a free curvature and high accuracy. There is no description or suggestion of possible technologies.

また、本発明者は、上記の問題を解決すべく、発明の名称を「アーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置」とする技術について特許を取得している(特許文献5)。具体的には「直筒状コイルスプリングを固定するクランプ工程と、端部を検出する端部検出工程と、回転角位置決め工程と、ピッチ送り工程と、押圧部材打ち込み工程と、打ち込み方向変換工程とから構成され、押圧部材を上方からピッチ間に押し下げる動作を連続して繰り返すことで直筒状から曲率を有するコイルスプリングへ変形させる」というものである。しかしながら、係る技術では、アーク状に全体を形成する工程中に、加工されるコイルスプリングを持ち替えて、送り方向を切り替える工程を含むため、製造時間の短縮という課題が残されていたものといえる。   In addition, in order to solve the above problems, the present inventor has obtained a patent for a technique whose title is “a manufacturing method and a manufacturing apparatus of an arc coil spring” (Patent Document 5). Specifically, “from a clamping process for fixing a straight cylindrical coil spring, an end detection process for detecting an end, a rotation angle positioning process, a pitch feeding process, a pressing member driving process, and a driving direction changing process. It is configured, and the operation of pushing the pressing member downward from the pitch between the pitches is continuously repeated to transform from a straight cylindrical shape into a coil spring having a curvature. However, according to such a technique, the process of changing the feeding direction by changing the coil spring to be processed is included in the process of forming the whole in an arc shape. Therefore, it can be said that the problem of shortening the manufacturing time remains.

特開2000−129359号公報JP 2000-129359 A 特開2014−231069号公報JP 2014-231069 A 特開2014−223656号公報JP 2014-223656 A 特開平11−019743号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-019743 特許第6113891号公報Japanese Patent No. 6113891

本発明は、本発明者によって既に特許化が図られているサーボプレスを用いたアーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置において、製造時間の短縮という残された課題を解決するため、クランプ構造に着目し、押圧部材の動作に対する送り方向を切り返さずに、一方向のみの連続した動作で製造可能とするとともに、押圧部材の動作速度を高めて加工時間の短縮を図るための技術の提供を課題とするものである。   In order to solve the remaining problem of shortening the manufacturing time in the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the arc-shaped coil spring using the servo press already patented by the present inventor, the present invention has a clamp structure. Attention is focused on providing technology for reducing the processing time by increasing the operating speed of the pressing member and making it possible to manufacture with continuous operation in only one direction without switching the feed direction with respect to the operation of the pressing member. It is what.

本発明は、直筒状から曲率をもったコイルスプリングを製造する方法であって、直筒状コイルスプリングを固定するクランプ工程と、端部を検出する端部検出工程と、回転角位置決め工程と、ピッチ送り工程と、押圧部材打ち込み工程と、から構成され、前記クランプ工程は、先端がL字状に下方へ屈曲させた爪部を有するクランプを用い、該爪部を前記直筒状コイルスプリングの片側の座面から一番目と二番目の有効巻数となる有効線径間に挟み込んで固定し、前記端部検出工程は、前記ピッチ送り工程の動作基準となる位置情報を得るために前記直筒状コイルスプリングの前記端部の位置を検出し、前記回転角位置決め工程は、前記直筒状コイルスプリングの固定される前記端部の当接面を回転させて調節し、前記ピッチ送り工程は、前記押圧部材打ち込み工程を開始する位置及び前記押圧部材打ち込み工程中に前記直筒状コイルスプリングを適切な位置へと移動させ、前記押圧部材打ち込み工程は、押圧部材を上方からピッチ間へ打ち込み上方へと引き戻す動作を、サーボプレスを制御することにより隣設する前記ピッチ間へ繰り返し、前記ピッチ送り工程及び前記押圧部材打ち込み工程における各動作は、速度制御及び位置制御をすることで任意の曲率を有するアーク状コイルスプリングを成形する手段を採用する。   The present invention is a method of manufacturing a coil spring having a curvature from a straight cylindrical shape, a clamping step for fixing the straight cylindrical coil spring, an end detection step for detecting an end portion, a rotation angle positioning step, a pitch The clamping step includes a clamp having a claw portion whose tip is bent downward in an L shape, and the claw portion is arranged on one side of the straight cylindrical coil spring. The straight cylindrical coil spring is obtained by sandwiching and fixing between the effective wire diameters which are the first and second effective turns from the seating surface, so that the end detection step obtains positional information as an operation reference of the pitch feeding step. The position of the end of the straight cylindrical coil spring is adjusted by rotating the contact surface of the end to which the straight cylindrical coil spring is fixed, and the pitch feeding step The position where the pressing member driving process is started and the straight cylindrical coil spring is moved to an appropriate position during the pressing member driving process, and the pressing member driving process drives the pressing member from above to the pitch and pulls back upward. The operation is repeated between adjacent pitches by controlling a servo press, and each operation in the pitch feeding step and the pressing member driving step is arc-shaped having an arbitrary curvature by performing speed control and position control. A means for forming a coil spring is employed.

また、本発明は、前記端部検出工程から前記押圧部材打ち込み工程の各工程において必要な各動作が、光電センサー、画像センサー、被接触センサー、近接センサーの何れか若しくはこれらを組み合わせた各センサーから得られた位置及び形状情報に基づいて制御される手段を採用してもよい。   Further, in the present invention, each operation necessary in each step from the end detection step to the pressing member driving step is performed from any one of a photoelectric sensor, an image sensor, a contacted sensor, a proximity sensor, or a combination thereof. You may employ | adopt the means controlled based on the acquired position and shape information.

また、本発明は、直筒状から曲率をもったコイルスプリングを製造する製造装置であって、直筒状コイルスプリングを固定するクランプ機構と、端部を検出する端部検出機構と回転角位置決め機構と、ピッチ送り機構と、押圧部材打ち込み機構と、から構成され、前記クランプ機構は、先端がL字状に下方へ屈曲させた爪部を有するクランプを用い、該爪部を前記直筒状コイルスプリングの片側の座面から一番目と二番目の有効巻数となる有効線径間に挟み込みこませて固定し、前記端部検出機構は、前記ピッチ送り機構の動作基準となる位置情報を得るために前記直筒状コイルスプリングの前記端部の位置情報を検出し、前記回転角位置決め機構は、前記クランプ機構により固定された前記直筒状コイルスプリングを回転させて当接面が所定の位置となるように調整し、前記ピッチ送り機構は、前記押圧部材打ち込み機構の動作を開始する位置及び動作中における前記直筒状コイルスプリングを適切な位置へと移動させ、前記押圧部材打ち込み機構は、押圧部材を上方からピッチ間へ打ち込み、上方へと引き戻す動作を繰り返して行い、直筒状から曲率を有するアーク状コイルスプリングへと変形させるための動作にサーボプレスを用い、前記ピッチ送り機構と前記押圧部材打ち込み機構とにおけるそれぞれの動作を、それぞれ適した速度及び位置に制御することで任意の曲率を有する形状に成形する構成を採用してもよい。   Further, the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a coil spring having a curvature from a straight cylindrical shape, a clamp mechanism for fixing the straight cylindrical coil spring, an end detection mechanism for detecting an end portion, and a rotation angle positioning mechanism, The clamp mechanism is composed of a pitch feed mechanism and a pressing member driving mechanism, and the clamp mechanism uses a clamp having a claw portion whose tip is bent downward in an L shape, and the claw portion is formed by the straight cylindrical coil spring. The end detection mechanism is inserted in between the effective wire diameters corresponding to the first and second effective turns from the seating surface on one side and fixed, and the end detection mechanism is used to obtain position information as an operation reference of the pitch feed mechanism. Position information of the end of the straight cylindrical coil spring is detected, and the rotation angle positioning mechanism rotates the straight cylindrical coil spring fixed by the clamp mechanism so that a contact surface is provided. The pitch feed mechanism moves the straight cylindrical coil spring to an appropriate position at the start of the operation of the pressing member driving mechanism and the pressing member driving mechanism, and the pressing member driving mechanism The pressing member is driven between the pitches from above, and the operation of pulling back upward is repeatedly performed, and the servo press is used for the operation for deforming from the straight cylindrical shape to the arc-shaped coil spring having the curvature, You may employ | adopt the structure shape | molded in the shape which has arbitrary curvatures by controlling each operation | movement in a pressing member drive mechanism to a respectively suitable speed and position.

また、本発明は、前記端部検出機構、前記回転角位置決め機構、前記ピッチ送り機構、及び前記押圧部材打ち込み機構の各機構における必要な動作が、光電センサー、画像センサー、被接触センサー、近接センサーの何れか若しくはこれらを組み合わせた各センサーから得られた位置及び形状情報に基づいて制御される構成を採用してもよい。   Further, according to the present invention, the necessary operations in each of the end detection mechanism, the rotation angle positioning mechanism, the pitch feed mechanism, and the pressing member driving mechanism are a photoelectric sensor, an image sensor, a contact sensor, and a proximity sensor. A configuration controlled based on position and shape information obtained from each of these sensors or a combination of these sensors may be adopted.

本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置によれば、コイルスプリングの巻線の間隔毎に、高速に、且つ精度よく塑性変形を生じさせることが可能となることから、所望する形状のコイルスプリングを得ることが可能となるという優れた効果を奏する。   According to the arc coil spring manufacturing method and apparatus according to the present invention, it is possible to cause plastic deformation at high speed and with high accuracy at every winding interval of the coil spring. It is possible to obtain an excellent coil spring.

また、本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置によれば、曲率が一定のもののみならず、段階的や部分的に曲率の異なる形状に加工することもできるという優れた効果を奏する。   Moreover, according to the manufacturing method and manufacturing apparatus of the arc-shaped coil spring according to the present invention, the excellent effect of being able to process not only a constant curvature but also a shape having a different curvature stepwise or partially. Play.

本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法の手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the procedure of the manufacturing method of the arc-shaped coil spring which concerns on this invention. 本発明に係るアーク状コイルスプリングの端部に係る当接面の回転位置決め説明図である。It is rotation positioning explanatory drawing of the contact surface which concerns on the edge part of the arc-shaped coil spring which concerns on this invention. 本発明に係る直筒状コイルスプリングの全体構成説明図である。It is a whole block explanatory view of the straight cylindrical coil spring concerning the present invention. 本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法の加工状態説明図である。It is processing state explanatory drawing of the manufacturing method of the arc-shaped coil spring which concerns on this invention. 本発明に係る押圧部材打ち込み工程における動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing in the press member driving process based on this invention. 本発明に係るアーク状コイルスプリングのピッチ間角度説明図である。It is pitch angle explanatory drawing of the arc-shaped coil spring which concerns on this invention. 本発明に係る押圧部材の取付状態調整説明図である。It is an attachment state adjustment explanatory view of the press member concerning the present invention. 本発明に係るセンサーによる位置情報を検出する場所を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the place which detects the positional information by the sensor which concerns on this invention. 本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造装置の全体構成説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of the whole structure of the manufacturing apparatus of the arc-shaped coil spring which concerns on this invention.

本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置は、本発明者が発明し、既に特許化が図られているアーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置に係る技術に関して、センサー技術の付加により、押圧部材の加工物に対する動作をより精密且つ正確に行うとともに、加工した後の変形状態を確認可能とすることにより従来の装置と比較して往復する動作を短縮し、一方向のみで全工程を終了する可能とするために、従来無かったクランプ方式を採用し、押圧部材の打ち込み動作にサーボプレスを用いて行なうことを最大の特徴とするものである。以下、図面に基づいて説明する。なお、本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法及び製造装置の全体形状及び各部の形状は、下記に述べる説明に限定さるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を奏する形状及び寸法の範囲内で変更することができるものである。   An arc-shaped coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention is an addition of sensor technology to a technique related to an arc-shaped coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus invented by the present inventor and already patented. Therefore, the operation of the pressing member with respect to the workpiece can be performed more precisely and accurately, and the reciprocating operation can be shortened compared to the conventional apparatus by making it possible to confirm the deformation state after the processing. In order to make it possible to complete the process, the greatest feature is that a clamp method which has not been used in the past is adopted and the pressing operation of the pressing member is performed using a servo press. Hereinafter, description will be given based on the drawings. Note that the overall shape of the arc-shaped coil spring and the manufacturing apparatus according to the present invention and the shape of each part are not limited to the description given below, but are within the scope of the technical idea of the present invention, that is, the same. It can change within the range of the shape and dimension which show | plays an effect.

図1は、本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法1の基本的な手順を示すフローチャートであり、全体作業の流れを示したものである。具体的には、クランプ工程A、端部検出工程B、回転角位置決め工程C、ピッチ送り工程D、押圧部材打ち込み工程E、とから構成されるアーク状コイルスプリングの製造方法1である。   FIG. 1 is a flowchart showing a basic procedure of a manufacturing method 1 of an arc-shaped coil spring according to the present invention, and shows a flow of the entire work. Specifically, the arc-shaped coil spring manufacturing method 1 includes a clamping process A, an end detection process B, a rotation angle positioning process C, a pitch feed process D, and a pressing member driving process E.

クランプ工程Aは、直筒状コイルスプリング20を固定する工程である。係る固定手段には先端がL字状に屈曲させた爪部52を有するクランプ51を用い、該クランプ51は、爪部52を直筒状コイルスプリング20の片側の座面の当接面13の一番目と二番目の有効巻き数の間に挟み込んで固定する。   The clamping process A is a process of fixing the straight cylindrical coil spring 20. As the fixing means, a clamp 51 having a claw portion 52 whose tip is bent in an L-shape is used. The clamp 51 has a claw portion 52 that is a part of the contact surface 13 of the seating surface on one side of the straight cylindrical coil spring 20. Insert and fix between the second and second effective number of turns.

端部検出工程Bは、端部検出機構60を用いて端部11の端面が面接触する当接面13の配置状態を検出する工程である。   The end detection step B is a step of detecting the arrangement state of the contact surface 13 where the end surface of the end portion 11 is in surface contact using the end detection mechanism 60.

回転角位置決め工程Cは、端部検出工程Bによって検出された当接面13の配置状態から、予め定めた回転位置となるように調整する工程である。   The rotation angle positioning process C is a process of adjusting the rotation position to a predetermined rotation position from the arrangement state of the contact surface 13 detected by the end detection process B.

ピッチ送り工程Dは、前記回転各位置決め工程Cの後に、端部11へ向かって、押圧部材91が連続して打ち込みを行なう押圧部材打ち込み工程Eを開始する位置から終了する位置まで移動する工程である。   The pitch feed process D is a process of moving from the position where the pressing member 91 is driven continuously to the position where the pressing member 91 is driven to the end after the rotation positioning process C toward the end portion 11. is there.

押圧部材打ち込み工程Eは、ピッチ送り工程Dの範囲内で、押圧部材91をコイルスプリング10のピッチ間15に押し込むことにより塑性変形させて、永久歪を残す加工を施す工程である。   The pressing member driving step E is a step of performing a process of plastically deforming the pressing member 91 by pressing the pressing member 91 between the pitches 15 of the coil springs 10 within the range of the pitch feeding step D to leave a permanent strain.

図2は、本発明に係るアーク状コイルスプリング30の端部11に係る当接面13の回転位置決め説明図である。図2(a)から図2(c)の各図に示されている通り、コイルスプリング10の端面が研磨されると、略三日月形状に見える光沢部分がホルダー等と当接する当接面13が設けられることとなる(以下係る面を「当接面13」という)。アーク状コイルスプリング30において、スプリングのばね力を伝える面はコイルの両端であり、図2(a)から図2(c)では、回転方向をずらして表示したものである、片側の研磨面及び線材の終端部がどの回転角度に配置されるかを特定することが必要な場合があり、係る指定位置に位置するように回転して加工を開始する角度の相違を対比できるように示したものである。   FIG. 2 is an explanatory view of rotational positioning of the contact surface 13 related to the end portion 11 of the arc-shaped coil spring 30 according to the present invention. As shown in FIGS. 2A to 2C, when the end surface of the coil spring 10 is polished, a contact surface 13 on which a glossy portion that looks like a substantially crescent shape contacts a holder or the like is formed. (Hereinafter, this surface is referred to as “contact surface 13”). In the arc-shaped coil spring 30, the surfaces that transmit the spring force of the spring are both ends of the coil. In FIGS. 2 (a) to 2 (c), the one-side polished surface and It is necessary to specify the rotation angle at which the end of the wire is arranged, and it is shown so that the difference in the angle at which processing starts by rotating to be located at the specified position can be compared It is.

当接面13は、加工された後のアーク状コイルスプリング30を使用する際に、ばねによる伸縮力を伝えるための接触部が、点接触や線接触とならず、可能な限り面接触となることが望ましい。そこで、コイルスプリング10の有効長の途中で切断した切断面が略三日月状となるが、係る切断面は常に直筒状コイルスプリング20の加工前の軸芯と垂直であるとは限らず、ホルダー等と当接するための所定の角度を備えることを必要とする場合がある。   When the arc-shaped coil spring 30 after being processed is used, the contact surface 13 is not a point contact or a line contact but a surface contact as much as possible in a contact portion for transmitting an expansion / contraction force by the spring. It is desirable. Therefore, the cut surface cut in the middle of the effective length of the coil spring 10 has a substantially crescent shape, but the cut surface is not always perpendicular to the axis before the processing of the straight cylindrical coil spring 20, such as a holder. It may be necessary to provide a predetermined angle for abutting.

図3は、本発明に係る直筒状コイルスプリング20の全体構成説明図である。図3は、本発明に係るアーク状コイルスプリング30を成形する前の素材となる直筒状コイルスプリング20の基本構成を示す基本構成説明図であり、アーク状コイルスプリング30では、従来通り、本発明に係るアーク状コイルスプリング30の両端の断面では各種の条件が求められるところであり、描く弧に対し、係る当接面13の配置を考慮した取付角度に特定した位置で塑性変形させる条件が要求させる事があり、仕様毎に角度を定めることで安定した動作をさせる事への要求を満たせることが必要である。   FIG. 3 is an explanatory diagram of the overall configuration of the straight cylindrical coil spring 20 according to the present invention. FIG. 3 is a basic configuration explanatory view showing a basic configuration of the straight cylindrical coil spring 20 which is a material before forming the arc-shaped coil spring 30 according to the present invention. Various conditions are required in the cross sections at both ends of the arc-shaped coil spring 30 according to the above, and a condition for plastic deformation is required for the arc to be drawn at a position specified for the mounting angle in consideration of the arrangement of the contact surface 13. There is a thing, and it is necessary to satisfy the demand for stable operation by setting the angle for each specification.

なお、加工中は直筒状の部分とアーク状の双方を含むため、アーク状コイルスプリング30とこれを成形する前の素材となる直筒状コイルスプリング20とを、以下、「コイルスプリング10」といい、端部11は、コイルスプリング10の押圧部材91による変形加工を先にする側の端部をいい、反対側端部12は、端部11の反対側の端部をいうものとする。   In addition, since both a straight cylindrical part and an arc shape are included during processing, the arc-shaped coil spring 30 and the straight cylindrical coil spring 20 which is a material before forming this are hereinafter referred to as “coil spring 10”. The end portion 11 is an end portion on the side of the coil spring 10 that is first deformed by the pressing member 91, and the opposite end portion 12 is an end portion on the opposite side of the end portion 11.

図4は、本発明に係るクランプ工程Aにおける直筒状コイルスプリング20、又はアーク状コイルスプリング30の固定方法説明図であり、また、図4は、直筒状コイルスプリング20が異なる径でも対応して保持できるV字クランプ型のクランプ機構50である場合のクランプ状態を示している。   FIG. 4 is an explanatory view of a fixing method of the straight cylindrical coil spring 20 or the arc-shaped coil spring 30 in the clamping process A according to the present invention, and FIG. 4 corresponds to the case where the straight cylindrical coil spring 20 has a different diameter. The clamp state in the case of the V-shaped clamp mechanism 50 that can be held is shown.

クランプ機構50は、直筒状コイルスプリング20を固定するための機構である。係る固定手段には先端がL字状に屈曲させた爪部52を有するクランプ51を用い、該クランプ51は、爪部52を直筒状コイルスプリング20の片側の座面の当接面13の一番目と二番目の有効巻き数の間に挟み込んで固定する。   The clamp mechanism 50 is a mechanism for fixing the straight cylindrical coil spring 20. As the fixing means, a clamp 51 having a claw portion 52 whose tip is bent in an L-shape is used. The clamp 51 has a claw portion 52 that is a part of the contact surface 13 of the seating surface on one side of the straight cylindrical coil spring 20. Insert and fix between the second and second effective number of turns.

具体的には、例えば、当接面13の位置によって生ずるねじれ等を防止するために、適切な回転位置へと修正する必要がある。そこで、本発明では、クランプ51により固定した状態を光電センサー41、画像センサー42、被接触センサー43、近接センサー44などの各センサー40により得られた情報から、当接面13の適切な配置となる位置まで回転させる機構を備えている。即ち、図2(b)では上方の当接面13が左右均等にバランスよく配置され、図2(c)も同様に下方の当接面13が左右均等にバランスよくすることが可能である。   Specifically, for example, in order to prevent a twist or the like caused by the position of the contact surface 13, it is necessary to correct to an appropriate rotational position. Therefore, in the present invention, the state of being fixed by the clamp 51 is determined from the information obtained by each sensor 40 such as the photoelectric sensor 41, the image sensor 42, the contacted sensor 43, the proximity sensor 44, and the appropriate arrangement of the contact surface 13. A mechanism for rotating to a position is provided. That is, in FIG. 2 (b), the upper contact surface 13 is arranged in a balanced manner on the left and right, and in FIG. 2 (c), the lower contact surface 13 can be equally balanced on the left and right as well.

図4には、クランプ機構50により保持された直筒状コイルスプリング20がクランプされ、押圧部材91に対し、ピッチ送り工程Dにおける送り方向は、押圧部材91から解放される側、即ちクランプ機構50から押圧部材打ち込み機構90に向かう方向であって、ピッチ送り方向Lを、矢印を用いて示している。   In FIG. 4, the straight cylindrical coil spring 20 held by the clamp mechanism 50 is clamped, and the feed direction in the pitch feed process D with respect to the pressing member 91 is the side released from the pressing member 91, that is, from the clamping mechanism 50. A direction toward the pressing member driving mechanism 90 and the pitch feed direction L is indicated by arrows.

クランプ51は、図4、図7、及び図8に示すように、直筒状コイルスプリング20を固定するための、先端がL字状に屈曲させた爪部52を有する堅固な部材である。   As shown in FIGS. 4, 7, and 8, the clamp 51 is a rigid member having a claw portion 52 whose tip is bent in an L shape for fixing the straight cylindrical coil spring 20.

爪部52は、直筒状コイルスプリング20の内径中に挿入し、反対側端部12の当接面13から一番目と二番目の有効線径間14の隙間に挟み込むための、略くさび形状に形成される部材である。   The claw portion 52 is inserted into the inner diameter of the straight cylindrical coil spring 20 and has a substantially wedge shape for being sandwiched in the gap between the first and second effective wire diameters 14 from the contact surface 13 of the opposite end portion 12. It is a member to be formed.

図5は、本発明に係る押圧部材打ち込み工程Eにおける押圧部材91の動作説明図であり、図5(a)は押圧部材91の押し込み深さ量を示しており、図5(b)はサーボプレス93による押圧部材91の押し込み深さPと該押し込みの際の速度Vの変化を示す動作説明図である。本発明の最大の特徴である技術的要部は、図5(a)にFeedで示した送り毎に、係る押圧部材91の押し込み動作を制御することにあり、係る押し込み動作を各指定した位置のコイル間に深さと速度Vを変化させることを可能とし、等長コイルスプリング10はもとより、不等長コイルスプリング10や、曲率の異なるアーク状コイルスプリング30の加工をも可能とし、更には各ピッチ間15のピッチ間角度Jを領域毎に変化させたり、ピッチ間15毎に徐々に変化させるなど、多彩な加工を高精度に可能とする点である。   FIG. 5 is an operation explanatory view of the pressing member 91 in the pressing member driving step E according to the present invention, FIG. 5 (a) shows the pressing depth of the pressing member 91, and FIG. 5 (b) shows the servo. It is operation | movement explanatory drawing which shows the change of the speed V at the time of the pushing depth P of the press member 91 by the press 93, and this pushing. The technical main part, which is the greatest feature of the present invention, is to control the pushing operation of the pressing member 91 for each feed indicated by Feed in FIG. 5 (a). It is possible to change the depth and speed V between the coils, and it is possible to process not only the equal-length coil spring 10 but also the unequal-length coil spring 10 and the arc-shaped coil spring 30 having different curvatures. The point is that various angles can be performed with high accuracy, such as changing the pitch angle J between the pitches 15 for each region or gradually changing the pitches every 15 pitches.

図6は、本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造方法1における当接面13と、これに接する受面との関係を示すとともに、本発明に係るアーク状コイルスプリング30に与える曲率について、自由な変化を与えることが可能であり、係る曲率の変化についての実施例を例示したものである。   FIG. 6 shows the relationship between the contact surface 13 and the receiving surface in contact with the contact surface 13 in the arc-shaped coil spring manufacturing method 1 according to the present invention, and the curvature given to the arc-shaped coil spring 30 according to the present invention is free. Examples of such a change in curvature can be given.

図6(a)は、コイル一巻あたりの線径が成す軸方向に対する傾き(以下、「ピッチ間角度J」という)がアーチ状の全体を通じて同一のピッチ間角度Jで構成された例を示し、図6(b)は、中心付近の領域には広い角度のピッチ間角度J1、両側の領域には狭い角度のピッチ間角度J2を配置示した例を示し、図6(c)は、前記図6(b)とは対象に、中心付近の領域には狭いピッチ間角度J2、両側の領域には広い角度のピッチ間角度J1を配置示した例を示している。なお、ピッチ間角度Jを1ピッチ間15毎に徐々に増減変化させた曲率変化とすることもできるが、係る実施形態は図示し難く、技術内容としては自明であることから省略する。   FIG. 6A shows an example in which the inclination with respect to the axial direction formed by the wire diameter per coil turn (hereinafter referred to as “pitch angle J”) is configured with the same pitch angle J throughout the arch shape. FIG. 6B shows an example in which a wide pitch angle J1 is arranged in the region near the center, and a narrow pitch angle J2 is arranged in the regions on both sides, and FIG. FIG. 6B shows an example in which a narrow pitch angle J2 is arranged in the region near the center, and a wide pitch angle J1 is arranged in the regions on both sides. Although it is possible to change the curvature angle by gradually increasing or decreasing the pitch-to-pitch angle J every 15 pitches, such an embodiment is difficult to show and is omitted because it is obvious as technical contents.

また、図6(a)から図6(c)は、当接面13がアーク状コイルスプリング30の中心軸に対して必ずしも垂直ではないことを示している。例えば、回転軸の周方向に複数のアーク状コイルスプリング30を分割して配置する場合であって、組み込まれた状態と組み込まれる前の状態における当接面13の角度は異なり、組み込まれた状態において両端の当接面13から有効に反発力を受けられる角度へ補正値を加味して押圧部材91の押し下げ位置Pを微調整することにより、所望する曲率の変化を自在に実現することが可能となる。   6A to 6C show that the contact surface 13 is not necessarily perpendicular to the central axis of the arc-shaped coil spring 30. FIG. For example, in the case where a plurality of arc-shaped coil springs 30 are divided and arranged in the circumferential direction of the rotating shaft, the angle of the contact surface 13 in the assembled state and the state before being assembled is different, and the assembled state The desired curvature change can be freely realized by finely adjusting the push-down position P of the pressing member 91 in consideration of the correction value to the angle at which the repulsive force can be effectively received from the contact surfaces 13 at both ends. It becomes.

図7は、本発明に係る押圧部材91の取付状態調整説明図である。図7(a)は、押圧部材91の傾斜角92を示し、図7(b)は、コイルスプリング10の加工中を示す。   FIG. 7 is an explanatory view for adjusting the mounting state of the pressing member 91 according to the present invention. 7A shows the inclination angle 92 of the pressing member 91, and FIG. 7B shows the coil spring 10 being processed.

押圧部材91は、略くさび状に形成せれた刃先96を有し、三角柱の長方形の二面を結ぶ一辺を、上方からピッチ間15に挿入し、前記長方形の二面のそれぞれがコイルスプリング10と接触し、更に下方へ移動することによりピッチ間15を押し広げ、所望する曲率となる塑性変形を残すための部材である。係る押圧部材91の動作は、サーボプレス93を制御することによって駆動されるものである。   The pressing member 91 has a cutting edge 96 formed in a substantially wedge shape, and one side connecting two rectangular surfaces of the triangular prism is inserted into the pitch 15 from above, and each of the two rectangular surfaces is connected to the coil spring 10. It is a member for expanding the space 15 between the pitches by contacting and moving further downward and leaving plastic deformation with a desired curvature. The operation of the pressing member 91 is driven by controlling the servo press 93.

刃先96は、押圧部材91の三角柱の長方形の二面を結ぶ一辺を頂点として鋭角な角度を有して成り、ピッチ間15に押し込む部分である。   The blade edge 96 has a sharp angle with one side connecting two sides of the triangular prism of the pressing member 91 as an apex, and is a portion that is pushed into the pitch 15.

傾斜角92は、図7(a)に示すように、押圧部材91の形状に三角柱の長方形の二面を結ぶ一辺を下方に向けた場合について説明すると、該長方形の二面が結ぶ一辺の傾斜角92は、コイルスプリング10の軸芯方向に垂直な位置から一巻きの線径の平均傾斜角92の1/2以下までの範囲とする傾斜角92を与えることが望ましい。但し、係る傾斜角92の特定は、該押圧部材91の両側に配置し、変形するコイルスプリング10の作用する力が均等となる角度に配置されることが目的であり、厳密な角度を指定するものではない。係る角度を適切に行なうことにより、アーク状コイルスプリング30の湾曲させていく湾曲部のねじれ等を防止することが可能となる。   As shown in FIG. 7 (a), the inclination angle 92 will be described in the case where one side connecting the two faces of the triangular prism to the shape of the pressing member 91 is directed downward. The inclination of one side connecting the two faces of the rectangle. It is desirable that the angle 92 is an inclination angle 92 that is in a range from a position perpendicular to the axial direction of the coil spring 10 to ½ or less of the average inclination angle 92 of the wire diameter of one turn. However, the specification of the inclination angle 92 is intended to be disposed at both sides of the pressing member 91 and at an angle at which the force applied by the coil spring 10 to be deformed is equal, and the exact angle is designated. It is not a thing. By appropriately performing such an angle, it is possible to prevent twisting of the bending portion of the arc-shaped coil spring 30 that is bent.

ピッチ間15は、コイルスプリング10の軸芯方向に連続する有効巻き数のうち、一巻き分の軸芯方向の距離であって、押圧部材91が上下方向に一往復する毎に、ピッチ送り機構80によって軸芯方向へ送られる送り量である。   The pitch interval 15 is the distance in the axial direction of one turn among the effective number of turns continuous in the axial direction of the coil spring 10, and every time the pressing member 91 reciprocates in the vertical direction, the pitch feed mechanism This is the feed amount sent in the axial direction by 80.

サーボプレス93は、従来、プレス機等では制御することが困難とされていた加圧部の速度V(図5に示す、押し下げ位置Pに対する速度VのV1、V2、V3、−VR)や加圧回数等の動作をCNC(computerized numerical control)等の制御手段を用いてサーボモーターを制御し、複雑な動作を可能にしたものであり、押圧部材91による加工の際の押し下げ速度Vや押し下げ位置P(P0、PS、PA1、PA2、PUL)、加圧する力などを数値で設定することが可能であり、また、サーボプレス93ではプレスの途中まで高速で移動し、加圧の最下点に近いところで速度Vを落としたり、その押し下げ位置Pで保持したりするなどの加工をすることができる。   The servo press 93 has a pressurizing portion speed V (V1, V2, V3, -VR of the speed V with respect to the pushed-down position P shown in FIG. The servo motor is controlled by using a control means such as CNC (computerized numerical control), such as the number of times of pressure, to enable a complicated operation, and the pressing speed V and the pressing position when the pressing member 91 is processed. P (P0, PS, PA1, PA2, PUL), pressing force, etc. can be set numerically, and the servo press 93 moves to the middle of the press at high speed and reaches the lowest point of pressurization. It is possible to perform processing such as reducing the speed V in the vicinity or holding it at the pushed-down position P.

金型94は、押圧部材91がコイルスプリング10を押し広げる際に、コイルスプリング10の下側に配置される金型94であって、その形状が、加工中のアーク状コイルスプリング30の成型完了部分に干渉せず、かつ、成形加工中の部分の押し下げに伴う力を受け止める部材である。具体的には、アーク状コイルスプリング30の有する曲率に対し、該アーク状コイルスプリング30の加工中の弾性限度の戻り量や、焼き入れ工程における変形量等ばね製造工程で発生する変形を加えて算出される曲率であって、少なくともアーク状コイルスプリング30の曲率よりも金型94の方が小さい曲率となることが必要である。   The mold 94 is a mold 94 that is disposed below the coil spring 10 when the pressing member 91 spreads the coil spring 10, and the shape of the mold 94 is completed when the arc-shaped coil spring 30 is being processed. It is a member that does not interfere with the part and receives the force accompanying the pressing of the part being molded. Specifically, to the curvature of the arc-shaped coil spring 30, the deformation generated in the spring manufacturing process, such as the return amount of the elastic limit during processing of the arc-shaped coil spring 30 and the deformation amount in the quenching process, is added. The calculated curvature is required to be smaller in the mold 94 than at least the curvature of the arc-shaped coil spring 30.

ガイド板95は、押圧部材打ち込み機構90において、押圧部材91により打ち込まれたコイルスプリング10の変形を案内するガイドであって、成形後のアーク状コイルスプリング30の形状にひずみやねじれ等を生じさせずに、安定した形状の成形を可能とするものである。なお、係るガイド板95は、平板な板状部材を両側に備える単純なものから、加工する曲率に対応した曲面との接触によって案内する案内溝若しくは突出形状を備えることも有効である。   The guide plate 95 is a guide that guides the deformation of the coil spring 10 driven by the pressing member 91 in the pressing member driving mechanism 90, and causes the arc-shaped coil spring 30 to be distorted or twisted after being formed. In addition, it is possible to form a stable shape. In addition, it is effective that the guide plate 95 includes a guide groove or a protruding shape that is guided by contact with a curved surface corresponding to the curvature to be processed, from a simple one having flat plate-like members on both sides.

図8は、本発明に係るセンサー40による位置情報を検出する場所を示す説明図である。図8(a)は、コイルスプリング10がクランプ機構50によって保持された状態を示し、図8(b)は、当接面13側から見たコイルスプリング10の形状や表面状態を示し、クランプ工程Aから押圧部材打ち込み工程Eまでの間でコイルスプリング10の横方向の送り量と押圧部材91の上下の打ち込み量等を検出するための検出点Sの説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing a location where position information is detected by the sensor 40 according to the present invention. FIG. 8A shows a state in which the coil spring 10 is held by the clamp mechanism 50, and FIG. 8B shows a shape and surface state of the coil spring 10 viewed from the contact surface 13 side. It is explanatory drawing of the detection point S for detecting the feed amount of the horizontal direction of the coil spring 10, the up-and-down driving amount of the press member 91, etc. between A and the press member driving process E.

センサー40は、直筒状コイルスプリング20からアーク状コイルスプリング30へ加工するために必要な押圧部材91の動作速度及び位置を定めるための、被検出目的物の位置情報及び形状情報を電子信号として得る部材である。また、センサー40は、回転角位置決め機構70において、指定された位置に当接面13が配置されているか否かを検出する部材であり、例えば、画像センサー42を用いて当接面13とそれ以外の部分との光の明暗から、当接面13の修正前後の配置状況の確認を行なう構成や、接触センサーを複数用いて当接面13の傾斜角度を測定する構成でもよい。   The sensor 40 obtains, as an electronic signal, position information and shape information of an object to be detected for determining the operating speed and position of the pressing member 91 necessary for processing from the straight cylindrical coil spring 20 to the arc coil spring 30. It is a member. The sensor 40 is a member that detects whether or not the contact surface 13 is disposed at a specified position in the rotation angle positioning mechanism 70. For example, the image sensor 42 is used to detect the contact surface 13 and the contact surface 13 with the contact surface 13. A configuration in which the arrangement state of the contact surface 13 before and after the correction is confirmed based on the brightness of light with respect to other portions, or a configuration in which the inclination angle of the contact surface 13 is measured using a plurality of contact sensors may be used.

検出点S1から検出点S3は、直筒状コイルスプリング20をクランプした際の端部11の位置情報を検出するための場所である。図面では検出点S1から検出点S3の三ヶ所から示しているが、係る端部11は、加工された後のアーク状コイルスプリング30を使用するクラッチプレートや可変バルブ機構等に配置するための溝部に面接触するように当接して配置されるよう、コイルスプリング10の軸芯に対して角度が与えられている場合があるため、このような場合には少なくとも平面な当接面13を約三等分する位置で検出する。但し、軸芯に対して直角な場合には、少なくとも平面な当接面13に対し、曲状に曲げられた内側の一点と外側の一点とを結ぶ直線を検出する。   The detection point S1 to the detection point S3 are places for detecting position information of the end 11 when the straight cylindrical coil spring 20 is clamped. In the drawing, the detection point S1 to the detection point S3 are shown from three locations, but the end 11 is a groove for placement in a clutch plate, a variable valve mechanism or the like that uses the arc coil spring 30 after being processed. Since there is a case where an angle is given to the axis of the coil spring 10 so as to be in contact with the surface of the coil spring 10, in this case, at least the flat contact surface 13 is set to about three. Detect at equal position. However, when it is perpendicular to the axial center, a straight line connecting one point on the inner side and one point on the outer side which are bent at least with respect to the flat contact surface 13 is detected.

検出点S4から検出点S7は、コイル間の距離及び位置を検出し、その内の検出点S4と検出点S5については、コイルスプリング10の軸芯方向に対する最大径の線径の中心を検出し、検出点S6と検出点S7については、軸芯方向に対する線径の内側を結ぶ距離を検出し、検出点S4と検出点S5、又は検出点S6と検出点S7、若しくはこれらの組み合わせも制御は可能であるが、検出点Sを増やすことにより加工精度を向上させることが可能となる。なお、検出点S4から検出点S5の距離は、光電センサー41や近接センサー44でも検出可能であるが、同じコイル間距離を検出するための検出点S6から検出点S7の距離については、投光器から受光器までの光を遮る場合があるので、引っ張りばねでは検出点Sは検出点S4と検出点S5を測定しなければならない。但し、画像センサー42を用いれば、検出点S4、検出点S5、検出点S6、検出点S7は何れも光の反射のみ明暗が生ずるため、これを利用すれば圧縮コイルで受光器に光が届かない場合であっても、位置情報を検出することが可能である。   The detection point S4 to the detection point S7 detect the distance and position between the coils, and for the detection point S4 and the detection point S5, the center of the wire diameter of the maximum diameter with respect to the axial direction of the coil spring 10 is detected. For the detection point S6 and the detection point S7, the distance connecting the inside of the wire diameter with respect to the axial direction is detected, and the detection point S4 and the detection point S5, or the detection point S6 and the detection point S7, or a combination thereof is also controlled. Although it is possible, the processing accuracy can be improved by increasing the detection points S. The distance from the detection point S4 to the detection point S5 can be detected by the photoelectric sensor 41 and the proximity sensor 44, but the distance from the detection point S6 to the detection point S7 for detecting the same inter-coil distance is determined from the projector. Since the light to the light receiver may be blocked, the detection point S of the tension spring must be measured at the detection point S4 and the detection point S5. However, if the image sensor 42 is used, the detection point S4, the detection point S5, the detection point S6, and the detection point S7 are all bright and dark only by the reflection of light. If this is used, the light reaches the light receiver by the compression coil. Even if it is not, position information can be detected.

検出点S8は、押圧部材91の上下方向の位置を検出し、検出点S4から検出点S7との関係で、ピッチ送り工程D、押圧部材打ち込み工程Eにおいて、送り量に対応する上下の位置情報を検出する。なお、押圧部材91の先端には、図7(a)に示すような傾斜角92を有するように備えられるため、図1にはセンサー40からの位置情報を補正する補正値の入力フローについては記載をしていないが、当然に必要な補正フローについては適宜追加して行なうことが必要である。   The detection point S8 detects the vertical position of the pressing member 91, and in the relationship between the detection point S4 and the detection point S7, the vertical position information corresponding to the feed amount in the pitch feeding step D and the pressing member driving step E. Is detected. Since the tip of the pressing member 91 is provided with an inclination angle 92 as shown in FIG. 7A, the correction value input flow for correcting position information from the sensor 40 is shown in FIG. Although not described, it is of course necessary to appropriately add a necessary correction flow.

次に、検出点S8について押圧部材91が上下に移動し、また、コイルスプリング10のピッチ間15との関係に関する位置情報が正確にでなければならない。従って、光電センサー41と、画像センサー42の双方を併用し、検出点S1から検出点S8の何れにそれぞれ使用するセンサー40として適切なものを選択することが必要である。   Next, the pressing member 91 moves up and down about the detection point S8, and the positional information regarding the relationship with the pitch interval 15 of the coil spring 10 must be accurate. Therefore, it is necessary to use both the photoelectric sensor 41 and the image sensor 42 together and to select an appropriate sensor 40 to be used for each of the detection points S1 to S8.

検出面Tは、端部11の反対側端部12となる端面が切削により平面的に加工された面状部分が、コイルスプリング10の軸芯に対しどのような角度で保持されているかを検出し、適正な位置へ回転させるための修正量を検出する部分である。係る検出面Tのセンサー40による検出は、画像センサー42を用いることが望ましく、モニターを介して目視によっても確認することがより有効である。   The detection surface T detects at what angle the planar portion of the end surface, which is the end portion 12 opposite to the end portion 11, is processed flat by cutting with respect to the axis of the coil spring 10. This is a part for detecting a correction amount for rotating to an appropriate position. The detection of the detection surface T by the sensor 40 is desirably performed by using the image sensor 42, and it is more effective to confirm it visually through a monitor.

なお、検出点S及び検出面Tは例示に過ぎず、例えば他の測定によっても押圧部材91とコイルスプリング10間の位置情報が入力でき、演算等によって現在の位置から次の動作指令が適切に行なえる検出情報を、センサー40の種類を問わず得られればよい。   Note that the detection point S and the detection surface T are merely examples. For example, positional information between the pressing member 91 and the coil spring 10 can be input by other measurements, and the next operation command is appropriately determined from the current position by calculation or the like. What is necessary is just to be able to obtain the detection information which can be performed regardless of the type of the sensor 40.

光電センサー41は、以下のような種類があり、それぞれ検出対象物の状態によって適宜選択して用いることとなる。透過型は、対向する投光、受光器間の光軸を検出物体が遮ることで検出する検出方法であり、回帰反射型は、センサー40から出て反射板から戻ってくる光を検出物が遮ることで検出する検出方法であり、拡散反射型は、検出物体に光を照射し、検出物体からの反射光を受光して検出する検出方法であり、挟視界反射型は、検出物に光をスポット照射し、検出物体からの反射光を受光して検出する検出方法であり、限定反射型は、投光部と受光部を角度を持った構造にすることにより、それぞれの光軸の公差する限られた領域のみで検出する検出方法であり、距離設定型は、検出物にスポットを照射して検出物からの反射光の角度の違いによって検出する検出方法であり、光沢度判別用反射型は、検出物にスポットを照射して正反射と拡散反射の差により検出する検出方法である。   The photoelectric sensor 41 has the following types, which are appropriately selected and used depending on the state of the detection target. The transmission type is a detection method in which the detection object intercepts the optical axis between the opposing light projecting and light receiving devices, and the retro-reflection type is a detection method that detects the light coming out of the sensor 40 and returning from the reflector. The detection method detects by blocking, the diffuse reflection type is a detection method that irradiates the detection object with light and receives the reflected light from the detection object, and the narrow-field reflection type detects light on the detection object. This is a detection method in which the reflected light from the detection object is received and detected, and the limited reflection type has a light projecting part and a light receiving part having an angled structure so that each optical axis has a tolerance. The distance setting type is a detection method that detects the difference in the angle of the reflected light from the detected object by irradiating the spot to the detected object. The mold irradiates the object with a spot to reflect specular reflection and diffusion A method of detecting the difference.

画像センサー42は、カメラで捉えた映像を画像処理することで、検出物の特徴を面積、重心、長さ、位置などから算出し、データや判定結果を出力するためのセンサー40である。係る画像処理には、背景のカットや画像フレームの大きさから縦方向と横方向の長さや大きさを算出でき、計測物の位置や向きが一定でない場合でも基準位置と現在位置の修正を行なうことが可能である。また、予め位置ずれ等が生ずる場合のオフセット量の調整も、アプリケーション等を用いて容易にできるなど、多彩な修正や制御条件の入手が可能である。   The image sensor 42 is a sensor 40 for processing the video captured by the camera to calculate the feature of the detected object from the area, the center of gravity, the length, the position, and the like, and outputting data and determination results. In such image processing, the length and size in the vertical and horizontal directions can be calculated from the background cut and the size of the image frame, and the reference position and the current position are corrected even when the position and orientation of the measurement object are not constant. It is possible. In addition, various corrections and control conditions can be obtained, such as adjustment of an offset amount when a positional deviation or the like occurs in advance can be easily performed using an application or the like.

近接センサー44は、リミットスイッチの接触式検出方式の代替として検出対象に接触することなく検出することを目的とするセンサー40の総称であり、検出物の移動情報や存在情報、或いは位置情報といった情報を電気的信号に置き換え、検出結果を利用するものである。近接センサー44には、磁石やリードスイッチを利用する方式があり、被接触式位置検出用スイッチに準拠してJIS規格に規定されている。その中でも、物体の距離や近傍の検出対象の有無を、被接触で検出するものを総称して近接スイッチともいわれる形式のセンサー40である。金属に対しては、誘電型や静電容量型の磁気検出型が利用され、誘導型では金属、非鉄金属が対象となり、静電容量型では液体や樹脂などが対象となり得る。   The proximity sensor 44 is a generic name of the sensor 40 for the purpose of detecting without contacting the detection target as an alternative to the contact detection method of the limit switch, and information such as movement information, presence information, or position information of the detected object. Is replaced with an electrical signal, and the detection result is used. The proximity sensor 44 has a method using a magnet or a reed switch, and is defined in the JIS standard based on the contact-type position detection switch. Among them, the sensor 40 is a type of sensor that is collectively referred to as a proximity switch that collectively detects the distance of an object and the presence or absence of a detection target in the vicinity of the object. For the metal, a dielectric type or a capacitance type magnetic detection type is used, the induction type can be a metal or non-ferrous metal, and the capacitance type can be a liquid or resin.

上記各種のセンサー40は、検出物との距離や検出物の形状、透明、不透明、色の判別、背景の影響、ごみの付着などの諸条件により、それぞれ特徴的な利用態様に応じて適宜選択する。   The above-mentioned various sensors 40 are appropriately selected depending on various usage conditions depending on various conditions such as the distance to the detection object, the shape of the detection object, transparency, opacity, color discrimination, background influence, dust adhesion, etc. To do.

次に、センサー40の各実施例を示してセンサー40からの入力情報に基づく制御方法について説明する。   Next, a control method based on input information from the sensor 40 will be described by showing each embodiment of the sensor 40.

クランプ工程Aによって固定されたコイルスプリング10の端部11を検出する端部検出工程Bにおいて使用するセンサー40には、光電センサー41、画像センサー42、近接センサー44の何れを用いてもよく、例えば光電センサー41を用いる場合、透過型により投光器と受光器をクランプされたコイルスプリング10の両側に配置し、光軸をコイルスプリング10の端部11が遮るか否かを判断してその位置を判断することが可能となる。   Any of the photoelectric sensor 41, the image sensor 42, and the proximity sensor 44 may be used as the sensor 40 used in the end detection process B for detecting the end 11 of the coil spring 10 fixed by the clamping process A. For example, When the photoelectric sensor 41 is used, the projector and the light receiver are arranged on both sides of the clamped coil spring 10 by the transmission type, and it is determined whether or not the end 11 of the coil spring 10 blocks the optical axis. It becomes possible to do.

回転角位置決め工程Cにおけるコイルスプリング10の端部11の回転位置を検出するセンサー40には、光電センサー41を用いる場合であれば、端面への光の照射と、端面からの照射光を受光する投受光器を用いる拡散反射型、若しくは狭視界反射型を用いて検出することが考えられる。また、画像センサー42を用いれば、端面の研削面を検出し、回転位置を修正する方法を用いてもよい。   If the sensor 40 that detects the rotational position of the end portion 11 of the coil spring 10 in the rotation angle positioning process C is used in the case of using the photoelectric sensor 41, the light irradiation to the end face and the irradiation light from the end face are received. It is conceivable to detect using a diffuse reflection type using a light projector / receiver or a narrow field reflection type. Further, if the image sensor 42 is used, a method of detecting the ground surface of the end face and correcting the rotational position may be used.

ピッチ送り工程Dでは、押圧部材91の先端位置と、コイルスプリング10のコイル間の打ち込み位置との関係を検出するため、送り装置により送られる送り量を決定するための位置情報、ピッチ送り量を検出する。また、係る検出に用いるセンサー40には、光電センサー41、画像センサー42の何れを利用してもよいが、コイルスプリング10のコイル間一巻き当たりの距離や線径によっては、コイル間の隙間が小さく、光電センサー41や近接センサー44では誤動作する恐れがある。このような場合には画像センサー42を用いてコイルの凹凸による明暗等を考慮した検出を行なうことが有効である。   In the pitch feed process D, in order to detect the relationship between the tip position of the pressing member 91 and the driving position between the coils of the coil spring 10, position information and pitch feed amount for determining the feed amount sent by the feed device are obtained. To detect. In addition, as the sensor 40 used for the detection, either the photoelectric sensor 41 or the image sensor 42 may be used. However, depending on the distance or wire diameter between the coils of the coil spring 10, there is a gap between the coils. The photoelectric sensor 41 and the proximity sensor 44 may be malfunctioning. In such a case, it is effective to use the image sensor 42 to perform detection in consideration of brightness and darkness due to the unevenness of the coil.

押圧部材打ち込み工程Eでは、押圧部材91の先端位置情報と、コイルスプリング10のコイル間の位置情報との関係を検出し、ピッチ送り量に対応した押圧部材91の上下方向の打ち込み動作を制御するため、係る検出には光電センサー41、画像センサー42、近接センサー44の何れを利用してもよいが、コイルスプリング10のコイル間一巻き当たりの距離は狭く、光電センサー41や近接センサー44では誤動作する恐れがある場合には、画像センサー42を用いてコイルの凹凸による明暗等を画像処理によって検出行なうことが有効である。特に、圧縮ばねのようにコイル間の隙間が大きい場合には問題ないが、引っ張りばねのように通常の状態でコイル同士が接触していると、光電センサー41等では検出できない場合に、画像センサー42の利用が有効である。   In the pressing member driving step E, the relationship between the tip position information of the pressing member 91 and the position information between the coils of the coil spring 10 is detected, and the vertical driving operation of the pressing member 91 corresponding to the pitch feed amount is controlled. Therefore, any one of the photoelectric sensor 41, the image sensor 42, and the proximity sensor 44 may be used for the detection. However, the distance between the coils of the coil spring 10 is narrow, and the photoelectric sensor 41 and the proximity sensor 44 malfunction. In such a case, it is effective to detect light and dark due to the unevenness of the coil by image processing using the image sensor 42. In particular, there is no problem when the gap between the coils is large as in the case of a compression spring, but the image sensor cannot be detected by the photoelectric sensor 41 or the like if the coils are in contact with each other in a normal state such as a tension spring. The use of 42 is effective.

上記各センサー40から入力される位置情報や形状の変化に関する情報は、シーケンサー(登録商標)等のPLC(プログラマブルロジックコントローラ)に集められ、演算によってサーボモーターや送り装置への動作指令を出力し、各種装置を制御する。   Position information input from each sensor 40 and information on changes in shape are collected in a PLC (programmable logic controller) such as a sequencer (registered trademark), and an operation command to a servo motor or a feeding device is output by calculation. Control various devices.

図9は、本発明に係るアーク状コイルスプリングの製造装置2の全体構成説明図である。係る製造装置はアーク状コイルスプリングの製造方法1を実施するための装置であり、素材となる直筒状コイルスプリング20を狭持して回転固定するクランプ機構50と、金属センサー若しくは画像センサー42を用いる端部検出機構60と、クランプ機構50に回転機構を備えることによる回転角位置決め機構70と、サーボモーターの回転角制御やフォトダイオード等の光学的に検出するセンサー40と、サーボモーターのスライダー制御によるピッチ送り機構80と、サーボプレス93を用いた押圧部材打ち込み機構90とを備え、各機構はシーケンス制御等によるプログラム制御によって実行される装置である。なお、サーボモーターに変えて圧縮空気を利用したエアシリンダーによって構成することも有効である。以下、特徴的な機構について個別に説明する。   FIG. 9 is a diagram illustrating the overall configuration of the arc-shaped coil spring manufacturing apparatus 2 according to the present invention. Such a manufacturing apparatus is an apparatus for carrying out the arc-shaped coil spring manufacturing method 1 and uses a clamp mechanism 50 that clamps and rotates the straight cylindrical coil spring 20 as a material, and a metal sensor or an image sensor 42. By an end detection mechanism 60, a rotation angle positioning mechanism 70 by providing a rotation mechanism in the clamp mechanism 50, a rotation angle control of a servo motor, a sensor 40 for optical detection such as a photodiode, and a slider control of the servo motor. A pitch feed mechanism 80 and a pressing member driving mechanism 90 using a servo press 93 are provided, and each mechanism is an apparatus that is executed by program control such as sequence control. It is also effective to use an air cylinder that uses compressed air instead of a servo motor. Hereinafter, characteristic mechanisms will be individually described.

クランプ機構50は、直筒状コイルスプリング20を加工するために固定する構造を備え、図4、図7(b)及び図8(a)に示したように、係る固定手段には先端がL字状に屈曲させた爪部52を有するクランプ51を用い、該クランプ51は、爪部52を直筒状コイルスプリング20の片側の座面の当接面13の一番目と二番目の有効巻き数の間に挟み込んで固定する。   The clamp mechanism 50 has a structure for fixing the straight cylindrical coil spring 20 in order to process it. As shown in FIGS. 4, 7B and 8A, the fixing means has an L-shaped tip. A clamp 51 having a pawl portion 52 bent in a shape is used, and the clamp 51 has the first and second effective winding numbers of the contact surface 13 of the seating surface on one side of the straight cylindrical coil spring 20. Fix it in between.

端部検出機構60は、センサー40を用いて直筒状コイルスプリング20が、クランプ機構50に保持された状態における端部11の位置情報を検出するための装置である。具体的には、例えば、センサー40に光電センサー41を用い、直筒状コイルスプリング20の端部11の両側に設けた光を照射する投光器と光を受光する受光器により、直筒状コイルスプリング20がピッチ送り機構80による動作にともなって、受光器が受光していた光の遮光を検出し、この位置を端部11とする位置情報として得る。なお、端部検出機構60に用いるセンサー40は、端部11の検出面Tの角度を測定できるよう、複数備える構成や、画像センサー42によって角度を検出する構成とすることも有効である。   The end detection mechanism 60 is a device for detecting the position information of the end 11 in a state where the straight cylindrical coil spring 20 is held by the clamp mechanism 50 using the sensor 40. Specifically, for example, the photoelectric sensor 41 is used for the sensor 40, and the straight cylindrical coil spring 20 is formed by a light projector for irradiating light and a light receiver for receiving light provided on both sides of the end portion 11 of the straight cylindrical coil spring 20. Along with the operation of the pitch feed mechanism 80, the light receiving light received by the light receiver is detected, and this position is obtained as position information with the end 11 as the position. Note that it is also effective to employ a configuration in which a plurality of the sensors 40 used in the end detection mechanism 60 are provided or a configuration in which the angle is detected by the image sensor 42 so that the angle of the detection surface T of the end 11 can be measured.

回転角位置決め機構70は、直筒状コイルスプリング20をクランプ機構50によって挟持した状態において、当接面13がどの回転角度に配置されるかを特定する指定がされている場合に、指定位置へ回転させて正す装置であり、センサー40によって取付状況を確認して補正のための動作を制御する。   The rotation angle positioning mechanism 70 rotates to a specified position when it is specified that the rotation angle of the contact surface 13 is specified in a state in which the straight cylindrical coil spring 20 is held by the clamp mechanism 50. This is a device that corrects the image, and the sensor 40 confirms the mounting state and controls the operation for correction.

ピッチ送り機構80は、コイルスプリング10の各ピッチ間15に押圧部材91を押し下げる位置に移動させる装置であり、押圧部材91の先端の一辺が適切な位置になるように移動させるピッチ送り機構80である。係るピッチ送り機構80の移動量については、指定する数値の入力並びに前記光学的な検出機構等を用いてもよい。簡易的なものとしては、等長コイルスプリング10のように移動量が常に一定であれば繰り返される動作は指令が容易であり、動作指令制御用プログラムは極めて単純なものとすることが可能である。更に曲率をわずかに変化させたり、部分的な曲率の異なる複雑なアーク状コイルスプリング30を形成したい場合であっても、係る形状に対応した押し込み量と速度Vの変化を詳細に設定するプログラミングを行なうことでこのような形状に加工することも可能である。   The pitch feed mechanism 80 is a device that moves the pressing member 91 to a position where the pressing member 91 is pressed down between the pitches 15 of the coil spring 10. The pitch feeding mechanism 80 moves the tip of the pressing member 91 so that one side of the pressing member 91 is at an appropriate position. is there. For the amount of movement of the pitch feed mechanism 80, input of a designated numerical value and the optical detection mechanism may be used. As a simple one, if the amount of movement is always constant like the isometric coil spring 10, a repeated operation can be easily commanded, and the operation command control program can be very simple. . Furthermore, even when it is desired to change the curvature slightly or to form a complex arc-shaped coil spring 30 with different partial curvatures, programming is performed to set in detail the amount of push-in and speed V corresponding to the shape. It is also possible to process into such a shape by performing.

押圧部材打ち込み機構90は、サーボプレス93を用いて押圧部材91を上下に作動させる装置であり、押し込み量及び押し下げ位置P、速度Vについては、前記制御用プログラムによって詳細な設定が可能である。即ち、従来の先行技術であったカム式の駆動方法では、速度V変化は制御可能であっても押し下げ量や曲率の自在な設定は困難であったが、本発明のこれらの前記制御用プログラムによる詳細な設定により、押し込み量を微小な変化をつけることも可能であり、また、保持状態における保持時間等の調整も制御することができ、弾性限度をこえた永久ひずみを残す塑性変形において、ばね設計において種々の効果が計算しやすいため、不等線形や不等ピッチ等の複雑な形状のコイルスプリング10の製造が可能となっている。   The pressing member driving mechanism 90 is a device that moves the pressing member 91 up and down using a servo press 93. The pressing amount, the pressing position P, and the speed V can be set in detail by the control program. That is, in the conventional cam-type driving method which is the prior art, it is difficult to freely set the amount of depression and the curvature even if the change in the speed V can be controlled. It is possible to make a slight change in the amount of push-in by the detailed setting by, and the adjustment of the holding time etc. in the holding state can be controlled, and in the plastic deformation that leaves the permanent strain exceeding the elastic limit, Since various effects can be easily calculated in the spring design, it is possible to manufacture the coil spring 10 having a complicated shape such as unequal linearity or unequal pitch.

本発明は、従来無いクランプ機構50を採用するという第一の技術的要素と、各種のセンサー40を用いてより正確な取付位置等に基づいた制御を行なうという第二の技術的要素とが組み合わされることにより、従来の装置と比較して加工時間を大幅に短縮することを可能としたものであり、飛躍的な生産性の向上が図られることは明らかである。   The present invention is a combination of a first technical element that employs a conventional clamping mechanism 50 and a second technical element that performs control based on a more accurate mounting position using various sensors 40. As a result, the machining time can be significantly reduced as compared with the conventional apparatus, and it is clear that the productivity can be dramatically improved.

本発明は、自動車のクラッチ等の曲率を有するアーク状スプリングを製造する発條業界において、より精度の高いスプリングを低コストで提供でき、産業上の利用可能性は高いものと思慮される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a highly accurate spring at a low cost in the manufacturing industry for manufacturing an arc spring having a curvature such as an automobile clutch, and is considered to have high industrial applicability.

1 アーク状コイルスプリングの製造方法
2 アーク状コイルスプリングの製造装置
10 コイルスプリング
11 端部
12 反対側端部
13 当接面
14 有効線径間
15 ピッチ間
20 直筒状コイルスプリング
30 アーク状コイルスプリング
40 センサー
41 光電センサー
42 画像センサー
43 被接触センサー
44 近接センサー
50 クランプ機構
51 クランプ
52 爪部
60 端部検出機構
70 回転角位置決め機構
80 ピッチ送り機構
90 押圧部材打ち込み機構
91 押圧部材
92 傾斜角
93 サーボプレス
94 金型
95 ガイド板
96 刃先
A クランプ工程
B 端部検出工程
C 回転角位置決め工程
D ピッチ送り工程
E 押圧部材打ち込み工程
J ピッチ間角度
L ピッチ送り方向
P 押し下げ位置(P0・PS・PA1・PA2・PUL)
S 検出点(S1・S2・S3・S4・S5・S6・S7・S8)
T 検出面
V 速度(V1・V2・V3・−VR)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arc-shaped coil spring manufacturing method 2 Arc-shaped coil spring manufacturing apparatus 10 Coil spring 11 End 12 Opposite end 13 Abutting surface 14 Effective wire diameter 15 Pitch 20 Straight cylindrical coil spring 30 Arc-shaped coil spring 40 Sensor 41 Photoelectric sensor 42 Image sensor 43 Contacted sensor 44 Proximity sensor 50 Clamp mechanism 51 Clamp 52 Claw part 60 End detection mechanism 70 Rotation angle positioning mechanism 80 Pitch feed mechanism 90 Press member driving mechanism 91 Press member 92 Inclination angle 93 Servo press 94 Die 95 Guide plate 96 Cutting edge A Clamping process B Edge detection process C Rotational angle positioning process D Pitch feed process E Pressing member driving process J Pitch angle L Pitch feed direction P Depressed position (P0, PS, PA1, PA2, PUL)
S detection point (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8)
T Detection surface V speed (V1, V2, V3, -VR)

Claims (4)

直筒状から曲率をもったコイルスプリング(10)を製造する方法であって、
直筒状コイルスプリング(20)を固定するクランプ工程(A)と、
端部(11)を検出する端部検出工程(B)と、
回転角位置決め工程(C)と、
ピッチ送り工程(D)と、
押圧部材打ち込み工程(E)と、
から構成され、
前記クランプ工程(A)は、先端がL字状に下方へ屈曲させた爪部(52)を有するクランプ(51)を用い、該爪部(52)を前記直筒状コイルスプリング(20)の片側の座面から一番目と二番目の有効巻数となる有効線径間(14)に挟み込んで固定し、
前記端部検出工程(B)は、前記ピッチ送り工程(D)の動作基準となる位置情報を得るために前記直筒状コイルスプリング(20)の前記端部(11)の位置を検出し、
前記回転角位置決め工程(C)は、前記直筒状コイルスプリング(20)の固定される前記端部(11)の当接面(13)を回転させて調節し、
前記ピッチ送り工程(D)は、前記押圧部材打ち込み工程(E)を開始する位置及び前記押圧部材打ち込み工程(E)中に前記直筒状コイルスプリング(20)を適切な位置へと移動させ、
前記押圧部材打ち込み工程(E)は、押圧部材(91)を上方からピッチ間(15)へ打ち込み上方へと引き戻す動作を、サーボプレス(93)を制御することにより隣設する前記ピッチ間(15)へ繰り返し、
前記ピッチ送り工程(D)及び前記押圧部材打ち込み工程(E)における各動作は、速度(V)制御及び位置制御をすることで任意の曲率を有するアーク状コイルスプリング(30)を成形することを特徴とするアーク状コイルスプリングの製造方法(1)。
A method of manufacturing a coil spring (10) having a curvature from a straight cylinder,
A clamping step (A) for fixing the straight cylindrical coil spring (20);
An end detection step (B) for detecting the end (11);
Rotation angle positioning step (C);
Pitch feed process (D);
A pressing member driving step (E);
Consisting of
In the clamping step (A), a clamp (51) having a claw portion (52) bent at the tip in an L shape downward is used, and the claw portion (52) is provided on one side of the straight cylindrical coil spring (20). Sandwiched between the effective wire diameters (14), which are the first and second effective windings from the seating surface, and fixed,
The end detection step (B) detects the position of the end portion (11) of the straight cylindrical coil spring (20) in order to obtain position information as an operation reference of the pitch feed step (D),
In the rotation angle positioning step (C), the contact surface (13) of the end (11) to which the straight cylindrical coil spring (20) is fixed is rotated and adjusted,
The pitch feed process (D) moves the straight cylindrical coil spring (20) to an appropriate position during the position where the pressing member driving process (E) starts and the pressing member driving process (E),
In the pressing member driving step (E), the operation of driving the pressing member (91) from above into the pitch interval (15) and pulling it back upward is controlled between the adjacent pitches (15) by controlling the servo press (93). )
Each operation in the pitch feeding step (D) and the pressing member driving step (E) is to form an arc-shaped coil spring (30) having an arbitrary curvature by performing speed (V) control and position control. An arc-shaped coil spring manufacturing method (1).
前記端部検出工程(B)から前記押圧部材打ち込み工程(E)の各工程において必要な各動作が、
光電センサー(41)、画像センサー(42)、被接触センサー(43)、近接センサー(44)の何れか若しくはこれらを組み合わせた各センサー(40)から得られた位置及び形状情報に基づいて制御される方法を採用したことを特徴とする請求項1に記載のアーク状コイルスプリングの製造方法(1)。
Each operation required in each step of the pressing member driving step (E) from the end detection step (B),
It is controlled based on position and shape information obtained from each sensor (40) of any one of photoelectric sensor (41), image sensor (42), contacted sensor (43), proximity sensor (44), or a combination thereof. The method (1) for producing an arc coil spring according to claim 1, wherein the method is employed.
直筒状から曲率をもったコイルスプリング(10)を製造する製造装置であって、
直筒状コイルスプリング(20)を固定するクランプ機構(50)と、
端部(11)を検出する端部検出機構(60)と
回転角位置決め機構(70)と、
ピッチ送り機構(80)と、
押圧部材打ち込み機構(90)と、
から構成され、
前記クランプ機構(50)は、先端がL字状に下方へ屈曲させた爪部(52)を有するクランプ(51)を用い、該爪部(52)を前記直筒状コイルスプリング(20)の片側の座面から一番目と二番目の有効巻数となる有効線径間(14)に挟み込みこませて固定し、
前記端部検出機構(60)は、前記ピッチ送り機構(80)の動作基準となる位置情報を得るために前記直筒状コイルスプリング(20)の前記端部(11)の位置情報を検出し、
前記回転角位置決め機構(70)は、前記クランプ機構(50)により固定された前記直筒状コイルスプリング(20)を回転させて当接面(13)が所定の位置となるように調整し、
前記ピッチ送り機構(80)は、前記押圧部材打ち込み機構(90)の動作を開始する位置及び動作中における前記直筒状コイルスプリング(20)を適切な位置へと移動させ、
前記押圧部材打ち込み機構(90)は、押圧部材(91)を上方からピッチ間(15)へ打ち込み、上方へと引き戻す動作を繰り返して行い、直筒状から曲率を有するアーク状コイルスプリング(30)へと変形させるための動作にサーボプレス(93)を用い、
前記ピッチ送り機構(80)と前記押圧部材打ち込み機構(90)とにおけるそれぞれの動作をそれぞれ適した速度(V)及び位置に制御することで任意の曲率を有する形状に成形することを特徴とするアーク状コイルスプリングの製造装置(2)。
A manufacturing apparatus for manufacturing a coil spring (10) having a curvature from a straight cylinder,
A clamp mechanism (50) for fixing the straight cylindrical coil spring (20);
An end detection mechanism (60) for detecting the end (11), a rotation angle positioning mechanism (70),
A pitch feed mechanism (80);
A pressing member driving mechanism (90);
Consisting of
The clamp mechanism (50) uses a clamp (51) having a claw portion (52) whose tip is bent downward in an L shape, and the claw portion (52) is provided on one side of the straight cylindrical coil spring (20). Between the effective wire diameter (14), which is the first and second effective number of turns from the seating surface, and fixed,
The end detection mechanism (60) detects position information of the end (11) of the straight cylindrical coil spring (20) in order to obtain position information serving as an operation reference of the pitch feed mechanism (80),
The rotation angle positioning mechanism (70) adjusts the contact surface (13) to a predetermined position by rotating the straight cylindrical coil spring (20) fixed by the clamp mechanism (50),
The pitch feed mechanism (80) moves the straight cylindrical coil spring (20) to an appropriate position at the position where the operation of the pressing member driving mechanism (90) starts and during the operation,
The pressing member driving mechanism (90) repeatedly performs the operation of driving the pressing member (91) from above into the pitch (15) and pulling it back upward, from the straight tube shape to the arc-shaped coil spring (30) having a curvature. Servo press (93) is used for the operation to deform
A shape having an arbitrary curvature is formed by controlling the operations of the pitch feed mechanism (80) and the pressing member driving mechanism (90) to an appropriate speed (V) and position, respectively. Arc coil spring manufacturing device (2).
前記端部検出機構(60)、前記回転角位置決め機構(70)、前記ピッチ送り機構(80)、及び前記押圧部材打ち込み機構(90)の各機構における必要な動作が、
光電センサー(41)、画像センサー(42)、被接触センサー(43)、近接センサー(44)の何れか若しくはこれらを組み合わせた各センサー(40)から得られた位置及び形状情報に基づいて制御されることを特徴とする請求項3に記載のアーク状コイルスプリングの製造装置(2)。
Necessary operations in the end detection mechanism (60), the rotation angle positioning mechanism (70), the pitch feed mechanism (80), and the pressing member driving mechanism (90) are as follows.
It is controlled based on position and shape information obtained from each sensor (40) of any one of photoelectric sensor (41), image sensor (42), contacted sensor (43), proximity sensor (44), or a combination thereof. An arc coil spring manufacturing apparatus (2) according to claim 3, characterized in that:
JP2017148391A 2017-07-31 2017-07-31 Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus Active JP6291668B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017148391A JP6291668B1 (en) 2017-07-31 2017-07-31 Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017148391A JP6291668B1 (en) 2017-07-31 2017-07-31 Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6291668B1 JP6291668B1 (en) 2018-03-14
JP2019025526A true JP2019025526A (en) 2019-02-21

Family

ID=61628734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017148391A Active JP6291668B1 (en) 2017-07-31 2017-07-31 Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6291668B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109530587B (en) * 2018-11-17 2020-06-23 南通瑞斯电子有限公司 Axial deviation correcting device for spring
CN109454184B (en) * 2018-11-17 2020-07-07 扬州中碟弹簧制造有限公司 Spring circumference deviation correcting device
CN110788248B (en) * 2019-10-11 2020-12-22 东北石油大学 Metal rubber integrated automatic molding system
CN114101538B (en) * 2021-11-26 2023-08-04 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 Manual winding superelastic material cylindrical spring device and winding method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59199135A (en) * 1983-04-26 1984-11-12 Morita Tekkosho:Kk Method and device for forming pigtail for coil spring
JPH1119743A (en) * 1997-07-02 1999-01-26 Nhk Spring Co Ltd Manufacture of coil spring and device therefor
EP1533053A1 (en) * 2003-11-22 2005-05-25 Bernt Dr. Schroer Method for manufacturing a curved helical spring and device for carrying out this method
JP2005349447A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Nhk Spring Co Ltd Pigtail forming device for coiled spring
JP6113891B1 (en) * 2016-05-25 2017-04-12 株式会社システムテクニカ Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59199135A (en) * 1983-04-26 1984-11-12 Morita Tekkosho:Kk Method and device for forming pigtail for coil spring
JPH1119743A (en) * 1997-07-02 1999-01-26 Nhk Spring Co Ltd Manufacture of coil spring and device therefor
EP1533053A1 (en) * 2003-11-22 2005-05-25 Bernt Dr. Schroer Method for manufacturing a curved helical spring and device for carrying out this method
JP2005349447A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Nhk Spring Co Ltd Pigtail forming device for coiled spring
JP6113891B1 (en) * 2016-05-25 2017-04-12 株式会社システムテクニカ Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6291668B1 (en) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6291668B1 (en) Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus
US20190337046A1 (en) Method and device for manufacturing arc-shaped coil spring
US10107963B2 (en) Coat removing method of coated optical fiber
JP6300996B1 (en) Arc coil spring manufacturing method and manufacturing apparatus
EP3048709A1 (en) Coil-end-molding device and method
CN105531047A (en) Bending tool system
JP4432453B2 (en) Winding device and electric motor
JP2020061900A (en) Segment coil forming device
US10707731B2 (en) Method for aligning an armature shaft
JP2020146717A (en) Pipe bender
US20210146504A1 (en) Positioning guide device
CN104588447A (en) Guide rail straightening device
US3427838A (en) Automatic length adjustment of helical springs during coiling
CN109713860B (en) Winding wire manufacturing apparatus and control method thereof
JP6354569B2 (en) Bending device for workpiece
JP5505823B2 (en) Bending device and bending method
KR20150073011A (en) Evaluating apparatus for spring back
KR200493199Y1 (en) Tube bending apparatus
CN214866314U (en) Subway junction box plate metal bending machine
JP2007258032A (en) Crimper height adjustment device
CN218034986U (en) Detection straightening assembly and device for cylindrical workpiece
KR20210000385U (en) Tube bending apparatus
KR20190004905A (en) Method for manufacturing metal pipe for heavy apparatus
JP6514008B2 (en) Crimping method
KR20220137302A (en) Round Bending Apparatus for Curved Bezel

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20180118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6291668

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250