JP2020032457A - 線材成形機及び線材成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を向上させることが可能な線材成形機及び線材成形品の製造方法の提供を目的とする。【解決手段】線材成形機１０は、線材送給装置７０から送給されてくる線材９０を成形工具２１，２２，２３にてリング９１に成形し、切断装置３０にて後続の線材９０から切り離すサイクル動作を繰り返し、線材送給装置７０に同期して動作し、リング９１の後端部９１Ｅと共に移動可能な可動ベース５０を有するベース駆動装置４０を備える。切断装置３０は、可動ベース５０に搭載されて、リング９１の後端部９１Ｅと共に移動しながら線材９０を切断する。【選択図】図２

Description

本開示は、線材送給装置から送給されてくる線材を線材成形品に成形して後続の線材から切り離す動作を繰り返す線材成形機及び線材成形品の製造方法に関する。

上記した線材成形機として、ピストンリングや圧縮コイルばねやトーションコイルばね等の様々な線材成形品を成形する様々な構造のものが知られている。また、これら何れの線材成形機も、線材を一定長ずつ間欠的に送給して線材成形品を成形し、後続の線材から切り離す動作を繰り返す（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００３−０１０９３７号公報 特開２００１−２３９３４１号公報 特開昭６３−０２０１３３号公報

上記した従来の線材成形機に対し、生産性の向上が望まれている。

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にて線材成形品に成形し、切断装置にて後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返す線材成形機において、前記線材送給装置に同期して動作し、前記線材成形品の後端部と共に移動可能な可動ベースを有するベース駆動装置を備え、前記切断装置は、前記可動ベースに搭載されて、前記線材成形品の後端部と共に移動しながら前記線材を切断する線材成形機である。

請求項２の発明は、前記サイクル動作の１サイクル中に線材送給速度を下げた低速送給期間が設けられ、その低速送給期間中に前記線材が切断されるように前記ベース駆動装置及び前記切断装置が動作する請求項１に記載の線材成形機である。

請求項３の発明は、前記ベース駆動装置には、前記可動ベースを前記線材成形品の後端部の移動方向である第１方向に駆動する第１駆動機構と、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第２駆動機構とが備えられ、前記切断装置には、前記第２方向と直交する回転軸を中心に回転駆動される砥石が備えられている請求項１又は２に記載の線材成形機である。

請求項４の発明は、前記砥石は、前記線材を切断するときには、前記第１方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後に、前記第１方向で前記線材の切断面より速い速度で移動して前記切断面から離れる請求項３に記載の線材成形機である。

請求項５の発明は、前記成形工具は、送給されてくる前記線材を連続する円弧状に成形し、前記線材成形品は、成形済みの円弧状の線材を一定長のリング状又はコイル状に切断してなり、前記第１駆動機構は、前記可動ベースを前記円弧軌跡を描かせるように回動し、前記第２駆動機構は、前記可動ベースを前記回動の中心軸方向、又は、前記回動の中心軸に対して接近、離間する方向に直動させる請求項３又は４に記載の線材成形機である。

請求項６の発明は、前記可動ベースは、第１可動ベースと第２可動ベースとを備えてなり、それら第１と第２の可動ベースは、前記第１方向には前記第１駆動機構によって一緒に移動すると共に、前記第２方向には前記第２駆動機構によって一方の可動ベースが他方の可動ベースに対して独立に移動可能となるように構成され、前記第１可動ベースは、前記切断装置を搭載し、前記第２可動ベースは、前記線材のうち前記切断装置により切断される切断箇所の近傍をクランプするクランパーを搭載している請求項３乃至５の何れか１の請求項に記載の線材成形機である。

請求項７の発明は、前記可動ベースに搭載され、前記線材成形品の後端部と共に移動しながら前記線材のうち前記切断装置により切断される切断箇所の近傍をクランプするクランパーを備える請求項１又は２に記載の線材成形機である。

請求項８の発明は、線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にて線材成形品に成形して後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返し、複数の前記線材成形品を製造する線材成形品の製造方法において、前記線材送給装置に同期して前記線材成形品の後端部と共に切断装置を移動しながら前記線材成形品の後端部を後続の線材から切り離す線材成形品の製造方法である。

請求項９の発明は、前記サイクル動作の１サイクル中に線材送給速度を下げた低速送給期間を設け、その低速送給期間中に前記線材を切断する請求項８に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項１０の発明は、前記切断装置として、回転駆動される砥石を備えたものを用い、前記砥石を、前記線材成形品の後端部の移動方向である第１方向と交差する方向に進退させて、前記線材を切断する請求項８又は９に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項１１の発明は、前記線材を切断するときには、前記砥石を前記第１方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後に、前記砥石を前記第１方向で前記線材の切断面より速い速度で移動して前記切断面から離す請求項１０に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項１２の発明は、前記線材送給装置から送給されてくる線材を前記成形工具にて連続するリング状又はコイル状に成形し続け、前記切断装置を円弧軌跡を描くように移動しながら成形済みの線材をその前端から一定長の位置で切断するサイクル動作を繰り返して複数のリング状又はコイル状の前記線材成形品を製造する請求項８乃至１１の何れか１の請求項に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項１３の発明は、前記切断装置と共に円弧軌跡を描くように移動するクランパーにより、前記線材の切断箇所の近傍をクランプした状態で前記線材を切断する請求項１２に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項１の線材成形機では、線材送給装置から送給されてくる線材を線材成形品に成形してから切断装置にて後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返す。ここで、本発明の線材成形機には、線材成形品の後端部と共に移動可能な可動ベースを有するベース駆動装置が備られている。そして、切断装置が可動ベースに搭載されて線材成形品の後端部と共に移動しながら線材を切断する。つまり、本発明の線材成形機によれば、線材の送給を停止しないで複数の線材成形品を、順次、製造することができる。これにより、以下の２つの点の何れかで生産効率の向上を図ることができる。即ち、線材の成形中に送給を停止すると、再送給する際に線材に痕（以下、「成形開始痕」という）が残ることがあり、その成形開始痕の除去加工のために生産効率が低下し得る。これに対し、本発明の線材成形機によれば、成形開始痕の発生が抑えられ生産効率の向上が図られる。また、成形開始痕が生じない場合であっても、本発明の線材成形機によれば、サイクルタイムを短縮させて生産効率の向上を図ることができる。

請求項２及び９の発明のように、サイクル動作の１サイクルのうち線材送給速度を下げた低速送給期間中に線材を切断することで切断面の品質を安定させることができる。また、請求項６，７，１３の発明のように、線材をクランプした状態で切断することによっても、切断面の品質を安定させることができる。

また、切断装置としては、レーザー切断、ウォータージェット切断、カッター、砥石を備えるものが例示列挙される。また、切断装置が砥石を備えている場合は、請求項３，１０の発明のように、線材成形品の後端部の移動方向である第１方向と交差する方向に砥石を線材に対して進退させればよい。その場合、砥石が線材を切断するときには、前記第１方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後には第１方向で線材の切断面より速い速度で移動して切断面から離れるようにすれば（請求項４，１１の発明）、後続の線材と砥石との干渉を確実に防ぐことができる。

請求項５の線材成形機のように、成形工具が送給されてくる線材をリング状又はコイル状の線材成形品に成形する場合には、第１駆動機構が、可動ベースを円弧軌跡を描かせるように回動し、第２駆動機構が、可動ベースを回動の中心軸方向、又は、前記回動の中心軸に対して接近、離間する方向に直動させる構成とすればよい。

請求項８の発明によれば、請求項１の発明と同様に、線材成形品の製造に係る生産効率の向上を図ることができる。

請求項１２の線材成形品の製造方法では、線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にて連続するリング状又はコイル状に成形し続け、切断装置を円弧軌跡を描くように移動しながら成形済みの線材をその前端から一定長の位置で切断するサイクル動作を繰り返して複数のリング状又はコイル状の線材成形品を製造する。このとき、線材を切断するために線材の送給を停止すると、前述の成形開始痕がリング又はコイルの途中部分に形成されて問題になり得るが、本発明によれば、成形開始痕の発生を抑えることができ、生産性の向上を図ることができる。

（Ａ）本開示の第１実施形態に係る線材成形機の正面図、（Ｂ）線材がリング状に成形されたときの切断装置とクランパーの一部破断正面図、 （Ａ）可動ベースが回動したときの切断装置とクランパーの一部破断正面図、（Ｂ）クランパーと前進して線材を切断している切断装置の正断面図 （Ａ）クランパーと後退する切断装置の正断面図、（Ｂ）回動終端位置から回動原点位置へと戻り始める切断装置とクランパーの一部破断正面図 線材が切断されているときの切断装置とクランパーの斜視図 （Ａ）線材成形機の機構図、（Ｂ）他の実施形態に係る線材成形機の機構図 他の実施形態に係る線材成形機の切断装置の正面図

［第１実施形態］
以下、図１〜図５に示された本実施形態の線材成形機１０について説明する。図１（Ａ）及び図４に示すように、線材成形機１０は、線材送給装置７０から送給される線材９０を、第１〜第３の成形工具２１，２２，２３によって円弧状に巻回して線材成形品としてのリング９１（例えば、ピストンリング等のＣ字状のリング。図３参照）を成形するものである。線材９０の断面は、例えば、長方形、キーストン、テーパ、バレル又は偏心バレルの形状をなし、線材送給装置７０は、線材９０を水平方向に一直線状に延ばして送給する。以下、線材９０が送給される水平方向を横方向Ｈ１といい、それと直交する水平方向を前後方向Ｈ２（図５参照）ということとする。

第１〜第３の成形工具２１，２２，２３は、例えば、支持ベース５３（図１（Ａ）参照）に支持されて前方に片持ち梁状に延びている。また、第１成形工具２１は、線材９０のうち線材送給装置７０から延びる直線部分に上方から当接する位置に配置され、第２成形工具２２は、第１成形工具２１に対して線材９０の送給方向の前方において僅かに下方に配置されている。そして、線材９０が線材送給装置７０に押されて第２成形工具２２に押し付けられて下方に向けられ、円弧状に成形される。また、第３成形工具２３は、第１と第２の成形工具２１，２２の間に配置されて、線材９０のうち円弧状に湾曲した部分に下方から第３成形工具２３が当接する。これらにより、線材９０が、第３成形工具２３の下方で前後方向Ｈ２に延びる架空の巻回中心Ｃ１（図１（Ａ）参照）を中心としたリング状に成形されて、線材成形品としてのリング９１になる。また、第２成形工具２２の下方には、例えば支持ベース５３に支持されたガイド工具２４が備えられて、円弧状に成形された線材９０に内側から当接している。そして、第１〜第３の成形工具２１，２２，２３及びガイド工具２４の位置を調整して、成形される線材９０の円弧の曲率半径が変更される。

上記の如く成形されたリング９１は、切断装置３０によって後続の線材９０から切り離される（図２（Ｂ）及び図４参照）。後続の線材９０から切り離される前のリング９１は、図１（Ｂ）に示すように、後続の線材９０の送給によって巻回中心Ｃ１を中心に回転し、ガイド工具２４により僅かに前方に案内されて後続の線材９０の前側に重ねられていく。これに対し、本実施形態では、切断装置３０がリング９１の後端部９１Ｅと共に回動しながら前後に移動し、線材９０の送給を停止せずにリング９１を後続の線材９０から切り離すようになっている。

具体的には、切断装置３０は、例えば、ディスク形の砥石３１を備え、図５（Ａ）に概念的に示した砥石移動機構４０Ａに支持されている。砥石移動機構４０Ａは、前後方向Ｈ２に直動するように固定ベース４３に支持された直動ベース４４と、巻回中心Ｃ１を中心に回動するように直動ベース４４に支持された第１可動ベース５１とを有し、第１可動ベース５１に切断装置３０が搭載されている。切断装置３０は、砥石３１が、例えば、巻回中心Ｃ１を含む面内で巻回中心Ｃ１の下方に位置するように配置されている。また、直動ベース４４は、図示しない第１サーボモータにて位置制御されると共に、第１可動ベース５１は、図示しない第２サーボモータにて制御される。そして、前述の線材送給装置７０の駆動源である図示しない送給用サーボモータと、第１及び第２のサーボモータとの制御により、切断装置３０の砥石３１がリング９１の後端部９１Ｅの動作に同期する直動及び回動して、上述の如く、線材９０の送給を停止せずにリング９１を後続の線材９０から切り離す。

なお、例えば、図５（Ｂ）に示すように、砥石移動機構４０Ａを、固定ベース４３に回動可能に支持された回動ベース４６に直動ベース４７を直動可能に支持した構成とし、その直動ベース４７に切断装置３０が搭載されていてもよい。

図２（Ｂ）に示すように切断装置３０により線材９０を切断する際に、その切断箇所を間に挟んだ線材９０の２位置を保持するためのクランパー６０、６５が切断装置３０の前方に設けられ、クランパー移動機構４０Ｂに支持されている。クランパー移動機構４０Ｂは、巻回中心Ｃ１を中心に回動する第２可動ベース５２を有し、第２可動ベース５２にクランパー６０、６５が取り付けられている。また、クランパー６０，６５は、例えば、エアーアクチュエータ又はソレノイド等の動力源を有し、オンオフ制御によりクランプ状態とアンクランプ状態とに切り替えられる。

なお、クランパー移動機構４０Ｂは、巻回中心Ｃ１回りの回転動力を、砥石移動機構４０Ａとの間に備えた図示しない動力伝達機構を介して第２サーボモータから受けて第２可動ベース５２が回動するようになっていてもよいし、第１駆動機構４１とは別の動力源であるサーボモータを備えて、第１駆動機構４１の回動と同期して第２可動ベース５２が回動するようになっていてもよい。

なお、本実施形態では、第１可動ベース５１、第２可動ベース５２、砥石移動機構４０Ａ、クランパー移動機構４０Ｂから、「ベース駆動装置４０」が構成されている。また、本実施形態では、砥石移動機構４０Ａのうち第１可動ベース５１を回動させる機構と、クランパー移動機構４０Ｂのうち第２可動ベースを回動させる機構とによって、第１及び第２可動ベース５１，５２をリング９１の後端部９１Ｅの移動方向である第１方向に駆動する「第１駆動機構４１」が構成されている。また、砥石移動機構４０Ａのうち固定ベース４３に対して直動ベース４４を直動させる機構によって、第１可動ベース５１を前記第１方向と交差する方向に移動する「第２駆動機構４２」が構成されている。また、以下では、第１可動ベース５１と第２可動ベース５２とを合わせて、適宜、可動ベース５０と呼ぶこととする。

本実施形態の線材成形機１０の第１サーボモータ、第２サーボモータ、送給用サーボモータ等は、切断装置３０の砥石３１が以下の位置に配置されるように制御される。即ち、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した回動原点位置では、例えば、砥石３１はリング９１の巻回中心Ｃ１の略真下位置に配置され、回動終端位置は、回動原点位置から反時計回りに略３０〜９０度離れている。そして、線材９０のうち円弧状に成形された部分（以下、「線材９０の円弧部」という）と同じ角速度で、砥石３１が回動原点位置から回動終端位置に向かって回動し（図２（Ａ）参照）、その間に、砥石３１が前後に往復して線材９０が切断され（図２（Ｂ）参照）、円弧状に成形された線材９０がリング９１として後続の線材９０から切り離される（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）。

ここで、線材送給装置７０は、線材９０の円弧部の角速度が第１角速度ω１（図１（Ａ)参照）になるように線材９０を送給する第１送給処理と、線材９０の円弧部の角速度が第１角速度ω１より小さい第２角速度ω２（図２（Ａ)参照）になるように線材９０を送給する第２送給処理とを繰り返す。そして、それら第１送給処理及び第２送給処理を含む送給サイクル動作が行われる送給サイクルの間の線材９０の送給量が、リング９１の全長になるように線材送給装置７０の送給用サーボモータが制御される。また、線材送給装置７０が停止状態から起動した時には、第２角速度ω２になるように線材９０を送給する初動処理を行ってから、前記した送給サイクルの動作を繰り返す。

線材９０の円弧部が一定の第２角速度ω２で移動している間に、砥石３１は、線材９０の円弧部と同じ一定の第２角速度ω２で回動原点位置の近傍位置から回動終端位置の近傍位置に向けて回動する。また、砥石３１は、例えば、線材９０の円弧部が、一定の第２角速度ω２から加速され始めたときに回動の速度を下げて停止し、回動方向を反転させて（図３（Ｂ）参照）、線材９０の円弧部が第１角速度ω１で回転している間に、回動終端位置から回動原点位置へと第２角速度ω２より大きな第３角速度ω３で回動させて、もとの状態に戻す。

また、第２駆動機構４２は、第１駆動機構４１が第１可動ベース５１を一定の第２角速度ω２で回動させている間に、砥石３１が、線材９０を切断し始め、切断し終わり（図２（Ｂ）参照）、反転して後退し（図３（Ａ）参照）、後続の線材９０の円弧部から後方に離間する動作を行うように、第１可動ベース５１を前後方向Ｈ２に移動する。

また、クランパー６０，６５は、可動ベース５０が回動原点位置に配置された状態ではアンクランプ状態になっている。そして、クランパー６０，６５は、砥石３１が一定の第２角速度ω２で移動する間のうち、線材９０の切断が開始される前のタイミングで線材９０のうち切断予定位置を挟んだ２位置をクランプし（図２（Ａ）参照）、砥石３１が切断後に線材９０から離間した後のタイミングで、アンクランプする（図３（Ｂ）には、アンクランプ後の状態が示されている）。

後続の線材９０から切り離されたリング９１（図３（Ｂ）参照）は、線材成形機１０の前面側に設けられた図示しない排出手段により排出され、回収される。

なお、上記したサーボモータ同士の同期のために、コントローラ８０（図１（Ａ）参照）に備えられた制御基板のＲＯＭには、前述した送給サイクルを複数に細分する単位時間毎に送給用サーボモータの回転位置を対応させた第１データマップが記憶されている。そして、コントローラ８０が操作されると、単位時間が経過する毎に第１データマップに基づく回転位置に送給用サーボモータが位置制御され、これにより、線材９０の円弧部の角速度が第１と第２の角速度ω１，ω２に交互に切り替わるように線材９０が送給される。また、コントローラ８０の速度変更ボタンの操作により、前述の単位時間が変更されて線材９０の送給速度、及び、第１及び第２の角速度ω１，ω２が変更される。

また、ＲＯＭには、単位時間毎の送給用サーボモータの各回転位置に対して、第１サーボモータ及び第２サーボモータの回転位置を対応させた第２データマップが記憶されると共に、単位時間毎の送給用サーボモータの各回転位置に対してクランパー６０，６５のクランプとアンクランプのタイミングを対応させた第３データマップとが記憶されている。そして、送給用サーボモータの回転位置に基づいて、第２データマップの対応関係を維持するように第１サーボモータ、第２サーボモータが送給用サーボモータに追従するように制御されると共に、第３データマップの対応関係を維持するようにクランパー６０，６５の動力源が制御される。

なお、線材成形機１０を起動するときには、例えば、マニュアル操作で線材送給装置７０から線材９０を送給し、線材９０が概ね３／４の円状に成形された状態にして停止する。そして、制御基板のＲＯＭに記憶されている制御プログラムを制御基板のＣＰＵが実行すると、前述した初動処理が実行され、線材送給装置７０が線材９０の円弧部を一定の第２角速度ω２で回動させると共に、ベース駆動装置４０が可動ベース５０を一定の第２角速度ω２で回動させた状態にする。そして、可動ベース５０の第１可動ベース５１が前進するように起動される。その第１可動ベース５１の前進の起動タイミングとなる際の送給用サーボモータの回転位置が、第２データマップにおける第１可動ベース５１の前進の起動タイミングとなる位置に設定されて前記送給サイクルの残りが実行された後、前記送給サイクルを繰り返す連続運転が実行される。

本実施形態の線材成形機１０の構成に関する説明は以上である。以下、本実施形態の線材成形機１０及び線材成形機１０を用いたリング９１の製造方法の効果について説明する。上記したように本実施形態の線材成形機１０及び製造方法では、線材９０の送給を停止しないで複数の線材成形品であるリング９１を、順次、製造することができる。ここで、従来の線材成形機及び製造方法では、線材９０の成形中に送給を停止するため、再送給する際に線材９０に成形開始痕が残ることがあり、その成形開始痕の除去加工のために生産効率の低下が問題になっていた。

これに対し、本実施形態の線材成形機１０及び製造方法によれば、成形開始痕の発生が抑えられるので、成形開始痕の除去加工を無くすか減らすことができ、生産効率の向上が図られると共に、リング９１の品質向上も図られる。また、本実施形態の線材成形機１０及び製造方法では、繰り返してリング９１を成形するサイクル動作の１サイクルのうち線材９０の送給速度を下げた低速送給期間（第１可動ベース５１が角速度ω１未満の角速度で移動している期間）中に線材９０を切断するので、切断面の品質を安定させることができる。しかも、線材９０をクランプした状態で切断するので、このことによっても、切断面の品質を安定させることができる。

また、本実施形態では、線材９０として、断面が、例えば、長方形、キーストン、テーパ、バレル又は偏心バレルの形状をなすものを用いた場合、線材送給装置７０が線材９０の断面の短手方向がリング９１の軸方向を向くように線材９０を送給すると共に、砥石３１が、線材９０の切断の際にリング９１の軸方向に移動するようにすれば、線材９０を容易に切断することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、第２駆動機構４２が第１可動ベース５１の前進と後退を行う間に、第１駆動機構４１による第１可動ベース５１の回動の角速度が一定となっていない点が、上記第１実施形態とは異なる。具体的には、切断装置３０が線材９０を切断し終わってから後続の線材９０の円弧部に対して後方に離間するまでの間、第１駆動機構４１によって、第１可動ベース５１が、リング９１の後端部９１Ｅの切断面の角速度（即ち、第２可動ベース５２の角速度である第２角速度ω２）よりも速い角速度で回動する。この構成では、切断装置３０が線材を切断し終わってから、第１可動ベース５１の角速度が上がり始まる前に、クランパー６０，６５のうち少なくとも他方のクランパー６５をアンクランプ状態にすればよい。

本実施形態では、砥石３１が、線材９０を切断するときには、リング９１の後端部９１Ｅの移動方向である第１方向で、線材９０の後端部９１Ｅの切断面と同じ速度で移動し、その切断後には前記第１方向で線材９０の切断面より速い速度で移動して該切断面から離れる構成となっているので、後続の線材９０と砥石３１との干渉を確実に防ぐことができる。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、線材９０を砥石３１で切断する切断装置３０が設けられていたが、線材９０をレーザー切断、ウォータージェット切断、又は、カッターで切断する切断装置が設けられていてもよい。カッター３１Ｗを備える切断装置３０Ｗの例としては、図６に示すように、前後のカッター３１Ｗ，３１Ｗにて線材９０をせん断により切断するものが挙げられる。また、切断装置３０がレーザーやウォータージェットで切断する場合には、第２駆動機構４２が備えられていなくてもよい。

（２）上記実施形態では、線材９０を切断するために、砥石３１を、リング９１の軸方向に移動させていたが、リング９１の後端部９１Ｅの移動方向である第１方向と交差する第２方向に移動させればよく、例えば、リング９１の径方向に移動させてもよい。この場合、砥石３１の移動方向は、上下方向であってもよいし、横方向Ｈ１であってもよい。

（３）上記実施形態では、クランパー６０，６５によって、線材９０の切断箇所の両側部分がクランプされたが、クランパー６０又はクランパー６５の何れかによって線材９０の切断箇所の片側部分がクランプされてもよい。また、上記実施形態において、クランパー６０又はクランパー６５が、１対設けられて、線材９０の切断箇所の両側に配置されていてもよい。

（４）上記実施形態では、線材送給装置７０による線材９０の送給速度が一定ではなかったが、一定であってもよい（例えば、線材９０の円弧部の角速度が第２角速度ω２になる送給速度）。この場合、切断装置３０が線材成形品の後端部と共に移動しながら線材９０を切断することで、サイクルタイムを短縮させて生産効率の向上を図ることができる。

（５）上記実施形態では、線材成形機が線材９０から形成する線材成形品が、リング９１であったが、これに限定されるものではなく、例えば、圧縮コイルバネや引張コイルばね、トーションコイルばね等であってもよい。このようなコイルばねを形成する線材成形機として、図６には、線材９０を成形工具Ｔ１で成形してコイル部９１Ｗを形成し、線材９０のうちコイル部９１Ｗの後端に続く直線部９１Ｓを切断装置３０Ｗで切断するものが示されている。この線材成形機も、可動ベースに搭載された切断装置３０Ｗが、線材成形品の後端部と共に（直線部９１Ｓと共に）移動しながら線材９０を切断する構成となっている。この場合、線材９０を切断する際に線材９０の送給を停止する従来の切断方法を採用しても、上述の「成形開始痕」が生じないが、同図の構成によれば、サイクルタイムを短縮させて生産効率の向上を図ることが可能となる。なお、切断装置３０Ｗは、線材９０の切断を、成形工具Ｔ１による線材９０の成形中に行ってもよいし、成形工具Ｔ１が線材９０から離れている時に行ってもよい。

（６）上記実施形態では、可動ベース５０が回動する構成であったが、直動する構成であってもよい。この場合、例えば、図６に示すように、可動ベースは、直線状に移動している線材成形品の後端部（直線部９１Ｓ）と共に移動する。

（７）上記実施形態では、砥石３１によって線材９０が切断される際に、第１可動ベース５１が回動原点位置から回動終端位置に向かって、線材９０の円弧部と同じ角速度で回動したが、線材９０の円弧部よりも遅い角速度で回動してもよいし、速い角速度で回動してもよい。

１０ 線材成形機
３０ 切断装置
３１ 砥石
４０ ベース駆動装置
４１ 第１駆動機構
４２ 第２駆動機構
５０ 可動ベース
５１ 第１可動ベース
５２ 第２可動ベース
６０ クランパー
６５ クランパー
９０ 線材
９１ リング

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にてリング状の線材成形品に成形し、切断装置にて後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返す線材成形機において、前記サイクル動作の１サイクル中に線材送給速度を下げた低速送給期間が設けられ、前記線材送給装置に同期して動作し、前記低速送給期間中に前記線材成形品の後端部と共に円弧軌跡を描いて移動可能な可動ベースを有するベース駆動装置を備え、前記切断装置は、前記可動ベースに搭載されて、前記低速送給期間中に前記線材成形品の後端部と共に移動しながら前記線材を切断する線材成形機である。

請求項２の発明は、前記ベース駆動装置には、前記可動ベースを前記円弧軌跡を描くように移動する第１駆動機構と、前記可動ベースを前記円弧軌跡の接線方向と交差する方向に移動する第２駆動機構とが備えられ、前記切断装置には、前記第２駆動機構による前記可動ベースの移動方向と直交する回転軸を中心に回転駆動される砥石が備えられている請求項１に記載の線材成形機である。

請求項３の発明は、前記砥石は、前記線材を切断するときには、前記円弧軌跡の接線方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後に、前記接線方向で前記線材の切断面より速い速度で移動して前記切断面から離れる請求項２に記載の線材成形機である。

請求項４の発明は、前記可動ベースは、第１可動ベースと第２可動ベースとを備えてなり、それら第１と第２の可動ベースは、前記第１駆動機構によって一緒に移動すると共に、前記第２駆動機構によって一方の可動ベースが他方の可動ベースに対して独立に移動可能となるように構成され、前記第１可動ベースは、前記切断装置を搭載し、前記第２可動ベースは、前記線材のうち前記切断装置により切断される切断箇所の近傍をクランプするクランパーを搭載している請求項２又は３に記載の線材成形機である。

請求項５の発明は、線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にてリング状の線材成形品に成形して後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返し、複数の前記線材成形品を製造する線材成形品の製造方法において、前記サイクル動作の１サイクル中に線材送給速度を下げた低速送給期間を設け、前記低速送給期間中に前記線材送給装置に同期して前記線材成形品の後端部と共に切断装置を円弧軌跡を描くように移動しながら前記線材成形品の後端部を後続の線材から切り離す線材成形品の製造方法である。

請求項６の発明は、前記切断装置として、回転駆動される砥石を備えたものを用い、前記砥石を、前記円弧軌跡の接線方向と交差する方向に進退させて、前記線材を切断する請求項５に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項７の発明は、前記線材を切断するときには、前記砥石を前記円弧軌跡の接線方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後に、前記砥石を前記接線方向で前記線材の切断面より速い速度で移動して前記切断面から離す請求項６に記載の線材成形品の製造方法である。

請求項１の線材成形機は、線材送給装置から送給されてくる線材をリング状の線材成形品に成形してから切断装置にて後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返す。ここで、線材の成形中に送給を停止すると、再送給する際に線材に痕（以下、「成形開始痕」という）が残ることがあり、その成形開始痕の除去加工のために生産効率が低下し得る。これに対し、請求項１の線材成形機は、線材成形品の後端部と共に円弧軌跡を描いて移動可能な可動ベースを有し、そこに可動ベースが搭載されて線材成形品の後端部と共に移動しながら線材を切断する。つまり、本発明の線材成形機によれば、線材の送給を停止しないで複数の線材成形品を、順次、製造することができる。これにより、成形開始痕の発生が抑えられ生産効率の向上が図られる。

また、切断装置としては、レーザー切断、ウォータージェット切断、カッター、砥石を備えるものが例示列挙される。また、切断装置が砥石を備えている場合は、請求項２，６の発明のように、線材成形品の後端部の移動方向と交差する方向に砥石を線材に対して進退させればよい。その場合、砥石が線材を切断するときには、線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後には線材の切断面より速い速度で移動して切断面から離れるようにすれば（請求項３，７の発明）、後続の線材と砥石との干渉を確実に防ぐことができる。

請求項５の発明によれば、請求項１の発明と同様に、線材成形品の製造に係る生産効率の向上を図ることができる。

Claims (13)

1. 線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にて線材成形品に成形し、切断装置にて後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返す線材成形機において、
   前記線材送給装置に同期して動作し、前記線材成形品の後端部と共に移動可能な可動ベースを有するベース駆動装置を備え、
   前記切断装置は、前記可動ベースに搭載されて、前記線材成形品の後端部と共に移動しながら前記線材を切断する線材成形機。
2. 前記サイクル動作の１サイクル中に線材送給速度を下げた低速送給期間が設けられ、その低速送給期間中に前記線材が切断されるように前記ベース駆動装置及び前記切断装置が動作する請求項１に記載の線材成形機。
3. 前記ベース駆動装置には、前記可動ベースを前記線材成形品の後端部の移動方向である第１方向に駆動する第１駆動機構と、前記第１方向と交差する第２方向に移動する第２駆動機構とが備えられ、
   前記切断装置には、前記第２方向と直交する回転軸を中心に回転駆動される砥石が備えられている請求項１又は２に記載の線材成形機。
4. 前記砥石は、前記線材を切断するときには、前記第１方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後に、前記第１方向で前記線材の切断面より速い速度で移動して前記切断面から離れる請求項３に記載の線材成形機。
5. 前記成形工具は、送給されてくる前記線材を連続する円弧状に成形し、
   前記線材成形品は、成形済みの円弧状の線材を一定長のリング状又はコイル状に切断してなり、
   前記第１駆動機構は、前記可動ベースを前記円弧軌跡を描かせるように回動し、
   前記第２駆動機構は、前記可動ベースを前記回動の中心軸方向、又は、前記回動の中心軸に対して接近、離間する方向に直動させる請求項３又は４に記載の線材成形機。
6. 前記可動ベースは、第１可動ベースと第２可動ベースとを備えてなり、
   それら第１と第２の可動ベースは、前記第１方向には前記第１駆動機構によって一緒に移動すると共に、前記第２方向には前記第２駆動機構によって一方の可動ベースが他方の可動ベースに対して独立に移動可能となるように構成され、
   前記第１可動ベースは、前記切断装置を搭載し、
   前記第２可動ベースは、前記線材のうち前記切断装置により切断される切断箇所の近傍をクランプするクランパーを搭載している請求項３乃至５の何れか１の請求項に記載の線材成形機。
7. 前記可動ベースに搭載され、前記線材成形品の後端部と共に移動しながら前記線材のうち前記切断装置により切断される切断箇所の近傍をクランプするクランパーを備える請求項１又は２に記載の線材成形機。
8. 線材送給装置から送給されてくる線材を成形工具にて線材成形品に成形して後続の線材から切り離すサイクル動作を繰り返し、複数の前記線材成形品を製造する線材成形品の製造方法において、
   前記線材送給装置に同期して前記線材成形品の後端部と共に切断装置を移動しながら前記線材成形品の後端部を後続の線材から切り離す線材成形品の製造方法。
9. 前記サイクル動作の１サイクル中に線材送給速度を下げた低速送給期間を設け、その低速送給期間中に前記線材を切断する請求項８に記載の線材成形品の製造方法。
10. 前記切断装置として、回転駆動される砥石を備えたものを用い、
    前記砥石を、前記線材成形品の後端部の移動方向である第１方向と交差する方向に進退させて、前記線材を切断する請求項８又は９に記載の線材成形品の製造方法。
11. 前記線材を切断するときには、前記砥石を前記第１方向で前記線材の切断面と同じ速度で移動し、その切断後に、前記砥石を前記第１方向で前記線材の切断面より速い速度で移動して前記切断面から離す請求項１０に記載の線材成形品の製造方法。
12. 前記線材送給装置から送給されてくる線材を前記成形工具にて連続するリング状又はコイル状に成形し続け、前記切断装置を円弧軌跡を描くように移動しながら成形済みの線材をその前端から一定長の位置で切断するサイクル動作を繰り返して複数のリング状又はコイル状の前記線材成形品を製造する請求項８乃至１１の何れか１の請求項に記載の線材成形品の製造方法。
13. 前記切断装置と共に円弧軌跡を描くように移動するクランパーにより、前記線材の切断箇所の近傍をクランプした状態で前記線材を切断する請求項１２に記載の線材成形品の製造方法。