JP3172221B2 - コイルばねの製造方法 - Google Patents
コイルばねの製造方法Info
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- JP3172221B2 JP3172221B2 JP32948591A JP32948591A JP3172221B2 JP 3172221 B2 JP3172221 B2 JP 3172221B2 JP 32948591 A JP32948591 A JP 32948591A JP 32948591 A JP32948591 A JP 32948591A JP 3172221 B2 JP3172221 B2 JP 3172221B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
- B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F35/00—Making springs from wire
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Processing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は所定の自由長を有し且つ
所定の性能（弾力）を有するコイルばねの製造方法に関
する。
所定の性能（弾力）を有するコイルばねの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コイルばねの製造には図４に示す
ように、コイリングピン１とピッチツール２等が用いら
れ、コイルばねの素材たる線材Ｗは線ガイド３を通り、
一対の送りローラ４、５の間に挟まれて送られ、次の線
ガイド６、６ａを通ってコイリングピン１に当接してわ
ん曲状に形成され、芯金７に沿って移動し且つピッチツ
ールにより予定のピッチで螺旋状に巻かれ、カッティン
グツール８で切断されてコイルばねに形成されている。
ように、コイリングピン１とピッチツール２等が用いら
れ、コイルばねの素材たる線材Ｗは線ガイド３を通り、
一対の送りローラ４、５の間に挟まれて送られ、次の線
ガイド６、６ａを通ってコイリングピン１に当接してわ
ん曲状に形成され、芯金７に沿って移動し且つピッチツ
ールにより予定のピッチで螺旋状に巻かれ、カッティン
グツール８で切断されてコイルばねに形成されている。
【０００３】コイルばねはその自由長が一定で且つ性能
が一定の範囲に入ることが要求されるが、とくに自由長
が一定であることが必要不可欠であり、そのため１つの
コイルばねを展開した状態での線材長さ分を送り出すこ
とで１つのコイルばねを製造し、接触式または比接触式
で、製造されたコイルばねの自由長を測定し、予め設定
した長さと比較しそれより長いもの又は短いものは不良
品として廃棄された。不良品が一定の数量以上続いた場
合には、ピッチツール２の調整用モータを作動してピッ
チの微調整を行い、次に製造するコイルばねが所定の自
由長になるように調整された。
が一定の範囲に入ることが要求されるが、とくに自由長
が一定であることが必要不可欠であり、そのため１つの
コイルばねを展開した状態での線材長さ分を送り出すこ
とで１つのコイルばねを製造し、接触式または比接触式
で、製造されたコイルばねの自由長を測定し、予め設定
した長さと比較しそれより長いもの又は短いものは不良
品として廃棄された。不良品が一定の数量以上続いた場
合には、ピッチツール２の調整用モータを作動してピッ
チの微調整を行い、次に製造するコイルばねが所定の自
由長になるように調整された。
【０００４】また、コイルばねの自由長は線材の特性や
ばらつきによっても影響を受けるので、そのようなファ
クタを取り入れて自由長を一定にする方式も開発されて
いるが、いずれも巻き上ったコイルばねの自由長を検出
して良、不良を判別するものであるため、以下に記載す
るような問題点があった。
ばらつきによっても影響を受けるので、そのようなファ
クタを取り入れて自由長を一定にする方式も開発されて
いるが、いずれも巻き上ったコイルばねの自由長を検出
して良、不良を判別するものであるため、以下に記載す
るような問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
製造方法ではコイルばねが巻き上った状態でその自由長
を測定して判別するため、完成品となったばねは修正す
ることができず、また線材には製造時の線引き過程での
線ぐせなど変化するファクタが含まれ、それがばねの製
造にも大きな影響を与え、そのため線材の長さが一定で
あっても巻き上ったコイルばねの自由長に狂いが生じ
る。
製造方法ではコイルばねが巻き上った状態でその自由長
を測定して判別するため、完成品となったばねは修正す
ることができず、また線材には製造時の線引き過程での
線ぐせなど変化するファクタが含まれ、それがばねの製
造にも大きな影響を与え、そのため線材の長さが一定で
あっても巻き上ったコイルばねの自由長に狂いが生じ
る。
【０００６】また、線材の特性やばらつきなどのファク
タを取り入れる方式は該ファクタを含めて初めてツーリ
ングもしくは基準値を設定するものであり、製造中に材
質のファクタが変化してもその変化に応じてセッティン
グを変えることは不可能である。従って、巻き上った後
の検長方式では、とくに自由長の精度の高いコイルばね
を得ようとすれば、それだけ不良品を多く出し、良品率
を低下するという問題点があった。
タを取り入れる方式は該ファクタを含めて初めてツーリ
ングもしくは基準値を設定するものであり、製造中に材
質のファクタが変化してもその変化に応じてセッティン
グを変えることは不可能である。従って、巻き上った後
の検長方式では、とくに自由長の精度の高いコイルばね
を得ようとすれば、それだけ不良品を多く出し、良品率
を低下するという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は上記従来技術の問題点を解
決することであって、それ故、コイルばねの自由長の精
度を高めても高い良品率でコイルばねを製造することが
できるコイルばねの製造方法を提供することである。
決することであって、それ故、コイルばねの自由長の精
度を高めても高い良品率でコイルばねを製造することが
できるコイルばねの製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるコイルばね
の製造方法はコイルばねの自由長を優先して製造するこ
とを特徴としており、即ち、コイルばねの製造過程にお
いて巻き上っていくコイルばねの長さがコイルばねの所
定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引いた値に達し
た際にセンサによりそのことを検出し、その検出信号に
よってピッチツールを操作して巻終座巻き部の巻きに入
り且つ巻終座巻き部の巻きが終わった時点でカッティン
グツールにより切断し、そのコイルばねに使用された線
材の長さが予め決められた範囲内に入っているか否かを
チェックしてコイルばねを選別することからなる。
の製造方法はコイルばねの自由長を優先して製造するこ
とを特徴としており、即ち、コイルばねの製造過程にお
いて巻き上っていくコイルばねの長さがコイルばねの所
定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引いた値に達し
た際にセンサによりそのことを検出し、その検出信号に
よってピッチツールを操作して巻終座巻き部の巻きに入
り且つ巻終座巻き部の巻きが終わった時点でカッティン
グツールにより切断し、そのコイルばねに使用された線
材の長さが予め決められた範囲内に入っているか否かを
チェックしてコイルばねを選別することからなる。
【０００９】
【作用】従って、この製造方法で作られたコイルばね
は、その所定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引い
た長さに巻終座巻き部の長さが付加されるが、巻終座巻
き部の長さは短く且つほぼ一定であり、その部分の長さ
がばね全体の自由長に与える影響は極めて少ないので、
コイルばねの自由長の精度は飛躍的に高まる。また、コ
イルばねに用いられた線材長さは一定の範囲に収められ
るので、所定のばね性能が確保される。
は、その所定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引い
た長さに巻終座巻き部の長さが付加されるが、巻終座巻
き部の長さは短く且つほぼ一定であり、その部分の長さ
がばね全体の自由長に与える影響は極めて少ないので、
コイルばねの自由長の精度は飛躍的に高まる。また、コ
イルばねに用いられた線材長さは一定の範囲に収められ
るので、所定のばね性能が確保される。
【００１０】
【実施例】次に図面を参照のもとに本発明の実施例に関
し説明する。図１および図２は本発明方法の実施に用い
られる装置の一例を概略的に示すものであって、図４に
示す装置と同様に、送られてくる線材Ｗをわん曲状に形
成し且つコイルばねの外径を定めるコイリングピン１
と、コイルばねのピッチを定めるピッチツール２と、線
材の送りローラ４、５およびカッティングツール８など
が備えられる。
し説明する。図１および図２は本発明方法の実施に用い
られる装置の一例を概略的に示すものであって、図４に
示す装置と同様に、送られてくる線材Ｗをわん曲状に形
成し且つコイルばねの外径を定めるコイリングピン１
と、コイルばねのピッチを定めるピッチツール２と、線
材の送りローラ４、５およびカッティングツール８など
が備えられる。
【００１１】とくに本発明の実施例では、図１に示すよ
うに、ピッチツール２および送りローラ４、５等を制御
するためＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を含むモーシ
ョンコントローラとしての制御装置１０を含むと共に、
図２に明瞭に示すように製造過程に在るコイルばねＣの
先端が到達したことを検出する検出器１１を含み、この
検出器１１は、製造過程の巻き上っていくばねの長さが
コイルばねの自由長から巻終座巻き部の長さを差し引い
た値に達したことを検出する役割を果すものであって、
該検出器としては図示の例ではレーザセンサまたは光学
的センサが用いられているが、近接スイッチなど任意の
ものであってもよい。
うに、ピッチツール２および送りローラ４、５等を制御
するためＣＰＵ（マイクロコンピュータ）を含むモーシ
ョンコントローラとしての制御装置１０を含むと共に、
図２に明瞭に示すように製造過程に在るコイルばねＣの
先端が到達したことを検出する検出器１１を含み、この
検出器１１は、製造過程の巻き上っていくばねの長さが
コイルばねの自由長から巻終座巻き部の長さを差し引い
た値に達したことを検出する役割を果すものであって、
該検出器としては図示の例ではレーザセンサまたは光学
的センサが用いられているが、近接スイッチなど任意の
ものであってもよい。
【００１２】ピッチツール２は適当な伝動機構、例えば
図示のようにカム機構１２を介しサーボモータ１３によ
って可調整に構成され、該サーボモータ１３はドライブ
ユニット１４を介して制御装置１０に接続され、ピッチ
ツール２は制御装置１０からの信号により作動される。
サーボモータ１３にはロータリエンコーダ１５が取付け
られ、該ロータリエンコーダはピッチツール２の移動量
に対応したパルス信号を制御装置１０に入力する役割を
果す。
図示のようにカム機構１２を介しサーボモータ１３によ
って可調整に構成され、該サーボモータ１３はドライブ
ユニット１４を介して制御装置１０に接続され、ピッチ
ツール２は制御装置１０からの信号により作動される。
サーボモータ１３にはロータリエンコーダ１５が取付け
られ、該ロータリエンコーダはピッチツール２の移動量
に対応したパルス信号を制御装置１０に入力する役割を
果す。
【００１３】一対の送りローラ４、５はコイリングピン
１に対し線材Ｗを滑りなく送り出す役割を果すものであ
って、ギヤなどを介し共通のサーボモータ１６によって
駆動され、このサーボモータ１６もドライブユニット１
７を介して制御装置１０に接続され且つロータリエンコ
ーダ１８が備えられ、従って制御装置１０からの指令信
号によって作動されると共に、その回転数、従って線材
Ｗの送り量が制御装置１０に入力されるように構成され
ている。また、カッティングツール８の駆動装置として
のシリンダ１９も制御装置１０に接続される。さらにこ
の装置には制御装置１０の指令によってコイルばねを選
別する選別器２０が備えられている。
１に対し線材Ｗを滑りなく送り出す役割を果すものであ
って、ギヤなどを介し共通のサーボモータ１６によって
駆動され、このサーボモータ１６もドライブユニット１
７を介して制御装置１０に接続され且つロータリエンコ
ーダ１８が備えられ、従って制御装置１０からの指令信
号によって作動されると共に、その回転数、従って線材
Ｗの送り量が制御装置１０に入力されるように構成され
ている。また、カッティングツール８の駆動装置として
のシリンダ１９も制御装置１０に接続される。さらにこ
の装置には制御装置１０の指令によってコイルばねを選
別する選別器２０が備えられている。
【００１４】図３は本発明によるコイルばねの製造方法
を段階的に示すフローチャートであって、本発明方法で
は、STEP10、STEP20において送りローラ４、５によって
線材Ｗを送り、コイルばねの巻始座巻き部およびそれに
次ぐピッチ巻き部（有効巻き部）を巻き、STEP30におい
て送り出された線材の長さから、巻き上っていくばねの
先端が検出器１１によって検出される位置に近づいたこ
とが感知されると線材Ｗが低速で送られ、そしてSTEP40
において巻き上っていくばねの先端が検出器１１によっ
て検出されると、その検出信号が制御装置１０に入力さ
れ且つドライブユニット１４を介してサーボモータ１３
を作動しピッチツール２を移動して直ちに巻終座巻きに
入る。
を段階的に示すフローチャートであって、本発明方法で
は、STEP10、STEP20において送りローラ４、５によって
線材Ｗを送り、コイルばねの巻始座巻き部およびそれに
次ぐピッチ巻き部（有効巻き部）を巻き、STEP30におい
て送り出された線材の長さから、巻き上っていくばねの
先端が検出器１１によって検出される位置に近づいたこ
とが感知されると線材Ｗが低速で送られ、そしてSTEP40
において巻き上っていくばねの先端が検出器１１によっ
て検出されると、その検出信号が制御装置１０に入力さ
れ且つドライブユニット１４を介してサーボモータ１３
を作動しピッチツール２を移動して直ちに巻終座巻きに
入る。
【００１５】検出器１１による検出位置はコイルばねの
所定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引いた値にセ
ットされ、従って検出器１１の検出位置は常に一定であ
るため最初の座巻きからピッチ巻きの終わりまでのばね
の自由長は常に一定となる。巻終座巻き部は予め設定さ
れた長さに形成され、それが終わるとSTEP55においてシ
リンダ１９の駆動によりカッティングツール８が作用さ
れて芯金７の位置で線材が切断され、STEP60〜STEP80を
行って、１サイクルを終了する。
所定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引いた値にセ
ットされ、従って検出器１１の検出位置は常に一定であ
るため最初の座巻きからピッチ巻きの終わりまでのばね
の自由長は常に一定となる。巻終座巻き部は予め設定さ
れた長さに形成され、それが終わるとSTEP55においてシ
リンダ１９の駆動によりカッティングツール８が作用さ
れて芯金７の位置で線材が切断され、STEP60〜STEP80を
行って、１サイクルを終了する。
【００１６】ここで、STEP60においては、コイルばね製
造の１サイクルが終る前にその１サイクルの間に送られ
た線材の送り長さ、即ちコイルばねに用いられた線材の
長さが送りローラ４、５の駆動用サーボモータ１６に設
けられたロータリエンコーダ１８の回転角度から算出さ
れ、制御装置１０内に予めセットされた基準線材長さと
比較され、その差が許容範囲内であればSTEP70において
巻き上ったコイルばねは選別器２０により良品側へ排出
れ、許容範囲外であればSTEP80において不良品側へ排出
される。線材の送り長さの許容誤差は自由長、ピッチ、
巻数、線径、さらには使用条件などによって異なり、そ
れらの条件で定められる。
造の１サイクルが終る前にその１サイクルの間に送られ
た線材の送り長さ、即ちコイルばねに用いられた線材の
長さが送りローラ４、５の駆動用サーボモータ１６に設
けられたロータリエンコーダ１８の回転角度から算出さ
れ、制御装置１０内に予めセットされた基準線材長さと
比較され、その差が許容範囲内であればSTEP70において
巻き上ったコイルばねは選別器２０により良品側へ排出
れ、許容範囲外であればSTEP80において不良品側へ排出
される。線材の送り長さの許容誤差は自由長、ピッチ、
巻数、線径、さらには使用条件などによって異なり、そ
れらの条件で定められる。
【００１７】本発明の方法では巻き上っていくばねの先
端を検出して巻終座巻き部の巻きに入るため巻始座巻き
部とピッチ巻き部を加えた長さは常に一定であり、巻終
座巻き部の長さは一定にセットされ且つコイルばねの自
由長に比し僅かな値であるので、巻終座巻き部がばね全
体の自由長に与える影響は少ないことから、ばねの自由
長の精度は向上し、通常の許容範囲、例えば自由長３０
ｍｍに対しΔＬ／Ｌ＝０．０１とした場合、ほぼ１００
％が許容範囲内に入る。
端を検出して巻終座巻き部の巻きに入るため巻始座巻き
部とピッチ巻き部を加えた長さは常に一定であり、巻終
座巻き部の長さは一定にセットされ且つコイルばねの自
由長に比し僅かな値であるので、巻終座巻き部がばね全
体の自由長に与える影響は少ないことから、ばねの自由
長の精度は向上し、通常の許容範囲、例えば自由長３０
ｍｍに対しΔＬ／Ｌ＝０．０１とした場合、ほぼ１００
％が許容範囲内に入る。
【００１８】このようにコイルばねの自由長を優先して
加工するため、各ばねの所要線材長さには線材の線ぐせ
やピッチムラ等により誤差が生じ、所要線材長さが異な
ればコイルばねの性能に影響を与えるため、上記のよう
に、線材長さが許容範囲内に入っているか否かがチェッ
クされ、所要線材長さが許容範囲を逸脱した場合には直
ちに制御装置によりピッチツール２を微調整し、修正が
行なわれる。また場合によっては機械を停止して手動で
修正される。線材長さの許容範囲の設定は多くの場合、
コイルばねの性能上の許容値によって定められるが、通
常の許容値の場合にはとくに問題となることはない。
加工するため、各ばねの所要線材長さには線材の線ぐせ
やピッチムラ等により誤差が生じ、所要線材長さが異な
ればコイルばねの性能に影響を与えるため、上記のよう
に、線材長さが許容範囲内に入っているか否かがチェッ
クされ、所要線材長さが許容範囲を逸脱した場合には直
ちに制御装置によりピッチツール２を微調整し、修正が
行なわれる。また場合によっては機械を停止して手動で
修正される。線材長さの許容範囲の設定は多くの場合、
コイルばねの性能上の許容値によって定められるが、通
常の許容値の場合にはとくに問題となることはない。
【００１９】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、線材長
さによる選別で不良品を除去するので、コイルばねに所
定量の線材が用いられ、コイルばねの自由長の誤差は巻
終座巻き部の長さで生じるのみであるため、その自由長
の精度を著しく高めることができ、且つ所定の性能が確
保され、従ってコイルばねの自由長の所要精度を高めて
も高い良品率で製造することが可能になる。
さによる選別で不良品を除去するので、コイルばねに所
定量の線材が用いられ、コイルばねの自由長の誤差は巻
終座巻き部の長さで生じるのみであるため、その自由長
の精度を著しく高めることができ、且つ所定の性能が確
保され、従ってコイルばねの自由長の所要精度を高めて
も高い良品率で製造することが可能になる。
【図１】本発明によるコイルばねの製造方法に用いられ
る装置の主要部材の関係を図式的に示す概略図である。
る装置の主要部材の関係を図式的に示す概略図である。
【図２】同装置の要部を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明による製造方法の各段階を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図４】コイルばねの製造用装置の概略的な側面図であ
る。
る。
１ コイリングピン ２ ピッチツール ４ 送りローラ ５ 送りローラ ８ カッティングツール １０ 制御装置 １１ 検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 長さを測定しつつ線材を送り出し、コイ
リングピンに当接させ、ピッチツールで螺旋状に巻き、
切断してばねとするコイルばねの製造方法において、螺
旋状に巻き上っていくばねの長さが前記コイルばねの自
由長から前記コイルばねの巻終座巻き部の長さを差し引
いた値に達したことを検出し、その検出信号により前記
巻終座巻き部の巻きに入り且つ前記巻終座巻き部が巻き
終わった時点で前記切断を行うとともに、前記コイルば
ねの所要線材長さが予め決められた範囲内に入っている
か否かをチェックして前記コイルばねを選別することを
特徴とするコイルばねの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32948591A JP3172221B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | コイルばねの製造方法 |
| US07/953,550 US5243746A (en) | 1991-11-18 | 1992-09-29 | Method for manufacturing coil springs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32948591A JP3172221B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | コイルばねの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138277A JPH05138277A (ja) | 1993-06-01 |
| JP3172221B2 true JP3172221B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=18221902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32948591A Expired - Fee Related JP3172221B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | コイルばねの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5243746A (ja) |
| JP (1) | JP3172221B2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69324105T2 (de) * | 1992-06-16 | 1999-08-26 | Mitsubishi Chemical Corp. | Verfahren zur herstellung von kohlefaserarmiertem kohlenstoff-verbundmaterial, kohlefaserarmiertes kohlenstoff-verbundmaterial und gleitwerkstoff |
| JPH10511311A (ja) * | 1994-12-07 | 1998-11-04 | ヴアフイオス マシーネンフアブリーク ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンデイトゲゼルシヤフト | 自動ばね巻き装置においてコイルばねを最適化して製造する方法及び装置 |
| DE19514486A1 (de) * | 1995-04-19 | 1996-10-24 | Uwe Dr Ing Otzen | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schraubenfedern |
| DE19517260A1 (de) * | 1995-05-11 | 1996-11-14 | Spuehl Ag | Elektronisch geregelte Windeeinrichtung für Matratzen- und Polsterfedern |
| US5706687A (en) * | 1995-10-18 | 1998-01-13 | Bhs-Torin Inc. | Spring coiling machine |
| DE19611661C2 (de) * | 1996-03-25 | 1998-09-10 | Wafios Maschinen Wagner | Vorrichtung zum Formen von Draht, insbesondere Universal-Federwindemaschine |
| US6430982B2 (en) | 1997-08-29 | 2002-08-13 | Michael E. Andrea | Coil spring forming and conveying assembly |
| US5950473A (en) * | 1997-08-29 | 1999-09-14 | Frank L. Wells Company | Coil spring forming and conveying assembly |
| IT1303020B1 (it) * | 1998-04-17 | 2000-10-20 | Bobbio S R L | Apparecchiatura per la fabbricazione di molle avvolte a spirale eprocedimento di produzione relativo |
| DE10063786A1 (de) * | 2000-12-21 | 2002-07-04 | Tech Federn Gmbh Otto Joos | Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen eines Gegenstandes |
| US6910360B2 (en) | 2001-10-23 | 2005-06-28 | L&P Property Management Company | Multiple wire feed for spring coiling machine and method |
| EP1622732B1 (de) * | 2003-05-13 | 2012-11-07 | Spühl AG St. Gallen | Federwindemaschine und verfahren zum steuern einer federwindemaschine |
| US8006529B2 (en) | 2003-09-12 | 2011-08-30 | Dreamwell, Ltd. | Methods for manufacturing coil springs |
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