JP3524505B2 - スプリング製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、スプリン
グとなるワイヤを連続して送り出しながら、その送り出
されたワイヤをワイヤガイドの先端付近のスプリング成
形空間において、ツールにより強制的に折曲、湾曲ある
いは捲回させてスプリングを製造するスプリング製造装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のスプリング製造装置では、ワイヤ
を送り出す一対のフィードローラが固定され、芯金と協
働してワイヤを切断する切断ツールが鉛直方向にスライ
ド可能に配設されており、フィードローラの回転中心と
切断ツールとの距離は、構造上一定であると共に、ワイ
ヤを送るワイヤガイドの長さも一定である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スプリング製造装置では、ワイヤ径が１ｍｍ以上であれ
ば、ワイヤガイドとフィードローラ、又はワイヤガイド
と芯金、ツールとの間に若干の空間があってもスプリン
グの成形には問題なかったが、ワイヤ径が１００μｍ以
下の極細線を成形する場合には、この若干の空間からワ
イヤが飛び出してしまうため、空間ができないような長
さにワイヤガイドを正確に製作する必要がある。また、
図８に示すように、ワイヤガイドがワイヤ送り方向に分
割して形成されている場合には、ワイヤガイドの入口側
から出口側までの距離やフィードローラからツールまで
の距離が長くなると共に、ワイヤガイドに挿通されるワ
イヤ挿通孔をガイド同士で正確に配列する必要がある。 【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、ワイヤガイドから送出されるワイヤの送出方向
とツールとの相対的な位置関係を容易に調整できるスプ
リング製造装置を提供することである。 【０００５】 【０００６】 【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するため、本発明のスプリング製造装置は、ス
プリングとなるワイヤをスプリング成形空間に送り出
し、この送り出されるワイヤを前記スプリング成形空間
に向けて出没可能に配置されたツールにより強制的に折
曲、湾曲あるいは捲回させてスプリングを製造するスプ
リング製造装置において、前記ワイヤを挟圧した状態で
回転する第１のローラ及び第２のローラと当該各ローラ
ごとに設けられたローラ駆動手段とを有し、前記ワイヤ
をスプリング成形空間に向けて送り出すワイヤ送出手段
と、前記各ローラの前記ツールに対する相対位置が可変
となるように、前記各ローラ及びローラ駆動手段を、前
記ワイヤの送り方向に沿った第１の方向と当該第１の方
向と交差する第２の方向に移動可能に支持するテーブル
とを備え、前記テーブルは、前記第１の方向に移動可能
な第１のテーブルと、当該第１のテーブルと共に前記第
１の方向に移動すると共に、前記第１のテーブルに対し
て前記第２の方向に移動可能な第２のテーブルとを備
え、前記第２のテーブルを、前記ワイヤの軸線に対して
対称に分割して構成し、当該分割構成された第２のテー
ブルの一方に前記第１のローラ、他方に前記第２のロー
ラをそれぞれ軸支させ、前記ローラの各々を前記分割構
成された第２のテーブルにより前記第２の方向に移動可
能とした。 【０００７】 【０００８】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、以下に
説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例
であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実
施形態を修正又は変形したものに適用可能である。 【０００９】図１は、本発明に係る実施形態のスプリン
グ製造装置の正面図である。図２は、図１の背面斜視図
である。図３は、本実施形態のスプリング製造装置にお
けるスプリング成形空間の詳細図である。図４は、ワイ
ヤフィード装置の概観斜視図である。図５は、図４の正
面図である。図６は、ワイヤガイドの分解斜視図であ
る。 【００１０】尚、以下の説明では、ワイヤ送り方向Ｄに
平行な方向を前後方向又は左右方向、ワイヤ送り方向Ｄ
に垂直に交わる方向を上下方向として各要素の名称や動
作を規定している。 【００１１】図１乃至図５に示すように、本実施形態の
スプリング製造装置１００は、特に、ワイヤ径が１００
μｍ以下、好ましくは０．２〜０．０２ｍｍの極細線か
らスプリングを成形するために利用される。 【００１２】このスプリング製造装置１００は、不図示
の箱体状のベースの上部に取り付けられた矩形状のメイ
ンテーブル１０１と、このメインテーブル１０１に配置
されたツールユニット２００と、このツールユニット２
００に向き合うように配置された可動式のワイヤフィー
ド装置３００とを備える。 【００１３】メインテーブル１０１には、その左右の略
中央部分を境にして、一方面に半円周状の内周溝１０２
と、その外周側に外周溝１０３と、その外周溝１０３に
沿って更に外側に円周状に複数の固定孔１０４とが形成
されている。 【００１４】ツールユニット２００は、これら内周溝１
０２及び外周溝１０３に沿って移動可能であると共に、
所望のスプリング形状に応じた角度に設定してメインテ
ーブル１０１に形成された固定孔１０４にボルトなどに
より固定することよりスプリング成形空間におけるツー
ルの出没角度を変更できるように構成されている。 【００１５】これら各ツールユニット２００は、ツール
駆動モータ２０１が搭載されていると共に、メインテー
ブル１０１にツールユニット毎に着脱可能とされ、図示
するツールＴ１は、後述する芯金１１０に負荷がかから
ないような角度に配置されて、当該芯金１１０と協働し
てワイヤを切断する切断ツールであり、ツールＴ２はワ
イヤを捲回させるようにワイヤに当接してコイル部分を
成形するポイントツールである。 【００１６】尚、ツールの種類や配置等は任意に設定で
きることは言うまでもなく、ツールユニット２００に
は、図示のツール以外にも、曲げツール、抑えツール等
の他の形状のツールが取り付け可能である。 【００１７】また、メインテーブル１０１の左右の略中
央部分を境にして、他方面にはワイヤフィード装置３０
０が前後方向及び上下方向に所定距離だけ移動可能に設
けられている。 【００１８】ワイヤフィード装置３００は、メインテー
ブル１０１に設けられた回転軸３０１ａを中心に所定角
度で回転してマイクロメータ３０６によりメインテーブ
ル１０１に対する相対位置の調整が可能なベーステーブ
ル３０１と、このベーステーブル３０１に対してワイヤ
送り方向Ｄに沿って前後方向に移動可能に設けられた前
後テーブル３０２と、この前後テーブル３０２に対して
ワイヤ送り方向Ｄと直交する（或いは、任意の角度をな
す）方向に沿って上下方向に移動可能な上下テーブル３
０４，３０５とから構成されている。 【００１９】前後テーブル３０２は、ワイヤ軸線に対し
て上下方向に対称に形成され、上下テーブル３０４，３
０５は、更に、ワイヤ軸線に対して上下方向に対称に形
成された上テーブル３０４と下テーブル３０５とに分割
されている。 【００２０】前後テーブル３０２は、ワイヤ軸線を中心
として上下に等間隔にワイヤ送り方向Ｄに対して平行に
形成された２本の離間した平行溝３０７に沿ってスライ
ド可能とされ、前後テーブル３０２の上辺部及び下辺部
がスプリング３０８などによりワイヤ送り方向Ｄとは反
対方向に付勢された状態でベーステーブル３０１に取り
付けられている。スプリング３０８は、その一端部がベ
ーステーブル３０１に係止され、他端部が前後テーブル
３０２の上辺部及び下辺部に夫々係止されており、前後
テーブル３０２をワイヤ送り方向Ｄとは反対方向に付勢
している。そして、前後テーブル３０２の後辺部には、
スプリング３０８の付勢力に抗して当該前後テーブル３
０２をワイヤ送り方向Ｄへ移動させつつ、その移動量を
微調整できるマイクロメータ３０９が当接して設けられ
ている。 【００２１】前後テーブル３０２の前後方向への移動量
は、例えば、２０ｍｍ程度であり、前後テーブル３０２
におけるワイヤ送り方向Ｄを中心として上下に等間隔に
形成された楕円孔３１０の長さによって規定され、ベー
ステーブル３０１から突設されたボルト軸３１１が上記
楕円孔３１０に挿通されている。また、前後テーブル３
０２は、マイクロメータ３０９により前後方向の移動量
を設定した後、ボルト軸３１１をナットなどで締結して
ベーステーブル３０１上に固定される。 【００２２】上テーブル３０４は、ベーステーブル３０
１の上端部と上テーブル３０４の下辺部とに係止された
スプリング３２２により、ワイヤ軸線から離反する方向
（上方）に付勢された状態で前後テーブル３０２に対し
て上下方向に移動可能に取り付けられている。また、上
テーブル３０４は、マイクロメータ３２３により上下方
向の移動量（例えば、１０ｍｍ程度）を微調整できるよ
うになっており、スプリング３２３ａなどによりワイヤ
軸線方向（下方）に下テーブル３０５を受け側として押
圧するように位置決めして、ボルト３２４などでベース
テーブル３０１上に固定される。 【００２３】下テーブル３０５は、ベーステーブル３０
１の下端部と下テーブル３０５の上辺部とに係止された
スプリング３２５により、ワイヤ軸線から離反する方向
（下方）に付勢された状態で前後テーブル３０２に対し
て上下方向に移動可能に取り付けられている。また、下
テーブル３０５は、マイクロメータ３２６により上下方
向の移動量（例えば、１０ｍｍ程度）を微調整できるよ
うになっており、ボルト３２７などでベーステーブル３
０１上に固定されて上テーブル３０４の圧力を受けるよ
うに構成されている。 【００２４】上テーブル３０４及び下テーブル３０５に
は、ワイヤ軸線に向かって突出した突出部３０４ａ，３
０５ａが形成され、各突出部３０４ａ，３０５ａには、
ワイヤを挟んで送り出すフィードローラ３２０，３２１
が回転可能に設けられている。フィードローラ３２０，
３２１は、上テーブル３０４及び下テーブル３０５に夫
々設けられたサーボモータ３２０ａ，３２１ａにより独
立して回転駆動される。上テーブル３０４と下テーブル
３０５とは同様の構成を有し、上テーブル３０４と下テ
ーブル３０５の各フィードローラ３２０，３２１が互い
に向かい合ってワイヤを挟むように配置されている。 【００２５】そして、上テーブル３０４を下テーブル３
０５に対して所定の圧力で押圧するように位置決めする
ことで、上下一対のフィードローラ３２０，３２１が、
ワイヤを挟圧し、その状態でワイヤ送り方向Ｄに回転駆
動することでワイヤをスプリング成形空間に送り出す。 【００２６】このように、フィードローラ３２０，３２
１を上テーブル３０４及び下テーブル３０５に夫々設け
られたサーボモータ３２０ａ，３２１ａにより独立して
回転駆動するので、フィードローラの駆動機構が簡単に
なり、その結果、高精度にフィードロールを駆動制御で
きる。 【００２７】即ち、一対のフィードローラを１つのサー
ボモータで駆動しようとした場合、各ローラをギアの噛
み合い等により駆動することになるが、ギア同士の噛み
合いを保持したままローラを移動する必要があるため、
各ローラを上下方向に移動することは難しく、ワイヤガ
イドとフィードローラの回転中心との位置関係をずらさ
ずに移動することが困難である。 【００２８】これに対して、本実施形態では、上テーブ
ル３０４及び下テーブル３０５を上下方向に移動できる
ので、フィードローラ３２０，３２１の外径を変更でき
るようになり、例えば、２０ｍｍ程度の外径を持ったフ
ィードローラを、所望のスプリング形状に応じて更に大
きな或いは小さな外径のフィードローラに変更すること
ができる。 【００２９】また、一方のフィードローラのワイヤを挟
む周縁部を平面とし、他方のフィードローラの周縁部に
溝を設けた場合などのように、両ローラの外径が微小に
相違する場合でも、各ローラの回転数を微小に変えてワ
イヤの送り速度を均一に制御することができる。 【００３０】また、前後テーブル３０２と上下テーブル
３０４，３０５のワイヤ軸線上には、フィードローラ３
２０，３２１に対してワイヤ送り方向Ｄの上流側から下
流側に一体化して形成されたワイヤガイド３３０が前後
テーブル３０２及び上下テーブル３０４，３０５と共
に、前後方向及び上下方向に移動可能に取り付けられて
いる。 【００３１】図６に示すように、ワイヤガイド３３０
は、ワイヤ送り方向Ｄに沿って下流側から上流側に向か
って一体化されて延設されており、フィードローラ３２
０，３２１より上流側の上流側ブロック３３１と、この
上流側ブロック３３１から連続するフィードローラ３２
０，３２１の上下流に亘って形成された下流側ブロック
３３２とを有する。 【００３２】下流側ブロック３３２には、ワイヤを挿通
するワイヤ挿通孔（又は溝）３３３が形成されたガイド
ブロック３３４が取り付けられ、ワイヤ挿通孔３３３
は、ワイヤ径が１００μｍ以下のワイヤが挿通可能な幅
及び深さでワイヤ送り方向Ｄに沿って形成される。 【００３３】ガイドブロック３３４は、ブラケット３３
５を介して下流側ブロック３３２にボルトなどにより複
数箇所で取り付けられる。 【００３４】下流側ブロック３３２及びガイドブロック
３３４は、ワイヤ送り方向Ｄに沿って長手方向に延び、
ワイヤ軸線を中心として上下に対称に形成されており、
フィードローラ３２０，３２１にかかる部分は、フィー
ドローラ３２０，３２１の外周形状に沿って互いに円周
が接するようにえぐられて形成されており、その円周同
士の接点Ｐ付近は、ワイヤ挿通孔３３３に連通してワイ
ヤが上下に露出するように構成されている。そして、ワ
イヤ挿通孔３３３から露出したワイヤは、一対のフィー
ドローラ３２０，３２１に挟まれてスプリング成形空間
に送り出される。 【００３５】下流側ブロック３３２の下流端部３３２ａ
は、スプリング成形空間に設けられた芯金１１０の近傍
又は当接するように前後テーブル３０２及び上下テーブ
ル３０４，３０５により位置決めされ、各種ツールＴ
１、Ｔ２は芯金１１０に向けてスライド可能に設けられ
ている。芯金１１０は、例えば半円状に形成されてメイ
ンテーブル１０１に対して法線方向に移動可能に設けら
れている。芯金１１０は、クロスローラガイド１１１な
どによりテーブル１１０に対して法線方向に移動可能に
支持され、サーボモータ１１２によりテーブル１１０に
対する突出位置が調整可能となって、ツールＴ１、Ｔ２
と協働してワイヤの曲げ及び切断に供される。 【００３６】ツールユニット２００は、ワイヤを強制的
に折曲、湾曲、捲回あるいは切断することにより所望形
状のスプリングに成形する少なくとも１つのツールが、
スプリング成形空間に送出されるワイヤに向かってスラ
イド可能につつ、当該スプリング成形空間に向かって放
射状に配置されている。 【００３７】ツールユニット２００は、回転運動を並進
運動に変換するサーボモータなどのツールスライド駆動
モータ２０１を駆動源とするクランク機構によりスライ
ドされると共に、ツールユニット２００が、ツール軸ま
わりに回転する回転ツールを有する場合には、当該ツー
ル軸を回転させるサーボモータが駆動源として追加され
る。 【００３８】また、ポイントツールＴ２は、芯金１１０
の支持構造と同様に、クロスローラガイド２０２により
テーブル１１０に対して法線方向に移動可能とされ、サ
ーボモータなどのツール押出駆動モータ２０３によりテ
ーブル１１０に対する突出位置が調整可能となってい
る。 【００３９】上記実施形態では、フィードローラ３２
０、３２１及びワイヤガイド３３０とをワイヤ送り方向
に平行及び垂直方向に移動可能としたので、ワイヤガイ
ド３３０から送出されるワイヤの送出方向とツールとの
相対的な位置関係を容易に調整できる。 【００４０】また、ワイヤガイド３３０をワイヤ送り方
向に一体的に形成し、芯金１１０に当接するように配置
するので、フィードローラ３２０，３２１の回転中心か
らワイヤガイド３３０の下流端部３３２ａまでの距離が
短くなって、ワイヤの飛び出しなどを低減し、ワイヤガ
イドの構造及び取り付けが容易となる。 ［制御回路構成］次に、本実施形態のスプリング製造装
置の制御回路構成について説明する。 【００４１】図７は、本実施形態のスプリング製造装置
の制御回路構成を示すブロック図である。 【００４２】図７に示すように、ＣＰＵ２７１はコント
ローラの全体を統括して制御する。ＲＯＭ２７２はＣＰ
Ｕ２７１の動作処理内容（プログラム）等を記憶してい
る。ＲＡＭ２７３はＣＰＵ２７１のワークエリアとして
使用され、ＲＯＭ２７２からダウンロードされる制御プ
ログラムや位置データ等の記憶に用いられる。表示部２
７４は液晶ディスプレイ等であり、各種設定を行った
り、その内容の表示、更には製造の過程等をグラフ表示
したりするために用いられる。外部記憶装置２７５はフ
ロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ等であり、外部からプログラムを供給したり、
或いはワイヤ成形加工のための各種設定内容を保存する
ために使用される。この結果、例えば、ある成形加工
（例えばスプリングであればその自由長や径等）のため
のパラメータを記憶しておくことで、いつでもそのフロ
ッピーをセットして実行することで、同じ形状のスプリ
ングを製造することが可能になる。 【００４３】キーボード２７６は各種パラメータを設定
するために設けられ、センサ群２７７はワイヤの送り出
し量や、スプリングの自由長等を検知するために設けら
れる。 【００４４】上述のツールスライド駆動モータ２０１、
ツール押出駆動モータ２０３、フィードローラ駆動モー
タ３２０ａ，３２１ａ、芯金駆動モータ１１２は、図８
のモータ２７９−１〜２７９−ｎに対応しており、夫々
に対応するモータドライバ２７８−１〜２７８−ｎによ
り駆動される。 【００４５】この制御ブロックでは、ＣＰＵ２７１は、
キーボード２７６から入力された指示に従い、上述の各
モータを独立して数値制御すると共に、外部記憶装置２
７５とのデータの入出力を行ったり、更には表示部２７
４を表示制御することになる。 【００４６】本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上
記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。 【００４７】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワイヤ送出手段のツールに対する相対位置が可変となる
ように、ワイヤ送出手段を支持したことにより、ワイヤ
送出手段から送出されるワイヤの送出方向とツールとの
相対的な位置関係を容易に調整できる。 【００４８】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る実施形態のスプリング製造装置の
正面図である。 【図２】図１の背面斜視図である。 【図３】本実施形態のスプリング製造装置におけるスプ
リング成形空間の詳細図である。 【図４】ワイヤフィード装置の概観斜視図である。 【図５】図４の正面図である。 【図６】ワイヤガイドの分解斜視図である。 【図７】本実施形態のスプリング製造装置の制御回路構
成を示すブロック図である。 【図８】従来のワイヤガイドの正面図である。 【符号の説明】 １０１ テーブル １０２ 内周溝 １０３ 外周溝 １０４ 固定孔 ２００ ツールユニット ３０１ ベーステーブル ３０２ 前後テーブル ３０４ 上テーブル ３０５ 下テーブル ３０６、３０９、３２３、３２６ マイクロメータ ３０７ 平行溝 ３０８、３２２，３２５ スプリング ３２０，３２１ フィードローラ ３３０ ワイヤガイド

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 スプリングとなるワイヤをスプリング成
   形空間に送り出し、この送り出されるワイヤを前記スプ
   リング成形空間に向けて出没可能に配置されたツールに
   より強制的に折曲、湾曲あるいは捲回させてスプリング
   を製造するスプリング製造装置において、 前記ワイヤを挟圧した状態で回転する第１のローラ及び
   第２のローラと当該各ローラごとに設けられたローラ駆
   動手段とを有し、前記ワイヤをスプリング成形空間に向
   けて送り出すワイヤ送出手段と、 前記各ローラの前記ツールに対する相対位置が可変とな
   るように、前記各ローラ及びローラ駆動手段を、前記ワ
   イヤの送り方向に沿った第１の方向と当該第１の方向と
   交差する第２の方向に移動可能に支持するテーブルとを
   備え、 前記テーブルは、前記第１の方向に移動可能な第１のテ
   ーブルと、当該第１のテーブルと共に前記第１の方向に
   移動すると共に、前記第１のテーブルに対して前記第２
   の方向に移動可能な第２のテーブルとを備え、 前記第２のテーブルを、前記ワイヤの軸線に対して対称
   に分割して構成し、当該分割構成された第２のテーブル
   の一方に前記第１のローラ、他方に前記第２のローラを
   それぞれ軸支させ、前記ローラの各々を前記分割構成さ
   れた第２のテーブルにより前記第２の方向に移動可能と
   した ことを特徴とするスプリング製造装置。