JP3640570B2 - ばね成形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、成形基板の後面側から前面側のばね成形空間に送り出される線材を案内するクイルと、このクイルの前方で線材に折曲、巻回または切断加工する各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構とを備えて、曲線状または直線状の掛止脚部を有するコイルばね、線ばね、ばね部材以外の線材部品などを製造するばね成形装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
従来の技術によるばね成形装置としては、例えば、線ばねの成形方法および装置に係る特開平１０−２９０２８号公報（以下、従来公報Ａという）、コイルばね製造機の工具作動装置に係る特開平１０−７６３４０号公報（以下、従来公報Ｂという）などに開示された発明が知られている。 なお、これら従来技術の以下の説明においては、それぞれの公報に記載された符号を用いるために、相互の従来技術または本発明の符号と重複するが、当該従来技術の符号は当該従来技術の説明の欄のみに限定して適用するものである。
【０００５】
一方の従来公報Ａに開示された発明は、その図３〜図５に示されるように、３個以上の成形工具がクイル６の中心軸線に対して略直角に進退可能な線ばねの成形装置であって、各成形工具が装着されたスライドユニット１５（本発明の工具作動機構に相当）を放射状に装着可能でクイル６を中心に旋回可能な旋回テーブル１０と、この旋回テーブル１０を旋回駆動して所定旋回位置に停止させる第１駆動手段と、旋回テーブル１０の外方でスライドユニット１５の個数以上が放射状に配設され各成形工具を前進・後退させる第２駆動手段と、線材を送り出す第３駆動手段とを備えた装置である。
【０００６】
また、このように構成された装置において、第１駆動手段によって旋回テーブル１０を旋回移動させることで所望の成形工具を所定旋回位置に停止させた後、第２駆動手段によって所望の成形工具を所定の前進位置に進出させるとともに、第３駆動手段によってクイル６から送り出される線材に所望の成形工具を衝合させて、線ばねを成形するようにした方法である。
【０００７】
そして、この従来公報Ａには、その発明の際に引用した従来技術に対して、線材を所望の旋回角度位置から巻回、折曲または切断加工ができるので、成形精度の高いばねや複雑な形状のばね成形が容易になり、段取り作業の単純化、時間短縮などが図れるということが記載されている。
【０００８】
しかしながら、この従来公報Ａの発明は、複数個の第２駆動手段が、前進・後退可能なそれぞれの円弧カム３９によって、それぞれのスライドユニット１５に設けられたカムフォロア２１を介して所望の成形工具を進退移動させる構成であって、このカムフォロア２１が円弧カム３９の内面３９ａに当接可能な有効進退作動角度は、その図９に示された円弧カム３９の進退移動軸線に対して時計方向および反時計方向にそれぞれ、 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕の範囲（円弧カム３９の内面３９ａに当接可能な全域で 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕）に限定されるものである。
【０００９】
すなわち、成形工具を最大の８個配置したとしても、所望の成形工具に対応するカムフォロア２１が、隣合わせる円弧カム３９と円弧カム３９との間に形成された進退作動不可能な不作動空間部に旋回位置決めされると、所望の成形工具を円弧カム３９の進退移動軸線から時計方向および反時計方向にそれぞれ、 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕を超え 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕以内の 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕の間で進退移動させることができない。
【００１０】
なお、この不作動空間部を小さくする目的において、第１駆動手段のサーボモータ１２と第２駆動手段のサーボモータ３４とを２段階制御するか、または、併行制御することで、所望の成形工具に対応するカムフォロア２１を円弧カム３９の進退移動軸線に対して時計方向および反時計方向にそれぞれ、 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕の最大旋回角度位置（円弧カム３９に当接可能な全域で 6.9813 ×10-1 rad〔４０°〕）に位置決めしたとしても、所望の成形工具を円弧カム３９の進退移動軸線から時計方向および反時計方向にそれぞれ、 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕を超え 4.3633 ×10-1 rad〔２５°〕以内の 8.7266 ×10-2 rad〔５°〕の間で進退移動させることができない。
【００１１】
また、この従来公報Ａの発明では、円弧カム３９が上部基盤２に設けられているので、少なくとも１個のスライドユニット１５が前進位置に進出しているときには、複数個のスライドユニット１５が設けられた旋回テーブル１０を旋回移動させることができない。 すなわち、例えばその図３のように、クイル６の真上に図示されたスライドユニット１５が前進しているときには、旋回テーブル１０を旋回移動させることで、真上のスライドユニット１５を前進させている円弧カム３９に、右隣または左隣のスライドユニット１５が衝突して干渉するからである。
【００１２】
さらに、この従来公報Ａの発明では、複数個の円弧カム３９によって、各スライドユニット１５に設けられたカムフォロア２１を介してそれぞれの成形工具を進退移動させるので、例えばその図３のように、クイル６の真上に図示されたスライドユニット１５が前進しているときに、その右隣または左隣のスライドユニット１５を進出させようとすると、隣合わせる円弧カム３９と円弧カム３９とが干渉して進出させることができない。
【００１３】
次いで、他方の従来公報Ｂに開示された発明は、その図４〜図６に示されるように、クイル１０を挟む対称位置で切断，折り曲げ工具を進退可能にユニット取付枠２の前面に配置された切断，折り曲げユニット２０，２０と、クイル１０の前方位置においてクイル軸線方向に進退可能、クイル軸線を中心として回動可能、かつ、クイル軸線と直交する垂直軸を中心として回動可能に設けられ垂直軸のまわりに複数個の工具を着脱可能に設けた工具保持体５０と、この工具保持体５０を進退位置決め可能な第１駆動手段と、この工具保持体５０をクイル軸線を中心として回動位置決め可能な第２駆動手段と、この工具保持体５０を垂直軸を中心として回動位置決め可能な第３駆動手段とを備えた装置である。
【００１４】
また、このように構成された装置において、第１駆動手段によって工具保持体５０を所定の前進位置に進出させ、第２駆動手段によって工具保持体５０をクイル軸線まわりの所定の回動角度位置に回動させ、第３駆動手段によって工具保持体５０を回動位置決めして所望の工具を選択するとともに、必要に応じて折り曲げユニット２０の折り曲げ工具を進出させてコイルばねを成形するようにしたものである。
【００１５】
そして、この従来公報Ｂには、その発明の際に引用した従来技術に対して、垂直軸のまわりに複数個の工具が着脱可能な工具保持体５０をクイル軸線を中心に回動可能であるようにして、線材をクイル軸線まわりの自由な回動角度位置から成形できるようにしたので、ばね成形方向の制限を受けることがなくなり、複雑なばね成形が極めて容易にできるようになるとともに、成形タイミングの調整に時間を要することがないので、多品種少量のばね成形が容易にできるということが記載されている。
【００１６】
しかしながら、この従来公報Ｂの発明は、工具保持体５０が、複数個のなかから選択された所望の工具をクイル軸線方向に進退移動、かつ、クイル軸線を中心として回動させる構成であって、切断，折り曲げユニット２０，２０のようにクイル軸線に対して直角方向には進退移動できないものである。 このため、クイル軸線に対して直角方向に工具を進出させて線材を折り曲げる加工は、もっぱらクイル軸線を中心として回動不可能な折り曲げユニット２０の折り曲げ工具に依存し、ばねの加工中に当該加工工具を最適な回動設定位置に選択的に回動させることができないものである。 また、工具作動装置４０と工具保持体５０とは、クイル１０の前方位置にしか設けることができない構成である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述のように、一方の従来公報Ａに係る発明は、成形工具を進退移動できない不作動空間部によって、成形工具の有効進退作動角度が限定されるので、ばね加工形状の自由度が制約されて、複雑な形状のばねが容易に加工できない問題があった。
【００１９】
また、この問題点を補うためには、例えば、その実施例のように多数個（８個）の成形工具を配置しなければならないから、構造が複雑になって装置や成形工具の製造費用が高価になるとともに、各駆動手段を制御するための数値制御プログラムが煩雑であるために、製造原価の低減や生産性の向上を図ることができないという問題があった。
【００２０】
また、上述した不作動空間部は、第１駆動手段のサーボモータ１２と第２駆動手段のサーボモータ３４とを２段階制御または併行制御することで小さくすることは可能であるが、各駆動手段を制御するための数値制御プログラムが煩雑であるとともに、ばね１個当たりの加工サイクルタイムが長くなって、生産性の向上や製造原価の低減を図ることができないという問題があった。
【００２１】
また、図４に示された駆動源取付テーブル２′を予め旋回させて位置調整するか、または、図１０に示された補助カム４０を円弧カム３９に継ぎ足すことによっても、不作動空間部を小さくすることは可能であるが、無駄な段取り工数を要するとともに、数値制御プログラムが煩雑になるという問題があった。
【００２２】
また、少なくとも１個のスライドユニット１５が前進位置に進出しているときには、複数個のスライドユニット１５を旋回移動させることができないので、スライドユニット１５を旋回移動させる際には、必ず後退端位置に後退させた後に旋回移動させなければならず、また、ばね加工工程の移り変わりのための工具交換に際しては、スライドユニット１５を進退移動と同時に旋回移動させることができないという不都合があった。 このために、各駆動手段を制御するための数値制御プログラムが煩雑であるとともに、ばね１個当たりの加工サイクルタイムが長くなって、生産性の向上や製造原価の低減を図ることができないという問題があった。
【００２３】
さらに、隣接するスライドユニット１５をそれぞれ進出させようとすると、隣合わせる円弧カム３９と円弧カム３９とが干渉して進出させることができないので、ばね加工形状の自由度が制約されて、複雑な形状のばねが容易に加工できない問題があった。
【００２４】
次いで、他方の従来公報Ｂに係る発明は、上述のように、工具保持体５０の各加工工具が、切断，折り曲げユニット２０，２０のようにクイル軸線に対して直角方向に進退移動させることができないとともに、切断，折り曲げユニット２０，２０の各加工工具は、クイル軸線を中心にして最適な回動設定位置に選択的に回動させることができないので、ばね加工形状の自由度が制約されて複雑な形状のばねが容易に加工できないという問題があった。
【００２５】
また、工具作動装置４０と工具保持体５０とは、クイル１０の前方位置にしか設けることができないので、加工工具の交換や試巻き調整の作業性が悪いとともに、多大な段取り工数を要するので、生産性の向上や製造原価の低減を図ることができないという問題があった。
【００２６】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、当該加工工具が、ばねの加工中にクイル軸線を周回中心とする最適な周回設定位置に周回移動できるとともに、各加工工具が干渉しないように加工することができるようにして、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、数値制御プログラムの容易化によって製造原価の低減や生産性の向上を図ることができ、かつ、ばね成形装置の構造を簡素にして装置や成形工具の製造費用が安価にできるばね成形装置を提供しようとするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上述の目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、成形基板の後面側から前面側のばね成形空間に送り出される線材を案内するクイルと、クイル軸線に略収束する放射状の各進退移動軸線に沿って進退移動可能な各滑動体を個別に有して、前記クイルの前方で前記線材に折曲、巻回または切断加工する各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構とを備えるばね成形装置であって、前記成形基板の前面には、前記複数個の工具作動機構を着脱可能で、かつ、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能な周回円盤と、この周回円盤を前記複数個の工具作動機構とともに周回移動させる周回駆動機構と、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともに個別に進退移動させる進退駆動機構と、当該加工工具を周回設定位置と進退設定位置とにそれぞれ移動させて位置決めすべく前記周回駆動機構と前記進退駆動機構とを関連的に制御可能な制御手段とを備えて、クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたばね成形装置である。
【００２９】
この請求項１に係る発明によれば、クイル軸線を周回中心にして、各工具作動機構が着脱可能な周回円盤を周回移動可能にし、クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたので、ばねの加工中に当該加工工具を最適な周回設定位置に選択的に周回移動させるとともに、各加工工具が干渉しないように加工することができる作用をする。
【００３０】
この作用によって、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる。 また、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００３１】
また、請求項２の発明に係る前記周回円盤は、前記成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたものである。
【００３２】
この請求項２に係る発明によれば、周回円盤は、成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、各工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたので、当該加工工具を周回設定位置に円滑に周回移動させることができるとともに、各工具作動機構を周回移動させる周回円盤の保持力を確保することができる作用をする。
【００３３】
また、請求項３の発明に係る前記周回駆動機構は、前記周回円盤に一体的に止着されてクイル軸線を中心とする円周上に歯形が形設された周回歯車と、前記周回歯車と噛合可能に設けられた回動歯車と、前記成形基板に取着されて前記回動歯車を回動させる周回駆動サーボモータとを備え、前記制御手段は、前記周回駆動サーボモータを回動位置決め制御可能であるようにして、前記周回駆動サーボモータによって前記回動歯車を回動させることで、前記周回円盤を前記各工具作動機構とともに周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたものである。
【００３４】
この請求項３に係る発明によれば、周回駆動機構は、周回駆動サーボモータを回動位置決め制御することで、周回円盤をそれぞれの工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたので、当該加工工具を適宜の時期に加工前進位置または後退待機位置に容易に位置決めすることができる。 また、加工工具などを交換するための段取り替え時間が短縮できるので、生産性の向上を図ることができる。
【００３５】
また、請求項４の発明に係る前記進退駆動機構は、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともに個別に進退移動させる複数個の機構であって、各進退駆動機構は、前記周回円盤上に設けるようにしたものである。
【００３６】
この請求項４に係る発明によれば、各進退駆動機構は、周回円盤上に設けるようにしたので、ばね成形装置の製造段階または製造後において、加工工具の所要数に対応して、その工具作動機構を容易に加除することができる。 また、加工工具の最大所要数を想定して、その最大所要数に対応する進退駆動機構を予め構築するような無駄を省くことができるので、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００３７】
また、請求項５の発明に係る前記進退駆動機構は、前記各滑動体にそれぞれ一体的に設けられて回動自在な各カムフォロアと、これらの各カムフォロアにそれぞれ当接可能で少なくとも前記各滑動体の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面が形成された各進退作動カムと、前記周回円盤にそれぞれ取着されて前記各進退作動カムを個別に回動させる各進退駆動サーボモータと、前記各カムフォロアを前記各進退作動カムと常時当接可能にそれぞれ付勢する各カム付勢ばねとを備え、前記制御手段は、前記各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御可能であるようにして、前記各進退駆動サーボモータによって前記各進退作動カムを個別に回動させることで、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて、各加工工具をそれぞれの進退設定位置に位置決めするようにしたものである。
【００３８】
この請求項５に係る発明によれば、進退駆動機構は、各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御することで、各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて各加工工具を進退設定位置に位置決めするようにしたので、ばねの加工中に当該加工工具を最適な進退設定位置に選択的に進出させるとともに、前の加工工程で進出していた他の加工工具を後退させて加工することができる作用をする。
【００３９】
この作用によって、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる。 また、上述した周回駆動機構の作用と相まって、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００４０】
また、請求項６の発明に係る前記各工具作動機構の少なくとも１個は、前記線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持する滑動体であるように構成された工具作動機構であって、この滑動体と一体的に係着された旋回工具保持体と、この旋回工具保持体にクイル軸線と平行な旋回軸線を中心にして旋回移動可能に枢支されて前記２個以上の加工工具を着脱可能な旋回工具台と、前記旋回工具保持体に取着されて前記旋回工具台を旋回させる旋回駆動アクチュエータとを備え、前記制御手段は、前記旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御可能であるようにして、前記旋回駆動アクチュエータによって前記旋回工具台を旋回させることで、前記２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を前記線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたものである。
【００４１】
この請求項６に係る発明によれば、少なくとも１個の工具作動機構は、線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持するようにして、旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御して旋回工具台を旋回させることで、２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたので、１個の工具作動機構を周回設定位置に移動させて位置決めすることで、２個以上の加工工具の中から当該ばね加工工程に対応可能な当該加工工具を適宜の時期に選択し、かつ、進退設定位置に位置決めさせて加工することができる作用をする。
【００４２】
この作用によって、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる。 また、工具作動機構の配設数を減少させることができるので、ばね成形装置の構成を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００４３】
なお、本発明に係る「周回移動」と「旋回移動」との移動方向は、それぞれ一方向のみに限定するものではない。 また、「ばね成形空間」は、特定した場合を除いて、クイルから送り出される線材が通過しなければならない空間と、送り出された線材を折曲、巻回または切断加工するために各加工工具がその線材に衝合または係合しなければならない空間と、線材を折曲または巻回加工する過程において上流加工工程で形成された部分が通過しなければならない空間とを含むものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
【００４５】
本発明に係るばね成形装置の実施の形態について、図１〜図９を参照して以下のとおり説明する。 図１は、全体の説明図であってばね成形装置の正面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は、直進工具作動機構およびその進退駆動機構の部分拡大正面図、図４は、図３のＢ−Ｂ矢視断面図、図５は、回動工具作動機構およびその進退駆動機構の部分拡大正面図、図６は、図５のＣ−Ｃ矢視断面図、図７は、旋回工具作動機構およびその進退駆動機構の部分拡大正面図、図８は、図７のＤ−Ｄ矢視断面図、図９は、周回円盤機構およびその周回駆動機構の説明図であって図２のＥ−Ｅ矢視平面図である。
【００４６】
本例のばね成形装置は、図１，図２において大別すると、以下の各機構を装着する機枠体１と、線材を送り出す線材給送機構１０と、複数個の工具作動機構を放射状に取着して各加工工具とともに周回移動可能な周回円盤機構２０と、複数個の工具作動機構を各加工工具とともに周回移動させる周回駆動機構３０と、各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構（直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０）と、各加工工具を個別に進退移動させる複数個の進退駆動機構７０，８０，９０と、線材給送機構１０、周回駆動機構３０、回動工具作動機構５０、旋回工具作動機構６０および各進退駆動機構７０，８０，９０を関連的に制御可能な図示しない数値制御手段とから構成される。
【００４７】
機枠体１は、各機構を関連的に装着するものであって、図２に示すように、図示しない機台上で筐体状に設けられ、ばね成形空間３側の前方（図示左方）に成形基板２が立設されている。 そして、この機枠体１には、成形基板２を挟むように線材給送機構１０が装着され、また、成形基板２の前面には線材加工に係る各機構がクイル軸線の周りで関連的に装着されている。
【００４８】
続いて、線材給送機構１０は、線材をばね成形空間に送り出す機構であって、図２に示すように、機枠体１内に一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂが、線材Ｗを挟圧して回動することで送り出しと送り戻しとが可能に設けられ、成形基板２にはクイル保持体１２が、前面から突出するように立設されている。
【００４９】
このクイル保持体１２には、成形基板２を貫通する位置に線ガイド１３が、また、ばね成形空間３の近傍位置にクイル１４が、それぞれの軸心に線材Ｗを挿通して直進案内可能な線材案内穴を形成して、それぞれ移動しないように埋設されている。 クイル１４は、線材Ｗをばね成形空間３に導出すべく案内するとともに、ばね加工のために各加工工具が線材Ｗに作用することで、クイル軸線と交差する方向への荷重を負荷するものである。
【００５０】
したがって、クイル１４の前端部は、この荷重を許容できる肉厚に形成されるが、線材を折曲または巻回加工する過程において上流加工工程で形成された部分が通過しなければならない空間を確保するために、前端部の一部を切欠き薄肉化されている。 このために各加工工具は、クイル１４の薄肉部に荷重が負荷されないように、進出方向が限定される。 本例においては、以下に説明する複数個の工具作動機構が、クイル軸線を周回中心として周回移動可能に構成されているので、この問題を解決することもできる。
【００５１】
そして、このように構成された線材給送機構１０は、図示しない数値制御手段の制御による図示しない駆動手段の回動によって一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動させることで、成形基板２の後面側からクイル１４前方のばね成形空間３に線材Ｗを所定長だけ送り出し、または、送り戻して、この線材Ｗに、図１，図２に示す各加工工具を衝合または係合させて折曲、巻回または切断加工がなされる。 なお、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂは一対に限定されるものではなく、線材Ｗの線径などに対応して複数対を並列にも構成される。
【００５２】
続いて、周回円盤機構２０は、複数個の工具作動機構を各加工工具とともに、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能な機構であって、図１，図２に示すように、軸承筒２１と、一対の転がり軸受２２，２２と、周回円盤２３とから構成される。 軸承筒２１は、外周に一対の転がり軸受２２，２２の内輪が装着可能に形成されて、クイル１４と同軸心位置の成形基板２前面に立設されている。
【００５３】
また、周回円盤２３は、内周近傍に膨出部２３ｃを有する円盤状に形成され、その内周には一対の転がり軸受２２，２２の外輪が装着可能な軸承穴が形成されているとともに、その前面は、後述する複数個の工具作動機構４０，５０，６０が、クイル軸線に収束する 2.0944 rad 〔１２０°〕の等分割放射状に設定された進退移動軸線に沿って進退移動可能に着脱できるように形成されている。
【００５４】
このように構成された周回円盤２３は、一対の転がり軸受２２，２２を介して軸承筒２１に枢支されて回動することで、その前面に取着された複数個の工具作動機構（直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０）と、各加工工具を個別に進退移動させる複数個の進退駆動機構７０，８０，９０とを各加工工具とともに、クイル軸線を周回中心にして周回移動させることができるものである。
【００５５】
そして、この周回円盤機構２０は、図示しない数値制御手段の制御によって後述する周回駆動機構３０によって周回駆動されることで、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０の各加工工具を周回移動させて、線材Ｗに折曲、巻回または切断加工可能な周回設定位置に位置決めされる。
【００５６】
続いて、周回駆動機構３０は、前述した周回円盤機構２０の周回円盤２３を周回移動させる機構であって、図１，図２，図９に示すように、周回歯車３１と、回動歯車３２と、周回駆動サーボモータ３３とから構成される。 周回歯車３１は、クイル軸線を中心とする円環状の外周に歯形が形成されて、周回円盤２３の膨出部２３ｃよりも外側の図４に示す後面２３ｂに一体的に止着されている。
【００５７】
また、周回駆動サーボモータ３３は、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能であって、成形基板２の下端部に止着されている。 この周回駆動サーボモータ３３には、回動歯車３２が、その歯形を周回歯車３１と噛合可能にキー着されている。
【００５８】
このように構成された周回駆動機構３０は、周回駆動サーボモータ３３を回動させることで、回動歯車３２と周回歯車３１との協働によって、周回円盤２３を時計方向または反時計方向に周回移動させるものである。 そして、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０の当該加工工具を周回設定位置に移動させて位置決めすべく、図示しない数値制御手段の制御によって周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回円盤２３を周回移動させて、当該加工工具が線材Ｗに折曲、巻回または切断加工可能な周回設定位置に位置決めする。
【００５９】
続いて、複数個の工具作動機構（直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０）は、前述した制御手段と周回駆動機構３０とによって周回設定位置に位置決めされた各加工工具を、クイル軸線に略収束する 2.0944 rad 〔１２０°〕の等分割放射状に設定された各進退移動軸線に沿って進退移動可能に担持する機構であって、図１，図２に示すように、直進工具作動機構４０は、コイル部を巻回加工または掛止脚部を湾曲加工する巻回工具Ｔ１を、回動工具作動機構５０は、掛止脚部を折曲加工する折曲工具Ｔ２を、旋回工具作動機構６０は、コイル部にピッチを付与するピッチ工具Ｔ３と、線材を切断加工する切断工具Ｔ４とをそれぞれ担持するものである。
【００６０】
これらのうち、直進工具作動機構４０は、図３，図４に示すように、滑動案内体４１が、前面側に凹部４１ａが形成され、図３においてクイル軸線を通る放射状の進退移動軸線を挟む凹部４１ａの内側面４１ｂ，４１ｃにはそれぞれ案内溝４１ｄが形成されて、周回円盤２３の前面２３ａに取着されている。 この滑動案内体４１の凹部４１ａには滑動体４２が、この凹部４１ａと滑動可能、かつ、それぞれの案内溝４１ｄと係合可能に形成されて、進退移動軸線上で進退移動可能に係合されている。
【００６１】
この滑動体４２のクイル１４側の前面４２ａには、直進工具保持体４３が、前面側に凹部４３ａを形成して係着されている。 この凹部４３ａ内には工具台４４が、ピン４６によって揺動可能に枢支され、調整ねじ体４５によって巻回設定角度位置に位置決めされている。 この工具台４４には、巻回工具Ｔ１が、クイル１４の前方に送り出される線材Ｗを巻回加工または湾曲加工可能に形成されて、螺着されている。
【００６２】
このように構成された直進工具作動機構４０は、後述する進退駆動機構７０の前進作動によって、滑動体４２とともに巻回工具Ｔ１を進退設定位置まで前進させて（図３，図４は加工前進位置を示す）、この巻回工具Ｔ１をばね成形空間３の線材Ｗに衝合させることで、コイル部を所定のコイル径に巻回加工、または、掛止脚部を所定の湾曲径に湾曲加工する。
【００６３】
次いで、回動工具作動機構５０は、図５，図６に示すように、滑動案内体５１が、前面側に凹部５１ａが形成され、図５においてクイル軸線を通る放射状の進退移動軸線を挟む凹部５１ａの内側面５１ｂ，５１ｃにはそれぞれ案内溝５１ｄが形成されて、周回円盤２３の前面２３ａに取着されている。 この滑動案内体５１の凹部５１ａには滑動体５２が、この凹部５１ａと滑動可能、かつ、それぞれの案内溝５１ｄと係合可能に形成されて、進退移動軸線上で進退移動可能に係合されている。
【００６４】
この滑動体５２のクイル１４側の前面５２ａには、コ字状に形成された折曲工具保持体５３が、コ字状の内側に案内溝５３ａと、滑動体５２側に逃がし穴５３ｂとを形成して立設されている。 この案内溝５３ａには軸承台５４が、摺動可能に形成されて、クイル軸線と平行移動可能に係合され、調整ねじ体５５によって位置決めされた位置で移動しないように折曲工具保持体５３に螺着されている。
【００６５】
また、この軸承台５４の滑動体５２側には、逃がし穴５３ｂに挿通可能な中空膨出部５４ａが形成され、その内周には一対の転がり軸受が装着されている。
この一対の転がり軸受には折曲工具保持軸５６が、クイル軸線と直交する回動軸線を中心にして回動可能に軸支されている。 この折曲工具保持軸５６には、クイル１４側の一端部に折曲工具Ｔ２が一体的に螺着され、他端部に従動歯車５７がキー着されている。
【００６６】
また、折曲工具Ｔ２は前端部に、図６に示す２個の折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａが形成され、前進位置でこの折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に線材Ｗを挟入して回動させることで、その線材Ｗに折曲加工するものである。 また、軸承台５４のフランジ部５４ｂには、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な折曲回動サーボモータ５９が取着され、その出力軸に原動歯車５８が、従動歯車５７と噛合可能にキー着されている。
【００６７】
このように構成された回動工具作動機構５０は、後述する進退駆動機構８０の前進作動によって、滑動体５２とともに折曲工具Ｔ２を進退設定位置まで前進させて（図５，図６は後退待機位置を示す）、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間にばね成形空間３の線材Ｗを挟入するとともに、数値制御手段の制御による折曲回動サーボモータ５９の回動によって、この折曲工具Ｔ２を設定角度回動させることで、掛止脚部を所定の折曲角度に折曲加工する。
【００６８】
次いで、旋回工具作動機構６０は、図７，図８に示すように、滑動案内体６１が、前面側に凹部６１ａが形成され、図７においてクイル軸線を通る放射状の進退移動軸線を挟む凹部６１ａの内側面６１ｂ，６１ｃにはそれぞれ案内溝６１ｄが形成されて、周回円盤２３の前面２３ａに取着されている。 この滑動案内体６１の凹部６１ａには滑動体６２が、この凹部６１ａと滑動可能、かつ、それぞれの案内溝６１ｄと係合可能に形成されて、進退移動軸線上で進退移動可能に係合されている。
【００６９】
この滑動体６２の前面６２ａには、クイル１４側の前端部位置でクイル軸線と平行な中心線上に転がり軸受が装着されるとともに、コ字状に形成された旋回工具保持体６３が立設されている。 この旋回工具保持体６３の天板部６３ａには、滑動体６２に装着された一方の転がり軸受と一直中心線（旋回軸線）上の位置に他方の転がり軸受が装着されて、これらの転がり軸受に、旋回工具台６４が旋回可能に軸支されている。 この旋回工具台６４は、その旋回軸線と直交するように形成された凹部６４ｂにピッチ工具Ｔ３と、凹部６４ｃに切断工具Ｔ４とが着脱可能で、これらの各加工工具を任意の角度位置に旋回移動させるものである。
【００７０】
また、旋回工具保持体６３の天板部６３ａには、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な旋回駆動アクチュエータの旋回駆動サーボモータ６９が、旋回工具台６４と同軸心に取着されて、その出力軸が旋回工具台６４の軸穴６４ａとキー着されている。 旋回工具台６４は、この旋回駆動サーボモータ６９によって旋回駆動されて、クイル軸線と平行な旋回軸線を中心にしてピッチ工具Ｔ３と切断工具Ｔ４とを旋回移動させる。
【００７１】
このように構成された旋回工具作動機構６０は、数値制御手段の制御による旋回駆動サーボモータ６９の旋回駆動によって旋回工具台６４を旋回させることで、ピッチ工具Ｔ３、切断工具Ｔ４の中から当該ばね加工工程に対応可能な当該加工工具を選択し、線材Ｗと衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めする（図７は切断工具Ｔ４が工具旋回設定位置）とともに、後述する進退駆動機構９０の前進作動によって当該加工工具を進退設定位置まで前進させて（図７，図８は後退待機位置を示す）、線材を所定の形状に加工、または、所定長に切断加工する。
【００７２】
そして、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０は、図示しない数値制御手段の制御によって後述する各進退駆動機構７０，８０，９０を前進作動させることで、各加工工具を個別または関連的に進退設定位置に前進移動させて、線材Ｗに折曲、巻回または切断加工する。 なお、本例においては、これら各工具作動機構４０，５０，６０の進退移動軸線を、クイル軸線に収束する 2.0944 rad 〔１２０°〕の等分割放射状に設定したが、複数個の工具作動機構の数や、等分割または不等分割のいずれにするかは設計的事項であって、自由に選択できるものである。
【００７３】
続いて、各進退駆動機構７０，８０，９０は、前述した直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０にそれぞれ設けられ、これらの各滑動体４２，５２，６２を各加工工具とともに個別に進退移動させる機構であって、図１，図２に示すように、各工具作動機構４０，５０，６０の後端部に係着された各進退作動カム７３，８３，９３を回動させることで、各工具作動機構４０，５０，６０の各滑動体４２，５２，６２を進退移動させるものである。
【００７４】
これらのうち、進退駆動機構７０は、図３，図４に示すように、軸承筒７１が、直進工具作動機構４０の滑動案内体４１の後端部位置でクイル軸線と平行な中心軸線上に取着されている。 この軸承筒７１には一対の転がり軸受が装着されて、この一対の転がり軸受に、カム回動軸７２が回動可能に軸支されている。
このカム回動軸７２には、進退作動カム７３が、滑動体４２の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面７３ａが形成されて、滑動体４２の前面４２ａよりも突出するようにして、カム回動軸７２の一端部にキー着されている。
【００７５】
この進退作動カム７３の反対側には、滑動案内体４１の後端部位置に、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な進退駆動サーボモータ７４が、カム回動軸７２と同軸心に取着されその出力軸に、回動軸７２の他端部がキー着されている。 したがって、進退作動カム７３は、進退駆動サーボモータ７４が回動することによって、カム回動軸７２とともに回動される。
【００７６】
また、滑動体４２の後端側の前面４２ａには、ローラ枢着体７５が、進退作動カム７３のカム曲面７３ａと対向する位置にコ字状又部が形成されて止着されている。 このローラ枢着体７５には、そのコ字状又部を貫通するようにしてローラ軸７５ａが止着されている。 このローラ軸７５ａにはカムフォロア７６が、進退作動カム７３のカム曲面７３ａと外接して回動可能に枢着されている。
【００７７】
また、滑動体４２のローラ枢着体７５近傍位置には、移動側掛止部材７７が螺着され、滑動案内体４１の後端位置には、固定側掛止部材７８が止着されている。 この移動側掛止部材７７と固定側掛止部材７８とには、カムフォロア７６を進退作動カム７３に常時当接させるべく、滑動体４２とともにカムフォロア７６を付勢する付勢ばね７９，７９が張着されている。
【００７８】
このように構成された進退駆動機構７０は、数値制御手段の制御による進退駆動サーボモータ７４の回動運動により進退作動カム７３を回動させて、そのカム曲面７３ａの起伏軌跡によって、付勢ばね７９，７９により外接するカムフォロア７６を介して、直進工具作動機構４０の巻回工具Ｔ１を滑動体４２とともに進退移動させる。
【００７９】
次いで進退駆動機構８０は、図５，図６に示すように、軸承筒８１が、回動工具作動機構５０の滑動案内体５１の後端部位置でクイル軸線と平行な中心軸線上に取着されている。 この軸承筒８１には一対の転がり軸受が装着されて、この一対の転がり軸受に、カム回動軸８２が回動可能に軸支されている。 このカム回動軸８２には、進退作動カム８３が、滑動体５２の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面８３ａが形成されて、滑動体５２の前面５２ａよりも突出するようにして、カム回動軸８２の一端部にキー着されている。
【００８０】
この進退作動カム８３の反対側には、滑動案内体５１の後端部位置に、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な進退駆動サーボモータ８４が、カム回動軸８２と同軸心に取着されその出力軸に、回動軸８２の他端部がキー着されている。 したがって、進退作動カム８３は、進退駆動サーボモータ８４が回動することによって、カム回動軸８２とともに回動される。
【００８１】
また、滑動体５２の後端側の前面５２ａには、ローラ枢着体８５が、進退作動カム８３のカム曲面８３ａと対向する位置にコ字状又部が形成されて止着されている。 このローラ枢着体８５には、そのコ字状又部を貫通するようにしてローラ軸８５ａが止着されている。 このローラ軸８５ａにはカムフォロア８６が、進退作動カム８３のカム曲面８３ａと外接して回動可能に枢着されている。
【００８２】
また、滑動体５２のローラ枢着体８５近傍位置には、移動側掛止部材８７が螺着され、滑動案内体５１の後端位置には、固定側掛止部材８８が止着されている。 この移動側掛止部材８７と固定側掛止部材８８とには、カムフォロア８６を進退作動カム８３に常時当接させるべく、滑動体５２とともにカムフォロア８６を付勢する付勢ばね８９，８９が張着されている。
【００８３】
このように構成された進退駆動機構８０は、数値制御手段の制御による進退駆動サーボモータ８４の回動運動により進退作動カム８３を回動させて、そのカム曲面８３ａの起伏軌跡によって、付勢ばね８９，８９により外接するカムフォロア８６を介して、回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２を滑動体５２とともに進退移動させる。
【００８４】
次いで進退駆動機構９０は、図７，図８に示すように、軸承筒９１が、旋回工具作動機構６０の滑動案内体６１の後端部位置でクイル軸線と平行な中心軸線上に取着されている。 この軸承筒９１には一対の転がり軸受が装着されて、この一対の転がり軸受に、カム回動軸９２が回動可能に軸支されている。 このカム回動軸９２には、進退作動カム９３が、滑動体６２の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面９３ａが形成されて、滑動体６２の前面６２ａよりも突出するようにして、カム回動軸９２の一端部にキー着されている。
【００８５】
この進退作動カム９３の反対側には、滑動案内体６１の後端部位置に、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な進退駆動サーボモータ９４が、カム回動軸９２と同軸心に取着されその出力軸に、回動軸９２の他端部がキー着されている。 したがって、進退作動カム９３は、進退駆動サーボモータ９４が回動することによって、カム回動軸９２とともに回動される。
【００８６】
また、滑動体６２の後端側の前面６２ａには、ローラ枢着体９５が、進退作動カム９３のカム曲面９３ａと対向する位置にコ字状又部が形成されて止着されている。 このローラ枢着体９５には、そのコ字状又部を貫通するようにしてローラ軸９５ａが止着されている。 このローラ軸９５ａにはカムフォロア９６が、進退作動カム９３のカム曲面９３ａと外接して回動可能に枢着されている。
【００８７】
また、滑動体６２のローラ枢着体９５近傍位置には、移動側掛止部材９７が螺着され、滑動案内体６１の後端位置には、固定側掛止部材９８が止着されている。 この移動側掛止部材９７と固定側掛止部材９８とには、カムフォロア９６を進退作動カム９３に常時当接させるべく、滑動体６２とともにカムフォロア９６を付勢する付勢ばね９９，９９が張着されている。
【００８８】
このように構成された進退駆動機構９０は、数値制御手段の制御による進退駆動サーボモータ９４の回動運動により進退作動カム９３を回動させて、そのカム曲面９３ａの起伏軌跡によって、付勢ばね９９，９９により外接するカムフォロア９６を介して、旋回工具作動機構６０のピッチ工具Ｔ３、切断工具Ｔ４を滑動体６２とともに進退移動させる。
【００８９】
そして、各進退駆動機構７０，８０，９０は、図示しない数値制御手段の制御により進退駆動サーボモータ７４，８４，９４を個別または関連的に回動させることによって、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０の各滑動体４２，５２，６２を各加工工具とともに個別または関連的に進退移動させる。
【００９０】
すなわち、進退駆動機構７０は、進退駆動サーボモータ７４とともに回動する進退作動カム７３によって、カムフォロア７６を介して直進工具作動機構４０の滑動体４２を、進退駆動機構８０は、進退駆動サーボモータ８４とともに回動する進退作動カム８３によって、カムフォロア８６を介して回動工具作動機構５０の滑動体５２を、また、進退駆動機構９０は、進退駆動サーボモータ９４とともに回動する進退作動カム９３によって、カムフォロア９６を介して旋回工具作動機構６０の滑動体６２をそれぞれ進退移動させる。
【００９１】
引き続いて、このように構成された本例のばね成形装置において、ばね加工に係る加工工具と各機構との関連動作，作用などについて、一加工例の捩りコイルばねを示す図１０、各加工工程における各加工工具の形態を示す図１１〜図２２を参照して以下のとおり説明する。 なお、以下の説明においては数値制御手段との関わりを省略するが、各駆動機構の作動は多軸数値制御手段によって制御されるものである。 また、図１１〜図２２の各平面図においては、各加工工具の位置表示を、クイル１４の軸心を原点、その横軸線をＸ軸線、縦軸線をＹ軸線とする座標上で説明する。
【００９２】
本加工例のばねは、上述した複数個の工具作動機構４０〜６０の各加工工具Ｔ１〜Ｔ４によって、図１０に示す端部Ｓａ（第１加工工程），ねじれ折曲部Ｓｂ（第２加工工程），直線部Ｓｃ（第３加工工程），折曲部Ｓｄ（第４加工工程），直線脚部Ｓｅ（第５加工工程）からなる鉤状掛止脚部と、コイル部Ｓｆ（第６加工工程）と、直線掛止脚部Ｓｇ（第７加工工程）と、切断面Ｓｈ（第８加工工程）とが形成される捩りコイルばねＳである。 この捩りコイルばねＳの端部Ｓａは、図１０（ｂ）に示すように、ねじれ折曲部Ｓｂを三次元折り曲げすることによって直線脚部Ｓｅの線材軸線に対して 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕のねじれ角度を形成するものである。
【００９３】
また、コイル部Ｓｆは、図１０（ａ）に示すように、そのコイル軸心が直線脚部Ｓｅ，直線掛止脚部Ｓｇに対して直角であるとともに、各コイルの間には設定間隔のピッチを形成するものである。 また、直線掛止脚部Ｓｇは、直線脚部Ｓｅの線材軸線に対して、図１０（ａ）においては平行に、図１０（ｂ）においては、直線掛止脚部Ｓｇに対してコイル部Ｓｆ側に 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕の傾き角度を形成するものである。
【００９４】
また、先に従来技術で引用した従来公報Ａ（特開平１０−２９０２８号公報）に係る発明では、本例のように直線脚部Ｓｅの線材軸線に対して 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕のねじれ角度を形成することはできない。 すなわち、従来公報Ａに係る発明は、その図９に示されたカムフォロア２１の有効進退作動角度が、円弧カム３９の進退移動軸線に対してそれぞれ時計方向および反時計方向に、 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕または 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕の範囲に限定される構成である。
【００９５】
したがって、時計方向および反時計方向に 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕の有効進退作動角度に設定したときには、円弧カム３９の進退移動軸線から 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕を超え 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕以内の間、また、時計方向および反時計方向に 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕で設定したときでも、 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕を超え 4.3633 ×10-1 rad〔２５°〕以内の間の範囲は加工ができないものである。
【００９６】
なお、本加工例において、最初の捩りコイルばねＳを加工する前には、図１１に示す第１加工工程や、その下流の加工工程に備えて、複数個の工具作動機構４０〜６０の各加工工具Ｔ１〜Ｔ４は、あらかじめ、図２，図９に示す周回駆動機構３０を周回制御し、各進退駆動機構７０〜９０を後退制御することによって、図１１（ａ）に示すように、各進退移動軸線をそれぞれの周回設定位置に位置決めするとともに、それぞれの後退待機位置に待機させておく。
【００９７】
すなわち、捩りコイルばねＳの加工に際して最初に線材Ｗと係合する加工工具は、第２加工工程においてねじれ折曲部Ｓｂを加工する回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２であるので、この加工工程に備えて、周回駆動機構３０の周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回円盤機構２０の周回円盤２３を周回移動させて、折曲工具Ｔ２の進退移動軸線を、図１１（ａ）に示す第四象限のクイル１４下方位置でＹ軸線より反時計方向へ 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜した周回設定位置に位置決めするとともに、図５，図６に示す回動工具作動機構５０の折曲回動サーボモータ５９を回動制御することで、この折曲工具Ｔ２を回動させる。
【００９８】
そして、この折曲工具Ｔ２の折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置が、クイル軸線を挟んで対称位置のクイル１４前端近傍で線材Ｗを挟入可能な折曲待機位置に位置決めするとともに、進退駆動機構８０の進退駆動サーボモータ８４を回動制御することで滑動体５２を折曲工具Ｔ２とともに後退移動させて、後退待機位置に待機させておく。
【００９９】
なお、この準備作業によって、直進工具作動機構４０の巻回工具Ｔ１と、旋回工具作動機構６０のピッチ工具Ｔ３，切断工具Ｔ４とは、共通の周回円盤２３に取着されているので、 2.0944 rad 〔１２０°〕に等分割された放射状位置を維持して、折曲工具Ｔ２とともに周回移動される。 すなわち、巻回工具Ｔ１は、折曲工具Ｔ２から反時計方向へ 2.0944 rad 〔１２０°〕の周回位置、換言すれば、図１１（ａ）に示す第一象限のクイル１４上方位置でＹ軸線より時計方向へ 6.6323 ×10-1 rad〔３８°〕傾斜した周回位置に位置決めされて、その後退待機位置で待機する。
【０１００】
また、ピッチ工具Ｔ３，切断工具Ｔ４は、折曲工具Ｔ２から時計方向へ 2.0944 rad 〔１２０°〕の周回位置、換言すれば、第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 1.3963 ×10-1 rad〔８°〕傾斜した周回位置に位置決めされる。 そして、これらのうち、コイル部Ｓｆを加工する第６加工工程においてピッチ工具Ｔ３が最初に線材Ｗと係合するので、この加工工程に備えて、図７，図８に示す旋回工具作動機構６０の旋回駆動サーボモータ６９を回動制御することで旋回工具台６４を旋回移動させて、押し出し作用でコイルにピッチを付与するピッチ工具Ｔ３を選択する。
【０１０１】
このピッチ工具Ｔ３は、巻回されるコイルにピッチが付与可能な進退移動軸線と平行位置の工具旋回設定位置に位置決めし、かつ、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで滑動体６２をピッチ工具Ｔ３とともに後退移動させて、後退待機位置に待機させておく。
【０１０２】
これで、最初の捩りコイルばねＳを加工する前の準備作業は完了であるが、次の捩りコイルばねＳの加工からは、この準備作業は不要である。 すなわち、各加工工程において加工を終えた加工工具は、下流の加工工程に備えて、それぞれの加工が可能な周回設定位置の後退待機位置で、折曲待機位置や工具旋回設定位置に位置決めして待機させておくからである。
【０１０３】
そして、図１１に示す第１加工工程は、端部Ｓａを加工する工程であって、図２に示す線材給送機構１０の一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、図１１（ｂ）に示すように、線材Ｗをクイル１４の前端から設定長だけ送り出し、かつ停止させることで、端部Ｓａが形成される。
【０１０４】
この線材Ｗの送り出し設定長は、端部Ｓａを形成する所要長と、この端部Ｓａに連続して形成するねじれ折曲部Ｓｂの所要長と、次の第２加工工程において加工工具の作動を妨げない加工所要長とを加えた設定長である。 なお、この端部Ｓａは、次の第２加工工程においてねじれ折曲部Ｓｂを加工することで、その長さや角度が確定するものである。
【０１０５】
次いで、図１２，図１３に示す第２加工工程は、回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２でねじれ折曲部Ｓｂを加工する工程であって、図６に示す進退駆動機構８０の進退駆動サーボモータ８４を回動制御することで、前の第１加工工程の準備段階において、周回設定位置の後退待機位置で折曲待機位置に位置決めした折曲工具Ｔ２を加工前進位置に前進させて、図１２（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に端部Ｓａの線材Ｗを挟入させる。
【０１０６】
そして、ねじれ折曲部Ｓｂの加工は、図６に示す折曲回動サーボモータ５９の回動制御によって折曲工具Ｔ２を回動させることで、すなわち、図１２（ｂ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に挟入された線材Ｗを反時計回りに、端部Ｓａ，直線部Ｓｃの折曲設定角度である 1.5708 rad 〔９０°〕と、スプリングバック相当角度とを加えた加工設定角度だけ折曲させた後、図１３（ｂ）に示すように、線材Ｗを挟入している折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａを時計回りにスプリングバック相当角度だけ戻して、図１４（ｂ）に示す端部Ｓａと直線部Ｓｃとの折曲角度を 1.5708 rad 〔９０°〕に形成する。
【０１０７】
また、このねじれ折曲部Ｓｂは、折曲工具Ｔ２が、クイル１４下方位置でＹ軸線より反時計方向へ 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜した周回設定位置で折曲加工されるので、図１４（ａ）に示す端部Ｓａの線材軸線が、Ｘ軸線に対して右上に 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜するように形成される。
【０１０８】
このようにして、ねじれ折曲部Ｓｂを加工した後の折曲工具Ｔ２は、折曲部Ｓｄを加工する下流の第４加工工程に備えて、進退駆動サーボモータ８４の回動制御で後退移動させて、図１４（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａが、端部Ｓａの線材Ｗから離れる加工待機位置まで後退させるとともに、周回駆動サーボモータ３３の回動制御で折曲工具Ｔ２を時計方向に周回移動させて、進退移動軸線を略Ｙ軸線上の周回設定位置に位置決めして待機させる。
【０１０９】
なお、この準備作業によって、巻回工具Ｔ１は、図１４（ａ）に示す第一象限のクイル１４右方位置でＸ軸線より反時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜し、また、ピッチ工具Ｔ３は、第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜した、それぞれの周回位置に位置決めされて待機する。
【０１１０】
次いで、図１４に示す第３加工工程は、直線部Ｓｃを加工する工程であって、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、図１４（ｂ）に示すように、線材Ｗをクイル１４の前端から設定長だけ送り出し、かつ停止することで、直線部Ｓｃが形成される。
【０１１１】
この線材Ｗの送り出し設定長は、直線部Ｓｃを形成する所要長と、次の第４加工工程においてこの直線部Ｓｃに連続して形成する折曲部Ｓｄの所要長と、折曲工具Ｔ２の作動を妨げない加工所要長とを加えた設定長である。 なお、この直線部Ｓｃは、次の第４加工工程において折曲部Ｓｄを加工することで、その長さや角度が確定するものである。
【０１１２】
このようにして、直線部Ｓｃと折曲部Ｓｄとを形成する線材Ｗを送り出すとともに、前の第２加工工程でねじれ折曲部Ｓｂを加工した後の折曲工具Ｔ２は、折曲部Ｓｄを加工する次の第４加工工程に備えて、折曲回動サーボモータ５９の回動制御で回動させて、図１５（ｂ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置が、クイル軸線を挟んで対称位置のクイル１４前端近傍で直線部Ｓｃの線材Ｗを挟入可能な折曲待機位置に位置決めして待機させる。
【０１１３】
次いで、図１５，図１６に示す第４加工工程は、回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２で折曲部Ｓｄを加工する工程であって、進退駆動機構８０の進退駆動サーボモータ８４を回動制御することで、前の第３加工工程の加工後において、周回設定位置の加工待機位置で折曲待機位置に位置決めした折曲工具Ｔ２を加工前進位置に前進させて、図１５（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に直線部Ｓｃの線材Ｗを挟入させる。
【０１１４】
そして、折曲部Ｓｄの加工は、折曲回動サーボモータ５９の回動制御によって折曲工具Ｔ２を回動させることで、すなわち、図１５（ｂ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に挟入された線材Ｗを反時計回りに、直線部Ｓｃ，直線脚部Ｓｅの折曲設定角度である 1.5708 rad 〔９０°〕と、スプリングバック相当角度とを加えた加工設定角度だけ回動させた後、図１６（ｂ）に示すように、線材Ｗを挟入している折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａを時計回りにスプリングバック相当角度だけ戻して、図１７（ｂ）に示す直線部Ｓｃと直線脚部Ｓｅとの折曲角度を 1.5708 rad 〔９０°〕に形成する。 また、この折曲部Ｓｄは、図１７（ａ）に示す直線部Ｓｃの線材軸線が、Ｘ軸線と一致するように形成する。
【０１１５】
このようにして、折曲部Ｓｄを加工した後の折曲工具Ｔ２は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、進退駆動サーボモータ８４の回動制御で後退移動させて、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａが、直線部Ｓｃの線材Ｗから最も離れる後退待機位置まで後退させるとともに、この後に線材Ｗと係合する加工工具は、下流の第６加工工程において、コイル部Ｓｆを巻回加工する巻回工具Ｔ１と、コイル部Ｓｆにピッチを付与するピッチ工具Ｔ３とであるから、この加工工程に備えて、これらの加工工具もそれぞれの周回設定位置に位置決めしておく。
【０１１６】
すなわち、周回駆動機構３０の周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回円盤機構２０の周回円盤２３を反時計方向に周回移動させて、それぞれの進退移動軸線を図１７（ａ）に示すように、巻回工具Ｔ１は、クイル１４上方位置で略Ｙ軸線上の周回設定位置に、また、ピッチ工具Ｔ３は、第三象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より反時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜した周回設定位置に、それぞれ位置決めして待機させる。
【０１１７】
次いで、図１７に示す第５加工工程は、直線脚部Ｓｅを加工する工程であって、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、線材Ｗをクイル１４の前端から設定長だけ送り出し、かつ停止することで、直線脚部Ｓｅが形成される。 この線材Ｗの送り出し設定長は、直線脚部Ｓｅを形成する所要長と、次の第６加工工程においてこの直線脚部Ｓｅに連続して形成するコイル部Ｓｆの巻回始めまでの加工所要長とを加えた設定長である。
【０１１８】
なお、この直線脚部Ｓｅは、次の第６加工工程においてコイル部Ｓｆを加工することで、その長さや角度が確定するものである。 また、図１０（ｂ）に示す端部Ｓａと直線脚部Ｓｅとの設定ねじれ角度 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕は、この直線脚部Ｓｅを加工することで確定される。
【０１１９】
このようにして、直線脚部Ｓｅとコイル部Ｓｆの巻回始めとを形成する線材Ｗを送り出すとともに、前の第４加工工程で折曲部Ｓｄを加工した後の折曲工具Ｔ２は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、回動工具作動機構５０の折曲回動サーボモータ５９の回動制御で折曲工具Ｔ２を回動させて、図１８（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置が、クイル軸線を挟んで対称位置のクイル１４前端近傍で線材Ｗを挟入可能な折曲待機位置に位置決めして待機させる。
【０１２０】
次いで、図１８，図１９に示す第６加工工程は、直進工具作動機構４０の巻回工具Ｔ１と、旋回工具作動機構６０のピッチ工具Ｔ３とでコイル部Ｓｆを加工する工程であって、巻回工具Ｔ１によるコイル部Ｓｆの巻回加工は、直進工具作動機構４０を進退移動させる進退駆動機構７０の進退駆動サーボモータ７４を回動制御することで、先の第４加工工程の加工後に、クイル１４上方の周回設定位置で後退待機位置に待機させておいた巻回工具Ｔ１を前進させて図１９（ａ）に示す加工前進位置に位置決めするとともに、線材給送機構１０の一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することで、線材Ｗをクイル１４の前端から継続的に送り出してコイル部Ｓｆを巻回加工する。
【０１２１】
また、ピッチ工具Ｔ３によるコイル部Ｓｆへのピッチ付与は、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで、先の第４加工工程の加工後に、クイル１４左方の周回設定位置で後退待機位置に待機させておいたピッチ工具Ｔ３を前進移動させて、図１９（ａ）に示すように、ピッチ工具Ｔ３の前端作用面が、クイル１４の線材送り出し穴前方で巻回されるコイル部Ｓｆの下部側面をコイル生成方向へ押圧可能な加工前進位置に位置決めして、コイル部Ｓｆに設定間隔のピッチを付与する。
【０１２２】
すなわち、図１９（ｂ）に示すように、線材Ｗを巻回工具Ｔ１の傾斜作用面に衝合させることで設定コイル径のコイルを巻回するとともに、図１９（ａ）に示すように、巻回中のコイルの下部側面を、ピッチ工具Ｔ３の前端作用面でコイル生成方向へ押圧することで、コイル部Ｓｆに設定間隔のピッチを形成する。
【０１２３】
このコイル部Ｓｆは、巻回数とピッチとによってその自由長が形成され、また、コイル径と巻回数とによって線材Ｗの所要展開長が決まる。 したがって、この所要展開長の線材Ｗをクイル１４の前端から送り出して停止することで、図１０に示すコイル部Ｓｆが形成されて、図１０（ｂ）に示す直線脚部Ｓｅに対する直線掛止脚部Ｓｇの傾き角度が決まる。
【０１２４】
このようにして、コイル部Ｓｆを加工した後の巻回工具Ｔ１は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、進退駆動機構７０の進退駆動サーボモータ７４を回動制御することで後退させて、図２０（ａ）に示す後退待機位置に位置決めして待機させる。 また、コイル部Ｓｆにピッチを付与した後のピッチ工具Ｔ３は、切断工具Ｔ４によって切断面Ｓｈを加工する下流の第８加工工程に備えて、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで後退させて、後退待機位置に位置決めして待機させる。
【０１２５】
次いで、図２０に示す第７加工工程は、直線掛止脚部Ｓｇを加工する工程であって、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、図２０（ｂ）に示すように、線材Ｗをクイル１４の前端から、直線掛止脚部Ｓｇを形成する設定長だけ送り出し、かつ停止させる。 なお、この直線掛止脚部Ｓｇは、次の第８加工工程において切断面Ｓｈを切断加工することで、その長さが確定するものである。
【０１２６】
このようにして、直線掛止脚部Ｓｇを形成する線材Ｗを送り出すとともに、切断面Ｓｈを加工する次の第８加工工程に備えて、先の第６加工工程でコイル部Ｓｆにピッチを付与した後のピッチ工具Ｔ３を切断工具Ｔ４に入れ替え、かつ、この切断工具Ｔ４を反時計方向に周回移動させる。
【０１２７】
すなわち、旋回駆動サーボモータ６９を回動制御することで旋回工具台６４を旋回移動させて、ピッチ工具Ｔ３と入れ替わりに切断工具Ｔ４をクイル１４側に選択し、この切断工具Ｔ４は加工前進位置において、その切刃側面がクイル１４の前端面と略摺接して、線材Ｗを切断可能な工具旋回設定位置に位置決めするとともに、周回駆動機構３０の周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回移動させて、図２１（ａ）に示すように、この切断工具Ｔ４の進退移動軸線をクイル１４の下方位置で略Ｙ軸線上の周回設定位置に位置決めする。
【０１２８】
なお、この準備作業によって、巻回工具Ｔ１は、図２１（ａ）に示す第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜し、また、折曲工具Ｔ２は、第一象限のクイル１４右方位置でＸ軸線より反時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜した、それぞれの周回位置に位置決めされて待機する。
【０１２９】
次いで、図２１，図２２に示す第８加工工程は、旋回工具作動機構６０の切断工具Ｔ４で切断面Ｓｈを切断加工する最終工程であって、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで、前の第７加工工程においてクイル１４の下方位置で略Ｙ軸線上の周回設定位置で後退待機位置に待機させておいた切断工具Ｔ４を前進移動させて、図２２に示すように、切断工具Ｔ４の切刃とクイル１４前端面との剪断作用で、直線掛止脚部Ｓｇ端部の切断面Ｓｈを切断する。 この切断によって、直線掛止脚部Ｓｇの長さが確定するとともに、線材Ｗから分離された図１０に示す捩りコイルばねＳが形成される。
【０１３０】
このようにして、切断面Ｓｈを加工した後の切断工具Ｔ４は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、後退待機位置に後退させるとともに、この切断工具Ｔ４と入れ替わりにピッチ工具Ｔ３をクイル１４側に選択し、かつ、この後に線材Ｗと係合する加工工具は、次の捩りコイルばねＳの第２加工工程においてねじれ折曲部Ｓｂを加工する折曲工具Ｔ２であるので、この加工工程に備えて、この折曲工具Ｔ２を反時計方向に周回移動させる。
【０１３１】
すなわち、切断工具Ｔ４とピッチ工具Ｔ３とは、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで後退待機位置に後退させるとともに、旋回工具作動機構６０の旋回駆動サーボモータ６９を回動制御することで旋回工具台６４を旋回移動させて、切断工具Ｔ４と入れ替わりにピッチ工具Ｔ３をクイル１４側に選択する。
【０１３２】
また、折曲工具Ｔ２は、先の第４加工工程で折曲部Ｓｄを加工した後、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置を折曲待機位置にして待機させていたので、周回駆動サーボモータ３３の回動制御で時計方向に周回移動させて、その進退移動軸線を、図１１（ａ）に示す第四象限のクイル１４下方位置でＹ軸線より反時計方向へ 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜させた周回設定位置に位置決めして待機させる。
【０１３３】
なお、この準備作業によって、巻回工具Ｔ１は、図１１（ａ）に示す第一象限のクイル１４上方位置でＹ軸線より時計方向へ 6.6323 ×10-1 rad〔３８°〕傾斜した周回位置に、また、ピッチ工具Ｔ３は、第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 1.3963 ×10-1 rad〔８°〕傾斜した周回位置に、それぞれ位置決めされて待機する。
【０１３４】
これで、捩りコイルばねＳを加工する加工工程の１サイクルは終了し、多軸数値制御手段の制御によって上述した第１〜第８加工工程を繰り返すことで、量産加工することができる。 また、多軸数値制御手段を数値制御加工プログラムで制御させて自動繰り返し加工をすることで、複数台のばね成形装置を一人の作業者で稼動管理したり、無人稼動ができる。
【０１３５】
本発明に係るばね成形装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さまざまな形態に構成することができるものである。 例えば、ばね１個当たりの加工サイクルタイムをさらに短縮して生産性の向上を図るために、クイルを回動可能に構成したり、または、加工するばねの形状，要求精度などに合わせて、工具作動機構の数や加工工具の種類を自由に選択してばねを加工することができるものである。
【０１３６】
【発明の効果】
【０１３７】
本発明は、上述したとおりになされているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【０１３８】
請求項１に係る発明によれば、クイル軸線を周回中心にして、各工具作動機構が着脱可能な周回円盤を周回移動可能にし、クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたので、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【０１３９】
また、請求項２に係る発明によれば、周回円盤は、成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、各工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたので、当該加工工具を周回設定位置に円滑に周回移動させることができるとともに、各工具作動機構を周回移動させる周回円盤の保持力を確保することができる効果を奏する。
【０１４０】
また、請求項３に係る発明によれば、周回駆動機構は、周回駆動サーボモータを回動位置決め制御することで、周回円盤をそれぞれの工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたので、当該加工工具を適宜の時期に加工前進位置または後退待機位置に容易に位置決めすることができる効果を奏する。 また、加工工具などを交換するための段取り替え時間が短縮できるので、生産性の向上を図ることができる効果を奏する。
【０１４１】
また、請求項４に係る発明によれば、各進退駆動機構は、周回円盤上に設けるようにしたので、ばね成形装置の製造段階または製造後において、加工工具の所要数に対応して、その工具作動機構を容易に加除することができる効果を奏する。 また、加工工具の最大所要数を想定して、その最大所要数に対応する進退駆動機構を予め構築するような無駄を省くことができるので、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【０１４２】
また、請求項５に係る発明によれば、進退駆動機構は、各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御することで、各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて各加工工具を進退設定位置に位置決めするようにしたので、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、上述した周回駆動機構の効果と相まって、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【０１４３】
また、請求項６に係る発明によれば、少なくとも１個の工具作動機構は、線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持するようにして、旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御して旋回工具台を旋回させることで、２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたので、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、工具作動機構の配設数を減少させることができるので、ばね成形装置の構成を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示す全体の説明図であって、ばね成形装置の正面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の一例を示す全体の説明図であって、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明に係る直進工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図１に示す当該部分の拡大正面図である。
【図４】本発明に係る直進工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明に係る回動工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図１に示す当該部分の拡大正面図である。
【図６】本発明に係る回動工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】本発明に係る旋回工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図１に示す当該部分の拡大正面図である。
【図８】本発明に係る旋回工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図７のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図９】本発明に係る周回円盤機構およびその周回駆動機構の説明図であって、図２のＥ−Ｅ矢視平面図である。
【図１０】本発明に係るばね成形装置によって加工されるばねの一例を示す説明図であって、（ａ）は捩りコイルばねの正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図１１】捩りコイルばねの第１加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１２】捩りコイルばねの第２加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１３】図１２と同じ第２加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１４】捩りコイルばねの第３加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１５】捩りコイルばねの第４加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１６】図１５と同じ第４加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１７】捩りコイルばねの第５加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１８】捩りコイルばねの第６加工工程を示す説明図であって、（ａ）正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１９】図１８と同じ第６加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図２０】捩りコイルばねの第７加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図２１】捩りコイルばねの第８加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図２２】図２１と同じ第８加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【符号の説明】
２ 成形基板
３ ばね成形空間
１０ 線材給送機構
１１Ａ，１１Ｂ フィードローラ
１４ クイル
２０ 周回円盤機構
２１ 軸承筒
２３ 周回円盤
３０ 周回駆動機構
３１ 周回歯車
３２ 回動歯車
４０ 直進工具作動機構
４１ 滑動案内体
４２ 滑動体
４３ 直進工具保持体
５０ 回動工具作動機構
５１ 滑動案内体
５２ 滑動体
５３ 折曲工具保持体
６０ 旋回工具作動機構
６１ 滑動案内体
６２ 滑動体
６３ 旋回工具保持体
６４ 旋回工具台
６９ 旋回駆動サーボモータ（旋回駆動アクチュエータ）
７０，８０，９０ 進退駆動機構
７３，８３，９３ 進退作動カム
７６，８６，９６ カムフォロア
Ｓ 捩りコイルばね
Ｔ１ 巻回工具
Ｔ２ 折曲工具
Ｔ２ａ 折曲突子
Ｔ３ ピッチ工具
Ｔ４ 切断工具
Ｗ 線材
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、成形基板の後面側から前面側のばね成形空間に送り出される線材を案内するクイルと、このクイルの前方で線材に折曲、巻回または切断加工する各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構とを備えて、曲線状または直線状の掛止脚部を有するコイルばね、線ばね、ばね部材以外の線材部品などを製造するばね成形装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
従来の技術によるばね成形装置としては、例えば、線ばねの成形方法および装置に係る特開平１０−２９０２８号公報（以下、従来公報Ａという）、コイルばね製造機の工具作動装置に係る特開平１０−７６３４０号公報（以下、従来公報Ｂという）などに開示された発明が知られている。 なお、これら従来技術の以下の説明においては、それぞれの公報に記載された符号を用いるために、相互の従来技術または本発明の符号と重複するが、当該従来技術の符号は当該従来技術の説明の欄のみに限定して適用するものである。
【０００５】
一方の従来公報Ａに開示された発明は、その図３〜図５に示されるように、３個以上の成形工具がクイル６の中心軸線に対して略直角に進退可能な線ばねの成形装置であって、各成形工具が装着されたスライドユニット１５（本発明の工具作動機構に相当）を放射状に装着可能でクイル６を中心に旋回可能な旋回テーブル１０と、この旋回テーブル１０を旋回駆動して所定旋回位置に停止させる第１駆動手段と、旋回テーブル１０の外方でスライドユニット１５の個数以上が放射状に配設され各成形工具を前進・後退させる第２駆動手段と、線材を送り出す第３駆動手段とを備えた装置である。
【０００６】
また、このように構成された装置において、第１駆動手段によって旋回テーブル１０を旋回移動させることで所望の成形工具を所定旋回位置に停止させた後、第２駆動手段によって所望の成形工具を所定の前進位置に進出させるとともに、第３駆動手段によってクイル６から送り出される線材に所望の成形工具を衝合させて、線ばねを成形するようにした方法である。
【０００７】
そして、この従来公報Ａには、その発明の際に引用した従来技術に対して、線材を所望の旋回角度位置から巻回、折曲または切断加工ができるので、成形精度の高いばねや複雑な形状のばね成形が容易になり、段取り作業の単純化、時間短縮などが図れるということが記載されている。
【０００８】
しかしながら、この従来公報Ａの発明は、複数個の第２駆動手段が、前進・後退可能なそれぞれの円弧カム３９によって、それぞれのスライドユニット１５に設けられたカムフォロア２１を介して所望の成形工具を進退移動させる構成であって、このカムフォロア２１が円弧カム３９の内面３９ａに当接可能な有効進退作動角度は、その図９に示された円弧カム３９の進退移動軸線に対して時計方向および反時計方向にそれぞれ、 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕の範囲（円弧カム３９の内面３９ａに当接可能な全域で 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕）に限定されるものである。
【０００９】
すなわち、成形工具を最大の８個配置したとしても、所望の成形工具に対応するカムフォロア２１が、隣合わせる円弧カム３９と円弧カム３９との間に形成された進退作動不可能な不作動空間部に旋回位置決めされると、所望の成形工具を円弧カム３９の進退移動軸線から時計方向および反時計方向にそれぞれ、 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕を超え 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕以内の 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕の間で進退移動させることができない。
【００１０】
なお、この不作動空間部を小さくする目的において、第１駆動手段のサーボモータ１２と第２駆動手段のサーボモータ３４とを２段階制御するか、または、併行制御することで、所望の成形工具に対応するカムフォロア２１を円弧カム３９の進退移動軸線に対して時計方向および反時計方向にそれぞれ、 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕の最大旋回角度位置（円弧カム３９に当接可能な全域で 6.9813 ×10-1 rad〔４０°〕）に位置決めしたとしても、所望の成形工具を円弧カム３９の進退移動軸線から時計方向および反時計方向にそれぞれ、 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕を超え 4.3633 ×10-1 rad〔２５°〕以内の 8.7266 ×10-2 rad〔５°〕の間で進退移動させることができない。
【００１１】
また、この従来公報Ａの発明では、円弧カム３９が上部基盤２に設けられているので、少なくとも１個のスライドユニット１５が前進位置に進出しているときには、複数個のスライドユニット１５が設けられた旋回テーブル１０を旋回移動させることができない。 すなわち、例えばその図３のように、クイル６の真上に図示されたスライドユニット１５が前進しているときには、旋回テーブル１０を旋回移動させることで、真上のスライドユニット１５を前進させている円弧カム３９に、右隣または左隣のスライドユニット１５が衝突して干渉するからである。
【００１２】
さらに、この従来公報Ａの発明では、複数個の円弧カム３９によって、各スライドユニット１５に設けられたカムフォロア２１を介してそれぞれの成形工具を進退移動させるので、例えばその図３のように、クイル６の真上に図示されたスライドユニット１５が前進しているときに、その右隣または左隣のスライドユニット１５を進出させようとすると、隣合わせる円弧カム３９と円弧カム３９とが干渉して進出させることができない。
【００１３】
次いで、他方の従来公報Ｂに開示された発明は、その図４〜図６に示されるように、クイル１０を挟む対称位置で切断，折り曲げ工具を進退可能にユニット取付枠２の前面に配置された切断，折り曲げユニット２０，２０と、クイル１０の前方位置においてクイル軸線方向に進退可能、クイル軸線を中心として回動可能、かつ、クイル軸線と直交する垂直軸を中心として回動可能に設けられ垂直軸のまわりに複数個の工具を着脱可能に設けた工具保持体５０と、この工具保持体５０を進退位置決め可能な第１駆動手段と、この工具保持体５０をクイル軸線を中心として回動位置決め可能な第２駆動手段と、この工具保持体５０を垂直軸を中心として回動位置決め可能な第３駆動手段とを備えた装置である。
【００１４】
また、このように構成された装置において、第１駆動手段によって工具保持体５０を所定の前進位置に進出させ、第２駆動手段によって工具保持体５０をクイル軸線まわりの所定の回動角度位置に回動させ、第３駆動手段によって工具保持体５０を回動位置決めして所望の工具を選択するとともに、必要に応じて折り曲げユニット２０の折り曲げ工具を進出させてコイルばねを成形するようにしたものである。
【００１５】
そして、この従来公報Ｂには、その発明の際に引用した従来技術に対して、垂直軸のまわりに複数個の工具が着脱可能な工具保持体５０をクイル軸線を中心に回動可能であるようにして、線材をクイル軸線まわりの自由な回動角度位置から成形できるようにしたので、ばね成形方向の制限を受けることがなくなり、複雑なばね成形が極めて容易にできるようになるとともに、成形タイミングの調整に時間を要することがないので、多品種少量のばね成形が容易にできるということが記載されている。
【００１６】
しかしながら、この従来公報Ｂの発明は、工具保持体５０が、複数個のなかから選択された所望の工具をクイル軸線方向に進退移動、かつ、クイル軸線を中心として回動させる構成であって、切断，折り曲げユニット２０，２０のようにクイル軸線に対して直角方向には進退移動できないものである。 このため、クイル軸線に対して直角方向に工具を進出させて線材を折り曲げる加工は、もっぱらクイル軸線を中心として回動不可能な折り曲げユニット２０の折り曲げ工具に依存し、ばねの加工中に当該加工工具を最適な回動設定位置に選択的に回動させることができないものである。 また、工具作動装置４０と工具保持体５０とは、クイル１０の前方位置にしか設けることができない構成である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述のように、一方の従来公報Ａに係る発明は、成形工具を進退移動できない不作動空間部によって、成形工具の有効進退作動角度が限定されるので、ばね加工形状の自由度が制約されて、複雑な形状のばねが容易に加工できない問題があった。
【００１９】
また、この問題点を補うためには、例えば、その実施例のように多数個（８個）の成形工具を配置しなければならないから、構造が複雑になって装置や成形工具の製造費用が高価になるとともに、各駆動手段を制御するための数値制御プログラムが煩雑であるために、製造原価の低減や生産性の向上を図ることができないという問題があった。
【００２０】
また、上述した不作動空間部は、第１駆動手段のサーボモータ１２と第２駆動手段のサーボモータ３４とを２段階制御または併行制御することで小さくすることは可能であるが、各駆動手段を制御するための数値制御プログラムが煩雑であるとともに、ばね１個当たりの加工サイクルタイムが長くなって、生産性の向上や製造原価の低減を図ることができないという問題があった。
【００２１】
また、図４に示された駆動源取付テーブル２′を予め旋回させて位置調整するか、または、図１０に示された補助カム４０を円弧カム３９に継ぎ足すことによっても、不作動空間部を小さくすることは可能であるが、無駄な段取り工数を要するとともに、数値制御プログラムが煩雑になるという問題があった。
【００２２】
また、少なくとも１個のスライドユニット１５が前進位置に進出しているときには、複数個のスライドユニット１５を旋回移動させることができないので、スライドユニット１５を旋回移動させる際には、必ず後退端位置に後退させた後に旋回移動させなければならず、また、ばね加工工程の移り変わりのための工具交換に際しては、スライドユニット１５を進退移動と同時に旋回移動させることができないという不都合があった。 このために、各駆動手段を制御するための数値制御プログラムが煩雑であるとともに、ばね１個当たりの加工サイクルタイムが長くなって、生産性の向上や製造原価の低減を図ることができないという問題があった。
【００２３】
さらに、隣接するスライドユニット１５をそれぞれ進出させようとすると、隣合わせる円弧カム３９と円弧カム３９とが干渉して進出させることができないので、ばね加工形状の自由度が制約されて、複雑な形状のばねが容易に加工できない問題があった。
【００２４】
次いで、他方の従来公報Ｂに係る発明は、上述のように、工具保持体５０の各加工工具が、切断，折り曲げユニット２０，２０のようにクイル軸線に対して直角方向に進退移動させることができないとともに、切断，折り曲げユニット２０，２０の各加工工具は、クイル軸線を中心にして最適な回動設定位置に選択的に回動させることができないので、ばね加工形状の自由度が制約されて複雑な形状のばねが容易に加工できないという問題があった。
【００２５】
また、工具作動装置４０と工具保持体５０とは、クイル１０の前方位置にしか設けることができないので、加工工具の交換や試巻き調整の作業性が悪いとともに、多大な段取り工数を要するので、生産性の向上や製造原価の低減を図ることができないという問題があった。
【００２６】
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、当該加工工具が、ばねの加工中にクイル軸線を周回中心とする最適な周回設定位置に周回移動できるとともに、各加工工具が干渉しないように加工することができるようにして、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、数値制御プログラムの容易化によって製造原価の低減や生産性の向上を図ることができ、かつ、ばね成形装置の構造を簡素にして装置や成形工具の製造費用が安価にできるばね成形装置を提供しようとするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上述の目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、成形基板の後面側から前面側のばね成形空間に送り出される線材を案内するクイルと、クイル軸線に略収束する放射状の各進退移動軸線に沿って進退移動可能な各滑動体を個別に有して、前記クイルの前方で前記線材に折曲、巻回または切断加工する各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構とを備えるばね成形装置であって、前記成形基板の前面には、前記複数個の工具作動機構を着脱可能で、かつ、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能な周回円盤と、この周回円盤を前記複数個の工具作動機構とともに周回移動させる周回駆動機構と、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともに個別に進退移動させる進退駆動機構と、当該加工工具を周回設定位置と進退設定位置とにそれぞれ移動させて位置決めすべく前記周回駆動機構と前記進退駆動機構とを関連的に制御可能な制御手段とを備えて、クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたばね成形装置である。
【００２９】
この請求項１に係る発明によれば、クイル軸線を周回中心にして、各工具作動機構が着脱可能な周回円盤を周回移動可能にし、クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたので、ばねの加工中に当該加工工具を最適な周回設定位置に選択的に周回移動させるとともに、各加工工具が干渉しないように加工することができる作用をする。
【００３０】
この作用によって、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる。 また、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００３１】
また、請求項２の発明に係る前記周回円盤は、前記成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたものである。
【００３２】
この請求項２に係る発明によれば、周回円盤は、成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、各工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたので、当該加工工具を周回設定位置に円滑に周回移動させることができるとともに、各工具作動機構を周回移動させる周回円盤の保持力を確保することができる作用をする。
【００３３】
また、請求項３の発明に係る前記周回駆動機構は、前記周回円盤に一体的に止着されてクイル軸線を中心とする円周上に歯形が形設された周回歯車と、前記周回歯車と噛合可能に設けられた回動歯車と、前記成形基板に取着されて前記回動歯車を回動させる周回駆動サーボモータとを備え、前記制御手段は、前記周回駆動サーボモータを回動位置決め制御可能であるようにして、前記周回駆動サーボモータによって前記回動歯車を回動させることで、前記周回円盤を前記各工具作動機構とともに周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたものである。
【００３４】
この請求項３に係る発明によれば、周回駆動機構は、周回駆動サーボモータを回動位置決め制御することで、周回円盤をそれぞれの工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたので、当該加工工具を適宜の時期に加工前進位置または後退待機位置に容易に位置決めすることができる。 また、加工工具などを交換するための段取り替え時間が短縮できるので、生産性の向上を図ることができる。
【００３５】
また、請求項４の発明に係る前記進退駆動機構は、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともに個別に進退移動させる複数個の機構であって、各進退駆動機構は、前記周回円盤上に設けるようにしたものである。
【００３６】
この請求項４に係る発明によれば、各進退駆動機構は、周回円盤上に設けるようにしたので、ばね成形装置の製造段階または製造後において、加工工具の所要数に対応して、その工具作動機構を容易に加除することができる。 また、加工工具の最大所要数を想定して、その最大所要数に対応する進退駆動機構を予め構築するような無駄を省くことができるので、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００３７】
また、請求項５の発明に係る前記進退駆動機構は、前記各滑動体にそれぞれ一体的に設けられて回動自在な各カムフォロアと、これらの各カムフォロアにそれぞれ当接可能で少なくとも前記各滑動体の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面が形成された各進退作動カムと、前記周回円盤にそれぞれ取着されて前記各進退作動カムを個別に回動させる各進退駆動サーボモータと、前記各カムフォロアを前記各進退作動カムと常時当接可能にそれぞれ付勢する各カム付勢ばねとを備え、前記制御手段は、前記各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御可能であるようにして、前記各進退駆動サーボモータによって前記各進退作動カムを個別に回動させることで、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて、各加工工具をそれぞれの進退設定位置に位置決めするようにしたものである。
【００３８】
この請求項５に係る発明によれば、進退駆動機構は、各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御することで、各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて各加工工具を進退設定位置に位置決めするようにしたので、ばねの加工中に当該加工工具を最適な進退設定位置に選択的に進出させるとともに、前の加工工程で進出していた他の加工工具を後退させて加工することができる作用をする。
【００３９】
この作用によって、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる。 また、上述した周回駆動機構の作用と相まって、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００４０】
また、請求項６の発明に係る前記各工具作動機構の少なくとも１個は、前記線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持する滑動体であるように構成された工具作動機構であって、この滑動体と一体的に係着された旋回工具保持体と、この旋回工具保持体にクイル軸線と平行な旋回軸線を中心にして旋回移動可能に枢支されて前記２個以上の加工工具を着脱可能な旋回工具台と、前記旋回工具保持体に取着されて前記旋回工具台を旋回させる旋回駆動アクチュエータとを備え、前記制御手段は、前記旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御可能であるようにして、前記旋回駆動アクチュエータによって前記旋回工具台を旋回させることで、前記２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を前記線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたものである。
【００４１】
この請求項６に係る発明によれば、少なくとも１個の工具作動機構は、線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持するようにして、旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御して旋回工具台を旋回させることで、２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたので、１個の工具作動機構を周回設定位置に移動させて位置決めすることで、２個以上の加工工具の中から当該ばね加工工程に対応可能な当該加工工具を適宜の時期に選択し、かつ、進退設定位置に位置決めさせて加工することができる作用をする。
【００４２】
この作用によって、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる。 また、工具作動機構の配設数を減少させることができるので、ばね成形装置の構成を簡素にして製造原価の低減を図ることができる。
【００４３】
なお、本発明に係る「周回移動」と「旋回移動」との移動方向は、それぞれ一方向のみに限定するものではない。 また、「ばね成形空間」は、特定した場合を除いて、クイルから送り出される線材が通過しなければならない空間と、送り出された線材を折曲、巻回または切断加工するために各加工工具がその線材に衝合または係合しなければならない空間と、線材を折曲または巻回加工する過程において上流加工工程で形成された部分が通過しなければならない空間とを含むものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
【００４５】
本発明に係るばね成形装置の実施の形態について、図１〜図９を参照して以下のとおり説明する。 図１は、全体の説明図であってばね成形装置の正面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は、直進工具作動機構およびその進退駆動機構の部分拡大正面図、図４は、図３のＢ−Ｂ矢視断面図、図５は、回動工具作動機構およびその進退駆動機構の部分拡大正面図、図６は、図５のＣ−Ｃ矢視断面図、図７は、旋回工具作動機構およびその進退駆動機構の部分拡大正面図、図８は、図７のＤ−Ｄ矢視断面図、図９は、周回円盤機構およびその周回駆動機構の説明図であって図２のＥ−Ｅ矢視平面図である。
【００４６】
本例のばね成形装置は、図１，図２において大別すると、以下の各機構を装着する機枠体１と、線材を送り出す線材給送機構１０と、複数個の工具作動機構を放射状に取着して各加工工具とともに周回移動可能な周回円盤機構２０と、複数個の工具作動機構を各加工工具とともに周回移動させる周回駆動機構３０と、各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構（直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０）と、各加工工具を個別に進退移動させる複数個の進退駆動機構７０，８０，９０と、線材給送機構１０、周回駆動機構３０、回動工具作動機構５０、旋回工具作動機構６０および各進退駆動機構７０，８０，９０を関連的に制御可能な図示しない数値制御手段とから構成される。
【００４７】
機枠体１は、各機構を関連的に装着するものであって、図２に示すように、図示しない機台上で筐体状に設けられ、ばね成形空間３側の前方（図示左方）に成形基板２が立設されている。 そして、この機枠体１には、成形基板２を挟むように線材給送機構１０が装着され、また、成形基板２の前面には線材加工に係る各機構がクイル軸線の周りで関連的に装着されている。
【００４８】
続いて、線材給送機構１０は、線材をばね成形空間に送り出す機構であって、図２に示すように、機枠体１内に一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂが、線材Ｗを挟圧して回動することで送り出しと送り戻しとが可能に設けられ、成形基板２にはクイル保持体１２が、前面から突出するように立設されている。
【００４９】
このクイル保持体１２には、成形基板２を貫通する位置に線ガイド１３が、また、ばね成形空間３の近傍位置にクイル１４が、それぞれの軸心に線材Ｗを挿通して直進案内可能な線材案内穴を形成して、それぞれ移動しないように埋設されている。 クイル１４は、線材Ｗをばね成形空間３に導出すべく案内するとともに、ばね加工のために各加工工具が線材Ｗに作用することで、クイル軸線と交差する方向への荷重を負荷するものである。
【００５０】
したがって、クイル１４の前端部は、この荷重を許容できる肉厚に形成されるが、線材を折曲または巻回加工する過程において上流加工工程で形成された部分が通過しなければならない空間を確保するために、前端部の一部を切欠き薄肉化されている。 このために各加工工具は、クイル１４の薄肉部に荷重が負荷されないように、進出方向が限定される。 本例においては、以下に説明する複数個の工具作動機構が、クイル軸線を周回中心として周回移動可能に構成されているので、この問題を解決することもできる。
【００５１】
そして、このように構成された線材給送機構１０は、図示しない数値制御手段の制御による図示しない駆動手段の回動によって一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動させることで、成形基板２の後面側からクイル１４前方のばね成形空間３に線材Ｗを所定長だけ送り出し、または、送り戻して、この線材Ｗに、図１，図２に示す各加工工具を衝合または係合させて折曲、巻回または切断加工がなされる。 なお、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂは一対に限定されるものではなく、線材Ｗの線径などに対応して複数対を並列にも構成される。
【００５２】
続いて、周回円盤機構２０は、複数個の工具作動機構を各加工工具とともに、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能な機構であって、図１，図２に示すように、軸承筒２１と、一対の転がり軸受２２，２２と、周回円盤２３とから構成される。 軸承筒２１は、外周に一対の転がり軸受２２，２２の内輪が装着可能に形成されて、クイル１４と同軸心位置の成形基板２前面に立設されている。
【００５３】
また、周回円盤２３は、内周近傍に膨出部２３ｃを有する円盤状に形成され、その内周には一対の転がり軸受２２，２２の外輪が装着可能な軸承穴が形成されているとともに、その前面は、後述する複数個の工具作動機構４０，５０，６０が、クイル軸線に収束する 2.0944 rad 〔１２０°〕の等分割放射状に設定された進退移動軸線に沿って進退移動可能に着脱できるように形成されている。
【００５４】
このように構成された周回円盤２３は、一対の転がり軸受２２，２２を介して軸承筒２１に枢支されて回動することで、その前面に取着された複数個の工具作動機構（直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０）と、各加工工具を個別に進退移動させる複数個の進退駆動機構７０，８０，９０とを各加工工具とともに、クイル軸線を周回中心にして周回移動させることができるものである。
【００５５】
そして、この周回円盤機構２０は、図示しない数値制御手段の制御によって後述する周回駆動機構３０によって周回駆動されることで、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０の各加工工具を周回移動させて、線材Ｗに折曲、巻回または切断加工可能な周回設定位置に位置決めされる。
【００５６】
続いて、周回駆動機構３０は、前述した周回円盤機構２０の周回円盤２３を周回移動させる機構であって、図１，図２，図９に示すように、周回歯車３１と、回動歯車３２と、周回駆動サーボモータ３３とから構成される。 周回歯車３１は、クイル軸線を中心とする円環状の外周に歯形が形成されて、周回円盤２３の膨出部２３ｃよりも外側の図４に示す後面２３ｂに一体的に止着されている。
【００５７】
また、周回駆動サーボモータ３３は、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能であって、成形基板２の下端部に止着されている。 この周回駆動サーボモータ３３には、回動歯車３２が、その歯形を周回歯車３１と噛合可能にキー着されている。
【００５８】
このように構成された周回駆動機構３０は、周回駆動サーボモータ３３を回動させることで、回動歯車３２と周回歯車３１との協働によって、周回円盤２３を時計方向または反時計方向に周回移動させるものである。 そして、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０の当該加工工具を周回設定位置に移動させて位置決めすべく、図示しない数値制御手段の制御によって周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回円盤２３を周回移動させて、当該加工工具が線材Ｗに折曲、巻回または切断加工可能な周回設定位置に位置決めする。
【００５９】
続いて、複数個の工具作動機構（直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０）は、前述した制御手段と周回駆動機構３０とによって周回設定位置に位置決めされた各加工工具を、クイル軸線に略収束する 2.0944 rad 〔１２０°〕の等分割放射状に設定された各進退移動軸線に沿って進退移動可能に担持する機構であって、図１，図２に示すように、直進工具作動機構４０は、コイル部を巻回加工または掛止脚部を湾曲加工する巻回工具Ｔ１を、回動工具作動機構５０は、掛止脚部を折曲加工する折曲工具Ｔ２を、旋回工具作動機構６０は、コイル部にピッチを付与するピッチ工具Ｔ３と、線材を切断加工する切断工具Ｔ４とをそれぞれ担持するものである。
【００６０】
これらのうち、直進工具作動機構４０は、図３，図４に示すように、滑動案内体４１が、前面側に凹部４１ａが形成され、図３においてクイル軸線を通る放射状の進退移動軸線を挟む凹部４１ａの内側面４１ｂ，４１ｃにはそれぞれ案内溝４１ｄが形成されて、周回円盤２３の前面２３ａに取着されている。 この滑動案内体４１の凹部４１ａには滑動体４２が、この凹部４１ａと滑動可能、かつ、それぞれの案内溝４１ｄと係合可能に形成されて、進退移動軸線上で進退移動可能に係合されている。
【００６１】
この滑動体４２のクイル１４側の前面４２ａには、直進工具保持体４３が、前面側に凹部４３ａを形成して係着されている。 この凹部４３ａ内には工具台４４が、ピン４６によって揺動可能に枢支され、調整ねじ体４５によって巻回設定角度位置に位置決めされている。 この工具台４４には、巻回工具Ｔ１が、クイル１４の前方に送り出される線材Ｗを巻回加工または湾曲加工可能に形成されて、螺着されている。
【００６２】
このように構成された直進工具作動機構４０は、後述する進退駆動機構７０の前進作動によって、滑動体４２とともに巻回工具Ｔ１を進退設定位置まで前進させて（図３，図４は加工前進位置を示す）、この巻回工具Ｔ１をばね成形空間３の線材Ｗに衝合させることで、コイル部を所定のコイル径に巻回加工、または、掛止脚部を所定の湾曲径に湾曲加工する。
【００６３】
次いで、回動工具作動機構５０は、図５，図６に示すように、滑動案内体５１が、前面側に凹部５１ａが形成され、図５においてクイル軸線を通る放射状の進退移動軸線を挟む凹部５１ａの内側面５１ｂ，５１ｃにはそれぞれ案内溝５１ｄが形成されて、周回円盤２３の前面２３ａに取着されている。 この滑動案内体５１の凹部５１ａには滑動体５２が、この凹部５１ａと滑動可能、かつ、それぞれの案内溝５１ｄと係合可能に形成されて、進退移動軸線上で進退移動可能に係合されている。
【００６４】
この滑動体５２のクイル１４側の前面５２ａには、コ字状に形成された折曲工具保持体５３が、コ字状の内側に案内溝５３ａと、滑動体５２側に逃がし穴５３ｂとを形成して立設されている。 この案内溝５３ａには軸承台５４が、摺動可能に形成されて、クイル軸線と平行移動可能に係合され、調整ねじ体５５によって位置決めされた位置で移動しないように折曲工具保持体５３に螺着されている。
【００６５】
また、この軸承台５４の滑動体５２側には、逃がし穴５３ｂに挿通可能な中空膨出部５４ａが形成され、その内周には一対の転がり軸受が装着されている。
この一対の転がり軸受には折曲工具保持軸５６が、クイル軸線と直交する回動軸線を中心にして回動可能に軸支されている。 この折曲工具保持軸５６には、クイル１４側の一端部に折曲工具Ｔ２が一体的に螺着され、他端部に従動歯車５７がキー着されている。
【００６６】
また、折曲工具Ｔ２は前端部に、図６に示す２個の折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａが形成され、前進位置でこの折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に線材Ｗを挟入して回動させることで、その線材Ｗに折曲加工するものである。 また、軸承台５４のフランジ部５４ｂには、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な折曲回動サーボモータ５９が取着され、その出力軸に原動歯車５８が、従動歯車５７と噛合可能にキー着されている。
【００６７】
このように構成された回動工具作動機構５０は、後述する進退駆動機構８０の前進作動によって、滑動体５２とともに折曲工具Ｔ２を進退設定位置まで前進させて（図５，図６は後退待機位置を示す）、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間にばね成形空間３の線材Ｗを挟入するとともに、数値制御手段の制御による折曲回動サーボモータ５９の回動によって、この折曲工具Ｔ２を設定角度回動させることで、掛止脚部を所定の折曲角度に折曲加工する。
【００６８】
次いで、旋回工具作動機構６０は、図７，図８に示すように、滑動案内体６１が、前面側に凹部６１ａが形成され、図７においてクイル軸線を通る放射状の進退移動軸線を挟む凹部６１ａの内側面６１ｂ，６１ｃにはそれぞれ案内溝６１ｄが形成されて、周回円盤２３の前面２３ａに取着されている。 この滑動案内体６１の凹部６１ａには滑動体６２が、この凹部６１ａと滑動可能、かつ、それぞれの案内溝６１ｄと係合可能に形成されて、進退移動軸線上で進退移動可能に係合されている。
【００６９】
この滑動体６２の前面６２ａには、クイル１４側の前端部位置でクイル軸線と平行な中心線上に転がり軸受が装着されるとともに、コ字状に形成された旋回工具保持体６３が立設されている。 この旋回工具保持体６３の天板部６３ａには、滑動体６２に装着された一方の転がり軸受と一直中心線（旋回軸線）上の位置に他方の転がり軸受が装着されて、これらの転がり軸受に、旋回工具台６４が旋回可能に軸支されている。 この旋回工具台６４は、その旋回軸線と直交するように形成された凹部６４ｂにピッチ工具Ｔ３と、凹部６４ｃに切断工具Ｔ４とが着脱可能で、これらの各加工工具を任意の角度位置に旋回移動させるものである。
【００７０】
また、旋回工具保持体６３の天板部６３ａには、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な旋回駆動アクチュエータの旋回駆動サーボモータ６９が、旋回工具台６４と同軸心に取着されて、その出力軸が旋回工具台６４の軸穴６４ａとキー着されている。 旋回工具台６４は、この旋回駆動サーボモータ６９によって旋回駆動されて、クイル軸線と平行な旋回軸線を中心にしてピッチ工具Ｔ３と切断工具Ｔ４とを旋回移動させる。
【００７１】
このように構成された旋回工具作動機構６０は、数値制御手段の制御による旋回駆動サーボモータ６９の旋回駆動によって旋回工具台６４を旋回させることで、ピッチ工具Ｔ３、切断工具Ｔ４の中から当該ばね加工工程に対応可能な当該加工工具を選択し、線材Ｗと衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めする（図７は切断工具Ｔ４が工具旋回設定位置）とともに、後述する進退駆動機構９０の前進作動によって当該加工工具を進退設定位置まで前進させて（図７，図８は後退待機位置を示す）、線材を所定の形状に加工、または、所定長に切断加工する。
【００７２】
そして、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０は、図示しない数値制御手段の制御によって後述する各進退駆動機構７０，８０，９０を前進作動させることで、各加工工具を個別または関連的に進退設定位置に前進移動させて、線材Ｗに折曲、巻回または切断加工する。 なお、本例においては、これら各工具作動機構４０，５０，６０の進退移動軸線を、クイル軸線に収束する 2.0944 rad 〔１２０°〕の等分割放射状に設定したが、複数個の工具作動機構の数や、等分割または不等分割のいずれにするかは設計的事項であって、自由に選択できるものである。
【００７３】
続いて、各進退駆動機構７０，８０，９０は、前述した直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０にそれぞれ設けられ、これらの各滑動体４２，５２，６２を各加工工具とともに個別に進退移動させる機構であって、図１，図２に示すように、各工具作動機構４０，５０，６０の後端部に係着された各進退作動カム７３，８３，９３を回動させることで、各工具作動機構４０，５０，６０の各滑動体４２，５２，６２を進退移動させるものである。
【００７４】
これらのうち、進退駆動機構７０は、図３，図４に示すように、軸承筒７１が、直進工具作動機構４０の滑動案内体４１の後端部位置でクイル軸線と平行な中心軸線上に取着されている。 この軸承筒７１には一対の転がり軸受が装着されて、この一対の転がり軸受に、カム回動軸７２が回動可能に軸支されている。
このカム回動軸７２には、進退作動カム７３が、滑動体４２の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面７３ａが形成されて、滑動体４２の前面４２ａよりも突出するようにして、カム回動軸７２の一端部にキー着されている。
【００７５】
この進退作動カム７３の反対側には、滑動案内体４１の後端部位置に、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な進退駆動サーボモータ７４が、カム回動軸７２と同軸心に取着されその出力軸に、回動軸７２の他端部がキー着されている。 したがって、進退作動カム７３は、進退駆動サーボモータ７４が回動することによって、カム回動軸７２とともに回動される。
【００７６】
また、滑動体４２の後端側の前面４２ａには、ローラ枢着体７５が、進退作動カム７３のカム曲面７３ａと対向する位置にコ字状又部が形成されて止着されている。 このローラ枢着体７５には、そのコ字状又部を貫通するようにしてローラ軸７５ａが止着されている。 このローラ軸７５ａにはカムフォロア７６が、進退作動カム７３のカム曲面７３ａと外接して回動可能に枢着されている。
【００７７】
また、滑動体４２のローラ枢着体７５近傍位置には、移動側掛止部材７７が螺着され、滑動案内体４１の後端位置には、固定側掛止部材７８が止着されている。 この移動側掛止部材７７と固定側掛止部材７８とには、カムフォロア７６を進退作動カム７３に常時当接させるべく、滑動体４２とともにカムフォロア７６を付勢する付勢ばね７９，７９が張着されている。
【００７８】
このように構成された進退駆動機構７０は、数値制御手段の制御による進退駆動サーボモータ７４の回動運動により進退作動カム７３を回動させて、そのカム曲面７３ａの起伏軌跡によって、付勢ばね７９，７９により外接するカムフォロア７６を介して、直進工具作動機構４０の巻回工具Ｔ１を滑動体４２とともに進退移動させる。
【００７９】
次いで進退駆動機構８０は、図５，図６に示すように、軸承筒８１が、回動工具作動機構５０の滑動案内体５１の後端部位置でクイル軸線と平行な中心軸線上に取着されている。 この軸承筒８１には一対の転がり軸受が装着されて、この一対の転がり軸受に、カム回動軸８２が回動可能に軸支されている。 このカム回動軸８２には、進退作動カム８３が、滑動体５２の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面８３ａが形成されて、滑動体５２の前面５２ａよりも突出するようにして、カム回動軸８２の一端部にキー着されている。
【００８０】
この進退作動カム８３の反対側には、滑動案内体５１の後端部位置に、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な進退駆動サーボモータ８４が、カム回動軸８２と同軸心に取着されその出力軸に、回動軸８２の他端部がキー着されている。 したがって、進退作動カム８３は、進退駆動サーボモータ８４が回動することによって、カム回動軸８２とともに回動される。
【００８１】
また、滑動体５２の後端側の前面５２ａには、ローラ枢着体８５が、進退作動カム８３のカム曲面８３ａと対向する位置にコ字状又部が形成されて止着されている。 このローラ枢着体８５には、そのコ字状又部を貫通するようにしてローラ軸８５ａが止着されている。 このローラ軸８５ａにはカムフォロア８６が、進退作動カム８３のカム曲面８３ａと外接して回動可能に枢着されている。
【００８２】
また、滑動体５２のローラ枢着体８５近傍位置には、移動側掛止部材８７が螺着され、滑動案内体５１の後端位置には、固定側掛止部材８８が止着されている。 この移動側掛止部材８７と固定側掛止部材８８とには、カムフォロア８６を進退作動カム８３に常時当接させるべく、滑動体５２とともにカムフォロア８６を付勢する付勢ばね８９，８９が張着されている。
【００８３】
このように構成された進退駆動機構８０は、数値制御手段の制御による進退駆動サーボモータ８４の回動運動により進退作動カム８３を回動させて、そのカム曲面８３ａの起伏軌跡によって、付勢ばね８９，８９により外接するカムフォロア８６を介して、回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２を滑動体５２とともに進退移動させる。
【００８４】
次いで進退駆動機構９０は、図７，図８に示すように、軸承筒９１が、旋回工具作動機構６０の滑動案内体６１の後端部位置でクイル軸線と平行な中心軸線上に取着されている。 この軸承筒９１には一対の転がり軸受が装着されて、この一対の転がり軸受に、カム回動軸９２が回動可能に軸支されている。 このカム回動軸９２には、進退作動カム９３が、滑動体６２の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面９３ａが形成されて、滑動体６２の前面６２ａよりも突出するようにして、カム回動軸９２の一端部にキー着されている。
【００８５】
この進退作動カム９３の反対側には、滑動案内体６１の後端部位置に、数値制御手段の制御によって回動位置決め可能な進退駆動サーボモータ９４が、カム回動軸９２と同軸心に取着されその出力軸に、回動軸９２の他端部がキー着されている。 したがって、進退作動カム９３は、進退駆動サーボモータ９４が回動することによって、カム回動軸９２とともに回動される。
【００８６】
また、滑動体６２の後端側の前面６２ａには、ローラ枢着体９５が、進退作動カム９３のカム曲面９３ａと対向する位置にコ字状又部が形成されて止着されている。 このローラ枢着体９５には、そのコ字状又部を貫通するようにしてローラ軸９５ａが止着されている。 このローラ軸９５ａにはカムフォロア９６が、進退作動カム９３のカム曲面９３ａと外接して回動可能に枢着されている。
【００８７】
また、滑動体６２のローラ枢着体９５近傍位置には、移動側掛止部材９７が螺着され、滑動案内体６１の後端位置には、固定側掛止部材９８が止着されている。 この移動側掛止部材９７と固定側掛止部材９８とには、カムフォロア９６を進退作動カム９３に常時当接させるべく、滑動体６２とともにカムフォロア９６を付勢する付勢ばね９９，９９が張着されている。
【００８８】
このように構成された進退駆動機構９０は、数値制御手段の制御による進退駆動サーボモータ９４の回動運動により進退作動カム９３を回動させて、そのカム曲面９３ａの起伏軌跡によって、付勢ばね９９，９９により外接するカムフォロア９６を介して、旋回工具作動機構６０のピッチ工具Ｔ３、切断工具Ｔ４を滑動体６２とともに進退移動させる。
【００８９】
そして、各進退駆動機構７０，８０，９０は、図示しない数値制御手段の制御により進退駆動サーボモータ７４，８４，９４を個別または関連的に回動させることによって、直進工具作動機構４０，回動工具作動機構５０，旋回工具作動機構６０の各滑動体４２，５２，６２を各加工工具とともに個別または関連的に進退移動させる。
【００９０】
すなわち、進退駆動機構７０は、進退駆動サーボモータ７４とともに回動する進退作動カム７３によって、カムフォロア７６を介して直進工具作動機構４０の滑動体４２を、進退駆動機構８０は、進退駆動サーボモータ８４とともに回動する進退作動カム８３によって、カムフォロア８６を介して回動工具作動機構５０の滑動体５２を、また、進退駆動機構９０は、進退駆動サーボモータ９４とともに回動する進退作動カム９３によって、カムフォロア９６を介して旋回工具作動機構６０の滑動体６２をそれぞれ進退移動させる。
【００９１】
引き続いて、このように構成された本例のばね成形装置において、ばね加工に係る加工工具と各機構との関連動作，作用などについて、一加工例の捩りコイルばねを示す図１０、各加工工程における各加工工具の形態を示す図１１〜図２２を参照して以下のとおり説明する。 なお、以下の説明においては数値制御手段との関わりを省略するが、各駆動機構の作動は多軸数値制御手段によって制御されるものである。 また、図１１〜図２２の各平面図においては、各加工工具の位置表示を、クイル１４の軸心を原点、その横軸線をＸ軸線、縦軸線をＹ軸線とする座標上で説明する。
【００９２】
本加工例のばねは、上述した複数個の工具作動機構４０〜６０の各加工工具Ｔ１〜Ｔ４によって、図１０に示す端部Ｓａ（第１加工工程），ねじれ折曲部Ｓｂ（第２加工工程），直線部Ｓｃ（第３加工工程），折曲部Ｓｄ（第４加工工程），直線脚部Ｓｅ（第５加工工程）からなる鉤状掛止脚部と、コイル部Ｓｆ（第６加工工程）と、直線掛止脚部Ｓｇ（第７加工工程）と、切断面Ｓｈ（第８加工工程）とが形成される捩りコイルばねＳである。 この捩りコイルばねＳの端部Ｓａは、図１０（ｂ）に示すように、ねじれ折曲部Ｓｂを三次元折り曲げすることによって直線脚部Ｓｅの線材軸線に対して 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕のねじれ角度を形成するものである。
【００９３】
また、コイル部Ｓｆは、図１０（ａ）に示すように、そのコイル軸心が直線脚部Ｓｅ，直線掛止脚部Ｓｇに対して直角であるとともに、各コイルの間には設定間隔のピッチを形成するものである。 また、直線掛止脚部Ｓｇは、直線脚部Ｓｅの線材軸線に対して、図１０（ａ）においては平行に、図１０（ｂ）においては、直線掛止脚部Ｓｇに対してコイル部Ｓｆ側に 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕の傾き角度を形成するものである。
【００９４】
また、先に従来技術で引用した従来公報Ａ（特開平１０−２９０２８号公報）に係る発明では、本例のように直線脚部Ｓｅの線材軸線に対して 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕のねじれ角度を形成することはできない。 すなわち、従来公報Ａに係る発明は、その図９に示されたカムフォロア２１の有効進退作動角度が、円弧カム３９の進退移動軸線に対してそれぞれ時計方向および反時計方向に、 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕または 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕の範囲に限定される構成である。
【００９５】
したがって、時計方向および反時計方向に 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕の有効進退作動角度に設定したときには、円弧カム３９の進退移動軸線から 2.6180 ×10-1 rad〔１５°〕を超え 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕以内の間、また、時計方向および反時計方向に 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕で設定したときでも、 3.4907 ×10-1 rad〔２０°〕を超え 4.3633 ×10-1 rad〔２５°〕以内の間の範囲は加工ができないものである。
【００９６】
なお、本加工例において、最初の捩りコイルばねＳを加工する前には、図１１に示す第１加工工程や、その下流の加工工程に備えて、複数個の工具作動機構４０〜６０の各加工工具Ｔ１〜Ｔ４は、あらかじめ、図２，図９に示す周回駆動機構３０を周回制御し、各進退駆動機構７０〜９０を後退制御することによって、図１１（ａ）に示すように、各進退移動軸線をそれぞれの周回設定位置に位置決めするとともに、それぞれの後退待機位置に待機させておく。
【００９７】
すなわち、捩りコイルばねＳの加工に際して最初に線材Ｗと係合する加工工具は、第２加工工程においてねじれ折曲部Ｓｂを加工する回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２であるので、この加工工程に備えて、周回駆動機構３０の周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回円盤機構２０の周回円盤２３を周回移動させて、折曲工具Ｔ２の進退移動軸線を、図１１（ａ）に示す第四象限のクイル１４下方位置でＹ軸線より反時計方向へ 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜した周回設定位置に位置決めするとともに、図５，図６に示す回動工具作動機構５０の折曲回動サーボモータ５９を回動制御することで、この折曲工具Ｔ２を回動させる。
【００９８】
そして、この折曲工具Ｔ２の折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置が、クイル軸線を挟んで対称位置のクイル１４前端近傍で線材Ｗを挟入可能な折曲待機位置に位置決めするとともに、進退駆動機構８０の進退駆動サーボモータ８４を回動制御することで滑動体５２を折曲工具Ｔ２とともに後退移動させて、後退待機位置に待機させておく。
【００９９】
なお、この準備作業によって、直進工具作動機構４０の巻回工具Ｔ１と、旋回工具作動機構６０のピッチ工具Ｔ３，切断工具Ｔ４とは、共通の周回円盤２３に取着されているので、 2.0944 rad 〔１２０°〕に等分割された放射状位置を維持して、折曲工具Ｔ２とともに周回移動される。 すなわち、巻回工具Ｔ１は、折曲工具Ｔ２から反時計方向へ 2.0944 rad 〔１２０°〕の周回位置、換言すれば、図１１（ａ）に示す第一象限のクイル１４上方位置でＹ軸線より時計方向へ 6.6323 ×10-1 rad〔３８°〕傾斜した周回位置に位置決めされて、その後退待機位置で待機する。
【０１００】
また、ピッチ工具Ｔ３，切断工具Ｔ４は、折曲工具Ｔ２から時計方向へ 2.0944 rad 〔１２０°〕の周回位置、換言すれば、第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 1.3963 ×10-1 rad〔８°〕傾斜した周回位置に位置決めされる。 そして、これらのうち、コイル部Ｓｆを加工する第６加工工程においてピッチ工具Ｔ３が最初に線材Ｗと係合するので、この加工工程に備えて、図７，図８に示す旋回工具作動機構６０の旋回駆動サーボモータ６９を回動制御することで旋回工具台６４を旋回移動させて、押し出し作用でコイルにピッチを付与するピッチ工具Ｔ３を選択する。
【０１０１】
このピッチ工具Ｔ３は、巻回されるコイルにピッチが付与可能な進退移動軸線と平行位置の工具旋回設定位置に位置決めし、かつ、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで滑動体６２をピッチ工具Ｔ３とともに後退移動させて、後退待機位置に待機させておく。
【０１０２】
これで、最初の捩りコイルばねＳを加工する前の準備作業は完了であるが、次の捩りコイルばねＳの加工からは、この準備作業は不要である。 すなわち、各加工工程において加工を終えた加工工具は、下流の加工工程に備えて、それぞれの加工が可能な周回設定位置の後退待機位置で、折曲待機位置や工具旋回設定位置に位置決めして待機させておくからである。
【０１０３】
そして、図１１に示す第１加工工程は、端部Ｓａを加工する工程であって、図２に示す線材給送機構１０の一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、図１１（ｂ）に示すように、線材Ｗをクイル１４の前端から設定長だけ送り出し、かつ停止させることで、端部Ｓａが形成される。
【０１０４】
この線材Ｗの送り出し設定長は、端部Ｓａを形成する所要長と、この端部Ｓａに連続して形成するねじれ折曲部Ｓｂの所要長と、次の第２加工工程において加工工具の作動を妨げない加工所要長とを加えた設定長である。 なお、この端部Ｓａは、次の第２加工工程においてねじれ折曲部Ｓｂを加工することで、その長さや角度が確定するものである。
【０１０５】
次いで、図１２，図１３に示す第２加工工程は、回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２でねじれ折曲部Ｓｂを加工する工程であって、図６に示す進退駆動機構８０の進退駆動サーボモータ８４を回動制御することで、前の第１加工工程の準備段階において、周回設定位置の後退待機位置で折曲待機位置に位置決めした折曲工具Ｔ２を加工前進位置に前進させて、図１２（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に端部Ｓａの線材Ｗを挟入させる。
【０１０６】
そして、ねじれ折曲部Ｓｂの加工は、図６に示す折曲回動サーボモータ５９の回動制御によって折曲工具Ｔ２を回動させることで、すなわち、図１２（ｂ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に挟入された線材Ｗを反時計回りに、端部Ｓａ，直線部Ｓｃの折曲設定角度である 1.5708 rad 〔９０°〕と、スプリングバック相当角度とを加えた加工設定角度だけ折曲させた後、図１３（ｂ）に示すように、線材Ｗを挟入している折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａを時計回りにスプリングバック相当角度だけ戻して、図１４（ｂ）に示す端部Ｓａと直線部Ｓｃとの折曲角度を 1.5708 rad 〔９０°〕に形成する。
【０１０７】
また、このねじれ折曲部Ｓｂは、折曲工具Ｔ２が、クイル１４下方位置でＹ軸線より反時計方向へ 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜した周回設定位置で折曲加工されるので、図１４（ａ）に示す端部Ｓａの線材軸線が、Ｘ軸線に対して右上に 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜するように形成される。
【０１０８】
このようにして、ねじれ折曲部Ｓｂを加工した後の折曲工具Ｔ２は、折曲部Ｓｄを加工する下流の第４加工工程に備えて、進退駆動サーボモータ８４の回動制御で後退移動させて、図１４（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａが、端部Ｓａの線材Ｗから離れる加工待機位置まで後退させるとともに、周回駆動サーボモータ３３の回動制御で折曲工具Ｔ２を時計方向に周回移動させて、進退移動軸線を略Ｙ軸線上の周回設定位置に位置決めして待機させる。
【０１０９】
なお、この準備作業によって、巻回工具Ｔ１は、図１４（ａ）に示す第一象限のクイル１４右方位置でＸ軸線より反時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜し、また、ピッチ工具Ｔ３は、第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜した、それぞれの周回位置に位置決めされて待機する。
【０１１０】
次いで、図１４に示す第３加工工程は、直線部Ｓｃを加工する工程であって、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、図１４（ｂ）に示すように、線材Ｗをクイル１４の前端から設定長だけ送り出し、かつ停止することで、直線部Ｓｃが形成される。
【０１１１】
この線材Ｗの送り出し設定長は、直線部Ｓｃを形成する所要長と、次の第４加工工程においてこの直線部Ｓｃに連続して形成する折曲部Ｓｄの所要長と、折曲工具Ｔ２の作動を妨げない加工所要長とを加えた設定長である。 なお、この直線部Ｓｃは、次の第４加工工程において折曲部Ｓｄを加工することで、その長さや角度が確定するものである。
【０１１２】
このようにして、直線部Ｓｃと折曲部Ｓｄとを形成する線材Ｗを送り出すとともに、前の第２加工工程でねじれ折曲部Ｓｂを加工した後の折曲工具Ｔ２は、折曲部Ｓｄを加工する次の第４加工工程に備えて、折曲回動サーボモータ５９の回動制御で回動させて、図１５（ｂ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置が、クイル軸線を挟んで対称位置のクイル１４前端近傍で直線部Ｓｃの線材Ｗを挟入可能な折曲待機位置に位置決めして待機させる。
【０１１３】
次いで、図１５，図１６に示す第４加工工程は、回動工具作動機構５０の折曲工具Ｔ２で折曲部Ｓｄを加工する工程であって、進退駆動機構８０の進退駆動サーボモータ８４を回動制御することで、前の第３加工工程の加工後において、周回設定位置の加工待機位置で折曲待機位置に位置決めした折曲工具Ｔ２を加工前進位置に前進させて、図１５（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に直線部Ｓｃの線材Ｗを挟入させる。
【０１１４】
そして、折曲部Ｓｄの加工は、折曲回動サーボモータ５９の回動制御によって折曲工具Ｔ２を回動させることで、すなわち、図１５（ｂ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの間に挟入された線材Ｗを反時計回りに、直線部Ｓｃ，直線脚部Ｓｅの折曲設定角度である 1.5708 rad 〔９０°〕と、スプリングバック相当角度とを加えた加工設定角度だけ回動させた後、図１６（ｂ）に示すように、線材Ｗを挟入している折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａを時計回りにスプリングバック相当角度だけ戻して、図１７（ｂ）に示す直線部Ｓｃと直線脚部Ｓｅとの折曲角度を 1.5708 rad 〔９０°〕に形成する。 また、この折曲部Ｓｄは、図１７（ａ）に示す直線部Ｓｃの線材軸線が、Ｘ軸線と一致するように形成する。
【０１１５】
このようにして、折曲部Ｓｄを加工した後の折曲工具Ｔ２は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、進退駆動サーボモータ８４の回動制御で後退移動させて、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａが、直線部Ｓｃの線材Ｗから最も離れる後退待機位置まで後退させるとともに、この後に線材Ｗと係合する加工工具は、下流の第６加工工程において、コイル部Ｓｆを巻回加工する巻回工具Ｔ１と、コイル部Ｓｆにピッチを付与するピッチ工具Ｔ３とであるから、この加工工程に備えて、これらの加工工具もそれぞれの周回設定位置に位置決めしておく。
【０１１６】
すなわち、周回駆動機構３０の周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回円盤機構２０の周回円盤２３を反時計方向に周回移動させて、それぞれの進退移動軸線を図１７（ａ）に示すように、巻回工具Ｔ１は、クイル１４上方位置で略Ｙ軸線上の周回設定位置に、また、ピッチ工具Ｔ３は、第三象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より反時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜した周回設定位置に、それぞれ位置決めして待機させる。
【０１１７】
次いで、図１７に示す第５加工工程は、直線脚部Ｓｅを加工する工程であって、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、線材Ｗをクイル１４の前端から設定長だけ送り出し、かつ停止することで、直線脚部Ｓｅが形成される。 この線材Ｗの送り出し設定長は、直線脚部Ｓｅを形成する所要長と、次の第６加工工程においてこの直線脚部Ｓｅに連続して形成するコイル部Ｓｆの巻回始めまでの加工所要長とを加えた設定長である。
【０１１８】
なお、この直線脚部Ｓｅは、次の第６加工工程においてコイル部Ｓｆを加工することで、その長さや角度が確定するものである。 また、図１０（ｂ）に示す端部Ｓａと直線脚部Ｓｅとの設定ねじれ角度 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕は、この直線脚部Ｓｅを加工することで確定される。
【０１１９】
このようにして、直線脚部Ｓｅとコイル部Ｓｆの巻回始めとを形成する線材Ｗを送り出すとともに、前の第４加工工程で折曲部Ｓｄを加工した後の折曲工具Ｔ２は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、回動工具作動機構５０の折曲回動サーボモータ５９の回動制御で折曲工具Ｔ２を回動させて、図１８（ａ）に示すように、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置が、クイル軸線を挟んで対称位置のクイル１４前端近傍で線材Ｗを挟入可能な折曲待機位置に位置決めして待機させる。
【０１２０】
次いで、図１８，図１９に示す第６加工工程は、直進工具作動機構４０の巻回工具Ｔ１と、旋回工具作動機構６０のピッチ工具Ｔ３とでコイル部Ｓｆを加工する工程であって、巻回工具Ｔ１によるコイル部Ｓｆの巻回加工は、直進工具作動機構４０を進退移動させる進退駆動機構７０の進退駆動サーボモータ７４を回動制御することで、先の第４加工工程の加工後に、クイル１４上方の周回設定位置で後退待機位置に待機させておいた巻回工具Ｔ１を前進させて図１９（ａ）に示す加工前進位置に位置決めするとともに、線材給送機構１０の一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することで、線材Ｗをクイル１４の前端から継続的に送り出してコイル部Ｓｆを巻回加工する。
【０１２１】
また、ピッチ工具Ｔ３によるコイル部Ｓｆへのピッチ付与は、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで、先の第４加工工程の加工後に、クイル１４左方の周回設定位置で後退待機位置に待機させておいたピッチ工具Ｔ３を前進移動させて、図１９（ａ）に示すように、ピッチ工具Ｔ３の前端作用面が、クイル１４の線材送り出し穴前方で巻回されるコイル部Ｓｆの下部側面をコイル生成方向へ押圧可能な加工前進位置に位置決めして、コイル部Ｓｆに設定間隔のピッチを付与する。
【０１２２】
すなわち、図１９（ｂ）に示すように、線材Ｗを巻回工具Ｔ１の傾斜作用面に衝合させることで設定コイル径のコイルを巻回するとともに、図１９（ａ）に示すように、巻回中のコイルの下部側面を、ピッチ工具Ｔ３の前端作用面でコイル生成方向へ押圧することで、コイル部Ｓｆに設定間隔のピッチを形成する。
【０１２３】
このコイル部Ｓｆは、巻回数とピッチとによってその自由長が形成され、また、コイル径と巻回数とによって線材Ｗの所要展開長が決まる。 したがって、この所要展開長の線材Ｗをクイル１４の前端から送り出して停止することで、図１０に示すコイル部Ｓｆが形成されて、図１０（ｂ）に示す直線脚部Ｓｅに対する直線掛止脚部Ｓｇの傾き角度が決まる。
【０１２４】
このようにして、コイル部Ｓｆを加工した後の巻回工具Ｔ１は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、進退駆動機構７０の進退駆動サーボモータ７４を回動制御することで後退させて、図２０（ａ）に示す後退待機位置に位置決めして待機させる。 また、コイル部Ｓｆにピッチを付与した後のピッチ工具Ｔ３は、切断工具Ｔ４によって切断面Ｓｈを加工する下流の第８加工工程に備えて、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで後退させて、後退待機位置に位置決めして待機させる。
【０１２５】
次いで、図２０に示す第７加工工程は、直線掛止脚部Ｓｇを加工する工程であって、一対のフィードローラ１１Ａ，１１Ｂを回動制御することによって、図２０（ｂ）に示すように、線材Ｗをクイル１４の前端から、直線掛止脚部Ｓｇを形成する設定長だけ送り出し、かつ停止させる。 なお、この直線掛止脚部Ｓｇは、次の第８加工工程において切断面Ｓｈを切断加工することで、その長さが確定するものである。
【０１２６】
このようにして、直線掛止脚部Ｓｇを形成する線材Ｗを送り出すとともに、切断面Ｓｈを加工する次の第８加工工程に備えて、先の第６加工工程でコイル部Ｓｆにピッチを付与した後のピッチ工具Ｔ３を切断工具Ｔ４に入れ替え、かつ、この切断工具Ｔ４を反時計方向に周回移動させる。
【０１２７】
すなわち、旋回駆動サーボモータ６９を回動制御することで旋回工具台６４を旋回移動させて、ピッチ工具Ｔ３と入れ替わりに切断工具Ｔ４をクイル１４側に選択し、この切断工具Ｔ４は加工前進位置において、その切刃側面がクイル１４の前端面と略摺接して、線材Ｗを切断可能な工具旋回設定位置に位置決めするとともに、周回駆動機構３０の周回駆動サーボモータ３３を回動制御することで周回移動させて、図２１（ａ）に示すように、この切断工具Ｔ４の進退移動軸線をクイル１４の下方位置で略Ｙ軸線上の周回設定位置に位置決めする。
【０１２８】
なお、この準備作業によって、巻回工具Ｔ１は、図２１（ａ）に示す第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜し、また、折曲工具Ｔ２は、第一象限のクイル１４右方位置でＸ軸線より反時計方向へ 5.2360 ×10-1 rad〔３０°〕傾斜した、それぞれの周回位置に位置決めされて待機する。
【０１２９】
次いで、図２１，図２２に示す第８加工工程は、旋回工具作動機構６０の切断工具Ｔ４で切断面Ｓｈを切断加工する最終工程であって、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで、前の第７加工工程においてクイル１４の下方位置で略Ｙ軸線上の周回設定位置で後退待機位置に待機させておいた切断工具Ｔ４を前進移動させて、図２２に示すように、切断工具Ｔ４の切刃とクイル１４前端面との剪断作用で、直線掛止脚部Ｓｇ端部の切断面Ｓｈを切断する。 この切断によって、直線掛止脚部Ｓｇの長さが確定するとともに、線材Ｗから分離された図１０に示す捩りコイルばねＳが形成される。
【０１３０】
このようにして、切断面Ｓｈを加工した後の切断工具Ｔ４は、次の捩りコイルばねＳの加工に備えて、後退待機位置に後退させるとともに、この切断工具Ｔ４と入れ替わりにピッチ工具Ｔ３をクイル１４側に選択し、かつ、この後に線材Ｗと係合する加工工具は、次の捩りコイルばねＳの第２加工工程においてねじれ折曲部Ｓｂを加工する折曲工具Ｔ２であるので、この加工工程に備えて、この折曲工具Ｔ２を反時計方向に周回移動させる。
【０１３１】
すなわち、切断工具Ｔ４とピッチ工具Ｔ３とは、進退駆動機構９０の進退駆動サーボモータ９４を回動制御することで後退待機位置に後退させるとともに、旋回工具作動機構６０の旋回駆動サーボモータ６９を回動制御することで旋回工具台６４を旋回移動させて、切断工具Ｔ４と入れ替わりにピッチ工具Ｔ３をクイル１４側に選択する。
【０１３２】
また、折曲工具Ｔ２は、先の第４加工工程で折曲部Ｓｄを加工した後、その折曲突子Ｔ２ａ，Ｔ２ａの回動位置を折曲待機位置にして待機させていたので、周回駆動サーボモータ３３の回動制御で時計方向に周回移動させて、その進退移動軸線を、図１１（ａ）に示す第四象限のクイル１４下方位置でＹ軸線より反時計方向へ 3.8397 ×10-1 rad〔２２°〕傾斜させた周回設定位置に位置決めして待機させる。
【０１３３】
なお、この準備作業によって、巻回工具Ｔ１は、図１１（ａ）に示す第一象限のクイル１４上方位置でＹ軸線より時計方向へ 6.6323 ×10-1 rad〔３８°〕傾斜した周回位置に、また、ピッチ工具Ｔ３は、第二象限のクイル１４左方位置でＸ軸線より時計方向へ 1.3963 ×10-1 rad〔８°〕傾斜した周回位置に、それぞれ位置決めされて待機する。
【０１３４】
これで、捩りコイルばねＳを加工する加工工程の１サイクルは終了し、多軸数値制御手段の制御によって上述した第１〜第８加工工程を繰り返すことで、量産加工することができる。 また、多軸数値制御手段を数値制御加工プログラムで制御させて自動繰り返し加工をすることで、複数台のばね成形装置を一人の作業者で稼動管理したり、無人稼動ができる。
【０１３５】
本発明に係るばね成形装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さまざまな形態に構成することができるものである。 例えば、ばね１個当たりの加工サイクルタイムをさらに短縮して生産性の向上を図るために、クイルを回動可能に構成したり、または、加工するばねの形状，要求精度などに合わせて、工具作動機構の数や加工工具の種類を自由に選択してばねを加工することができるものである。
【０１３６】
【発明の効果】
【０１３７】
本発明は、上述したとおりになされているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【０１３８】
請求項１に係る発明によれば、クイル軸線を周回中心にして、各工具作動機構が着脱可能な周回円盤を周回移動可能にし、クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたので、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【０１３９】
また、請求項２に係る発明によれば、周回円盤は、成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、各工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたので、当該加工工具を周回設定位置に円滑に周回移動させることができるとともに、各工具作動機構を周回移動させる周回円盤の保持力を確保することができる効果を奏する。
【０１４０】
また、請求項３に係る発明によれば、周回駆動機構は、周回駆動サーボモータを回動位置決め制御することで、周回円盤をそれぞれの工具作動機構とともにクイル軸線を周回中心にして周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたので、当該加工工具を適宜の時期に加工前進位置または後退待機位置に容易に位置決めすることができる効果を奏する。 また、加工工具などを交換するための段取り替え時間が短縮できるので、生産性の向上を図ることができる効果を奏する。
【０１４１】
また、請求項４に係る発明によれば、各進退駆動機構は、周回円盤上に設けるようにしたので、ばね成形装置の製造段階または製造後において、加工工具の所要数に対応して、その工具作動機構を容易に加除することができる効果を奏する。 また、加工工具の最大所要数を想定して、その最大所要数に対応する進退駆動機構を予め構築するような無駄を省くことができるので、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【０１４２】
また、請求項５に係る発明によれば、進退駆動機構は、各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御することで、各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて各加工工具を進退設定位置に位置決めするようにしたので、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、上述した周回駆動機構の効果と相まって、加工工具の配設数を減少させることができるので、加工工具の製造費用や、ばね成形装置の構造を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【０１４３】
また、請求項６に係る発明によれば、少なくとも１個の工具作動機構は、線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持するようにして、旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御して旋回工具台を旋回させることで、２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたので、ばね加工形状の自由度が制約されず複雑な形状のばねも容易に加工でき、加工プログラムの容易化によって生産性の向上を図ることができる効果を奏する。 また、工具作動機構の配設数を減少させることができるので、ばね成形装置の構成を簡素にして製造原価の低減を図ることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示す全体の説明図であって、ばね成形装置の正面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の一例を示す全体の説明図であって、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明に係る直進工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図１に示す当該部分の拡大正面図である。
【図４】本発明に係る直進工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明に係る回動工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図１に示す当該部分の拡大正面図である。
【図６】本発明に係る回動工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】本発明に係る旋回工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図１に示す当該部分の拡大正面図である。
【図８】本発明に係る旋回工具作動機構およびその進退駆動機構の説明図であって、図７のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図９】本発明に係る周回円盤機構およびその周回駆動機構の説明図であって、図２のＥ−Ｅ矢視平面図である。
【図１０】本発明に係るばね成形装置によって加工されるばねの一例を示す説明図であって、（ａ）は捩りコイルばねの正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図１１】捩りコイルばねの第１加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１２】捩りコイルばねの第２加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１３】図１２と同じ第２加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１４】捩りコイルばねの第３加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１５】捩りコイルばねの第４加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１６】図１５と同じ第４加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１７】捩りコイルばねの第５加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１８】捩りコイルばねの第６加工工程を示す説明図であって、（ａ）正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図１９】図１８と同じ第６加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図２０】捩りコイルばねの第７加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図２１】捩りコイルばねの第８加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【図２２】図２１と同じ第８加工工程を示す説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のクイル近傍側面図である。
【符号の説明】
２ 成形基板
３ ばね成形空間
１０ 線材給送機構
１１Ａ，１１Ｂ フィードローラ
１４ クイル
２０ 周回円盤機構
２１ 軸承筒
２３ 周回円盤
３０ 周回駆動機構
３１ 周回歯車
３２ 回動歯車
４０ 直進工具作動機構
４１ 滑動案内体
４２ 滑動体
４３ 直進工具保持体
５０ 回動工具作動機構
５１ 滑動案内体
５２ 滑動体
５３ 折曲工具保持体
６０ 旋回工具作動機構
６１ 滑動案内体
６２ 滑動体
６３ 旋回工具保持体
６４ 旋回工具台
６９ 旋回駆動サーボモータ（旋回駆動アクチュエータ）
７０，８０，９０ 進退駆動機構
７３，８３，９３ 進退作動カム
７６，８６，９６ カムフォロア
Ｓ 捩りコイルばね
Ｔ１ 巻回工具
Ｔ２ 折曲工具
Ｔ２ａ 折曲突子
Ｔ３ ピッチ工具
Ｔ４ 切断工具
Ｗ 線材
Claims (6)
- 成形基板の後面側から前面側のばね成形空間に送り出される線材を案内するクイルと、このクイル軸線に略収束する放射状の各進退移動軸線に沿って進退移動可能な各滑動体を個別に有して、前記クイルの前方で前記線材に折曲、巻回または切断加工する各加工工具を進退移動可能に担持する複数個の工具作動機構とを備えるばね成形装置であって、前記成形基板の前面には、
前記複数個の工具作動機構を着脱可能で、かつ、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能な周回円盤と、この周回円盤を前記複数個の工具作動機構とともに周回移動させる周回駆動機構と、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともに個別に進退移動させる進退駆動機構と、当該加工工具を周回設定位置と進退設定位置とにそれぞれ移動させて位置決めすべく前記周回駆動機構と前記進退駆動機構とを関連的に制御可能な制御手段とを備えて、
クイル軸線の周りで当該加工工具を周回移動および／または進退移動させて位置決めするようにしたことを特徴とするばね成形装置。 - 前記周回円盤は、前記成形基板と一体的に設けられた軸受部に枢支することで、クイル軸線を周回中心にして周回移動可能であるようにしたことを特徴とする請求項１に記載されたばね成形装置。
- 前記周回駆動機構は、前記周回円盤に一体的に止着されてクイル軸線を中心とする円周上に歯形が形設された周回歯車と、前記周回歯車と噛合可能に設けられた回動歯車と、前記成形基板に取着されて前記回動歯車を回動させる周回駆動サーボモータとを備え、前記制御手段は、前記周回駆動サーボモータを回動位置決め制御可能であるようにして、
前記周回駆動サーボモータによって前記回動歯車を回動させることで、前記周回円盤を前記各工具作動機構とともに周回移動させて、当該加工工具を周回設定位置に位置決めするようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載されたばね成形装置。 - 前記進退駆動機構は、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともに個別に進退移動させる複数個の機構であって、
各進退駆動機構は、前記周回円盤上に設けるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載されたばね成形装置。 - 前記進退駆動機構は、前記各滑動体にそれぞれ一体的に設けられて回動自在な各カムフォロアと、これらの各カムフォロアにそれぞれ当接可能で少なくとも前記各滑動体の進退移動量を充足可能な起伏軌跡のカム曲面が形成された各進退作動カムと、前記周回円盤にそれぞれ取着されて前記各進退作動カムを個別に回動させる各進退駆動サーボモータと、前記各カムフォロアを前記各進退作動カムと常時当接可能にそれぞれ付勢する各カム付勢ばねとを備え、前記制御手段は、前記各進退駆動サーボモータを個別に回動位置決め制御可能であるようにして、
前記各進退駆動サーボモータによって前記各進退作動カムを個別に回動させることで、前記各工具作動機構の各滑動体をそれぞれの加工工具とともにそれぞれの進退移動軸線に沿って個別に進退移動させて、各加工工具をそれぞれの進退設定位置に位置決めするようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載されたばね成形装置。 - 前記各工具作動機構の少なくとも１個は、前記線材を折曲、巻回または切断加工する２個以上の加工工具を旋回移動可能かつ進退移動可能に担持する滑動体であるように構成された工具作動機構であって、
この滑動体と一体的に係着された旋回工具保持体と、この旋回工具保持体にクイル軸線と平行な旋回軸線を中心にして旋回移動可能に枢支されて前記２個以上の加工工具を着脱可能な旋回工具台と、前記旋回工具保持体に取着されて前記旋回工具台を旋回させる旋回駆動アクチュエータとを備え、前記制御手段は、前記旋回駆動アクチュエータを回動位置決め制御可能であるようにして、
前記旋回駆動アクチュエータによって前記旋回工具台を旋回させることで、前記２個以上の加工工具のうちの当該加工工具を前記線材と衝合または係合可能な工具旋回設定位置に位置決めするようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載されたばね成形装置。
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