JP3737643B2

JP3737643B2 - 成形工具の作動装置

Info

Publication number: JP3737643B2
Application number: JP06768599A
Authority: JP
Inventors: 憲史阿比留; 岡田　　光弘; 栄次大林
Original assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000263172A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコイルを加工する成形工具の作動装置に係り、さらに詳しくは、クイルから送り出される線材にクイル側成形工具を衝合させてその線材を湾曲に形成し、この湾曲に形成された線材に更にコイル成形工具を衝合させてその線材を所定の湾曲に形成することで、少なくとも１巻回のコイルを加工する、例えばリング製造装置やコイルばね製造装置に供用される２個の成形工具の作動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、例えば、コイルばねを加工する装置に係る特開平４−８９１４８号公報の発明が知られている。この発明は、図９に示されたように２個のコイリングピンｔ１，ｔ２によって、線材を湾曲成形することでコイルばねを加工する装置であって、摺動部材イのコイリングピンｔ１（本発明のコイル成形工具に相当）は、カム２０１の回動でレバー２０２が揺動され、このレバー２０２の揺動でレバー２０３が揺動され、このレバー２０３の揺動によってスライダ２０４を介してコイリングピンｔ１が進退移動するとともに、スライダ２０４に設けられた板カム２０５の進退移動で旋回レバー２０６が揺動される。摺動部材ロのコイリングピンｔ２（本発明のクイル側成形工具に相当）は、前記旋回レバー２０６の揺動によって旋回軸２０７を中心に、ベース２０８を介してコイリングピンｔ２がコイリングピンｔ１と関連的に揺動するように構成されている。
【０００３】
また、他の従来技術として特開平１１−７３８号公報の発明が知られている。この発明は、図１０に示されたように２個のポイントツールｔ３（本発明のコイル成形工具に相当）、ｔ４（本発明のクイル側成形工具に相当）によって、線材を湾曲成形することでコイルばねを加工する装置であって、ポイントツールｔ３，ｔ４は、前後方向移動テーブル２１０のＸ軸作動で連動アーム２１１が進退移動され、この連動アーム２１１の進退移動によって、第１傾斜スライドレール２１２，第２傾斜スライドレール２１３に沿って傾斜して進退移動するツール固定ブロック２１４，２１５を介してポイントツールｔ３，ｔ４が進退移動し、二つの工具のＸ座標位置とＹ軸方向の衝合距離とが位置決めされるとともに、上下方向移動テーブル２１６のＹ軸作動でポイントツールｔ３，ｔ４が、前記Ｘ軸座標位置とＹ軸方向の衝合距離とを維持した状態で進退移動し、二つの工具のＹ座標位置が位置決めされるように構成されているので、右巻きまたは左巻きのコイルに対して関連部材を取り外した後、クイル軸線に対して対称位置に取り付け、位置調整する必要のないように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した前者の発明においては、コイル径の増減に対応してコイリングピンｔ１，ｔ２を進退移動または揺動させる成形工具の作動機構は、右巻きまたは左巻きのコイルに対して、前記コイリングピンｔ１とｔ２とを選択的に進退移動または揺動させることはできないものである。
すなわち、図９と逆巻きのコイルを巻回する際には、レバー２０２，レバー２０３および旋回レバー２０６と、これらの関連部材とを取り外した後、クイル軸線に対して対称位置に取り付け、位置調整しなければならないので、右巻きまたは左巻きのコイルを適宜選択的に加工する際に、無駄な段取り替え時間を要し、生産性の向上を図る阻害となる問題があった。
【０００５】
また、後者の発明においては、増減するコイル径、若しくは、右巻きまたは左巻きのコイルに対して、この線材に衝合するポイントツールｔ３とｔ４との座標位置をＸ，Ｙテーブルの２軸制御によって得るものであるから、Ｘ，Ｙ軸作動で二つの工具の座標位置は関連的に位置決めされ、独立して位置決めすることはできない問題があった。
このために、線材の材質やＤ／ｄ（コイル径と線材径との比）などによって変化するスプリングバックに対して、例えば、二つの工具の制御系に設定係数を付加して位置決め制御することができない問題があった。また、装置の構成が煩雑で高価になるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、右巻きまたは左巻きのコイルを適宜選択的に加工する際に、無駄な段取り替え時間を必要とせず、生産性の向上を図ることができるとともに、スプリングバックの変化に対応でき、かつ、装置の構成が簡素にできる成形工具の作動装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために請求項１の発明は、クイルより送り出される線材がクイルに近い側の成形工具とクイルより遠い側の成形工具とに順次衝合して右巻きコイルおよび左巻きコイルを選択的に加工する２個の成形工具の作動装置であって、成形工具が着脱可能に装着されて進退可能なスライダを右巻きコイル成形時および左巻きコイル成形時に進退移動させる工具進退作動機構を有し前記成形工具とともに揺動可能に枢支された工具スライド機構と、右巻きコイル成形時および左巻きコイル成形時に前記工具スライド機構とともに成形工具を揺動させる工具揺動作動機構とから構成されクイル軸線を挟む略対称位置に前記工具スライド機構と前記工具揺動作動機構とをそれぞれ一対に設け、右巻きコイルまたは左巻きコイルのコイル径の増減に対応してクイルに近い側の成形工具はコイル中心に略対向するようにクイル側衝合軌跡に沿って揺動させる前記工具揺動作動機構をまたクイルより遠い側の成形工具は前記コイル中心に略対向するように遠方側衝合軌跡に沿って進退移動させる工具進退作動機構をコイル径の増減に対応して関連的に位置決め制御可能な制御手段を設け、右巻きコイル成形時および左巻きコイル成形時にはクイルに近い側の成形工具とクイルより遠い側の成形工具が前記それぞれの衝合軌跡に沿うように配置を変更して行うものである。
【０００９】
これら請求項１の発明によれば、コイル径の増減に対応して、一方のクイルに近い側の成形工具と他方のクイルに遠い側の成形工具とをそれぞれの衝合軌跡に沿って関連的に位置決め可能にしたので、コイル径が相違する異種のコイルを適宜選択的に加工できるとともに、巻初めから巻き終りまでの間に相違するコイル径を有する違径コイルを容易に加工することができる。また、線材の材質やＤ／ｄなどによって変化するスプリングバックに対応して、２個の成形工具の制御系に設定係数を付加して制御することが容易であるから、異種のコイルを加工する際に各コイルの品質向上を図ることができる。さらに、２個の成形工具が装着される一対の工具スライド機構をクイル軸線を挟む略対称位置に設けたので、右巻き，左巻きのコイルを適宜選択的に加工する際に、無駄な段取り替え時間を必要とせず、生産性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、前記一対の工具スライド機構の工具保持部は、巻回される線材と衝合可能な前記クイルに近い側の成形工具と前記クイルに遠い側の成形工具とが、クイル軸線と平行な基軸線を挟んで対称に４５度傾斜して着脱可能に構成するようにしたものである。
【００１１】
この発明によれば、二つの成形工具の成形溝がコイル中心にそれぞれ対向して収束し相互の位置角度が直角をなすようになっているので、湾曲の曲率が安定し正確な円弧のコイルを形成できる。
【００１２】
また、請求項３の発明は、前記揺動する工具スライド機構の揺動中心位置は、前記クイルに近い側の成形工具の成形溝部が成形可能な最小コイル径のコイルに衝合する最小径衝合位置と、成形可能な最大コイル径のコイルに衝合する最大径衝合位置とを通る直線に近似する円弧軌跡の円弧中心位置に設けるようにしたものである。
【００１３】
この発明によれば、クイルに近い側の成形工具は、コイル径の増減に際して最小径衝合位置と最大径衝合位置との間の位置変位量がクイルに遠い側の成形工具に比べて小さく、その間の成形溝の変位軌跡を直線に近似する円弧軌跡に沿って揺動するようにしたので、進退移動可能なスライド機構に比べて単純な機構に構成できるとともに、他の機構部との干渉を防止することができる。また、位置変位量がコイル成形工具に比べて小さいので、揺動作用によっても成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持することができる。
【００１４】
また、請求項４の発明は、前記工具スライド機構の前記揺動中心位置は、クイル軸線に対して、コイル径の増大につれて遠ざかるように傾斜する２２．５度の直線に近似する円弧軌跡の円弧中心位置に設けるようにしたものである。
【００１５】
この発明によれば、クイルに近い側の成形工具は、コイル径の増減に際して最小径衝合位置と最大径衝合位置との間の位置変位量がクイルに遠い側の成形工具に比べて小さく、その間の成形溝の変位軌跡をクイル軸線に対して２２．５度の直線に近似する円弧軌跡に沿って揺動するようにしたので、進退移動可能なスライド機構に比べて単純な機構に構成できるとともに、他の機構部との干渉を防止することができる。また、位置変位量がクイルに遠い側の成形工具に比べて小さいので、揺動作用によっても成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持することができる。
【００１６】
また、請求項５の発明は、前記進退移動する工具スライド機構の進退移動軸線は、前記クイルに遠い側の成形工具の成形溝部が成形可能な最小コイル径のコイルに衝合する最小径衝合位置と、成形可能な最大コイル径のコイルに衝合する最大径衝合位置とを通る直線に平行であるようにしたものである。
【００１７】
この発明によれば、クイルに遠い側の成形工具は、その成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持して、最小径衝合位置と最大径衝合位置とを通る直線に平行に進退移動できるので、湾曲の曲率が安定し正確な円弧のコイルを形成できる。
【００１８】
また、請求項６の発明は、前記工具スライド機構の前記進退移動軸線の傾斜角度は、クイル軸線と直交するコイル中心軌跡に対して、コイル径の増大につれて遠ざかるように傾斜する２２．５度であるようにしたものである。
【００１９】
この発明によれば、クイルに遠い側の成形工具は、その成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持して、コイル中心軌跡に対して２２．５度の傾斜直線に沿って進退移動できるので、湾曲の曲率が安定し正確な円弧のコイルを形成できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の成形工具の作動装置に係る実施の形態は、クイルより送り出された線材を２個の成形工具に順次衝合させて湾曲させコイルを成形する装置で、２個の成形工具が常にコイル中心に対向すべく一対の工具スライド機構をクイル送り出し線材の軸芯に対して上下にハ字形に配しそれぞれの成形工具の成形溝が後述する所定の方向に移動するように構成し、成形工具を進退移動させる工具進退作動機構及び成形工具を揺動させる工具揺動作動機構に二つの実施例を開示するものである。
【００３１】
その第１実施例に係る成形工具の作動装置は、図１乃至図３に示すように一対の工具スライド機構が、クイルに近い側の成形工具（以下クイル側成形工具と称す）Ｔ１とクイルより遠い側の成形工具（以下コイル成形工具と称す）Ｔ２とでコイルを加工する際に成形溝部を進退移動または揺動させる作動機構にカム機構を介在して構成したものである。
また第２実施例は、図４乃至図６に示すように一対の工具スライド機構が、クイル側成形工具Ｔ１とコイル成形工具Ｔ２とでコイルを加工する際に成形溝部を進退移動または揺動させる作動機構にクランク機構を介在して構成したものである。
【００３２】
〔第１実施例〕
本発明の右巻きコイル成形時における線材送り出しと工具の配置を示す正面説明図の図１、図１の工具スライド機構のＡ−Ａ線断面図を示す図２、図１の工具揺動作動機構のＢ−Ｂ線断面図を示す図３、及び成形コイルの変化するコイル径に対応する２個の成形工具の位置を示す図７にもとづき説明する。先ず本機の工具等の配置を説明する。
【００３３】
上下一対の線材送り出しローラ２Ａ，２Ｂは基板１上に直立して軸承された支軸で回転可能に枢支されており、図示しないＮＣ制御装置で回転制御されるサーボモータで適宜回転される。この線材送り出しローラ２Ａ，２Ｂの前面には線材案内筒に続くクイル３が送り出し線上に配置されている。
クイル３の前方右斜め下方にはクイル３の前面に向かう成形工具Ｔ１（右巻き成形時はクイル側成形工具）の工具スライド機構４が、同じく右斜め上方にはクイル３の前面に向かう成形工具Ｔ２（右巻き成形時はコイル成形工具）の工具スライド機構５が配置され横向きのハ字形を形成している。
【００３４】
また、クイル３の下位置で生成されるコイルと係合可能にピッチ工具６が上下移動制御並びにコイル巻き方向に対応して取り付け替え可能に配置されている。さらにクイル３の前端面の真上に切刃面が位置する切断工具７が上下移動制御並びにコイル巻き方向に対応して取り替え可能に配置している。
さらにまた、切断工具７の切刃面に対応する相手側切刃がクイル前端面の直上に位置する芯金工具８が成形コイル径並びにコイル巻き方向に対応して上下位置調整可能に配置されている。
【００３５】
次いで本発明の特徴の一つである一対の工具スライド機構のうち、右巻きコイルの場合におけるクイル側成形工具の工具スライド機構４を説明する。
【００３６】
基板１上にスライド台１１がそのスライド案内面１１ａをクイル３から送り出される線材Ｗの線材軸線方向Ｘと直交する上下線Ｙに対して、下側に開く２２．５度の線を挟んで揺動可能に、スライド台１１の下隅において基板１に植設された支軸１０に枢支状態に設置されている。
【００３７】
この支軸１０の位置は図７において、成形する最小径のコイルＡ成形時のクイル側成形工具Ｔ１の衝合点Ｐ１と、成形する最大径のコイルＢ成形時のクイル側成形工具Ｔ１の衝合点Ｐ２を結ぶ軌跡線の二等分位置で直交する線上で、かつ、クイル軸線と直交する線Ｙに対し略２２．５度の線上に位置するスライド台１１の軸線と平行な線上の最下点である。したがってコイル成形時の衝合点Ｐｎはスライド台１１の揺動によってＰ１，Ｐ２を通る直線に近似する円弧上に位置する。なお、この円弧は、必ずしも衝合点Ｐ１，Ｐ２を通る必要はなく、衝合点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ軌跡線に近似するように構成すればよい。
【００３８】
スライド案内面１１ａにはスライダ１２が摺動可能に載置され、そのクイル側前端部にクイル側成形工具Ｔ１をクイル３の線材送り出し軸線Ｘに対して下方に略４５度に向け、その成形溝Ｔ１ａが、形成されるコイルの図７に示すコイル中心Ｏ１〜Ｏ２に対向するように着脱可能に固定された工具ホルダ１３が角度調整可能に取り付けられている。
スライダ１２の後端部には、カムフオロア１４を基板１面に垂直な軸で枢支したフオロアホルダ１６が移動方向位置調整可能に取り付けられている。そしてスライダ１２上に固着したばね掛けブロック１７に螺装した調整ボルト１８によって、クイル側成形工具Ｔ１の前後位置の微調整が可能である。この微調整によってクイル側成形工具Ｔ１の成形溝Ｔ１ａを所定のコイル径の衝合点に正確に一致させることができる。
【００３９】
基板１を貫通して背面に突出する減速機２０の出力軸２０ａをスライド台１１の窓１１ｂから突出し、図示しないＮＣ制御装置で駆動制御される減速機２０付サーボモータ１９がスライド台１１に設けられている。そして出力軸２０ａに円板カム２２のカム軸２１がキー着されている。この円板カム２２はカムフオロア１４と当接し、ばね掛けブロック１７に左右対称に植設されたばね掛けピン２３，２３と、このばね掛けピン２３，２３に対向してスライド台１１に植設されたばね掛けピン２４，２４との間に張設された引張りばね２６，２６によって円板カム２２とカムフオロア１４が常時圧接されている。
【００４０】
更にスライド台１１は支軸１０を中心として揺動させるために、クイル３より送り出される線材の軸線Ｘに対してクイル３前端より下方略２２．５度の線上の位置に、基板１を貫通して背面に突出し、ＮＣ制御で駆動制御される減速機３０付のサーボモータ２７が、減速機の出力軸３０ａを取付板２８の窓より突出して取り付けられている。出力軸３０ａには円板カム３１のカム軸２９がキー着されている。
一方スライド台１１には、工具ホルダ１３近くのクイル３の軸線寄りにフロアホルダ３２が円板カム３１に対向するように設けられており、先端に基板１面に対して直交する軸で枢支されたカムフオロア３３が板カム３１と当接しうるようになっている。
【００４１】
またフロアホルダ３２のクイル側にはばね掛けブロック３４が締着されていて、フロアホルダ３２の後面に当接する調整ボルト３６が螺合されていて、フロアホルダ３２の位置を微調整可能としている。さらにばね掛けブロック３４には２本のばね掛けピン３７，３７が植設され、取付板２８には２本のばね掛けピン３８，３８が植設されていて、ピン３７，３７と３８，３８との間に引張ばね３９，３９が張設されていて円板カム３１とカムフオロア３３とが常時圧接されている。
なおスライド台１１は基板１から浮き上がることなく安定して揺動可能なように基板１に圧着させるばねを設ける場合もある。
【００４２】
次に右巻きコイルの加工を示す第１実施例ではクイルより遠方側になる、コイル成形工具の工具スライド機構５を説明する。
この基本構成はクイル側成形工具の工具スライド機構４と同じであり、クイル送り出し線に対して対称となる上位置に配置されている。したがって同じ部分に１００番を加えた番号で表示して説明を省略する。
【００４３】
スライド台１１１は、上隅で支軸１０とクイル送り出し線に対し対称となる位置の支軸１１０により枢支されており、コイル成形工具Ｔ２は図１で左斜め下向きの成形溝が、コイル中心に対向する４５度の方向に配置されている。従ってクイル側成形工具Ｔ１，コイル成形工具Ｔ２とは９０度をなし、クイルの送り出し軸線と平行な基軸線を挟んで互いに４５度をなす。
そしてスライド台１１１を揺動させるサーボモータ，円板カム１３１はクイル送り出し軸線に対してクイル側成形工具の工具スライド機構４のスライド台１１を揺動させるサーボモータ２７，円板カム３１と対称位置に配置されている。
【００４４】
図７は、上述のように配置されたクイル側成形工具の工具スライド機構４、および、クイルより遠いコイル成形工具の工具スライド機構５のクイル側成形工具Ｔ１，コイル成形工具Ｔ２及びその各成形溝の衝合点がコイル径に対応して変位する移動軌跡を説明したものである。
即ち、クイル側成形工具Ｔ１はクイル前端より立ち上がる垂直線Ｙの線上に位置する最小径コイルＡのコイル中心Ｏ１に対向する方向である。そしてクイル軸線と平行な基軸線に対して下方４５度の方向に設けられ、線材との衝合点はＰ１である。
【００４５】
成形すべきコイルのコイル径が増大することにより、コイル中心Ｏｎは垂直線Ｙ上を移動し最大径コイルＢの中心Ｏ２に変位する。これに伴い衝合点Ｐｎは、クイル先端をＳ点とすると、コイルＡの円の中心角Ｓ・Ｏ１・Ｐ１＝４５度であるので二等辺三角形Ｓ・Ｏ１・Ｐ１の底角は６７．５度。従ってクイル軸線と線Ｓ・Ｐ１とのなす角は２２．５度となり、コイル径の変化につれて移動する衝合点Ｐｎはこの２２．５度の線上に位置し、最大径コイルＢの衝合点Ｐ２に到達する。
【００４６】
本第１実施例および後述する第２実施例では、クイル側成形工具Ｔ１の衝合位置を揺動によって衝合点Ｐ１・・・Ｐｎ・・・Ｐ２に移動させるもので、円弧Ｐ１・Ｐ２をほぼ直線Ｐ１・Ｐ２に近似させるものである。従って回動半径が大きい程直線に近くなる。
コイル成形工具Ｔ２は最小径のコイルＡの中心Ｏ１を向く方向で、クイル軸線と平行な基軸線に対して上方４５度の方向に設けられ、線材との衝合点はＱ１である。コイル径が増大することによりその衝合点Ｑｎは、コイルＡの円の中心角Ｑ１・Ｏ１・Ｏ２＝４５度であるので、その円周角Ｑ１・Ｓ・Ｏ１は２２．５度となり、衝合点Ｑｎはこの２２．５度の線上を移動して最大径のコイルＢの衝合点Ｑ２に変位する。そこでコイル成形工具Ｔ２のスライド台１１１はこの２２．５度の線と平行な軸線上を移動させるものである。
【００４７】
次に、上述した一対の工具スライド機構４，５により右巻きコイルの成形動作について説明する。
【００４８】
図７において、最小径のコイルＡを成形するものとする。
クイル側成形工具の工具スライド機構４は、サーボモータ１９により円板カム２２の回動でクイル側成形工具Ｔ１を線材Ｗと衝合する前進位置とする。また、工具揺動作動機構のサーボモータ２７により円板カム３１を回動させ、円板カム３１に圧接されているカムフオロア３３を介してスライド台１１が支軸１０を中心として揺動される。
そしてクイル側成形工具Ｔ１の成形溝Ｔ１ａとコイルＡのコイル径位置となる線材衝合点Ｐ１に回動位置決めする。
【００４９】
さらにクイルより遠いコイル成形工具の工具スライド機構５は、図示しないサーボモータにより円板カム１３１を回動させて、支軸１１０を揺動中心にスライド台１１１を揺動させて、スライダ１１２の軸線を垂直線Ｙに対して２２．５度に位置決めした後、図示しないサーボモータにより円板カム１２２を回動させてスライダ１１２を前進させ、コイルＡのコイル径位置となる線材衝合点Ｑ１にコイル成形工具Ｔ２の成形溝を位置決めする。このように２個の成形工具Ｔ１，Ｔ２の位置決めの準備が終了すると、ＮＣ制御のサーボモータで回転駆動される上下一対の送り出しローラ２Ａ，２Ｂが寸転され線材Ｗがクイル３より少し送り出される。成形の最初においては送り出された線材の先をクイル側成形工具Ｔ１，コイル成形工具Ｔ２のそれぞれの成形溝に手作業で係合させる（なお、加工されるコイルが２個目以後はこの操作は不要である）。このようにして線材が係合した後、送り出しローラ２Ａ，２Ｂを連続回転させる。
【００５０】
送り出しローラ２Ａ，２Ｂで送り出された線材Ｗは、クイル側成形工具Ｔ１の成形溝Ｔ１ａに衝合されつつ、上方に湾曲される。湾曲された線材はコイル成形工具Ｔ２の成形溝に更に衝合されて、クイル３先端，クイル側成形工具Ｔ１，コイル成形工具Ｔ２の３点によって規定される円弧となりコイルが形成される。必要により一巻きのコイル成形と同期又はそれ以前に上昇したピッチ工具６がコイルの側面に係合してコイルに所定のピッチが形成される。所定長のコイルが形成されたとき線材Ｗの送り出しが停止され、切断工具７が下降して芯金工具８との共働により線材Ｗが切断され一個のコイルが形成される。
【００５１】
さらに図７の最大径のコイルＢを成形するものとする。
クイル側成形工具Ｔ１が前進位置においてサーボモータ２７が円板カム３１を回動して、スライド台１１を支軸１０を中心として回動させる。クイル側成形工具Ｔ１の成形溝Ｔ１ａを図７のコイルＢとの衝合点となる位置Ｐ２に位置決めする。またクイルより遠いコイル成形工具の工具スライド機構５のサーボモータ、円板カム１２２を回動して、コイル成形工具Ｔ２の成形溝をコイルＢの衝合点Ｑ２となるよう垂直線Ｙから２２．５度の線に沿って後退させて位置決めする。
芯金工具８を真上に移動させコイルＢに内接する位置とする。
このあとコイルＡの場合と同様の手順で最大径のコイルＢが成形される。
【００５２】
なおコイルＡとコイルＢとの中間のコイル成形に際してはクイル側成形工具Ｔ１の成形溝Ｔ１ａの衝合点Ｐｎへの移動はスライド台１１を支軸１０を中心として揺動させるため、Ｐ１・Ｐ２を結ぶ円弧はクイル軸線に対する２２．５度の線より僅かにコイル中心側に出る。この量は極く僅かであるので一般には成形コイルの径は誤差範囲に入るのもであるが、正確なコイル径が要求される場合には、サーボモータ１９，円板カム２２を回動して、衝合点Ｐｎが２２．５度の線よりずれた分だけクイル側成形工具Ｔ１を後退させることによって補正することができる。一方のコイル成形工具Ｔ２は円板カム１２２の回動によって垂直線Ｙに対して２２．５度の線に沿って移動させ中間衝合点Ｑｎの位置に位置決めするものである。
【００５３】
次に左巻きコイルを加工する際における成形工具の配置を示す図８にもとづき説明する。各構成要素について変わるところはなく工具の配置が変更されるだけである。またこの場合図７の成形コイルの変化するコイル径に対応した成形工具の移動軌跡は、クイル３の軸線に対して上下対称に形成される。即ち図７の裏返しとなる。
【００５４】
ピッチ工具６，切断工具７，芯金工具８はそれぞれ上下対称位置に取付替えされる。この左巻きコイルを加工する際には、先の右巻きコイルにおいて右巻きコイル成形工具Ｔ２であったものが、左巻きクイル側成形工具Ｔ２となる。即ち左巻きのＡコイルの成形に際しては、クイルより遠い先の右巻きコイル成形工具の工具スライド機構５のサーボモータにより円板カム１２２を回動してスライダ１１２を大きく前進させるとともに、必要によりサーボモータ，円板カム１３１を回動してスライド台１１１を揺動させて、先の右巻きコイル成形工具Ｔ２の成形溝を衝合点Ｐ１のクイル送り出し軸線に対して対称な位置Ｐ´１（図示せず）に位置決めする。この時点で先の右巻きコイル成形工具Ｔ２は、この左巻きコイルを加工する際には左巻きクイル側成形工具Ｔ２となる。先の右巻きクイル側成形工具Ｔ１であったものは、この左巻きコイルを加工する際には左巻きコイル成形工具Ｔ１となる。即ち左巻きＡコイルの成形で先の右巻きクイル側成形工具の工具スライド機構４のサーボモータ１９，円板カム２２を回動してスライダ１２を大きく後退させるとともに、必要によりサーボモータ２７，円板カム３１を回動してスライド台１１を回動し先の右巻きクイル側成形工具Ｔ１の成形溝を衝合点Ｑ１のクイル軸線に対して対称な位置Ｑ´１（図示せず）に位置決めする。この時点で先の右巻きクイル側成形工具Ｔ１は、左巻きコイル成形工具Ｔ１となる。
【００５５】
芯金工具８をコイルＡ´に内接する位置とする。
このように準備が整ったあと同様にしてクイル３より送り出された線材を左巻きクイル側成形工具Ｔ２，左巻きコイル成形工具Ｔ１のそれぞれの成形溝に衝合させて、線材を連続して送り出せばコイルが形成される。このように左巻きのコイルＡ´も同様にして成形することができる。
【００５６】
大径の左巻きコイルＢ´を成形するには同様にして、左巻きクイル側成形工具Ｔ２を円板カム１３１の回動でスライド台１１１を揺動させ成形溝をＰ２と対称点Ｐ´２に位置決めし、左巻きコイル成形工具Ｔ１を円板カム２２の回動で大きく２２．５度の線に沿って後退させＱ２のクイル軸線に対する対称点Ｑ´２に位置決めさせる。また芯金工具８をコイルＢ´に内接する位置に位置決めすることにより、同様に左巻きコイルＢ´が成形可能となる。
【００５７】
〔第２実施例〕
ピッチ工具，切断工具，芯金工具、並びに、第１実施例においてはカム機構による開示をした成形工具の進退移動と揺動との作動機構に替え、偏心クランク機構を採用したクイルに近いクイル側成形工具の工具スライド機構４、および、クイルより遠いコイル成形工具の工具スライド機構５の平面図である図４、図４のＣ−Ｃ断面図の図５、図４のＤ−Ｄ断面図の図６にもとづき説明する。
【００５８】
それぞれ先の第１実施例の変更のない部分は第１実施例と同じ部品番号を付して説明を省し、変更になった部分のみを説明する。
この第２実施例の工具スライド機構は、工具進退作動機構が、第１実施例で開示したクイル側成形工具の工具スライド機構４の円板カム２２によるカム機構に替えて、クランク機構にしたものである。即ちサーボモータ１９の減速機２０の出力軸に円板４１がキー着されていて、偏心位置に球継ぎ手の雄側の球体４２が軸部において固着されている。一方スライダ１２の後端部には球継ぎ手の雌側の球座４６を保持した継ぎ手体４７がボルトにより締着されている。そして球体４２に嵌合枢結した継ぎ手の雌側の球座を有するロッド４３と、球座４６と嵌合枢結した球体４４ａを有するロッド４４とが長さ調整可能に螺結されている。従ってクランク機構と球継ぎ手で駆動源とスライダを連結したので進退両方向に伝達作用が可能となり、第１実施例で張設した引張ばね２６，２６は不要となる。
【００５９】
また、工具揺動作動機構は、第１実施例で開示したクイル側成形工具の工具スライド機構４の円板カム３１によるカム機構に替えて、クランク機構にしたものである。
即ちサーボモータ２７の減速機３０の出力軸に円板５１がキー着されていて、偏心位置に球継ぎ手の雄側の球体５２が軸部において固着されている。
一方スライド台１１の側面に球継ぎ手の雌側の球座５６が設けられている。そして球体５２に嵌合枢結した継ぎ手の雌側の球座を有するロッド５３と、球座５６と嵌合枢結した球体５４ａを有するロッド５４とが長さ調整可能に螺結されている。従ってクランク機構と球継ぎ手で駆動源とスライド台１１とを連結したので進退両方向に伝達作用が可能となり、第１実施例で張設した引張ばね３９，３９は不要となる。
さらにこの第２実施例において、クイル３より遠いコイル成形工具の工具スライド機構５のクイル側成形工具の工具スライド機構４と同じ部分は１００番を付加して番号として説明を省略する。
この第２実施例の作用も第１実施例と変わるところはないので特に説明しない。
【００６０】
【発明の効果】
上述のようであるので本願発明は以下の効果を奏する。
請求項１の発明は、コイル径の増減に対応して、一方のクイル側成形工具と他方のコイル成形工具とをそれぞれの衝合軌跡に沿って関連的に位置決め可能にしたので、コイル径が相違する異種のコイルを適宜選択的に加工できるとともに、巻初めから巻き終りまでの間に相違するコイル径を有する違径コイルを容易に加工することができる。また、線材の材質やＤ／ｄなどによって変化するスプリングバックに対応して、２個の成形工具の制御系に設定係数を付加して制御することが容易であるから、異種のコイルを加工する際に各コイルの品質向上を図ることができる。さらに、２個の成形工具が装着される一対の工具スライド機構をクイル軸線を挟む略対称位置に設けたので、右巻き，左巻きのコイルを適宜選択的に加工する際に、無駄な段取り替え時間を必要とせず、生産性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、請求項２の発明は、クイル側成形工具とコイル成形工具との成形溝がコイル中心にそれぞれ対向して収束し相互の位置角度が直角をなすようになっているので、線材の湾曲の曲率が安定して正確な円弧のコイルを形成できる。
【００６２】
また、請求項３の発明は、クイル側成形工具は、コイル径の増減に際して最小径衝合位置と最大径衝合位置との間の位置変位量がコイル成形工具に比べて小さく、その間の成形溝の変位軌跡を直線に近似する円弧軌跡に沿って揺動するようにしたので、進退移動可能なスライド機構に比べて単純な機構に構成できるとともに、他の機構部との干渉を防止することができる。また、位置変位量がコイル成形工具に比べて小さいので、揺動作用によっても成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持することができる。
【００６３】
また、請求項４の発明は、クイル側成形工具は、コイル径の増減に際して最小径衝合位置と最大径衝合位置との間の位置変位量がコイル成形工具に比べて小さく、その間の成形溝の変位軌跡をクイル軸線に対して２２．５度の直線に近似する円弧軌跡に沿って揺動するようにしたので、進退移動可能なスライド機構に比べて単純な機構に構成できるとともに、他の機構部との干渉を防止することができる。また、位置変位量がコイル成形工具に比べて小さいので、揺動作用によっても成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持することができる。
【００６４】
また、請求項５の発明は、コイル成形工具は、その成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持して、最小径衝合位置と最大径衝合位置とを通る直線に平行に進退移動できるので、湾曲の曲率が安定し正確な円弧のコイルを形成できる。
【００６５】
また、請求項６の発明は、コイル成形工具は、その成形溝がコイル中心に対向するように、クイル軸線と平行な基軸線に対して略４５度の傾斜角度を維持して、コイル中心軌跡に対して２２．５度の傾斜直線に沿って進退移動できるので、湾曲の曲率が安定し正確な円弧のコイルを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】右巻きコイル成形時の工具の配置を示し、工具スライド機構を第１実施例とした説明正面図である。
【図２】図１のクイルに近い、クイル側成形工具の工具スライド機構のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のクイルに近い、クイル側成形工具の工具スライド機構のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】右巻きコイル成形時の工具の配置を示し、工具スライド機構を第２実施例とした説明正面図である。
【図５】図４のクイルに近い、クイル側成形工具の工具スライド機構のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図４のクイルに近い、クイル側成形工具の工具スライド機構のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】成形コイルの変化するコイル径に対応するクイル側成形工具，コイル成形工具の位置関係を示す説明図である。
【図８】左巻きコイル成形時の工具の配置を示し、工具スライド機構を第１実施例とした説明正面図である。
【図９】従来技術の成形工具作動装置並びに関連部材を示す説明平面図である。
【図１０】他の従来技術の成形工具作動装置並びに関連部材を示す説明平面図である。
【符号の説明】
１基板
３クイル
４クイルに近いクイル側の成形工具の工具スライド機構
５クイルより遠いコイル側の成形工具の工具スライド機構
１０，１１０支軸
１１，１１１スライド台
１２，１１２スライダ
２１，３１，１２１，１３１円板カム
１４，３３，１１４，１３３カムフオロア
４１，５１，１４１，１５１円板
５２，４２球体
４３，４４，５３，５４，１４３，１４４，１５３，１５４ロッド
Ｔ１右巻きクイル側成形工具（左巻きコイル成形工具）
Ｔ２右巻きコイル成形工具（左巻きクイル側成形工具）

Claims

クイルより送り出される線材がクイルに近い側の成形工具とクイルより遠い側の成形工具とに順次衝合して右巻きコイルおよび左巻きコイルを選択的に加工する２個の成形工具の作動装置であって、成形工具が着脱可能に装着されて進退可能なスライダを右巻きコイル成形時および左巻きコイル成形時に進退移動させる工具進退作動機構を有し前記成形工具とともに揺動可能に枢支された工具スライド機構と、右巻きコイル成形時および左巻きコイル成形時に前記工具スライド機構とともに成形工具を揺動させる工具揺動作動機構とから構成されクイル軸線を挟む略対称位置に前記工具スライド機構と前記工具揺動作動機構とをそれぞれ一対に設け、右巻きコイルまたは左巻きコイルのコイル径の増減に対応してクイルに近い側の成形工具はコイル中心に略対向するようにクイル側衝合軌跡に沿って揺動させる前記工具揺動作動機構をまたクイルより遠い側の成形工具は前記コイル中心に略対向するように遠方側衝合軌跡に沿って進退移動させる工具進退作動機構をコイル径の増減に対応して関連的に位置決め制御可能な制御手段を設け、右巻きコイル成形時および左巻きコイル成形時にはクイルに近い側の成形工具とクイルより遠い側の成形工具が前記それぞれの衝合軌跡に沿うように配置を変更して行うことを特徴とする成形工具の作動装置。
前記一対の工具スライド機構の工具保持部は、巻回される線材と衝合可能な前記クイルに近い側の成形工具と前記クイルより遠い側の成形工具とが、クイル軸線と平行な基軸線を挟んで対称に４５度傾斜して着脱可能に構成するようにした請求項１に記載の成形工具の作動装置。
前記揺動する工具スライド機構の揺動中心位置は、前記クイルに近い側の成形工具の成形溝部が成形可能な最小コイル径のコイルに衝合する最小径衝合位置と、成形可能な最大コイル径のコイルに衝合する最大径衝合位置とを通る直線に近似する円弧軌跡の円弧中心位置に設けるようにした請求項１または２に記載の成形工具の作動装置。
前記工具スライド機構の前記揺動中心位置は、クイル軸線に対して、コイル径の増大につれて遠ざかるように傾斜する２２．５度の直線に近似する円弧軌跡の円弧中心位置に設けるようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形工具の作動装置。
前記進退移動する工具スライド機構の進退移動軸線は、前記クイルより遠い側の成形工具の成形溝部が成形可能な最小コイル径のコイルに衝合する最小径衝合位置と、成形可能な最大コイル径のコイルに衝合する最大径衝合位置とを通る直線に平行であるようにした請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成形工具の作動装置。
前記工具スライド機構の前記進退移動軸線の傾斜角度は、クイル軸線と直交するコイル中心軌跡に対して、コイル径の増大につれて遠ざかるように傾斜する２２．５度であるようにした請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成形工具の作動装置。