JP3819769B2 - Coil spring making machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クイルから送り出される線材を2個の成形工具に順次衝合させて右巻きまたは左巻きコイルを選択的に巻回するコイルばね製造機に係り、さらに詳しくは、コイルの下側に衝合させる下側成形工具と、上側で衝合させる上側成形工具とを各々の右巻き加工位置または左巻き加工位置に位置変更する手段を備えたコイルばね製造機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
コイルばね製造機は、巻回するコイルばねが右巻きであるか左巻きであるかによって、2個の成形工具がコイルに衝合する位置を右巻き加工位置または左巻き加工位置に位置変更する必要がある。2個の成形工具を作動させる各々の工具作動装置は、その質量が10〜50kgであるため、各々の工具作動装置を右巻き加工位置または左巻き加工位置に脱着して位置変更する作業は、重労働かつ安全作業上の細心の注意が不可欠であるとともに、その段取り替えのために長時間を要していた。このような問題を解決する目的において、例えば、特開2000−263172号公報に開示された成形工具の作動装置に係る発明(以下、従来技術という)が知られている。
【0003】
この従来技術は図11に示すように、クイル軸線を挟む対称位置に設けられた下側の工具スライド機構104と上側の工具スライド機構205とは、円板カム131,231の回動により支軸110,210を各揺動中心にして成形工具T11,T12を各々揺動可能にし、かつ、円板カム122,222の各回動により成形工具T11,T12を各々進退移動可能にした構成である。 そして、右巻きから左巻き、または左巻きから右巻きのコイルへの段取り替えの際に、工具スライド機構104,205を脱着して位置変更する必要がないようにしたものである。
【0004】
すなわち、図11に示す右巻きコイルを加工する際には、工具スライド機構104の円板カム131の回動により支軸110を揺動中心にして、コイルの下側に衝合させる成形工具T11の衝合点をコイル径の増減に対応する直線状のクイル側衝合軌跡に対して近似の円弧軌跡に沿って揺動させ、かつ、工具スライド機構205の円板カム222の回動により、コイルの上側に衝合させる成形工具T12の衝合点をコイル径の増減に対応する直線状の遠方側衝合軌跡(本願発明の芯金側衝合軌跡に相当)に対して平行な進退移動中心線に沿って進退移動させる。
【0005】
また、左巻きコイルを加工する際には、工具スライド機構205の円板カム231の回動により支軸210を揺動中心にして、コイルの上側に衝合させる成形工具T12の衝合点を直線状のクイル側衝合軌跡に対して近似の円弧軌跡に沿って揺動させ、かつ、工具スライド機構104の円板カム122の回動により、コイルの下側に衝合させる成形工具T11の衝合点を直線状の遠方側衝合軌跡に対して平行な進退移動中心線に沿って進退移動させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の特徴は、右巻きから左巻き、または左巻きから右巻きのコイルへの段取り替えの際に、工具スライド機構104,205を脱着して位置変更する必要がないことである。しかしながら、この発明の成形工具T11,T12のコイルとの衝合点をコイル径の増減に対応するクイル側衝合軌跡と遠方側衝合軌跡とに対応させるためには、右巻きコイルと左巻きコイルとにおいてクイル側衝合軌跡と遠方側衝合軌跡とが上下逆位置になるので、各工具スライド機構104,205に、各々の成形工具T11,T12を揺動および直進させる2構成の工具作動機構と、これらを制御する2系統の制御手段とが各々必要になる。
【0007】
したがって、この従来技術の段取り替えを容易にする発明は、各工具スライド機構104,205の各々の工具作動機構とこれらを制御する制御手段とが必要不可欠であるため煩雑になるとともに、その製造原価が高価になるという問題があった。
【0008】
さらに、この従来技術によれば、クイル側でコイルに衝合する成形工具は、コイル径の増減に対応させる衝合点の揺動軌跡が、理論的な直線のクイル側衝合軌跡に対して近似の円弧軌跡であるため、特に、最小コイル径と最大コイル径との差が大きいコイルばねを含む異種のコイルばねを製造する場合において、理論的な衝合位置に対する誤差が大きいという問題があった。
【0009】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、2個の成形工具により右巻きまたは左巻きコイルを選択的に巻回するコイルばね製造機の段取り替えを容易にする工具作動装置において、2個の成形工具の各工具作動装置とその制御手段との構成が煩雑で製造原価が高価になる問題、円弧軌跡に沿って揺動させる一方の成形工具のコイルとの衝合点の軌跡はコイル径の増減に対応する直線状の衝合軌跡に対して誤差が大きい問題などを解決しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1の発明は、クイルから送り出される線材を2個の成形工具に順次衝合させて右巻きまたは左巻きコイルを選択的に巻回するコイルばね製造機であって、コイルの中心に対して略45°方向下側から衝合する下側成形工具の成形溝をコイル径の増減に対応する衝合軌跡に沿って進退移動させる下側スライドと、この下側スライドを前記衝合軌跡と平行な移動中心線に沿って案内可能で前記下側成形工具がクイル側で衝合する右巻き加工位置と芯金側で衝合する左巻き加工位置との2位置に選択的に位置決めして基板に締着される下側スライド台と、この下側スライド台を基板上で前記右巻き加工位置と左巻き加工位置との間で揺動可能に支承する下側揺動軸とを設けた下側工具作動装置と、コイルの中心に対して略45°方向上側から衝合する上側成形工具の成形溝をコイル径の増減に対応する衝合軌跡に沿って進退移動させる上側スライドと、この上側スライドを前記衝合軌跡と平行な移動中心線に沿って案内可能で前記上側成形工具が芯金側で衝合する右巻き加工位置とクイル側で衝合する左巻き加工位置との2位置に選択的に位置決めして基板に締着される上側スライド台と、この上側スライド台を基板上で前記右巻き加工位置と左巻き加工位置との間で揺動可能に支承する上側揺動軸とを設けた上側工具作動装置とを備えるようにしたものである。
【0011】
この請求項1の発明によれば、2個の成形工具の各工具作動装置は、各成形工具の各々の右巻き加工位置と左巻き加工位置との2位置で基板に締着可能にするとともに、各工具作動装置の各揺動軸を中心に各成形工具の右巻き加工位置と左巻き加工位置とに揺動させて転位可能にし、かつ、右巻き加工位置または左巻き加工位置のいずれか一方に位置決めするようにしたので、各工具作動装置およびその制御手段の構成が簡素で安価にできる。
【0012】
そして、右巻き加工位置と左巻き加工位置との段取り替えは、各工具作動装置の締着を基板から解放して揺動により転位させ、右巻き加工位置または左巻き加工位置のいずれか一方に位置決めすることで容易にできる。また、下側成形工具と上側成形工具のコイルとの衝合点は各々の右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおいて、コイル径の増減に対応する直線状の衝合軌跡に沿って各々進退移動するので、理論上の衝合軌跡に対して一致する。
【0013】
次いで、請求項2の発明に係る前記下側工具作動装置の下側揺動軸の軸心は、前記下側スライドの前記右巻き加工位置および前記左巻き加工位置におけるそれぞれの前記移動中心線の交差位置を通り基板に垂直であり、かつ、前記上側工具作動装置の上側揺動軸の軸心は、前記上側スライドの前記右巻き加工位置および前記左巻き加工位置におけるそれぞれの前記移動中心線の交差位置を通り基板に垂直であるようにした請求項1に記載の発明におけるコイルばね製造機である。
【0014】
この請求項2の発明によれば、下側工具作動装置の下側揺動軸は、下側スライドの右巻き移動中心線と左巻き移動中心線との交差位置を軸心にし、かつ、上側工具作動装置の上側揺動軸は、上側スライドの右巻き移動中心線と左巻き移動中心線との交差位置を軸心にするようにしたので、各スライド台を取り外すことなく各揺動軸を中心に揺動し各移動中心線に位置決めをすることができ、各スライドの質量が大きくても手軽に位置変更が可能となる。
【0015】
次いで、請求項3の発明に係る、前記下側揺動軸とともに前記下側工具作動装置を前記右巻き加工位置に位置決めする右巻き基準穴は前記下側スライドの右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ22.5°傾斜した右巻き加工位置に、また前記左巻き加工位置に位置決めする左巻き基準穴は左巻き移動中心線がクイル軸線に対して下方へ67.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置にそれぞれ基板に穿孔し、かつ、前記上側揺動軸とともに前記上側工具作動装置を前記右巻き加工位置に位置決めする右巻き基準穴は前記上側スライドの右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ67.5°傾斜した右巻き加工位置に、また前記左巻き加工位置に位置決めする左巻き基準穴は左巻き移動中心線がクイル軸線に対して下方へ22.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置にそれぞれ基板に穿孔するようにした請求項1または2に記載の発明におけるコイルばね製造機である。
【0016】
この請求項3の発明によれば、下側工具作動装置の右巻き基準穴は右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ22.5°傾斜した右巻き加工位置に位置決め可能な位置に、左巻き基準穴は左巻き移動中心線が下方へ67.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置に各々穿孔し、かつ、上側工具作動装置の右巻き基準穴は右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ67.5°傾斜した右巻き加工位置に位置決め可能な位置に、左巻き基準穴は左巻き移動中心線が下方へ22.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置に各々穿孔するようにしたので、各成形工具の成形溝とコイルとの衝合点における法線をコイル径の増減に対応してコイルの中心に常時向心させることができる。
【0017】
すなわち、右巻き加工位置において、下側工具作動装置および上側工具作動装置の移動中心線がそれぞれクイル軸線に対して上方へ22.5°および上方へ67.5°傾斜しているので、下側成形工具および上側成形工具のそれぞれの成形溝移動軌跡もまたそれぞれ、上方へ22.5°または67.5°傾斜する。この成形溝移動軌跡の起点をコイルの中心を通る垂線とクイル軸線との交点とすると、各成形工具の成形溝とコイルとの衝合点はコイル中心に向かってクイル軸線と平行なコイルの水平中心線に対して前者は下方へ後者は上方へ45°の角度をなす。したがって、コイル径を増減したときの下側成形工具をクイル軸線に対して上方へ22.5°傾斜したクイル側衝合軌跡上と、上側成形工具を上方へ67.5°傾斜した芯金側衝合軌跡上とで衝合させることにより、コイル径が増減しても各成形工具の成形溝とコイルとの衝合点はコイル中心に向かってコイルの水平中心線に対して各々45°を維持するので、各成形工具の成形溝とコイルとの衝合点における法線をコイルの中心に常時向心させることができる。また、左巻き加工位置においても同様である。
【0018】
次いで、請求項4の発明に係る前記下側工具作動装置および前記上側工具作動装置の前記各揺動軸の揺動手段は、該各揺動軸と同軸に形成されそれぞれ同歯数の従歯車と該各従歯車と同時に噛み合う主歯車と該主歯車を回動する駆動手段とからなり、駆動手段の回動により前記各従歯車を介して前記各揺動軸を同量同方向に回動するようにしたものである。
【0019】
この請求項4の発明によれば、下側工具作動装置および上側工具作動装置の各揺動軸の揺動手段は、該各揺動軸と同軸に形成されそれぞれ同歯数の従歯車と該各従歯車と同時に噛み合う主歯車と該主歯車を回動する駆動手段とからなり、駆動手段の回動により前記各従歯車を介して前記各揺動軸を同量同方向に回動するようにしたので、駆動手段で主歯車を回動することにより下側工具作動装置および上側工具作動装置の各揺動軸を同時に同量回動することができるようになるので、下側工具作動装置および上側工具作動装置を取り外すことなく締め付けネジを取り払うのみで右巻き位置および左巻き位置に同期に回動することができる。
【0020】
次いで、請求項5の発明に係る前記下側工具作動装置の下側スライドを進退移動させる下側スライド作動機構は、前記下側スライド台に取着の駆動手段と該駆動手段により回動され前記下側スライド台に軸支される雄ねじと該雄ねじと螺合し前記下側スライドに取着の雌ねじとで構成し、かつ、前記上側工具作動装置の上側スライドを進退移動させる上側スライド作動機構は、前記上側スライド台に取着の駆動手段と該駆動手段により回動され前記上側スライド台に軸支される雄ねじと該雄ねじと螺合し前記上側スライドに取着の雌ねじとで構成し、前記各駆動手段の回動により前記各スライドを往復動するようにした請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発明におけるコイルばね製造機である。
【0021】
この請求項5の発明によれば、下側工具作動装置の下側スライドを進退移動させる下側スライド作動機構および上側工具作動装置の上側スライドを進退移動させる上側スライド作動機構は、各スライド台に取着の駆動手段と該駆動手段により回動され各スライド台に軸支される雄ねじと該雄ねじと螺合し各スライドに取着の雌ねじとで構成するようにしたので、各駆動手段の回動により各スライドを確実に往復動することができる。
【0022】
次いで、請求項6の発明に係る前記下側工具作動装置の下側スライドを進退移動させる下側スライド作動機構は、前記下側スライドの後退端よりも後方で前記下側スライド台に回動可能に枢着されたクランク円板と、このクランク円板の回動中心に対して偏心位置に立設されたクランクピンと、このクランクピンと前記下側スライドとに枢結され前記クランク円板の回動運動を前記下側スライドの直進運動に変換するコンロッドと、前記下側スライド台に設けられ前記クランク円板を回動させる駆動手段とを備え、かつ、前記上側工具作動装置の上側スライドを進退移動させる上側スライド作動機構は、前記上側スライドの後退端よりも後方で前記上側スライド台に回動可能に枢着されたクランク円板と、このクランク円板の回動中心に対して偏心位置に立設されたクランクピンと、このクランクピンと前記上側スライドとに枢結され前記クランク円板の回動運動を前記上側スライドの直進運動に変換するコンロッドと、前記上側スライド台に設けられ前記クランク円板を回動させる駆動手段とを備えるようにした請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発明におけるコイルばね製造機である。
【0023】
この請求項6の発明によれば、各工具作動装置の各スライドを進退移動させる各々のスライド作動機構は、各スライドを案内可能なスライド案内と、回動可能なクランク円板と、このクランク円板に立設したクランクピンと、このクランクピンと下側スライドとに枢結されたコンロッドと、クランク円板を回動させる駆動手段とを各々備えるようにしたので、各駆動手段の回動角度量をクランク運動により各スライドの進退移動量として確実に変換することができる。
【0024】
次いで、請求項7の発明に係る前記下側工具作動装置の下側スライドには、前記下側成形工具が着脱可能な工具ホルダを前記下側成形工具が前記右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける前記各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に選択的に位置決め着脱可能な位置決め穴と取付け穴とを設け、かつ、前記上側工具作動装置の上側スライドには、前記上側成形工具が着脱可能な工具ホルダを前記上側成形工具が前記右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける前記各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に選択的に位置決め着脱可能な位置決め穴と取付け穴とを設けるようにした請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発明におけるコイルばね製造機である。
【0025】
この請求項7の発明によれば、下側スライドには、下側成形工具が着脱可能な工具ホルダを下側成形工具が右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に選択的に位置決め着脱可能な取付け穴を設け、かつ、上側工具作動装置の上側スライドには、上側成形工具が着脱可能な工具ホルダを上側成形工具が右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に選択的に位置決め着脱可能な取付け穴を設けるようにしたので、各工具作動装置を右巻き加工位置または左巻き加工位置へ段取り替えする際に、各々の成形工具をその衝合軌跡に位置決めする再現性があるとともに段取り時間を短くすることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明のコイルばね製造機に係る実施の形態について、図1〜図10を参照して以下のとおり説明する。
【0027】
図1は右巻き加工位置における工具作動装置の全体の正面図、図2は左巻き加工位置における工具作動装置の全体の正面図、図3は図1に示す下側工具作動装置の拡大図、図4は図3のA−A矢視断面図、図5は図4におけるB−B断面図、図6は各工具作動装置の各基準穴および締着ボルト穴の位置関係を示す正面図、図7は右巻き加工位置における各成形工具の配置図、図8は図1において工具台板を取り外したときの下側スライドおよび上側スライドを示す右巻き加工位置における簡略図、図9は図8において下側スライドおよび上側スライドが各揺動軸を中心に時計方向に90°回動した左巻き加工位置にあるときの簡略図である。
【0028】
コイルばね製造機は図1,図2に示すように、立設された基板1に線材Wを送り出す一対のフィードローラ2,2と、線材Wを成形空間に案内するクイル3と、下側成形工具T1をコイルの下側で衝合させる下側工具作動装置10と、上側成形工具T2をコイルの上側で衝合させる上側工具作動装置40と、巻回されるコイルに所定間隔のピッチを付与するピッチ工具Tpと、巻回されたコイルばねを芯金4との協働で切断する切断工具Tcとが配設されている。
【0029】
一対のフィードローラ2,2は、図示しない押圧手段によって回転可能に圧接され、図示しない駆動手段の回転によりその外周に挟圧された線材Wを送り出す。クイル3は、線材Wを挿通可能に形成され、一対のフィードローラ2,2から送り出される線材Wをコイル成形空間に案内する。芯金4は、巻回されるコイルの垂直中心線上に切刃が形成され、クイルより遠方側でコイルに内接する。ピッチ工具Tpは、先端部が傾斜面に形成され、図示しない進退作動手段により前進させて、巻回されるコイルをコイル成形方向に付勢して所定間隔のピッチを付与する。切断工具Tcは、先端角部に切刃が形成され、図示しない進退作動手段により前進させて、芯金4と協働でコイルばねを切断する。
【0030】
次いで、下側成形工具T1を取着する下側工具作動装置10は、図3,図4,図5に示すように、下側スライド台12が基板1の前面に、位置決めピンを兼ねるリーマボルト13Aと締着ボルト13B,13C,13Dとにより締着されている。この下側スライド台12は、基板1の後述する右巻き加工位置と左巻き加工位置との2位置に締着可能で、かつ、リーマボルト13Aの胴部外径は、下側スライド台12のリーマボルト穴と、基板1の後述する右巻き基準穴および左巻き基準穴とに係合して位置決め可能に形成されている。
【0031】
また、下側スライド台12は、この下側スライド台12に一体的に締着された下側揺動軸24の中間胴部24aが図示左方の基板1の揺動穴1aに軸支されているので、この下側揺動軸24を中心に右巻き加工位置と左巻き加工位置との間を揺動可能である。同様に、上側スライド台42は、この上側スライド台42に一体的に締着された上側揺動軸54の中間胴部54aが図示左方の基板1の揺動穴1bに軸支され、この上側揺動軸54を中心に右巻き加工位置と左巻き加工位置との間を揺動可能である。下側揺動軸24および上側揺動軸54の端部にはそれぞれ従歯車70A,70Bが各揺動軸と同軸に締着され、従歯車70A,70Bは基板1に軸支された主歯車71に噛み合っている。さらに、主歯車71は中間歯車72を介して基板1に締着された減速機74の出力軸穴74aに挿着のピニオン軸73の歯部73aと噛み合っている。
【0032】
減速機74の入力軸74bにはハンドル75が取着され、このハンドル75を回転することにより、減速機74,ピニオン軸73,中間歯車72を介し主歯車71を回動する。この主歯車71の回動により従平歯車70A,70Bおよびこれら従平歯車70A,70Bと一体となった各下側揺動軸24,54が同時に同角度揺動される。ここで各下側揺動軸24,54はそれぞれ後述する右巻き移動中心線と左巻き移動中心線との交差位置を軸心にして基板1に設けられているので、各揺動軸24,54と一体となった下側スライド台12および上側スライド台42は各揺動軸24,54を中心に右巻き移動中心線と左巻き移動中心線との間を同時に揺動可能である。
【0033】
右巻き加工位置まで揺動されると、下側スライド台12は下側揺動軸24と右巻き基準穴13aRのリーマボルト13Aとにより、上側スライド台42は上側揺動軸54と左巻き基準穴43aRのリーマボルト43Aとによりそれぞれ右巻き加工位置に位置決めされる。また、左巻き加工位置まで揺動されると、下側スライド台12は下側揺動軸24と左巻き基準穴13aLのリーマボルト13Aにより、上側スライド台42は上側揺動軸54と右巻き基準穴43aLのリーマボルト43Aとにより左巻き加工位置に位置決めされる。位置決め後リーマボルト13A、ボルト13B,13C,13Dおよびリーマボルト43A、ボルト43B,43C,43Dにより各スライド台は基板1に締結される。
【0034】
下側スライド台12に形成された凹部12aには、一対のスライド案内板14,14が締着されている。下側スライド15にはこのスライド案内板14,14が挿入される案内溝が形成され、下側スライド15はスライド案内板14,14に案内されこれらの中間に定義される移動中心線上を進退移動する。この下側スライド15の先端部上面の着座面15aには、後述する右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける2位置に工具台板16を着脱可能にそれぞれの取付ボルト穴およびこの2位置に共通の位置決め基準穴20が形成されている。この工具台板16は、この位置決め基準穴20および下側スライド15に締着された台座17の調整ボルト18とにより位置決めされる。
【0035】
この工具台板16には工具ホルダ21が締着されており、この工具ホルダ21の長手方向に、下側成形工具T1を挿通可能な工具挿着穴21aが穿孔され、また、この長手方向先端近傍には工具挿着穴21aと直交する切り割溝21bが工具挿着穴21aに達するまで削成されている。この切り割溝21bより先端側には、工具挿着穴21aの中心を通り切り割溝21bと直交する図示しない切り割溝が削成されていて、この長手方向先端近傍には、この切り割溝を締め付けるための挟着ボルト23の挿通穴と雌ねじが削成されている。そして、下側成形工具T1は、工具ホルダ21の工具挿着穴21aに挿通され、調整ボルト22により突出量を調整した後、挟着ボルト23により工具ホルダ21の切り割溝部で挟着する。この下側成形工具T1は下側スライド15とともに、以下の下側スライド作動機構11により進退移動される。
【0036】
この下側スライド作動機構11は、下側スライド15後部上面に取着されたボールネジ用ナット36bと下側スライド台12後部上面に回転自在に軸支されボールネジ用ナット36bと螺合するボールネジ36aと下側スライド台12後端面に取着のサーボモータ67とで構成されている。このサーボモータ(駆動手段)67の回転はこのネジ機構によりスライド案内板14,14に案内されて進退移動する下側スライド15の直線運動に変換される。そして、このように構成された下側工具作動装置10は、サーボモータ67の回動運動によりボールネジ36a、ボールネジナット36b、を介して下側スライド15とともに下側成形工具T1を進退移動させる。
【0037】
次いで、上側成形工具T2を取着する上側工具作動装置40は、図1,図2に示すように、上側スライド台42が基板1の前面に、位置決めピンを兼ねるリーマボルト43Aと締着ボルト43B,43C,43Dとにより締着されている。この上側スライド台42は、基板1の後述する右巻き加工位置と左巻き加工位置との2位置に締着可能で、かつ、リーマボルト43Aの胴部外径は、上側スライド台42のリーマボルト穴と、基板1の後述する右巻き基準穴43aRおよび左巻き基準穴43aLとに係合して位置決め可能に形成されている。
【0038】
この上側工具作動装置40は、上述した下側工具作動装置10と同一の構成であって、その取付け位置が相違するのみである。したがって、その構成については、下側工具作動装置10と同一の構成要素は同一名称にするとともに、下側工具作動装置10の符号に30を加算した符号(下1桁は共通)とし詳細な説明は省略する。このように構成された上側工具作動装置40は、サーボモータ97の回動運動により、ボールネジ66a、ボールネジナット66bを介して上側スライド45とともに下側成形工具T1を進退移動させる。
【0039】
下側スライド作動機構、上側スライド作動機構の他の実施例すなわち下側スライド作動機構11B、上側スライド作動機構41Bを図10を元に説明する。上側スライド作動機構41Bは下側スライド作動機構11Bと同一の構成であってその取付け位置が相違するのみである。したがって、その構成については、下側スライド作動機構11Bと同一の構成要素は同一名称にするとともに、下側スライド作動機構11Bの符号に30を加算した符号(下1桁は共通)とし詳細な説明は省略する。また、前述の下側スライド作動機構11、上側スライド作動機構41と同じ構成部品については同一の符号を用いる。
【0040】
下側スライド作動機構11Bは、回動可能なクランク円板27と、このクランク円板27に立設したクランクピン27aと、クランク円板27の回動運動を下側スライド15の直進運動に変換するコンロッド32と、クランク円板27を回動させる図示しないサーボモータ(駆動手段)33とで構成されている。下側スライド15の後退端よりも後方の下側スライド台12にはクランク円板27が回転可能に取り着けられている。このクランク円板27には、その回動中心に対して偏心した位置にクランクピン27aが突設されている。クランク円板27を駆動するサーボモータ33はクランク円板27と同軸心に下側スライド台12に取着されその出力軸はクランク円板27にキー着されている。
【0041】
また、下側スライド15の後端部にはヨーク29が立設されている。このヨーク29に軸止された枢結軸31によりコンロッド32の一端はヨーク29に回転可能に取り着けられ、一方コンロッド32の他端はクランク円板27の偏心位置に突設のクランクピン27aに回転可能に取り着けられている。このクランク機構によりクランク円板27の回動運動を下側スライド15の直進運動に変換する。このように構成された下側工具作動装置10Bは、サーボモータ67の回動運動によりクランク円板27、コンロッド32、枢結軸31およびヨーク29を介して下側スライド15とともに下側成形工具T1を進退移動させる。
【0042】
次いで、下側工具作動装置10と上側工具作動装置40とを右巻きコイルばねを巻回する右巻き加工位置、または、左巻きコイルばねを巻回する左巻き加工位置のいずれかに位置決めする各揺動軸、各基準穴、各締着ボルト穴について、記号化して表示した図6を参照して説明する。なお、図6において、△印は下側工具作動装置10、□印は上側工具作動装置40を各々の右巻き加工位置に締着する各締着ボルト穴を示し、▲印は下側工具作動装置10、■印は上側工具作動装置40を各々の左巻き加工位置に締着する各締着ボルト穴を示す。これらのうち、外枠が二重線の各々1個の穴は、各リーマボルトを締着する各基準穴を示す。
【0043】
図1に示す右巻きコイルばねを巻回する際の下側工具作動装置10は、コイルの下側(クイル3側)で衝合する下側成形工具T1の衝合点がコイル径の増減に対応するクイル側衝合軌跡35R(図7参照)に沿って進退移動可能な右巻き加工位置にあるが、このとき下側成形工具T1とともに進退移動する下側スライド15の右巻き移動中心線15Rは、クイル側衝合軌跡35Rと平行にかつクイル軸線に対して上方へ22.5°に設定されている(図6)。
【0044】
また、上側工具作動装置40は、コイルの上側(芯金4側)で衝合する上側成形工具T2の衝合点がコイル径の増減に対応する芯金側衝合軌跡65R(図7参照)に沿って進退移動可能な右巻き加工位置にあるが、このとき上側成形工具T2とともに進退移動する上側スライド45の右巻き移動中心線45Rは、芯金側衝合軌跡65Rと平行にかつクイル軸線に対して上方へ67.5°に設定されている(図6)。
【0045】
同様に、図2に示す左巻きコイルばねを巻回する際の下側工具作動装置10は、コイルの下側(芯金4側)で衝合する下側成形工具T1の衝合点がコイル径の増減に対応する図示しない芯金側衝合軌跡に沿って進退移動可能な左巻き加工位置にあるが、このとき下側成形工具T1とともに進退移動する下側スライド15の左巻き移動中心線15Lは、芯金側衝合軌跡と平行にかつクイル軸線に対して下方へ67.5°に設定されている。
【0046】
また、上側工具作動装置40は、コイルの上側(クイル3側)で衝合する上側成形工具T2の衝合点がコイル径の増減に対応する図示しないクイル側衝合軌跡に沿って進退移動可能な左巻き加工位置にあるが、このとき上側成形工具T2とともに進退移動する上側スライド45の左巻き移動中心線45Lは、クイル側衝合軌跡と平行にかつクイル軸線に対して下方へ22.5°に設定されている。
【0047】
そして、下側工具作動装置10を右巻き加工位置または左巻き加工位置へ揺動により転位させる下側揺動軸24は、図6に示すように、下側スライド15の右巻き移動中心線15Rと左巻き移動中心線15Lとの交差位置を軸心にして、図4に示すように下スライド台12の裏面に締着されている。この下側揺動軸24はその中間軸部24aが、図4に示すように、基板1の揺動穴1aと係合しているので、下側スライド台12は、リーマボルト13A、締着ボルト13B,13C,13Dを取り外すことにより、この下側揺動軸24を中心に右巻き加工位置と左巻き加工位置との間で揺動により転位できる。
【0048】
同様に、上側工具作動装置40を右巻き加工位置または左巻き加工位置へ揺動により転位させる上側揺動軸54は、上側スライド45の右巻き移動中心線45Rと左巻き移動中心線45Lとの交差位置を軸心にして上スライド台42の裏面に締着されている。この上側揺動軸54はその中間胴部54aが、基板1の揺動穴1bと係合しているので、上側スライド台42は、リーマボルト43A、締着ボルト43B,43C,43Dを取り外すことにより、この上側揺動軸54を中心に右巻き加工位置と左巻き加工位置との間で揺動により転位できる。
【0049】
また、下側工具作動装置10を右巻き加工位置に位置決めするには、下側スライド台12を締着するリーマボルト13Aを図6に示す右巻き基準穴(リーマボルト穴)13aRに係合させて締着し、締着ボルト13B,13C,13Dを右巻き締着ボルト穴13bR,13cR,13dRに各々締着する。左巻き加工位置に位置決めするには、下側スライド台12を締着するリーマボルト13Aを左巻き基準穴13aLに係合させて締着し、締着ボルト13B,13C,13Dを左巻き締着ボルト穴13bL,13cL,13dLに各々締着する。
【0050】
同様に、上側工具作動装置40を右巻き加工位置に位置決めするには、上側スライド台42を締着するリーマボルト43Aを右巻き基準穴43aRに係合させて締着し、締着ボルト43B,43C,43Dを右巻き締着ボルト穴43bR,43cR,43dRに各々締着する。左巻き加工位置に位置決めするには、上側スライド台42を締着するリーマボルト43Aを左巻き基準穴43aLに係合させて締着し、締着ボルト43B,43C,43Dを左巻き締着ボルト穴43bL,43cL,43dLに各々締着する。
【0051】
次いで、各成形工具の段取り替えについて、図1,図2,図8,図9に示す下側工具作動装置10の下側成形工具T1を右巻き加工位置から左巻き加工位置に、同時に上側工具作動装置40の上側成形工具T2を右巻き加工位置から左巻き加工位置に変更する場合の例に基づき説明する。
【0052】
図1は、下側工具作動装置10および下側成形工具T1並びに上側工具作動装置40および上側成形工具T2が右巻き加工位置にあるところを示す。またボルト19A,19Bおよび49A,49Bを取着穴19a,19bおよび49a,49bから取り外し、工具台板16,46を工具ホルダ21,51および下側成形工具T1、上側成形工具T2とともに取り外す(図8)。この時、工具台板16,46から突出した図示しない各位置決めピンも工具台板16,46と一体となって下側スライド15,上側スライド45に穿孔された工具位置決めピン穴20,50から取り外される。
【0053】
さらに、リーマボルト13A、ボルト13B,13C,13Dおよびリーマボルト43A、ボルト43B,43C,43Dを取り外す。次に、ハンドル75を所定方向へ回すと、下側スライド台12は下側揺動軸24を中心に上側スライド台42は上側揺動軸54を中心に時計方向へ揺動し、左巻き加工位置に転移される(図9)。
【0054】
つぎに、リーマボルト13A,43Aを下側スライド台12および上側スライド台42の各基準穴とともに図6に示す左巻き基準穴13aL,43aLに挿入し、締め付けボルト13B,13C,13Dおよび43B,43C,43Dを左巻き締着ボルト穴13bL,13cL,13dLおよび43bL,43cL,43dLに各々締着し下側スライド台12および上側スライド台42は左巻き加工位置に位置決め締結される。このようにして下側スライド台12および上スライド台42を図8に示す右巻き移動中心線15R,45Rの右巻き加工位置から、下側揺動軸24,54を中心に揺動させて、図9に示す左巻き移動中心線15L,45Lの左巻き加工位置に転位して位置決め締着される。
【0055】
つぎに、下側成形工具T1、上側成形工具T2とともに工具台板16,46をそれぞれ共通の工具位置決めピン穴20,50に工具台板16,46から突出した図示しない位置決めピンを係合させるとともに、この工具位置決めピン穴20,50を基準にそれぞれ右巻き加工位置時の取付位置より反時計方向へ90°回した位置でストッパボルト18,48に当接させて取り着け、それぞれの締め付けボルト19A,19Bおよび49A,49Bを取着穴19c,19dおよび49c,49dにねじ込み固定する。
【0056】
さらに、この状態の下側成形工具T1および上側成形工具T2は図9に一点鎖線で示す位置にあり左巻きコイルと衝合可能な位置ではないので、サーボモータ67,97をそれぞれ所定量回転し下側成形工具T1を移動量Sだけ後退させ、上側成形工具T2を移動量Sだけ前進させる。この結果、下側成形工具T1および上側成形工具T2は左巻き加工位置に位置決めされる(図2)。
【0057】
下側工具作動装置10の下側成形工具T1を左巻き加工位置から右巻き加工位置に、上側工具作動装置40の上側成形工具T2を左巻き加工位置から右巻き加工位置に段取り替えする場合においても同様にして容易に段取り替えすることができる。
【0058】
引き続いて、上述のように構成された本例のコイル巻回作用について、図7に示す右巻きコイルの例に基づいて説明する。
【0059】
下側スライド15は、図1に示すようにクイル軸線に対して上方へ22.5°で設定された右巻き移動中心線15Rに沿って進退移動するので、右巻きコイルの下側で衝合する下側成形工具T1もこれと平行な22.5°のクイル側衝合軌跡35Rに沿って進退移動する。そして、コイル径の増減により衝合位置PmとPnとの間で移動しても下側成形工具T1の軸線は右巻きコイルの水平中心線に対して下方へ45°の角度を維持するので、下側成形工具T1を右巻きコイルの中心に常時向心させることができる。
【0060】
また、上側スライド45は、図1に示すようにクイル軸線に対して上方へ67.5°で設定された右巻き移動中心線45Rに沿って進退移動するので、右巻きコイルの上側で衝合する上側成形工具T2もこれと平行な67.5°の芯金側衝合軌跡65Rに沿って進退移動する。そして、コイル径の増減により衝合位置QmとQnとの間で移動しても上側成形工具T2の軸線は右巻きコイルの水平中心線に対して上方へ45°の角度を維持するので、上側成形工具T2を右巻きコイルの中心に常時向心させることができる。当然、左巻きコイルにおいても同様である。
【0061】
なお、本発明に係るコイルばね製造機は、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。例えば、各工具作動装置を揺動する駆動手段は、ハンドル操作で駆動する実施例であるが、ハンドル操作に換えサーボモータにより駆動制御することもできる。
【0062】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおりであるので以下に記載するような効果を奏する。
【0063】
請求項1の発明によれば、2個の成形工具の各工具作動装置は、各々の右巻き加工位置と左巻き加工位置とに揺動させて転位可能にし、右巻き加工位置または左巻き加工位置のいずれか一方に位置決めするようにしたので、各工具作動装置およびその制御手段の構成が簡素で安価にでき、製造原価の低減や取扱いの容易化ができる効果を奏する。
【0064】
また、下側成形工具と上側成形工具とは各々の右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおいて、コイル径の増減に対応する直線状の衝合軌跡に沿って各々進退移動するので、理論上の衝合軌跡と一致してコイルを巻回でき、コイルばねの品質向上を図れる。
【0065】
次の請求項2の発明によれば、下側工具作動装置の下側揺動軸の軸心は、下側スライドの右巻き加工位置および左巻き加工位置におけるそれぞれの移動中心線の交差位置を通り基板に垂直であり、かつ、上側工具作動装置の上側揺動軸の軸心は、上側スライドの右巻き加工位置および左巻き加工位置におけるそれぞれの移動中心線の交差位置を通り基板に垂直であるようにしたので、各スライド台を取り外すことなく各揺動軸を中心に揺動し各移動中心線に位置決めをすることができ、各スライドの質量が大きくても手軽に位置変更ができる。したがって、右巻き位置と左巻き位置との段取り換えの際重たい工具作動装置をクレーン等の装置を使用しなくとも簡単な軽作業として行うことができる。
【0066】
次の請求項3の発明によれば、下側工具作動装置の右巻き基準穴は右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ22.5°傾斜した右巻き加工位置に、左巻き基準穴は左巻き移動中心線が下方へ67.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置に各々穿孔し、かつ、上側工具作動装置の右巻き基準穴は右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ67.5°傾斜した右巻き加工位置に、左巻き基準穴は左巻き移動中心線が下方へ22.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置に各々穿孔するようにしたので、各成形工具の成形溝とコイルとの衝合点における法線をコイル径の増減に対応してコイルの中心に常時向心させることができる。
【0067】
すなわち、右巻き加工位置において、下側成形工具と上側成形工具とをクイル軸線と平行なコイルの水平中心線に対して各々下側および上側へ45°の角度で、下側成形工具はクイル軸線に対して上方へ22.5°傾斜したクイル側衝合軌跡上で、上側成形工具は上方へ67.5°傾斜した芯金側衝合軌跡上で衝合させることにより、コイル径が増減しても各成形工具の軸線はコイルの水平中心線に対して各々45°を維持するので、各成形工具をコイルの中心に常時向心させて品質の安定化を図ることができる。また、左巻き加工位置においても同様である。
【0068】
次の請求項4の発明によれば、下側工具作動装置および上側工具作動装置の各揺動軸の揺動手段は、該各揺動軸と同軸に形成されそれぞれ同歯数の従歯車と該各従歯車のそれぞれと噛み合い前記各従歯車を介して前記各揺動軸を同量回動する主歯車と該主歯車を回動する駆動手段とからなるようにしたので、駆動手段で主歯車を回動することにより下側工具作動装置および上側工具作動装置の各揺動軸を同時に同量回動することができるようになるので、下側工具作動装置および上側工具作動装置を取り外すことなく締め付けネジを取り払うのみで右巻き位置および左巻き位置に同時に回動することができる。その結果、段取り時間の短縮および軽作業化が図れる。
【0069】
次の請求項5の発明によれば、下側スライド作動機構および上側スライド作動機構は、各スライド台に取着の駆動手段と該駆動手段により回動され各スライド台に軸支される雄ねじと該雄ねじと螺合し各スライドに取着の雌ねじとで構成するようにしたので、各駆動手段の回動により各スライドを確実に往復動することができる。したがって、円板状カムにカムフォロアを外接させたカム機構のように駆動手段が高速度回転するとジャンピングするようなことがなく、コイルばね製造機の高速度加工に対応することが容易にできる。
【0070】
次の請求項6の発明によれば、各工具作動装置のスライドを進退移動させる各々のスライド作動機構は、回動可能なクランク円板と、このクランク円板に立設したクランクピンと、このクランクピンと下側スライドまたは上側スライドとに枢結されたコンロッドと、クランク円板を回動させる駆動手段とを各々備えるようにしたので、各駆動手段の回動角度量をクランク運動により各スライドの進退移動量として確実に変換することができる。したがって、円板状カムにカムフォロアを外接させたカム機構のように駆動手段が高速度回転するとジャンピングするようなことがなく、コイルばね製造機の高速度加工化を図ることができる。
【0071】
次の請求項7の発明によれば、下側スライドには、下側成形工具が右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に工具ホルダを選択的に位置決め着脱可能な取付け穴を設け、かつ、上側スライドには、上側成形工具が右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける前記各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に工具ホルダを選択的に位置決め着脱可能な取付け穴を設けるようにしたので、各工具作動装置を右巻き加工位置または左巻き加工位置へ段取り替えする際に、各々の成形工具をその衝合軌跡に位置決めする再現性があるとともに段取り時間を短くすることができる。その結果、品質の安定化と作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るコイルばね製造機の工具作動装置の全体を示す説明図であって、右巻き加工位置における正面図である。
【図2】 同じく、左巻き加工位置における正面図である。
【図3】 同じく、図1に示す下側工具作動装置の拡大図である。
【図4】 同じく、図3のA−A矢視断面図である。
【図5】 同じく、図4のB−B矢視断面図である。
【図6】 同じく、基板に穿孔された各工具作動装置の各基準穴および締着ボルト穴の位置関係を示す説明図であって、その正面図である。
【図7】 同じく、右巻き加工位置における各成形工具の配置を示す簡略図である。
【図8】 同じく、工具台板を取り外したときの下側スライドおよび上側スライドが右巻き加工位置にあるときの簡略図である。
【図9】 同じく、工具台板を取り外したときの下側スライドおよび上側スライドが左巻き加工位置にあるときの簡略図である。
【図10】 同じく、スライド作動機構の他の実施例を示す図である。
【図11】 従来の技術に係るコイルばね製造機の説明図でその正面図である。
【符号の説明】
3 クイル
10 下側工具作動装置
11 下側スライド作動機構
12 下側スライド台
15 下側スライド
15R 右巻き移動中心線(下側工具作動装置の)
15L 左巻き移動中心線(下側工具作動装置の)
16工具台板
21 工具ホルダ
35R クイル側衝合軌跡(右巻きコイルの)
40 上側工具作動装置
41 上側スライド作動機構
42 上側スライド台
45 上側スライド
45R 右巻き移動中心線(上側工具作動装置の)
45L 左巻き移動中心線(上側工具作動装置の)
46工具台板
51 工具ホルダ
65R 芯金側衝合軌跡(右巻きコイルの)
66aボールネジ
66bボールネジナット
T1 下側成形工具
T2 上側成形工具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil spring manufacturing machine in which a wire rod fed from a quill is sequentially abutted on two forming tools and selectively wound with a right-handed or left-handed coil. The present invention relates to a coil spring manufacturing machine provided with means for changing the position of a lower forming tool to be mated with an upper molding tool to be abutted on the upper side to a right-handed processing position or a left-handed processing position.
[0002]
[Prior art]
The coil spring manufacturing machine needs to change the position where the two forming tools collide with the coil to the right-handed processing position or the left-handed processing position, depending on whether the coil spring to be wound is right-handed or left-handed. is there. Each tool operating device that operates two forming tools has a mass of 10 to 50 kg. Therefore, the work of detaching and changing the position of each tool operating device to the right-handed or left-handed processing position is a heavy labor. In addition, careful attention to safety work was indispensable, and it took a long time to change the setup. In order to solve such a problem, for example, an invention related to a forming tool operating device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-263172 (hereinafter referred to as a conventional technique) is known.
[0003]
In this prior art, as shown in FIG. 11, the lower
[0004]
That is, when the right-handed coil shown in FIG. 11 is machined, a forming tool T11 that abuts on the lower side of the coil with the support shaft 110 as a swing center by the rotation of the
[0005]
Further, when machining the left-handed coil, the abutting point of the forming tool T12 that abuts on the upper side of the coil with the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The feature of the prior art is that it is not necessary to remove and change the position of the
[0007]
Therefore, the invention for facilitating the setup change of the prior art becomes complicated because the tool operating mechanism of each of the
[0008]
Furthermore, according to this prior art, the forming tool that collides with the coil on the quill side has a swing locus of the abutting point that corresponds to the increase or decrease of the coil diameter approximates the theoretical straight quill side abutting locus. In particular, when manufacturing different types of coil springs including a coil spring having a large difference between the minimum coil diameter and the maximum coil diameter, there is a problem that an error with respect to a theoretical collision position is large. .
[0009]
The present invention has been made in view of such problems, and its object is to provide a stage of a coil spring manufacturing machine that selectively winds a right-handed or left-handed coil with two forming tools. In a tool operating device that facilitates replacement, there is a problem in that the configuration of each tool operating device of two forming tools and its control means is complicated and the manufacturing cost is expensive, and one forming tool that swings along an arc locus The locus of the collision point with the coil is intended to solve the problem that the error is large with respect to the linear collision locus corresponding to the increase or decrease of the coil diameter.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
[0011]
According to the first aspect of the present invention, each tool actuating device for two forming tools can be fastened to the substrate at two positions of a right-handed processing position and a left-handed processing position of each forming tool, Each tool is pivoted about the swing axis of each tool to the right-handed and left-handed positions of each forming tool to enable dislocation and positioned at either the right-handed or left-handed position. As a result, the configuration of each tool operating device and its control means can be simple and inexpensive.
[0012]
Then, in the setup change between the right-handed processing position and the left-handed processing position, the fastening of each tool operating device is released from the substrate and shifted by swinging, and positioned at either the right-handed processing position or the left-handed processing position. This can be done easily. Further, the abutting points between the lower forming tool and the upper forming tool coil are moved forward and backward along the linear abutting locus corresponding to the increase or decrease of the coil diameter at each of the right-handed machining position and the left-handed machining position. So it matches the theoretical collision trajectory.
[0013]
Then, the axis of the lower swing shaft of the lower tool operating device according to the invention of
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the lower swinging shaft of the lower tool operating device has the intersection position between the right-handed movement center line and the left-handed movement center line of the lower slide as an axis, and the upper tool The upper swing axis of the actuator is centered on the intersection of the right-handed and left-handed movement centerlines of the upper slide. It can be swung and positioned on each movement center line, and the position can be easily changed even if the mass of each slide is large.
[0015]
Next, according to the invention of
[0016]
According to the third aspect of the present invention, the right-handed reference hole of the lower tool actuating device is located at a position where the right-handed movement center line can be positioned at the right-handed machining position inclined 22.5 ° upward with respect to the quill axis. The left-handed reference hole is drilled at a position where the left-handed movement center line can be positioned at the left-handed machining position inclined 67.5 ° downward, and the right-handed reference hole of the upper tool actuator is quilled by the right-handed movement center line. The left-handed reference hole is positioned at a position where it can be positioned at a left-handed processing position where the left-handed movement center line is inclined downward by 22.5 °. Since the drilling is performed, the normal line at the contact point between the forming groove and the coil of each forming tool can always be centered on the center of the coil corresponding to the increase or decrease of the coil diameter.
[0017]
That is, in the right-handed machining position, the movement center lines of the lower tool operating device and the upper tool operating device are inclined 22.5 ° upward and 67.5 ° upward with respect to the quill axis, respectively. The forming groove movement trajectories of the forming tool and the upper forming tool are also inclined upwards by 22.5 ° or 67.5 °, respectively. If the starting point of this forming groove movement trajectory is the intersection of the perpendicular passing through the center of the coil and the quill axis, the abutting point between the forming groove and the coil of each forming tool is the horizontal center of the coil parallel to the quill axis toward the coil center. The former makes an angle of 45 ° with respect to the line and the latter with an angle of 45 ° upward. Therefore, when the coil diameter is increased / decreased, the lower forming tool is tilted 22.5 ° upward with respect to the quill axis, and the upper forming tool is tilted 67.5 ° upward. By colliding with the collision locus, even if the coil diameter increases or decreases, the contact point between the forming groove of each forming tool and the coil maintains 45 ° with respect to the horizontal center line of the coil toward the coil center. Therefore, the normal line at the abutting point between the forming groove of each forming tool and the coil can always be centered on the center of the coil. The same applies to the left-handed processing position.
[0018]
Next, the swinging means of each swing shaft of the lower tool operation device and the upper tool operation device according to the invention of
[0019]
According to the fourth aspect of the present invention, the swinging means of each swinging shaft of the lower tool operating device and the upper tool operating device is formed coaxially with each of the swinging shafts, and each has the same number of teeth. It comprises a main gear meshing simultaneously with each slave gear and a drive means for rotating the main gear, and the swinging shafts are rotated in the same direction and in the same amount via the slave gears by the rotation of the drive means. Therefore, by rotating the main gear with the driving means, the swinging shafts of the lower tool operating device and the upper tool operating device can be simultaneously rotated by the same amount. And it is possible to rotate to the right-handed position and the left-handed position synchronously only by removing the tightening screw without removing the upper tool actuator.
[0020]
Next, a lower slide operating mechanism for moving the lower slide of the lower tool operating device according to the invention of
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, the lower slide operating mechanism for moving the lower slide of the lower tool operating device forward and backward and the upper slide operating mechanism for moving the upper slide of the upper tool operating device forward and backward are provided on each slide base. Since the attachment driving means, the male screw that is rotated by the driving means and is pivotally supported on each slide base, and the male screw are engaged with each slide, it is constituted by the attachment female screw. Each slide can be reliably reciprocated by movement.
[0022]
Then, the lower slide operating mechanism for moving the lower slide of the lower tool operating device according to the invention of
[0023]
According to the sixth aspect of the present invention, each slide operating mechanism for moving each slide of each tool operating device forward / backward includes a slide guide capable of guiding each slide, a rotatable crank disc, and the crank circle. A crank pin standing on the plate, a connecting rod pivotally connected to the crank pin and the lower slide, and a driving means for rotating the crank disk are provided. The amount of advancement / retraction of each slide can be reliably converted by the crank motion.
[0024]
Next, on the lower slide of the lower tool operating device according to the invention of claim 7, the lower forming tool has a tool holder to which the lower forming tool can be attached and detached, and the lower forming tool has the right-handed processing position and the left-handed processing position. Are provided with a positioning hole and a mounting hole which can be selectively positioned and detached at two positions where the coil can collide with each other on the abutting locus, and the upper molding tool is provided on the upper slide of the upper tool operating device. A tool holder that can be attached and detached is attached to a detachable positioning hole that is selectively positioned at two positions at which the upper forming tool can collide with the coil on each of the right-handed machining position and the left-handed machining position. The coil spring manufacturing machine according to any one of
[0025]
According to the seventh aspect of the present invention, the lower slide is provided with a tool holder to which the lower forming tool can be attached and detached, and the lower forming tool is placed on the coil on each collision locus at the right-handed processing position and the left-handed processing position. A mounting hole which can be selectively positioned and attached is provided at two positions where the abutting can be performed, and a tool holder to which the upper forming tool can be attached and detached is placed on the upper slide of the upper tool operating device so that the upper forming tool has a right-handed processing position. Since the mounting holes that can be selectively positioned and removed are provided at two positions that can collide with the coil on each abutting locus at the left-handed machining position, each tool actuator is moved to the right-handed or left-handed machining position. When changing the setup, there is reproducibility of positioning each forming tool on the collision locus, and the setup time can be shortened.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment according to a coil spring manufacturing machine of the present invention will be described as follows with reference to FIGS.
[0027]
1 is a front view of the entire tool operating device at the right-handed machining position, FIG. 2 is a front view of the entire tool operating device at the left-handed processing position, and FIG. 3 is an enlarged view of the lower tool operating device shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4, and FIG. 6 is a front view showing the positional relationship between each reference hole and fastening bolt hole of each tool operating device. 7 is a layout view of each forming tool at the right-handed processing position, FIG. 8 is a simplified view at the right-handed processing position showing the lower slide and the upper slide when the tool base plate is removed in FIG. 1, and FIG. It is a simplified view when the lower slide and the upper slide are in a left-handed processing position rotated 90 ° clockwise around each swing axis.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 2, the coil spring manufacturing machine includes a pair of
[0029]
The pair of
[0030]
Next, as shown in FIGS. 3, 4, and 5, the lower
[0031]
Further, the
[0032]
A
[0033]
When swung to the right-handed processing position, the
[0034]
A pair of
[0035]
A
[0036]
The lower
[0037]
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the upper
[0038]
The upper
[0039]
Another embodiment of the lower slide actuation mechanism and the upper slide actuation mechanism, that is, the lower slide actuation mechanism 11B and the upper slide actuation mechanism 41B will be described with reference to FIG. The upper slide operation mechanism 41B has the same configuration as the lower slide operation mechanism 11B, and only the mounting position is different. Therefore, as for the configuration, the same components as those of the lower slide operation mechanism 11B have the same names, and the reference numerals of the lower slide operation mechanism 11B added with 30 (the lower one digit is common) will be described in detail. Is omitted. The same reference numerals are used for the same components as those of the lower
[0040]
The lower
[0041]
A
[0042]
Next, each swing for positioning the lower
[0043]
In the lower
[0044]
Further, in the upper
[0045]
Similarly, the lower
[0046]
Further, the upper
[0047]
Then, the
[0048]
Similarly, the
[0049]
Further, in order to position the
[0050]
Similarly, in order to position the upper
[0051]
Next, regarding the setup change of each forming tool, the lower
[0052]
FIG. 1 shows that the lower
[0053]
Further, the
[0054]
Next, the
[0055]
Next, together with the lower forming tool T1 and the upper forming tool T2, the
[0056]
Furthermore, since the lower molding tool T1 and the upper molding tool T2 in this state are at positions indicated by alternate long and short dash lines in FIG. 9 and are not positions where they can collide with the left-handed coil, the
[0057]
The same applies to the case where the lower forming tool T1 of the lower
[0058]
Subsequently, the coil winding operation of the present example configured as described above will be described based on the example of the right-handed coil shown in FIG.
[0059]
Since the
[0060]
Further, as shown in FIG. 1, the
[0061]
The coil spring manufacturing machine according to the present invention is not limited to the embodiment described above, and can be configured in various forms without departing from the gist of the present invention. For example, the drive means for swinging each tool actuating device is an embodiment that is driven by a handle operation. However, it can be driven and controlled by a servo motor instead of the handle operation.
[0062]
【The invention's effect】
Since this invention is as above-mentioned, there exists an effect as described below.
[0063]
According to the first aspect of the present invention, each tool operating device of the two forming tools can be shifted by swinging between the right-handed processing position and the left-handed processing position, and the right-handed processing position or the left-handed processing position can be changed. Since positioning is performed on either one, the configuration of each tool operating device and its control means can be simplified and inexpensive, and the manufacturing cost can be reduced and the handling can be facilitated.
[0064]
In addition, the lower forming tool and the upper forming tool respectively move forward and backward along the linear collision locus corresponding to the increase and decrease of the coil diameter at each of the right-handed processing position and the left-handed processing position. The coil can be wound in line with the collision locus, and the quality of the coil spring can be improved.
[0065]
According to the second aspect of the present invention, the axis of the lower swing shaft of the lower tool operating device passes through the intersecting position of the respective movement center lines at the right-handed processing position and the left-handed processing position of the lower slide. It is perpendicular to the substrate and the axis of the upper swing shaft of the upper tool actuator is perpendicular to the substrate through the crossing position of the respective movement center lines at the right-handed and left-handed positions of the upper slide. As a result, it is possible to swing around each swing shaft without positioning each slide base and position it on each moving center line, and to easily change the position even if the mass of each slide is large. Accordingly, a heavy tool operating device can be performed as a simple light work without using a crane or the like when changing the setup between the right-handed position and the left-handed position.
[0066]
According to the third aspect of the invention, the right-handed reference hole of the lower tool actuating device is located at the right-handed machining position where the right-handed movement center line is inclined 22.5 ° upward with respect to the quill axis. Are drilled at positions where the left-handed movement center line can be positioned at a left-handed machining position inclined 67.5 ° downward, and the right-handed reference hole of the upper tool actuator has a right-handed movement center line with respect to the quill axis. Since the left-handed reference hole is drilled at the position where the left-handed movement center line can be positioned at the left-handed working position where the left-handed movement center line is inclined downward by 22.5 °. The normal line at the contact point between the forming groove of the tool and the coil can always be centered on the center of the coil corresponding to the increase or decrease of the coil diameter.
[0067]
That is, in the right-handed machining position, the lower forming tool and the upper forming tool are respectively at an angle of 45 ° downward and upward with respect to the horizontal center line of the coil parallel to the quill axis, and the lower forming tool is the quill axis. The coil diameter is increased or decreased by making the upper forming tool abut on the core metal side abutting locus inclined 62.5 ° upward on the quill side abutting locus inclined 22.5 ° upward. However, since the axis of each forming tool is maintained at 45 ° with respect to the horizontal center line of the coil, the quality can be stabilized by always concentrating each forming tool on the center of the coil. The same applies to the left-handed processing position.
[0068]
According to the fourth aspect of the present invention, the swinging means of each swinging shaft of the lower tool operating device and the upper tool operating device is formed coaxially with each of the swinging shafts and has the same number of teeth. Since each of the sub-gears is engaged with each of the sub-gears and the main shaft rotates the same amount of the swing shaft through the sub-gears, and the driving unit rotates the main gear. By rotating the gear, each swing shaft of the lower tool operating device and the upper tool operating device can be simultaneously rotated by the same amount, so that the lower tool operating device and the upper tool operating device are removed. It is possible to simultaneously rotate to the right-handed position and the left-handed position simply by removing the tightening screw. As a result, the setup time can be shortened and light work can be achieved.
[0069]
According to the fifth aspect of the present invention, the lower slide operating mechanism and the upper slide operating mechanism include a driving means attached to each slide base, and a male screw that is rotated by the drive means and is pivotally supported by each slide base. Since each screw is engaged with the male screw and is attached to each slide, each slide can be reliably reciprocated by rotation of each driving means. Therefore, jumping does not occur when the drive means rotates at a high speed as in the cam mechanism in which the cam follower is circumscribed by the disc-shaped cam, and it is easy to cope with the high-speed machining of the coil spring manufacturing machine.
[0070]
According to the sixth aspect of the present invention, each slide operating mechanism for moving the slide of each tool operating device forward / backward includes a rotatable crank disc, a crank pin standing on the crank disc, and the crank Since the connecting rod pivotally connected to the pin and the lower slide or the upper slide and the driving means for rotating the crank disk are provided, the amount of rotation angle of each driving means is adjusted by the crank motion. The amount of movement can be reliably converted. Therefore, jumping does not occur when the driving means rotates at a high speed as in the cam mechanism in which the cam follower is circumscribed by the disc-shaped cam, and the coil spring manufacturing machine can be processed at a high speed.
[0071]
According to the seventh aspect of the invention, the lower holder is provided with the tool holder at two positions where the lower forming tool can collide with the coil on each abutting locus at the right-handed machining position and the left-handed machining position. A mounting hole which can be selectively positioned and attached is provided, and the upper slide has a tool in two positions where the upper forming tool can collide with the coil on the respective abutting locus at the right-handed machining position and the left-handed machining position. Since the holder is provided with a mounting hole that can be selectively positioned and attached, each forming tool is positioned on the collision locus when each tool actuator is changed to the right-handed or left-handed position. Reproducibility and setup time can be shortened. As a result, quality can be stabilized and work efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing the whole of a tool operating device of a coil spring manufacturing machine according to the present invention, and is a front view at a right-handed processing position.
FIG. 2 is also a front view at a left-handed processing position.
3 is an enlarged view of the lower tool operating device shown in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 6 is also an explanatory view showing the positional relationship between each reference hole and fastening bolt hole of each tool operating device drilled in a substrate, and is a front view thereof.
FIG. 7 is also a simplified diagram showing the arrangement of the forming tools at the right-handed machining position.
FIG. 8 is also a simplified view when the lower slide and the upper slide are in the right-handed processing position when the tool base plate is removed.
FIG. 9 is also a simplified view when the lower slide and the upper slide are in the left-handed processing position when the tool base plate is removed.
FIG. 10 is a view similarly showing another embodiment of the slide operation mechanism.
FIG. 11 is an explanatory view of a conventional coil spring manufacturing machine and a front view thereof.
[Explanation of symbols]
3 Quill
10 Lower tool actuator
11 Lower slide operation mechanism
12 Lower slide base
15 Lower slide
15R Right-hand movement center line (of lower tool actuator)
15L Left-handed movement center line (for lower tool actuator)
16 tool plate
21 Tool holder
35R Quill side collision trajectory (right-handed coil)
40 Upper tool actuator
41 Upper slide operation mechanism
42 Upper slide base
45 Upper slide
45R Right-handed movement center line (upper tool actuator)
45L Left-handed movement center line (on the upper tool actuator)
46 tool plate
51 Tool holder
65R Core metal side collision locus (right-handed coil)
66a ball screw
66b ball screw nut
T1 Lower molding tool
T2 Upper forming tool
Claims (7)
コイルの中心に対して略45°方向下側から衝合する下側成形工具の成形溝をコイル径の増減に対応する衝合軌跡に沿って進退移動させる下側スライドと、この下側スライドを前記衝合軌跡と平行な移動中心線に沿って案内可能で前記下側成形工具がクイル側で衝合する右巻き加工位置と芯金側で衝合する左巻き加工位置との2位置に選択的に位置決めして基板に締着される下側スライド台と、この下側スライド台を基板上で前記右巻き加工位置と左巻き加工位置との間で揺動可能に支承する下側揺動軸とを設けた下側工具作動装置と、
コイルの中心に対して略45°方向上側から衝合する上側成形工具の成形溝をコイル径の増減に対応する衝合軌跡に沿って進退移動させる上側スライドと、この上側スライドを前記衝合軌跡と平行な移動中心線に沿って案内可能で前記上側成形工具が芯金側で衝合する右巻き加工位置とクイル側で衝合する左巻き加工位置との2位置に選択的に位置決めして基板に締着される上側スライド台と、この上側スライド台を基板上で前記右巻き加工位置と左巻き加工位置との間で揺動可能に支承する上側揺動軸とを設けた上側工具作動装置とを備えたことを特徴とするコイルばね製造機。A coil spring manufacturing machine for sequentially winding a right-handed coil or a left-handed coil by sequentially abutting a wire fed from a quill with two forming tools,
A lower slide that moves the forming groove of the lower forming tool that abuts from the lower side in the direction of about 45 ° with respect to the coil center along the abutting locus corresponding to the increase or decrease of the coil diameter, and the lower slide Can be guided along a movement center line parallel to the collision locus, and is selectively selected from two positions, a right-handed machining position where the lower forming tool collides on the quill side and a left-handed machining position where the lower metal tool collides on the metal core side. A lower slide base that is positioned on and fastened to the substrate, and a lower swing shaft that supports the lower slide base on the substrate so as to be swingable between the right-handed processing position and the left-handed processing position. A lower tool actuating device provided with
An upper slide that moves the forming groove of the upper forming tool that abuts from the upper side in the direction of approximately 45 ° with respect to the center of the coil along the abutting locus corresponding to the increase or decrease of the coil diameter, and the upper slide The substrate is selectively positioned at two positions, a right-handed processing position where the upper forming tool abuts on the core metal side and a left-handed processing position where it abuts on the quill side. An upper tool actuating device provided with an upper slide base fastened to the base and an upper swing shaft for swinging the upper slide base between the right-handed processing position and the left-handed processing position on the substrate; A coil spring manufacturing machine comprising:
前記上側工具作動装置の上側揺動軸の軸心は、前記上側スライドの前記右巻き加工位置および前記左巻き加工位置におけるそれぞれの前記移動中心線の交差位置を通り基板に垂直である請求項1に記載のコイルばね製造機。The axis of the lower swing shaft of the lower tool actuator is perpendicular to the substrate through the crossing position of the movement center line at the right-handed processing position and the left-handed processing position of the lower slide, And,
The axis of the upper swing shaft of the upper tool actuator is perpendicular to the substrate through an intersection position of the respective movement center lines at the right-handed processing position and the left-handed processing position of the upper slide. The coil spring manufacturing machine described.
前記上側揺動軸とともに前記上側工具作動装置を前記右巻き加工位置に位置決めする右巻き基準穴は前記上側スライドの右巻き移動中心線がクイル軸線に対して上方へ67.5°傾斜した右巻き加工位置に、また前記左巻き加工位置に位置決めする左巻き基準穴は左巻き移動中心線がクイル軸線に対して下方へ22.5°傾斜した左巻き加工位置に位置決め可能な位置にそれぞれ基板に穿孔した請求項1または2に記載のコイルばね製造機。The right-handed reference hole for positioning the lower tool actuating device at the right-handed machining position together with the lower swinging shaft is tilted 22.5 ° upward with respect to the quill axis. The left-handed reference hole that is positioned at the right-handed processing position and the left-handed processing position is drilled in the substrate at positions where the left-handed movement center line can be positioned at the left-handed processing position inclined 67.5 ° downward with respect to the quill axis. And
The right-handed reference hole for positioning the upper tool actuator in the right-handed machining position together with the upper swing shaft is a right-handed winding whose right-handed movement center line of the upper slide is inclined upward 67.5 ° with respect to the quill axis. The left-handed reference hole positioned at the processing position and the left-handed processing position is formed by drilling the substrate at a position where the left-handed movement center line can be positioned at a left-handed processing position inclined 22.5 ° downward with respect to the quill axis. The coil spring manufacturing machine according to 1 or 2.
前記上側工具作動装置の上側スライドを進退移動させる上側スライド作動機構は、前記上側スライド台に取着の駆動手段と該駆動手段により回動され前記上側スライド台に軸支される雄ねじと該雄ねじと螺合し前記上側スライドに取着の雌ねじとで構成し、
前記各駆動手段の回動により前記各スライドを往復動する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のコイルばね製造機。A lower slide operating mechanism for moving the lower slide of the lower tool operating device forward and backward is attached to the lower slide base and pivoted by the drive means and pivotally supported by the lower slide base. A male screw and a female screw screwed to the male screw and attached to the lower slide; and
The upper slide actuating mechanism for moving the upper slide of the upper tool actuating device forward and backward includes a driving means attached to the upper slide base, a male screw pivoted by the driving means and pivotally supported by the upper slide base, and the male screw, It is composed of a female screw that is screwed and attached to the upper slide,
The coil spring manufacturing machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the slides are reciprocated by rotation of the drive means.
前記上側工具作動装置の上側スライドを進退移動させる上側スライド作動機構は、前記上側スライドの後退端よりも後方で前記上側スライド台に回動可能に枢着されたクランク円板と、このクランク円板の回動中心に対して偏心位置に立設されたクランクピンと、このクランクピンと前記上側スライドとに枢結され前記クランク円板の回動運動を前記上側スライドの直進運動に変換するコンロッドと、前記上側スライド台に設けられ前記クランク円板を回動させる駆動手段とを備えた請求項1乃至4のいずれか1項に記載のコイルばね製造機。A lower slide operating mechanism for moving the lower slide of the lower tool operating device forward and backward is a crank disk pivotally attached to the lower slide base at a rear side of a retracted end of the lower slide. A crank pin standing in an eccentric position with respect to the rotation center of the crank disk, and a pivot movement of the crank disk pivotally connected to the crank pin and the lower slide. A connecting rod for converting into a lower slide, and a drive means provided on the lower slide base for rotating the crank disk, and
The upper slide operating mechanism for moving the upper slide of the upper tool operating device forward and backward is a crank disc pivotally attached to the upper slide base so as to be rotatable behind the retreat end of the upper slide, and the crank disc A crankpin that is erected in an eccentric position with respect to the rotation center, and a connecting rod that is pivotally connected to the crankpin and the upper slide to convert the rotation movement of the crank disc into a rectilinear movement of the upper slide; The coil spring manufacturing machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a driving unit that is provided on an upper slide base and rotates the crank disk.
前記上側工具作動装置の上側スライドには、前記上側成形工具が着脱可能な工具ホルダを前記上側成形工具が前記右巻き加工位置と左巻き加工位置とにおける前記各衝合軌跡上でコイルに衝合可能な2位置に選択的に位置決め着脱可能な取付け穴を設けた請求項1乃至6のいずれか1項に記載のコイルばね製造機。On the lower slide of the lower tool operating device, a tool holder to which the lower forming tool can be attached and detached is coiled on each collision locus at the right-handed processing position and the left-handed processing position. Provided with mounting holes that can be selectively positioned and removed at two positions that can collide with each other, and
On the upper slide of the upper tool actuator, a tool holder to which the upper forming tool can be attached and detached can be brought into contact with the coil on the respective abutting locus at the right-handed machining position and the left-handed machining position. The coil spring manufacturing machine according to any one of claims 1 to 6, wherein attachment holes that can be selectively positioned and attached are provided at two positions.
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