JPH06106281A - コイルばねの外径制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルばねの外径にばらつきを生じればコイ
ルばねの性能が影響を受ける。そのため本発明はコイル
ばねの外径を一定の許容範囲に高精度で収め得るように
したものである。 【構成】 本発明によるコイルばねの外径制御方法は、
コイルばねの製造プロセスにおいて適当数に１つの割合
でサンプリングを行ない、該サンプリングされたコイル
ばねが切断される前に平行チャックの部材で該コイルば
ねを挾み、その外径を測定し、その測定値をコンピュ−
タに導入して基準値と比較し、その差に対応する値だけ
コイリングピンの位置を調整することを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコイルばねの外径を所定
の許容範囲内に収めるためその製造プロセスにおいて適
当数に一つの割合でコイルばねの外径を測定し且つツ−
リングの修正を行なうコイルばねの外径制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コイルばねはその自由長が一定で且つ所
定の性能を有することが必須の条件であり、そのため種
々の改良がなされてきたが、近年、コイルばねの外径も
所定の許容範囲に入ることが要求されるようになった。
即ち、コイルばねの外径が変化すればコイルばねの性能
が影響を受け且つ予定された寸法部に挿入し得ない等の
事態が起るからである。

【０００３】コイルばねの外径はツ−ルの摩耗によって
影響を受ける。即ち、図８はコイルばねの製造装置を概
略的に示すものであって、図示のようにコイリングピン
１とピッチツ−ル２などが備えられ、コイルばねの素材
たる線材Ｗは線ガイド３を通り、一対の送りロ−ラ４、
５の間に挾まれて送られ、次の線ガイド６、６ａを通っ
てコイリングピン１に当接してわん曲状に形成され、芯
金７に沿って移動し且つピッチツ−ル２により予定のピ
ッチで螺旋状に巻かれ、所定の長さに達するとカッティ
ングツ−ル８で切断されてコイルばねに形成される。

【０００４】図５に示すように、線材Ｗが当接するコイ
リングピン１の部分１ａおよび線ガイド６ａの出口部分
６ｂの摩耗、とくにコイリングピン１の部分１ａの摩耗
によってコイルばねの外径が大きく影響を受ける。この
外径の変化に対処するため、従来、コイルばねの外径制
御方法として、例えば特開平３−３５８３１号公報に示
すものが知られている。

【０００５】上記公報に開示された方法では当該コイル
ばねの目的自由長の密着ばねを製造し、次いでその密着
ばねに要した線材の径とその展開長からコンピュ−タに
よってばねの外径を算出しその算出値によりコイリング
ピン１の位置を調整するものであった。また、手作業に
よって外径を測定することも行なわれたが、以下に記載
するような問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように密着ばね
を作って線材の展開長から算出する方法では互いに隣接
する巻線がすべて密着することが仮定され且つ直接測定
するものではなく、また測定用に作られた密着ばねは使
用されるものではなく、無駄になる。手作業で測定する
方法では人手を要するほか、ミスを生じやすく、精度上
問題がある。

【０００７】本発明の目的は上記従来技術の問題点を解
消することであって、それ故、コイルばねの外径を自動
的に、迅速に且つ充分に正確に測定し、その測定値によ
り後続のコイルばねの外径を適切に修正し得るコイルば
ねの外径制御方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるコイルばね
の外径制御方法の特徴は、コイルばねの製造プロセスに
おいて適当数に一つの割合でサンプリングし、該サンプ
リングされたコイルばねが所定の長さに達して切断され
る前に該コイルばねを平行チャックの一対の部材で挾み
且つ該部材間の間隔を測定することによって該コイルば
ねの外径を測定し、その測定値をコンピュ−タに入力し
て予定の基準値と比較し、該測定値と該基準値との差に
対応する値だけコイリングピンの位置を調整することで
ある。

【０００９】

【作用】製造プロセスにおいてサンプリングされたコイ
ルばねは平行チャックの部材で挾持されることによって
部材間の間隔として外径が測定されるので、例えばノギ
スによる測定と同様に、正確に測定され、その測定値が
基準値と比較されることによってコイリングピン１の位
置修正が行なわれるので、外径の修正が適切に行なわれ
る。その上、密着ばねを作る必要がないので、素材を無
駄にすることもなく且つ迅速に制御することができる。

【００１０】

【実施例】次に図面を参照のもとに本発明の実施例に関
し説明する。図１ないし図４は本発明による外径制御方
法の実施に用いられる装置の一例を示すものであって、
図８に示す装置と同様に、送られてくる線材Ｗをわん曲
状に形成し且つコイルばねの外径を定めるコイリングピ
ン１と、コイルばねのピッチを定めるピッチツ−ル２
と、線ガイド３、６、６ａ、線材の送りロ−ラ４、５、
芯金７およびカッティングツ−ル８などが備えられる。

【００１１】さらにピッチツ−ル２および送りロ−ラ
４、５のほか以下に記載する平行チャック９およびコイ
リングピン１を制御するためのＣＰＵ（マイクロコンピ
ュ−タ）を含むモ−ションコントロ−ラとしての制御装
置１０、および製造過程に在るコイルばねＣの自由長を
検出する検出器１１を備えている。また、図１に示すよ
うに、ピッチツ−ル２に関連して該ピッチツ−ルの作動
用カム１２、サ−ボモ−タ１３、ドライブユニット１４
およびロ−タリエンコ−ダ１５が在り、および一対の送
りロ−ラ４、５に関連して駆動用サ−ボモ−タ１６、ド
ライブユニット１７およびロ−タリエンコ−ダ１８が設
置されている。１９はカッティングツ−ル８の駆動用シ
リンダであり、２０は成形されたコイルばねの選別器で
ある。

【００１２】この発明はコイルばねの製造プロセスにお
いて適当数に一つの割合でサンプリングを行ない、その
外径の測定値によってコイリングピン１の位置を調整す
る。そのため図２ないし図４に示すように、コイルばね
Ｃが巻き出される側において検出器１１に近接して平行
チャック９が備えられ、該平行チャックには好ましくは
空気圧で互に近接および離れる一対の部材（ツメ）９
ａ、９ｂがあり、それらの部材でコイルばねを挾み、該
部材間の距離としてコイルばねの外径が測定される。そ
のため平行チャック９にはその部材間の距離を測定する
適当な測定器、例えば接触式変位センサ−、渦電流変位
センサ−等を用いることができるが、好ましくはレ−ザ
−測定器が備えられる。

【００１３】コイルばねの外径測定値に基づいてコイリ
ングピン１の位置調整を行なうため、図１に示すよう
に、この例ではねじ機構２１を介してコイリングピン１
を移動するように構成され、且つ該ねじ機構の駆動用サ
−ボモ−タ２２と、制御装置１０からの指令により該サ
−ボモ−タを駆動するドライブユニット２３、およびサ
−ボモ−タ２２に取付けられたロ−タリエンコ−ダ２４
が備えられ、該ロ−タリエンコ−ダによりサ−ボモ−タ
２２の回転数、即ちコイリングピン１の移動量に対応し
たパルス信号が制御装置１０にフィ−ドバックされるよ
うになっている。

【００１４】製造プロセスではとくにコイルばねの自由
長および性能を一定にするため、図６に示すように、コ
イルばねの巻始座巻き部に次ぐピッチ巻き部（有効巻き
部）を巻く過程で、送り出された線材の長さから、巻き
上るコイルばねの先端が検出器１１によって検出される
位置に近づいたことが検出されると線材Ｗは低速で送ら
れ、次いで検出器１１によって検出されると制御装置１
０によりドライブユニット１４を介してサ−ボモ−タ１
３を作動し、ピッチツ−ル２を移動して直ちに巻終座巻
きに入る。

【００１５】検出器１１による検出位置はコイルばねの
所定自由長から巻終座巻き部の長さを差し引いた長さに
セットされ、従って最初の座巻きからピッチ巻きの終り
までのばねの自由長は常に一定になる。巻終座巻きは予
め設定された長さに形成され、それが終るとシリンダ１
９によりカッティングツ−ル８が作動され、芯金７の位
置で線材が切断されて１サイクルを終了する。

【００１６】線材の切断に前後してその１サイルの間に
送られた線材の量、即ち、該コイルばねに用いられた線
材の長さが送りロ−ラ４、５の駆動用サ−ボモ−タ１６
の回転角度から、該回転角度がロ−タリエンコ−ダ１８
を介して制御装置１０に入力されて算出され、且つ予め
セットされた基準線材長さ（展開長）と比較され、その
差が許容範囲内であれば、巻き上ったコイルばねは選別
器２０により良品側へ、許容範囲外であれば不良品側へ
排出される。

【００１７】サンプリングの段階に至ると、当該サンプ
リングされたコイルばねが所定の長さに達して切断され
る直前に、例えば図６に示すようにピッチ部高速送りが
終わった時点で線材Ｗの送り出しを停止し、外径の測定
とツ−リングの修正が行なわれる。サンプリングの割合
はコイルばねの外径許容範囲によって異なるが、一例で
は１５００〜２０００個に一つである。なお、サンプリ
ングは検査器１１によってピッチ部の巻き終わりが検出
された時点または巻終座巻きが終了した時点であっても
よい。また、このシステムでは、場合によっては全数検
査を行なうことも可能である。

【００１８】図７はサンプリングから始まる外径制御を
段階的に示すフロ−チャ−トであり、図示のようにピッ
チ部高速送りが終わると平行チャック９を作動してその
部材９ａ、９ｂでコイルばねを挾む。なお、各該部材の
平面でコイルばねを挾むので、該ばねはその直径上の位
置で挾持され、該部材間の間隔がコイルばねの直径に等
しくなっている。次いでレ−ザ−測定器等により部材９
ａ、９ｂ間の間隔、即ちばねの外径を測定し、その値を
制御装置１０のコンピュ−タに入力して外径の基準値と
比較する。これらの動作はすべて制御装置１０によって
行なわれる。

【００１９】外径測定値ｄとその基準値ｄ０の比較によ
りその差Δｄが０または殆んど０に等しい場合にはその
まま製造プロセスに戻る。その差Δｄが０に等しくなけ
れば、即ち有意差であれば当該サンプリングされたばね
の巻終座巻きを終った後、制御装置１０によりドライブ
ユニット２３を介してサ−ボモ−タ２２を作動し、Δｄ
が０になるようにΔｄに対応する値だけコイリングピン
１の位置を調整した後に、製造プロセスに戻る。

【００２０】コイルばねの外径の許容範囲としては、例
えば１０ｍｍの場合、一例では１０±０．１０ｍｍにと
られる。この場合、本発明方法によれば、外径とコイリ
ングピン１の摩耗を予測してサンプリングの割合を定め
ることにより、その基準値ｄ０との差Δｄが０．１０ｍ
ｍになる前に外径の修正が可能であり、Δｄが０になる
ようにコイリングピン１の位置が調整されるので、コイ
ルばねの外径が許容範囲を逸脱することがない。

【００２１】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、コイル
ばねの製造プロセスにおいて適当数に一つの割合でコイ
ルばねの外径がチェックされ、ツ−リングの修正が自動
的に行なわれるので、製造されるコイルばねの外径を高
精度に保ち、常に許容範囲に収めることができる。その
上、サンプリングされたコイルばねも使用可能であり、
従来のように密着ばねを作る必要もないので線材を無駄
にすることもなく、外径制御を迅速に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に用いられる装置の一例の主
要部を図式的に示す概略図である。

【図２】コイルばねの外径測定に用いられる装置の側面
図である。

【図３】図２に示す装置の平面図である。

【図４】図３の線Ａ−Ａに沿って取った断面図である。

【図５】コイルばねの製造に用いられる主要ツ−ルの拡
大図である。

【図６】本発明が関連するコイルばねの製造プロセスの
一例を示すフロ−チャ−トである。

【図７】本発明によるばね外径制御方法の各段階を示す
フロ−チャ−トである。

【図８】従来のコイルばねの製造用装置の概略的な側面
図である。

【符号の説明】

１ コイリングピン ８ カッティングツ−ル ９ 平行チャック ９ａ 平行チャックの部材 ９ｂ 平行チャックの部材 １０ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材をコイリングピンに当接してわん曲
   状に形成するコイルばねの製造プロセスにおいて適当数
   に一つの割合でコイルばねをサンプリングし、該サンプ
   リングされたコイルばねが所定の長さに達して切断され
   る前に該コイルばねを平行チャックの一対の部材で挾み
   且つ該部材間の間隔を測定することによって該コイルば
   ねの外径を測定し、その測定値をコンピュ−タに入力し
   て予定の基準値と比較し、該測定値と該基準値との差に
   対応する値だけ前記コイリングピンの位置を調整するこ
   とを特徴とするコイルばねの外径制御方法。