JPH10155598A - マットレス及び詰め物のバネを巻き取る電気的に調整される装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 それぞれの駆動列が改善されたねじり剛性と
曲げ強度を提供するマットレス及び詰め物のバネ用の電
気的に調整される巻き取り装置を提供する。 【解決手段】 処理されるワイヤ用のワイヤ引き込み、
ワイヤ案内、切断装置、曲げ装置からなるマットレス及
び詰め物のバネ用の電気的に調整される巻き取り装置が
記載され、数個の伝達要素を用いた短い駆動列により、
曲げ装置に対して特に特定の駆動列の改善されたねじり
剛性と曲げ強度が達成される。故に本発明により用いら
れる電気的に調整されたサーボモーターはわずかの伝達
要素を相互接続することによりその動きを曲げ用具及び
駆動ころ上に直接伝達する。これにより対応するバネを
製造するために減少された公差でワイヤを曲げることが
可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は処理されるワイヤ用
のワイヤ引き込み、ワイヤ案内、切断装置、曲げ装置か
らなるマットレス及び詰め物のバネ用の電気的に調整さ
れる巻き取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】その様な巻き取り装置は例えばＥＰ０３
６９１７３Ｂ１から知られている。この知られた巻き取
り装置はピッチを達成し、ワイヤ供給のためにバネの直
径を曲げる用具が遊びを有する比較的長い駆動機構を介
して駆動されるという欠点がある。その様な駆動機構は
特に対応する電気的に調整された駆動モーターにより駆
動されるベルトである。

【０００３】各駆動モーターは対応する駆動軸上の歯を
有するベルトを介して動作し、それは耐捻れ性のために
伝達要素に接続され、その伝達要素は主にカム輪を検知
する関連するころに接続されたカム輪からなる。これら
の検知用具は曲げ用具に接続される。その様な知られて
いる巻き取り装置ではそれぞれの曲げ用具の遊びに影響
される駆動器により低い公差を有する曲げられるバネを
製造することは可能でないという欠点を有する。

【０００４】上記の歯を有するベルトの使用の故に、長
い駆動軸と関連する検知装置の使用により曲げ用具上へ
のそれぞれの駆動モーターの駆動力の遊びに影響される
伝達が生ずる。故に知られた構成は駆動列全体のねじり
剛性と曲げ強度の欠如という欠点を有する。更にまた知
られている装置は多くの機械的部品が用いられなければ
ならず、これは機械の製造コストを顕著に増加し、また
維持費用を増大し、修理や頻繁な消耗を被る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】故に本発明は上記の型
の巻き取り装置を更に発展させるために問題を克服し、
それによりそれぞれの駆動列が改善されたねじり剛性と
曲げ強度を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに本発明は請求項１及び２の技術的な記載により特徴
づけられる。本発明の本質的な特徴は数個の伝達要素を
用いた短い駆動列により特定の駆動列の改善されたねじ
り剛性と曲げ強度が達成されることである。本発明によ
り用いられる電気的に調整されたサーボモーターはわず
かの伝達要素を相互接続することによりその動きを曲げ
用具及び駆動ころ上に直接伝達する。これにより対応す
るバネを製造するために減少された公差でワイヤを曲げ
ることがはじめて可能となった。

【０００７】機械の数時間の動作後にでさえ正確に再現
されうる寸法を有するバネがバネの寸法の許容できない
変動なしに製造されることが常に確認されるという更な
る利点を有する。従ってこれは知られているシステムに
比べて実質的な品質の改善である。所定の技術的な発明
は従来の知られている駆動システムで可能でなかった一
連の異なるバネを製造することが広い制限内で初めて可
能となるという更なる利点を提供する。

【０００８】本発明の特徴によりこれに対する理由はサ
ーボモーターが電気的に制御され、サーボモーターの動
きが所望のバネの形により予め設定されうるからであ
る。例えばマットレスを製造するためにバネを続けてこ
れらのバネを取り付ける継続する機械に供給するために
多数の柔らかいバネ（比較的大きなバネ径を有する）を
連続して形成し、次に比較的小さなバネ径を有する多数
のバネを作ることが初めて可能となった。故にマットレ
ス領域で相互に硬いバネと柔らかいバネを組み合わせる
ことが可能である。

【０００９】与えられた技術的な開示により巻き取り装
置はバネの実際的にどのような所望のバネの形でもカム
輪又は曲げ用具を交換する必要なしに実現可能であるも
のが提供される。本発明によれば製造されるバネは最初
に調整システムに入力される数学的なモデルで記述され
る。それぞれのサーボモーターの動きの過程はこの調整
により駆動される。数学的なモデルからの派生により比
較的速く改善されたバネの形を製造することが可能とな
った。何故ならば異なる試作のバネの製造は今や不必要
になったからである。従来は知られた機械の場合には試
作のバネは得られたバネの形に基づき駆動列は新たに調
整される。所望のバネの形が達成されるよう多数製造さ
れなければならなかった。本発明ではこれはもはや不要
である。何故ならば数学的なモデルから出発するので種
々のサーボモーターに対する異なる制御コマンドは直接
にプログラムされ、故に更なる処理用に適切でない拒否
されたバネは大部分廃棄されるからである。

【００１０】異なるバネの形の制御を入力することが今
や特に可能となる。入力されたバネの形により、サーボ
モーターに対してこの目的に必要な制御命令はライブラ
リから読み取られ、それに従ってモーターが駆動され
る。サーボモーターは共通調整システムを介して相互接
続され、それにより例えば一つのサーボモーターの回転
角度が問われ、続いて他のサーボモーターの回転角度が
それに従って調整される。

【００１１】本発明は本質的に以下の特徴の組合せから
なる：１．電子的に調整されたサーボモーターはレバー
上の少なくとも一つの回転駆動されたカムを介して曲げ
用具に対する駆動ユニットとして動作し、この上のワイ
ヤが曲げられる外周で少なくとも一つの曲げころが回転
可能に配置される。２．更なる電子的に調整されたサー
ボモーターはバネピッチの製造用の駆動ユニットとして
用いられ、その駆動モーターは回転駆動されるカム輪に
耐ねじれのために接続され、それはラムを振動するよう
に駆動する；このラムは予め曲げられたワイヤに接触
し、バネピッチに適用されるピッチング用具に接続され
る。

【００１２】回転角調整サーボモーターに接続されたこ
れら２つの曲げ用具の組合せを通して、上記の問題は解
決される。ワイヤ曲げとワイヤピッチの製造用の各駆動
列の伝達連鎖でわずかの伝達要素のみが存在し、更にま
たそれらは堅固で顕著な遊びなしに設けられる故に要求
される高精度でバネを曲げることが初めて可能となっ
た。

【００１３】斯くしてバネ曲率とバネピッチの製造用の
堅固で耐ねじれの駆動列が従来知られていないような方
法で提供される。本発明の更なる展開によれば、ワイヤ
で引き込む機構はまた回転数又は回転角度の関数として
調整されよう設けられ、このサーボモーターは同期的駆
動張力ころ上での伝動装置を介して動作する。反対に駆
動される場合にこれらはそれらの間にワイヤが引き込ま
れ、移動されるギャップを形成する。

【００１４】多段階減速歯合はここで好ましく用いら
れ、これは平歯車として用いられる。サーボモーターを
張力ころに直接結合すること、又は各それぞれの張力こ
ろをそれぞれのサーボモーターに割り当てることがまた
可能である。上記のことはサーボモーターと曲げ用具と
の間の伝達要素は簡単で可能な限り遊びがないように実
現されなければならず、捻れに対して堅固で抵抗するよ
うに動作しなければならない。

【００１５】本発明の更なる実施例では曲げ用具は各瞬
間に並進的にのみ動き、即ちそれらはそれぞれ一つの面
内でのみ駆動され、特定の曲げ用具に対する変位駆動器
として他の耐捻れ及び堅固な駆動器がまた問題の解決策
として本質的であることが示される。ここで例えば曲げ
ころが担体内で案内される場合にはその様な担体は曲げ
ころを並進変位駆動器に割り当てるためにスピンドルを
介して駆動されることが好ましい。

【００１６】第一の実施例に記載される旋回駆動器の代
わりに曲げころの例として曲げころの純粋な並進駆動器
が斯くして実現される。曲げころに旋回と同様に並進駆
動器の組合せを割り当てることがまた可能である。曲げ
及びピッチング用具としてスピンドル駆動器を用いると
きにパワー誤動作の時にスピンドルが自己ロッキングす
る場合に用具はその開始位置になおあり、更なる変化は
生じないことは利点である。

【００１７】同じ説明はピッチング用具にまた適用さ
れ、これはまた直接並進的に駆動される。ここでピッチ
ング用具は再びスピンドル駆動器又は他の並進駆動器を
介して駆動される担体に設置される。ピッチング用具に
対して提供される並進及び／又は旋回動作を有する旋回
用具としてピッチング用具がまた設けられ得る。

【００１８】本発明の更なる展開により切断用具がまた
電子的に調整されるサーボモーターを介して駆動される
よう設けられる。ここで再びサーボモーターと切断用具
との間の短い接続は正確な切断を実行し得るために臨界
的である。ここで好ましくはその延長された位置が回転
的に駆動されるカムにより制御される連接レバーを介し
ての切断用具の直接駆動が連接レバーと接触し、それに
よりそれを偏向する。連接レバー上に直接変位可能に駆
動される静止した下のカッターに向かい合う上のカッタ
ーを配置する。

【００１９】連接レバーの使用は比較的大きな切断力が
サーボモーターの低い駆動力で発生するという利点を有
する。本発明の更なる特徴によればワイヤがもはやいわ
ゆるワイヤ案内管を通して曲げ用具に供されず、対応す
る案内管を通してワイヤを案内することなくワイヤの自
由な供給がなされる。管の代わりに本発明によればワイ
ヤ案内ころが移動の方向に相互にオフセットして配置さ
れる。ワイヤ案内ころの一つは上端で、他のワイヤ案内
ころは底部でワイヤと接触し、２つのワイヤ案内ころは
相互に関して移動の方向にオフセットして配置される。

【００２０】移動の方向での２つのワイヤ案内ころの相
互のオフセットは曲げころとして設けられる曲げ用具で
形成され、それはこれら３つのころの間を通して案内さ
れるワイヤに対して３点支持され、特に安定で、ねじれ
のないワイヤ案内を提供する。故に従来提供されたワイ
ヤ案内管は省略可能であり、それはワイヤがワイヤ案内
管の出口の端に常に置かれ、その結果摩耗の増加と管の
汚染が生ずるという欠点を有していた。汚染の増加する
危険はワイヤ案内管が部分的に狭窄され、斯くしてワイ
ヤ管内のワイヤ案内に対して異なる支持及び案内位置が
生ずるという欠点を招いていた。これは製造されるバネ
の曲率の精度の損傷を必然的に伴う。

【００２１】本発明の目的はそれぞれの請求項の目的に
基づくのみならず、それぞれの請求項の組合せにもまた
基づくことは明らかである。特に図に示される空間的な
実施例である要約書を含む明細書で開示される全ての詳
細と特徴はそれらがそれぞれ又は組み合わされて従来技
術に対して新規である本発明の本質として請求される。

【００２２】

【発明の実施の形態】唯一の実施例を示す図を参照して
以下に本発明を更に詳細に説明する。図及びその説明は
本発明に本質的な更なる特徴と利点を示す。図１から３
によりワイヤ１は張力ころ６、７を通して矢印２の方向
に案内され、それらにより進行方向に駆動される。張力
ころは共通歯合５を介して同期的に駆動され、回転角制
御されたサーボモーター３により駆動される駆動軸４に
より動作される。

【００２３】曲げ装置８は主に曲げころ２８とピッチン
グ用具３０とを設けられた曲げ用具からなる。曲げころ
２８は回転数調整されたサーボモーター２２により駆動
され、一方でピッチング用具３０の駆動は回転数調整モ
ーター３５により実施される。以下に曲げころ２８用の
短い耐ねじれ及び堅固な駆動列が記載される。

【００２４】サーボモーター２２はその外周をころ２５
の外周上に設ける 駆動軸２３、カム２４を介して駆動
する。ころ２５は旋回軸２７に回転可能に支持されるレ
バー２６の自由旋回部分上に配置される。反対の腕上に
曲げころ２８がそれはころ２５の旋回中にそれにより矢
印４９、５０の方向に変位可能に駆動される（図３を参
照）。

【００２５】曲げころ２８を堅固な曲げ耐久性のレバー
２６及びサーボモーター２２を通してこのレバー２６の
直接旋回駆動器上に配置することにより旋回駆動器は曲
げころ２８上で遊びの少ない、高い精度での動作が実現
する。ピッチング用具３０の変位駆動は同様な方法で解
決される。サーボモーター３５はその駆動軸３６を介し
てカム輪３４を回転可能に駆動する（図２を参照）。カ
ム輪３４は曲線路３７を画成し、ここでころ３３は並進
的に変位可能なように案内される。図２によれば、ころ
３３は回転可能に変位されるが、まっすぐな案内４１の
領域で支持された矢印４２、４３の方向で変位可能なラ
ム３２上で回転可能であるが変位できないように配置さ
れる。ラム３２の前端がピッチング用具３０と結合さ
れ、これがピッチング用具３０が曲げられるワイヤ区域
２９と接触する接触端３１からなる。

【００２６】斯くして最初にワイヤの曲率が曲げころ２
８により形成され、即ちバネの直径が設定され、一方で
ピッチング用具でバネのピッチが導入される。斯くして
カム３４が矢印３８、３９の方向に回転するよう駆動さ
れるときに、それによりラムの全体は矢印４２、４３の
方向に変位される。最大の遊びのない案内を確実にする
ためにピッチング用具３０がカムの一つの側に配置さ
れ、一方で反対側にラムの延長４０が配置され、これは
まっすぐな案内４１内で案内される。このようにして２
つの反対に向いたまっすぐな案内４１はカム円盤３４の
外側で実現され、これはラム３２の遊びなしのまっすぐ
な案内を確実にする。

【００２７】上記のように特に精密な切断が実現され
る。この目的のためにサーボモーター９は歯合１１上の
駆動軸１０を介して動作するように設けられる。この歯
合の回転の軸１５はカム１２と結合された耐ねじれであ
る。カム１２の外周はその外周で関連するころ１６と接
触し、これは連接レバー６２の旋回可能な部分に回転可
能に配置される。連接レバー［ＳＩＣ：軸］は筐体内で
静止するように配置され、旋回軸１７に旋回可能に支持
される。その軸の回転の領域１８ではそれはころ１６を
受ける。

【００２８】他のレバー端で旋回軸１９は上部カッター
１３が設けられ、更に示してはいないまっすぐな案内に
案内されるよう配置される。上部カッター１３が筐体に
静止して設けられる下部カッター１４と対向する。張力
ころ６、７の背後の移動の方向でいわゆるワイヤ案内管
を省略することによりバネ品質の更なる向上が達成され
るという一般的な説明は既にした。この目的のために図
３により提供されることは移動の方向でワイヤ案内ころ
２０、２１は連続的に変位され、これは相互にオフセッ
トされ、前の案内ころは上からワイヤを案内し、一方で
背後に設けられたワイヤ案内ころ２１はワイヤを下から
案内する。ワイヤ案内ころ２１はここで曲げころ２８か
ら固定の距離で配置されなければならない。

【００２９】３つのころ２０、２１、２８の全ては共に
このようにしてワイヤの安定な３点案内を形成し、それ
によりワイヤ案内管は省略可能である。斯くして従来に
あったワイヤ案内管と対する汚染に対する一つの危険は
除去され、ワイヤ上の唯一の画成された支持点が形成さ
れ、これは従来は画成されなかった。ワイヤ案内ころ２
０、２１が回転可能に実現されるよう設けられる故に、
対応する下部の摩耗が対応する汚染が受容されなければ
ならない従来のワイヤ案内管の連続した摩擦を有する故
に存在した。

【００３０】曲げころ２８と接続するワイヤ案内ころ２
０、２１の型及び配置に対して上記の他の特性の別の保
護がそれぞれなされていることを参照する。図４では本
発明の更なる実施例が示される。それぞれの用具２８、
３０の動きが純粋に並進運動を通して実現されることが
ここで明らかにされる。曲げころ２８はここでは担体４
４の領域で回転可能に支持され、これは案内４５で受け
られる。担体４４は例えばスピンドル４６に接続され、
これはスピンドルナット４７により回転するよう駆動さ
れ、これはサーボモーター２２により駆動される。この
ようにして担体４４は案内４５内の矢印４９、５０の方
向に並進的に動かされ、特に曲げころ２８の遊びのな
い、低い損失の、堅固な並進案内が得られる。

【００３１】同様にしてピッチング用具３０の並進案内
が解決される。このピッチング用具はまた案内４８で変
位可能に案内される担体６３上に配置される。同じ方法
でこの担体６３はその上でスピンドルナット４７ａが接
触し、スピンドルを駆動するスピンドル４６ａと接続さ
れる。スピンドルナットはここでサーボモーター３５に
より回転するように駆動される。

【００３２】斯くしてこのような方法で矢印４２、４３
の方向で純粋に並進的な駆動が実現し、それは特に低い
遊びと高い剛性で動作する。図１の曲げころ２８を参照
して説明した旋回駆動と図４に示された並進駆動の組合
せは実現可能である。同じことが更にピンチング用具３
０の並進駆動の実現に対して適用され、これは曲げころ
２８の駆動器の型の旋回駆動により代替可能である。

【００３３】図５で本発明による調整の概略が示され
る。ここで調整５１、モーター調整５６はそれぞれモー
ター３、９、２２、３５が回転数と回転角の関数として
調整されることからなる。各モーターに関して回転角セ
ンサ５５が回転の現在の角度を検出し、それをフィード
バック５７を介してモーター調整５６に入力する。モー
ター調整５６の入力は駆動軸制御５８を変位させ、これ
は制御命令をモーター調整５６に導入する。斯くして駆
動軸制御５８では数学的モードが所望のバネを発生する
よう与えられ、これらの電気的な制御命令は続けてそれ
ぞれの駆動軸に入力される。それぞれの命令のフィード
バック及びそれぞれのモーター調整５６の相互作用は光
ファイバーリングを介して達成され、それはバスの意味
で全てのコマンドを受け入れ、それらを駆動軸制御５８
に戻す。

【００３４】駆動軸調整はコンピュータ６０により駆動
されるメモリプログラマブル制御５９に結合される。対
応する制御命令は操作端末６１を介して入力される。調
整５１では更なる調整機構が示される。調整５１がモー
ター５４、５４ａ、５４ｂの助けで結び目がバネに形成
され、巻き取り部分の外側で移動の星形が設けられる。

【００３５】図１で巻き取り部分が記載される一方で図
５には巻き取り機械５２の全体が示され、これは巻き取
り機械の他の動き処理を制御するために対応するライン
を介して制御５９に接続される。巻き取り機械５２はま
た完成された曲げバネを受け、それらを更に搬送する転
送機械５３と接続される。

【図面の簡単な説明】

【図１】折り曲げ機械の斜視図を概略的に示す。

【図２】図１の矢印IIの方向でのピッチング用具とその
駆動器を示す。

【図３】図２の矢印III の方向での図２による配置を示
す。

【図４】折り曲げ用具の変位駆動器の更なる実施例の概
略を示す。

【図５】巻き取り機械の制御を概略的に示す。

【符号の説明】

１ ワイヤ ２ 矢印 ３、９、２２、３５、５４、５４ａ、５４ｂ モーター ４ 駆動軸 ５ 共通歯合 ６、７、２０、２１、２８、２５ ころ ８ 曲げ装置 １０ 駆動軸 １１ 歯合 １２ カム １３、１４ カッター １５ 軸 １６ ころ １７ 旋回軸 １８ 領域 １９ 旋回軸 ２３ 駆動軸 ２４ カム ２６ レバー ２７ 旋回軸 ２９ ワイヤ区域 ３０ ピッチング用具 ３１ 接触端 ３２ ラム ３３ ころ ３４ カム輪 ３４ カム円盤 ３６ 駆動軸 ３７ 曲線路 ３８、３９、４２、４３ 矢印 ４０ 延長 ４１ 案内 ４４ 担体 ４６、４６ａ スピンドル ４７、４７ａ スピンドルナット ４９、５０ 矢印 ５１ 調整 ５２ 巻き取り機械 ５５ 回転角センサ ５６ モーター調整 ５７ フィードバック ５８ 駆動軸制御 ５９ メモリプログラマブル制御 ６０ コンピュータ ６１ 操作端末 ６２ 連接レバー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理されるべきワイヤ用のワイヤ引き込
   み、ワイヤ案内、切断装置、曲げ装置からなるマットレ
   ス及び詰め物のバネ用の電気的に調整される巻き取り装
   置であって、曲げ装置は少なくとも一つの曲げころ（２
   ８）と、少なくとも一つのピッチング用具（３０）とか
   らなり、軸（２７）の周りに旋回可能なレバー（２６）
   の一端上の少なくとも一つのカム輪（２４）を介して動
   作するサーボモーター（２２）を有し、レバー（２６）
   の反対の端に配置される曲げころ（２８）を旋回可能に
   駆動し、サーボモーター（３５）は少なくとも一つのカ
   ム輪（３４）を回転するように駆動し、それはラム（３
   ２）が変位可能に並進的に案内される曲線路（３７）を
   画成し、ピッチング用具（３０）を一端で支持すること
   を特徴とする電気的に調整される巻き取り装置。
2. 【請求項２】 処理されるワイヤ用のワイヤ引き込み、
   ワイヤ案内、切断装置、曲げ装置からなるマットレス及
   び詰め物のバネ用の電気的に調整される巻き取り装置で
   あって、曲げ装置は少なくとも一つの曲げころ（２８）
   と、少なくとも一つのピッチング用具（３０）とからな
   り、曲げころ（２８）はサーボモーター（２２）により
   回転するように駆動されるスピンドル（４６）を介して
   並進的に駆動される担体（４４）上で支持され、ピッチ
   ング用具（３０）はサーボモーター（３５）により回転
   するように駆動されるスピンドル（４６ａ）を介して並
   進的に駆動される担体（６３）上で支持されることを特
   徴とする電気的に調整される巻き取り装置。
3. 【請求項３】 ワイヤ引き込みは少なくとも２つの張力
   ころ（６、７）への歯合（５）を介して同期して反対に
   駆動する少なくとも一つのサーボモーター（３）からな
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の電気的に調整
   される巻き取り装置。
4. 【請求項４】 張力ころ（６、７）はそれぞれ一つのサ
   ーボモーター（３）により駆動されることを特徴とする
   請求項３記載の電気的に調整される巻き取り装置。
5. 【請求項５】 ワイヤ案内は移動の方向（２）に対して
   一方が他方の背後に配置される少なくとも２つの回転可
   能なワイヤ案内ころ（２０、２１）からなり、これはワ
   イヤ（１）に対してその背後で３点支持されるよう配置
   される曲げころ（２８）で形成されることを特徴とする
   請求項１乃至４のうちのいずれか１項記載の電気的に調
   整される巻き取り装置。
6. 【請求項６】 切断装置はカム（１２）を介してサーボ
   モーター（９）により作動される連接レバー（６２）を
   介して作動されることを特徴とする請求項１乃至５のう
   ちのいずれか１項記載の電気的に調整される巻き取り装
   置。
7. 【請求項７】 サーボモーター（３、９、２２、３５）
   は回転数と角度の関数として調整されることを特徴とす
   る請求項１乃至６のうちのいずれか１項記載の電気的に
   調整される巻き取り装置。
8. 【請求項８】 サーボモーター（３、９、２２、３５）
   はそれぞれ回転角度センサー（５５）と結合されること
   を特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか１項記載
   の電気的に調整される巻き取り装置。
9. 【請求項９】 製造されるバネの形はコンピュータ（６
   ０）に数学的モデルとして記憶され、それは電気制御命
   令によりプログラマブル制御（５９）、駆動軸制御（５
   ８）、調整（５１）に供給されることを特徴とする請求
   項１乃至８のうちのいずれか１項記載の電気的に調整さ
   れる巻き取り装置。