KR100461686B1 - 선형스프링을성형하기위한방법및장치 - Google Patents

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맥 마시나리 가부시키가이샤
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Abstract

선형스프링을 성형하기 위한 방법과 장치가 제공된다. 장치에서 3개 또는 그 이상의 성형공구는 선형재료를 가이드하기 위한 퀼의 중심 주위에 방사상으로 배열되며 퀼의 중심선 주위에서 소정의 각도 내에서 회전되고 퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로 동시에 전진되어 선형스프링의 성형을 항상 수행하기 위하여 퀼의 팁 단부로부터 공급되는 선형재료에 대하여 충돌되는데, 이러한 방법을 실시하기에 적합한 장치가 제공된다.
방법은: 성형공구의, 필요에 따라, 적어도 하나의 선형재료 접촉표면이 선형재료의 성형에 적합한 방향에 위치되도록 성형공구가 장착된 턴테이블을 퀼의 중심선 주위에 회전시키는 단계; 및 회전후에, 선형스프링을 성형하기 위하여 턴테이블 외측에 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배치되는, 배열된 성형공구의 개수보다 많은 개수의, 다수의 구동수단중 해당되는 하나를 통해서 중심선의 연장방향으로, 필요에 따라, 성형공구를 전진시키는 단계로서 특징된다. 퀼의 중심선 주위에서 퀼을 회전시키는 것이 가능하다.

Description

선형스프링을 성형하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR LINEAR SPRING}
본 발명은 선형재료를 가이드하기 위한 가이드의 중심선 주위에 방사상으로 배열되는 3개 또는 그 이상의 성형공구가 퀼의 중심선 주위에서 소정의 각도만큼 선회되는 조건하에서 퀼의 중심선에 수직인 또는 대체로 수직으로 소정의 2개 또는 그 이상의 성형공구를 퀼의 중심선의 연장방향으로 전진시켜서 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료에 대하여 공구를 충돌시킴으로써 선형스프링을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 또한 이러한 방법을 실시하기에 적합한 장치에 관한 것이다.
선형스프링은 압축코일스프링, 인장코일스프링, 트위스트코일스프링 등의 각종 코일스프링과, 코일부가 없는 선형가공스프링으로 분류된다. 압축코일스프링을 제외하고, 일반적으로, 이들 선형코일스프링은 다양한 방향으로의 훅 및 다양한 각도로 구부러지는 부위를 가지는 복잡한 형상으로 성형된다. 최근에는, 다양한 코일스프링이 단일 선형스프링 성형장치로 제조되고 있다.
이러한 요구를 충족시키는 종래의 선형스프링 성형장치의 예가 "선형재료굽힘 및 성형기에서 성형공구를 제어하기 위한 방법"이라는 제목의 일본 특허공개공보 제144542/1984호, "스프링 성형방법 및 장치"라는 제목의 일본 특허공보 제2296/1994호 등에 개시되어 있다.
상기 일본특허공개공보 제144542/1984호에 개시되는 장치는 퀼의 중심주위에서 소정의 방사상 위치에 배열되는 2개 또는 그 이상의 성형공구가, 회전속도가 조절될 수 있는 복수의 모터로 구동되는 캠의 회전에 의하여, 퀼의 중심선에 대해 수직인 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로 전진되어 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료에 대하여 충돌되는 시스템에 관한 것이다. 각각의 성형공구는 퀼에 대하여 배열위치에 고정된다. 결과적으로, 몇몇의 경우에서는, 선형재료가 소정의 방향으로 굽혀진다고 하더라도 최적의 방향으로부터 퀼의 중심선의 연장방향으로 최적의 성형공구를 전진시키는 것이 불가능하다. 따라서, 재료를 굽히기 위하여, 선형재료를 굽히기 위한 최적의 방향의 연장선상이 아닌 상이한 방향으로부터 퀼의 중심선의 연장방향으로 성형공구를 전진시키기 위하여 다양한 특수형상을 가지는 성형공구를 준비할 필요가 있다. 또한, 이러한 다양한 특수형상을 가지는 성형공구가 준비된다고 하더라도, 몇몇의 경우에서는, 소정의 방향으로 선형재료를 굽히는 것이 불가능하다. 종래기술은 그러한 문제점을 가지고 있다.
한편, 상기 일본특허공보 제2296/1994호에 개시되는 장치는 퀼의 중심선의 연장선측에 마주하여 배치되는 단일 성형공구가 퀼의 중심선 주위에서 선회하며, 선형스프링을 성형하기 위해서 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료와 접하게 되는 시스템에 관한 것이다. 모든 성형이 단일 성형공구로 수행되기 때문에, 긴 곡률반경을 가지는 보다 넓은 코일부위의 성형에는 문제가 없다. 그렇지만, 훅 부위의 곡률반경이 짧은 굽힘 성형 스텝의 경우에, 도 19에 도시된 바와 같이, 퀼의 팁단부 부위의 선형재료 출구에서 에지가 이용된다. 따라서, 선형재료에 결함을 만들어내지 않기 위해서, 선형재료는 공구가 퀼의 팁단부를 향한 방향으로 전진되어 선형재료와 접촉되어질 때 또는 타이밍에 따라 정교하게 공급되어야만 하고 공급량을 증가 및 감소시킴으로써 굽힘 각도를 가지게 된다. 따라서, 굽히기 위한 곡률반경을 선형재료의 직경의 2 내지 3배 또는 그 이상으로 유지할 필요가 있다. 게다가, 그러한 굽힘성형방법이 수행되어야만 한다. 여러 가지 경우에서, 굽혀진 각도의 정밀도가 열등할 뿐만 아니라 생산속도 또한 낮은 레벨에서 설정되어야만 한다. 더우기, 선형재료가 성형시에 퀼의 에지를 따라서 짧은 곡률반경으로 굽혀져 성형되는 경우에, 증가되는 압력은 선형재료에 적용된다. 따라서, 퀼과 에지사이의 접촉에 의한 마찰로서 야기되는 선형재료의 결함을 피할 수 없게 된다. 그 결과, 종래의 시스템은 항상 질적으로 심각한 문제를 가지는 동시에, 질적인 요구의 측면에서 매우 짧은 곡률반경을 가지는 굽힘을 성형할 수 없다는 치명적인 결함을 가진다.
또한, 상기 일본특허공보 제2296/1994호에 개시되어 있는 장치에서, 코일부위의 성형을 위하여 도 20에 도시되는 바와 같이 퀼의 팁단부에서 상부의 절반에 상응하는 부위를 가지지 않는 반원형상을 성형하지 않는다면, 고밀도 감김과 유사한 코일부위를 성형하는 것이 불가능하다. 선형재료의 출구에서 주위부는 두께가 매우 얇은 구조를 취해야만 한다. 따라서, 극히 얇은 선형재료의 경우를 제외하고, 이러한 방향으로 성형시 퀼의 손상을 피할 필요가 있을 뿐만아니라, 몇몇의 경우에서는, 선형재료용 절단공구가 제위치에 고정되기 때문에, 생산되는 생산품의 형상에 따라서는 성형작동후에 선형재료를 절단하는 것이 불가능하다. 따라서, 이러한 이유에서, 몇몇의 경우에는, 성형이 포기될 수밖에 없다. 그러므로, 종래의 시스템에는 많은 단점이 있다.
선형재료가 굽혀질 때마다 퀼의 중심선 주위에서 성형공구를 선회시키기 위한 그러한 구조의 경우에 다음의 치명적인 결함을 가진다. 상기한 바와 같이, 성형공구가 퀼의 중심선의 연장선측상에 배치되기 때문에, 복수의 성형공구를 설정하는 것이 불가능하다. 따라서, 선형재료가 소정의 방향으로 굽혀질 때, 이러한 굽힘에 적합한 복수의 성형공구를 사용하는 것이 불가능하다. 그러므로, 다른 방법으로 실행가능한 형상으로 야기되는 제한에 의해서 다양한 선형스프링의 성형을 수행하는 것이 불가능해진다.
또한, 장치는 퀼 주위에 방사상으로 배열되는 성형공구의 배열위치가 수작업에 의해서 정위치로 조정될 수 있는 것이 최근에 시판되고 있다. 그렇지만, 그러한 장치에서, 인접한 성형공구 사이의 간격(즉, 각도)은 성형공구를 지지 및 작동시키기 위한 슬라이드 가이드의 구조적 요인 때문에 15°정도로 제한된다. 나아가서, 일단 성형공구의 배열위치가 수작업에 의해서 이동 및 조정되면, 장치는 설정위치에서 성형공구의 고정된 위치에서 이용된다. 따라서, 단일 종류의 생산물을 생산하는 경우에서의 성형공구의 위치와 차이점이 없다. 선형스프링의 성형시 항상 최적의 방향으로부터 퀼의 중심선의 연장선 방향으로 퀼의 중심선에 대하여 직각 또는 대체로 직각으로 최적의 성형공구를 전진시키는 것이 불가능하다는 단점에서는 개선됨이 없다. 선형재료 성형시의 방향(각도)과 성형공구가 전진될 수 있는 방향 사이의 변위가 큰 경우에는, 성형작동을 수행하는 것이 불가능하다. 변위가 작은 경우에는, 에어실린더 등과 같은 동력원을 가지는 특수한 유니트 및 선형재료에 대하여 충돌되는 공구는 성형직전에 또는 성형작동시 성형부에 대하여 강제로 가압되며, 여기에서 소정의 성형방향(각도)은 선형재료를 비틂에 의하여 유지된다. 이것은 일반적으로 수행되는 방법이다. 그렇지만, 성형작동이 이러한 방식으로 선형재료를 비트는 동안 수행되기 때문에, 성형정밀도의 유지는 매우 불안정하며, 준비작업에 긴 시간이 걸리게 된다. 게다가, 어느 정도까지의 형상을 가지는 선형스프링을 성형하는 것이 가능하다고 하더라도, 생산속도는 상기된 바와 같이 동력원으로서 에어실린더를 이용함에 의하여 선형재료의 뒤틀리는 타이밍을 맞추고 나아가서 충분한 성형정밀도의 유지시킨다는 관점에서 감소되어야만 하며, 그러한 것이 일반적인 상황이다.
나아가서, 선형스프링 생산시 다양한 선형스프링의 대량 생산뿐만 아니라 반제품의 생산 또는 매우 적은 양의 생산도 요구된다. 다양한 선형스프링의 적은 양의 생산과 같은 경우에는, 성형공구의 정확하게 같은 배열 및 종류와 대량생산의 보조수단이 요구되기 때문에, 성형공구 종류의 개수는 매우 많이 증가된다.
그렇지만, 수직 또는 대체로 수직인 방향에서 최적의 방향으로부터 퀼의 연장방향에서 퀼의 중심선으로 최적의 성형공구를 전진시키는 것이 가능하다면, 성형공구의 개수를 감소시키고 준비작업을 손쉽게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 성형공구의 준비작업 및 그 관리에 수반되는 비용의 증가문제를 해결할 수도 있다. 그렇지만, 종래의 선형스프링 성형장치의 어느 장치에서도, 다양한 형상을 가지는 선형스프링이 성형될 때, 수직 또는 대체로 수직인 방향에서 최적의 방향으로부터 퀼의 연장선방향에서 퀼의 중심선으로 최적의 성형공구를 전진시키는 것이 불가능하다는 결점이 있다. 따라서, 비용문제 및 까다로운 관리문제를 해결할 수가 없다.
상기된 바와 같은 종래의 선형스프링 장치에서 고유의 결함을 극복해내기 위해서, 심지어는 선형재료를 가이드하기 위한 퀼의 중심주위에서 방사상으로 배열되는 3개 또는 그 이상의 성형공구가 퀼의 중심선 주위에서 소정의 각도내에서 회전되는 조건하에서도, 선형스프링을 성형하기 위한 방법이 제공되며, 이때 2개 또는 그 이상의 소정 성형공구는 퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로 동시에 전진되어 선형스프링의 계속적인 성형을 항상 수행하기 위해서 퀼의 팁단부로부터 공급되는 성형재료에 대하여 충돌된다. 또한, 이러한 방법을 실시하기에 적합한 장치가 제공된다.
본 발명에 따라서, 선형스프링을 성형하기 위한 방법이 제공되는데: 퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로, 선형재료를 가이드하기 위한 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배열되는 3개 또는 그 이상의 성형공구를 전진시켜서, 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료에 성형공구를 충돌시키는 단계를 포함하는 방법에 있어서: 이 방법은 성형공구의, 필요에 따라, 적어도 하나의 선형재료 접촉표면이 선형재료의 성형에 적합한 방향에 위치되도록 성형공구가 장착된 턴테이블을 퀼의 중심선 주위에 회전시키는 단계; 및
회전후에, 선형스프링을 성형하기 위하여 턴테이블 외측의 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배치되는, 배열된 성형공구의 개수보다 많은 개수의, 다수의 구동수단중 해당되는 하나를 통해서 중심선의 연장방향으로, 필요에 따라, 성형공구를 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러한 방법에서, 퀼이 퀼의 중심선 주위에서 회전된다면, 생산되는 선형스프링의 종류의 개수는 증가되고, 성형공구가 각각 장착되는 턴테이블을 퀼의 중심선 주위에 회전시켜서 소정의 하나 또는 복수의 성형공구의 선형접촉표면을 선형재료의 성형을 위하여 적합한 방향에서 위치결정하기 위한 단계에서 퀼의 팁단부로부터 선형재료를 공급함으로써 선형스프링을 성형하기 위한 시간 및 시간의 주기를 보다 단축시킬 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선형재료를 가이드하기 위한 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배열되는 3개 또는 그 이상의 성형공구가 퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로 전진되어, 이 성형공구가 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료에 대하여 충돌되는, 선형스프링을 성형하기 위한 장치가 제공되는데, 이 장치는:
퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로, 성형공구를 가지는, 슬라이드 유니트를 전진 및 후퇴 이동시키는 각각의 트랙레일이 고정된 턴테이블을 회전시키기 위한 제1구동수단;
퀼의 중심선의 연장방향으로 소정의 슬라이드 유니트를 전진 및 후퇴시키기 위한 턴테이블의 외측에 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배치되는, 슬라이드 유니트의 개수보다 크거나 같은 개수의, 다수의 제2구동수단; 및
퀼의 팁단부로부터 선형재료를 공급하기 위한 제3공급수단을 포함하며;
여기에서 제1구동수단 및 제2구동수단은 제3구동수단과 동기하여 제어되는 것을 특징으로 한다.
그러한 선형스프링 성형장치에서, 퀼이 퀼의 중심선 주위에서 회전가능하게 지지되고, 퀼이 커플링 부재를 통하여 회전불가능한 조건에서 고정되는 경우와 퀼이 또 다른 커플링 부재를 통하여 턴테이블에 커플링되어 턴테이블과 함께 회전되는 경우와의 사이에서 전환가능하다면, 만들어지는 선형스프링의 종류는 증가된다. 또한, 제2구동수단을 위한 구동원이 턴테이블의 외측에 위치되고, 퀼의 중심선 주위에서 소정의 각 범위내에서 회전가능한 구동원 장착테이블 상에 장착된다면, 성형되는 선형스프링에 상응하여 적합한 위치에 제2구동수단의 구동원을 유지시키는 것이 가능하다. 제2구동수단이 퀼의 중심선의 연장방향에서 전진 및 후퇴될 수 있는 아치형 캠을 구비한다면, 또한 캠종동자가 아치형 캠의 내부표면과 접속되는 조건하에서 슬라이드 유니트내에 제공되는 캠종동자가 퀼에 가장 가깝게 이동될때 아치형 캠의 내부표면의 곡률중심이 퀼의 중심선상에서 설정된다면, 턴테이블이 퀼의 중심선 주위에서 회전되어 회전위치에서 멈춰질 때, 성형공구를 공구가 전진될 수 있는 위치로 즉시 가져오는 것이 가능하다. 아치형캠이 보조캠과 그 단부에서 이어질 수 있다면, 성형공구가 즉시 전진되는 위치내로 턴테이블의 회전범위를 보다 넓히는 것이 가능하다.
(바람직한 실시예의 상세한 설명)
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 설명이 이루어진다.
도면에서, 지지베이스(1)는 상단부에서 상부베이스(2)를 지지하고 서보모터(즉, 하기의 선형재료를 가압공급하기 위한 한쌍의 가압공급롤러 구동서보모터, 하기의 턴테이블을 선회 및 구동시키기 위한 서보모터, 및 하기의 슬라이드 유니트를 전진 및 후퇴시키기 위한 서보모터)를 위치결정 및 구동하기 위한 다축 수치제어유니트(즉, 도시된 실시예에서 8개의 슬라이드 유니트가 사용되기 때문에 10축 수치제어유니트)를 내장한다. 선형스프링을 성형하기 위한 기계적인 요소 및 모든 서보모터(도시된 실시예에서는 10개의 모터)는 상부 베이스(2)상에 장착된다. 부재번호 3은 도 5에 도시된 바와 같이 선형재료(41)를 가압공급하기 위한 제3구동수단을 구성하는 한쌍의 가압공급롤러를 나타낸다. 한쌍의 가압롤러(3)는 하기될 퀼(6)(선형재료(41)용 가이드)로 소정의 길이만큼씩 선형재료(41)를 가압공급하기 위한 서보모터(4)의 구동축선에 고정되는 기어에 연결되는 기어열로써 구동된다.
부재번호 5는 도 5, 6a, 6b, 7a 및 7b에 도시된 바와 같이 횡단롤러베어링을 통하여 상부베이스(2)에 회전가능하게 지지되는 맨드릴을 나타낸다. 퀼(6)은 맨드릴(5)의 중심에 분리가능하게 고정된다. 따라서, 퀼(6)은 선형재료(41)를 위한 관통구멍의 중심선 주위에서 회전가능하다. 퀼(6)이 커플링부재(7)를 통하여 상부 베이스(2)에 고정되는 베어링 리테이너 링(2")에 고정되어 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 회전불가능한 상태에서 사용되는 경우와, 또한 퀼(6)이 커플링 부재(8)를 통하여 (하기의) 턴테이블(10)에 연결되어 도 7a 및 7b에 도시된 바와 같이 턴테이블과 함께 회전되도록 사용되는 경우의 두가지 경우가 있다.
부재번호 9는 상부베이스(2)에 고정되는 중간퀼을 나타낸다. 선형재료(41)는 중간 퀼(9)을 통하여 가압공급롤러(3)에 의해서 퀼(6)로 가이드되고, 선형스프링으로 성형되도록 본 발명에 따르는 장치의 전면으로 공급된다. 부재번호 10은 퀼(6)의 중심선 주위에서 횡단롤러 베어링을 통하여 상부베이스(2)에 회전가능하게 지지되는 턴테이블을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 턴테이블(10)은 제1구동수단을 구성하는 서보모터(12)의 출력축에 고정되는 기어(13)와 연결되는 링기어(11)를 통하여 퀼(6)의 중심선 주위에서 선회되고 소정의 선회위치에 위치결정 및 구동된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 트랙레일(14) 및 슬라이드 유니트(15)로 구성되는 3개 이상의 (도시된 실시예에서는 8개) 볼타입 선형웨이(16)의 슬라이드 유니트(15)가 턴테이블(10)의 상단표면에 방사상으로 배열 및 고정되어서 트랙레일(14)의 미끄럼방향은 퀼(6)의 연장방향에서 퀼(6)의 중심선에 수직이다.
각각의 선형웨이(16)에서, "전방부"는 퀼(6)쪽을, "후방부"는 그 맞은편 외부쪽을 뜻하며, "전진이동"은 슬라이드 유니트(15)가 전방부로 미끄럼 이동되는 것을, "후진이동"은 슬라이드 유니트(15)가 맞은편의 후방부로 미끄럼 이동되는 것을 뜻한다. 본 실시예에서, 다음에 설명되어질 선형웨이(16)의 슬라이드 유니트(15)상에 장착되는 성형공구용지지 및 조정메카니즘은 두가지 방식으로 작동된다. 그렇지만, 각각의 작동모드는 종래의 기술에 근거하고 있으므로, 단지 기본적인 구조만이 설명되어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 지지부재(17,18)는 슬라이드 유니트(15)의 미끄럼방향으로 좌우 위치에서 조정되며 나사에 의하여 분리가능하게 고정된다. 지지부재(17,18)는 도 5에 도시된 바와 같이 함께 전방부에서 (하기의) 공구지지아암(19,20)을 지지한다. 캠종동자(21)는 전후방으로 조정가능한 후방단부에 제공된다. 캠종동자(21)의 축과 일체로 성형된 L형상 접촉편(22)은 슬라이드 유니트(15)의 초기 위치를 결정하기 위하여 상기 트랙레일(14)의 후방단부에 제공된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 부재번호 24는 후방부로 슬라이드 유니트(15)를 끌어당기기 위한 인장코일스프링을 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 공구지지아암(19)은 슬라이드 유니트(15)의 미끄럼방향과 평행하게 지지부재(17)에 미끄럼가능하게 지지된다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 공구지지아암(20)은 슬라이드 유니트(15)의 미끄럼방향과 평행하게 상부 베이스(2)의 표면측에 미끄럼가능하게 지지된다. 공구지지아암(19)의 팁단부에서 나사에 의하여 고정되는 (코일성형공구, 커팅공구, 리시버공구, 센터링 공구 및 그와 유사한 것과 같은) 성형공구에 있어서, 선형재료 접촉면과 퀼(6)의 단부면 사이의 간격은 조정나사(25)에 의하여 조정될 수 있다.
굽힘공구(때때로 코일 성형공구)는 주로 공구지지아암(20)의 팁단부에 나사에 의하여 고정된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 퀼(6)의 단부면과 굽힘공구 사이의 간격은 조정나사(26)에 의하여 조정될 수 있다. 부재번호 27은 조정나사(26)로 부하를 적용시키기 위한 인장코일스프링을 나타낸다. 한편, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 캠종동자(28)는 공구지지아암(20)의 후방부에 고정된다. 선형재료(41)가 굽힘공구를 이용하여 굽혀질 때, 캠종동자(28)는 슬라이드 유니트(15)의 전진이동이 완료되기 직전에 턴테이블(10)상에 제공되는 브래킷(29)에서 제위치로 조정가능하게 나사에 의하여 고정되는 평면캠(30)과 접촉되어서, 선형재료(41)는 퀼(6)쪽으로 가압되면서 시간에 맞춰 전진되는 리시버공구를 이용하여 소정각도로 굽혀진다.
도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, (슬라이드 유니트(15)의 개수보다 크거나 같은) 복수의 아치형 캠유니트(31)는 너트(2b)에 의하여 상부베이스(2)에 고정되는 퀼(6)의 중심선주위에서 소정의 각도범위내에서 회전가능하고 퀼(6)의 중심선의 연장방향에서 슬라이드 유니트(15)를 전진 및 후퇴시키기 위하여, 상부 베이스에 삽입되는 볼트가 통과되는 퀼(6)의 중심선 주위에서, 아치형 연장구멍을 가지는 구동원 장착 테이블(2') 또는 상부 베이스(2)로 퀼 주위에서, 각각, 상기 턴테이블(10)의 외부 주변부상에 방사상으로 배열되어 장착된다. 부재번호 32는 전체 아치형 캠 유니트(31)를 지지하기 위한 슬라이드 가이드를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 미끄럼 방향은 퀼(6)의 중심선으로 향하고 슬라이드 판(33)은 미끄럼가능하게 장착된다. 부재번호 34는 슬라이드 판(33)을 전진, 후퇴, 위치결정 및 구동시키기 위한 제2구동수단을 구성하는 서보모터를 나타낸다. 서보모터(34)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부 베이스(2) 상에 장착되는 구동원 장착 테이블(2') 또는 상부 베이스(2)내에 성형되는 구멍(2a)을 통하여 슬라이드 가이드(32)의 내부에 나사로 고정된다. 인장코일스프링(38)은 일단에서는 슬라이드판(33)에 또한 다른 일단에서는 슬라이드 가이드(32)에 놓여져서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 슬라이드 판(33)의 퀼(6)쪽에 나사로 고정되는 캠종동자(37)는 슬라이드판(33)내에 성형되는 연장구멍(33a)으로부터 전면으로 돌출되는 서보모터(34)의 출력축(35)에 고정되는 캠(36)과 연속적으로 접촉된다.
나아가서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 아치형 캠(39)은 슬라이드 판(33)의 퀼(6)쪽 팁단부에서 퀼(6)과 마주하는 내부 아치형 표면(39a)을 구비한다. 상기 캠종동자(37)가 캠(36)의 기초원(서보모터(34)의 출력축(35)의 중심으로부터의 거리가 최소인 위치)(이하 기준점으로 언급됨)상에 위치될 때, 아치형 캠(39)의 내부 아치형 표면(39a)은, 미소한 간극을 통하여, 슬라이드 유니트(15)가 상기 초기의 위치에 위치될 때 지지부재(17,18)에 대하여 캠종동자(21)의 선회궤도에 면하게 된다. 턴테이블(10)의 회전에 의하여 소정의 각도에서 각도상 위치로 위치결정되는 선형웨이(16)의 캠종동자(21)는 서보모터(34)에 의하여 구동되는 캠(36)의 회전에 따라서 아치형 캠(39)의 내부표면(39a)에 대항하여 가압된다. 슬라이드 유니트(15)는 퀼(6)쪽으로 가장 전진된 기준 위치로 전진된다. 성형공구는 퀼(6)의 팁단부로부터 공급되는 선형재료(41)와 접하게 되어, 이에 따라 선형스프링을 성형한다.
이러한 경우에, 도시된 실시예에서, 아치형 캠(39)의 내부표면(39a)이 설계되어서, 슬라이드 유니트(15)가 기준위치로 전진될 때 곡률중심은 아치형 캠(39)의 위치에서 퀼(6)의 중심선과 동일하다. 선형웨이(16)가 아치형 캠(39)에 의하여 작동될 수 있는 각도는 도 9a 및 도 9b에 도시된 실시예에서는 40°이내로 설정된다. 내부표면(39a)이 결정되어서 기준위치로 전진되는 성형공구의 전진위치는 이러한 범위내에서 회전 및 위치결정되는 선형웨이(16)의 위치에 대하여 일정각도내에서 변하지 않고 유지된다. 한편, 캠종동자(37)가, 도시된 실시예에서, 상기 기준점에서 위치결정되는 경우에, 선형웨이(16)가 아치형 캠(39)에 의하여 작동될 수 있는 각도는 30°이내이다. 방향, 즉 선형재료(41)를 성형하기 위한 각도가 아치형 캠(39)의 유효한 각도(30°)밖에 있는 경우에, 다음 방법이 취해진다.
도 9a 및 도 9b는 작동을 예시하며 선형웨이(16)상에서 캠종동자(21)의 작동에 대한 시간기준을 도시한다. 제1구동수단의 서보모터(12)의 동력구동운동에 의하여, 출력축에 고정되는 기어(13)와 연결되는 링기어(11)를 통하여, 회전 및 위치결정되는 턴테이블(10)의 상단표면에 고정되는 볼 타입 선형 웨이(16)의 슬라이드 유니트(15)에 제공되는 캠종동자(21)는 서보모터(12)의 구동운동에 의하여 턴테이블(10)을 회전시킴으로써 아치형 캠(39)의 내부표면(39a)의 일단인 위치(A)에서 일시적으로 멈춰진다. 그후에, 도 9b에 도시된 바와 같이, 슬라이드판(33)에 나사로 고정되는 캠종동자(37)가 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동운동에 의하여 회전되는 캠(36)에 의해 가압되어서, 슬라이드판(33)은 아치형 캠(39)의 전진이동을 야기하도록 연장구멍(33a)을 따라서 전진된다. 동시에, 서보모터(12)가 턴테이블(10)을 회전구동시켜서 캠종동자(21)는 아치형 캠(39)의 내부표면(39a)의 일단과 접촉유지되는 상태로 된다. 캠종동자(21)는 위치(B)를 통하여 소정의 위치인 위치(C)에 이른다. 아치형 캠(39)의 전진이 계속되어서 캠종동자(21)는 선형재료(41)의 성형을 완료시키도록 소정의 위치(D)에 직선적으로 향하게 된다.
그렇지 않으면, 제1구동수단의 서보모터(12)의 구동운동에 의하여 출력축에 고정되는 기어(13)에 연결되는 링기어(11)를 통하여 회전 및 위치결정되도록 턴테이블(10)의 표면상에 장착되는 볼타입 선형웨이(16)의 슬라이드 유니트(15)에 제공되는 캠종동자(21)는 서보모터(12)의 구동운동에 의하여 턴테이블(10)을 회전시킴으로써 아치형 캠(39)의 내부표면(39a)의 다른 단부인 위치(E)에서 일시적으로 멈춰진다. 그런후에, 도 9b에 도시된 바와 같이, 슬라이드판(33)에 나사로 고정되는 캠종동자(37)는 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동운동에 의하여 회전되는 캠(36)에 의해서 가압되고, 슬라이드판(33)은 아치형 캠(39)의 전진을 야기하도록 연장구멍(33a)을 따라서 전진된다. 동시에, 서보모터(12)가 구동되어 턴테이블(10)이 회전되어서 캠종동자(21)는 아치형캠(39)의 내부표면(39a)의 일단과 접촉유지된다. 캠종동자(21)는 위치(F)를 통하여 소정의 위치인 위치(G)에 이른다. 아치형 캠(39)의 전진이 계속되어서 캠종동자(21)는 선형재료(41)의 성형을 완료시키도록 소정의 위치(H)에 직선적으로 향하게 된다.
슬라이드 유니트(15)의 후퇴 및 선형웨이(16)의 선회와 같은 성형후에 상대적인 작동은 성형공구의 전진의 경우에 완벽하게 대향하도록 수행된다. 이러한 작동은 다축 수치제어에 의하여 쉽게 조정된다.
40°까지의 아치형 캠(39)의 작동은 상기 설명된 바와 같다. 그렇지만, 많은 경우에, 30°까지의 작동만으로도 충분하다. 필요한 각도가 40°를 넘어 45°에 이르는 매우 드문 경우에, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 너트(2b)에 의하여 상부 베이스(6)에 고정되고 턴테이블(10) 외측의 퀼(6)의 중심선 주위에서 소정의 각도내에서 회전가능한 구동원 장착테이블(2')은 미리 소정의 각도만큼 회전된다. 그렇지 않으면, 도 10에 도시된 바와 같이, 보조캠(40)은 아치형 캠(39)의 단부에 이어진다. 보조캠(40)이 아치형 캠(39)의 단부에 이어지는 경우에, 선형웨이(16)와 아치형 캠(39)의 상대적인 작동은 도 9a 및 도 9b와 관련되어 상기 설명된 바와 같이 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따르는 성형공구의 전진 및 후퇴는 상기에 설명되었다. 제1구동수단의 서보모터(12)에 의하여 선형웨이(16)의 회전위치결정하는 구동작동, 제2구동수단의 서보모터(34)에 의하여 아치형 캠(39)의 전진 및 후퇴위치결정하는 구동작동, 및 제3구동수단의 서보모터(4)에 의하여 선형재료(41)를 공급하기 위한 가압공급롤러의 회전위치결정하는 구동작동은 도시된 실시예에서 다축 수치제어유니트에 의하여 서로 동기하여 수행된다.
다양한 종류의 공구의 작동은 전체장치의 설명을 보다 명확하게 하기 위해서 2가지 종류의 선형스프링에 대하여 설명된다.
도 11은 성형된 선형스프링의 일례를 도시하는 사시도이다. 부분 "a"로부터 시작되는 성형의 순서가 설명된다. 도 12는 성형전에 성형공구의 배열을 도시한다. T1 및 T6은 코일성형공구를, T2 및 T8은 리시빙공구를, T3, T5 및 T7은 굽힘공구를, 또한 T4는 커팅공구를 나타낸다. 이들 4가지 종류의 공구는 종래의 기술에 따른다. 퀼(6)은 상부 베이스(2)에 고정된다. 도 12에서, M1 내지 M8은 아치형 캠 유니트(31)(이하 간단하게 유니트라고 언급함)(할당되는 숫자)의 어드레스이다. 도 13a 내지 도 13k는 11개의 단계(A 내지 K)를 포함하는 성형단계를 도시한다. 도 14는 도 11에 도시된 선형스프링이 성형될 때의 시간 할당테이블을 도시한다.
첫 번째로, 구동원 장착테이블(2')이 턴테이블(10) 외측의 퀼(6)의 중심선 주위에서 소정의 각도내에서 회전가능하게 배치되는 경우에, 구동원 장착 테이블(2')은 회전각도범위를 제한함으로써 너트(2b)에 의하여 위치결정되고 고정된다. 그런다음에, 단계(A)에서, 제1구동수단의 서보모터는 반시계방향으로 턴테이블(10)을 30°만큼 회전시키도록 구동된다. 회전시, 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 작동에 의하여 부분 "a"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M1 및 M6)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T2) 및 굽힘공구(T7)는 선형재료(41)과 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "b"가 성형될 때, 2개의 공구(T2, T7)는 후퇴된다.
그후에, 단계(B)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)는 시계방향으로 턴테이블을 30°만큼 회전시키도록 구동된다. 그동안 제3구동수단의 서보모터(4)는 부분 "c"에 상응하는 길이만큼 선형재료(41)를 공급하도록 구동된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M2, M7)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T2) 및 굽힘공구(T7)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "d"가 성형될 때, 2개의 공구(T2, T7)는 후퇴된다.
그후에, 단계(C)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 시계방향으로 90°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동작동에 의하여 부분 "e"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M4, M1)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T2) 및 굽힘공구(T7)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "f"가 성형될 때, 2개의 공구(T2, T7)는 후퇴된다.
그후에, 단계(D)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 반시계방향으로 90°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동작동에 의하여 부분 "g"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M1)에 의해서 작동되는 코일성형공구(T1)가 선형재료(41)와 접촉되도록 전진될 때, 선형재료(41)의 공급은 시작되고 코일부분 "h"의 성형도 시작된다. 단계(E)에 도시된 바와 같이, 선형재료(41)의 공급이 코일부분 "h"에 대하여 시트코일을 성형하도록 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 계속될 때, 제1구동수단의 서보모터(12)는, 단계(F)에 도시된 바와 같이, 선형재료(41)의 공급이 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 계속되는 조건하에서 구동된다. 그 결과, 턴테이블(10)이 시계방향으로 15°만큼 회전되어서 코일부분 "h"에 대한 피치성형은 코일성형공구(T1)에 의하여 시작된다.
코일부분 "h"에 대한 피치성형이 완료될 때, 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동은 선형재료(41)의 공급을 끝내도록 멈춰진다. 단계(G)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 반시계방향으로 15°만큼 회전되며, 선형재료(41)의 공급은 시트코일을 성형하도록 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 시작된다. 그 다음에, 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동이 멈춰져 선형재료(41)의 공급도 멈춰지고, 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M1)에 의해서 작동되는 코일성형공구(T1)는 후퇴된다.
그후에, 단계(H)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되지 않는 조건하에서, 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 부분 "i"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M2, M5)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T2) 및 굽힘공구(T 5)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "j"가 성형될 때, 2개의 공구(T2, T5)는 후퇴된다.
그후에, 단계(I)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 반시계방향으로 45°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)에 의하여 부분 "k"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M5)에 의해서 작동되는 코일성형공구(T6)가 선형재료(41)와 접촉되도록 전진될 때, 또한 선형재료(41)의 공급이 제3공급수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 계속되어서 코일부분 "l"은 선형된다. 그다음에 선형재료(41)의 공급은 멈춰지고 코일성형공구(T6)는 후퇴된다.
그후에, 단계(J)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 시계방향으로 45°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동작동에 의하여 부분 "m"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M8, M3)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T8) 및 굽힘공구(T3)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "n"이 성형될 때, 2개의 공구(T8, T3)는 후퇴된다.
마지막으로, 단계(K)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되지 않는 조건하에서, 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 부분 "o"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M4)에 의해서 작동되는 커팅공구(T4)는 선형재료(41)를 절단하기 위해서 전진된다. 그런 다음, 커팅공구(T4)는 후퇴된다. 도 11에 도시된 바와 같은 형상으로 성형된 선형스프링이 떨어진다.
또한, 도 15는 성형된 선형스프링의 또다른 예를 도시하는 사시도이다. 부분 "a"로부터 시작되는 성형순서가 설명된다. 도 16은 성형전에 성형공구의 배열을 도시한다. T1은 코일성형공구를, T2, T6 및 T8은 굽힘공구를, T4는 코어공구를, 그리고 T5는 커팅공구를 나타낸다. 이들 5가지의 공구는 종래기술에 따라서 만들어진다. 퀼(6)은 턴테이블(10)과 함께 회전된다. 도 16에서, M1 내지 M8은 아치형 캠 유니트(31)(할당되는 숫자)의 어드레스이다. 도 17a 내지 17i는 9개의 단계(A 내지 I)를 포함하는 성형단계를 도시한다. 도 18은 도 15에 도시된 선형스프링이 성형될 때의 시간 할당 테이블을 도시한다.
무엇보다도, 구동원 장착테이블(2')이 턴테이블(10) 외측의 퀼(6)의 중심선 주위에서 소정각도범위내에서 회전가능하게 배치되는 경우에, 구동원 장착 테이블(2')은 회전각도범위를 제한함으로써 너트(2b)에 의하여 위치결정 및 고정된다. 그런 다음에, 단계(A)에서, 제1구동수단의 서보모터(12)는 시계방향으로 15°만큼 턴테이블(10)을 회전시키도록 구동된다. 회전시, 선형재료(41)는 부분 "a"에 상응하는 길이만큼 제3구동수단의 서보모터(4)의 작동에 의하여 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M3, M6)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T3) 및 굽힘공구(T4)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "b" 가 성형될때, 2개의 공구(T3, T6)는 후퇴된다.
그후에, 단계(B)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)는 시계방향으로 30°만큼 턴테이블(10)을 회전시키도록 구동된다. 그동안 제3구동수단의 서보모터(4)는 부분 "c"에 상응하는 길이만큼 선형재료(41)를 공급하도록 구동된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M4, M7)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T3) 및 굽힘공구(T6)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "d"가 성형될때, 2개의 공구(T3, T6)는 후퇴된다.
그후에, 단계(C)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되지 않는 조건하에서, 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 부분 "e"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M4, M1)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T3) 및 굽힘공구(T 8)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분 "f"가 성형될때, 2개의 공구(T3, T8)는 후퇴된다.
그후에, 단계(D)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 반시계방향으로 45°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)에 의하여 부분 "g"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후, 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M1)에 의해서 작동되는 코일성형공구(T1)가 선형재료(41)와 접촉되도록 전진될 때, 선형재료(41)의 공급은 코일부분 "h"의 성형을 시작하도록 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 시작된다. 단계(E)에 도시된 바와 같이, 선형재료(41)의 공급이 인티메이트 감김 주 코일부분 "h"를 성형하도록 계속될 때, 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동은 멈춰진다. 선형재료(41)의 공급이 멈춰지고 코일성형공구(T1)는 후퇴된다.
그후에, 단계(F)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 시계방향으로 90°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)에 의하여 부분 "i"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M6)에 의해서 작동되는 코어공구(T4)는 퀼(6)측에 선형재료(41)와 가볍게 접촉되도록 전진된다. 그런 다음에, 유니트(M3)에 의하여 작동되는 코일성형공구(T1)는 퀼(6)로부터 약간 떨어진 위치에서 선형재료(41)와 접촉되도록 전진된다. 그다음, 선형재료(41)의 공급이 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 시작되고 코어공구(T4) 및 코일성형공구(T1)가 서로 접촉되어서 소직경을 가지는 코일부분 "j"의 성형이 시작된다. 코일부분 "j"의 성형이 완료될 때, 제2구동수단의 서보모터(34)의 구동은 멈춰지고 선형재료(41)의 공급도 멈춰진다. 그 다음, 2개의 공구(T4, T1)는 후퇴된다. 이러한 상황에서, 퀼(6)이 성형공구의 회전과 함께 90°만큼 이동되기 때문에, 주코일부분 "h"의 축선은 코일부분 "j"의 축선에 대하여 90°에서 성형된다.
그후에, 단계(G)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 시계방향으로 45°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)에 의하여 부분 "k"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 그후에, 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M2, M5)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T7) 및 굽힘공구(T2)가 선형재료(41)와 접촉되도록 전진될 때, 굽혀진 부분 "l"은 성형되고 2개의 공구(T7, T2)는 후퇴된다.
그후에, 단계(H)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되지 않는 조건하에서, 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)의 구동에 의하여 부분 "m"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 제2구동수단의 2개의 서보모터(34)의 구동을 통하여 유니트(M6, M3)에 의해서 작동되는 리시빙공구(T3) 및 굽힘공구(T 8)는 선형재료(41)와 접촉되도록 함께 전진된다. 굽혀진 부분"n"이 성형될 때, 2개의 공구(T8, T3)는 후퇴된다.
마지막으로, 단계(I)에 도시된 바와 같이, 제1구동수단의 서보모터(12)가 구동되어서 턴테이블(10)은 반시계방향으로 135°만큼 회전된다. 그동안 선형재료(41)는 제3구동수단의 서보모터(4)에 의하여 부분 "o"에 상응하는 길이만큼 공급된다. 제2구동수단의 서보모터(34)이 구동을 통하여 유니트(M5)에 의해서 작동되는 커팅공구(T5)는 선형재료(41)를 절단하기 위해서 전진된다. 그 다음에, 커팅공구(T5)는 후퇴된다. 도 15에 도시된 형상으로 성형된 선형스프링이 떨어지게 된다.
상기에 상세하게 설명된 바와 같이, 상이한 종류의 복수의 성형공구(일반적으로 표준공구인, 본 실시예의 설명에서의 4가지 또는 5가지의 종류)는 몇몇 제한을 가지고 배열되고 퀼 주위에서 회전되며, 또한 단일 또는 상이한 종류의 소정갯수의 공구는 선형재료의 양호한 성형을 수행하기 위해서 선형재료를 성형하기에 최적의 방향에서 전진된다. 다시 말해서, 완벽하게 동일한 방향 또는 대체로 동일한 방향에서, 상이한 타입인 성형공구를 전진시키는 것이 가능하다. 이론적으로 360°이내의 어떠한 각도에서도 성형가공을 처리하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명에 따라서, 종래의 기술에서 성형공구가 전진되는 방향과 선형재료가 성형되는 방향과의 사이에서의 차이 때문에 필요한 소정의 실시하기 어려운 굽힘수단 및 부적절한 성형각도용의 소정의 조정수단이 완벽하게 불필요하게 될 수 있다. 게다가, 최적의 방향에서, 성형되는 선형재료를 절단하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은 종래기술과 비교하여 다음과 같은 장점을 가진다.
본 발명의 제1특성에 따라서, 선형스프링의 성형을 위하여 가장 적합한 단일 또는 복수의 성형공구가 선형스프링의 양호한 성형을 수행하도록 선형재료의 성형을 위하여 가장 적합한 방향에서 전진되기 때문에, 선형스프링의 생산을 위한 준비작업은 간소화되고 매우 용이해진다. 준비작업을 위한 시간이 절약될 뿐만 아니라 준비작업을 위한 기술적인 요소 또는 단계도 간소화된다. 따라서, 비숙련자라도 소정형상을 가지는 선형스프링의 준비작업을 수행할 수 있다.
본 발명의 제2특성에 따라서, 종래의 기술에 따라서 성취될 수 있는 형상을 가지는 선형스프링을 성형할 수 있을 뿐만 아니라 높은 정밀도가 요구되기 때문에 낮은 생산율로 설정되는 스프링의 성형도 용이하게 할 수도 있다. 언급할 필요도 없이, 본 발명에 따라서 생산율을 충분하게 증가시킬수 있다.
제3특성은 다음과 같다. 즉, 최근에, 다양한 선형스프링의 매우 적은 양의 생산 또는 대량생산에 대한 요구가 강해지고 있다. 이러한 경우에, 성형단계의 개수가 많고 선형스프링의 형상이 매우 복잡해지더라도, 본발명에 따라서, 이러한 요구에 대하여 단지 한 종류의 공구를 사용하는 것으로 충분하다. 대량 생산의 방법과 정확하게 동일한 방법으로 선형스프링을 성형하는 것이 가능하다.
제4특성은 다음과 같다. 일반적으로, 고정된 위치에서 사용되는 퀼이 성형공구의 회전과 함께 회전가능하게 만들어진다면, 복수의 코일부분을 가지는 복합코일스프링과 같은 복잡한 형상을 가지는 선형스프링의 성형을 보다 간소화할 수 있다.
제5특성에 따르면, 선형재료가 굽혀질 때, 성형은 퀼의 선형재료출구의 에지의 역효과로부터 영향받지 않으며, 보조공구와 시간을 맞춰 정렬 및 선형재료를 비트는 동안 성형공구의 전진을 수행할 필요가 없다. 따라서, 성형공구의 전진 및 후퇴속도를 보다 증가시킬수가 있다. 그러므로 선형스프링의 성형속도를 고레벨로 설정할 수 있다.
제6특성에 따라서, 성형공구가 장착되는 턴테이블의 회전이 성형시 수행되어야만 하더라도, 턴테이블의 회전시 공구를 전진 또는 후퇴시킴으로써 또는 선형재료를 공급함으로써 회전시간의 역효과를 제거할 수가 있다. 생산성은 상기 설명된 5개의 특성과 복합되어 증가된다.
제7특성에 따라서, 성형공구가 장착된 턴테이블이 퀼의 중심선 주위에서 회전된다 하더라도, 2개의 성형공구 사이에서 퀼의 중심선과의 관계에서 어떠한 변경도 없다. 따라서, 예컨대, 선형재료를 굽히기 위한 복수의 성형공구가 사용되는 경우에는, 성형공구의 동일한 조합을 계속적으로 이용함으로써 성형을 수행할 수 있다. 따라서 상기 언급된 바와 같이 용이한 준비작업뿐만 아니라 높은 성형정밀도를 유지할 수 있다.
제8특성에 따라서, 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배열되는 성형공구의 개수가 증가되어서 동일한 종류의 복수의 성형공구가 배열된다면, 동일한 성형이 수행되는 경우에서 조차, 성형을 위한 회전각도내에 위치되는 성형공구는 회전시간을 단축시키도록 이용된다. 이러한 효과는 퀼의 중심선 주위에서 소정의 각도내에서 회전가능한 구동원 장착테이블이 턴테이블의 외측에 배열되는 경우에 주목할만 하다.
상기 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르는 선형스프링을 성형하기 위한 방법 및 장치의 산업상의 효과는 주목할만 하다.
본 발명의 다양한 상세는 그 정신이나 범위로부터 벗어남없이 변경될 수 있다. 나아가서, 본 발명에 따르는 실시예의 상기 설명은 단지 예시를 목적으로 제공된 것이고, 첨부된 청구항 및 그 등가물에 의하여 한정되는 본 발명을 제한하는 목적으로 제공된 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 선형스프링을 성형하기 위한 장치를 도시하는 전체 정면도,
도 2는 그것의 좌측 평면도,
도 3은 그것의 상부 베이스를 도시하는 정면도,
도 4는 턴테이블이 회전하는 조건하에서 소정의 각도만큼 회전가능한 구동원 장착테이블을 구비하는 상부 베이스를 도시하는 정면도,
도 5는 도 4의 중심을 따라서 취해진 측면의 횡단면도,
도 6a는 퀼이 제위치에 고정되는 상태를 도시하는 정면도,
도 6b는 도 6a의 선 X-X의 횡단면도,
도 7a는 퀼이 턴테이블과 함께 이동되는 경우를 도시하는 정면도,
도 7b는 도 7a의 선 Y-Y의 횡단면도,
도 8은 공구지지아암과 평면캠 사이의 관련을 확대하여 도시한 도면,
도 9a는 선형방식의 캠종동자와 아치형캠 사이의 관계에서 캠이 베이스 지점에 위치된 경우를 도시하는 도면,
도 9b는 캠이 회전되어서 아치형캠이 기준위치로 전진하는 경우를 도시하는 도면,
도 10은 보조캠이 아치형캠상에 장착되는 경우의 관계를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명에 따르는 장치에 의하여 성형되어지는 선형스프링의 일례를 도시하는 도면,
도 12는 도 11에 도시된 선형스프링의 성형 이전에 성형공구의 배열을 도시하는 도면,
도 13a 내지 도 13k는 도 11에 도시된 성형스프링의 성형을 도시하는 도면,
도 14는 선형스프링의 성형을 위한 시간 할당테이블을 도시하는 도면,
도 15는 본 발명에 따르는 장치에 의하여 성형되는 선형스프링의 또 다른 예를 도시하는 도면,
도 16은 도 15에 도시된 선형스프링의 성형이전에 성형공구의 배열을 도시하는 도면,
도 17a 내지 도 17i는 도 15에 도시된 선형스프링의 성형을 도시하는 도면,
도 18은 선형스프링의 성형을 위한 시간할당테이블을 도시하는 도면,
도 19는 단일 성형공구가 모든 성형단계에서 이용되는 종래의 장치로 선형재료를 구부리는 상태를 도시하는 도면, 그리고
도 20은 단일 성형공구가 모든 성형단계에서 이용되는 종래의 장치에서 퀼을 도시하는 도면.

Claims (9)

  1. 퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로, 선형재료를 가이드하기 위한 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배열되는 3개 또는 그 이상의 성형공구를 전진시켜서, 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료에 성형공구를 충돌시키는 단계를 포함하는, 선형스프링을 성형하기 위한 방법에 있어서,
    성형공구의, 필요에 따라, 적어도 하나의 선형재료 접촉표면이 선형재료의 성형에 적합한 방향으로 위치되도록 성형공구가 장착된 턴테이블을 퀼의 중심선 주위에 회전시키는 단계; 및
    상기 회전후에, 선형스프링을 성형하기 위하여, 턴테이블 외측에 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배치되는, 배열된 성형공구의 개수보다 많은 개수의 구동수단중 해당되는 하나를 통해서 중심선의 연장방향으로, 필요에 따라, 성형공구를 전진시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 퀼은 퀼의 중심선 주위에서 회전되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 선형재료는 각각의 성형공구가 장착되는 퀼의 중심선 주위에 턴테이블을 회전시켜서 소정의 단일 또는 복수의 성형공구의 선형재료 접촉표면은 선형재료의 성형을 위하여 적합한 방향으로 위치되는 단계에서 퀼의 팁단부로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 선형재료를 가이드하기 위한 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배열되는 3개 또는 그 이상의 성형공구가 퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로 전진되어, 이 성형공구가 퀼의 팁단부로부터 공급되는 선형재료에 대하여 충돌되는, 선형스프링을 성형하기 위한 장치에 있어서,
    퀼의 중심선에 수직 또는 대체로 수직으로 퀼의 중심선의 연장방향으로, 성형공구를 가지는, 슬라이드 유니트를 전진 및 후퇴 이동시키는 각각의 트랙레일이 고정된 턴테이블을 회전시키기 위한 제1구동수단;
    퀼의 중심선의 연장방향으로 소정의 슬라이드 유니트를 전진 및 후퇴시키기 위하여 턴테이블 외측에 퀼의 중심선 주위에 방사상으로 배치되는, 슬라이드 유니트의 개수보다 크거나 같은 개수의 제2구동수단; 및
    퀼의 팁단부로부터 선형재료를 공급하기 위한 제3공급수단을 포함하며;
    상기 제1구동수단 및 상기 제2구동수단은 상기 제3구동수단과 동기하여 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 퀼이 퀼의 중심선 주위에서 회전가능하게 지지되고, 퀼이 커플링 부재를 통하여 회전불가능한 조건에서 고정되는 경우와 퀼이 또 다른 커플링 부재를 통하여 턴테이블에 커플링되어 턴테이블과 함께 회전되는 경우와의 사이에서 전환가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 제2구동수단을 위한 구동원은 턴테이블의 외측에 위치되고, 퀼의 중심선 주위에서 소정의 각도 범위내에서 회전가능한 구동원 장착 테이블 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 5 항중 어느 한항에 있어서, 상기 제2구동수단은 퀼의 중심선의 연장방향으로 전진 및 후퇴되는 아치형 캠을 구비하고, 캠종동자가 아치형캠의 내부표면과 접촉되는 조건하에서 슬라이드 유니트내에 제공되는 캠종동자가 퀼에 가장 가깝게 이동될때 아치형캠의 내부표면의 곡률중심은 퀼의 중심선 상에서 실질적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 아치형캠은 단부에서 보조캠과 이어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 제2구동수단은 퀼의 중심선의 연장방향으로 전진 및 후퇴되는 아치형 캠을 구비하고, 캠종동자가 아치형캠의 내부표면과 접촉되는 조건하에서 슬라이드 유니트내에 제공되는 캠종동자가 퀼에 가장 가깝게 이동될때 아치형캠의 내부표면의 곡률중심은 퀼의 중심선 상에서 실질적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102218905B1 (ko) 2019-12-10 2021-02-24 (주)유에스티 스프링 가스켓 제조방법
KR20220117412A (ko) 2021-02-16 2022-08-24 (주)유에스티 스프링 가스켓 제조 장치

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3524504B2 (ja) 2001-02-14 2004-05-10 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
WO2002077729A1 (fr) * 2001-03-27 2002-10-03 Technowave, Inc. Appareil pour finition a multibroche et procede de commande moteur de celui-ci
JP3820568B2 (ja) * 2002-10-03 2006-09-13 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置及び当該装置に搭載される駆動力伝達部品
CN100352575C (zh) * 2003-09-29 2007-12-05 上海协力卷簧制造有限公司 数控高速平面涡卷弹簧机
GB0508393D0 (en) * 2005-04-26 2005-06-01 Mattress Production Technology Apparatus and method for the manufacture of a spring unit
US8336353B2 (en) * 2005-07-29 2012-12-25 Shinko Machinery Co., Ltd. Coil spring manufacturing machine
JP5110975B2 (ja) * 2007-06-20 2012-12-26 新興機械工業株式会社 ばね製造機
DE102007031514A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-08 Wafios Ag Drahtverformungsmaschine
CN201172094Y (zh) * 2007-08-27 2008-12-31 麦志华 一种弹簧成型机的驱动结构
KR100927037B1 (ko) * 2007-10-15 2009-11-17 (주)티에스테크놀로지 탄성체 제조장비의 금형작동장치
CN101664774B (zh) * 2009-05-27 2012-02-01 珠海隆鑫科技有限公司 感温包插片的生产装置及方法
JP4880726B2 (ja) * 2009-07-08 2012-02-22 株式会社板屋製作所 ワイヤ成形装置
CN102753280B (zh) * 2009-10-28 2014-10-15 欧立机电株式会社 细丝弹簧成形装置
TWI448339B (zh) * 2011-03-28 2014-08-11 Orii & Mec Corp 線彈簧成形裝置
CN103170562B (zh) * 2012-11-02 2015-02-04 石河子大学 弹簧自动开口机
KR101479035B1 (ko) * 2013-10-08 2015-01-05 (주)에이텍 툴 위치변환기능을 갖는 와이어제품 성형장치
KR101498508B1 (ko) * 2013-10-08 2015-03-04 (주)에이텍 컷팅수단을 갖는 와이어제품 성형장치
CN111482542A (zh) * 2018-03-16 2020-08-04 骆灿炎 高加工精度的弹簧生产加工设备
CN110666078B (zh) * 2019-08-27 2024-06-04 世登精密机械(昆山)有限公司 一种全自动弹簧接圆机
JP6682171B1 (ja) * 2019-12-06 2020-04-15 旭精機工業株式会社 線材成形機
CN112355206B (zh) * 2020-11-03 2021-05-11 东莞新永腾自动化设备有限公司 一种无凸轮弹簧制造设备
CN116652068B (zh) * 2023-06-20 2024-01-23 东莞新永腾自动化设备有限公司 一种数控弹簧机用无凸轮刀架
CN117548591B (zh) * 2024-01-10 2024-04-02 常州泰山弹簧有限公司 一种弹簧加工用弹簧绕制装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES471370A1 (es) * 1978-07-03 1979-02-01 Buch Batlle Augusto Perfeccionamientos en maquinas dobladoras universales
JPS5992136A (ja) * 1982-11-17 1984-05-28 Itaya Seisakusho:Kk コイルばね製造機
JPS59144542A (ja) * 1983-02-07 1984-08-18 Itaya Seisakusho:Kk 線材折曲成形機における成形工具作動制御法
US4947670A (en) * 1989-11-07 1990-08-14 Wu Chin Tu Universal automatic spring-making machine
US5203191A (en) * 1990-05-02 1993-04-20 North America Omcg, Inc. Versatile automatic metal strip working machine
US5452598A (en) * 1993-07-26 1995-09-26 Minyu Machinery Corp., Ltd. Automatic spring formation apparatus
JP2675523B2 (ja) * 1994-06-30 1997-11-12 株式会社板屋製作所 バネ製造装置
JP2690704B2 (ja) * 1994-12-22 1997-12-17 株式会社板屋製作所 線材成形装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102218905B1 (ko) 2019-12-10 2021-02-24 (주)유에스티 스프링 가스켓 제조방법
KR20220117412A (ko) 2021-02-16 2022-08-24 (주)유에스티 스프링 가스켓 제조 장치

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Publication number Publication date
DE69706779T2 (de) 2002-05-29
DE69706779D1 (de) 2001-10-25
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MY114462A (en) 2002-10-31
CN1066360C (zh) 2001-05-30
EP0819484A1 (en) 1998-01-21
ES2164282T3 (es) 2002-02-16
TW337498B (en) 1998-08-01
JP3355092B2 (ja) 2002-12-09
KR980008388A (ko) 1998-04-30
US5937685A (en) 1999-08-17
CN1171309A (zh) 1998-01-28
ID19416A (id) 1998-07-09
ATE205758T1 (de) 2001-10-15
EP0819484B1 (en) 2001-09-19

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