JP2013226584A - Control device for coiling machine, and method for manufacturing coil spring - Google Patents
Control device for coiling machine, and method for manufacturing coil spring Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013226584A JP2013226584A JP2012101354A JP2012101354A JP2013226584A JP 2013226584 A JP2013226584 A JP 2013226584A JP 2012101354 A JP2012101354 A JP 2012101354A JP 2012101354 A JP2012101354 A JP 2012101354A JP 2013226584 A JP2013226584 A JP 2013226584A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pin
- shape
- coil spring
- shape data
- coiling machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Wire Processing (AREA)
Abstract
Description
この発明は、コイルばねを冷間で製造するコイリングマシンの制御装置と、コイルばねの製造方法に関する。 The present invention relates to a control device for a coiling machine for manufacturing a coil spring in a cold state, and a method for manufacturing the coil spring.
コイルばねを冷間で製造する場合に、例えば特許文献1に開示されているように、芯金(マンドレル)を有しないコイリングマシンが使用されている。芯金を有しないコイリングマシンは、材料ガイドの先端から送り出されたコイルばねの材料を、第1ピンと第2ピンとによって所定の曲率で曲げ、かつ、ピッチツールによってピッチ付けを行なうようにしている。第1ピンと第2ピンおよびピッチツール等の位置は、制御装置に格納されたコンピュータプログラムと、入力された形状データなどに基いて制御される。
When the coil spring is manufactured cold, a coiling machine having no cored bar (mandrel) is used as disclosed in
従来のコイリングマシンの第1ピンと第2ピンとは、成形すべきコイルばねの図面や仕様書等から読取ることのできる形状データを入力し、この形状データに基いてカムやアクチュエータを駆動することにより、コイル径に応じた位置に移動するように構成されている。このような従来のコイリングマシンを使ってコイルばねを製造する場合、様々な要因、例えば第2ピンを通った直後に生じるスプリングバックや、スプリングバック量の予測が適正でないことなどにより、実際に成形されたコイルばねの成形形状が目標形状(図面や仕様書に記載された形状)からずれることが避けられない。 The first pin and the second pin of the conventional coiling machine input shape data that can be read from drawings and specifications of the coil spring to be formed, and by driving the cam and actuator based on this shape data, It is configured to move to a position corresponding to the coil diameter. When a coil spring is manufactured using such a conventional coiling machine, it is actually formed due to various factors such as the springback that occurs immediately after passing through the second pin and the prediction of the amount of springback is not appropriate. It is inevitable that the formed shape of the coil spring is shifted from the target shape (the shape described in the drawings and specifications).
図1は、コイルばね1Aの一例を示している。このコイルばね1Aは、ばね鋼からなる材料2をコイリングマシンによって軸線P方向に所定ピッチ(一定とは限らない)で螺旋状に成形したものである。
図2は、前記コイルばねの目標形状と従来のコイリングマシンによって成形されたコイルばねの成形形状とを比較したグラフである。図2中の2点鎖線g1は目標形状を表し、実線g2は成形形状を表わしている。図2の横軸の「巻数位置」は、コイルばねの1巻き分である360°に対し、基準となる位置からコイルの巻き方向に進んだ位置までの角度の割合で表した数値である。図2の縦軸の「隙間」は、巻かれた材料間の隙間S(図1に示す)であり、ピッチに関連した数値である。コイルばねのピッチが大きくなる箇所では、隙間Sも大きくなる。
FIG. 1 shows an example of a
FIG. 2 is a graph comparing the target shape of the coil spring and the shape of the coil spring formed by a conventional coiling machine. A two-dot chain line g1 in FIG. 2 represents the target shape, and a solid line g2 represents the molded shape. The “winding position” on the horizontal axis in FIG. 2 is a numerical value expressed as a ratio of an angle from a reference position to a position advanced in the coil winding direction with respect to 360 ° that is one turn of the coil spring. The “gap” on the vertical axis in FIG. 2 is a gap S (shown in FIG. 1) between the wound materials, and is a numerical value related to the pitch. The gap S is also increased at locations where the pitch of the coil springs is increased.
従来のコイリングマシンによってコイルばねを成形した場合、図2に実線g2で示すような成形形状となり、2点鎖線g1で示す目標形状と比較して、かなりの形状誤差Δgが生じるのが通例である。特に、コイルばねの軸線方向にコイル径やピッチが変化する複雑な形状のコイルばねを成形する場合に、従来のコイリングマシンでは、仕様書や図面から読取ることのできるコイル径や巻き数を制御装置に入力したとしても、実際に出来上がったコイルばねの成形形状が目標形状と大きくずれてしまう。 When a coil spring is formed by a conventional coiling machine, a shape as shown by a solid line g2 in FIG. 2 is obtained, and a considerable shape error Δg is usually generated as compared with a target shape indicated by a two-dot chain line g1. . In particular, when forming a coil spring having a complicated shape whose coil diameter and pitch change in the axial direction of the coil spring, the conventional coiling machine controls the coil diameter and the number of turns that can be read from the specifications and drawings. Even if it is input to, the molded shape of the coil spring that is actually completed deviates greatly from the target shape.
このため従来は、コイルばねの仕様書や図面から読み取ることができる目標形状のデータに基いてコイルばねを試作し、試作されたコイルばねの形状を測定して目標形状との差を求め、成形形状と目標形状との差が小さくなるように作業員が修正用データを再入力して再びコイルばねを試作し、出来上がった試作品の形状を測定する、といった作業を試行錯誤的に何度も繰返して目標形状に近付けている。このため目標形状に近いコイルばねが得られるまでに長時間を要するだけでなく、適切な修正用データを入力すること自体が熟練を要する難しい作業であった。 For this reason, in the past, a coil spring was prototyped based on the target shape data that can be read from the coil spring specifications and drawings, the shape of the prototype coil spring was measured, and the difference from the target shape was determined. Repeatedly trial and error, the operator re-enters the correction data so that the difference between the shape and the target shape is reduced, and then prototypes the coil spring again and measures the shape of the finished prototype. Repeatedly approaching the target shape. For this reason, it takes a long time to obtain a coil spring close to the target shape, and inputting appropriate correction data itself is a difficult task requiring skill.
従って本発明の目的は、目標形状との差が小さいコイルばねを能率良く成形できるようなコイリングマシンの制御装置と、コイルばねの製造方法を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a control device for a coiling machine and a method for manufacturing a coil spring that can efficiently form a coil spring having a small difference from a target shape.
本発明は、コイルばねの材料が挿入される材料ガイドと、前記材料ガイドの先端から送り出された前記材料が接する第1ピンと、前記第1ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接する第2ピンと、前記第2ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接するピッチツールと、成形すべきコイルばねの形状に関する形状データを入力する手段と、前記形状データに基いて前記第1ピンと前記第2ピンとを移動させる駆動機構とを有するコイリングマシンに適用される制御装置であって、該制御装置は、成形するコイルばねのコイル径が大きくなるほど前記材料ガイドの先端から前記第1ピンまでの距離と前記第2ピンまでの距離を大きくするとともにマシンセンタに対する前記第2ピンの接点の巻数位置がコイル径にかかわらず一定となるよう前記第1ピンと第2ピンの位置を制御する手段と、前記形状データに基いて前記第1ピンと第2ピンの位置を制御すると成形されるコイルばねの予測形状を求める手段と、前記予測形状を表示する手段とを具備している。 The present invention includes a material guide into which a material of a coil spring is inserted, a first pin with which the material fed from the tip of the material guide contacts, and a material disposed in front of the first pin in the movement direction of the material. A second pin that comes into contact; a pitch tool that is arranged on the front side in the movement direction of the material with respect to the second pin; a unit that inputs shape data relating to a shape of a coil spring to be formed; A control device applied to a coiling machine having a drive mechanism for moving a first pin and a second pin, wherein the control device increases the coil diameter of a coil spring to be formed from the tip of the material guide from the tip of the material guide. While increasing the distance to the 1st pin and the distance to the 2nd pin, the number of turns of the contact point of the 2nd pin with respect to the machine center can Means for controlling the positions of the first pin and the second pin so as to be constant regardless of the above, and means for obtaining a predicted shape of the coil spring formed by controlling the positions of the first pin and the second pin based on the shape data And means for displaying the predicted shape.
前記制御装置の1つの実施形態では、前記予測形状と目標形状との差を小さくするための修正用形状データを求めて再入力する手段をさらに有している。またこの制御装置は、前記第1ピンと第2ピンの移動軌跡に関し、前記材料ガイドから前記材料が送り出される方向をX軸、該X軸と直交する方向をY軸としたとき、スプリングバックが大きい材料はスプリングバックが小さい材料と比較して、第1ピンと第2のピンのそれぞれのX位置の増加率に対するY位置の増加率が逓減するよう前記駆動機構を制御する。さらに制御装置の実施形態では、前記第1ピンと第2ピンとを通って円弧状に曲げられた前記材料の曲率中心がマシンセンタ上に位置するよう前記第1ピンと第2ピンの位置が制御される。 One embodiment of the control device further includes means for obtaining and re-inputting correction shape data for reducing the difference between the predicted shape and the target shape. In addition, the control device has a large spring back when the direction in which the material is fed from the material guide is the X axis and the direction orthogonal to the X axis is the Y axis with respect to the movement locus of the first pin and the second pin. The material controls the drive mechanism so that the rate of increase in the Y position with respect to the rate of increase in the X position of each of the first pin and the second pin is gradually reduced as compared with a material having a small springback. Furthermore, in the embodiment of the control device, the positions of the first pin and the second pin are controlled so that the center of curvature of the material bent in an arc shape through the first pin and the second pin is located on the machine center. .
本発明に係るコイルばねの製造方法は、前記コイリングマシンを用いるコイルばねの製造方法であって、コイルばねのコイル径が大きくなるほど前記材料ガイドの先端から前記第1ピンまでの距離と前記第2ピンまでの距離を大きくするとともにマシンセンタに対する前記第2ピンの接点の巻数位置がコイル径にかかわらず一定となるよう前記第1ピンと第2ピンの位置を制御し、前記コイルばねを成形する前に、前記形状データに基いて前記第1ピンと第2ピンの位置を制御すると成形されるコイルばねの予測形状を求め、前記予測形状を表示し、前記予測形状と目標形状との差が許容値以下であれば前記形状データに基いて前記コイルばねを成形する。 The method for manufacturing a coil spring according to the present invention is a method for manufacturing a coil spring using the coiling machine, wherein the distance from the tip of the material guide to the first pin increases as the coil diameter of the coil spring increases. Before forming the coil spring by increasing the distance to the pin and controlling the positions of the first pin and the second pin so that the number of turns of the contact point of the second pin with respect to the machine center is constant regardless of the coil diameter. In addition, when the positions of the first pin and the second pin are controlled based on the shape data, a predicted shape of the coil spring to be formed is obtained, the predicted shape is displayed, and a difference between the predicted shape and the target shape is an allowable value. If it is below, the coil spring is formed based on the shape data.
前記製造方法の1つの実施形態では、前記予測形状と目標形状との差が許容値を越えていれば、前記予測形状と目標形状との差を小さくするための修正用形状データを再入力し、前記コイルばねを成形する前に前記修正用形状データによる予測形状を求め、この予測形状と目標形状との差が許容値以下であれば前記修正用形状データに基いてコイルばねを成形する。 In one embodiment of the manufacturing method, if the difference between the predicted shape and the target shape exceeds an allowable value, correction shape data for reducing the difference between the predicted shape and the target shape is re-input. Before forming the coil spring, a predicted shape based on the correction shape data is obtained, and if the difference between the predicted shape and the target shape is equal to or less than an allowable value, the coil spring is formed based on the correction shape data.
本発明によれば、目標形状との形状差が小さいコイルばねを能率良く製造することができる。 According to the present invention, a coil spring having a small shape difference from a target shape can be efficiently manufactured.
以下に本発明の1つの実施形態に係るコイリングマシンと、その制御装置について、図1と、図3から図12を参照して説明する。
図1はコイルばね1Aの一例を示している。コイルばね1Aは、ばね鋼からなる材料2を軸線P方向に所定ピッチ(一定とは限らない)で螺旋状に成形したものである。コイルばね1Aの形態は円筒コイルばねに限らず、たる形コイルばね、鼓形コイルばね、テーパコイルばね、不等ピッチコイルばね、難形状コイルばね等であってもよい。
A coiling machine and a control device thereof according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIGS. 3 to 12.
FIG. 1 shows an example of a
図3は、本発明の1つの実施例に係るコイリングマシン10の一部を示している。このコイリングマシン10は、コイルばねの材料2を矢印Fで示す方向に移動させる少なくとも一対の材料送りローラ(フィードローラ)11と、材料2が挿入される材料ガイド12と、材料ガイド12の先端12aから送り出された材料2が最初に接する第1ピン13と、第1ピン13によって曲げられた材料2が接する第2ピン14と、第2ピン14によって曲げられた材料2が接するピッチツール15と、カッティングツール16と、受け部材17などを備えている。
FIG. 3 shows a portion of a
第2ピン14は、第1ピン13に対して材料2の移動方向前側に配置されている。材料ガイド12の先端12aから第1ピン13に向かって送り出された材料2は、材料ガイド12の先端12aが実質的な曲げ開始点となって、第1ピン13との接点13aまでの間で円弧状に曲げられる。さらにこの材料2は、第1ピン13を通ったのち、第2ピン14との接点14aに至る間にさらに円弧状に曲げられることにより、曲率半径r1の円弧状部分2aが連続的に成形される。
The
ピッチツール15は、第2ピン14に対して材料2の移動方向前側に配置されている。このピッチツール15は、第2ピン14によって曲げられた材料2の円弧状部分2aに対してコイルばねの軸線方向から接し、ピッチツール15の位置に応じて円弧状部分2aのピッチ付けがなされるようになっている。カッティングツール16は、1個分のコイルばねが成形されて材料送りローラ11が停止したときに、受け部材17に向かって矢印Z方向に移動することにより、材料2を切断するようになっている。
The
図4は、前記コイリングマシン10の電気的構成を示すブロック図である。コイリングマシン10は、コントローラとして機能するCPU(Central Processing Unit)20を備えている。このCPU20に、バスライン21を介してROM(Reed Only Memory)22、RAM(Random Access Memory)23、通信インタフェース部24、表示/操作用ドライバ25、材料送り用ドライバ26、第1ピン移動用ドライバ27、第2ピン移動用ドライバ28、ピッチツール用ドライバ29、カッティングツール用ドライバ30などが接続されている。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the coiling
ROM22には、CPU20を制御するためのプログラムや各種の固定的データが格納されている。RAM23は、コイルばねを成形するのに必要な各種データと、後述する予測形状を得るのに必要な各種データを格納するための種々のメモリエリアを備えている。通信インタフェース部24は、通信回線(ネットワーク)を介して外部機器との間で行なうデータ通信を制御する。表示/操作用ドライバ25は、表示部(ディスプレイパネル)を備えた表示操作部35を制御する。表示操作部35を操作することにより、コイルばねの成形に必要な情報をRAM23等のメモリに格納することができる。
The
図4に示すように、材料送り用ドライバ26は前記材料送りローラ11を回転させるためのモータ40を制御する。第1ピン移動用ドライバ27は、第1ピン13を駆動するためのアクチュエータを備えた第1ピン駆動機構41を制御する。第2ピン移動用ドライバ28は、第2ピン14を駆動するためのアクチュエータを備えた第2ピン駆動機構42を制御する。ピッチツール用ドライバ29は、ピッチツール15を駆動するためのアクチュエータを備えたピッチツール駆動機構43を制御する。カッティングツール用ドライバ30は、カッティングツール16を駆動するためのアクチュエータを備えたカッティングツール駆動機構44を制御する。
As shown in FIG. 4, the
このようにコイリングマシン10のCPU20を含む電気的構成は、材料送り機構の一部である材料送りローラ11の回転動作を制御する制御回路と、第1ピン13および第2ピン14の位置を第1ピン駆動機構41および第2ピン駆動機構42を介して制御する制御回路と、ピッチツール15の位置をピッチツール駆動機構43を介して制御する制御回路と、カッティングツール16の動作をカッティングツール駆動機構44を介して制御する制御回路などを含み、コイリングマシン10の動作等を制御する制御装置50として機能する。
As described above, the electrical configuration including the
本実施形態の制御装置50には、通信インタフェース部24を介してパーソナルコンピュータ60を接続することができる。パーソナルコンピュータ60は、ディスプレイパネルを備えた表示部61と、キーボードを備えた入力操作部62と、マウス等のポインティングデバイス63などを含んでいる。パーソナルコンピュータ60は、必要に応じて着脱可能な記憶媒体64を備えている。制御装置50の表示操作部35と、パーソナルコンピュータ60の入力操作部62とは、成形すべきコイルばねの形状に関する形状データを入力する手段として機能する。
A
コイリングマシン10によって成形されるコイルばねは、第2ピン14を通った直後に解放されてスプリングバックを生じるため、第2ピン14を通った後の曲率半径が第1ピン13および第2ピン14を通る際の円弧状部分2aの曲率半径r1よりも大きくなる。そこで本実施形態のCPU20は、第2ピン14を通った後の材料2の円弧状部分2aの曲率中心C2(図3に示す)が、コイリングマシン10のマシンセンタC1上に位置するように、スプリングバック量を見越して第1ピン13と第2ピン14の位置を制御する。これにより、マシンセンタC1に対して第2ピン14がなす角度θ1と、マシンセンタC1に対してピッチツール15の接点15aがなす角度θ2との関係がコイル径にかかわらず概ね一定となる。
Since the coil spring formed by the coiling
スプリングバック量に応じた第1ピン13と第2ピン14の最適位置は、予め実験によって求めておくことができる。実施形態のマシンセンタC1(図3に示す)は、便宜上、カッティングツール16の刃面16aの延長線(カッターライン)上に設定されている。しかし第1ピン13と第2ピン14の原点位置を特定することができれば、他の位置をマシンセンタとしてもよい。
The optimum positions of the
図5は、コイル径D1に応じて位置が変化する第1ピン13と第2ピン14の移動軌跡を模式的に示している。第1ピン13と第2ピン14の位置に関し、前記材料ガイド12の先端12aから材料2が送り出される方向FをX軸、X軸と直交する方向をY軸とすると、前記制御装置50は、入力された形状データのコイル径に応じて、第1ピン13と第2ピン14のそれぞれのX位置とY位置が変化するように、第1ピン駆動機構41と第2ピン駆動機構42を制御する機能を有している。具体的には、マシンセンタC1(図3に示す)に対して、第2ピン14の接点14aと第2ピン14通過後のコイル曲率中心C2とを結ぶ線分のなす角度θ1が、コイル径にかかわらず一定となるように、第1ピン13と第2ピン14の位置が制御される。
FIG. 5 schematically shows the movement locus of the
すなわち制御装置50は、図5に示されるように、コイル径D1が大きくなるほど、材料ガイド12の先端12a(曲げ開始点)から第1ピン13の接点13aまでの距離と、第2ピン14の接点14aまでの距離が大きくなるように、第1ピン13と第2ピン14を移動させるとともに、マシンセンタC1に対する第2ピン14の接点14aの巻数位置(図3に示す角度θ1に対応する)と、ピッチツール15の接点15aの巻数位置(図3に示す角度θ2に対応する)の関係が概ね一定となるよう、第1ピン13と第2ピン14の位置を制御する。
That is, as shown in FIG. 5, the
前記第1ピン13の移動軌跡は、図5に線分L1で示すように、X位置が大きくなるとY位置も大きくなるが、X位置の増加率に対してY位置の増加率が僅かに低減する軌道を描く。第2ピン14の移動軌跡は、線分L2で示すように、X位置が増加するとY位置が大きく増加し、かつ、X位置の増加率に対してY位置の増加率が低減する湾曲した軌道を描く。
As shown by a line segment L1 in FIG. 5, the movement locus of the
図6は、コイル径がφ80mmからφ200mmに変化する場合の第1ピン13および第2ピン14のX位置とY位置との関係を示すグラフである。図6の下半分に黒丸でプロットされた線分L3は、線径16mmの材料を用いてコイル径φ80mm〜φ200mmのコイルばねを成形する場合の第1ピン13の移動軌跡を示している。図6の上半分に黒三角でプロットされた線分L4は、線径16mmの材料を用いてコイル径φ80mm〜φ200mmのコイルばねを成形する場合の第2ピン14の移動軌跡を示している。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the X position and the Y position of the
図6の下半分に示された線分L5は、線径8mmの材料を用いてコイル径φ80mm〜φ200mmのコイルばねを成形する場合の第1ピン13の移動軌跡を示している。図6の上半分に示された線分L6は、線径8mmの材料を用いてコイル径φ80mm〜φ200mmのコイルばねを成形する場合の第2ピン14の移動軌跡を示している。スプリングバックが大きい材料(例えば線分L5,L6で示す材料)の場合には、スプリングバックが小さい材料(例えば線分L3,L4で示す材料)と比較して、第1ピン13と第2ピン14のそれぞれのX位置に対するY位置の増加率が逓減するように第1ピン駆動機構41と第2ピン駆動機構42が制御される。
A line segment L5 shown in the lower half of FIG. 6 shows a movement locus of the
制御装置50のメモリ(例えば図4に示すROM22あるいはRAM23)に、形状予測プログラムが格納されている。この形状予測プログラムとCPU20は、入力された形状データに基いて第1ピン13と第2ピン14の位置が制御された場合に成形されるコイルばねの予測形状を求める手段の一例である。この形状予測プログラムによって求めたコイルばねの予測形状は、予測形状を表示する手段の一例として、コイリングマシン10の表示操作部35あるいはパーソナルコンピュータ60の表示部61に表示されるようになっている。
A shape prediction program is stored in the memory of the control device 50 (for example, the
図7は、前記コイリングマシン10を用いることを前提として、制御装置50に入力された形状データ(図1とは異なる形状のコイルばねの形状データ)に基いて、前記形状予測プログラムによって求めた予測形状(2点鎖線G1で示す)と、前記コイリングマシン10を用いて実際に成形されたコイルばねの成形形状(実線G2で示す実測値)とを比較したグラフである。本実施形態のコイリングマシン10を用いる場合、第1ピン13と第2ピン14とを前記移動軌跡を描くように制御したことにより、予測形状と成形形状とをほぼ一致させることができた。
FIG. 7 shows a prediction obtained by the shape prediction program based on shape data (shape data of a coil spring having a shape different from that in FIG. 1) input to the
図8は、前記コイリングマシン10と制御装置50を用いてコイルばねを製造する製造方法の一例を示すフローチャートである。以下にこのフローチャートを参照しながらコイルばねの製造方法について説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a manufacturing method for manufacturing a coil spring using the coiling
コイルばねを成形する前に、このコイルばねの形状データに基いて予測形状を求める。すなわち図8のフローチャートの入力動作ST1において、成形すべきコイルばねの形状データをコイリングマシン10の表示操作部35あるいはパーソナルコンピュータ60の入力操作部62によって制御装置50のRAM23等のメモリに入力する。
Before forming the coil spring, a predicted shape is obtained based on the shape data of the coil spring. That is, in the input operation ST1 of the flowchart of FIG. 8, the shape data of the coil spring to be molded is input to the memory such as the
図8に示す形状予測動作ST2において、CPU20は、前記形状データと形状予測プログラムに基いて、コイル径に応じて移動すべき第1ピン13と第2ピン14のX位置とY位置を算出し、第1ピン13と第2ピン14によって成形されるコイルばねの形状を予測する。前記したように第1ピン13と第2ピン14は、コイル径が大きくなるほど、材料ガイド12の先端12a(曲げ開始点)から第1ピン13までの距離と第2ピン14までの距離が大きくなるとともに、マシンセンタC1に対する第2ピン14の接点14aの巻数位置がコイル径にかかわらず一定となるよう第1ピン13と第2ピン14の位置が制御される。その際にピッチツール15の接点15aの巻数位置も概ね一定となるように第2ピン14の位置が制御される。
In the shape prediction operation ST2 shown in FIG. 8, the
図8に示す表示動作ST3において、予測形状が表示される。この予測形状は、コイリングマシン10の表示操作部35あるいはパーソナルコンピュータ60の表示部61に表示される。この形状データと予測形状は、パーソナルコンピュータ60を介して記憶媒体64に保存してもよいし、あるいはパーソナルコンピュータ60からコイリングマシン10のRAM23等のメモリに転送してもよい。
In the display operation ST3 shown in FIG. 8, the predicted shape is displayed. The predicted shape is displayed on the
図9は、予測形状と目標形状とを比較するために表示された画面70の一例である。この画面70には、予測形状(実線G1で示す)と、目標形状(2点鎖線G3で示す)と、両者の形状差(破線ΔGで示す)が表示されている。なお、予測形状の表示は、コイルばねの斜視図あるいは正面図等として表示すると共に、巻数位置に対するコイル径と隙間などを数値で表したデータ一覧表を併用してもよい。また、斜視図等で表現された予測形状を画面上で回転させることにより、予測形状を3次元的(立体的)に把握できるようにしてもよい。
FIG. 9 is an example of a
図8に示す比較動作ST4において、予測形状と目標形状との差が許容値以下であるか否かが判断され、両者の差が許容値以下であれば、成形動作ST5において、コイリングマシン10に実際に材料2が供給され、かつコイリングマシン10が運転されることにより、前記形状データに基いてコイルばねが実際に成形される。
In the comparison operation ST4 shown in FIG. 8, it is determined whether or not the difference between the predicted shape and the target shape is equal to or less than the allowable value. If the difference between the two is equal to or less than the allowable value, the coiling
前記比較動作ST4において、予測形状と目標形状との差が許容値を越えていると判断されれば、図8中の修正動作ST6において、予測形状と目標形状との差を小さくするための修正用形状データ、例えば図9の画面70に表示された形状差ΔGをより小さくするような修正用形状データを得る。そして再び入力動作ST1に戻り、前記修正用形状データを制御装置50に入力する。
If it is determined in the comparison operation ST4 that the difference between the predicted shape and the target shape exceeds the allowable value, a correction for reducing the difference between the predicted shape and the target shape in the correction operation ST6 in FIG. Shape data for correction, for example, correction shape data for reducing the shape difference ΔG displayed on the
前記修正用形状データは、予め制御装置50あるいはパーソナルコンピュータ60に格納されているデータ修正プログラムによって自動的に計算した値が制御装置50に入力される。しかし状況によっては、作業員がコイリングマシン10の表示操作部35あるいはパーソナルコンピュータ60の入力操作部62を用いて入力してもよい。これら修正動作ST6と、修正用データを入力する入力動作ST1と、表示操作部35と、入力操作部62は、成形すべきコイルばねの目標形状と前記予測形状との差を小さくするための修正用形状データを再入力する手段として機能する。
As the shape data for correction, a value automatically calculated by a data correction program stored in advance in the
前記修正用形状データが入力動作ST1において再入力されると、CPU20は、その修正用形状データに基いて、再び形状予測動作ST2において予測形状を求める。そしてその予測形状が再び表示動作ST3において画面70(図9に示す)に表示される。その予測形状と目標形状との形状差が許容値以下になれば、図8に示す成形動作ST5に移行する。
When the correction shape data is re-input in the input operation ST1, the
成形動作ST5では、前記修正用形状データに基いてコイルばねが実際に成形される。成形動作ST5の後に行なわれる確認動作ST7では、成形されたコイルばねの形状(成形形状)が測定され、成形形状と目標形状とのずれ(形状誤差)が許容値に収まっていれば、このコイルばねは合格となる。万一、形状誤差が許容値に収まっていなければ、再び修正動作ST6に戻って、修正用形状データが再入力され、形状予測動作ST2から成形動作ST5までの一連の処理が繰返される。 In the forming operation ST5, the coil spring is actually formed based on the correction shape data. In the confirmation operation ST7 performed after the molding operation ST5, the shape (molded shape) of the molded coil spring is measured, and if the deviation (shape error) between the molded shape and the target shape is within an allowable value, this coil The spring passes. If the shape error does not fall within the allowable value, the process returns to the correction operation ST6 again, the correction shape data is re-input, and a series of processing from the shape prediction operation ST2 to the molding operation ST5 is repeated.
図10は、本実施例のコイリングマシン10を用いて成形されたコイルばねの成形形状と目標形状とを比較したグラフである。図10中の実線G2が成形形状、2点鎖線G3が目標形状を表わしている。図10に示されるように本実施例のコイリングマシン10を用いて成形されたコイルばねの成形形状は、目標形状との差がきわめて僅かであるため、1回の成形動作ST5によって、目標形状のコイルばねを得ることができた。
FIG. 10 is a graph comparing a molded shape of a coil spring formed by using the coiling
図11は、コイル径とピッチが巻数位置に応じて複雑に変化する難形状のコイルばね1Bを示している。図12は、このコイルばね1Bを前記コイリングマシン10と制御装置50を用いて成形した場合の成形形状と目標形状とを比較したグラフである。このような難形状のコイルばね1Bを成形する場合も、図8中の入力動作ST1から形状予測動作ST2、表示動作ST3、比較動作ST4を経て、成形動作ST5を実行することにより、従来のような試行錯誤によることなく、1回の成形動作ST5によって目標形状との形状差が小さいコイルばね1Bを得ることができた。
FIG. 11 shows a coil spring 1B having a difficult shape in which the coil diameter and pitch change in a complicated manner depending on the winding position. FIG. 12 is a graph comparing the formed shape and the target shape when the coil spring 1B is formed using the coiling
なお本発明を実施するに当たって、コイリングマシンを構成する材料ガイドや第1ピンおよび第2ピン、第1ピン駆動機構、第2ピン駆動機構、ピッチツールをはじめとして、コイリングマシンや制御装置を構成する要素の具体的な態様を必要に応じて種々に変更して実施できることは言うまでもない。 In carrying out the present invention, a coiling machine and a control device are configured including a material guide, a first pin and a second pin, a first pin driving mechanism, a second pin driving mechanism, and a pitch tool that constitute the coiling machine. Needless to say, the specific aspect of the element can be variously changed as necessary.
1A,1B…コイルばね、2…材料、10…コイリングマシン、12…材料ガイド、12a…材料ガイドの先端、13…第1ピン、14…第2ピン、15…ピッチツール、50…制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記材料ガイドの先端から送り出された前記材料が接する第1ピンと、
前記第1ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接する第2ピンと、
前記第2ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接するピッチツールと、
成形すべきコイルばねの形状に関する形状データを入力する手段と、
前記形状データに基いて前記第1ピンと前記第2ピンとを移動させる駆動機構とを有するコイリングマシン、の制御装置であって、
該制御装置は、
成形するコイルばねのコイル径が大きくなるほど前記材料ガイドの先端から前記第1ピンまでの距離と前記第2ピンまでの距離を大きくするとともにマシンセンタに対する前記第2ピンの接点の巻数位置がコイル径にかかわらず一定となるよう前記第1ピンと第2ピンの位置を制御する手段と、
前記形状データに基いて前記第1ピンと第2ピンの位置を制御すると成形されるコイルばねの予測形状を求める手段と、
前記予測形状を表示する手段と、
を具備したことを特徴とするコイリングマシンの制御装置。 A material guide into which the material of the coil spring is inserted;
A first pin that contacts the material fed from the tip of the material guide;
A second pin that is disposed in front of the first pin in the moving direction of the material and is in contact with the material;
A pitch tool disposed on the front side in the movement direction of the material with respect to the second pin and in contact with the material;
Means for inputting shape data relating to the shape of the coil spring to be formed;
A control device for a coiling machine having a drive mechanism for moving the first pin and the second pin based on the shape data,
The control device
As the coil diameter of the coil spring to be formed increases, the distance from the tip of the material guide to the first pin and the distance to the second pin are increased, and the winding position of the contact of the second pin with respect to the machine center is the coil diameter. Means for controlling the position of the first pin and the second pin to be constant regardless of
Means for obtaining a predicted shape of a coil spring formed by controlling the positions of the first pin and the second pin based on the shape data;
Means for displaying the predicted shape;
A control apparatus for a coiling machine, comprising:
前記材料ガイドの先端から送り出された前記材料が接する第1ピンと、
前記第1ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接する第2ピンと、
前記第2ピンに対し材料の移動方向前側に配置され前記材料が接するピッチツールと、
成形すべきコイルばねの形状に関する形状データを入力する手段と、
前記形状データに基いて前記第1ピンと前記第2ピンとを移動させる駆動機構とを有するコイリングマシン、を用いるコイルばねの製造方法であって、
成形するコイルばねのコイル径が大きくなるほど前記材料ガイドの先端から前記第1ピンまでの距離と前記第2ピンまでの距離を大きくするとともにマシンセンタに対する前記第2ピンの接点の巻数位置がコイル径にかかわらず一定となるよう前記第1ピンと第2ピンの位置を制御し、
前記コイルばねを成形する前に、前記形状データに基いて前記第1ピンと第2ピンの位置を制御すると成形されるコイルばねの予測形状を求め、
前記予測形状を表示し、
前記予測形状と目標形状との差が許容値以下であれば前記形状データに基いて前記コイルばねを成形することを特徴とするコイルばねの製造方法。 A material guide into which the material of the coil spring is inserted;
A first pin that contacts the material fed from the tip of the material guide;
A second pin that is disposed in front of the first pin in the moving direction of the material and is in contact with the material;
A pitch tool disposed on the front side in the movement direction of the material with respect to the second pin and in contact with the material;
Means for inputting shape data relating to the shape of the coil spring to be formed;
A coil spring manufacturing method using a coiling machine having a drive mechanism for moving the first pin and the second pin based on the shape data,
As the coil diameter of the coil spring to be formed increases, the distance from the tip of the material guide to the first pin and the distance to the second pin are increased, and the winding position of the contact of the second pin with respect to the machine center is the coil diameter. Regardless of whether the position of the first pin and the second pin is controlled to be constant,
Before forming the coil spring, the predicted shape of the coil spring to be formed is determined by controlling the positions of the first pin and the second pin based on the shape data,
Displaying the predicted shape;
If the difference between the predicted shape and the target shape is less than an allowable value, the coil spring is formed based on the shape data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101354A JP6012244B2 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | COILING MACHINE CONTROL DEVICE AND COIL SPRING MANUFACTURING METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101354A JP6012244B2 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | COILING MACHINE CONTROL DEVICE AND COIL SPRING MANUFACTURING METHOD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013226584A true JP2013226584A (en) | 2013-11-07 |
JP6012244B2 JP6012244B2 (en) | 2016-10-25 |
Family
ID=49674829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012101354A Active JP6012244B2 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | COILING MACHINE CONTROL DEVICE AND COIL SPRING MANUFACTURING METHOD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6012244B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105195650A (en) * | 2015-10-15 | 2015-12-30 | 山西北方机械制造有限责任公司 | Compression spring coiling method based on automatic spring coiling machine |
JP2016055669A (en) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 日本ラインツ株式会社 | Filter for inflator of air bag device, inflator of air bag device, and air bag device |
JP2016155162A (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 日本発條株式会社 | Coiling machine and manufacturing method of coil spring |
JP2016203240A (en) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 日本発條株式会社 | Coiling machine and method for manufacturing coil spring |
WO2016194482A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 日本発條株式会社 | Device for manufacturing coil spring and method for manufacturing coil spring |
JP2019188440A (en) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 株式会社東海スプリング製作所 | Shape adjustment device of wave-winding spring |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07248811A (en) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Okuma Mach Works Ltd | Automatic programming device for coiled spring forming machine |
JPH11197775A (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-27 | Itaya Seisakusho:Kk | Spring manufacturing device |
EP0950445A2 (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-20 | Bobbio S.R.L. | Apparatus and method for making coil springs |
JP2003245744A (en) * | 2002-02-21 | 2003-09-02 | Chuo Spring Co Ltd | Method and device for manufacturing coil spring |
US20080270927A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Chih-Fu Chang | Spring-forming control system and its control method for a spring forming machine |
-
2012
- 2012-04-26 JP JP2012101354A patent/JP6012244B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07248811A (en) * | 1994-03-08 | 1995-09-26 | Okuma Mach Works Ltd | Automatic programming device for coiled spring forming machine |
JPH11197775A (en) * | 1998-01-14 | 1999-07-27 | Itaya Seisakusho:Kk | Spring manufacturing device |
EP0950445A2 (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-20 | Bobbio S.R.L. | Apparatus and method for making coil springs |
JP2003245744A (en) * | 2002-02-21 | 2003-09-02 | Chuo Spring Co Ltd | Method and device for manufacturing coil spring |
US20080270927A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Chih-Fu Chang | Spring-forming control system and its control method for a spring forming machine |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016055669A (en) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 日本ラインツ株式会社 | Filter for inflator of air bag device, inflator of air bag device, and air bag device |
JP2016155162A (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 日本発條株式会社 | Coiling machine and manufacturing method of coil spring |
WO2016136419A1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 日本発條株式会社 | Coiling machine and method for manufacturing coil springs |
US10556265B2 (en) | 2015-02-26 | 2020-02-11 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coiling machine and manufacturing method of coil spring |
JP2016203240A (en) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 日本発條株式会社 | Coiling machine and method for manufacturing coil spring |
WO2016194482A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 日本発條株式会社 | Device for manufacturing coil spring and method for manufacturing coil spring |
JP2017001038A (en) * | 2015-06-04 | 2017-01-05 | 日本発條株式会社 | Coil spring manufacturing device and coil spring manufacturing method |
CN107614145A (en) * | 2015-06-04 | 2018-01-19 | 日本发条株式会社 | Coil spring producing apparatus and helical spring manufacture method |
CN107614145B (en) * | 2015-06-04 | 2019-12-27 | 日本发条株式会社 | Coil spring manufacturing device and coil spring manufacturing method |
CN105195650A (en) * | 2015-10-15 | 2015-12-30 | 山西北方机械制造有限责任公司 | Compression spring coiling method based on automatic spring coiling machine |
JP2019188440A (en) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 株式会社東海スプリング製作所 | Shape adjustment device of wave-winding spring |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6012244B2 (en) | 2016-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6012244B2 (en) | COILING MACHINE CONTROL DEVICE AND COIL SPRING MANUFACTURING METHOD | |
JP6420690B2 (en) | Coiling machine and coil spring manufacturing method | |
US20140046476A1 (en) | Method and system for programming the control of a multiaxis forming machine and forming machine | |
JP4880726B2 (en) | Wire forming equipment | |
US11964321B2 (en) | Coiling machine, method for manufacturing coil spring, and coil spring | |
WO2013009463A1 (en) | Servo-controlled three axis wire straightening device | |
US9718114B2 (en) | Wire forming apparatus | |
KR101757631B1 (en) | Apparatus for bending elongated metal elements, such as metal bars, round pieces or wire, and relative bending method | |
US20180071812A1 (en) | Device for manufacturing coil spring and method for manufacturing coil spring | |
JP2015036833A (en) | Interference confirmation device | |
US20150273552A1 (en) | Method and Apparatus for Cutting Openings in Sidewall of Spiral Pipe | |
KR100908981B1 (en) | Pipe Forming Machine with Banding Function | |
JP5680912B2 (en) | Toroidal coil manufacturing equipment | |
JP6450640B2 (en) | Coiling machine and coil spring manufacturing method | |
CN104798151A (en) | Coil and fabrication device therefor, and coil fabrication method | |
US11072020B2 (en) | Spring manufacturing machine with selectable configuration for processing tools | |
JPH11197775A (en) | Spring manufacturing device | |
JP2000042671A (en) | Spring forming method | |
JP5505823B2 (en) | Bending device and bending method | |
TW201945096A (en) | Spring producing system | |
CN103862118B (en) | Numerical control device | |
JP5403841B1 (en) | Spring making machine | |
JP2010115695A (en) | Wire spring forming apparatus | |
JP4928479B2 (en) | Wire rod forming machine and wire rod clamping force control program | |
JP6697948B2 (en) | Wire feeder for introducing linear member into molten metal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20130808 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160823 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6012244 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |