線ばね成形装置
【課題】成形ツールを駆動するためのサーボモータを、計測ツールを駆動するためのサーボモータに適用すること。
【解決手段】ツールスライドテーブル１１２に、成形ツール１２０Ｃの他に、線ばね１Ａを通電対象とする計測ツール１５０Ｃを装着する。サーボモータＭ１１０等を駆動し、成形ツール１２０Ａを用いて線ばね１Ａを成形した後、成形された線ばね１Ａの計測に用いる計測ツール１５０Ｃに対応したサーボモータＭ１１０を駆動すると、制御部２０２により、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触するまでの、計測ツール１５０Ｃの移動量が計測され、この計測結果から線ばね１Ａの良否が判定される。これにより、成形ツール１２０Ａを駆動するためのサーボモータＭ１１０を、計測ツール１５０Ｃを駆動するためのサーボモータに適用することができる。
【解決手段】ツールスライドテーブル１１２に、成形ツール１２０Ｃの他に、線ばね１Ａを通電対象とする計測ツール１５０Ｃを装着する。サーボモータＭ１１０等を駆動し、成形ツール１２０Ａを用いて線ばね１Ａを成形した後、成形された線ばね１Ａの計測に用いる計測ツール１５０Ｃに対応したサーボモータＭ１１０を駆動すると、制御部２０２により、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触するまでの、計測ツール１５０Ｃの移動量が計測され、この計測結果から線ばね１Ａの良否が判定される。これにより、成形ツール１２０Ａを駆動するためのサーボモータＭ１１０を、計測ツール１５０Ｃを駆動するためのサーボモータに適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材を案内するクイルを中心にして放射状に配置した複数個の成形ツールを、クイルに案内されている線材の軸線に対し直角又は略直角にクイル先端部の線ばね成形ステージに向けて前進させ、クイルから送り出される線材に衝合させて線ばねを成形する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線ばね成形装置として、例えば、圧送ローラを有する線材圧送手段が線材を前方のクイルから成形ステージに送り出し、クイルを中心にして放射状に配置した複数種の成形ツールを、線材の軸線に対し直角又は略直角にクイル先端部の線ばね成形ステージに向けて前進させ、クイルから送り出される線材に衝合させて折り曲げ、湾曲あるいは捲回させて線ばねを成形する装置であって、クイルを、クイル移動手段により線材の軸線方向に移動可能に構成するとともに、線材圧送手段やクイル移動手段などの各々の駆動源であるサーボモータを制御装置によって連係動作するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、線ばね等のばねの良否を計測するに際して、被測定コイルばねの静電容量を検出する静電容量検出手段を設け、静電容量検出手段により検出された電気的容量値と基準コイルばねから得られた電気的容量値との差が容量上下限値の範囲内にあるか否かを判定するようにしたものが提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３７４４９１０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４０５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、線ばね等のばねの良否を計測するに際して、従来技術では、前記静電容量検出では、静電容量を計測する専用の計測装置を設けなければならず、又
他の計測装置、たとえば、画像センサシステム或いは、レーザ検査システムを用いてもそれぞれ専用の計測装置を設けなければならず、それだけ構成が複雑になるとともにコストアップとなっている。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができる線ばね成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に係る線ばね成形装置においては、線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された搬送手段と、前記搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する成形ツールと、前記搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記搬送手段を進退駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記線材の成形時に、前記成形ツールによる成形に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御し、前記線ばねの計測時には、前記計測ツールによる計測に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御してなる構成とした。
【０００８】
（作用）制御手段は、線材の成形時に、成形ツールによる成形に応じて駆動手段に対する駆動を制御し、線ばねの計測時には、計測ツールによる計測に応じて駆動手段に対する駆動を制御するようにしたため、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができ、構成の簡素化を図ることが可能になる。
【０００９】
請求項２に係る線ばね成形装置においては、線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された複数の搬送手段と、前記いずかの搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する単一または複数の成形ツールと、前記いずれかの搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記各搬送手段をそれぞれ進退駆動する複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段の中から前記線材の成形時に用いる駆動手段または前記線ばねの計測時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御する制御手段を備えてなる構成とした。
【００１０】
（作用）線材の成形時には、複数の駆動手段の中から前記線材の成形時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御することで、成形ツールを成形ステージまで搬送することができる。線材を線ばねに成形した後は、複数の駆動手段の中から前記線ばねの計測時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御することで、計測ツールを成形ステージまで搬送することができる。このため、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができ、構成の簡素化を図ることが可能になる。
【００１１】
請求項３に係る線ばね成形装置においては、請求項１または２に記載の線ばね成形装置において、前記制御手段は、前記線ばねの計測時に、前記駆動手段の駆動に伴って前記計測ツールの移動量の計測を開始し、前記計測ツールが前記線ばねを検知したことを条件に、前記計測ツールの移動量の計測を終了するとともに、当該計測結果から前記線ばねの良否を判定してなる構成とした。
【００１２】
（作用）制御部は、成形された線ばねの計測に用いる計測ツールに対応した駆動手段を駆動したときに、計測ツールの移動量の計測を開始し、計測ツールが線ばねを検知したことを条件に、計測ツールの移動量の計測が終了し、当該計測結果から線ばねの良否を判定することができる。すなわち、成形ツールを用いて線ばねを成形した後、計測ツールを移動させて、計測ツールの移動量の計測することで、線ばねの良否を判定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができる。
【００１４】
請求項２によれば、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができる。
【００１５】
請求項３によれば、成形された線ばねの良否を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２０は、本発明の第１の実施例である線ばね成形装置を示し、図１は同装置の全体正面図、図２は一部を断面で示す同装置の左側面図、図３は回転フレーム周辺の水平断面図、図４はクイル周辺の拡大断面図、図５は線ばね成形装置の正面側から見た曲げ成形ツールの正面図、図６は曲げ成形ツールの縦断面図（図５に示す線線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図）、図７は曲げ成形ツールの要部斜視図、図８はコイル成形ツールの平面図、図９はコイル成形ツールの縦断面図（図８に示す線ＩＸ−ＩＸに沿う断面図）、図１０はツールホルダにおける右巻き用と左巻き用のコイル成形用ツール本体の配置を示す図、図１１は同装置で成形する線ばねの１例を示す斜視図、図１２は成形ステージにおける各種成形ツールの配置図、図１３、１４、１５は図１１に示す線ばねを成形する工程を示す図、図１６は図１１に示す線ばねを成形する工程のタイムシェアリングを示す図、図１７は多軸数値制御装置のブロック構成図、図１８はドライバのブロック構成図、図１９は成形ツールと計測ツールの断面図、図２０は線ばねの良否を判定する方法を説明するための模式図、図２１は線ばねの加工時と計測時の作用を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
これらの図において、本実施例に示す線ばね成形装置は、挟持した線材１を線材ガイドであるクイル１０を介して前方の成形ステージ１００（図１、２、６参照）に送り出す一対の圧送ローラ２２、２２を有する線材圧送手段２０と、圧送ローラ２２を含む線材圧送手段２０を線材１の軸線Ｘ１周りに公転させて線材１をねじることで、クイル１０の先端部から送り出す線材１の成形ステージ１００に対する周方向相対位置を変化させる公転手段３０と、クイル１０を線材１の軸線ＸＩ周りに回転させるクイル回転手段４０と、成形ステージ１００に放射状に配置され、線材１の軸線ＸＩに対し直角又は略直角に進退動作可能な複数（実施例では５台）の成形ツール１２０（１２０Ａ〜１２０Ｅ）とを備え、所定の成形ツール１２０を前進させて、クイル１０の先端部から成形ステージ１００に送り出される線材１に衝合させて線材１を折り曲げ、湾曲あるいは捲回させることで、線ばねを成形するように構成されている。
【００１８】
図１、図２における符号２は、線材圧送手段２０、公転手段３０およびクイル回転手段４０や成形ステージ１００等を下方から支持し、線材圧送手段２０、公転手段３０およびクイル回転手段４０の駆動は勿論、線ばね成形装置における種々の駆動部の駆動源であるサーボモータを連係動作させるための位置決め駆動用の多軸数値制御装置が収容されている矩形状の架台である。
【００１９】
符号３は、架台２上に設けられた固定フレームで、固定フレーム３には、成形ステージ１００を構成するメインプレート１０２が垂直に固定一体化されており、メインプレート１０２の中心に線材１の軸線Ｘ１が一致するように配置されている。
【００２０】
固定フレーム３には、線材１の軸線Ｘ１に沿って進退動作するクイル移動手段であるリニアウェイスライド５０（図２参照）が設けられている。即ち、固定フレーム３には、線材圧送手段２０、公転手段３０およびクイル回転手段４０がスライドフレーム４を介して一体に搭載されたスライドテーブル５２が、線材１の軸線Ｘ１に沿ってスライド可能に組み付けられている。このため、固定フレーム３に設置されたサーボモータＭ５０によって回転駆動するボールねじ５４を介して、スライドテーブル５２が線材１の軸線Ｘ１に沿って進退動作できる。
【００２１】
即ち、所定の成形ツール１２０を成形ステージ１００に向けて前進させて、クイル１０の先端部から成形ステージ１００に送り出される線材１に衝合させることで、線材１を折り曲げ、湾曲あるいは捲回させて線ばねを成形するが、成形されるコイル径は、成形ツール１２０とクイル１０間の距離に比例するので、サーボモータＭ５０の数値制御によりスライドテーブル５２（クイル１０）の移動位置を調節することで、コイル成形する線材１のコイル径を自由に調整できる。
【００２２】
線材圧送手段２０は、図２、図３、図４に示すように、一対の圧送ローラ２２、２２と、圧送ローラ駆動用のサーボモータＭ２２と、サーボモータＭ２２の駆動を圧送ローラ２２に伝達する歯車機構ａ〜ｆと、圧送ローラ２２の後方に配置されて線材１の曲がりを矯正する通常の線材矯正機構２８と、線材１の曲がりを一定方向に保持し線材矯正機構２８に線材１を送り出す数個のガイドローラ２９ａを装着したガイドリング機構２９で主として構成されている。
【００２３】
スライドフレーム４には、クロスローラベアリング３１を介して回転フレーム２１のディスク部２１ａが回転自在に支承されており、ディスク部２１ａの中央に設けた線材通し孔２４に対し偏芯するように矩形状のギヤ収容部２１ｂ（図３参照）が設けられ、ギヤ収容部２１ｂの外側面には、線材通し孔２４を通る線材搬送路が直線となるように圧送ローラ２２、２２が設けられている。
【００２４】
そして、図３に示すように、複数のギヤａ〜ｆで構成した歯車機構（ギヤトレイン）を介して、ディスク部２１ａに対し固定されたサーボモータＭ２２の駆動力が圧送ローラ２２、２２に伝達される。即ち、サーボモータＭ２２の駆動は、その出力軸に設けたギヤａ、ディスク部２１ａに支承された２連ギヤｂ１、ｂ２、ディスク部２１ａに支承された回転軸２３のギヤｃ、ｄ１から、ギヤ収容部２１ｂ内のギヤｄ２、ギヤｅ、ギヤｆを介して圧送ローラ２２に伝達される。
【００２５】
符号２５（図４参照）は、回転フレーム２１のギヤ収容部２１ａの外側面に固定されて、圧送ローラ２２、２２の入り口側に設けられた線材案内用のワイヤガイド、符号２６は、回転フレーム２１の前端部に固定されている中間クイル２６である。
【００２６】
中間クイル２６の外周には、ベアリング１２ａ、１２ｂを介してスライドフレーム４に回転可能に支承されたクイル１０が中間クイル２６に対し相対回転可能に設けられている。そして、ガイドリング機構２９および線材矯正機構２８により矯正された線材１は、回転フレーム２１の通し孔２４を通り、ワイヤガイド２５を経て一対の圧送ローラ２２、２２に導かれ、中間クイル２６を経てクイル１０に案内されて、前方の線ばね成形ステージ１００に送り出される。
【００２７】
公転手段３０は、スライドフレーム４に組み付けられた線材圧送手段２０全体が線材１の軸線Ｘ１周りに公転可能に設けられることで構成されている。即ち、公転手段３０を構成する回転フレーム２１と線材矯正機構２８とガイドリング機構２９が公転ユニットＵ１（図２、図３参照）として一体化されると共に、公転ユニットＵ１前端部に位置する回転フレーム２１（ディスク部２１ａ）が、クロスローラベアリング３１を介してスライドフレーム４に対し回転自在に支承され、公転ユニットＵ１後端部に位置するガイドリング機構２９の後端フレーム２９ｂが、スライドテーブル５２から後方に延出するＬ字フレーム４ａにベアリング３２を介して回転自在に支承されている。
【００２８】
また、図２に示すように、スライドテーブル５２に設置したサーボモータＭ３０の出力軸には、回転フレーム２１のディスク部２１ａに固着されたリングギヤ３３と噛み合うピニオンギヤ３４が設けられており、サーボモータＭ３０の駆動により、公転ユニットＵ１（線材圧送手段２０）全体が軸線Ｘ１周りに回転する。
【００２９】
即ち、線材圧送手段２０が線材１の軸線Ｘ１周りに公転することで線材１がねじられて、クイル１０から送り出される線材１の成形ステージ１００に対する周方向相対位置が変化する。
【００３０】
このため、サーボモータＭ３０の回転量を数値制御により設定することで、成形ステージ１００における線材１は、放射状に配置された所定の成形ツール１２０と衝合させるに最適な位置まで周方向にねじられて位置決めされた形態となる。このため、線材１に対して成形ツール１２０を位置決めすることなく、成形ステージ１００に送り出された線材１に対して所定の成形ツール１２０を進退動作させて衝合させることで、的確な線ばねの成形ができる。
【００３１】
クイル回転手段４０は、図２、図４に示すように、ベアリング１２ａ、１２ｂを介してスライドフレーム４に回転可能に支承されたクイル１０と、クイル１０の外周に一体化されたギヤ４４と、スライドフレーム４に支承されてギヤ４４と噛合う中間ギヤ４６と、クイル回転用サーボモータＭ４０の出力軸に設けられて、中間ギア４６と噛合うピニオンギヤ４８で構成されている。そして、サーボモータＭ４０を駆動させることで、サーボモータＭ３０の駆動による線材圧送手段２０全体の公転とは別にクイル１０を単独で回動して、所定の成形ツール１２０に対しクイル１０の周方向の姿勢を調整できる。
【００３２】
また、図１、図２に示す如く、メインプレート１０２（線ばね成形ステージ１００）の中心に一致する線材１の軸線Ｘ１の延長方向には、軸線Ｘ１に対して直角になるように複数（本実施例では８個）のリニアスライド１１０が放射状に配置されている。このリニアスライド１１０には、各種の成形ツール１２０Ａ〜１２０Ｅを搭載したツールスライドテーブル１１２を、クイル１０先端の線ばね成形ステージ１００に対し前進後退させる駆動源としての第１のサーボモータＭ１１０が設けられている。
【００３３】
そして、図２、図６、図９に示すように、メインプレート１０２に設置されたサーボモータＭ１１０の出力軸とツールスライドテーブル１１２間には、サーボモータＭ１１０の回転を直線運動に変換するクランク機構１１４が介装されて、ツールスライドテーブル１１２の進退動作が制御される。
【００３４】
本実施例で用いる成形ツール１２０の種類としては、線材を曲げるために使用される「曲げ成形ツール」１２０Ａ、１２０Ｂ、線材をコイル状に成形する「コイル成形ツール」１２０Ｃ、１２０Ｄと、線材を切断する際に使用する「切断成形ツール」１２０Ｅがあり、「切断成形ツール」１２０Ｅは従来公知の構成であるため、特殊な構成である「曲げ成形ツール」１２０Ａ、１２０Ｂと「コイル成形ツール」１２０Ｃ、１２０Ｄについて詳しく説明する。
【００３５】
図１、図２、図５、図６に示すように、メインプレート１０２の裏面側には、成形ステージ１００を取り囲むようにリングギヤ１０４が回動可能に支承されている。図６における符号１０４ａは、リングギヤ１０４を支承する軸受である。そして、第２のサーボモータＭ１２１（図１参照）の駆動によりリングギヤ１０４が回動し、曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂに対応する位置に設けられたそれぞれのギヤ式動力伝達機構１２９を介して、それぞれの曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂにおける回転ユニット１２１の回転体１２４が回転するように構成されている。なお、図１における符号１０５は、サーボモータＭ１２１の出力軸に軸着されたギヤで、リングギヤ１０４と噛み合っている。
【００３６】
そして、図５、図６、図７には、曲げ成形ツール１２０Ａの詳細が図示されている。曲げ成形ツール１２０Ａを構成するツールスライドテーブル１１２上には、線材１の軸線Ｘ１に向いた前端面に線材係合用の溝１２３ａを設けた固定芯金１２３と、同じく線材１の軸線Ｘ１に向いた前端面に線材掛止用突起１２４ａを設け、固定芯金１２３の外周に回転可能に支承された回転体１２４とを備えた曲げ成形回転ユニット１２１が設けられている。
【００３７】
符号１２２は、ツールスライドテーブル１１２上において、曲げ成形回転ユニット１２１を収容するハウジングで、ハウジング１２２内には、図６に示すように、中央の固定芯金１２３と平行に従動軸１２５が回転可能に支承されるとともに、回転体１２４の後端部外周に設けたギヤ１２４ｂと従動軸１２５の外周に設けたギヤ１２５ａが噛み合っている。
【００３８】
従動軸１２５には、スプライン軸１２６が同軸状に一体化されており、メインプレート１０２に固定されたフレーム１２２ａに回転可能に支承された駆動軸である回転筒１２６ａに前記スプライン軸１２６が係合している。このため、スプライン軸１２６と回転筒１２６ａは、このスプライン係合部１２９ａにおいて周方向には固定されて一体に回転するものの、軸方向（図６矢印方向）には相対摺動できるようになっている。
【００３９】
また、回転筒１２６ａの外周には、４５度のねじギヤ１２６ｂが設けられるとともに、このねじギヤ１２６ｂが、メインプレート１０２の裏面側に設けられているリングギヤ１０４と噛み合うピニオン１２７ｂ付き垂直回転軸１２７の４５度のねじギヤ１２７ａと噛み合って、ギヤ式動力伝達機構１２９が構成されている。
【００４０】
即ち、メインプレート１０２のリニアスライド１１０の傍に設けられた垂直軸取り付け孔１０６（図１参照）には、垂直回転軸１２７の軸支承部が取り付け固定されて、垂直回転軸１２７がメインプレート１０２を貫通してメインプレート１０２前面側に垂直に延出し、リングギヤ１０４の回動が垂直回転軸１２７とねじギヤ１２７ａ、１２６ｂを介して回転筒１２６ａおよび従動軸１２５に伝達され、さらにギヤ１２５ａ、１２４ｂを介して回転体１２４に伝達される。
【００４１】
また、モータＭ１１０の駆動力は、クランク機構１１４を介してツールスライドテーブル１１２を進退させる力として伝達されるが、ハウジング１２２によりツールスライドテーブル１１２に搭載されている回転ユニット１２１および従動軸１２５は、従動軸１２５に一体化されたスプライン軸１２６と、メインプレート１０２にフレーム１２２ａを介して支持されている回転筒１２６ａ間の連結係合部（スプライン係合部）１２９ａにおいて軸方向に摺動できるので、サーボモータＭ１１０の駆動によって、ツールスライドテーブル１１２（曲げ成形ツール１２０Ａ）はスムーズに摺動（進退動作）する。
【００４２】
このため、サーボモータＭ１１が駆動して曲げ成形ツール１２０Ａを前進させ、図７に示すように、芯金１２３の溝１２３ａに線材１を係合させた状態で、サーボモータＭ１２１を駆動して回転体１２４を回転すると、線材掛止用突起１２６に掛止された線材１が芯金１２３の溝１２３ａとの係合部を中心に折り曲げられて、線材１を曲げ成形できる。なお、回転体１２４の回転方向によって、線材１を左右いずれの方向にも曲げ成形することができる。
【００４３】
また、曲げ成形ルーツ１２０Ｂは、曲げ成形ツール１２０Ａと同一の構造であり、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
なお、サーボモータＭ１２１の駆動によりリングギヤ１０４が回動し、曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂの回転ユニット１２１（の回転体１２４）が同時に回転することになる。しかし、曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂのいずれか一方の回転ユニット１２１（の回転体１２５）のみ成形に使用されて、他方は成形に使用されておらず、単に空回りしているに過ぎない。したがって、成形に直接使用する成形ツールの回転ユニット（の回転体）だけを単独で駆動する場合に比べて、サーボモータＭ１２１に作用する負荷はそれほど大きくなるものではなく、スムーズかつスピーディに回転ユニット１２１（の回転体１２４）を回動させて、線材１を曲げ成形できる。
【００４５】
また、サーボモータＭ１２１の配設位置は、メインプレート１０２の下方位置とされており、メインプレート１０２全体の重心が下方となって、メインプレート１０２に作用するサーボモータＭ１２１の重量による曲げ負荷が少なく、メインプレート１０２の安定性が確保されている。
【００４６】
また、コイル成形ツール１２０Ｃ、１２０Ｄの詳細は、図８、図９、図１０に示されている。コイル成形ツール１２０Ｃ、１２０Ｄは、コイル成形ツールを構成する進退動作可能なツールスライドテーブル１１２に、ツールスライドテーブル進退方向と平行な回転軸１３３をもつ回転体であるツールホルダ１３２に左巻き用と右巻き用の一対のコイル成形ツール本体１３４Ａ、１３４Ｂを前記回転軸１３３を挟んで対向して設けたツール回転ユニット１３１と、回転ユニット１３１（ツールホルダ１３２）を回動させるサーボモータＭ１３２を搭載した構造となっている。
【００４７】
符号１３２ａは、サーボモータＭ１３２の出力軸に軸着されたギヤ、符号１３３ａは、回転軸１３３に軸着されたギヤで、両ギヤ１３２ａ、１３３ａが噛み合うことでモータ駆動力が伝達される。
【００４８】
このコイル成形ツール１２０Ｃでは、サーボモータＭ１３２を駆動させることで、左巻き用ツール本体１３４Ａと右巻き用ツール本体１３４Ｂの配置を逆にすることができるので、成形ステージ１００において線材１と衝合させる左巻き用と右巻き用のツール本体１３４Ａ、１３４Ｂを簡単に切り替えることができる。
【００４９】
また、図１０に示すように、扁平な矩形ブロック状のツールホルダ１３２の左右側面コーナ部には、線材係合用の溝１３６ａを形成したそれぞれの線材衝合面１３６が反対向きとなるように左巻き用ツール本体１３４Ａと右巻き用ツール本体１３４Ｂが配置されて、右巻き用または左巻き用いずれのツール本体を用いてコイルを成形する際にも、成形コイルがツールホルダ１３２と干渉することなく延びることができるので、右巻き・左巻きのどちらのコイルについても長い足を確実に成形することができる。
【００５０】
また、線材１を線材係合用の溝１３６ａに衝合させることでコイルを成形するが、このコイルを成形する際に、サーボモータＭ１３２を駆動させて回転ユニット１３１（ツールホルダ１３２）を微少量だけ回動させて、線材１に対し線材係合用の溝１３６ａを所定量（微少量）だけずらすことで、成形するコイルの初張力を調整できる。なお、コイルの初張力の調整は、サーボモータＭ１３２の駆動を数値制御することで簡単に設定することができる。
【００５１】
また、コイル成形ツール１２０Ｄは、コイル成形ツール１２０Ｃと同一の構造であり、その詳細な説明は省略する。
【００５２】
また、メインプレート１０２における各成形ツール配設位置（周方向等分位置）には、曲げ成形ツールに不可欠なギヤ式動力伝達機構１２９（垂直回転軸１２７）を配設するための孔１０６が予め設けられており、いずれの成形ツール配設位置にも曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂを配設することができるので、種々の成形ツールをどのように配置するかという設計の自由度が高く、それだけ設計し易いといえる。
【００５３】
次に、本実施例に示す線ばね成形装置を使用して線ばねの成形を行う操作について、図１１〜図１６に基づいて説明する。
【００５４】
図１１は成形する線ばねの一例を示す斜視図であり、部分ａから始まる成形順序について説明する。図１２は、成形ツールの配置を示し、Ｔ１及びＴ４はコイル成形ツール１２０Ｃ、１２０Ｄ（のツール本体）を、Ｔ２及びＴ５は曲げ成形ツール１２０Ｂ、１２０Ａ（のツール本体）を、Ｔ３は切断成形ツール１２０Ｅ（のツール本体）をそれぞれ示している。
【００５５】
また、コイル成形ツールＴ１ではコイル成形ツール１２０Ｃを左巻き専用に使用（左巻き用ツール本体１３４Ａだけを使用）し、コイル成形ツールＴ４ではコイル成形ツール１２０Ｄを右巻き専用に使用（右巻き用ツール本体１３４Ｂだけを使用）している。また、曲げ成形ツールＴ２では曲げ成形ツール１２０Ｂを左曲げ専用に、曲げ成形ツールＴ５では曲げ成形ツール１２０Ａを右曲げ専用に使用している。
【００５６】
そして、この図１２において、Ｍ１〜Ｍ５は各成形ツールＴ１〜Ｔ５を装着したツールスライドテーブル１１２を進退動作させるサーボモータＭ１１０の配置番号であり、Ｍ９は、コイル成形ツールＴ１を回動させるサーボモータＭ１３２の配置番号であり、Ｍ１０は、曲げ成形ツールＴ２、Ｔ５回動用サーボモータＭ１２１の配置番号であり、Ｍ１１は、クイル進退用サーボモータであるスライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０の配置番号である。図１３〜図１５は成形工程図で、工程Ａから工程Ｏに至る１５工程としてある。なお、図１６は図１１に示す線ばねを成形する際のタイムシェアリングである。
【００５７】
まず、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ａの長さだけ送り出される。そして、工程Ａの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５が前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｂが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する。
【００５８】
次に、工程Ｂの如く、曲げ成形ツールＴ５の後退位置は線材１から離れる位置で停止し、公転用のサーボモータＭ３０の駆動により、線材１を反時計方向に３０°（＋３０°）回転させ停止する。この間に圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｃの長さだけ送り出されている。
【００５９】
次に、工程Ｃの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ形成ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５が上述の後退位置から再び前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｄが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する。
【００６０】
次に、工程Ｄの如く、曲げ成形ツールＴ５が線材１から離れる位置で停止し、公転用サーボモータＭ３０の駆動により、線材１を反時計方向に９０°（＋９０°）回転させ、この間に圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｅの長さだけ送り出されている。
【００６１】
次に、工程Ｅの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５が上述の後退位置から前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｆが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する。
【００６２】
次に、工程Ｆの如く、曲げ成形ツールＴ５の後退位置が線材１から離れる位置で、公転用サーボモータＭ３０の駆動により線材１を時計方向に９０°（−９０°）回転させ停止する。この間にスライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０、即ち、クイル進退用サーボモータＭ１１が駆動して、成形しようとするコイル径に対応する位置までクイル１０が後退するとともに、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１が部分ｇの長さだけ送り出される。
【００６３】
次に、工程Ｇの如く、コイル成形ツールＴ１進退用サーボモータＭ１１０の駆動、即ち、サーボモータＭ１の作動によりコイル成形ツールＴ１が所定位置まで前進し、線材１の送り出しが開始されてコイル部ｈの成形が開始され、工程Ｈの如く、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、コイル部ｈの必要巻数分だけ線材１の送り出しが続けられる。
【００６４】
なお、この工程Ｇ、Ｈ、Ｉの間では、コイル成形ツールＴ１回動用サーボモータＭ１３２の駆動、即ち、サーボモータＭ９の作動により、ツール回転ユニット１３１（ツールホルダ１３２）を微少量だけ回転させてツール本体（線材係合用の溝１３６ａ）を線材１に対し溝幅方向に僅かにずらすことで、成形するコイルの初張力を調整しながらコイル部ｈが成形される。そして、コイル成形ツールＴ１によるコイル部ｈの成形が終了すると、コイル成形ツールＴ１は後退する。
【００６５】
次に、工程Ｊの如く、コイル成形ツールＴ１の後退位置は線材１から離れる位置で、公転用サーボモータＭ３０の駆動により線材１を時計方向に９０°（−９０°）回転させ停止する。この間にスライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０、即ち、クイル進退用サーボモータＭ１１の駆動により、クイル１０が前進して元の位置まで戻るとともに、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｉの長さだけ送り出される。
【００６６】
次に、工程Ｋの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５の芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｊが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する
次に、工程Ｌの如く、曲げ成形ツールＴ５の後退位置が線材１から離れる位置で、公転用サーボモータＭ３０の駆動により、線材１を反時計方向に１３５°（＋１３５°）回転させ停止する。この間に圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｋの長さだけ送り出されている。
【００６７】
次に、工程Ｍの如く、スライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０、即ち、クイル進退用サーボモータＭ１１が駆動して、クイル１０の軸線Ｘ１方向における位置が調整された後、コイル成形ツールＴ４進退用サーボモータＭ１１０の駆動、即ち、サーボモータＭ４の作動により、コイル成形ツールＴ４が前進して線材１に当接し、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１の送り出しが続けられてコイル部ｌが成形されると、線材１の送り出しが停止されコイル成形ツールＴ４は後退する。
【００６８】
次に、工程Ｎの如く、コイル成形ツールＴ４の後退位置が線材１から離れる位置で、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｍの長さだけ送り出される。そして曲げ成形ツールＴ２進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ２回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ２およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ２が前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材に係合し、回転体１２４が回転することで折曲部ｎが成形されると、曲げ成形ツールＴ２は後退する。
【００６９】
次に、工程Ｏの如く、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｏの長さだけ送り出され、切断成形ツールＴ３進退用サーボモータＭ１１０の駆動、即ち、サーボモータＭ３の作動により、切断成形ツールＴ３が前進して線材１が切断されると、切断成形ツールＴ３が後退し、図１１の形状に成形された線ばねは落下する。
【００７０】
最後に、公転用サーボモータＭ３０の駆動により線材１を時計方向に３０°（−３０°）回転させ、線材１に加えた捻りを戻し、成形前の線材１の状態（原点）にする。
【００７１】
なお、前記した実施例では、コイル成形ツールＴ１、Ｔ４においてツール本体を切り替えることなく、コイル成形ツールＴ１は左巻き専用、コイル成形ツールＴ４は右巻き専用として使用されているが、コイル成形ツール回動用サーボモータＭ１３２を駆動して左巻き用ツール本体１３４Ａと右巻き用ツール本体１３４Ｂを切り替えて使用することで、コイル成形ツールＴ１、Ｔ２のいずれか一方だけを使用するように構成してもよい。
【００７２】
多軸数値制御装置２００は、図１７に示すように、制御部２０２と、表示部２０４と、操作部２０６と、ドライバ２０８〜２２８を備え、制御部２０２は、表示部２０４と操作部２０６およびドライバ２０８〜２２８に接続されている。
【００７３】
制御部２０２は、例えば、ＣＰＵ、プログラムメモリ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどを備えたマイクロコンピュータで構成され、表示部２０２は、例えば、液晶表示装置で構成され、操作部２０４は、各種操作ボタンやマウスで構成されている。
【００７４】
制御部２０２は、操作部２０６から入力された操作情報とプログラムメモリに格納されたプログラムを基に各種の演算を行い、演算結果に従ったパルス信号（設定されたパルス列の信号）をドライバ２０８〜２２８に出力するとともに、操作情報や線ばねの計測に関する情報などを表示部２０４に表示させるように構成されている。
【００７５】
ドライバ２０８〜２２８は、例えば、図１８に示すように、各サーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０の回転数をそれぞれ検出するエンコーダ３００と、エンコーダ３００の出力によるフィードバックパルスと制御部２０２からのパルス信号（パルス列）との偏差を算出する偏差カウンタ３０２と、偏差カウンタ３０２の出力パルスを直流アナログ電圧に変換するデジタル−アナログ変換器３０４と、デジタル−アナログ変換器３０４の出力による直流アナログ電圧を速度指令として、各サーボモータを回転駆動するサーボアンプ３０６を備えて構成されている。
【００７６】
ドライバ２０８〜２２８のうちドライバ２０８〜２２２は、８台の成形ツール１２０Ａ〜１２０Ｈをそれぞれ駆動するためのサーボモータＭ１１０に対応して設けられ、線材の加工時と線ばねの計測時に、各サーボモータＭ１１０がそれぞれ成形ツール１２０Ａ〜１２０Ｈを駆動するときのみ駆動対象のドライバとして用いられる。これに対して、ドライバ２２４、２２６、２２８は、公転用サーボモータＭ３０、クイル回転用サーボモータＭ４０、ワイヤ送り用サーボモータＭ２２に対応して設けられ、線材の加工時には常に駆動対象のドライバとして用いられるが、線ばねの計測時には、駆動対象のドライバから除外される。
【００７７】
すなわち、制御部２０２は、ドライバ２０８〜２２８の中から成形時に用いるドライバとして、例えば、ドライバ２０８、ドライバ２２４、２２６、２２８を選択し、また計測時に用いるドライバとして、例えば、ドライバ２１２を選択し、選択されたドライバの駆動を制御する制御手段として構成されている。
【００７８】
線材の加工時に、駆動対象となったドライバには、制御部２０２から、各サーボモータに対応したパルス信号が入力される。このパルス信号がドライバの偏差カウンタ３０２に入力されると、偏差カウンタ３０２は、制御部２０２からのパルス信号（パルス列）のパルスを積算し、積算値（溜まりパルス）をデジタル−アナログ変換器３０４に出力する。デジタル−アナログ変換器３０４は、積算値（溜まりパルス）に応じた直流アナログ電圧を速度指令としてサーボアンプ３０６に出力する。サーボアンプ３０６は、速度指令に従ってサーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）を回転駆動する。
【００７９】
サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）が回転駆動されると、サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の回転数に比例したフィードバックパルスがエンコーダ３００から偏差カウンタ３０２にフィードバックされる。偏差カウンタ３０２は、積算値（溜まりパルス）からフィードバックパルスを減算し、減算結果をデジタル−アナログ変換器３０４に出力する。
【００８０】
この際、偏差カウンタ３０２の積算値（溜まりパルス）は、ある一定の積算値（溜まりパルス）に保持され、保持された積算値（溜めパルス）を基にサーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の回転が継続される。
【００８１】
一方、制御部２０２の出力によるパルス列が設定数に達し、制御部２０２がパルス信号の出力を停止すると、偏差カウンタ３０２の積算値（溜まりパルス）は、エンコーダ３００からフィードバックパルスが入力される毎に減少する。この結果、デジタル−アナログ変換器３０４の出力による速度指令が遅くなるとともに、サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の回転数が低下する。そして、偏差カウンタ３０２の積算値（溜まりパルス）が０になると、サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の駆動が停止される。
【００８２】
次に、線ばねの加工が終了すると、線ばねの計測が開始される。この際、図１９に示すように、ツールスライドテーブル（搬送手段）１１２のうち計測用ツールスライドテーブル１１２には、成形ツール１２０の他に、計測ツール１５０を予め装着しておく。そして、線ばね１Ａの計測を開始するに際して、先ず、作業者が操作部２０６を操作すると、計測対象の計測ツール１５０に関する計測範囲や公差などの操作情報がパルス列に対応して設定され、設定された操作情報が制御部２０２に入力される。
【００８３】
この後、制御部２０２は、操作情報を基に線ばねを通電対象とする計測ツール１５０として、例えば、成型ツール１２０Ｃに絶縁ブロック１５２を介して固定された導電性計測ツール１５０Ｃを選択し、選択した計測ツール１５０Ｃに対応したドライバ２１２にパルス信号を出力するとともに、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測を開始する。
【００８４】
このパルス信号がドライバ２１２に入力されると、ドライバ２１２の駆動に従ってサーボモータＭ１１０が回転する。サーボモータＭ１１０が回転すると、サーボモータＭ１１０の回転に伴ってツールスライドテーブル１１２が線ばね１Ａの方向に移動する。このとき、ツールスライドテーブル１１２に連結された成形ツール１２０Ｃと計測ツール１５０Ｃも線ばね１Ａの方向に移動する。
【００８５】
計測ツール１５０Ｃの移動に伴って計測ツール１５０Ｃの先端（ポール先端）が線ばね１Ａに接触すると、計測ツール１５０Ｃは、導電性の線ばね１Ａを介して接地される。これにより、制御部２０２は、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触して通電ループが形成されたことを条件に、すなわち、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａを検知したことを条件に、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測を終了するとともに、この計測結果を基に線ばねの良否を判定し、この判定結果を表示部２０４に画面上に表示させる。
【００８６】
すなわち、制御部２０２は、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測を開始したときから計測ツール１５０Ｃの計測を終了するときまでのパルス列を計測し、この計測結果と計測ツール１５０Ｃに関する計測範囲や公差に対応したパルス列とを比較する。この際、計測結果を示すパルス列が計測ツール１５０Ｃの計測範囲であって、公差の範囲内にあるときには、制御部２０２は、線ばねは良品と判定し、それ以外のときには、線ばねを不良品と判定する。
【００８７】
例えば、図２０に示すように、公差の範囲（良品の範囲）が＋１．００から−１．００に設定されていたときに、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触するまでの移動量が公差の範囲（良品の範囲）であれば、線ばね１Ａは、良品と判定され、一方、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触するまでの移動量が公差の範囲（良品の範囲）から外れたときには、線ばね１Ａは、不良品と判定される。
【００８８】
なお、計測ツール１５０としては、成型ツール１２０Ａ〜１２０Ｈに対応して、計測ツール１５０Ａ〜１５０Ｈを設けることもできる。
【００８９】
次に、線ばねの加工時と計測時の作用を図２１のフローチャートに従って説明する。
【００９０】
まず、線ばね１Ａの加工時の処理手順を示すプログラムを作成すると共に、線ばね１Ａの計測時の処理手順を示すプログラムを作成し、且つ、計測ツール１５０（１５０Ａ〜１５０Ｈのうち指定の計測ツール）に関する計測範囲や公差などの操作情報をパルス列に対応づけて設定し、作成した各プログラムをプログラムメモリに格納し、設定された操作情報をＲＡＭに格納する（Ｓ１）。
【００９１】
次に、線ばね１Ａの加工時には、制御部２０２は、加工モードを選択し、線ばね１Ａの加工時のプログラムを基に駆動対象のドライバとして、例えば、ドライバ２０８、ドライバ２２４、２２６、２２８を選択し、選択したドライバ２０８、ドライバ２２４〜２２８にパルス信号を出力する。これにより、サーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０が駆動し、線材１が成形ステージ１００に搬送され、成形ツール１２０によって、線材１が線ばね１Ａとして成形される（Ｓ２）。
【００９２】
この後、線ばね１Ａの成形が終了したときには、制御部２０２は、モードを加工モードから計測モードに切り替え（Ｓ３）、計測モードにおけるサーボモータとして、例えば、サーボモータＭ１１０を指定し、指定したサーボモータＭ１１０を駆動して、線ばね１Ａを計測し、この計測結果から線ばね１Ａの良否を判定する（Ｓ４）。
【００９３】
ここで、制御部２０２は、計測結果から線ばね１Ａを良品と判定したときには、後工程の処理を継続し（Ｓ５）、ステップＳ２の処理に戻り、計測結果から線ばね１Ａを不良品と判定したときには、線ばね１Ａに対する加工を終了する（Ｓ６）。
【００９４】
次に、制御部２０２は、計測結果から線ばね１Ａを不良品と判定し、線ばね１Ａに対する加工を終了した後は、線ばね１Ａの加工に用いたサーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０の駆動に関する情報を修正するためのフィードバック制御を行う（Ｓ７）。線ばね１Ａの加工に用いたサーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０の駆動に関する情報を修正するためのフィードバック制御を行った後、制御部２０２は、ステップＳ２の処理に戻り、修正されたプログラムを基に線ばね１Ａの加工を開始し、ステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。
本実施例においては、ツールスライドテーブル（計測用ツールスライドテーブル）１１２には、成形ツール１２０の他に、線ばね１Ａを通電対象とする計測ツール１５０が装着されているので、成形ツール１２０Ａを用いて線ばね１Ａを成形した後、成形された線ばね１Ａの計測に用いる計測ツール１５０Ｃに対応したサーボモータＭ１１０（駆動手段）を駆動することで、制御部２０２により、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測が開始され、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触して通電ループが形成されたことを条件に、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測が終了し、当該計測結果から線ばね１Ａの良否が判定される。
【００９５】
本実施例によれば、成形ツール１２０Ａを駆動するためのサーボモータＭ１１０を、計測ツール１５０Ｃを駆動するためのサーボモータに適用することができ、構成の簡素化が可能になる。
【００９６】
また、本実施例によれば、成形された線ばね１Ａの良否を判定することができる。
【００９７】
また、本実施例においては、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａを検知する方法として、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触して通電ループが形成されたことを条件としているが、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａを検知するに際しては、計測ツール１５０Ｃにレーザセンサや光センサを設け、これらセンサの信号を基に線ばね１Ａを無接触で検知する方法を採用することもできる。
【００９８】
また、本実施例においては、クイルや公転手段等を用いるものについて述べたが、これらを用いることに限定されるものではない。
【００９９】
例えば、成形ツールと計測ツールをそれぞれ一つずつ備え、成形ツールと計測ツールを同一のツールスライドテーブル（搬送手段）に配置する構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る線ばね成形装置の第１の実施例の全体正面図である。
【図２】一部を断面で示す同装置の左側面図である。
【図３】回転フレーム周辺の水平断面図である。
【図４】クイル周辺の拡大断面図である。
【図５】曲げ成形ツールの正面図である。
【図６】曲げ成形ツールの縦断面図（図５に示す線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図）である。
【図７】曲げ成形ツールの要部斜視図である。
【図８】コイル成形ツールの平面図である。
【図９】コイル成形ツールの縦断面図（図８に示す線ＩＸ−ＩＸに沿う断面図）である。
【図１０】ツールホルダにおける右巻き用と左巻き用のコイル成形用ツール本体の配置を示す図である。
【図１１】同装置で成形する線ばねの１例を示す斜視図である。
【図１２】成形ステージにおける各種成形ツールの配置図である。
【図１３】図１１に示す線ばねを成形する工程を示すである。
【図１４】図１１に示す線ばねを成形する工程を示す図である。
【図１５】図１１に示す線ばねを成形する工程を示す図である。
【図１６】図１１に示す線ばねを成形する工程のタイムシェアリングを示す図である。
【図１７】多軸数値制御装置のブロック構成図である。
【図１８】ドライバのブロック構成図である。
【図１９】成形ツールと計測ツールの断面図である。
【図２０】線ばねの良否を判定する方法を説明するための模式図である。
【図２１】線ばねの加工時と計測時の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 線材
Ｘ１ 線材の軸線
２ 架台
３ 固定フレーム
４ スライドユニット
１０ 線材ガイドであるクイル
２０ 線材圧送手段
２１ 回転フレーム
２１ａ 回転フレームのディスク部
２２ 圧送ローラ
Ｍ２２ 圧送ローラ駆動用のサーボモータ
３０ 公転手段
３３ 公転手段を構成するリングギヤ
Ｍ３０ 公転用のサーボモータ
４０ クイル回転手段
Ｍ４０ クイル回転駆動用のサーボモータ
５０ クイル移動手段であるリニアウェイスライド
５２ リニアウェイスライドテーブル
Ｍ５０ リニアウェイスライド駆動用（クイル進退用）のサーボモータ
１００ 成形ステージ
１０２ メインプレート
１０４ 曲げ成形ツールの回転駆動機構を構成するリングギヤ
１０６ ギヤ式動力伝達機構配設用の孔
１１０ リニアスライド
Ｍ１１０ 成形ツール進退用のサーボモータ（第１のサーボモータ）
１１２ ツールスライドテーブル
１１４ 第１のサーボモータの駆動をツールスライドテーブルに伝達するクランク機構
Ｔ（１２０） 成形ツール
Ｔ５（１２０Ａ）、Ｔ２（１２０Ｂ）曲げ成形ツール
Ｔ１（１２０Ｃ）、Ｔ４（１２０Ｄ）コイル成形ツール
Ｔ３（１２０Ｅ）切断成形ツール
Ｍ１２１ 曲げ成形ツール回動用のサーボモータ（第２のサーボモータ）
１２３ 曲げ成形回転ユニットを構成する固定芯金
１２３ａ 芯金前端面に設けた線材係合用の溝
１２４ 曲げ成形回転ユニットを構成する回転体
１２４ａ 回転体前端面に設けた線材掛止用突起
１２５ 従動軸
１２６ 従動軸である曲げ成形回転ユニット側のスプライン軸
１２７ 垂直回転軸
１２６ａ 駆動軸である回転筒
１２９ リングギヤの回動力を曲げ成形ツールの回転体に伝達するギヤ式動力伝達機構
１２９ａ ギヤ式動力伝達機構におけるセレーション係合部
１３２ コイル成形用ツール本体装着用の回転体であるツールホルダ
Ｍ１３２ コイル成形用ツールホルダ回動用（左巻きと右巻き切り替え用・初張力調整用）のサーボモータ（第３のサーボモータ）
１３４Ａ 左巻き用ツール本体
１３４Ｂ 右巻き用ツール本体
１５０（１５０Ａ〜１５０Ｈ） 計測ツール
２０２ 制御部
２０４ 表示部
２０６ 操作部
２０８〜２２８ ドライバ
３００ エンコーダ
３０２ 偏差カウンタ
３０６ サーボアンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材を案内するクイルを中心にして放射状に配置した複数個の成形ツールを、クイルに案内されている線材の軸線に対し直角又は略直角にクイル先端部の線ばね成形ステージに向けて前進させ、クイルから送り出される線材に衝合させて線ばねを成形する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、線ばね成形装置として、例えば、圧送ローラを有する線材圧送手段が線材を前方のクイルから成形ステージに送り出し、クイルを中心にして放射状に配置した複数種の成形ツールを、線材の軸線に対し直角又は略直角にクイル先端部の線ばね成形ステージに向けて前進させ、クイルから送り出される線材に衝合させて折り曲げ、湾曲あるいは捲回させて線ばねを成形する装置であって、クイルを、クイル移動手段により線材の軸線方向に移動可能に構成するとともに、線材圧送手段やクイル移動手段などの各々の駆動源であるサーボモータを制御装置によって連係動作するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、線ばね等のばねの良否を計測するに際して、被測定コイルばねの静電容量を検出する静電容量検出手段を設け、静電容量検出手段により検出された電気的容量値と基準コイルばねから得られた電気的容量値との差が容量上下限値の範囲内にあるか否かを判定するようにしたものが提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３７４４９１０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４０５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、線ばね等のばねの良否を計測するに際して、従来技術では、前記静電容量検出では、静電容量を計測する専用の計測装置を設けなければならず、又
他の計測装置、たとえば、画像センサシステム或いは、レーザ検査システムを用いてもそれぞれ専用の計測装置を設けなければならず、それだけ構成が複雑になるとともにコストアップとなっている。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができる線ばね成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に係る線ばね成形装置においては、線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された搬送手段と、前記搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する成形ツールと、前記搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記搬送手段を進退駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記線材の成形時に、前記成形ツールによる成形に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御し、前記線ばねの計測時には、前記計測ツールによる計測に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御してなる構成とした。
【０００８】
（作用）制御手段は、線材の成形時に、成形ツールによる成形に応じて駆動手段に対する駆動を制御し、線ばねの計測時には、計測ツールによる計測に応じて駆動手段に対する駆動を制御するようにしたため、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができ、構成の簡素化を図ることが可能になる。
【０００９】
請求項２に係る線ばね成形装置においては、線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された複数の搬送手段と、前記いずかの搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する単一または複数の成形ツールと、前記いずれかの搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記各搬送手段をそれぞれ進退駆動する複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段の中から前記線材の成形時に用いる駆動手段または前記線ばねの計測時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御する制御手段を備えてなる構成とした。
【００１０】
（作用）線材の成形時には、複数の駆動手段の中から前記線材の成形時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御することで、成形ツールを成形ステージまで搬送することができる。線材を線ばねに成形した後は、複数の駆動手段の中から前記線ばねの計測時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御することで、計測ツールを成形ステージまで搬送することができる。このため、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができ、構成の簡素化を図ることが可能になる。
【００１１】
請求項３に係る線ばね成形装置においては、請求項１または２に記載の線ばね成形装置において、前記制御手段は、前記線ばねの計測時に、前記駆動手段の駆動に伴って前記計測ツールの移動量の計測を開始し、前記計測ツールが前記線ばねを検知したことを条件に、前記計測ツールの移動量の計測を終了するとともに、当該計測結果から前記線ばねの良否を判定してなる構成とした。
【００１２】
（作用）制御部は、成形された線ばねの計測に用いる計測ツールに対応した駆動手段を駆動したときに、計測ツールの移動量の計測を開始し、計測ツールが線ばねを検知したことを条件に、計測ツールの移動量の計測が終了し、当該計測結果から線ばねの良否を判定することができる。すなわち、成形ツールを用いて線ばねを成形した後、計測ツールを移動させて、計測ツールの移動量の計測することで、線ばねの良否を判定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、請求項１によれば、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができる。
【００１４】
請求項２によれば、成形ツールを駆動するための駆動手段を、計測ツールを駆動するための駆動手段に適用することができる。
【００１５】
請求項３によれば、成形された線ばねの良否を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２０は、本発明の第１の実施例である線ばね成形装置を示し、図１は同装置の全体正面図、図２は一部を断面で示す同装置の左側面図、図３は回転フレーム周辺の水平断面図、図４はクイル周辺の拡大断面図、図５は線ばね成形装置の正面側から見た曲げ成形ツールの正面図、図６は曲げ成形ツールの縦断面図（図５に示す線線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図）、図７は曲げ成形ツールの要部斜視図、図８はコイル成形ツールの平面図、図９はコイル成形ツールの縦断面図（図８に示す線ＩＸ−ＩＸに沿う断面図）、図１０はツールホルダにおける右巻き用と左巻き用のコイル成形用ツール本体の配置を示す図、図１１は同装置で成形する線ばねの１例を示す斜視図、図１２は成形ステージにおける各種成形ツールの配置図、図１３、１４、１５は図１１に示す線ばねを成形する工程を示す図、図１６は図１１に示す線ばねを成形する工程のタイムシェアリングを示す図、図１７は多軸数値制御装置のブロック構成図、図１８はドライバのブロック構成図、図１９は成形ツールと計測ツールの断面図、図２０は線ばねの良否を判定する方法を説明するための模式図、図２１は線ばねの加工時と計測時の作用を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
これらの図において、本実施例に示す線ばね成形装置は、挟持した線材１を線材ガイドであるクイル１０を介して前方の成形ステージ１００（図１、２、６参照）に送り出す一対の圧送ローラ２２、２２を有する線材圧送手段２０と、圧送ローラ２２を含む線材圧送手段２０を線材１の軸線Ｘ１周りに公転させて線材１をねじることで、クイル１０の先端部から送り出す線材１の成形ステージ１００に対する周方向相対位置を変化させる公転手段３０と、クイル１０を線材１の軸線ＸＩ周りに回転させるクイル回転手段４０と、成形ステージ１００に放射状に配置され、線材１の軸線ＸＩに対し直角又は略直角に進退動作可能な複数（実施例では５台）の成形ツール１２０（１２０Ａ〜１２０Ｅ）とを備え、所定の成形ツール１２０を前進させて、クイル１０の先端部から成形ステージ１００に送り出される線材１に衝合させて線材１を折り曲げ、湾曲あるいは捲回させることで、線ばねを成形するように構成されている。
【００１８】
図１、図２における符号２は、線材圧送手段２０、公転手段３０およびクイル回転手段４０や成形ステージ１００等を下方から支持し、線材圧送手段２０、公転手段３０およびクイル回転手段４０の駆動は勿論、線ばね成形装置における種々の駆動部の駆動源であるサーボモータを連係動作させるための位置決め駆動用の多軸数値制御装置が収容されている矩形状の架台である。
【００１９】
符号３は、架台２上に設けられた固定フレームで、固定フレーム３には、成形ステージ１００を構成するメインプレート１０２が垂直に固定一体化されており、メインプレート１０２の中心に線材１の軸線Ｘ１が一致するように配置されている。
【００２０】
固定フレーム３には、線材１の軸線Ｘ１に沿って進退動作するクイル移動手段であるリニアウェイスライド５０（図２参照）が設けられている。即ち、固定フレーム３には、線材圧送手段２０、公転手段３０およびクイル回転手段４０がスライドフレーム４を介して一体に搭載されたスライドテーブル５２が、線材１の軸線Ｘ１に沿ってスライド可能に組み付けられている。このため、固定フレーム３に設置されたサーボモータＭ５０によって回転駆動するボールねじ５４を介して、スライドテーブル５２が線材１の軸線Ｘ１に沿って進退動作できる。
【００２１】
即ち、所定の成形ツール１２０を成形ステージ１００に向けて前進させて、クイル１０の先端部から成形ステージ１００に送り出される線材１に衝合させることで、線材１を折り曲げ、湾曲あるいは捲回させて線ばねを成形するが、成形されるコイル径は、成形ツール１２０とクイル１０間の距離に比例するので、サーボモータＭ５０の数値制御によりスライドテーブル５２（クイル１０）の移動位置を調節することで、コイル成形する線材１のコイル径を自由に調整できる。
【００２２】
線材圧送手段２０は、図２、図３、図４に示すように、一対の圧送ローラ２２、２２と、圧送ローラ駆動用のサーボモータＭ２２と、サーボモータＭ２２の駆動を圧送ローラ２２に伝達する歯車機構ａ〜ｆと、圧送ローラ２２の後方に配置されて線材１の曲がりを矯正する通常の線材矯正機構２８と、線材１の曲がりを一定方向に保持し線材矯正機構２８に線材１を送り出す数個のガイドローラ２９ａを装着したガイドリング機構２９で主として構成されている。
【００２３】
スライドフレーム４には、クロスローラベアリング３１を介して回転フレーム２１のディスク部２１ａが回転自在に支承されており、ディスク部２１ａの中央に設けた線材通し孔２４に対し偏芯するように矩形状のギヤ収容部２１ｂ（図３参照）が設けられ、ギヤ収容部２１ｂの外側面には、線材通し孔２４を通る線材搬送路が直線となるように圧送ローラ２２、２２が設けられている。
【００２４】
そして、図３に示すように、複数のギヤａ〜ｆで構成した歯車機構（ギヤトレイン）を介して、ディスク部２１ａに対し固定されたサーボモータＭ２２の駆動力が圧送ローラ２２、２２に伝達される。即ち、サーボモータＭ２２の駆動は、その出力軸に設けたギヤａ、ディスク部２１ａに支承された２連ギヤｂ１、ｂ２、ディスク部２１ａに支承された回転軸２３のギヤｃ、ｄ１から、ギヤ収容部２１ｂ内のギヤｄ２、ギヤｅ、ギヤｆを介して圧送ローラ２２に伝達される。
【００２５】
符号２５（図４参照）は、回転フレーム２１のギヤ収容部２１ａの外側面に固定されて、圧送ローラ２２、２２の入り口側に設けられた線材案内用のワイヤガイド、符号２６は、回転フレーム２１の前端部に固定されている中間クイル２６である。
【００２６】
中間クイル２６の外周には、ベアリング１２ａ、１２ｂを介してスライドフレーム４に回転可能に支承されたクイル１０が中間クイル２６に対し相対回転可能に設けられている。そして、ガイドリング機構２９および線材矯正機構２８により矯正された線材１は、回転フレーム２１の通し孔２４を通り、ワイヤガイド２５を経て一対の圧送ローラ２２、２２に導かれ、中間クイル２６を経てクイル１０に案内されて、前方の線ばね成形ステージ１００に送り出される。
【００２７】
公転手段３０は、スライドフレーム４に組み付けられた線材圧送手段２０全体が線材１の軸線Ｘ１周りに公転可能に設けられることで構成されている。即ち、公転手段３０を構成する回転フレーム２１と線材矯正機構２８とガイドリング機構２９が公転ユニットＵ１（図２、図３参照）として一体化されると共に、公転ユニットＵ１前端部に位置する回転フレーム２１（ディスク部２１ａ）が、クロスローラベアリング３１を介してスライドフレーム４に対し回転自在に支承され、公転ユニットＵ１後端部に位置するガイドリング機構２９の後端フレーム２９ｂが、スライドテーブル５２から後方に延出するＬ字フレーム４ａにベアリング３２を介して回転自在に支承されている。
【００２８】
また、図２に示すように、スライドテーブル５２に設置したサーボモータＭ３０の出力軸には、回転フレーム２１のディスク部２１ａに固着されたリングギヤ３３と噛み合うピニオンギヤ３４が設けられており、サーボモータＭ３０の駆動により、公転ユニットＵ１（線材圧送手段２０）全体が軸線Ｘ１周りに回転する。
【００２９】
即ち、線材圧送手段２０が線材１の軸線Ｘ１周りに公転することで線材１がねじられて、クイル１０から送り出される線材１の成形ステージ１００に対する周方向相対位置が変化する。
【００３０】
このため、サーボモータＭ３０の回転量を数値制御により設定することで、成形ステージ１００における線材１は、放射状に配置された所定の成形ツール１２０と衝合させるに最適な位置まで周方向にねじられて位置決めされた形態となる。このため、線材１に対して成形ツール１２０を位置決めすることなく、成形ステージ１００に送り出された線材１に対して所定の成形ツール１２０を進退動作させて衝合させることで、的確な線ばねの成形ができる。
【００３１】
クイル回転手段４０は、図２、図４に示すように、ベアリング１２ａ、１２ｂを介してスライドフレーム４に回転可能に支承されたクイル１０と、クイル１０の外周に一体化されたギヤ４４と、スライドフレーム４に支承されてギヤ４４と噛合う中間ギヤ４６と、クイル回転用サーボモータＭ４０の出力軸に設けられて、中間ギア４６と噛合うピニオンギヤ４８で構成されている。そして、サーボモータＭ４０を駆動させることで、サーボモータＭ３０の駆動による線材圧送手段２０全体の公転とは別にクイル１０を単独で回動して、所定の成形ツール１２０に対しクイル１０の周方向の姿勢を調整できる。
【００３２】
また、図１、図２に示す如く、メインプレート１０２（線ばね成形ステージ１００）の中心に一致する線材１の軸線Ｘ１の延長方向には、軸線Ｘ１に対して直角になるように複数（本実施例では８個）のリニアスライド１１０が放射状に配置されている。このリニアスライド１１０には、各種の成形ツール１２０Ａ〜１２０Ｅを搭載したツールスライドテーブル１１２を、クイル１０先端の線ばね成形ステージ１００に対し前進後退させる駆動源としての第１のサーボモータＭ１１０が設けられている。
【００３３】
そして、図２、図６、図９に示すように、メインプレート１０２に設置されたサーボモータＭ１１０の出力軸とツールスライドテーブル１１２間には、サーボモータＭ１１０の回転を直線運動に変換するクランク機構１１４が介装されて、ツールスライドテーブル１１２の進退動作が制御される。
【００３４】
本実施例で用いる成形ツール１２０の種類としては、線材を曲げるために使用される「曲げ成形ツール」１２０Ａ、１２０Ｂ、線材をコイル状に成形する「コイル成形ツール」１２０Ｃ、１２０Ｄと、線材を切断する際に使用する「切断成形ツール」１２０Ｅがあり、「切断成形ツール」１２０Ｅは従来公知の構成であるため、特殊な構成である「曲げ成形ツール」１２０Ａ、１２０Ｂと「コイル成形ツール」１２０Ｃ、１２０Ｄについて詳しく説明する。
【００３５】
図１、図２、図５、図６に示すように、メインプレート１０２の裏面側には、成形ステージ１００を取り囲むようにリングギヤ１０４が回動可能に支承されている。図６における符号１０４ａは、リングギヤ１０４を支承する軸受である。そして、第２のサーボモータＭ１２１（図１参照）の駆動によりリングギヤ１０４が回動し、曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂに対応する位置に設けられたそれぞれのギヤ式動力伝達機構１２９を介して、それぞれの曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂにおける回転ユニット１２１の回転体１２４が回転するように構成されている。なお、図１における符号１０５は、サーボモータＭ１２１の出力軸に軸着されたギヤで、リングギヤ１０４と噛み合っている。
【００３６】
そして、図５、図６、図７には、曲げ成形ツール１２０Ａの詳細が図示されている。曲げ成形ツール１２０Ａを構成するツールスライドテーブル１１２上には、線材１の軸線Ｘ１に向いた前端面に線材係合用の溝１２３ａを設けた固定芯金１２３と、同じく線材１の軸線Ｘ１に向いた前端面に線材掛止用突起１２４ａを設け、固定芯金１２３の外周に回転可能に支承された回転体１２４とを備えた曲げ成形回転ユニット１２１が設けられている。
【００３７】
符号１２２は、ツールスライドテーブル１１２上において、曲げ成形回転ユニット１２１を収容するハウジングで、ハウジング１２２内には、図６に示すように、中央の固定芯金１２３と平行に従動軸１２５が回転可能に支承されるとともに、回転体１２４の後端部外周に設けたギヤ１２４ｂと従動軸１２５の外周に設けたギヤ１２５ａが噛み合っている。
【００３８】
従動軸１２５には、スプライン軸１２６が同軸状に一体化されており、メインプレート１０２に固定されたフレーム１２２ａに回転可能に支承された駆動軸である回転筒１２６ａに前記スプライン軸１２６が係合している。このため、スプライン軸１２６と回転筒１２６ａは、このスプライン係合部１２９ａにおいて周方向には固定されて一体に回転するものの、軸方向（図６矢印方向）には相対摺動できるようになっている。
【００３９】
また、回転筒１２６ａの外周には、４５度のねじギヤ１２６ｂが設けられるとともに、このねじギヤ１２６ｂが、メインプレート１０２の裏面側に設けられているリングギヤ１０４と噛み合うピニオン１２７ｂ付き垂直回転軸１２７の４５度のねじギヤ１２７ａと噛み合って、ギヤ式動力伝達機構１２９が構成されている。
【００４０】
即ち、メインプレート１０２のリニアスライド１１０の傍に設けられた垂直軸取り付け孔１０６（図１参照）には、垂直回転軸１２７の軸支承部が取り付け固定されて、垂直回転軸１２７がメインプレート１０２を貫通してメインプレート１０２前面側に垂直に延出し、リングギヤ１０４の回動が垂直回転軸１２７とねじギヤ１２７ａ、１２６ｂを介して回転筒１２６ａおよび従動軸１２５に伝達され、さらにギヤ１２５ａ、１２４ｂを介して回転体１２４に伝達される。
【００４１】
また、モータＭ１１０の駆動力は、クランク機構１１４を介してツールスライドテーブル１１２を進退させる力として伝達されるが、ハウジング１２２によりツールスライドテーブル１１２に搭載されている回転ユニット１２１および従動軸１２５は、従動軸１２５に一体化されたスプライン軸１２６と、メインプレート１０２にフレーム１２２ａを介して支持されている回転筒１２６ａ間の連結係合部（スプライン係合部）１２９ａにおいて軸方向に摺動できるので、サーボモータＭ１１０の駆動によって、ツールスライドテーブル１１２（曲げ成形ツール１２０Ａ）はスムーズに摺動（進退動作）する。
【００４２】
このため、サーボモータＭ１１が駆動して曲げ成形ツール１２０Ａを前進させ、図７に示すように、芯金１２３の溝１２３ａに線材１を係合させた状態で、サーボモータＭ１２１を駆動して回転体１２４を回転すると、線材掛止用突起１２６に掛止された線材１が芯金１２３の溝１２３ａとの係合部を中心に折り曲げられて、線材１を曲げ成形できる。なお、回転体１２４の回転方向によって、線材１を左右いずれの方向にも曲げ成形することができる。
【００４３】
また、曲げ成形ルーツ１２０Ｂは、曲げ成形ツール１２０Ａと同一の構造であり、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
なお、サーボモータＭ１２１の駆動によりリングギヤ１０４が回動し、曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂの回転ユニット１２１（の回転体１２４）が同時に回転することになる。しかし、曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂのいずれか一方の回転ユニット１２１（の回転体１２５）のみ成形に使用されて、他方は成形に使用されておらず、単に空回りしているに過ぎない。したがって、成形に直接使用する成形ツールの回転ユニット（の回転体）だけを単独で駆動する場合に比べて、サーボモータＭ１２１に作用する負荷はそれほど大きくなるものではなく、スムーズかつスピーディに回転ユニット１２１（の回転体１２４）を回動させて、線材１を曲げ成形できる。
【００４５】
また、サーボモータＭ１２１の配設位置は、メインプレート１０２の下方位置とされており、メインプレート１０２全体の重心が下方となって、メインプレート１０２に作用するサーボモータＭ１２１の重量による曲げ負荷が少なく、メインプレート１０２の安定性が確保されている。
【００４６】
また、コイル成形ツール１２０Ｃ、１２０Ｄの詳細は、図８、図９、図１０に示されている。コイル成形ツール１２０Ｃ、１２０Ｄは、コイル成形ツールを構成する進退動作可能なツールスライドテーブル１１２に、ツールスライドテーブル進退方向と平行な回転軸１３３をもつ回転体であるツールホルダ１３２に左巻き用と右巻き用の一対のコイル成形ツール本体１３４Ａ、１３４Ｂを前記回転軸１３３を挟んで対向して設けたツール回転ユニット１３１と、回転ユニット１３１（ツールホルダ１３２）を回動させるサーボモータＭ１３２を搭載した構造となっている。
【００４７】
符号１３２ａは、サーボモータＭ１３２の出力軸に軸着されたギヤ、符号１３３ａは、回転軸１３３に軸着されたギヤで、両ギヤ１３２ａ、１３３ａが噛み合うことでモータ駆動力が伝達される。
【００４８】
このコイル成形ツール１２０Ｃでは、サーボモータＭ１３２を駆動させることで、左巻き用ツール本体１３４Ａと右巻き用ツール本体１３４Ｂの配置を逆にすることができるので、成形ステージ１００において線材１と衝合させる左巻き用と右巻き用のツール本体１３４Ａ、１３４Ｂを簡単に切り替えることができる。
【００４９】
また、図１０に示すように、扁平な矩形ブロック状のツールホルダ１３２の左右側面コーナ部には、線材係合用の溝１３６ａを形成したそれぞれの線材衝合面１３６が反対向きとなるように左巻き用ツール本体１３４Ａと右巻き用ツール本体１３４Ｂが配置されて、右巻き用または左巻き用いずれのツール本体を用いてコイルを成形する際にも、成形コイルがツールホルダ１３２と干渉することなく延びることができるので、右巻き・左巻きのどちらのコイルについても長い足を確実に成形することができる。
【００５０】
また、線材１を線材係合用の溝１３６ａに衝合させることでコイルを成形するが、このコイルを成形する際に、サーボモータＭ１３２を駆動させて回転ユニット１３１（ツールホルダ１３２）を微少量だけ回動させて、線材１に対し線材係合用の溝１３６ａを所定量（微少量）だけずらすことで、成形するコイルの初張力を調整できる。なお、コイルの初張力の調整は、サーボモータＭ１３２の駆動を数値制御することで簡単に設定することができる。
【００５１】
また、コイル成形ツール１２０Ｄは、コイル成形ツール１２０Ｃと同一の構造であり、その詳細な説明は省略する。
【００５２】
また、メインプレート１０２における各成形ツール配設位置（周方向等分位置）には、曲げ成形ツールに不可欠なギヤ式動力伝達機構１２９（垂直回転軸１２７）を配設するための孔１０６が予め設けられており、いずれの成形ツール配設位置にも曲げ成形ツール１２０Ａ、１２０Ｂを配設することができるので、種々の成形ツールをどのように配置するかという設計の自由度が高く、それだけ設計し易いといえる。
【００５３】
次に、本実施例に示す線ばね成形装置を使用して線ばねの成形を行う操作について、図１１〜図１６に基づいて説明する。
【００５４】
図１１は成形する線ばねの一例を示す斜視図であり、部分ａから始まる成形順序について説明する。図１２は、成形ツールの配置を示し、Ｔ１及びＴ４はコイル成形ツール１２０Ｃ、１２０Ｄ（のツール本体）を、Ｔ２及びＴ５は曲げ成形ツール１２０Ｂ、１２０Ａ（のツール本体）を、Ｔ３は切断成形ツール１２０Ｅ（のツール本体）をそれぞれ示している。
【００５５】
また、コイル成形ツールＴ１ではコイル成形ツール１２０Ｃを左巻き専用に使用（左巻き用ツール本体１３４Ａだけを使用）し、コイル成形ツールＴ４ではコイル成形ツール１２０Ｄを右巻き専用に使用（右巻き用ツール本体１３４Ｂだけを使用）している。また、曲げ成形ツールＴ２では曲げ成形ツール１２０Ｂを左曲げ専用に、曲げ成形ツールＴ５では曲げ成形ツール１２０Ａを右曲げ専用に使用している。
【００５６】
そして、この図１２において、Ｍ１〜Ｍ５は各成形ツールＴ１〜Ｔ５を装着したツールスライドテーブル１１２を進退動作させるサーボモータＭ１１０の配置番号であり、Ｍ９は、コイル成形ツールＴ１を回動させるサーボモータＭ１３２の配置番号であり、Ｍ１０は、曲げ成形ツールＴ２、Ｔ５回動用サーボモータＭ１２１の配置番号であり、Ｍ１１は、クイル進退用サーボモータであるスライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０の配置番号である。図１３〜図１５は成形工程図で、工程Ａから工程Ｏに至る１５工程としてある。なお、図１６は図１１に示す線ばねを成形する際のタイムシェアリングである。
【００５７】
まず、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ａの長さだけ送り出される。そして、工程Ａの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５が前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｂが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する。
【００５８】
次に、工程Ｂの如く、曲げ成形ツールＴ５の後退位置は線材１から離れる位置で停止し、公転用のサーボモータＭ３０の駆動により、線材１を反時計方向に３０°（＋３０°）回転させ停止する。この間に圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｃの長さだけ送り出されている。
【００５９】
次に、工程Ｃの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ形成ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５が上述の後退位置から再び前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｄが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する。
【００６０】
次に、工程Ｄの如く、曲げ成形ツールＴ５が線材１から離れる位置で停止し、公転用サーボモータＭ３０の駆動により、線材１を反時計方向に９０°（＋９０°）回転させ、この間に圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｅの長さだけ送り出されている。
【００６１】
次に、工程Ｅの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５が上述の後退位置から前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｆが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する。
【００６２】
次に、工程Ｆの如く、曲げ成形ツールＴ５の後退位置が線材１から離れる位置で、公転用サーボモータＭ３０の駆動により線材１を時計方向に９０°（−９０°）回転させ停止する。この間にスライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０、即ち、クイル進退用サーボモータＭ１１が駆動して、成形しようとするコイル径に対応する位置までクイル１０が後退するとともに、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１が部分ｇの長さだけ送り出される。
【００６３】
次に、工程Ｇの如く、コイル成形ツールＴ１進退用サーボモータＭ１１０の駆動、即ち、サーボモータＭ１の作動によりコイル成形ツールＴ１が所定位置まで前進し、線材１の送り出しが開始されてコイル部ｈの成形が開始され、工程Ｈの如く、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、コイル部ｈの必要巻数分だけ線材１の送り出しが続けられる。
【００６４】
なお、この工程Ｇ、Ｈ、Ｉの間では、コイル成形ツールＴ１回動用サーボモータＭ１３２の駆動、即ち、サーボモータＭ９の作動により、ツール回転ユニット１３１（ツールホルダ１３２）を微少量だけ回転させてツール本体（線材係合用の溝１３６ａ）を線材１に対し溝幅方向に僅かにずらすことで、成形するコイルの初張力を調整しながらコイル部ｈが成形される。そして、コイル成形ツールＴ１によるコイル部ｈの成形が終了すると、コイル成形ツールＴ１は後退する。
【００６５】
次に、工程Ｊの如く、コイル成形ツールＴ１の後退位置は線材１から離れる位置で、公転用サーボモータＭ３０の駆動により線材１を時計方向に９０°（−９０°）回転させ停止する。この間にスライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０、即ち、クイル進退用サーボモータＭ１１の駆動により、クイル１０が前進して元の位置まで戻るとともに、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｉの長さだけ送り出される。
【００６６】
次に、工程Ｋの如く、曲げ成形ツールＴ５進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ５回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ５およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ５の芯金１２３の溝１２３ａが線材１に係合し、回転体１２４が回動することで折曲部ｊが成形されると、曲げ成形ツールＴ５は後退する
次に、工程Ｌの如く、曲げ成形ツールＴ５の後退位置が線材１から離れる位置で、公転用サーボモータＭ３０の駆動により、線材１を反時計方向に１３５°（＋１３５°）回転させ停止する。この間に圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｋの長さだけ送り出されている。
【００６７】
次に、工程Ｍの如く、スライドテーブル５２スライド用サーボモータＭ５０、即ち、クイル進退用サーボモータＭ１１が駆動して、クイル１０の軸線Ｘ１方向における位置が調整された後、コイル成形ツールＴ４進退用サーボモータＭ１１０の駆動、即ち、サーボモータＭ４の作動により、コイル成形ツールＴ４が前進して線材１に当接し、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１の送り出しが続けられてコイル部ｌが成形されると、線材１の送り出しが停止されコイル成形ツールＴ４は後退する。
【００６８】
次に、工程Ｎの如く、コイル成形ツールＴ４の後退位置が線材１から離れる位置で、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｍの長さだけ送り出される。そして曲げ成形ツールＴ２進退用サーボモータＭ１１０および曲げ成形ツールＴ２回動用サーボモータＭ１２１の駆動、即ち、サーボモータＭ２およびＭ１０の作動により、曲げ成形ツールＴ２が前進して芯金１２３の溝１２３ａが線材に係合し、回転体１２４が回転することで折曲部ｎが成形されると、曲げ成形ツールＴ２は後退する。
【００６９】
次に、工程Ｏの如く、圧送ローラ駆動用サーボモータＭ２２の駆動により、線材１は部分ｏの長さだけ送り出され、切断成形ツールＴ３進退用サーボモータＭ１１０の駆動、即ち、サーボモータＭ３の作動により、切断成形ツールＴ３が前進して線材１が切断されると、切断成形ツールＴ３が後退し、図１１の形状に成形された線ばねは落下する。
【００７０】
最後に、公転用サーボモータＭ３０の駆動により線材１を時計方向に３０°（−３０°）回転させ、線材１に加えた捻りを戻し、成形前の線材１の状態（原点）にする。
【００７１】
なお、前記した実施例では、コイル成形ツールＴ１、Ｔ４においてツール本体を切り替えることなく、コイル成形ツールＴ１は左巻き専用、コイル成形ツールＴ４は右巻き専用として使用されているが、コイル成形ツール回動用サーボモータＭ１３２を駆動して左巻き用ツール本体１３４Ａと右巻き用ツール本体１３４Ｂを切り替えて使用することで、コイル成形ツールＴ１、Ｔ２のいずれか一方だけを使用するように構成してもよい。
【００７２】
多軸数値制御装置２００は、図１７に示すように、制御部２０２と、表示部２０４と、操作部２０６と、ドライバ２０８〜２２８を備え、制御部２０２は、表示部２０４と操作部２０６およびドライバ２０８〜２２８に接続されている。
【００７３】
制御部２０２は、例えば、ＣＰＵ、プログラムメモリ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどを備えたマイクロコンピュータで構成され、表示部２０２は、例えば、液晶表示装置で構成され、操作部２０４は、各種操作ボタンやマウスで構成されている。
【００７４】
制御部２０２は、操作部２０６から入力された操作情報とプログラムメモリに格納されたプログラムを基に各種の演算を行い、演算結果に従ったパルス信号（設定されたパルス列の信号）をドライバ２０８〜２２８に出力するとともに、操作情報や線ばねの計測に関する情報などを表示部２０４に表示させるように構成されている。
【００７５】
ドライバ２０８〜２２８は、例えば、図１８に示すように、各サーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０の回転数をそれぞれ検出するエンコーダ３００と、エンコーダ３００の出力によるフィードバックパルスと制御部２０２からのパルス信号（パルス列）との偏差を算出する偏差カウンタ３０２と、偏差カウンタ３０２の出力パルスを直流アナログ電圧に変換するデジタル−アナログ変換器３０４と、デジタル−アナログ変換器３０４の出力による直流アナログ電圧を速度指令として、各サーボモータを回転駆動するサーボアンプ３０６を備えて構成されている。
【００７６】
ドライバ２０８〜２２８のうちドライバ２０８〜２２２は、８台の成形ツール１２０Ａ〜１２０Ｈをそれぞれ駆動するためのサーボモータＭ１１０に対応して設けられ、線材の加工時と線ばねの計測時に、各サーボモータＭ１１０がそれぞれ成形ツール１２０Ａ〜１２０Ｈを駆動するときのみ駆動対象のドライバとして用いられる。これに対して、ドライバ２２４、２２６、２２８は、公転用サーボモータＭ３０、クイル回転用サーボモータＭ４０、ワイヤ送り用サーボモータＭ２２に対応して設けられ、線材の加工時には常に駆動対象のドライバとして用いられるが、線ばねの計測時には、駆動対象のドライバから除外される。
【００７７】
すなわち、制御部２０２は、ドライバ２０８〜２２８の中から成形時に用いるドライバとして、例えば、ドライバ２０８、ドライバ２２４、２２６、２２８を選択し、また計測時に用いるドライバとして、例えば、ドライバ２１２を選択し、選択されたドライバの駆動を制御する制御手段として構成されている。
【００７８】
線材の加工時に、駆動対象となったドライバには、制御部２０２から、各サーボモータに対応したパルス信号が入力される。このパルス信号がドライバの偏差カウンタ３０２に入力されると、偏差カウンタ３０２は、制御部２０２からのパルス信号（パルス列）のパルスを積算し、積算値（溜まりパルス）をデジタル−アナログ変換器３０４に出力する。デジタル−アナログ変換器３０４は、積算値（溜まりパルス）に応じた直流アナログ電圧を速度指令としてサーボアンプ３０６に出力する。サーボアンプ３０６は、速度指令に従ってサーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）を回転駆動する。
【００７９】
サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）が回転駆動されると、サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の回転数に比例したフィードバックパルスがエンコーダ３００から偏差カウンタ３０２にフィードバックされる。偏差カウンタ３０２は、積算値（溜まりパルス）からフィードバックパルスを減算し、減算結果をデジタル−アナログ変換器３０４に出力する。
【００８０】
この際、偏差カウンタ３０２の積算値（溜まりパルス）は、ある一定の積算値（溜まりパルス）に保持され、保持された積算値（溜めパルス）を基にサーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の回転が継続される。
【００８１】
一方、制御部２０２の出力によるパルス列が設定数に達し、制御部２０２がパルス信号の出力を停止すると、偏差カウンタ３０２の積算値（溜まりパルス）は、エンコーダ３００からフィードバックパルスが入力される毎に減少する。この結果、デジタル−アナログ変換器３０４の出力による速度指令が遅くなるとともに、サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の回転数が低下する。そして、偏差カウンタ３０２の積算値（溜まりパルス）が０になると、サーボモータ（Ｍ１１０、Ｍ２２、Ｍ３０、Ｍ４０）の駆動が停止される。
【００８２】
次に、線ばねの加工が終了すると、線ばねの計測が開始される。この際、図１９に示すように、ツールスライドテーブル（搬送手段）１１２のうち計測用ツールスライドテーブル１１２には、成形ツール１２０の他に、計測ツール１５０を予め装着しておく。そして、線ばね１Ａの計測を開始するに際して、先ず、作業者が操作部２０６を操作すると、計測対象の計測ツール１５０に関する計測範囲や公差などの操作情報がパルス列に対応して設定され、設定された操作情報が制御部２０２に入力される。
【００８３】
この後、制御部２０２は、操作情報を基に線ばねを通電対象とする計測ツール１５０として、例えば、成型ツール１２０Ｃに絶縁ブロック１５２を介して固定された導電性計測ツール１５０Ｃを選択し、選択した計測ツール１５０Ｃに対応したドライバ２１２にパルス信号を出力するとともに、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測を開始する。
【００８４】
このパルス信号がドライバ２１２に入力されると、ドライバ２１２の駆動に従ってサーボモータＭ１１０が回転する。サーボモータＭ１１０が回転すると、サーボモータＭ１１０の回転に伴ってツールスライドテーブル１１２が線ばね１Ａの方向に移動する。このとき、ツールスライドテーブル１１２に連結された成形ツール１２０Ｃと計測ツール１５０Ｃも線ばね１Ａの方向に移動する。
【００８５】
計測ツール１５０Ｃの移動に伴って計測ツール１５０Ｃの先端（ポール先端）が線ばね１Ａに接触すると、計測ツール１５０Ｃは、導電性の線ばね１Ａを介して接地される。これにより、制御部２０２は、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触して通電ループが形成されたことを条件に、すなわち、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａを検知したことを条件に、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測を終了するとともに、この計測結果を基に線ばねの良否を判定し、この判定結果を表示部２０４に画面上に表示させる。
【００８６】
すなわち、制御部２０２は、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測を開始したときから計測ツール１５０Ｃの計測を終了するときまでのパルス列を計測し、この計測結果と計測ツール１５０Ｃに関する計測範囲や公差に対応したパルス列とを比較する。この際、計測結果を示すパルス列が計測ツール１５０Ｃの計測範囲であって、公差の範囲内にあるときには、制御部２０２は、線ばねは良品と判定し、それ以外のときには、線ばねを不良品と判定する。
【００８７】
例えば、図２０に示すように、公差の範囲（良品の範囲）が＋１．００から−１．００に設定されていたときに、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触するまでの移動量が公差の範囲（良品の範囲）であれば、線ばね１Ａは、良品と判定され、一方、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触するまでの移動量が公差の範囲（良品の範囲）から外れたときには、線ばね１Ａは、不良品と判定される。
【００８８】
なお、計測ツール１５０としては、成型ツール１２０Ａ〜１２０Ｈに対応して、計測ツール１５０Ａ〜１５０Ｈを設けることもできる。
【００８９】
次に、線ばねの加工時と計測時の作用を図２１のフローチャートに従って説明する。
【００９０】
まず、線ばね１Ａの加工時の処理手順を示すプログラムを作成すると共に、線ばね１Ａの計測時の処理手順を示すプログラムを作成し、且つ、計測ツール１５０（１５０Ａ〜１５０Ｈのうち指定の計測ツール）に関する計測範囲や公差などの操作情報をパルス列に対応づけて設定し、作成した各プログラムをプログラムメモリに格納し、設定された操作情報をＲＡＭに格納する（Ｓ１）。
【００９１】
次に、線ばね１Ａの加工時には、制御部２０２は、加工モードを選択し、線ばね１Ａの加工時のプログラムを基に駆動対象のドライバとして、例えば、ドライバ２０８、ドライバ２２４、２２６、２２８を選択し、選択したドライバ２０８、ドライバ２２４〜２２８にパルス信号を出力する。これにより、サーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０が駆動し、線材１が成形ステージ１００に搬送され、成形ツール１２０によって、線材１が線ばね１Ａとして成形される（Ｓ２）。
【００９２】
この後、線ばね１Ａの成形が終了したときには、制御部２０２は、モードを加工モードから計測モードに切り替え（Ｓ３）、計測モードにおけるサーボモータとして、例えば、サーボモータＭ１１０を指定し、指定したサーボモータＭ１１０を駆動して、線ばね１Ａを計測し、この計測結果から線ばね１Ａの良否を判定する（Ｓ４）。
【００９３】
ここで、制御部２０２は、計測結果から線ばね１Ａを良品と判定したときには、後工程の処理を継続し（Ｓ５）、ステップＳ２の処理に戻り、計測結果から線ばね１Ａを不良品と判定したときには、線ばね１Ａに対する加工を終了する（Ｓ６）。
【００９４】
次に、制御部２０２は、計測結果から線ばね１Ａを不良品と判定し、線ばね１Ａに対する加工を終了した後は、線ばね１Ａの加工に用いたサーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０の駆動に関する情報を修正するためのフィードバック制御を行う（Ｓ７）。線ばね１Ａの加工に用いたサーボモータＭ２２、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ１１０の駆動に関する情報を修正するためのフィードバック制御を行った後、制御部２０２は、ステップＳ２の処理に戻り、修正されたプログラムを基に線ばね１Ａの加工を開始し、ステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。
本実施例においては、ツールスライドテーブル（計測用ツールスライドテーブル）１１２には、成形ツール１２０の他に、線ばね１Ａを通電対象とする計測ツール１５０が装着されているので、成形ツール１２０Ａを用いて線ばね１Ａを成形した後、成形された線ばね１Ａの計測に用いる計測ツール１５０Ｃに対応したサーボモータＭ１１０（駆動手段）を駆動することで、制御部２０２により、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測が開始され、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触して通電ループが形成されたことを条件に、計測ツール１５０Ｃの移動量の計測が終了し、当該計測結果から線ばね１Ａの良否が判定される。
【００９５】
本実施例によれば、成形ツール１２０Ａを駆動するためのサーボモータＭ１１０を、計測ツール１５０Ｃを駆動するためのサーボモータに適用することができ、構成の簡素化が可能になる。
【００９６】
また、本実施例によれば、成形された線ばね１Ａの良否を判定することができる。
【００９７】
また、本実施例においては、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａを検知する方法として、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａに接触して通電ループが形成されたことを条件としているが、計測ツール１５０Ｃが線ばね１Ａを検知するに際しては、計測ツール１５０Ｃにレーザセンサや光センサを設け、これらセンサの信号を基に線ばね１Ａを無接触で検知する方法を採用することもできる。
【００９８】
また、本実施例においては、クイルや公転手段等を用いるものについて述べたが、これらを用いることに限定されるものではない。
【００９９】
例えば、成形ツールと計測ツールをそれぞれ一つずつ備え、成形ツールと計測ツールを同一のツールスライドテーブル（搬送手段）に配置する構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る線ばね成形装置の第１の実施例の全体正面図である。
【図２】一部を断面で示す同装置の左側面図である。
【図３】回転フレーム周辺の水平断面図である。
【図４】クイル周辺の拡大断面図である。
【図５】曲げ成形ツールの正面図である。
【図６】曲げ成形ツールの縦断面図（図５に示す線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図）である。
【図７】曲げ成形ツールの要部斜視図である。
【図８】コイル成形ツールの平面図である。
【図９】コイル成形ツールの縦断面図（図８に示す線ＩＸ−ＩＸに沿う断面図）である。
【図１０】ツールホルダにおける右巻き用と左巻き用のコイル成形用ツール本体の配置を示す図である。
【図１１】同装置で成形する線ばねの１例を示す斜視図である。
【図１２】成形ステージにおける各種成形ツールの配置図である。
【図１３】図１１に示す線ばねを成形する工程を示すである。
【図１４】図１１に示す線ばねを成形する工程を示す図である。
【図１５】図１１に示す線ばねを成形する工程を示す図である。
【図１６】図１１に示す線ばねを成形する工程のタイムシェアリングを示す図である。
【図１７】多軸数値制御装置のブロック構成図である。
【図１８】ドライバのブロック構成図である。
【図１９】成形ツールと計測ツールの断面図である。
【図２０】線ばねの良否を判定する方法を説明するための模式図である。
【図２１】線ばねの加工時と計測時の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 線材
Ｘ１ 線材の軸線
２ 架台
３ 固定フレーム
４ スライドユニット
１０ 線材ガイドであるクイル
２０ 線材圧送手段
２１ 回転フレーム
２１ａ 回転フレームのディスク部
２２ 圧送ローラ
Ｍ２２ 圧送ローラ駆動用のサーボモータ
３０ 公転手段
３３ 公転手段を構成するリングギヤ
Ｍ３０ 公転用のサーボモータ
４０ クイル回転手段
Ｍ４０ クイル回転駆動用のサーボモータ
５０ クイル移動手段であるリニアウェイスライド
５２ リニアウェイスライドテーブル
Ｍ５０ リニアウェイスライド駆動用（クイル進退用）のサーボモータ
１００ 成形ステージ
１０２ メインプレート
１０４ 曲げ成形ツールの回転駆動機構を構成するリングギヤ
１０６ ギヤ式動力伝達機構配設用の孔
１１０ リニアスライド
Ｍ１１０ 成形ツール進退用のサーボモータ（第１のサーボモータ）
１１２ ツールスライドテーブル
１１４ 第１のサーボモータの駆動をツールスライドテーブルに伝達するクランク機構
Ｔ（１２０） 成形ツール
Ｔ５（１２０Ａ）、Ｔ２（１２０Ｂ）曲げ成形ツール
Ｔ１（１２０Ｃ）、Ｔ４（１２０Ｄ）コイル成形ツール
Ｔ３（１２０Ｅ）切断成形ツール
Ｍ１２１ 曲げ成形ツール回動用のサーボモータ（第２のサーボモータ）
１２３ 曲げ成形回転ユニットを構成する固定芯金
１２３ａ 芯金前端面に設けた線材係合用の溝
１２４ 曲げ成形回転ユニットを構成する回転体
１２４ａ 回転体前端面に設けた線材掛止用突起
１２５ 従動軸
１２６ 従動軸である曲げ成形回転ユニット側のスプライン軸
１２７ 垂直回転軸
１２６ａ 駆動軸である回転筒
１２９ リングギヤの回動力を曲げ成形ツールの回転体に伝達するギヤ式動力伝達機構
１２９ａ ギヤ式動力伝達機構におけるセレーション係合部
１３２ コイル成形用ツール本体装着用の回転体であるツールホルダ
Ｍ１３２ コイル成形用ツールホルダ回動用（左巻きと右巻き切り替え用・初張力調整用）のサーボモータ（第３のサーボモータ）
１３４Ａ 左巻き用ツール本体
１３４Ｂ 右巻き用ツール本体
１５０（１５０Ａ〜１５０Ｈ） 計測ツール
２０２ 制御部
２０４ 表示部
２０６ 操作部
２０８〜２２８ ドライバ
３００ エンコーダ
３０２ 偏差カウンタ
３０６ サーボアンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された搬送手段と、前記搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する成形ツールと、前記搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記搬送手段を進退駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記線材の成形時に、前記成形ツールによる成形に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御し、前記線ばねの計測時には、前記計測ツールによる計測に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御してなる線ばね成形装置。
【請求項２】
線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された複数の搬送手段と、前記いずかの搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する単一または複数の成形ツールと、前記いずれかの搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記各搬送手段をそれぞれ進退駆動する複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段の中から前記線材の成形時に用いる駆動手段または前記線ばねの計測時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御する制御手段を備えてなる線ばね成形装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の線ばね成形装置において、前記制御手段は、前記線ばねの計測時に、前記駆動手段の駆動に伴って前記計測ツールの移動量の計測を開始し、前記計測ツールが前記線ばねを検知したことを条件に、前記計測ツールの移動量の計測を終了するとともに、当該計測結果から前記線ばねの良否を判定してなることを特徴とする線ばね成形装置。
【請求項１】
線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された搬送手段と、前記搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する成形ツールと、前記搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記搬送手段を進退駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記線材の成形時に、前記成形ツールによる成形に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御し、前記線ばねの計測時には、前記計測ツールによる計測に応じて前記駆動手段に対する駆動を制御してなる線ばね成形装置。
【請求項２】
線材を成形ステージに送り出す線材圧送手段と、前記成形ステージに対して進退移動自在に配置された複数の搬送手段と、前記いずかの搬送手段に搬送されて、前記成形ステージで前記線材を線ばねとして成形する単一または複数の成形ツールと、前記いずれかの搬送手段に搬送されて前記線ばねを計測する計測ツールと、前記各搬送手段をそれぞれ進退駆動する複数の駆動手段と、前記複数の駆動手段の中から前記線材の成形時に用いる駆動手段または前記線ばねの計測時に用いる駆動手段を選択し、選択した駆動手段の駆動を制御する制御手段を備えてなる線ばね成形装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の線ばね成形装置において、前記制御手段は、前記線ばねの計測時に、前記駆動手段の駆動に伴って前記計測ツールの移動量の計測を開始し、前記計測ツールが前記線ばねを検知したことを条件に、前記計測ツールの移動量の計測を終了するとともに、当該計測結果から前記線ばねの良否を判定してなることを特徴とする線ばね成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−１１５６９５（Ｐ２０１０−１１５６９５Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９１８４３（Ｐ２００８−２９１８４３）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（０００１２８８７６）オリイメック株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（０００１２８８７６）オリイメック株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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