線材成形機
【課題】従来よりも線材を成形するためのスペースを広くすることが可能な線材成形機の提供を目的とする。
【解決手段】本実施形態に係る線材成形機１０では、ツール直動駆動機構２０が第２可動ベース４１を直動させて成形ツールＴ１の直動位置を制御する。また、ツール回転駆動機構３１が成形ツールＴ１をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させて、成形ツールＴ１の線材９０に対するツール旋回軸Ｊ２回りの相対的な回転位置を制御し、線材回転駆動機構５０が線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させて、成形ツールＴ１の線材９０に対する線材送給軸Ｊ１回りの相対的な回転位置を制御する。ここで、第２可動ベース４１には、ツール回転駆動機構３１のみが搭載されているので、従来の線材成形機に比べて、第２可動ベース４１周辺をコンパクトにすることができ、線材９０を成形するためのスペースを広くすることができる。
【解決手段】本実施形態に係る線材成形機１０では、ツール直動駆動機構２０が第２可動ベース４１を直動させて成形ツールＴ１の直動位置を制御する。また、ツール回転駆動機構３１が成形ツールＴ１をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させて、成形ツールＴ１の線材９０に対するツール旋回軸Ｊ２回りの相対的な回転位置を制御し、線材回転駆動機構５０が線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させて、成形ツールＴ１の線材９０に対する線材送給軸Ｊ１回りの相対的な回転位置を制御する。ここで、第２可動ベース４１には、ツール回転駆動機構３１のみが搭載されているので、従来の線材成形機に比べて、第２可動ベース４１周辺をコンパクトにすることができ、線材９０を成形するためのスペースを広くすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形ツールの線材に対する直動位置、回転位置を変更して線材を任意の形状に成形可能な線材成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の線材成形機として図５に示した線材成形機１は、前後方向に延びた線材送給軸Ａ３に沿って線材７を案内する線材ガイド２の前方で前後、左右、上下の３方向に直動可能な可動ベース３と、可動ベース３に支持されて線材送給軸Ａ３と平行な軸Ａ１回りに回転可能な回転ヘッド４と、回転ヘッド４に支持されて線材送給軸Ａ３と直交する軸Ａ２回りに回転可能なツールテーブル５とを備えている。そして、可動ベース３を直動させることで、ツールテーブル５に取り付けられた成形ツール６の直動位置を制御し、ツールテーブル５を軸Ａ２回りに回転させると共に、回転ヘッド４を軸Ａ１回りに回転させることで、成形ツール６の線材７に対する回転位置を制御するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９０８５９号公報（［００３１］、［００３２］、図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の線材成形機１では、可動ベース３に、回転ヘッド４の回転駆動機構とツールテーブル５の回転駆動機構とが搭載されているため、可動ベース３の周辺が嵩張ってしまい、線材７を成形するためのスペースが狭いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来よりも線材を成形するためのスペースを広くすることが可能な線材成形機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る線材成形機は、水平に延びた線材送給軸に沿って送給される線材の衝合相手である成形ツールを、複数の直動軸に沿って移動して任意の直動位置に位置制御するツール直動位置制御手段と、成形ツールを、線材送給軸に直交した又は線材送給軸と平行な軸に直交したツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転位置制御手段とを備えて、線材を任意の形状に成形可能な線材成形機において、成形ツールに送給される線材を線材送給軸回りに回転駆動することで、成形ツールを線材に対して相対的に線材送給軸回りの任意の回転位置に位置制御する線材回転駆動機構と、成形ツールをツール旋回軸回りに回転駆動することで、成形ツールを線材に対してツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転駆動機構とで、ツール回転位置制御手段を構成し、ツール回転駆動機構を搭載した可動ベースを有し、その可動ベースを線材送給軸に直交した第１直動軸方向と、その第１直動軸に直交した第２直動軸方向とを含む複数の直動軸で直線駆動しかつそれら直動位置を制御するツール直動駆動機構を、ツール直動位置制御手段として備え、可動ベースには、ツール回転駆動機構が成形ツールをツール旋回軸回りに回転駆動するためのツール旋回用サーボモータのみが駆動源として搭載されると共に、そのツール旋回用サーボモータの回転中心軸がツール旋回軸と一致するように又は平行になるように配置されたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の線材成形機において、１対のローラが線材を挟持した状態で対称回転することで線材を線材送給軸に沿って送給可能な線材送給装置が、成形ツールとの間に区画壁を挟むように配置されると共に、区画壁には、線材送給軸に沿って線材が通過可能な線材送給孔が備えられ、線材回転駆動機構は、１対のローラを線材送給軸の回りに回転駆動するように構成されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の線材成形機において、区画壁には、線材送給孔を有したクイルが回転可能に備えられ、クイルを回転駆動しかつその回転位置を制御するクイル回転駆動機構が設けられたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機において、ツール直動駆動機構は、第１直動軸と、第２直動軸と、それらに直交する第３直動軸との３つの直動軸で、可動ベースを直線駆動しかつそれら直動位置を制御可能に構成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機において、ツール旋回軸と直交しかつ成形ツールを取り付け可能な複数のツールテーブルをツール旋回軸に間隔を空けて並べて備え、ツールテーブル同士を一体回転可能に連結したところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１１】
［請求項１の発明］
請求項１の発明では、ツール回転駆動機構が成形ツールをツール旋回軸回りに回転させることで、成形ツールを、線材に対してツール旋回軸回りに任意の回転位置に位置制御すると共に、線材回転駆動機構が線材を線材送給軸回りに回転させることで、成形ツールを、線材に対して相対的に線材送給軸回りの任意の回転位置に位置制御する。このように、本発明は、従来の線材成形機において成形ツールを線材送給軸回りに回転させる代わりに、線材を線材送給軸回りに回転させる構成になっているので、従来の線材成形機と同じように、成形ツールの線材に対する回転位置を変更することができる。そして、本発明では、可動ベースに、成形ツールをツール旋回軸回りに回転駆動するためのツール回転駆動機構のみが搭載されているので、従来の線材成形機のように、可動ベースに２つの回転駆動機構が搭載された場合に比べて、可動ベース周辺をコンパクトにすることができ、線材を成形するためのスペースを広くすることができる。しかも、ツール旋回用サーボモータの回転中心軸が線材送給軸に直交するので、線材を成形する際に、線材送給軸方向にスペースを広く取ることができる。
【００１２】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、線材が線材送給孔に遊嵌される場合、線材を線材送給軸回りに回転させることが可能になる。
【００１３】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、線材を回転させたときにクイル回転駆動機構によりクイルを回転駆動することにより、線材送給孔内にある線材が線材送給孔の内側面と干渉して捻れることが防がれる。
【００１４】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、互いに直交する３方向に成形ツールを直動させることができる。また、成形ツールが線材送給軸方向に直動するので、成形途中で線材の形状が線材送給軸方向に長くなる場合であっても、その線材の線材送給軸方向の先方にも成形ツールを衝合させ成形することが可能になる。
【００１５】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、線材の成形に多くの成形ツールが必要な場合であっても、成形の途中で成形ツールを付けかえることなく成形を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る線材成形機を部分的に鉛直面で切断した側面図
【図２】線材成形機を部分的に縦断面した正面図
【図３】ベースフレームの線材送給軸を含む水平面による切断面を上方から見た図
【図４】変形例に係るツールテーブルの正面図
【図５】従来の線材成形機を部分的に鉛直面で切断した側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３を用いて説明する。図１に示すように線材成形機１０のベースフレーム１１には、ツール直動駆動機構２０と線材送給装置１２とが前後方向に対峙して固定されており、ツール直動駆動機構２０と線材送給装置１２との間に、ベースフレーム１１の前面壁１１Ａ（本発明の「区画壁」に相当する）が配置されている。
【００１８】
前面壁１１Ａには、前方に突出したクイル１４が備えられている。図３に示すように、クイル１４は、前面壁１１Ａを前後方向に貫通したクイル支持孔１５にベアリングを介して回転自在に支持されている。また、クイル１４には、線材９０の断面形状に対応した、例えば、断面円形の線材送給孔１４Ａが貫通形成されている。そして、線材送給装置１２により送給された線材９０は、線材送給孔１４Ａを通ってクイル１４の前方の成形領域Ｒ１に送給される。線材９０は、水平方向に送給され、クイル１４により側方への移動が規制されている。なお、線材送給孔１４Ａの中心軸が本発明の線材送給軸Ｊ１に相当する。
【００１９】
図２に示すように、前面壁１１Ａの前面側には、クイル１４の側方に複数の補助ツール駆動機構７０が放射状に備えられている。補助ツール駆動機構７０は、クイル１４側を向いた前面に芯金ツールや切断ツールといった補助ツール７４を備え、前面壁１１Ａに設けられた補助ツール直動部７１によって、補助ツール７４を補助ツールガイド７３Ｇに沿って往復駆動させる。補助ツール直動部７１は、クランク機構７２とスライダ機構７３とから構成され、クランク機構７２のクランクシャフト７２Ｓがサーボモータ７１Ｍ（図１参照）に連結されている。そして、サーボモータ７１Ｍがクランクシャフト７２Ｓを回転させると、補助ツール７４がスライダ機構７３のスライダ７３Ｓと一体に補助ツールガイド７３Ｇに沿って移動する。
【００２０】
補助ツール駆動機構７０は、後述する成形ツールＴ１〜Ｔ３によって線材９０が成形されている間は、補助ツール７４をクイル１４から離れた位置に退避させ、成形が完了すると成形ツールＴ１〜Ｔ３の代わりに補助ツール７４をクイル１４の前方領域に進入させる。
【００２１】
次に、ツール直動駆動機構２０について説明する。ツール直動駆動機構２０は、複数の成形ツールＴ１〜Ｔ３が取り付け可能なツールテーブル３０を、線材送給軸Ｊ１と平行なＸ軸と、水平面内で線材送給軸Ｊ１に直交するＹ軸とに沿って進退移動可能に構成されている。
【００２２】
具体的には、ツール直動駆動機構２０は、図１に示すように、前面壁１１Ａの前面に取り付けられて水平な上面を有する架台２２に、第１可動ベース４０を搭載すると共に、第１可動ベースに第２可動ベース４１を搭載し、架台２２と第１可動ベース４０との間、第１可動ベース４０と第２可動ベース４１との間にそれぞれ設けられた第１直動機構、第２直動機構によって、第２可動ベース４１をＹ軸、Ｘ軸に沿って直動させる構成になっている。そして、第２可動ベース４１にツールテーブル３０が支持されて、第２可動ベース４１と一体に直動可能になっている。ここで、本実施形態では、第２可動ベース４１が本発明の「可動ベース」に相当し、Ｘ軸、Ｙ軸が本発明の「第２直動軸」、「第１直動軸」にそれぞれ相当する。
【００２３】
架台２２と第１可動ベース４０との間に設けられた第１直動機構の具体的な構成は以下のようになっている。即ち、図２に示すように、架台２２の上面には、第１ボールネジ機構２１が備えられ、第１ボールネジ機構２１の駆動源であるサーボモータ２１Ｍがボールネジ２１Ａを回転させると、第１可動ベース４０から垂下すると共にボールナット（図示せず）を固定して備えたナット支持壁４０Ａがボールネジ２１Ａに沿って移動し、第１可動ベース４０が線材送給軸Ｊ１と平行な軸に直交したＹ軸方向に直動する。
【００２４】
第１可動ベース４０と第２可動ベース４１との間に設けられた第２直動機構は、上記した第１直動機構と同様な構造をなしている。即ち、図１に示すように、第１可動ベース４０の上面には、第２ボールネジ機構２３が備えられ、第２ボールネジ機構２３の駆動源であるサーボモータ２３Ｍがボールネジ２３Ａを回転させると、第２可動ベース４１から垂下してボールナット（図示せず）を固定して備えたナット支持壁４１Ａがボールネジ２３Ａに沿って移動し、第２可動ベース４１が線材送給軸Ｊ１と平行なＸ軸方向に直動する。
【００２５】
なお、架台２２と第１可動ベース４０の間、第１可動ベースと第２可動ベース４１との間には、直動ガイド２４，２５が設けられ、これにより、第１可動ベース４０、第２可動ベース４１をスムーズに直動させることができるようになっている。
【００２６】
上述の如く第２可動ベース４１には、成形ツールＴ１〜Ｔ３を取り付け可能なツールテーブル３０が備えられている。ツールテーブル３０は、Ｙ軸方向に直交した板状をなし（図２参照）、外周部に成形ツールＴ１〜Ｔ３が配置されるように構成されている（図１参照）。
【００２７】
さて、本実施形態の線材成形機１０では、線材９０を任意の形状に成形可能とするために、上述したツール直動駆動機構２０のほかに、成形ツールＴ１〜Ｔ３の線材９０に対する相対的な回転位置を任意に変更可能なツール回転位置制御手段を有している。このツール回転位置制御手段は、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させることで、成形ツールＴ１〜Ｔ３を線材９０に対して相対的に線材送給軸Ｊ１回りの任意の回転位置に位置制御する線材回転駆動機構５０（図１参照）と、成形ツールＴ１〜Ｔ３をＹ軸方向に延びたツール旋回軸Ｊ２回りに回転させることで、成形ツールを線材９０に対してツール旋回軸Ｊ２回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転駆動機構３１（図２参照）とで構成されている。以下、線材回転駆動機構５０とツール回転駆動機構３１の構成について説明する。
【００２８】
図２に示すように、ツール回転駆動機構３１は、第２可動ベース４１に搭載され、回転中心軸がツール旋回軸Ｊ２に一致するツール旋回用サーボモータ３２と、ツール旋回用サーボモータ３２の出力回転を減速してツールテーブル３０に伝達する減速機３３とで構成されている。ツール旋回用サーボモータ３２と、減速機３３と、ツールテーブル３０とは、ツール旋回軸Ｊ２に沿って配置されている。詳細には、減速機３３の入力軸と出力軸は同軸上に配置されており、ツールテーブル３０の回転中心軸は、ツール旋回軸Ｊ２に一致している。これにより、ツールテーブル３０の成形ツールＴ１〜Ｔ３が、ツール旋回軸Ｊ２の回りに回転可能となっている。
【００２９】
図１に示すように、線材回転駆動機構５０は、ベースフレーム１１の前面壁１１Ａの後方に配置され、線材送給装置１２を線材送給軸Ｊ１回りに回転可能な構成になっている。
【００３０】
以下、線材回転駆動機構５０の具体的な構成について説明する。図３に示すように、ベースフレーム１１には、線材送給装置１２を支持した回転ベース５１が線材送給軸Ｊ１回りに回転可能に軸支されている。回転ベース５１は、ベースフレーム１１の後面壁１１Ｂを線材送給軸Ｊ１方向に貫通して後面壁１１Ｂに回転自在に支持された後側筒体５２と、前面壁１１Ａに回転可能に支持されて線材送給軸Ｊ１方向で後側筒体５２に対向配置された前側筒体５３とを備え、後側筒体５２と前側筒体５３の中心軸が、線材送給軸Ｊ１に一致している。また、後側筒体５２の前端部が回転ベース５１の後端壁５５に固定されると共に、前側筒体５３の後端部が回転ベース５１の前端壁５６に固定され、それら前端壁５６と後端壁５５とを、線材送給軸Ｊ１からオフセットした位置で連絡壁５４が連結している。そして、前端壁５６、後端壁５５、連絡壁５４で囲まれた部分に線材送給装置１２が受容されている。
【００３１】
線材送給装置１２は、線材送給軸Ｊ１に直交する軸を中心として連絡壁５４に回転可能に支持されて、線材送給軸Ｊ１を挟む１対の送りローラ１３，１３を有している。回転ベース５１が図１に示す回転位置にある状態では、送りローラ１３，１３は線材送給軸Ｊ１を挟んで上下方向に並んで配置され、上側の送りローラ１３が自由回転可能に軸支されると共に、下側の送りローラ１３が後述するローラ駆動用サーボモータ６０Ｍによって駆動されるようになっている。そして、後側筒体５２の内側を通ってきた線材９０を送りローラ１３，１３にて挟持し、上下の送りローラ１３，１３が対称回転することで線材９０を線材送給軸Ｊ１に沿って前側筒体５３の内側へと送る。なお、ローラ駆動用サーボモータ６０Ｍによって、ツール直動駆動機構２０側（即ち、前側）に線材９０を送給したり、或いは、その逆向き（即ち、後側）に引き戻すことができるようになっている。
【００３２】
送りローラー１３，１３は、ローラ駆動機構６０によって回転駆動されるようになっている。ローラ駆動機構６０の具体的な構成は以下の通りである。即ち、図３に示すように後側筒体５２の内側には、ベアリングによりインナーシャフト６１が回転可能に軸支されている。また、後端壁５５には、線材送給軸Ｊ１と平行な軸回りに回転する第１中継シャフト６２が備えられ、連絡壁５４には、線材送給軸Ｊ１と直交する軸回りに回転する第２中継シャフト６３が備えられている。さらに、連絡壁５４には、下側の送りローラ１３と一体回転可能なローラ支持シャフト６４が備えられている。
【００３３】
インナーシャフト６１と第１中継シャフト６２との間は、平ギア６１Ｇ１，６２Ｇ１により連結されており、第１中継シャフト６２と第２中継シャフト６３との間は、ベベルギア６２Ｇ２，６３Ｇ２により連結されている。また、第２中継シャフト６３とローラ支持シャフト６４との間は、平ギヤ６３Ｇ１，６４Ｇ１により連結されている。
【００３４】
後面壁１１Ｂの後面側には、ローラ駆動機構６０の駆動源であるローラ駆動用サーボモータ６０Ｍが取り付けられ、そのローラ駆動用サーボモータ６０Ｍの出力回転軸とインナーシャフト６１の後端部に固設したプーリとが連結されている。これらによりローラ駆動機構６０が構成され、ローラ駆動用サーボモータ６０Ｍがインナーシャフト６１を回転させると、第１中継シャフト６２、第２中継シャフト６３、ローラ支持シャフト６４が連動回転し、これにより、下側の送りローラ１３が線材送給軸Ｊ１と直交する軸回りに連動回転する。
【００３５】
また、後面壁１１Ｂの後面側には、線材回転駆動機構５０の駆動源である線材回転用サーボモータ５０Ｍも取り付けられており、その線材回転用サーボモータ５０Ｍの出力回転軸と後側筒体５２の後端部に固設したプーリとが連結されている。そして、これらにより線材回転駆動機構５０が構成され、線材回転用サーボモータ５０Ｍが後側筒体５２を回転させると、回転ベース５１と一体になって線材送給装置１２が回転し、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させるようになっている。
【００３６】
なお、図３に示すように、前側筒体５３は、クイル１４の後端部に形成された円柱凹部１６の内側に回転可能に軸支され、クイル１４は、クイル回転駆動機構６５によって線材送給軸Ｊ１回りに、前側筒体５３とは別個に回転駆動されるようになっている。具体的には、前面壁１１Ａの後面には、クイル回転用サーボモータ６５Ｍが取り付けられ、そのクイル回転用サーボモータ６５Ｍの出力回転軸とクイル１４の後端部とが連結されている。
【００３７】
線材成形機１０の構成に関する説明は以上である。次に、線材成形機１０による線材９０の成形について説明する。
【００３８】
線材成形機１０で線材９０を成形するには、まず、ツールテーブル３０に備えた各成形ツールＴ１〜Ｔ３と、補助ツール７４をクイル１４の前方の成形空間Ｒ１から退避させておき、ローラ駆動用サーボモータ６０Ｍにより送りローラ１３，１３を回転駆動して、クイル１４の先端から所定長さ分の線材９０を成形空間Ｒ１に送給する。
【００３９】
次に、ツール旋回用サーボモータ３２によりツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させて、例えば、成形ツールＴ１をクイル１４側へ向ける。そして、線材回転用サーボモータ５０Ｍにより線材送給装置１２を線材送給軸Ｊ１回りに回転させて、成形ツールＴ１の線材９０に対する相対的な回転位置を調整する。このとき、線材９０が線材送給孔１４Ａにきつく嵌合される場合には、クイル回転駆動機構６５によりクイル１４を線材送給装置１２と同方向に回転させることで線材９０の捻れが防がれる。
【００４０】
次いで、ツール直動駆動機構２０により第２可動ベース４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に直動させ、ツールテーブル３０をクイル１４の前方に配置する。そして、クイル１４から突出した線材９０に成形ツールＴ１を衝合させる。すると、クイル１４から突出した線材９０が成形ツールＴ１によって成形される。ここで、ツール旋回用サーボモータ３２と減速機３３とツールテーブル３０とは、線材送給軸Ｊ１と直交する方向に並べて配置されているので、成形領域Ｒ１を線材送給軸Ｊ１方向前方に広くとることができる。
【００４１】
続いて、例えば、成形ツールＴ２にて線材９０を成形する場合には、まず、成形ツールＴ１を成形領域Ｒ１から退避させ、必要に応じて、線材９０を所定長さだけ成形空間Ｒ１に送給する。
【００４２】
次に、ツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させて成形ツールＴ２をクイル１４側へ向ける。ここで、第２可動ベース４１は、ツール旋回軸Ｊ２方向（Ｙ軸方向）に直動するので、ツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２方向（Ｙ軸方向）に少しずらすだけで、ツールテーブル３０を回転させる際の成形ツールＴ１〜Ｔ３と線材９０との干渉を避けることができる。しかも、ツールテーブル３０が線材送給軸Ｊ１と平行な板状になっているので、ツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させても、ツールテーブル３０が任意の回転位置でクイル１４の前方を覆うことがなくなり、成形領域Ｒ１を線材送給軸Ｊ１方向前方に広く取ることができる。
【００４３】
成形ツールＴ２がクイル１４側を向いたら、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させて、成形ツールＴ２の線材９０に対する回転位置を制御する。このとき、上述したように、ツール旋回用サーボモータ３２と減速機３３とツールテーブル３０とは、線材送給軸Ｊ１と直交する方向に並べて配置されているので、成形領域Ｒ１内の線材９０が線材送給軸Ｊ１方向に長くなった場合でも、線材９０を回転させることができる。
【００４４】
次いで、成形ツールＴ１のときと同様に、第２可動ベース４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に直動させて、線材９０に成形ツールＴ２を衝合させ、線材９０を成形する。このようにして、成形ツールＴ１〜Ｔ３を適宜切り替えて線材９０を成形する。そして、線材９０の成形が終了したら、第２可動ベースをＸ軸方向或いはＹ軸方向に後退させて成形ツールＴ１〜Ｔ３を成形空間Ｒ１から退避させ、補助ツール７４として切断ツールを取り付けた補助ツール駆動機構７０を作動してその切断ツールを成形空間Ｒ１に進入させ、線材９０のうち成形が完了した部分を後続の線材９０から切り離す。これにより、線材９０の成形品が得られる。
【００４５】
このように、本実施形態の線材成形機１０では、従来の線材成形機のように成形ツールＴ１〜Ｔ３を線材送給軸Ｊ１回りに回転させる代わりに、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させる構成になっているので、従来の線材成形機と同じように、成形ツールＴ１〜Ｔ３の線材９０に対する相対的な回転位置を変更することができる。ここで、本実施形態によれば、第２可動ベース４１に、成形ツールＴ１〜Ｔ３をツール旋回軸Ｊ２回りに回転駆動するためのツール回転駆動機構３１のみが搭載されているので、従来の線材成形機に比べて、第２可動ベース４１周辺をコンパクトにすることができ、線材９０を成形するためのスペースを広くすることができる。また、従来の線材成形機よりも第２可動ベース４１の積載重量が軽くなるので、第２可動ベース４１を俊敏に移動させることができる。
【００４６】
また、線材送給装置１２を線材送給軸Ｊ１回りに回転させるので、線材９０が線材送給孔１４Ａに遊嵌される場合、線材９０を回転させることが可能になる。さらに、クイル１４が線材送給軸Ｊ１回りに回転可能になっているので、線材９０を回転させたときに線材送給孔１４Ａ内にある線材９０が線材送給孔１４Ａの内側面と干渉して捻れることが防がれる。
【００４７】
なお、本実施形態の線材成形機１０では、線材９０が線材送給孔１４Ａと嵌合する場合には、線材回転駆動機構５０で線材送給装置１２を回転させずにクイル回転駆動機構６５でクイル１４のみを回転させることで、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させることもできる。
【００４８】
［他の実施形態］
本発明は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４９】
（１）上記実施形態では、クイル１４が前面壁１１Ａに回転可能に支持されていたが、回転不能に固定されていてもよい。
【００５０】
（２）第２可動ベース４１がＸ軸と、Ｙ軸と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸との３つの軸に沿って直動可能な構成であってもよい。
【００５１】
（３）図４に示すツール保持部材３０Ｖのように、ツール旋回軸Ｊ２と直交して複数の成形ツールＴを取り付け可能なツールテーブル３０を、ツール旋回軸Ｊ２に沿って複数並べて備え、それらツールテーブル３０同士を一体回転可能に連結した構成としてもよい。この構成によれば、線材９０の成形に多くの成形ツールが必要な場合であっても、成形の途中でツール保持部材３０Ｖの成形ツールＴを付けかえることなく成形を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 線材成形機
１１Ａ 前面壁（区画壁）
１２ 線材送給装置
１３ 送りローラ
１４ クイル
１４Ａ 線材送給孔
２０ ツール直動駆動機構
３０ ツールテーブル
３１ ツール回転駆動機構
３２ ツール旋回用サーボモータ
４１ 第２可動ベース（可動ベース）
５０ 線材回転駆動機構
６５ クイル回転駆動機構
９０ 線材
Ｊ１ 線材送給軸
Ｊ２ ツール旋回軸
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ 成形ツール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形ツールの線材に対する直動位置、回転位置を変更して線材を任意の形状に成形可能な線材成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の線材成形機として図５に示した線材成形機１は、前後方向に延びた線材送給軸Ａ３に沿って線材７を案内する線材ガイド２の前方で前後、左右、上下の３方向に直動可能な可動ベース３と、可動ベース３に支持されて線材送給軸Ａ３と平行な軸Ａ１回りに回転可能な回転ヘッド４と、回転ヘッド４に支持されて線材送給軸Ａ３と直交する軸Ａ２回りに回転可能なツールテーブル５とを備えている。そして、可動ベース３を直動させることで、ツールテーブル５に取り付けられた成形ツール６の直動位置を制御し、ツールテーブル５を軸Ａ２回りに回転させると共に、回転ヘッド４を軸Ａ１回りに回転させることで、成形ツール６の線材７に対する回転位置を制御するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９０８５９号公報（［００３１］、［００３２］、図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の線材成形機１では、可動ベース３に、回転ヘッド４の回転駆動機構とツールテーブル５の回転駆動機構とが搭載されているため、可動ベース３の周辺が嵩張ってしまい、線材７を成形するためのスペースが狭いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来よりも線材を成形するためのスペースを広くすることが可能な線材成形機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る線材成形機は、水平に延びた線材送給軸に沿って送給される線材の衝合相手である成形ツールを、複数の直動軸に沿って移動して任意の直動位置に位置制御するツール直動位置制御手段と、成形ツールを、線材送給軸に直交した又は線材送給軸と平行な軸に直交したツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転位置制御手段とを備えて、線材を任意の形状に成形可能な線材成形機において、成形ツールに送給される線材を線材送給軸回りに回転駆動することで、成形ツールを線材に対して相対的に線材送給軸回りの任意の回転位置に位置制御する線材回転駆動機構と、成形ツールをツール旋回軸回りに回転駆動することで、成形ツールを線材に対してツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転駆動機構とで、ツール回転位置制御手段を構成し、ツール回転駆動機構を搭載した可動ベースを有し、その可動ベースを線材送給軸に直交した第１直動軸方向と、その第１直動軸に直交した第２直動軸方向とを含む複数の直動軸で直線駆動しかつそれら直動位置を制御するツール直動駆動機構を、ツール直動位置制御手段として備え、可動ベースには、ツール回転駆動機構が成形ツールをツール旋回軸回りに回転駆動するためのツール旋回用サーボモータのみが駆動源として搭載されると共に、そのツール旋回用サーボモータの回転中心軸がツール旋回軸と一致するように又は平行になるように配置されたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の線材成形機において、１対のローラが線材を挟持した状態で対称回転することで線材を線材送給軸に沿って送給可能な線材送給装置が、成形ツールとの間に区画壁を挟むように配置されると共に、区画壁には、線材送給軸に沿って線材が通過可能な線材送給孔が備えられ、線材回転駆動機構は、１対のローラを線材送給軸の回りに回転駆動するように構成されたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の線材成形機において、区画壁には、線材送給孔を有したクイルが回転可能に備えられ、クイルを回転駆動しかつその回転位置を制御するクイル回転駆動機構が設けられたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機において、ツール直動駆動機構は、第１直動軸と、第２直動軸と、それらに直交する第３直動軸との３つの直動軸で、可動ベースを直線駆動しかつそれら直動位置を制御可能に構成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機において、ツール旋回軸と直交しかつ成形ツールを取り付け可能な複数のツールテーブルをツール旋回軸に間隔を空けて並べて備え、ツールテーブル同士を一体回転可能に連結したところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１１】
［請求項１の発明］
請求項１の発明では、ツール回転駆動機構が成形ツールをツール旋回軸回りに回転させることで、成形ツールを、線材に対してツール旋回軸回りに任意の回転位置に位置制御すると共に、線材回転駆動機構が線材を線材送給軸回りに回転させることで、成形ツールを、線材に対して相対的に線材送給軸回りの任意の回転位置に位置制御する。このように、本発明は、従来の線材成形機において成形ツールを線材送給軸回りに回転させる代わりに、線材を線材送給軸回りに回転させる構成になっているので、従来の線材成形機と同じように、成形ツールの線材に対する回転位置を変更することができる。そして、本発明では、可動ベースに、成形ツールをツール旋回軸回りに回転駆動するためのツール回転駆動機構のみが搭載されているので、従来の線材成形機のように、可動ベースに２つの回転駆動機構が搭載された場合に比べて、可動ベース周辺をコンパクトにすることができ、線材を成形するためのスペースを広くすることができる。しかも、ツール旋回用サーボモータの回転中心軸が線材送給軸に直交するので、線材を成形する際に、線材送給軸方向にスペースを広く取ることができる。
【００１２】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、線材が線材送給孔に遊嵌される場合、線材を線材送給軸回りに回転させることが可能になる。
【００１３】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、線材を回転させたときにクイル回転駆動機構によりクイルを回転駆動することにより、線材送給孔内にある線材が線材送給孔の内側面と干渉して捻れることが防がれる。
【００１４】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、互いに直交する３方向に成形ツールを直動させることができる。また、成形ツールが線材送給軸方向に直動するので、成形途中で線材の形状が線材送給軸方向に長くなる場合であっても、その線材の線材送給軸方向の先方にも成形ツールを衝合させ成形することが可能になる。
【００１５】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、線材の成形に多くの成形ツールが必要な場合であっても、成形の途中で成形ツールを付けかえることなく成形を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る線材成形機を部分的に鉛直面で切断した側面図
【図２】線材成形機を部分的に縦断面した正面図
【図３】ベースフレームの線材送給軸を含む水平面による切断面を上方から見た図
【図４】変形例に係るツールテーブルの正面図
【図５】従来の線材成形機を部分的に鉛直面で切断した側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３を用いて説明する。図１に示すように線材成形機１０のベースフレーム１１には、ツール直動駆動機構２０と線材送給装置１２とが前後方向に対峙して固定されており、ツール直動駆動機構２０と線材送給装置１２との間に、ベースフレーム１１の前面壁１１Ａ（本発明の「区画壁」に相当する）が配置されている。
【００１８】
前面壁１１Ａには、前方に突出したクイル１４が備えられている。図３に示すように、クイル１４は、前面壁１１Ａを前後方向に貫通したクイル支持孔１５にベアリングを介して回転自在に支持されている。また、クイル１４には、線材９０の断面形状に対応した、例えば、断面円形の線材送給孔１４Ａが貫通形成されている。そして、線材送給装置１２により送給された線材９０は、線材送給孔１４Ａを通ってクイル１４の前方の成形領域Ｒ１に送給される。線材９０は、水平方向に送給され、クイル１４により側方への移動が規制されている。なお、線材送給孔１４Ａの中心軸が本発明の線材送給軸Ｊ１に相当する。
【００１９】
図２に示すように、前面壁１１Ａの前面側には、クイル１４の側方に複数の補助ツール駆動機構７０が放射状に備えられている。補助ツール駆動機構７０は、クイル１４側を向いた前面に芯金ツールや切断ツールといった補助ツール７４を備え、前面壁１１Ａに設けられた補助ツール直動部７１によって、補助ツール７４を補助ツールガイド７３Ｇに沿って往復駆動させる。補助ツール直動部７１は、クランク機構７２とスライダ機構７３とから構成され、クランク機構７２のクランクシャフト７２Ｓがサーボモータ７１Ｍ（図１参照）に連結されている。そして、サーボモータ７１Ｍがクランクシャフト７２Ｓを回転させると、補助ツール７４がスライダ機構７３のスライダ７３Ｓと一体に補助ツールガイド７３Ｇに沿って移動する。
【００２０】
補助ツール駆動機構７０は、後述する成形ツールＴ１〜Ｔ３によって線材９０が成形されている間は、補助ツール７４をクイル１４から離れた位置に退避させ、成形が完了すると成形ツールＴ１〜Ｔ３の代わりに補助ツール７４をクイル１４の前方領域に進入させる。
【００２１】
次に、ツール直動駆動機構２０について説明する。ツール直動駆動機構２０は、複数の成形ツールＴ１〜Ｔ３が取り付け可能なツールテーブル３０を、線材送給軸Ｊ１と平行なＸ軸と、水平面内で線材送給軸Ｊ１に直交するＹ軸とに沿って進退移動可能に構成されている。
【００２２】
具体的には、ツール直動駆動機構２０は、図１に示すように、前面壁１１Ａの前面に取り付けられて水平な上面を有する架台２２に、第１可動ベース４０を搭載すると共に、第１可動ベースに第２可動ベース４１を搭載し、架台２２と第１可動ベース４０との間、第１可動ベース４０と第２可動ベース４１との間にそれぞれ設けられた第１直動機構、第２直動機構によって、第２可動ベース４１をＹ軸、Ｘ軸に沿って直動させる構成になっている。そして、第２可動ベース４１にツールテーブル３０が支持されて、第２可動ベース４１と一体に直動可能になっている。ここで、本実施形態では、第２可動ベース４１が本発明の「可動ベース」に相当し、Ｘ軸、Ｙ軸が本発明の「第２直動軸」、「第１直動軸」にそれぞれ相当する。
【００２３】
架台２２と第１可動ベース４０との間に設けられた第１直動機構の具体的な構成は以下のようになっている。即ち、図２に示すように、架台２２の上面には、第１ボールネジ機構２１が備えられ、第１ボールネジ機構２１の駆動源であるサーボモータ２１Ｍがボールネジ２１Ａを回転させると、第１可動ベース４０から垂下すると共にボールナット（図示せず）を固定して備えたナット支持壁４０Ａがボールネジ２１Ａに沿って移動し、第１可動ベース４０が線材送給軸Ｊ１と平行な軸に直交したＹ軸方向に直動する。
【００２４】
第１可動ベース４０と第２可動ベース４１との間に設けられた第２直動機構は、上記した第１直動機構と同様な構造をなしている。即ち、図１に示すように、第１可動ベース４０の上面には、第２ボールネジ機構２３が備えられ、第２ボールネジ機構２３の駆動源であるサーボモータ２３Ｍがボールネジ２３Ａを回転させると、第２可動ベース４１から垂下してボールナット（図示せず）を固定して備えたナット支持壁４１Ａがボールネジ２３Ａに沿って移動し、第２可動ベース４１が線材送給軸Ｊ１と平行なＸ軸方向に直動する。
【００２５】
なお、架台２２と第１可動ベース４０の間、第１可動ベースと第２可動ベース４１との間には、直動ガイド２４，２５が設けられ、これにより、第１可動ベース４０、第２可動ベース４１をスムーズに直動させることができるようになっている。
【００２６】
上述の如く第２可動ベース４１には、成形ツールＴ１〜Ｔ３を取り付け可能なツールテーブル３０が備えられている。ツールテーブル３０は、Ｙ軸方向に直交した板状をなし（図２参照）、外周部に成形ツールＴ１〜Ｔ３が配置されるように構成されている（図１参照）。
【００２７】
さて、本実施形態の線材成形機１０では、線材９０を任意の形状に成形可能とするために、上述したツール直動駆動機構２０のほかに、成形ツールＴ１〜Ｔ３の線材９０に対する相対的な回転位置を任意に変更可能なツール回転位置制御手段を有している。このツール回転位置制御手段は、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させることで、成形ツールＴ１〜Ｔ３を線材９０に対して相対的に線材送給軸Ｊ１回りの任意の回転位置に位置制御する線材回転駆動機構５０（図１参照）と、成形ツールＴ１〜Ｔ３をＹ軸方向に延びたツール旋回軸Ｊ２回りに回転させることで、成形ツールを線材９０に対してツール旋回軸Ｊ２回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転駆動機構３１（図２参照）とで構成されている。以下、線材回転駆動機構５０とツール回転駆動機構３１の構成について説明する。
【００２８】
図２に示すように、ツール回転駆動機構３１は、第２可動ベース４１に搭載され、回転中心軸がツール旋回軸Ｊ２に一致するツール旋回用サーボモータ３２と、ツール旋回用サーボモータ３２の出力回転を減速してツールテーブル３０に伝達する減速機３３とで構成されている。ツール旋回用サーボモータ３２と、減速機３３と、ツールテーブル３０とは、ツール旋回軸Ｊ２に沿って配置されている。詳細には、減速機３３の入力軸と出力軸は同軸上に配置されており、ツールテーブル３０の回転中心軸は、ツール旋回軸Ｊ２に一致している。これにより、ツールテーブル３０の成形ツールＴ１〜Ｔ３が、ツール旋回軸Ｊ２の回りに回転可能となっている。
【００２９】
図１に示すように、線材回転駆動機構５０は、ベースフレーム１１の前面壁１１Ａの後方に配置され、線材送給装置１２を線材送給軸Ｊ１回りに回転可能な構成になっている。
【００３０】
以下、線材回転駆動機構５０の具体的な構成について説明する。図３に示すように、ベースフレーム１１には、線材送給装置１２を支持した回転ベース５１が線材送給軸Ｊ１回りに回転可能に軸支されている。回転ベース５１は、ベースフレーム１１の後面壁１１Ｂを線材送給軸Ｊ１方向に貫通して後面壁１１Ｂに回転自在に支持された後側筒体５２と、前面壁１１Ａに回転可能に支持されて線材送給軸Ｊ１方向で後側筒体５２に対向配置された前側筒体５３とを備え、後側筒体５２と前側筒体５３の中心軸が、線材送給軸Ｊ１に一致している。また、後側筒体５２の前端部が回転ベース５１の後端壁５５に固定されると共に、前側筒体５３の後端部が回転ベース５１の前端壁５６に固定され、それら前端壁５６と後端壁５５とを、線材送給軸Ｊ１からオフセットした位置で連絡壁５４が連結している。そして、前端壁５６、後端壁５５、連絡壁５４で囲まれた部分に線材送給装置１２が受容されている。
【００３１】
線材送給装置１２は、線材送給軸Ｊ１に直交する軸を中心として連絡壁５４に回転可能に支持されて、線材送給軸Ｊ１を挟む１対の送りローラ１３，１３を有している。回転ベース５１が図１に示す回転位置にある状態では、送りローラ１３，１３は線材送給軸Ｊ１を挟んで上下方向に並んで配置され、上側の送りローラ１３が自由回転可能に軸支されると共に、下側の送りローラ１３が後述するローラ駆動用サーボモータ６０Ｍによって駆動されるようになっている。そして、後側筒体５２の内側を通ってきた線材９０を送りローラ１３，１３にて挟持し、上下の送りローラ１３，１３が対称回転することで線材９０を線材送給軸Ｊ１に沿って前側筒体５３の内側へと送る。なお、ローラ駆動用サーボモータ６０Ｍによって、ツール直動駆動機構２０側（即ち、前側）に線材９０を送給したり、或いは、その逆向き（即ち、後側）に引き戻すことができるようになっている。
【００３２】
送りローラー１３，１３は、ローラ駆動機構６０によって回転駆動されるようになっている。ローラ駆動機構６０の具体的な構成は以下の通りである。即ち、図３に示すように後側筒体５２の内側には、ベアリングによりインナーシャフト６１が回転可能に軸支されている。また、後端壁５５には、線材送給軸Ｊ１と平行な軸回りに回転する第１中継シャフト６２が備えられ、連絡壁５４には、線材送給軸Ｊ１と直交する軸回りに回転する第２中継シャフト６３が備えられている。さらに、連絡壁５４には、下側の送りローラ１３と一体回転可能なローラ支持シャフト６４が備えられている。
【００３３】
インナーシャフト６１と第１中継シャフト６２との間は、平ギア６１Ｇ１，６２Ｇ１により連結されており、第１中継シャフト６２と第２中継シャフト６３との間は、ベベルギア６２Ｇ２，６３Ｇ２により連結されている。また、第２中継シャフト６３とローラ支持シャフト６４との間は、平ギヤ６３Ｇ１，６４Ｇ１により連結されている。
【００３４】
後面壁１１Ｂの後面側には、ローラ駆動機構６０の駆動源であるローラ駆動用サーボモータ６０Ｍが取り付けられ、そのローラ駆動用サーボモータ６０Ｍの出力回転軸とインナーシャフト６１の後端部に固設したプーリとが連結されている。これらによりローラ駆動機構６０が構成され、ローラ駆動用サーボモータ６０Ｍがインナーシャフト６１を回転させると、第１中継シャフト６２、第２中継シャフト６３、ローラ支持シャフト６４が連動回転し、これにより、下側の送りローラ１３が線材送給軸Ｊ１と直交する軸回りに連動回転する。
【００３５】
また、後面壁１１Ｂの後面側には、線材回転駆動機構５０の駆動源である線材回転用サーボモータ５０Ｍも取り付けられており、その線材回転用サーボモータ５０Ｍの出力回転軸と後側筒体５２の後端部に固設したプーリとが連結されている。そして、これらにより線材回転駆動機構５０が構成され、線材回転用サーボモータ５０Ｍが後側筒体５２を回転させると、回転ベース５１と一体になって線材送給装置１２が回転し、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させるようになっている。
【００３６】
なお、図３に示すように、前側筒体５３は、クイル１４の後端部に形成された円柱凹部１６の内側に回転可能に軸支され、クイル１４は、クイル回転駆動機構６５によって線材送給軸Ｊ１回りに、前側筒体５３とは別個に回転駆動されるようになっている。具体的には、前面壁１１Ａの後面には、クイル回転用サーボモータ６５Ｍが取り付けられ、そのクイル回転用サーボモータ６５Ｍの出力回転軸とクイル１４の後端部とが連結されている。
【００３７】
線材成形機１０の構成に関する説明は以上である。次に、線材成形機１０による線材９０の成形について説明する。
【００３８】
線材成形機１０で線材９０を成形するには、まず、ツールテーブル３０に備えた各成形ツールＴ１〜Ｔ３と、補助ツール７４をクイル１４の前方の成形空間Ｒ１から退避させておき、ローラ駆動用サーボモータ６０Ｍにより送りローラ１３，１３を回転駆動して、クイル１４の先端から所定長さ分の線材９０を成形空間Ｒ１に送給する。
【００３９】
次に、ツール旋回用サーボモータ３２によりツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させて、例えば、成形ツールＴ１をクイル１４側へ向ける。そして、線材回転用サーボモータ５０Ｍにより線材送給装置１２を線材送給軸Ｊ１回りに回転させて、成形ツールＴ１の線材９０に対する相対的な回転位置を調整する。このとき、線材９０が線材送給孔１４Ａにきつく嵌合される場合には、クイル回転駆動機構６５によりクイル１４を線材送給装置１２と同方向に回転させることで線材９０の捻れが防がれる。
【００４０】
次いで、ツール直動駆動機構２０により第２可動ベース４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に直動させ、ツールテーブル３０をクイル１４の前方に配置する。そして、クイル１４から突出した線材９０に成形ツールＴ１を衝合させる。すると、クイル１４から突出した線材９０が成形ツールＴ１によって成形される。ここで、ツール旋回用サーボモータ３２と減速機３３とツールテーブル３０とは、線材送給軸Ｊ１と直交する方向に並べて配置されているので、成形領域Ｒ１を線材送給軸Ｊ１方向前方に広くとることができる。
【００４１】
続いて、例えば、成形ツールＴ２にて線材９０を成形する場合には、まず、成形ツールＴ１を成形領域Ｒ１から退避させ、必要に応じて、線材９０を所定長さだけ成形空間Ｒ１に送給する。
【００４２】
次に、ツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させて成形ツールＴ２をクイル１４側へ向ける。ここで、第２可動ベース４１は、ツール旋回軸Ｊ２方向（Ｙ軸方向）に直動するので、ツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２方向（Ｙ軸方向）に少しずらすだけで、ツールテーブル３０を回転させる際の成形ツールＴ１〜Ｔ３と線材９０との干渉を避けることができる。しかも、ツールテーブル３０が線材送給軸Ｊ１と平行な板状になっているので、ツールテーブル３０をツール旋回軸Ｊ２回りに回転させても、ツールテーブル３０が任意の回転位置でクイル１４の前方を覆うことがなくなり、成形領域Ｒ１を線材送給軸Ｊ１方向前方に広く取ることができる。
【００４３】
成形ツールＴ２がクイル１４側を向いたら、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させて、成形ツールＴ２の線材９０に対する回転位置を制御する。このとき、上述したように、ツール旋回用サーボモータ３２と減速機３３とツールテーブル３０とは、線材送給軸Ｊ１と直交する方向に並べて配置されているので、成形領域Ｒ１内の線材９０が線材送給軸Ｊ１方向に長くなった場合でも、線材９０を回転させることができる。
【００４４】
次いで、成形ツールＴ１のときと同様に、第２可動ベース４１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に直動させて、線材９０に成形ツールＴ２を衝合させ、線材９０を成形する。このようにして、成形ツールＴ１〜Ｔ３を適宜切り替えて線材９０を成形する。そして、線材９０の成形が終了したら、第２可動ベースをＸ軸方向或いはＹ軸方向に後退させて成形ツールＴ１〜Ｔ３を成形空間Ｒ１から退避させ、補助ツール７４として切断ツールを取り付けた補助ツール駆動機構７０を作動してその切断ツールを成形空間Ｒ１に進入させ、線材９０のうち成形が完了した部分を後続の線材９０から切り離す。これにより、線材９０の成形品が得られる。
【００４５】
このように、本実施形態の線材成形機１０では、従来の線材成形機のように成形ツールＴ１〜Ｔ３を線材送給軸Ｊ１回りに回転させる代わりに、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させる構成になっているので、従来の線材成形機と同じように、成形ツールＴ１〜Ｔ３の線材９０に対する相対的な回転位置を変更することができる。ここで、本実施形態によれば、第２可動ベース４１に、成形ツールＴ１〜Ｔ３をツール旋回軸Ｊ２回りに回転駆動するためのツール回転駆動機構３１のみが搭載されているので、従来の線材成形機に比べて、第２可動ベース４１周辺をコンパクトにすることができ、線材９０を成形するためのスペースを広くすることができる。また、従来の線材成形機よりも第２可動ベース４１の積載重量が軽くなるので、第２可動ベース４１を俊敏に移動させることができる。
【００４６】
また、線材送給装置１２を線材送給軸Ｊ１回りに回転させるので、線材９０が線材送給孔１４Ａに遊嵌される場合、線材９０を回転させることが可能になる。さらに、クイル１４が線材送給軸Ｊ１回りに回転可能になっているので、線材９０を回転させたときに線材送給孔１４Ａ内にある線材９０が線材送給孔１４Ａの内側面と干渉して捻れることが防がれる。
【００４７】
なお、本実施形態の線材成形機１０では、線材９０が線材送給孔１４Ａと嵌合する場合には、線材回転駆動機構５０で線材送給装置１２を回転させずにクイル回転駆動機構６５でクイル１４のみを回転させることで、線材９０を線材送給軸Ｊ１回りに回転させることもできる。
【００４８】
［他の実施形態］
本発明は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４９】
（１）上記実施形態では、クイル１４が前面壁１１Ａに回転可能に支持されていたが、回転不能に固定されていてもよい。
【００５０】
（２）第２可動ベース４１がＸ軸と、Ｙ軸と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸との３つの軸に沿って直動可能な構成であってもよい。
【００５１】
（３）図４に示すツール保持部材３０Ｖのように、ツール旋回軸Ｊ２と直交して複数の成形ツールＴを取り付け可能なツールテーブル３０を、ツール旋回軸Ｊ２に沿って複数並べて備え、それらツールテーブル３０同士を一体回転可能に連結した構成としてもよい。この構成によれば、線材９０の成形に多くの成形ツールが必要な場合であっても、成形の途中でツール保持部材３０Ｖの成形ツールＴを付けかえることなく成形を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 線材成形機
１１Ａ 前面壁（区画壁）
１２ 線材送給装置
１３ 送りローラ
１４ クイル
１４Ａ 線材送給孔
２０ ツール直動駆動機構
３０ ツールテーブル
３１ ツール回転駆動機構
３２ ツール旋回用サーボモータ
４１ 第２可動ベース（可動ベース）
５０ 線材回転駆動機構
６５ クイル回転駆動機構
９０ 線材
Ｊ１ 線材送給軸
Ｊ２ ツール旋回軸
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ 成形ツール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に延びた線材送給軸に沿って送給される線材の衝合相手である成形ツールを、複数の直動軸に沿って移動して任意の直動位置に位置制御するツール直動位置制御手段と、前記成形ツールを、前記線材送給軸に直交した又は前記線材送給軸と平行な軸に直交したツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転位置制御手段とを備えて、前記線材を任意の形状に成形可能な線材成形機において、
前記成形ツールに送給される前記線材を前記線材送給軸回りに回転駆動することで、前記成形ツールを前記線材に対して相対的に前記線材送給軸回りの任意の回転位置に位置制御する線材回転駆動機構と、前記成形ツールを前記ツール旋回軸回りに回転駆動することで、前記成形ツールを前記線材に対して前記ツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転駆動機構とで、前記ツール回転位置制御手段を構成し、
前記ツール回転駆動機構を搭載した可動ベースを有し、その可動ベースを前記線材送給軸に直交した第１直動軸方向と、その第１直動軸に直交した第２直動軸方向とを含む複数の直動軸で直線駆動しかつそれら直動位置を制御するツール直動駆動機構を、前記ツール直動位置制御手段として備え、
前記可動ベースには、前記ツール回転駆動機構が前記成形ツールを前記ツール旋回軸回りに回転駆動するためのツール旋回用サーボモータのみが駆動源として搭載されると共に、そのツール旋回用サーボモータの回転中心軸が前記ツール旋回軸と一致するように又は平行になるように配置されたことを特徴とする線材成形機。
【請求項２】
１対のローラが線材を挟持した状態で対称回転することで前記線材を前記線材送給軸に沿って送給可能な線材送給装置が、前記成形ツールとの間に区画壁を挟むように配置されると共に、前記区画壁には、前記線材送給軸に沿って前記線材が通過可能な線材送給孔が備えられ、
前記線材回転駆動機構は、前記１対のローラを前記線材送給軸の回りに回転駆動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の線材成形機。
【請求項３】
前記区画壁には、前記線材送給孔を有したクイルが回転可能に備えられ、前記クイルを回転駆動しかつその回転位置を制御するクイル回転駆動機構が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の線材成形機。
【請求項４】
前記ツール直動駆動機構は、前記第１直動軸と、前記第２直動軸と、それらに直交する第３直動軸との３つの直動軸で、前記可動ベースを直線駆動しかつそれら直動位置を制御可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機。
【請求項５】
前記ツール旋回軸と直交しかつ前記成形ツールを取り付け可能な複数のツールテーブルを前記ツール旋回軸に沿って間隔を空けて並べて備え、前記ツールテーブル同士を一体回転可能に連結したことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機。
【請求項１】
水平に延びた線材送給軸に沿って送給される線材の衝合相手である成形ツールを、複数の直動軸に沿って移動して任意の直動位置に位置制御するツール直動位置制御手段と、前記成形ツールを、前記線材送給軸に直交した又は前記線材送給軸と平行な軸に直交したツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転位置制御手段とを備えて、前記線材を任意の形状に成形可能な線材成形機において、
前記成形ツールに送給される前記線材を前記線材送給軸回りに回転駆動することで、前記成形ツールを前記線材に対して相対的に前記線材送給軸回りの任意の回転位置に位置制御する線材回転駆動機構と、前記成形ツールを前記ツール旋回軸回りに回転駆動することで、前記成形ツールを前記線材に対して前記ツール旋回軸回りの任意の回転位置に位置制御するツール回転駆動機構とで、前記ツール回転位置制御手段を構成し、
前記ツール回転駆動機構を搭載した可動ベースを有し、その可動ベースを前記線材送給軸に直交した第１直動軸方向と、その第１直動軸に直交した第２直動軸方向とを含む複数の直動軸で直線駆動しかつそれら直動位置を制御するツール直動駆動機構を、前記ツール直動位置制御手段として備え、
前記可動ベースには、前記ツール回転駆動機構が前記成形ツールを前記ツール旋回軸回りに回転駆動するためのツール旋回用サーボモータのみが駆動源として搭載されると共に、そのツール旋回用サーボモータの回転中心軸が前記ツール旋回軸と一致するように又は平行になるように配置されたことを特徴とする線材成形機。
【請求項２】
１対のローラが線材を挟持した状態で対称回転することで前記線材を前記線材送給軸に沿って送給可能な線材送給装置が、前記成形ツールとの間に区画壁を挟むように配置されると共に、前記区画壁には、前記線材送給軸に沿って前記線材が通過可能な線材送給孔が備えられ、
前記線材回転駆動機構は、前記１対のローラを前記線材送給軸の回りに回転駆動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の線材成形機。
【請求項３】
前記区画壁には、前記線材送給孔を有したクイルが回転可能に備えられ、前記クイルを回転駆動しかつその回転位置を制御するクイル回転駆動機構が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の線材成形機。
【請求項４】
前記ツール直動駆動機構は、前記第１直動軸と、前記第２直動軸と、それらに直交する第３直動軸との３つの直動軸で、前記可動ベースを直線駆動しかつそれら直動位置を制御可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機。
【請求項５】
前記ツール旋回軸と直交しかつ前記成形ツールを取り付け可能な複数のツールテーブルを前記ツール旋回軸に沿って間隔を空けて並べて備え、前記ツールテーブル同士を一体回転可能に連結したことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載の線材成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０７１０３（Ｐ２０１３−１０７１０３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３８９６（Ｐ２０１１−２５３８９６）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００１１６９７６）旭精機工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００１１６９７６）旭精機工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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