(57)【要約】【課題】熟練を要さず、ワークの寸法管理対象部位の寸法を安定させることが可能なフォーミングマシンを提供する。【解決手段】本発明のフォーミングマシンの一例としてのばね成形機１０では、過去最新複数個のコイルばね９１に係る実測寸法と補正量との自己回帰モデルのモデル式を使用して、次にコイルばね９１を成形するときのピッチツール１４の押し付け量に対する補正量を演算するので、成形上のばらつきの影響を抑えたピッチツール１４の押し付け量の制御が可能になり、コイルばね９１における寸法管理対象部位の寸法が安定する。しかも、ばね成形機１０自体が自己回帰モデルのモデル式を同定するので、熟練も要しない。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材、板金、その他の金属素材に成形工具を押し付けてワークを順次成形すると共に、前記金属素材に対する前記成形工具の押し付け量に応じて変化する前記ワークの寸法管理対象部位の寸法を寸法計測部にて逐一実測し、その寸法管理対象部位の実測寸法に基づいて演算した補正量を用いて前記成形工具の押し付け量を補正するフォーミングマシンにおいて、
予め設定されたサンプル数分の前記補正量のデータを、予め設定された範囲内でランダムにばらつくように生成する疑似補正量生成手段と、
前記疑似補正量生成手段にて生成された前記補正量のデータを順次使用して前記成形工具の押し付け量を順次補正しながら前記サンプル数分の前記ワークを成形し、前記サンプル数分の前記実測寸法のデータを取得するサンプルデータ取得手段と、
前記サンプル数分の前記補正量及び前記実測寸法のデータから統計的手法により前記実測寸法及び前記補正量の自己回帰モデルのモデル式を同定するモデル式同定手段と、
前記モデル式と、過去最新の複数の前記ワークの前記実測寸法及び前記補正量とから、次に前記ワークを成形するときの前記補正量を演算する補正量演算手段を備えたことを特徴とするフォーミングマシン。
【請求項２】
ｉ個前に成形した前記ワークの前記実測寸法をｙｉとすると共に前記補正量をｕｉとし、それら前記実測寸法をｙｉ及び前記補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、予め設定された前記次元数をｐ，ｑとすると、前記モデル式は、下記数１で記述され、
前記モデル式同定手段は、前記サンプル数分の前記補正量及び前記実測寸法のデータを使用した最小二乗法により前記数１のモデル式の前記ａｉ，ｂｉを決定し、
前記補正量演算手段は、前記数１のモデル式を変形した下記数２の補正演算式で前記補正量を演算することを特徴とする請求項１に記載のフォーミングマシン。
【数１】
2015150583.tif 000013
【数２】
2015150583.tif 000014
【請求項３】
ｉ個前に成形した前記ワークの前記実測寸法をｙｉとすると共に前記補正量をｕｉとし、それら前記実測寸法をｙｉ及び前記補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、前記次元数をｐ，ｑ、それら次元数ｐ，ｑの上限値Ｍ，Ｎとすると、前記モデル式は、下記数１で記述され、
前記モデル式同定手段には、前記次元数ｐに１〜Ｍの何れかの整数を代入すると共に前記数１の前記次元数ｑに１〜Ｎの何れかの整数に代入して求められるＭ×Ｎ通りの前記モデル式の前記ａｉ，ｂｉを前記最小二乗法により決定するモデル式候補生成手段と、
それらＭ×Ｎ通りの各前記モデル式にて演算される複数の前記ワークの前記寸法管理対象部位の寸法と前記実測寸法との差分の平方和を演算して、それら平方和が最も小さくなった前記モデル式を、前記補正量演算手段にて使用する前記モデル式に決定するモデル式決定手段とが備えられ、
前記補正量演算手段は、前記モデル式決定手段が決定した前記数１のモデル式を変形した下記数２の補正演算式で前記補正量を演算することを特徴とする請求項１に記載のフォーミングマシン。
【数１】
2015150583.tif 000015
【数２】
2015150583.tif 000016
【請求項４】
前記ワークを成形する度に更新される過去最新の複数の前記実測寸法及び前記補正量のデータを使用して統計的手法により前記モデル式を同定し直すモデル式更新手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシン。
【請求項５】
予め設定された前記寸法管理対象部位の寸法の上限規格と下限規格に対して、工程能力指数を演算する工程能力指数演算手段を備え、
前記モデル式更新手段は、予め設定された閾値を超えて前記工程能力指数が悪化した場合に、過去最新の複数の前記実測寸法及び前記補正量のデータを使用して統計的手法により前記モデル式を同定し直すモデル式更新手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材、板金、その他の金属素材に成形工具を押し付けてワークを順次成形すると共に、ワークにおける寸法管理対象部位の実測寸法に基づいて演算した補正量を用いて成形工具の押し付け量を補正するフォーミングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のフォーミングマシンの一例として、線材に成形工具を押し付けて圧縮コイルばねを成形すると共に、成形された圧縮コイルばねのばね長（ばねの自然長）を逐一計測するばね成形機が知られている。また、このばね成形機では、成形工具の１つであるピッチツールの線材への押し付け量を変更してばね長を変更することができる。そこで、上記したばね成形機では、ばね長の実測寸法と目標寸法との偏差に所定の係数を乗じる等して演算した補正量を用いて、ばね長が目標寸法に近づくように、次にコイルばねを成形する際のピッチツールの押し付け量を補正していた（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】特開平０８−１０８８３号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ばね長の実測寸法と目標寸法との偏差がばらつく原因について、線材の内部応力、成形工具の熱変形等様々な要素が考えられるが特定することは困難である。従って、従来は、ばね長の実測寸法と目標寸法との偏差に乗じる係数は作業者の勘に基づいて試行錯誤により決定していたので、熟練を必要とすると共に、上記した補正が十分に機能しない場合が多く、ワークにおける寸法管理対象部位の寸法が安定しな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、作業者が熟練を要さず、ワークの寸法管理対象部位の寸法を安定させることが可能なフォーミングマシンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者は、フォーミングマシンの一例としてのばね成形機で成形した複数のワークのばね長の時系列の変化をスペクトル解析し、ばね長の変化に周期性があることを確認した。この周期性の正確な原因は不明であるが、変動周期が既知であれば、その変動を抑制する制御手段は良く知られている。しかしながら、ばね長の変化には偶然誤差による周期性のない変動も多く含まれる。そこで本願発明者はばね長の変化をモデルに基づく時系列解析を行い、自己回帰モデルによってばね長の変化を予測できること、及びモデル式を使用して補正量を演算することができることを見いだし、下記請求項１〜５の本願発明を完成するに至った。
【０００７】
なお、自己回帰モデルのモデル式を使用して制御を行う技術は、従来から知られているが、ボイラーの温度を目標温度に安定させるための燃焼量の制御や、船の進行方向を安定させるための操舵角の制御等のように、連続して変化する管理対象（例えば、ボイラーの温度や船の進行方向）の値を安定させるための制御に使用されていて、フォーミングマシンにて成形されるワークの寸法のように、間欠的に変化する管理対象の値の安定化を図る制御に、自己回帰モデルのモデル式を使用する前例はない。
【０００８】
請求項１の発明に係るフォーミングマシンは、線材、板金、その他の金属素材に成形工具を押し付けてワークを順次成形すると共に、金属素材に対する成形工具の押し付け量に応じて変化するワークの寸法管理対象部位の寸法を寸法計測部にて逐一実測し、その寸法管理対象部位の実測寸法に基づいて演算した補正量を用いて成形工具の押し付け量を補正するフォーミングマシンにおいて、予め設定されたサンプル数分の補正量のデータを、予め設定された範囲内でランダムにばらつくように生成する疑似補正量生成手段と、疑似補正量生成手段にて生成された補正量のデータを順次使用して成形工具の押し付け量を順次補正しながらサンプル数分のワークを成形し、サンプル数分の実測寸法のデータを取得するサンプルデータ取得手段と、サンプル数分の補正量及び実測寸法のデータから統計的手法により実測寸法及び補正量の自己回帰モデルのモデル式を同定するモデル式同定手段と、モデル式と、過去最新の複数のワークの実測寸法及び補正量とから、次にワークを成形するときの補正量を演算する補正量演算手段を備えたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフォーミングマシンにおいて、ｉ個前に成形したワークの実測寸法をｙｉとすると共に補正量をｕｉとし、それら実測寸法をｙｉ及び補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、予め設定された次元数をｐ，ｑとすると、モデル式は、下記数１で記述され、モデル式同定手段は、サンプル数分の補正量及び実測寸法のデータを使用した最小二乗法により数１のモデル式のａｉ，ｂｉを決定し、補正量演算手段は、数１のモデル式を変形した下記数２の補正演算式で補正量を演算するところに特徴を有する。
【００１０】
【数１】
2015150583.tif 000003
【００１１】
【数２】
2015150583.tif 000004
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載のフォーミングマシンにおいて、ｉ個前に成形したワークの実測寸法をｙｉとすると共に補正量をｕｉとし、それら実測寸法をｙｉ及び補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、次元数をｐ，ｑ、それら次元数ｐ，ｑの上限値Ｍ，Ｎとすると、モデル式は、下記数１で記述され、モデル式同定手段には、次元数ｐに１〜Ｍの何れかの整数を代入すると共に数１の次元数ｑに１〜Ｎの何れかの整数に代入して求められるＭ×Ｎ通りのモデル式のａｉ，ｂｉを最小二乗法により決定するモデル式候補生成手段と、それらＭ×Ｎ通りの各モデル式にて演算される複数のワークの寸法管理対象部位の寸法と実測寸法との差分の平方和を演算して、それら平方和が最も小さくなったモデル式を、補正量演算手段にて使用するモデル式に決定するモデル式決定手段とが備えられ、補正量演算手段は、モデル式決定手段が決定した数１のモデル式を変形した下記数２の補正演算式で補正量を演算するところに特徴を有する。
【００１３】
【数１】
2015150583.tif 000005
【００１４】
【数２】
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【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシンにおいて、ワークを成形する度に更新される過去最新の複数の実測寸法及び補正量のデータを使用して統計的手法によりモデル式を同定し直すモデル式更新手段を備えたところに特徴を有する。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシンにおいて、予め設定された寸法管理対象部位の寸法の上限規格と下限規格に対して、工程能力指数を演算する工程能力指数演算手段を備え、モデル式更新手段は、予め設定された閾値を超えて工程能力指数が悪化した場合に、過去最新の複数の実測寸法及び補正量のデータを使用して統計的手法によりモデル式を同定し直すモデル式更新手段を備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１のフォーミングマシンでは、過去最新複数個のワークの実測寸法とワークの成形時の補正量との自己回帰モデルのモデル式を使用して、次にワークを成形するときの成形工具の押し付け量に対する補正量を演算するので、成形上のばらつきの影響を抑えた成形工具の押し付け量の制御が可能になり、ワークにおける寸法管理対象部位の寸法が安定する。しかも、本願発明のフォーミングマシン自体が自己回帰モデルのモデル式を同定するので、熟練も要しない。
【００１８】
具体的には、請求項２の発明のように、自己回帰モデルのモデル式は、実測寸法をｙｉとし、補正量をｕｉとし、自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、予め設定された次元数をｐ，ｑとすると、モデル式は、下記［数１］で記述される。そして、サンプル数分の補正量及び実測寸法のデータを使用した最小二乗法により［数１］のモデル式のａｉ，ｂｉを決定して、モデル式を同定することができる。また、［数１］のモデル式を変形した下記［数２］の式で補正量を演算することができる。
【００１９】
【数１】
2015150583.tif 000007
【００２０】
【数２】
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【００２１】
また、請求項３の発明のように、次元数ｐ，ｑの上限値Ｍ，Ｎが予め設定されていて、ｐに１〜Ｍの何れかの整数を代入すると共に［数１］のｑに１〜Ｎの何れかの整数に代入して求められるＭ×Ｎ通りのモデル式のａｉ，ｂｉから最適な次元数のモデル式に決定するので同定の精度が上がり、ワークの寸法管理対象部位の寸法の安定性が高くなる。
【００２２】
請求項４及び５のフォーミングマシンは、ワークを成形する度に更新される過去最新の複数の実測寸法及び補正量のデータを使用して統計的手法によりモデル式を同定し直すので、ワークの寸法管理対象部位の寸法の安定性が更に高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るばね成形機の正面図
【図２】ばね成形機の側面図
【図３】ばね成形機の一部を拡大した斜視図
【図４】ばね成形機のコントローラの概念図
【図５】コイルばねの成形工程を示した概念図
【図６】ばね成形プログラムのフローチャート
【図７】補正制御準備処理のフローチャート
【図８】補正式係数決定処理のフローチャート
【図９】第２実施形態のばね成形プログラムのフローチャート
【図１０】第３実施形態のばね成形プログラムのフローチャート
【図１１】補正制御準備処理のフローチャート
【図１２】補正式生成処理のフローチャート
【図１３】第４実施形態のばね成形プログラムのフローチャート
【図１４】第４実施形態のばね成形プログラムにおける補正制御準備処理のフローチャート
【図１５】本発明の変形例に係る補正式係数決定処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には、本発明のフォーミングマシンとしてのばね成形機１０が示されている。このばね成形機１０は、鉛直に起立した基台１１に、線材送給装置５０、１対の上下直動機構３０，３０、１対の傾斜直動機構４０，４０等を組み付けてなる。
【００２５】
線材送給装置５０は、基台１１の前面に配置されて上下に並んだ状態に隣接した１対のフィードローラ５１，５２を備えている。１対のフィードローラ５１，５２同士の共通の接線上には、線材ガイド１２（一般に、「クイル」と呼ばれている）が延びていて、その線材ガイド１２に線材挿通孔（図示せず）が貫通形成されている。そして、フィードローラ５１，５２の間に線材９０（本発明の「金属素材」に相当する）を挟持し、送給用サーボモータ５４（図４参照）にて１対のフィードローラ５１，５２を対称回転することで、線材９０が図１における右側に送給されて線材ガイド１２の先端から送り出される。
【００２６】
図１に示すように線材ガイド１２に対する線材送給方向の前方には、基台１１の前面１１Ａから心金１３が突出している。図３に示すように、心金１３は、断面半円形の棒状をなし、その平坦な側面１３Ａが、線材ガイド１２側を向いている。
【００２７】
図１に示すように１対の傾斜直動機構４０，４０は、基台１１の前面１１Ａに固定された増設板４１，４１に取り付けられている。そして、一方の傾斜直動機構４０は、心金１３から線材送給装置５０と反対側の斜め上方鉛直寄りに延び、他方の傾斜直動機構４０は、一方の傾斜直動機構４０の下方に配置されて、心金１３から離れるに従って斜め上方水平寄りに延びている。
【００２８】
各傾斜直動機構４０には、それらが延びた方向に直動するスライダ４３が備えられ、そのスライダ４３にサーボモータ４６がクランクスライダ機構４０Ｋを介して連結されている。即ち、サーボモータ４６にて回転駆動される回動円盤４５に、回転中心から離れた位置から突出した偏心軸４５Ｊが設けられ、その偏心軸４５Ｊとスライダ４３とがリンク部材４２にて連結され、サーボモータ４６の回転出力が、スライダ４３の直動に変換されるようになっている。
【００２９】
各傾斜直動機構４０のスライダ４３の心金１３側にはコイリングツール１６がそれぞれ固定されている。図３に示すように、一方の傾斜直動機構４０に備えたコイリングツール１６は、心金１３に対して斜め上方から突き合わされ、他方の傾斜直動機構４０に備えたコイリングツール１６が、心金１３に対して斜め下方から突き合わされている。また、これらコイリングツール１６の先端面には、丸溝１６Ｍが形成されている。そして、線材送給装置５０から送給された線材９０が各コイリングツール１６の丸溝１６Ｍに案内されて、線材９０が心金１３を取り囲むように円弧状に成形（フォーミング）されてコイルばね９１（本発明の「ワーク」に相当する）になり、図２に示すようにそのコイルばね９１が基台１１から離れる方向に成長していく。
【００３０】
図１及び図２に示すように、上下直動機構３０，３０は、心金１３を間に挟んで上下に対称に配置されている。各上下直動機構３０は、上下動するスライダ３１を備え、上記した傾斜直動機構４０と同様に、クランクスライダ機構３０Ｋを介してスライダ３１にサーボモータ３５が接続されている。また、上側の上下直動機構３０のスライダ３１における下端部には、切断ツール１５が固定され、スライダ３１と共に切断ツール１５が降下すると心金１３との間で線材９０が切断される。
【００３１】
一方、下側の上下直動機構３０のスライダ３１における上端部には、ピッチツール１４が固定されている。図３に示すようにピッチツール１４の先端は楔状になって傾斜面１４Ａを有し、この傾斜面１４Ａがコイルばね９１を構成する線材９０に対して巻回軸方向で基台１１側から当接している。そして、ピッチツール１４を上方に移動して、線材９０に対するピッチツール１４の押し付け量を大きくすると、コイルばね９１のピッチ及びばね長が大きくなり、ピッチツール１４を下方に移動して、線材９０に対するピッチツール１４の押し付け量を小さくすると、コイルばね９１のピッチ及びばね長が小さくなる。
【００３２】
図４には、ばね成形機１０を制御するためのコントローラ６０が示されている。コントローラ６０には、上述した各サーボモータのサーボアンプと、それらサーボアンプが接続された制御回路６０Ｃが備えられている。その制御回路６０Ｃは、ＣＰＵ６１と主記憶装置６４を有していて、主記憶装置６４には、コイルばね９１の諸元（ピッチ、コイル径、巻数、ばね長、線径、線材長等）と共に、ばね成形プログラムＰＧ１（図６〜図８参照）が記憶されている。そして、主記憶装置６４のＣＰＵ６１がばね成形プログラムＰＧ１を実行することで、上記した各サーボモータ３５，４６，５４が駆動制御されて線材９０からコイルばね９１が順次成形される。
【００３３】
具体的には、ばね成形プログラムＰＧ１（図６〜図８）中のばね成形処理（Ｓ１２）が実行されると、線材送給装置５０は、主記憶装置６４に記憶された「線材長」分の線材９０を送給する。すると、送給された線材９０がコイリングツール１６，１６における丸溝１６Ｍ，１６Ｍの内面に衝合しかつピッチツール１４の傾斜面１４Ａに摺接してコイルばね９１が成形される。詳細には、ばね成形動作の初期段階では、図５（Ａ）から図５（Ｂ）に示すように、ピッチツール１４が初期位置から少し上昇した第１成形位置に配置され、その状態で１巻分の線材９０が送給されて先端側の座巻９１Ａが成形される。
【００３４】
次いで、図５（Ｃ）から図５（Ｄ）に示すように、ピッチツール１４が第１成形位置から第２成形位置に上昇し、その状態で複数巻分の線材９０が送給されてコイル本体９１Ｂが成形され、再び、ピッチツール１４が第１成形位置に降下して、図５（Ｅ）に示すように、１巻分の線材９０が送給されて後端側の座巻９１Ｃが成形される。そして、ピッチツール１４がコイルばね９１から離間した待機位置に後退した後に、切断処理（Ｓ１４）が実行され、図５（Ｆ）に示すように、切断ツール１５が初期位置から降下してきてコイルばね９１を後続の線材９０から切り離してから初期位置に戻ると共に、ピッチツール１４も初期位置に戻る（図５（Ａ）参照）。
【００３５】
ばね成形機１０には、コイルばね９１のばね長を検出するために、図２に示したばね長検出器２０が備えられている。ばね長検出には、静電容量式や画像処理式があるが、本実施形態のばね長検出器２０は静電容量式であり、基台１１の前面から前方に突出した支持アーム１７の先端に取り付けられ、心金１３の前方に配置されている。また、ばね長検出器２０は、その先端に検出チップ２４が取り付けられ、その検出チップ２４は、コイルばね９１のコイル径とほぼ同径の円盤状をなしている。
【００３６】
ばね長検出器２０は、検出チップ２４とコイルばね９１との隙間量に応じて静電容量値を電圧値に変換した信号を出力するようになっており、コントローラ６０に備えたばね長検出回路２０Ａに、検出用電圧信号が印加されている。そして、主記憶装置６４には検出チップ２４とコイルばね９１との隙間量と検出電圧信号との関係式、及び基準電圧が予め記憶されていており、ＣＰＵ６１にて検出電圧信号を基準間隙量からの偏差量に変換する。この偏差量に基づいて、コイルばね９１の軸長（以下、「ばね長」といい、本実施形態での「寸法管理対象部位」とする）を検出する。より具体的には、上記したばね成形処理（Ｓ１２）の終了後に、ばね成形プログラムＰＧ１のばね長検出処理（Ｓ１３）が実行され、検出電圧信号からばね長へのデータ変換が終了し、上記した切断処理（Ｓ１４）が実行される。なお、本実施形態では、ばね長検出部２０とコントローラ６０とから本発明に係る「寸法計測部」が構成されている。
【００３７】
さて、上記したばね成形プログラムＰＧ１におけるばね成形処理（Ｓ１２）では、コイル本体９１Ｂを成形する際のピッチツール１４の位置を、ばね長検出処理（Ｓ１３）による検出結果に基づいて補正している。即ち、主記憶装置６４には、ピッチツール１４を位置決め制御するためのピッチツール位置データが記憶されていて、前記第２成形位置用のピッチツール位置データＸにより定まるピッチツール１４の初期位置から上方への移動量（即ち、ピッチツール１４の線材９０に対する押し付け量）に、補正データにて定まるピッチツール１４の移動距離の補正量を加える補正を行っている。そして、その補正データを演算するための補正演算式（後述の［数２］参照）を、本実施形態のばね成形機１０では、以下説明する統計的手法により生成するようになっている。
【００３８】
具体的には、図６に示すようにばね成形プログラムＰＧ１を実行すると、補正演算式を生成するための補正制御準備処理（Ｓ１０）が実行される。この補正制御準備処理（Ｓ１０）では、図７に示すように、コイルばね９１のばね長の統計データを取得するために、サンプル数Ｌの入力が求められる（Ｓ２１）。そこで、任意の整数（例えば、１００）をサンプル数Ｌに入力すると、例えば、Ｍ系列乱数を用いて予め設定された所定範囲内でばらつくＬ個の補正量のデータが生成されて、例えば、配列型の補正量データｕ［ｎ］（ｎ＝１〜Ｌ）に順次格納される（Ｓ２２）。なお、このステップＳ２２を実行しているときのＣＰＵ６１が、本願発明の「疑似補正量生成手段」に相当する。
【００３９】
そして、例えば、コントローラ６０のコンソール６９（図４参照）に備えたスタートボタンがＯＮされたことを条件にして（Ｓ２３のＹＥＳ）、上述したばね成形処理（Ｓ１２）、ばね長検出処理（Ｓ１３）及び切断処理（Ｓ１４）と同じ、ばね成形処理（Ｓ２４）、ばね長検出処理（Ｓ２５）及び切断処理（Ｓ２６）からなる一連の処理がＬ回に亘って繰り返して実行され（Ｓ２８のＮＯのループ）、Ｌ個のコイルばね９１が成形される。
【００４０】
このとき、繰り返して実行されるばね成形処理（Ｓ２４）においては、上記したＬ個の補正量データｕ［ｎ］（ｎ＝１〜Ｌ）が順次、使用されてピッチツール位置データＸが補正される。また、ばね長検出処理（Ｓ２５）によるばね長の検出結果は、例えば、配列型のばね長データｙ［ｎ］（ｎ＝１〜Ｌ）に順次格納される。なお、上記したステップＳ２４〜Ｓ２８を実行しているときのＣＰＵ６１が、本願発明の「サンプルデータ取得手段」に相当する。
【００４１】
次いで、これらサンプル数Ｌ個分のばね長データｙ［ｎ］、補正量データｕ［ｎ］（ｎ＝１〜Ｌ）を利用し、補正式係数決定処理（Ｓ２９）にて、下記［数１］に示した自己回帰モデルのモデル式を同定する。
【００４２】
【数１】
2015150583.tif 000009
【００４３】
詳細には、ｉ個前に成形したコイルばね９１の実測寸法をｙｉとすると共に補正量をｕｉとし、それら実測寸法をｙｉ及び補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、予め設定された次元数をｐ，ｑとすると、統計的に上記［数１］で示されたモデル式が成立し得る。コイルばね９１の実測寸法ｙｉは、コイルばね９１の全長でもよいし、コイルばね９１の目標値に対するコイルばね９１の実際の寸法の偏差であってもよい。また、補正量ｕｉは、サーボモータの回転量を特定するＮＣデータであってもよいし、ピッチツール１４の移動する直動量であってもよい。ここでは後の計算を簡潔にするためコイルばね９１の実測寸法ｙiは目標値０に対する偏差とする。また  補正量ｕｉはピッチツール１４の移動する直動量とする。
【００４４】
そして、補正式係数決定処理（Ｓ２９）では、予め設定された次元数ｐ，ｑの上限値Ｍ，Ｎ（例えば、Ｍ，Ｎは共に「１０」程度）を使用して、上記［数１］のモデル式の次元数ｐに１〜Ｍの何れかの整数を代入すると共に［数１］の次元数ｑに１〜Ｎの何れかの整数に代入して求められるＭ×Ｎ通りのモデル式を生成する。そして、Ｍ×Ｎ通りの各モデル式の自己回帰係数ａｉ，ｂｉを、上記したサンプル数Ｌ個分のばね長データｙ［ｎ］、補正量データｕ［ｎ］（ｎ＝１〜Ｌ）を使用した最小二乗法により求めて、主記憶装置６４に記憶しておく（Ｓ５００）。なお、このステップＳ５００の処理を実行しているときのＣＰＵ６１が、本発明に係る「モデル式候補生成手段」に相当する。
【００４５】
次いで、上記した自己回帰係数ａｉ，ｂｉが特定されたＭ×Ｎ通りの各モデル式を使用してサンプル数Ｌ個分のコイルばね９１の予測ばね長ｙ’ｉ（ｉ＝１〜ｌ）を演算して主記憶装置６４に記憶する（Ｓ５０１）。なお、予測ばね長ｙ’ｉ（ｉ＝１〜ｌ）を演算する際に、サンプル数が次元数ｐ，ｑに達した場合、その前の予測ばね長ｙ’ｉは、「０」として演算する。具体的には、次元数ｐ，ｑが共に「１０」である場合、１２番目の予測ばね長ｙ’１２を演算する際に、過去最新の次元数１０個分の実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉのうち２つは、実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉのデータを使用し、残り８つは、実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉを「０」として予測ばね長ｙ’１２を演算する。
【００４６】
次いで、Ｍ×Ｎ通りの各モデル式毎に予測ばね長ｙ’ｉと実測寸法ｙｉとの差分平方和Ｊを演算する（Ｓ５０２）。そして、差分平方和Ｊが最も小さくなったモデル式を使用して、下記［数２］の補正演算式を生成し（Ｓ５０３）、補正式係数決定処理（Ｓ２９）から抜け、図７に示した補正制御準備処理（Ｓ１０）からも抜ける。なお、補正式係数決定処理（Ｓ２９）を実行しているときのＣＰＵ６１が、本発明に係る「モデル式同定手段」に相当し、上記したステップＳ５０２，５０３の処理を実行しているときのＣＰＵ６１が、本発明に係る「モデル式決定手段」に相当する。
【００４７】
【数２】
2015150583.tif 000010
【００４８】
補正制御準備処理（Ｓ１０）から抜けると、図６に示すように、成形停止要求がないかぎり、上記したばね成形処理（Ｓ１２）、ばね長検出処理（Ｓ１３）及び切断処理（Ｓ１４）が繰り返して実行される（Ｓ１５のＮＯのループ）。その際、ばね成形処理（Ｓ１２）の実行前に、上記した数２の補正演算式にて、次にコイルばね９１を成形する際の補正量ｕｉが上記［数２］の補正演算式にて演算される（Ｓ１１）。即ち、コイルばね９１を成形する度に更新されていく、過去最新の次元数ｐ，ｑ分のコイルばね９１の実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉを、上記数２の補正演算式に代入して補正量ｕｎが演算され、その補正量ｕｎにて次にコイルばね９１を成形するときのピッチツール１４の線材９０に対する押し付け量が補正される。なお、ステップＳ１１を実行しているときのＣＰＵ６１が、本発明の「補正量演算手段」に相当する。
【００４９】
なお、上記した成形停止要求として、コンソール６９に備えた停止ボタン（図示せず）がＯＮ操作されたり、コイルばね９１が予め設定された生産数に達したり、異常の発生等があった場合には、ばね成形機１０が停止し（Ｓ１５のＹＥＳ。Ｓ１６）、ばね成形プログラムＰＧ１が終了する。
【００５０】
上記したように本実施形態のばね成形機１０では、コイルばね９１の実測寸法とコイルばね９１の成形時の補正量との自己回帰モデルのモデル式（上記［数１］参照）を使用して、次にコイルばね９１を成形するときのピッチツール１４の押し付け量に対する補正量を演算するので、成形上のばらつきの影響を抑えたピッチツール１４の押し付け量の制御が可能になり、コイルばね９１の寸法管理対象部位の寸法が安定する。しかも、ばね成形機１０自体が自己回帰モデルのモデル式を同定するので、作業者の熟練も要しない。
【００５１】
［第２実施形態］
本実施形態のばね成形機が実行するばね成形プログラムＰＧ２は、図９に示されており、コイルばね９１を成形する度に更新されていく、過去最新の次元数ｐ，ｑ分の実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉを使用して、上記［数２］の補正演算式を更新する更新処理（Ｓ１７）を行う点が前記第１実施形態と異なる。具体的には、更新処理（Ｓ１７）では、上記したサンプル数Ｌ個分の実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉを、コイルばね９１が成形されるたびに最新のものに順次入れ替えて上記した補正制御準備処理（Ｓ１０）を実行し、上記［数１］のモデル式と上記［数２］の補正演算式を生成し直す。その他の構成に関しては、前記第１実施形態と同様である。
【００５２】
本実施形態のばね成形機によれば、コイルばね９１を成形する度に更新される過去最新の複数の実測寸法及び補正量のデータを使用して上記［数１］のモデル式及び上記［数２］の補正演算式とを生成し直すので、ワークの寸法管理対象部位の寸法の安定性が更に高くなる。
【００５３】
なお、更新処理（Ｓ１７）では、補正制御準備処理（Ｓ１０）で決定されたモデル式の次元数をそのまま採用して、自己回帰係数ａｉ，ｂｉのみを決定し直す構成にしてもよい。
【００５４】
［第３実施形態］
前記第１及び第２の実施形態では、ばね成形プログラムＰＧ１，ＰＧ２を実行する度に、上記［数１］のモデル式における次元数ｐ，ｑの最適値を、図８に示した評価式を用いて求めていたが、本実施形態では、次元数ｐ，ｑの最適値を予め求めておき、次元数を固定して自己回帰係数ａｉ，ｂｉのみを逐一求める構成になっている。具体的には、本実施形態のばね成形機では、次元数ｐの最適値が１、次元数ｑの最適値が２であるとして、上記［数１］の一般式であるモデル式を下記［数３］のように設定すると共に、上記［数２］の一般式である補正演算式を下記［数４］のように設定している。これら次元数ｐ，ｑの最適値は、前記第１実施形態の補正制御準備処理（Ｓ１０）と同様の方法で実験的に求められる。
【００５５】
【数３】
2015150583.tif 000011
【００５６】
【数４】
2015150583.tif 000012
【００５７】
また、本実施形態のばね成形プログラムＰＧ３は、図１０に示されており、第２実施形態のばね成形プログラムＰＧ２とは、補正制御準備処理（Ｓ１０’）と補正式生成処理（Ｓ１１’）と更新処理（Ｓ１７’）のみが異なる。図１１に示すように、補正制御準備処理（Ｓ１０’）が実行されると、前記第１及び第２の実施形態の補正制御準備処理（Ｓ１０）のステップＳ２１，２２と同様に、任意の入力数Ｌに対して補正量データｕ［ｎ］（１〜Ｌ）がランダムに生成される。そして、スタートボタンがＯＮされると（ステップ２３でＹＥＳ）、ステップＳ２４〜２８，２００，２０１からなるループ処理がＬ回に亘って繰り返される。
【００５８】
そのループ処理では、後に詳説する係数演算処理（Ｓ２００）を最初に実行してから、第１実施形態の補正制御準備処理（Ｓ１０）のステップＳ２４〜Ｓ２７と同様に、コイルばね９１を成形してばね長を実測し、コイルばね９１を後続の線材から切断した後に、ループカウンタＣをインクリメントする。また、ループ処理の繰り返しによりコイルばね９１を成形する度に、ｎ＝１〜Ｌ番目の補正量データｕ［ｎ］をｎの番号の小さい順に１つずつ使用してピッチツール１４の線材９０に対する押し付け量を補正する。
【００５９】
また、本実施形態の補正制御準備処理（Ｓ１０’）では、コイルばね９１を成形する度に、更新処理（Ｓ２０１）を行って、コイルばね９１の実測寸法ｙを過去最新の実測寸法ｙｎとおき、それまで過去最新であった実測寸法ｙｎを、過去２番目に最新の実測寸法ｙｎ−１へとシフトする。これにより、コイルばね９１を成形する度に、過去最新の２つのばね長の実測寸法ｙｎ，ｙｎ−１が更新されていく。また、それら２つのばね長の実測寸法ｙｎ，ｙｎ−１に対応した補正量データｕｎ−１，ｕｎ−２も１つずつシフトする。
【００６０】
そして、ループ処理の最初の係数演算処理（Ｓ２００）に戻り、上記モデル式［数３］の自己回帰係数ａｉ，ｂｉを、過去最新の２つの実測寸法ｙｎ，ｙｎ−１と、それらに対応した２つの補正量データｕｎ−１、ｕｎ−２とを使用した最小二乗法により求める。
【００６１】
なお、係数演算処理（Ｓ２００）をスタートボタンのオン（Ｓ２３）の直後に最初に実行したときには、過去最新の２つの実測寸法ｙｎ，ｙｎ−１は未測定であると共に２つの補正量データｕｎ−１、ｕｎ−２は存在せず、ステップＳ２００を２回目に実行したときには、過去最新の１つ前の実測寸法ｙｎ−１は未測定であると共に２つの補正量データｕｎ−１、ｕｎ−２は存在せず、ステップＳ２００を３回目に実行したときには、１つの補正量データｕｎ−２は存在しない状態になっている。これらに対して、未測定の実測寸法ｙ及び不存在の補正量データｕは「０」とおいて上記係数演算処理（Ｓ２００）を行う。
【００６２】
コイルばね９１の成形数がＬ個に達して補正制御準備処理（Ｓ１０’）が終了したら、図１０に示したステップＳ１１’，Ｓ１２〜Ｓ１５，Ｓ１７’からなるループ処理を行う。そのループ処理中の補正式生成処理（Ｓ１１’）は、図１２に示されており、補正制御準備処理（Ｓ１０’）中のモデル式の更新処理（Ｓ２００）に補正演算式の更新処理（Ｓ２１１）を加えたものである。また、更新処理（Ｓ１７’）は、補正制御準備処理（Ｓ１０’）中の更新処理（Ｓ２０１）とは同じになっている。つまり、図１０に示したステップＳ１１’，Ｓ１２〜Ｓ１５，Ｓ１７’からなるループ処理により、コイルばね９１が成形される度にモデル式と共に補正演算式が更新され、その更新した補正演算式で求めた補正量データを使用して次のコイルばね９１が成形される。以上により、本実施形態によっても第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６３】
［第４実施形態］
本実施形態のばね成形機が実行するばね成形プログラムＰＧ４は、図１３〜図１４に示されており、工程能力指数Ｃｐｋが閾値を超えて悪化したことを条件にして更新処理（Ｓ１７）を行う点が前記第２実施形態と異なる。
【００６４】
具体的には、図１４に示すように、本実施形態のばね成形プログラムＰＧ４の補正制御準備処理（Ｓ１００）では、サンプル数Ｌの入力（Ｓ２１）に次いで、工程能力指数Ｃｐｋの下限閾値ＬＣＬと、コイルばね９１のばね長の上限規格ＵＬ及び下限規格ＬＬと、工程能力指数Ｃｐｋの判定を開始するまでに必要なコイルばね９１の個数ＣＮ（以下、「判定開始個数ＣＮ」という）の入力が求められる（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。補正制御準備処理（Ｓ１００）のその他の処理は、前記第１実施形態で説明した補正制御準備処理（Ｓ１０）と同じであり、前記第１実施形態と同様に、上記［数２］の補正演算式が生成される。
【００６５】
そして、ばね成形プログラムＰＧ４では、図１３に示すように、コイルばね９１の成形個数をカウンタＤにてカウントし（Ｓ１１０）、そのカウンタＤのカウント数が、判定開始個数ＣＮに達していない間は（Ｓ１１１のＮＯ）、工程能力指数Ｃｐｋを演算することなく、上記第１実施形態のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様に、補正制御準備処理（Ｓ１００）で生成した補正演算式にて補正量を逐一演算して、ピッチツール１４の線材９０に対する押し付け量を補正しながらコイルばね９１を順次成形する。
【００６６】
また、カウンタＤのカウント数が、判定開始個数ＣＮに達したときには（Ｓ１１１のＹＥＳ）、過去最新の判定開始個数ＣＮ分のコイルばね９１の実測寸法のデータと、上限規格ＵＬ及び下限規格ＬＬとから工程能力指数Ｃｐｋを演算する（Ｓ１１２）。そして、工程能力指数Ｃｐｋが、下限閾値ＬＣＬを超えて悪化した場合には（Ｓ１１３のＹＥＳ）、前記第２実施形態で説明した更新処理（Ｓ１７）を行って、上記［数１］のモデル式と上記［数２］の補正演算式とを生成し直してからカウンタＤをリセットし、コイルばね９１の成形に戻る。一方、工程能力指数Ｃｐｋが、下限閾値ＬＣＬより大きい値の場合には（Ｓ１１３のＮＯ）、更新処理（Ｓ１７）を行わずにカウンタＤをリセットし、コイルばね９１の成形に戻る。
【００６７】
［他の実施形態］
本発明は、前記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。
【００６８】
（１）前記第１実施形態では、次元数ｐ，ｑの上限値Ｍ，Ｎが予め設定されていたが、作業者がＭ，Ｎを任意に入力することができる構成にしてもよい。
【００６９】
（２）前記第１から第３の実施形態では、フォーミングマシンとしてばね成形機を例に挙げたが、板金を所定の形状に折り曲げてワークを成形する成形機に、本発明を適用してもよい。
【００７０】
（３）また、例えば、図１５に示した補正式係数決定処理（Ｓ２９’）のように、実測寸法ｙと補正量ｕとの間の対応関係に遅れ個数Ｋの項を設けて、その遅れ個数Ｋを作業者が任意に入力できる構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０    ばね成形機（フォーミングマシン）
１４    ピッチツール（成形工具）
１７    支持アーム
２０    ばね長検出部（寸法計測部）
６０    コントローラ（寸法計測部）
９０    線材（金属素材）
９１    コイルばね（ワーク）
ＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３，ＰＧ４  ばね成形プログラム
【図１】
2015150583.tif 000017
【図２】
2015150583.tif 000018
【図３】
2015150583.tif 000019
【図４】
2015150583.tif 000020
【図５】
2015150583.tif 000021
【図６】
2015150583.tif 000022
【図７】
2015150583.tif 000023
【図８】
2015150583.tif 000024
【図９】
2015150583.tif 000025
【図１０】
2015150583.tif 000026
【図１１】
2015150583.tif 000027
【図１２】
2015150583.tif 000028
【図１３】
2015150583.tif 000029
【図１４】
2015150583.tif 000030
【図１５】
2015150583.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月3日(2015.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材、板金、その他の金属素材に成形工具を押し付けてワークを順次成形すると共に、前記金属素材に対する前記成形工具の押し付け量に応じて変化する前記ワークの寸法管理対象部位の寸法を寸法計測部にて逐一実測し、その寸法管理対象部位の実測寸法に基づいて演算した補正量を用いて前記成形工具の押し付け量を補正するフォーミングマシンにおいて、
予め設定されたサンプル数分の前記補正量のデータを、予め設定された範囲内でランダムにばらつくように生成する疑似補正量生成手段と、
前記疑似補正量生成手段にて生成された前記補正量のデータを順次使用して前記成形工具の押し付け量を順次補正しながら前記サンプル数分の前記ワークを成形し、前記サンプル数分の前記実測寸法のデータを取得するサンプルデータ取得手段と、
前記サンプル数分の前記補正量及び前記実測寸法のデータから統計的手法により前記実測寸法及び前記補正量の自己回帰モデルのモデル式を同定するモデル式同定手段と、
前記モデル式と、過去最新の複数の前記ワークの前記実測寸法及び前記補正量とから、次に前記ワークを成形するときの前記補正量を演算する補正量演算手段とを備えたことを特徴とするフォーミングマシン。
【請求項２】
ｉ個前に成形した前記ワークの前記実測寸法をｙｉとすると共に前記補正量をｕｉとし、それら前記実測寸法をｙｉ及び前記補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、予め設定された次元数をｐ，ｑとすると、前記モデル式は、下記数１で記述され、
前記モデル式同定手段は、前記サンプル数分の前記補正量及び前記実測寸法のデータを使用した最小二乗法により前記数１のモデル式の前記ａｉ，ｂｉを決定し、
前記補正量演算手段は、前記数１のモデル式を変形した下記数２の補正演算式で前記補正量を演算することを特徴とする請求項１に記載のフォーミングマシン。
【数１】
2015150583.tif 000032
【数２】
2015150583.tif 000033
【請求項３】
ｉ個前に成形した前記ワークの前記実測寸法をｙｉとすると共に前記補正量をｕｉとし、それら前記実測寸法をｙｉ及び前記補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、次元数をｐ，ｑ、それら次元数ｐ，ｑの上限値Ｍ，Ｎとすると、前記モデル式は、下記数１で記述され、
前記モデル式同定手段には、前記次元数ｐに１〜Ｍの何れかの整数を代入すると共に前記数１の前記次元数ｑに１〜Ｎの何れかの整数に代入して求められるＭ×Ｎ通りの前記モデル式の前記ａｉ，ｂｉを最小二乗法により決定するモデル式候補生成手段と、
それらＭ×Ｎ通りの各前記モデル式にて演算される複数の前記ワークの前記寸法管理対象部位の寸法と前記実測寸法との差分の平方和を演算して、それら平方和が最も小さくなった前記モデル式を、前記補正量演算手段にて使用する前記モデル式に決定するモデル式決定手段とが備えられ、
前記補正量演算手段は、前記モデル式決定手段が決定した前記数１のモデル式を変形した下記数２の補正演算式で前記補正量を演算することを特徴とする請求項１に記載のフォーミングマシン。
【数１】
2015150583.tif 000034
【数２】
2015150583.tif 000035
【請求項４】
前記ワークを成形する度に更新される過去最新の複数の前記実測寸法及び前記補正量のデータを使用して統計的手法により前記モデル式を同定し直すモデル式更新手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシン。
【請求項５】
予め設定された前記寸法管理対象部位の寸法の上限規格と下限規格に対して、工程能力指数を演算する工程能力指数演算手段を備え、
予め設定された閾値を超えて前記工程能力指数が悪化した場合に、前記モデル式更新手段が前記モデル式を同定し直すことを特徴とする請求項４に記載のフォーミングマシン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ところで、ばね長の実測寸法と目標寸法との偏差がばらつく原因について、線材の内部応力、成形工具の熱変形等様々な要素が考えられるが、特定することは困難である。従って、従来は、ばね長の実測寸法と目標寸法との偏差に乗じる係数は作業者の勘に基づいて試行錯誤により決定していたので、熟練を必要とすると共に、上記した補正が十分に機能しない場合が多く、ワークにおける寸法管理対象部位の寸法が安定しないという問題があった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１の発明に係るフォーミングマシンは、線材、板金、その他の金属素材に成形工具を押し付けてワークを順次成形すると共に、金属素材に対する成形工具の押し付け量に応じて変化するワークの寸法管理対象部位の寸法を寸法計測部にて逐一実測し、その寸法管理対象部位の実測寸法に基づいて演算した補正量を用いて成形工具の押し付け量を補正するフォーミングマシンにおいて、予め設定されたサンプル数分の補正量のデータを、予め設定された範囲内でランダムにばらつくように生成する疑似補正量生成手段と、疑似補正量生成手段にて生成された補正量のデータを順次使用して成形工具の押し付け量を順次補正しながらサンプル数分のワークを成形し、サンプル数分の実測寸法のデータを取得するサンプルデータ取得手段と、サンプル数分の補正量及び実測寸法のデータから統計的手法により実測寸法及び補正量の自己回帰モデルのモデル式を同定するモデル式同定手段と、モデル式と、過去最新の複数のワークの実測寸法及び補正量とから、次にワークを成形するときの補正量を演算する補正量演算手段とを備えたところに特徴を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【数２】
2015150583.tif 000036
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【数２】
2015150583.tif 000037
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４に記載のフォーミングマシンにおいて、予め設定された寸法管理対象部位の寸法の上限規格と下限規格に対して、工程能力指数を演算する工程能力指数演算手段を備え、予め設定された閾値を超えて工程能力指数が悪化した場合に、モデル式更新手段がモデル式を同定し直すところに特徴を有する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１のフォーミングマシンでは、過去最新の複数個のワークの実測寸法とワークの成形時の補正量との自己回帰モデルのモデル式を使用して、次にワークを成形するときの成形工具の押し付け量に対する補正量を演算するので、成形上のばらつきの影響を抑えた成形工具の押し付け量の制御が可能になり、ワークにおける寸法管理対象部位の寸法が安定する。しかも、本願発明のフォーミングマシン自体が自己回帰モデルのモデル式を同定するので、熟練も要しない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【数２】
2015150583.tif 000038
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
ばね長検出器２０は、検出チップ２４とコイルばね９１との隙間量に応じて静電容量値を電圧値に変換した信号を出力するようになっており、コントローラ６０に備えたばね長検出回路２０Ａに、検出用電圧信号が印加されている。そして、主記憶装置６４には検出チップ２４とコイルばね９１との隙間量と検出電圧信号との関係式、及び基準電圧が予め記憶されており、ＣＰＵ６１にて検出電圧信号を基準間隙量からの偏差量に変換する。この偏差量に基づいて、コイルばね９１の軸長（以下、「ばね長」といい、本実施形態での「寸法管理対象部位」とする）を検出する。より具体的には、上記したばね成形処理（Ｓ１２）の終了後に、ばね成形プログラムＰＧ１のばね長検出処理（Ｓ１３）が実行され、検出電圧信号からばね長へのデータ変換が終了し、上記した切断処理（Ｓ１４）が実行される。なお、本実施形態では、ばね長検出部２０とコントローラ６０とから本発明に係る「寸法計測部」が構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
詳細には、ｉ個前に成形したコイルばね９１の実測寸法をｙｉとすると共に補正量をｕｉとし、それら実測寸法をｙｉ及び補正量をｕｉに係る自己回帰係数をａｉ，ｂｉとし、さらに、予め設定された次元数をｐ，ｑとすると、統計的に上記［数１］で示されたモデル式が成立し得る。コイルばね９１の実測寸法ｙｉは、コイルばね９１の全長でもよいし、コイルばね９１の目標値に対するコイルばね９１の実際の寸法の偏差であってもよい。また、補正量ｕｉは、サーボモータの回転量を特定するＮＣデータであってもよいし、ピッチツール１４の移動する直動量であってもよい。ここでは後の計算を簡潔にするためコイルばね９１の実測寸法ｙｉは目標値０に対する偏差とする。また、補正量ｕｉはピッチツール１４の移動する直動量とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
【数２】
2015150583.tif 000039
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
補正制御準備処理（Ｓ１０）から抜けると、図６に示すように、成形停止要求がないかぎり、上記したばね成形処理（Ｓ１２）、ばね長検出処理（Ｓ１３）及び切断処理（Ｓ１４）が繰り返して実行される（Ｓ１５のＮＯのループ）。その際、ばね成形処理（Ｓ１２）の実行前に、上記した［数２］の補正演算式にて、次にコイルばね９１を成形する際の補正量ｕｉが上記［数２］の補正演算式にて演算される（Ｓ１１）。即ち、コイルばね９１を成形する度に更新されていく、過去最新の次元数ｐ，ｑ分のコイルばね９１の実測寸法ｙｉ及び補正量ｕｉを、上記［数２］の補正演算式に代入して補正量ｕｎが演算され、その補正量ｕｎにて次にコイルばね９１を成形するときのピッチツール１４の線材９０に対する押し付け量が補正される。なお、ステップＳ１１を実行しているときのＣＰＵ６１が、本発明の「補正量演算手段」に相当する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
【数３】
2015150583.tif 000040
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
【数４】
2015150583.tif 000041
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
コイルばね９１の成形数がＬ個に達して補正制御準備処理（Ｓ１０’）が終了したら、図１０に示したステップＳ１１’，Ｓ１２〜Ｓ１５，Ｓ１７’からなるループ処理を行う。そのループ処理中の補正式生成処理（Ｓ１１’）は、図１２に示されており、補正制御準備処理（Ｓ１０’）中のモデル式の更新処理（Ｓ２００）に補正演算式の更新処理（Ｓ２１１）を加えたものである。また、更新処理（Ｓ１７’）は、補正制御準備処理（Ｓ１０’）中の更新処理（Ｓ２０１）と同じになっている。つまり、図１０に示したステップＳ１１’，Ｓ１２〜Ｓ１５，Ｓ１７’からなるループ処理により、コイルばね９１が成形される度にモデル式と共に補正演算式が更新され、その更新した補正演算式で求めた補正量データを使用して次のコイルばね９１が成形される。以上により、本実施形態によっても第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
（２）前記第１〜第３の実施形態では、フォーミングマシンとしてばね成形機を例に挙げたが、板金を所定の形状に折り曲げてワークを成形する成形機に、本発明を適用してもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2015150583.tif 000042
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2015150583.tif 000043
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2015150583.tif 000044
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2015150583.tif 000045
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2015150583.tif 000046
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2015150583.tif 000047
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2015150583.tif 000048
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2015150583.tif 000049