(57)【要約】  許容範囲内の周方向の長さを有する半製品の両端部上の座面を指定位置に容易且つ確実に位置させることが可能なアークスプリングの成形方法及び装置を提供する。  軸線ＴＡを湾曲させる前の半製品１１Ａに対し、半製品１１Ａの両端面２３Ａを湾曲前の軸方向から撮像した端面画像情報に基づき、両端面２３Ａの座面２５Ａの半製品１１Ａの周方向での長さがそれぞれ許容範囲内であるか否かを判定し、両端面２３Ａの座面２５Ａの周方向の長さがそれぞれ許容範囲内である場合、端面画像情報を用いて両端面２３Ａの座面２５Ａをそれぞれ周方向における指定位置内に位置させることが可能な周方向での半製品の回転位置を特定し、半製品１１Ａを特定した回転位置まで回転させ、半製品１１Ａを湾曲前の軸方向に移動させつつ半製品１１Ａの螺旋状の線間１９Ａに楔部５１を順次打ち込んで半製品１１Ａを変形させる。
2020050248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材が螺旋状に巻かれると共に軸線が湾曲し両端面にそれぞれ座面を有するアークスプリングの成形方法であって、
前記軸線を湾曲させる前の半製品に対し、該半製品の両端面を前記半製品の湾曲前の軸線に沿った方向から撮像した端面画像情報に基づき、前記両端面の前記座面の周方向での長さがそれぞれ許容範囲内であるか否かを判定する座面長さ判定工程と、
前記両端面の前記座面の周方向の長さがそれぞれ前記許容範囲内である場合、前記端面画像情報を用いて前記両端面の座面をそれぞれ前記周方向における指定位置内に位置させることが可能な前記周方向での前記半製品の回転位置が存在するか否かを判定する回転位置判定工程と、
前記回転位置判定工程の判定結果に基づいて前記両端面の座面をそれぞれ前記周方向における指定位置内に位置させための前記半製品の回転位置を特定する特定工程と、
前記半製品を前記特定した回転位置まで回転させる回転工程と、
前記半製品を前記湾曲前の軸線に沿った方向に移動させつつ前記半製品の前記螺旋状の線間に楔部を順次打ち込んで前記半製品を変形させる成形工程と、
を備えることを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項２】
請求項１記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記回転工程は、前記半製品を把持するための把持部を、前記半製品を把持する前に前記特定した回転位置に応じて回転させ、前記半製品を把持した後に回転前の初期状態に戻すことで前記半製品を前記特定した回転位置とし、
前記成形工程は、前記半製品を把持部により把持して前記半製品の前記湾曲前の軸線に沿った方向への移動を行わせる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項３】
請求項２記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記把持部は、前記半製品の一端部側を把持する第一把持部と、前記半製品の他端部側を把持する第二把持部とを備え、
前記回転工程は、前記半製品を把持する前に前記第一把持部を前記特定した回転位置に応じて回転させ、前記半製品を把持した後に前記第一把持部を回転前の初期状態に戻すことで前記半製品を前記回転位置とし、
前記成形工程は、前記半製品の一端部側の前記第一把持部での把持により、前記半製品の他端部側を前記楔部に対して押し出すように移動させつつ前記半製品の他端部から一端部側へ向けて前記楔部の打込みを順次行わせ、前記楔部の打込みが前記半製品の一端部に至る前に前記半製品の他端部側の前記第二把持部での把持に切り替えて、前記半製品の一端部側を前記楔部に対して引き込むように移動させつつ前記半製品の一端部までの前記楔部の打込みを行わせる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記成形工程の前に前記半製品を前記湾曲前の軸線に沿った方向に予備的に移動させ、前記回転位置に基づく前記線間の位置のばらつきを調整する予備移動工程を備える、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記半製品の自由長と基準長との差を検出する長さ検出工程を備え、
前記成形工程は、前記自由長と基準長との差を吸収するように前記半製品を前記軸線に沿った方向に移動させる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記成形工程は、前記半製品の線間の前記湾曲前の軸線に沿った方向での距離に応じて前記楔部の打込み量を変化させる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項７】
請求項６記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記半製品は、本体部と、前記湾曲前の軸線に沿った方向の両端部の座巻部と、前記本体部と座巻部との間に設けられ前記線間の前記湾曲前の軸線に沿った方向の距離が前記本体部よりも小さい移行部とを有し、
前記成形工程は、前記移行部での前記楔部の打込み量を相対的に小さくする、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか一項に記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記半製品は、前記湾曲前の軸線に沿った方向の両端部の座巻部を有し、
前記成形工程での前記半製品の移動時の前方側に位置する前記半製品の端部の座巻部の巻き数を取得する座巻数取得工程と、
前記取得した座巻部の巻き数に基づいて、前記成形工程での前記半製品に対する前記楔部の打込み開始位置を調整する開始位置調整工程と、
を備えたことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記成形工程は、駆動源からの駆動トルクによって前記楔部の打込みを行い、前記駆動トルクのピーク値の変動により前記楔部の前記半製品への衝突を検出する、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項１０】
線材が螺旋状に巻かれると共に軸線が湾曲し両端面にそれぞれ座面を有するアークスプリングの成形装置であって、
前記軸線を湾曲させる前の半製品の両端面を前記半製品の湾曲前の軸線に沿った方向から撮像して端面画像情報を取得する撮像部と、
前記半製品を回転させる回転機構部と、
前記半製品を把持し前記半製品を前記半製品の軸線に沿った方向に移動させる把持部と、
前記半製品の移動時に前記半製品の前記螺旋状の線間に順次打ち込まれて前記半製品を変形させる楔部と、
前記把持部、前記回転機構部、及び前記楔部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記撮像部から取得した前記端面画像情報に基づき、前記両端面の座面の周方向での長さがそれぞれ許容範囲内であるか否かを判定し、
前記両端面の座面の周方向の長さがそれぞれ前記許容範囲内である場合、前記端面画像情報を用いて前記両端面の座面をそれぞれ前記半製品の周方向における指定位置内に位置させることが可能な前記半製品の前記周方向での回転位置が存在するか否かを判定し、
前記回転位置の判定結果に基づいて前記両端面の座面をそれぞれ前記周方向における指定位置内に位置させための前記半製品の回転位置を特定し、
前記回転機構部により前記半製品を前記特定した回転位置まで回転させ、
前記把持部により前記半製品を前記軸線に沿った方向に移動させつつ前記楔部により前記半製品の前記螺旋状の線間に順次打込みを行わせる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記回転機構部は、前記把持部を回転可能であり、
前記制御部は、前記半製品を把持する前に前記把持部を前記特定した回転位置に応じて回転させ、前記半製品を把持した後に前記把持部を回転前の初期状態に戻すことで前記半製品を前記回転位置とする、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記把持部は、前記半製品の一端部側を把持する第一把持部と、前記半製品の他端部側を把持する第二把持部とを備え、
前記制御部は、
前記半製品を把持する前に前記第一把持部を前記特定した回転位置に応じて回転させ、前記半製品を把持した後に前記第一把持部を回転前の初期状態に戻すことで前記半製品を前記回転位置とし、
前記半製品の一端部側の前記第一把持部での把持により、前記半製品の他端部側を前記楔部に対して押し出すように移動させつつ前記半製品の他端部から一端部側へ向けて前記楔部の打込みを順次行わせ、前記楔部の打込みが前記半製品の一端部に至る前に前記半製品の他端部側の前記第二把持部での把持に切り替えて、前記半製品の一端部側を前記楔部に対して引き込むように移動させつつ前記半製品の一端部までの前記楔部の打込みを行わせる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２の何れか一項に記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記制御部は、前記楔部による打込みを行う前に、前記把持部により前記半製品を前記湾曲前の軸線に沿った方向に予備的に移動させ、前記回転位置に基づく前記線間の位置のばらつきを調整する、
ことを特徴とするアークスプリングの成形方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３の何れか一項に記載のアークスプリングの成形方法であって、
前記撮像部は、前記半製品の両端部を径方向から撮像して前記湾曲前の軸線に沿った方向での前記両端部の位置を示す端部位置画像情報を取得し、
前記制御部は、前記端部位置画像情報に基づいて前記半製品の自由長と基準長との差を取得し、前記自由長と基準長との差を吸収するように前記把持部を制御して前記半製品を前記湾曲前の軸線に沿った方向に移動させる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１５】
請求項１０〜１４の何れか一項に記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記楔部による打込み時に前記半製品を支持すると共に前記楔部の打込み方向に移動可能な支持台を備え、
前記制御部は、前記半製品の線間の前記湾曲前の軸線に沿った方向での距離に応じて、前記支持台を前記楔部の打込み方向に移動させ、前記楔部の打込み量を変化させる、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記半製品は、本体部と、前記湾曲前の軸線に沿った方向の両端部の座巻部と、前記本体部と座巻部との間に設けられ前記線間の前記湾曲前の軸線に沿った方向の距離が前記本体部よりも小さい移行部とを有し、
前記制御部は、前記移行部での前記楔部の打込み量を小さくするように前記支持台を制御する、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１７】
請求項１０〜１５の何れか一項に記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記半製品は、前記湾曲前の軸線に沿った方向の両端部の座巻部を有し、
前記撮像部は、前記半製品の移動時の前方側に位置する前記半製品の端部の座巻部の巻き数を示す座巻画像情報を取得し、
前記制御部は、前記座巻画像情報に基づいて前記巻き数を取得し、前記取得した巻き数に基づいて前記把持部を制御し、前記半製品に対する前記楔部の打込み開始位置を調整する、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【請求項１８】
請求項１０〜１７の何れか一項に記載のアークスプリングの成形装置であって、
前記楔部は、駆動源から駆動トルクによって前記楔部の打込みを行い、
前記制御部は、前記駆動トルクのピーク値の変動により前記楔部の前記半製品への衝突を検出する、
ことを特徴とするアークスプリングの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速装置のクラッチ等に供されるアークスプリングの成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アークスプリングは、軸線が湾曲した弧状のコイルスプリングであり、成形に際しては、螺旋状に巻かれた直状の半製品を塑性変形させることがある。このようなアークスプリングの成形方法としては、例えば、特許文献１に記載のものがある。【０００３】
特許文献１の成形方法は、直状の半製品を軸線に沿った方向に移動させつつ、螺旋状の線間に楔部を打ち込むことで半製品を塑性変形させている。このアークスプリングの成形時には、製品仕様に応じ、端面上の座面を周方向における指定位置内に位置させること、座面自体の周方向での長さが許容範囲内であること等が要求される場合がある。【０００４】
このような要求に対し、特許文献１の成形方法では、画像センサーにより半製品の片側の端面上の座面が指定位置に対する配置状況を検出し、検出した配置状況に応じて座面を周方向における指定位置内に位置させるように半製品の回転位置を修正することを行っている。【０００５】
しかし、半製品は、製造上、巻き数等にばらつきが生じ、これに応じて両端面の座面の位置関係にもばらつきが生じる。かかる座面の位置関係のばらつきにより、片側の端面上の座面を指定位置に位置させたとしても、反対側の端面上の座面が指定位置から外れるおそれがある。【０００６】
また、特許文献１の成形方法では、半製品の座面の指定位置に対する配置状況を検出しているだけであるため、両端面の座面が指定位置に配置されていたとしても、座面の周方向での長さが要求に応じた許容範囲から外れているおそれもある。このようなおそれは別途の検査工程を行えば無くすことはできるが、アークスプリングの製造に手間がかかるという問題を生じさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第６３００９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、半製品の一方の端面上の座面を指定位置に位置させても、他方の端面上の座面が指定位置から外れるおそれがあり、且つ座面の周方向での長さが要求に応じた許容範囲から外れているおそれもあった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、要求に応じた許容範囲内の周方向の長さを有するコイル部の両端面上の座面を指定位置に容易且つ確実に位置させるため、線材が螺旋状に巻かれると共に軸線が湾曲し両端面にそれぞれ座面を有するアークスプリングの成形方法であって、前記軸線を湾曲させる前の半製品に対し、該半製品の両端面を前記半製品の湾曲前の軸線に沿った方向から撮像した端面画像情報に基づき、前記両端面の前記座面の周方向での長さがそれぞれ許容範囲内であるか否かを判定する座面長さ判定工程と、前記両端面の前記座面の周方向の長さがそれぞれ前記許容範囲内である場合、前記端面画像情報を用いて前記両端面の座面をそれぞれ前記周方向における指定位置内に位置させることが可能な前記周方向での前記半製品の回転位置が存在するか否かを判定する回転位置判定工程と、前記回転位置判定工程の判定結果に基づいて前記両端面の座面をそれぞれ前記周方向における指定位置内に位置させための前記半製品の回転位置を特定する特定工程と、前記半製品を前記特定した回転位置まで回転させる回転工程と、前記半製品を前記湾曲前の軸線に沿った方向に移動させつつ前記半製品の前記螺旋状の線間に楔部を順次打ち込んで前記半製品を変形させる成形工程とを備えることをアークスプリングの成形方法の最も主な特徴とする。【００１０】
また、本発明は、線材が螺旋状に巻かれると共に軸線が湾曲し両端面にそれぞれ座面を有するアークスプリングの成形装置であって、前記軸線を湾曲させる前の半製品の両端面を前記半製品の湾曲前の軸線に沿った方向から撮像して端面画像情報を取得する撮像部と、前記半製品を回転させる回転機構部と、前記半製品を把持し前記半製品を前記半製品の軸線に沿った方向に移動させる把持部と、前記半製品の移動時に前記半製品の前記螺旋状の線間に順次打ち込まれて前記半製品を変形させる楔部と、前記把持部、前記回転機構部、及び前記楔部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記撮像部から取得した前記端面画像情報に基づき、前記両端面の座面の周方向での長さがそれぞれ許容範囲内であるか否かを判定し、前記両端面の座面の周方向の長さがそれぞれ前記許容範囲内である場合、前記端面画像情報を用いて前記両端面の座面をそれぞれ前記半製品の周方向における指定位置内に位置させることが可能な前記半製品の前記周方向での回転位置が存在するか否かを判定し、前記回転位置の判定結果に基づいて前記両端面の座面をそれぞれ前記周方向における指定位置内に位置させための前記半製品の回転位置を特定し、前記回転機構部により前記半製品を前記特定した回転位置まで回転させ、前記把持部により前記半製品を前記軸線に沿った方向に移動させつつ前記楔部により前記半製品の前記螺旋状の線間に順次打込みを行わせることをアークスプリングの成形装置の最も主な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るアークスプリングの成形方法及び装置は、半製品の両端面の端面画像情報に基づいて、両端面の座面が許容範囲内の周方向の長さである半製品を選別でき、選別に用いた両端面の端面画像情報に基づいて、選別された半製品の両座面の相関を把握しつつ、その半製品を特定の回転位置まで回転させて両座面を指定位置に位置させることができる。従って、許容範囲内の周方向の長さを有する半製品の両端面上の座面を指定位置に容易且つ確実 に位置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】アークスプリングの成形装置の概略ブロック図である（実施例）。
【図２】（Ａ）はアークスプリングを示す側面図、（Ｂ）はアークスプリングの半製品を示す側面図、（Ｃ）は半製品の平面図である（実施例）。
【図３】図１の成形装置の撮像ステージの概略構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である（実施例）。
【図４】図１の成形装置のアーク成形ステージの概略構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部省略側面図である（実施例）。
【図５】半製品の両端部の座巻部の一例を示す側面図である（実施例）。
【図６】駆動トルクを示すグラフである（実施例）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
許容範囲内の周方向の長さを有する半製品の両端部上の座面を指定位置に容易且つ確実に位置させるという目的を、半製品の両端面の端面画像情報に基づき、両端面の座面の周方向での長さが許容範囲内であるか判定した後、両端面の座面をそれぞれ周方向における指定位置内に位置させることが可能な回転位置まで半製品を回転させることにより実現した。
【実施例】
【００１４】
図１は、アークスプリングの成形装置の概略ブロック図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれアークスプリングを示す側面図、アークスプリングの半製品を示す側面図、及び同半製品の平面図である。【００１５】
アークスプリングの成形装置１（以下、単に「成形装置１」と称する）は、図１のように、装置本体３と制御部５とを備えている。【００１６】
装置本体３は、撮像ステージ７とアーク成形ステージ９とを備え、制御部５の制御により、図２（Ｂ）の軸線ＴＡが湾曲する前の半製品１１Ａを塑性変形させ、図２（Ａ）の軸線Ｔが湾曲したアークスプリング１１を成形する。【００１７】
本実施例のアークスプリング１１及び半製品１１Ａは、線材１３が螺旋状に巻かれたコイルスプリングである。アークスプリング１１は、軸線Ｔの湾曲に応じた弧状であり、半製品１１Ａは、直状である。【００１８】
なお、半製品１１Ａは、軸線ＴＡを湾曲させる前のものを意味し、直状である必要はない。このため、半製品１１Ａには、製造過程において軸線ＴＡが直状に対して湾曲したり屈曲したもの等も含まれる。【００１９】
アークスプリング１１及び半製品１１Ａは、本体部１５，１５Ａと、両端部の座巻部１７，１７Ａと、移行部１６，１６Ａとを有している。【００２０】
本体部１５，１５Ａは、螺旋状の線間１９，１９Ａ（隣接するコイル部分２１，２１Ａ間の隙間）の軸線Ｔ，ＴＡに沿った方向の距離（以下、「線間ピッチ」  と称する）が相対的に大きく形成されている。なお、湾曲した軸線Ｔに沿った方向は、以下において「軸方向」と称し、湾曲前の軸線ＴＡに沿った方向は、以下において「湾曲前の軸方向」又は「湾曲前軸方向」と称する。【００２１】
座巻部１７，１７Ａは、アークスプリング１１及び半製品１１Ａの端部を構成し、本実施例のようにクローズドエンドのアークスプリング１１及び半製品１１Ａの場合、線間ピッチが零となっている。ただし、アークスプリング１１及び半製品１１Ａは、オープンエンドであってもよく、この場合、座巻部１７，１７Ａの線間ピッチが零よりも大きく形成される。【００２２】
移行部１６，１６Ａは、本体部１５，１５Ａと座巻部１７，１７Ａとの間に形成され、座巻部１７，１７Ａから本体部１５，１５Ａへと移行させる部分である。移行部１６，１６Ａの線間ピッチは、本体部１５，１５Ａの線間ピッチよりも相対的に小さく形成されている。【００２３】
アークスプリング１１及び半製品１１Ａの軸方向及び湾曲前軸方向の両端面２３，２３Ａには、座面２５，２５Ａ  が形成されている。なお、アークスプリング１１及び半製品１１Ａの座面２５，２５Ａは、同一構成であるため、半製品１１Ａの座面２５Ａについてのみ説明する。図２（Ｃ）において、座面２５Ａは、理解容易のためにクロスハッチにより示している。【００２４】
座面２５Ａは  、端面２３Ａを部分的に切削して形成された切削面であり、本体部１５Ａの巻端部２７を始点として中心角が２９０度程度の範囲にわたる。なお、座面２５Ａの中心角は、アークスプリング１１Ａの仕様等に応じて変更することが可能である。【００２５】
座面２５Ａの始点の形状は、周方向に交差する直線状となっている。座面２５Ａの終点の形状は、鋭角状に周方向に突出しており、座面２５Ａ内で始点側に位置する基端部２９から先端部３１に向けて漸次径方向に細くなっている。【００２６】
撮像ステージ７は、かかる半製品１１Ａから座面２５Ａを含む両端面２３Ａの端面画像情報及び湾曲前軸方向での両端部３３Ａ，３５Ａの位置を示す端部位置画像情報並びに後述する成形工程での半製品１１Ａの移動時の前方側に位置する端部３３Ａ又は３５Ａの座巻部１７Ａの巻き数（座巻数）を示す座巻画像情報を取得する。【００２７】
図３は、図１の成形装置１の撮像ステージ７の概略構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。【００２８】
本実施例の撮像ステージ７は、位置決め台３７及び撮像部として第１〜第４カメラ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを備えている。【００２９】
位置決め台３７は、供給部４１から半製品１１Ａを供給される。位置決め台３７上には、供給方向の前方側にストッパー３７ａが設けられている。ストッパー３７ａは、位置決め台３７上に突出した部材であり、供給部４１から供給された半製品１１Ａを受けて位置決める。位置決められた半製品１１Ａは、ピックアンドプレースユニット等の把持移送機構４３により把持されて撮像領域Ｒに配置される。なお、把持移送機構４３の把持は、半製品１１Ａの湾曲前軸方向の中間部で行われる。【００３０】
第１〜第４カメラ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄは、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなり、後述する制御部５に有線又は無線により通信可能に接続されている。第１〜第４カメラ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄは、撮像領域Ｒにある半製品１１Ａから端面画像情報及び端部位置画像情報を取得する。【００３１】
第１及び第２カメラ３９ａ，３９ｂは、湾曲前軸方向において半製品１１Ａの両端面２３Ａに向けて配置されている。これにより、第１及び第２カメラ３９ａ，３９ｂは、半製品１１Ａの両端面２３Ａを湾曲前軸方向から撮像して端面画像情報を取得する。【００３２】
端面画像情報は、座面２５Ａの周方向の長さ、座面２５Ａの終点の位置、座面２５Ａの始点（巻端部２７の位置）を含む座面情報を把握可能とするものである。このため、第１及び第２カメラ３９ａ，３９ｂの撮像方向は、厳密な意味での湾曲前軸方向である必要はなく、座面情報を把握可能な端面画像情報を取得できる限り湾曲前軸方向に対して傾斜してもよい。【００３３】
第３及び第４カメラ３９ｃ，３９ｄは、半製品１１Ａの径方向において、それぞれ半製品１１Ａの端部３３Ａ，３５Ａに向けて配置されている。本実施例において、第３カメラ３９ｃは、半製品１１Ａの供給方向の前方側の一端部３３Ａ、第４カメラ３９ｄは、半製品１１Ａの供給方向の後方側の他端部３５Ａに向けて配置されている。【００３４】
これにより、第３及び第４カメラ３９ｃ，３９ｄは、半製品１１Ａの両端部３３Ａ，３５Ａを径方向から撮像して、湾曲前軸方向での両端部３３Ａ，３５Ａの位置を示す端部位置画像情報並びに端部３３Ａ又は３５Ａの座巻数を示す座巻画像情報を取得する。【００３５】
なお、本実施例では、端部位置画像情報が端部３３Ａ，３５Ａの位置だけでなく、座巻部１７Ａも含めた情報であり、座巻画像情報としても利用される。ただし、端部位置画像情報が端部３３Ａ，３５Ａの位置のみを示し、座巻部１７Ａが含まれていない場合は、別途座巻画像情報を取得してもよい。【００３６】
なお、第３及び第４カメラ３９ｃ，３９ｄの撮像方向は、第１及び第２カメラ３９ａ，３９ｂの撮像方向と同様に、端部位置画像情報（座巻画像情報）から両端部３３Ａ，３５Ａの位置及び座巻数を取得できる限り径方向に対して傾斜してもよい。また、第３カメラ３９ｃ、第４カメラ３９ｄは、省略することも可能である。【００３７】
取得された端面画像情報及び端部位置画像情報は、第１〜第４カメラ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄから制御部５に送られる。端面画像情報及び端部位置画像情報が取得された半製品１１Ａは、把持移送機構４３によりアーク成形ステージ９に移送される。【００３８】
図４は、図１の成形装置１のアーク成形ステージ９の概略構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部省略側面図である。【００３９】
アーク成形ステージ９は、把持部４５と、送り機構部４７と、回転機構部４９と、楔部５１と、支持台であるダイ５３とを備えている。【００４０】
把持部４５は、半製品１１Ａを把持して湾曲前軸方向に移動させるものである。本実施例の把持部４５は、エアーチャック等の把持機構からなる第一把持部５５及び第二把持部５７を有する。第一及び第二把持部５５，５７は、対称に構成されており、それぞれ一対の把持片５９ａ，５９ｂにより後述する楔部５１の打込み方向に対して交差する径方向で半製品１１Ａを挟持する。【００４１】
第一把持部５５は、半製品１１Ａの一端部３３Ａ側を把持する。この把持は、把持移送機構４３により移送されてきた半製品１１Ａをアーク成形ステージ９に引き継ぐ際に行われる。第二把持部５７は、半製品１１Ａの他端部３５Ａ側を把持する。この把持は、後述の半製品１１Ａに楔部５１を順次打ち込んでいる途中において、第一把持部５５での把持から切り替わって行われる。第二把持部５７は省略することも可能である。【００４２】
送り機構部４７は、把持部４５を半製品１１Ａの湾曲前軸方向に移動させるものである。本実施例の送り機構部４７は、第一及び第二把持部５５，５７に対する第一及び第二送り機構部６１，６３を有する。【００４３】
なお、第一及び第二送り機構部６１，６３は、対称な構成であるため、第一送り機構部６１について説明する。また、第二送り機構部６３については、図示を省略し、括弧書きで符号のみを示す。【００４４】
第一送り機構部６１は、駆動源としてのサーボモーター６５と、送り駆動部であるボールねじ機構６７と、可動部６９とを備える。【００４５】
サーボモーター６５は、図示しないフレーム等に固定され、後述する制御部５の制御により駆動される。サーボモーター６５の出力軸６５ａには、ボールねじ機構６７のボールねじ６７ａが一体回転するように結合されている。【００４６】
ボールねじ６７ａは、第一把持部５５に半製品１１Ａが把持されたときの半製品１１Ａの湾曲前軸方向に伸びる。ボールねじ６７ａには、ボールねじ機構６７のナット部６７ｂが螺合している。このナット部６７ｂには、可動部６９が取り付けられている。【００４７】
可動部６９は、ボールねじ６７ａの回転によりナット部６７ｂと共にボールねじ６７ａの湾曲前軸方向に所定ピッチで間欠的に移動するものである。可動部６９は、ナット部６７ｂに結合された可動ベース６９ａから一対の支持プレート６９ｂ，６９ｃが突設されている。支持プレート６９ｂ，６９ｃは、ボールねじ６７ａの湾曲前軸方向で対向配置されている。これら支持プレート６９ｂ，６９ｃには、回転機構部４９を介して第一把持部５５が支持されている。【００４８】
回転機構部４９は、駆動源としてのサーボモーター７１と、回転駆動軸７３とを備えている。【００４９】
サーボモーター７１は、一方の支持プレート６９ｂに支持され、後述する制御部５の制御により所定角度で間欠的に駆動される。サーボモーター７１の出力軸７１ａは、一方の支持プレート６９ｂを挿通し、先端に回転駆動軸７３が一体回転するように結合されている。【００５０】
回転駆動軸７３は、他方の支持プレート６９ｃを挿通して第一把持部５５に一体回転するように結合されている。【００５１】
これにより、第一把持部５５は、把持した半製品１１Ａを回転機構部４９により軸線ＴＡ周りに回転させることができ、且つ把持した半製品１１Ａを送り機構部４７により湾曲前軸方向に所定ピッチで間欠的に移動させることができる。【００５２】
また、第二把持部５７も、第一把持部５５と同様に回転及び移動が可能である。【００５３】
楔部５１は、先端が楔状に形成されている。楔部５１は、後述する制御部５の制御により、半製品１１Ａの移動と同期して駆動されることで、半製品１１Ａの線間１９Ａに打ち込まれるようになっている。楔部５１の駆動は、駆動源としてのサーボモーター７５、減速機構７７、及び打込み駆動部７９を有する打込み機構部８１で行われる。【００５４】
サーボモーター７５は、図示しないフレーム等に固定され、後述する制御部５の制御により間欠的に駆動される。サーボモーター７５には、減速機構７７を介して打込み駆動部７９が接続されている。【００５５】
減速機構７７は、サーボモーター７５の駆動トルクを減速して打込み駆動部７９側に出力する。打込み駆動部７９は、カム等によりサーボモーター７５の回転動作を打込み方向（実施例では上下方向）の動作に変換することで、楔部５１を打込み方向に往復駆動する。【００５６】
従って、楔部５１は、減速機構７７の減速比及び打込み機構部８１の変換割合に応じて動作速度（打込み速度）を  上昇させることができる。【００５７】
具体的には、減速機構７７の減速比を小さくすることにより楔部５１の単位時間当たりの打込み回数を増加させることができる。この場合、楔部５１の動作速度が速くなることから、楔部５１の動作が不安定になるおそれがある。【００５８】
そこで、本実施例では、例えばカムのリフト量の減少等により打込み機構部８１の回転動作の打込み打込み  方向の動作への変換割合を減少させ、楔部５１の駆動ストロークを減少させることで、楔部５１の動作速度を減速比を小さくする前と同等にしている。従って、本実施例では、楔部５１の動作を安定させつつ打込み時間の短縮を図ることができる。【００５９】
ダイ５３は、楔部５１と打込み方向で対向して配置され、楔部５１による打込み時に半製品１１Ａを支持する。ダイ５３は、第一把持部５５との干渉を避けるための段部５３ａを有している。【００６０】
また、本実施例のダイ５３は、楔部５１の打込み方向に移動可能に配置され、楔部５１の打込み量を変化させることが可能となっている。なお、ダイ５３は、打込み方向に移動不能に固定してもよい。また、ダイ５３の移動は、送り機構部４７と同様にして行わせることが可能である。【００６１】
制御部５は、装置本体３の各部を制御する情報処理装置である。本実施例の成形装置１は、制御部５による制御及び処理によってアークスプリングの成形方法（以下、単に「成形方法」と称する）を実現する。制御部５の機能については、成形方法と共に説明する。【００６２】
［成形方法］
本実施例の成形方法は、供給部４１から半製品１１Ａが成形装置１の撮像ステージ７に供給されることで開始され、撮像工程、座面長さ判定工程、回転位置判定工程、特定工程、長さ検出工程、座巻数取得工程、回転工程、予備移動工程、及び成形工程が行われる。【００６３】
撮像工程では、半製品１１Ａが撮像ステージ７の位置決め台３７上に供給されたことに応じ、制御部５が把持移送機構４３を制御して半製品１１Ａを把持すると共に撮像領域Ｒに移動させる。なお、半製品１１Ａの供給は、センサー等によって検出することが可能である。【００６４】
半製品１１Ａを撮像領域Ｒに移動させると、制御部５は、第１〜第４カメラ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを制御して半製品１１Ａに対する撮像を行わせ、半製品１１Ａの端面画像情報及び端部位置画像情報（座巻画像情報）を取得する。【００６５】
次いで、座面長さ判定工程では、端面画像情報に基づいて半製品１１Ａの各座面２５Ａの周方向での長さが許容範囲内であるか否かを制御部５が判定する。本実施例では、座面２５Ａの周方向の長さに加え、巻端部２７の位置及び座面２５Ａの終点の位置が許容範囲内であるか否かを判定する。なお、許容範囲は、アークスプリング１１に対する製品要求に応じて設定される（以下、同じ）。【００６６】
かかる判定は、画像処理によって行わせることが可能である。このとき、座面２５Ａの始点（巻端部２７）及び終点を区別する必要があるが、形状の違い等により容易に区別を行うことができる。なお、座面２５Ａの終点の位置となるのは、鋭角状の先端部３１ではなく基端部２９である。ただし、先端部３１の位置を座面２５Ａの終点の位置としてもよい。【００６７】
なお、半製品１１Ａの両端面２３Ａの座面２５Ａの周方向の長さ、巻端部２７の位置及び座面２５Ａの終点の何れか一つでも許容範囲外である場合、把持移送機構４３を制御して半製品１１Ａを廃棄する。【００６８】
次いで、回転位置判定工程では、制御部５が、端面画像情報を用いて、両端面２３Ａの座面２５Ａをそれぞれ周方向における指定位置内に位置させることが可能な半製品１１Ａの回転位置が存在するか否かを判定する。【００６９】
指定位置は、両端面２３Ａの座面２５Ａが位置すべき指定された位置及びこの位置を中央とする許容範囲を意味する。本実施例においては、両端面２３Ａの巻端部２７及び座面２５Ａの終点の指定された位置及びこの位置を中央とする許容範囲をいう。ただし、指定位置は、両端面２３Ａの座面２５Ａの周方向の中央部が位置すべき指定された位置及びこの位置を中央とする許容範囲等とすることも可能である。【００７０】
従って、本実施例の回転位置判定工程では、両端面２３Ａの巻端部２７の位置、及び座面２５Ａの終点の位置の相関を把握し、４つの位置全てが周方向での指定された位置及びその許容範囲内となる半製品１１Ａの周方向での回転位置が存在するか否かを判定する。【００７１】
なお、かかる回転位置が存在しない場合は、制御部５が把持移送機構４３を制御して半製品１１Ａを廃棄する。【００７２】
次いで、特定工程では、回転位置判定工程の結果に基づいて、両端面２３Ａの座面２５Ａが指定位置させることが可能な周方向での半製品１１Ａの回転位置を特定する（以下、特定された回転位置を「特定回転位置」と称する）。【００７３】
本実施例の特定工程は、両端面２３Ａの巻端部２７の位置、及び座面２５Ａの終点の位置全てが、周方向での指定された位置の許容範囲内にある半製品１１Ａの周方向での特定回転位置を選定する。【００７４】
特定回転位置を選定する際は、両端面２３Ａの巻端部２７の位置、及び座面２５Ａの終点の位置が指定位置の中央に最も寄る位置が好ましい。ただし、両端面２３Ａの巻端部２７の位置及び座面２５Ａの終点の位置が指定位置内にある限り、回転位置判定工程での判定結果による何れの回転位置を特定回転位置としてもよい。この限りにおいて、例えば、両端面２３Ａの巻端部２７の位置及び座面２５Ａの終点の位置の何れか一つを指定位置の中央に位置させる等のように特定回転位置を選定することも可能であり、特定回転位置の選定は任意の基準により行わせることが可能である。【００７５】
次いで、長さ検出工程では、制御部５が半製品１１Ａの湾曲前軸方向での自由長と基準長との差を検出する。基準長は、半製品１１Ａの巻き数毎の基準品の湾曲前軸方向での長さである。本実施例において、自由長と基準長との差の検出は、撮像工程で取得した端部位置画像情報に基づいて、制御部５が半製品１１Ａの他端部３５Ａの位置と基準品の他端部の位置に対する差を取得する。【００７６】
そして、制御部５は、取得した差に基づいて、後述する成形工程での半製品１１Ａの移動ピッチを調整する。移動ピッチの調整量は、半製品１１Ａの全て又は一部の線間１９Ａに分配すればよい。例えば、全ての線間１９Ａに分配する場合は、取得した差を半製品１１Ａの巻き数で割った値等とすればよい。この場合、巻き数は、半製品１１Ａが製造される際に設定されるものを用いることが可能である。ただし、巻き数は、半製品１１Ａから実際に測定してもよい。【００７７】
本実施例の長さ検出工程では、半製品１１Ａの一端部３３Ａの端部位置画像情報により、半製品１１Ａの一端部３３Ａの位置が基準位置であることも確認している。これは、供給時の半製品１１Ａがストッパー３７ａに当接すると、自身の弾性によりストッパー３７ａから離間するおそれがあるためである。これによって半製品１１Ａの一端部３３Ａの位置が基準位置からずれている場合、半製品１１Ａの他端部３５Ａの位置を求める際の調整に用いられる。【００７８】
次いで、座巻数取得工程では、制御部５が後述する成形工程での半製品１１Ａの移動時の前方側に位置する端部３３Ａ又は３５Ａの座巻数を取得する。座巻数の取得は、本実施例において、撮像工程で取得した端部位置画像情報から行われる。【００７９】
図５は、両端部３３Ａ，３５Ａの座巻部１７Ａの一例を示す側面図である。【００８０】
図５のように、両端部３３Ａ，３５Ａの座巻部１７Ａは、座巻数が異なっていることがある。なお、図５の例では、一端部３３Ａ側の座巻数が２、他端部３５Ａ側の座巻数が３となっている。これにより、一端部３３Ａ及び他端部３５Ａは、移行部１６Ａの湾曲前軸方向での位置が異なっている。【００８１】
制御部５は、取得した座巻数に基づいて、後述する成形工程での楔部５１の半製品１１Ａに対する打込み開始位置を線間１９Ａに位置するように調整する。この調整は、予備移動工程において、打込み開始位置となる線間１９Ａを楔部５１に対応させることで実現できる。【００８２】
これにより、従来は、作業者が半製品１１Ａの両端部３３Ａ，３５Ａの座巻数を確認し、何れかの特定の端部を成形工程での移動時の前方側となるように、半製品１１Ａの向きを揃えて成形装置に供給していたが、本実施例では、そのような向きを揃えた供給の必要性を無くすことができる。【００８３】
なお、同一ロットで製造される半製品１１Ａは、両端部３３Ａ，３５Ａが同様の座巻数を有しているため、両端部３３Ａ，３５Ａの座巻数及び打込み開始位置の調整情報を記憶しておけば、制御部５が何れの端部が成形工程での移動時の前方側であるかを特定することにより、間接的に座巻数を取得して打込み開始位置を調整できる。この場合、端面画像情報に基づく巻端部２７の形状の相違により、何れの端部３３Ａ又は３５Ａが上記前方側であるかを特定することも可能である。【００８４】
また、制御部５は、両端部３３Ａ，３５Ａの座巻数だけでなく、線間ピッチや径等の形状の違いを判断し、判断結果に応じて後述する成形工程での楔部５１の打込み量を調整することも可能である。【００８５】
この際、従来は、両端部３３Ａ，３５Ａの形状の違いの判断を作業者の目視に依存していたため、目視で認識できない微小な相違を判断することができなかったが、本実施例では、そのような微小な相違であっても判断することができる。【００８６】
次いで、回転工程では、制御部５が把持移送機構４３を制御して半製品１１Ａをアーク成形ステージ９に移送し、第一把持部５５による半製品１１Ａの把持を行わせる。【００８７】
このとき、本実施例では、回転機構部４９を制御して、半製品１１Ａを把持する前に第一把持部５５を特定回転位置に応じて回転させ、半製品１１Ａを把持した後に第一把持部５５を回転前の初期状態に戻すことで半製品１１Ａを特定回転位置とする。第一把持部５５の回転は、異なる回転方向に１８０度の範囲で行うことができるため、回転動作の迅速化を図れる。【００８８】
なお、第一把持部５５で半製品１１Ａを把持した後に、特定回転位置まで回転させてもよい。また、半製品１１Ａの回転は、第一把持部５５によらず、別途の機構等によって回転させることも可能である。【００８９】
次いで、予備移動工程では、成形工程の前に制御部５が送り機構部４７を制御して半製品１１Ａを湾曲前軸方向に予備的に移動させ、回転位置 に基づく線間１９Ａの位置の変動を調整する。【００９０】
すなわち、半製品１１Ａは、螺旋形状であるため、回転位置に応じて線間１９Ａの位置が湾曲前軸方向に変動することになる。このため、制御部５は、半製品１１Ａの回転位置と線間ピッチ等から線間１９Ａの位置の変動量を求め、送り機構部４７を制御して求めた変動量を無くす方向に半製品１１Ａを移動させる。【００９１】
このとき、本実施例では、上記のように、成形工程での移動時の前方側の端部３３Ａ又は３５Ａ（実施例では３５Ａ）において、楔部５１の打込み開始位置が半製品１１Ａの移行部１６Ａと座巻部１７Ａとの間の線間１９Ａとなるように調整する。これは、半製品１１Ａがクローズドエンドであるため、座巻部１７Ａに楔部５１が打込まれないためである。なお、半製品１１Ａがオープンエンドの場合は、楔部５１が座巻部１７Ａにも打込まれることがあり、その際は、座巻数に応じた楔部５１の打込み開始位置の調整は不要である。【００９２】
次いで、成形工程では、制御部５が、送り機構部４７を制御して半製品１１Ａを湾曲前軸方向に移動させつつ、打込み機構部８１を制御して半製品１１Ａの螺旋状の線間１９Ａに楔部５１を順次打ち込んで軸線ＴＡを湾曲させるように半製品を変形させる。【００９３】
本実施例では、第一把持部５５が半製品１１Ａの一端部３３Ａ側を把持し、半製品１１Ａの他端部３５Ａ側を楔部５１に対して押し出すように移動させつつ楔部５１の打込みを行わせる。【００９４】
この成形工程の開始時には、半製品１１Ａが特定回転位置に配置されているため、両端面２３Ａ上の座面２５Ａを確実に指定位置に配置した状態で楔部５１の打込みを行うことができる。【００９５】
しかも、成形工程の開始時には、半製品１１Ａを特定回転位置 に配置した状態で第一把持部５５が常に初期状態にあるため、安定した動作で楔部５１の打込みを行わせることができる。また、第一把持部５５が初期状態から成形工程を開始することにより、半製品１１Ａの湾曲前軸方向の移動が進展して第一把持部５５がダイ５３に近接した際に、第一把持部５５とダイ５３との第一把持部５５の回転方向での位置関係が略一定であるため、ダイ５３の段部５３ａを確実に機能させて第一把持部５５及びダイ５３相互の干渉を抑制できる。【００９６】
また、予備移動工程において、半製品１１Ａの回転位置に応じて線間１９Ａの位置の変動を調整し、且つ楔部５１の打込み開始位置が線間１９Ａとなるように半製品１１Ａの位置が調整されているため、楔部５１を確実に線間１９Ａに打ち込んで、楔部５１が半製品１１Ａ（コイル部分２１Ａ）に衝突することを回避できる。【００９７】
半製品１１Ａの移動では、制御部５が長さ検出工程で調整した移動ピッチにより半製品１１Ａを間欠的に移動させる。これにより、本実施例では、半製品１１Ａの自由長と基準長との差を吸収するように半製品１１Ａを移動させることができ、楔部５１をより確実に線間１９Ａに打ち込んで、楔部５１が半製品１１Ａに衝突することを回避できる。【００９８】
ただし、楔部５１が半製品１１Ａに衝突しても、本実施例では、制御部５が打込み機構部８１の駆動源であるサーボモーター７５の駆動トルクを監視し、駆動トルクのピーク値の変動により楔部５１の半製品１１Ａへの衝突を検出することができる。  【００９９】
図６は、駆動トルクの波形の一例を示すグラフである。図６では、縦軸にトルク、横軸に時間を示す。【０１００】
楔部５１が半製品１１Ａに衝突すると、図６のように駆動トルクの波形に突出したピークＰが現れる。このため、ピークＰのピーク値により、楔部５１の半製品１１Ａへの衝突が検出可能となる。【０１０１】
従って、楔部５１の半製品１１Ａへの衝突を検出した場合は、アークスプリング１１に打痕や変形が生じる恐れがあるため、成形工程を中断し或は成形工程後に半製品１１Ａ又はアークスプリング１１を廃棄することができる。これにより、アークスプリング１１に対する打痕や変形を抑制して形状を安定させることができる。【０１０２】
また、本実施例では、制御部５が打込み機構部８１を制御し、半製品１１Ａの線間ピッチに応じて楔部５１の打込み量を変化させ、アークスプリング１１の形状をより安定させることができる。【０１０３】
具体的には、半製品１１Ａの移行部１６Ａでは、線間ピッチが相対的に小さいので、本体部１５Ａと同一の打込み量で楔部５１の打込みを行うと、線間ピッチが相対的に大きい本体部１５Ａよりも曲率が大きくなる。そこで、本実施例では、移行部１６Ａでの楔部５１の打込み量を相対的に小さくし、移行部１６Ａと本体部１５Ａとの曲率を近づけるか或は一致させる。【０１０４】
楔部５１の打込み量を小さくすることは、ダイ５３を楔部５１から打込み方向で離間させることにより実現できる。ただし、楔部５１の打込み量を小さくするには、ダイ５３及び楔部５１を相対的に離間させればよいので、楔部５１をダイ５３から離間させることも可能である。【０１０５】
このようにして楔部５１を半製品１１Ａの他端部３５Ａから一端部３３Ａ側へ順次打ち込んでいく。そして、楔部５１の打込みが半製品１１Ａの一端部３３Ａに至る前に、制御部５が半製品１１Ａの把持を、第一把持部５５による一端部３３Ａ側から第二把持部５７による他端部３５Ａ側に切り替える。【０１０６】
第二把持部５７での把持に切り替えた後は、半製品１１Ａの一端部３３Ａ側を楔部５１に対して引き込むように移動させつつ、半製品１１Ａの一端部までの楔部５１の打込みを行わせて成形工程が終了する。【０１０７】
なお、本実施例の成形方法は、撮像工程、座面長さ判定工程、特定工程、長さ検出工程、端部形状取得工程、回転工程、予備移動工程、及び成形工程の順に行ったが、これに限られるものではない。例えば、長さ検出工程は、成形工程の前に行えばよく、回転工程や予備移動工程の後或は特定工程や座面長さ判定工程の前に行ってもよい。【０１０８】
［実施例の効果］
以上説明したように、本実施例の成形方法は、軸線ＴＡを湾曲させる前の半製品１１Ａに対し、半製品１１Ａの両端面２３Ａを湾曲前の軸方向から撮像した端面画像情報に基づき、両端面２３Ａの座面２５Ａの半製品１１Ａの周方向での長さが許容範囲内であるか否かを判定する座面長さ判定工程と、両端面２３Ａの座面２５Ａの周方向の長さがそれぞれ許容範囲内である場合、端面画像情報を用いて両端面２３Ａの座面２５Ａをそれぞれ周方向における指定位置内に位置させることが可能な周方向での半製品の回転位置が存在するか否かを判定する回転位置判定工程と、回転位置判定工程の判定結果に基づいて両端面２３Ａの座面２５Ａをそれぞれ周方向における指定位置内に位置させための半製品１１Ａの回転位置を特定する特定工程と、半製品１１Ａを特定回転位置まで回転させる回転工程と、半製品１１Ａを湾曲前の軸方向に移動させつつ半製品１１Ａの螺旋状の線間１９Ａに楔部５１を順次打ち込んで半製品１１Ａを変形させる成形工程とを備える。【０１０９】
従って、本実施例の成形方法は、半製品１１Ａの両端面２３Ａの端面画像情報に基づいて、両端面２３Ａの座面２５Ａの周方向の長さが許容範囲内である半製品１１Ａを選別できる。そして、本実施例の成形方法では、選別に用いた両端面２３Ａの端面画像情報に基づいて、選別された半製品１１Ａの両座面２５Ａの相関を把握しつつ、その半製品１１Ａを特定回転位置まで回転させて両座面２５Ａを指定位置に位置させることができる。【０１１０】
このため、本実施例の成形方法は、半製品１１Ａの両端面２３Ａの端面画像情報に基づいて、許容範囲内の周方向の長さを有する半製品１１Ａの両端面２３Ａ上の座面２５Ａを指定位置に容易且つ実に位置させることができる。【０１１１】
結果として、本実施例の成形方法は、製品要求に応じた指定位置に両端面２３上の座面２５が位置したアークスプリング１１を成形することができる。従って、アークスプリング１１の成形異常の発生を抑制できる。【０１１２】
また、本実施例の成形方法は、半製品１１Ａの選別時に用いた端末画像情報をそのまま両端面２３Ａの座面２５Ａの相関の把握に用いることができ、特定回転位置の選定のための処理を迅速かつ容易に行うことができる。【０１１３】
回転工程は、半製品１１Ａを把持するための把持部４５を、半製品１１Ａを把持する前に特定回転位置に応じて回転させ、半製品１１Ａを把持した後に回転前の初期状態に戻すことで半製品１１Ａを特定回転位置とし、成形工程は、半製品１１Ａの湾曲前軸方向への移動を行わせる。【０１１４】
従って、本実施例の成形方法では、成形工程を開始するときに、第一把持部５５が常に回転方向で初期状態にあるため、安定した動作で楔部５１の打込みを行わせることができると共に、半製品１１Ａの湾曲前軸方向の移動が進展して第一把持部５５がダイ５３に近接しても設計に基づいて相互の干渉を抑制できる。【０１１５】
また、成形工程は、半製品１１Ａの一端部３３Ａ側の第一把持部５５Ａでの把持により、半製品１１Ａの他端部３５Ａ側を楔部５１に対して押し出すように移動させつつ半製品１１Ａの他端部３５Ａから一端部３３Ａ側へ向けて楔部５１の打込みを順次行わせる。そして、楔部５１の打込みが半製品１１Ａの一端部３３Ａに至る前に、半製品１１Ａの他端部３５Ａ側の第二把持部５７Ａによる把持に切り替えて、半製品１１Ａの一端部３３Ａ側を楔部５１に対して引き込むように移動させつつ半製品１１Ａの一端部３３Ａまでの楔部５１Ａの打込みを行わせる。【０１１６】
従って、本実施例の成形方法では、第一及び第二把持部５５，５７によって把持される部分も含めて、半製品１１Ａの一端部３３Ａから他端部３５Ａに至るまで確実に楔部５１の打込みを行うことができる。【０１１７】
また、本実施例の成形方法は、成形工程の前に半製品１１Ａを湾曲前軸方向に予備的に移動させ、回転位置に基づく半製品１１Ａの線間１９Ａの位置のばらつきを調整する予備移動工程を備えるので、成形工程において、楔部５１を確実に線間１９Ａに打ち込んで、楔部５１が半製品１１Ａに衝突することを回避できる。【０１１８】
しかも、本実施例の成形方法では、半製品１１Ａの自由長と基準長との差を検出する長さ検出工程を備え、成形工程が自由長と基準長との差を吸収するように半製品１１Ａを湾曲前軸方向に移動させる。【０１１９】
従って、本実施例の成形方法では、半製品１１Ａの自由長にばらつきがあっても、楔部５１をより確実に線間１９Ａに打ち込んで、楔部５１が半製品１１Ａに衝突することを回避できる。【０１２０】
また、成形工程は、半製品１１Ａの線間１９Ａの湾曲前軸方向での距離に応じて楔部５１の打込み量を変化させる。特に、本実施例では、本体部１５Ａと、湾曲前軸方向の両端部の座巻部１７Ａと、本体部１５Ａと座巻部１７Ａとの間に設けられ、線間ピッチが本体部１５Ａよりも小さい移行部１６Ａとを有しており、成形工程が移行部１６Ａでの楔部５１の打込み量を相対的に小さくする。【０１２１】
従って、本実施例の成形方法は、半製品１１Ａの本体部１５Ａ及び座巻部１７Ａの曲率を近接させるか或は一致させることができる。【０１２２】
また、本実施例の成形方法は、成形工程での半製品１１Ａの移動時の前方側に位置する端部３３Ａ又は３５Ａの座巻部１７Ａの巻き数を取得する座巻数取得工程と、取得した座巻部１７Ａの巻き数の形状に基づいて、成形工程での半製品１１Ａに対する楔部５１の打込み開始位置を調整する開始位置調整工程をと備える。【０１２３】
従って、本実施例では、両端部３３Ａ，３５Ａの座巻数が異なっていても、楔部５１の打込み開始位置を調整して、楔部５１が半製品１１Ａに衝突することを回避できる。【０１２４】
また、本実施例では、打込み開始位置の調整により、半製品１１Ａの両端部３３Ａ，３５Ａの何れかの特定の端部を成形工程での移動時の前方側となるように、半製品１１Ａの向きを揃えて成形装置１に供給する必要がなく、作業の迅速性を向上できる。【０１２５】
また、本実施例は、両端部３３Ａ，３５Ａの径や線間ピッチ等の形状の違いにより、楔部５１の打込み量を調整し、アークスプリング１１の形状を安定させ、成型異常の発生を抑制できる。この場合、両端部３３Ａ，３５Ａの形状の違いの判断を作業者の目視に依存する必要がないため、目視で認識できない両端部３３Ａ，３５Ａの径や線間ピッチ等の微小な相違を判断して、より確実に成形異常の発生の抑制できる。【０１２６】
成形工程は、打込み機構部８１のサーボモーター７５からの駆動トルクによって楔部５１の打込みを行い、サーボモーター７５の駆動トルクのピーク値の変動により楔部５１の半製品１１Ａへの衝突を容易且つ確実に検出することができる。【０１２７】
本実施例の成形装置１は、半製品１１Ａの両端面２３Ａを湾曲前軸方向から撮像して端面画像情報を取得する第１〜第４カメラ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄと、半製品１１Ａを回転させる回転機構部４９と、半製品１１Ａを把持し半製品１１Ａを湾曲前軸方向に移動させる把持部４５と、半製品１１Ａの移動時に半製品１１Ａの螺旋状の線間１９Ａに順次打ち込まれ軸線１９Ａが湾曲するように半製品１１Ａを変形させる楔部５１と、把持部４５、回転機構部４９、及び楔部５１を制御する制御部５とを備え、制御部５の制御により上記成形方法を実行して同様の作用効果を得ることができる。【０１２８】
回転機構部４９は、把持部４５を回転可能であるため、半製品１１Ａを特定回転位置まで回転させる際と打込み時の捩じれを防止するための半製品１１Ａの回転とで共用することができ、成形装置１の簡素化を図ることができる。【０１２９】
本実施例の成形装置１は、楔部５１による打込み時に半製品１１Ａを支持すると共に楔部５１の打込み方向に移動可能なダイ５３を備え、制御部５が半製品１１Ａの線間１９Ａの湾曲前軸方向での距離に応じて、ダイ５３を楔部５１の打込み方向に移動させ楔部５１の打込み量を容易且つ確実に変化させることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１  成形装置
５  制御部
１１  アークスプリング
１１Ａ  半製品
１３  線材
１５、１５Ａ  本体部
１７、１７Ａ  座巻部
１９，１９Ａ  線間
２３，２３Ａ  端面
２５，２５Ａ  座面
２７  巻端部
３３，３３Ａ  一端部
３５，３５Ａ  他端部
３９ａ〜３９ｄ  カメラ（撮像部）
４５  把持部
４９  回転機構部
５１  楔部
５３  ダイ（支持台）
５５  第一把持部
５７  第二把持部
７５  サーボモーター（駆動源）
Ｔ、ＴＡ  軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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