(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードロールによりクイルから所定長の線材を送り出し、この線材を加工位置の巻回工具に衝合させて始端側フックと連続する所定のコイル径および巻回数のコイル部を巻回し、このコイル部と連続する終端側フックの脚部を始端側フックの脚部に対して所定の対向角度に形成するコイルばねの成形方法であって、巻回工具を後退位置から試巻き加工位置に前進させたときの試巻き前進距離Ｘｓと試巻きコイル径Ｄｓとから巻回工具の前進位置係数ｋと、設定コイル径Ｄで設定巻回数Ｎのコイル部を形成するために送り出す線材の設定線材長Ｌとをあらかじめ求めておき、巻回中のコイルばねのコイル部が実行コイル径Ｄｎで前記設定巻回数Ｎとなり始端側フックの脚部の位置が終端側フックの脚部に対して所定角度位置に達したことをフック位置検知センサが検知した信号により巻き始めから巻き終わりまでに送り出されたコイル部線材の実行線材長Ｌｎを求め、このＬｎと前記設定線材長Ｌとから線材長差ΔＬを求め、この線材長差ΔＬ，前記設定巻回数Ｎおよび前記前進位置係数ｋにもとづき前記設定コイル径Ｄに対応する巻回工具の設定前進距離Ｘと前記実行コイル径Ｄｎのときの巻回工具の実行前進距離Ｘｎとの差である前進距離差ΔＸを求めて、この前進距離差ΔＸを次のコイルばねのコイル部を巻回するときの巻回工具の前進距離Ｘn+1 の補正値とすることを特徴とするコイルばねの成形方法。
【請求項２】
フィードロールによりクイルから所定長の線材を送り出し、この線材を加工位置の巻回工具とピッチ工具とに衝合させて所定のコイル径，巻回数およびピッチのコイル部を巻回し、このコイル部のコイル終端面とコイル始端面との間を所定の自由長に形成するコイルばねの成形方法であって、巻回工具が設定コイル径Ｄの加工位置においてピッチ工具を後退位置から試巻き加工位置に前進したときの試巻き前進距離Ｙｓと試巻きピッチＰｓとからピッチ工具の前進位置係数ｋと、設定コイル径Ｄで設定巻回数Ｎのコイル部を形成するために送り出す線材の設定線材長Ｌと、設定巻回数Ｎで設定ピッチＰに巻回するための自由長Ｈをあらかじめ求めておき、巻回中のコイルばねのコイル部が設定コイル径Ｄで実行巻回数Ｎｎの設定自由長Ｈに達したことを自由長検知センサが検知した信号により巻き始めから巻き終わりまでに送り出された線材の実行線材長Ｌｎを求め、このＬｎと前記設定線材長Ｌとから線材長差ΔＬを求め、この線材長差ΔＬ，設定コイル径Ｄ，前記設定自由長Ｈ，前記設定線材長Ｌ，前記実行線材長Ｌｎおよび前記前進位置係数ｋにもとづき前記設定ピッチＰに対応するピッチ工具の設定前進距離Ｙと実行ピッチＰｎのときの実行前進距離Ｙｎとの差である前進距離差ΔＹを求めて、この前進距離差ΔＹを次のコイルばねのコイル部を巻回するときのピッチ工具の前進距離Ｙn+1 の補正値とすることを特徴とするコイルばねの成形方法。
【請求項３】
巻回中のコイルばねのコイル部を巻回するために送り出された線材の前記実行線材長Ｌｎが、あらかじめ設定した上限線材長Ｌmax または下限線材長Ｌmin を外れた場合には、次のコイルばねを巻回する際に、前記線材の設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの線材長差ΔＬにもとづく前記補正はしないで、次のコイルばねのコイル部を巻回することを特徴とする請求項１または２に記載のコイルばねの成形方法。
【請求項４】
巻回中のコイルばねのコイル部を巻回するために送り出された線材の前記実行線材長Ｌｎが、あらかじめ設定した上限線材長Ｌmax または下限線材長Ｌmin を外れた場合には、そのコイルばねを不良品と判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコイルばねの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クイルから送り出す線材の設定線材長と実行線材長との線材長差から、設定コイル径でコイル部を巻回するために巻回工具の加工位置を補正するか、または、設定ピッチでコイル部を巻回するためにピッチ工具の加工位置を補正するコイルばねの成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
引張コイルばね，ねじりコイルばね，圧縮コイルばねなどのコイル径は、クイルの線材出口位置から線材を衝合させる巻回工具の衝合位置までの距離（線材の送り出し方向およびその直角方向の）によって決まる。  これらのうち、引張コイルばね，ねじりコイルばねの場合は、隣接するコイルの間を密着させて巻回する。  したがって、コイル部の巻回数は、コイル部が設定巻回数に達したときの両端のフック脚部が、設定対向角度に達した角度位置をフック位置検出センサにより検出することで、一定に維持することができる。
【０００３】
ところが、コイル径は、例えば熱変化による巻回工具の位置変位や摩損によって、時間経過とともに変化する。  また実行線材長は熱変化により送り出しローラの線材挟圧力の変化や、線素材の表面状態や塑性加工特性が変化する。  そして、引張コイルばねや、ねじりコイルばねのばね特性は、コイル部の巻回数が一定であっても、コイル径の変化と一定の関係で変化する。  従来の技術では、この問題点を解決するために、巻回工具の現在前進距離を計測して設定前進距離との前進距離差を補正したり、現在コイル径を計測して設定コイル径とのコイル径差に対応する巻回工具の前進距離差を補正していた（以下従来技術Ａという）。
【０００４】
他方、圧縮コイルばねの場合は、隣接するコイルの間に隙間を形成する設定ピッチを付与して巻回する。  したがって、コイル部の巻回数は、設定自由長で巻回されても実行ピッチと一定の関係で変化する。  また、実行コイル径とも一定の関係で変化する。  そして、圧縮コイルばねの特性は、コイル部のコイル径と自由長とが一定であっても、ピッチの変化による巻回数と一定の関係で変化する。  この問題点に解決する従来の技術として、例えば、特公平６−７９７５０号公報（以下従来技術Ｂという）に開示された発明が知られている。
【０００５】
この従来技術Ｂの発明は、直前に製造されたばねの自由長と目的自由長との差の量に基づいて、所定の関数によりフィードバック量を決定してばね製造にフィードバックするようにし、一つの関数あるいはフィードバック算出手段を用いて試験的にばねを所定数製造することを、異なる関数あるいはフィードバック算出手段を次々とあてはめて行う。  そして、個々の関数あるいはフィードバック算出手段を用いた試験的ばね製造の目的自由長に対する分布に基づいて、どの関数あるいはフィードバック算出手段が最適かを特定する。  そして、それ以降は特定した関数あるいはフィードバック算出手段を用いてばね製造を行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術Ａにおいては、巻回工具の現在前進距離や、コイル部の現在コイル径を計測するための専用計測手段を設ける必要があるので、コイルばね製造装置やその制御系が複雑になるとともに、調整作業などの妨害になる問題があった。  また従来技術Ｂにおいては異なる関数あるいはフィードバック手段を次々とあてはめて所定数のばねを試験的に製造するため、ばねの自由長を計測する検長器を設ける必要があるので、ばね製造装置やその制御手段が複雑になるとともに、関数あるいはフィードバック手段を特定する迄の操作が面倒で時間を要するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述のような従来の技術の有する問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは専用計測手段を設けることなく、引張コイルばね、またはねじりコイルばねの成形に際しては、クイルから送り出す線材の設定線材長と実行線材長との線材長差から、設定コイル径でコイル部を巻回するために巻回工具の加工位置を補正し、また、圧縮コイルばねの成形に際しては、設定ピッチでコイル部を巻回するためにピッチ工具の加工位置を補正するコイルばねの成形方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、フィードロールによりクイルから所定長の線材を送り出し、この線材を加工位置の巻回工具に衝合させて始端側フックと連続する所定のコイル径および巻回数のコイル部を巻回し、このコイル部と連続する終端側フックの脚部を始端側フックの脚部に対して所定の対向角度に形成するコイルばねの成形方法であって、巻回工具を後退位置から試巻き加工位置に前進させたときの試巻き前進距離Ｘｓと試巻きコイル径Ｄｓとから巻回工具の前進位置係数ｋと、設定コイル径Ｄで設定巻回数Ｎのコイル部を形成するために送り出す線材の設定線材長Ｌとをあらかじめ求めておき、巻回中のコイルばねのコイル部が実行コイル径Ｄｎで前記設定巻回数Ｎとなり始端側フックの脚部の位置が終端側フックの脚部に対して所定角度位置に達したことをフック位置検知センサが検知した信号により巻き始めから巻き終わりまでに送り出されたコイル部線材の実行線材長Ｌｎを求め、このＬｎと前記設定線材長Ｌとから線材長差ΔＬを求め、この線材長差ΔＬ，前記設定巻回数Ｎおよび前記前進位置係数ｋにもとづき前記設定コイル径Ｄに対応する巻回工具の設定前進距離Ｘと前記実行コイル径Ｄｎのときの巻回工具の実行前進距離Ｘｎとの差である前進距離差ΔＸを求めて、この前進距離差ΔＸを次のコイルばねのコイル部を巻回するときの巻回工具の前進距離Ｘn+1 の補正値とするものである。
【０００９】
この請求項１の発明によれば、フック位置検知センサにより終端側フックの脚部に対する始端側フックの脚部の設定対向角度と設定巻回数Ｎとを一定に維持しつつ、１個ごとのコイルばねのコイル径を設定コイル径Ｄにすることができる。また、コイル径を計測するための測径器を用いる必要がない。  なお、本発明のｎは自然数であって、本発明は、１個ごとに線材長差ΔＬを求めて補正するものである。
【００１０】
また、請求項２の発明は、フィードロールによりクイルから所定長の線材を送り出し、この線材を加工位置の巻回工具とピッチ工具とに衝合させて所定のコイル径，巻回数およびピッチのコイル部を巻回し、このコイル部のコイル終端面とコイル始端面との間を所定の自由長に形成するコイルばねの成形方法であって、巻回工具が設定コイル径Ｄの加工位置においてピッチ工具を後退位置から試巻き加工位置に前進したときの試巻き前進距離Ｙｓと試巻きピッチＰｓとからピッチ工具の前進位置係数ｋと、設定コイル径Ｄで設定巻回数Ｎのコイル部を形成するために送り出す線材の設定線材長Ｌと、設定巻回数Ｎで設定ピッチＰに巻回するための自由長Ｈをあらかじめ求めておき、巻回中のコイルばねのコイル部が設定コイル径Ｄで実行巻回数Ｎｎの設定自由長Ｈに達したことを自由長検知センサが検知した信号により巻き始めから巻き終わりまでに送り出された線材の実行線材長Ｌｎを求め、このＬｎと前記設定線材長Ｌとから線材長差ΔＬを求め、この線材長差ΔＬ，設定コイル径Ｄ，前記設定自由長Ｈ，前記設定線材長Ｌ，前記実行線材長Ｌｎおよび前記前進位置係数ｋにもとづき前記設定ピッチＰに対応するピッチ工具の設定前進距離Ｙと実行ピッチＰｎのときの実行前進距離Ｙｎとの差である前進距離差ΔＹを求めて、この前進距離差ΔＹを次のコイルばねのコイル部を巻回するときのピッチ工具の前進距離Ｙn+1 の補正値とするものである。
【００１１】
この請求項２の発明によれば、自由長検知センサにより設定自由長Ｈを一定に維持しつつ、１個ごとのコイルばねのピッチを設定ピッチＰに補正するので、巻回数を設定巻回数Ｎにすることができる。  また、自由長を計測するための検長器を用いる必要がない。  なお、本発明のｎは自然数であって、本発明は、１個ごとに線材長差ΔＬを求めて補正するものである。
【００１２】
また、請求項３の発明は、巻回中のコイルばねのコイル部を巻回するために送り出された線材の前記実行線材長Ｌｎが、あらかじめ設定した上限線材長Ｌmax または下限線材長Ｌmin を外れた場合には、次のコイルばねを巻回する際に、前記線材の設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの線材長差ΔＬにもとづく前記補正はしないで、次のコイルばねのコイル部を巻回するものである。
【００１３】
この請求項３の発明によれば、突発的な外乱要因を取り除くことができる。
【００１４】
また、請求項４の発明は、巻回中のコイルばねのコイル部を巻回するために送り出された線材の前記実行線材長Ｌｎが、あらかじめ設定した上限線材長Ｌmax または下限線材長Ｌmin を外れた場合には、そのコイルばねを不良品と判定するものである。
【００１５】
この請求項４の発明によれば、良品，不良品の生産管理ができる。  なお、線材長の上限・下限での判定に替え設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの差ΔＬの許容範囲を決めこの範囲内かどうかの判定をすることと実質同じであるので取り替えることも自由である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔実施例１〕
本実施例１は、成形するコイルばねがねじりコイルばね、または、引張コイルばねを対象とする発明に係り、本稿では、ねじりコイルばねを例として成形するものであって、ばね成形の機構及び制御系の概略を示す説明図の図１にもとづき説明する。
【００１７】
フープ状に巻かれ図示しない矯正器で矯正されたばね線材Ｗを送り出す一対の送り出しローラ１Ａ，１Ｂは、上の送り出しローラ１Ａが図示しない流体圧装置，ばね等の加圧手段により下の送り出しローラ１Ｂに押圧され線材Ｗを挟持する。  そしてＮＣ装置の指令で駆動されるエンコーダ１０Ａ付のサーボモータ１０によって適宜駆動され、所定量の線材を送り出すことができる。  送り出しローラ１Ａ，１Ｂの線材送り出し軸線上に、線材を案内するクイル２が設けられていて、クイル前面から離れた加工位置に進退可能に巻回工具３が設けられている。この巻回工具３は基板上で移動可能に設けられた工具スライド４に取着されており、円板カム５によって駆動され、エンコーダ６Ａ付のサーボモータ６がＮＣ装置で制御されることにより所定時期に所定位置に進出される。  巻回されたねじりコイルばねの巻回数が設定巻回数Ｎに達し、始端側フックの脚部が終端側フックの脚部に対して所定角度θ（図２参照）となり、フイラ７ａが始端側フックの脚部に当接したとき信号を出力させるフック位置検知センサ、本例ではタッチセンサ７が、コイルの巻回数に対応して作動前進端位置が調整可能且つ指令にもとづいて作動位置に進出するように設けられている。
【００１８】
さらに、巻回されたねじりコイルばねの良品と不良品を選別して収容する選別器８が設けられており、実行線材長Ｌｎが設定線材長Ｌに対し許容値Ｌmax とＬmin との間にあるか否か、または実行線材長Ｌｎと設定線材長Ｌとの差ΔＬが許容範囲内か否かの比較判定信号によって作動し、良品側シュート８ａ、不良品側シュート８ｂを選択する。  この選択をするためにロータリソレノイド９で開閉されるシャッタ９ａが設けられている。  そしてシャッタ９ａは通常は図示しないねじりコイルばねにより不良品側８ｂのシュートを閉じている。  図３に示す１８は切断工具であって、ＮＣ装置からの指令によって作動する図示しない駆動装置によって前進・後退させられる。
【００１９】
次に制御系について、ＮＣ装置の概略を説明する。  １１はキー入力部で、実施例ではねじりコイルばねの試巻き時に巻回工具を後退位置から加工位置に前進させた実距離である試巻き前進距離Ｘｓと、試巻きで巻回したコイル径の実測値（外径＋内径）を平均した線材中心線での値をコイル径とする試巻きコイル径Ｄｓとより算出した巻回工具の前進位置係数ｋ＝Ｘｓ／Ｄｓ、設定コイル径Ｄ、設定巻回数Ｎ（整数とは限らない）、これらから算出したコイル部設定線材長Ｌ＝π・Ｄ・Ｎ、巻回工具の設定前進距離Ｘ＝ｋ・Ｄ＝ｋ（Ｌ／π・Ｎ）等を入力するものである。
【００２０】
１２はＮＣ装置の中核をなす中央処理部ＣＰＵで、演算部，比較部等を内蔵している。  １３は記憶部でキー入力部１１より入力して各種データをＣＰＵ１２を介して記憶し、またＣＰＵ１２で演算した結果を記憶するものである。  １４は表示器で演算データ・入力データ等をディスプレイ上に表示する。  １５は入出力（ｉ／Ｏ）インタフェースで、フック位置検知センサ７よりの信号を受けてＣＰＵ１２に入力する。  またＣＰＵ１２からの送り出しローラ１Ａ，１Ｂを駆動する指令をサーボモータ１０のアンプ１６へ、また巻回工具３を駆動する指令をサーボモータ６のアンプ１７へ出力する。
【００２１】
また送り出しローラ１Ａ，１Ｂの線材送り出し量を計測しているエンコーダ１０Ａの信号を受けてＣＰＵ１２に入力する。  そしてまた巻回工具３を進退させるカム回転を計測しているサーボモータ６のエンコーダ６Ａの信号を受けＣＰＵ１２に入力する。  さらにＣＰＵ１２の判定部により良品・不良品の判定にもとづき選別器８のソレノイド９を作動させるよう出力するものである。
【００２２】
この構成において、ねじりコイルばねの始端フック部Ｗａからコイル部Ｗｂの巻回を終了した時点の状態を示す図２、終端フック部Ｗｃを送り出して切断寸前の状態を示す図３、ねじりコイルばねを製造するフローを示す図４にもとづき説明する。  なお引張コイルばねにおいても同様に適用できる。  また、本例のねじりコイルばねのフックは、両端ともに脚部と掛止部とを一直線に形成するものである。
【００２３】
図２に示すねじりコイルばねを生産するにあたりステップＳ１において、先ず生産準備のサブルーチンに移る。  すなわち生産準備のステップＳ２１において、あらかじめ入力した設定コイル径Ｄと設定巻回数Ｎとより計算したコイル部設定線材長Ｌ＝π・Ｄ・Ｎをキー入力部１１よりＣＰＵ１２に入力して記憶部１３に記憶させる。  スップＳ２２においてコイル部だけの試巻き開始が指令され、ステップＳ２３においてＣＰＵ１２の指令でサーボモータ６が駆動されてカム５が回転され、巻回工具３が試巻きコイル径Ｄｓとなる位置に対応した試巻き位置に前進される。  ステップＳ２４において巻回工具３の前進距離Ｘｓが実測される。
【００２４】
ステップＳ２５においてＣＰＵ１２の指令でサーボモータ１０が駆動され送り出しローラ１Ａ，１Ｂが回転して、線材Ｗがクイル２より前面に送り出される。ステップＳ２６において前進位置の巻回工具３の成形面に線材Ｗが衝合されてコイルに巻回される。  設定巻回数Ｎに達しコイル部設定線材長Ｌが送り出されるとステップＳ２７において線材送り出しが停止される。  ステップＳ２８において巻回工具３が後退される。
【００２５】
ステップＳ２９において切断工具１８が前進され、クイル２の前端面とでコイルが切断される。  ステップＳ３０において切断されたコイルの外径Ｄｏと内径Ｄｉとを実測してその平均値を出して試巻きコイル径Ｄｓを算出する。  ステップＳ３１において、先に実測した巻回工具３の試巻き前進距離Ｘｓと試巻きコイル径Ｄｓより巻回工具３の前進位置係数ｋ＝Ｘｓ／Ｄｓが算出されて、この前進位置係数ｋをＮＣ装置のキー入力部１１よりＣＰＵ１２に入力して記憶部１３に記憶させる。
【００２６】
これまでの動作で生産準備を終わる。  ステップＳ２に移行してプログラムを内蔵したＣＰＵ１２の指令で入出力インタフエース１５を介してアンプ１６でサーボモータ１０が駆動され線材送り出しローラ１Ａ，１Ｂの回転で始端側フック部Ｗａの所定量の線材Ｗが送り出され停止される。  ステップＳ３において、プログラムを内蔵したＣＰＵ１２の指令で入出力インタフェース１５を介してアンプ１７でサーボモータ６が駆動され、円板カム５が回転されスライド４を介して前進される巻回工具３の前進量は、前記設定前進距離Ｘ＝ｋ・Ｄにもとづき規定される。
【００２７】
ステップＳ４において、ＣＰＵ１２の指令によりアンプ１６を介してサーボモータ１０が駆動され送り出しローラ１Ａ，１Ｂが回転され、始端側フック部Ｗａに続くコイル部Ｗｂを形成する線材Ｗの送り出しが開始される。  このサーボモータ１０の作動時点のエンコーダ１０Ａの読み値がＣＰＵ１２より記憶部１３に記憶される。
【００２８】
ステップＳ５において、ねじりコイルばねの設定巻回数Ｎと線材Ｗの線径とによって、コイルばねが設定巻回数Ｎに達したときの始端部フックの脚部が当接可能な位置に進出できるように予め位置調整されていて、巻回時に干渉しない位置に後退していたタッチセンサ７がＣＰＵ１２の指令で所定時期（コイルが設定巻回数Ｎに達する前）に進出され、そのタッチセンサ７のフイラ７ａに、始端フック部Ｗａが、終端フック部Ｗｃとなるクイル２内の線材Ｗとの対向角度が設定角度θとなって当接し、このフイラ７ａとの当接を検知した信号がタッチセンサ７より出力したかが判断される。 この検知した状態が図２に示されている。 ＮＯであれば信号が出力するまで繰り返される。 ＹＥＳとなればステップＳ６において、タッチセンサの信号にもとづきサーボモータ１０の作動が停止されて線材Ｗの送り出しが停止される。
【００２９】
ステップＳ７において、タッチセンサ７の出力信号により停止されたときのエンコーダ１０Ａの読みはＣＰＵ１２に入力され先に記憶されたコイル部線材送り出し開始時のエンコーダ１０Ａの記憶値を引出し、この読み値の差をコイル部実行線材長ＬｎとしてＣＰＵ１２で算出し記憶部１３に記憶させる。  ステップＳ８においてサーボモータ６が逆転され巻回工具３を待機位置に後退させる。  ステップＳ９においてＣＰＵ１２の指令でサーボモータ１０が一定時間作動し、終端側フック部Ｗｃの所定量の線材が送り出され停止される。  この状態が図３に示されている。
【００３０】
ステップＳ１０において、ＣＰＵ１２内の判定回路によりコイル部実行線材長Ｌｎが予め規定されたＬmax 値とＬmin 値との間にあるかが判定される。  なお比較判定を記憶されているコイル部の設定線材長Ｌとコイル部実行線材長Ｌｎとの差ΔＬの許容範囲内かどうかの判定に替えることも自由である。  ＮＯであればステップＳ１１においてＣＰＵ１２の指令で選別器８のロータリソレノイド９を作動させシャッタ９ａを回動して不良品側シュート８ｂを開く。  ステップＳ１２において図示しない駆動装置により切断工具１８が前進されクイル２の前端とで線材Ｗを切断して不良品側シュート８ｂに投入する。  切断工具１８は後退する。  ＹＥＳであればステップＳ１３において、同様に切断工具１８が前進され、クイル２の前端とで線材Ｗを剪断して１個のねじりコイルばねの成形が終わり、切断工具１８は後退する。  切断されたコイルばねは選別器８の開口している良品側シュート８ａに投入される。
【００３１】
ステップＳ１４において補正値算出のサブルーチンに移る。  ステップＳ４１において、先に記憶部１３に記憶されたコイル部設定線材長Ｌとコイル部実行線材長Ｌｎにもとづき、コイル部線材長差ΔＬ＝Ｌ−Ｌｎを算出する。  ステップＳ４２において記憶部１３に記憶されたコイル部線材長差ΔＬと先に記憶された設定巻回数Ｎと巻回工具３の前進位置係数ｋとにもとづき、巻回工具３の前進距離差ΔＸ＝ｋ（ΔＬ／π・Ｎ）＝ｋ｛（Ｌ−Ｌｎ）／π・Ｎ｝を算出する。  なお、ΔＬ、ΔＸは、前記各式から明らかなように、コイル部線材長差ΔＬ＝π・（Ｄ−Ｄｎ）・Ｎでもあり、また、巻回工具３の実行前進距離をＸｎとすると、前進距離差ΔＸ＝Ｘ−Ｘｎ＝ｋ（Ｄ−Ｄｎ）でもあるから、設定コイル径Ｄと実行コイル径Ｄｎとの径差を補正できる値である。
【００３２】
ステップＳ４３において先に記憶された巻回工具の前進位置係数ｋ、コイル部実行線材長Ｌｎ、設定巻回数Ｎにもとづき、実行前進距離Ｘｎ＝ｋ（Ｌｎ／π・Ｎ）が算出される。  補正値算出のサブルーチンが終われば、ステップＳ１５に移行して、次の加工のために巻回工具３の前進距離差ΔＸを補正するものである。  次のねじりコイルばねを加工する巻回工具の補正前進距離Ｘn+1 は、先の実行前進距離Ｘｎに、制御系を集束させるための減衰定数ａ（但し０．１＜ａ＜０．９とする）を前進距離差ΔＸに乗算した、ａ・ΔＸを補正値として、補正前進距離Ｘn+1 ＝Ｘｎ＋ａ・ΔＸとするものである。
【００３３】
ステップＳ１６において繰り返し加工しないかが判断され、ＮＯであれば連続加工のためステップＳ２に戻り、ＹＥＳの場合は終了となる。  このようにして、ねじりコイルばねを１個ごとに補正して、量産加工をする。
【００３４】
〔実施例２〕
本実施例２は、圧縮コイルばねを対象とする発明に係るものであって、図５〜図７は、実施例１と同じ点は同符号を付して説明を省略する。  先端をコイル部に当接してピッチを付与する斜面を切り出しナイフ状に形成したピッチ工具２１は、基板上にクイル２軸線と直交する方向に移動可能に設けられた工具スライド２２に取り替え可能に取着されていて、ＣＰＵ１２で制御されるエンコーダ２４Ａ付のサーボモータ２４によって回転されるカム２３を介して進退され、サーボモータ２４の回転量，カム２３のリフトで決定される進退量と先端傾斜面角度によって所望のピッチがコイルばねに付与される。  サーボモータ２４の回転角度はエンコーダ２４ＡによってＣＰＵ１２に入力される。  記憶部１３は、設定コイル径Ｄ、設定巻回数Ｎおよび設定ピッチＰと、ピッチ工具２１を前進させた試巻き前進距離Ｙｓ、試巻きピッチＰｓより算出した前進位置係数ｋ＝Ｙｓ／Ｐｓと、これらから算出した設定線材長Ｌ＝π・Ｄ・Ｎ、設定自由長Ｈ＝Ｎ・Ｐおよびピッチ工具２１の設定前進距離Ｙ＝ｋ・Ｐ＝ｋ（Ｈ／Ｎ）＝ｋ（π・Ｄ・Ｈ／Ｌ）とを記憶させておくものである。
【００３５】
ばねの自由長検知センサは始端側の座面Ｗｄ（図６参照）が当接する平坦面をフィーラとするタッチセンサ２６であって、図示しない駆動装置により進退位置が調整可能であり、タッチ信号はＣＰＵ１２に入力される。  なお圧縮ばねの成形においては成形コイルばねの設定コイル径Ｄに対応して巻回工具３は予め前進位置決めされているものである。  またタッチセンサ２６は、設定自由長Ｈの位置に位置決めしておくものである。  ２７は芯金であり、図示しない駆動装置で進退される切断工具１８との協働でコイルばねを形成終了後に切断する。
【００３６】
この構成において、圧縮コイルばねの成形が終了直前の状態を示す図６、圧縮コイルばねの製造をするフローを示す図７にもとづき説明する。
【００３７】
図６に示す圧縮コイルばねを生産するにあたり、ステップＳ５１において生産準備がなされサブルーチンに移行する。  生産準備のステップＳ７１において、あらかじめ入力した設定コイル径Ｄと設定巻回数Ｎとにもどつきコイル部設定線材長Ｌ＝π・Ｄ・Ｎを算出し、また設定巻回数Ｎと設定ピッチＰにともづき設定自由長Ｈ＝Ｎ・Ｐを算出してＬとＨを入力部１１よりＣＰＵ１２に入力して記憶部１３に記憶させる。  また設定コイル径Ｄを入力部１１よりＣＰＵ１２に入力して記憶部１３に記憶させる。  ステップＳ７２において試巻き開始がＣＰＵ１２から指令される。
【００３８】
ステップＳ７３においてＣＰＵ１２の指令によりアンプ１６を介してサーボモータ２４が駆動されカム２３の回転でスライド２２とともにピッチ工具２１が試巻き位置に前進される。  ステップＳ７４において、ピッチ工具２１の試巻き前進距離Ｙｓが実測される。  なお試巻き前進距離Ｙｓはエンコーダ２４Ａの出力がフィードバックされ、この量とカム２３の回転角度に対応するカムリフトより算出することができる。  ステップＳ７５において、ＣＰＵ１２の指令でアンプ１７を介してサーボモータ１０が駆動され送り出しローラ１Ａ，１Ｂの回転でコイル部Ｗｅの線材送り出しが開始される。
【００３９】
ステップＳ７６で線材Ｗは巻回工具３に衝合して巻回され、ピッチ工具２１で所定のピッチに形成されて設定巻回数Ｎのコイルが作成されタッチセンサ２６から信号が出力しＣＰＵ１２に入力される。  ステップＳ７７においてタッチセンサ２６の信号によりＣＰＵ１２の指令でサーボモータ１０が停止され線材の送り出しが止む。  ステップＳ７８においてタッチセンサ２６の信号にもとづきＣＰＵ１２の指令でサーボモータ２４が逆転されピッチ工具２１は後退される。
【００４０】
ステップＳ７９において、切断工具１８が前進して試巻きコイルばねが切断され、工具は後退される。 ステップＳ８０において、試巻きコイルばねのピッチＰｓが実測される。 ステップＳ８１において、ピッチ工具２１の試巻き前進距離Ｙｓと試巻きピッチＰｓよりピッチ工具の前進位置係数ｋ＝Ｙｓ／Ｐｓが算出されこのｋをキー入力部１１よりＣＰＵ１２に入力して記憶部１３に記憶させる。
【００４１】
生産準備のサブルーチンが終わると、ステップＳ５２に移行し、ＣＰＵ１２の指令でサーボモータ２４が駆動されピッチ工具２１が、前記設定前進距離Ｙ＝ｋ・Ｐにもとづき前進される。  ステップＳ５３においてＣＰＵ１２の指令でサーボモータ１０が駆動され、送り出しローラ１Ａ，１Ｂにより同様にコイル部Ｗｅの線材の送り出しが開始される。  ステップＳ５４において、コイルが巻回されその始端側座面Ｗｄが自由長Ｈに位置決めされているタッチセンサ２６に当接してタッチ信号が出力されたかが判断されＮＯであればＹＥＳが出るまで判断を繰り返す。  巻回コイルが自由長Ｈに達してＹＥＳとなればタンチセンサ２６より信号が出力され入力部１１よりＣＰＵ１２に入力され、ステップＳ５５においてＣＰＵ１２の指令でサーボモータ１０による線材送り出しが停止される。  ステップＳ５６において、ＣＰＵ１２においてコイル部Ｗｅの線材送り出し開始から送り出し停止までのエンコーダ１０Ａの値によりコイル部実行線材長Ｌｎが読みだされ記憶部１３に記憶される。
【００４２】
ステップＳ５７において、ピッチ工具２１がＣＰＵ１２の信号によりサーボモータ２４が逆転され後退される。  ステップＳ５８において、コイルの実行線材長Ｌｎが許容範囲Ｌmax とＬmin の間にあるかどうかが判断される。  この場合設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの線材長差ΔＬが許容範囲内かと判断とすることも自由で実質的に同一である。  ＮＯであればステップＳ５９において、ＣＰＵ１２の指令で選別器８のロータリコイル９を作動させシャッタ９ａを回動して不良品側シュート８ｂを開く。  ステップＳ６０において図示しない駆動装置で切断工具１８が前進され芯金２７との協働でコイルが切断され不良品側シュート８ｂに投入される。  切断工具は後退する。  ＹＥＳであればステップＳ６１において、ＣＰＵ１２の指令により切断工具が前進されて芯金２７との協働でコイルを切断して後退される。  切断されたコイルは開口している良品側シュート８ａに投入されるステップＳ６２において補正値算出のサブルーチンに移行する。
【００４３】
ステップＳ８５において、コイル部線材長差ΔＬがコイル部設定線材長Ｌ、コイル部実行線材長ＬｎによりΔＬ＝Ｌ−Ｌｎで算出される。  ステップＳ８６において、ピッチ工具の前進距離差ΔＹが記憶されたピッチ工具の前進位置係数ｋ，設定コイル径Ｄ，設定自由長Ｈ，コイル部線材長差ΔＬ，コイル設定線材長Ｌ，コイルの実行線材長Ｌｎにもとづき、ΔＹ＝ｋ・π・Ｄ・Ｈ・（ΔＬ／Ｌ・Ｌｎ）＝ｋ・π・Ｄ・Ｈ・（Ｌｎ−Ｌ／Ｌ・Ｌｎ）で算出される。  なお、コイル部線材長差ΔＬ、前進距離差ΔＹは、前記各式から明らかなように、コイル部線材長差ΔＬ＝π・Ｄ（Ｎ−Ｎｎ）でもあり、また、ピッチ工具２１の実行前進距離をＹｎとすると、前進距離差ΔＹ＝Ｙ−Ｙｎ＝ｋ（Ｐ−Ｐｎ）でもあるから、設定ピッチＰと実行ピッチＰｎとの差を補正できる値である。
【００４４】
ステップＳ８７において、実行前進距離Ｙｎを、ピッチ工具の前進位置係数ｋと設定コイル径Ｄ，自由長Ｈ，コイルの実行線材長Ｌｎにもとづき、
Ｙｎ＝ｋ・π・Ｄ・Ｈ／Ｌｎで算出する。
【００４５】
補正値算出のサブルーチンが終わればステップＳ６３に移行して、次のコイルを巻回するに際してピッチ工具前進距離差ΔＹを補正する。  実行前進距離Ｙｎを設定前進距離Ｙにするために前進距離差ΔＹを補正すると、制御系が集束しない恐れがあるので、集束させるための減衰定数ａを前進距離差ΔＹに乗じたａ・ΔＹを次のコイルばねの補正値とする。  但しａは０．１＜ａ＜  ０．９の関係にある。  従って次のコイルばねのピッチ工具２１の補正前進距離Ｙn+1 ＝Ｙｎ＋ａ・ΔＹとなり、この位置に位置補正されたピッチ工具２１により次に巻回されるコイルばねにピッチを付与するものである。
【００４６】
ステップＳ６４において繰り返し加工しないかの判断がされ、ＮＯであれば加工続行であるからステップＳ５２に戻り、ＹＥＳの場合は終了となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は上述のとおりであるので、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明は、巻回中のコイル部が実行コイル径Ｄｎ、設定巻回数Ｎで、両端フックの設定対向角度に達するまでの実行線材長Ｌｎをエンコーダから求め、線材の設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの線材長差ΔＬと、コイル部の設定巻回数Ｎと、巻回工具の前進位置係数ｋとから、設定コイル径Ｄに対応する巻回工具の設定前進距離Ｘと、実行コイル径Ｄｎのときの実行前進距離Ｘｎとの差である前進距離差ΔＸを求めて、この巻回工具の前進距離差ΔＸを補正して次のコイルばねのコイル部を巻回するようにしたので、フック位置検知センサにより設定対向角度と設定巻回数Ｎとを一定に維持しつつ、コイル径を設定コイル径Ｄにすることができる。 また、コイル径を計測するための測径器を用いる必要がない。
【００４８】
請求項２に記載の発明は、巻回中のコイルばねのコイル部が設定コイル径Ｄ、実行巻回数Ｎｎで、設定自由長Ｈに達するまでの実行線材長Ｌｎをエンコーダから求め、線材の設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの線材長差ΔＬと、コイル部の設定コイル径Ｄおよび設定自由長Ｈと、ピッチ工具の前進位置係数ｋとから、設定ピッチＰに対応するピッチ工具の設定前進距離Ｙと、実行ピッチＰｎのときの実行前進距離Ｙｎとの差である前進距離差ΔＹを求めて、このピッチ工具の前進距離差ΔＹを補正して次のコイルばねのコイル部を巻回するようにしたので、自由長検知センサにより設定自由長Ｈを一定に維持しつつ、ピッチを設定ピッチＰに補正するので、設定巻回数Ｎにすることができる。  また、自由長を計測するための検長器を用いる必要がない。
【００４９】
また、請求項３に記載の発明は、巻回中の前記実行線材長Ｌｎが、あらかじめ設定した上限線材長Ｌmax または下限線材長Ｌmin を外れた場合には、次のコイルばねを巻回する際に、前記線材の設定線材長Ｌと実行線材長Ｌｎとの線材長差ΔＬにもとづく前記補正はしないで、次のコイルばねのコイル部を巻回するようにしたので、突発的な外乱要因を取り除くことができる。
【００５０】
また、請求項４に記載の発明は、巻回中の前記実行線材長Ｌｎが、あらかじめ設定した上限線材長Ｌmax または下限線材長Ｌmin を外れた場合には、そのコイルばねを不良品と判定するようしたので、良品／不良品の生産管理ができる。  なお、線材長の比較に替え設定線材長Ｌと前記線材長Ｌｍとの線材差ΔＬの許容範囲を決め、この範囲内かどうかの判定と実質同じことであるので置き替えることも自由である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコイル成形機構でねじりコイルばね成形中並びに制御系を説明する概略図である。
【図２】ねじりコイルばねの始端フックからコイル部の巻回が終了した時点の状態図で、ａは正面図、ｂは側面図である。
【図３】ねじりコイルばねの巻回が終了して終端側フックの脚部が送り出され巻回終了して切断直前の状態を示す図である。
【図４】ねじりコイルばねの加工工程の流れを示す図である。
【図５】本発明のコイル成形機構で圧縮コイルばね成形中並びに制御系を説明する概略図である。
【図６】圧縮コイルばねの巻回終了直前の状態を示す図で、ａは正面図、ｂは側面図である。
【図７】圧縮コイルばねの加工工程の流れを示す図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ  送り出しローラ
２  クイル
３  巻回工具
５  カム
６，１０，２４  サーボモータ
６Ａ，１０Ａ，２４Ａ  エンコーダ
７  フック位置検知センサ
８  選別器
９ａ  シャッタ
１１  入力部
１２  ＣＰＵ
１３  記憶部
１４  ＣＲＴ
１５  入出力インタフェース
１６，１７  アンプ
２６  自由長検知センサ
【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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【図７】
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