СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИНТОВОЙ ПРУЖИНЫ ПУТЕМ НАВИВКИ И ПРУЖИНОНАВИВОЧНАЯ МАШИНА

1. Способ изготовления винтовой пружины путем навивки при помощи пружинонавивочной машины с ЧПУ, в котором посредством подающего механизма, входящего в состав формовочного механизма пружинонавивочной машины, под управлением программы числового управления осуществляют подачу проволоки и ее формовку при помощи инструментов формовочного механизма с целью формирования винтовой пружины, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых:
определяют требуемые номинальные геометрические параметры винтовой пружины и программу числового управления для получения номинальных геометрических параметров,
измеряют фактическое положение выбранного элемента структуры винтовой пружины относительно реперного элемента по меньшей мере в один момент времени между началом и окончанием изготовления винтовой пружины, в зоне измерений, которая находится на конечном расстоянии от формовочного механизма в направлении длины винтовой пружины, причем указанное расстояние меньше, чем общая длина готовой винтовой пружины,
сравнивают фактическое положение элемента структуры с его номинальным положением для указанного момента времени с целью определения текущей разности положений, которая представляет собой разность между фактическим положением и номинальным положением в момент времени, когда производилось измерение,
в зависимости от разности положений осуществляют управление положением посредством по меньшей мере одного инструмента формовочного механизма, который задает шаг винтовой пружины.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние между зоной измерений и формовочным механизмом согласуют с общей длиной готовой винтовой пружины так, чтобы указанное расстояние составляло 5-70%, в частности 10-50% общей длины, и/или так, чтобы в пределах указанного расстояния помещался один или более витков пружины.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для измерений используют камеру с двумерным полем зрения, при этом зону измерений располагают в поле зрения указанной камеры.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что фактическое положение измеряют относительно реперного элемента, неподвижно закрепленного на машине.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют виртуальный реперный элемент, образованный краем поля зрения камеры, предпочтительно, краем поля зрения, ближайшим к формовочному механизму, или предусматривают физическое реперное тело, неподвижно закрепленное на машине, которое располагают на расстоянии от зоны измерений в поле зрения камеры, при этом один элемент указанного реперного тела, в частности, прямой край, используют в качестве измерительного реперного элемента.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что выбранным элементом структуры винтовой пружины, который используют для измерений, является контур участка витка, который в виде прямой линии появляется в поле зрения камеры и проходит поперек оси винтовой пружины, в частности, под углом приблизительно от 45° до 90° к направлению оси.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что координаты номинального положения элемента структуры во время измерения получают из программно-временной функции, которую перед измерением определяют для координат номинального положения элемента структуры, при этом указанную программно-временную функцию для координат номинального положения элемента структуры предпочтительно определяют экспериментально на основе результатов по меньшей мере одного пробного изготовления контрольной винтовой пружины.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе изготовления винтовой пружины выполняют многократные измерения в последовательные моменты времени с интервалом между ними, при этом интервал времени между измерениями предпочтительно согласуют со скоростью подачи проволоки так, чтобы в интервале времени между соседними последовательными измерениями получался по меньшей мере один виток, более предпочтительно, чтобы в указанный интервал времени получалось от одного до двух витков.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении участка пружины с постоянным шагом выполняют многократные измерения, при этом на основе фактических значений результатов многократных последовательных измерений после определенного числа измерений, в частности после каждого измерения, определяют скользящее среднее фактических значений, при этом на устройстве отображения пружинонавивочной машины в предпочтительном варианте показывают изменение значения скользящего среднего во времени.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что для каждой установленной разности положений определяют взвешенное значение разности, которое пропорционально указанной разности положений, при этом, исходя из взвешенного значения разности, изменяют положение конкретного инструмента.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что при замерах участков пружины с меняющимся шагом, первое измерение выполняют в первой зоне измерений в первый момент времени, причем первая зона измерений находится на первом расстоянии от формовочного механизма, второе измерение выполняют в следующий, второй момент времени во второй зоне измерений, которая смещена относительно первой зоны измерений, причем вторая зона измерений находится на втором расстоянии от формовочного механизма, и второе расстояние больше первого расстояния, а результаты первого измерения и второго измерения обрабатывают совместно.
12. Пружинонавивочная машина (100) для изготовления винтовых пружин (200) путем навивки под управлением программы числового управления, содержащая подающий механизм (110) для подачи проволоки (115) к формовочному механизму (120), содержащему по меньшей мере один навивочный палец (122, 124), который по существу определяет диаметр винтовой пружины в заданном месте, а также по меньшей мере один инструмент (130) шагового механизма, воздействие которого на формирующуюся пружину определяет локальный шаг винтовой пружины, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью осуществления способа, охарактеризованного в любом из предшествующих пунктов.
13. Пружинонавивочная машина по п.12, отличающаяся тем, что содержит первую камеру (250), размещенную таким образом, что зона (254) измерений в поле (252) зрения первой камеры осуществляет запись изображения фрагмента участка пружины на конечном расстоянии (210) от инструментов формовочного механизма (120), при этом расстояние (210) предпочтительно согласовано с общей длиной готовой винтовой пружины так, что указанное расстояние составляет 5-70%, в частности 10-50% общей длины, и/или так, что в пределах указанного расстояния укладывается один или более витков пружины.
14. Пружинонавивочная машина по п.12 или 13, отличающаяся тем, что содержит вторую камеру (260), которая расположена на расстоянии от первой камеры (250) так, что в конечной фазе изготовления винтовой пружины участок (204) свободного конца пружины входит в зону захвата второй камеры.
15. Машиночитаемый носитель данных с хранящимся на нем компьютерным программным продуктом, в частности, в форме сигнала, при этом указанный компьютерный программный продукт обеспечивает осуществление компьютером способа, охарактеризованного в одном из пп.1-11, при загрузке указанного продукта в память компьютера и его исполнении компьютером.