螺旋弹簧制造方法以及螺旋弹簧制造装置与流程

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螺旋弹簧制造方法以及螺旋弹簧制造装置与流程

本发明涉及螺旋弹簧制造方法以及螺旋弹簧制造装置。



背景技术:

关于螺旋弹簧制造装置,如专利文献1所示那样,提出有如下装置:作为螺旋成型工具,在支撑具上经由支撑销将旋转体支撑为旋转自如,使送出来的线材依次压接在该旋转体的外周面上,通过该线材的移动使旋转体旋转,并且将该线材成型为螺旋状。

据此,在将线材成型为螺旋状时,能够使线材相对于被线材压接而摩擦力成为问题的旋转体外周面的摩擦阻力降低,在螺旋弹簧成型时,即使不对线材实施电镀或者涂敷润滑油,也能够抑产品质的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3124489号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在上述螺旋弹簧制造装置中,随着与旋转体外周面接触的线材进行移动而旋转体进行旋转,因此只要线材相对于旋转体外周面的摩擦力不超过旋转体相对于支撑具(支撑销)的旋转阻力(最大静止摩擦力),则线材相对于旋转体的外周面滑动,旋转体不旋转。因此,线材必须具有能够耐受到旋转体相对于支撑具旋转为止(旋转体相对于支撑具的摩擦力经由最大静止摩擦力成为动摩擦力为止)的强度,作为线材,在使用了不具有这样的强度的线材的情况下,作为产品的螺旋弹簧有可能成为低品质的螺旋弹簧,或者难以进行螺旋弹簧的成型本身。

本发明是鉴于上述情况而进行的,其第一目的在于提供一种螺旋弹簧制造方法,即使在作为线材而使用各种线材的情况下,也能够可靠地对螺旋弹簧进行成型。

第二目的在于提供一种螺旋弹簧制造装置,即使在作为线材而使用各种线材的情况下,也能够可靠地对螺旋弹簧进行成型。

用于解决课题的手段

为了实现上述第一目的,本发明为一种螺旋弹簧制造方法,

通过使送出来的线材与作为螺旋成型加工具的旋转体的外周面依次压接,由此将该线材成型为螺旋状,在该螺旋弹簧制造方法中构成为,

随着上述线材的送出,通过旋转驱动源的旋转驱动力对上述旋转体进行旋转驱动,以使该旋转体的外周面中、与该线材的压接部分朝向与该线材的前进侧相同的一侧移动。

根据该构成,基于旋转驱动源对旋转体的旋转驱动使旋转体旋转,因此不需要作为驱动力而在旋转体外周面与线材之间产生摩擦力,能够排除由于该摩擦力的产生而引起的线材强度的限制。

作为本发明(第一发明)的优选的构成形态,以本发明(第一发明)的上述构成为前提,能够成为如下的形态。

(1)能够构成为,在上述旋转体的旋转驱动时,使该旋转体的外周面的周速度,以上述线材的送出速度为目标值而接近该线材的送出速度。

据此,能够极力抑制线材与旋转体之间滑动,关于线材,不仅不需要具有到旋转体相对于支撑具开始旋转为止(到旋转体相对于支撑具的摩擦力经由最大静止摩擦力成为动摩擦力为止)的强度,而且还不需要超过相对于支撑具进行旋转的旋转体的旋转阻力(动摩擦力)的强度,即使在使用更低强度的线材的情况下,也能够制造螺旋弹簧。

此外,能够抑制抑制线材旋转体的外周面滑动,因此能够具有较高可靠性地抑制该线材的外周面损伤。与此相伴随,在线材为被复线的情况下,能够抑制将基于滑动的损伤作为重要因素的被膜的剥离。

(2)以上述(1)为前提,能够构成为:

设置轴状的间距加工具,在将上述线材成型为螺旋状时,该间距加工具朝向与该线材压接而将该线材应该成型的螺旋弹簧的轴线方向位移,由此进行间距加工,

通过间距加工具用旋转驱动源的旋转驱动力,对上述间距加工具进行旋转驱动,以便随着上述线材的送出,该间距加工具的外周面中、与该线材压接的部分朝向与该线材的前进侧相同的一侧移动。

据此,不仅能够对所成型的螺旋弹簧施加间距,而且在该间距加工具中,也使其以其轴线为中心进行旋转,因此不需要作为驱动力而在间距加工具外周面与线材之间产生摩擦力,即使在设置间距加工具的情况下,也能够排除由于该摩擦力的产生而引起的线材强度的限制。

(3)以上述(2)为前提,能够构成为:

在上述间距加工具的旋转驱动时,使该间距加工具的外周面的周速度,以上述线材的送出速度为目标值而接近该线材的送出速度。

据此,在旋转体的情况的基础上,间距加工具也成为同样的构成,即使在设置有间距加工具的情况下,也能够可靠地对螺旋弹簧进行成型,并且,能够极力抑制线材相对于间距加工具的外周面的滑动,能够高可靠性地抑制该线材的外周面损伤。

(4)能够构成为,设置轴状的间距加工具,在将上述线材成型为螺旋状时,该间距加工具朝向与该线材压接而将该线材应该成型的螺旋弹簧的轴线方向位移,由此进行间距加工,

通过间距加工具用旋转驱动源的旋转驱动力,对上述间距加工具进行旋转驱动,以便随着上述线材的送出,该间距加工具的外周面中、与该线材的压接部分朝向与该线材的前进侧相同的一侧移动。

据此,不仅能够对所成型的螺旋弹簧施加间距,而且在该间距加工具中,也使其以其轴线为中心进行旋转,因此不需要作为驱动力而在间距加工具外周面与线材之间产生摩擦力,即使在设置间距加工具的情况下,也能够排除由于该摩擦力的产生而引起的线材强度的限制。

(5)以上述(4)为前提,能够构成为:

在上述间距加工具的旋转驱动时,使该间距加工具的外周面的周速度,以上述线材的送出速度为目标值而接近该线材的送出速度。

据此,在旋转体的情况的基础上,间距加工具也成为同样的构成,即使在设置有间距加工具的情况下,也能够可靠地对螺旋弹簧进行成型,并且,能够极力抑制线材相对于间距加工具的外周面的滑动,能够高可靠性地抑制该线材的外周面损伤。

为了实现上述第二目的,本发明为一种螺旋弹簧制造装置,

具备通过使送出来的线材依次与外周面压接而成型为螺旋状的旋转体,该螺旋弹簧制造装置构成为,

旋转驱动源与上述旋转体被配合为,使该旋转体以该旋转体的轴线为中心旋转,

上述旋转驱动源被设定为,随着上述线材的送出,对上述旋转体进行旋转驱动,并且对于该旋转体的旋转驱动,该旋转体的外周面中的与该线材的压接部分向与该线材的前进侧相同的一侧移动。

通过该构成,能够提供能够实施上述螺旋弹簧制造方法(第一发明)的螺旋弹簧制造装置,通过旋转驱动源的旋转驱动力,对旋转体进行旋转驱动,由此随着线材的送出,旋转体的外周面中的与该线材压接的部分朝向该线材的前进侧移动。

作为本发明(第二发明)的优选构成形态,以本发明(第二发明)的上述构成为前提,能够成为如下的形态。

(1)能够构成为,上述旋转驱动源被调整为,使上述旋转体的外周面的周速度,以上述线材的送出速度为目标值而接近该线材的送出速度。

据此,能够提供实施上述第一发明的(1)的方法的螺旋弹簧制造装置。

(2)以上述(1)为前提,能够构成为:

具备:线材引导器,将上述线材笔直地送出;以及卷绕工具,与该线材引导器相邻地配置,卷绕从该线材引导器送出的线材,并且,上述旋转体具有一个旋转体而构成,

上述卷绕工具具有对从上述线材引导器送出的线材进行卷绕的圆弧状的外周面,

上述一个旋转体被配置为,经由上述线材与上述卷绕工具的圆弧状的外周面抵接。

据此,在对通常大小的螺旋弹簧进行成型时,通过线材引导器前端、一个旋转体、卷绕工具,当然能够将线材可靠地卷绕为螺旋状,即使应该成型的螺旋弹簧的直径极小,也与使用多个旋转体的情况不同,能够消除旋转体彼此干涉成为问题的情况。因此,即使在对成为极小直径的螺旋弹簧进行成型的情况下,也能够可靠地进行成型。

(3)以上述(1)为前提,能够构成为:

具备轴状的间距加工具,在将上述线材成型为螺旋状时,该间距加工具朝向与该线材压接而将该线材应该成型的螺旋弹簧的轴线方向位移,由此进行间距加工,

间距加工具用旋转驱动源与上述间距加工具配合为,使该间距加工具以该间距加工具的轴线为中心旋转,

上述间距加工具用旋转驱动源被设定为,随着上述线材的送出,对上述间距加工具进行旋转驱动,并且关于该间距加工具的旋转驱动,该间距加工具用的外周面中、与该线材的压接部分向与该线材的前进侧相同的一侧移动。

据此,能够提供实施上述第一发明的(2)的方法的螺旋弹簧制造装置。

(4)以上述(3)为前提,能够构成为:

上述间距加工具用旋转驱动源被调整为,使上述间距加工具的外周面的周速度,以上述线材的送出速度为目标值而接近该线材的送出速度。

据此,能够提供实施上述第一发明的(3)的方法的螺旋弹簧制造装置。

(5)能够构成为,具备轴状的间距加工具,在将上述线材成型为螺旋状时,该间距加工具朝向与该线材压接而将该线材应该成型的螺旋弹簧的轴线方向位移,由此进行间距加工,

间距加工具用旋转驱动源与上述间距加工具配合为,使该间距加工具以该间距加工具的轴线为中心旋转,

上述间距加工具用旋转驱动源被设定为,随着上述线材的送出,对上述间距加工具进行旋转驱动,并且关于该间距加工具的旋转驱动,该间距加工具用的外周面中、与该线材的压接部分向与该线材的前进侧相同的一侧移动。

据此,能够提供实施上述第一发明的(4)的方法的螺旋弹簧制造装置。

(6)以上述(5)为前提,能够构成为:

上述间距加工具用旋转驱动源被调整为,使上述间距加工具的外周面的周速度,以上述线材的送出速度为目标值而接近该线材的送出速度。

据此,能够提供实施上述第一发明的(5)的方法的螺旋弹簧制造装置。

发明的效果

根据以上的内容,根据本发明,能够提供螺旋弹簧制造方法以及螺旋弹簧制造装置,即使在作为线材而使用各种线材的情况下,也能够可靠地对螺旋弹簧进行成型。

附图说明

图1是表示第一实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置的平面图。

图2是图1的主视图。

图3是表示第一实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置的整体构成图。

图4是对在第一实施方式中使用的线材引导器进行说明的分解立体图。

图5是表示第一实施方式所涉及的旋转辊与线材之间的关系的局部放大立体图。

图6是对第一实施方式的螺旋弹簧成型进行说明的说明图。

图7是对比较例的螺旋弹簧成型进行说明的说明图。

图8是对本发明进行说明的概念图。

图9是对与第一实施方式为不同形态的螺旋弹簧成型进行说明的说明图。

图10是表示图9的螺旋弹簧制造装置的线材引导器、金属芯以及旋转体的配置、构成等的说明图。

图11是表示第一实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置的控制例的流程图。

图12是表示第二实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置的整体构成图。

图13是表示第二实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置的控制例的流程图。

图14是对第三实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置进行说明的说明图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。

首先,在对将作为成型材料的线材成型为螺旋弹簧的螺旋弹簧制造方法进行说明之前,对使用该方法的螺旋弹簧制造装置进行说明。

如图1~图3所示那样,螺旋弹簧制造装置1具备一对进给辊2a、2b、线材引导器3、作为卷绕工具的金属芯4、作为旋转体(螺旋成型加工具)的旋转辊5、间距加工具6(在图1、图2中省略图示)、以及作为切断具的切割机7(在图1、图2中省略图示)。一对进给辊2a、2b、线材引导器3、金属芯4、旋转辊5,从螺旋弹簧制造装置1的一方侧朝向另一方侧(在图1~图3中,从左侧向右侧)依次配置,间距加工具6配置在线材引导器3的上方,切割机7配置在金属芯4的上方。

上述一对进给辊2a、2b为,为了将线材m朝向线材引导器3送出,而具有上下关系地配置。一对进给辊2a、2b的各旋转轴线o1,朝向横切线材m的送出方向(图1~图3中,右方向)的方向(在图1~图3中,纸面垂直方向),这两个进给辊2a、2b的周面为,使其周面的宽度方向朝向旋转轴线o1的方向并且接近。在该进给辊2a、2b的至少一个上连结有作为旋转驱动源的伺服马达8,通过该伺服马达8的驱动力使一对进给辊2a、2b向相互相反的方向旋转,通过这一对进给辊2a、2b的旋转而从这两者2a、2b之间朝向螺旋弹簧制造装置1的另一方侧送出线材m。

上述线材引导器3为,为了将从一对进给辊2a、2b送出的线材m以笔直地延伸的方式进行引导,而如图4所示那样,成为将一对引导部件9a、9b组合的构造。在一对引导部件9a、9b的各组合面10a、10b上分别形成有引导槽11a、11b,在线材引导器3的内部,基于引导槽11a、11b,形成有用于供线材m刚好穿过的引导孔12(还参照图6)。

如图1~图3、图5、图6所示那样,上述金属芯4与上述线材引导器3、后述的旋转辊5相配合,将从线材引导器3送出的线材m成型为规定的螺旋形状,在该金属芯4的外周面上,在成型时线材m被卷绕为螺旋状。

在本实施方式中,金属芯4一体地安装于省略图示的安装部件。该金属芯4具有轴形状,并被配置为,向与上述进给辊2a、2b的轴线o1相同的方向延伸,该金属芯4的前端部与线材引导器3相邻,并且位于比该线材引导器3的引导孔12前端开口更靠上方的位置。在图6的主视图中,该金属芯4形成为大致半圆状,该金属芯4的外周面具有:切割机引导面13,在成为平坦面的状态下朝向线材引导器3侧;以及剩余的圆弧状的成型加工面14。成型加工面14朝向从线材引导器3送出的线材m的卷绕方向(图6中,逆时针方向),依次具有第一外周面部14a、以及第二外周面部14b,第二外周面部14b的曲率半径r2大于第一外周面部14a的曲率半径r1。

此外,该金属芯4的直径与应成型的螺旋弹簧的内径相应,在应成型的螺旋弹簧的内径极小的情况下,与此相伴随,有时使用具有1mm以下的极小直径的金属芯4。

另外,在图6中,将线材引导器3简化表示。

为了与金属芯4相协作而对从线材引导器3送出的线材m进行弯曲成型,如图1、图2所示那样,上述旋转辊5经由旋转轴15、轴承16被设置在底座17上。

作为底座17而使用带板状的部件,该底座17被配置为,在其长边方向朝向螺旋弹簧制造装置1的延伸方向(图1~图3中,左右方向)的状态下,其一端侧与上述线材引导器3以及金属芯4接近,其另一端侧安装于省略图示的安装部件上。轴承16固定在底座17的一端侧上面,其轴承16的轴线o2朝向与上述进给辊2a、2b的轴线o1相同的方向。旋转轴15在贯通轴承16的状态下被该轴承16支撑为能够旋转,在该旋转轴15的一端部安装有旋转辊5,在该旋转轴15的另一端部安装有带轮18。

如图6所示那样,旋转辊5被配置为,使其外周面5a的下部面向上述线材引导器3的引导孔12的前端开口p1,并且使比该部分更靠上侧的周面部分p2接近上述金属芯4的第一外周面部14a。由此,该旋转辊5与上述金属芯4以及线材引导器3相协作,随着线材m的送出而将该线材m成型为螺旋状。

具体地说,在线材m被从引导孔12的前端开口p1引导到旋转辊5的外周面上的点p2为止的状态下,线材m基于压接于旋转辊5的外周面5a的情况,而以沿着第一外周面部14a的方式被弯曲成型。当该线材m进一步被送出,在该点p1和点p2被弯曲成型的弯曲成型部分,到达线材m的卷绕方向(图6中,逆时针方向)的第二外周面部14b的终端p3时,基于第二外周面部14b的曲率半径r2大于第一外周面部14a的曲率半径r1的情况,该第二外周面部14b的终端p3与弯曲成型部分抵接,该弯曲成型部分的曲率半径若干变大。这样的成型随着线材m的送出而依次进行,线材m被成型为螺旋状。

如图5所示那样,在该旋转辊5的外周面5a上,遍及整周地形成有引导槽19。该引导槽19具有对被引导到旋转辊外周面5a的线材m进行引导的功能,在线材m处于旋转辊外周面5a上的点p2(线材m相对于旋转辊外周面5a的压接点)时,该线材m的一部分进入引导槽19,在该点p2上,旋转辊5与金属芯4的第一外周面部经由线材m可靠地抵接,然后,以该部分的送出方向朝向点p3的方式被引导。由此,能够可靠地进行上述成型(将线材m成型为螺旋状)。

如图1、图2所示那样,上述旋转轴15的带轮18与作为旋转驱动源的伺服马达20建立关联。伺服马达20为,使其输出轴20a朝向与上述旋转轴15的轴线方向另一端侧相同的方向,并且固定在底座17的另一端侧上面,在其输出轴20a上安装有带轮21。在该带轮21和旋转轴15的带轮18上卷绕有带22,伺服马达20的驱动力经由旋转轴15向旋转辊5传递。

上述间距加工具6为,在对螺旋弹簧进行成型时,为了对该螺旋弹簧施加间距,而如图3所示那样,具有轴状地形成,其一端侧部分被配置为从应成型的螺旋弹簧的斜上方向该区域内进入的状态。该间距加工具6为,在螺旋弹簧的成型时,该间距加工具6整体在该螺旋弹簧的轴线方向上,向比旋转辊5的引导槽19更靠前方(图3中,纸面近前方向)位移,间距加工具6的外周面与被卷绕为螺旋状的线材m的后侧抵接。由此,随着线材m被依次卷绕于金属芯4,而在应成型的螺旋弹簧中,在其轴线方向上依次形成间距。

上述切割机7为了将成型为规定轴线方向长度的螺旋弹簧、和与其相连续的线材m切开,而如图3所示那样,经由往复运动转换机构23与作为旋转驱动源的伺服马达24连结。切割机7为,能够通过伺服马达24的驱动力使切割机7在上下方向上往复运动,在切割机7向下方移动时,切割机7与上述切割机引导面13相协作,将金属芯4(点p3)上的线材m切断,将所成型的螺旋弹簧从线材m切断。

在该螺旋弹簧制造装置1中,作为线材m,能够使用各种线材。具体地说,从材质的观点出发,能够使用以不锈钢线、钢琴线等为代表的弹簧用钢线、以铜线、铂线等为代表的软线,从直径的观点出发,根据用途,不仅能够使用一般的0.3~5.0mm范围的直径,而且例如能够使用小于0.3mm的极小直径,并且,作为线材m,还能够使用通过树脂(例如聚四氟乙烯等氟树脂等)覆盖芯材的被复线。

如图3所示那样,为了对伺服马达8、20、24进行控制,螺旋弹簧制造装置1具备控制单元u。

因此,向控制单元u输入来自操作输入部25的输入信息、来自伺服马达8的编码器26的输入信息(线材m的进给信息),并从该控制单元u对伺服马达8、伺服马达20、伺服马达24输出控制信号。

如图3所示那样,为了确保作为计算机的功能,控制单元u具备存储部27以及控制计算部28。

存储部27存储有螺旋弹簧的成型所需要的各种程序、设定信息等,这些各种程序等根据需要而由控制计算部28读出。此外,适当地存储有所需要的信息。

如图3所示那样,控制计算部28基于从存储部27读出的程序的展开,作为设定部29以及控制部30起作用。

设定部29设定对规定的螺旋弹簧进行成型时的线材m的送出长度、进给辊2a、2b对线材m的送出速度、以及旋转辊外周面5a的周速度等,控制部30在各种程序下,基于设定部29的设定信息,将各种控制信号向伺服马达8、伺服马达20、伺服马达24输出。

接下来,将本实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置1的具体作用、与在该螺旋弹簧制造装置1中使用的螺旋弹簧制造方法一起进行说明。

当线材m被成型为规定的螺旋弹簧时,该规定的螺旋弹簧、和与其相连续的线材m在点p3(参照图6)被切断,该线材m的切断端成为用于制造新的螺旋弹簧的制造开始端。因此,在以下的说明中,将从线材引导器3拉出的线材m在金属芯4与旋转辊5之间通过、且其前端到达点p3的状态作为开始点。

螺旋弹簧制造装置1为,在判断为应该开始新的螺旋弹簧的成型时,一对进给辊2a、2b被旋转驱动,线材m向线材引导器侧送出,该送出的线材m通过线材引导器3、金属芯4以及旋转辊5而被依次弯曲成型,并成为螺旋状(参照图6)。此时,在本实施方式中,进行间距加工,间距加工具6向为了成型的螺旋弹簧的轴线方向位移。

之后,螺旋弹簧制造装置1为,当判断为通过一对进给辊2a、2b的旋转而线材m被送出了规定长度而成型了规定的螺旋弹簧时,使一对进给辊2a、2b的旋转驱动停止,接着,载放在金属芯4(点p3)上的线材m被切割机7切断。

在该情况下,在本实施方式中,旋转辊5与进给辊2a、2b的旋转驱动同步地被旋转驱动。对于该本实施方式的形态在与比较例进行比较的基础上进行详细说明,该比较例为如下形态:旋转辊5不被旋转驱动源驱动,而仅经由支撑销32旋转自如地支撑在支撑具31上(参照图7)。另外,在表示比较例的图7中,对于与本实施方式相同的构成要素赋予相同符号。

(1)比较例的形态的情况(参照图7)

在从线材引导器3拉出的线材m压接于旋转辊5的外周面的状态下,当通过一对进给辊2a、2b使线材m送出时,随着该线材m的移动,如图8所示那样,在线材m与旋转辊5的外周面之间产生摩擦力,但是该摩擦力只要不超过旋转辊5相对于支撑销32的最大静止摩擦力,则线材m就相对于旋转辊5的外周面滑动地移动,旋转辊5不旋转。因此,在该比较例的形态下,为了利用基于旋转辊5的旋转的低摩擦力(动摩擦力),必须成为线材m与旋转辊5外周面之间的摩擦力超过旋转辊5相对于支撑销32的最大静止摩擦力,而旋转辊5相对于支撑具成为旋转状态,只有成为该旋转状态,才开始利用此时的动摩擦力(低摩擦力)。由此,线材m必须具备能够耐受到旋转辊5相对于支撑销32进行旋转为止(到旋转体相对于支撑销32的摩擦力经由最大静止摩擦力成为动摩擦力为止)的强度,在作为线材m而使用了不具有这样的强度的线材的情况下,作为产品的螺旋弹簧成为低品质,由于压曲等而螺旋弹簧的成型本身有可能变得困难。

因此,作为线材m,关于上述软线、进一步关于线材m的直径小于0.3mm的线材等、线材强度特别低的线材,由于压曲等的产生,而不容易对螺旋弹簧进行成型。

此外,在旋转辊5相对于支撑销32的摩擦力成为最大静止摩擦力之前,线材m相对于旋转辊5的外周面滑动,基于该滑动而线材m的外周面有可能损伤。因此,在线材m为对芯材进行了树脂涂层的被复线的情况下,在该被膜中,有可能产生基于滑动的损伤成为重要原因的剥离。特别是,在旋转辊5的外周面形成有引导槽(相当于本实施方式中的引导槽19)的情况下,引导槽19开口缘等局部地作用于被复线的外周面,通过在其之间产生的滑动,有可能促进上述被膜的剥离。

(2)本实施方式的形态的情况(参照图6),

(i)与此相对,在本实施方式中,旋转辊5与进给辊2a、2b的旋转驱动相同步,由伺服马达20旋转驱动(图6中,向顺时针方向旋转驱动)为,旋转辊外周面5a中、与线材m的压接部分向与线材m的前进侧相同的一侧移动。因此,在本实施方式中,作为驱动力,不需要将线材m与旋转辊5的外周面5a之间的摩擦力提高到最大静止摩擦力,而如图8所示那样,能够大幅度降低线材m相对于旋转辊5外周面的摩擦力,与比较例的形态的情况相比,能够显著降低作为线材m的需要强度。

(ii)特别是,在旋转辊5的旋转驱动时,在使该旋转辊外周面5a的周速度以线材m的送出速度为目标值而尽量接近该线材m的送出速度的情况(最优选为,使线材m的送出速度与旋转辊外周面5a的周速度相等的情况)下,能够大体消除线材m与旋转辊外周面5a之间的滑动,关于线材m,不仅不需要具有能够耐受到旋转辊5相对于支撑具开始旋转为止(旋转体相对于支撑具的摩擦力经由最大静止摩擦力成为动摩擦力为止)的强度,而且还不需要超过相对于上述支撑销32旋转的旋转辊5的旋转阻力(动摩擦力)的强度,即使在使用极低强度的线材m的情况下,也能够制造螺旋弹簧。

(iii)因此,即使在作为线材m而使用上述软线、进一步使用线材m的直径小于0.3mm的线材等、线材强度特别低的线材的情况下,也能够不使该线材m产生压曲等,而可靠地成型为螺旋弹簧。

(iv)在该情况下,在作为线材m而使用直径小于0.3mm的线材,具有对1mm前后的内径的螺旋弹簧进行成型的情况下,能够将该螺旋弹簧作为接触探测器、导管等使用,但是在对这样的极小直径的螺旋弹簧进行成型时,优选使用仅设置有一个旋转辊5的上述螺旋弹簧制造装置1(参照图1~图3、图6)。其原因在于,在旋转辊5为一个的情况下,即使应该成型的螺旋弹簧的直径变小,也与设置多个旋转辊5(一般为2个)那样的螺旋弹簧制造装置(参照专利文献1的图1)的情况不同,不会产生旋转辊5彼此干涉的问题。

根据图9、图10进行具体说明。图9、图10表示具备2个旋转辊5的螺旋弹簧制造装置1。在该螺旋弹簧制造装置1中,也具备与上述螺旋弹簧制造装置1(图1~图3、图6)同样的构成要素,对于相同的构成要素赋予相同符号。

在该螺旋弹簧制造装置1中,相对于通过应该成型的螺旋弹簧的轴线的水平线,2个旋转辊5分别被配置为上下具有大致45度的角度,相对于各旋转辊5线材m以弯曲的状态压接。由此,在该螺旋弹簧制造装置1中,通过2个旋转辊5对于线材m的压接点p2-1、p2-2、以及与线材m相对的线材引导器3的引导孔12的前端开口的点p1(3个点),能够将线材m可靠地成型为螺旋弹簧(在图10中,对于切割机7以及间距加工具6省略图示)。当然,在该情况下,在与上述同样、2个旋转辊5由伺服马达20旋转驱动的情况下,即使在作为线材m而使用强度较弱的线材的情况下,也能够将这样的线材m成型为螺旋弹簧。

但是,在作为线材m例如使用直径小于0.3mm的线材,对与各旋转辊5的直径相同或者其以下的直径的螺旋弹簧进行成型的情况下,随着应该成型的螺旋弹簧的直径变小,能够使金属芯4的直径变小,但是不能够使2个旋转辊5的各个的外径减小那么多,而另一方面,即使应该成型的螺旋弹簧的直径要变小,也不能够变更这2个旋转辊5的配置关系(相对于水平线从上下大致45度的角度位置分别与线材m压接)。因此,在上述的具备2个旋转辊5的螺旋弹簧制造装置中,随着使应该成型的螺旋弹簧的直径减小,两个旋转辊5干涉的可能性提高(图10中,参照通过两个辊5、5之间的箭头表示的间隔)。由此,在对上述那样的形成与旋转辊5的直径为相同或者其以下的直径的螺旋弹簧进行成型的情况下,优选使用上述螺旋弹簧成型装置1(参照图1~图3、图6)。

(v)此外,在使旋转辊外周面5a的周速度与线材m的送出速度大致相等的情况下,能够几乎消除线材m相对于旋转辊外周面5a的滑动,能够防止基于滑动的线材m的外周面的损伤。与此相伴随,在线材为被复线的情况下,能够防止以基于滑动的损伤作为重要原因的被膜的剥离,在旋转辊外周面5a形成有引导槽19的情况下,能够防止基于该引导槽19的被复线的被膜的剥离。

接下来,根据表示控制单元u的控制例的图11的流程图,对本实施方式所涉及的螺旋弹簧制造方法以及使用该螺旋弹簧制造方法的螺旋弹簧制造装置1的具体作用进行更具体的说明。另外,s表示步骤。此外,在进行说明时,如上所述,将线材m的前端处于点p3的状态作为开始时刻。

当螺旋弹簧制造装置1起动时,在s1中,读入基于进给辊2a、2b的每1次的线材m的进给长度、基于进给辊2a、2b的线材m的进给速度、旋转辊外周面5a的周速度(与基于进给辊2a、2b的线材m的进给速度大致相等的速度)等各种信息,当其读入结束时,在s2中,进给辊2a、2b以及旋转辊5的各个的旋转同时开始。在该情况下,基于进给辊2a、2b的线材m的进给速度与旋转辊5的外周面5a的周速度大致相等,能够使线材m相对于旋转辊外周面5a的摩擦力几乎消失。因此,作为线材m,不仅能够对通常的直径(通常的强度)的线材进行成型,而且还能够对包括线材强度较低的线材、特别是在使应该成型的螺旋弹簧的直径极小时所使用的线材在内的各种线材进行成型。

在接下来的s3中,基于来自伺服马达8的编码器26的输出信号,判断进给辊2a、2b是否将线材m送出了规定长度。这是为了判断是否成型了规定轴线长度的螺旋弹簧。在该s3为否时,该s3的判断被重复进行,而继续进行螺旋弹簧的成型,另一方面,在s3为是时,在s4中,进给辊2a、2b以及旋转辊5的旋转驱动停止。这是因为判断为成型了规定轴线长度的螺旋弹簧。

接着,在s5中,切割机7进行下降动作,切割机7与金属芯4(切割机引导面13)相协作,将所成型的螺旋弹簧和与其相连续的线材m切断。当该s5结束时,为了对下一个螺旋弹簧进行成型,而向上述s2返回。

图12、图13表示第二实施方式,图14表示第三实施方式。在该各个实施方式中,对于与上述第一实施方式相同的构成要赋予相同的符号,而省略其说明。

在图12、图13所示的第二实施方式中,间距加工具6不仅向应成型的螺旋弹簧的轴线方向进行位移动作,而且以该间距加工具6的轴线o3为中心被旋转驱动。

具体地说,间距加工具用伺服马达33与间距加工具6被配合为,使该间距加工具6以其轴线o3为中心进行旋转,该伺服马达33为,随着线材m的送出而对间距加工具6进行旋转驱动,并且,关于该间距加工具6的旋转驱动被设定为,间距加工具6的外周面中、与线材m压接的部分向与该线材m的前进侧为相同的一侧移动。并且,间距加工具6的外周面的周速度也被设定为与基于进给辊2a、2b的线材m的送出速度大致相等。

由此,不仅能够对所成型的螺旋弹簧施加间距,而且在该间距加工具6中,为了使其以其轴线o3为中心进行旋转,作为驱动力,不需要使间距加工具6的外周面与线材m之间产生摩擦力,即使在设置间距加工具6的情况下,也能够排除由于该摩擦力的产生而引起的线材m的强度的问题。

图13表示对第二实施方式所涉及的控制单元u的控制例进行表示的流程图。其内容基本上与上述第一实施方式的流程图(参照图11)相同,但追加了间距加工具6的动作。因此,对于第二实施方式所涉及的流程图,对于与第一实施方式所涉及的流程图的步骤不同的步骤,对其步骤符号赋予“′”来进行说明。

实现,在最初的s1′中,作为各种信息,除了上述第一实施方式的信息以外,还读入间距加工具6的外周面的以其轴线为中心的周速度(被设定为与基于进给辊2a、2b的线材m的进给速度大致相等),在s2′中,进给辊2a、2b、旋转辊5以及间距加工具6开始旋转,开始对线材m进行螺旋弹簧成型。在该情况下,由于旋转辊5外周面的周速度以及间距加工具6外周面的周速度与进给辊2a、2b对线材m的进给速度大致相等,因此不仅是旋转辊5,对于间距加工具6,也能够将其外周面与线材m之间的摩擦力抑制得相当低。

当上述s2′的处理结束,在接下来的s3的判断中,判断为线材m被送出规定长度而成型了规定轴线长度的螺旋弹簧时,向s4′前进,在该s4′中,进给辊2a、2b、旋转辊5以及间距加工具6的旋转驱动停止。然后,在接下来的s5中,在所成型的螺旋弹簧和与其连续的线材m被切断之后,为了制造新的螺旋弹簧,而向上述s2′返回。

图14所示的第三实施方式表示第一实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置1的变形例。

在该第三实施方式所涉及的螺旋弹簧制造装置1中,圆柱状的金属芯4被配设为,横切从线材引导器3送出线材m的送出方向(图14中,为右方向),该金属芯4被安装部件(省略图示)支撑为能够以其轴线为中心旋转。旋转辊5经由从线材引导器3送出的线材m与该金属芯4的外周面抵接。因此,当旋转辊5被以其轴线为中心旋转驱动时,金属芯4以其轴线为中心向与旋转辊5相反的方向旋转,由此,从线材引导器3送出的线材m被成型为螺旋状,成型为该螺旋状的线材m卷绕在金属芯4的外周面上(螺旋弹簧的成型)。之后,当线材m到规定轴线长度为止被成型为螺旋状时,旋转辊5的旋转驱动停止,被成型为该螺旋状的线材和与其相连续的线材被切割机7切开。

在该情况下,也可以通过旋转驱动源对金属芯4独立地进行旋转驱动,使该金属芯4的外周面的周速度与旋转辊外周面5a的周速度相等。

对于以上实施方式进行了说明,但是本发明包括如下那样的形态。

(1)仅在一对引导部件9a、9b中、一方的引导部件9a(9b)的组合面10a(10b)上形成引导槽11a(11b),通过该引导槽11a(11b)在线材引导器3的内部构成引导孔12。

(2)作为线材引导器3,使用一体成型物作为引导孔12而具有贯通孔的线材引导器。

(3)作为旋转体,使用旋转轴15等。

(4)根据应该成型的螺旋弹簧的卷绕方向来决定间距加工具的配置。即,在应该成型的螺旋弹簧为右卷弹簧的情况下,使其从斜上方向该应该成型的螺旋弹簧内进入(参照图1~图3),在应该成型的螺旋弹簧为左卷弹簧的情况下,使其从斜下方向该应该成型的螺旋弹簧内进入。

与此相伴随,在应该成型的螺旋弹簧为左卷弹簧的情况下,切割机7配置在该应该成型的螺旋弹簧的下方侧。

符号的说明

1螺旋弹簧制造装置

2a、2b进给辊

3线材引导器

4金属芯(卷绕工具)

5旋转辊(旋转体)

5a旋转辊的外周面

6间距加工具

8伺服马达(旋转驱动源)

20伺服马达(旋转驱动源)

33伺服马达(间距加工具用旋转驱动源)

o1旋转辊的轴线

o3间距加工具的轴线

u控制单元

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