Wire forming device

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は線材成形装置、詳しくは線材を湾曲或いは屈曲させ成形する線材成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として、バネ製造装置がある。

【０００３】一般に、バネ製造装置は、フィードローラでもって線材をバネ成形部位に送り出し、その成形部位で各種成形加工を行うようになっている。 成形加工としては、例えば線材をポイントツールと呼ばれるツールに強制的に当接させて、そこで湾曲せしめてバネを成形したり、或いは巻き軸ツールとそれに備えられた爪部位との間に線材を通し、その巻き軸を回転させることでバネ成形する等を行う。

【０００４】また、バネといってもその端部の成形には、フックを形成するためのツールや、切断のためのツール等、実に様々なツールを使用する。

【０００５】これらのツールは、バネ成形部位の近傍にあって、線材の送り出し方向に対して略垂直なテーブル上に、その成形部位を中心として放射線上に配置されているのが普通である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の装置においては、１つの駆動源からの駆動力を各ツールに伝えるため、上記テーブルには、成形部位を中心として複数のギヤが配設されていた。 そして、各ツールには対応するギヤの回動力を伝えることで、ツールのスライドを制御していた。

【０００７】しかし、その一方では、例えば或る種の線材成形を行う場合には邪魔になるツールが存在することがある。 換言すれば、線材を成形する場合には、配設された全てのツールを使用するとは限らず、動作しては困るツールがある。

【０００８】そこで、従来は、このような状況になった場合には、そのツールを動作不能にするため、そのツールを保持するスライド及びカムを取り去る等の作業を行うことが必要になってくる。

【０００９】しかしながら、ツール及びその動作を規定する各部材のほとんどは、金属でできていることもあって重く、この作業は手間がかかるし、面倒でもある。

【００１０】更には、上記のように構造をしているので、ツールの配設可能な位置は予め決められた位置から選択するしかない。

【００１１】昨今のバネ製造等の線材成形装置に関しては、多種多様な成形が望まれるようになってきており、
上記の固定された位置にしかツールを配設できない場合には、それに対処することも難しくなってきている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に鑑みなされたものであり、各成形ツールを作動させるか否かを簡単に設定できると共に、それらツールの配置位置を任意に変更できるようにすることで、ツールの進入方向を所望とする方向に変更できる線材成形装置を提供しようとするものである。

【００１３】この課題を解決するため、本発明の線材成形装置は以下の構成を備える。 すなわち、線材送り出しガイドから導出する線材を、当該送り出し方向に対してほぼ直角な面を持つテーブル上に配設された、複数の成形ツールを駆動させることで、線材成形を行う線材成形装置において、前記テーブルは円形状をなし、前記複数の成形ツールの各々は、当該テーブルの中心方向を向いたまま、その配設位置の変更及び保持する係止手段と、
独立した回動駆動源と、該回動駆動源からの駆動力を前記テーブルの中心方向に沿った駆動力に変換するカムと、該カムに所定の圧力で当接し、前記テーブルの中心方向にスライド自在な、線材成形ツールを装着したスライダとを備える。

【００１４】

【作用】かかる本発明の構成において、円形テーブルの中心方向に各成形ツール部のツールが向くように配設する。 そして、この場合、各成形ツール部は、その向きテーブルの中心方向に保ったまま、その位置を任意の位置に係止手段で係止させることが可能になる。 また、各成形ツール部には、それぞれ独立して駆動源がもうけられ、その駆動源の駆動をカムでもって各ツールを直線運動に切り換えている。 このようにすることで、任意の方向から所望とするツールを進入させ、線材成形を可能にすると共に、不使用のツールには駆動信号を送出しなければ良いので、成形ツール部の取り外しも不要になり、
線材成形の邪魔になることもなくなる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係る実姉例を詳細に説明する。

【００１６】図１は実施例の線材成形装置の正面図、図２はその側面図である。

【００１７】図示において、１０００は装置全体の制御を司るコントローラ部であり、２００は実際に線材の成形を行う線材成形部である。

【００１８】図示において、線材成形部２０００は、主として円盤状のテーブル２０１と、その円盤テーブル２
０１の周囲に配設された成形ツール部２１０〜２１７で構成されている。 テーブル２０１の中心部分は空洞（穴）が空いていて、図１にあっては紙面後方から紙面手前に向けての線材送り出しを案内するガイド２２０が位置している。 この線材の送り出しは、図１の背面に設けられた不図示のフィードローラの駆動によるものである。

【００１９】テーブル２０１部分の詳細を図３に示す。

【００２０】図示の如く、テーブル２０１の面上にはガイド溝２３０、そしてその外周側面にガイド溝２３１が設けられている。 各成形ツール部２１０〜２１７は、それぞれに設けられた係止手段となるボルト機構（もしくはネジ機構）でもって、これらガイド溝に沿った任意の位置に固定できるようになっている。 このように２つの溝でもって固定することで、その取付位置を安定して維持することを可能にしている。 尚、ガイド溝の断面形状であるが、例えば両方ともＴ字形をなし、係止手段のボルトの受けになる部位は、この溝に係合する形状をなしている。 従って、ボルトをゆるめても、成形ツール部が直ちにテーブル２０１から外れることはなく、テーブル２０１の中心を向いた状態で自由にその位置を変更できるようになっている。 また、図２に示すように、テーブル２０１は所定の角度だけ傾けているので、成形ツールの位置を調整するために係止手段をゆるめても、少ない力（摩擦力があるので）で位置を変更することも可能である。 但し、本装置でバネを製造する場合等、線材を切断した際には、製造されたバネが落下することになるのでその角度にも限度がある。

【００２１】また、図３において、各成形ツール部２１
０〜２１７は、それぞれ独立したサーボモータが搭載されている。 各サーボモータの駆動軸（もしくは、いくつかのギヤを介してでも構わない）には、それぞれの成形ツール部に装着した成形ツール（切断、折り曲げ、巻き取り、或いは、線材を強制的に当接させて湾曲させるため等のツール）の動作を行なわせるため、それに適した形状のカムが軸支されている。

【００２２】コントローラ部１０００は、各成形ツール部に装着される複数のサーボモータをそれぞれ同期させて駆動することになる。 勿論、線材の送り出しを行うフィードローラ駆動用サーボモータの制御も、このコントローラ部１０００が行う。

【００２３】図４、図５は成形ツールの一例を示している。 図４のそれは、線材切断のためツール（カッタ）を搭載した成形ツール部を、図５は線材にＲをつけて曲げるツールを搭載した成形ツール部を示している。

【００２４】図４において、４００は成形ツール部のベース部であり、このベース部４００に以下の構成要素が装着或いは固定されている、４０１はベース部４００に設けられたガイド溝に沿ってスライド自在に装着されているスライドベースである（ただし、このガイド溝の断面は例えば台形形状をして、ベース部４００からスライドベース４０１が外れないようになっている）。 このスライドベースには、成形ツール４０２が固定装着されることになる。 また、スライドベース４０１の後端（図示では下端）には、カム４０３の側面に当接し、そのカムの回動によるスライドベースの動作を円滑にするための自転自在のカムフォロアが設けられている。

【００２５】カム４０３は、その回転中心軸がサーボモータ４０４の駆動軸に直接或いは複数のギヤを介して間接的に接続されている。

【００２６】カム４０３の形状が長楕円形を示しているのは、そのツール４０２がカッタとして作用するため、
そのスライダベースの動きを早くするためのものである。

【００２７】さて、図示の構成をすることで、例えばコントローラ部１０００がサーボモータ４０４を駆動すると、それに連動してカム４０３が回転する。 スライダベース４０１はそのカムに当接しているわけであるから、
ベース部４００に設けられた溝に沿って上下運動することになる。 この結果、スライダベース４０１に搭載されたツール（この場合には切断ツール）４０２は、線材送り出しガイド（テーブル２０１の中心位置に設けられた線材送り出しガイド）を横切ることになり、その結果として線材を切断する。

【００２８】尚、説明が前後するが、上述した図１〜図３、及び図４では、特に説明しなかったが、各成形ツール部のスライダベースが、そのベース部のカムに所定圧力で当接するようにするため、例えば図４においては、
そのベース部４０７の下端（後端）には、伸張バネの一旦を支持するポール４０７が２つ設けられている。 そして、スライダベース４０１にもそれぞれ左右対象の位置に、伸張バネを指示するための突起部４０６が設けられている（図示では陰になるので、１つのみ図示）。 そして、ポール４０７と対応するスライダベースの突起部との間に伸張バネを張ることになる。

【００２９】従って、図１〜図３には特に示さなかったが、実際は、各成形ツール部のスライドベースとベース部との間に伸張バネが張られていて、成形ツールの向きに関係なく、各スライドベースはカムの側面に当接するようになっている。

【００３０】さて、図５は、線材の巻きツールを搭載した成形ツール部の構造を示している。 この種のツールの場合には、成形ツールを線材成形部位にまで導出する機構（その機構は図４と同じ）と、曲げ機構の２つを必要とする。 そこで、図示のように、２つのサーボモータをベース部５００に固定する。 ベース部５００には、図示のようにスライダベース５０１を案内する溝があり、そのスライダベース５０１に巻きツール５０２が固定装着さることになる。

【００３１】ツール５０２の先端には、図示のように線材を通す程度の距離をおいた一対の突起部が設けられていて、その突起部間に線材を通した後、それを回転させることで線材を折り曲げるようになっている。

【００３２】ツール５０２を線材成形部位にまで導出する原理は図４のそれと同じであるので説明は省略するが、その折り曲げは、図示のサーボモータ５０５の駆動にするものである。 従って、ツール５０２の内部には、
サーボモータ５０５の回動力を伝達させるための幾つかのギヤ等が内蔵されている。

【００３３】図５の構成は、特にバネ成形する場合に重要なツールであって、これまではその位置は装置に固定であったが、上記の如く、本実施例に従えば、任意の位置に設定できるので、その応用範囲は格段に向上させることが可能になる。

【００３４】尚、図５のツールの先端の形状はこれに限るものではなく、例えば図１０〜図１２に示すような様々な形状を採用できる。

【００３５】例えば、図１０の場合には、それが回動することでＲを持たせて湾曲させることが可能になるし、
図１１の場合にはＲを小さく、すなわち、折れ曲げるように作用する。 そして、図１２においては、回動量は少ない場合には図１０と同様であるが、回動量を大きくした場合（例えば３６０度以上）であって、スライドを後退させることで複数巻き、すなわち、バネを製造することが可能になり、最初の巻きの径より２回目の巻きの径を大きくできる。 また、図１０〜図１２の各部位は、図５の先端に着脱自在（所定の係止手段で脱落することが勿論ないようにする）であって、適宜交換することが可能になっている。 また、図１２にあっては、その先端のポールを長くすることで、多数巻き、すなわち、自由長の長いバネを製造することも可能になる。

【００３６】いずれにしても、ここで注目したい点は、
図５のベース部５００と図４のベース部４００とは同じものが採用できることである。 この結果、成形ツールの単価を抑えることも可能になっている。

【００３７】また、カムは着脱可能であって、使用するツールに合せて変更可能になっている。 各ツールを駆動する（移動する）ためにカムを使用する理由は、例えば等速（等速に限るものではないが）に各ツールを押し出したり、引っ込めたりする場合の制御が簡単になることである。

【００３８】例えば、図７に示す如く、線材の途中を“コ”字径に曲げたい場合には、各々の折れ曲がり位置で線材を曲げるよりも一度に成形できるプレス方式の方が簡単である。

【００３９】この場合の、加工成形ツールは互いに１８
０の位相差をもった２つの成形ツール部を必要とするが、その動作は図８に示すようになろう。 すなわち、先ず、受け側のツールが待機し、その位置に押し込み側のツールが入り込む。 受け側が待機状態にするためには、
サーボモータを止めれば良いと思われるが、スライドベースとカムとの関係によっては非常にモータに負荷がかかる場合がある。 そこで、受け側のサーボモータに取り付けるカムを図９の如く、角度θの間だけ円にして、この間では実質的に受け側のツールを移動しないようにすることで実現できる。

【００４０】しかも、押し込み側のカムの形状を工夫することで、押し込み側のツールと受け側のツールを全く同じように制御するだけで、上記プレス加工を行うことも可能になる。

【００４１】図６は実施例におけるコントローラ部１０
００と上記線材成形部２０００との関係を示すブロック構成図である。

【００４２】図示において、１００は本コントローラ部１０００の全体を制御するＣＰＵであり、１０１はＣＰ
Ｕ１００の動作処理内容（プログラム）及び各種フォントデータを記憶しているＲＯＭである。 １０２はＣＰＵ
１００のワークエリアとして使用されるＲＡＭである。
１０３は各種設定を行ったり、その内容の表示、更には製造の過程等をグラフ表示したりするための表示部である。 １０４はフロッピーディスクドライブ等の外部記憶装置であり、外部からプログラムを供給したり、或いは線材加工のための各種設定内容を保存するために使用される。 この結果、例えば、ある線材成形（例えばバネであればその自由長や径等）のためのパラメータを記憶しておくことで、いつでもそのフロッピーをセットして実行することで、同じバネを製造することが可能になる。

【００４３】１０５は各種パラメータを設定するためのキーボード、１０８は各種センサ群である。

【００４４】１０６−１〜１０６−ｎは、先に説明した成形ツールに装着されたサーボモータ１０７−１〜１０
７−ｎを駆動するためのモータドライバである。

【００４５】上記の構成をして、ＣＰＵ１００は、キーボード１００から入力された指示に従い、例えば、各成形ツール部のモータをそれぞれ独立して駆動したり、外部記憶装置との入出力、更には表示部１０３の制御することになる。

【００４６】以上説明したように本実施例によれば、線材成形部位に放射線状に配置する成形ツールを、円形のテーブル２０１に、その中心位置を向いたまま、任意の位置に調整できる。 しかも、各成形ツール部がそれぞれ独立したサーボモータでもって駆動することで、様々なユーザの好みに合せ、しかも、使用しない成形ツールには、そのサーボモータに駆動信号を出力しない限り（コントロール部１０００で設定する）はそれが動作することがないので、その駆動するカム等を取り除く等の作業も不要になる。

【００４７】尚、上記実施例では線材成形装置としてバネ製造装置について説明したが、この限りではない。 但し、バネのフック部等や捩りバネ等で知られいるように、１個のバネを製造するときには、いくつかの成形ツールを駆動することが必要である。 この意味で、本発明はバネ製造装置に適応させた場合に、その威力を十分に発揮する。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各成形ツールを作動させるか否かを簡単に設定できると共に、それらツールの配置位置を任意に変更できるようにすることで、様々な線材成形を行うことが可能になる。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における線材成形装置の正面図である。

【図２】実施例における線材成形装置の側面図である。

【図３】実施例における線材成形装置の成形部位の斜視図である。

【図４】実施例が採用する成形ツール部の構造例を示す図である。

【図５】実施例が採用する成形ツール部の構造例を示す図である。

【図６】実施例におけるコントローラ部のブロック構成図である。

【図７】実施例における線材成形の一例を示す図である。

【図８】実施例における線材成形の工程例を示す図である。

【図９】図８のプレス加工における受け側のカム形状を示す図である。

【図１０】実施例が採用する２個のモータで構成される成形ツール部の他のアタッチメントの形状を示す図である。

【図１１】実施例が採用する２個のモータで構成される成形ツール部の他のアタッチメントの形状を示す図である。

【図１２】実施例が採用する２個のモータで構成される成形ツール部の他のアタッチメントの形状を示す図である。

【符号の説明】

１０００ コントローラ部 ２０００ 線材成形部 ２０１ 円形テーブル ２１０〜２１７ 成形ツール部 ２３０ 案内溝