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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
einer Schraubenfeder und auf ein Gerät zum Herstellen derselben,
und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder
durch ein Kaltbearbeiten und auf Gerät zum Herstellen derselben.
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2. Beschreibung des zugehörigen Standes
der Technik
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Als
Verfahren zum Herstellen von Schraubenfedern sind ein Verfahren
zum Herstellen derselben durch ein Kaltbearbeiten und ein Verfahren
zum Herstellen desselben durch ein Warmbearbeiten bislang bekannt.
Verschiedene Arten an Wicklungsherstellmaschinen befinden sich auf
dem Markt für
eine Verwendung als eine Maschine zum Herstellen der Schraubenfedern
durch das Kaltbearbeiten. In den
japanischen
offen gelegten Patentveröffentlichungen Nr.
6-106 281 ,
Nr.
6-294 631 , Nr.
7-248 811 und Nr.
9-141 371 sind beispielsweise
Wicklungsherstellmaschinen offenbart und sind Prozesse zum Steuern von
ihnen vorgeschlagen. Der Grundaufbau von diesen Maschinen ist so
vorgesehen, dass ein Elementdraht gebogen und verdreht wird, während der
Draht zugeführt
wird, um die Schraubenfedern herzustellen, und es ist vorgeschlagen
worden, die Maschinengenauigkeit mittels einer numerischen Steuerung (NC)
zu verbessern. Andererseits ist es gemäß dem jüngsten Voranschreiten der analytischen
Technologie nunmehr möglich,
verschiedene Simulationen in Bezug auf ein bestimmtes federförmiges Modell
auszuführen
und Erzeugnisse auf der Grundlage des Ergebnisses der Analyse zu
gestalten. Beispielsweise ist es möglich, einen Aufbau einer Feder
mit einer bestimmten Eigenschaft durch eine FEM-Analyse zu gestalten.
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In
dem Fall, bei dem die Schraubenfedern durch die Wicklungsherstellmaschinen
hergestellt werden, wird jedoch hauptsächlich ein so genanntes Try-And-Error-Verfahren
(Versuch und Irrtum) angewendet, um eine Schraubenfeder vorübergehend herzustellen
und sie mit einem bestimmten Aufbau zu gestalten, wobei die Abmessungen
der vorübergehend
ausgebildeten Feder überprüft werden.
Anders ausgedrückt
werden, obwohl die Wicklungsherstellmaschinen gemäß der numerischen
Steuerung (NC) angetrieben werden, die Daten in die Maschinen in Abhängigkeit
von der Intuition (dem Gespür)
oder der Geschicklichkeit der Anwender eingegeben. Daher werden
Messungen teilweise ausgeführt,
so dass der Gesamtaufbau des Erzeugnisses nicht sichergestellt werden
kann, was ein derartiges Problem aufwirft, das dann, wenn sein Aufbau
komplex ist, die Zeit zum Herstellen eines Prototyps sich verlängert.
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Gemäß der in
der
japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung
Nr. 7-248 811 offenbarten Maschine, die vorstehend beschrieben
ist, wird vorgeschlagen, einen Teil der zu korrigierenden Daten
zu identifizieren und die Daten mit Leichtigkeit zu bestätigen im
Hinblick auf ein vorheriges automatisches Programmiergerät für eine Verwendung
in einer Maschine zum Herstellen von Schraubenfedern. In dieser
Veröffentlichung
wird aufgeführt,
dass der Aufbau der von dem vorherigen Gerät hergestellten Schraubenfeder
geringfügig
sich von dem Aufbau der gestalteten Feder im Allgemeinen unterschied,
so dass es für
den Anwender erforderlich war, den Teil des zu korrigierenden Aufbaus
auf der Grundlage des Bildes zu identifizieren, das durch die an
einer Anzeige gezeigten Daten erhalten wurde, wodurch eine Fehlerwahrscheinlichkeit
bewirkt wurde. Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, wurde
vorgeschlagen, dass der Aufbau der Feder an der Anzeige dargestellt
wird, dann Markierungen, die den Teil der zu korrigierenden Daten
anzeigen, und eine zusammengefasste Zahl an Wicklungen (oder Windungen) angezeigt
werden, und dass die Daten durch den Anwender eingegeben werden,
der den Aufbau der Feder überwacht.
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Außerdem sind
Verbesserungen in Bezug auf die Steuerung der Wicklungsherstellmaschinen vorgenommen
worden, die in den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen beschrieben
sind, jedoch sind diese auf die Verbesserungen vom Gesichtspunkt
des Steuerns der Maschinen beschränkt, so dass sie nicht ein
Niveau erreicht haben, bei dem ein Arbeitsprozess bewirkt wird,
bei dem die zu bearbeitenden Gegenstände zu jenen ausgebildet werden,
die den gewünschten
Aufbau haben, was durch einen gewöhnlichen Maschinenbearbeitungsprozess getan
werden kann. Dies ist so, weil das Problem sich aus spezifischen
Punkten bei der Schraubenfeder wie folgt ergibt:
Zu Beginn
wird, wenn die Schraubenfeder durch das Kaltbearbeiten hergestellt
wird, eine elastische Verformung zwangsweise bewirkt, die ein Rückfedern mit
sich bringt. Daher ist es schwierig, eine Position eines Arbeitswerkzeuges
und eine geeignete Entfernung zum Bewegen desselben abzuschätzen im
Gegensatz zu einem Schneid- oder Trennprozess und dergleichen. Außerdem variiert
der Betrag des Rückfederns
in Abhängigkeit
von der Härte
des Elementdrahtes und dem Aufbau der Schraubenfeder. Insbesondere
ist es wahrscheinlich, dass eine hergestellte Schraubendruckfeder
einen Kontakt zwischen benachbarten Wicklungen bewirkt, so dass
es sehr schwierig ist, eine erwünschte
Federeigenschaft sicherzustellen. Im Hinblick auf diese Angelegenheiten wird
im Allgemeinen ein Verfahren angewendet, bei dem die NC-Daten durch
ein Überprüfen der
Messungen der tatsächlichen
Erzeugnisse von Prototypen erhalten werden.
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Darüber hinaus
stimmten die Abmessungen, die dann vorgesehen werden, wenn die Gestaltung vorgenommen
wird, und die Abmessungen, die durch die Wicklungsherstellmaschine
ausgebildet werden, nicht miteinander überein. Beispielsweise sind
im Vergleich zu den Durchmessern der Wicklungen, die vorgesehen
werden, um einen erwünschten Aufbau
in einem dreidimensionalen Koordinatensystem beim Gestalten der
Feder aufzuzeigen, die Durchmesser, die beim Ausbilden der Feder
vorgesehen werden, um ein Entfernungsmaß größer zu gestalten, das der Bewegung
in der axialen Richtung gemäß einer
Steigung entspricht. Außerdem
stimmen der Zuführbetrag
des Elementdrahtes (Material) und die Anzahl an Wicklungen beim
Bearbeiten (zu bearbeitende Positionen) nicht miteinander überein, was
eine Phasendifferenz zwischen dem Zuführbetrag des Elementdrahtes
und den Biegepositionen oder Verdrehpositionen mit sich bringt.
Die Anzahl der Wicklungen wird, wie dies vorstehend beschrieben
ist, zum Identifizieren der zu bearbeitenden Position von dem Wicklungsende
aus beispielsweise verwendet. Außerdem wird nach dem Ausbilden
der Feder durch die Wicklungsherstellungsmaschine im Allgemeinen
eine Temperbehandlung (eine Wärmebehandlung
bei niedriger Temperatur, die nachstehend einfach als Wärmebehandlung
oder als Temperbehandlung bezeichnet ist) bei der Feder durchgeführt, um
so die auf sie aufgebrachte Bearbeitungsspannung aufzuheben. Daher
ist es erforderlich, die Änderung
des Aufbaus der Feder abzuschätzen,
bevor diese ausgeführt
wird.
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Aus
den vorstehend genannten Gründen
war es im Stand der Technik unmöglich,
genau die tatsächliche
Position des auszubildenden Zielobjektes zu identifizieren, die
der Position des erwünschten Aufbaus
gemäß den Koordinaten
entsprechen soll. Daher wurde ein Prototyp durch die Arbeiter in
Abhängigkeit
von ihrer Intuition (ihrem Gespür)
und ihre Geschicklichkeit hergestellt, so dass die Feder durch eine
Wiederholung von Try und Error (Versuch und Irrtum) hergestellt
wurde. Als ein Ergebnis konnte eine Wicklungsherstellmaschine, die
zum Ausführen der
numerischen Steuerung in der Lage war, nicht so betrieben werden,
das sie die ihr innewohnende Funktion gänzlich nutzt, so dass ihr Betrieb
nicht weit über
einen Bereich eines manuellen Vorgangs hinaus ging.
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Die
Druckschrift
US-A-3
906 766 des Standes der Technik offenbart ein Verfahren
zum Herstellen von Schraubenfedern. Um beispielsweise eine Feder
zu erreichen, die eine Variation beim Radius oder Durchmesser aufweist,
wird ein Zählen
von Impulsen ausgeführt.
Die Impulslänge
ist vorbestimmt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen
einer Schraubenfeder durch ein Kaltbearbeiten zu schaffen, bei dem
ein Elementdraht gebogen und verdreht wird, während der Draht zugeführt wird,
wobei eine Sollschraubenfeder mit einem gewünschten Aufbau, der zuvor festgelegt
worden ist, automatisch und genau hergestellt werden kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Herstellen einer Schraubenfeder durch ein Kaltbearbeiten zu
schaffen, bei dem ein Elementdraht gebogen und verdreht wird, während der
Draht zugeführt
wird, wobei eine Sollschraubenfeder mit einem verformten Aufbau, der
zuvor festgelegt worden ist, automatisch und genau hergestellt werden
kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zu schaffen,
das eine Sollschraubenfeder mit einem erwünschten Aufbau, der einen verformten
Aufbau umfasst, zuvor festgelegt worden ist, automatisch und genau
herstellt.
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Die
vorstehend dargelegten Aufgaben werden durch ein Verfahren, das
die Merkmale von Anspruch 1 aufweist, und durch ein Gerät, das die
Merkmale von Anspruch 6 aufweist, gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder
die folgenden Schritte auf: Vorsehen einer Vielzahl an Parametern
zum Definieren eines erwünschten
Aufbaus einer Sollschraubenfeder (Zielschraubenfeder), Einstellen
von zumindest Biegepositionen und Verdrehpositionen auf der Grundlage
der Vielzahl an Parametern und Biegen und Verdrehen des Elementdrahtes
an den Positionen, die im Ansprechen auf jeden vorbestimmten Zuführbetrag
des Elementdrahtes festgelegt worden sind, um die Sollschraubenfeder
herzustellen. Bei diesem Verfahren umfassen die Parameter vorzugsweise
die Wicklungszahl, den Wicklungsdurchmesser und die Steigung der
Sollschraubenfeder.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren kann des Weiteren folgende Schritte
aufweisen: Anwenden einer vorbestimmten Nachbehandlung bei der Schraubenfeder,
die durch das Biegen und Verdrehen des Elementdrahtes hergestellt
worden ist, und Korrigieren der Biegepositionen und Verdrehpositionen,
die auf der Grundlage der Vielzahl an Parametern festgelegt worden
sind, in Übereinstimmung mit
dem Aufbau der Schraubenfeder, bei der die Nachbehandlung angewendet
worden ist.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren kann des Weiteren die folgenden
Schritte aufweisen: Einstellen von zumindest den Biegepositionen
im Ansprechen auf den Zyklus zum Ändern der Durchmesser zwischen
einem lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen minimalen
Durchmesser der Zielschraubenfeder.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Gerät
zum Herstellen einer Schraubenfeder durch ein Kaltbearbeiten, bei
dem ein Elementdraht gebogen und verdreht wird, während der
Draht zugeführt wird,
folgendes auf: eine Parametereinstellvorrichtung, die daran angepasst
ist, dass sie eine Vielzahl an Parametern vorsieht zum Definieren
eines Aufbaus einer Sollschraubenfeder, eine Datenumwandlungsvorrichtung,
die daran angepasst ist, dass sie die Vielzahl an von der Parametereinstellvorrichtung vorgesehenen
Parameter in zumindest Biegepositionen und Verdrehpositionen umwandelt,
eine Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung, die zumindest die Biegepositionen
und Verdrehpositionen im Ansprechen auf das Ergebnis festgelegt,
das durch die Datenumwandlungsvorrichtung umgewandelt worden ist,
eine Zuführvorrichtung
zum Zuführen
des Elementdrahtes, eine Biegevorrichtung zum Biegen des Elementdrahtes,
der durch die Zuführvorrichtung
zugeführt
wird, und eine Verdrehvorrichtung zum Verdrehen des Elementdrahtes,
der durch die Zuführvorrichtung
zugeführt
wird. Eine Antriebsvorrichtung ist zum Antreiben der Zuführvorrichtung,
der Biegevorrichtung und der Verdrehvorrichtung vorgesehen, um den
Elementdraht an den Positionen, die im Ansprechen auf jeden vorbestimmten
Zuführbetrag
des Elementdrahtes festgelegt werden, auf der Grundlage der Biegepositionen
und Verdrehpositionen anzuordnen, die durch die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung
festgelegt worden sind, wobei dann der Elementdraht gebogen und
verdreht wird, um die Sollschraubenfeder herzustellen.
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Das
vorstehend beschriebene Gerät
kann des Weiteren eine Einstellvorrichtung aufweisen zum Einstellen
oder Festlegen von zumindest den Biegepositionen im Ansprechen auf
den Zyklus von wechselnden Durchmessern zwischen einen lokalen maximalen
Durchmesser und einen lokalen minimalen Durchmesser der Sollschraubenfeder,
und wobei die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung daran angepasst
ist, dass sie zumindest die Biegepositionen und die Verdrehpositionen
im Ansprechen auf das Ergebnis, das durch die Datenumwandlungsvorrichtung umgewandelt
wird, und das Ergebnis, das durch die Einstellvorrichtung festgelegt
wird, einstellt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
vorstehend genannte Aufgabe und die nachstehend dargelegte Beschreibung
sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ohne weiteres
verständlich,
in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
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1 zeigt
eine Blockdarstellung von einem Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Blockdarstellung von Prozessen bei einem Verfahren zum Herstellen
einer Schraubenfeder gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine Blockdarstellung von Bauteilen einer Wicklungsherstellmaschine
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Wicklungsherstellvorgang gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm von einem Prozess zum Einstellen von Arbeitsbedingungen
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung beim Umwandeln eines Gestaltungsaufbaus
in Produktmaßdaten
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen
einer Biegeposition im Ansprechen auf einen Wicklungsdurchmesser gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt
eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen
eines Bewegungsbetrages im Ansprechen auf eine Variation (Änderung)
eines Wicklungsdurchmessers gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen
einer Verdrehposition im Ansprechen auf einen Abstand gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
eine Darstellung von einem Abstand, der im Ansprechen auf ein Wicklungsverhältnis variiert
wird, gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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11 zeigt
eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen
eines Korrekturbetrages bei dem Wicklungsdurchmesser im Ansprechen
auf das Wicklungsverhältnis
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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12 zeigt
eine Draufsicht auf eine Beziehung zwischen einem Zuführbetrag
einer Elementdrahtes und einem Bewegungsbetrag eines Wicklungsherstellstiftes
beim Biegen des Drahtes gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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13 zeigt
eine Schnittansicht von einem Bewegungsbetrag eines Abstandswerkzeuges
beim Drehen des Drahtes gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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14 zeigt
eine Blockdarstellung von einem Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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15 zeigt
eine Blockdarstellung von Prozessen bei einem Verfahren zum Herstellen
einer Schraubenfeder gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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16 zeigt
eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen
einer Biegeposition im Ansprechen auf einen Wicklungsdurchmesser
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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17 zeigt
eine Darstellung einer Verringerungsrate des Wertes, der aus Daten
umgewandelt wird, die im Ansprechen auf den Zyklus von wechselnden
Durchmessern eingestellt werden, gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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18 zeigt
eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen
eines Bewegungsbetrages im Ansprechen auf eine Änderung eines Wicklungsdurchmessers
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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19 zeigt
eine Draufsicht auf eine Schraubenfeder, die gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
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20 zeigt
eine Vorderansicht von einer Schraubenfeder, die gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
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21 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Anzahl an Wicklungen
der Feder gemäß den 19 und 20 und
den Wicklungsdurchmessern von ihr.
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22 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Anzahl an Wicklungen
und den Wicklungsdurchmessern einer gekrümmten Schraubenfeder.
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23 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Anzahl an Wicklungen
und Wicklungsdurchmessern einer gewöhnlichen Schraubenfeder, deren
entgegengesetzte Enden ringelartig ausgebildet worden sind.
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24 zeigt
eine Draufsicht auf eine Schraubenfeder, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
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25 zeigt
eine Vorderansicht einer Schraubenfeder, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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Es
wird auf 1 Bezug genommen, in der schematisch
ein Gerät
zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, das eine herkömmliche
Wicklungsherstellmaschine CM aufweist. Das heißt der grundsätzliche
Aufbau der Wicklungsherstellmaschine CM ist der gleiche wie bei
einer Maschine, die sich bereits auf dem Markt befindet. Wie dies
in dem oberen Abschnitt von 1 dargestellt ist,
ist diese Maschine so aufgebaut, dass ein Elementdraht W der Schraubenfeder
durch eine Zuführrolle 1,
die als eine Elementdrahtzuführvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung dient, durch eine Drahtführung 2 zugeführt wird.
Die Zuführrolle 1 wird durch
einen Motor DF angetrieben, der als eine Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung dient.
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Ein
Paar an Wicklungsherstellstiften 3 und 3x, die
als eine Biegevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung dienen, ist so angeordnet, dass diese zu der Mitte von
jeder Wicklung der Sollschraubenfeder mittels eines Öldruckservozylinders
DB (nachstehend ist dieser einfach als ein Zylinder DB bezeichnet)
hin bewegt werden und von dieser Mitte weg bewegt werden. Der Wicklungsherstellstift 3x ist daran
angepasst, dass er sich geringfügig
im Ansprechen auf eine Bewegung des Wicklungsherstellstiftes 3 so
bewegt, dass verhindert wird, dass der Draht W von einer Schnittachse
versetzt wird, während
er an einer feststehenden Position angeordnet werden kann. Mittels
der Wicklungsherstellstifte 3 und 3x kann daher
ein geeigneter Wicklungsherstellvorgang ausgeführt werden, während der
Betrieb von lediglich einem Wicklungsherstellstift 3 nachstehend
erläutert ist.
Darüber
hinaus ist ein Abstandswerkzeug 4, das als eine Verdrehvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung
dient, so angeordnet, dass es mittels eines Öldruckservozylinders DT (nachstehend
ist dieser einfach als ein Zylinder DT bezeichnet) hin- und hergehend
bewegt wird. In ähnlicher
Weise ist eine Schneideinrichtung oder Abtrenneinrichtung 5 so
angeordnet, dass sie hin- und hergehend bewegt wird. Jede Antriebsvorrichtung,
die vorstehend beschrieben ist, ist nicht auf einen Motor oder Zylinder
beschränkt,
die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
angewendet werden, sondern eine elektrische Antriebsvorrichtung,
eine Öldruckantriebsvorrichtung und
dergleichen können
angewendet werden.
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Im
Ansprechen auf die Drehung der Zuführrolle 1 wird daher
der Draht W durch die Drahtführung 2 geführt und
unter Betrachtung in 1 nach rechts geliefert. Dann
wird der Draht W durch den Wicklungsherstellstift 3 gebogen,
um einen erwünschten Durchmesser
vorzusehen. Während
dieses Prozesses wird jeder Abstand zwischen benachbarten Wicklungen
durch das Abstandswerkzeug 4 so gesteuert, dass er einen
vorbestimmten Wert hat. Wenn der Draht W so gewickelt worden ist,
dass eine vorbestimmte Wicklungszahl vorgesehen worden ist, wird
er durch die Abtrenneinrichtung 5 abgetrennt. Zusammen
mit diesen Prozessen und Vorgangsreihenfolgen sind der Wicklungsdurchmesser
und dergleichen in einem Speicher einer Steuereinrichtung CP zuvor
gespeichert, und die Zuführrolle 1,
der Wicklungsherstellstift 3, das Abstandswerkzeug 4 und
die Abtrenneinrichtung 5 werden durch jede Antriebsvorrichtung gemäß einem
Programm angetrieben, wie dies in einem Flussdiagramm gezeigt ist, das
nachstehend erläutert
ist.
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Ein
Gerät zum
Steuern und Antreiben der vorstehend beschriebenen Wicklungsherstellmaschine
CM ist wie folgt aufgebaut. Das heißt das Gerät hat eine Parametereinstellvorrichtung
MT, die eine Vielzahl an Parametern zum Definieren eines erwünschten
Aufbaus einer Sollschraubenfeder vorsieht (nicht dargestellt), eine
Datenumwandlungsvorrichtung MD, die die Vielzahl an Parametern,
die durch die Parametereinstellvorrichtung MT vorgesehen werden,
in zumindest Biegepositionen und Verdrehpositionen umwandelt, und
eine Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MT, die die Biegepositionen und
Verdrehpositionen im Ansprechen auf das Ergebnis einstellt, das
durch die Datenumwandlungsvorrichtung MD umgewandelt worden ist.
Darüber
hinaus ist eine Antriebsvorrichtung, die den Motor DF und die Zylinder
DB und DT aufweist, vorgesehen, um die Zuführrolle 1, den Wicklungsherstellstift 3 und das
Abstandswerkzeug 4 anzutreiben, um den Elementdraht W an
den Positionen, die im Ansprechen auf jeden vorbestimmten Zuführbetrag
des Elementdrahtes W eingestellt werden, auf der Grundlage der Biegepositionen
und Verdrehpositionen anzuordnen, die durch die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MC
eingestellt worden sind. Mittels der Antriebsvorrichtung werden
daher die Zuführrolle 1,
der Wicklungsherstellstift 3 und das Abstandswerkzeug 4 so angetrieben,
dass der Elementdraht W gebogen und verdreht wird, um dadurch die
(nicht dargestellte) Sollschraubenfeder herzustellen.
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Die
Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MC hat eine Zuführbetrageinstellvorrichtung
M1, die vorgesehen ist zum Einstellen des Zuführbetrages von dem Elementdraht,
der von einer vorbestimmten Referenzposition zugeführt wird,
eine Biegepositionseinstellvorrichtung M2, die vorgesehen ist zum Einstellen
der Biegeposition im Ansprechen auf den Zuführbetrag des Elementdrahtes,
der durch die Zuführbetrageinstellvorrichtung
M1 eingestellt worden ist, und eine Verdrehpositionseinstellvorrichtung
M3, die vorgesehen ist zum Einstellen der Verdrehposition im Ansprechen
auf den Zuführbetrag
des Elementdrahtes, der durch die Zuführbetrageinstellvorrichtung
M1 eingestellt worden ist. Sie ist außerdem so aufgebaut, dass jede
Antriebsvorrichtung (DF, DB, DT) im Ansprechen auf die Größe angetrieben
wird, die durch jede Einstellvorrichtung (M1, M2, M3) eingestellt
(festgelegt) worden ist.
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Gemäß der Parametereinstellvorrichtung
MT werden die Parameter so eingestellt, dass sie die Wicklungszahl,
den Wicklungsdurchmesser und die Steigung der Zielschraubenfeder
(Sollschraubenfeder) umfassen. Am Anfang wird die Sollschraubenfeder
auf der Grundlage des Ergebnisses von einer Modellanalyse gestaltet,
um ihre Daten anhand von dreidimensionalen Polarkoordinaten zu erhalten,
die als die Parameter eingestellt werden. Was die Daten angelangt,
die beim Gestalten der Sollschraubenfeder vorgesehen werden, so
werden ein Drahtdurchmesser (d), eine Wicklungszahl (N), ein Wicklungsdurchmesser
(D) (oder Radius (R)), eine Steigung (L), eine Last (Belastung),
ein Raum zwischen benachbarten Wicklungen usw. vorgesehen. Von diesen
Daten werden die Konfigurationsdaten (der Radius (R) und die Steigung
(L)) durch die Datenumwandlungsvorrichtung MD zu Produktmaßdaten (Wicklungsdurchmesser
(D) und Abstand (P)) umgewandelt, die dann vorgesehen werden, wenn
die Feder durch die Wicklungsherstellmaschine CM ausgebildet wird.
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Die
Konfigurationsdaten, die dann vorgesehen werden, wenn die Feder
gestaltet wird (Design), und die Produktmaßdaten, die dann vorgesehen
werden, wenn die Feder ausgebildet wird, entsprechen einander, wie
dies in 6 dargestellt ist, und die Umwandlung
zwischen ihnen kann automatisch durch die Datenumwandlungsvorrichtung
MD ausgeführt
werden. Was die Koordinatendaten beim Gestalten der Feder anbelangt,
so wird die Gesamtzahl an Wicklungen (N) durch eine optionale Wicklungseinheitszahl
(vorzugsweise is diese gleich wie oder geringer als 0,1 Wicklungen)
geteilt, und die Radien der Wicklungen (R1, R2, R3, R4 --) werden
entlang der Steigungen (L3, L4, L5 --) eingestellt, wie dies an der
linken Seite von 6 dargestellt ist. Andererseits
werden, was die Produktmaßdaten
anbelangt, die Wicklungsdurchmesser 8D1, D2 --) entlang der Abstände (P1,
P2, P3 --) für
die vorstehend beschriebene Wicklungseinheitszahl eingestellt, wie
dies an der rechten Seite von 6 dargestellt
ist. Die Konfigurationsdaten, die dann vorgesehen werden, wenn die
Feder gestaltet wird, werden zu Produktmaßdaten durch die Datenumwandlungsvorrichtung
MD umgewandelt. Anhand der Daten, die durch die Abmessung des Durchmessers
eingestellt werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, ist es
leicht, sogar eine gekrümmte
Schraubenfeder herzustellen, die eine Mittelachse hat, die sich
von einer Referenzachse unterscheidet. Um eine zu bearbeitende Position zu
identifizieren, kann die Wicklungszahl ausgehend von einem Referenzpunkt
(beispielsweise ein Wicklungsende, das gewickelt werden soll) verwendet werden.
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Wie
dies durch gestrichelte Linien in 1 dargestellt
ist, wird daher eine Arbeitsdatenzuordnung MP vorgesehen zum Einstellen
der Biegepositionen und der Verdrehpositionen im Ansprechen auf die
Durchmesser der Schraubenfeder (das heißt die Wicklungsdurchmesser),
die zu Produktmaßdaten umgewandelt
werden. Auf der Grundlage der Arbeitsdatenzuordnung MP werden die
Biegepositionen und die Verdrehpositionen durch die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung
MC so eingestellt, dass die Arbeitsbedingungen leicht vorgesehen
werden können,
wie dies nachstehend detailliert beschrieben ist. Darüber hinaus
kann eine Nachbehandlungsvorrichtung ME vorgesehen sein zum Anwenden
einer vorbestimmten Nachbehandlung bei der Schraubenfeder, nachdem
der Biegeprozess und der Verdrehprozess bei dieser beendet worden
sind. Was die Nachbehandlung anbelangt, so kann die vorstehend erwähnte Wärmebehandlung
und ein so genanntes „Setzen" angewendet werden,
bei dem eine vorbestimmte Belastung der Schraubenfeder auferlegt wird,
die durch ein Biegen und Verdrehen des Elementdrahtes hergestellt
worden ist. Eine Korrekturvorrichtung MH kann vorgesehen werden
zum Korrigieren des Wicklungsdurchmessers, der Biegepositionen und
der Verdrehpositionen gemäß der Konfiguration
der Schraubenfeder, bei der die Wärmebehandlung angewendet worden
ist, wie dies nachstehend detailliert beschrieben ist.
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Zunächst ist
nachstehend das Verfahren zum Herstellen der Schraubenfeder mittels
der in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebauten Wicklungsherstellmaschine
CM gemäß den Prozessen von
dem Gestaltungsprozess bis zu dem Transportprozess unter Bezugnahem
auf 2 erläutert. Nachdem
die Sollschraubenfeder gestaltet worden ist (das Design wurde festgelegt)
und die dreidimensionalen Polarkoordinaten erhalten worden sind, werden
diese Daten als Parameter in eine Steuereinrichtung (die nachstehend
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben ist) einer Wicklungsherstellmaschine
CM durch eine periphere Vorrichtung OA wie beispielsweise eine Tastatur
eingegeben, und sie werden zu Produktmaßdaten (Wicklungsdurchmesser
(D) und Abstand (P)) umgewandelt, die dann vorgesehen werden, wenn
die Feder ausgebildet ist, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Demgemäß werden die
Biegepositionen und die Verdrehpositionen im Ansprechen auf den
vorbestimmten Zuführbetrag eingestellt,
um die Arbeitsdatenzuordnung MP auszubilden. Dann werden auf der
Grundlage von diesen Biegepositionen und Verdrehpositionen die Biege- und
Verdrehprozesse ausgeführt,
um die (nicht dargestellte) Schraubenfeder auszubilden. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird eine Temperbehandlung (Wärmebehandlung)
bei der Schraubenfeder als die Nachbehandlung angewendet, und dann
wird diese zu einem extern befindlichen Ort transportiert.
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Zusätzlich dazu
kann der Setzprozess ausgeführt
werden, bei dem eine vorbestimmte Last auf die Feder aufgebracht
wird. Das heißt
es ist üblich, den
Setzprozess auszuführen,
indem eine vorbestimmte Last auf die Feder nach der Temperbehandlung
als die nach der Beendung der Biege- und Verdrehprozesse auszuführenden
Nachbehandlung aufgebracht wird, wodurch die Wicklungsdurchmesser und
Abstände
für den
Wicklungsherstellvorgang variiert werden. Daher kann die Änderung
der Feder nach dem Setzen abgeschätzt werden, um die Daten für die Biege-
und Verdrehprozesse vor dem Wicklungsherstellvorgang zu korrigieren.
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3 zeigt
einen Teil (Ausschnitt) der Steuereinrichtung CT, die für die Wicklungsherstellmaschine
CM verwendet wird und die mit einer Prozesseinheit CPU, Speichern
ROM und RAM, einer Eingabeschnittstelle IT, einer Ausgabeschnittstelle
OT und einer peripheren Vorrichtung CA, die die Tastatur, eine Anzeige,
einen Drucker und dergleichen aufweist, versehen ist. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind ein Sensor S1 zum Erfassen des Drahtes W gemäß der Darstellung
von 1, ein Sensor S2 zum Erfassen des Betriebs der
Abtrenneinrichtung 5, (nicht dargestellte) Codiereinrichtungen
zum Überwachen
des Bewegungsbetrages und der Positionen von dem Wicklungsherstellstift 3,
dem Abstandswerkzeug 4 und dergleichen mit der Eingangsschnittstelle
IT verbunden, wohingegen der Motor DF und die Zylinder DB und DT
mit der Ausgangsschnittstelle OT verbunden sind. Daher werden die
Abgabesignale der Sensoren S1, S2 usw. zu der Prozesseinheit CPU
durch den A/D-Wandler AD über die
Eingangsschnittstelle IT zugeführt,
wohingegen die Signale zum Antreiben des Motors DF und der Zylinder
DB und DT durch die Antriebsschaltungen AC ausgegeben werden. Die
Parametereinstellvorrichtung MT, die Datenumwandlungsvorrichtung
MD, die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MC und die Arbeitsdatenzuordnung
MP sind in der Steuereinrichtung CT ausgebildet. Der Speicher ROM
ist daran angepasst, dass er ein Programm speichert, das bei verschiedenen
Prozessen inklusive jener Prozesse, die gemäß den in den 4 und 5 dargestellten Flussdiagrammen
ausgeführt
werden, verwendet wird, wobei die Prozesseinheit CPU daran angepasst ist,
dass sie das Programm ausführt,
während
sie in Tätigkeit
versetzt wird, und wobei der Speicher RAM daran angepasst ist, dass
er variable Daten zum Ausführen
des Programms vorübergehend
speichert.
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Die
Wicklungsherstellmaschine CM, die in 1 gezeigt
ist, wird gemäß dem in 4 gezeigten
Flussdiagramm so gesteuert, dass der Wicklungsherstellvorgang ausgeführt wird,
wie dies nachstehend beschrieben ist. Zu Beginn wird eine Initialisierung
bei dem Schritt 101 durchgeführt, um verschiedene in dem
Speicher RAM gespeicherte Daten zu löschen. Dann werden die Gestaltungskonfigurationsdaten
durch die (nicht dargestellte) Tastatur der peripheren Vorrichtung
OA eingegeben. Das heißt der
Drahtdurchmesser (d), die Wicklungszahl (N), der Wicklungsdurchmesser
(D) (oder der Wicklungsradius (R)), die Steigung (L) und dergleichen
der Sollschraubenfeder, die auf der Grundlage des Ergebnisses der
Modellanalyse gestaltet worden ist (Design), werden in die Prozesseinheit
CPU eingegeben. Bei dem Schritt 103 werden die Konfigurationsdaten
(Radius (R) und Steigung (L)) in die Produktmaßdaten (Wicklungsdurchmesser
(D) und Abstand (P)) umgewandelt, die dann verwendet werden, wenn
die Feder durch die Wicklungsherstellmaschine CM ausgebildet (hergestellt)
wird, wie dies in 6 dargestellt ist. In dieser
Hinsicht sollte beachtet werden, dass der Radius (R) verwendet wird,
um die Konfigurationsdaten zu identifizieren, wie dies an der linken
Seite von 6 dargestellt ist, während der
Durchmesser (D) verwendet wird, um die Produktmaßdaten zu identifizieren, wie
dies an der rechten Seite von 6 dargestellt
ist, und dass dann, wenn diese Daten beim Ausbilden der Feder verwechselt
worden sind, ein Fehler bewirkt wird.
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Danach
geht das Programm zu dem Schritt 104 weiter, bei dem die
Arbeitsbedingungen wie beispielsweise der Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) (und der Drahtzuführbetrag
(δL)) von
dem Elementdraht, die Biegeposition (A) (oder der Bewegungsbetrag δA)) und die
Verdrehposition (B) (oder der Bewegungsbetrag (δB)) eingestellt werden, wie
dies nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist.
In dieser Hinsicht ist die Beziehung zwischen dem Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) (und dem Drahtzuführbetrag
(δL)) und
dem Bewegungsbetrag (δA)
des Wicklungsherstellstifts 3 bei dem Biegeprozess in 12 gezeigt
und die Beziehung zwischen dem Gesamtdrahtzuführbetrag (L) (und dem Drahtzuführbetrag
(δL)) und
dem Bewegungsbetrag (δB)
des Abstandswerkzeuges 4 bei dem Verdrehprozess ist in 13 dargestellt.
Dann geht das Programm zu dem Schritt 105 weiter, bei dem
das Zuführen
des Elementdrahtes so beginnt, dass der Elementdraht von einem Bündel gerollten
Drahtes durch die Zuführrolle 1 zugeführt wird,
und der Bearbeitungsprozess bei dem Draht mit dem Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) wird von dem Wicklungsende des zu wickelnden Elementdrahtes
gestartet. Der Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) wird durch die Anzahl an Wicklungen von der Referenzposition
des Wicklungsendes des Elementdrahtes (beispielsweise 6 Wicklungen
oder Windungen) aufgezeigt und dann in eine Vielzahl an Drahtzuführbeträgen (δL) gemäß dem Datenumwandlungsprozess
geteilt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden diese
in einfacher Weise als der Drahtzuführbetrag bezeichnet mit Ausnahme
eines spezifischen Falls, bei dem sie unterschieden werden müssen.
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Auf
der Grundlage des Gesamtdrahtzuführbetrages
(L) werden die Biegeposition (Ax) (oder der Bewegungsbetrag (δAx)) und
die Verdrehposition (Bx) (oder der Bewegungsbetrag (δBx)) für den Gesamtdrahtzuführbetrag
(Lx) oder den Drahtzuführbetrag
(δLx) bei
dem Schritt 106 gemäß den bei
dem Schritt 104 eingestellten Arbeitsbedingungen identifiziert.
Dann geht das Programm zu dem Schritt 107 weiter, bei dem
ein vorbestimmter Betrag (K0) zu dem Drahtzuführbetrag (δL) (der Anfangswert von δL beträgt 0) hinzu
addiert wird, um den Drahtzuführbetrag
(δL) vorzusehen.
Dann werden der Biegeprozess und der Verdrehprozess bei den Schritten 108 bzw. 109 synchron
zu dem Zuführbetrag
des Drahtes um den Drahtzuführbetrag
(δL) ausgeführt, wobei
der Wicklungsherstellstift 3 und das Abstandswerkzeug 4 so
angetrieben werden, dass die Biegeposition (Ax) (oder der Bewegungsbetrag
(δAx)) und
die Verdrehposition Bx) (oder der Bewegungsbetrag (δBx)) vorgesehen
werden, wenn der Gesamtdrahtzuführbetrag
oder Drahtzuführbetrag
den Wert (Lx) oder (δLx) erreicht
hat.
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Indem
der vorstehend beschriebene aufeinander folgende Arbeitsprozess
nacheinander ausgeführt
wird, werden der Biegeprozess und der Verdrehprozess ausgeführt, bis
bei dem Schritt 110 bestimmt wird, dass der Drahtzuführbetrag
(δL) gleich wie
oder größer als
ein vorbestimmter Betrag (K1) (beispielsweise 5/100 Wicklungen)
ist. Wenn bei dem Schritt 110 bestimmt wird, dass der Drahtzuführvorgang
um den vorbestimmten Betrag (K1) und die dazu synchron erfolgenden
Biege- und Verdrehprozesse beendet sind, geht das Programm zu dem Schritt 111 weiter,
bei dem der Drahtzuführbetrag (δL) auf null
(0) gelöscht
wird, und geht der Prozess weiter zu dem Schritt 112, bei
dem bestimmt wird, ob der Wicklungsherstellvorgang der vorbestimmten
Anzahl an Wicklungen (beispielsweise 6 Wicklungen) beendet ist (das
heißt
es wird bestimmt, ob L = 6 der Fall ist). Wenn dieser nicht beendet
ist, kehrt das Programm zu dem Schritt 106 zurück, und
die Biege- und Verdrehprozesse werden ausgeführt, bis der Wicklungsherstellvorgang
der vorbestimmten Anzahl an Wicklungen beendet ist.
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Wenn
bei dem Schritt 112 bestimmt wird, dass der Wicklungsherstellvorgang
für die
vorbestimmte Anzahl an Wicklungen beendet ist, geht das Programm
zu dem Schritt 113 weiter, bei dem der Drahtzuführvorgang
beendet wird, und der Gesamtdrahtzuführbetrag (L) wird auf null
(0) gelöscht.
Dann wird der Draht durch die Abtrenneinrichtung 5 (diese ist
in 1 dargestellt) bei dem Schritt 114 abgetrennt,
so dass der Wicklungsherstellvorgang für eine einzelne Schraubenfeder
beendet ist. Bei dem Schritt 115 wird daher bestimmt, ob
der Elementdraht verbleibt oder nicht. Wenn der Elementdraht verbleibt, kehrt
das Programm zu dem Schritt 105 zurück, bei dem der nächste Wicklungsherstellvorgang
beginnt. Somit werden eine Vielzahl an Schraubenfedern nacheinander
automatisch hergestellt, und wenn bei dem Schritt 115 bestimmt
wird, dass der Elementdraht nicht verbleibt, endet das Programm
so, dass sämtliche
Vorgänge
inklusive dem Zuführvorgang des
Elementdrahtes beendet werden.
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Die
bei dem Schritt 104 eingestellten Arbeitsbedingungen werden
gemäß 5 vorgesehen,
und die Biegeposition (A) (oder der Bewegungsbetrag (δA)) und die
Verdrehposition (B) (oder der Bewegungsbetrag δB) werden so eingestellt, wie
dies in den 7 bis 10 dargestellt
ist, und der Korrekturprozess wird bei ihnen so ausgeführt, dass
die Daten, die die Positionen anzeigen, gemäß dem Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) oder dem Drahtzuführbetrag
(δL)) vorgesehen
werden. Wenn die Nachbehandlung (beispielsweise die Temperbehandlung) nach
dem Wicklungsherstellvorgang bei dem Schritt 201 durchgeführt wird,
wird der Wicklungsdurchmesser variiert, um ein so genanntes „Schrumpfen" zu bewirken. In
diesem Fall ist der variierte Betrag nicht konstant. Beispielsweise
wird der Betrag des Schrumpfens, das durch die Temperbehandlung
bewirkt wird, im Ansprechen auf den Wicklungsdurchmesser (D) und
den Drahtdurchmesser (d) variiert. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird daher ein Korrekturbetrag (ΔD)
bei dem Wicklungsdurchmesser (D) im Ansprechen auf ein Wicklungsverhältnis D/d
(das Verhältnis
des Wicklungsdurchmessers (D) gegenüber dem Drahtdurchmesser (d)) eingestellt,
wie dies in 11 dargestellt ist, und der Wicklungsdurchmesser
(D) wird korrigiert, indem zu diesem der Korrekturbetrag (ΔD) bei dem
Schritt 201 hinzugefügt
wird, wodurch ein korrigierter Wert (D + ΔD) als Schätzdaten vor dem Tempern vorgesehen wird,
der vorgesehen wird, um die Biegeposition (A) (oder den Bewegungsbetrag
(δA)) bei
dem nächsten Schritt 202 einzustellen.
Es kann auch die Verformung durch das vorstehend beschriebene „Setzen" bei dem Schritt 201 abgeschätzt werden,
um Abschätzdaten
vor dem „Setzen" zu erhalten.
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Danach
wird bei dem Schritt 202 die Biegeposition (A) (das heißt die Position
des Wicklungsherstellstiftes 3) im Ansprechen auf die bei
dem Schritt 101 umgewandelten Produktmaßdaten gemäß der Zuordnung eingestellt,
die in 7 dargestellt ist und die die Beziehung zwischen
dem Wicklungsdurchmesser (D) und der Biegeposition (A) zeigt. Wie
dies durch Pfeile einer Strichpunktlinie mit einem Punkt in 7 dargestellt
ist, wird daher eine bestimmte Biegeposition (Ax) für einen
bestimmten Wicklungsdurchmesser (Dx) eingestellt. Die in 7 gezeigte Charakteristik
(Kennlinie) wird in Abhängigkeit
von dem Drahtdurchmesser (d) variiert. Gemäß der Variation des Drahtdurchmessers
(d) ist es daher erforderlich, eine Vielzahl an Zuordnungen vorzusehen, von
denen eine in geeigneter Weise gemäß dem Drahtdurchmesser (d)
gewählt
werden kann. In 7 zeigt eine gestrichelte Linie
(h) die Charakteristik für
den Draht aus einem relativ harten Material, während eine gestrichelte Linie
(s) die Charakteristik für
einen Draht aus einem relativ weichen Material zeigt. Somit wird
die in 7 gezeigte Charakteristik in Abhängigkeit
von dem Material des Elementdrahtes variiert. Daher kann eine Vielzahl
an Zuordnungen gemäß dem Material
des Elementdrahtes vorgesehen werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird jedoch eine durchschnittliche Charakteristik als eine Standardcharakteristik
vorgesehen, und eine Korrektur wird bei ihr im Ansprechen auf die
Härte des
Materials von dem Elementdraht separat bei dem Schritt 205 ausgeführt. Gemäß der in 7 gezeigten
Zuordnung wird die Datenmenge umfangreich. Um eine umfangreiche
Datenmenge zu vermeiden, kann daher eine Zuordnung angewendet werden,
die in 8 gezeigt ist, bei der eine Referenzposition an
einer Position vorgesehen ist, die den Wicklungsdurchmesser (D0)
der zu wickelnden Endwicklung und die diesem Wert entsprechende
Biegeposition (A0) aufweist, und wobei die Beziehung zwischen einer
Variation (δD)
des Wicklungsdurchmessers von der Referenzposition und dem Bewegungsbetrag
(δA) des
Biegeprozesses (das heißt
der Bewegungsbetrag des Wicklungsherstellstiftes 3) angezeigt
wird.
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Dann
wird bei dem Schritt 203 die Verdrehposition (B) (das heißt die Position
des Abstandswerkzeuges 4) gemäß der in 9 gezeigten
Zuordnung eingestellt, in der die Beziehung zwischen dem Abstand
(P) und der Verdrehposition (B) gezeigt ist. Wie dies durch Pfeile
einer Strichpunktlinie mit einem Punkt in 9 dargestellt
ist, wird daher eine bestimmte Verdrehposition (Bx) für einen
bestimmten Abstand (Px) der Feder eingestellt. Die in 9 gezeigte
Charakteristik wird variiert in Abhängigkeit von dem Drahtdurchmesser
(d) und der Härte
des Materials von dem Elementdraht. Wie dies in 10 gezeigt
ist, wird beispielsweise der Abstand (D) in Abhängigkeit von dem Wicklungsverhältnis (D/d)
variiert. Daher kann in dem Fall, bei dem der Wicklungsdurchmesser
in großem
Maße bei
einer einzelnen Feder variiert, der Korrekturprozess ausgeführt werden,
und eine Vielzahl an Zuordnungen kann vorgesehen werden. In 9 zeigt
eine gestrichelte Linie (h) die Charakteristik für den Draht aus einem relativ harten
Material, während
eine gestrichelte Linie (s) die Charakteristik für den Draht aus einem relativ
weichen Material zeigt. Somit wird die in 9 gezeigte Charakteristik
in Abhängigkeit
von dem Material des Elementdrahtes variiert. Daher kann eine Vielzahl
an Zuordnungen gemäß dem Material
des Elementdrahtes vorgesehen werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird jedoch eine durchschnittliche Charakteristik als eine Standardcharakteristik vorgesehen,
und eine Korrektur bei ihr wird im Ansprechen auf die Härte des
Materials von dem Elementdraht separat bei dem Schritt 205 ausgeführt.
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Darüber hinaus
wird, wenn die Temperbehandlung in der vorstehend beschriebenen
Weise ausgeführt
wird, der Wicklungsdurchmesser so geändert, dass die Anzahl an Wicklungen
von dem Erzeugnis variieren. Bei dem Schritt 204 wird daher
die Variation der Wicklungszahl auf der Grundlage der Variation
des Durchmessers, die durch die Temperbehandlung bewirkt wird, abgeschätzt, um
den Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) (der durch die Wicklungszahl angezeigt wird) für den Wicklungsherstellvorgang
einzustellen, der vor der Temperbehandlung ausgeführt wird.
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird der Gesamtdrahtzuführbetrag nach
der Temperbehandlung (d. h. die Anzahl an Wicklungen von dem Erzeugnis)
mit einem Korrekturwert K4 multipliziert, der in einer Datenbank
gespeichert ist, oder der gemäß einer
Wechselwirkungsfunktion (Korrelation) berechnet werden kann. Beispielsweise
wird in dem Fall, bei dem das Erzeugnis unter einer derartigen Bedingung
hergestellt wird, dass es so ausgebildet wird, dass es sechs Wicklungen
(2000 mm) vorsieht, nachdem die Temperbehandlung ausgeführt worden
ist (das heißt
wenn sie beendet ist), und dass es so ausgebildet wird, dass es
5,8 Wicklungen vor dem Ausführen
der Temperbehandlung vorsieht, die Wicklungszahl von „6" als die Produktmaßdaten angewendet,
und der Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) für
den Wicklungsherstellvorgang wird mit dem Korrekturwert K4 multipliziert,
um sechs Wicklungen nach dem Ausführen der Temperbehandlung vorzusehen.
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Danach
werden bei dem Schritt 205 die Biegeposition (A) und die
Verdrehposition (B) im Ansprechen auf die Härte des Materials von dem Elementdraht
korrigiert. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
werden die Biegeposition (A) und die Verdrehposition (B) mit Korrekturwerten
K2 bzw. K3 gemäß dem Material
des Elementdrahtes jeweils multipliziert. Der Korrekturwert K2 für die Biegeposition
(A) kann durch die Zugfestigkeit des Materials abgeschätzt werden
(die eine zu seiner Härte
umgekehrt proportionale Beziehung hat). Daher kann dieser so gebildet
werden, dass die Zugfestigkeit von dem Material eingegeben wird,
wenn sich das Material ändert,
und dass der Korrekturwert K2 automatisch gewählt wird, wenn ein spezifisches
Material eingegeben wird. Der Korrekturwert K3 für die Verdrehposition (B) kann
eingestellt werden, indem das Ergebnis der letzten Einstellung der
Höhe der
Feder in ihrem freien Zustand abgeschätzt wird, wobei diese Einstellung
dann, nachdem das Setzen ausgeführt
worden ist, bei einer späteren
Stufe gemacht wird. Dieser Korrekturprozess kann zuvor zusammen mit
dem bei dem Schritt 201 durchgeführten Korrekturprozess durchgeführt werden,
oder er kann vor oder nach sämtlichen
Prozessen ausgeführt
werden, die mit dem Prozess bei dem Schritt 201 zusammen durchgeführt werden.
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Dann
wurden bei dem Schritt 206 die Biegeposition (A) (oder
der Bewegungsbetrag (δA))
und die Verdrehposition (B) (oder der Bewegungsbetrag (δB)) gemäß dem Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) (oder dem Drahtzuführbetrag
(δL)) identifiziert
(oder zugewiesen). In diesem Fall ist eine Phasendifferenz zu berücksichtigen.
Wenn beispielsweise der Gesamtdrahtzuführbetrag (L) den Wert Lx (beispielsweise
1,0 Wicklungen) aufweist, wird die Biegeposition (Ax) für den Wicklungsdurchmesser
zwischen 1,1 Wicklungen und 1,6 Wicklungen zugewiesen und die Verdrehposition
(Bx) wird für
den Abstand zwischen 0,7 Wicklungen bis 1,7 Wicklungen zugewiesen.
Anders ausgedrückt
ist, wenn der Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) zu 1,0 Wicklungen wird, der Wicklungsdurchmesser zu 1,1 Wicklungen
geworden, was als die Position erachtet wird, bei der das Ausbilden
des Wicklungsdurchmessers für
die Wicklung von 1,1 Wicklungen oder mehr beginnen wird. Andererseits wird
der Abstand durch den Verdrehprozess des Elementdrahtes in der vorstehend
beschriebenen Weise vorgesehen. Dies ist so, weil dann, wenn der
Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) zu 1,0 Wicklungen wird, die durch den Verdrehprozess einzustellende
Position als eine Position erachtet wird, die 0,5 Wicklungen gegenüber der
Position voreilt, bei der das Verdrehen eigentlich bewirkt wird,
und die der Position von 0,7 Wicklungen von der Endwicklung der
zu wickelnden Feder entspricht. Wie dies vorstehend beschrieben ist,
werden die Biegeposition (A) (oder der Bewegungsbetrag δA)) und die
Verdrehposition (B) (oder der Bewegungsbetrag (δB)) gemäß dem Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) (oder dem Drahtzuführbetrag (δL)) des Elementdrahtes
identifiziert, und die Arbeitsbedingungen werden im Hinblick auf
die Phasendifferenz gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
vorgesehen.
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Nachstehend
ist ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 14 bis 25 erläutert. 14 zeigt ein
Gerät zur
Herstellung einer Schraubenfeder gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das die Wicklungsherstellmaschine CM
aufweist, die die gleiche wie jene von 1 ist. Das
Gerät zum
Steuern und Antreiben der Wicklungsherstellmaschine CM weist die
Parametereinstellvorrichtung MT, die eine Vielzahl an Parametern zum
Definieren eines erwünschten
Aufbaus einer Zielschraubenfeder vorsieht, wobei ein verformter Aufbau
umfasst ist, der in 19 und 20 beispielsweise offenbart
ist, und die Datenumwandlungsvorrichtung MD auf, die die Vielzahl
an Parameter, die durch die Parametereinstellvorrichtung MT vorgesehen
werden, in zumindest Biegepositionen und Verdrehpositionen umwandelt.
Das Gerät
weist des Weiteren eine Einstellvorrichtung MK auf, die zumindest
die Biegepositionen im Ansprechen auf den Zyklus eines Änderns von
Durchmessern zwischen einem lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen
minimalen Durchmesser der Zielschraubenfeder einstellt. In dieser
Hinsicht ist der Zyklus wechselnder Durchmesser mit dem Zyklus variierender Wicklungsdurchmesser
gemeint, und dieser wird durch die Anzahl an Wicklungen zwischen
dem lokalen maximalen Durchmesser und dem lokalen minimalen Durchmesser
der Schraubenfeder aufgezeigt.
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Das
Gerät weist
des Weiteren die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MC auf, die
daran angepasst ist, dass sie zumindest die Biegepositionen und Verdrehpositionen
im Ansprechen auf das Ergebnis, das durch die Datenumwandlungsvorrichtung
MD umgewandelt worden ist, und auf das Ergebnis, das durch die Einstellvorrichtung
MK festgelegt worden ist, einstellt. Demgemäß werden mittels der Antriebsvorrichtung
(Motor DE und Zylinder DB, DT) die Zuführrolle 1, der Wicklungsherstellstift 3 und
das Abstandswerkzeug 4 so angetrieben, dass der Elementdraht
W gebogen und verdreht wird, wodurch eine Schraubenfeder hergestellt
wird, die der Zielschraubenfeder oder Sollschraubenfeder entspricht,
wie beispielsweise eine Schraubenfeder S1, wie sie in den 19 und 20 gezeigt
ist.
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Die
Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MC weist die Zuführbetrageinstellvorrichtung
M1, die vorgesehen ist, um den Zuführbetrag des Elementdrahtes
W vorzusehen, der von der vorbestimmten Referenzposition zugeführt wird,
die Biegepositionseinstellvorrichtung M2, die so vorgesehen ist,
dass sie die Biegeposition im Ansprechen auf den Zuführbetrag
des Elementdrahtes einstellt, der durch die Zuführbetrageinstellvorrichtung
M1 festgelegt wird, und die Verdrehpositionseinstellvorrichtung
M3 auf, die so vorgesehen ist, dass sie die Verdrehposition im Ansprechen
auf den Zuführbetrag
des Elementes einstellt, der durch die Zuführbetrageinstellvorrichtung
M1 festgelegt wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird zumindest die Biegepositionseinstellvorrichtung M2 durch die
Einstelleinrichtung MK gemäß 14 eingestellt,
und jede Antriebsvorrichtung (DF, DB, DT) wird im Ansprechen auf
den durch jede Einstellvorrichtung (M1, M2, M3) festgelegten Betrag
angetrieben. Die restlichen Bauteile, die jenen aus 1 entsprechen,
wirken im Wesentlichen in der gleichen Weise, so dass deren Erläuterung
hierbei unterbleibt.
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Gemäß dem in 14 gezeigten
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist es einfach, sogar die verformte Schraubenfeder herzustellen,
die in 19 und 20 gezeigt
ist. In der Praxis werden, wenn die Sollschraubenfeder die verformte
Schraubenfeder S1 aus 19 und 20 ist,
zumindest die Biegepositionen durch die Einstellvorrichtung MK im
Ansprechen auf den Zyklus der wechselnden Durchmesser zwischen einem
lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen minimalen Durchmesser der
Sollschraubenfeder eingestellt, wie dies nachstehend detailliert
beschrieben ist.
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Nachstehend
ist das Verfahren zum Herstellen der Schraubenfeder mittels der
Wicklungsherstellmaschine CM, die gemäß 14 (in 1)
aufgebaut ist, gemäß den Prozessen
von dem Gestaltungsprozess bis zu dem Transportprozess unter Bezugnahme
auf 15 und auf die 3 bis 6 erläutert. Nachdem
die Sollschraubenfeder gestaltet worden ist (Design) und die dreidimensionalen
Polarkoordinatendaten erhalten worden sind, werden diese Daten als
Parameter in die Steuereinrichtung CT gemäß 3 durch
die periphere Vorrichtung OA wie beispielsweise eine Tastatur eingegeben
und sie werden in die Produktmaßdaten
(Wicklungsdurchmesser (D) und Abstand (P)) umgewandelt, die dann vorgesehen
werden, wenn die Feder ausgebildet (hergestellt) wird, wie dies
vorstehend beschrieben ist. Demgemäß werden die Biegepositionen
und die Verdrehpositionen im Ansprechen auf den vorbestimmten Zuführbetrag
eingestellt, um die Arbeitsdatenzuordnung MP auszubilden. Außerdem wird
der Zyklus der sich ändernden
Durchmesser zwischen einem lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen
minimalen Durchmesser der Sollschraubenfeder berechnet, wobei im
Ansprechen darauf die Biegepositionen automatisch eingestellt werden. Dann
werden auf der Grundlage der Biegepositionen und Verdrehpositionen,
die in der vorstehend beschriebenen Weise vorgesehen werden, die
Biege- und Verdrehprozesse ausgeführt, um die (nicht dargestellte)
Schraubenfeder auszubilden. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird die Temperbehandlung (Wärmebehandlung)
bei der Schraubenfeder als die Nachbehandlung angewendet, und dann
wird diese zu einem extern befindlichen Ort transportiert. Zusätzlich dazu
kann der Setzprozess zum Anwenden der vorbestimmten Last bei der
Feder ausgeführt
werden.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist die Einstellvorrichtung MK in der Steuereinrichtung CT gemäß 3 aufgebaut
und sind auch die Parametereinstellvorrichtung MT, die Datenumwandlungsvorrichtung
MD, die Arbeitsbedingungseinstellvorrichtung MC, die Korrekturvorrichtung
MH und die Arbeitsdatenzuordnung MP gemäß 14 aufgebaut.
Außerdem
wird die Wicklungsherstellmaschine CM gemäß 14 gemäß dem in
den 4 und 5 dargestellten Flussdiagramm
so gesteuert, dass der Wicklungsherstellvorgang in im Wesentlichen
der gleichen Weise, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf 4 erläutert worden
ist, mit Ausnahme des Prozesses zum Einstellen der Biegepositionen
(A) gemäß einer
in 16 gezeigten Charakteristik (Kennlinie) ausgeführt wird.
Das heißt
die bei dem Schritt 304 in 4 eingestellten
Arbeitsbedingungen werden bei dem Schritt 202 in 5 vorgesehen,
bei dem die Biegeposition (A) (oder der Bewegungsbetrag (δA)) und die
Verdrehposition (B) (oder der Bewegungsbetrag (δB)) jeweils so eingestellt werden,
wie dies in 16 bzw. 9 gezeigt
ist. Darüber
hinaus wird die Biegeposition (a) (oder der Bewegungsbetrag (δA)) zu der
Charakteristik, die durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten
in 16 gezeigt ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
eingestellt. Außerdem
wird der zugehörige
Korrekturprozess in der vorstehend beschriebenen Weise bei Bedarf
ausgeführt,
wodurch die Daten vorgesehen werden, die die Positionen gemäß dem Gesamtdrahtzuführbetrag
(L) (oder dem Drahtzuführbetrag
(δL)) vorsehen.
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Genauer
gesagt wird die Biegeposition (A) (das heißt die Position des Wicklungsherstellstiftes 3) im
Ansprechen auf die Produktmaßdaten,
die bei dem Schritt 103 in 4 umgewandelt
werden, gemäß der Charakteristik
eingestellt, die durch eine durchgehende Linie in 16 gezeigt
ist, und die Biegeposition (A) wird automatisch im Ansprechen auf
den Zyklus der sich ändernden
Durchmesser korrigiert, wie dies durch die Strichpunktlinie mit
zwei Punkten in 16 gezeigt ist. 16 zeigt
die Beziehung zwischen dem Wicklungsdurchmesser (D) und der Biegeposition
(A) und entspricht der Darstellung von 7 für eine Verwendung
bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Wie dies durch die
Pfeile einer Strichpunktlinie mit einem Punkt in 16 dargestellt
ist, kann daher eine bestimmte Biegeposition (Ax) für einen
bestimmten Wicklungsdurchmesser (Dx) eingestellt werden. Wenn in
dieser Hinsicht der Zyklus der sich ändernden Durchmesser gering
ist, ist es wahrscheinlich, dass der Wicklungsdurchmesser, der sich ändert, wenn
die Feder ausgebildet wird, geringer als der Wert ist, der durch
die Datenumwandlungsvorrichtung MD in der vorstehend beschriebenen
Weise umgewandelt wird (nachstehend ist dieser als der Wert, der
von den Daten umgewandelt wird, bezeichnet). Wenn die Sollschraubenfeder
in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut wird, wird daher
in dem Fall, bei dem der Zyklus der sich ändernden Durchmesser geringer (kürzer) als
ungefähr
0,5 Wicklungen wird, wie dies in 17 gezeigt
ist, in der eine Abnahmerate bei dem Wert, der von den Daten umgewandelt
wird, im Ansprechen auf den Zyklus der sich ändernden Durchmesser gezeigt
ist, wenn die Anzahl an Wicklungen verringert wird, der Zyklus der
sich ändernden
Durchmesser linear verringert. Dies ergibt sich aus dem Aufbau der
Wicklungsherstellmaschine CM gemäß 12,
wie dies nachstehend beschrieben ist.
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Wie
dies in 12 gezeigt ist, ist es erforderlich,
zumindest ungefähr
0,4 Wicklungen von dem Beginn des Biegens des Elementdrahtes bis
zu dem Ende zuzuführen,
wobei die Position von dem Elementdraht, der tatsächlich ausgebildet
wird, der Punkt „b" ist, der sich 0,4
Wicklungen des Drahtes ausgehend von einem Punkt „a" weiter vorn befindet, von
dem das Zuführen
des Drahtes W beginnt. Anders ausgedrückt sind zumindest 0,4 Wicklungen
des Elementdrahtes erforderlich, um den Draht W zu biegen, so dass
eine gewisse Gegenmaßnahme
erforderlich ist, wenn der Abschnitt von weniger als 0,5 Wicklungen
beispielsweise auszubilden ist. Wenn die Feder unter Verwendung
des Wertes, der aus den Daten umgewandelt wird, in dieser Situation
ausgebildet wird, wird ein Fehler zwischen dem abgeschätzten Wert
des Wicklungsdurchmessers und dem Wert der ausgebildeten Feder bewirkt.
Wenn beispielsweise eine Schraubenfeder so anzuordnen ist, wie dies
in den 19 und 20 gezeigt
ist, ist es erforderlich, die verformte Schraubenfeder S1 so herzustellen,
dass ihr oberer Abschnitt zu einer Form mit einem ovalen Querschnitt
ausgebildet wird, um so den Kontakt mit den Barrieren B1 und B2
zu vermeiden. In diesem Fall beträgt gemäß 21 der
Zyklus der sich ändernden
Durchmesser (der durch die Anzahl an Wicklungen zwischen dem lokalen
maximalen Durchmesser und dem lokalen minimalen Durchmesser der
Schraubenfeder angezeigt wird) ungefähr 0,25 Wicklungen, was weniger
als 0,5 Wicklungen ist, so dass ein Fehler bewirkt wird. Stattdessen ist
es, wenn die Schraubenfeder zu einer Schraubenfeder mit einem kreisartigen
Querschnitt ausgebildet wird, erforderlich, ihren Wicklungsdurchmesser
so klein zu gestalten, dass die Feder nicht mit den Barrieren B1
und B2 in Kontakt gelangt. In diesem Fall wird jedoch die Charakteristik
der Feder eingeschränkt,
so dass es schwierig wird, die Schraubenfeder frei zu gestalten.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist daher der Abschnitt, bei dem der Zyklus der sich ändernden
Durchmesser geringer als 0,5 Wicklungen ist, so auszubilden, dass
der Wert, der von den Daten (durch ein Multiplizieren der Abnahmerate)
zuvor umgewandelt worden ist, korrigiert wird im Ansprechen auf
die Abnahmerate, die von dem Zyklus der sich ändernden Durchmesser abhängig ist, wie
dies in 17 gezeigt ist, und die Biegepositionen
werden automatisch korrigiert, wie dies nachstehend beschrieben
ist. In dem Fall, bei dem der Zyklus der sich ändernden Durchmesser geringer
als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 0,5 Wicklungen) ist,
wird eine gewöhnliche Charakteristik,
wie sie durch die durchgehende Linie in 16 gezeigt
ist, nicht angewendet, sondern es wird eine Charakteristik, wie
sie durch die Strichpunktlinie mit zwei Punkten in 16 gezeigt
ist, für
das Identifizieren der Biegeposition (Ax) verwendet. Das heißt die Verringerungsrate
wird im Ansprechen auf den Zyklus der sich ändernden Durchmesser in Übereinstimmung mit
in 17 gezeigten Charakteristik erhalten, und dann
wird die Charakteristik von der durch die durchgehende Linie in 16 gezeigten
Charakteristik in die durch die Strichpunktlinie mit zwei Punkten
in 16 gezeigte Charakteristik im Ansprechen auf die
Abnahmerate umgewandelt. Als andere Möglichkeit wird eine Zuordnung
von der Zuordnung für
die erstgenannte Charakteristik in eine Zuordnung für die letztgenannte
Charakteristik umgewandelt. Des Weiteren zeigen die 22 und 23 die
Beziehungen zwischen der Wicklungszahl und dem Wicklungsdurchmesser
in Bezug auf die gekrümmte
Schraubenfeder und auf die Schraubenfeder, deren entgegen gesetzte
Enden ringelartig ausgebildet sind. Gemäß diesen Federn ist der Zyklus
der sich ändernden Durchmesser
gleich wie oder größer als
0,5 Wicklungen, so dass kein Fehler selbst dann bewirkt wird, wenn
der von den Daten umgewandelte Wert verwendet wird, um sie herzustellen.
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Die
in 16 gezeigte Charakteristik wird in Abhängigkeit
von dem Drahtdurchmesser (d) geändert.
In Übereinstimmung
mit der Änderung
des Drahtdurchmessers (d) wird daher in geeigneter Weise eine Vielzahl
an Zuordnungen vorgesehen, wobei eine von ihnen in geeigneter Weise
gemäß dem Drahtdurchmesser
(d) gewählt
werden kann. Darüber
hinaus wird, wenn die Einstellung im Ansprechen auf den Zyklus der
sich ändernden
Durchmesser durchgeführt
wird, in geeigneter Weise eine Vielzahl an Zuordnungen für die Sollschraubenfedern
mit den verschiedenen Aufbauarten vorgesehen, wobei eine von ihnen
in geeigneter Weise gemäß dem Zyklus der
sich ändernden
Durchmesser gewählt
werden kann. In 16 zeigt eine gestrichelte Linie
(h) die Charakteristik für
den Draht aus einem relativ hartem Material, während eine gestrichelte Linie
(s) die Charakteristik für
den Draht aus einem relativ weichen Material zeigt. Somit wird die
in 16 gezeigte Charakteristik in Abhängigkeit
von dem Material der Feder geändert.
Daher kann eine Vielzahl an Zuordnungen gemäß dem Material des Elementdrahtes
vorgesehen werden. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird jedoch eine durchschnittliche Charakteristik als eine Standardcharakteristik
vorgesehen, und eine Korrektur bei ihr wird im Ansprechen auf die
Härte des
Materials separat bei dem Schritt 205 durchgeführt. Gemäß der in 16 gezeigten Zuordnung
wird die Datenmenge umfangreich. Um eine große Datenmenge zu vermeiden,
kann daher eine in 18 gezeigte Zuordnung angewendet
werden, bei der eine Referenzposition bei einer Position, die den
Wicklungsdurchmesser (D0) der zu wickelnden Endwicklung und die
diesem Wert entsprechende Biegeposition (A0) aufweist, vorgesehen
wird, und wobei die Beziehung zwischen einer Variation oder Änderung
(δD) des
Wicklungsdurchmessers von der Referenzposition und dem Bewegungsbetrag
(δA) des
Biegeprozesses (das heißt
der Bewegungsbetrag des Wicklungsherstellstiftes 3) angezeigt
wird. In diesem Fall wird der Aufbau so gestaltet, dass die Charakteristik
von der durch die durchgehende Linie in 18 gezeigten
Charakteristik zu der durch die Strichpunktlinie mit zwei Punkten
in 18 gezeigten Charakteristik geändert wird, oder es wird eine Zuordnung
von der Zuordnung für
die erstgenannte Charakteristik in die Zuordnung für die letztgenannte Charakteristik
geändert.
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In
Bezug auf die Verdrehposition (B) (das heißt die Position von dem Abstandswerkzeug 4), wird
diese bei dem Schritt 203 gemäß der Zuordnung von 9 und
gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
eingestellt. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
kann die Verdrehposition (Bx) im Ansprechen auf den Zyklus der sich ändernden
Abstände
(Zwischenräume
zwischen den benachbarten Drähten)
eingestellt werden, der dem Zyklus des sich ändernden Durchmesser entspricht, der
für den
Biegeprozess verwendet wird. Bei den Schritten, die dem Schritt 203 folgen,
wird das vorliegende Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen in der gleichen Weise betrieben, wie dies in 5 beschrieben
ist. Wenn die in 19 und in 20 offenbarte Schraubenfeder
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ausgebildet wird, ist jedoch die Biegeposition (Ax) daran angepasst,
dass sie in Bezug auf den Abschnitt eingestellt wird, bei dem der
Zyklus der sich ändernden
Durchmesser geringer als 0,5 Wicklungen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist,
wie dies vorstehend beschrieben ist.
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Die 24 und 25 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Schraubenfeder, die gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wird. Da eine Barriere B2 in diesem Fall vorhanden
ist, ist es erforderlich, eine verformte Schraubenfeder S2 auszubilden,
die einen oberen Abschnitt aufweist, deren hälftiger Anteil zu einem halbovalen
Querschnitt ausgebildet ist. Wenn der Abschnitt, der den halbovalen Querschnitt
aufweist, ausgebildet wird, wird die Verringerungsrate im Ansprechen
auf den Zyklus der sich ändernden
Durchmesser gemäß der in 17 gezeigten
Charakteristik erhalten. Im Ansprechen auf diese Verringerungsrate
wird die Charakteristik von der durch die durchgehende Linie in 16 gezeigten
Charakteristik zu der durch die Strichpunktlinie mit zwei Punkten
in 16 gezeigte Charakteristik geändert oder es wird eine Zuordnung
von der Zuordnung für
die erstgenannte Charakteristik zu der Zuordnung für die letztgenannte
Charakteristik geändert.
Demgemäß kann die
verformte Schraubenfeder S2 gemäß den 24 und 25 in
geeigneter Weise benachbart zu der Barriere B2 angeordnet werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Herstellen einer
Schraubenfeder gerichtet, das die folgenden Schritte aufweist: Vorsehen
einer Vielzahl an Parametern zum Definieren eines erwünschten
Aufbaus einer Sollschraubenfeder, Einstellen von zumindest Biegepositionen
und Verdrehpositionen auf der Grundlage der Vielzahl an Parametern
zumindest auf der Grundlage des Wicklungsdurchmessers, und Biegen
und Verdrehen des Elementdrahtes an den Positionen, die im Ansprechen auf
jeden vorbestimmten Zuführbetrag
des Elementdrahtes eingestellt worden sind, um die Sollschraubenfeder
herzustellen, wobei jede Wicklung von ihr so ausgebildet wird, dass
der Wicklungsdurchmesser vorgesehen wird. Die Parameter umfassen
die Wicklungszahl, den Wicklungsdurchmesser und die Steigung der
Sollschraubenfeder. Zumindest die Biegepositionen können im
Ansprechen auf den Zyklus der sich ändernden Durchmesser zwischen
einem lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen minimalen
Durchmesser der Sollschraubenfeder eingestellt werden.