DE60132061T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubenfeder - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubenfeder Download PDF

Info

Publication number
DE60132061T2
DE60132061T2 DE60132061T DE60132061T DE60132061T2 DE 60132061 T2 DE60132061 T2 DE 60132061T2 DE 60132061 T DE60132061 T DE 60132061T DE 60132061 T DE60132061 T DE 60132061T DE 60132061 T2 DE60132061 T2 DE 60132061T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil spring
bending
positions
winding
twisting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60132061T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60132061D1 (de
Inventor
Keiji Midori-ku Nagoya city Hasegawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chuo Hatsujo KK
Original Assignee
Chuo Hatsujo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26602429&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60132061(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from JP2000319745A external-priority patent/JP4562269B2/ja
Priority claimed from JP2001210929A external-priority patent/JP4863578B2/ja
Application filed by Chuo Hatsujo KK filed Critical Chuo Hatsujo KK
Publication of DE60132061D1 publication Critical patent/DE60132061D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60132061T2 publication Critical patent/DE60132061T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F3/00Coiling wire into particular forms
    • B21F3/02Coiling wire into particular forms helically
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/902Metal treatment having portions of differing metallurgical properties or characteristics
    • Y10S148/908Spring

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • 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.
  • 2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 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.
  • 1 zeigt eine Blockdarstellung von einem Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Blockdarstellung von Prozessen bei einem Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Blockdarstellung von Bauteilen einer Wicklungsherstellmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm von einem Wicklungsherstellvorgang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm von einem Prozess zum Einstellen von Arbeitsbedingungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt eine Darstellung einer Beziehung beim Umwandeln eines Gestaltungsaufbaus in Produktmaßdaten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen einer Biegeposition im Ansprechen auf einen Wicklungsdurchmesser gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 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.
  • 9 zeigt eine Darstellung zur Anwendung als eine Zuordnung zum Einstellen einer Verdrehposition im Ansprechen auf einen Abstand gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 10 zeigt eine Darstellung von einem Abstand, der im Ansprechen auf ein Wicklungsverhältnis variiert wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 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.
  • 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.
  • 13 zeigt eine Schnittansicht von einem Bewegungsbetrag eines Abstandswerkzeuges beim Drehen des Drahtes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 14 zeigt eine Blockdarstellung von einem Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 15 zeigt eine Blockdarstellung von Prozessen bei einem Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 19 zeigt eine Draufsicht auf eine Schraubenfeder, die gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
  • 20 zeigt eine Vorderansicht von einer Schraubenfeder, die gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
  • 21 zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Anzahl an Wicklungen der Feder gemäß den 19 und 20 und den Wicklungsdurchmessern von ihr.
  • 22 zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Anzahl an Wicklungen und den Wicklungsdurchmessern einer gekrümmten Schraubenfeder.
  • 23 zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Anzahl an Wicklungen und Wicklungsdurchmessern einer gewöhnlichen Schraubenfeder, deren entgegengesetzte Enden ringelartig ausgebildet worden sind.
  • 24 zeigt eine Draufsicht auf eine Schraubenfeder, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
  • 25 zeigt eine Vorderansicht einer Schraubenfeder, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder durch ein Kaltbearbeiten zum Biegen und Verdrehen eines Elementdrahtes (W), während der Draht zugeführt wird, mit den folgenden Schritten: Vorsehen einer Vielzahl an Parametern zum Definieren eines erwünschten Aufbaus einer Zielschraubenfeder, wobei die Parameter zumindest einen Wicklungsdurchmesser (D1, D2, --) umfassen, der in einer radialen Richtung jeder Wicklung der Zielschraubenfeder vorgesehen wird; Einstellen von zumindest Biegepositionen und Verdrehpositionen für jede Wicklung der Zielschraubenfeder zumindest auf der Basis des Wicklungsdurchmesser (D1, D2, --) gemäß dem Aufbau der Zielschraubenfeder; und Biegen und Verdrehen des Elementdrahtes (W) an den eingestellten Positionen im Ansprechen auf jeden vorbestimmten Zuführbetrag des Elementdrahtes (W) zum Herstellen der Zielschraubenfeder, wobei jede Wicklung von ihr so ausgebildet wird, dass der Wicklungsdurchmesser (D1, D2 --) vorgesehen wird.
  2. Verfahren zum Herstellen der Schraubenfeder gemäß Anspruch 1, wobei die Parameter des Weiteren die Wicklungszahl, den Wicklungsdurchmesser und die Steigung der Zielschraubenfeder umfassen.
  3. Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, das des Weiteren die folgenden Schritte aufweist: Anwenden einer vorbestimmten Nachbehandlung bei der Schraubenfeder, die durch ein Biegen und Verdrehen des Elementdrahtes (W) hergestellt worden ist; und Korrigieren der Biegepositionen und Verdrehpositionen, die für jede Wicklung auf der Grundlage der Vielzahl an Parametern eingestellt worden sind, in Übereinstimmung mit dem Aufbau der Schraubenfeder, bei der die Nachbehandlung angewendet wird.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß Anspruch 3, wobei die Nachbehandlung zumindest eine Wärmebehandlung umfasst, und wobei die Biegepositionen und Verdrehpositionen, die auf der Grundlage der Vielzahl an Parameter eingestellt werden, gemäß dem Aufbau der Schraubenfeder korrigiert werden, bei der die Wärmebehandlung angewendet wird.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das zwischen dem Schritt des Einstellens und dem Schritt des Biegens und Verdrehens den folgenden Schritt aufweist: Einstellen von zumindest den Biegepositionen im Ansprechen auf den Zyklus sich ändernder Durchmesser zwischen einem lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen minimalen Durchmesser der Zielschraubenfeder.
  6. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder durch ein Kaltbearbeiten zum Biegen und Verdrehen eines Elementdrahtes (W), während der Draht (W) zugeführt wird, mit: einer Parametereinstelleinrichtung (MT) zum Vorsehen einer Vielzahl von Parametern (N, R, L) zum Definieren eines Aufbaus einer Zielschraubenfeder, wobei die Parameter (N, R, L) zumindest einen Wicklungsdurchmesser (D1, D2, --) umfassen, der in einer radialen Richtung von jeder Wicklung der Zielschraubenfeder vorgesehen ist; einer Datenumwandlungseinrichtung (MD) zum Umwandeln der Vielzahl an Parameter (N, R, L), die durch die Parametereinstelleinrichtung (MT) vorgesehen werden, in zumindest Biegepositionen und Verdrehpositionen für jede Wicklung der Zielschraubenfeder zumindest auf der Grundlage des Wicklungsdurchmesser (D1, D2, --) in Übereinstimmung mit dem Aufbau der Zielschraubenfeder; einer Bearbeitungsbedingungseinstelleinrichtung (MC) zum Einstellen von zumindest den Biegepositionen und den Verdrehpositionen im Ansprechen auf das Ergebnis, das durch die Datenumwandlungseinrichtung (MD) umgewandelt worden ist; einer Zuführeinrichtung (1) zum Zuführen des Elementdrahtes (W); einer Biegeeinrichtung (3, 3x) zum Biegen des Elementdrahtes (W), der durch die Zuführeinrichtung (1) zugeführt worden ist; einer Verdreheinrichtung (4) zum Verdrehen des Elementdrahtes (W), der durch die Zuführeinrichtung (1) zugeführt worden ist; und einer Antriebseinrichtung (DF, DB, DT) zum Antreiben der Zuführeinrichtung (1), der Biegeeinrichtung (3, 3x) und der Verdreheinrichtung (4), wobei die Antriebseinrichtung (DF, DB, DT) den Elementdraht (W) an den Positionen, die im Ansprechen auf jeden vorbestimmten Zuführbetrag des Elementdrahtes (W) eingestellt worden sind, auf der Grundlage der Biegepositionen und Verdrehpositionen, die durch die Bearbeitungsbedingungseinstelleinrichtung (MC) eingestellt worden sind, anordnet, und dann den Elementdraht (W) biegt und verdreht, um die Zielschraubenfeder herzustellen, von der jede Wicklung so ausgebildet ist, dass der Wicklungsdurchmesser (D1, D2, --) vorgesehen ist.
  7. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß Anspruch 6, wobei die Bearbeitungsbedingungseinstelleinrichtung (MC) folgendes aufweist: eine Zuführbetrageinstelleinrichtung (M1) zum Einstellen des Zuführbetrages des Elementdrahtes (W), der von einer vorbestimmten Referenzposition zugeführt wird; eine Biegepositionseinstelleinrichtung (M2) zum Einstellen der Biegeposition im Ansprechen auf den Zuführbetrag des Elementdrahtes (W), der durch die Zuführbetrageinstellvorrichtung (M1) eingestellt worden ist; und eine Verdrehpositionseinstelleinrichtung (M3) zum Einstellen der Verdrehposition im Ansprechen auf den Zuführbetrag des Elementdrahtes (W), der durch die Zuführbetrageinstelleinrichtung (M1) eingestellt worden ist.
  8. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß Anspruch 6, wobei die Parametereinstelleinrichtung (MT) die Parameter (N, R, L) vorsieht, die des Weiteren die Wicklungszahl, den Wicklungsdurchmesser und die Steigung der Zielschraubenfeder umfassen.
  9. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem der Ansprüche 6 oder 8, das des Weiteren folgendes aufweist: eine Nachbehandlungseinrichtung (ME) zum Anwenden einer vorbestimmten Nachbehandlung bei der Schraubenfeder, die durch Biegen und Verdrehen des Elementdrahtes (W) herstellt worden ist; und eine Korrektureinrichtung (MH) zum Korrigieren der Biegepositionen und Verdrehpositionen, die für jede Wicklung eingestellt worden sind, auf der Grundlage der Vielzahl an Parametern (N, R, L) in Übereinstimmung mit dem Aufbau der Schraubenfeder, bei der die Nachbehandlung durch die Nachbehandlungseinrichtung (ME) angewendet wird.
  10. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß Anspruch 9, wobei die Nachbehandlungseinrichtung zumindest eine Wärmebehandlung ausführt und wobei die Korrektureinrichtung (MH) die Biegepositionen und die Verdrehpositionen, die für jede Wicklung eingestellt worden sind, auf der Grundlage der Vielzahl an Parametern (N, R, L) in Übereinstimmung mit dem Aufbau der Schraubenfeder, bei die Wärmebehandlung angewendet wird, korrigiert.
  11. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß einem der Ansprüche 6, 8 oder 9, das des Weiteren folgendes aufweist: eine Einstelleinrichtung (MK) zum Einstellen von zumindest den Biegepositionen im Ansprechen auf den Zyklus von sich ändernden Durchmessern zwischen einem lokalen maximalen Durchmesser und einem lokalen minimalen Durchmesser der Zielschraubenfeder, wobei die Arbeitsbedinungseinstelleinrichtung (MC) zumindest die Biegepositionen und die Verdrehpositionen im Ansprechen auf das Ergebnis, das durch die Datenumwandlungseinrichtung (MD) umgewandelt wird, und das Ergebnis, das durch die Einstelleinrichtung (MK) eingestellt wird, einstellt.
  12. Gerät zum Herstellen einer Schraubenfeder gemäß Anspruch 11, wobei die Bearbeitungsbedingungseinstelleinrichtung (MC) folgendes aufweist: eine Zuführbetrageinstelleinrichtung (M1) zum Einstellen des Zuführbetrages von dem Elementdraht (W), der von einer vorbestimmten Referenzposition zugeführt wird; eine Biegepositionseinstelleinrichtung (M2) zum Einstellen der Biegeposition im Ansprechen auf den Zuführbetrag des Elementdrahtes (W), der durch die Zuführbetrageinstelleinrichtung (M1) eingestellt wird; und eine Verdrehpositionseinstelleinrichtung (M3) zum Einstellen der Verdrehposition im Ansprechen auf den Zuführbetrag des Elementdrahtes (W), der durch die Zuführbetrageinstelleinrichtung (M1) eingestellt worden ist, und wobei die Einstelleinrichtung (MK) die Biegepositionseinstelleinrichtung (M2) so steuert, dass die Biegeposition eingestellt wird, die durch die Biegepositionseinstelleinrichtung (M2) festgelegt worden ist.
DE60132061T 2000-10-19 2001-10-18 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubenfeder Expired - Lifetime DE60132061T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000319745A JP4562269B2 (ja) 2000-10-19 2000-10-19 コイルばねの製造方法及びその装置
JP2000319745 2000-10-19
JP2001210929 2001-07-11
JP2001210929A JP4863578B2 (ja) 2001-07-11 2001-07-11 コイルばねの製造方法及びその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60132061D1 DE60132061D1 (de) 2008-02-07
DE60132061T2 true DE60132061T2 (de) 2008-12-11

Family

ID=26602429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60132061T Expired - Lifetime DE60132061T2 (de) 2000-10-19 2001-10-18 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubenfeder

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6648996B2 (de)
EP (1) EP1199118B1 (de)
DE (1) DE60132061T2 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE09016005T1 (de) * 2001-04-13 2012-01-26 Mitsubishi Steel Mfg. Co., Ltd. Aufhängungsspiralfeder
JP3915089B2 (ja) * 2001-12-20 2007-05-16 中央発條株式会社 圧縮コイルばねのセッチング方法及びその装置
JP4010829B2 (ja) * 2002-02-21 2007-11-21 中央発條株式会社 コイルばねの製造方法及びその装置
US6986203B2 (en) * 2004-03-24 2006-01-17 Union Composites Co., Ltd. Manufacturing method for a composite coil spring
DE102004017798A1 (de) * 2004-04-05 2005-10-20 Bielomatik Leuze Gmbh & Co Kg Windevorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Wendeln aus einem Kunststofffaden
JP4807282B2 (ja) * 2007-02-28 2011-11-02 マックス株式会社 コイル成形機及び用紙処理装置
TW200841958A (en) * 2007-04-27 2008-11-01 Tzyh Ru Shyng Automation Co Ltd Spring-forming control system and its control method for spring forming machine
FR2937890B1 (fr) * 2008-11-05 2010-12-24 Ressorts Huon Dubois Procede et installation de fabrication d'un ressort
US8789817B2 (en) * 2009-09-29 2014-07-29 Chuo Hatsujo Kabushiki Kaisha Spring steel and spring having superior corrosion fatigue strength
US8912472B1 (en) * 2010-07-19 2014-12-16 Barnes Group Inc. Induction heating of springs
JP5711539B2 (ja) 2011-01-06 2015-05-07 中央発條株式会社 腐食疲労強度に優れるばね
DE102011007183A1 (de) * 2011-04-12 2012-10-18 Wafios Ag Verfahren und System zur Programmierung der Steuerung einer mehrachsigen Umformmaschine sowie Umformmaschine
US9391498B2 (en) * 2011-09-29 2016-07-12 General Electric Company Methods and systems for use in configuring a coil forming machine
WO2020127538A2 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Basf Polyurethanes Gmbh Verfahren zur herstellung eines formelements
EP3670145A1 (de) 2018-12-19 2020-06-24 BASF Polyurethanes GmbH Verfahren zur herstellung eines formelements

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5339014B2 (de) 1973-07-26 1978-10-19
DE2917287C2 (de) * 1978-04-28 1986-02-27 Neturen Co. Ltd., Tokio/Tokyo Verfahren zum Herstellen von Schraubenfedern, Torsionsstäben oder dergleichen aus Federstahldraht
JPS6054239A (ja) * 1983-09-01 1985-03-28 Morita Tekkosho:Kk コイルばねの製造方法とその製造機
JPH06106281A (ja) 1992-09-29 1994-04-19 Tokyo Koiringu Mach Seisakusho:Kk コイルばねの外径制御方法
DE4309012C2 (de) 1993-03-20 1996-08-14 Kunze Elektronic Gmbh Verfahren zum Warmsetzen von Schraubfedern
JP2787186B2 (ja) 1993-04-08 1998-08-13 旭精機工業株式会社 画像処理システムによる寸法管理装置
JP2858628B2 (ja) 1994-03-08 1999-02-17 オークマ株式会社 コイルばね成形機用自動プログラミング装置
JP2894542B2 (ja) 1994-06-24 1999-05-24 旭精機工業株式会社 Ncばね成形機のばね形状修正方法及びばね形状修正機能付ncばね成形機
JPH09141371A (ja) 1995-11-15 1997-06-03 Nhk Spring Co Ltd コイリングマシンの制御装置
JP2812433B2 (ja) * 1996-08-23 1998-10-22 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
JP2939472B1 (ja) * 1998-08-21 1999-08-25 株式会社板屋製作所 スプリング製造装置
IT1313800B1 (it) 1999-10-19 2002-09-23 Simplex Rapid Di Boschiero Cor Metodo per variare in modo continuo e controllato,durante laproduzione di molle,la loro tensione iniziale e macchina realizzante

Also Published As

Publication number Publication date
DE60132061D1 (de) 2008-02-07
US6648996B2 (en) 2003-11-18
EP1199118A3 (de) 2002-11-20
US20020046587A1 (en) 2002-04-25
EP1199118B1 (de) 2007-12-26
EP1199118A2 (de) 2002-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60301977T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubenfeder
DE60132061T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schraubenfeder
DE102010010895B3 (de) Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern durch Federwinden, sowie Federwindemaschine
DE19725461B4 (de) Verfahren zum Erzeugen abgesonderter Punkte, die eine Schneideeinrichtungsbahn definieren, wobei durch die Berücksichtigung einer Fähigkeit einer individuellen Maschine ein Bearbeitungswirkungsgrad erhöht wird
DE60308515T2 (de) Linearantrieb einer umformmaschine
WO1996017701A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur optimierten herstellung von schraubenfedern auf federwindeautomaten
EP2952988B1 (de) Verfahren zur Berechnung einer optimierten Trajektorie
DE102011006447A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken mittels einer numerisch gesteuerten Werkstückbearbeitungsvorrichtung sowie Werkstückbearbeitungsvorrichtung
EP1652651B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Führen und Formen eines extrudierten Kunststoffstranges
WO2016177582A1 (de) Verfahren zur herstellung von formteilen und umformmaschine zur durchführung des verfahrens
DE2940444C2 (de) Kopiersteuerungsvorrichtung für eine Kopierfräsmaschine mit Werkzeugwechseleinrichtung
EP3126073B1 (de) Verfahren und federwindemaschine zur herstellung von schraubenfedern durch federwinden
EP3584025A1 (de) Verfahren zum topologischen wälzschleifen von zahnrad-werkstücken und schleifmaschine mit einer steuerung zum topologischen wälzschleifen von zahnrad-werkstücken
DE102020117709A1 (de) Zahnradbearbeitungsunterstützungsvorrichtung und Zahnradbearbeitungsvorrichtung
WO2018192798A1 (de) Optimierung der modellierung von prozessmodellen
DE19534189A1 (de) Adaptive Federwickelvorrichtung und Verfahren dafür
EP4182101A1 (de) Verfahren und federwindemaschine zur herstellung von schraubenfedern
EP0255635A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Recken eines metallischen Werkstückes
EP1457277B1 (de) Vorrichtung zum Richten von Baustahldraht
DE102019101176A1 (de) Federfertigungsmaschine mit auswählbarer Konfiguration für Bearbeitungswerkzeuge
DE102019210056B4 (de) Verfahren zur vernetzten Regelung der Führungsgrößen einer Fertigung einer Großrohrbiegeanlage
WO2021048408A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ablängen und biegen von wicklungssegmenten
EP3124661A1 (de) Dynamisches aufspreizen von endlosfaserbündeln während eines herstellungsprozesses
DE3723825A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum recken eines metallischen werkstueckes
EP0164065A2 (de) Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse und nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAISER,