JPH07248811A - コイルばね成形機用自動プログラミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コイルばね成形機用自動プログラミング装置に
おいて、入力されるコイル形状データ及びツールの動作
データの設定、修正を容易にする。 【構成】形状・案内表示制御部１６は、データ列からコ
イル形状を画面に描画し、データ修正対象位置を対応す
る形状表示されているコイル上に示し、始点からデータ
修正対象位置までのコイル巻数を積算して表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコイルばね成形機用自動
プログラミング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９にコイルばね成形機用自動プログラ
ミング装置を利用して成形プログラムを生成し、所望す
るコイルばねの成形ができるまでの過程をフローチャー
トで示す。初めにコイルばねの成形に使用する線材料
径、コイルばねのコイルばねピッチ、コイルばねの径を
決めるためのコイリングツール・コイルばねのピッチを
決めるためのピッチツールの成形スタート位置（以下、
基準位置と記す）、各ツール及び線送りの最高送り速度
等から成るパラメータデータを予め設定しておく（ステ
ップＳ７１）。次にコイル巻数とコイル径からなるコイ
ル形状データを設定し（ステップＳ７２）、パラメータ
データのコイルばねピッチとコイル形状データから所定
の変換ルールに従ってコイリングツール及びピッチツー
ルを動作させるためのツール動作データを生成し（ステ
ップＳ７３）、更にパラメータデータとツール動作デー
タから所定の変換ルールに従って成形運転を行なうため
の成形プログラムを生成する（ステップＳ７４）。 生
成された成形プログラムにより成形運転を行ない（ステ
ップＳ７５）、所望する形状のコイルばねが得られない
場合（ステップＳ７６）、ツール動作データの修正（ス
テップＳ７７）、再度の成形プログラムの生成（ステッ
プＳ７４）、成形運転（ステップＳ７５）を所望する形
状のコイルばねができるまで繰り返し行なう。

【０００３】図１０（Ａ）に実際のコイル形状データの
一例を示す。コイル形状データはコイル巻数とコイル径
を一組のデータとして、所望するコイル形状に従って順
次設定される。図１０（Ｂ）に示すようにこの例では巻
き始めをコイル径２０[mm]として以降の４巻で径を４０
[mm]にすることを表わしており、パラメータデータのコ
イルばねピッチは８[mm]となっている。

【０００４】ツール動作データ生成の手順は、まず、コ
イル形状データとパラメータデータのコイルばねピッチ
から、コイリングツールの動作を決定するコイリングツ
ール動作データとピッチツールの動作を決定するピッチ
ツール動作データが生成され、該コイリングツール動作
データとピッチツール動作データからツール動作データ
が生成される。以下、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及
び図１０（Ａ）を用いツール動作データ生成の手順を説
明する。図１１（Ａ）のコイリングツール動作データ例
は図１０（Ａ）のコイル形状データをもとに生成され、
コイル巻数とコイル径によって構成されており、コイル
径はコイリングツールの基準位置からの移動量で表わさ
れている。尚、データが空の部分は直前の位置から変化
がないことを表わしている。図１１（Ａ）におけるコイ
リングツールの動作は、巻き始めから１巻は移動を行な
わず、次の３．８０巻で基準位置から２０．００プラス
方向へ移動を行ない、次の０．１０巻では０．００への
移動（基準位置へ戻る）を行ない、最後はコイリングツ
ールが停止した状態で０．１０巻して１個の成形動作を
終了する。コイルばねの成形では１個の成形動作を終了
し線材をカットする時には次の成形動作を連続させる為
コイリングツールを基準位置へ戻すことが必要である。
図１１（Ｂ）のピッチツール動作データはコイル巻数と
コイルばねピッチから構成され、コイルばねピッチはコ
イルばねのピッチゼロを決めるピッチツールの基準位置
からの移動量で表わされている。図１１（Ｂ）における
ピッチツールの動作は、巻き始めの０．３０巻、巻き終
りの０．１０巻はコイルばね端面を平な形状とする様ピ
ッチゼロで成形（座巻補正）を行ない、巻き始めの座巻
補正後、１．００巻はピッチツールを基準位置から８．
００へ移動させ、巻き終りの座巻補正の前、１．００巻
でピッチがゼロとなる様、ピッチツールを８．００から
０．００（基準位置）へ戻している。そして中間の２．
６０巻の部分については８．００の位置を保持させる様
データが生成される。図１１（Ｃ）に示すツール動作デ
ータはコイル巻数とコイル径とコイルばねピッチとから
構成され、上述の様にコイリングツール動作データとピ
ッチツール動作データを合成して作成される。一つの移
動動作の間に他のツールの移動動作が重なる場合は巻数
比から中間点を求めてツール動作データが生成される。
例えば、図１１（Ｃ）でピッチツール動作データは総巻
数が０．３０巻から１．３０巻で基準位置から８．００
への移動となるが総巻数１．００巻からコイリングツー
ルの動作が重なる為、中間点５．６０を算出し総巻数
０．３０巻から１．００巻までと、１．００巻から１．
３０巻までの２つのが移動動作に分割される。尚、図１
１（Ａ）〜（Ｃ）の左に付加した総巻数は巻数項の積算
値を示している。

【０００５】上述の様に生成されたツール動作データの
コイル巻数から線送り量指令、コイル径からコイリング
ツールの移動量、コイルばねピッチからピッチツールの
移動指令を生成し、更に線送り速度、ツール移動速度等
の指令を加えて成形プログラムが生成されて図１１
（Ｄ）に示すコイルばねが製作される。

【０００６】図８は、従来のコイルばね成形機用自動プ
ログラミング装置の一例のブロック構成図である。入力
データＤＩはオペレータによりキーボード１から入力さ
れ、入力制御部４によって設定データＤＳ、設定データ
ＤＳがコイル形状データＤＣであるかツール動作データ
ＤＴであるかによって該当する記憶部を切り替える切替
指令、設定データＤＳ内のデータ設定の対象となるデー
タ設定対象箇所を決定する設定位置指令、コイル形状デ
ータＤＣからツール動作データＤＴを生成させるツール
動作データ生成指令、ツール動作データＤＴから成形プ
ログラム１１を生成させる成形プログラム生成指令に分
類されデータ設定制御部５に入力される。データ設定制
御部５は切替指令に従って設定データＤＳを形状データ
記憶部６に出力するかツール動作データ記憶部７に出力
するかを選択し、更に設定位置指令に従って設定データ
ＤＳ内のデータ設定対象箇所を決定し、設定データＤＳ
を形状データ記憶部６またはツール動作データ記憶部７
に出力する。又、データ設定制御部５はツール動作デー
タ生成指令によりツール動作生成部８へ起動指令Ａを出
力し、成形プログラム生成指令により成形プログラム生
成部９へ起動指令Ｂを出力する。ツール動作データ生成
部８は起動指令Ａにより形状データ記憶部６に格納され
ているコイル形状データＤＣとパラメータ記憶部１０に
予め設定されているパラメータデータＤＰのコイルばね
ピッチを所定の変換ルールに従ってコイリングツール動
作データ及びピッチツール動作データを生成し、更にコ
イリングツール動作データ及びピッチツール動作データ
からツール動作データＤＴを生成してツール動作データ
記憶部７に格納する。成形プログラム生成部９は起動指
令Ｂによりツール動作データ記憶部７に記憶されている
ツール動作データＤＴとパラメータ記憶部１０に記憶さ
れているコイリングツール、ピッチツール、線送りの最
高速度等のパラメータデータＤＰを基に所定の変換ルー
ルに従って成形プログラム１１を生成する。データ表示
制御部３はデータ設定制御部５の選択に従ってデータ設
定制御部５を介して形状データ記憶部６またはツール動
作データ記憶部７の記憶しているデータをＣＲＴ２に表
示させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のコイル
ばね成形機用自動プログラミング装置により生成された
成形プログラムを使って実際にコイルばね成形機で成形
運転を行なって得られるコイルばねは、一般的には設定
したコイル形状とは若干の差異がある。これは線の材質
等に起因する不特定要素があるためで、所望のコイル形
状を得るためにはツール動作データの修正、成形プログ
ラム生成、成形運転の手順で所望のコイル形状が得られ
るまで繰り返し行なわなければならない。しかしなが
ら、ツール動作データは各ツールの微小な移動量のデー
タの集まりであるので、オペレータはそのデータを画面
で見ながら形状を頭の中でイメージしてデータの修正す
べきデータ設定対象箇所を特定して修正しなければなら
ず、間違えやすいという問題があった。

【０００８】本発明は、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、データ修正箇所の特定及びデータ
の検証を容易に行うことができるコイルばね用自動プロ
グラミング装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、データ設定と同一の画面内にコイル形
状データ又はツール動作データから作成されるコイルば
ね形状を画面に表示する形状表示手段と、データ設定、
変更の対象となるデータ設定対象箇所がコイルばねのど
の部分なのかをマーカにより明示するマーカ表示手段
と、コイルばねの始点からデータの設定、変更の対象と
なるデータ設定対象箇所までのコイル巻数積算値を示す
巻数案内表示手段を有することにより実現される。

【００１０】

【作用】本発明にあっては、コイル形状データ又はツー
ル動作データに基づきコイルばね形状を画面に表示し、
更にデータ設定対象箇所を明示するマーカ及びコイル巻
数積算値を表示する様にしている為、オペレータがコイ
ル形状データ入力の際、表示されるコイル形状を確認し
ながら入力できるだけでなく、ツール動作データの変更
においては、表示されるマーカ及びコイル巻数積算値に
より視覚的にデータ設定対象箇所の決定ができ、且、デ
ータ変更後の形状の確認を行なうことができる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明を実施したコイルばね成形機
用の自動プログラミング装置のブロック構成図である。
図８の従来技術のブロック構成図と同一のブロックは同
一番号を付し説明を省略する。形状データ整合部１２は
形状データ記憶部６に記憶されたコイル形状データＤＣ
のコイル巻数及びコイル径を入力し、パラメータ記憶部
１０から予め設定されているパラメータデータＤＰのコ
イルばねピッチを入力することにより、形状表示に必要
なコイル巻数、コイル径及びコイルばねピッチの３項目
のデータＤＣＧを求める。ツール動作データ整合部１３
はツール動作データ記憶部７からツール動作データＤＴ
及び形状データ記憶部６からコイル形状データＤＣを入
力し、コイル形状データＤＣの一番最初のコイル径を基
準径としてツール動作データＤＴのコイル径に加算する
ことにより形状表示に必要なコイル径とし、形状表示に
必要なコイル巻数、コイル径及びコイルばねピッチの３
項目のデータＤＴＧを求める。データ正規化部１５はデ
ータ設定制御部５の選択に従って形状データ整合部１２
又はツール動作データ整合部１３から整合されたコイル
巻数、コイル径及びコイルばねピッチの各データＤＣＧ
又はＤＴＧを入力し、所定巻数の描画単位（本実施例で
は０．５巻単位）のデータ列ＤＣＲに正規化し形状・案
内表示制御部１６に出力する。巻数演算部１４ではデー
タ設定制御部５からデータ設定対象箇所を入力するとと
もに形状データ整合部１２又はツール動作データ整合部
１３から整合された３項目のデータＤＣＧ及びＤＴＧを
入力し、コイル巻数の先頭からデータ設定対象箇所まで
積算することによりデータ設定対象箇所までのコイル巻
数ＤＣＷを算出し形状・案内表示制御部１６へ出力す
る。形状・案内表示制御部１６ではデータ正規化部１５
で０．５巻毎に正規化されたコイル径及びコイルばねピ
ッチのデータ列ＤＣＲから予めパラメータデータ記憶部
１０に設定されているパラメータデータＤＰのコイルの
巻方向に従い、左巻の場合は破線から、右巻の場合には
実線から０．５巻毎に実線、破線を交互にデータ表示制
御部３を介してＣＲＴ２の画面に描画するとともに、巻
数演算部１４から入力したデータ設定対象箇所までのコ
イル巻数ＤＣＷに相当する画面のコイル形状の位置にマ
ーカを表示し、更にコイル巻数ＤＣＷを画面に数値表示
する。

【００１２】図５は図１１に示したツール動作データを
整合したデータ例である。図１１のツール動作データの
基準径は２０．０であり、図５の径データは図１１のツ
ール動作データに２０．０プラスした値にされ、コイル
ばねピッチは巻き始めのピッチを０．００として図１１
のツール動作データの値がそのまま使用される。

【００１３】図３、図４は図５に示した整合したデータ
例をもとに０．５巻単位の正規化を説明する図である。
図３はコイル径の正規化を説明する図であり、横軸をコ
イル巻数、縦軸をコイル径としてコイル径の変化を示
し、下向き矢印に付加した数値は上が図５の整合された
コイル巻数（括弧内は累積巻数）で下がコイル径を示し
ている。コイル径の正規化は図３の上向き矢印が示すよ
うに０．５巻単位のコイル径の値と、整合されたコイル
巻数及びコイル径との位置の比例関係から０．５巻毎の
コイル径のデータ列を求め、更にデータ列の値を半分に
して半径データとして、奇数番のデータの値をプラス
に、偶数番のデータの値をマイナスにしてコイル径の正
規化を完了する。図４はコイルばねピッチの正規化を説
明する図であり、横軸をコイル巻数、縦軸をコイルばね
ピッチとしてコイルばねピッチの変化を示し、下向き矢
印に付加した数値は上が図５の整合されたコイル巻数
（括弧内は累積巻数）で下がコイルばねピッチを示して
いる。コイルばねピッチの正規化も図４の上向き矢印が
示すように０．５巻毎のコイルばねピッチの値と、整合
されたコイル巻数及びコイルばねピッチとの位置の比例
関係から１巻毎のコイルばねピッチのデータ列を求め、
該データ列の値を半分にして０．５巻単位のコイルばね
ピッチのデータ列とし、更に、累積値のコイルばねピッ
チのデータ列を求めることにより正規化を完了する。

【００１４】図６は図５のデータ例をもとに正規化され
たデータを示しており、コイル巻数、コイル径位置（正
規化されたコイル径のデータ列）、コイルばねピッチ
（正規化されたコイルばねピッチのデータ列）及びコイ
ルばねピッチ位置（累積値のコイルばねピッチのデータ
列）から構成されており、コイル描画データとしてコイ
ル径位置とコイルばねピッチ位置が使用される。

【００１５】図２に形状・案内表示を行なう為の一連の
処理をフローチャートで示す。尚、本処理はデータの設
定・変更、データ設定対象位置の変更があった都度実行
される処理である。コイル形状データ又はツール動作デ
ータのどちらのデータが設定・変更中かを判定し（ステ
ップＳ１）、コイル形状データの場合にはコイル形状デ
ータに予め設定されているパラメータデータのコイルば
ねピッチを加えてコイル巻数、コイル径及びコイルばね
ピッチの３項目のデータに整合する（ステップＳ２）。
ツール動作データの場合にはコイル形状データの始めの
コイル径を基準径としてツール動作データのそれぞれの
コイル径に加算し、コイル巻数、コイル径及びコイルば
ねピッチの３項目のデータに整合する（ステップＳ
３）。整合されたデータの先頭からデータ設定対象箇所
までのコイル巻数を積算し、巻き始めからデータ設定対
象箇所までのコイル巻数を求める（ステップＳ４）。次
に、整合されたデータのコイル径及びコイルばねピッチ
を０．５巻単位に正規化し（ステップＳ５）、右巻かど
うかを判定し（ステップＳ６）、右巻の場合には実線、
破線の順で０．５巻毎にコイル形状を描画し（ステップ
Ｓ７）、右巻でない場合には破線、実線の順で０．５巻
毎にコイル形状を描画する（ステップＳ８）。描画した
コイル形状の上に、先に求めたデータ設定対象箇所まで
のコイル巻数に相当する箇所にマーカを表示し（ステッ
プＳ９）、更にそのコイル巻数を画面に数値表示する
（ステップＳ１０）。

【００１６】図７は本発明を実施したコイルばね成形機
用の自動プログラミング装置の画面表示の一例である。
２１はツール動作データの設定表示、２２はデータ設定
対象箇所を示す反転表示、２３はパラメータデータの設
定表示、２４は形状表示、２５はツール動作データを基
に表示したコイル形状、２６はデータ設定対象箇所を示
すマーカ、２７はデータ設定対象箇所までの巻数積算値
である。２５のコイル形状はコイルを側面から見た形状
を表側を実線で、裏側を点線で描画することによりコイ
ルの巻方向を識別することができる。すなわち、この例
では左上がコイル巻き始め始点であり、表側を示す実線
でコイル形状の描画が開始され進行方向に向かって右巻
のコイルであることがわかる。左巻の場合には左上の始
点から破線にてコイル形状の描画が開始される。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明のコイルばね成形機
用自動プログラミング装置によれば、設定したデータが
即画面にコイル形状として表示されるので、容易に設定
データの検証が可能であり、データ入力の誤りを防ぐこ
とができると共に、データの変更時には変更したいデー
タ箇所を画面上のコイル形状とマーカ表示、及び巻数積
算値の案内表示により容易に特定することができ、所望
のコイル形状を得るまでの成形準備時間の短縮が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したコイルばね成形機用自動プロ
グラミング装置のブロック構成図である。

【図２】本発明装置を実施した形状・案内表示処理のフ
ローチャートである。

【図３】本発明装置によるコイル径の正規化を説明する
図である。

【図４】本発明装置によるコイルばねピッチの正規化を
説明する図である。

【図５】本発明装置による整合データの例を示す図であ
る。

【図６】本発明装置による正規化データの例を示す図で
ある。

【図７】本発明装置を実施した画面表示例である。

【図８】従来のコイルばね成形機用自動プログラミング
装置のブロック構成図である。

【図９】従来装置によるばね成形までの過程を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】従来装置及び本発明装置に用いるコイル形状
データの例を示す図である。

【図１１】従来装置及び本発明装置に用いるコイリング
ツール動作データ、ピッチツール動作データ、ツール動
作データの例を示す図である。

【符号の説明】

１ キーボード ２ ＣＲＴ ３ データ表示制御部 ４ 入力制御部 ５ データ設定制御部 ６ 形状データ記憶部 ７ ツール動作データ記憶部 ８ ツール動作データ生成部 ９ 成形プログラム生成部 １０ パラメータ記憶部 １１ 成形プログラム １２ 形状データ整合部 １３ ツール動作データ整合部 １４ 巻数演算部 １５ データ正規化部 １６ 形状・案内表示制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望するコイルばねの形状に基づいて設
   定されるコイル径及びコイル巻数で構成されるコイル形
   状データ並びに予め設定されているピッチ、線材料径を
   含む各種の定数から成るパラメータデータから、前記コ
   イル径を決めるコイリングツールの移動量及びコイルば
   ねピッチを決めるピッチツールの移動量で構成されるツ
   ール動作データを生成するコイル形状データ変換手段
   と、前記ツール動作データから、前記コイリングツール
   及びピッチツールの移動量と速度及び線送り量と線送り
   速度をそれぞれ決定するツール動作データ変換手段を備
   え、コイルばね成形するための数値制御プログラム形式
   の成形プログラムを生成するコイルばね成形機用自動プ
   ログラミング装置において、前記コイル形状データ、ツ
   ール動作データ、及びパラメータデータから、成形され
   るコイルばねの形状を表示する形状表示手段と、前記コ
   イル形状データ及びツール動作データのデータ設定、変
   更におけるデータ設定対象箇所を前記形状表示手段によ
   り表示されるコイルばね形状にてマーカにより明示する
   マーカ表示手段と、前記コイル形状データ及びツール動
   作データの始点から前記データ設定対象箇所までのコイ
   ル巻数を積算して表示する巻数案内表示手段とを備えた
   ことを特徴とするコイルばね成形機用自動プログラミン
   グ装置。