CN104040216A - 金属元件的变形状态检测装置 - Google Patents

Abstract

多个金属元件（13）在锁紧边缘（21）相互线接触而构成排列成圆弧状的金属元件列（13′），在金属元件列（13’)的圆弧的径向内侧或径向外侧配置有光源（33），通过观察从光源（33）发出并穿过了相邻的金属元件（13）之间的间隙的穿过光，来检测金属元件（13）的变形状态，因此，能够可靠地检测出金属元件（13）的微小的变形。此外，即使想要对从在面接触的部分形成的间隙穿过的穿过光进行观察，仍有可能由于观察的角度而导致穿过光被遮挡而无法观察，但是，通过对从形成于与相邻的金属元件（13）线接触的锁紧边缘（21）的间隙穿过的穿过光进行观察，该穿过光难以被遮挡，提高了检测精度。

Description

金属元件的变形状态检测装置

技术领域

本发明涉及金属元件的变形状态检测装置，其用于检测构成用于带式无级变速器的金属带的金属元件的变形状态。

背景技术

由下述专利文献1公开了以下结构：在将用于带式无级变速器的金属带绕挂于一对滑轮的状态下借助摄像构件从多个方向进行拍摄，所述用于带式无级变速器的金属带在一对金属环集合体（圈）支承有多个金属元件，根据由该图像判定出的金属元件的断坡（锁紧边缘）的方向来判定金属带的组装方向，或根据金属元件自身的宽度或金属元件的圈槽的宽度来判定金属带的机种。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3641989号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，其存在以下问题：构成金属带的金属元件是要求有较高尺寸精度的部件，但是，例如在制造工序中进行热处理时，有可能在金属元件产生微小的变形（弯曲、翘曲、挠曲），如果将这样变形的金属元件误组装于金属带，则在运转中，在金属元件和滑轮之间的接触面产生滑动，因此成为滑轮的异常磨耗的原因，或成为由于发热而导致传递效率低下的原因。

在运转中，在金属元件与滑轮之间的接触面产生滑动的理由如下所述。构成金属带的多个金属元件由于按压力而相互紧密贴合并传递驱动力，但是，当在金属带中包含有变形的金属元件时，在变形的金属元件和与其相邻的金属元件之间产生间隙，该间隙的大小由于按压力的增加而减小。

例如在从动滑轮中，在金属带啮入V形槽的位置，按压力为最大，并由此位置起逐渐减少，在金属带从V形槽脱离的位置，按压力为0。这样，如果在金属带卷绕于滑轮的区域内按压力发生变化，则在变形的金属元件的前后产生的间隙的大小也发生变化，因此，在相邻的金属元件之间产生相对速度。即使滑轮的周速度和金属带的周速度相同，但当在金属元件之间产生相对速度时，金属元件仍由于该相对速度而相对于V形槽滑动。

在上述专利文献1记载的结构中，根据由于容易反射光而映现成白色的部分、和由于难以反射光而映现成黑色的部分来判定金属元件的形状等，因此，能够检测出金属元件的方向等粗略的形状，但难以检测出在金属元件产生的微小的变形状态。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于精度良好地检测出带式无级变速器的金属带的金属元件的变形状态。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，根据本发明，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其用于检测金属元件的变形状态，该金属元件构成用于带式无级变速器的金属带，所述金属元件的变形状态检测装置的第1特征在于，多个所述金属元件在锁紧边缘相互线接触而构成排列成圆弧状的金属元件列，在所述金属元件列的所述圆弧的径向内侧或径向外侧配置有光源，通过观察从所述光源发出并穿过了相邻的所述金属元件之间的间隙的穿过光，来检测所述金属元件的变形状态。

此外，根据本发明，在所述第1特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第2特征在于，所述金属元件的变形状态检测装置具备：摄像构件，其隔着所述金属元件列而配置在所述光源的相反侧；以及图像解析装置，其解析由所述摄像构件拍摄到的所述穿过光的图像。

此外，根据本发明，在所述第2特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第3特征在于，所述图像解析装置根据所述穿过光的图像的形状来检测所述金属元件的变形状态。

此外，根据本发明，在所述第2特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第4特征在于，所述图像解析装置根据由所述摄像构件拍摄到的图像的平均照度来检测所述金属元件的变形状态。

此外，根据本发明，在所述第2～第4特征中的任一特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第4特征在于，一边使绕挂于假轮的外周的所述金属元件列移动，一边借助所述摄像构件对所述穿过光进行拍摄。

此外，根据本发明，在所述第1～第5特征中的任一特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第6特征在于，所述金属元件列是将多个所述金属元件组装于一对金属环集合体而构成的。

此外，根据本发明，在所述第6特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第7特征在于，一边使所述金属元件列在水平面内移动，一边检测所述金属元件的变形状态。

此外，根据本发明，在所述第1～第7特征中的任一特征的基础上，提出了一种金属元件的变形状态检测装置，其第8特征在于，一边使并列设置的多个所述金属元件列移动，一边检测所述金属元件的变形状态。

发明的效果

根据本发明的第1特征，多个金属元件在锁紧边缘相互线接触而构成排列成圆弧状的金属元件列，在金属元件列的圆弧的径向内侧或径向外侧配置有光源，通过观察从光源发出并穿过了相邻的金属元件之间的间隙的穿过光，来检测金属元件的变形状态，因此，能够可靠地检测出金属元件的微小的变形。此外，即使想要对从在面接触的部分形成的间隙穿过的穿过光进行观察，仍有可能由于观察的角度而导致穿过光被遮挡而无法观察，但是，通过对从形成于与相邻的金属元件线接触的锁紧边缘的间隙穿过的穿过光进行观察，该穿过光难以被遮挡，提高了检测精度。

此外，根据本发明的第2特征，由于具备：摄像构件，其隔着金属元件列而配置在光源的相反侧；以及图像解析装置，其解析由摄像构件拍摄到的穿过光的图像，因此，能够由穿过光的图像准确地判定间隙的大小，从而进一步精度良好地检测出金属元件的变形状态。

此外，根据本发明的第3特征，由于图像解析装置根据穿过光的图像的形状来检测金属元件的变形状态，因此，能够更为准确地判定间隙的大小，从而从金属元件列中可靠地特定出弯曲的金属元件。

此外，根据本发明的第4特征，由于图像解析装置根据由摄像构件拍摄到的图像的平均照度来检测金属元件的变形状态，因此，能够以不判定各个金属元件的变形状态的方式，从金属元件列中高效地特定出包含弯曲的金属元件的部分。

此外，根据本发明的第5特征，由于一边使绕挂于假轮的外周的金属元件列移动，一边借助摄像构件对穿过光进行拍摄，因此，能够在使金属元件列排列成固定曲率的圆弧状并使锁紧边缘可靠地线接触的状态下进行检查，进一步提高了检测精度。此外，由于能够以不增加光源和摄像构件的方式检查多个金属元件，因此还能够削减设备费用。

此外，根据本发明的第6特征，金属元件列是将多个金属元件组装于金属环集合体而构成的，因此，多个金属元件以不会零散的方式一体化，能够提高作业效率，而且，由于能够以完成了金属带的状态进行最终检查，因此能够提高作为产品的金属带的可靠性。

此外，根据本发明的第7特征，由于一边使金属元件列在水平面内移动，一边检测金属元件的变形状态，因此，一对金属环集合体由于重力而向下方移动，由此在下侧的金属环集合体的上侧（金属元件的宽度方向内侧）、和上侧的金属环集合体的上侧（金属元件的宽度方向外侧）形成空间，该空间能够使光穿过而不被金属环集合体遮挡。由此，能够对在金属元件的宽度方向内侧产生的间隙和在金属元件的宽度方向外侧产生的间隙双方进行检测，从而进一步提高了检测精度。

此外，根据本发明的第8特征，由于一边使并列设置的多个金属元件列移动，一边检测金属元件的变形状态，因此，能够同时检查多个金属元件列，增加了作业效率，不仅如此，还能够通过相对于多个金属元件列共用1台摄像构件来削减设备费用。

附图说明

图1是金属带的局部立体图。（第1实施方式）

图2是金属元件的变形状态检测装置的立体图。（第1实施方式）

图3是图2的沿3-3线的剖视图。（第1实施方式）

图4是图2的沿4-4线的剖视图。（第1实施方式）

图5是图2的沿箭头5方向观察的图。（第1实施方式）

图6是金属元件的变形状态检测装置的侧视图。（第2实施方式）

图7是由摄像构件拍摄到的图像的示意图。（第2实施方式）

图8是金属元件的变形状态检测装置的侧视图。（第3实施方式）

图9是金属元件的变形状态检测装置的俯视图。（第4实施方式）

标号说明

11：金属带；

12：金属环集合体；

13：金属元件；

13′：金属元件列；

21：锁紧边缘；

32：假轮；

33：光源；

35：摄像构件；

36：图像解析装置。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

第1实施方式

首先，根据图1～图5对本发明的第1实施方式进行说明。

此外，在本说明书中使用的金属元件的径向、宽度方向、前后方向的定义如图1所示。径向定义为与该金属元件抵接的滑轮的径向，离滑轮的轴近的一侧为径向内侧，离滑轮的轴远的一侧为径向外侧。此外，宽度方向定义为沿着与金属元件抵接的滑轮的轴的方向，前后方向定义为沿着金属元件的移动方向的方向。

如图1所示，用于带式无级变速器的金属带11在左右一对金属环集合体12、12支承有多个金属元件13…，各金属环集合体12通过层叠多个金属环14…而构成。层叠成环状的多个金属元件13…构成金属元件列13′。

对金属板材进行冲裁而成型的金属元件13具备：元件主体15；颈部17，其位于与金属环集合体12、12卡合的左右一对环槽16、16之间；以及大致三角形的耳部18，其经由颈部17与所述元件主体15的径向外侧相连。在元件主体15的左右方向两端部形成有一对滑轮抵接面19、19，滑轮抵接面19、19能够与滑轮的V形槽抵接。此外，在金属元件13的行进方向前侧和后侧分别形成有相互抵接的主面20、20，并且，在行进方向前侧的主面20的径向内侧经由沿宽度方向延伸的锁紧边缘（ロッキングエッジ）21形成有倾斜面22。此外，为了使前后相邻的金属元件13、13结合，在耳部18的前后表面形成有能够相互嵌合的凸部23和凹部24（参照图5和图7）。并且，在一对环槽16、16的径向内缘形成有鞍面25、25，鞍面25、25用于支承金属环集合体12、12的内周面。

如图2～图4所示，金属元件13…的变形状态检测装置具备假轮32（ダミープーリ），假轮32支承于在任意的固定部固定的撑条31的末端。本实施方式的假轮32具有将滑轮的圆周方向的预定范围呈扇状地切下而得到的形状，在位于其上部的圆弧状的外周面32a形成有V形槽32b。在从V形槽32b的底壁32c向下方沿径向内向延伸的空间部32d内配置有光源33。V形槽32b的角度与金属元件列13′的金属元件13…的一对滑轮抵接面19、19所成的角度一致，因此，金属元件列13′能够沿着假轮32的V形槽32b顺畅地滑动。

接着，对具备上述结构的本发明的第1实施方式的作用进行说明。

在配置在假轮32的空间部32d内的光源33点亮的状态下，将金属元件列13′嵌合于假轮32的V形槽32b并慢慢地滑动，同时，作业者使眼睛34位于空间部32d的上方来观察来自光源33的光。由于假轮32的V形槽32b弯曲成圆弧状，因此，构成金属元件列13′的金属元件13…排列成固定曲率的圆弧状，各金属元件13在锁紧边缘21处与相邻的金属元件13可靠地线接触（参照图4）。由此，若金属元件13不变形，则在锁紧边缘21不产生间隙，因此来自光源33的光被遮挡住而不会到达作业者的眼睛34。

但是，如果金属元件13变形，则在锁紧边缘21产生间隙，来自光源33的光穿过间隙。如图5所示，穿过了间隙的光的一部分被一对金属环集合体12、12和金属元件13的凸部23遮挡，但未被金属环集合体12、12和凸部23遮挡的光到达作业者的眼睛34，因此，作业者能够可靠地发现变形的金属元件13。图中涂黑的部分示出了穿过间隙的光到达作业者的眼睛34的区域。

此外，在以金属元件列13′排列成直线状态的状态进行上述检查时，换言之，在以金属元件13的具有预定面积的主面20、20彼此面接触的状态进行上述检查时，即使由于金属元件13的变形而存在间隙，仍存在以下可能性：如果来自光源33的光的方向和间隙的方向不完全一致，则光无法穿过所述间隙，因此作业者无法目视确认到光，无法发现金属元件13的变形。

但是，根据本实施方式，以使金属元件列13′弯曲成圆弧状并使金属元件13的锁紧边缘21线接触的状态来进行上述检查，因此穿过了在锁紧边缘21产生的间隙的光能够在不被遮挡的情况下到达作业者的眼睛34，能够可靠地发现变形的金属元件13，并进行更换成正常的金属元件13等处理。

此外，金属元件列13′以将多个金属元件13…组装于金属环集合体12、12的状态进行检查，因此，多个金属元件13…以不会零散的方式一体化，能够提高作业效率，而且，由于能够以完成了金属带11的状态进行最终检查，因此能够提高作为产品的金属带11的可靠性。

第2实施方式

接着，根据图6和图7对本发明的第2实施方式进行说明。

如图2所示，第1实施方式是通过目视来观察从金属元件13…之间的间隙漏出的光，但如图6所示，第2实施方式是以例如CCD照相机那样的摄像构件35进行拍摄来观察从金属元件13…之间的间隙漏出的光。

第2实施方式的假轮32具有与实际的滑轮一样的圆形形状，假轮32以旋转自如的方式支承在铅直固定于撑条31的旋转轴37。在旋转轴37固定有光源33，在假轮32的径向外侧以指向光源33的方式配置有摄像构件35。以在假轮32的V形槽32b绕挂有金属元件列13′的状态，使假轮32每次旋转预定角度（例如10°），并以摄像构件35对金属元件列13′进行拍摄。摄像构件35与图像解析装置36相连。此外，假轮32的旋转轴37铅直配置，金属元件13列13′在水平面内移动。

图7示意性地示出了以上述方式拍摄到的图像。1张图像的范围为例如包括6个金属元件13…，图中涂黑的部分示出了从由于金属元件13…的变形而形成的间隙穿过而被拍摄到的光的图像。图像解析装置36计算出由摄像构件35拍摄到的图像中的各个光的图像（图中涂黑的部分）的形状（具体为面积），在其面积为预定的阈值以上时判断为存在变形的金属元件13，因此，能够进行更换该变形的金属元件13等处理。

或者，图像解析装置36计算出由摄像构件35拍摄到的图像的平均照度，即与图像整体的面积相对的光的图像（图中涂黑的部分）的面积的总和，在其平均照度为预定的阈值以上时判断为该图像中的金属元件13…包括了变形的金属元件13，因此，能够对该部分再次进行检查，并进行更换变形的金属元件13等处理。

此外，在本实施方式中，假轮32的旋转轴37铅直配置，金属元件列13′在水平面内移动，因此，金属元件列13′的一对金属环集合体12、12由于重力而被向下方（金属元件13的宽度方向一侧）施力。其结果是，上侧的金属环集合体12向金属元件13的宽度方向内侧偏倚而与颈部17抵接，下侧的金属环集合体12向金属元件13的宽度方向外侧偏倚而与假轮32的V形槽32b抵接。由此，能够在上侧的金属环集合体12的上侧可靠地检测出在金属元件13的宽度方向外侧产生的间隙，并且，能够在下侧的金属环集合体12的上侧可靠地检测出在金属元件13…的宽度方向内侧产生的间隙，即使间隙的位置根据金属元件13…的变形状态而发生变化，也能可靠地检测出该间隙。

第3实施方式

接着，根据图8对本发明的第3实施方式进行说明。

第3实施方式在旋转轴37相邻地配置有两个假轮32、32，在两个假轮32、32分别绕挂金属元件列13′、13′来进行检查。此外，假轮32的旋转轴37铅直配置，金属元件13列13′在水平面内移动。此时，通过一台摄像构件35来对两个金属元件列13′、13′进行拍摄，由此能够同时检查两个金属元件列13′、13′，提高了作业效率，不仅如此，还能够减少摄像构件35的台数，节省设备费用。

如果采用根据由摄像构件35拍摄到的图像中的各个光的图像的面积来发现变形的金属元件13的方法，则能够知道变形的金属元件13是两个金属元件列13′、13′中的哪一个。另一方面，如果是根据由摄像构件35拍摄到的图像的平均照度来判定变形的金属元件13的存在的方法，则无法知道变形的金属元件13包含在两个金属元件列13′、13′的哪一个中。但是，通过对映现于照度超过阈值的图像中的两个金属元件列13′、13′的预定部分进行精密检查，能够容易地发现变形的金属元件13，因此没有障碍。

此外，在本实施方式中，与第2实施方式一样，假轮32的旋转轴37铅直配置，金属元件列13′在水平面内移动，因此，金属元件列13′的一对金属环集合体12、12由于重力而被向下方（金属元件13的宽度方向一侧）施力。其结果是，上侧的金属环集合体12向金属元件13的宽度方向内侧偏倚而与颈部17抵接，下侧的金属环集合体12向金属元件13的宽度方向外侧偏倚而与假轮32的V形槽32b抵接。由此，能够在上侧的金属环集合体12的上侧可靠地检测出在金属元件13的宽度方向外侧产生的间隙，并且，能够在下侧的金属环集合体12的上侧可靠地检测出在金属元件13…的宽度方向内侧产生的间隙，即使间隙的位置根据金属元件13…的变形状态而发生变化，也能可靠地检测出该间隙。

第4实施方式

接着，根据图9对本发明的第4实施方式进行说明。

上述的第1～第3实施方式以将金属元件列13′支承于一对金属环集合体12、12的状态，即，以完成的金属带11的状态进行检查，但是，第4实施方式以金属元件列13′仅由金属元件13…构成的状态进行检查。

即，在金属元件13…的制造工序中，在一对导轨38、38之间以层叠状态排列多个金属元件13…来进行搬送时，通过使导轨38、38的一部分弯曲成圆弧状，来形成金属元件13…排列成圆弧状并在锁紧边缘21相互接触的部分。在该部分，隔着形成于导轨38、38的开口38a、38a配置光源33和摄像构件35，并对从形成于金属元件13…之间的间隙穿过的光进行拍摄，由此能够发现变形的金属元件13…。

根据本实施方式，由于金属元件列13′不具有金属环集合体12、12，因此避免了从间隙穿过的光被金属环集合体12、12遮挡而不能被拍摄到的情况，能够进一步提高检测精度。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，在实施方式中，在金属元件列13′的弯曲方向内侧配置有光源33，在金属元件列13′的弯曲方向外侧配置有作业者的眼睛34或摄像构件35，但该位置关系也可以相反。

此外，若相对于1个金属元件列13′配置有多个光源33…和多个摄像构件35…，则能够缩短对1个金属元件列13′进行拍摄所需要的时间，从而提高作业效率。

此外，也可以并列设置3个以上的假轮32…来对3个以上的金属元件列13′…同时进行检查，以代替并列设置2个假轮32、32来对两个金属元件列13′、13′同时进行检查。

此外，摄像构件35并不限定于实施方式的CCD照相机。

Claims (8)

1.一种金属元件的变形状态检测装置，其用于检测金属元件（13）的变形状态，该金属元件（13）构成用于带式无级变速器的金属带（11），所述金属元件的变形状态检测装置的特征在于，

多个所述金属元件（13）在锁紧边缘（21）相互线接触而构成排列成圆弧状的金属元件列（13’），在所述金属元件列（13’)的所述圆弧的径向内侧或径向外侧配置有光源（33），通过观察从所述光源（33）发出并穿过了相邻的所述金属元件（13）之间的间隙的穿过光，来检测所述金属元件（13）的变形状态。

2.根据权利要求1所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，所述金属元件的变形状态检测装置具备：摄像构件（35），其隔着所述金属元件列（13’）而配置在所述光源（33）的相反侧；以及图像解析装置（36），其解析由所述摄像构件（35）拍摄到的所述穿过光的图像。

3.根据权利要求2所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，所述图像解析装置（36）根据所述穿过光的图像的形状来检测所述金属元件（13）的变形状态。

4.根据权利要求2所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，所述图像解析装置（36）根据由所述摄像构件（35）拍摄到的图像的平均照度来检测所述金属元件（13）的变形状态。

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，一边使绕挂于假轮（32）的外周的所述金属元件列（13’）移动，一边借助所述摄像构件（35）对所述穿过光进行拍摄。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，所述金属元件列（13’）是将多个所述金属元件（13）组装于一对金属环集合体（12）而构成的。

7.根据权利要求6所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，一边使所述金属元件列（13’）在水平面内移动，一边检测所述金属元件（13）的变形状态。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的金属元件的变形状态检测装置，其特征在于，一边使并列设置的多个所述金属元件列（13’）移动，一边检测所述金属元件（13）的变形状态。