CN114761164A - 等速万向联轴器部件的把持方法 - Google Patents

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Abstract

进行如下工序：使挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准的相位对准工序、测量等速万向联轴器部件的滚道槽与等速万向联轴器部件的内花键的相位差的测量工序、以及基于测量工序的结果使止转部与相位差最小的内花键的凹部对准而利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的对准工序。在利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的状态下利用挡板构件承接等速万向联轴器部件。

Description

等速万向联轴器部件的把持方法
技术领域
本发明涉及等速万向联轴器部件的把持方法，尤其涉及内侧联轴器构件的把持方法。
背景技术
等速万向联轴器的内侧联轴器构件(等速万向联轴器部件)在内径面形成有内花键，并且在外径面形成有多条滚道槽。在该情况下，对该等速万向联轴器部件的外径以及滚道槽进行车削等精加工。
外径加工利用外径加工用工具进行，滚道槽利用滚道加工用工具进行，在该情况下，利用把持装置把持等速万向联轴器部件。作为把持装置，能够使用具备图8所示那样的筒夹1的把持装置(非专利文献1)。图8所示的把持装置具备筒夹1、具有嵌入筒夹1内的嵌入部2a的主体构件2、以及嵌入该主体构件2的轴孔2b的轴构件3等。而且，作为等速万向联轴器部件等的工件W外嵌于筒夹1。
如图9所示，筒夹1由外径面1a为圆筒面的短圆筒体构成，在内径面1b形成有锥面5。另外，在周壁6上，沿着周向交替地配设有第一狭缝6a和第二狭缝6b。第一狭缝6a在筒夹1的一个端面1c侧开口，第二狭缝6b在筒夹1的另一个端面1d侧开口。因此，该筒夹1能够扩径。
轴构件3具备嵌入主体构件2的轴孔2b的主体部3a和设置于该主体部3a的前端的外凸缘部3b。因此，在图8所示的状态下，成为外凸缘部3b的端面3b1与筒夹1的端面1d抵接(接触)的状态。
主体构件2的嵌入部2a形成为从基端侧朝向前端侧缩径的锥形状。因此，在图8所示的状态下，是筒夹1的锥面5被主体构件2的嵌入部2a承接的状态。另外，筒夹1的外径面1a与工件W的内径面处于接触或接近的状态。
因此，若从该图8所示的状态将轴构件3向箭头方向拉拽，则经由外凸缘部3b将筒夹1向箭头方向按压。若向箭头方向按压筒夹1，则筒夹1的锥面5相对于锥形状的嵌入部2a沿着其倾斜上升。由此，筒夹1扩径，筒夹1的外径面1a与工件W的内径面Wa压接，从而能够把持工件W。即，图8所示的把持装置构成筒夹夹头(collet chuck)。
以往，作为用筒夹夹头把持工件的方法，提出了在加工时(外径及滚道槽的车削时等)限制主轴的旋转方向的移动的方法(非专利文献2中记载的拉模内径双割花键筒夹夹头)。
然而，如图10A以及图10B所示，若工件W是在轴心孔的内径面15形成有内花键16并且在外径面17形成有滚道槽18的内侧联轴器构件20，则如图11所示，在被主轴25把持的状态下，滚道槽18被滚道槽加工用工具M1加工(车削、磨削)，外径面17被外径面加工工具M2加工(车削、磨削)。需要说明的是，利用滚道槽加工用工具M1加工的范围是图12的18a，利用外径面加工工具M2加工的范围是图12的17a。
因此，若工件W为内侧联轴器构件20，则如图13和图14所示，需要在夹头侧(把持装置侧)设置在滚道槽加工时该加工工具的避让部(避让槽10)。即，图13和图14所示的把持装置M具备在前端中央部形成有沿着周向具有多个工具避让槽10的隆起部11的挡板构件12。而且，轴构件13的前端锥形部14从该挡板构件12经由隆起部11向外部(前端侧)突出。
另外，在作为工件W的内侧联轴器构件20的轴心孔中嵌入筒夹21的夹头部22，在该夹头部22中嵌入轴构件13的前端锥形部14。在该情况下，夹头部22的外径面22a为圆筒面，其内径面22b为锥面，供轴构件13的前端锥形部14嵌入。另外，在夹头部22的周壁23设置有狭缝24。
因此，当使轴构件13沿箭头方向相对于工件W前进时，轴构件13的前端锥形部14的外径面14a相对于筒夹21的夹头部22的内径面的锥面22b滑动，夹头部22扩径，工件W的内径面的内花键的夹头部22的外径面压接，能够把持该工件W。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：http://www.yukiwa.co.jp.products/sc/“筒夹拉模夹头、产品目录”“Yukiwa精工株式会社”平成30年6月15日
非专利文献2：http://www.rikenseiki.co.jp.types/inner/“拉模内径双割花键筒夹夹头、产品目录”“理研精机株式会社”平成30年6月15日
发明内容
发明所要解决的课题
在非专利文献1所记载的技术中，当夹紧(chuck)(把持)在内径面15形成有内花键16的内侧联轴器构件20的情况下，筒夹21的外径面压接的面是内花键16的凸齿16a的端面。因此，作为该把持部，是图10B所示的范围H。因此，把持部整体的面积较小，有可能产生把持力不足。在这样的情况下，在利用外径加工用工具M2、滚道加工用工具M1等对工件W进行加工时，工件W有可能在主轴25(参照图11)的旋转方向上滑动。
若工件M在主轴25的旋转方向上滑动，则由于工件W的黑皮残留、工具向工件W的碰撞、在加工中滑动而产生的振动，会产生工具M1、M2的早期缺损(损伤)等。
因此，考虑增大筒夹1的外径面1a向花键16的凸齿16a的端面的压接力来提高把持力。然而，若提高把持力，则存在内花键16乃至工件W变形的担忧，导致产品精度的降低。
有时花键的相位因工件W(在内径面15形成有内花键16，并且在外径面17形成有滚道槽18的内侧联轴器构件20)而不同，在把持时需要进行夹头侧(把持装置侧)与工件M侧的相位对准。在这种情况下，即使使用理研精机株式会社的拉模内径双割花键筒夹夹头(非专利文献2中所记载的筒夹夹头)，该把持装置也无法应对。
另外，如图13和图14所示，在具有该把持装置侧的避让槽10的情况下，也需要使该把持装置侧的避让槽10与工件侧的槽(滚道槽18)的相位对准。但是，这样的相位对准也无法通过该图13和图14所示的把持装置来应对。
因此，本发明鉴于上述课题，提供一种等速万向联轴器部件的把持方法，在外径、滚道槽加工时，工件(等速万向联轴器部件)不会相对于旋转轴(主轴)滑动，而且能够有效地防止加工中的加工工具向工件的碰撞。
用于解决课题的手段
本发明的等速万向联轴器部件的把持方法对在内径面形成有内花键并且在外径面形成有多个滚道槽的等速万向联轴器部件进行把持，所述等速万向联轴器部件的把持方法使用具备从内径面夹持等速万向联轴器部件的筒夹夹头以及具有工具避让槽并承接等速万向联轴器部件的一方的端面的挡板构件，并且使挡板构件的工具避让槽与筒夹夹头的止转部的相位对准的把持装置进行如下工序：使挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准的相位对准工序；测量等速万向联轴器部件的滚道槽与等速万向联轴器部件的内花键的相位差的测量工序；基于测量工序的结果，使止转部与相位差最小的内花键的凹部对准的对准工序；以及在对准工序后利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的夹紧工序，在利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的状态下利用挡板构件承接等速万向联轴器部件。
根据本发明的等速万向联轴器部件的把持方法，由于筒夹夹头具有止转部，因此在筒夹夹头的把持状态下，能够有效地防止工件沿主轴(旋转轴)的旋转方向滑动。而且，测量等速万向联轴器部件的滚道槽与等速万向联轴器部件的内花键的相位差，基于该测定使止转部与内花键的凹部对准，即使滚道槽的相位与内花键的相位存在各种不同，也能够稳定地使止转部对准。另外，能够使挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准。因此，在筒夹夹头对等速万向联轴器部件的把持状态下，即使对等速万向联轴器部件进行滚道槽的加工，也能够利用工具避让槽有效地避免工具与等速万向联轴器部件碰撞。
测量工序能够通过对等速万向联轴器部件的滚道槽和等速万向联轴器部件的内花键进行拍摄的图像处理来进行。图像处理是对从相机等得到的图像进行加工而提取想要的图像信息的方法，能够稳定地测量等速万向联轴器部件的滚道槽与等速万向联轴器部件的内花键的相位差。该图像处理具有容易进行非线性处理、根据程序改变处理或处理参数、精度高等优点。
能够设定为将等速万向联轴器部件依次搬运至进行使挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准的相位对准工序的相位对准区域、进行测量工序的测量区域、进行基于测量工序的结果使止转部对准的对准工序的对准区域、以及利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的把持区域。这样，通过搬运等速万向联轴器部件，操作性优异，生产率优异。
从测量区域到把持区域的等速万向联轴器部件的搬运可以使用具备与等速万向联轴器部件的滚道槽嵌合而进行定位的至少一对爪构件的搬运托盘。通过使用这样的搬运托盘，能够进行挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准。因此，能够在挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准的状态下向各区域搬运，而且，能够在该相位对准的状态下进行各区域中的工序，各区域的作业(工序)稳定。
发明效果
在本发明的等速万向联轴器部件的把持方法中，能够有效地防止工件沿主轴(旋转轴)的旋转方向滑动，因此能够有效地防止等速万向联轴器部件的黑皮残留、加工工具的碰撞等，能够提供高品质的产品。而且，能够抑制加工中的振动，能够有效地防止工具的早期破损。另外，即使滚道槽的相位与内花键的相位有各种不同，也能够应对。
附图说明
图1是表示本发明的等速万向联轴器部件的把持方法的工序的简略图。
图2是本发明的等速万向联轴器部件的把持方法所使用的把持装置的主要部分放大图。
图3是图像处理装置的简略结构图。
图4是表示作业工序的框图。
图5A是在输送台上保持有等速万向联轴器部件的状态的立体图。
图5B是在输送台上保持有等速万向联轴器部件的状态的俯视图。
图6A表示等速万向联轴器部件的滚道槽与内花键的关系，是等速万向联轴器部件的俯视图。
图6B是图6A的主要部分放大图。
图7A是等速万向联轴器部件的把持状态的仰视图。
图7B是图7A的主要部分放大图。
图8是以剖面表示以往的把持装置的一部分的侧视图。
图9是表示图8所示的把持装置的筒夹的半截剖视图。
图10A是作为等速万向联轴器部件的内侧联轴器构件的俯视图。
图10B是图10A的主要部分放大图。
图11是对滚道槽及外径面进行精加工的状态的立体图。
图12是表示利用滚道槽加工用工具及外径面加工工具加工的部位的简略图。
图13是表示以往的等速万向联轴器部件的把持方法所使用的把持装置的等速万向联轴器部件的把持状态的立体图。
图14是图11所示的把持装置的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，基于图1至图7B对本发明的实施方式进行说明。图1表示本发明的等速万向联轴器部件的把持方法的工序图。在该情况下，如图5A以及图5B所示，等速万向联轴器部件是在内径面31形成有内花键32并且在外径面33形成有多条滚道槽34的内侧联轴器构件(内圈)35。
该把持方法使用图1所示的把持装置M。把持装置M具备筒夹夹头40、承接筒夹夹头40的挡板构件41、以及支承该挡板构件41的主轴42。如后所述，主轴42经由驱动单元57(参照图3)驱动而旋转。驱动单元57具备伺服马达等马达，该驱动单元57由控制单元56(参照图3)控制。在此，控制单元56例如是以CPU(Central Processing Unit)为中心将ROM(ReadOnly Memory)、RAM(Random Access Memory)等经由总线相互连接而成的微型计算机。另外，在该控制单元56上连接有作为存储单元的存储装置。存储装置由HDD(Hard DiscDrive)、DVD(Digital Versatile Disk)驱动器、CD-R(Compact Disc-Recordable)驱动器、EEPROM(Electronically Erasableand Programmable Read Only Memory)等构成。需要说明的是，在ROM中存储有CPU执行的程序、数据。
筒夹夹头40与图11和图12所示的结构相同，具有其外径面43a为圆筒面、其内径面43b为锥面的夹头部43。需要说明的是，内径面43b的锥面成为朝向前端(下端)缩径的锥面。而且，在该筒夹夹头40的夹头部43设置有图2所示的止转部44。如图7B所示，该情况下的止转部44能够由与内花键32的一个凹部32b嵌合的杆形状体构成。
另外，与图11和图12所示的结构相同，如图2所示，在挡板构件41的前端中央部形成有沿周向具有多个工具避让槽47的隆起部48。而且，在挡板构件41上，轴构件36的前端锥形部46经由隆起部48向外部(前端侧)突出。然后，轴构件36的前端锥形部46嵌入夹头部43。在该情况下，前端锥形部46的外径面46a也成为朝向前端(下端)缩径的锥面。另外，在前端锥形部46的周壁49设置有多个(在图例中为3个)狭缝49a。
因此，当使轴构件36沿箭头方向相对于作为工件的内侧联轴器构件35前进时，轴构件36的前端锥形部46的外径面46a(参照图1)相对于筒夹夹头40的夹头部43的内径面43b(参照图1)的锥面滑动，夹头部43扩径，夹头部43的外径面43a压接于内侧联轴器构件35的内径面31的内花键32，从而能够把持该内侧联轴器构件35。此时，若成为使止转部44与内花键32的一个凹部32b嵌合了的状态，则在主轴42旋转时，能够有效地防止内侧联轴器构件35的旋转方向的滑动。
另外，等速万向联轴器部件的把持方法如图1所示，在输送托盘50上载置保持有作为工件的等速万向联轴器部件(内侧联轴器构件35)的状态下，依次向各工序输送。而且，在工序中，如图4所示，包括：相位对准工序S1，将内侧联轴器构件35载置于搬运托盘50，使挡板构件41的工具避让槽47与等速万向联轴器部件35的滚道槽34的相位对准；测量工序S2，进行图像处理；对准工序S3，基于测量工序S2的结果，使止转部与相位差最小的内花键32的凹部32b对准；以及夹紧工序S4，在对准工序S3后利用筒夹夹头40把持等速万向联轴器部件35。
如图5A以及图5B所示，搬运托盘50具备基台51、配置于基台51上的承接体52、相对于该承接体52配设于180°相反方向的支柱53、53、以及附设于该支柱53、53的爪构件54、54。
承接体52由其上表面为平坦面的短圆筒体或短圆柱体等构成。另外，爪构件54、54以与支柱53、53的上部相对的方式向工件(等速万向联轴器：内侧联轴器构件35)侧突出，成为与滚道槽34嵌合的形状。因此，若将内侧联轴器构件35载置于承接体52，则能够使一对爪构件54、54分别与对应的滚道槽34、34嵌合。因此，内侧联轴器构件35在被定位的状态下载置固定于搬运托盘50上，从而能够使挡板构件41的工具避让槽47与等速万向联轴器部件35的滚道槽34的相位对准。
另外，在进行执行图像处理的测量工序S2的测量区域中，具备对配置(载置)在搬运托盘50上的状态的内侧联轴器构件35的滚道槽34和内花键32进行拍摄的相机55。相机55例如能够由CCD相机、CMOS相机等构成。然后，将由相机55拍摄到的数据(与内侧联轴器构件35的滚道槽34和内花键32相关的数据)向控制单元56发送，基于该数据来决定筒夹的止转部44的周向位置。
在进行对准工序的区域中，配设有具有挡板构件41的主轴42。在该情况下，筒夹夹头40附设于挡板构件41，并配置成与搬运托盘50上的内侧联轴器部件35的上方位置相对。另外，进行该对准工序S3的区域与进行把持内侧联轴器构件35的夹紧工序S4的把持区域是相同的区域。
接下来，使用图1和图4等对使用如上述那样构成的把持装置来把持内侧联轴器构件35的把持方法进行说明。首先，使工具避让槽47的相位与止转部44的相位对准。即，使止转部44的周向位置与一个工具避让槽47的周向位置对准。
然后，在进行相位对准工序S1的载置区域中，如图5A以及图5B所示，将内侧联轴器构件35以定位的状态载置固定于搬运托盘50。然后，将搬运托盘50向测量区域搬运。此外，作为搬运的机构，能够使用搬运输送机、搬运用机器人、自移动的台车等各种公知公用的搬运机构。
利用相机对向测量区域输送的内侧联轴器构件35进行拍摄。然后，基于该图像，检测滚道槽34与内花键32的偏移。此时，检测内花键32的凹部32b相对于全部滚道槽34的偏移，检测相对于滚道槽34的位置偏移量最少的内花键32的凹部32b。检测该凹部32b和与其对应的滚道槽34。图6A以及图6B的G表示滚道槽34与内花键32的偏移量。
然后，将输送托盘50向把持区域输送。而且，使止转部44的周向位置与在上述测量区域决定的内花键32的凹部32b的周向位置对准。在该情况下，通过由控制单元56控制的驱动单元57的驱动，使主轴42绕其轴心例如向箭头A方向旋转(转动)而配合。在该状态下，使主轴42向箭头B方向下降而将筒夹夹头40的夹头部43嵌入内侧联轴器构件35的中心孔。在该状态下，使轴构件36前进，并使夹头部43扩径。
由此，如图7A以及图7B所示，止转部44与内花键32的凹部32b嵌合，并且使夹头部43的外径面43a压接于内花键32的凸部32a的端面。由此，经由筒夹夹头40将内侧联轴器构件35把持于主轴42。此时，挡板构件41的工具避让槽47与等速万向联轴器部件35的滚道槽32的相位对准。
内侧联轴器构件35在被主轴42把持的状态下向加工室移动。在该加工室中，如图11所示，在筒夹夹头40对等速万向联轴器部件35的把持状态下，能够相对于等速万向联轴器部件35进行外径面33的加工和滚道槽34的加工。
根据本发明的等速万向联轴器部件的把持方法，由于筒夹夹头40具有止转部44，因此在筒夹夹头40的把持状态下，能够有效地防止作为工件的等速万向联轴器部件(内侧联轴器构件35)沿主轴(旋转轴)25的旋转方向滑动。另外，能够使挡板构件41的工具避让槽47与等速万向联轴器部件35的滚道槽32的相位对准。因此，在筒夹夹头40对等速万向联轴器部件35的把持状态下，即使对等速万向联轴器部件35进行滚道槽34的加工，也能够通过工具避让槽27有效地避免工具与等速万向联轴器部件35碰撞。
因此，在本发明中，能够有效地防止等速万向联轴器部件35的黑皮残留、加工工具的碰撞等，能够提供高品质的产品。而且，能够抑制加工中的振动，能够有效地防止工具的早期破损。另外，测量等速万向联轴器部件35的滚道槽34与等速万向联轴器部件35的内花键32的相位差，基于该测定使止转部与内花键32的凹部32b对准，即使滚道槽34的相位与内花键32的相位有各种不同，也能够稳定地使止转部44对准。
测量工序S2能够通过对等速万向联轴器部件35的滚道槽34和等速万向联轴器部件35的内花键32进行拍摄的图像处理来进行。图像处理是对从相机等得到的图像进行加工而提取想要的图像信息的方法，能够稳定地测量等速万向联轴器部件35的滚道槽与等速万向联轴器部件35的内花键的相位差。该图像处理具有容易进行非线性处理、根据程序改变处理或处理参数、精度高等优点。
能够将等速万向联轴器部件35依次搬运至进行使挡板构件41的工具避让槽47与等速万向联轴器部件35的滚道槽34的相位对准的相位对准工序S1的相位对准区域、进行测量工序S2的测量区域、进行基于测量工序S2的结果使止转部对准的对准工序的对准区域、以及利用筒夹夹头40把持等速万向联轴器部件35的把持区域。通过这样搬运，能够实现生产率的提高。
从测量区域到把持区域的等速万向联轴器部件35的搬运可以使用具备与等速万向联轴器部件35的滚道槽34嵌合而进行定位的至少一对爪构件54、54的搬运托盘50。若使用这样的搬运托盘50，则能够在被定位的状态下搬运等速万向联轴器部件35，能够稳定地进行各工序中的相位对准。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以进行各种变形，在实施方式的内侧联轴器构件35中，作为滚道槽34为8个，但并不局限于8个，也可以为6个、10个等。另外，作为爪构件54，不限于一对，也可以是3个以上。
产业上的可利用性
作为等速万向联轴器部件，可以是固定式的球笼式等速万向联轴器的内侧联轴器构件，也可以是其他的固定式的免根切型等速万向联轴器的内侧联轴器构件。另外，既可以是滑动式的十字槽型等速万向联轴器的内侧联轴器构件，也可以是作为滑动式的三球销型等速万向联轴器的内侧联轴器构件的三球销构件等。
附图标记说明：
31 内径面
32 内花键
33 外径面
34 滚道槽
35 等速万向联轴器部件(内侧联轴器构件)
40 筒夹夹头
41 挡板构件
44 止转部
47 工具避让槽
50 搬运托盘
54 爪构件
S1 相位对准工序
S2 测量工序
S3 对准工序
S4 夹紧工序。

Claims (4)

1.一种等速万向联轴器部件的把持方法，其对在内径面形成有内花键且在外径面形成有多条滚道槽的等速万向联轴器部件进行把持，其特征在于，
所述等速万向联轴器部件的把持方法使用具备从内径面夹持等速万向联轴器部件的筒夹夹头以及具有工具避让槽并承接等速万向联轴器部件的一方的端面的挡板构件，并且使挡板构件的工具避让槽与筒夹夹头的止转部的相位对准的把持装置进行如下工序：
使挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准的相位对准工序；测量等速万向联轴器部件的滚道槽与等速万向联轴器部件的内花键的相位差的测量工序；基于测量工序的结果，使止转部与相位差最小的内花键的凹部对准的对准工序；以及在对准工序后利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的夹紧工序，
在利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的状态下利用挡板构件承接等速万向联轴器部件。
2.根据权利要求1所述的等速万向联轴器部件的把持方法，其特征在于，
所述测量工序通过对等速万向联轴器部件的滚道槽和等速万向联轴器部件的内花键进行拍摄的图像处理来进行。
3.根据权利要求1或2所述的等速万向联轴器部件的把持方法，其特征在于，
依次将等速万向联轴器部件搬运至进行使挡板构件的工具避让槽与等速万向联轴器部件的滚道槽的相位对准的所述相位对准工序的相位对准区域、进行所述测量工序的测量区域、进行基于所述测量工序的结果使止转部对准的对准工序的对准区域以及利用筒夹夹头把持等速万向联轴器部件的把持区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的等速万向联轴器部件的把持方法，其特征在于，
从所述测量区域到所述把持区域的等速万向联轴器部件的搬运使用搬运托盘，所述搬运托盘具备与等速万向联轴器部件的滚道槽嵌合而进行定位的至少一对爪构件。
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