JP2006142426A - Facility and method for manufacturing ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、玉軸受の製造に利用する製造設備、及び、この玉軸受の軌道輪の加工工程と、この軌道輪と玉とを組み合わせる組合せ工程とを含む、玉軸受の製造方法の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a manufacturing method of a ball bearing including manufacturing equipment used for manufacturing a ball bearing, a processing step of a bearing ring of the ball bearing, and a combination step of combining the bearing ring and the ball.
玉軸受として、図4に示す様な構造が知られている。この玉軸受は、内周面に外輪軌道1を有する外輪2と、外周面に内輪軌道3を有する内輪4と、これら外輪軌道1と内輪軌道3との間に転動自在に設けられた複数個の玉5とを備える。これら各玉5は、保持器6により保持している。上記外輪2の両端部内周面と上記内輪4の両端部外周面との間には、それぞれがシール部材である、1対のシールリング7、7を設ける事により、上記複数個の玉5を設置した内部空間8の両端部を密封している。又、この内部空間8内に、潤滑の為のグリースを封入している。
A structure as shown in FIG. 4 is known as a ball bearing. The ball bearing includes an outer ring 2 having an outer ring raceway 1 on an inner peripheral surface, an
この様な玉軸受を製造する為に、従来から例えば、図5にその組合せを示す玉軸受の製造設備を使用する事が考えられている。この製造設備を用いて玉軸受を製造する場合、先ず、旋削加工装置20を用いた旋削加工工程として、棒状又は管状の材料(軌道輪用素材)に旋削加工を施し、次いで、熱処理装置21を用いた熱処理工程として、この材料に熱処理を施す事により、大まかな形状を有する外輪2又は内輪4(図4)を得る。そして、外輪用第一研削加工工程として、外輪用第一研削加工装置(研削盤)22を用いて、この外輪2に、平面研削加工と外周面の研削加工とを施すと共に、これと並行して、内輪用第一研削加工工程として、内輪用第一研削加工装置(研削盤)23を用いて、上記内輪4に平面研削加工を施す。
In order to manufacture such a ball bearing, conventionally, for example, it has been considered to use a ball bearing manufacturing facility whose combination is shown in FIG. When manufacturing a ball bearing using this manufacturing facility, first, as a turning process using the
次いで、この様に加工した外輪2と内輪4とを、それぞれ玉軸受自動製造設備19を構成する、複数組の軌道輪自動加工設備9、9のうちの1組の軌道輪自動加工設備9に送る。これら各組の軌道輪自動加工設備9は、外輪自動加工設備10と内輪自動加工設備11とから成る。そして、この外輪自動加工設備10は、外輪用第二研削加工装置(研削盤)24と、外輪用超仕上加工装置(超仕上盤)25とを備え、上記内輪自動加工設備11は、内輪用第二、第三研削加工装置(研削盤)26、27と、内輪用超仕上加工装置(超仕上盤)28とを備える。上記外輪用第二研削加工装置24は、外輪軌道1(図4)を研削加工する為のもので、上記外輪用超仕上加工装置25は、この外輪軌道1を超仕上加工する為のものである。又、上記内輪用第二、第三研削加工装置26、27は、それぞれ内輪軌道3(図4)と内輪4の内周面とを研削加工する為のものである。又、上記内輪用超仕上加工装置28は、この内輪軌道3を超仕上加工する為のものである。尚、前記外輪用第一研削加工装置22及び内輪用第一研削加工装置23で加工された外輪2と内輪4とは、台車に複数個収納したものを上記玉軸受自動製造設備19の近くに作業者が搬送する。従って、上記外輪用第一研削加工装置22及び内輪用第一研削加工装置23と上記玉軸受自動製造設備19との間には、自動搬送設備を設けていない。
Next, the outer ring 2 and the
これに対して、各組の軌道輪自動加工設備9の外輪自動加工設備10を構成する各加工装置24、25と、内輪自動加工設備11を構成する各加工装置26、27、28との上方に、搬送コンベアを設けている。そして、この搬送コンベアとロボットとを備えた自動搬送装置により、各加工装置24、25(又は26〜28)からの外輪2(又は内輪4)の取り出しと、加工装置25(又は27、28)への外輪2(又は内輪4)の供給とを可能にしている。
On the other hand, above each
上記外輪用第一研削加工装置22で加工された外輪2は、上記外輪自動加工設備10で、上記外輪軌道1に研削加工を施した後、この外輪軌道1に超仕上加工を施す。又、上記内輪用第一研削加工装置で加工した内輪4は、上記内輪自動加工設備11で、前記内輪軌道3と内周面とに、研削加工を順に施した後、この内輪軌道3に超仕上加工を施す。
The outer ring 2 processed by the first outer
この様にして各自動加工設備10、11で加工された外輪2と内輪4とは、自動搬送装置により、ストッカ13に搬送され、このストッカ13で一時的に収納された後、後工程の組合せ設備である組合せ装置14からの要求に基づき、このストッカ13から排出される。そして、排出された上記外輪2と内輪4とは、上記組合せ装置14に送られた後、複数個の玉5と保持器6と共に組み合わされて、中間組立体となる。次いで、この中間組立体は、グリース封入設備であるグリース封入装置15で、内部にグリースを封入された後、シール装着設備であるシール装着装置16でシールリング7、7を装着され、完成品となる。その後、この完成品は、包装装置17により包装されてから出荷される。
The outer ring 2 and the
又、図5に示した玉軸受自動製造設備19では、上記ストッカ13と組合せ装置14とグリース封入装置15とシール装着装置16と包装装置17とに、搬送コンベアを設置している。そして、この搬送コンベアとロボットとを備えた自動搬送装置により、包装装置17を使用する包装工程よりも前工程で使用する各装置13〜16からの外輪2及び内輪4(又は中間組立体又は完成品)の取り出しと、ストッカ13を使用するストック排出工程よりも後工程で使用する装置14〜17への外輪2及び内輪4(又は中間組立体又は完成品)の供給とを可能にしている。そして、上記ストッカ13と組合せ装置14とグリース封入装置15とシール装着装置と包装装置と自動搬送装置とにより、完成品自動組立設備18を構成している。尚、図5では省略しているが、実際の玉軸受の製造設備の場合には、玉軸受の品質検査を行なう為の検査装置を設けている。
In the ball bearing
上述の図5に示した玉軸受自動製造設備19により玉軸受を製造する場合、軌道輪自動加工設備9、9を使用する軌道輪加工工程では、被加工物の寸法や、削り代(取り代)、砥石の研削能力等により、サイクルタイムが決定される。又、完成品自動組立設備18を使用する完成品組立工程では、玉5の組み込み作業や等配作業等の各作業単位毎に実施可能な複数の工程(ユニット)に分解すると共に、これら各工程に要する時間を短くした条件で、サイクルタイムが決定される。尚、本明細書及び特許請求の範囲全体で、「サイクルタイム」とは、各作業単位毎の各ユニットで、基本パターン1回に要する時間で、定常状態(後述する段取り替えを考慮しない場合)での停止時間(待ち時間)を含んだものを言う。
When ball bearings are manufactured by the ball bearing
又、従来から一般的に、内径が180mm程度までの標準的な玉軸受を製造する場合には、軌道輪加工工程のサイクルタイムが完成品組立工程のサイクルタイムよりも長くなる。この様な事情から、上述の図5に示した玉軸受自動製造設備19では、1組の完成品自動組立設備18に対して、3組の軌道輪自動加工設備9、9を組合せている。そして、これら各組の軌道輪自動加工設備9、9を、ワークである、軌道輪(外輪2又は内輪4)又は中間組立体の流れ方向に関して並列に配置している。そして、上記各組の軌道輪自動加工設備9、9同士で加工のタイミングをずらせて、ストッカ13に各組同士で順に、外輪2及び内輪4を送り出す事ができる様にしている。この構成により、各組の加工装置24、25、26〜28での見かけ上のサイクルタイムが長くなるのにも拘らず、これら各加工装置24、25、26〜28から送り出される外輪2及び内輪4の実質的なサイクルタイムを、上記見かけ上のサイクルタイムの1/3と、短くしている。又、各組の軌道輪自動加工設備9、9同士で同時に加工すると共に、加工された外輪2及び内輪4を上記加工設備9、9の出口又は途中で合流させ、ストッカ13にずらせて送る事もできる。そして、複数組の軌道輪加工設備9、9から成る加工ラインと完成品自動組立設備18から成る組立ラインとの、単位時間当たりの生産能力を同じにする様にバランスさせたライン編成としている。
In general, in the case of manufacturing a standard ball bearing having an inner diameter of about 180 mm, the cycle time of the bearing ring machining process is longer than the cycle time of the finished product assembly process. For these reasons, in the ball bearing
上述の図5に示した従来の玉軸受自動製造設備19の場合には、次の様な改良すべき問題点がある。
(1) ワークの流れ方向に関して組合せ装置14よりも上流側に、ストッカ13を設けている。この為、上記玉軸受製造設備19を使用した従来の玉軸受の製造方法の場合には、上記ストッカ13に外輪2及び内輪4を収納し(ストックし)排出する、ストック排出工程よりも後工程に、組合せ装置14による組合せ工程と、グリース封入装置15によるグリース封入工程と、シール装着装置16によるシール装着工程と、包装装置17による包装工程と、多くの工程を行なう必要がある。又、上記ストック排出工程よりも後工程で、各工程でのサイクルタイムを短くする事が要求される場合には、これら各工程を小さい作業単位の複数の小工程に分解すると共に、これら各小工程に要する時間を十分に短くする必要がある。従って、ストック排出工程よりも後工程に、上述の様に、組合せ工程を含む多くの工程を行なう場合には、設備が大型化してコストが嵩む原因となる。
The conventional ball bearing
(1) The
(2) 上記ストック排出工程よりも後工程での各工程でのサイクルタイムを、このストック排出工程よりも前工程でのサイクルタイムよりも短くする事が要求される場合には、上記ストック排出工程よりも後工程の一部の工程である、上記組合せ装置14を使用する組合せ工程でのサイクルタイムを長く設定する事が難しくなる。この為、この組合せ工程で、チョコ停と呼ばれる、不具合に起因する停止状態が頻発に生じる不都合が生じ易くなる事が考えられる。即ち、上記組合せ工程では、上記チョコ停と呼ばれる停止状態が頻発に生じる事を防止すべく、サイクルタイムを長く設定する事が望ましいが、この事が難しい場合には上記チョコ停が生じ易くなる事が考えられる。この事は、管理費の上昇を招き、延いては、玉軸受の量産時の単品当たりのコストが嵩む原因となる。
(2) When it is required to make the cycle time in each process after the stock discharge process shorter than the cycle time in the previous process before this stock discharge process, the stock discharge process It is more difficult to set a longer cycle time in the combination process using the
又、上記(1)(2)の問題点は、玉軸受の完成品の累積生産量を多くする事や、軌道輪自動加工設備9、9の稼働率の向上を図る事を考えた場合に、特に問題となる。この事を説明するに当たって、先ず、従来の玉軸受自動製造設備に於ける、完成品の生産量と時間経過との関係を、図6を用いて説明する。この図6は、ガントチャートにより上記完成品の累積生産量を表したものである。又、このガントチャートでは、軌道輪加工設備9、9での稼動状態と、組合せ装置14及びグリース封入装置15での稼動状態とを表している。尚、これら各設備及び装置9、14、15が稼動を停止する場合には、これら各装置9、14、15にワークを供給する為の自動搬送装置も稼動を停止する。又、上記図6では、横軸により経過時間を、縦軸により完成品の累積生産量を、それぞれ表している。又、実線aにより、時間の経過に伴って実際に完成した玉軸受の完成品の累積生産量を、点線bにより、グリース封入工程で段取り替えが発生せず、各設備及び装置9、13〜17が全く停止しないと仮定した場合に得られる玉軸受の完成品の累積生産量(定常生産状態での累積生産量)を、それぞれ表している。
In addition, the problems (1) and (2) above occur when increasing the cumulative production volume of the finished ball bearings and improving the operating rate of the bearing ring
又、図6で、各設備及び装置での梨地部分はこれら各設備及び装置が稼動中である事を、同じく斜格子部分は、グリース封入装置15での段取り替えの為にこれら各設備及び装置が稼動を停止している事を、それぞれ表している。又、上記図6の「ストッカ内ワーク量」部分では、軌道輪加工設備9、9と組合せ装置14との間に配置された、ストッカ13内に蓄積されたワークである、外輪2及び内輪4の量と、経過時間との関係をグラフにより表している。
Further, in FIG. 6, the satin portion in each facility and apparatus indicates that these facilities and apparatuses are in operation, and the oblique lattice portion similarly indicates that each facility and apparatus for the changeover in the
尚、図6では、グリース封入装置15での段取り替えにより、ストック排出工程よりも後工程の装置14〜17の稼動状態が決定される事を前提として、グリース封入装置15の稼動状態を示している。例えば、図6に示す場合では、グリース封入装置15及びシール装着装置16の段取り替えを同時に開始する場合に、グリース封入装置15の段取り替えがシール装着装置16の段取り替えと同じかそれよりも後に終了する。但し、シール装着装置16での段取り替えにより、上記後工程の装置14〜17の稼動状態が決定される場合には、図6で、シール装着装置16の稼動状態を、グリース封入装置15の稼動状態の代わりとして置き換える事により、経過時間に応じた完成品の累積生産量を求める事ができる。
FIG. 6 shows the operating state of the
尚、「段取り替え」とは、本明細書及び特許請求の範囲全体で、グリースやシールの種類の変更を伴うロット替えの必要が生じた場合に、作業者がグリース封入装置15やシール装着装置16に、現在のもに代えて新しい種類のグリースやシールをセットしたり、場合によりこの様なセットと共に、治具を交換する作業を言う。
Note that the “stage change” means that the
又、図6に示す場合には、組合せ装置14及びグリース封入装置15(図5)による、組合せ工程及びグリース封入工程のサイクルタイムを、軌道輪自動加工設備9、9(図5)による軌道輪加工工程のサイクルタイムよりも、10%未満(数%)の範囲で短くできる様にしている。定常生産状態での上記玉軸受自動製造設備19の生産能力は、最も工程に要する時間が長くなるボトルネックである、軌道輪自動加工設備9、9の生産能力により決定される。即ち、この軌道輪自動加工設備9、9の生産能力により、定常生産状態での、玉軸受自動製造設備19の単位時間当たりの生産量が決定される。
Further, in the case shown in FIG. 6, the cycle time of the combination process and the grease filling process by the
生産管理システムから、現在生産しているロットの生産を終了し、グリースの仕様変更を伴う新たなロットの生産に切り換える旨の指示が出されると、グリース封入装置15が停止し、段取り替え作業が行なわれる(図6のA部分の斜格子で示す部分参照)。この段取り替え作業を行なう間、ワークの流れ方向に関してこのグリース封入装置15よりも下流側へはワークが流れ出て来ない為、当然に、完成品の生産量は増加しない。又、この流れ方向に関して上記グリース封入装置15よりも上流側に配置された組合せ装置14(図5)へも、この組合せ装置14よりも上流側のストッカ13から、ワークである、外輪2及び内輪4が供給されない。この為、この組合せ装置14は、上記段取り替え作業が終了する迄の間、稼動を停止した(待機した)状態になる(図6のB部分の斜格子で示す部分参照)。この結果、完成品自動組立設備18を構成する各装置13〜17間でワークを搬送する為の自動搬送装置が停止する。
When the production management system issues an instruction to end the production of the currently produced lot and switch to the production of a new lot with a change in the grease specifications, the
この自動搬送装置が停止した場合でも、上記ストッカ13には、ワークである外輪2及び内輪4を許容限界量まで収納する事ができる。この為、暫くの間は、このストッカ13に外輪2及び内輪4が蓄積される(図6のC部分参照)。そして、このストッカ13内に蓄積された外輪2及び内輪4が許容限界量に達する(満杯になる)と、このストッカ13よりもワークの流れ方向に関して上流側に配置された前工程の軌道輪自動加工設備9、9から、このストッカ13に上記外輪2及び内輪4を送り出す事ができなくなり、上記各軌道輪自動加工設備9、9が停止して待機状態となる(図6のD部分の斜格子で示す部分参照)。この結果、これら各軌道輪自動加工設備9、9を構成する各装置24〜25(又は26〜28)間でワークを搬送する為の自動搬送装置も停止する。
Even when the automatic conveying device is stopped, the outer ring 2 and the
そして、前記段取り替え作業が終了すると、上記完成品自動組立設備18及び各軌道輪自動加工設備9、9が稼動を再開し、ストッカ13よりも後工程の装置14〜17にワークが流れ、これに伴って、完成品の累積生産量が増大する。又、稼動再開時に、ストッカ13内には十分量の外輪2及び内輪4が蓄積されている為、上記完成品自動組立設備18でのサイクルタイムT1 を、ボトルネックとなる各軌道輪自動加工設備9、9での実質的なサイクルタイムT2 よりも少し(10%未満の範囲で)短くできる(T1 <T2 )。この結果、上記ストッカ13内に蓄積したワークの量が緩やかに減少する。但し、前記グリース封入工程に於ける段取り替えは頻繁に発生する為、上記ストッカ13が空になる以前に、上記完成品自動組立設備18の自動搬送装置が停止してしまう。この場合、上記ストッカ13には以前の上記完成品自動組立設備18の自動搬送装置の停止により或る程度ワークが蓄積している。この為、この自動搬送装置の停止後にも、軌道輪自動加工装置9、9は暫くの間稼動するが、上記ストッカ13内のワーク量が短時間で許容限界量に達し(満杯になり)、上記軌道輪自動加工装置9、9の自動搬送装置が短時間で停止する。そして、上記段取り替えの作業の終了後に同じサイクルが繰り返される結果、図6に実線aで示す様に、完成品の累積生産量が階段状に増大する。
When the setup change operation is completed, the finished product
この様な図6に示した従来の玉軸受自動製造設備19及び玉軸受の製造方法の場合には、グリース封入装置15の段取り替え作業を行なう間、完成品の生産量の増加が停止する為、軌道輪加工設備9、9が停止した時間に応じて生産損失が生じる。又、近年の玉軸受の市場では、グリースとシールとの仕様に対して多様な要求があり、異なる仕様のグリース及びシールを組合せた玉軸受を少量ずつ生産すると言った、多品種少量生産が行なわれる様になっている。この様な市場の背景から、グリース封入工程及びシール装着工程では、段取り替えの作業が相当頻繁に行なわれる様になってきている。この為、上記生産損失が生じ易くなっている。この結果、図6の実線aで示す様に、実際の累積生産量が点線bで示す定常生産状態での累積生産量に対して低くならざるを得ない。
In the case of the conventional ball bearing
この様な生産損失を抑える為の手段として、完成品自動組立設備18及び軌道輪自動加工設備9、9が稼動を再開した場合での、この完成品自動組立設備18による生産速度を、より高く(速く)する、言い換えれば、この完成品自動組立設備18でのサイクルタイムを、より短くする手段を採用する事が考えられる。そして、この手段を採用した場合には、図6で累積生産量を表す、実線aの矢印イ、ロ、ハで示す範囲部分の勾配を大きくでき、この累積生産量を、図6に点線bで表す、定常生産状態での累積生産量に近付ける事ができる。
As a means for suppressing such a production loss, the production speed by the finished product
但し、前述の図5に示した従来の玉軸受自動製造設備19の場合、ワークの流れ方向に関して組合せ装置14よりも上流側に、ストッカ13を設けており、ストック排出工程よりも後工程に、組合せ工程を含む多くの工程を行なう必要がある。この為、上記完成品自動組立設備18でのサイクルタイムをより短くする場合には、上記ストック排出工程よりも後工程での各工程を更に小さい作業単位の複数の小工程に分解する必要が生じて、装置が更に大型化し、コストが嵩む原因となる。この為、コストの上昇を抑えつつ、上記累積生産量を有効に増大させ、単位時間当たりの生産能力を有効に向上させる事が難しくなる。
However, in the case of the conventional ball bearing
又、上記ストック排出工程よりも後工程の完成品組立工程でのサイクルタイムを、このストック排出工程よりも前工程の軌道輪加工工程でのサイクルタイムよりも大幅に短くできない場合、グリース封入装置15又はシール装着装置16での段取り替えが終了し、完成品自動組立装置18が稼動を再開した場合に、ストッカ13内に蓄積された外輪2及び内輪4の量を緩徐にしか減少できない。この為、このストッカ13内にこれら外輪2及び内輪4が蓄積されたままの状態で、次の段取り替えが発生する場合が多くなる。この為、図6に示した様に、ワークの流れ方向に関してストッカ13よりも下流側の組合せ装置14、グリース封入装置15等の装置が停止してから短時間の経過後に、このストッカ13内に蓄積される外輪2及び内輪4が許容限界量に達し、上記流れ方向に関してこのストッカ13よりも上流側の軌道輪自動加工設備9、9も稼動を停止してしまう。この軌道輪自動加工設備9、9は、一般的に、非常に高価である。それにも拘らず、この様に軌道輪自動加工設備9、9が頻繁に停止し、稼働率が低下する事は、完成品の累積生産量を有効に増大させる事に対して妨げとなるだけでなく、投資効率の面からも問題となる。
Further, if the cycle time in the finished product assembly process, which is a process subsequent to the stock discharge process, cannot be significantly shorter than the cycle time in the raceway machining process, which is a process preceding the stock discharge process, the
更に、軌道輪自動加工設備9、9が頻繁に、稼動と停止とを繰り返すと、装置の各部で熱的に不安定になり、この軌道輪自動加工設備9、9による加工精度を高精度に維持する為の管理が面倒になる。これらの問題は、前述の図5に示した様に、1組の完成品自動組立設備18に対して複数組の軌道輪自動加工設備9、9を配置した場合だけでなく、1組の完成品自動組立設備に対して1組の軌道輪自動加工設備を配置した場合や、複数組の完成品組立設備に対して複数組の軌道輪自動加工設備を配置した場合でも、同様に生じる。 尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献1〜4がある。
In addition, if the
本発明の玉軸受の製造設備及び製造方法は、上述の様な事情に鑑みて、玉軸受の完成品の生産量を多くしたり、軌道輪加工設備の稼働率の向上を図るべく、ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムを、前工程のサイクルタイムよりも大幅に短くする事を可能にする場合でも、製造設備延いては玉軸受のコストの上昇を抑えるべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the ball bearing manufacturing equipment and manufacturing method of the present invention are designed to reduce the stock discharge in order to increase the production amount of the finished ball bearing and to improve the operating rate of the bearing ring processing equipment. Even when it is possible to make the cycle time of the post-process rather than the process significantly shorter than the cycle time of the pre-process, the invention was invented to suppress the increase in the cost of the manufacturing equipment and the ball bearing.
本発明の玉軸受の製造設備は、請求項1に記載した様に、
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とを備えた玉軸受の製造設備であって、軌道輪加工設備と、組合せ設備と、グリース封入設備と、シール装着設備とを備える。
このうちの軌道輪加工設備は、少なくとも上記外輪と内輪とを研削加工するものである。
又、上記組合せ設備は、この軌道輪加工設備で加工されたこれら外輪と内輪とを、複数個の転動体と共に組み合わせて中間組立体を造るものである。
又、上記グリース封入設備は、上記組合せ設備で造られた中間組立体の内部にグリースを封入するものである。
又、上記シール装着設備は、上記グリース封入設備でグリースを封入された中間組立体にシール部材を装着するものである。
そして、ワークの流れ方向に関して上記組合せ設備と上記グリース封入設備との間に、上記中間組立体の複数個の収納及び排出を可能としたストッカを設けている。
As described in claim 1, the ball bearing manufacturing equipment of the present invention is
Manufacture of a ball bearing comprising an outer ring having an outer ring raceway on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway on an outer peripheral surface, and a plurality of balls provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to be freely rollable. The facility includes a bearing ring processing facility, a combination facility, a grease filling facility, and a seal mounting facility.
Of these, the bearing ring processing facility grinds at least the outer ring and the inner ring.
Further, the above-mentioned combination facility is an intermediate assembly formed by combining the outer ring and the inner ring processed by the bearing ring processing facility together with a plurality of rolling elements.
Further, the grease sealing facility is for sealing grease inside the intermediate assembly made by the combination facility.
The seal mounting facility is for mounting a seal member on an intermediate assembly sealed with grease by the grease sealing facility.
A stocker is provided between the combination facility and the grease filling facility with respect to the flow direction of the workpiece. The stocker can store and discharge the intermediate assembly.
又、本発明の玉軸受の製造方法は、請求項3に記載した様に、
上述の玉軸受の製造設備を使用する玉軸受の製造方法であって、軌道輪加工工程と、組合せ工程と、グリース封入工程と、シール装着工程とを備える。
このうちの軌道輪加工工程は、軌道輪加工設備により、少なくとも上記外輪と内輪とを研削加工する工程を含むものである。
又、上記組合せ工程は、組合せ設備により、この軌道輪加工工程で加工されたこれら外輪と内輪とを、少なくとも複数個の玉と共に組み合わせて中間組立体を造るものである。 又、上記グリース封入工程は、グリース封入設備により、上記組合せ工程で造られた中間組立体の内部にグリースを封入するものである。
又、上記シール装着工程は、シール装着設備により、上記グリース封入工程でグリースを封入された中間組立体にシール部材を装着して、玉軸受の完成品を造るものである。
そして、上記組合せ工程の後で、上記グリース封入工程よりも前に、ストッカにより、その前工程の装置から搬送された中間組立体を収納し、その後工程からの要求に基づきこの中間組立体をこの後工程の装置に排出するストック排出工程を行なう。
Moreover, the manufacturing method of the ball bearing of the present invention, as described in claim 3,
A ball bearing manufacturing method that uses the above-described ball bearing manufacturing equipment, and includes a bearing ring processing step, a combination step, a grease sealing step, and a seal mounting step.
Of these, the bearing ring machining step includes a step of grinding at least the outer ring and the inner ring by a bearing ring machining facility.
In the combination process, an intermediate assembly is formed by combining the outer ring and the inner ring processed in the raceway processing step together with at least a plurality of balls by a combination facility. In the grease filling step, grease is sealed inside the intermediate assembly produced in the combination step by a grease filling facility.
In the seal mounting process, the seal member is mounted on the intermediate assembly sealed with the grease in the grease sealing process by a seal mounting facility to produce a finished ball bearing.
Then, after the combination step, before the grease filling step, the stocker stores the intermediate assembly transported from the device in the previous step, and the intermediate assembly is changed to this based on a request from the subsequent step. A stock discharge process is performed for discharging to a post-process apparatus.
上述の様に構成する本発明の玉軸受の製造設備及び製造方法によれば、組合せ設備による組合せ工程の後で、グリース封入設備によるグリース封入工程よりも前に、ストッカによるストック排出工程を行なえる。この為、このストック排出工程よりも後に行なう後工程の工程数を少なくできる。従って、この後工程でのサイクルタイムを短くする事を可能にする場合でも、この後工程で、作業単位の複数の小工程に過度に分解せずに済む。この事は、製造設備のコスト上昇を抑える事に繋る。この結果、製造設備のコスト上昇を抑えつつ、上記後工程でのサイクルタイムを、上記ストック排出工程よりも前工程でのサイクルタイムよりも大幅に短くする事が可能になる。又、上記組合せ設備を使用する組合せ工程でのサイクルタイムを長くできる為、不具合に起因して設備が稼動停止する事態を生じにくくして、管理費を低減し、延いては玉軸受の製造コストの低減を図れる。 According to the ball bearing manufacturing equipment and manufacturing method of the present invention configured as described above, the stock discharging process by the stocker can be performed after the combining process by the combination equipment and before the grease filling process by the grease filling equipment. . For this reason, the number of post-processes to be performed after this stock discharging process can be reduced. Therefore, even when it is possible to shorten the cycle time in the subsequent process, it is not necessary to excessively disassemble the work unit into a plurality of small processes in the subsequent process. This leads to a reduction in the cost of manufacturing equipment. As a result, it is possible to significantly shorten the cycle time in the post-process than the cycle time in the pre-process rather than the stock discharge process, while suppressing an increase in the cost of manufacturing equipment. In addition, since the cycle time in the combination process using the above-mentioned combination equipment can be extended, it is difficult to cause the equipment to stop operating due to a malfunction, reducing the management cost, and thus the manufacturing cost of the ball bearing. Can be reduced.
又、上記後工程でのサイクルタイムを上記前工程でのサイクルタイムよりも大幅に短くする事が可能になる為、段取り替えの終了時から次の段取り替えが発生するまでの間に、上記ストッカ内に収納された中間組立体をなくす事ができる。この為、次の段取り替えが発生した場合に、上記ストッカ内に収納可能な中間組立体の数を多くでき、このストッカよりも前工程で使用する、高価になり易い軌道輪加工設備が頻繁に停止する事を防止できる。この為、玉軸受の製造作業時に、グリースやシールの種類の変更を伴う、ロット替えを頻繁に行なう事により、グリース封入設備やシール装着設備で、段取り替えが頻繁に発生する場合でも、高価になり易い軌道輪加工設備の稼働率を高くできる。又、この軌道輪加工設備が稼動と停止とを頻繁に繰り替えす事を防止できる為、この軌道輪加工設備の各部が熱的に不安定になる事を防止できる。この為、面倒な管理の手間を要する事なく、この軌道輪加工設備での加工精度を高精度に維持し易くできる。 In addition, since the cycle time in the post-process can be significantly shorter than the cycle time in the pre-process, the stocker can be used between the end of the setup change and the next setup change. The intermediate assembly housed inside can be eliminated. For this reason, when the next setup change occurs, the number of intermediate assemblies that can be accommodated in the stocker can be increased. Stopping can be prevented. For this reason, lots are frequently changed during the production of ball bearings, which involves changing the type of grease or seal, so that even if setup changes frequently occur in grease filling equipment or seal installation equipment, it is expensive. It is possible to increase the operating rate of the bearing ring processing equipment that is likely to become. Further, since this raceway processing facility can be prevented from being repeatedly operated and stopped, it is possible to prevent each part of this raceway processing facility from becoming thermally unstable. For this reason, it is possible to easily maintain the machining accuracy in this bearing ring machining facility without the need for troublesome management.
尚、前記特許文献1、2、4には、転がり軸受の製造ラインに関する構成が記載されていはいるが、ストッカの配置に関しては一切記載されていない。又、前記特許文献3には、ワークの流れ方向に関して組合せ装置よりも上流側にストッカを配置した構成が記載されている。この為、この特許文献3に記載された構成の場合には、前述の図5に示した従来構造の場合と同様の不都合が生じる。
In addition, although the structure regarding the production line of a rolling bearing is described in the said
本発明の玉軸受の製造設備を実施する場合に好ましくは、請求項2に記載した様に、軌道輪加工設備を、外輪軌道を研削加工する為の外輪用研削加工装置とこの外輪軌道を超仕上加工する為の外輪用超仕上加工装置とを、それぞれ1台ずつ設け、これら外輪用研削加工装置と外輪用超仕上加工装置とを、ワークの流れ方向に関して直列に配置した外輪加工設備と、内輪軌道を研削加工する為の内輪用第一研削加工装置と内輪の内周面を研削加工する為の内輪用第二研削加工装置と上記内輪軌道を超仕上加工する為の内輪用超仕上加工装置とを、それぞれ1台ずつ設け、これら内輪用第一、第二各研削加工装置と内輪用超仕上加工装置とを、ワークの流れ方向に関して直列に配置した内輪加工設備とを備えたものとする。又、上記外輪加工設備で加工された外輪と上記内輪加工設備で加工された内輪とを、組合せ設備に供給可能とする。 When the ball bearing manufacturing equipment of the present invention is implemented, preferably, as described in claim 2, the bearing ring machining equipment includes an outer ring grinding apparatus for grinding the outer ring raceway and the outer ring raceway. One outer ring finishing machine for finishing is provided for each outer ring, and the outer ring grinding machine and the outer ring super finishing machine are arranged in series in the flow direction of the workpiece, Inner ring first grinding machine for grinding inner ring raceway, inner ring second grinding machine for grinding inner circumferential surface of inner ring, and inner ring superfinishing process for superfinishing the inner ring raceway And an inner ring machining facility in which the first and second inner ring grinding machines and the inner ring super finishing machine are arranged in series with respect to the flow direction of the workpiece. To do. Further, the outer ring processed by the outer ring processing facility and the inner ring processed by the inner ring processing facility can be supplied to the combination facility.
この好ましい構成によれば、軌道輪加工工程に使用する加工装置の台数を少なくできる。この為、製造設備全体の設置面積を小さくできる。又、玉軸受の製造時に、この玉軸受の寸法等に応じた型番の変更(セット替え)が生じた場合でも、治具や砥石の変更等に要するセット替え時間を少なくできる。更に、組合せ工程で検出された、軌道輪加工工程に起因する品質上の問題に対する対応策を、各加工装置にフィードバックする管理上の手間の軽減を図れる。更に、ストック排出工程よりも前工程のサイクルタイムが長くなる為、このストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムを、上記前工程のサイクルタイムよりも、より有効に短くでき、軌道輪加工設備の稼働率の向上を、より有効に図れる。 According to this preferable configuration, it is possible to reduce the number of processing apparatuses used for the raceway processing step. For this reason, the installation area of the whole manufacturing equipment can be made small. Further, even when the change of the model number (change of set) according to the size or the like of the ball bearing occurs during the production of the ball bearing, the set change time required for changing the jig or the grindstone can be reduced. Furthermore, it is possible to reduce the administrative effort of feeding back countermeasures for quality problems caused by the raceway machining process detected in the combination process to each machining apparatus. Furthermore, since the cycle time of the previous process is longer than that of the stock discharge process, the cycle time of the subsequent process can be shortened more effectively than the cycle time of the previous process. The utilization rate can be improved more effectively.
又、本発明の玉軸受の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項4に記載した様に、グリース封入設備又はシール装着設備での1回の段取り替え作業に要する時間をtC とし、段取り替えの終了時から次の段取り替えの開始時までの最短の時間をtS とし、軌道輪加工工程及び組合せ工程での実質的なサイクルタイムをTg とし、上記グリース封入工程及びシール装着工程でのサイクルタイムをTS とした場合に、TS /Tg ≦tS /(tC +tS )とする。 Further, when the ball bearing manufacturing method of the present invention is carried out, preferably, the time required for one setup change operation in the grease filling facility or the seal mounting facility is defined as t C , The shortest time from the end of the setup change to the start of the next setup change is t S, and the substantial cycle time in the bearing ring machining process and the combination process is T g. When the cycle time in T is T S , T S / T g ≦ t S / (t C + t S ).
この好ましい構成によれば、段取り替えの終了時から次の段取り替えの開始時までの間に、段取り替えの作業時にストッカ内に蓄積された中間組立体をなくす事ができる。この為、このストッカ内の中間組立体が許容限界量に達する事で軌道輪加工設備の稼動が停止する事を、より有効に防止できる。 According to this preferable configuration, it is possible to eliminate the intermediate assembly accumulated in the stocker at the time of the setup change operation from the end of the setup change to the start of the next setup change. For this reason, it is possible to more effectively prevent the operation of the bearing ring processing facility from stopping when the intermediate assembly in the stocker reaches the allowable limit amount.
又、上述の請求項4に記載した構成を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した様に、ストッカに収納可能な中間組立体の許容限界量St を、(tC /Tg )個以上とする。
Further, preferably when implementing the structure according to
この好ましい構成によれば、軌道輪加工工程及び組合せ工程の実質的なサイクルタイムTg と、段取り替えの作業時間tC との関係から、ストッカに蓄積される中間組立体が許容限界量に達する事を防止できる。この為、玉軸受の製造作業時に、軌道輪加工設備の稼動が停止する事を、より有効に防止できる。 According to this preferred configuration, substantial cycle time T g of the raceway processing steps and combining step, the relationship between the operation time t C of changeovers, intermediate assembly to be stored in the stocker reaches the tolerable amount You can prevent things. For this reason, it is possible to more effectively prevent the operation of the bearing ring processing facility from being stopped during the manufacturing operation of the ball bearing.
又、上述の請求項3に記載した構成を実施する場合に好ましくは、請求項6に記載した様に、軌道輪加工工程及び組合せ工程での実質的なサイクルタイムをTg とし、グリース封入工程及びシール装着工程での実質的なサイクルタイムをTS とし、グリース封入設備又はシール装着設備での1回の段取り替え作業に要する時間をtC とし、段取り替え終了時から次の段取り替えの開始時までの最短の時間をtS とした場合に、ストッカに中間組立体が収納されていない場合にTS =Tg とし、このストッカに中間組立体が収納されている場合に、TS /Tg ≦tS /(tC +tS )とする。
Further, when implementing the configuration described in claim 3 above, preferably, as described in
この好ましい構成によれば、実際の完成品の累積生産量を、軌道輪加工工程及び組合せ工程のサイクルタイムTg により定まる定常生産状態での累積生産量に近付ける事ができ、より有効に生産量の増大を図れる。 According to this preferred configuration, the actual cumulative production of finished products, the bearing ring machining process and can be close to the cumulative production of a steady production state determined by the cycle time T g of the combination process, more effectively production Can be increased.
又、上述の請求項3〜6の何れかに記載した構成を実施する場合により好ましくは、請求項7に記載した様に、軌道輪加工工程での実質的なサイクルタイムをTg とし、グリース封入工程及びシール装着工程でのサイクルタイムをTS とした場合に、Tg ≧TS とする。
この好ましい構成によれば、高価になり易い軌道輪加工設備の稼働率を高くする事ができ、投資効率の向上を図れる。
More preferably, when the configuration described in any one of claims 3 to 6 is implemented, as described in
According to this preferable configuration, it is possible to increase the operating rate of the bearing ring processing facility that is likely to be expensive, and to improve the investment efficiency.
図1〜2は、請求項1、3〜7に対応する、本発明の実施例1を示している。本発明の特徴は、玉軸受の製造設備に於ける各設備の配置、及び、玉軸受の製造方法に於ける各工程を行なう順序を工夫した点にある。本実施例の玉軸受の製造設備に於ける各設備又は装置の機能、及び各工程での製造方法は、前述の図5に示した従来の製造設備及び製造方法の場合とほぼ同様である。この為、以下の説明に於いては、前述の図5に示した従来の製造設備と同等部分には同一符号を付して重複する図示並びに説明は省略し、本実施例の特徴部分、並びに、前述の図5に示した従来の製造設備及び製造方法と異なる部分を中心に説明する。 1 and 2 show Embodiment 1 of the present invention corresponding to claims 1 and 3 to 7. The feature of the present invention resides in that the arrangement of each facility in the ball bearing manufacturing facility and the order of performing each step in the ball bearing manufacturing method are devised. The function of each facility or apparatus in the ball bearing manufacturing facility of this embodiment and the manufacturing method in each process are substantially the same as those of the conventional manufacturing facility and manufacturing method shown in FIG. Therefore, in the following description, the same parts as those of the conventional manufacturing equipment shown in FIG. The description will focus on the differences from the conventional manufacturing equipment and manufacturing method shown in FIG.
本実施例の玉軸受自動製造設備19aの場合には、ワークである、外輪2又は内輪4又は中間組立体の流れ方向(図1の左右方向)に関して、組合せ設備である組合せ装置14と、グリース封入設備であるグリース封入装置15との間に、この中間組立体の複数個の収納及び排出を可能としたストッカ13aを設けている。そして、本実施例の玉軸受の製造方法の場合には、上記組合せ装置14による組合せ工程の後で、上記グリース封入装置15によるグリース封入工程よりも前に、上記ストッカ13aによるストック排出工程を行なう。即ち、前述の図5に示した従来の玉軸受の製造方法の場合には、ストッカ13によるストック排出工程を、組合せ工程の前に行なうのに対し、本実施例の場合には、このストック排出工程を組合せ工程の後に行なう。
In the case of the ball bearing
この様な本実施例の玉軸受の製造方法の場合には、組合せ工程として、上記組合せ装置14で、複数組の軌道輪自動加工設備9(図5参照)から自動搬送装置により送られた、外輪2及び内輪4と、複数の玉5と、保持器6とを組合せて、シールリング7(図4参照)を装着する以前の中間組立体を造る。そして、この中間組立体を、自動搬送装置により上記ストッカ13aに送り、ストック排出工程として、このストッカ13aに一時的に収納し、排出した後、自動搬送装置により上記グリース封入装置15に送る。
In the case of such a manufacturing method of the ball bearing of the present embodiment, as a combination process, the
又、本実施例の自動玉軸受製造設備19aの場合も、前述の図5に示した従来構造の自動玉軸受製造設備19の場合と同様に、上記ストッカ13aと組合せ装置14とグリース封入装置15とシール装着設備であるシール装着装置16と包装装置17とに、自動搬送装置の搬送コンベアを設置している。そして、この搬送コンベアとロボットとにより、上記組合せ装置14と、ストッカ13aと、グリース封入装置15と、シール装着装置16とからの上記中間組立体(又は完成品)の取り出しと、上記ストッカ13aと、グリース封入装置15と、シール装着装置16と、包装装置17とへの上記中間組立体(又は完成品)の供給とを可能としている。又、図示は省略するが、玉軸受自動製造設備19aには、品質検査工程を行なう為の品質検査装置を設けている。
Also, in the case of the automatic ball
次に、本実施例での各工程のサイクルタイムの関係と、上記ストッカ13aに収納可能
な上記中間組立体の許容限界量とに就いて説明する。
本実施例の場合、玉軸受自動製造設備19aで、以下のサイクルタイムの関係を満たす事が可能な装置を組合せる。本実施例の場合、玉軸受自動製造設備19aに於けるボトルネックは、前記各軌道輪自動加工装置9である。これら各軌道輪自動加工装置9を使用する軌道輪加工工程では、被加工物の寸法や、取り代、材料の機械的特性に対する、砥石の研削能力や、冷却条件、機械剛性、測定精度等を最適化した加工条件で、最短のサイクルタイムが経験工学的に決定される。又、ストック排出工程よりも前工程では、上記軌道輪加工工程の、最短の実質的なサイクルタイム(=図5に示す場合の様に、3組の軌道輪自動加工装置9がある場合には見かけ上のサイクルタイムの1/3)をボトルネックとして、これを阻害しない様に、若干余裕のあるサイクルタイムTg を設定する。
Next, the relationship between the cycle times of the steps in this embodiment and the allowable limit amount of the intermediate assembly that can be stored in the
In this embodiment, the ball bearing
一方、グリース封入装置15とシール装着装置16とで、1回の段取り替え作業に要する時間をtC と定義し、グリース封入工程及びシール装着工程での、段取り替えの終了時から次の段取り替えの開始時までの最短の時間(段取り替え最小間隔)をtS と定義する。そして、この様にtC 、tS を定義した場合に、グリース封入工程及びシール装着工程を含む、ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS と上記サイクルタイムTg との関係を、次の(1)式により設定する。
TS /Tg ≦tS /(tC +tS ) −−−(1)
On the other hand, the time required for one setup change operation is defined as t C in the
T S / T g ≦ t S / (t C + t S ) −−− (1)
又、上記段取り替えの作業を行なう為に、上記グリース封入装置15及びシール装着装置16が稼動を停止している間に、前記ストッカ13aには、前記組合せ装置14から送られた中間組立体が蓄積される。そして、仮に、このストッカ13a内の中間組立体が許容限界量に達した(満杯になった)とすると、前記各軌道輪加工装置9及び上記組合せ装置14が稼動を停止してしまう。これに対して、本実施例の場合には、これら各装置9、14の稼動停止を防止すべく、上記ストッカ13aに収納可能な中間組立体の許容限界量St (個)を、次の(2)式で設定している。
St ≧(tC /Tg ) −−−(2)
Further, in order to perform the setup change operation, the intermediate assembly sent from the
St ≧ (t C / T g ) −−− (2)
尚、上記(1)(2)式からも分かる様に、1回の段取り替え作業に要する時間tC を短くすれば、ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS を長くでき、しかも上記ストッカ13aの許容限界量St を小さくする事ができる。この為、作業分析と設備の改善により、1回の段取り替え作業に要する時間を短くする事は、製造設備を簡略化し、コスト低減を図る為に役立つ。
As can be seen from the above formulas (1) and (2), if the time t C required for one setup change operation is shortened, the cycle time T S of the subsequent process can be made longer than the stock discharging process, and it can be reduced tolerable amount S t of the
又、上記(1)(2)式を満たす場合として、例えば、軌道輪加工工程を含む、ストック排出工程よりも前工程の実質的なサイクルタイムTg を10秒とし、1回の段取り替え作業に要する時間tC を15分(=900秒)とする。又、上記段取り替え最小間隔tS を60分(=3600秒)とし、上記ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS を8秒以下とし、ストッカ13aに収納可能な中間組立体の許容限界量St を90個以上とする。
Further, as a case of satisfying the above (1) (2), for example, comprises a bearing ring machining process, a substantial cycle time T g of the steps before the
上述の様に構成する本実施例の玉軸受の製造設備及び製造方法によれば、組合せ装置14による組合せ工程の後で、グリース封入装置15によるグリース封入工程よりも前に、ストッカ13aによるストック排出工程を行なえる。この為、このストック排出工程よりも後に行なう後工程の工程数を少なくできる。従って、この後工程でのサイクルタイムTS を短くする事を可能にする場合でも、この後工程で、作業単位の複数の小工程に過度に分解せずに済む。この事は、製造設備のコスト上昇を抑える事に繋る。この結果、本実施例によれば、製造設備のコスト上昇を抑えつつ、上記後工程でのサイクルタイムTS を、上記ストック排出工程よりも前工程でのサイクルタイムTg よりも大幅に短くする事が可能になる。又、上記組合せ装置14を使用する組合せ工程でのサイクルタイムTg を長くできる為、不具合に起因して設備が稼動停止する事態を生じにくくして、管理費を低減し、延いては玉軸受の製造コストの低減を図れる。
According to the ball bearing manufacturing equipment and manufacturing method of the present embodiment configured as described above, the stock discharge by the
又、上記後工程でのサイクルタイムTS を上記前工程でのサイクルタイムTg よりも大幅に短くする事が可能になる為、段取り替えの終了時から次の段取り替えが発生するまでの間に、上記ストッカ13a内に収納された中間組立体(ワーク)をなくす事ができる。この為、玉軸受の製造作業時に、グリースやシールの種類の変更を伴う、ロット替えを頻繁に行なう事により、グリース封入装置15やシール装着装置16で、段取り替えが頻繁に発生する場合でも、高価になり易い軌道輪加工設備9の稼働率を高くできる。
次に、これに就いて、図2を用いて更に詳しく説明する。
Also, since the cycle time T S in the subsequent process can be made significantly shorter than the cycle time T g in the previous process, the period from the end of the setup change until the next setup change occurs. In addition, the intermediate assembly (work) accommodated in the
Next, this will be described in more detail with reference to FIG.
図2は、前述の図6に示した場合と同様に、玉軸受の完成品の累積生産量等を表したガントチャートである。尚、この図2では、前述の図6で示した場合と同様に、グリース封入装置15での段取り替えにより、ストック排出工程よりも後工程装置の稼動状態が決定される事を前提として、グリース封入装置15の稼動状態を示している。例えば、図2に示す場合では、グリース封入装置15及びシール装着装置16の段取り替えを同時に開始する場合に、グリース封入装置15の段取り替えがシール装着装置16の段取り替えと同じかそれよりも後に終了する。但し、シール装着装置16での段取り替えにより、上記後工程の装置の稼動状態が決定される場合には、図2で、シール装着装置16の稼動状態を、グリース封入装置15の稼動状態の代わりとして置き換える事により、経過時間に応じた完成品の累積生産量を求める事ができる。
FIG. 2 is a Gantt chart showing the accumulated production amount and the like of the finished ball bearing as in the case shown in FIG. In FIG. 2, as in the case shown in FIG. 6 described above, it is assumed that the operation state of the post-process apparatus is determined rather than the stock discharge process by the changeover in the
又、上記図2では、実線a´により、時間の経過に伴って実際に完成した玉軸受の完成品の累積生産量を、点線b´により、上記グリース封入工程で段取り替えが発生せず、各設備及び装置9、14、13a、15〜17が全く停止しないと仮定した場合に得られる玉軸受の完成品の累積生産量(定常生産状態での累積生産量)を、それぞれ表している。
In FIG. 2, the solid line a ′ indicates the accumulated production amount of the finished ball bearing actually completed over time, and the dotted line b ′ indicates that no setup change occurs in the grease filling process. The accumulated production amount (cumulative production amount in the steady production state) of the finished ball bearing obtained when it is assumed that the respective facilities and
又、本実施例の場合には、前述の図6に示した場合と異なり、前記ストック排出工程の前に、ボトルネックである軌道輪自動加工設備9による軌道輪加工工程と、組合せ工程とを行なう為、これら両工程のサイクルタイムTg を同期させている。そして、これら両工程のサイクルタイムTg と、前記(1)式とから、前記グリース封入工程及びシール装着工程を含む、上記ストック排出工程よりも後工程でのサイクルタイムTS を決定すると共に、これら各サイクルタイムTg 、TS に対応して各装置を配置している。又、定常生産状態での玉軸受自動製造設備19aの生産能力は、上記ボトルネックに依存する。この為、軌道輪自動加工設備9の生産能力により、定常生産状態での完成品の累積生産量の増加速度である、図2の破線b´の勾配が決定される。
Further, in the case of the present embodiment, unlike the case shown in FIG. 6 described above, before the stock discharging step, the bearing ring machining step by the bearing ring
生産管理システムから、現在生産しているロットの生産を終了し、グリースの仕様変更を伴う新たなロットの生産に切り換える旨の指示が出されると、グリース封入装置15が停止し、段取り替え作業が行なわれる(図2のA部分の斜格子で示す部分参照)。この段取り替え作業を行なう間、グリース封入装置15によるグリース封入工程よりも後工程の装置へは、ワークが搬送されない。この為、当然に、完成品の生産量は増加しない。
When the production management system issues an instruction to end the production of the currently produced lot and switch to the production of a new lot with a change in the grease specifications, the
一方、上記グリース封入工程よりも前工程で使用する装置である、ストッカ13aには、組合せ装置14により組み合わされた中間組立体が、限界許容量St 以下の範囲で蓄積される。そして、この組合せ装置14を含む、ストック排出工程よりも前工程で使用する装置は、上記グリース封入装置15の稼動が停止された後も、稼動し続ける。又、図2に示す場合には、前記(2)式を満たしており、且つ、上記ストッカ13aに収納可能な中間組立体の限界許容量St を、段取り替え作業に要する時間tC と、ワークの流れ方向に関してストック排出工程よりも下流側のサイクルタイムTg との比tC /Tg よりも十分に大きくしている(St >tC /Tg )。この為、ストッカ13a内の中間組立体が許容限界量St に達する以前に、段取り替えが終了する。従って、上記グリース封入工程での段取り替えの発生により、上記ストック排出工程よりも後工程の装置の稼動が停止される場合でも、このストック排出工程よりも前工程の装置が稼動を停止する事はない。
On the other hand, is a device used in the previous step than the grease step, the
そして、上記グリース封入装置15での段取り替えが終了すると、上記ストック排出工程よりも後工程の装置が稼動を再開して、前記ストッカ13aから後工程の装置に中間組立体が送り出される事により、完成品の累積生産量が増大する。この場合、上記ストッカ13aが内部に蓄積された中間組立体を排出し切るまでの間は、完成品の生産能力は、上記ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS に依存し、ボトルネックである軌道輪自動加工装置9による軌道輪加工工程のサイクルタイムTg には依存しない。そして、上記後工程での搬送速度を高くし、上記後工程のサイクルタイムTS を、この軌道輪加工工程のサイクルタイムTg よりも大幅に短くする(TS <Tg )事により、完成品の生産量を急激に上昇させる(図2にa´で示す実線の矢印イ´で示す範囲部分参照)。一方、上記ストック排出工程よりも前工程では、ボトルネックに合わせたサイクルタイムTg により変わらずに稼動し続け、ストッカ13aに中間組立体を送り続ける。
Then, when the setup change in the
この場合、ストック排出工程よりも前工程の装置からこのストッカ13に中間組立体が送られる搬送速度に比べて、このストック排出工程よりも後工程の装置に上記中間組立体を送り出す搬送速度は十分に高くなり(速くなり)、上記ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS は、このストック排出工程よりも前工程のサイクルタイムTg よりも十分に短くなる。この為、図2からも明らかな様に、上記ストッカ13a内のワーク量(中間組立体の蓄積量)を考えた場合に、このストッカ13aに蓄積される中間組立体の量(数)が急激に減少する。このストッカ13a内での中間組立体の減少速度は、前記(1)式の関係から、十分に高く(速く)なり、グリース封入装置15で次の段取り替えが発生する以前に、ストッカ13a内の中間組立体が必ずなくなる事が保証される。
In this case, compared with the transfer speed at which the intermediate assembly is sent to the
そして、このストッカ13a内の中間組立体がなくなった時点で、ストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS が長くなり、このサイクルタイムTS が、このストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTg と同じになる(TS =Tg )。この場合には、玉軸受の完成品の累積生産量が、ボトルネックである軌道輪自動加工設備9による軌道輪加工工程のサイクルタイムTg に依存する(図2にa´で示す実線の矢印ロ´で示す範囲部分参照)。
Then, when the intermediate assembly in the
そしてこの様なサイクルが繰り返される結果、軌道輪自動加工設備9が稼動し続け、稼動が停止される事はなくなる。この為、玉軸受の製造作業時に、グリースやシールの種類の変更を伴う、ロット替えを頻繁に行なう事により、グリース封入装置15やシール装着装置16で、段取り替えが頻繁に発生する場合でも、図2に示す様に、実際の玉軸受の生産量を、玉軸受自動製造設備19aの持つ定常生産状態での生産能力に基づく生産量とほぼ一致させる事ができる。
As a result of such a cycle being repeated, the raceway
又、高価になり易い軌道輪自動加工設備9が、上記段取り替えにより稼動を停止する事を防止でき、高価になり易い軌道輪自動加工装置9の稼働率を高くできる。又、この軌道輪自動加工設備9が稼動と停止とを頻繁に繰り替えす事を防止できる為、この軌道輪自動加工設備9の各部が熱的に不安定になる事を防止できる。この為、面倒な管理の手間を要する事なく、この軌道輪自動加工設備9での加工精度を高精度に維持し易くできる。
Further, it is possible to prevent the raceway
この結果、本実施例によれば、高価になり易い軌道輪自動加工設備9の生産能力を基準に生産計画を立案する事が可能になり、グリースやシールの仕様変更に伴う頻繁な段取り替えにより生産計画が影響されにくくなる。この為、多品種少量生産に対応し易くなる。又、軌道輪自動加工装置9の稼働率の向上を図れる為、設備投資に対する生産能力を安定して向上させる事ができる。又、この稼働率の向上により、外輪2及び内輪4の加工品質の管理が容易になる。
As a result, according to the present embodiment, it becomes possible to make a production plan based on the production capacity of the bearing ring
次に、図3は、請求項1〜7に対応する、本発明の実施例2を示している。本実施例の場合には、軌道輪自動加工設備9を構成する外輪自動加工設備10が、外輪軌道7(図4参照)を研削加工する為の外輪用第二研削加工装置24と、この外輪軌道7を超仕上加工する為の外輪用超仕上加工装置25とを、それぞれ1台ずつ設け、これら各加工装置24、25を、ワークである、外輪2の流れ方向に関して直列に配置している。又、上記軌道輪自動加工設備9を構成する内輪自動加工設備11が、内輪軌道3(図4参照)を研削加工する為の、請求項2に記載した内輪用第一研削加工装置に相当する、内輪用第二研削加工装置26と、内輪4(図4参照)の内周面を研削加工する為の、請求項2に記載した内輪用第二研削加工装置に相当する、内輪用第三研削加工装置27と、上記内輪軌道3を超仕上加工する為の内輪用超仕上加工装置28とを、それぞれ1台ずつ設け、これら各加工装置26〜28を、ワークである、内輪2の流れ方向に関して直列に配置している。そして、組合せ装置14に上記内輪4と外輪2とを、上記外輪自動加工設備10及び内輪自動加工設備11により供給可能としている。従って、本実施例の場合には、1組の完成品自動組立設備18aに対して、1組の軌道輪自動加工設備9を組合せている。
Next, FIG. 3 shows Embodiment 2 of the present invention corresponding to claims 1 to 7. In the case of the present embodiment, the outer ring
この様な本実施例の玉軸受の製造装置の場合には、玉軸受の製造時に、組合せ装置14へは、1組の軌道輪自動加工設備9のみで加工された内輪4と外輪2とが送られる。この為、軌道輪加工工程の実質的なサイクルタイムTg は、前述の実施例1の場合よりも長くなる。そして、このサイクルタイムに応じて、他の工程のサイクルタイムを決定している。従って、本実施例の場合には、玉軸受の完成品の累積生産量が、前述の実施例1の場合に比べて低くはなる。
In the case of such a ball bearing manufacturing apparatus of this embodiment, the
これに対して、本実施例の場合には、軌道輪自動加工設備9を1組のみ設置すれば良く、軌道輪加工工程に使用する加工装置24〜28の台数を、前述した実施例1の場合よりも少なくできる。この為、製造設備全体の設置面積を小さくできる。又、上記加工装置24〜28の台数を少なくできる為、玉軸受の製造時に、この玉軸受の寸法等に応じた型番の変更(セット替え)が生じた場合でも、治具や砥石の変更等に要するセット替え時間を少なくできる。更に、組合せ工程で検出された、軌道輪加工工程に起因する品質上の問題に対する対応策を、上記各加工装置24〜28にフィードバックする管理上の手間の軽減を図れる。
On the other hand, in the case of the present embodiment, only one set of the bearing ring
更に、ストック排出工程よりも前工程のサイクルタイムTg が長くなる為、このストック排出工程よりも後工程のサイクルタイムTS を、上記前工程のサイクルタイムTg よりも、より有効に短くできる。即ち、これら両サイクルタイムの差(Tg −TS )をより大きくできる為、段取り替え作業中にストッカ13a内に蓄積される中間組立体の蓄積速度を遅くでき、段取り替え終了後にこのストッカ13a内から中間組立体がなくなるまでの時間を短くできる。この為、軌道輪自動加工設備9の稼動が段取り替えにより停止する事を、より有効に防止でき、この軌道輪自動加工設備9の稼働率の向上を、より有効に図れる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の実施例1の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
Furthermore, since the cycle time T g of the steps before the stock discharge process is increased, the cycle time T S of the rear than the stock discharge process steps, than the cycle time T g of the above pre-process can be more effectively shortened . That is, since the difference between these two cycle times (T g −T S ) can be made larger, the accumulation speed of the intermediate assembly accumulated in the
Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, a duplicate description is omitted.
尚、本発明の玉軸受の製造設備は、軌道輪加工設備と、ストッカと、組合せ設備と、グリース封入設備と、シール装着設備とを、総て工場内の同一の区画に設置したものに限定するものではない。例えば、上述の図1〜3に示した実施例1、2で、完成品自動組立設備18aのみを、特に厳しく空気中の塵を管理した部屋等に設置する事もできる。又、上述の各実施例では、玉軸受自動製造設備19aの各装置間の自動搬送装置のコンベア上に複数の部品又は完成を連続して待機させる事により、搬送による無駄な時間を短縮又はなくす事もできる。
The ball bearing manufacturing equipment of the present invention is limited to a bearing ring processing equipment, a stocker, a combination equipment, a grease filling equipment, and a seal mounting equipment, all installed in the same section in the factory. Not what you want. For example, in the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 3 described above, only the finished product
1 外輪軌道
2 外輪
3 内輪軌道
4 内輪
5 玉
6 保持器
7 シールリング
8 内部空間
9 軌道輪自動加工設備
10 外輪自動加工設備
11 内輪自動加工設備
13、13a ストッカ
14 組合せ装置
15 グリース封入装置
16 シール装着装置
17 包装装置
18、18a 完成品自動組立設備
19、19a 玉軸受自動製造設備
20 旋削加工装置
21 熱処理装置
22 外輪用第一研削加工装置
23 内輪用第一研削加工装置
24 外輪用第二研削加工装置
25 外輪用超仕上加工装置
26 内輪用第二研削加工装置
27 内輪用第三研削加工装置
28 内輪用超仕上加工装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer ring raceway 2 Outer ring 3
Claims (7)
上記組合せ設備は、この軌道輪加工設備で加工されたこれら外輪と内輪とを、複数個の転動体と共に組み合わせて中間組立体を造るものであり、
上記グリース封入設備は、上記組合せ設備で造られた中間組立体の内部にグリースを封入するものであり、
上記シール装着設備は、上記グリース封入設備でグリースを封入された中間組立体にシール部材を装着するものであり、
ワークの流れ方向に関して上記組合せ設備と上記グリース封入設備との間に、上記中間組立体の複数個の収納及び排出を可能としたストッカを設けた玉軸受の製造設備。 Manufacture of a ball bearing including an outer ring having an outer ring raceway on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway on an outer peripheral surface, and a plurality of balls provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to be capable of rolling. A bearing ring processing facility, a combination facility, a grease filling facility, and a seal mounting facility, wherein the bearing ring processing facility grinds at least the outer ring and the inner ring,
The above-mentioned combination equipment is an intermediate assembly formed by combining these outer ring and inner ring processed by this bearing ring processing equipment together with a plurality of rolling elements,
The grease filling equipment is for filling grease inside the intermediate assembly made by the combination equipment,
The seal mounting facility is for mounting a seal member on an intermediate assembly sealed with grease in the grease sealing facility,
A ball bearing manufacturing facility provided with a stocker capable of storing and discharging a plurality of intermediate assemblies between the combination facility and the grease filling facility with respect to a work flow direction.
上記組合せ工程は、組合せ設備により、この軌道輪加工工程で加工されたこれら外輪と内輪とを、少なくとも複数個の玉と共に組み合わせて中間組立体を造るものであり、
上記グリース封入工程は、グリース封入設備により、上記組合せ工程で造られた中間組立体の内部にグリースを封入するものであり、
上記シール装着工程は、シール装着設備により、上記グリース封入工程でグリースを封入された中間組立体にシール部材を装着して、玉軸受の完成品を造るものであり、
上記組合せ工程の後で、上記グリース封入工程よりも前に、ストッカにより、その前工程の装置から搬送された中間組立体を収納し、その後工程からの要求に基づきこの中間組立体をこの後工程の装置に排出するストック排出工程を行なう玉軸受の製造方法。 A ball bearing manufacturing method using the ball bearing manufacturing facility according to claim 1 or 2, comprising a bearing ring machining step, a combination step, a grease filling step, and a seal mounting step, The bearing ring machining step includes a step of grinding at least the outer ring and the inner ring by a bearing ring machining facility.
In the combination process, an intermediate assembly is formed by combining the outer ring and the inner ring processed in the raceway processing step together with at least a plurality of balls by a combination facility.
The above grease filling step is to fill the inside of the intermediate assembly made in the above combination step with grease filling equipment,
In the seal mounting step, a seal member is mounted on the intermediate assembly filled with grease in the grease sealing step by a seal mounting facility, thereby producing a finished ball bearing.
After the combination step, before the grease filling step, the stocker stores the intermediate assembly transported from the device in the previous step, and the intermediate assembly is moved to the subsequent step based on a request from the subsequent step. Of manufacturing a ball bearing that performs a stock discharging process for discharging to the apparatus.
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