JP2008202606A - 転動体等配装置および転動体等間隔配列方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】転動体等配装置1は、同軸に配置された内輪IRと外輪ORの間の円環状空間21に複数個の転動体Rを内蔵した転がり軸受Bを内輪IRおよび外輪ORの軸心Oが鉛直になるように支持するとともに、内輪IRまたは外輪ORを介して転動体Rに磁力線Mを作用させる磁石3と、転がり軸受Bの軸心O方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて円環状空間21のほぼ全域にわたり均等に圧縮エアを噴射するエア噴射機構7とを備える。
【選択図】図1
Description
従来、転がり軸受の配列作業は、例えば、下記の特許文献に開示されているような方法が採られていた。
まず、特許文献1の方法の場合、爪を転動体間に割り込ませて間隔を調整するものであるため、爪と転動体が必ず接触することによって転動体が傷ついてしまうという不都合がある。転動体に傷がつくと転がり軸受を回転させたときに振動や騒音の発生要因となり、転がり軸受の機能不良に繋がるという問題がある。
本発明は、同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個の転動体を内蔵した転がり軸受を前記内輪および前記外輪の軸心が鉛直になるように支持する支持部材と、前記転がり軸受の軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて前記円環状空間の全域にわたり均等に圧縮エアを噴射するエア噴射装置と、前記転がり軸受の軸心方向の少なくとも一方の端面側に配置され、前記内輪または外輪を介して前記転動体に磁力線を作用させる磁石とを備える転動体等配装置を提供する。
また、円環状空間に対して圧縮エアを噴射することにより、内輪および外輪の転動面および転動体に付着している塵埃を吹き飛ばして清浄化することができる。
このように構成することで、回転装置の作動により、固定部材によって固定された内輪または外輪の他方を軸心回りに回転させることで、内輪または外輪と転動体との接触面に動摩擦が作用する状態で等配処理を行うことができる。動摩擦が作用する状態では、静止摩擦が作用する状態に比べて内外輪と転動体との間に生じる摩擦抵抗が小さくなるので、転動体が移動し易くなる。したがって、転動体の円周方向への転がり動作が、一層スムーズ行われるようになり、転動体を等間隔に配列するまでの時間を短縮することができる。
このように構成することで、転動体の配置を撮影装置により取得した画像を用いて確認することができ、等配処理の自動化を図ることができる。
また、円環状空間に対して圧縮エアを噴射することにより、内輪および外輪の転動面および転動体に付着している塵埃を吹き飛ばして清浄化することができる。
このようにすることで、固定した内輪または外輪の他方を軸心回りに回転させることで、内輪または外輪と転動体との接触面に動摩擦が作用する状態で等配処理を行うことができる。動摩擦が作用する状態では、静止摩擦が作用する状態に比べて内外輪と転動体との間に生じる摩擦抵抗が小さくなるので、転動体が移動し易くなる。したがって、転動体の円周方向への転がり動作が、一層スムーズ行われるようになり、転動体を等間隔に配列するまでの時間を短縮することができる。
このようにすることで、転動体の配置を撮影により取得した画像を用いて確認することができ、等配処理の自動化を図ることができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る転動体等配装置1について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る転動体等配装置1は、転がり軸受Bにリテーナ(図示せず)を装着する前段階で、内輪IRと外輪ORに挟まれた複数個の転動体Rを円周上に等間隔で配列するための装置である。
磁石3は、転がり軸受Bを内輪IRと外輪ORの軸心Oが鉛直になるように支持するとともに、内輪IRまたは外輪ORを介して転動体Rに磁力線Mを作用させるようになっている。すなわち、この転動体等配装置1では、磁石3が、支持部材としても機能している。
また、磁石3は、少なくとも内輪IRに対向する端部が、磁極の向きに直交する断面から見て円形をなしている。
駆動モータ9は、出力軸13がローラ11の中心部に取り付けられており、ローラ11を軸線回りに回転駆動するようになっている。ローラ11は、磁石3が支持する外輪ORに、外周面を接触させられるようになっている。
したがって、駆動モータ9を駆動させると、これに連動してローラ11が回転し、ローラ11の外周面に当接した外輪ORが、ローラ11の回転力によってその軸心O回りに逆回転するようになっている。
ここで、外輪ORを傷つけることがないよう、ローラ11において、少なくとも外輪ORと接触する外周部は、ゴム等の柔軟な材質によって構成することが好ましい。
図2および図3に示すように、リテーナ(図示せず)を装着する前段階の転がり軸受Bは、内輪IRと外輪ORとの間の円環状空間21内に、複数個(本実施形態では13個)の転動体Rが内蔵されている。これらの転動体Rは、それぞれ内輪IRの外周面と外輪ORの内周面とに沿って、円環状空間21内を円周方向に自由に転がって移動できる状態になっている。また、隣接する転動体R間の距離、例えば、図3に示す転動体R1と転動体R2との間の距離と、転動体R2と転動体R3との間の距離が異なっている。
そして、この状態の転がり軸受Bを、図1に示した転動体等配装置1にセットし、以下のようにして転動体等配処理が行われる。
また、磁石3の磁極の向きに直交する方向の寸法(外形寸法)が、外輪ORの外形と同じか若干小さくされているので、磁石3の磁束密度を高くすることができる。
また、磁石3は、内輪IRおよび外輪ORに対向する端部が、磁極の向きに直交する断面から見て円形をなしているので、この端部近傍に、内輪IRおよび外輪ORの軸心O回りに回転対象となる磁場を形成することができる。すなわち、内輪IRと外輪ORとの間に形成される磁場の大きさを、内輪IRと外輪ORとの間の全領域にわたって略均一にすることができる。したがって、各転動体Rに作用する磁力を均一にすることができる。
この結果、転動体Rが、容易、かつ、高精度に所定の位置に移動することになる。
このようにして、磁石3による上記反発力Kと圧縮エア機構7の圧縮エアによる吸引力Fとの作用により、最終的には全部の転動体Rが、円環状空間21内の円周上に等間隔で配列される。
次に、本発明の第2の実施形態に係る転動体等配装置31について、図7を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る転動体等配装置1と構成を共通する個所には、同一符号を付して説明を省略する。
カメラ37には、制御装置39が接続されている。制御装置39は、カメラ37により取得された画像を処理して、回転機構5を制御するようになっている。図中、符号41は照明装置である。
前記制御装置39は、カメラ37により撮影されることによって取得された軌道内の転動体Rの画像を処理して、例えば、転動体Rの輪郭形状を画像認識することにより、転動体Rの重心位置を求め、すべての隣接する転動体Rの重心間の距離がほぼ等距離であるか否かを判断するようになっている。
このように構成された本実施形態に係る転動体等配装置31によれば、エアノズル35により転がり軸受Bを支持し、転がり軸受Bを挟んでエア噴射機構7と反対側において、カメラ37を作動させることにより、複数の転動体R全体の配置を観察することができる。これにより、転動体Rが等配不良のまま後工程に流れる不都合をより確実に防止することができる。
また、一定時間経過後にカメラ37により撮影して等配状態を判定する場合には、等配不良の場合に、再度等配処理を行うようにすることができる。
また、エア噴射機構7については、転がり軸受Bの上端面側から円環状空間21に対して垂直下向きに圧縮エアを噴射することを例示して説明したが、転がり軸受Bを内輪IRと外輪ORの軸心Oが鉛直となるように支持してあれば、反対に、下端面側から円環状空間21に対して垂直上向きに圧縮エアを噴射しても同様な効果が得られる。
また、第2の実施形態の照明装置41として、転動体Rに対してカメラ37と同一側に配置して反射光を撮影することを例示して説明したが、これに代えて、転動体Rを挟んでカメラ37とは反対側に配置される透過照明としてもよい。
3 磁石(支持部材)
7 エア噴射機構(エア噴射装置)
B 転がり軸受
21 円環状空間
IR 内輪
OR 外輪
R 転動体
Claims (8)
- 同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個の転動体を内蔵した転がり軸受を前記内輪および前記外輪の軸心が鉛直になるように支持する支持部材と、
前記転がり軸受の軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて前記円環状空間のほぼ全域にわたり均等に圧縮エアを噴射するエア噴射装置と、
前記転がり軸受の軸心方向の少なくともいずれかの端面側に配置され、前記内輪または外輪を介して前記転動体に磁力線を作用させる磁石とを備える転動体等配装置。 - 前記内輪または前記外輪のいずれか一方を固定する固定部材と、前記内輪または前記外輪の他方をその軸心周りに回転させる回転装置とを備える請求項1に記載の転動体等配装置。
- 前記転がり軸受の前記エア噴射装置と同一の端面側に前記磁石が配置され、前記転がり軸受を挟んで前記エア噴射装置とは反対側の端面に対向する撮影装置を備える請求項1または請求項2に記載の転動体等配装置。
- 前記転がり軸受の前記エア噴射装置と同一の端面側に前記磁石が配置され、前記転がり軸受を挟んで前記エア噴射装置とは反対側の端面に対向する撮影装置と、
該撮影装置により取得された画像に基づいて、前記回転装置を制御する制御装置とを備える請求項2に記載の転動体等配装置。 - 同軸に配置された内輪と外輪の間の円環状空間に複数個の転動体を内蔵した転がり軸受を前記内輪および前記外輪の軸心が鉛直になるように支持し、前記転がり軸受の軸心方向のいずれか一方の端面側、前記内輪または外輪を介して前記転動体に磁力線を作用させた状態で、前記軸心方向のいずれか一方の端面側から他方の端面側へ向けて前記円環状空間の全域にわたって均等に圧縮エアを噴射する転動体等間隔配列方法。
- 前記内輪または前記外輪のいずれか一方を固定し、他方をその軸心周りに回転させながら上記圧縮エアの噴射を行う請求項5に記載の転動体等間隔配列方法。
- 前記転がり軸受に前記圧縮エアを噴射する側と同一側から前記磁力線を作用させ、前記転がり軸受を挟んで前記圧縮エアを噴射する側とは反対側から、前記内輪および前記外輪間に形成される軌道内の複数の前記転動体全体を撮影する請求項5または請求項6に記載の転動体等間隔配列方法。
- 前記転がり軸受に前記圧縮エアを噴射する側と同一側から前記磁力線を作用させ、前記転がり軸受を挟んで前記圧縮エアを噴射する側とは反対側から、前記内輪および前記外輪間に形成される軌道内の複数の前記転動体全体を撮影し、撮影により取得された画像に基づいて、前記内輪または前記外輪の前記回転を制御する請求項6に記載の転動体等間隔配列方法。
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