JP2010247902A - Workpiece sorting device - Google Patents
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Description
この発明はワーク選別装置に関し、例えば、軸方向に径差を有する円すい状または円筒状のワークの搬送過程において、小端側を上にしたワークを排除して大端側を上にしたワークだけを選別する場合に利用することができる。 The present invention relates to a work sorting apparatus, for example, in the process of transporting a conical or cylindrical work having a diameter difference in the axial direction, only a work having a large end side up while excluding a work having a small end side up. Can be used for sorting.
円すいころ軸受の転動体として用いられる円すいころは円すい形状であるため、円筒形状の円筒ころや針状ころと異なり、方向性を有している。つまり、軸方向で径差がある。ちなみに転がり軸受用語によれば、円すいころの大径側の端面を大端面、小径側の端面を小端面と呼ぶ。したがって、円すいころの外周面(転動面)もしくは端面の機械加工、または、円すいころ軸受の組み立てに際しては、円すいころの向きを揃えて供給する必要がある。 A tapered roller used as a rolling element of a tapered roller bearing has a tapered shape, and therefore has directionality unlike a cylindrical cylindrical roller or a needle roller. That is, there is a diameter difference in the axial direction. By the way, according to rolling bearing terms, the end face on the large diameter side of the tapered roller is called the large end face, and the end face on the small diameter side is called the small end face. Therefore, when machining the outer peripheral surface (rolling surface) or end surface of the tapered roller or assembling the tapered roller bearing, it is necessary to supply the tapered rollers in the same direction.
従来、この種のワークを向きを揃えて搬送するためには、2本ロールと呼ばれる整列装置を用いていた(特許文献1参照)。この装置は、図4に示すように、パーツフィーダ(図示せず)から送られてきた方向未整列のワーク(円すいころ)2を、ほぼ平行かつワーク搬送方向に向かってやや下り勾配に設置した2本のロール4a、4b間に逐次供給する。2本のロール4a、4bは、そのすきま6がワーク2の小端面側径φd1より大きく、大端面側径φd2より小さく、かつ、ワーク2がすきま6にはさまれた際にワーク2の重心が2本のロール4a、4bによる支持位置よりも下方に位置するように設定してある。図4(A)に円弧矢印で示すように互いに逆方向でワーク2をかみこまない向きにロール4a、4bを回転させることにより、ワーク2は、大端面を上にし、小端面を下にした姿勢でシュート8に落とし込まれ、加工機または組立機へ搬送される。
Conventionally, in order to convey this kind of work in the same direction, an alignment device called a two-roll has been used (see Patent Document 1). In this apparatus, as shown in FIG. 4, workpieces (tapered rollers) 2 that are not aligned in a direction sent from a parts feeder (not shown) are installed in a substantially downward slope toward the workpiece conveyance direction. Sequentially supplied between the two
パーツフィーダからのワーク2の供給間隔が厳密に一定に制御可能ならば、上記2本ロールの信頼性はきわめて高い。しかし、バーツフィーダの供給能力(毎分の供給個数)はパーツフィーダ内のワークの個数や重量、ワークの偏在、油脂の付着等々によってむらがあるのが通常である。また、加工機あるいは組立機との連動により、間欠的に起動・停止を繰り返す。このような条件で運転した場合、2本ロール上に存在するワークの数量、個々のワークの姿勢や運動速度が不均一となる。その結果、2本ロール上で相前後するワーク同士が衝突・干渉し、ワークが正しい姿勢に整列されないまま、あるいは排出直前で姿勢を転ぜられてシュートに落とし込まれるといった事態が発生しうる。
If the supply interval of the
円すいころは大量に生産されるため、万が一にもこのようなことが発生すると生産ラインが停止するだけでなく、加工機または組立機を破損し重大な損失につながる。 Tapered rollers are produced in large quantities, so if this happens, not only will the production line stop, but the processing machine or assembly machine will be damaged leading to serious losses.
この発明の目的は、上述の2本ロールの問題点を除去して、軸方向に径差を有する円すいまたは円筒状ワークをその向きによって確実に選別し、機械への逆向き投入を防止することにある。 An object of the present invention is to eliminate the problems of the two rolls described above, and to reliably select a cone or cylindrical workpiece having a diameter difference in the axial direction according to its direction, and to prevent reverse loading into the machine. It is in.
この発明のワーク選別装置は、軸方向に径差を有する円すい状または円筒状のワークを小径端側を上にした向きに揃えて搬送するワーク選別装置であって、ワークを縦にした状態で収容できるワークポケットを外周に複数配置した回転可能な円板状のワークキャリヤと、ワークキャリヤの下方に位置し、周方向の一部に切除部を有するキャリヤベースと、切除部に対応する周方向領域で、ワークキャリヤによって搬送されるワークの移動軌跡に沿った通路とを具備し、通路の幅はワークの小端側径より大きく、ワークの大端側径より小さいことを特徴とするものである。 A workpiece sorting device according to the present invention is a workpiece sorting device that conveys a conical or cylindrical workpiece having a diameter difference in the axial direction so that the workpiece is aligned in a direction with the small-diameter end side up, with the workpiece in a vertical state. A rotatable disc-shaped work carrier having a plurality of work pockets that can be accommodated on the outer periphery, a carrier base that is located below the work carrier and has a cutting part in the circumferential direction, and a circumferential direction corresponding to the cutting part And a path along the movement trajectory of the workpiece conveyed by the workpiece carrier, the width of the path being larger than the small end side diameter of the workpiece and smaller than the large end side diameter of the workpiece. is there.
前記通路は、一対のブレードの端面を向かい合わせにして配置したとき、両者の端面同士間に形成させることができる(請求項2)。あるいは、前記通路は、1枚のブレードの端面とキャリヤポケットの壁面との間に形成させることもできる(請求項3)。後者の場合、部品点数が減少して簡略化が図れる。 The passage can be formed between the end surfaces of the pair of blades when the end surfaces of the pair of blades are arranged to face each other (Claim 2). Alternatively, the passage may be formed between the end face of one blade and the wall surface of the carrier pocket (Claim 3). In the latter case, the number of parts can be reduced and simplification can be achieved.
1枚のブレードの端面とキャリヤポケットの壁面との間に通路を形成させる場合、ブレードの端面を半径方向外側に配置し、キャリヤポケットの側壁を半径方向内側に配置するとともに(請求項4)、ワークキャリヤの回転軸を垂直軸に対して傾けて(請求項5)、前記通路をワークキャリヤの回転中心よりも高い位置に設けるのが好ましい(請求項6)。キャリヤポケットの壁面でワークの重量の大部分を受けて、ブレードに対する負荷をできるだけ少なくするためである。 When the passage is formed between the end face of one blade and the wall surface of the carrier pocket, the end face of the blade is disposed radially outward, and the side wall of the carrier pocket is disposed radially inward (Claim 4). It is preferable that the rotation axis of the work carrier is inclined with respect to the vertical axis (Claim 5), and the passage is provided at a position higher than the rotation center of the work carrier (Claim 6). This is because the load on the blade is reduced as much as possible by receiving most of the weight of the workpiece on the wall surface of the carrier pocket.
前記ブレードの前記通路を形成する表面は耐摩耗性にすぐれたしゅう動材料で構成するのが好ましい(請求項7)。前記通路に沿って移動するワークとの接触による摩耗を少なくするためである。 The surface of the blade forming the passage is preferably made of a sliding material having excellent wear resistance. This is to reduce wear due to contact with the workpiece moving along the passage.
ワークの代表例として円すいころを挙げることができる(請求項8)。なお、この発明は、軸方向に径差を有する円すい状または円筒状のワークに広く適用することができる。軸方向に径差を有する円すい状のワークの例としては、円すいころのほか、テーパピンなどが挙げられる。軸方向に径差を有する円筒状のワークの例としては、ねじ、ボルト、段付きシャフトなどが挙げられる。 As a typical example of the workpiece, a tapered roller can be cited (claim 8). The present invention can be widely applied to a conical or cylindrical workpiece having a diameter difference in the axial direction. Examples of conical workpieces having a diameter difference in the axial direction include tapered pins in addition to tapered rollers. Examples of cylindrical workpieces having a diameter difference in the axial direction include screws, bolts, stepped shafts, and the like.
この発明によれば、各ワークをワークキャリヤのワークポケットに収容した状態で搬送し、その間に選別を行なうため、ワーク同士が相互に接することがなく確実に選別が行なえる。また、ワークポケット内ではワークは反転し得ないので選別後のワークは反転のおそれがなく、正しい向きのまま後工程へ供給することができる。 According to this invention, since each work is conveyed in a state of being accommodated in the work pocket of the work carrier and sorting is performed between the works, the works can be reliably sorted without contacting each other. In addition, since the work cannot be reversed in the work pocket, the work after sorting has no fear of reversal and can be supplied to the subsequent process with the correct orientation.
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。なお、円すいころがワークである場合を例にとって説明する。また、円すいころの大端面を上にした正しい向きのワークをOKワーク、小端面を上にした逆向きのワークをNGワークと呼ぶことがある。符号WaはOKワークを表し、符号WbはNGワークを表す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The case where the tapered roller is a work will be described as an example. In addition, a workpiece in the correct direction with the large end face of the tapered roller facing up may be referred to as an OK work, and a work in the reverse direction with the small end face up may be referred to as an NG work. Reference sign Wa represents an OK work, and reference sign Wb represents an NG work.
まず、図1を参照すると、ワーク選別装置10は、ワークキャリヤ12と、キャリヤベース16と、選別部20と、ワーク投入部28と、ワーク排出部30を有している。ワークキャリヤ12は、想像線で示すフレーム上に、垂直な回転軸まわりに回転自在に支持させてある。ワークキャリヤ12は図面に現れていないサーボモータその他の適当な駆動装置によって一方向に回転するようになっている。図1は円弧矢印で示すように反時計方向に回転する例である。
First, referring to FIG. 1, the
ワークキャリヤ12は円板状で、その外周に、円周方向に所定の間隔で複数のワークポケット14が設けてある。ワークキャリヤ12は文字どおりワークを搬送するためのもので、ワークポケット14に1個ずつ、ワークを収容することができる。ここではワークポケット14は貫通孔の形態をしていて、その内径をワークの大端面側径よりも大きく設定してある。また、ワークポケット14の内径はワークの全長よりも小さく設定してある。
The
ワークキャリヤ12の下にキャリヤベース16が配置してある。キャリヤベース16はフレームに固定してあり、ワークポケット14に投入されたワークを下から受け支えるようになっている。ワークキャリヤ12の厚さはワークの全長よりも小さく、キャリヤベース16上のワークの上面(大端面の場合も小端面の場合もありえる)がワークキャリヤ面よりも上に突出するように設定してある。
A
キャリヤベース16は、符号18で示すように、円周方向の一部領域を切除してある。図1では、キャリヤポケット3個分に相当する領域にわたって切除した場合が例示してある。したがって、この切除部18の領域では、図2からよく分かるように、ワークを下から受け支えるというキャリヤベース16の機能は働かない。なお、図示は省略してあるが、切除部18の下方にはNGワークWbをNGトラップへ送るためのシュートを設置する。
The
選別部20の上流側に、ワークキャリヤ12のワークポケット14にワークを投入するためのワーク投入部28が設けてある。また、選別部20の下流側に、ワークを次の工程へ送るためのワーク排出部30が設けてある。ここでは、自然落下式のシュートの形態をしたワーク投入部28と、OKワークWaをエアで排出するタイプのシュートの形態をしたワーク排出部30が例示してある。
On the upstream side of the
選別部20は、投入ワークのうち、NGワークWbを排除してOKワークWaのみを選択的に通過させる役割を果たす。その選別部20は、この実施例では一対のブレード22、24によって構成される。ブレード22、24はおおむね円弧状で、両者の端面間に円弧状の通路23を形成している。図2では、この通路23の幅を符号w1で示してある。ワークキャリヤ12によって搬送されるワークは、選別部20では、ブレード22、24間の通路を通過する。言い換えれば、ワークキャリヤ12によって搬送されるワークの移動軌跡に沿って、通路23が形成してある。通路23の幅w1は、ワークの小端面側径φd1より大きく、大端面側径φd2より小さく設定してある。また、ブレード22、24の高さ方向の位置は、ワークキャリヤ12の上面と、キャリヤベース16上のワークの上面との間になるように設定してある。
The sorting
ブレード22、24の少なくとも通路23を形成する表面は、耐摩耗性に優れたしゅう動材で構成するのが好ましい。具体例としては、超硬合金、ダイヤモンド焼結体もしくは砲金材、または、スチール製の台金にDLC(ダイヤモンドライクコーティング)、TiN(窒化チタン)、TiCN(炭窒化チタン)等のコーティングを施したものなどが挙げられる。また、図2では、ブレード22、24のワークと接する部分を鋭角のエッジ部26とした例が示してあるが、丸みをつけた断面形状としてもよい。
It is preferable that at least the surface of the
次に、上述のワーク選別装置10の作用について述べる。ワークキャリヤ12は一定方向に回転し、ワーク投入部28で、各ワークポケット14にそれぞれ最大1個のワークが投入される。この段階では各ワークの向き(正、逆)は確認されない。
Next, the operation of the above-described
ワーク投入部28からワークキャリヤ12のワークポケット14に投入されたワークは、ワークキャリヤ12の回転に伴い、選別部20に到来する。このとき、大端面が上になった正しい向きのワークすなわちOKワークWaは、図2に示すように2枚のブレード22、24によってその中間部よりも幾分上の付近を支持されて、いわば吊り下げの状態で、通路23に沿って移動する。そして、キャリヤベース16の切除部18を通過し、ワーク排出部30へと運ばれる。
The workpiece loaded from the
一方、小端面を上にした逆向きのワークすなわちNGワークWbは、2枚のブレード22、24によって形成された通路23の幅w1よりも小径端側が小さいため、ブレードによって支持されず、しかも下から受け支えるものが存在しないため、キャリヤベース16の切除部18からシュート(図示せず)を経てNGトラップへと落下する。NGトラップへ落下したワークWbはパーツフィーダ(図示せず)へ回収される。
On the other hand, the reverse work with the small end face up, that is, the NG work Wb is not supported by the blade because the small diameter end side is smaller than the width w 1 of the passage 23 formed by the two
各ワークポケット14に投入されたワークは、ワークキャリヤ12で搬送されているかぎり他のワークと直接干渉することはなく、かつ、ワークポケット14内で反転することもない。したがって、選別部20を通過したワークすなわちOKワークWaは、大端面を上にした正しい向きのままワーク排出部30から排出される。このようにして、正しい向きのワークのみを選別して次工程へ供給することができる。
As long as the work put in each
次に、図3に示す別の実施例について述べる。この実施例では、選別部すなわち通路25を設けた部分がワークキャリヤ12の回転中心よりも高くなるように、ワークキャリヤ12の回転軸Y2を垂直軸Y1に対して任意の角度αだけ傾けてある。この場合、ブレードは1枚だけ、すなわち半径方向外側のブレード22だけで、そのブレード22とワークキャリヤ12のワークポケット14の壁面によって形成される通路25の幅w2がワークの小端面側径φd1よりも大きく、かつ、大端面側径φd2よりも小さくなるように設定してある。
Next, another embodiment shown in FIG. 3 will be described. In this embodiment, the rotation axis Y2 of the
図1の実施例では、円すい角または径差が非常に小さい、言い換えれば小端面側径φd1と大端面側径φd2の差が非常に小さいワークの場合、2枚のブレード22、24で形成される通路23の幅w1の調整が困難であることと、ワーク自重の両ブレード22、24への分力がきわめて大きくなるためブレード22、24への負荷が大きく、ブレード22、24の早期摩耗やワークのブレード間への噛み込みといった事態が想定される。これに対して図3の実施例では、ワーク自重の大部分をワークポケット14の壁面が負担するため、ブレード22の負荷が大幅に軽減されるといった利点がある。
In the embodiment of FIG. 1, in the case of a workpiece having a very small cone angle or diameter difference, in other words, a workpiece having a very small difference between the small end face side diameter φd 1 and the large end face side diameter φd 2 , two
ここに述べたワーク選別装置は、パーツフィーダの後工程に設置し、パーツフィーダから方向未選別のまま供給されたワークを、NGワークすなわち小端面が上になった逆向きのワークを排除して、OKワークすなわち大端面が上になった正しい向きのワークのみ選別して後工程へ供給することができる。しかしながら、積極的にワークの向きを整列させる機能は持たないため、後工程への供給能力(毎分の供給個数)は、パーツフィーダから供給を受ける個数の約1/2である。そこで、例えば従来の2本ロールと組み合わせて使用することにより、パーツフィーダから供給されたワークのほぼ全数を、きわめて高い信頼性をもって後工程へ供給することができる。 The workpiece sorting device described here is installed in the post-process of the parts feeder, and eliminates workpieces supplied from the parts feeder without sorting direction, NG workpieces, that is, workpieces with the small end face up. Only the OK work, that is, the work in the correct orientation with the large end face up can be selected and supplied to the subsequent process. However, since it does not have a function of positively aligning the orientation of the workpiece, the supply capability to the subsequent process (the number of supplies per minute) is about ½ of the number supplied from the parts feeder. Therefore, for example, by using in combination with the conventional two rolls, almost all the workpieces supplied from the parts feeder can be supplied to the subsequent process with extremely high reliability.
以上、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、ここに示し、かつ記述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しないかぎり、他の種々の形態で実施し得ることはもちろんのこと、この発明は、特許請求の範囲よって画定されるもののほかそれと均等の、あらゆる変更を含むものと諒解されるべきである。 The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment shown and described herein, and various other forms are possible without departing from the gist of the invention. It should be understood that the present invention includes all modifications equivalent to and equivalent to those defined in the claims.
10 選別装置
12 ワークキャリヤ
14 ワークポケット
16 キャリヤベース
18 切除部
20 選別部
22 ブレード
23 通路
24 ブレード
25 通路
26 エッジ部
28 ワーク投入部
30 ワーク排出部
Wa OKワーク(正しい向き)
Wb NGワーク(逆向き)
DESCRIPTION OF
Wb NG work (reverse direction)
Claims (8)
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