JP2011191275A - Inspection device for lateral edge face - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無段変速機(CVT)用ベルトとして好適に使用される金属ベルトや、該金属ベルトを構成する金属リングの側方端面の検査を行う側方端面用検査装置に関する。 The present invention relates to a metal belt that is preferably used as a continuously variable transmission (CVT) belt, and a side end surface inspection device that inspects a side end surface of a metal ring constituting the metal belt.
CVTでは、エンジンの駆動力は、直径(周長)が小さな金属リングの外周側に直径(周長)が大きな金属リングを順次装着することで構成された金属ベルトを介して、ドライブシャフトに伝達される。従って、金属ベルトには、許容範囲を超える間隙や曲がり等の異状が含まれていないことが要求される。金属ベルトに許容範囲を超える異状が存在する場合には、ドライブシャフトに対して駆動力が円滑に伝達されなくなるからである。 In CVT, the driving force of the engine is transmitted to the drive shaft via a metal belt constructed by sequentially mounting metal rings with a large diameter (peripheral length) on the outer periphery side of metal rings with a small diameter (peripheral length). Is done. Accordingly, the metal belt is required not to include abnormalities such as gaps and bends exceeding the allowable range. This is because if the metal belt has an abnormality exceeding the allowable range, the driving force cannot be smoothly transmitted to the drive shaft.
そこで、金属ベルトにおける厚み方向、すなわち、金属リング同士の積層方向に沿う側方端面につき、異状の有無を自動的に検査する金属ベルト用検査装置や検査方法が種々提案されている。 In view of this, various inspection apparatuses and inspection methods for metal belts have been proposed that automatically inspect for the presence or absence of irregularities in the thickness direction of the metal belt, that is, the side end surfaces along the stacking direction of the metal rings.
例えば、本出願人は、特許文献1において、金属ベルトの側方端面に対して照明を行い、この際に得られた側方端面の画像を2値化閾値で2値化することで傷の有無を判定する検査方法を提案している。この場合、パターンマッチング等を用いることなく検査を行うことが可能となるので、検査効率が向上するという利点が得られる。 For example, in the patent document 1, the present applicant performs illumination on the side end surface of the metal belt, and binarizes the image of the side end surface obtained at this time with a binarization threshold value. An inspection method for determining the presence or absence is proposed. In this case, since it is possible to perform inspection without using pattern matching or the like, there is an advantage that inspection efficiency is improved.
また、特許文献2には、2個のプーリに掛け渡された金属ベルトに一定の張力を付与し、この状態で、該金属ベルトの側方端面に対して光を照射する一方、前記側方端面からの反射光に基づいて該側方端面に凹凸が存在するか否かを判定する検査方法及び検査装置が提案されている。 In Patent Document 2, a constant tension is applied to the metal belt stretched between two pulleys, and in this state, light is applied to the side end surface of the metal belt, while the side belt There has been proposed an inspection method and an inspection apparatus for determining whether or not there is unevenness on the side end surface based on the reflected light from the end surface.
なお、この種のプーリは、下方底部から上方底部に至るまで、その直径が一定である円柱形状をなしている。 Note that this type of pulley has a cylindrical shape with a constant diameter from the bottom to the top.
金属ベルトにおいては、内方側の金属リングの外周端面と、該金属リングに外接する金属リングの内周端面とが全体にわたってズレることなく重畳されるとは限らない。すなわち、場合によっては、金属リングの側方端面同士の位置が揃わず、その結果、一方の金属リングが他方の金属リングに対して相対的に突出(又は陥没)した状態となることもある。この突出又は陥没によって金属リングの側方端面同士が揃わなくなることに伴い、該側方端面に凹凸が形成される。 In the metal belt, the outer peripheral end surface of the inner metal ring and the inner peripheral end surface of the metal ring circumscribing the metal ring are not necessarily overlapped without being displaced. That is, in some cases, the positions of the side end surfaces of the metal rings are not aligned, and as a result, one metal ring may protrude (or be depressed) relative to the other metal ring. As the protrusions or depressions cause the side end surfaces of the metal rings to become unaligned, irregularities are formed on the side end surfaces.
金属ベルトの側方端面に対して間隙や曲がりが存在するか否かを検査するにあたっては、カメラにて側方端面の画像を撮像する。この際、前記凹凸がカメラの被写界深度を超えると、該凹凸に焦点が合わなくなり(いわゆるピントズレが生じ)、画像が不明瞭となる。このため、検査結果が精確でなくなる。 When inspecting whether there is a gap or a bend with respect to the side end face of the metal belt, an image of the side end face is taken with a camera. At this time, if the unevenness exceeds the depth of field of the camera, the unevenness becomes out of focus (so-called out-of-focus) and the image becomes unclear. For this reason, the test result is not accurate.
また、1本の金属リングの側方端面につき検査を行う場合であっても、該金属リングが平行を保っておらず傾斜してローラに掛け渡されていると、撮像を行う際にピントズレが生じて画像が不明瞭となる。すなわち、この場合も検査結果が精確でなくなる。 Even when the side end face of one metal ring is inspected, if the metal ring is not kept parallel but is tilted and stretched across the roller, there will be a focus shift when taking an image. This results in an unclear image. That is, also in this case, the test result is not accurate.
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、金属リングを平行にローラに掛け渡すことや、金属ベルトにつき検査を行う場合には金属リングの側方端面同士の位置を揃えることが可能であり、このため、凹凸等に起因するピントズレを回避し得、結局、高精度な検査結果を得ることが可能な側方端面用検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when the metal ring is passed over the roller in parallel, or when the metal belt is inspected, the positions of the side end surfaces of the metal ring can be aligned. Therefore, an object of the present invention is to provide a lateral end face inspection apparatus that can avoid a focus shift due to unevenness and the like and can obtain a highly accurate inspection result.
前記の目的を達成するために、本発明は、単体の金属リングの側方端面、又は金属リングの外周に別の金属リングを順次積層することで構成される金属ベルトにおける前記金属リング同士の積層方向に沿う側方端面の検査を行う側方端面用検査装置であって、
基盤と、
前記基盤上に配置されて前記金属リング又は前記金属ベルトが掛け渡される複数個のローラと、
前記複数個のローラ中の少なくとも2個の間の距離を調整可能な距離調整手段と、
前記金属リング又は前記金属ベルトを周回動作させるために前記複数個のローラ中の少なくとも1個に設けられた回転駆動手段と、
周回動作する前記金属リング又は前記金属ベルトの一方の側方端面に異状が存在するか否かを検査するための検査手段と、
を備え、
前記複数個のローラの上方端部又は下方端部の少なくともいずれか一方に、前記金属リング又は前記金属ベルトの他方の側方端面が着座するフランジ部が設けられ、
前記検査手段は、前記フランジ部に前記他方の側方端面が着座し且つ真円形状となるまで弛緩された状態の前記金属リング又は前記金属ベルトの前記一方の側方端面について異状が存在するか否かを検査することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is directed to laminating metal rings in a metal belt configured by sequentially laminating another metal ring on a side end surface of a single metal ring or an outer periphery of a metal ring. A side end face inspection device that inspects a side end face along a direction,
The foundation,
A plurality of rollers disposed on the base and over which the metal ring or the metal belt is stretched;
A distance adjusting means capable of adjusting a distance between at least two of the plurality of rollers;
Rotation driving means provided on at least one of the plurality of rollers for rotating the metal ring or the metal belt;
Inspection means for inspecting whether or not there is an abnormality on one side end surface of the metal ring or the metal belt that makes a circular motion;
With
A flange portion on which the other side end surface of the metal ring or the metal belt is seated is provided on at least one of the upper end portion and the lower end portion of the plurality of rollers.
Whether the inspection means has an abnormality in the one side end surface of the metal ring or the metal belt in a state where the other side end surface is seated on the flange portion and is relaxed until it becomes a perfect circle shape. It is characterized by checking whether or not.
なお、ここでいう「異状」には、金属リングの場合にはその曲がり等、金属ベルトの場合には曲がりや金属リング同士の間の間隙等、金属ベルトを所定の用途に供することの阻害要因となるものが含まれる。 The “abnormality” here refers to factors that hinder the use of the metal belt for a predetermined application, such as bending in the case of a metal ring, bending in the case of a metal belt, and a gap between metal rings. Is included.
このような構成のローラに掛け渡された金属リング又は金属ベルトは、ローラ間の距離が調整されることで緊張する。この状態でローラが回転動作すると、金属リング又は金属ベルトが、テーパー状に縮径したローラに沿って径が小さな方向(すなわち、フランジ部に向かう方向)に変位する。この結果、その側方端面がフランジ部に着座して該フランジ部に押接するようになる。これにより、金属リング又は金属ベルトの側方端面が水平方向に沿って平行な状態となる。すなわち、側方端面が水平方向に対して傾斜した状態となることが回避される。 The metal ring or the metal belt stretched around the roller having such a structure is tensioned by adjusting the distance between the rollers. When the roller rotates in this state, the metal ring or the metal belt is displaced in a direction having a small diameter (that is, a direction toward the flange portion) along the tapered roller. As a result, the side end surface is seated on the flange portion and comes into press contact with the flange portion. Thereby, the side end surface of a metal ring or a metal belt will be in a parallel state along a horizontal direction. That is, it is avoided that the side end face is inclined with respect to the horizontal direction.
しかも、金属ベルトの場合、各金属リングの側方端面同士の位置が揃う。上記したように、フランジ部に臨む側の側方端面が全てフランジ部に着座するからである。従って、金属ベルトの側方端面に、金属リングの側方端面の位置が揃わないことに起因する凹凸が形成されることが回避される。 Moreover, in the case of a metal belt, the positions of the side end surfaces of each metal ring are aligned. This is because, as described above, all of the side end surfaces facing the flange portion are seated on the flange portion. Therefore, it is possible to avoid the formation of irregularities due to the position of the side end surface of the metal ring not being aligned on the side end surface of the metal belt.
以上のような理由から、他方の側方端面がフランジ部に着座し且つ真円形状となるまで弛緩された状態の金属リング又は金属ベルトの一方の側方端面に対して撮像を行う際、ピントズレが生じることなく明瞭な画像が得られる。従って、間隙や曲がり等の異状の有無に関して精確な検査結果を得ることができるようになるので、検査精度を向上させることができる。 For the above reasons, when imaging is performed on one side end surface of a metal ring or a metal belt in which the other side end surface is seated on the flange portion and is relaxed until it becomes a perfect circle shape, a focus shift occurs. A clear image can be obtained without the occurrence of. Accordingly, an accurate inspection result can be obtained regarding the presence or absence of an abnormality such as a gap or a bend, so that the inspection accuracy can be improved.
しかも、金属リング又は金属ベルトが真円形状となる程度まで弛緩されているので、間隙や曲がりが延伸していない状態、換言すれば、消失していない状態で検査を実施することができる。このため、間隙及び曲がりを容易に発見することができる。 In addition, since the metal ring or the metal belt is relaxed to the shape of a perfect circle, the inspection can be performed in a state where the gap or the bend is not extended, in other words, not disappeared. For this reason, gaps and bends can be easily found.
ここで、複数個のローラとしては、例えば、位置決め固定された2個のローラと、前記2個のローラの中心線に対して交差する方向に変位可能な1個のローラとの合計3個のローラを設けるようにすればよい。この場合、金属リング又は金属ベルトが、周長が大きなものであっても、変位可能なローラを変位させることによって張力を付与することが容易となる。また、側方端面検査を行う際には、位置決め固定された2個のローラ間の金属ベルトにつき検査を実施すればよい。 Here, as the plurality of rollers, for example, a total of three rollers including two rollers that are positioned and fixed and one roller that can be displaced in a direction intersecting the center line of the two rollers. A roller may be provided. In this case, even if the metal ring or the metal belt has a large circumference, it is easy to apply tension by displacing the displaceable roller. Further, when performing the side end surface inspection, the metal belt between the two rollers positioned and fixed may be inspected.
複数個のローラにつき、1個のローラにのみ回転駆動手段を設けて駆動ローラとし、残余のローラを従動ローラとしてもよいが、本発明においては、複数個のローラの中の少なくとも2個に個別に回転駆動手段を設けること、すなわち、少なくとも2個のローラを駆動ローラとすることが好ましい。これにより、真円形状となるまで弛緩された状態の金属リング又は金属ベルトに対して周回動作を起こすのに十分なトルクを伝達する摩擦力を得ることが可能となる。 For a plurality of rollers, only one roller may be provided with a rotation driving means to be a driving roller, and the remaining rollers may be driven rollers. However, in the present invention, at least two of the plurality of rollers are individually provided. It is preferable to provide a rotation driving means, that is, at least two rollers as drive rollers. As a result, it is possible to obtain a frictional force that transmits a torque sufficient to cause a circular motion to the metal ring or metal belt that has been relaxed until it has a perfect circular shape.
以上の構成において、金属リング又は金属ベルトの他方の側方端面のフランジ部に対する着座が終了したことを判定するには、例えば、金属リング又は金属ベルトの幅方向寸法(最内〜最外の金属リングの最下部から最上部までの距離)を検出すればよい。そして、この検出された幅方向寸法が一定となったことを認識したことをもって、「他方の側方端面のフランジ部に対する着座が終了した」と判定することができる。 In the above configuration, in order to determine that the seating on the flange portion on the other side end surface of the metal ring or the metal belt is completed, for example, the width direction dimension (the innermost to the outermost metal of the metal ring or the metal belt) The distance from the bottom of the ring to the top may be detected. Then, it can be determined that “the seating of the other side end face with respect to the flange portion has been completed” by recognizing that the detected dimension in the width direction is constant.
本発明によれば、複数個のローラにフランジ部を設け、前記複数個のローラに掛け渡された金属リング又は金属ベルトを緊張させた後に該複数個のローラを回転動作させることによって、その側方端面をフランジ部に押接させるようにしている。この押接によって、金属リング又は金属ベルトが平行な状態となる。すなわち、傾斜した状態となることが回避される。 According to the present invention, flange portions are provided on a plurality of rollers, and after tightening a metal ring or a metal belt stretched over the plurality of rollers, the plurality of rollers are rotated and operated on the side. The end face is pressed against the flange. By this pressing, the metal ring or the metal belt is in a parallel state. That is, it becomes possible to avoid an inclined state.
しかも、金属ベルトの場合、各金属リングの側方端面がフランジ部に押接することに伴って互いの位置が揃う。このため、金属ベルトの側方端面に凹凸が形成されることが回避される。 Moreover, in the case of a metal belt, the positions of the side surfaces of the metal rings are aligned with each other as the side end surfaces of the metal rings press against the flange portion. For this reason, it is avoided that unevenness is formed on the side end face of the metal belt.
以上のことから、側方端面検査を実施する際に撮像を行うと、ピントズレが生じていない明瞭な画像が得られる。従って、異状につき精確な情報(検査結果)を得ることができるようになるので、検査精度が向上する。 From the above, when imaging is performed when the side end surface inspection is performed, a clear image with no out-of-focus is obtained. Accordingly, accurate information (inspection result) can be obtained for each abnormality, so that inspection accuracy is improved.
しかも、金属リング又は金属ベルトが真円形状となる程度まで弛緩されているので、間隙や曲がりが延伸していない状態、換言すれば、消失していない状態で検査を実施することができる。このため、間隙及び曲がりを特に容易に発見することができる。 In addition, since the metal ring or the metal belt is relaxed to the shape of a perfect circle, the inspection can be performed in a state where the gap or the bend is not extended, in other words, not disappeared. For this reason, gaps and bends can be found particularly easily.
以下、本発明に係る側方端面用検査装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a side end face inspection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
先ず、CVT用の金属ベルトにつき図1及び図2を参照して説明する。 First, a metal belt for CVT will be described with reference to FIGS.
図1は、無段変速機を構成する1組のプーリ(図示せず)に掛け渡される駆動ベルト10の要部拡大斜視図である。この図1に示すように、駆動ベルト10は、2本の金属ベルト12、12を複数個のエレメント14の左肩溝16L、右肩溝16Rにそれぞれ係合することで構成される。なお、図1では、金属ベルト12、12を切断して示している。
FIG. 1 is an enlarged perspective view of a main part of a
図2は、図1の要部拡大断面図である。ここで、図2においては、金属ベルト12、12を、エレメント14の左肩溝16L、右肩溝16Rの近傍で切断して示している。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. Here, in FIG. 2, the
図2から諒解されるように、金属ベルト12は、複数本の薄肉の金属リング18を複数本積層して構成される。すなわち、金属ベルト12は、直径(周長)が小さな金属リング18の外周側に直径(周長)が大きな金属リング18を順次装着することで構成された積層体である。本実施の形態において「厚み方向」という場合には、金属リング18の積層方向に沿う矢印A1方向を指称し、「幅方向」という場合には、矢印A1に直交する矢印A2方向を指称するものとする。
As can be understood from FIG. 2, the
図1及び図2に示すように、金属ベルト12には、内周側端面20、2個の側方端面22a、22b、及び外周側端面24が存在する。金属ベルト12は無端状であるので、隣接する金属リング18、18同士の層間は金属ベルト12の側方端面22a、22bでのみ視認可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、金属ベルト12の厚み方向寸法(矢印A1方向に沿う寸法)は、金属ベルト12における内周側端面20から外周側端面24までの距離と換言することもできる。一方、金属ベルト12の幅方向寸法(矢印A2方向に沿う寸法)は、金属ベルト12を構成する最内〜最外の金属リング18の最下部から最上部までの距離である。
The dimension in the thickness direction of the metal belt 12 (the dimension along the arrow A1 direction) can also be referred to as the distance from the inner peripheral side end face 20 to the outer peripheral side end face 24 in the
次に、このように構成された金属ベルト12の側方端面22a、22bにつき検査を行うための側方端面用検査装置(以下、単に検査装置とも表記する)につき説明する。
Next, a side end surface inspection device (hereinafter also simply referred to as an inspection device) for inspecting the side end surfaces 22a and 22b of the
図3〜図5は、それぞれ、本実施の形態に係る検査装置30の長手方向に沿う全体側面図、要部概略斜視図、全体概略平面図である。この検査装置30では、基盤の上端面に回転可能に配置された3個のローラ32a〜32cによって金属ベルト12を緊張又は弛緩することが可能である。
3 to 5 are an overall side view, a main part schematic perspective view, and an overall schematic plan view, respectively, taken along the longitudinal direction of the
ここで、前記3個のローラ32a〜32c中の2個のローラ32a、32bは位置決め固定されており、一方、残余の1個のローラ32cは、後述するように、位置調整機構であるボールねじ機構34(図3参照)の作用下に、これら2個のローラ32a、32bの中心線(ローラ32a、ローラ32bの中心同士を結ぶ仮想線)に対して交差する方向に変位可能に設けられている。以下においては、位置決め固定された2個のローラ32a、32bの各々を第1固定ローラ、第2固定ローラと指称し、変位可能なローラ32cを可動ローラと指称する。
Here, the two
また、この場合、第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bは、別個の回転駆動手段によって回転駆動される。以下、具体的に説明する。
In this case, the first fixed
図6は、検査装置30の下方からの平面図(すなわち、図3及び図4の矢印B方向から視認される平面図)であり、図7、図8は、それぞれ、図5のVII−VII線矢視断面図、VIII−VIII線矢視断面図である。なお、図7は、図3の縦断面図を兼ねる。 6 is a plan view from below of the inspection apparatus 30 (that is, a plan view viewed from the direction of arrow B in FIGS. 3 and 4), and FIGS. 7 and 8 are VII-VII in FIG. It is a sectional view taken along line arrow and a sectional view taken along line VIII-VIII. 7 also serves as a longitudinal sectional view of FIG.
図6及び図7に示すように、平板形状をなす基盤36の下端面左方には、ボールねじ機構34を構成するねじ用モータ38が配設される。また、該ねじ用モータ38の作用下に回転駆動されるシャフト40を間に挟むようにして、第1案内レール42、第2案内レール43が基盤36の長手方向に沿って設置されている。これらシャフト40、第1案内レール42及び第2案内レール43は、互いに平行して延在する。勿論、シャフト40には、ボールねじ(図示せず)を内装したナット44が螺合される。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
なお、図3に示すように、ねじ用モータ38及びシャフト40は、第1案内レール42及び第2案内レール43の各上方に設けられる嵩上げスペーサ46a、46bの間に配置される。
As shown in FIG. 3, the
図6に示すように、第1案内レール42及び第2案内レール43には、ねじ用モータ38に近接する側から順に、第1スライダ48、第2スライダ50、第3スライダ52及び第4スライダ54が摺動自在に係合される。第1スライダ48と第2スライダ50には第1移動テーブル56が連結され、一方、第3スライダ52と第4スライダ54には第2移動テーブル58が連結される。
As shown in FIG. 6, the
第1移動テーブル56は、前記ナット44に連結される。また、第1移動テーブル56は、連結ロッド60を介して第2移動テーブル58に連結される。このため、ナット44がシャフト40に沿って変位すると、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58は、ナット44の変位に追従して変位する。
The first moving table 56 is connected to the
基盤36の下方端面には、第1案内レール42、第2案内レール43を跨ぐようにして、支持用フレーム62が取り付けられている。この支持用フレーム62は、基盤36の下方端面から鉛直下方に向かって延在する第1側板64、第2側板66(特に図8参照)と、これら第1側板64、第2側板66に橋架された底板68とを有し、この中の底板68には、前記回転駆動手段としての第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72が設置される。
A
図7及び図8に示すように、第1回転駆動モータ70は、その回転軸74aが鉛直上方に向くようにして前記底板68に設置されている。この回転軸74aには、鉛直上方に延在する伝達軸76aがカプラ78aを介して連結される。この伝達軸76aは、ケーシング80aを介して基盤36に位置決め固定される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the first
すなわち、図8、及びその要部拡大図である図9に示すように、基盤36には、下端面から上端面にわたって、鉛直方向に沿うようにして嵌挿孔82aが形成される。また、嵌挿孔82aにおける基盤36の上端面側開口近傍には、凹部84aが陥没形成される。
That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 9 which is an enlarged view of a main part thereof, the
一方、ケーシング80aの上方端部近傍には、環状突出部86aが形成される。従って、ケーシング80aは、前記嵌挿孔82aに通されるとともに、環状突出部86aが前記凹部84aに嵌合することで基盤36に位置決め固定される。この際、基盤36の上端面と、環状突出部86aの上端面とが面一となる。
On the other hand, an
図9に拡大して示すように、伝達軸76aは、等径部88aと、若干大径な大径部90aと、前記等径部88aと略同一径である挿入部92aと、該挿入部92aの端面から突出し且つその側壁にねじ部93aが設け足られた支持部94aとを有する。大径部90aの上端部は、ケーシング80aの環状突出部86aから若干露呈する。
As shown in an enlarged view in FIG. 9, the
挿入部92aは、第1固定ローラ32aを構成するローラ本体98aを支持する。すなわち、フランジ部材96aには、挿入部92aの径に対応する径の嵌合用孔100aが貫通形成され、一方、ローラ本体98aには、支持部94aの径に対応する径の嵌合用孔102aが貫通形成される。嵌合用孔100a、102aに挿入部92a、支持部94aのそれぞれが嵌合されることに伴い、第1固定ローラ32aが伝達軸76aの先端部に支持される。なお、フランジ部材96aの下端面は、大径部90aの上端面から若干離間する。
The
フランジ部材96aは、ローラ本体98aの下端部に配置される。一方、ローラ本体98aの上端部には、略リング形状の円環体104aが配置される。そして、フランジ部材96aから円環体104aに至るまでが4本の連結ボルト106aによって緊締され、これにより、フランジ部材96aがローラ本体98aに対して堅牢に連結されている。
The
フランジ部の上端面、及び円環体104aの下端面には、それぞれ、ローラ本体98aの下端面、上端面の径に対応する径の環状段部108a、109aが陥没形成されている。従って、ローラ本体98aの下端面、上端面は、環状段部108a、109a内に嵌合される。
At the upper end surface of the flange portion and the lower end surface of the
以上から諒解されるように、ローラ本体98aは、フランジ部材96aと円環体104aによって堅牢に挟持されている。
As can be understood from the above, the
ここで、図9に示すように、ローラ本体98aは、円環体104aに臨む上方底部から、フランジ部材96aに臨む下方底部にかけてテーパー状に縮径している。このため、該ローラ本体98aの縦方向断面は、略逆円錐台形状をなす。
Here, as shown in FIG. 9, the roller
このように構成された第1固定ローラ32aに対し、ローラ本体98aの嵌合用孔102aから突出した前記支持部94aのねじ部93aに抜け止めナット110aが螺合されることにより、該第1固定ローラ32aの伝達軸76aからの抜け止めがなされる。
The retaining
なお、伝達軸76aとケーシング80aの間にベアリング112aが介装されることは勿論である。
Of course, the
残余の第2回転駆動モータ72及び第2固定ローラ32bも、上記した第1回転駆動モータ70及び第1固定ローラ32aと同様に構成されており、従って、上記した構成要素と同一の構成要素には、参照符号の添字のaに代替してbを付し、その詳細な説明を省略する。
The remaining second
なお、第1移動テーブル56と第2移動テーブル58を連結する連結ロッド60は、図8に示すように、第1回転駆動モータ70と第2回転駆動モータ72の間のクリアランスを通る。
The connecting
図6、図7、及び図5のX−X線矢視断面図である図10に示すように、第2移動テーブル58には、可動ローラ32cが回転動作することに追従して回転する回転軸74cを有する従動モータ114が設置される。また、第2移動テーブル58の上端面には、2本の脚部116、118(図10参照)と、脚部116、118の双方に橋架された天板部120とからなる支持用ブロック122が位置決め固定される。従動モータ114の回転軸74cにカプラ78cを介して連結された伝達軸76bを囲繞するケーシング80cは、この中の天板部120に設置されている。
As shown in FIG. 10, which is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 5, the second moving table 58 rotates to follow the rotating operation of the
なお、従動モータ114から可動ローラ32cに至るまでは、ケーシング80cの形状を除いて第1回転駆動モータ70及び第1固定ローラ32aに至るまで、及び第2回転駆動モータ72及び第2固定ローラ32bに至るまでと同様に構成されている。従って、上記した構成要素と同一の構成要素には、参照符号の添字のa、bに代替してcを付し、その詳細な説明を省略する。
From the driven
伝達軸76cを囲繞するケーシング80cには、その高さ方向略中腹部に、環状突出部86cが形成される。この環状突出部86cは、支持用ブロック122の天板部120に貫通形成された支持孔124に比して大径であり、このため、ケーシング80cが上方側から支持孔124に通されると、環状突出部86cが天板部120によって堰止される。これにより、ケーシング80cの天板部120からの抜け止めがなされる。
In the
ケーシング80cを通すために鉛直方向に沿って基盤36に形成された嵌挿孔82cは、ケーシング80cの外径に比して大径であり、且つ長穴形状である(図4〜図6参照)。従って、可動ローラ32cは嵌挿孔82cの長手方向に沿って変位することが容易である。また、この変位の際、ケーシング80cが嵌挿孔82cの内壁に摺接することもない。
The
可動ローラ32cも、第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bと同様に、上方から下方に向かうに従ってテーパー状に縮径するローラ本体98cがフランジ部材96cと円環体104cで挟持されることで構成される(図9及び図10参照)。従って、その詳細な説明は省略する。
Similarly to the first fixed
図4に示すように、基盤36の上端面において、嵌挿孔82a〜82cの開口は1枚の保護プレート126で覆われている。この保護プレート126により、ケーシング80a、80bの環状突出部86a、86bが遮蔽される。
As shown in FIG. 4, the openings of the fitting insertion holes 82 a to 82 c are covered with a single
また、基盤36の上端面には、その長手方向に沿ってセンサ用長穴128(図4及び図5参照)が形成される。このセンサ用長穴128は、基盤36の長手方向略中腹部から嵌挿孔82a、82bの間まで延在する。換言すれば、嵌挿孔82a、82bの間にはセンサ用長穴128が介在する。
A
このセンサ用長穴128の底部には、発光センサ130及び受光センサ132が互いに離間して位置決め固定される。これら発光センサ130の発光部、及び受光センサ132の受光部は、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cに掛け渡された金属ベルト12を挟んで互いに対向する。すなわち、発光センサ130の発光部は金属ベルト12の外周側端面24に臨み、受光センサ132の受光部は金属ベルト12の内周側端面20に臨む。
The
基盤36の近傍には図示しない支持盤が設けられ、この支持盤には、図示しない公知のYZテーブルが支持される。さらに、このYZテーブルには、図3に示す第1カメラ134及び第2カメラ136が支持される。すなわち、第1カメラ134及び第2カメラ136は、YZテーブルを構成する各テーブルを移動・停止させることによって、任意の位置に移動・停止させることが可能である。これら第1カメラ134及び第2カメラ136は、検査手段として機能する。
A support board (not shown) is provided in the vicinity of the
以上の構成において、ねじ用モータ38、第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72、及び従動モータ114は、図示しない制御回路(制御手段)に対して電気的に接続されている。
In the above configuration, the
本実施の形態に係る検査装置30は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、該検査装置30の動作との関係で説明する。
The
はじめに、円筒体形状ワークからの切り出しを行うこと等により、無端状の金属リング18が複数個作製される。これら金属リング18は、特許第3830894号公報や特開2009−22990号公報に記載されるような周長補正装置によって所定の周長に補正される。同時に、金属リング18にクラウニングが形成されることもある。
First, a plurality of endless metal rings 18 are produced by cutting out from a cylindrical workpiece. These metal rings 18 are corrected to a predetermined peripheral length by a peripheral length correcting device as described in Japanese Patent No. 3830894 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-22990. At the same time, a crowning may be formed on the
このようにして得られた周長(内径)が相違する金属リング18同士が、図2に示すように、順次積層されることによって金属ベルト12が構成される。この金属ベルト12は、その内周側に第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cが位置するようにして保護プレート126上に載置される。この際、発光センサ130が金属ベルト12の外周側端面24に臨むとともに、受光センサ132が金属ベルト12の内周側端面20に臨む。従って、金属ベルト12の2つの側方端面22a、22bは、それぞれ、鉛直下方又は鉛直上方のいずれかに臨むことになる。以下においては、側方端面22aが鉛直下方に臨み、側方端面22bが鉛直上方に臨んだ場合を例示して説明する。
As shown in FIG. 2, the
次に、前記制御回路の制御作用下に、ボールねじ機構34を構成するねじ用モータ38(図6及び図7参照)が駆動される。これに伴ってシャフト40が回転駆動されるとともに、該シャフト40に螺合されたナット44がシャフト40に沿って図3における矢印C方向に変位する。
Next, under the control action of the control circuit, a screw motor 38 (see FIGS. 6 and 7) constituting the
上記したように、ナット44は第1移動テーブル56に連結されるとともに、第1移動テーブル56は連結ロッド60を介して第2移動テーブル58に連結される。このため、ナット44が変位することに追従して、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58が矢印C方向に向かって変位する。勿論、この際、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58は、第1〜第4スライダ48、50、52、54を介して第1案内レール42及び第2案内レール43に案内される。
As described above, the
第2移動テーブル58が矢印C方向に向かって変位することに伴い、図4及び図5に示すように、支持用ブロック122及びケーシング80cを介して第2移動テーブル58に支持された可動ローラ32cが矢印C方向(第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの中心線に対して交差する方向)に変位する。変位する可動ローラ32cのローラ本体98cの側壁は、金属ベルト12を構成する最内の金属リング18の内周壁に当接する。このため、金属ベルト12は、可動ローラ32cからの押圧を受けながら移動する。
As the second moving table 58 is displaced in the direction of arrow C, as shown in FIGS. 4 and 5, the
金属ベルト12が所定距離移動すると、該金属ベルト12の内壁中、ローラ本体98cに当接した箇所から約60°離間した箇所、及び約120°離間した箇所が、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの各ローラ本体98a、98bの側壁に当接する。第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bは位置決め固定されて変位しないので、可動ローラ32cがさらに変位すると、金属ベルト12が引っ張られて緊張する。すなわち、金属ベルト12が、緊張した状態で第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cに掛け渡される。
When the
第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cに掛け渡された金属ベルト12の張力は、図示しないロードセルによって常時測定されている。この張力が前記制御回路に予め設定された所定の値となったとき、該制御回路の制御作用下にねじ用モータ38が停止され、これに伴って可動ローラ32cが停止する。この際、金属ベルト12は、略二等辺三角形形状となる(図4参照)。なお、ねじ用モータ38にはエンコーダが搭載されており、該エンコーダは、この際の金属ベルト12の周長を測定する。
The tension of the
次に、第1回転駆動モータ70及び第2回転駆動モータ72が同時に駆動され、これにより、第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bが回転駆動される。勿論、これら第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの回転方向及び回転数は同一に設定される。
Next, the first
ローラ32a〜32cに金属ベルト12が掛け渡されているので、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bが回転駆動されることに伴って金属ベルト12が周回動作を開始する。従って、可動ローラ32cも回転動作する。
Since the
ローラ32a〜32cが回転動作することに伴い、金属ベルト12は、ローラ本体98a〜98cの側壁に沿って滑りながらフランジ部材96a〜96cに向かって降下する。ローラ本体98a〜98cがフランジ部材96a〜96cに向かうにつれてテーパー形状に縮径しているからである。従って、金属ベルト12を構成する各金属リング18の下方側の側方端面22aが、フランジ部材96a〜96cの上端面に着座して該フランジ部材96a〜96cに押接する。
As the
可動ローラ32cは、上記したように金属ベルト12の周回動作に追従して回転動作するので、回転動作を開始した当初の回転速度(周速)は、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの回転速度(周速)に比して低い。すなわち、この際、金属ベルト12は、可動ローラ32cに対して滑りながら押接している状態にある。このような状態では、金属ベルト12の周回速度が安定しない。
As described above, the
そこで、前記制御回路によって、第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72及び従動モータ114の周速、ひいてはローラ32a〜32cの周速を常時検知する。そして、3個のローラ32a〜32cの周速が一定となったとき、可動ローラ32cに対する金属ベルト12の滑りが解消され、金属ベルト12の周回速度が一定となったと判断する。
Therefore, the control circuit constantly detects the peripheral speeds of the first
この間、発光センサ130及び受光センサ132が、周回動作する金属ベルト12の幅方向寸法(最内〜最外の各金属リング18の最下部から最上部までの距離)を測定する。金属ベルト12の幅方向寸法は、各金属リング18の側方端面22aの全てがフランジ部材96a〜96cに着座した後に一定となる。換言すれば、各金属リング18の側方端面22aの全てがフランジ部材96a〜96cに着座するまでは変化する。従って、制御回路は、発光センサ130及び受光センサ132によって測定される金属ベルト12の幅方向寸法が略一定となったときに、各金属リング18の側方端面22aの全てがフランジ部材96a〜96cに着座したと判断する。これにより、各金属リング18の側方端面22a、22bの位置が揃ったと判断される。
During this time, the
以上の判断がなされた後、金属ベルト12の側方端面22bに対し、傷が存在するか否かの検査が行われる。この検査には、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの中心線の略中心に配置された第1カメラ134が使用される。勿論、第1カメラ134の配置に際しては、前記YZテーブルの各テーブルが適切に移動される。
After the above determination is made, the
以降は、例えば、前記特許文献1と同様のフローに従って画像処理が実施される。又は、他の公知の検査方法を行うようにしてもよい。 Thereafter, for example, image processing is performed according to a flow similar to that of Patent Document 1. Alternatively, other known inspection methods may be performed.
本実施の形態によれば、上記したように各金属リング18の側方端面22a、22bの位置が揃っている。ローラ32a〜32cを回転動作させたことによって、各金属リング18の側方端面22aがローラ32a〜32cのフランジ部材96a〜96cに着座しているからである。また、このために金属ベルト12が水平方向に平行となった状態でローラ32a〜32cに掛け渡される。
According to the present embodiment, as described above, the positions of the side end faces 22a and 22b of the metal rings 18 are aligned. This is because the side end surfaces 22a of the metal rings 18 are seated on the
その結果、金属ベルト12の側方端面22a、22bに凹凸が形成されることや、金属ベルト12が傾斜した状態でローラ32a〜32cに掛け渡されることが回避される。従って、第1カメラ134によって得られた画像を処理する際、ピントズレが生じていない明瞭な画像が得られる。従って、側方端面22bに傷が存在するか否かにつき精確な情報、換言すれば、検査結果を得ることができるようになるので、検査精度が向上する。
As a result, unevenness is formed on the side end faces 22a and 22b of the
この検査が終了した後、前記制御回路は、第1回転駆動モータ70及び第2回転駆動モータ72を停止することで金属ベルト12の周回動作を停止し、さらに、該金属ベルト12を弛緩させるための制御を行う。
After this inspection is completed, the control circuit stops the rotating operation of the
具体的には、ねじ用モータ38を駆動させてシャフト40を上記とは逆方向に回転させ、これにより、ナット44を図11〜図13に示す矢印D方向に変位させる。この変位に追従し、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58が矢印D方向に向かって変位するとともに、第2移動テーブル58に支持された可動ローラ32cが矢印D方向に指向して変位する。
Specifically, the
この変位は、ねじ用モータ38に搭載された前記エンコーダによって求められた金属ベルト12の周長に基づき、該金属ベルト12が真円形状となるまで行われる。換言すれば、金属ベルト12が弛緩して真円形状となる位置で可動ローラ32cが停止される。この際、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cのフランジ部材96a〜96cの上面には、図11及び図12に示すように、金属ベルト12が載置される。換言すれば、フランジ部材96a〜96cの上面には、金属ベルト12の最下部が接触する。
This displacement is performed based on the circumference of the
この状態で、制御回路の制御作用下に、第1回転駆動モータ70及び第2回転駆動モータ72が再駆動される。すなわち、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cが回転動作を再開する。
In this state, the first
第1固定ローラ32a又は第2固定ローラ32bのいずれか1個のみに回転駆動手段が設けられている場合、金属ベルト12が滑っていわゆる空回り状態となることがあるが、本実施の形態においては、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bに第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72が各々設けられているので、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bを別個に回転駆動させることが可能である。従って、金属ベルト12に十分なトルクを伝達する摩擦力が得られるので、該金属ベルト12を周回動作させることができる。
When only one of the first fixed
次に、YZテーブルの各テーブルが適切に移動されることにより、第2カメラ136が金属ベルト12の側方端面22bに臨んで対向する。この第2カメラ136により、側方端面22bにおいて、隣接する金属リング18、18同士の間に間隙が存在するか否かや、金属リング18に曲がりが存在するか否か等の検査が行われる。
Next, each table of the YZ table is appropriately moved so that the
すなわち、この場合においても、側方端面22bに向けて光が照射されるとともに、第2カメラ136によって側方端面22bの撮像がなされる。撮像データに対して画像処理が施され、これによって得られた情報に基づき、金属リング18、18同士の間に間隙が存在するか否か、及び金属リング18に曲がりが存在するか否か等が判定される。
That is, also in this case, light is irradiated toward the
上記したように、金属ベルト12は既に弛緩されている。すなわち、金属リング18が緊張されておらず、このために弾性変形を起こしていないので、間隙や曲がりが延伸して消失していない状態で検査を実施することができる。このため、間隙及び曲がりを容易に発見することができる。「許容範囲を超える間隙又は曲がりが存在する」と判定された金属ベルト12は、不良品として除去される。
As described above, the
このように、本実施の形態によれば、弛緩した金属ベルト12を周回動作させるようにしているので、間隙や曲がりが存在する場合には、その間隙や曲がりを確実に発見することができるという利点がある。
As described above, according to the present embodiment, since the
側方端面22aに対して上記の検査を行うときには、側方端面22bが鉛直下方、側方端面22aが鉛直上方となるようにローラ32a〜32bに掛け渡し、上記と同様の動作を営ませればよい。
When the above-described inspection is performed on the
なお、上記した実施の形態では、複数個の金属リング18を積層した金属ベルト12につき間隙や曲がりの有無の検査を行う場合を例示して説明したが、金属リング18単品に対して曲がりの有無の検査を行うようにしてもよい。この場合においても、上記同様に金属リング18の側方端面22a(22b)がローラ32a〜32cのフランジ部材96a〜96cに載置されるので、金属リング18が傾斜することが回避される。従って、傾斜に起因して画像処理結果に明瞭でない部分が生じることを回避し得る。
In the above-described embodiment, the case where the
また、ローラとして第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cの3個を用いるようにしているが、固定ローラと可動ローラの2個のみであってもよい。
Further, although three rollers, that is, the first fixed
さらに、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cの全てに回転駆動手段を設けるようにしてもよい。
Furthermore, you may make it provide a rotational drive means in all the 1st fixed
さらにまた、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cは、フランジ部材96a〜96cがローラ本体98a〜98cと別部材のものに限定されるものではなく、図14に示すように、ローラ本体部140とフランジ部142とが同一部材として一体的に形成されたローラ144であってもよい。
Furthermore, the first fixed
10…駆動ベルト 12…金属ベルト
14…エレメント 18…金属リング
22a、22b…側方端面 30…検査装置
32a…第1固定ローラ 32b…第2固定ローラ
32c…可動ローラ 34…ボールねじ機構
38…ねじ用モータ 56…第1移動テーブル
58…第2移動テーブル 70…第1回転駆動モータ
72…第2回転駆動モータ 76a〜76c…伝達軸
96a〜96c…フランジ部材 98a〜98c…ローラ本体
104a〜104c…円環体 110a〜110c…抜け止めナット
114…従動モータ 130…発光センサ
132…受光センサ 134…第1カメラ
136…第2カメラ 140…ローラ本体部
142…フランジ部 144…ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
基盤と、
前記基盤上に配置されて前記金属リング又は前記金属ベルトが掛け渡される複数個のローラと、
前記複数個のローラ中の少なくとも2個の間の距離を調整可能な距離調整手段と、
前記金属リング又は前記金属ベルトを周回動作させるために前記複数個のローラ中の少なくとも1個に設けられた回転駆動手段と、
周回動作する前記金属リング又は前記金属ベルトの一方の側方端面に異状が存在するか否かを検査するための検査手段と、
を備え、
前記複数個のローラの上方端部又は下方端部の少なくともいずれか一方に、前記金属リング又は前記金属ベルトの他方の側方端面が着座するフランジ部が設けられ、
前記検査手段は、前記フランジ部に前記他方の側方端面が着座し且つ真円形状となるまで弛緩された状態の前記金属リング又は前記金属ベルトの前記一方の側方端面について異状が存在するか否かを検査することを特徴とする側方端面用検査装置。 Side end surface of a single metal ring, or a side end surface for inspecting a side end surface along the stacking direction of the metal rings in a metal belt configured by sequentially stacking another metal ring on the outer periphery of the metal ring Inspection equipment,
The foundation,
A plurality of rollers disposed on the base and over which the metal ring or the metal belt is stretched;
A distance adjusting means capable of adjusting a distance between at least two of the plurality of rollers;
Rotation driving means provided on at least one of the plurality of rollers for rotating the metal ring or the metal belt;
Inspection means for inspecting whether or not there is an abnormality on one side end surface of the metal ring or the metal belt that makes a circular motion;
With
A flange portion on which the other side end surface of the metal ring or the metal belt is seated is provided on at least one of the upper end portion and the lower end portion of the plurality of rollers.
Whether the inspection means has an abnormality in the one side end surface of the metal ring or the metal belt in a state where the other side end surface is seated on the flange portion and is relaxed until it becomes a perfect circle shape. A side end face inspection device characterized by inspecting whether or not.
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