JP2017072378A - Engaging mechanism, balance measurement device, engaging method, balance measurement method, and balance correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを載置台に嵌合する嵌合機構、及び、嵌合方法、並びに、これらを用いたバランス測定装置、バランス測定方法、及び、バランス修正方法に関する。 The present invention relates to a fitting mechanism for fitting a workpiece to a mounting table, a fitting method, and a balance measuring device, a balance measuring method, and a balance correcting method using these.
トルクコンバータに用いられるステータホイールの製造においては、製造したステータホイールについてバランスを測定し、バランスが悪かったものについて、そのアンバランスを修正する工程がある。この工程において用いるバランス測定装置は、例えば、回転台にステータホイールを載置し、回転台を回転させることによりステータホイールを回転させて、センサ等によりステータホイールの回転時のアンバランスを検知するようになっている。バランス測定装置の回転台には、例えば、ステータホイールの内周部に形成された凸部に対応する凹部が形成されており、ステータホイールを回転台に載置する際には、ステータホイールの凸部を回転台の凹部に嵌合させる必要がある。そのため、ステータホイールの回転台への載置を自動化するには、センサ等を用いた高価な位置合わせ設備が必要であった。そこで、簡単な構造で、安価に、ステータホイールの回転台への載置を自動化できる装置の開発が望まれていた。 In the manufacture of a stator wheel used in a torque converter, there is a step of measuring the balance of the manufactured stator wheel and correcting the unbalance of the poorly balanced one. The balance measuring device used in this step is, for example, mounting a stator wheel on a turntable, rotating the turntable to rotate the stator wheel, and detecting an imbalance during rotation of the stator wheel by a sensor or the like. It has become. The turntable of the balance measuring device has, for example, a recess corresponding to the protrusion formed on the inner periphery of the stator wheel. When the stator wheel is placed on the turntable, the protrusion of the stator wheel It is necessary to fit the part into the recess of the turntable. Therefore, in order to automate the placement of the stator wheel on the turntable, an expensive alignment facility using a sensor or the like is required. Therefore, it has been desired to develop a device that can automate the mounting of the stator wheel on the turntable with a simple structure and at a low cost.
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、ワークの載置台に対する嵌合を簡単な構成で安価に自動化することができる嵌合機構、及び、嵌合方法、並びに、これらを用いたバランス測定装置、バランス測定方法、及び、バランス修正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of such a problem, and a fitting mechanism, a fitting method, and a method that can automate fitting of a workpiece to a mounting table with a simple configuration at low cost. An object of the present invention is to provide a balance measuring apparatus, a balance measuring method, and a balance correcting method.
なお、特許文献1には、回転体のバランス修正用支承装置に関し、重量の重い回転体のバランス修正も潤滑油などの非圧縮性流体により浮上状態に支承して高精度に行なうことができるようにしたものが記載されている。しかし、特許文献1に記載のバランス修正用支承装置は、非圧縮性流体を用い、重量のある回転体であっても安定して浮上させ、偏心させることなく支承して回転させるものであり、本願発明のように、回転台に載置するためのものではなく、具体的な目的及び構成が異なっている。
Note that
特許文献2には、回転体を回転可能に支持する半円又はU字形状の軸受を有し、回転体の回転軸に向かって気体を噴出することにより、回転体を軸受の中心に安定して浮かせるようにしたアンバランス計測装置が記載されている。しかし、特許文献2に記載のアンバランス計測装置は、アンバランスを計測する際に、摩擦抵抗を排除するために回転体の回転軸と軸受から浮上させて非接触とするものであり、本願発明のように、回転台に載置するためのものではなく、具体的な目的及び構成が異なっている。 Patent Document 2 includes a semicircular or U-shaped bearing that rotatably supports a rotating body, and jets gas toward the rotating shaft of the rotating body to stabilize the rotating body at the center of the bearing. An unbalance measuring device that can be floated is described. However, the unbalance measuring device described in Patent Document 2 is a device that floats from the rotating shaft of the rotating body and the bearing so as to be non-contact in order to eliminate frictional resistance when measuring imbalance. Thus, it is not for mounting on a turntable, and the specific purpose and configuration are different.
本発明の嵌合機構は、ワークが載置され、ワークの中心部に形成された開口に挿入するように突出して形成された挿入軸部を有し、この挿入軸部の外周部に、ワークの内周部に設けられた一つ以上の凸部が嵌合されるように一つ以上の凹部を設けた載置台と、この載置台の周縁部に配設され、斜め上方に向かって流体を噴射可能であり、ワークの周方向に沿って設けられた羽根部に対して斜め下方から流体を噴射することによりワークを回転させて、凸部と凹部との位置を合わせる複数のノズルとを備えたものである。 The fitting mechanism of the present invention has an insertion shaft portion that is formed so as to be inserted into an opening formed in the center portion of the workpiece and on which the workpiece is placed. A mounting table provided with one or more recesses so that one or more projections provided in the inner peripheral part of the mounting unit are fitted, and a fluid is disposed on the peripheral part of the mounting table and is inclined upward. A plurality of nozzles that rotate the work by injecting fluid from obliquely below to the blades provided along the circumferential direction of the work, and align the positions of the convex part and the concave part. It is provided.
本発明のバランス測定装置は、ワークのバランスを測定するものであって、本発明の嵌合機構を備え、載置台は、水平方向に回転可能な回転台であるものである。 The balance measuring apparatus of the present invention measures the balance of a workpiece, includes the fitting mechanism of the present invention, and the mounting table is a rotating table that can rotate in the horizontal direction.
本発明の嵌合方法は、ワークを載置台に嵌合するものであって、ワークの中心部に形成された開口に挿入するように突出して形成された挿入軸部を有し、この挿入軸部の外周部に、ワークの内周部に設けられた一つ以上の凸部が嵌合される一つ以上の凹部が形成された載置台に、ワークを載置する載置工程と、載置工程の後、ワークの周方向に沿って設けられた羽根部に対し、斜め下方から流体を噴射することによりワークを回転させ、ワークの凸部と載置台の凹部との位置を合わせる位置合わせ工程とを含むものである。 The fitting method of the present invention is for fitting a workpiece to a mounting table, and has an insertion shaft portion that protrudes so as to be inserted into an opening formed in the center portion of the workpiece. A mounting step of mounting the workpiece on a mounting table in which one or more recesses into which one or more protrusions provided on the inner periphery of the workpiece are fitted are formed on the outer peripheral portion of the workpiece; After the placing process, the blade is provided along the circumferential direction of the workpiece, and the workpiece is rotated by injecting the fluid obliquely from below to align the convex portion of the workpiece with the concave portion of the mounting table. Process.
本発明のバランス測定方法は、ワークのバランスを測定するものであって、本発明の嵌合方法により、水平方向に回転可能とされた回転台である載置台に、ワークを嵌合するものである。 The balance measuring method of the present invention is to measure the balance of a workpiece, and fits the workpiece to a mounting table that is a turntable that can be rotated in the horizontal direction by the fitting method of the present invention. is there.
本発明のバランス修正方法は、本発明のバランス測定方法によりワークのバランスを測定する工程と、アンバランスの際にワークのバランスを修正する工程とを含むものである。 The balance correction method of the present invention includes a step of measuring the balance of the workpiece by the balance measurement method of the present invention, and a step of correcting the balance of the workpiece at the time of unbalance.
本発明によれば、載置台に載置されたワークの羽根部に対し、斜め下方から流体を噴射することによりワークを回転させ、ワークの凸部と載置台の凹部との位置を合わせるようにしたので、センサ等を用いた高価な位置合わせ設備を用いなくても、簡単に位置合わせをすることができる。よって、ワークの載置台に対する嵌合を簡単な構造で安価に自動化することができる。 According to the present invention, the work is rotated by jetting a fluid from obliquely below to the blade portion of the work placed on the mounting table so that the convex portion of the work and the concave portion of the mounting table are aligned. Therefore, alignment can be easily performed without using expensive alignment equipment using a sensor or the like. Therefore, the fitting of the workpiece to the mounting table can be automated with a simple structure at a low cost.
また、載置台に載置されたワークを持ち上げて下すことにより、ワークを載置台に水平に載置し直すことで、ワークの凸部と載置台の凹部とを確実に嵌合させることができる。 Moreover, the convex part of a workpiece | work and the recessed part of a mounting base can be reliably fitted by raising and lowering the workpiece | work mounted in the mounting base, and mounting a workpiece | work horizontally on a mounting base. .
更に、ノズルの噴射角度を変更可能とすれば、仕様の異なるワークについても、ノズルの噴射角度を変更することにより、対応することができる。 Furthermore, if the nozzle injection angle can be changed, it is possible to cope with workpieces having different specifications by changing the nozzle injection angle.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る嵌合機構を備えたバランス測定装置10においてバランスを測定するステータホイール20の一構成例を表すものであり、(A)は中心軸方向における一方側から見た構成を表し、(B)は(A)に示したI−I線に沿った断面構成を表している。図2は、本発明の一実施の形態に係る嵌合機構を備えたバランス測定装置10を水平方向から見た構成を表すものである。図3は、図2に示したバランス測定装置10を上から見た構成を表すものである。図4は、図2に示したノズルの断面構成を表すものである。
FIG. 1 shows an example of a configuration of a
バランス測定装置10は、例えば、トルクコンバータに用いられるステータホイール20等のワークのバランスを測定するものである。ステータホイール20は、例えば、トルクコンバータにおいて、入力側に接続されたポンプインペラと、これに向き合うように配設されたタービンランナとの間に配設され、タービンランナからの排出流を整流し、ポンプインペラに還元することでトルク増幅作用を発生させるものである。ステータホイール20は、例えば、中心部に開口21が形成され、環状に構成されている。ステータホイール20には、例えば、外周側に環状の外径部22が形成され、内周側に環状の内径部23が形成されて、これら外径部22及び内径部23の間に周方向に沿って羽根部24が形成されている。
The
羽根部24には、例えば、周方向に沿って複数のブレード24Aが配設されている。各ブレード24Aは、例えば、周方向に沿って下側から上側に向かい傾斜して配設されている。各ブレード24Aの中心軸方向における一方側には、例えば、凸条に湾曲された凸状湾曲部が形成され、中心軸方向における他方側には、例えば、凹状に湾曲された凹状湾曲部が形成されている。また、ステータホイール20の内周部、すなわち、内径部23の内周側には、一つ以上の凸部25が中心に向かい突出して設けられている。なお、本実施の形態では、複数(例えば4個)の凸部25が設けられた例を示している。
For example, a plurality of
バランス測定装置10は、ステータホイール20等のワークを載置台11に嵌合する嵌合機構を備えている。載置台11は、ステータホイール20が載置されるものであり、水平方向に回転可能とされた回転台である。載置台11は、例えば、ステータホイール20の内周部が当接して配置される配置部11Aと、ステータホイール20の中心部に形成された開口21に挿入するように配置部11Aから上方に突出して形成された挿入軸部11Bとを有している。挿入軸部11Bの外周部には、例えば、ステータホイール20の内周部に設けられた一つ以上の凸部25が個別に嵌合される一つ以上の凹部11Cが形成されている。挿入軸部11Bの上端部には、例えば、上に向かい外径が小さくなるように傾斜された傾斜部11Dが形成されていることが好ましい。また、載置台11には、載置台11を回転させるためのモータ11Eが配設されている。
The
バランス測定装置10は、また、嵌合機構として、載置台11の周縁部に配設され、斜め上方に向かって流体を噴射可能とされた複数のノズル12を備えている。このノズル12は、ステータホイール20の周方向に沿って設けられた羽根部24に対して斜め下方から流体を噴射することによりステータホイール20を回転させて、凸部25と凹部11Cとの位置を合わせるためのものである。噴射する流体には、空気を用いることが好ましい。ノズル12は、例えば、3個設けることが好ましく、各ノズル12は等間隔に配置されることが好ましい。ステータホイール20に均等に力を加えることで、バランスよく回転させることができるからである。
The
各ノズル12は、ステータホイール20の各ブレード24Aの中央部に対して流体が面直に当たるように配設位置を調節することが好ましく、ノズルの噴射角度は、ステータホイール20の仕様に合わせて変更可能とされていることが好ましい。各ノズル12の噴射角度は、例えば、水平面に対して45度から65度程度とすることが好ましい。なお、ステータホイール20は、載置台11に対して、凹状湾曲部の側を下にして載置されることが好ましく、各ノズル12から噴射された流体が各ブレード24Aの凹状湾曲部に当たるようにすることが好ましい。
Each
各ノズル12には、例えば、流体を供給する供給管13が接続されている。供給管13は、流体の供給源(図示せず)に対して接続された供給本管13Aと、この供給本管13Aから分岐され、各ノズル12に接続された複数の供給分岐管13Bとを有している。このように1本の供給本管13Aから複数の供給分岐管13Bを分岐して各ノズル12に接続するようにすれば、各ノズル12から噴射される流体の圧力のばらつきを小さくすることができるので好ましい。
For example, a
噴射する流体の圧力は、ステータホイール20の回転速度が0.2r/sec〜0.4r/secの範囲内となるように調節することが好ましい。例えば、ステータホイール20の重さによっても異なるが、一例を示すと、供給本館13Aへの供給圧力で0.4MPa〜0.45MPa程度とすることが好ましい。圧力が小さ過ぎると、ステータホイール20を十分に回転させることができず、圧力が大きすぎると、ステータホイール20が速く回りすぎて載置台11から外れたり、飛んでしまったりするからである。
The pressure of the fluid to be ejected is preferably adjusted so that the rotation speed of the
バランス測定装置10は、更に、嵌合機構として、載置台11に載置されたステータホイール20をC形リング部材14Aで持ち上げて下す上下旋回搬送手段14を備えていることが好ましい。この上下旋回搬送手段14は、載置台11の傾斜部11Dに載置されたステータホイール20を持ち上げて下すことにより、ステータホイール20を載置台11に水平に載置し直すことで、ステータホイール20の凸部25と載置台11の凹部11Cとを嵌合させる上下移動手段としての機能を有している。上下旋回搬送手段14は、例えば、載置台11の周縁部に配設され、ステータホイール20を下から持ち上げるC形リング部材14A、このC形リング部材14Aを上下移動又は旋回移動させる上下旋回駆動手段14Bとを有している。C形リング部材14Aは、例えば、ステータホイール20の下側を支えるようにC形に構成されていることが好ましい。
It is preferable that the
このバランス測定装置10は、例えば、ステータホイール20のバランスを測定するバランス測定方法、及び、ステータホイール20のバランスを測定する工程と、バランスを測定したのちアンバランスの際にステータホイール20のバランスを修正する工程とを含むバランス修正方法に用いられる。
The
図5及び図6は、バランス測定方法における各工程を表すものである。まず、例えば、図5(A)に示したように、ステータホイール20が図示しないスライダーを移動して、載置台11の上に滑り落ち、載置される。ステータホイール20は、凹状湾曲部の側を下にして載置されることが好ましい。この段階では、ステータホイール20は載置台11に載置されただけであるので、ステータホイール20の各凸部25と、載置台11の各凹部11Cとの位置は合っておらず、また、ステータホイール20は載置台11に対して斜めに載置されている場合もある。
5 and 6 show each step in the balance measurement method. First, for example, as shown in FIG. 5A, the
次いで、例えば、図5(B)に示したように、各ノズル12により、ステータホイール20の羽根部24に対し斜め下方から流体を噴射し、ステータホイール20に力を加える。これにより、ステータホイール20は回転し、ステータホイール20の凸部25が載置台11の凹部11Cの位置までくると、凸部25が凹部11Cに引っ掛かり、回転が止まる。例えば、凸部25及び凹部11Cがそれぞれ4個ずつ設けられている場合には、最大90度回転することにより、凸部25と凹部11Cとの位置が合わせられる。この段階では、ステータホイール20の凸部25と載置台11の凹部11Cとの位置が合った状態となるが、ステータホイール20が載置台11に対して斜めに載置され、ステータホイール20の開口21に載置台11の挿入軸部11Bが完全に挿入されていない場合がある。
Next, for example, as shown in FIG. 5B, each
続いて、例えば、図6(A)(B)に示したように、上下旋回搬送手段14を上下させて、載置台11に載置されたステータホイール20を持ち上げて下すことにより、ステータホイール20を載置台11に水平に載置し直す。これにより、ステータホイール20の凸部25と載置台11の凹部11Cとの位置が合った状態で、ステータホイール20が水平となり、ステータホイール20の開口21に載置台11の挿入軸部11Bが完全に挿入されて、ステータホイール20の凸部25と載置台11の凹部11Cとが嵌合される。
Subsequently, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
そののち、載置台11を回転させることによりステータホイール20を回転させ、ステータホイール20のバランスを測定する。ここで、ステータホイール20がアンバランスであった場合には、例えば、上下旋回搬送手段14によりステータホイール20を持ち上げて旋回し、アンバランス修正工程に移動させて、バランスの修正を行う。
Thereafter, the
このように本実施の形態によれば、載置台11に載置されたステータホイール20の羽根部24に対し、斜め下方から流体を噴射することによりステータホイール20を回転させ、ステータホイール20の凸部25と載置台11の凹部11Cとの位置を合わせるようにしたので、センサ等を用いた高価な位置合わせ設備を用いなくても、簡単に位置合わせをすることができる。よって、ステータホイール20の載置台11に対する嵌合を簡単な構造で安価に自動化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、載置台11に載置されたステータホイール20を持ち上げて下すことにより、ステータホイール20を載置台11に水平に載置し直すことで、ステータホイール20の凸部25と載置台11の凹部11Cとを確実に嵌合させることができる。
Further, by raising and lowering the
更に、ノズル12の噴射角度を変更可能とすれば、仕様の異なるステータホイール20についても、ノズル12の噴射角度を変更することにより、羽根部へ面直に噴射対応することができる。
Furthermore, if the injection angle of the
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、ワークとしてステータホイール20のバランスを測定する場合について具体的に説明したが、本発明は、他のワークについても同様に適用することができる。また、上記実施の形態では、ステータホイール20の一構成例を具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の仕様を有するものについても広く適用することができる。更に、上記実施の形態では、バランス測定装置10を例に挙げて嵌合機構を説明したが、本発明はワークを載置台に嵌合させる場合に広く適用することができ、例えば、機械加工や洗浄装置においても適用することができる。
The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the case where the balance of the
加えて、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、他の構成を有していてもよい。更にまた、上記実施の形態で説明した各構成要素を全て備えている必要はなく、また、他の構成要素を備えていてもよい。 In addition, in the above-described embodiment, each component has been specifically described, but may have other configurations. Furthermore, it is not necessary to provide all the components described in the above embodiment, and other components may be provided.
10…バランス測定装置、11…載置台、11A…配置部、11B…挿入軸部、11C…凹部、11D…傾斜部、11E…モータ、12…ノズル、13…供給管、13A…供給本管、13B…供給分岐管、14…上下旋回搬送手段、14A…C形リング部材、14B…上下旋回駆動手段、20…ステータホイール、21…開口、22…外径部、23…内径部、24…羽根部、24A…ブレード、25…凸部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
この載置台の周縁部に配設され、斜め上方に向かって流体を噴射可能であり、前記ワークの周方向に沿って設けられた羽根部に対して斜め下方から流体を噴射することにより前記ワークを回転させて、前記凸部と前記凹部との位置を合わせる複数のノズルと
を備えたことを特徴とする嵌合機構。 The workpiece is placed and has an insertion shaft portion formed so as to protrude into an opening formed in the center portion of the workpiece, and provided on the outer peripheral portion of the insertion shaft portion on the inner peripheral portion of the workpiece. A mounting table provided with one or more recesses so that the one or more protrusions formed are fitted;
The work is disposed on the peripheral edge of the mounting table and can eject fluid obliquely upward, and the fluid is ejected obliquely from below to a blade portion provided along the circumferential direction of the work. And a plurality of nozzles for aligning the positions of the convex part and the concave part.
請求項1から請求項3のいずれか1に記載の嵌合機構を備え、
前記載置台は、水平方向に回転可能な回転台である
ことを特徴とするバランス測定装置。 A balance measuring device for measuring the balance of a workpiece,
A fitting mechanism according to any one of claims 1 to 3, comprising:
The balance measuring apparatus, wherein the mounting table is a rotating table that is rotatable in a horizontal direction.
ワークの中心部に形成された開口に挿入するように突出して形成された挿入軸部を有し、この挿入軸部の外周部に、ワークの内周部に設けられた一つ以上の凸部が嵌合される一つ以上の凹部が形成された載置台に、ワークを載置する載置工程と、
前記載置工程の後、ワークの周方向に沿って設けられた羽根部に対し、斜め下方から流体を噴射することによりワークを回転させ、ワークの凸部と載置台の凹部との位置を合わせる位置合わせ工程と
を含むことを特徴とする嵌合方法。 A fitting method for fitting a workpiece to a mounting table,
One or more convex portions provided on the inner peripheral portion of the workpiece, having an insertion shaft portion that protrudes so as to be inserted into an opening formed in the center portion of the workpiece, A mounting step of mounting a workpiece on a mounting table in which one or more recesses are formed;
After the placing step, the workpiece is rotated by jetting fluid from obliquely below to the blade portion provided along the circumferential direction of the workpiece, and the positions of the convex portion of the workpiece and the concave portion of the mounting table are aligned. A fitting method comprising: an alignment step.
を含むことを特徴とする請求項5記載の嵌合方法。 After the positioning step, by lifting and lowering the workpiece placed on the mounting table, the workpiece is horizontally placed on the mounting table to fit the convex portion of the workpiece and the concave portion of the mounting table. The fitting method according to claim 5, further comprising a fitting step.
請求項4又は請求項5に記載の嵌合方法により、水平方向に回転可能とされた回転台である載置台に、ワークを嵌合する
ことを特徴とするバランス測定方法。 A balance measurement method for measuring the balance of a workpiece,
A balance measurement method, comprising: fitting a workpiece onto a mounting table that is a turntable that is rotatable in a horizontal direction by the fitting method according to claim 4.
アンバランスの際にワークのバランスを修正する工程と
を含むことを特徴とするバランス修正方法。 Measuring the balance of the workpiece by the balance measurement method according to claim 7;
And a step of correcting the balance of the workpiece when unbalanced.
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