JP2899252B2 - リング体の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テーパ状の内径面
を有するリング体、さらには上記内径面に形成された雌
ねじまたは円周溝を有するリング体の検査に用いるもの
であり、たとえば、自動車用マニュアル変速機の部品で
あるシンクロナイザーリングを自動的に検査するための
検査装置および検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５（ａ）に示すように、上記シンクロ
ナイザーリング１はテーパ状の内径面２を有し、その内
径面２に雌ねじ３が形成されている（実開昭５９−４０
６２７号参照）。この雌ねじ３が形成されているのは、
潤滑油の膜が発生して滑りが生じると、リング１として
の所期の機能が失われるので、潤滑油をリング１の内径
面２から円滑に排出するためである。この潤滑油を排出
するには、内径面２に環状の円周溝を多条に形成しても
よいが、図５のように雌ねじ３を形成する方が容易であ
る。

【０００３】上記シンクロナイザーリング１では、図５
（ａ）に示す内径面２の大径側開口端の径Ｌ（または小
径側開口端の径）およびテーパ角θと、同図（ｂ）に示
す雌ねじ３におけるねじ山の高さｈおよびねじ山の頂面
の幅ｄとが所定の寸法に正確に形成されていることが所
期の機能を得るうえで特に重要な要素となる。上記内径
面２は、所定の穿孔装置を用いて形成されることから、
テーパ角θのばらつきは殆どないのに対し、大径側開口
端の径Ｌ（または小径側開口端の径）は、穿孔装置の作
動の微妙なばらつきに伴ってばらつく。したがって、検
査対象は、大径側開口端の径Ｌ、ねじ山の高さｈおよび
ねじ山の頂面の幅ｄである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来では、
内径面２の大径側開口端の径Ｌの検査をダイヤルゲージ
を用いて行っている。すなわち、所要の径の底面とリン
グ１の内径面２のテーパ角θと同一角度に傾斜した外径
面とを有するほぼ円錐台形状のテーパゲージを用いて、
このテーパゲージの外径面にリング１の内径面を圧接状
態に嵌め込んだのちに、テーパゲージの底面とリング１
の大径側開口端の端面との軸方向寸法差をダイヤルゲー
ジで測定し、その測定値が一定値以下である場合に良品
と判定するようにしている。一方、ねじ山の高さｈおよ
びねじ山の頂面の幅ｄについては、その形状および寸法
を拡大鏡またはコントレータ（形状測定器）によって検
査している。

【０００５】しかしながら、上記の各検査は、何れも作
業員の手作業により行わなければならず、しかも、リン
グ１の上述の３種類の検査項目Ｌ，ｈ，ｄの検査を個別
に行ったのちに、リング１の良否を総合的に判別してい
る。そのため、検査能率が悪いことから、生産されるリ
ング１の全数検査を行うのは到底無理であり、やむなく
抜取り検査している。さらに、作業員の個人差などによ
って検査結果にばらつきが生じ易い。

【０００６】そこで本発明は、テーパ状の内径面を有す
るリング体、さらには内径面に雌ねじまたは円周溝を有
するリング体の所定の検査を自動的に、かつ迅速に行う
ことのできるリング体の検査装置および検査方法を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、第１の発明のリング体の検査装置は、テーパ状
の内径面を有するリング体の検査装置であって、前記リ
ング体の内径面が嵌め込まれる平坦な外径面を有するゲ
ージと、前記リング体を移送して前記ゲージに嵌め込む
移送手段と、前記ゲージに嵌め込まれた前記リング体を
軸方向の内径面の拡がり方向へ押圧してその内径面をゲ
ージの外径面に圧接させる荷重付加手段と、荷重が付加
された状態の前記リング体の前記ゲージに対する軸方向
の相対位置を測定する測定手段と、測定後の前記リング
体を収納位置へ搬出する搬出手段とを備えている。

【０００８】上記のリング体の検査装置では、リング体
が、たとえばコンベアおよびロボットアームなどからな
る移送手段により移送されて、その内径面を測定用ゲー
ジの平坦な外径面に嵌め込まれる。このゲージの外径面
に嵌め込まれたリング体は、さらに荷重付加手段により
軸方向の内径面の拡がり方向に押圧されて、その内径面
をゲージの外径面に完全に密着する状態に圧接される。
この互いに圧接状態のリング体とゲージとの軸方向の相
対位置を測定手段が測定すると、その測定値と標準値と
の比較からリング体の内径面の形状の良否を判別でき
る。この測定後のリング体は搬出手段によりゲージから
取り出されて収納位置まで搬出される。このように、リ
ング体のテーパ状の内径面の形状の測定を自動的に迅速
に行えるので、リング体の全数検査が可能となる。

【０００９】また、第２の発明のリング体の検査装置
は、テーパ状の内径面とこの内径面に形成された雌ねじ
または円周溝とを有するリング体の検査装置であって、
前記リング体の内径面が嵌め込まれる平坦な外径面を有
するゲージと、前記リング体を移送して前記ゲージに嵌
め込む移送手段と、前記ゲージに嵌め込まれた前記リン
グ体を軸方向の内径面の拡がり方向へ押圧してその内径
面をゲージの外径面に圧接させる荷重付加手段と、荷重
が付加された状態の前記リング体の前記ゲージに対する
軸方向の相対位置を測定する測定手段と、測定後の前記
リング体を収納位置へ搬出する搬出手段と、前記ゲージ
に嵌め込まれた前記リング体の雌ねじまたは円周溝に高
圧の検査用流体を供給し、この流体圧力に基づいて前記
雌ねじまたは円周溝の寸法を検査する検査手段とを備え
ている。

【００１０】これにより、第１の発明と同様に、リング
体の内径面をゲージの平坦な外径面に嵌め込み、かつ内
径面をゲージの外径面に完全に密着する状態に圧接させ
てから、リング体とゲージとの軸方向の相対位置を測定
してリング体のテーパ状の内径面の形状の測定を自動的
に行える。それに加えて、ゲージの外径面に圧接された
リング体の内径面の雌ねじまたは円周溝に高圧の検査用
流体を供給している。ここで、雌ねじまたは円周溝の形
状の相違に対応して高圧流体のシール性が異なるので、
流体圧力により雌ねじまたは円周溝の形状を間接的に測
定でき、その測定値を標準値と比較すれば、雌ねじまた
は円周溝の形状の良否の判定を瞬時に、かつ自動的に行
える。しかも、リング体の内径面の形状と雌ねじまたは
円周溝の形状とを、リング体の内径面をゲージの外径面
に完全に密着させた状態において同時に測定することが
でき、リング体の良否の総合的判断を即座に行える。

【００１１】第１または第２の発明の好ましい実施形態
では、前記リング体が前記ゲージに嵌め込まれる前に、
前記リング体の内径面に回転するブラシを挿入して内径
面のばりを除去するばり取り機を備え、前記移送手段
は、ばり取り後の前記リング体を移送して前記ゲージに
嵌め込むようになっている。これにより、リング体の加
工時に発生した内径面のばりを、ばり取り機の回転する
ブラシを内径面に挿入して自動的に除去できるので、そ
の後の内径面の検査に際しての測定精度が向上するとと
もに、検査を経たリング体はばりのない良好なものとな
る。

【００１２】第１または第２の発明の他の好ましい実施
形態では、さらに、前記測定後または検査定後に前記リ
ング体を軸方向の内径面の狭まり方向へ押圧して前記ゲ
ージから離脱させる離脱手段を備えている。これによ
り、ゲージの外径面に内径面が圧接されているリング体
を、測定後または測定・検査後に作動する離脱手段によ
って自動的に、かつ迅速にゲージから取り外すことがで
きる。

【００１３】また、上記各発明のさらに他の好ましい実
施形態では、前記ゲージに嵌め込まれた状態でゲージと
リング体を相対回転させて両者の接触面間に滑りを生じ
させる嵌合調整手段を備えている。

【００１４】これにより、リング体は、その内径面がテ
ーパ状となっていることからゲージの外径面に対し斜め
に嵌まり込む可能性があるが、そのような場合、ゲージ
とリング体を相対回転させて両者の接触面間に滑りを発
生させるので、ゲージとリング体とが傾くことなく同心
状に嵌まり合う。したがって、リング体がゲージの外径
面に対し斜めに入いるのを未然に防止できる。

【００１５】上記各発明のさらに他の好ましい実施形態
では、前記荷重付加手段を支持する移動ヘッドと、この
移動ヘッドを前記荷重付加の際に前記ゲージに対向する
進出位置に移動させ、前記リング体のゲージへの嵌め込
みおよびゲージからの搬出の際にゲージから離れた待機
位置に移動させる移動手段とを備えている。これによ
り、荷重付加手段は、リング体のゲージへの嵌め込みや
搬出の際に邪魔にならない位置に待機させることができ
る。

【００１６】上記第２の発明の他の好ましい実施形態で
は、検査手段が、前記ゲージを通して前記リング体の雌
ねじまたは円周溝の軸方向中央部に前記検査用流体を供
給する流体供給手段と、この検査用流体の圧力が許容範
囲内であるか否かを判定する判定器とを有している。こ
れにより、検査用流体は、雌ねじまたは円周溝における
流体が最も漏れ難い軸方向中央部に供給されるから、流
体供給手段によって一定圧力の僅かな量の流体を供給す
るだけで、リング体の雌ねじまたは円周溝の形状の良否
を高精度に判別できる。

【００１７】上記各発明において、前記移送手段は、前
記ばり取り後の前記リング体をピックアップ位置へ搬送
するコンベアと、リング体をピックアップ位置でつかん
で前記ゲージに嵌め込むハンドリング機構とを有してい
る構成とすることができる。さらに、前記ハンドリング
機構が前記搬出手段を兼用している構成とすることもで
きる。これにより、コンベアとロボットなどのハンドリ
ング機構とからなる簡素化した構成により、リング体を
正確にかつ迅速に移送してゲージに嵌め込むとともに、
測定後または測定・検査・後のリング体を収納位置に搬
出することができる。

【００１８】さらに、上記各発明の他の好ましい実施形
態では、前記嵌合調整手段が、前記ゲージをその中心軸
回りに回転させる回転駆動機と、前記リング体に係合し
てリング体の回転を阻止するストッパ部材とを有してい
る。これにより、回転を阻止したリング体に対しゲージ
を回転させることによって両者間に相対回転を付与し
て、両者の接触面間に滑りを発生させることができるか
ら、リング体はその軸心がゲージの軸心に対して傾くこ
となく、両軸心が一致した姿勢に円滑に修正される。

【００１９】また、上記ストッパ部材を備えた実施形態
では、前記荷重付加手段およびストッパ部材を支持する
移動ヘッドと、この移動ヘッドを前記荷重付加の際に前
記ゲージに対向する進出位置に移動させ、前記リング体
のゲージへの嵌め込みおよびゲージからの搬出の際にゲ
ージから離れた待機位置に移動させる移動手段とを備え
た構成とするのが好ましい。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の
一実施形態に係るリング体の検査装置の全体構成を示す
概略平面図であり、この実施形態では、検査対象のリン
グ体１として図５に示したシンクロナイザーリングを用
いた場合を例示してある。図１において、このリング体
の検査装置は、リング体１の内径面２に回転するブラシ
７を挿入して内径面２における加工時のばりを除去する
ばり取り機４と、ばり取り後のリング体１の内径面２お
よび雌ねじ３の所定の検査個所の寸法をそれぞれ測定し
てリング体１の良否を判別する自動測定装置８と、この
自動測定装置８において良品と判別されたリング体１の
２個の収納ケース（収納位置）９ａ，９ｂと、不良品と
判別されたリング体１の不良品収納ケース１０と、ばり
取り機４でばり取り後のリング体１を自動測定装置８に
搬送するとともに、測定後のリング体１を収納ケース９
ａ，９ｂまたは不良品収納ケース１０に搬出するロボッ
ト装置１１とを備えている。この検査装置の各部の動作
タイミングは制御装置５により制御される。

【００２３】リング体１は、機械加工で形成されて、一
旦リングホッパ１２に貯留され、このリングホッパ１２
から供給シュート１３上に落下方式で供給されて、その
径方向が上下方向を向いた状態で供給シュート１３内を
重力によって転動しながらばり取り機４に供給される。
ばり取り機４では、供給シュート１３内の所定位置に上
下動自在に設けられたストッパ１４が下降して係止位置
に設定されており、供給シュート１３内を転動するリン
グ体１は、ストッパ１４に当接して図示の所定のばり取
り位置で停止される。このばり取り位置におけるリング
体１の存在を光電センサ（図示せず）が検知すると、そ
の検知信号の出力を受けた制御装置５により、一対のク
ランプ用シリンダ（図示せず）が駆動して、このシリン
ダに取り付けられた一対のクランパ１７は、リング体１
に向け進出してリング体１の径方向の両側部分をつか
み、リング体１を固定する。

【００２４】リング体１が固定されると、エアモータ１
８により回転されているワイヤブラシ７は、ブラシ進退
用エアシリンダ１９の作動によってリング体１に向け進
出するとともに、リング体１の内径面２内に一定時間挿
入されて加工時のばりを除去する。ワイヤブラシ７が内
径面２から抜脱してばり取りが終了すると、クランパ１
７が後退してリング体１の固定が解除され、さらに、ス
トッパ１４が上昇してリング体１の係止も解除される。
それにより、リング体１は供給シュート１３の両壁面に
よりガイドされながら供給シュート１３の傾斜面に沿っ
て重力で転動していく。なお、リング体１がばり取り位
置から出ると、それを光電センサが検知することによっ
てストッパ１４が再び係止位置に下降し、つぎに供給さ
れるリング体１に備える。

【００２５】上記の供給シュート１３内を転動するリン
グ体１は、供給シュート１３の端壁１３ａに当接して停
止したのちに、供給シュート１３の端部近傍個所の一方
側（図の右側）の排出口１３ｂ（ガイド壁がない部分）
から排出されて、ベルトコンベア２０上に倒れるように
載置する。このベルトコンベア２０上にリング体１が載
置したのを光電センサ（図示せず）が検知すると、その
検知信号の出力を受けた制御装置５により、ベルトコン
ベア２０が図示矢印方向に走行を開始する。このベルト
コンベア２０により移送されるリング体１が、Ｙ字形状
の受け部材２１に当接して、これをロボット装置１１に
より取り出すためのピックアップ位置Ｐに位置決め状態
に停止される。このピックアップ位置Ｐにおけるリング
体１の存在を光電センサ（図示せず）が検知すると、ベ
ルトコンベア２０の走行が停止され、そののちに、エア
シリンダ２２がロッドを吸引するよう作動して受け部材
２１が図の手前側に後退してリング体１から離間する。
これにより上記光電センサからの検知信号が消滅するの
で、この消滅に基づいて制御装置５からロボット装置１
１に対しワーク取り出しＯＫ信号が出力される。

【００２６】ロボット装置１１は、図２に示すように、
そのロボットアーム２３の端部に装着されたハンドリン
グ機構２４が、図１に２点鎖線で示した移動軌跡上を作
動するようにプログラミングされており、後述の条件が
ととのったときに、ロボットアーム２３を作動してハン
ドリング機構２４がベルトコンベア２０上のピックアッ
プ位置Ｐのリング体１をつかみ、ロボットアーム２３が
旋回してリング体１を図１の自動測定装置８まで移送す
る。このロボット装置１１とベルトコンベア２０が本発
明の移送装置を構成している。また、このロボット装置
１１は検査後のリング体１を自動測定装置８から搬出す
る搬出手段も構成している。なお、自動測定装置８の詳
細については詳述する。

【００２７】自動測定装置８は、リング体１の所定部位
の形状を測定し、かつ良否の判別結果を制御装置５に伝
達する。ロボット装置１１は、自動測定装置８の検査済
みのリング体１をハンドリング機構２４でつかんで搬出
するとともに、自動測定装置８の判別結果を制御装置５
から受けて、良品のリング体１をターンテーブル２７上
に並置された２個のうちの近い側の収納ケース９ａまた
は９ｂ内に収納し、不良品のリング体１を不良品収納ケ
ース１０内に収納する。なお、ロボット装置１１は収納
ケース９ａまたは９ｂ内に収納したリング体１の数をカ
ウントしており、そのカウント数が所定値になったとき
に満杯信号を制御装置５に出力する。それにより、制御
装置５からの制御でターンテーブル２７の駆動機（図示
せず）が作動して、ターンテーブル２７を１８０°回転
させて収納ケース９ａ，９ｂの位置を入れ換える。同図
では、一方の収納ケース９ａが満杯となったのちにター
ンテーブル２７が回転して、他方の収納ケース９ｂがリ
ング体１の受取位置に設置された状態を示している。

【００２８】図３は自動測定装置８を示す一部破断した
側面図、図４は図３の一部の拡大図である。図３の自動
測定装置８は、設置台２８上にロータリアクチュエータ
からなる回転駆動機２９が固定されており、この回転駆
動機２９の出力軸３０は、直立状態で回転自在に保持さ
れたシャフト３１に連結軸部３２を介して連結されてい
る。設置台２８における回転駆動機２９の近傍個所には
支柱３３が立設されており、この支柱３３の上端には、
板状の保持部材３４が水平に位置して固定され、さら
に、保持部材３４には、複数個のベアリング３８を備え
たベアリングハウジング３７が固着されている。上記の
シャフト３１は、ベアリングハウジング３７によって直
立状態で回転自在に保持されている。

【００２９】シャフト３１の上端には、図４に明示する
ように、ゲージ３９がねじ４１により固定されており、
このゲージ３９は、リング体１の内径面２を上方から嵌
め込むことのできる下方へ向けて末拡がりのテーパ状と
なった平坦な外径面４０を有しており、上述のピックア
ップ位置Ｐのリング体１がロボット装置８のハンドリン
グ機構２４でつかまれて移送されたのちに、上方から載
せられる。このゲージ３９は、内径面２が所定の正確な
寸法のテーパ状に形成されたリング体１が上方から外径
面４０に嵌め込まれ、かつ上方から押圧して内径面２と
外径面４０とを圧接状態にしたときに、ゲージ３９とリ
ング体１との各々の下端面間の間隔ａが所定値となるよ
う設定されている。

【００３０】ゲージ３９の上方には、移動ヘッド４２が
移動機構（移動手段）４３に取り付けられて図１に示す
進出位置Ｆと待機位置Ｂの間を往復動するよう設けられ
ている。移動ヘッド４２は、図４のボックス体の内部に
３本の回り止めピン（ストッパ部材の一例）４４とピン
状の３本の荷重子４７とを、それらの下端部が下方から
突出可能な状態で上下動自在に保持している。３本の回
り止めピン４４は、この実施形態における被検査物のリ
ング体１であるシンクロナイザーリングの周縁部に等間
隔（１２０°間隔）で既設されている凹部４８と同一の
配置で設けられ、下端部分が移動ヘッド４２の底板４５
を挿通して下方へ突出している。この回り止めピン４４
の移動ヘッド４２から下方への突出量は、回り止めピン
４４に設けられた係止部４９と、移動ヘッド４２の底板
４５に設けられた位置規制部材５０との当接により設定
されている。回り止めピン４４は、係止部４９と移動ヘ
ッド４２の天板部５１との間に介在された圧縮ばね５２
により常に下方へ付勢されて、係止部４９が位置規制部
材５０に当接した状態に保持されている。

【００３１】一方、３本の荷重子４７は、リング体１の
周縁部に対応する円上に等間隔（１２０°間隔）で、か
つ各回り止めピン４４の間に位置するように設けられ、
下端部分が移動ヘッド４２の底板４５を挿通して下方へ
突出可能になっている。この荷重子４７は、これの下部
に設けられた係止つば部５３と移動ヘッド４２の上部フ
レーム５１との間に介在された圧縮ばね５４により常に
下方へ付勢されている。また、荷重子４７の上端部には
受け片５７が固着されており、退避用エアシリンダ５８
のロッド５９に対し直交方向に突出して片持ち式に固定
された作動片６０は、その先端部が荷重子４７を挿通さ
せて受け片５７に対し係合可能に設けられている。した
がって、退避用エアシリンダ５８がロッド５９を突出す
るよう作動すると、作動片６０は圧縮ばね５４の付勢力
に抗しながら上動されて荷重子４７を持ち上げる。

【００３２】上記移動ヘッド４２を図１の進出位置Ｆと
待機位置Ｂとの間で往復動させる移動機構４３は以下の
ような構成になっている。すなわち、設置台２８（図
３）上に２本の支柱体６１が立設され、この両支柱体６
１間に架けわたされた支持桟６２に水平方向ガイドレー
ル６３が固定されている。図３に示すように、横移動用
スライダ６４は水平方向ガイドレール６３に対し移動自
在に連結されている。さらに、横移動用スライダ６４に
は、水平方向ガイドレール６３とは反対側の面に上下方
向ガイドレール６７が固定されており、この上下方向ガ
イドレール６７には、昇降スライダ６８が上下方向ガイ
ドレール６７に沿って上下動自在に連結されており、上
記の移動ヘッド４２は昇降スライダ６８における上下方
向ガイドレール６７とは反対側の面に固定されている。
なお、横方向スライダ６４および昇降スライダ６８は図
示しないエアシリンダにより作動される。

【００３３】上記の水平な保持部材３４上にはさらに複
数の支持柱６９が立設されており、支持柱６９には、上
下２段に配された支持板７０，７１がシャフト３１をそ
れぞれ挿通させて支持されており、上部支持板７０には
３個のボールガイド７２が上下方向に貫通して固定され
ている。３個のボールガイド７２は、ゲージ３９に圧接
状態に嵌め込まれたリング体１の周縁部に対向する円上
に等角度（１２０°）間隔に配置されており、このボー
ルガイド７２には軸状の測定子７３が摺動自在に挿通さ
れている。

【００３４】上記３本の測定子７３は、その中央部に設
けられた係合部７４と下部支持板７１との間に介設され
た圧縮ばね７７により常に上方へ付勢されて、その上端
に取り付けられ接触ピン部７８がゲージ３９に圧接状態
に嵌め込まれたリング体１に対し下方から圧接されてい
る。一方、保持部材３４には、３本の測定子７３に個々
に対応した電気式マイクロメータからなる測定器７９が
設置されており、この測定器７９は、その測定器本体か
ら突出して設けられた測定受圧片８０が測定子７３の下
端に係合されて、測定子７３の上下方向の位置、つまり
リング体１のゲージ３９に対する相対位置を高精度に計
測する。

【００３５】また、上部支持板７０には、３台の油圧シ
リンダ（離脱手段の一例）８１が、ゲージ３９に嵌め込
まれたリング体１の周縁部に対応する円上に、等角度
（１２０°）間隔で、かつ各測定子７３の間に位置する
ように設けられ、この油圧シリンダ８１のロッドの先端
に固着された押圧部材８２がゲージ３９に嵌め込まれた
リング体１の周縁部に間隙を存して対向されている。

【００３６】一方、シャフト３１の内部には、軸心方向
に平行に延びる二つの流体通路８３が形成されており、
この流体通路８３の下端はシャフト３１の側部に開口し
ている。この流体通路８３の下端開口は、Ｏリング８４
により気密にシールされてシャフト３１の外周に相互回
転可能に嵌められたロータリジョイント８７の環状通路
８８に連通されており、この環状通路８８に連通する二
つの流体供給口８９には、流体配管９０を介してコンプ
レッサのような流体供給源９１が接続されている。

【００３７】図４に明示するように、上記シャフト３１
の二つの流体通路８３の上端は、Ｏリング８４によりシ
ールされて、ゲージ３９内部の連結通路９２に連通され
ており、これら連結通路９２から分岐して横方向に延び
る流体供給通路９３は、ゲージ３９に嵌め込まれるリン
グ体１の内径面２における軸方向中央部に対向する位置
に開口している。したがって、図３の流体供給源９１か
ら供給される高圧空気（検査用流体の一例）は、流体配
管９０、流体供給口８９、環状通路８８、流体通路８
３、連結通路および流体供給通路９３からなる流体供給
手段を通じてリング体１の雌ねじ３の軸方向中央部に供
給される。

【００３８】前記流体配管９０は制御装置５内の判定機
９４に接続されており、ここで、前記流体供給手段を通
じて供給した高圧空気の圧力が許容範囲内であるか否か
が判定される。この判定器９４は、前記流体供給手段と
ともに雌ねじ３の寸法を検査するための検査手段を構成
しており、圧力ゲージ９７、基準値設定器９８および比
較器９９とにより構成されている。圧力ゲージ９７は流
体配管９０内の空気圧を測定する。基準値設定器９８は
雌ねじ３が所定の寸法である場合に流体配管９０内に発
生する空気圧の許容範囲を設定する。比較器９９は、圧
力ゲージ９４の測定値と基準値設定器９８の基準値とを
比較して測定値が許容範囲内であるか否かを判定し、範
囲内である場合に良品判定信号を出力する。

【００３９】つぎに、前記リング体１の検査装置の動作
について説明する。図１のリング体１がその内径面２の
ばりをばり取り機４で除去されたのちにコンベア２０に
よりピックアップ位置Ｐまで移送されると、ロボット装
置１１は、上述のワーク取り出しＯＫ信号の入力と、自
動測定装置８からのワーク受入れＯＫ信号の入力と、ハ
ンドリング機構２４の待機位置確認信号の発生との３つ
の条件がととのったときに作動する。すなわち、ロボッ
ト装置１１は、内蔵のプログラムに従って、図２のロボ
ットアーム２３を待機位置から旋回運動させてハンドリ
ング機構２４をピックアップ位置Ｐの上方に移動させ、
このハンドリング機構２４によってベルトコンベア２０
上のピックアップ位置Ｐに位置決めされているリング体
１をつかみ、そののちに、ロボットアーム２３を旋回さ
せてリング体１を自動測定装置８（図１）まで移送す
る。

【００４０】ロボット装置１１のハンドリング機構２４
は、リング体１が図３のゲージ３９の真上に位置したと
きにリング体１のハンドリグ動作を解除する。それによ
り、リング体１はその内径面２がゲージ３９の外径面４
０に嵌まり込む状態でゲージ３９上に乗せられる。その
のちに、ロボット装置１１はロボットアーム２３を再び
待機位置に復帰させる。このとき、移動ヘッド４２は、
移動機構４３によってゲージ３９から離れた待機位置Ｂ
（図１）まで移動されている。

【００４１】続いて、自動測定装置８は、ゲージ３９上
にリング体１が乗ったことの検知信号と、ロボットアー
ム２３の待機位置への復帰の確認信号とが共に入力され
たときに、以下の検査動作を開始する。なお、上記した
検知信号と確認信号は図示しない光電スイッチから出力
する。まず、移動機構４３において、横方向移動スライ
ダ６４が水平方向ガイドレール６３に沿って移動して移
動ヘッド４２を図１の待機位置Ｂからゲージ３９に対向
する進出位置Ｆまで移動させる。このとき、移動ヘッド
４２は、図３に２点鎖線で示すゲージ３９の真上位置に
停止され、荷重子４７は、図４に２点鎖線で示すよう
に、退避用エアシリンダ５８により作動片６０を介して
上方に退避されて、荷重子４７の下端部が移動ヘッド４
２の底板４５の挿通孔内に後退している。

【００４２】つぎに、図３の移動機構４３の昇降スライ
ダ６８が上下方向ガイドレール６７に沿って下降するこ
とによって、移動ヘッド４２が図３に実線で示す所定位
置に移動し、移動ヘッド４２の３本の回り止めピン４４
が圧縮ばね５２の付勢力によりリング体１の上面に接触
する。そののちに、回転駆動機２９が駆動してシャフト
３１およびゲージ３９を１２０°の角度だけ回転させ
る。このとき、リング体１はゲージ３９と共に回転する
が、その回転角度が１２０°になる以前に、３本の回り
止めピン４４がリング体１における１２０°間隔で配置
された凹部４８に嵌まり込んでリング体１の回転が停止
する。

【００４３】リング体１が回り止めピン４４により回り
止めされたならば、退避用エアシリンダ５８がロッド５
９を吸引するよう作動して荷重子４７の押し上げが解除
される。それにより、３本の荷重子４７は、圧縮ばね５
４の付勢力によりリング体１に対しこれのほぼ全体にわ
たり均等な力で下方（リング体１の内径面２の拡がり方
向）へ押圧する。この３本の荷重子４７によりリング体
１を押圧した状態において、回転駆動機２９が前述とは
逆方向に１２０°回転する。このとき、回り止めピン４
４により回転を阻止されているリング体１と回転するゲ
ージ３９との両者の接触面間に滑りが発生するともに、
リング体１が３本の荷重子４７により全体にわたりほぼ
均等な押圧力を受けている。そのため、内径面がテーパ
状となったリング体１がゲージ３９に対し傾いた状態で
嵌められている場合でも、リング体１は、その軸心がゲ
ージ３９の軸心に合致するように円滑に位置を修正され
て、その内径面２がゲージ３９の外径面４０に完全に密
着する状態に圧接される。

【００４４】リング体１は、その内径面２がゲージ３９
の外径面に完全に圧接するときに、その下面で接触ピン
部７８を介して測定子７３を押し下げる。この測定子７
３の下方への変位量は、測定器７９の測定受圧片８０の
作動に正確に変換されたのちに、測定器７９内部で電気
信号に変換される。この電気信号は、リング体１のゲー
ジ３９に対する軸方向の相対位置、たとえば図４に示す
ゲージ３９とリング体１との各々の下面間の距離ａに正
確に比例したレベルとなる。

【００４５】リング体１は、図５（ａ）で説明したよう
に、そのテーパ角θはほぼ一定であるが、大径側開口の
径Ｌのばらつきに応じてゲージ３９に対する軸方向の相
対位置が変化する。そこで、正確な径Ｌに形成された標
準のリング体のゲージ３９に対する相対位置を予め測定
器７９で測定し、その測定値を基準とした許容範囲を測
定器７９に設定しておく。これにより、測定器７９は、
ゲージ３９に順次嵌め込まれるリング体１のゲージ３９
に対する相対位置の測定値が許容範囲内であるか否かを
判別することにより、リング体１が正確な寸法の内径面
２に形成されているか否かを即座に判定することができ
る。

【００４６】このリング体１の内径面２の寸法の検査と
同時に、リング体１の雌ねじ３の寸法の検査が自動的に
行われる。すなわち、回転駆動機２９によるシャフト３
１の回転が停止してリング体１がゲージ３９に対し確実
に嵌め込まれたのちに、流体供給源９１から一定圧力の
高圧空気が流体配管９０、流体供給口８９、環状通路８
８、流体通路８３、連結通路および流体供給通路９３か
らなる流体供給手段を通じてリング体１の雌ねじ３の軸
方向中央部に供給される。この高圧空気の供給状態にお
いて、流体配管９０内の空気圧が圧力ゲージ９７で計測
される。

【００４７】ここで、リング体１はその雌ねじ３のねじ
山の頂面がゲージ３９の外径面４０に接触するので、上
記頂面の幅ｄ（図５（ｂ））が大きくなるのに比例して
空気の漏れ量が少なくなるから、流体配管９０内の空気
圧が高くなる。すなわち、流体配管９０内の空気圧を測
定すれば、リング体１の雌ねじ３のねじ山の頂面の幅ｄ
を間接的に測定できることになる。また、高圧空気は、
雌ねじ３の軸方向中央部に供給していることから漏れ難
く、流体配管９０内の空気圧は頂面の幅ｄに正確に対応
したものとなる。

【００４８】ところで、リング体１の雌ねじ３は、ねじ
山の高さｈ（図５（ｂ）が大きくなるのに伴ってねじ山
の頂面の幅ｄが小さくなっていき、逆にねじ山の高さｈ
が小さくなるのに伴ってねじ山の頂面の幅ｄが大きくな
る関係がある。したがって、ねじ山の高さｈが所定値に
形成されれば、頂面の幅ｄも所定値となるので、上述の
ように流体配管９０内の空気圧を測定すれば、リング体
１の雌ねじ３のねじ山の高さｈをも間接的に測定できる
ことになる。そこで、正確な雌ねじ３が形成された標準
のリング体をゲージ３９に嵌め込んだ時の流体配管９０
の空気圧を圧力ゲージ９７で予め測定し、その測定値の
電気信号を基準とした許容範囲を判定器９４の基準設定
器９８に設定しておく。これにより、測定器７９は、ゲ
ージ３９に順次嵌め込まれるリング体１の雌ねじ３にお
けるねじ山の高さｈおよびねじ山の頂面の幅ｄが許容範
囲内であるか否かを即座に判定して、良品判定信号また
は不良品判定信号を出力する。

【００４９】測定器７９および判定器９４による測定が
終了すると、移動ヘッド４２が移動機構４３によって図
１の待機位置Ｂに移動される。そのときに、図３の油圧
シリンダ８１が作動して押圧部材８２がリング体１に対
し上方（リング体１の内径面２の狭まり方向）へ押圧す
る。それにより、リング体１は、ゲージ３９に食い付く
状態に圧接されていても、迅速にゲージ３９から離脱す
る。つぎに、図１のロボット装置１１は、自動測定装置
８からの測定完了信号およびリング体１が測定位置に存
在することの検知信号がそれぞれ入力されたときに作動
して、ロボットアーム２３がゲージ３９上に旋回移動
し、ハンドリング機構２４が検査済みのリング体１をつ
かんで搬出する。さらに、ロボット装置１１は、自動測
定装置８による検査結果に基づいて、つかんだリング体
１を収納ケース９または不良品収納ケース１０に収納す
る。以下、上述と同様の動作を繰り返して、リング体１
の内径面２および雌ねじ３の各々の寸法を同時にかつ自
動的に測定し、その測定結果に基づき良否を即座に判定
する。

【００５０】なお、機械加工後のリング体１のばりが少
ない場合、ばり取り機４は省略することもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明のリング体の検査装
置によれば、リング体を押圧してゲージに圧接状態に嵌
め込ませたのちに、リング体のゲージに対する軸方向の
相対位置を自動的に測定できる構成としたので、リング
体のテーパ状の内径面の形状を自動的に迅速に行うこと
ができ、リング体の全数検査が可能となるため、信頼性
の高いリング体を提供することができる。

【００５２】また、本発明の他のリング体の検査方法ま
たは検査装置によれば、リング体をゲージに圧接状態に
嵌め込んだ状態において、リング体の内径面の形状の検
査と同時に、内径面に形成された雌ねじまたは円周溝の
寸法の検査をも行うことができるので、特に、自動車用
変速機の部品であるシンクロナイザーリングの自動検査
などに適用して、信頼性の高いリング体を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るリング体の検査装置
の全体構成を示す概略平面図である。

【図２】同装置におけるロボット装置の側面図である。

【図３】同上装置における自動測定装置の一部破断した
側面図である。

【図４】図２の一部の拡大図である。

【図５】同上装置の検査対象物であるリング体を示し、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は一部の拡大図である。

【符号の説明】

１…リング体、２…リング体の内径面、３…雌ねじ、４
…ばり取り機、７…ブラシ、８…自動測定装置、９ａ，
９ｂ，１０…収納ケース（収納位置）、１１…ロボット
装置（移送手段、搬出手段）、２０…コンベア（移送手
段）、２４…ハンドリング機構、２９回転駆動機（嵌合
調整手段）、３９…ゲージ、４０…ゲージの外径面、４
２…移動ヘッド、４３…移動機構（移動手段）、４４…
回り止めピン（ストッパ部材）、４７…荷重子（荷重付
加手段）、５４…圧縮ばね（荷重付加手段）、７３…測
定子（測定手段）、７９…測定器、８１…油圧シリンダ
（離脱手段）、８３，８８，８９，９０〜９３…流体供
給手段、９４…判定器（検査手段）、９７…圧力ゲージ
（検査手段）、Ｐ…ピックアップ位置、Ｆ…進出位置、
Ｂ…待機位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−280961（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 13/00 - 13/24 G01B 21/00 - 21/32

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーパ状の内径面を有するリング体の検
   査装置であって、 前記リング体の内径面が嵌め込まれる平坦な外径面を有
   するゲージと、 前記リング体を移送して前記ゲージに嵌め込む移送手段
   と、 前記ゲージに嵌め込まれた前記リング体を軸方向の内径
   面の拡がり方向へ押圧してその内径面をゲージの外径面
   に圧接させる荷重付加手段と、 荷重が付加された状態の前記リング体の前記ゲージに対
   する軸方向の相対位置を測定する測定手段と、 測定後の前記リング体を収納位置へ搬出する搬出手段と
   を備えてなるリング体の検査装置。
2. 【請求項２】 テーパ状の内径面とこの内径面に形成さ
   れた雌ねじまたは円周溝とを有するリング体の検査装置
   であって、前記リング体の内径面が嵌め込まれる平坦な外径面を有
   するゲージと、 前記リング体を移送して前記ゲージに嵌め込む移送手段
   と、 前記ゲージに嵌め込まれた前記リング体を軸方向の内径
   面の拡がり方向へ押圧してその内径面をゲージの外径面
   に圧接させる荷重付加手段と、 荷重が付加された状態の前記リング体の前記ゲージに対
   する軸方向の相対位置を測定する測定手段と、 測定後の前記リング体を収納位置へ搬出する搬出手段
   と、 前記 ゲージに嵌め込まれた前記リング体の雌ねじまたは
   円周溝に高圧の検査用流体を供給し、この流体圧力に基
   づいて前記雌ねじまたは円周溝の寸法を検査する検査手
   段とを備えたリング体の検査装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記リング
   体が前記ゲージに嵌め込まれる前に、前記リング体の内
   径面に回転するブラシを挿入して内径面のばりを除去す
   るばり取り機を備え、 前記移送手段は、ばり取り後の前記リング体を移送して
   前記ゲージに嵌め込むものであるリング体の検査装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３において、さらに、前
   記測定手段による測定後に前記リング体を軸方向の内径
   面の狭まり方向へ押圧して前記ゲージから離脱させる離
   脱手段を備えているリング体の検査装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、さらに、前記測定手
   段および検査手段による測定後に前記リング体を軸方向
   の内径面の狭まり方向へ押圧して前記ゲージから離脱さ
   せる離脱手段を備えているリング体の検査装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、さら
   に、前記ゲージに嵌め込まれた状態でゲージとリング体
   を相対回転させて両者の接触面間に滑りを生じさせる嵌
   合調整手段を備えているリング体の検査装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかにおいて、さら
   に、前記荷重付加手段を支持する移動ヘッドと、この移
   動ヘッドを前記荷重付加の際に前記ゲージに対向する進
   出位置に移動させ、前記リング体のゲージへの嵌め込み
   およびゲージからの搬出の際にゲージから離れた待機位
   置に移動させる移動手段とを備えているリング体の検査
   装置。
8. 【請求項８】 請求項２において、前記検査手段は、前
   記ゲージを通して前記リング体の雌ねじまたは円周溝の
   軸方向中央部に前記検査用流体を供給する流体供給手段
   と、この検査用流体の圧力が許容範囲内であるか否かを
   判定する判定器とを有しているリング体の検査装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかにおいて、前記
   移送手段は前記ばり取り後の前記リング体をピックアッ
   プ位置へ搬送するコンベアと、リング体をピックアップ
   位置でつかんで前記ゲージに嵌め込むハンドリング機構
   とを有しているリング体の検査装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記ハンドリング
    機構が前記搬出手段を兼用しているリング体の検査装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項６において、前記嵌合調整手段
    は、前記ゲージをその中心軸回りに回転させる回転駆動
    機と、前記リング体に係合してリング体の回転を阻止す
    るストッパ部材とを有しているリング体の検査装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記荷重付加手
    段およびストッパ部材を支持する移動ヘッドと、この移
    動ヘッドを前記荷重付加の際に前記ゲージに対向する進
    出位置に移動させ、前記リング体のゲージへの嵌め込み
    およびゲージからの搬出の際にゲージから離れた待機位
    置に移動させる移動手段とを備えたリング体の検査装
    置。