JP4167623B2 - Metal ring laminating method and metal ring laminating apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、無端帯状の金属リングを積層する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for laminating endless strip metal rings.
自動車の無段変速機に用いられる動力伝達ベルトは、複数のエレメントが環状に積層配列され、各エレメントが積層リングによって一体に結束されて無端回動する。この種の動力伝達ベルトに用いられる積層リングは、無端帯状に形成された周長の異なる複数の金属リングが外周側から内周側に向かって周長の大きい順に積層されている。 In a power transmission belt used in a continuously variable transmission of an automobile, a plurality of elements are laminated in a ring shape, and each element is integrally bound by a laminated ring and rotates endlessly. In a laminated ring used in this type of power transmission belt, a plurality of metal rings having different circumferential lengths formed in an endless belt shape are laminated in order of increasing circumferential length from the outer peripheral side toward the inner peripheral side.
複数の金属リングを積層する装置としては、下記特許文献1に開示された装置が知られている。当該特許文献1に開示された装置は、最大周長の金属リングを略真円状に保持し、他の金属リングを周長の大きい順に配列し、当該他の金属リングの外側から中心方向に向かって3以上の押圧部材により金属リングの外周を押圧して変形させ、配列順に最大周長の金属リングの内側に向かって押圧部材の終端から変形された金属リングを送り出し、最大周長の金属リングの内側で押圧部材から離脱させて金属リングを復元させ、最大周長の金属リング内に他の金属リングを順次積層するものである。
As an apparatus for laminating a plurality of metal rings, an apparatus disclosed in
ところで、このような金属リングは、マルエージング鋼薄板の端部同士を溶接して円筒体に形成し、前記溶接時部分的に硬くなった部分の硬度を均質化するため、第1の溶体化を行う。次に、溶体化された円筒体を所定幅に裁断してリングを形成し、このリングを圧延する。次に、圧延組織を再結晶させ圧延により変形された金属組織の形状を復元するための第2の溶体化を行う。そして、当該第2の溶体化後のリングの周長を所定の長さに補正し、その後時効処理及び窒化処理(以下単に熱処理という)をして硬度を増大させ、熱処理後に周長の異なる複数のリングを組み合わせて積層し、積層リングを組み立てている。
上記特許文献1に開示された装置は、熱処理を行い硬度が高くなった後の金属リングを積層するものである。ところで、熱処理の際には、加熱炉のスペース効率を向上させるために、積層リングにおける積層順位が連続していない複数の金属リングを積層させた状態でこれらの処理を行っている。
The apparatus disclosed in
しかしながら、熱処理を行う前の金属リングは溶体化されているため柔らかい。このため、特許文献1に開示された装置を用いて金属リングを変形させて積層した場合、金属リングに変形の際の癖がついてしまい、製品の品質を低下させる要因となる。上記特許文献1に開示された装置は、熱処理後の金属リングを積層する際には好適であるが、熱処理前の溶体化された金属リングを積層するのには不向きである。
However, the metal ring before heat treatment is soft because it is in solution. For this reason, when the metal ring is deformed and laminated using the apparatus disclosed in
また、手作業によって金属リングを積層することもできるが、手作業では金属リング同士を接触させることが多くなり、金属リングに損傷を与える可能性が高くなる。また、金属リング同士を接触させないようにするために注意を要するため、作業時間が長くなり生産性が悪い。 Moreover, although metal rings can also be laminated | stacked by manual work, in metal work, metal rings will often contact each other and possibility that a metal ring will be damaged becomes high. In addition, since care is required to prevent the metal rings from coming into contact with each other, the work time becomes long and the productivity is poor.
本発明は、金属リングの積層方法及び装置の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、金属リングを屈曲変形させることなく迅速に積層作業を行うことができる積層方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to improve the method and apparatus for laminating metal rings, and more specifically, in order to eliminate the inconvenience, a laminating method and apparatus capable of performing a laminating operation quickly without bending the metal ring. The purpose is to provide.
前記目的を達成するために、本発明の金属リングの積層方法は、無端帯状に形成された外径の異なる複数の金属リングを積層する金属リングの積層方法であって、上方に向けて縮径する円錐形状のテーパを付けた載置面に、金属リングの最大径のものから最小径のものまで下方から上方に順に載置する工程と、前記載置面に載置された複数の金属リングを下方のものの内側に上方のものが入るように下方から押し上げて、複数の金属リングを積層する工程とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a metal ring laminating method according to the present invention is a metal ring laminating method in which a plurality of metal rings having different outer diameters formed in an endless belt shape are laminated, and the diameter is reduced upward. A step of placing the metal ring from the maximum diameter to the minimum diameter in order from the bottom to the top on the conical taper mounting surface, and a plurality of metal rings placed on the mounting surface And a step of laminating a plurality of metal rings by pushing up from above so that the upper one enters the inside of the lower one.
本発明の積層方法によれば、円錐液状のテーパを付けた載置面に径の異なる金属リングを順に載置し、その後、大径の金属リングに小径の金属リングが入るように下方から押し上げることにより金属リングを積層しているため、金属リングを屈曲変形させる必要がない。従って、熱処理を行う前の柔らかい金属リングであっても癖を付けることなく容易に積層させることができる。 According to the laminating method of the present invention, the metal rings having different diameters are sequentially placed on the conical liquid tapered mounting surface, and then pushed up from below so that the small-diameter metal ring enters the large-diameter metal ring. Therefore, since the metal rings are laminated, it is not necessary to bend and deform the metal rings. Therefore, even a soft metal ring before heat treatment can be easily laminated without wrinkling.
また、本発明の金属リングの積層装置は、無端帯状に形成された外径の異なる複数の金属リングを積層する金属リングの積層装置であって、上方に向けて縮径する円錐形状のテーパを付けた載置面と、前記載置面から内方に凹入し上下方向に延設された前記載置面の周方向複数箇所の溝部とを有し、前記金属リングの最大径のものから最小径のものまで下方から上方に順に前記載置面に載置可能な載置手段と、金属リングの下端縁を周方向複数箇所で受けて前記金属リングを略水平姿勢で支持する複数の支持部を有し、前記各支持部が前記載置手段の各溝部に案内されるように前記載置面の上方から前記金属リングを前記載置面に下降させ、前記金属リングが前記載置面に載置された後に前記金属リングから前記支持部を離反させる一連の作動を繰り返し、大径のものから小径のものまで順に前記金属リングを前記載置面に載置させる移載手段と、少なくとも最大径の金属リングと最小径の金属リングとを周方向複数箇所で同心円状に載置可能な複数の載置アームを有し、前記載置手段の載置面に載置された最大径の金属リングの下方から前記各載置アームを前記各溝部内で前記載置手段に対して相対的に上昇させ、前記載置手段の載置面に載置された複数の金属リングを積層させる積層手段とを備えていることを特徴とする。 Further, the metal ring laminating device of the present invention is a metal ring laminating device for laminating a plurality of metal rings having different outer diameters formed in an endless belt shape, and has a conical taper with a diameter decreasing upward. The mounting surface, and a plurality of grooves in the circumferential direction of the mounting surface that are recessed inwardly from the mounting surface and extend in the vertical direction, and from the largest diameter of the metal ring Placement means that can be placed on the placement surface in order from the bottom to the top with the smallest diameter, and a plurality of supports that receive the lower end edge of the metal ring at a plurality of locations in the circumferential direction and support the metal ring in a substantially horizontal posture. The metal ring is lowered to the mounting surface from above the mounting surface so that the support portions are guided by the groove portions of the mounting means, and the metal ring is mounted on the mounting surface. A series of operations for separating the support part from the metal ring after being placed on the metal ring. The transfer means for placing the metal ring on the mounting surface in order from a large diameter to a small diameter, and at least a maximum diameter metal ring and a minimum diameter metal ring are concentric at a plurality of locations in the circumferential direction. A plurality of mounting arms that can be mounted in a shape, and the mounting arms are mounted in the groove portions from below the metal ring having the maximum diameter mounted on the mounting surface of the mounting means. And laminating means for laminating a plurality of metal rings placed on the placing surface of the placing means.
本発明の積層装置によれば、前記載置手段の載置面が円錐形状のテーパを有するため、容易に複数の金属リングを平面視で同心円状に載置することができる。また、前記載置手段に載置された複数の金属リングは、前記積層手段を前記載置手段に対して相対的に上昇させることにより容易に積層することができる。このように、本発明の積層装置によれば、金属リングを屈曲変形させることなく迅速に積層作業を行うことができるので、熱処理前の金属リングを積層させるために好適である。 According to the laminating apparatus of the present invention, since the placement surface of the placement means has a conical taper, a plurality of metal rings can be easily placed concentrically in plan view. The plurality of metal rings placed on the placing means can be easily laminated by raising the lamination means relative to the placing means. As described above, according to the laminating apparatus of the present invention, the laminating operation can be performed quickly without bending and deforming the metal ring, which is suitable for laminating the metal ring before the heat treatment.
また、本発明の積層装置においては、前記移載手段の前記各支持部は、前記金属リングから該金属リングの径方向外方に離反するように構成され、前記載置手段の前記載置面のテーパ角は、前記載置面に載置される各金属リング間の上下方向の間隔を前記支持部が径方向に通過可能となるように設定されていることが好ましい。このように、前記載置手段の載置面のテーパ角によって前記金属リング同士の上下方向の間隔を開けることにより、前記間隔を前記移載手段の支持部が通過可能となる。従って、前記金属リングを前記載置面に載置する際に前記支持部と前記金属リングとが干渉しないため、干渉防止のための特別な機構等を追加する必要がない。 Further, in the laminating apparatus of the present invention, each of the support portions of the transfer means is configured to be separated from the metal ring outward in the radial direction of the metal ring. It is preferable that the taper angle is set so that the support portion can pass in the radial direction between the metal rings placed on the placement surface in the vertical direction. As described above, the metal ring is vertically spaced by the taper angle of the placement surface of the placement means, so that the support portion of the transfer means can pass through the gap. Therefore, when the metal ring is placed on the mounting surface, the support portion and the metal ring do not interfere with each other, so that it is not necessary to add a special mechanism or the like for preventing interference.
次に、本発明の金属リングの積層装置の実施形態の一例について、図1乃至図4を参照して説明する。本実施形態の金属リングの積層装置1は、熱処理を行う前の溶体化された複数の金属リング2をそれぞれ互いに間隔を存して積層させる装置である。その構成は、図1に示すように、図示しない周長補正機から搬送されてくる金属リング2を位置決めする位置決め部3と、複数の金属リング2を積層する積層部4と、位置決め部3から積層部4に金属リング2を移載する移載部5と、移載部5と連動して図1において左右に移動し、積層部4で積層された金属リング2をコンベア6に払い出す払い出し部7とを備えている。
Next, an example of an embodiment of the metal ring laminating apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The metal
位置決め部3は、図2に示すように、金属リング2が載置されるテーブル8と、図示しない周長補正機から送られてくる金属リング2をテーブル8の所定位置に引き込む引き込みアーム9と、引き込まれた金属リング2の位置決めを行う位置決めピストン10とを備えている。テーブル8には、後述する把持ハンド12を逃がすための逃げ孔11が4カ所に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
移載部5は、金属リング2を4箇所から把持する把持ハンド12と、把持ハンド12を上下方向に移動させる昇降装置13とを備えている。また、この把持ハンド12及び昇降装置13は、ガイドレール14によって水平方向に移動自在となっている。
The
把持ハンド12は、図3(a)に示すように、金属リング2を把持した状態で金属リング2の下端縁を支持する支持板15と、金属リング2の上方に位置し金属リング2が積層部4に載置された際にこれを検知する検知板16及びセンサ17と、検知板16が金属リング2によって上方に突き上げられた際に検知板16を上方に逃がすためのスプリング18とを備えている。また、把持ハンド12は、図3(c)に示すようにスライダ19によって金属リング2の径方向に移動自在となっている。
As shown in FIG. 3A, the
積層部4は、図4(a)及び(b)に示すように、円錐台形状の載置部20と、載置部20に載置された複数の金属リング2を積層しながら載置する載置アーム21と、載置アーム21を上下動させるシリンダ22(図1参照)とを有している。載置部20には、周方向4カ所において内方に凹入し、上下方向に延びる溝部23が設けられている。載置アーム21の先端部は、この溝部23の内部まで入り込んだ状態となっている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
払い出し部7は、積層された金属リング2を2カ所で把持する把持アーム24と、把持アーム24を上下動させるシリンダ25とを備えている。また、払い出し部7は、連結シャフト26によって移載部5と一体に連結されている。
The
次に本実施形態の積層装置1を用いた積層方法について説明する。本実施形態においては、最終的に12枚の金属リング2が積層されて積層リングとなる場合の当該金属リング2について、熱処理前にそれぞれ互いに間隔を存して積層する際の作動を説明する。ここで、12枚の金属リング2のうち、周長が小さいものから順に#1,#2・・・・#12とする。
Next, a laminating method using the laminating
本実施形態の積層装置1の各部材の初期位置は、移載部5がガイドレール14によって位置決め部3の上方に配置され、把持ハンド12はスライダ19によって金属リング2の外形寸法よりも外側に広がった状態となっている。また、積層部4の載置アーム21は、載置部20の溝部23内の下端部近傍に位置している。
The initial position of each member of the
この状態で、図示しない周長補正機から、積層される複数の金属リング2が位置決め部3に搬送されてくる。本実施形態では、12枚の金属リング2が3つのグループに分けて送られてくる。まず第1のグループとして#1,#4,#7,#10のグループ、次に第2のグループとして#2,#5,#8,#11のグループ、最後に第3のグループとして#3,#6,#9,#12のグループである。
In this state, a plurality of
位置決め部3に搬送されてくるのが第1のグループの場合、まず、#10の金属リング2が位置決め部3に搬送され、順に#7、#4及び#1の順に位置決め部3に搬送される。以下、本実施形態においては、#10、#7及び#4の金属リング2を既に載置部20に載置した状態で、最後の#1の金属リング2を移送する手順について説明する。具体的には、引き込みアーム9によって図1の左側に搬送された#1の金属リング2を右側に引き込む。図2の点線の位置まで金属リング2が引き込まれると引き込みアーム9が停止し、位置決めピストン10によって金属リング2の径方向(図2において上下方向)の位置決めも行われる。
When the first group is transported to the
このように金属リング2が位置決め部3で位置決めされると、移載部5がガイドレール14によって位置決めされた金属リング2の上方に移動されているので、その位置から昇降装置13によって把持ハンド12が金属リング2に向けて下降される。このとき、把持ハンド12は金属リング2の外形寸法よりも広がっているため、把持ハンド12は、図1においてテーブル8の逃げ孔11の位置まで下降させることができる。そして、金属リング2が支持板15と検知板16との間にくるように位置決する。この状態で、把持ハンド12は、支持板15が金属リング2の下方に位置し、かつ把持ハンド12が金属リング2の外周面に当接しない位置までスライダ19によって金属リング2の径方向内方に向けて移動される。
When the
次に、この状態から把持ハンド12が昇降装置13によって上方に移動され、それに伴って金属リング2が把持ハンド12の支持板15の上に載置されて上昇する。把持ハンド12は、ガイドレール14により図1において右側に移動され、図3(a)に示すように、金属リング2が載置部20の上方で夫々の軸線方向が一致する位置で位置決めされる。
Next, from this state, the
この状態から昇降装置13によって把持ハンド12及び金属リング2が下降される。このとき、把持ハンド12は載置部20の溝部23の内部を下降するため、把持ハンド12と載置部20とは干渉しない。そして、金属リング2の下端縁が載置部20の表面に当接するまで把持ハンド12が下降される。金属リング2の下端縁が載置部20の表面に当接した状態からさらに把持ハンド12が下降されると、図3(b)に示すように、金属リング2は把持ハンド12の支持板15から離れ、検知板16に当接する。このように、金属リング2が検知板16に当接すると、センサ17によってそのことが検知され、把持ハンド12の下降が停止される。このとき、検知板16はスプリング18によって上方に移動可能であるため、金属リング2によって突き上げられた場合でも当該スプリング18によって衝撃を逃がすことができる。
From this state, the
次に、図3(c)に示すように、把持ハンド12はスライダ19によって支持板15が金属リング2の径方向外側の位置にくるまで移動され、さらに昇降装置13により上昇される。以上の一連の操作により、金属リング2が載置部20に載置される。
Next, as shown in FIG. 3C, the
複数の金属リング2の第1のグループでは、#1がこのように載置部20に載置され、#4、#7及び#10の金属リング2と共に互いに間隔をおいて載置部20に載置される。載置部20は、その外周面が円錐形状のテーパを付けたものとなっており、このテーパ角は、これら3番とばしの金属リング2を載置したときに、図3(c)に示すように各金属リング2の間隔が把持ハンド12の支持板15を金属リング2の径方向に抜き差し自在となるように設定されている。このため、各金属リング2を順次載置する際にも、先に載置された金属リング2と把持ハンド12の支持板15とが干渉することがない。
In the first group of the plurality of
次に、図4(a)の状態から積層部4の載置アーム21を上方に移動させる。すると、図4(b)に示すように、載置部20の下方に載置されている金属リング2から載置アーム21上に載置されて共に上昇し、その上方に載置されている金属リング2と重なる。これらの金属リング2は、周長が3番とばしとなっており、且つ載置部20によって同心円状に載置されているため、お互いに干渉することなく載置アーム21上で同心円状に積層される。そして、載置アーム21を載置部20の上方まで上昇させる。
Next, the mounting
このとき、ガイドレール14によって払い出し部7が積層部4の上方に配置されており、把持アーム24がシリンダ25(図1参照)によって下降される。そして、把持アーム24によって積層された金属リング2を2カ所で把持する。その後、シリンダ25によって把持アーム24を上昇させ、ガイドレール14によって図1において右側に把持アーム24を移動させる。そして、把持アーム24をシリンダ25によって下降させ、払い出し用のコンベア6上に積層された金属リング2を載置する。その後、把持アーム24を金属リング2から開放させ、コンベア6によって金属リング2を次の工程である熱処理工程が行われる箇所まで搬送する。
At this time, the
本実施形態では、この払い出し部7による積層された金属リング2の払い出しと同時に、移載部5が第2グループの#11の金属リング2を積層部4に移載している。そして、上記と同様の手順で、第2グループ及び第3グループの金属リング2を順次積層し、コンベア6に払い出す。
In the present embodiment, the
以上のように、本実施形態の積層方法及び装置によれば、金属リング2を屈曲変形させることなく積層させることができる。また、積層作業を自動化することができるので、積層作業の効率も向上する。さらに、後の熱処理も金属リング2を積層した状態で行うことができるため、熱処理作業の効率も向上する。
As described above, according to the laminating method and apparatus of this embodiment, the
尚、上記実施形態では、金属リング2を3番とばしで積層しているが、これに限らず、互いに接触しない番号同士を組み合わせて積層してもよい。また、上記実施形態では、把持ハンド12を上下動させて金属リング2を移相しているが、これに限らず、例えば載置部20を上下動させて載置部20に金属リング2を載置してもよい。
In addition, in the said embodiment, although the
1…積層装置、2…金属リング、4…積層部(積層手段)5…移載部(移載手段)、15…支持板(支持手段)、20…載置部(載置手段)、21…載置アーム、23…溝部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上方に向けて縮径する円錐形状のテーパを付けた載置面に、金属リングの最大径のものから最小径のものまで下方から上方に順に載置する工程と、
前記載置面に載置された複数の金属リングを下方のものの内側に上方のものが入るように下方から押し上げて、複数の金属リングを積層する工程とを備えることを特徴とする金属リングの積層方法。 A metal ring laminating method for laminating a plurality of metal rings having different outer diameters formed in an endless belt shape,
A step of placing the metal ring from the maximum diameter to the minimum diameter in order from the bottom to the top on the conical taper mounting surface which is reduced in diameter toward the upper side;
A plurality of metal rings placed on the placement surface are pushed up from below so that the upper one enters the inside of the lower one, and a plurality of metal rings are stacked. Lamination method.
上方に向けて縮径する円錐形状のテーパを付けた載置面と、前記載置面から内方に凹入し上下方向に延設された前記載置面の周方向複数箇所の溝部とを有し、前記金属リングの最大径のものから最小径のものまで下方から上方に順に前記載置面に載置可能な載置手段と、
金属リングの下端縁を周方向複数箇所で受けて前記金属リングを略水平姿勢で支持する複数の支持部を有し、前記各支持部が前記載置手段の各溝部に案内されるように前記載置面の上方から前記金属リングを前記載置面に下降させ、前記金属リングが前記載置面に載置された後に前記金属リングから前記支持部を離反させる一連の作動を繰り返し、大径のものから小径のものまで順に前記金属リングを前記載置面に載置させる移載手段と、
少なくとも最大径の金属リングと最小径の金属リングとを周方向複数箇所で同心円状に載置可能な複数の載置アームを有し、前記載置手段の載置面に載置された最大径の金属リングの下方から前記各載置アームを前記各溝部内で前記載置手段に対して相対的に上昇させ、前記載置手段の載置面に載置された複数の金属リングを積層させる積層手段とを備えていることを特徴とする金属リングの積層装置。 A metal ring laminating apparatus for laminating a plurality of metal rings with different outer diameters formed in an endless belt shape,
A conical tapered mounting surface that is reduced in diameter toward the upper side, and a plurality of grooves in the circumferential direction of the mounting surface that are recessed inward from the mounting surface and extend in the vertical direction. Having a mounting means that can be mounted on the mounting surface in order from the bottom to the top of the metal ring from the maximum diameter to the minimum diameter;
It has a plurality of support portions that receive the lower end edge of the metal ring at a plurality of locations in the circumferential direction and supports the metal ring in a substantially horizontal posture, so that the support portions are guided by the groove portions of the placing means. The metal ring is lowered onto the mounting surface from above the mounting surface, and after the metal ring is placed on the mounting surface, a series of operations for separating the support portion from the metal ring is repeated, and the large diameter Transfer means for placing the metal ring on the placement surface in order from the small diameter to the small diameter,
A plurality of mounting arms capable of concentrically mounting at least a maximum diameter metal ring and a minimum diameter metal ring at a plurality of locations in the circumferential direction, and the maximum diameter mounted on the mounting surface of the mounting means described above The mounting arms are raised relative to the mounting means in the grooves from below the metal ring, and a plurality of metal rings mounted on the mounting surface of the mounting means are stacked. A metal ring laminating apparatus comprising a laminating means.
前記載置手段の前記載置面のテーパ角は、前記載置面に載置される各金属リング間の上下方向の間隔を前記支持部が径方向に通過可能となるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の金属リングの積層装置。 Each support portion of the transfer means is configured to be separated from the metal ring radially outward of the metal ring,
The taper angle of the mounting surface of the mounting unit is set so that the support portion can pass in the vertical direction between the metal rings mounted on the mounting surface. The metal ring laminating apparatus according to claim 2.
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