JP4857898B2

JP4857898B2 - 内径加工ワーク判別装置

Info

Publication number: JP4857898B2
Application number: JP2006133764A
Authority: JP
Inventors: 健志余湖
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: JP2007301689A

Description

本発明は、ワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置される、内径キー溝、内径スプラインブローチ加工又は内径旋削を含む内径加工機の前後に配置する、ワークの、未加工、加工済みを判別する内径加工ワーク判別装置に関する。

自動車部品であるワークの内径キー溝、内径スプラインブローチ加工又は内径旋削を含む内径加工をするときは、通常自動生産ラインで、ワーク搬入、ブローチ盤へのワークの取付け、取外し及びワーク搬出がロボット操作で行われる。かかるワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインで、人為的作業ミス、機械的操作ミスにより、内径加工機の前で加工済みワークの再加工や、内径加工機の後で未加工ワークの搬出を防止するため、内径加工機の前後に、それぞれ未加工ワーク、加工済みワークの判別装置が必要であった。従来のかかる未加工ワーク、加工ワークの判別装置としては、スプラインと同一形状のピンを用いて直接的にスプラインの有無を検出する方法があるが、自動検査装置としては、組み付け調整が難しく、誤作動が多く、判別精度の安定性に課題があった。また特許文献１に示すような、特殊な接触センサーを用いて直接的にスプラインの有無を検出する方法や、特許文献２に示すような、カメラ、光電スイッチ等を用いて視覚的にスプラインの有無を検出する方法があるが、いずれもその装置の大型化、コスト、組み付け調整時間、判別精度の安定性において課題があった。
特開昭59−108908号公報特開平08−155794号公報

本考案の課題は、ワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置され、内径キー溝、内径スプラインブローチ加工又は内径旋削を含む内径加工をする内径加工機の前工程において、小径加工であっても、ワークの加工済み、未加工を判別し、内径加工機の後工程において、ワークの加工済み、未加工を判別する、省スペース、低価格で、高精度に行うことができ、また装置自体の故障も自身で判別出来る、内径加工ワーク判別装置を提供することにある。

このため本発明は、ワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置された、内径加工機の前に、流体が通過出来る貫通穴を有するテーブル上に判別するワークを設置し、該ワークと所定の距離を置いた鉛直線上に、鉛直方向に移動が可能で、ワーク内径に勘合し該ワーク内径より僅かに小さい小径部を有しかつ内蔵する流体ラインの流体を円周上放射方向に噴出する複数個のノズルを有し、該ワーク外では大気にエアーを放出する未加工測定ピンを配置し、該未加工測定ピンの該流体ラインの流体の圧力を測定する第１の検出器を設け、該ワーク内に該小径部を有する未加工測定ピンを嵌合させ該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置まで押し下げて該流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が予め定めた第１の圧力を越えたとき、未加工ワークと判別する未加工ワーク判別装置と、
該内径加工機の後に、流体が通過出来る貫通穴を有するテーブル上に判別するワークを設置し、該ワークと所定の距離を置いた鉛直線上に、鉛直方向に移動が可能で、ワーク内径に勘合し該ワーク内径より僅かに小さい小径部を有しかつ内蔵する流体ラインの流体を円周上放射方向に噴出する複数個のノズルを有する加工済み測定ピン、及び加工済み測定ピン本体に支持されたスプリングに押され該複数個のノズルを閉じる位置まで移動可能に加工済み測定ピンに嵌合されたリングを有し、該加工済み測定ピンの該流体ラインの流体の圧力を測定する第２の検出器を設け、該ワーク内に該小径部を有する加工済み測定ピンを嵌合させて該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置までリングが上昇させられて該流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が該第１の圧力より低い予め定めた第２の圧力以下であるとき、加工済みワークと判別する加工済みワーク判別装置と、を有することを特徴とする内径加工ワーク判別装置を提供することで上記課題を解決した。

かかる構成により、本発明では、内径加工機の前に、流体が通過出来る貫通穴を有するテーブル上に判別するワークを設置し、ワーク外では大気にエアーを放出し、ワーク内に小径部を有する未加工測定ピンを嵌合させて該流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が予め定めた第１の圧力を越えたとき、未加工ワークと判別する未加工ワーク判別装置と、
内径加工機の後に、流体が通過出来る貫通穴を有するテーブル上に判別するワークを設置し、ワーク内に小径部を有する加工済み測定ピンを嵌合させて該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置までリングが上昇させられて該流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が第１の圧力より低い予め定めた第２の圧力以下であるとき、加工済みワークと判別する加工済みワーク判別装置と、を有することとしたので、ワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置された、内径加工機の前工程において、小径加工であっても、ワークの加工済み、未加工を判別し、内径加工機の後工程において、ワークの加工済み、未加工を判別する、省スペース、低価格で、高精度に行うことができ、また装置自体の故障も自身で判別出来る、内径加工ワーク判別装置を提供するものとなった。

好ましくは、前記未加工ワーク判別装置において、該ワーク内に該小径部を有する未加工測定ピンを嵌合させない状態で該流体ラインの流体を該複数個のノズルから流出させたとき、０を超えた圧力より高いとき又は、該流体ラインの流体の圧力が該第１の圧力から所定のより高い圧力以上であるとき、該流体ラインの詰まりを含む故障として、前記未加工ワーク判別装置が故障と判定するようにしたことにより、装置自体の故障も自身で判別出来る内径加工ワーク判別装置を提供するものとなった。

より好ましくは、前記加工済みワーク判別装置において、該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置までリングが上昇させられたときの該流体ラインの流体の圧力が該第２の圧力から所定のより低い圧力以下であるとき、又は、前記リングが加工済み測定ピン本体に支持されたスプリングに押され該前記加工済み測定ピンの複数個のノズルを閉じる位置にある状態で該流体ラインの流体を該複数個のノズルから流出させたとき、該流体ラインの流体の圧力が予め定めた第３の圧力より低い圧力以下であるとき、該流体ラインの流体のもれ、圧力スイッチの故障、ノズルを閉じるリングの動作不良を含む故障として、前記加工済みワーク判別装置が故障と判定するようにしたことにより、装置自体の故障も自身で判別出来る内径加工ワーク判別装置を提供するものとなった。

本発明を実施するための最良の形態につき、図１を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態の内径加工ワーク判別装置の未加工ワーク判別装置を示す要部側面図で、測定待機時の状態を示し、（ｂ）は（ａ）の未加工ワーク判別装置の測定時の状態を示す要部側面図、（ｃ）は本発明の実施形態の内径加工ワーク判別装置の加工済みワーク判別装置を示す要部側面図で、測定待機時の状態を示し、（ｄ）は（ｃ）の加工済みワーク判別装置の測定時の状態を示す要部側面図をそれぞれ示す。

本発明の実施形態の内径加工ワーク判別装置は、図示しないワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置され、図示しない内径加工機の前に、流体が通過出来る貫通穴９を有するテーブル１上に判別するワーク２を設置し、ワーク２と所定の距離を置いた鉛直線13上に、鉛直方向に移動が可能で、ワーク内径11に勘合しワーク内径11より僅かに小さい小径部６を有しかつ内蔵する流体ライン12の流体を円周上放射方向に噴出する複数個のノズル３を有する未加工測定ピン４を配置し、未加工測定ピン４の流体ライン12の流体の圧力を測定する第１の検出器５を設け、ワーク内８に小径部６を有する未加工測定ピン４を嵌合させて複数個のノズル３がワーク内８に開口する位置まで押し下げて流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が予め定めた第１の圧力を越えたとき、未加工ワークと判別する未加工ワーク判別装置10と、
図示しない内径加工機の後に、流体が通過出来る貫通穴29を有するテーブル21上に判別するワーク22を設置し、ワーク22と所定の距離を置いた鉛直線33上に、鉛直方向に移動が可能で、ワーク内径31に勘合しワーク内径31より僅かに小さい小径部26を有しかつ内蔵する流体ライン32の流体を円周上放射方向に噴出する複数個のノズル23を有する加工済み測定ピン24、及び加工済み測定ピン本体27に支持されたスプリング34に押され複数個のノズル23を閉じる位置まで移動可能に加工済み測定ピン24に嵌合されたリング35を有し、加工済み測定ピン24の流体ライン32の流体の圧力を測定する第２の検出器25を設け、ワーク内28に小径部26を有する加工済み測定ピン24を嵌合させて複数個のノズル23がワーク内28に開口する位置までリング35が上昇させられて流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が予め定めた第２の圧力以下であるとき、加工済みワークと判別する加工済みワーク判別装置20と、
を有する内径加工ワーク判別装置である。

作動においては、未加工ワークと判別する未加工ワーク判別装置10は、図１（ａ）の状態では、流体はエアーを使用し、大気に放出する為、検出器５の圧力はゼロに近い値を示す。次に図１（ｂ）の状態では、未加工測定ピン４の小径部６をワーク内径11に勘合させ圧力を測定するが、この時流体が未加工測定ピン４の小径部６とワーク内径11とのスキマより漏洩する流体量は大気開放に比べて極めて少ないため、圧力差が生じ、未加工と判別することが出来る。もし、判別するワークが、加工済みワークであるときは、加工済みワーク内径のスプライン断面によるスキマより漏洩する流体は、図１（ｂ）の流路を遮断した時の漏洩量に比べて極めて大きいため、予め定めた第１の圧力に達しない。
加工済みワークと判別する加工済みワーク判別装置20では、図１（ｃ）の状態では、加工済み測定ピン24に嵌合されたリング35は、自由状態のスプリング34に押され複数個のノズル23を閉じる位置まで押し下げられ流体の流路を遮断するため流体の圧力が上昇する。リング35はその上下運動により流体の流路を遮断、開放する機能を果たす。次に図１（ｄ）の状態では、リング35はスプリング34に抗して下方へ複数個のノズル23がワーク内28に開口する位置まで上昇させられ、流体の流路が開放された時のワーク内径31のスプライン断面によるスキマ37より流体が開放された時の圧力を測定する。ワーク内径31のスプライン断面によるスキマ37より漏洩する流体は、図１（ｃ）の流路を遮断した時の漏洩量に比べて極めて大きいため、圧力差が生じ加工済みと判別することが出来る。もし、判別するワークが、未加工ワークであるときは、未加工ワーク内径で流路を遮断した状態となり、予め定めた第２の圧力以上となる。
以上により、本発明の実施形態の加工ワーク判別装置は、ワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置された、内径加工機の前工程において、小径加工であっても、ワークの加工済み、未加工を判別し、内径加工機の後工程において、ワークの加工済み、未加工を判別する、省スペース、低価格で、高精度に行うことができ、また装置自体の故障も自身で判別出来る、内径加工ワーク判別装置を提供するものとなった。

好ましくは、未加工ワーク判別装置10において、図１（ａ）に示す未加工測定ピン４の小径部６をワーク内径11に嵌合させない状態で流体ライン12の流体を複数個のノズル３から流出させたとき、ほぼ０の圧力より高いとき又は、図１（ｂ）に示す未加工測定ピン４の小径部６をワーク内径11に嵌合させた状態で流体ラインの流体の圧力が該第１の圧力から所定のより高い圧力以上であるとき、該流体ラインの詰まりを含む故障として、前記未加工ワーク判別装置が故障と判定するようにしたことにより、装置自体の故障も自身で判別出来る内径加工ワーク判別装置を提供するものとなった。

より好ましくは、加工済みワーク判別装置20において、図１（ｃ）に示す複数個のノズル23がワーク内28に開口する位置までリングが上昇させられたときの流体ライン32の流体の圧力が該第２の圧力から所定のより低い圧力以下であるとき、又は、図１（ｄ）に示すリング35が加工済み測定ピン本体27に支持されたスプリング34に押され加工済み測定ピン24の複数個のノズル23を閉じる位置にある状態で流体ライン32の流体を複数個のノズル23から流出させたとき、流体ライン32の流体の圧力が予め定めた第３の圧力より低い圧力以下であるとき、流体ライン32の流体のもれ、圧力スイッチの故障、ノズルを閉じるリングの動作不良を含む故障として、加工済みワーク判別装置20が故障と判定するようにしたことにより、装置自体の故障も自身で判別出来る内径加工ワーク判別装置を提供するものとなった。

（ａ）は本発明の実施形態の内径加工ワーク判別装置の未加工ワーク判別装置を示す要部側面図で、測定待機時の状態を示し、（ｂ）は（ａ）の未加工ワーク判別装置の測定時の状態を示す要部側面図、（ｃ）は本発明の実施形態の内径加工ワーク判別装置の加工済みワーク判別装置を示す要部側面図で、測定待機時の状態を示し、（ｄ）は（ｃ）の加工済みワーク判別装置の測定時の状態を示す要部側面図をそれぞれ示す。

符号の説明

１、21・・テーブル、２、22・・ワーク、３、23・・ノズル、４・・未加工測定ピン
５・・第１の検出器、６、26・・小径部、８、28・・ワ−ク内、９、29・・貫通穴
10・・未加工ワーク判別装置、11、31・・ワーク内径、12、32・・流体ライン
13、33・・鉛直線、20・・加工済みワーク判別装置、24・・加工済み測定ピン
25・・第２の検出器、27・・加工済み測定ピン本体35・・スプリング、35・・リング

Claims

ワーク搬入出、着脱が自動で行われる自動生産ラインに配置された、内径加工機の前に、流体が通過出来る貫通穴を有するテーブル上に判別するワークを設置し、該ワークと所定の距離を置いた鉛直線上に、鉛直方向に移動が可能で、ワーク内径に勘合し該ワーク内径より僅かに小さい小径部を有しかつ内蔵する流体ラインの流体を円周上放射方向に噴出する複数個のノズルを有し、該ワーク外では大気にエアーを放出する未加工測定ピンを配置し、該未加工測定ピンの該流体ラインの流体の圧力を測定する第１の検出器を設け、該ワーク内に該小径部を有する未加工測定ピンを嵌合させ該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置まで押し下げて該流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が予め定めた第１の圧力を越えたとき、未加工ワークと判別する未加工ワーク判別装置と、
該内径加工機の後に、流体が通過出来る貫通穴を有するテーブル上に判別するワークを設置し、該ワークと所定の距離を置いた鉛直線上に、鉛直方向に移動が可能で、ワーク内径に勘合し該ワーク内径より僅かに小さい小径部を有しかつ内蔵する流体ラインの流体を円周上放射方向に噴出する複数個のノズルを有する加工済み測定ピン、及び加工済み測定ピン本体に支持されたスプリングに押され該複数個のノズルを閉じる位置まで移動可能に加工済み測定ピンに嵌合されたリングを有し、該加工済み測定ピンの該流体ラインの流体の圧力を測定する第２の検出器を設け、該ワーク内に該小径部を有する加工済み測定ピンを嵌合させて該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置までリングが上昇させられて該流体の圧力を測定し、測定した流体の圧力が該第１の圧力より低い予め定めた第２の圧力以下であるとき、加工済みワークと判別する加工済みワーク判別装置と、を有することを特徴とする内径加工ワーク判別装置。
前記未加工ワーク判別装置において、該ワーク内に該小径部を有する未加工測定ピンを嵌合させない状態で該流体ラインの流体を該複数個のノズルから流出させたとき、０を超えた圧力より高いとき、又は、該流体ラインの流体の圧力が該第１の圧力から所定のより高い圧力以上であるとき、前記未加工ワーク判別装置が故障と判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の内径加工ワーク判別装置。
前記加工済みワーク判別装置において、該複数個のノズルが該ワーク内に開口する位置までリングが上昇させられたときの該流体ラインの流体の圧力が該第２の圧力から所定のより低い圧力以下であるとき、又は、前記リングが加工済み測定ピン本体に支持されたスプリングに押され該前記加工済み測定ピンの複数個のノズルを閉じる位置にある状態で該流体ラインの流体を該複数個のノズルから流出させたとき、該流体ラインの流体の圧力が予め定めた第３の圧力より低い圧力以下であるとき、前記加工済みワーク判別装置が故障と判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の内径加工ワーク判別装置。