JP5805463B2

JP5805463B2 - フリーボールベアリングの配置方法

Info

Publication number: JP5805463B2
Application number: JP2011184776A
Authority: JP
Inventors: 伸也水野
Original assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Current assignee: Sanyo Machine Works Ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: JP2013043774A

Description

本発明は、フリーボールベアリングの配置方法に関する。

搬送テーブルや位置決めテーブルによってワークを任意方向に移動する場合、当該テーブル上に複数のフリーボールベアリングを配置した構造が一般に採用されている（特許文献１参照）。図１０はフリーボールベアリング１の一例を示したもので、ベアリングケース１ａから上向きに突出した１個の主ボール１ｂの下側半分を包み込むように、ベアリングケース１ａ内に多数の小ボールが配置されている。これら小ボールが主ボール１ｂの外周面を低摩擦抵抗で回転自在に支持し、これによって主ボール１ｂが全方向に回転自在とされている。ベアリングケース１ａはベース板１ｃの上に配置され、このベース板１ｃの両側にテーブルに固定するための取付用ネジ孔１ｄが形成されている。このようなフリーボールベアリング１を配置した搬送テーブルや位置決めテーブルは、高い搬送精度ないし位置決め精度が必要な、例えば金型の搬出・搬入ラインや、電子部品等の加工ラインに一般に使用されている。

搬送テーブルや位置決めテーブルのフリーボールベアリングにワーク２を載せる場合、図１１のように、一対のスキッド３を有するパレット４が使用される。ワーク２をパレット４上に不図示の位置決め治具で固定し、このワーク搭載パレット４をローラコンベアなどでフリーボールベアリングの上に移動させる。スキッド３はパレット４の下面に隙間を形成するためのもので、当該隙間にパレット４をローラコンベアや搬送テーブルの所定の位置に位置決め固定するための機器を配置する。スキッド３は矩形断面の長板を図１２のようにパレット４下面に互いに平行に配置し、図１３のようにスキッド３を複数のフリーボールベアリング１の主ボール１ａによって支持した状態でワーク搭載パレット４を搬送テーブル５上で移動する。

特開２００５−３２２８９４号公報

搬送テーブルや位置決めテーブルの上に複数のフリーボールベアリングを配置する場合、従来は、フリーボールベアリングをテーブル上のＸＹ方向に規則正しく等間隔で配置するか、作業者が１つずつ手作業で配置するか、いずれかの方法で配置していた。

ＸＹ方向に規則正しく等間隔で配置する方法は比較的簡単であるから特に熟練を要しない。しかし、この配置方法では、フリーボールベアリングの使用個数が多い割には、パレットを移動する際にスキッドを支持するフリーボールベアリングの支持点が当該スキッドにおいて場所的に偏在することがあり、パレットの移動を必ずしもスムーズに行うことができない。すなわち、フリーボールベアリングをテーブル上のＸ−Ｙ軸方向に規則正しく配列し、パレットのスキッドをＸ軸又はＹ軸に平行にした状態で当該パレットをＹ軸又はＸ軸方向に平行移動すると、スキッドの側縁が複数のフリーボールベアリングの列に同時に乗り上げたり同時に離れたりする。そうするとパレットの移動抵抗にムラが生じ、パレットをスムーズに移動させることができない。また、フリーボールベアリングのＸＹ方向の配列幅をスキッドの幅よりも広げるとスキッドが当該配列幅に落ち込む場合があるので、ＸＹ方向の配列幅は最低でもスキッド幅にしなければならず、フリーボールベアリングの使用個数を低減しにくいという課題もある。

一方、手作業による配置方法はスキッドの形状（長さ、幅、スキッド間隔）を考慮して、当該スキッドがフリーボールベアリング相互間隙間に落ち込まないように、経験に基づいてフリーボールベアリングを最適配置する。この手作業による配置方法は、パレットを移動する際にそのスキッドに対するフリーボールベアリングの支持点が場所的に偏在することなく均等に分散し、フリーボールベアリングの使用個数が多くない割にはスムーズなパレット移動ができるという利点がある。しかし、この手作業による配置方法は作業者の経験に依存する割合が高く、作業者によってフリーボールベアリングの使用個数と配置状態が異なったり、フリーボールベアリングの配置作業に長時間を要したりするという問題がある。さらに、フリーボールベアリングの配置が完了しても、当該配置の適否、すなわちフリーボールベアリングの上でパレットを移動させていく時にパレットのスキッドがフリーボールベアリング相互間隙間に落ち込まないかどうかの確認を行うのが難しかった。

本発明の目的は、合理的かつ能率的にフリーボールベアリングを配置することが可能な配置方法を提供することにある。

本発明は、テーブル上に複数のフリーボールベアリングを配置するフリーボールベアリングの配置方法であって、前記フリーボールベアリングは、その主ボールが、前記テーブル上に載せるワーク搭載用パレットの下面に互いに平行に突設した一対のスキッドを支持し、当該スキッドの長さをＬ、横幅をＡとしたとき、
（ａ）前記テーブル上を想定したフリーボールベアリングの配置領域に、前記スキッドの横幅Ａと、長さＬの三分の一に相当する長さＢを有する短冊状の短縮スキッド形状を設定する工程、
（ｂ）前記短縮スキッド形状の１つの対角線方向に対向する第１及び第２角部にそれぞれ中心を有する第１及び第２主ボールを配置する工程、
（ｃ）前記第１角部がある短縮スキッド形状の長辺とは反対側の長辺上にあって、前記第１角部から前記長さＢの三分の一に相当する距離Ｃにある点に中心を有する第３主ボールを配置する工程、
（ｄ）前記第２角部がある短縮スキッド形状の長辺とは反対側の長辺上にあって、前記第２角部から前記長さＢの三分の一に相当する距離Ｃにある点に中心を有する第４主ボールを配置する工程、
（ｅ）前記工程（ｂ）〜（ｄ）で配置した前記第１〜第４主ボールからなる第１主ボール群を、前記短縮スキッド形状の長手方向中央又は当該長手方向中央から所定距離だけ長手方向に偏心した位置Ｄを中心として、１２０°で回転移動転写することで第２主ボール群を配置し、さらに１２０°回転移動転写することで第３主ボール群を配置する工程、
（ｆ）前記第１〜第３主ボール群で構成される基本形を、前記第１〜第３主ボール群の各短縮スキッド形状を基準として、その長手方向に前記距離Ｂに対応する距離Ｂ₁で、かつ、幅方向に前記横幅Ａで移動し転写する工程を所要回数繰り返してフリーボールベアリングの配置領域を前記第１〜第３主ボール群の基本形で埋める工程、
を有するフリーボールベアリングの配置方法である。

前記距離Ｂ₁は、前記一対のスキッドの間隔Ｗを前記長さＢで整数除算して余りαが生じたとき、Ｂ₁＝Ｂ−（α／Ａ）のように補正するとよい。ここで、Ａ：スキッドの横幅、Ｂ：スキッドの長さＬの三分の一の長さである。

また、短縮スキッド形状を回転させる位置Ｄは、短縮スキッド形状の長手方向中央から長手方向に、スキッドの横幅Ａの二分の一だけ偏心させることができる。

また、フリーボールベアリングの配置領域に、複数の主ボール群に加えて、メッシュ状の多数の格子点を配置し、当該格子点に、パレットの一対のスキッド形状の所定位置を順番に移動させ、各格子点に移動する度に一対のスキッド形状をその所定位置回りに一回転させ、当該一回転の間に各スキッド形状の領域に２個以上の主ボールが常に含まれているかどうかをシミュレーションにより判定する工程を、本発明の配置方法に含めることができる。

本発明によれば、使用するパレットのスキッド形状に基づいてフリーボールベアリングを自動的に配置することができるので、フリーボールベアリングの配置を合理的かつ能率的に行うことができる。

フリーボールベアリングの配置方法の基本形を示す平面図である。フリーボールベアリングの配置方法の他の基本形を示す平面図である。フリーボールベアリングを配置するテーブル上を想定した領域にパレットを配置した状態を概念的に示す平面図である。フリーボールベアリングの第１〜第３主ボール群の配置工程を示す平面図である。フリーボールベアリングの基本形の第１〜第３主ボール群の展開工程を示す平面図である。フリーボールベアリングの他の基本形の第１〜第３主ボール群の展開工程を示す平面図である。本発明の実施形態に係る配置方法によってフリーボールベアリングを配置した搬送テーブルの平面図である。図５Ａの搬送テーブルの側面図である。図５Ａの搬送テーブルに使用するパレットのスキッド形状を示す平面図である。従来方法でフリーボールベアリングを配置した搬送テーブルの平面図である。図６Ａの搬送テーブルの側面図である。本発明の実施形態に係る配置方法によってフリーボールベアリングを配置した別の搬送テーブルの平面図である。図７と同じ搬送テーブルに従来方法でフリーボールベアリングを配置した平面図である。フリーボールベアリングの配置の適否を判定するフローチャートである。フリーボールベアリングの一例を示す斜視図である。ワークを搭載したパレットの斜視図である。パレットの底面図である。搬送テーブルにワーク搭載パレットを載せた状態の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１Ａは本発明の実施形態に係るフリーボールベアリングの配置の基本形１０を示す。また、図１Ｂは基本形１０と類似した他の基本形１０ａを示す。このような基本形１０、１０ａを、搬送テーブルや位置決めテーブルの上面を想定したフリーボールベアリングの配置領域に設ける。図２はこのような配置領域Ｒを概念的に示したものである。多数の○印が領域Ｒに配置したフリーボールベアリングの主ボールの中心を表している。領域Ｒの中に示す図形は、パレット４とそのスキッド３を表している。

図１Ａ、図１ＢでＳ（Ｓ１〜Ｓ３）は、パレット４に使用するスキッド３の長さＬの三分の一の長さＢを有し、スキッド３と同じ横幅Ａを有する短縮スキッド形状を示す。本発明の配置方法で短縮スキッド形状Ｓの長さをＢよりも長くすると、パレット４を移動させた時のフリーボールベアリング１の支持点の偏りが大きくなり過ぎる。この反対に短縮スキッド形状Ｓの長さをＢよりもよりも短くすると、フリーボールベアリング１の支持点の数が多くなり過ぎる。短縮スキッドＳの長さがＢの時、フリーボールベアリング１の支持点の偏りが少なく、支持点の数も適正となる（図４Ａ、図４Ｂ参照）。

図１Ａ、図１Ｂの実線で示す複数の円は、フリーボールベアリング１の主ボール１ａを示す。以下、主ボール１ａを必要に応じて主ボールＭ１、Ｍ２…のように表記する。円の直径は、配置するフリーボールベアリングをイメージしやすいように、フリーボールベアリング１の主ボール１ａとほぼ同じ直径にしてある。図１Ａ、図１Ｂの鎖線で示す１つの円は、スキッド３の横幅Ａを直径とする円であって、この円の中心Ｄの回りに短縮スキッド形状Ｓを回転させることにより基本形１０、１０ａを構成する。

次に、図１Ａの基本形１０を構成する手順を図３に基づいて説明する。まず、図３（Ａ）のように１つの短縮スキッド形状Ｓ１を設定する。図では短縮スキッド形状Ｓ１を縦に設定しているが、短縮スキッド形状Ｓ１の向きはどの方向でも構わない。次に、短縮スキッド形状Ｓ１の対角線方向に対向する２つの角部Ｓ１ａ、Ｓ１ｂを選択し、この角部Ｓ１ａ、Ｓ１ｂを中心とする第１主ボールＭ１、第２主ボールＭ２を配置する。選択する角部は図示例では右上と左下の角部Ｓ１ａ、Ｓ１ｂにしたが、反対側の角部を選択してそこに第１主ボールＭ１と第２主ボールＭ２を配置してもよい。このように２つの主ボールＭ１、Ｍ２を対角線上に配置するのは、スキッド形状Ｓが任意の方向に移動する際、いずれか一方の主ボールＭ１又はＭ２が、常に短縮スキッド形状Ｓ１を支持するようにするためである。

次に、図３（Ｂ）のように、前記角部Ｓ１ａ、Ｓ１ｂがある長辺と反対側の長辺上にあって、前記角部Ｓ１ａからの距離が短縮スキッド形状Ｓ１の長さＢの三分の一の距離Ｃである点を求め、当該点を中心として第３主ボールＭ３を配置する。同様に角部Ｓ１ｂから距離Ｃの点を中心として第４主ボールＭ４を配置する。これで短縮スキッド形状Ｓ１に対する第１〜第４主ボールＭ１〜Ｍ４の配置が完了する。以下、図３（Ｂ）のように配置された第１〜第４主ボールＭ１〜Ｍ４を第１主ボール群という。

図３（Ｂ）において、短縮スキッド形状Ｓ１は、第１主ボール群の４つの主ボールＭ１〜Ｍ４によってかろうじて支持された状態である。すなわち、４つの主ボールＭ１〜Ｍ４はいずれも短縮スキッド形状Ｓ１の側縁ないし角部を支持している。このため、短縮スキッド形状Ｓ１がこの支持状態から長手方向と幅方向を除く任意の方向にごく僅かでも移動すると、少ない場合で１個、多い場合では３個の主ボールの支持を失う。しかし、少なくとも１個の主ボールの支持は失われない。つまり、短縮スキッド形状Ｓ１がどの方向に移動しても、短縮スキッド形状Ｓ１が少なくとも１個の主ボールによって必ず支持されるのである。

次に、図３（Ｃ）のように、第１主ボール群を回転させる時の回転中心となる位置Ｄを設定する。この位置Ｄは、短縮スキッド形状Ｓの長手方向中央点から、距離Ａ／２すなわち短縮スキッド形状Ｓの横幅Ａの二分の一の距離だけ偏心した位置である。これに対して、第１主ボール群を短縮スキッド形状Ｓの長手方向中央点から偏心させないで回転させたものが図１Ｂの基本形であるが、この図１Ｂの基本形については後述する。

回転中心位置Ｄを中心として、第１主ボール群を時計方向に１２０°回転移動させて転写する。図３（Ｄ）は最初に配置した第１主ボール群と、この第１主ボール群を時計方向に１２０°回転させた別の主ボール群を示している。後者が第２主ボール群である。第１と第２の主ボール群を合わせると８個の主ボールになる。次に、第２主ボール群をさらに時計方向に１２０°回転移動させて転写する。これにより、図３（Ｅ）のように合計１２個の主ボールを有する３つの主ボール群が出来上がる。最後に出来た主ボール群が第３主ボール群である。第３主ボール群は、第１主ボール群を反時計方向に１２０°回転移動させて転写してもよい。

以上が図１Ａの基本形１０の構成手順である。この基本形１０は、実際のスキッド３の三分の一の長さの短縮スキッド形状Ｓを、どの方向に移動しても、１２個の主ボールのうち少なくとも１個の主ボールで確実に支持する。実際のスキッド３は短縮スキッド形状Ｓの三倍の長さであるから、基本形１０を二次元方向に適切に展開することにより、一対のスキッド３をそれぞれ少なくとも３個の主ボールによって常に支持することが可能である。従って、パレット４全体としては左右のスキッド３が最低でも各３個の主ボールによって支持されるため、安定したパレット支持が約束される。

次に、以上の手順で構成した１２個の主ボールからなる基本形１０を、図２の配置領域Ｒに展開する方法を図４Ａにより説明する。図４Ａは図１Ａの基本形１０を７個だけ転写展開した状態を示すが、実際は同じ転写工程を所要回数繰り返して配置領域Ｒを多数の基本形１０で埋め尽くす。基本形１０の転写の仕方は、短縮スキッド形状Ｓの偏心位置Ｄから、短縮スキッド形状Ｓの長さＢに対応する距離Ｂ₁だけ基本形１０を移動して転写する。但し、この移動の際、短縮スキッド形状Ｓをその横幅Ａの分だけ横移動する。長さＢに対応する距離Ｂ₁だけ基本形１０を移動することとしたのは、移動長さを正確に長さＢに一致させた場合、いずれか一方のスキッド３が主ボールから稀ではあるが外れる場合があるからである。

詳しくは、スキッド３の中心線間の間隔Ｗを、長さＢ（スキッド３の長さＬの三分の一）で整数除算して余りαが生じたとき、距離Ｂ₁をＢ₁＝Ｂとすると、スキッド３が稀に主ボールから外れる場合がある。この場合、基本形１０の移動距離をＢよりも短いＢ₁＝Ｂ−（α／Ａ）…（式１）とすると、スキッド３が主ボールから外れるのを確実に防止することができる。

また、余りαが生じないとき、要するに間隔Ｗが長さＢの整数倍である場合は、Ｂ₁＝Ｂとしてもスキッド３が主ボールから外れることがない。以上のことは本発明者によるシミュレーションにより確認された。間隔Ｗが長さＢのちょうど整数倍となるパレットの設計は少ないと考えられるから、通常は、基本形１０の転写のための移動距離Ｂ₁は、長さＢよりも（α／Ａ）だけ短くする。つまりその分だけ基本形１０の相互間隔を詰める。

図４Ａで上下方向は第１の主ボール群の短縮スキッド形状Ｓ１の長手方向である。この長手方向に基本形１０を前述した距離Ｂ₁で移動し転写する。同様に、第２の主ボール群の短縮スキッド形状Ｓ２の長手方向（右下から左上方向）と、第３の主ボール群の短縮スキッド形状Ｓ３の長手方向（左下から右上方向）においても、同様に基本形１０を移動し転写する。このような移動転写をフリーボールベアリングの配置領域Ｒ内で繰り返すことにより、同領域Ｒを第１〜第３主ボール群の基本形１０で埋めつくす。なお、領域Ｒの周辺部分では基本形１０の一部がはみ出す場合がある。その場合は主ボール単位で埋めきれる領域はすべて埋め尽くす。また、フリーボールベアリング１のベース板１ｃの取付用ネジ孔１ｄ（図１０参照）が領域Ｒからはみ出す所では、手作業でフリーボールベアリング１の位置を変更する。この手作業による変更は前述した規則的な主ボールの配置の例外となる。

以上、図１Ａの基本形１０を用いたフリーボールベアリングの配置方法を説明したが、図１Ｂの基本形１０ａを用いた配置方法も以上とほとんど変わらない。図１Ｂでは、第１主ボール群を、短縮スキッド形状Ｓ１の長手方向中央Ｄ１を中心として回転移動させて第２、第３主ボール群を配置している。また、基本形１０ａを二次元方向に転写展開する場合の基本形１０ａ同士の間隔Ｂ₁を、図４ＢのようにＢ₁＝Ｂにしている。それ以外は、図１Ａの基本形１０を用いたフリーボールベアリングの配置方法と変わらない。

次に、図４Ａの配置方法によって実際の搬送テーブルにフリーボールベアリングを配置した時の当該ベアリングの使用個数を従来の配置方法による使用個数と比較した。図５Ａは図４Ａの配置方法でフリーボールベアリングを配置した搬送テーブル５ａの平面図であり、図５Ｂは同搬送テーブルの側面図である。この搬送テーブルはワーク搬送ラインの側方に配置され、検査によって選別された不良ワークを搬送ラインから出入口５ａ１を経由して搬送テーブル上に取り出し、この不良ワークを搬送テーブル上のリペア部５ａ２において修理し、再び搬送ラインに送り出すためのものである。

搬送テーブル５ａの形状と大きさは図示の通りであり、使用するフリーボールベアリング１は、株式会社フリーベアコーポレーション製のフリーベア（登録商標）「Ｃ−８Ｙ」である。「Ｃ−８Ｙ」の寸法は、ベース板１ｃの長径６９ｍｍ、短径５０ｍｍ、取付用ネジ孔１ｄ間の距離５６ｍｍ、ベアリングケース１ａの大円筒部直径４２ｍｍ、小円筒部直径２９．５ｍｍ、主ボール径２５．４ｍｍである。
パレット４のスキッド３形状は図５Ｃに示す通りであり、横幅３８ｍｍ、長さ７８０ｍｍ、スキッド中心線間隔３５７ｍｍ（３５７ｍｍ＝３９５ｍｍ−３８ｍｍ）である。

この実施例では、フリーボールベアリングの使用個数は１１２５個であった。これに対して、図６Ａ、図６Ｂのように同じ搬送テーブル５ａに同じフリーボールベアリング１を手作業で配置した比較例では、その使用個数は１２５６個であった。従って、本発明の実施例の使用個数１１２５個は、従来の使用個数１２５６個の８９．６％であり、約１０％の使用個数節減が達成されたことになる。

図７は別の搬送テーブル５ｂに前記と同じフリーボールベアリングを図４Ａの配置方法によって配置した例である。搬送テーブル５ｂの大きさはｍｍ単位で周辺に表示している。右上の空白部はパレットの出入口５ｂ１である。使用するパレットのスキッド３形状は図５Ｃと同じである。この実施例では図４Ａの配置方法で自動的に配置したフリーボールベアリングは１４４２個、周辺部で手動配置したフリーボールベアリング（黒塗つぶし状態で示す）は６１個で、合計使用個数は１５０３個であった。これに対して、図８のように同じ搬送テーブル５ｂに同じフリーボールベアリング１を手動で配置した場合、使用個数は１５５２個であった。従って、本発明の実施例の使用個数１５０３個は、従来の使用個数１５５２個の９６．８％であり、約３％の使用個数節減が達成されたことになる。なお、図４Ｂの配置方法で前記と同様の条件で搬送テーブルにフリーボールベアリングを配置した場合も、前記と同程度の使用個数節減が確認された。

次に、以上のように自動（一部は手動）で配置したフリーボールベアリングの配置の適否、すなわちフリーボールベアリングの上でパレット４を移動させていく時にパレット４のスキッド３がフリーボールベアリング相互間隙間に落ち込まないかどうかの判定をコンピュータで自動的に行うためのフローチャートを図９に示す。このフローチャートは、図２の配置領域Ｒにメッシュ状の多数の格子点を配置し、当該格子点にパレットの一対のスキッド形状の任意の角部Ｋを順番に移動させていく場合のコンピュータプログラム上の工程を示している。なお、格子点に移動させるのは必ずしも角部Ｋである必要はなく、一対のスキッド形状の中心位置Ｇやその他の所定位置を格子点に移動させるようにしてもよい。

プログラムを起動すると、ステップＳ１でｎ＝ｎ＋１が実行される（ｎの初期値は０）。次に、ステップＳ２でスキッド形状の角部Ｋを第ｎ格子点位置（第１格子点位置）に移動する。第１格子点位置（ｎ＝１）は、図２の配置領域Ｒの１つのコーナ部に設けた格子点であり、この第１格子点が最初の判定位置になる。ステップＳ３で第１格子点を中心として一対のスキッド形状をその角部Ｋ回りにΔθだけ回転させ、その回転させた後のスキッド形状の領域に含まれる主ボールの中心の数Ｎをカウントする。ステップＳ５で当該カウント値Ｎが２以上であるか否かが判断され、２以上であるとステップＳ６に進んでスキッド形状の回転角θが３６０°以上であるか否か、すなわちスキッド形状を一回転させたか否かが判断される。

スキッド形状の一回転がまだ終わっていない場合は、ステップＳ３に戻って２回目のΔθの回転を行い、ステップＳ４〜ステップＳ６をスキッド形状の一回転が終わるまで繰り返す。つまり、Δθを例えば１°にした場合はステップＳ４〜ステップＳ６を３６０回繰り返すことになる。この繰り返しの間、ステップＳ５で一度でもＮが１又は０であると、ステップＳ８に進んでＮＧ表示が実行され、これによりフリーボールベアリングの配置に不適切箇所があることが分かる。

ステップＳ６でθが３６０°以上であると判断されるとステップＳ７に進み、ここでスキッド形状の中心位置がある格子点が何番目であるかが判断される。当該格子点が最終の格子点をｎ_max（図２右下に図示）でない場合、ステップＳ１に戻ってｎ＝ｎ＋１が実行される。これにより、スキッド形状は次の第２格子点位置に移動し、以上と同様のステップがｎ_maxまで実行される。すべての格子点（ｎ＝１〜ｎ_max）についてＮＧ表示が出なかった場合はフリーボールベアリングの配置が適正であったと判定される。

次に、パレットのスキッドを支持するフリーボールベアリングの数について行ったコンピューターシミュレーションの結果を表１を参照して説明する。このシミュレーションは、図２と同様の仮想テーブルにＸ＝１〜１１５８、Ｙ＝１〜１１５８の複数の格子点を設定し（単位はいずれもｍｍ）、当該格子点に図５Ｃに示す大きさのパレット４の一対のスキッド形状の角部Ｋ（図２参照）をピッチ５（ｍｍ）で順番に移動させる。そして移動先の格子点でΔθ＝７°の刻み角度で角部Ｋを中心としてスキッド形状を１回転させ、その時の一対のスキッドを支えるフリーボールベアリングの最低個数ごとの位置の数を集計したものである。

ここで「最低個数ごとの位置の数」とは、スキッド形状を角部Ｋを中心として７°刻みで１回転させた時の当該１回転の間に最低支持個数になる回転位置をいう。したがって、例えばスキッド形状の移動先のある１つの格子点でスキッド形状を７°刻みで１回転させる間に２つの回転位置で５点支持となる回転位置が２つあり、当該５点支持が１回転の間の最低支持個数である場合に「２位置」として集計する。

このシミュレーションの結果、以下の表１のように、図１Ａの配置（第１の基本形１０を図４Ａのように配置した場合）では仮想テーブル全体で６点支持が最低で、そのような６点支持となる位置が合計３０位置あり、６点未満の支持状態となる所はなかった。また、図１Ｂの配置（第２の基本形１０ａを図４Ｂではなく図４ＡのようにＢ₁＝Ｂ−（α／Ａ）として配置した場合）では仮想テーブル全体で４点支持が最低であり、このような４点支持となる位置が合計２３位置あった。

これに対して手作業による配置方法（図８の配置パターンを使用）では仮想テーブル全体で５点支持が最低であり、このような５点支持となる位置が５位置あった。以上の集計結果から、図１Ａの配置方法は使用個数が最も少ない上に最低支持点は６点で最も多く、３つの配置方法の中ではスキッドが最も安定的に支持されることが分かる。

また、図１Ｂは主ボールの配置が塊となって集まるパターンになり、使用個数は手作業の場合よりも若干少ないが、最低支持点が４点で最も少ない結果になった。しかし、この図１Ｂの配置でも最低でも４点支持が得られるので、フリーボールベアリングからスキッドが落ち込むことはない。なお、３つの配置方法で７点支持以上の位置も当然存在するけれども、図１Ａの配置方法が６点支持で最低であったので、それとの比較をするために７点支持以上は集計するのを省略した。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。

１フリーボールベアリング
１ａ主ボール
３スキッド
４パレット
５搬送テーブル
Ｓ短縮スキッド形状
Ｍ１〜Ｍ４主ボール

Claims

テーブル上に複数のフリーボールベアリングを配置するフリーボールベアリングの配置方法であって、前記フリーボールベアリングは、その主ボールが、前記テーブル上に載せるワーク搭載用パレットの下面に互いに平行に突設した一対のスキッドを支持し、当該スキッドの長さをＬ、横幅をＡとしたとき、
（ａ）前記テーブル上を想定したフリーボールベアリングの配置領域に、前記スキッドの横幅Ａと、長さＬの三分の一に相当する長さＢを有する短冊状の短縮スキッド形状を設定する工程、
（ｂ）前記短縮スキッド形状の１つの対角線方向に対向する第１及び第２角部にそれぞれ中心を有する第１及び第２主ボールを配置する工程、
（ｃ）前記第１角部がある短縮スキッド形状の長辺とは反対側の長辺上にあって、前記第１角部から前記長さＢの三分の一に相当する距離Ｃにある点に中心を有する第３主ボールを配置する工程、
（ｄ）前記第２角部がある短縮スキッド形状の長辺とは反対側の長辺上にあって、前記第２角部から前記長さＢの三分の一に相当する距離Ｃにある点に中心を有する第４主ボールを配置する工程、
（ｅ）前記工程（ｂ）〜（ｄ）で配置した前記第１〜第４主ボールからなる第１主ボール群を、前記短縮スキッド形状の長手方向中央又は当該長手方向中央から所定距離だけ長手方向に偏心した位置Ｄを中心として、１２０°で回転移動転写することで第２主ボール群を配置し、さらに１２０°回転移動転写することで第３主ボール群を配置する工程、
（ｆ）前記第１〜第３主ボール群で構成される基本形を、前記第１〜第３主ボール群の各短縮スキッド形状を基準として、その長手方向に前記距離Ｂよりも短い距離Ｂ₁で、かつ、幅方向に前記横幅Ａで移動し転写する工程を所要回数繰り返してフリーボールベアリングの配置領域を前記第１〜第３主ボール群の基本形で埋める工程、
を有するフリーボールベアリングの配置方法。
前記位置Ｄを、前記短縮スキッド形状の長手方向中央から長手方向に、前記横幅Ａの二分の一だけ偏心させたことを特徴とする請求項１に記載の配置方法。
前記フリーボールベアリングの配置領域に、前記複数の主ボール群に加えて、メッシュ状の多数の格子点を配置し、当該格子点に、前記パレットの一対のスキッド形状の所定位置を順番に移動させ、各格子点に移動する度に一対のスキッド形状をその所定位置回りに一回転させ、当該一回転の間に各スキッド形状の領域に２個以上の主ボールが常に含まれているかどうかをシミュレーションにより判定する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の配置方法。