JP2006343291A - Outside diameter measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円柱状に加工された被測定物の外径を高速且つ高精度で測定し得る外径測定装置に関するものである。 The present invention relates to an outer diameter measuring apparatus that can measure the outer diameter of a workpiece processed into a cylindrical shape at high speed and with high accuracy.
例えばローラベアリングなどに複数内在される軸受用ローラは、外径及び長さが所定寸法に管理された円柱状金属部材から成り、特にその外径は、軸受に内在された際の、外輪と内輪とのクリアランスを一定に保持させる観点から、高精度に測定して等級毎に選別しておく必要がある。このような円柱状に加工された被測定物における外径の測定は、従来、測定のための接触子を被測定物の側面に当接させるとともに、当該接触子の移動量を電気マイクロメータやレーザセンサ等により測定することにより行われていた For example, a plurality of bearing rollers included in a roller bearing or the like are made of a cylindrical metal member whose outer diameter and length are controlled to predetermined dimensions. In particular, the outer diameter of the outer roller and the inner ring when they are included in the bearing From the viewpoint of maintaining a constant clearance, it is necessary to measure with high accuracy and sort by grade. The measurement of the outer diameter of the object to be measured processed into such a columnar shape has conventionally been made by bringing a contact for measurement into contact with the side surface of the object to be measured and the amount of movement of the contact with an electric micrometer or It was done by measuring with a laser sensor etc.
より具体的には、被測定物の側面が測定装置の所定壁面に当接した状態となるまでプッシャ等にて搬送し、位置決めした後、壁面と接触した側面と対向する側面に対して接触子を接触させ、当該接触子の原点位置から接触位置までの移動量に基づき、被測定物の外径を測定していた。そして、再びプッシャ等により測定位置から排出させ、測定結果に応じた選別(等級分け)を行っていた。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。 More specifically, after the position of the object to be measured is conveyed with a pusher or the like until the side surface of the measuring device comes into contact with a predetermined wall surface, positioning is performed, and the contact with respect to the side surface facing the side surface in contact with the wall surface And the outer diameter of the object to be measured was measured based on the amount of movement of the contact from the origin position to the contact position. Then, it is discharged again from the measurement position by a pusher or the like, and sorting (grading) according to the measurement result is performed. In addition, since this prior art does not relate to the literature known invention, there is no prior art document information to be described.
しかしながら、上記従来の外径測定装置においては、被測定物の位置決め及び排出がプッシャ等により行われるため、外径測定を高速に行うのが困難であるという問題があった。即ち、壁面への当接を行って位置決めされた被測定物は、暫く振動してしまうことから、被測定物の姿勢が安定するまでの時間が必要であるとともに、被測定物の位置決め、外径測定及び排出といった一連の動作を独立して行わせることから、高速化には限界があった。 However, the conventional outer diameter measuring apparatus has a problem that it is difficult to measure the outer diameter at high speed because the object to be measured is positioned and discharged by a pusher or the like. In other words, the object to be measured that is positioned by contacting the wall surface vibrates for a while, so that it takes time to stabilize the posture of the object to be measured. Since a series of operations such as diameter measurement and discharge are performed independently, there is a limit to speeding up.
一方、外径を変更せず長さのみが異なる被測定物を同一の外径測定装置で測定しようとした場合、接触子や治具の設置位置など装置構成を大幅に変更しなくてはならず、段取りに時間がかかってしまうという問題もあった。また、上記従来のものは、測定子や壁面を被測定物に当接及び接触させる必要があることから、測定部周辺の温度変化による機械ひずみや当接又は接触部位の摩耗等による経時変化が生じた場合、精度よく外径を測定することが困難であるという問題もあった。 On the other hand, if the same outer diameter measuring device is used to measure an object with a different length without changing the outer diameter, the device configuration, such as the position of the contacts and jigs, must be changed significantly. In addition, there was a problem that it took time for setup. In addition, since the conventional device needs to contact and contact the measuring element or wall surface with the object to be measured, there is a change over time due to mechanical strain due to a temperature change around the measurement unit or contact or wear of the contact portion. When it occurs, there is also a problem that it is difficult to accurately measure the outer diameter.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、円柱状に加工された被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、長さのみが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる外径測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can make the outer diameter of a measured object processed into a columnar shape at a high speed and with high accuracy, and can be applied to the outside of the measured object only in length. An object of the present invention is to provide an outer diameter measuring apparatus capable of improving the workability by simplifying the setup when changing to the diameter measurement.
請求項1記載の発明は、円柱状に加工された被測定物の2側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向に搬送可能なV型シュートと、該V型シュートの延設方向に対して垂直方向に延びるスリットを設け、当該V型シュートにて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段と、該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつ前記V型シュートの終端側へ一定速度で排出手段とを具備したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a V-type chute that supports two side surfaces of an object processed into a cylindrical shape and can be conveyed in one direction while being continuously aligned in the length direction thereof, and the V-type chute A slit extending in a direction perpendicular to the extending direction is provided to irradiate light in a strip shape with respect to the radial direction of the object to be measured conveyed by the V-shaped chute and non-contact based on the transmitted light. An outer diameter measuring means for measuring the outer diameter of the object to be measured; and a discharging means at a constant speed toward the terminal side of the V-shaped chute while separating the object to be measured whose outer diameter was measured by the measuring means. Features.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の外径測定装置において、前記V型シュートの終端側に設けられ、前記排出手段で切り離されつつ送り出しされる被測定物の長さ方向に対して光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて当該被測定物の長さを測定する長さ測定手段を具備したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the outer diameter measuring apparatus according to the first aspect, with respect to the length direction of the object to be measured that is provided on the terminal end side of the V-shaped chute and is sent out while being separated by the discharging means. It is characterized by comprising length measuring means for irradiating light and measuring the length of the object to be measured in a non-contact manner based on the transmitted light.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の外径測定装置において、前記V型シュートは、その始端側から終端側へ所定角度で傾斜され、当該始端側に供給された被測定物が終端側へ自重にて滑動可能とされたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the outer diameter measuring apparatus according to the first or second aspect, the V-shaped chute is inclined at a predetermined angle from the starting end side to the terminal end side and supplied to the starting end side. It is characterized in that the object to be measured can be slid by its own weight toward the end side.
請求項4記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1つに記載の外径測定において、前記V型シュートにおける前記外径測定手段より始端側に配設され、当該外径測定手段に対して被測定物を任意速度で送り出し可能とする送り出し手段を具備したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the outer diameter measurement according to any one of the first to third aspects, the outer diameter measurement is arranged on the start end side of the outer diameter measuring means in the V-shaped chute. The present invention is characterized in that a delivery means is provided that enables the object to be measured to be delivered to the means at an arbitrary speed.
請求項5記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1つに記載の外径測定装置において、前記V型シュートの搬送面上方であって当該V型シュートにて搬送される被測定物と微小の隙間を有した位置には、当該被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイドが延設されたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the outer diameter measuring apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the object to be conveyed by the V-type chute is above the conveyance surface of the V-type chute. A top guide for restricting the vertical movement of the object to be measured is extended at a position having a minute gap with the object to be measured.
請求項6記載の発明は、請求項1〜請求項5の何れか1つに記載の外径測定装置において、前記V型シュートの搬送面両側であって前記外径測定手段の位置にある被測定物と微小の隙間を有した位置には、当該被測定物の左右方向の移動を規制する側面ガイドが延設されたことを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the outer diameter measuring device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the outer diameter measuring device is located on both sides of the conveying surface of the V-shaped chute and at the position of the outer diameter measuring means. A side guide for restricting the movement of the object to be measured in the left-right direction is extended at a position having a minute gap with the object to be measured.
請求項7記載の発明は、請求項1〜請求項6の何れか1つに記載の外径測定装置において、V型シュートの搬送面上方であって前記スリットの前後位置には、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段が形成されたことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the outer diameter measuring device according to any one of
請求項8記載の発明は、請求項1〜請求項7の何れか1つに記載の外径測定装置において、前記V型シュート、天面ガイド、側面ガイド又は押さえ手段は、非磁性金属材料から成るとともに、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されたことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the outer diameter measuring apparatus according to any one of
請求項9記載の発明は、請求項1〜請求項8の何れか1つに記載の外径測定装置において、前記V型シュートは、その搬送面が左右に分割した構成とされ、被測定物の大きさに応じて当該搬送面が近接又は離間可能とされたことを特徴とする。
The invention according to
請求項10記載の発明は、請求項9記載の外径測定装置において、前記V型シュートは、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド、左右方向の移動を規制する側面ガイド、又は被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段の被測定物との位置関係を一定に維持するよう移動可能とされたことを特徴とする。
The invention according to claim 10 is the outer diameter measuring apparatus according to
請求項11記載の発明は、請求項1〜請求項10の何れか1つに記載の外径測定装置において、前記V型シュートにおける前記外径測定手段よりも始端側には、長さ、外径又は表面色が設定と比べて著しく異なる被測定物を検出し、当該V型シュートから取り除く異品排除手段が設けられたことを特徴とする。
The invention according to
請求項12記載の発明は、請求項1〜請求項11の何れか1つに記載の外径測定装置において、被測定物を前記V型シュートの始端側に供給する供給部と、前記排出手段で排出された被測定物を寸法別に選別する選別部とを有した選別装置に適用されるとともに、前記供給部は、被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する回転フィーダ又は直進フィーダであることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the outer diameter measuring apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the supply unit supplies the object to be measured to the start end side of the V-shaped chute, and the discharge means In addition to being applied to a sorting device having a sorting unit that sorts the object to be measured discharged by the size, the supply unit is a rotary feeder or a linear feeder that feeds the object to be measured while maintaining a constant posture. It is characterized by that.
請求項13記載の発明は、請求項12記載の外径測定装置において、前記選別部は、前記排出手段で排出された被測定物を順次受けるためのポケットが周方向に複数形成された円板状部材から成るとともに、各ポケットには、前記外径測定手段で測定された外径に基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッターが設けられたことを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention is the outer diameter measuring apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, wherein the selecting portion is a disc in which a plurality of pockets are formed in the circumferential direction for sequentially receiving the measurement object discharged by the discharging means. Each of the pockets is provided with a shutter capable of discharging an object to be measured to a predetermined position based on the outer diameter measured by the outer diameter measuring means.
請求項14記載の発明は、請求項13記載の外径測定装置において、前記排出手段と選別部との間における被測定物の通過を確認し得る通過確認センサと、前記円板状部材の回転位置を検出する回転位置検出センサとを具備するとともに、これら通過確認センサと回転位置検出センサとに基づいてポケットで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握し前記シャッターを制御し得ることを特徴とする。 The invention according to claim 14 is the outer diameter measuring apparatus according to claim 13, wherein a passage confirmation sensor capable of confirming the passage of the object to be measured between the discharging means and the sorting portion, and rotation of the disk-shaped member. A rotation position detection sensor for detecting the position, and based on the passage confirmation sensor and the rotation position detection sensor, the position of the object to be measured received in the pocket is grasped and the shutter is controlled. It is characterized by obtaining.
請求項1の発明によれば、円柱状に加工された被測定物をV型シュートで一定方向に搬送する過程において、外径測定手段にて非接触で外径を測定するので、被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、長さのみが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the outer diameter is measured in a non-contact manner by the outer diameter measuring means in the process of conveying the measured object processed into a columnar shape in a fixed direction by the V-shaped chute, the measured object Can be performed at high speed and with high accuracy, and when changing to the measurement of the outer diameter of an object to be measured that differs only in length, the setup can be simplified and workability can be improved.
請求項2の発明によれば、外径測定手段による被測定物の外径の測定に加え、その長さも長さ測定手段にて測定し得るので、例えば選別装置に適用した場合、より細かな選別を図ることができる。 According to the invention of claim 2, in addition to the measurement of the outer diameter of the object to be measured by the outer diameter measuring means, the length can also be measured by the length measuring means. Sorting can be achieved.
請求項3の発明によれば、被測定物がV型シュート上を自重にて滑動し得るので、被測定物を搬送するための別個の駆動手段等を不要とすることができ、装置構成をより簡素化することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、外径測定手段に対して被測定物を任意速度で送り出し可能とする送り出し手段を具備したので、被測定物の外径測定手段への送り出しタイミングと排出手段による排出タイミングとを良好に維持させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the device to be measured can be fed to the outer diameter measuring device at an arbitrary speed, the feeding timing to the outer diameter measuring device and the discharging device are used. The discharge timing can be maintained well.
請求項5の発明によれば、V型シュートの搬送面上方であって当該V型シュートにて搬送される被測定物と微小の隙間を有した位置に天面ガイドが延設されたので、被測定物の上下方向の移動を規制することができ、被測定物の外径を精度よく測定することができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、V型シュートの搬送面両側であって外径測定手段の位置にある被測定物と微小の隙間を有した位置に側面ガイドが延設されたので、被測定物の左右方向の移動を規制することができ、被測定物の外径を精度よく測定することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the side guides are extended on the both sides of the conveying surface of the V-shaped chute and at a position having a minute gap with the measured object at the position of the outer diameter measuring means. The movement of the object in the left-right direction can be restricted, and the outer diameter of the object to be measured can be accurately measured.
請求項7の発明によれば、V型シュートの搬送面上方であってスリットの前後位置には、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段が形成されたので、スリットの位置で被測定物が上下方向に移動してしまうのを確実に防止することができ、被測定物の外径を更に精度よく測定することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the pressing means that can contact the object to be measured with a constant pressure is formed at the front and rear positions of the slit above the conveying surface of the V-shaped chute. Thus, the object to be measured can be reliably prevented from moving in the vertical direction, and the outer diameter of the object to be measured can be measured with higher accuracy.
請求項8の発明によれば、V型シュート、天面ガイド、側面ガイド又は押さえ手段が非磁性金属材料から成るとともに、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されたので、これら構成要素と被測定物とが干渉して当該測定物が磁化されてしまうのを防止することができる。 According to the invention of claim 8, the V-type chute, the top surface guide, the side surface guide or the pressing means is made of a nonmagnetic metal material, and at least the surface treatment for reducing the friction coefficient on the surface facing the object to be measured is performed. Therefore, it is possible to prevent these components from being magnetized due to interference between these components and the device under test.
請求項9の発明によれば、V型シュートは、その搬送面が左右に分割した構成とされ、被測定物の大きさに応じて当該搬送面が近接又は離間可能とされたので、種々の被測定物の外径測定に容易に対応することができるとともに、大きさが異なる被測定物に変更する際、その段取りを簡素化することができる。
According to the invention of
請求項10の発明によれば、被測定物の大きさに応じて左右分割された搬送面が近接又は離間可能なV型シュートは、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド、左右方向の移動を規制する側面ガイド、又は被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段の被測定物との位置関係を一定に維持するよう移動可能とされたので、V型シュートの移動に伴ってこれら構成要素の位置関係を改めて調整する必要がなくなり、段取りを更に簡素化することができる。 According to the invention of claim 10, the V-shaped chute in which the conveyance surface divided according to the size of the object to be measured can approach or separate is a top surface guide that regulates the vertical movement of the object to be measured, Since the side guide that restricts the movement in the left-right direction or the holding means that can come into contact with the object to be measured at a constant pressure is movable so as to maintain a constant positional relationship with the object to be measured, It is not necessary to adjust the positional relationship of these components with the movement, and the setup can be further simplified.
請求項11の発明によれば、異品排除手段で異品と検出された被測定物をV型シュートから取り除くことができるので、外径測定手段にて当該異品の測定を行ってしまう手間が省け、より高速化を図ることができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the object to be measured, which has been detected as a foreign product by the foreign product eliminating means, can be removed from the V-type chute, so that the trouble of measuring the foreign product by the outer diameter measuring means is eliminated. Can be omitted, and higher speed can be achieved.
請求項12の発明によれば、供給部が被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する回転フィーダ又は直進フィーダであるので、V型シュートへの被測定物の供給をより効率的に行うことができるとともに、被測定物の供給、外径測定及び選別作業の自動化を容易に図ることができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, since the supply unit is a rotary feeder or a linear feeder that keeps the posture of the object to be measured constant, the object to be measured can be more efficiently supplied to the V-shaped chute. In addition, it is possible to easily supply the object to be measured, measure the outer diameter, and automate the sorting operation.
請求項13の発明によれば、選別部は、排出手段で排出された被測定物を順次受けるためのポケットが周方向に複数形成された円板状部材から成るとともに、各ポケットには、外径測定手段で測定された外径に基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッターが設けられたので、等級毎に所定の位置に被測定物を排出させる選別部が各々形成されたものに比べ、等級に著しい偏在があってもシャッターの動作を略均一に行わせることができ、選別部の寿命を向上させることができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, the sorting section is composed of a disk-shaped member in which a plurality of pockets for sequentially receiving the objects to be measured discharged by the discharging means are formed in the circumferential direction. Since a shutter that can discharge the object to be measured to a predetermined position based on the outer diameter measured by the diameter measuring means is provided, a sorting unit that discharges the object to be measured to a predetermined position for each grade is formed. In comparison, even if there is a significant uneven distribution of the grades, the operation of the shutter can be performed substantially uniformly, and the life of the sorting unit can be improved.
請求項14の発明によれば、通過確認センサと回転位置検出センサとに基づいてポケットで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握しシャッターを制御し得るので、選別部による選別をより確実に行わせることができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, it is possible to grasp at which position the measurement object received in the pocket should be discharged based on the passage confirmation sensor and the rotational position detection sensor and to control the shutter. Can be performed more reliably.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第1の実施形態に係る外径測定装置は、円柱状に加工された軸受用ローラ(被測定物)の外径及び長さを測定するものであり、測定された被測定物を寸法別に選別する選別装置に適用されたものである。かかる選別装置は、図1に示すように、被測定物を供給する供給部1と、供給された被測定物の外径等を測定する外径測定装置2と、測定された外径等に基づいて被測定物を寸法別に選別する選別部3とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The outer diameter measuring apparatus according to the first embodiment measures the outer diameter and length of a bearing roller (measured object) processed into a cylindrical shape, and the measured measured objects are sorted by dimension. Applied to a sorting apparatus. As shown in FIG. 1, the sorting apparatus includes a
供給部1は、台車Dにて運搬された多数の被測定物を受け入れて振動作用にて搬送する直進フィーダ4と、該直進フィーダ4からの被測定物を受けた後に上昇して排出する垂直バケット5と、該垂直バケット5から排出された被測定物をシュート6を介して受け入れ、回転作用にて当該被測定物の姿勢を一定とした後、シュート8へ排出する回転フィーダ7とから主に構成されている。
The
尚、回転フィーダ7に代えて、被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する直進フィーダとしてもよく、かかる直進フィーダ又は回転フィーダ7を供給部が具備することにより、V型シュート9への被測定物の供給をより効率的に行うことができるとともに、後述する一連の作業(被測定物の供給、外径測定及び選別作業)の自動化を容易に図ることができる。
Instead of the rotary feeder 7, it may be a linear feeder that supplies the measured object while keeping the posture of the object to be measured constant, and the linear feeder or the rotary feeder 7 is provided in the supply unit so that the V-shaped
外径測定装置2は、回転フィーダ7からシュート8を介して排出された被測定物を受け入れつつ、その外径及び長さを測定するもので、図2に示すように、始端側(同図中上端側)から終端側(同図中下端側)へ所定角度で傾斜されたV型シュート9と、被測定物の外径を測定すべく発光手段15a及び受光手段15bから成る外径測定手段と、被測定物の長さを測定すべく発光手段16a及び受光手段16bから成る長さ測定手段と、送り出し手段としての一対の送り出しローラ13a、13bと、排出手段としての一対の排出ローラ14a、14bとから主に構成されている。
The outer diameter measuring device 2 measures the outer diameter and the length while receiving the object to be measured discharged from the rotary feeder 7 through the chute 8, as shown in FIG. An outer diameter measuring means comprising a V-shaped
V型シュート9は、円柱状に加工された被測定物の2側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向(始端側から終端側へ向かう方向)に搬送可能なものであり、その始端側に供給された被測定物が終端側へ自重にて滑動可能とされている。また、V型シュート9は、図3に示すように、その搬送面9aがV字型を成しており、各搬送面9aにて被測定物Wの側面を支持するよう構成されている。尚、被測定物Wは、図4に示すように、両端が面取りされて所謂クラウン形状を成しており、隣接する被測定物W間に隙間Sが形成されている。
The V-shaped
一対の送り出しローラ13a、13bは、V型シュート9における始端側(外径測定手段より始端側)に左右対向して配設され、各ローラの回転動作により搬送面9a上の被測定物を任意速度で送り出し可能とするものである。具体的には、送り出しローラ13a、13b間の寸法が被測定物の外径寸法より若干小さく設定されるとともに、ローラ材として収縮性のある材料を使用しており(後述する一対の排出ローラ14a、14bも同様)、同期した回転動作により挟持した被測定物を終端側へ送り出しするようになっている。
The pair of
一対の排出ローラ14a、14bは、V型シュート9における終端側に左右対向して配設され、測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつV型シュート9の終端側(長さ測定手段側)へ一定速度で排出するためのもので、送り出しローラ13a、13bと同様、各ローラの回転動作により搬送面9a上の被測定物を一定速度で排出可能とするものである。
The pair of
然るに、送り出しローラ13a、13bによる送り出し速度よりも、排出ローラ14a、14bによる排出速度の方が大きくなるよう設定されており、V型シュート9における送り出しローラ13a、13bと排出ローラ14a、14bとの間には、被測定物が連続的に整列(図4で示す如く隣接する被測定物の端面同士が接触した状態)されるとともに、排出ローラ14a、14bより終端側(長さ測定手段側)は、被測定物が切り離された状態とされている。
However, the discharge speed by the
尚、図2中符号S1a、S1b及びS2a、S2bは、各位置にてV型シュート9上の被測定物の有無を検知するための発光素子及び受光素子から成るセンサであり、センサS1a、S1bが被測定物を検知することにより、V型シュート9上に整列された被測定物が満杯であることを把握でき、センサS2a、S2bが被測定物を検知しないことにより、当該整列された被測定物が足りなくなってきていると把握できるよう構成されている。
In FIG. 2, reference numerals S1a, S1b and S2a, S2b are sensors each composed of a light emitting element and a light receiving element for detecting the presence or absence of an object to be measured on the V-
しかして、上記センサと送り出しローラ13a、13bとは図示しない制御手段と電気的に接続されており、被測定物が満杯と把握した場合は、送り出しローラ13a、13bの送り出し速度を下げて送り出し個数を低減させる一方、足りなくなってきていると把握した場合は、送り出し速度を上げて送り出し個数を増加させるよう制御可能とされている。これにより、V型シュート9上に整列された被測定物を常時適切な個数とすることができる。
Thus, the sensor and the
また、V型シュート9における排出ローラ14a、14bの直前の位置には、当該V型シュート9の延設方向に対して垂直方向(図2中水平方向)に延びるスリット12が形成されており、このスリット12を介して外径測定手段を構成する発光手段15a及び受光手段15bが対向配置されている。発光手段15aは、スリット12に対応した帯状の光を照射し得るもので、その透過光を受光手段15bが受光し得るよう構成されている。これにより、被測定物の径方向に対して光を照射して受光手段15bで被測定物形状に倣った透過光を受光することができ、かかる透過光に基づき、スリット12上を通過する被測定物の外径を非接触にて測定することができる。
Further, a
更に、外径測定手段が被測定物の外径を連続的に測定すれば、当該被測定物の側面輪郭を把握することができ、面取り不良(クラウン形状の異常)等をも検出することができる。即ち、本実施形態で測定されるべき被測定物には、既述の如く所謂クラウン形状を成しているため、その異常をも検知して、後述の選別部3にて選別させることができるのである。
Furthermore, if the outer diameter measuring means continuously measures the outer diameter of the object to be measured, it is possible to grasp the side surface contour of the object to be measured, and to detect chamfering defects (crown shape abnormality) and the like. it can. That is, since the measurement object to be measured in the present embodiment has a so-called crown shape as described above, the abnormality can be detected and selected by the
一方、V型シュート9における排出ローラ14a、14bの直後の位置には、被測定物の排出方向に対して帯状の光を照射する発光手段16aと、該発光手段16aの透過光を受光する受光手段16bとから成る長さ測定手段が配設されている。これにより、被測定物の長さ方向に対して光を照射して受光手段16bで被測定物形状に倣った透過光を受光ことができ、かかる透過光に基づき、排出ローラ14a、14bにて単独に切り離された被測定物の長さを非接触にて測定することができる。
On the other hand, at a position immediately after the
尚、図2中符号S3aとS3b、S4aとS4b、及びS5a、S5bは、それぞれV型シュート9上の被測定物の有無を検知するための発光素子及び受光素子から成るセンサであり、センサS3a、S3bにより被測定物が排出ローラ14a、14bを通過することを検知できるとともに、センサS4a、4b及びセンサS5a、S5bにより長さ測定手段による長さ測定のタイミング確認、及びV型シュート9の通過確認を行い得るよう構成されている。
In FIG. 2, reference numerals S3a and S3b, S4a and S4b, and S5a and S5b are sensors each composed of a light emitting element and a light receiving element for detecting the presence or absence of an object to be measured on the V-shaped
また、V型シュート9の搬送面9a上方であって当該V型シュート9にて搬送される被測定物と微小の間隙を有した位置には、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド17が延設されている。これにより、V型シュート9による搬送過程の被測定物の上下方向の移動(姿勢ずれ)を規制することができ、被測定物の外径を精度よく測定することができる。
Further, at a position above the conveying
更に、V型シュート9の搬送面9a両側であって外径測定手段の位置(スリット12の形成位置近傍)にある被測定物と微小の隙間を有した位置には、被測定物の左右方向の移動を規制する側面ガイド18a、18bが延設されている。これにより、V型シュート9による搬送過程の被測定物の左右方向の移動(姿勢ずれ)を規制することができ、被測定物の外径を更に精度よく測定することができる。
Furthermore, the left and right directions of the object to be measured are located on both sides of the conveying
また更に、V型シュート9における外径測定手段よりも始端側(V型シュート9の中央近傍)には、長さ、外径又は表面色が設定と比べて著しく異なる被測定物を検出し、その被測定物をV型シュート9から取り除くための異品排除手段19が配設されている。具体的には、異品排除手段19は、隙間S(図4参照)等を検知して被測定物の長さ及び外径をそれぞれ検出するためのセンサ、及び被測定物の表面色を検出するためのセンサ(何れも不図示)と、後述する異品排除機構とから構成されている。
Still further, on the starting end side (near the center of the V-shaped chute 9) with respect to the outer diameter measuring means in the V-shaped
異品排除機構は、図5に示すように、一端に可動式の天面ガイド17a及び他端に吸着手段21がそれぞれ形成された門型のフレーム20から主に構成されており、フレーム20は図示しない駆動手段に接続されてX、Y及びZ軸方向に移動可能とされている。吸着手段21は、例えば吸引ゴムから成り、その内部を負圧とすることにより被測定物を吸着可能とされている。
As shown in FIG. 5, the foreign object eliminating mechanism mainly includes a
そして、異品排除手段19の何れかのセンサが異品を検知すると、送り出しローラ13a、13b及び排出ローラ14a、14bの回転駆動を停止させるとともに、フレーム20を移動させ、吸着手段21を異品とされた被測定物に当接させた位置まで移動させる。その状態で吸着手段21内部を負圧として被測定物を吸着しつつ、フレーム20を初期位置(図5で示した位置)まで戻らせ、負圧を解除して吸着した被測定物を離間させる。これにより、外径測定手段にて当該異品の測定を行ってしまう手間が省け、より高速化を図ることができる。また、異品排除手段19にて異品を取り除かない場合、V型シュート9から異品が排出されることとなるが、その場合、異品の排出タイミングと後述する選別部3のポケット22aの受けタイミングがずれてしまい、当該ポケット22aに入らないことがある。然るに、本実施形態によれば、異品排除手段19にて異品を取り除くことができるので、排出される被測定物を安定して所定のポケット22aに受け渡しすることができる。
When any one of the sensors of the different
選別部3は、排出ローラ14a、14bで排出された被測定物を寸法別(等級別)に選別するためのもので、図6に示すように、排出ローラ14a、14bで排出された被測定物を順次受けるためのポケット22aが周方向に複数形成された円板状部材22を有して成り、各ポケット22aにはシャッター22bがそれぞれ設けられている。尚、本実施形態においては、円板状部材22の周縁に被測定物を収容し得るポケット22aが等間隔で10個形成されている。
The
かかる円板状部材22は、図示しないモータにより一方向に回転駆動可能とされており、その周縁近傍には、当該円板状部材22の回転位置を検出するための回転位置検出センサ23が固設されている。また、シャッター22bは、ポケット22aの底面を開閉し得るもので、各ポケット22aにそれぞれ配設された開閉駆動手段25により選択的に開閉動作可能とされている。尚、開閉駆動手段25は、各ポケット22aのそれぞれに配設されているが、同図においては1つのみ記載し、他は省略してある。
The disk-
円板状部材22の周囲には、外径測定手段及び長さ測定手段により測定された外径及び長さに基づき等級分けされた被測定物を収容するための等級別収容部11が複数配設されており、これら等級別収容部11と円板状部材22の各ポケット22a下方位置とは通路24にて連結されている。従って、所定のポケット22aにおけるシャッター22bが所定の位置で開状態とされると、そのポケット22aに収容された被測定物が何れかの通路24に落下して所望の等級別収容部11に収容されることとなる。
Around the disk-shaped
ここで、既述の通過確認センサ(センサS4a、4b及びセンサS5a、S5b)により、被測定物のV型シュート9からの通過確認がなされるとともに、回転位置検出センサ23により円板状部材22の回転位置が検出されており、これら通過確認センサと回転位置検出センサ23とに基づいてポケット22aで受けた被測定物を何れの位置で落下(排出)させるべきかを把握している。
Here, the passage confirmation sensor (sensors S4a, 4b and sensors S5a, S5b) described above confirms the passage of the object to be measured from the V-shaped
即ち、外径測定手段及び長さ測定手段による測定で、ポケット22aで受けた被測定物が何れの等級別収容手段11に収容させるべきかが判別されており、その等級データと上述した被測定物の通過確認及び円板状部材22の回転位置とを対比させ、開閉駆動手段25の動作タイミングを指示することにより、所望の等級別収容部11側へ被測定物を排出させるのである。
That is, in the measurement by the outer diameter measurement means and the length measurement means, it is determined in which grade accommodation means 11 the measurement object received in the
本選別部3によれば、被測定物を順次受けるためのポケット22aが周方向に複数形成された円板状部材22から成るとともに、各ポケット22aには、外径測定手段及び長さ測定手段で測定された外径及び長さに基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッター22bが設けられているので、等級毎に所定の位置に被測定物を排出させる選別部が各々形成されたものに比べ、等級に著しい偏在があってもシャッター22bの開閉動作を略均一に行わせることができ、選別部3の寿命を向上させることができる。
According to the
また、通過確認センサ(センサS4a、4b及びセンサS5a、S5b)と回転位置検出センサ23とに基づいてポケット22aで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握しシャッター22bを制御し得るので、選別部3による選別をより確実に行わせることができる。尚、円板状部材22の周縁壁には、各ポケット22aを識別可能な目印(孔や切欠等)が形成されており、回転位置検出センサ23が非接触で当該目印を検出することで円板状部材22の回転位置が把握されるよう構成されている。
Further, based on the passage confirmation sensors (sensors S4a, 4b and sensors S5a, S5b) and the rotational
上記第1の実施形態においては、V型シュート9、天面ガイド17及び側面ガイド18a、18bが非磁性金属材料から成るものであり、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されている。従って、これら構成要素と被測定物とが干渉して当該測定物が磁化されてしまうのを防止することができる。尚、表面処理は、硬度の高いメッキを施したり、或いは摩擦係数の低い合成樹脂材を接着させたりすることができ、当該合成樹脂材として導電性樹脂を使用するのが好ましい。
In the first embodiment, the V-shaped
次に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。
本実施形態に係る外径測定装置は、第1の実施形態と同様、円柱状に加工された軸受用ローラ(被測定物)の外径及び長さを測定するものであり、図7に示すように、V型シュート9の搬送面上方であってスリット12の前後位置に押さえ手段25a、25bが形成されるとともに、当該V型シュート9におけるスリット12より始端側に第2送り出しローラ26a、26b(送り出し手段)が配設されている。尚、図示しない他の構成要素(V型シュート9の始端に配設された送り出しローラ13a、13b等)は、第1の実施形態と略同一のものである。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
As in the first embodiment, the outer diameter measuring apparatus according to the present embodiment measures the outer diameter and length of a bearing roller (measured object) processed into a cylindrical shape, and is shown in FIG. As described above, the pressing means 25a and 25b are formed above the conveying surface of the V-shaped
押さえ手段25a、25bは、、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得るもので、図8に示すように、弾性部材28から延設された板ばね27の先端にそれぞれ形成されている。これにより、スリット12の位置で被測定物が上下方向に移動してしまうのを確実に防止することができ、外径測定手段にて被測定物の外径を更に精度よく測定することができる。
The holding means 25a and 25b can contact the object to be measured at a constant pressure, respectively, and are formed at the tips of the
第2送り出しローラ26a、26bは、V型シュート9の始端に配設された送り出しローラ13a、13b(第1の実施形態参照)と同様、V型シュート9に左右対向して配設され、各ローラの回転動作により搬送面9a上の被測定物を任意速度で送り出し可能とするものであり、ローラ間の寸法が被測定物の外径寸法より若干小さく設定されるとともに、ローラ材として収縮性のある材料を使用し、同期した回転動作によって被測定物を送り出しするようになっている。
The
これにより、押さえ手段25a、25bにより一定圧で接触され、摩擦力が働いている被測定物を強制的にスリット12側へ送り出すことができ、被測定物がV型シュート9上で滞ってしまうのを回避することができる。尚、押さえ手段25a、25bに代えて、図9に示すように、弾性部材31から延設された板ばね30の先端に形成された一体型の押さえ手段29としてもよい。また、押さえ手段を一定圧で被測定物に接触させる手段は、板ばねに限定されず、他の付勢手段或いは押さえ手段の自重により一定圧で接触させた構成としてもよい。
As a result, the object to be measured, which is contacted at a constant pressure by the
また、本実施形態においては、V型シュート9、天面ガイド17及び側面ガイド18a、18bに加えて押さえ手段(25a、25b又は29)も非磁性金属材料から成るものであり、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理(第1の実施形態と同様)が施されている。従って、これら構成要素と被測定物とが干渉して当該測定物が磁化されてしまうのを防止することができる。
In the present embodiment, in addition to the V-shaped
次に、本発明に係る第3の実施形態について説明する。
本実施形態に係る外径測定装置は、第1及び第2の実施形態と同様、円柱状に加工された軸受用ローラ(被測定物)の外径及び長さを測定するものであり、図10に示すように、V型シュート9の搬送面9aが左右に分割した構成とされたものである。即ち、V型シュート9が左側シュート9bと右側シュート9cとで構成され、左側の搬送面9aが左側シュート9bに、右側の搬送面9aが右側シュート9cにそれぞれ形成されている。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
As in the first and second embodiments, the outer diameter measuring apparatus according to the present embodiment measures the outer diameter and length of a bearing roller (measured object) processed into a cylindrical shape. As shown in FIG. 10, the conveying
これら左側シュート9b及び右側シュート9cは、それぞれ左側ベース32及び右側ベース33上に固定されており、これらベースの移動に伴い、搬送面9aが近接又は離間可能とされている。具体的には、左側ベース32及び右側ベース33の間には、一対の勾配面34aを有した中間部材34が配設されており、それぞれの勾配面34aにはリニアガイド35a、35bが形成されるとともに、これらリニアガイド35a、35bに沿って左側ベース32及び右側ベース33が摺動自在に配設されている。
The
そして、ボールネジBを回転駆動させると、摺動部材36a及び36bを介して左側ベース32及び右側ベース33がリニアガイド35a、35bに沿って移動し、搬送面9aが所望寸法だけ近接又は離間するようになっている。これにより、被測定物の大きさ(特に外径)に応じてボールネジBを駆動させ、搬送面9aを近接又は離間することが可能とされるため、種々の被測定物の外径測定に容易に対応することができるとともに、大きさが異なる被測定物に変更する際、その段取りを簡素化することができる。
Then, when the ball screw B is driven to rotate, the
更に、本実施形態に係るV型シュート9においては、被測定物の大きさに応じて左右分割された搬送面9aが近接又は離間可能とされるとともに、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド17、左右方向の移動を規制する側面ガイド18a、18bの被測定物との位置関係が一定に維持されるよう移動可能とされている。即ち、天面ガイド17は外径測定装置の本体(左側ベース32及び右側ベース33と連動しない固定側)に固設する一方、側面ガイド18a、18bは、左側ベース32(左側シュート9bも含む)及び右側ベース33(右側シュート9cも含む)上にそれぞれ固設され、当該左側ベース32及び右側ベース33と共に移動するようになっているのである。
Furthermore, in the V-
尚、被測定物を検出する各センサ等も、外径測定装置の本体上にそれぞれ固設させておけば、被測定物の大きさに応じて左右分割された搬送面9aが近接又は離間した際、当該センサと被測定物との位置関係を一定に維持することができる。特に、第2の実施形態に係る押さえ手段25a、25b(29も含む)を具備させた際も、同様に固設させれば、当該押さえ手段と被測定物との位置関係を一定に維持することができ、段取り作業を一層向上良好とすることができる。
In addition, if each sensor etc. which detect a to-be-measured object is each fixed on the main body of an outer diameter measuring apparatus, the
第1〜第3の実施形態によれば、外径測定手段にて非接触で測定するので、被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、外径や長さが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる。また、外径測定手段による被測定物の外径の測定に加え、その長さも長さ測定手段にて測定し得るので、選別装置のより細かな選別を図ることができる。更に、被測定物がV型シュート9上を自重にて滑動し得るので、被測定物を搬送するための別個の駆動手段等を不要とすることができ、装置構成をより簡素化することができる。
According to the first to third embodiments, since the outer diameter measuring unit performs non-contact measurement, the outer diameter of the object to be measured can be performed with high speed and accuracy, and the outer diameter and length are different. When changing to the measurement of the outer diameter of the object to be measured, the setup can be simplified and workability can be improved. Further, in addition to the measurement of the outer diameter of the object to be measured by the outer diameter measuring means, the length can also be measured by the length measuring means, so that the sorting device can be further finely sorted. Furthermore, since the object to be measured can slide on the V-shaped
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、例えば外径測定手段を具備しつつ長さ測定手段を具備しないものとすることができる。また、本実施形態いおいては、V型シュート9を所定角度傾斜させているが、被測定物を送り出し可能とすれば、略水平としたものであってもよい。更に、V型シュート9の始端側及び終端側に配設された送り出しローラ13a、13b及び排出ローラ14a、14bに代えて、他の送り出し手段及び排出手段としてもよい。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited thereto, and for example, it is possible to provide an outer diameter measuring unit but not a length measuring unit. Further, in the present embodiment, the V-shaped
また更に、本実施形態においては、被測定物の有無などを検知するセンサが透過型のものとされているが、反射型のものであってもよい。尚、本実施形態に係る外径測定装置は、何れも等級別に選別する選別装置に適用されているが、外径(長さも含む)のみを測定する単独の装置であってもよく、或いは円柱状に加工された他の被測定物の外径等を測定するものに適用することもできる。 Furthermore, in the present embodiment, the sensor that detects the presence or absence of the object to be measured is a transmissive type, but may be a reflective type. The outer diameter measuring device according to the present embodiment is applied to a sorting device that sorts by grade, but may be a single device that measures only the outer diameter (including length), or a circle. The present invention can also be applied to a device for measuring the outer diameter or the like of another object to be measured processed into a column shape.
円柱状に加工された被測定物の2側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向に搬送可能なV型シュートと、該V型シュートの延設方向に対して垂直方向に延びるスリットを設け、当該V型シュートにて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段と、該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつ前記V型シュートの終端側へ一定速度で排出手段とを具備した外径測定装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。 A V-shaped chute that supports two side surfaces of a workpiece processed into a cylindrical shape and can be conveyed in one direction while being continuously aligned in the length direction, and perpendicular to the extending direction of the V-shaped chute A slit extending in the direction is provided to irradiate light in a strip shape with respect to the radial direction of the measured object conveyed by the V-shaped chute, and measure the outer diameter of the measured object in a non-contact manner based on the transmitted light If the outer diameter measuring device has an outer diameter measuring means and a discharge means at a constant speed toward the terminal side of the V-shaped chute while separating the object whose outer diameter has been measured by the measuring means, The present invention can also be applied to those having different functions or those having other functions added.
1 供給部
2 外径測定装置
3 選別部
4 直進フィーダ
5 垂直バケット
6 シュート
7 回転フィーダ
8 シュート
9 V型シュート
9a 搬送面
10 円板状部材
11 等級別収容部
12 スリット
13a、13b 送り出しローラ(送り出し手段)
14a、14b 排出ローラ(排出手段)
15a、15b 発光手段及び受光手段(外径測定手段)
16a、16b 発光手段及び受光手段(長さ測定手段)
17 天面ガイド
18a、18b 側面ガイド
19 異品排除手段
20 フレーム
21 吸着手段
22 円板状部材
22a ポケット
22b シャッター
23 回転位置検出センサ
24 通路
25a、25b、29 押さえ手段
26a、26b 第2送り出しローラ(送り出し手段)
27、30 板ばね
28、31 弾性部材
32 左側ベース
33 右側ベース
34 中間部材
35a、35b 摺動部材
W 被測定物
D 台車
DESCRIPTION OF
14a, 14b Discharge roller (discharge means)
15a, 15b Light emitting means and light receiving means (outer diameter measuring means)
16a, 16b Light emitting means and light receiving means (length measuring means)
17
27, 30
Claims (14)
該V型シュートの延設方向に対して垂直方向に延びるスリットを設け、当該V型シュートにて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段と、
該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつ前記V型シュートの終端側へ一定速度で排出手段と、
を具備したことを特徴とする外径測定装置。 A V-shaped chute that supports two side surfaces of the workpiece processed into a columnar shape and can be conveyed in one direction while being continuously aligned in the length direction;
A slit extending in a direction perpendicular to the extending direction of the V-shaped chute is provided, and light is irradiated in a strip shape to the radial direction of the object to be measured conveyed by the V-shaped chute, and based on the transmitted light. An outer diameter measuring means for measuring the outer diameter of the object to be measured in a non-contact manner;
Discharging means at a constant speed toward the terminal side of the V-shaped chute while separating the object whose outer diameter has been measured by the measuring means;
An outer diameter measuring device comprising:
前記排出手段で排出された被測定物を寸法別に選別する選別部と、
を有した選別装置に適用されるとともに、
前記供給部は、被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する回転フィーダ又は直進フィーダであることを特徴とする請求項1〜請求項11の何れか1つに記載の外径測定装置。 A supply unit for supplying an object to be measured to the start side of the V-shaped chute;
A sorting section that sorts the object to be measured discharged by the discharging means according to dimensions;
Is applied to a sorting apparatus having
The outer diameter measuring device according to any one of claims 1 to 11, wherein the supply unit is a rotary feeder or a rectilinear feeder that supplies an object to be measured while maintaining a constant posture.
前記円板状部材の回転位置を検出する回転位置検出センサと、
を具備するとともに、これら通過確認センサと回転位置検出センサとに基づいてポケットで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握し前記シャッターを制御し得ることを特徴とする請求項13記載の外径測定装置。 A passage confirmation sensor capable of confirming the passage of the object to be measured between the discharging means and the sorting section;
A rotational position detection sensor for detecting the rotational position of the disk-shaped member;
14. The apparatus according to claim 13, wherein the shutter can be controlled by grasping at which position the measurement object received in the pocket should be discharged based on the passage confirmation sensor and the rotational position detection sensor. The outer diameter measuring apparatus as described.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100928 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110203 |