説明

側方端面用検査装置

【課題】金属リング、又は、複数個の金属リングを積層して構成される金属ベルトの側方端面に傷が存在するか否かを確認することを容易にする。
【解決手段】検査装置30は、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cを備える。これらローラ32a〜32cは、ローラ本体98a〜98cと、該ローラ本体98a〜98cの下方底部に設けられたフランジ部材96a〜96cとを有する。ローラ本体98a〜98cは、フランジ部材96a〜96cに向かうにつれてテーパー状に縮径する。可動ローラ32cが移動することでローラ32a〜32cに掛け渡された金属ベルト12が緊張した後、ローラ32a〜32cが回転動作されると、該金属ベルト12の下方側の側方端面22aがフランジ部材96a〜96cの上端面に着座する。この着座により、金属ベルト12を構成する金属リング18の上方側の側方端面22bの位置が揃う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無段変速機(CVT)用ベルトとして好適に使用される金属ベルトや、該金属ベルトを構成する金属リングの側方端面の検査を行う側方端面用検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
CVTでは、エンジンの駆動力は、直径(周長)が小さな金属リングの外周側に直径(周長)が大きな金属リングを順次装着することで構成された金属ベルトを介して、ドライブシャフトに伝達される。従って、金属ベルトには、許容範囲を超える傷を含まないことが要求される。金属ベルトに許容範囲を超える傷が存在する場合には、ドライブシャフトに対して駆動力が円滑に伝達されなくなるからである。
【0003】
そこで、金属ベルトにおける厚み方向、すなわち、金属リング同士の積層方向に沿う側方端面につき、傷の有無を自動的に検査する金属ベルト用検査装置や、検査方法が種々提案されている。
【0004】
例えば、本出願人は、特許文献1において、金属ベルトの側方端面に対して照明を行い、この際に得られた側方端面の画像を2値化閾値で2値化することで傷の有無を判定する検査方法を提案している。この場合、パターンマッチング等を用いることなく検査を行うことが可能となるので、検査効率が向上するという利点が得られる。
【0005】
また、特許文献2には、2個のプーリに掛け渡された金属ベルトに一定の張力を付与し、この状態で、該金属ベルトの側方端面に対して光を照射する一方、前記側方端面からの反射光に基づいて該側方端面に凹凸が存在するか否かを判定する検査方法及び検査装置が提案されている。
【0006】
なお、この種のプーリは、下方底部から上方底部に至るまで、その直径が一定である円柱形状をなしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第4225951号公報(特に、図3、図6〜図10参照)
【特許文献2】特許第3526001号公報(特に、段落[0035]及び図5参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
金属ベルトにおいては、内方側の金属リングの外周端面と、該金属リングに外接する金属リングの内周端面とが全体にわたってズレることなく重畳されるとは限らない。すなわち、場合によっては、金属リングの側方端面同士の位置が揃わず、その結果、一方の金属リングが他方の金属リングに対して相対的に突出(又は陥没)した状態となることもある。この突出又は陥没によって金属リングの側方端面同士が揃わなくなることに伴い、該側方端面に凹凸が形成される。
【0009】
金属ベルトの側方端面に対して傷が存在するか否かを検査するにあたっては、カメラにて側方端面の画像を撮像する。この際、前記凹凸がカメラの被写界深度を超えると、該凹凸に焦点が合わなくなり(いわゆるピントズレが生じ)、画像が不明瞭となる。このため、検査結果が精確でなくなる。
【0010】
また、1本の金属リングの側方端面につき傷の有無の検査を行う場合であっても、該金属リングの側方端面が平行を保っておらず傾斜してローラに掛け渡されていると、撮像を行う際にピントズレが生じて画像が不明瞭となる。すなわち、この場合も検査結果が精確でなくなる。
【0011】
以上のような理由から、金属リング同士の間に傷が存在するか否かを高精度に確認することは容易ではない。
【0012】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、金属リングないし金属ベルトを水平方向に対して平行にローラに掛け渡すことが可能であり、このため、検査過程において傷の有無を確認することが容易な側方端面用検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記の目的を達成するために、本発明は、単体の金属リングの側方端面、又は金属リングの外周に別の金属リングを順次積層することで構成される金属ベルトにおける前記金属リング同士の積層方向に沿う側方端面に傷が存在するか否かの検査を行う側方端面用検査装置であって、
基盤と、
前記基盤上に配置されて前記金属リング又は前記金属ベルトが掛け渡される複数個のローラと、
前記複数個のローラ中の少なくとも2個の間の距離を調整可能な距離調整手段と、
前記金属リング又は前記金属ベルトを周回動作させるために前記複数個のローラ中の少なくとも1個に設けられた回転駆動手段と、
周回動作する前記金属リング又は前記金属ベルトの一方の側方端面に傷が存在するか否かを検査するための検査手段と、
を備え、
前記複数個のローラの下方端部に、前記金属リングの他方の側方端面が着座するフランジ部が設けられるとともに、前記複数個のローラが、前記フランジ部に向かうにつれてテーパー状に縮径する形状をなし、
前記複数個のローラが回転動作することに伴って該複数個のローラに掛け渡されて緊張した前記金属リング又は前記金属ベルトを周回動作させるとともに、前記他方の側方端面を前記フランジ部に向かって変位させて該フランジ部に着座させ、
前記検査手段は、前記フランジ部に前記他方の側方端面が着座し且つ前記複数個のローラによって緊張した状態を保ちながら周回動作する金属リング又は前記金属ベルトの前記一方の側方端面に傷が存在するか否かを検査することを特徴とする。
【0014】
このような構成のローラに掛け渡された金属リング又は金属ベルトは、ローラ間の距離が調整されることで緊張する。この状態でローラが回転動作すると、金属リング又は金属ベルトが、テーパー状に縮径したローラに沿って径が小さな方向(すなわち、フランジ部に向かう方向)に変位する。この結果、その側方端面が該フランジ部に着座して該フランジ部に押接するようになる。これにより、金属リング又は金属ベルトの側方端面が水平方向に沿って平行な状態となる。すなわち、側方端面が水平方向に対して傾斜した状態となることが回避される。
【0015】
しかも、金属ベルトの場合、各金属リングの側方端面同士の位置が揃う。上記したように、フランジ部に臨む側の側方端面が全てフランジ部に着座するからである。従って、金属ベルトの側方端面に、金属リングの側方端面の位置が揃わないことに起因する凹凸が形成されることが回避される。
【0016】
このようにして位置合わせがなされた側方端面に対し、検査過程において撮像を行うと、ピントズレが生じることなく明瞭な画像が得られる。従って、傷を確認することが容易となり、精確な検査結果を得ることができるようになる。換言すれば、検査精度が向上する。
【0017】
ここで、複数個のローラとしては、例えば、位置決め固定された2個のローラと、前記2個のローラの中心線に対して交差する方向に変位可能な1個のローラとの合計3個のローラを設けるようにすればよい。この場合、金属リング又は金属ベルトが、周長が大きなものであっても、変位可能なローラを変位させることによって張力を付与することが容易となる。また、側方端面検査を行う際には、位置決め固定された2個のローラ間の金属ベルトにつき検査を実施すればよい。
【0018】
以上の構成において、金属リング又は金属ベルトの他方の側方端面のフランジ部に対する着座が終了したことを判定するには、例えば、金属リング又は金属ベルトの幅方向寸法(最内〜最外の金属リングの最下部から最上部までの距離)を検出すればよい。そして、この検出された厚みが一定となったことを認識したことをもって、「他方の側方端面のフランジ部に対する着座が終了した」と判定することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、複数個のローラにフランジ部を設け、前記複数個のローラに掛け渡された金属リング又は金属ベルトを緊張させた後に該複数個のローラを回転動作させることによって、その側方端面をフランジ部に押接させるようにしている。この押接によって、金属リング又は金属ベルトが平行な状態となる。すなわち、傾斜した状態となることが回避される。
【0020】
しかも、金属ベルトの場合、各金属リングの側方端面がフランジ部に押接することに伴って互いの位置が揃う。このため、金属ベルトの側方端面に凹凸が形成されることが回避される。
【0021】
以上のことから、側方端面検査を実施する際に撮像を行うと、ピントズレが生じていない明瞭な画像が得られる。従って、傷につき精確な情報(検査結果)を得ることができるようになるので、検査精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】無段変速機を構成する1組のプーリに掛け渡される駆動ベルトの要部拡大斜視図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る金属ベルト用検査装置の長手方向に沿う全体側面図である。
【図4】図3の金属ベルト用検査装置の要部概略斜視図である。
【図5】図3の金属ベルト用検査装置の全体概略平面図である。
【図6】図3の金属ベルト用検査装置の下方からの平面図である。
【図7】図5のVII−VII線矢視断面図である。
【図8】図5のVIII−VIII線矢視断面図である。
【図9】図8の要部拡大図である。
【図10】図5のX−X線矢視断面図である。
【図11】第2移動テーブルが移動して金属ベルトが弛緩した際の長手方向に沿う全体側面図である。
【図12】図11の状態にある金属ベルト用検査装置の要部概略斜視図である。
【図13】図11の状態にある金属ベルト用検査装置の下方からの平面図である。
【図14】別のローラの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明に係る側方端面用検査装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
先ず、CVT用の金属ベルトにつき図1及び図2を参照して説明する。
【0025】
図1は、無段変速機を構成する1組のプーリ(図示せず)に掛け渡される駆動ベルト10の要部拡大斜視図である。この図1に示すように、駆動ベルト10は、2本の金属ベルト12、12を複数個のエレメント14の左肩溝16L、右肩溝16Rにそれぞれ係合することで構成される。なお、図1では、金属ベルト12、12を切断して示している。
【0026】
図2は、図1の要部拡大断面図である。ここで、図2においては、金属ベルト12、12を、エレメント14の左肩溝16L、右肩溝16Rの近傍で切断して示している。
【0027】
図2から諒解されるように、金属ベルト12は、複数本の薄肉の金属リング18を複数本積層して構成される。すなわち、金属ベルト12は、直径(周長)が小さな金属リング18の外周側に直径(周長)が大きな金属リング18を順次装着することで構成された積層体である。本実施の形態において「厚み方向」という場合には、金属リング18の積層方向に沿う矢印A1方向を指称し、「幅方向」という場合には、矢印A1に直交する矢印A2方向を指称するものとする。
【0028】
図1及び図2に示すように、金属ベルト12には、内周側端面20、2個の側方端面22a、22b、及び外周側端面24が存在する。金属ベルト12は無端状であるので、隣接する金属リング18、18同士の層間は金属ベルト12の側方端面22a、22bでのみ視認可能である。
【0029】
なお、金属ベルト12の厚み方向寸法(矢印A1方向に沿う寸法)は、金属ベルト12における内周側端面20から外周側端面24までの距離と換言することもできる。一方、金属ベルト12の幅方向寸法(矢印A2方向に沿う寸法)は、金属ベルト12を構成する最内〜最外の金属リング18の最下部から最上部までの距離である。
【0030】
次に、このように構成された金属ベルト12の側方端面22a、22bの位置合わせを行い、さらに、該位置合わせに続いて傷の有無を検査を実施するための側方端面用検査装置(以下、単に検査装置とも表記する)につき説明する。
【0031】
図3〜図5は、それぞれ、本実施の形態に係る検査装置30の長手方向に沿う全体側面図、要部概略斜視図、全体概略平面図である。この検査装置30では、基盤の上端面に回転可能に配置された3個のローラ32a〜32cによって金属ベルト12を緊張又は弛緩することが可能である。
【0032】
ここで、前記3個のローラ32a〜32c中の2個のローラ32a、32bは位置決め固定されており、一方、残余の1個のローラ32cは、後述するように、位置調整機構であるボールねじ機構34(図3参照)の作用下に、これら2個のローラ32a、32bの中心線(ローラ32a、ローラ32bの中心同士を結ぶ仮想線)に対して交差する方向に変位可能に設けられている。以下においては、位置決め固定された2個のローラ32a、32bの各々を第1固定ローラ、第2固定ローラと指称し、変位可能なローラ32cを可動ローラと指称する。
【0033】
また、この場合、第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bは、別個の回転駆動手段によって回転駆動される。以下、具体的に説明する。
【0034】
図6は、検査装置30の下方からの平面図(すなわち、図3及び図4の矢印B方向から視認される平面図)であり、図7、図8は、それぞれ、図5のVII−VII線矢視断面図、VIII−VIII線矢視断面図である。なお、図7は、図3の縦断面図を兼ねる。
【0035】
図6及び図7に示すように、平板形状をなす基盤36の下端面左方には、ボールねじ機構34を構成するねじ用モータ38が配設される。また、該ねじ用モータ38の作用下に回転駆動されるシャフト40を間に挟むようにして、第1案内レール42、第2案内レール43が基盤36の長手方向に沿って設置されている。これらシャフト40、第1案内レール42及び第2案内レール43は、互いに平行して延在する。勿論、シャフト40には、ボールねじ(図示せず)を内装したナット44が螺合される。
【0036】
なお、図3に示すように、ねじ用モータ38及びシャフト40は、第1案内レール42及び第2案内レール43の各上方に設けられる嵩上げスペーサ46a、46bの間に配置される。
【0037】
図6に示すように、第1案内レール42及び第2案内レール43には、ねじ用モータ38に近接する側から順に、第1スライダ48、第2スライダ50、第3スライダ52及び第4スライダ54が摺動自在に係合される。第1スライダ48と第2スライダ50には第1移動テーブル56が連結され、一方、第3スライダ52と第4スライダ54には第2移動テーブル58が連結される。
【0038】
第1移動テーブル56は、前記ナット44に連結される。また、第1移動テーブル56は、連結ロッド60を介して第2移動テーブル58に連結される。このため、ナット44がシャフト40に沿って変位すると、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58は、ナット44の変位に追従して変位する。
【0039】
基盤36の下方端面には、第1案内レール42、第2案内レール43を跨ぐようにして、支持用フレーム62が取り付けられている。この支持用フレーム62は、基盤36の下方端面から鉛直下方に向かって延在する第1側板64、第2側板66(特に図8参照)と、これら第1側板64、第2側板66に橋架された底板68とを有し、この中の底板68には、前記回転駆動手段としての第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72が設置される。
【0040】
図7及び図8に示すように、第1回転駆動モータ70は、その回転軸74aが鉛直上方に向くようにして前記底板68に設置されている。この回転軸74aには、鉛直上方に延在する伝達軸76aがカプラ78aを介して連結される。この伝達軸76aは、ケーシング80aを介して基盤36に位置決め固定される。
【0041】
すなわち、図8、及びその要部拡大図である図9に示すように、基盤36には、下端面から上端面にわたって、鉛直方向に沿うようにして嵌挿孔82aが形成される。また、嵌挿孔82aにおける基盤36の上端面側開口近傍には、凹部84aが陥没形成される。
【0042】
一方、ケーシング80aの上方端部近傍には、環状突出部86aが形成される。従って、ケーシング80aは、前記嵌挿孔82aに通されるとともに、環状突出部86aが前記凹部84aに嵌合することで基盤36に位置決め固定される。この際、基盤36の上端面と、環状突出部86aの上端面とが面一となる。
【0043】
図9に拡大して示すように、伝達軸76aは、等径部88aと、若干大径な大径部90aと、前記等径部88aと略同一径である挿入部92aと、該挿入部92aの端面から突出し且つその側壁にねじ部93aが設け足られた支持部94aとを有する。大径部90aの上端部は、ケーシング80aの環状突出部86aから若干露呈する。
【0044】
挿入部92aは、第1固定ローラ32aを構成するローラ本体98aを支持する。すなわち、フランジ部材96aには、挿入部92aの径に対応する径の嵌合用孔100aが貫通形成され、一方、ローラ本体98aには、支持部94aの径に対応する径の嵌合用孔102aが貫通形成される。嵌合用孔100a、102aに挿入部92a、支持部94aのそれぞれが嵌合されることに伴い、第1固定ローラ32aが伝達軸76aの先端部に支持される。なお、フランジ部材96aの下端面は、大径部90aの上端面から若干離間する。
【0045】
フランジ部材96aは、ローラ本体98aの下端部に配置される。一方、ローラ本体98aの上端部には、略リング形状の円環体104aが配置される。そして、フランジ部材96aから円環体104aに至るまでが4本の連結ボルト106aによって緊締され、これにより、フランジ部材96aがローラ本体98aに対して堅牢に連結されている。
【0046】
フランジ部の上端面、及び円環体104aの下端面には、それぞれ、ローラ本体98aの下端面、上端面の径に対応する径の環状段部108a、109aが陥没形成されている。従って、ローラ本体98aの下端面、上端面は、環状段部108a、109a内に嵌合される。
【0047】
以上から諒解されるように、ローラ本体98aは、フランジ部材96aと円環体104aによって堅牢に挟持されている。
【0048】
ここで、図9に示すように、ローラ本体98aは、円環体104aに臨む上方底部から、フランジ部材96aに臨む下方底部にかけてテーパー状に縮径している。このため、該ローラ本体98aの縦方向断面は、略逆円錐台形状をなす。
【0049】
このように構成された第1固定ローラ32aに対し、ローラ本体98aの嵌合用孔102aから突出した前記支持部94aのねじ部93aに抜け止めナット110aが螺合されることにより、該第1固定ローラ32aの伝達軸76aからの抜け止めがなされる。
【0050】
なお、伝達軸76aとケーシング80aの間にベアリング112aが介装されることは勿論である。
【0051】
残余の第2回転駆動モータ72及び第2固定ローラ32bも、上記した第1回転駆動モータ70及び第1固定ローラ32aと同様に構成されており、従って、上記した構成要素と同一の構成要素には、参照符号の添字のaに代替してbを付し、その詳細な説明を省略する。
【0052】
なお、第1移動テーブル56と第2移動テーブル58を連結する連結ロッド60は、図8に示すように、第1回転駆動モータ70と第2回転駆動モータ72の間のクリアランスを通る。
【0053】
図6、図7、及び図5のX−X線矢視断面図である図10に示すように、第2移動テーブル58には、可動ローラ32cが回転動作することに追従して回転する回転軸74cを有する従動モータ114が設置される。また、第2移動テーブル58の上端面には、2本の脚部116、118(図10参照)と、脚部116、118の双方に橋架された天板部120とからなる支持用ブロック122が位置決め固定される。従動モータ114の回転軸74cにカプラ78cを介して連結された伝達軸76bを囲繞するケーシング80cは、この中の天板部120に設置されている。
【0054】
なお、従動モータ114から可動ローラ32cに至るまでは、ケーシング80cの形状を除いて第1回転駆動モータ70及び第1固定ローラ32aに至るまで、及び第2回転駆動モータ72及び第2固定ローラ32bに至るまでと同様に構成されている。従って、上記した構成要素と同一の構成要素には、参照符号の添字のa、bに代替してcを付し、その詳細な説明を省略する。
【0055】
伝達軸76cを囲繞するケーシング80cには、その高さ方向略中腹部に、環状突出部86cが形成される。この環状突出部86cは、支持用ブロック122の天板部120に貫通形成された支持孔124に比して大径であり、このため、ケーシング80cが上方側から支持孔124に通されると、環状突出部86cが天板部120によって堰止される。これにより、ケーシング80cの天板部120からの抜け止めがなされる。
【0056】
ケーシング80cを通すために鉛直方向に沿って基盤36に形成された嵌挿孔82cは、ケーシング80cの外径に比して大径であり、且つ長穴形状である(図4〜図6参照)。従って、可動ローラ32cは嵌挿孔82cの長手方向に沿って変位することが容易である。また、この変位の際、ケーシング80cが嵌挿孔82cの内壁に摺接することもない。
【0057】
可動ローラ32cも、第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bと同様に、上方から下方に向かうに従ってテーパー状に縮径するローラ本体98cがフランジ部材96cと円環体104cで挟持されることで構成される(図9及び図10参照)。従って、その詳細な説明は省略する。
【0058】
図4に示すように、基盤36の上端面において、嵌挿孔82a〜82cの開口は1枚の保護プレート126で覆われている。この保護プレート126により、ケーシング80a、80bの環状突出部86a、86bが遮蔽される。
【0059】
また、基盤36の上端面には、その長手方向に沿ってセンサ用長穴128(図4及び図5参照)が形成される。このセンサ用長穴128は、基盤36の長手方向略中腹部から嵌挿孔82a、82bの間まで延在する。換言すれば、嵌挿孔82a、82bの間にはセンサ用長穴128が介在する。
【0060】
このセンサ用長穴128の底部には、発光センサ130及び受光センサ132が互いに離間して位置決め固定される。これら発光センサ130の発光部、及び受光センサ132の受光部は、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cに掛け渡された金属ベルト12を挟んで互いに対向する。すなわち、発光センサ130の発光部は金属ベルト12の外周側端面24に臨み、受光センサ132の受光部は金属ベルト12の内周側端面20に臨む。
【0061】
基盤36の近傍には図示しない支持盤が設けられ、この支持盤には、図示しない公知のYZテーブルが支持される。さらに、このYZテーブルには、図3に示す第1カメラ134及び第2カメラ136が支持される。すなわち、第1カメラ134及び第2カメラ136は、YZテーブルを構成する各テーブルを移動・停止させることによって、任意の位置に移動・停止させることが可能である。これら第1カメラ134及び第2カメラ136は、検査手段として機能する。
【0062】
以上の構成において、ねじ用モータ38、第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72、及び従動モータ114は、図示しない制御回路(制御手段)に対して電気的に接続されている。
【0063】
本実施の形態に係る検査装置30は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、該検査装置30の動作との関係で説明する。
【0064】
はじめに、円筒体形状ワークからの切り出しを行うこと等により、無端状の金属リング18が複数個作製される。これら金属リング18は、特許第3830894号公報や特開2009−22990号公報に記載されるような周長補正装置によって所定の周長に補正される。同時に、金属リング18にクラウニングが形成されることもある。
【0065】
このようにして得られた周長(内径)が相違する金属リング18同士が、図2に示すように、順次積層されることによって金属ベルト12が構成される。この金属ベルト12は、その内周側に第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cが位置するようにして保護プレート126上に載置される。この際、発光センサ130が金属ベルト12の外周側端面24に臨むとともに、受光センサ132が金属ベルト12の内周側端面20に臨む。従って、金属ベルト12の2つの側方端面22a、22bは、それぞれ、鉛直下方又は鉛直上方のいずれかに臨むことになる。以下においては、側方端面22aが鉛直下方に臨み、側方端面22bが鉛直上方に臨んだ場合を例示して説明する。
【0066】
次に、前記制御回路の制御作用下に、ボールねじ機構34を構成するねじ用モータ38(図6及び図7参照)が駆動される。これに伴ってシャフト40が回転駆動されるとともに、該シャフト40に螺合されたナット44がシャフト40に沿って図3における矢印C方向に変位する。
【0067】
上記したように、ナット44は第1移動テーブル56に連結されるとともに、第1移動テーブル56は連結ロッド60を介して第2移動テーブル58に連結される。このため、ナット44が変位することに追従して、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58が矢印C方向に向かって変位する。勿論、この際、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58は、第1〜第4スライダ48、50、52、54を介して第1案内レール42及び第2案内レール43に案内される。
【0068】
第2移動テーブル58が矢印C方向に向かって変位することに伴い、図4及び図5に示すように、支持用ブロック122及びケーシング80cを介して第2移動テーブル58に支持された可動ローラ32cが矢印C方向(第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの中心線に対して交差する方向)に変位する。変位する可動ローラ32cのローラ本体98cの側壁は、金属ベルト12を構成する最内の金属リング18の内周壁に当接する。このため、金属ベルト12は、可動ローラ32cからの押圧を受けながら移動する。
【0069】
金属ベルト12が所定距離移動すると、該金属ベルト12の内壁中、ローラ本体98cに当接した箇所から約60°離間した箇所、及び約120°離間した箇所が、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの各ローラ本体98a、98bの側壁に当接する。第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bは位置決め固定されて変位しないので、可動ローラ32cがさらに変位すると、金属ベルト12が引っ張られて緊張する。すなわち、金属ベルト12が、緊張した状態で第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cに掛け渡される。
【0070】
第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cに掛け渡された金属ベルト12の張力は、図示しないロードセルによって常時測定されている。この張力が前記制御回路に予め設定された所定の値となったとき、該制御回路の制御作用下にねじ用モータ38が停止され、これに伴って可動ローラ32cが停止する。この際、金属ベルト12は、略二等辺三角形形状となる(図4参照)。なお、ねじ用モータ38にはエンコーダが搭載されており、該エンコーダは、この際の金属ベルト12の周長を測定する。
【0071】
次に、第1回転駆動モータ70及び第2回転駆動モータ72が同時に駆動され、これにより、第1固定ローラ32a及び第2固定ローラ32bが回転駆動される。勿論、これら第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの回転方向及び回転数は同一に設定される。
【0072】
ローラ32a〜32cに金属ベルト12が掛け渡されているので、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bが回転駆動されることに伴って金属ベルト12が周回動作を開始する。従って、可動ローラ32cも回転動作する。
【0073】
ローラ32a〜32cが回転動作することに伴い、金属ベルト12は、ローラ本体98a〜98cの側壁に沿って滑りながらフランジ部材96a〜96cに向かって降下する。ローラ本体98a〜98cがフランジ部材96a〜96cに向かうにつれてテーパー形状に縮径しているからである。従って、金属ベルト12を構成する各金属リング18の下方側の側方端面22aが、フランジ部材96a〜96cの上端面に着座して該フランジ部材96a〜96cに押接する。
【0074】
可動ローラ32cは、上記したように金属ベルト12の周回動作に追従して回転動作するので、回転動作を開始した当初の回転速度(周速)は、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの回転速度(周速)に比して低い。すなわち、この際、金属ベルト12は、可動ローラ32cに対して滑りながら押接している状態にある。このような状態では、金属ベルト12の周回速度が安定しない。
【0075】
そこで、前記制御回路によって、第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72及び従動モータ114の周速、ひいてはローラ32a〜32cの周速を常時検知する。そして、3個のローラ32a〜32cの周速が一定となったとき、可動ローラ32cに対する金属ベルト12の滑りが解消され、金属ベルト12の周回速度が一定となったと判断する。
【0076】
この間、発光センサ130及び受光センサ132が、周回動作する金属ベルト12の幅方向寸法(最内〜最外の各金属リング18の最下部から最上部までの距離)を測定する。金属ベルト12の幅方向寸法は、各金属リング18の側方端面22aの全てがフランジ部材96a〜96cに着座した後に一定となる。換言すれば、各金属リング18の側方端面22aの全てがフランジ部材96a〜96cに着座するまでは変化する。従って、制御回路は、発光センサ130及び受光センサ132によって測定される金属ベルト12の幅方向寸法が略一定となったときに、各金属リング18の側方端面22aの全てがフランジ部材96a〜96cに着座したと判断する。これにより、各金属リング18の側方端面22a、22bの位置が揃ったと判断される。
【0077】
以上の判断がなされた後、金属ベルト12の側方端面22bに対し、傷が存在するか否かの検査が行われる。この検査には、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bの中心線の略中心に配置された第1カメラ134が使用される。勿論、第1カメラ134の配置に際しては、前記YZテーブルの各テーブルが適切に移動される。
【0078】
以降は、例えば、前記特許文献1と同様のフローに従って画像処理が実施される。又は、他の公知の検査方法を行うようにしてもよい。
【0079】
本実施の形態によれば、上記したように各金属リング18の側方端面22a、22bの位置が揃っている。ローラ32a〜32cを回転動作させたことによって、各金属リング18の側方端面22aがローラ32a〜32cのフランジ部材96a〜96cに着座しているからである。また、このために金属ベルト12が水平方向に平行となった状態でローラ32a〜32cに掛け渡される。
【0080】
その結果、金属ベルト12の側方端面22a、22bに凹凸が形成されることや、金属ベルト12が傾斜した状態でローラ32a〜32cに掛け渡されることが回避される。従って、第1カメラ134によって得られた画像を処理する際、ピントズレが生じていない明瞭な画像が得られる。従って、側方端面22bに傷が存在するか否かにつき精確な情報、換言すれば、検査結果を得ることができるようになるので、検査精度が向上する。
【0081】
この検査が終了した後、前記制御回路は、第1回転駆動モータ70及び第2回転駆動モータ72を停止することで金属ベルト12の周回動作を停止し、さらに、該金属ベルト12を弛緩させるための制御を行う。
【0082】
具体的には、ねじ用モータ38を駆動させてシャフト40を上記とは逆方向に回転させ、これにより、ナット44を図11〜図13に示す矢印D方向に変位させる。この変位に追従し、第1移動テーブル56及び第2移動テーブル58が矢印D方向に向かって変位するとともに、第2移動テーブル58に支持された可動ローラ32cが矢印D方向に指向して変位する。
【0083】
この変位は、ねじ用モータ38に搭載された前記エンコーダによって求められた金属ベルト12の周長に基づき、該金属ベルト12が真円形状となるまで行われる。換言すれば、金属ベルト12が弛緩して真円形状となる位置で可動ローラ32cが停止される。この際、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cのフランジ部材96a〜96cの上面には、図11及び図12に示すように、金属ベルト12が載置される。換言すれば、フランジ部材96a〜96cの上面には、金属ベルト12の最下部が接触する。
【0084】
この状態で、制御回路の制御作用下に、第1回転駆動モータ70及び第2回転駆動モータ72が再駆動される。すなわち、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cが回転動作を再開する。
【0085】
第1固定ローラ32a又は第2固定ローラ32bのいずれか1個のみに回転駆動手段が設けられている場合、金属ベルト12が滑っていわゆる空回り状態となることがあるが、本実施の形態においては、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bに第1回転駆動モータ70、第2回転駆動モータ72が各々設けられているので、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32bを別個に回転駆動させることが可能である。従って、金属ベルト12に十分なトルクを伝達する摩擦力が得られるので、該金属ベルト12を周回動作させることができる。
【0086】
次に、YZテーブルの各テーブルが適切に移動されることにより、第2カメラ136が金属ベルト12の側方端面22bに臨んで対向する。この第2カメラ136により、側方端面22bにおいて、隣接する金属リング18、18同士の間に間隙が存在するか否かや、金属リング18に曲がりが存在するか否か等の検査が行われる。
【0087】
すなわち、この場合においても、側方端面22bに向けて光が照射されるとともに、第2カメラ136によって側方端面22bの撮像がなされる。撮像データに対して画像処理が施され、これによって得られた情報に基づき、金属リング18、18同士の間に間隙が存在するか否か、及び金属リング18に曲がりが存在するか否か等が判定される。
【0088】
上記したように、金属ベルト12は既に弛緩されている。すなわち、金属リング18が緊張されておらず、このために弾性変形を起こしていないので、間隙や曲がりが延伸して消失していない状態で検査を実施することができる。このため、間隙及び曲がりを確実に発見することができる。「許容範囲を超える間隙又は曲がりが存在する」と判定された金属ベルト12は、不良品として除去される。
【0089】
このように、本実施の形態によれば、弛緩した金属ベルト12を周回動作させるようにしているので、間隙や曲がりが存在する場合には、その間隙や曲がりを確実に発見することができるという利点がある。
【0090】
側方端面22aに対して上記の検査を行うときには、側方端面22bが鉛直下方、側方端面22aが鉛直上方となるようにローラ32a〜32bに掛け渡し、上記と同様の動作を営ませればよい。
【0091】
なお、上記した実施の形態では、複数個の金属リング18を積層した金属ベルト12につき間隙や曲がりの有無の検査を行う場合を例示して説明したが、金属リング18単品に対して曲がりの有無の検査を行うようにしてもよい。この場合においても、上記同様に金属リング18の側方端面22a(22b)がローラ32a〜32cのフランジ部材96a〜96cに載置されるので、金属リング18が傾斜することが回避される。従って、傾斜に起因して画像処理結果に明瞭でない部分が生じることを回避し得る。
【0092】
また、ローラとして第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cの3個を用いるようにしているが、固定ローラと可動ローラの2個のみであってもよい。
【0093】
さらに、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cの全てに回転駆動手段を設けるようにしてもよい。
【0094】
さらにまた、第1固定ローラ32a、第2固定ローラ32b及び可動ローラ32cは、フランジ部材96a〜96cがローラ本体98a〜98cと別部材のものに限定されるものではなく、図14に示すように、ローラ本体部140とフランジ部142とが同一部材として一体的に形成されたローラ144であってもよい。
【符号の説明】
【0095】
10…駆動ベルト 12…金属ベルト
14…エレメント 18…金属リング
22a、22b…側方端面 30…検査装置
32a…第1固定ローラ 32b…第2固定ローラ
32c…可動ローラ 34…ボールねじ機構
38…ねじ用モータ 56…第1移動テーブル
58…第2移動テーブル 70…第1回転駆動モータ
72…第2回転駆動モータ 76a〜76c…伝達軸
96a〜96c…フランジ部材 98a〜98c…ローラ本体
104a〜104c…円環体 110a〜110c…抜け止めナット
114…従動モータ 130…発光センサ
132…受光センサ 134…第1カメラ
136…第2カメラ 140…ローラ本体部
142…フランジ部 144…ローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
単体の金属リングの側方端面、又は金属リングの外周に別の金属リングを順次積層することで構成される金属ベルトにおける前記金属リング同士の積層方向に沿う側方端面に傷が存在するか否かの検査を行う側方端面用検査装置であって、
基盤と、
前記基盤上に配置されて前記金属リング又は前記金属ベルトが掛け渡される複数個のローラと、
前記複数個のローラ中の少なくとも2個の間の距離を調整可能な距離調整手段と、
前記金属リング又は前記金属ベルトを周回動作させるために前記複数個のローラ中の少なくとも1個に設けられた回転駆動手段と、
周回動作する前記金属リング又は前記金属ベルトの一方の側方端面に傷が存在するか否かを検査するための検査手段と、
を備え、
前記複数個のローラの下方端部に、前記金属リングの他方の側方端面が着座するフランジ部が設けられるとともに、前記複数個のローラが、前記フランジ部に向かうにつれてテーパー状に縮径する形状をなし、
前記複数個のローラが回転動作することに伴って該複数個のローラに掛け渡されて緊張した前記金属リング又は前記金属ベルトを周回動作させるとともに、前記他方の側方端面を前記フランジ部に向かって変位させて該フランジ部に着座させ、
前記検査手段は、前記フランジ部に前記他方の側方端面が着座し且つ前記複数個のローラによって緊張した状態を保ちながら周回動作する金属リング又は前記金属ベルトの前記一方の側方端面に傷が存在するか否かを検査することを特徴とする側方端面用検査装置。
【請求項2】
請求項1記載の検査装置において、前記複数個のローラとして、位置決め固定された2個のローラと、前記2個のローラの中心線に対して交差する方向に変位可能な1個のローラとの3個のローラを具備することを特徴とする側方端面用検査装置。
【請求項3】
請求項1又は2記載の検査装置において、前記金属リング又は前記金属ベルトの幅方向寸法を検出するとともに、検出された幅方向寸法が一定となったことを認識したときに、前記フランジ部に対する前記金属リング又は前記金属ベルトの前記他方の側方端面の着座が終了したと判定することを特徴とする側方端面用検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2011−191276(P2011−191276A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−59887(P2010−59887)
【出願日】平成22年3月16日(2010.3.16)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】