(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶体化処理が施されたマルエージング鋼製の金属リングを径方向に解除自在に押圧して１対の円弧部と両円弧部を介して平行に対向し直線状部を備える１対の弦部とからなる楕円形状に変形させる押圧手段と、
前記弦部の直線状部に臨む位置に設けられ、該直線状部に所定の光線を照射し、該光線の反射光を受光することにより、該直線状部の表面色を識別する色識別手段と、
前記色識別手段により識別された表面色を所定の基準色と比較し、熱処理の良否を判定する判定手段とを備えることを特徴とする熱処理判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機等に用いられる金属リングの製造工程において、溶体化処理等の熱処理が施された金属リングに対し、前記熱処理の良否を判定する熱処理判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機等に用いられる金属ベルトは、次のようにして製造される。まず、マルエージング鋼の薄板の端部同士を溶接してリング状のドラムを形成し、該ドラムに対して前記溶接時の熱により部分的に硬くなった硬度を均質化するための溶体化を施す。次に、溶体化されたドラムを所定幅に裁断して金属リングを形成し、該金属リングを圧延する。次に、圧延された金属リングに対し、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に、第２の溶体化を施した後、該金属リングを所定の周長に補正する。そして、所定の周長に補正された金属リングに時効処理及び窒化処理を施して硬度を向上せしめた後、少しずつ周長の異なる複数の金属リングを相互に積層することにより、前記金属ベルトが形成される。
【０００３】
ところで、前記各溶体化が適切に行われていない金属リングに対し、前記圧延または周長補正を行うと均一な処理を行うことができず、該金属リングが不均一に変形して、左右の周縁長に差が生じる等の問題がある。前記問題を解決するためには、前記各溶体化後、溶体化処理の良否を判定する必要がある。
【０００４】
前記溶体化処理の良否を判定する方法としては、前記溶体化処理が施された金属リングに対し抜き取り検査を行い硬度を測定する方法、または目視により全数検査する方法が考えられる。
【０００５】
しかし、前記硬度を測定する方法は、一般に剛体とみなせる特定の圧子を試料（この場合は金属リング）の試験面に押し込むことにより行われるので、金属リングに圧痕が着くという問題がある。前記金属リングの表面に前記圧痕が着くと、複数の金属リングを相互に積層した金属ベルトを無段変速機に用いた場合、良品として使用できなくなる虞がある。また、前記マルエージング鋼は高価であるため、検査に使用した金属リングを破棄すると、製品コストの増大が避けられない。
【０００６】
一方、目視検査による場合、通常の鋼であれば熱処理を施すと、鋼の成分が酸化されるために表面に焼き戻し色（テンパーカラー）と呼ばれる特定の色彩が現れるので、該テンパーカラーを識別することにより、容易に前記熱処理の良否を判定することができる。ところが、前記マルエージング鋼では、前記溶体化等の熱処理を行っても、わずかにモリブデンブルーと呼ばれる青灰色が見られる程度で、前記テンパーカラーが現れにくい。この結果、前記目視検査では、表面色の識別が難しく、信頼性が低い。
【０００７】
そこで、前記溶体化処理が施されたマルエージング鋼製金属リングに対し、前記圧痕等の生じない非破壊検査により、前記溶体化処理の良否を判定することができる技術の開発が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、熱処理が施された金属リングに対し、該金属リングに損傷を与えることなく、該熱処理の良否を判定することができる熱処理判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の熱処理判定装置は、溶体化処理が施されたマルエージング鋼製の金属リングを径方向に解除自在に押圧して１対の円弧部と両円弧部を介して平行に対向し直線状部を備える１対の弦部とからなる楕円形状に変形させる押圧手段と、前記弦部の直線状部に臨む位置に設けられ、該直線状部に所定の光線を照射し、該光線の反射光を受光することにより、該直線状部の表面色を識別する色識別手段と、前記色識別手段により識別された表面色を所定の基準色と比較し、熱処理の良否を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の熱処理判定装置では、まず、溶体化処理が施された金属リングが前記押圧手段により、前記楕円形状に変形され、前記弦部の一部に直線状となる部分が形成される。
【００１１】
次に、前記色識別手段が、前記直線状部に所定の光線を照射し、該光線の反射光を受光することにより、該直線状部の表面色を識別する。前記色識別手段は、前記直線状部に臨む位置に設けられているので、前記反射光を確実に受光することができ、前記表面色を正確に識別することができる。
【００１２】
そして、前記判定手段が、前記色識別手段により識別された表面色を所定の基準色と比較し、前記熱処理の良否を判定する。
【００１３】
前記マルエージング鋼では、前記溶体化処理を施してもテンパーカラーが現れにくい。しかし、本発明の熱処理判定装置によれば、前記表面色の識別と、熱処理の良否の判定とを、前記色識別手段と前記判定手段とにより行うので、作業員による目視検査に比較して高い信頼性を得ることができ、しかも製造工程中で容易に全数検査を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の熱処理判定装置の説明的平面図である。
【００１６】
本実施形態の熱処理判定装置は、図１示のように、熱処理として溶体化処理が施された金属リングＷを圧延装置または周長補正装置に移送するコンベヤ等の搬送路１の終端に連設された位置決めテーブル２と、該位置決めテーブル上の金属リングＷを把持して移送するリング把持手段３とによって構成されている。
【００１７】
位置決めテーブル２は、搬送路１の終端まで搬送された金属リングＷを位置決めテーブル２上に引き込む引込手段４と、引込手段４により位置決めテーブル２上に引き込まれた金属リングＷを一方から押圧して略楕円形状に変形させる押圧手段５とを備えている。また、押圧手段５に対向する側には案内ブロック６が設けられており、前記引込手段４による金属リングＷの引込終端位置には当接ブロック７が設けられている。案内ブロック６は搬送路１側に傾斜する傾斜案内面８を備え、位置決めテーブル２には傾斜案内面８に対向して平行に延在する案内板９が設けられている。さらに、位置決めテーブル２には、搬送路１の終端に位置する金属リングＷを検出するリング検出センサ１０と、引込終端位置の金属リングを検出するリング検出センサ１１とがそれぞれ複数設けられている。
【００１８】
前記引込手段４は、位置決めテーブル２を貫通して延設されたスリット１２から突没自在の掛止部材１３と、掛止部材１３をスリット１２に沿って移動させるシリンダ１４とによって構成されている。掛止部材１３は、シリンダ１４のピストンロッド１５の先端部に設けられたシリンダ等の突没駆動手段１６を介して設けられ、突没駆動手段１６によって突没駆動される。
【００１９】
前記押圧手段５は、金属リングＷの一側に当接して該金属リングＷを押圧する進退自在の進退ブロック１７と、進退ブロック１７を進退方向に案内する１対の案内ロッド１８と、進退ブロック１７を進退駆動するシリンダ１９とによって構成されている。また、両案内ロッド１８は、連結部材２０により一体に連結されており、連結部材２０には進退ブロック１７の前進位置を検出するリミットスイッチ２１が設けられている。
【００２０】
前記進退ブロック１７には、金属リングＷの一側に平坦に当接して該金属リングＷに直線状の弦部ａを形成する弦部形成面２２と、リング把持手段３の爪部材２４を収容可能な凹部２５とが形成されている。一方、進退ブロック１７に対向する案内ブロック６には、前記進退ブロック１７と同様に、金属リングＷの他側に平坦に当接して該金属リングＷに直線状の弦部ｂを形成する弦部形成面２６と、リング把持手段３の爪部材２４を収容可能な凹部２７とが形成されており、弦部形成面２６は傾斜案内面８に連設されている。
【００２１】
また、案内ブロック６には、前記弦部形成面２６に当接して形成される金属リングＷの直線状の弦部ｂに直交する方向に貫通する窓部２８が形成されており、位置決めテーブル２には、該窓部２８を介して直線状の弦部ｂに臨む位置に、弦部ｂの表面色を識別する色識別センサ２９が設けられている。そして、色識別センサ２９は、弦部ｂの表面色を判定する判定装置３０に接続されている。
【００２２】
前記色識別センサ２９としては、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤにより構成される光源から弦部ｂにスポット光を照射し、色成分、受光量等により、表面色を識別する色識別センサ等を用いることができる。また、判定装置３０は、熱処理が施された金属リングＷの表面色として予め登録されている基準色と、色識別センサ２９により識別された色とを比較し、前記基準色に対する一致度が所定の範囲にあるときに良品と判定し、前記所定の範囲外にあるときに不良と判定する。
【００２３】
尚、前記色識別センサ２９の光路となる窓部２８には、その天面に図示しない遮光板が取着され、色識別センサ２９により照射、受光される光線に対する外部の光線の影響を避けるようにされている。
【００２４】
次に、本実施形態の装置の作動について説明する。
【００２５】
図１を参照して、熱処理として溶体化処理が施された金属リングＷが搬送路１の終端に搬送されると、リング検出センサ１０による金属リングＷの検出に応じて掛止部材１３が突出され、該金属リングＷはその内周側が掛止部材１３により掛止される。次いで、シリンダ１４の駆動によりピストンロッド１５が収縮され、掛止部材１３がスリット１３の終端に移動される。これに伴い、掛止部材１３に掛止状態の金属リングＷは、傾斜案内面８、案内板９に沿って押圧手段５の進退ブロック１７と案内ブロック６との間に引き込まれ、当接ブロック７に当接して位置決めされる。
【００２６】
当接ブロック７に当接した金属リングＷは、リング検出センサ１１によって検出され、この検出に応じたシリンダ１９の駆動により、進退ブロック１７がリミットスイッチ２１による停止位置まで前進される。これによって、金属リングＷは、進退ブロック１７と案内ブロック６との間に挟まれて略楕円形状に変形する。このとき、金属リングＷは、図１に仮想線示するように、進退ブロック１７の弦部形成面２２と案内ブロック６の弦部形成面２６とによって平行に対向する略直線状の弦部ａ，ｂが１対の円弧部ｃ，ｄを介して形成され、略直線状の弦部ｂが案内ブロック６の窓部２８に当接される。
【００２７】
弦部ｂが窓部２８に当接されると、次いで、色識別センサ２９から窓部２８を介して弦部ｂにスポット光が照射され、色識別センサ２９が該スポット光の反射光を受光し、該反射光の色成分、受光量等により、弦部ｂの表面色を識別する。次に、色識別センサ２９は前記のようにして識別した弦部ｂの表面色のデータを判定装置３０に出力し、判定装置３０は、熱処理が施された金属リングＷの表面色として予め登録されている基準色と、色識別センサ２９により識別された色とを比較し、前記基準色に対する一致度により前記熱処理の良否を判定する。
【００２８】
判定装置３０による判定が終了すると、位置決めテーブル２上に設けられたリング把持手段３がシリンダ等により金属リングＷに向かって下降する。リング把持手段３は、４個の爪部材２４を備えており、その３つは進退ブロック１７の凹部２５と案内ブロック６の凹部２７とに収容され、他の１つの爪部材２４と共に金属リングＷの弦部ａ，ｂの外周面に当接する。
【００２９】
次に、進退ブロック１７がシリンダ１９の駆動により後退されると、金属リングＷは進退ブロック１７による押圧が解除されるが、前記４個の爪部材２４により規制されるので、前記略楕円形状が維持される。このとき、金属リングＷは復元弾性が生じるので、爪部材２４に圧接する状態となり、各爪部材２４により把持された状態となる。
【００３０】
そして、該金属リングＷが判定装置３０により良品と判定された場合には、該金属リングＷはリング把持手段３により把持されて次工程の圧延装置または周長補正装置に移送される。また、判定装置３０により不良と判定された場合は、該金属リングＷはリング把持手段３により把持されて装置外に排出される。
【００３１】
尚、本実施形態では、金属リングＷの表面色の識別を弦部ｂの１箇所についてにみ行うようにしているが、複数箇所について表面色の識別を行うようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では、金属リングＷをリング把持手段３により次工程に移送し、或いは装置外に排出に排出する選別を行っているが、前記選別は判定装置３０の判定結果に基づき手作業で行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱処理判定装置の一実施形態を示す説明的平面図。
【符号の説明】
５…押圧手段、  ２９…色識別手段、  ３０…判定手段。
【図１】
0004794739.tif 000002