(57)【要約】【課題】ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態でも、ビレットが所定の品質基準を満たしているか否かを判断することができるビレットの寸法測定方法を提供する。【解決手段】本発明のビレットの寸法測定方法は、ビレット１に上下方向の微小振動が伝播する状態において、ビレット１を搬送しつつ、ビレット１の幅又は直径Ｗ、及び前記ビレット１の長さＬを、それぞれ測定する方法である。さらに、ビレット１を搬送しつつ、ビレット１の長さＬを複数回測定し、そのビレット１の長さＬの測定値の中から最小の測定値を抽出する方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態において、ビレットを搬送しつつ、ビレットの幅又は直径、及び前記ビレットの長さを、それぞれ測定することを特徴とするビレットの寸法測定方法。
【請求項２】
前記ビレットを搬送しつつ、ビレットの長さを複数回測定し、そのビレットの長さの測定値の中から最小の測定値を抽出することを特徴とする請求項１に記載のビレットの寸法測定方法。
【請求項３】
前記ビレットを搬送しつつ、ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定し、そのビレットの長さの測定値の中から最小の測定値を抽出することを特徴とする請求項１に記載のビレットの寸法測定方法。
【請求項４】
前記ビレットの幅又は直径、及びビレットの長さを光学的に測定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のビレットの寸法測定方法。
【請求項５】
ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態において、前記ビレットの幅又は直径を測定する幅測定手段と、前記ビレットの長さを複数回測定する長さ測定手段と、前記長さ測定手段で測定した測定値の中から最小の測定値を抽出する抽出手段を備えたことを特徴とするビレットの寸法測定装置。
【請求項６】
前記長さ測定手段は、前記ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定するものであることを特徴とする請求項５に記載のビレットの寸法測定装置。
【請求項７】
前記ビレットをその長手方向に搬送すると共に当該ビレットの搬送経路に対する幅方向への変位を規制する搬送手段を備え、当該搬送手段によって搬送中のビレットの幅又は直径、及びビレットの長さを、前記幅測定手段及び長さ測定手段にて光学的に測定するように構成したことを特徴とする請求項５又は６に記載のビレットの寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造加工などの素材として用いるビレットの寸法測定方法、及びその測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手の外輪などの鍛造加工品の素材として、棒状の鋼材を所定の長さに切断して形成したビレットが用いられている。ビレットの寸法には多少のばらつきがあり、所定の寸法より大きいビレットを使用すると、鍛造の際に金型が破損する虞がある。また、所定の寸法より小さいビレットを使用すると、鍛造成形品が寸法不良となる。このため、ビレットの寸法には、高い精度が求められている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１の発明は、ビレットの重量を測定することにより、そのビレットが所定の寸法であるか否かを判別している。詳しくは、切断されたビレットの重量を重量測定装置で測定し、測定した重量が予め設定した目標範囲にあれば、ビレットを良品のシュートに誘導し、測定した重量が目標範囲外であれば、不良品のシュートへ誘導するように構成している。
【特許文献１】特開平１−３１６１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示す重量測定装置が、パーツフィーダ（振動式搬送手段）と隣接している場合は、パーツフィーダの振動が重量測定装置やビレットに伝播する。そして、ビレットに上下方向の微小振動が伝播している状態で測定したビレットの重量値は、微小振動の影響を受けて変動する。従って、振動下ではビレットの正確な重量を測定することができず、ビレットが所定の品質基準を満たしているか否かを判断することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態でも、ビレットが所定の品質基準を満たしているか否かを判断することができるビレットの寸法測定方法及びその装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態において、ビレットを搬送しつつ、ビレットの幅又は直径、及び前記ビレットの長さを、それぞれ測定するビレットの寸法測定方法である。
【０００７】
ビレットの幅又は直径、及び長さを測定する本発明の方法によれば、それらの測定値が微小振動の影響を受けにくいので、ビレットの実際の寸法と誤差を少なく測定することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のビレットの寸法測定方法において、前記ビレットを搬送しつつ、ビレットの長さを複数回測定し、そのビレットの長さの測定値の中から最小の測定値を抽出する。
【０００９】
ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態でビレットの長さを測定すると、その測定値は微小振動の影響を受けて、ビレットの実際の長さより大きく測定される傾向にある。そこで、ビレットの長さを複数回測定し、複数の測定値の中から最小の測定値を抽出することにより、ビレットの実際の長さに最も近似した測定値を得ることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載のビレットの寸法測定方法において、前記ビレットを搬送しつつ、ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定し、そのビレットの長さの測定値の中から最小の測定値を抽出する。
【００１１】
ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定するので、それらの測定値は微小振動の影響を受けにくくなる。これにより、ビレットの長さの測定値と実際の寸法との誤差を少なくすることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のビレットの寸法測定方法において、前記ビレットの幅又は直径、及びビレットの長さを光学的に測定する。
【００１３】
これにより、ビレットの幅又は直径、及び長さを、容易かつ短時間で測定することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明は、ビレットに上下方向の微小振動が伝播する状態において、前記ビレットの幅又は直径を測定する幅測定手段と、前記ビレットの長さを複数回測定する長さ測定手段と、前記長さ測定手段で測定した測定値の中から最小の測定値を抽出する抽出手段を備えたビレットの寸法測定装置である。
【００１５】
ビレットの幅又は直径、及び長さの各測定値は、微小振動の影響を受けにくいので、ビレットの実際の寸法と誤差を少なく測定することができる。また、ビレットの長さを複数回測定し、複数の測定値の中から最小の測定値を抽出することにより、ビレットの実際の長さに最も近似した測定値を得ることができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５に記載のビレットの寸法測定装置において、前記長さ測定手段は、前記ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定するものである。
【００１７】
ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定することができ、それらの測定値が微小振動の影響を受けにくくなる。これにより、ビレットの長さの測定値と実際の寸法との誤差を少なくすることができる。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５又は６に記載のビレットの寸法測定装置において、前記ビレットをその長手方向に搬送すると共に当該ビレットの搬送経路に対する幅方向への変位を規制する搬送手段を備え、当該搬送手段によって搬送中のビレットの幅又は直径、及びビレットの長さを、前記幅測定手段及び長さ測定手段にて光学的に測定するように構成したものである。
【００１９】
これにより、搬送中のビレットが微小振動の影響を受けて幅方向に変位することを防止することができる。従って、ビレットの幅又は直径を幅測定手段にて正確に測定することが可能となる。また、ビレットの幅又は直径、及び長さを、光学的に測定するので、ビレットを搬送しつつ容易かつ短時間で測定することが可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のビレットの寸法測定方法及びその装置によれば、ビレットに上下方向の微小振動が伝搬する状態でも、ビレットを搬送しつつ、その幅又は直径、及び長さを、実際の寸法と誤差を少なく測定することができる。これにより、ビレットが所定の品質基準を満たしているか否かを確実に判別することができ、鍛造加工時の異品混入・金型破損・寸法不良を防ぐことができる。また、ビレットの寸法を測定する際に、ビレットを一旦静止させるなどの複雑な機構が不要であり、装置の構造を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。図１は本発明のビレットの寸法測定装置の具体的構成を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図３は本発明の寸法測定装置のブロック図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本発明の寸法測定装置は、例えば等速自在継手の外輪などの鍛造加工品の素材として用いるビレット１を搬送する搬送手段２と、前記ビレット１の幅又は直径を測定する幅測定手段３と、ビレット１の長さを測定する長さ測定手段４を備えている。
【００２３】
ビレット１は、丸棒状の鋼材を図示しない切断機にて所定長さに切断して得られる。また、ビレット１は、断面形状が円形以外のものであっても適用可能である。
【００２４】
搬送手段２は、ベルトコンベア又はローラコンベア等の搬送コンベア２２と、搬送コンベア２２の両側に搬送方向に延在したガイド部材５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを有する。図１において、搬送コンベア２２は、ビレット１を右側から左側へ搬送するように構成されている。以下、図１の右側をビレット１を搬送する方向の上流側、左側を下流側と呼ぶことにする。
【００２５】
図１において、左右方向中間に示す一対のガイド部材５ａ，５ｂは、幅広の板状に形成されており（以下、ガイド板という。）、搬送コンベア２２の上方に互いに所定間隔をあけて水平に配設されている。このガイド板５ａ，５ｂ同士の間隔寸法Ｄ１は、ビレット１の幅（又は直径）Ｗより僅かに大きく設定されている。
【００２６】
また、上流側の一対のガイド部材６ａ，６ｂの間隔寸法Ｄ２も、ガイド板５ａ，５ｂの間隔寸法Ｄ１と同様に、ビレット１の幅Ｗより僅かに大きく設定されている。この上流側のガイド部材６ａ，６ｂの上流側には、搬送コンベア２２にビレットを整列して供給するためのパーツフィーダ（振動式搬送手段）が配設されている（図示省略）。
【００２７】
幅測定手段３は、光学式の寸法測定装置であり、光線を照射する投光部８と、その投光部８から照射した光線を受光する受光部９とを有する。図１において、投光部８は、上側のガイド板５ａの上流側に配設され、受光部９は、下側のガイド板５ｂの上流側に配設されている。
【００２８】
長さ測定手段４は、第１長さ測定装置４ａと第２長さ測定装置４ｂを備えている。第１長さ測定装置４ａ及び第２長さ測定装置４ｂは、それぞれ投光部と受光部を有する光学式の寸法測定装置である。第１の長さ測定装置４ａの投光部１１は、図１の上側のガイド板５ａの（ビレットの搬送方向の）中間部に配設され、その投光部１１に対応する受光部１２は、図１の下側のガイド板５ｂの（ビレットの搬送方向の）中間部に配設されている。一方、第２長さ測定装置４ｂの投光部１３は、図１の下側のガイド板５ｂの下流側に配設され、その投光部１３に対応する受光部１４は、図１の上側のガイド板５ａの下流側に配設されている。そして、これら第１・第２長さ測定装置４ａ，４ｂの長さ測定可能範囲Ｂは、ビレット１の長さＬよりも充分長く設定されており、ひとつのビレット１が長さ測定可能範囲Ｂを通過する間にそのビレット１の長さを１秒間に２０００回以上測定することが可能である。
【００２９】
ガイド板５ａ，５ｂ上の幅測定手段３と第１長さ測定装置４ａとの間には、一対の投光部２１ａと受光部２１ｂから成る位置検知センサが配設されている。この位置検知センサは、幅測定手段３及び長さ測定手段４（第１・第２長さ測定装置）と電気的に接続されている。
【００３０】
図３のブロック図に示すように、本発明のビレットの寸法測定装置は、パーソナルコンピュータ等の情報管理手段１４を備えている。この情報管理手段１４は、上記幅測定手段３及び長さ測定手段４と電気的に接続され、幅測定手段３と長さ測定手段４がそれぞれ測定した測定値を、情報管理手段１４の記録手段１５へ送信可能となっている。また、情報管理手段１４は抽出手段１６を有する。抽出手段１６は、記録手段１５に記録した各ビレットの複数の長さの測定値の中から、ビレットごとの最小の測定値を抽出する手段である。
【００３１】
図４は、本発明の他の実施形態のブロック図を示す。この実施形態において、情報管理手段１４は、図３と同様の記録手段１５と抽出手段１６以外に、記憶手段１７、判定手段１８、制御手段１９を有している。記憶手段１７には、ビレットの幅（又は直径）と長さのそれぞれの目標範囲を予めインプットしておくことができる。ここで「目標範囲」とは、所定の品質基準を満たす鍛造品を製造することができるビレットの幅（又は直径）と長さのそれぞれの上限値と下限値の間の範囲をいう。
【００３２】
判定手段１８は、ビレットの幅（又は直径）の測定値と、抽出した長さの最小測定値が、それぞれの目標範囲内にあるか否かを判定する手段である。
【００３３】
また、制御手段１９は、例えば、良品ビレットと不良品ビレットを振り分ける分配装置の駆動手段２０や、鋼材を切断してビレットを製造する切断機の駆動手段２０を制御する手段である。制御手段１９は判定手段１８の判定結果に基づいて、駆動手段２０に指示を出すことができる。なお、図４において、幅測定手段３と長さ測定手段４の構成については、図１又は図２に示した構成と同様であるので説明を省略する。
【００３４】
以下、本発明のビレットの寸法測定装置の作用について、図１と図３を参照して説明する。
ビレット１が図示しないパーツフィーダで整列されて、搬送コンベア２２へ順次供給される。図１に示すように、搬送コンベア２２によって上流側から搬送されてきたビレット１が、幅測定手段３の投光部８と受光部９の間を通過する際に、ビレット１の幅（又は直径）が測定される。ビレット１の前端が位置検知センサの投光部２１ａと受光部２１ｂの間を通過したとき、位置検知センサからの信号を受けて幅測定手段３は測定したデータをホールドし、長さ測定手段４（第１長さ測定装置４ａと第２長さ測定装置４ｂ）が起動する。ビレット１が長さ測定手段４の測定可能範囲Ｂを通過する間に、ビレット１の長さを１秒間に２０００回以上測定する。
【００３５】
また、この実施形態では、第１長さ測定装置４ａと第２長さ測定装置４ｂを並設していることで、測定可能範囲Ｂを広げることができ、ビレット１が長い場合でも搬送しつつ測定することができる。また、その測定精度も向上する。
【００３６】
幅測定手段３と長さ測定手段４とで測定されたビレット１の幅（又は直径）と長さの各測定値は、情報管理手段１４の記録手段１５へと送られ記録される（図３参照）。その後、順次搬送されてくるビレット１についても、上記と同様にその幅（又は直径）と長さが測定され、ビレット１ごとにそれぞれの測定値を記録手段１５に記録する。
【００３７】
また、情報管理手段１４の抽出手段１６は、記録手段１５に記録した各ビレットの多数（２０００以上）の長さの測定値の中から、ビレットごとの最小の測定値を抽出する。そして、この長さの最小測定値を、ビレットの実際の長さに最も近似した測定値とする。長さ測定手段４によってビレットの長さを測定する際、パーツフィーダの（例えば、６０Ｈｚの）微小振動が搬送手段２に伝播することにより、搬送中のビレットは上下方向に微小振動した状態となっている。ビレットの振動状態でその長さを測定すると、長さの測定値はビレットの実際の長さよりも大きく測定される傾向にある。そこで、上述したように、ビレットの長さを１秒間に２０００回以上測定し、その測定値の中から最小の測定値を抽出することで、ビレットの実際の長さに対して誤差の最も少ない測定値を得ることができる。なお、ビレットの長さの測定回数は、その測定精度を向上させるために、１秒間に２０００回以上測定することが好ましいが、これより少ない測定回数であっても複数回測定可能であればよい。
【００３８】
また、ビレットの幅（又は直径）を測定する際に、ガイド板５ａ，５ｂによって、ビレットがその搬送経路に対する幅方向へ変位することを規制している。すなわち、ビレットに微小振動が伝播しても、ガイド板５ａ，５ｂによってビレットが幅方向に転がったりすることを防止できる。これにより、ビレットの幅（又は直径）の測定値は、上記微小振動の影響をほとんど受けることがない。従って、この場合、ビレットの幅（又は直径）の測定は、１回行えば正確に測定することができる。
【００３９】
また、ビレットの幅（又は直径）の測定時に、ビレットに微小振動が伝播することにより、ビレットが搬送経路に対して幅方向に変位する虞がある場合は、ビレットの幅（又は直径）を複数回又は多数回（好ましくは、１秒間に２０００回以上）測定し、その測定値の中から最小の測定値を抽出してもよい。
【００４０】
次に、図４に示す実施形態の場合の作用について説明する。図４の場合も上述したのと同様に、ビレットの幅（又は直径）と長さを測定し、各測定値を記録手段１５に記録すると共に、抽出手段１６にてビレットの長さの最小測定値を抽出する。そして、判定手段１８によって、記録手段１５に記録したビレットの幅（又は直径）の測定値と、抽出手段１６で抽出したビレットの長さの最小測定値が、予め記憶手段１７に記憶させた目標範囲内にあるか否かを判定する。
【００４１】
ビレットの幅（又は直径）の測定値と長さの最小測定値の両方が、目標範囲内にある場合は、制御手段１９から分配装置の駆動手段２０へ、そのビレットを良品収容部へ導くように指示する（図示省略）。また、ビレットの幅（又は直径）の測定値と長さの最小測定値のいずれか一方が、目標範囲外となった場合は、制御手段１９から分配装置の駆動手段２０へ、ビレットを不良品収容部へ導くように指示する。
【００４２】
また、ビレットの幅（又は直径）の測定値と長さの最小測定値のいずれか一方が、目標範囲外となった場合に、制御部１９から切断機の駆動手段２０へ指示して、製造されるビレットの寸法を目標範囲内に入るようにフィードバック制御してもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、長さ測定手段４は、第１長さ測定装置４ａと第２長さ測定装置４ｂの２台（２対）を並設しているが、長さ測定装置の測定可能範囲の性能等に応じて、長さ測定装置を１台、又は３台以上配設してもよい。また、本発明に、等速ジョイントの外輪以外の鍛造加工品の素材を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のビレットの寸法測定装置の実施の一形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】前記ビレットの寸法測定装置のブロック図である。
【図４】前記ビレットの寸法測定装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    ビレット
２    搬送手段
３    幅測定手段
４    長さ測定手段
１６  抽出手段
Ｌ    ビレットの長さ
Ｗ    ビレットの幅又は直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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