(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板から打ち抜かれて、ボデーと該ボデーに１対の凹部を介して連接されたヘッドとを備える形状に形成されるエレメントであって、複数の該エレメントが厚さ方向に積層されて環状に形成されたときに該凹部に無端状金属リング積層体が挿着されて、自動車の無段変速機用ベルトを構成するエレメントの良品選別方法において、
該エレメントを、所定の幅を備える通路に該エレメントの幅方向に挿通し、通過可能なエレメントを選別して搬送路に送出する工程と、
該搬送路の途中で搬送されるエレメントの画像を解析し、基準となる該エレメントの画像と比較し、一致しない部分を検出することにより、異物の噛み込みと判別し、該画像を単位面積中に所定数の画素を有する二値画像とし、該エレメントを構成する画素数とその位置とから重心を算出し、該重心の位置を基準となるエレメントの重心位置と比較することにより外形形状の異常を検出し、該画像を単位面積中に所定数の画素を有する二値画像とし、基準となる該エレメントの画像と比較して、一致しない部分を瑕疵として検出すると共に、該瑕疵を構成する画素を計数することにより、該瑕疵の大きさが許容範囲内にあるかどうか判定し、異物の噛み込み、外形形状の異常、瑕疵のあるエレメントを検出して、該搬送路から払い出す工程と、
該搬送路の下流側で、搬送されたエレメントを厚さ方向に積層して整列させる工程と、
該整列されたエレメントを、該凹部に要求される形状に一致するゲージに該エレメントの厚さ方向に挿通して、通過可能なエレメントを良品として選別する工程とを備えることを特徴とするエレメントの良品選別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板を打ち抜いて成形された自動車の無段変速機用ベルトを構成するエレメントの良品選別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の動力伝達機構に用いられる無段変速機では、金属板を打ち抜くことにより成形された複数のエレメントを厚さ方向に積層して環状に形成したものを、無端状リングにより一体に結束した無段変速用ベルトが用いられている。
【０００３】
図１示のように、エレメント１はボデー２と、該ボデー２に凹部３，４を介して連接されたヘッド５とからなり、ボデー２の両側端には、前記無段変速機のプーリに接するＶ面となる１対の傾斜端縁６，７が形成されている。エレメント１は、金属板から打ち抜かれたのち、凹部３，４、傾斜端縁６，７等が砥粒により研磨され、ベルトコンベア等により後工程に搬送され、熱処理が行なわれる。前記熱処理後、所定数のエレメント１が厚さ方向に積層されて環状に形成され、凹部３，４に、複数の板状リング１２が積層されてなる無端状リング１３が挿着されて一体に結束されることにより、無段変速機用ベルト１４が構成される。
【０００４】
ところで、エレメント１は、前記搬送の際にベルトコンベアの隙間等に挟まれたり、前記熱処理で加熱されたりすることにより、ボデー２、ヘッド５に歪みが発生したり、ボデー２とヘッド５とが捩れたりすることがある。エレメント１に前記歪みや捩れがあると、所定数のエレメント１を積層したときに、所定長より長くなり、無端状リング１３の挿着が困難になることがある。
【０００５】
また、エレメント１は、前記砥粒による研磨や前記搬送の際にベルトコンベアの隙間等に挟まれて、損傷したり、その一部が欠損したりする。
【０００６】
従来、エレメント１の検査は、前述のように積層する際に、作業員が目視により行っている。しかしながら、積層されるエレメント１の全数を目視により検査するには手数がかかる上、良品を選別する基準に個人差があったり、損傷、欠損等を見落とすことがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、金属板を打ち抜いて成形された自動車の無段変速機用ベルトを構成するエレメントの良品を容易かつ確実に選別することができる方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、本発明の無段変速機用ベルトのエレメントの良品選別方法は、金属板から打ち抜かれて、ボデーと該ボデーに１対の凹部を介して連接されたヘッドとを備える形状に形成されるエレメントであって、複数の該エレメントが厚さ方向に積層されて環状に形成されたときに該凹部に無端状金属リング積層体が挿着されて、自動車の無段変速機用ベルトを構成するエレメントの良品選別方法において、該エレメントを、所定の幅を備える通路に該エレメントの幅方向に挿通し、通過可能なエレメントを選別して搬送路に送出する工程と、該搬送路の途中で搬送されるエレメントの画像を解析し、基準となる該エレメントの画像と比較し、一致しない部分を検出することにより、異物の噛み込みと判別し、該画像を単位面積中に所定数の画素を有する二値画像とし、該エレメントを構成する画素数とその位置とから重心を算出し、該重心の位置を基準となるエレメントの重心位置と比較することにより外形形状の異常を検出し、該画像を単位面積中に所定数の画素を有する二値画像とし、基準となる該エレメントの画像と比較して、一致しない部分を瑕疵として検出すると共に、該瑕疵を構成する画素を計数することにより、該瑕疵の大きさが許容範囲内にあるかどうか判定し、異物の噛み込み、外形形状の異常、瑕疵のあるエレメントを検出して、該搬送路から払い出す工程と、該搬送路の下流側で、搬送されたエレメントを厚さ方向に積層して整列させる工程と、該整列されたエレメントを、該凹部に要求される形状に一致するゲージに該エレメントの厚さ方向に挿通して、通過可能なエレメントを良品として選別する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記エレメントにおける不良品の形態としては、金属板から打ち抜いた後、その後の工程への搬送中や熱処理による歪み、捩れが最も多く、砥粒研磨に用いる砥粒等の異物の噛み込み、部分的欠損等の外形形状の異常、瑕疵がこれに次ぐ。そして、前記凹部の突起等、該凹部に要求される形状の異常が最も少ない。
【００１１】
そこで本発明では、まず、金属板から打ち抜かれたエレメント（ワーク）を、所定の幅を備える通路に該エレメントの幅方向に挿通し、歪み、捩れ等を検査する。前記エレメントは前記歪み、捩れ等が起きると、複数のエレメントを厚さ方向に積層したときに、前記歪み、捩れ等のあるエレメントの部分で前後のエレメントとの間隔が大きくなる。そこで、所定幅、例えば前後のエレメントとの間隔の許容最大値に設定された前記通路に、該エレメントをその幅方向に平行な方向に挿通することにより、所定の基準以上の歪み、捩れ等のあるエレメントは該通路を通過できず排除される。この結果、前記通路を通過可能なエレメントが選別されて、前記搬送路に送出される。
【００１２】
次に、前記搬送路を搬送される前記エレメントを撮像し、その画像を解析することにより、異物の噛み込み、外形形状の異常、瑕疵等の異常を検出する。前記異物の噛み込みは、例えば、撮像された画像を、基準となるエレメントの画像と比較し、一致しない部分を検出することにより判別される。また、前記外形形状の異常は、例えば、前記画像を単位面積中に所定数の画素を有する二値画像とし、前記エレメントを構成する画素数とその位置とから重心を算出し、該重心の位置を基準となるエレメントの重心位置と比較することにより検出される。また、前記瑕疵は、前記画像を単位面積中に所定数の画素を有する二値画像とし、基準となるエレメントの画像と比較して一致しない部分を前記瑕疵として検出すると共に、該瑕疵を構成する画素を計数することにより、該瑕疵の大きさが許容範囲内にあるかどうかが判定される。
【００１３】
この結果、異物の噛み込み、外形形状の異常、瑕疵等の異常のあるエレメントが前記搬送路から払い出され、残余のエレメントが該搬送路の下流側で、厚さ方向に積層されて整列せしめられる。
【００１４】
前記整列されたエレメントは、次いで、前記凹部に要求される形状に一致するゲージに、該エレメントの厚さ方向に挿通される。このとき、前記凹部に突起等を備える前記エレメントは前記ゲージを通過することができず、不良品として検出される。従って、前記凹部が前記ゲージに一致する形状を備えるエレメントのみが、該ゲージを通過することができ、良品として選別される。
【００１５】
本発明によれば、前記各工程を全て通過したものを良品として選別するので、前記エレメントを容易かつ確実に選別することができる。また、本発明によれば、前記エレメントを、その不良品の形態の数が多い順に検査するので、効率よく良品の選別を行うことができる。
【００１６】
【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は本発明の対象となるワークの一例としてのエレメントの構成を示す説明図であり、図２は本発明の良品選別方法に用いる通路の断面図であり、図３及び図４は本発明の良品選別方法の画像解析により検出される不良品の例を示す説明図であり、図５は本発明の良品選別方法に用いるゲージの断面図である。
【００１７】
本発明の良品選別方法は、金属板から打ち抜かれたワークを対象とするものであり、前記ワークとして、例えば図１に示すエレメント１を挙げることができる。エレメント１は、無段変速機用ベルトを構成するものであり、ボデー２と、該ボデー２に凹部３，４を介して連接されたヘッド５とからなる。ボデー２の両側端には、前記無段変速機のプーリに接するＶ面となる１対の傾斜端縁６，７が形成されており、ヘッド５にはその先端に向かって収束する方向に傾斜する１対の傾斜端縁８，９が形成されている。また、ヘッド５には、複数のエレメント１を厚さ方向に積層したときに、相互の位置決めのために、その積層方向に突出するディンプル１０が形成され、ディンプル１０の裏面側にはディンプル１０に対応するホール１１が形成されている。
【００１８】
エレメント１は、金属板から打ち抜かれたのち、凹部３，４、傾斜端縁６，７等がガラスビーズ等の砥粒により研磨され、ベルトコンベア等により後工程に搬送され、熱処理が行なわれる。
【００１９】
前記熱処理後、所定数のエレメント１が厚さ方向に積層されて環状に形成され、凹部３，４に、複数の板状リング１２が積層されて構成された無端状リング１３が挿着されて一体に結束されることにより、無段変速機用ベルト１４が構成される。
【００２０】
このとき、エレメント１に不良品が含まれていると、無端状リング１３の挿着自体が困難になることがある。そこで、エレメント１は、前記のように積層される前に、その全数が検査される。
【００２１】
本実施形態では、エレメント１の全数検査を次のようにして行う。
【００２２】
まず、前記熱処理後のエレメント１を、図２示のゲート２１，２２間に形成された通路２３に、その幅方向に挿通する。通路２３は、複数のエレメント１が厚さ方向に積層されたときに、前後のエレメント１，１の間隔として許容される最大値、例えばエレメント１の厚さｔよりやや大きな幅（ｔ＋Δｔ）に設定されている。
【００２３】
この結果、金属板から打ち抜かれた後、その後の工程に搬送中にベルトコンベアに挟まれたり、後工程の熱処理の加熱により、ボデー２やヘッド５に歪みを生じたり、ボデー２とヘッド５に捩れを生じたエレメント１は、通路２３に進入できないか、進入しても図２示のようにゲート２１，２２に接触して通過することができない。尚、図２はボデー２とヘッド５とに捩れを生じたエレメント１を示している。
【００２４】
エレメント１がゲート２１，２２に接触して通路２３内に停止したときには、例えば、停止してから所定時間が経過したときに、ゲート２１，２２が相互に離間するように移動するとともに、通路２３の底部に図示しないスリットを開口せしめる。そして、停止しているエレメント１を前記スリットから下方に落下せしめることにより、不良品として払い出す。
【００２５】
次に、前記歪み、捩れが無いか、あっても所定の許容値内であるエレメント１は、通路２３を通過し、図示しない搬送路に送出される。前記搬送路は、エレメント１が平らに寝た状態で１枚ずつ搬送されるように構成されており、途中にカメラが備えられている。
【００２６】
前記カメラは、前記搬送路を搬送されるエレメント１の画像を撮像し、撮像された画像を、図示しない制御手段により二値画像にデジタル変換する。前記デジタル変換された画像は、単位面積中に所定数の画素を有し、各画素は所定のグラデーションを備えるものであってもよい。
【００２７】
次に、前記制御手段は、前記デジタル変換された画像を、基準となるエレメントの画像と比較することにより、異物の噛み込み、外形形状の異常、瑕疵等を検出する。
【００２８】
エレメント１は前記砥粒研磨の際に、ガラスビーズ等の砥粒を噛み込むことがあり、例えば前記デジタル変換された画像が基準となるエレメントの画像より大きい部分を備えていることが検出された場合に、前記砥粒等の異物の噛み込みがあるものと判定される。
【００２９】
また、エレメント１は、金属板から打ち抜かれる際や、搬送中にベルトコンベアに挟まれる等して、図３に仮想線で示すように、その一部に欠損Ｂを生じることがある。前記欠損Ｂとしては、図３（ａ）示のようなヘッド５の側部欠損、図３（ｂ）示のようなボデー２の側部欠損、図３（ｃ）示のようなヘッド５の上部欠損、図３（ｄ）示のようなボデー２の下部欠損等の類型があり、またこれらが複合している場合がある。
【００３０】
エレメント１の前記欠損Ｂは、前記デジタル変換された画像の画素の数と位置とから算出された重心の位置が、基準となるエレメントの重心の位置と一致していないことが検出された場合に、外形形状の異常と判定される。
【００３１】
また、エレメント１は、異物との接触等により、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、その一部に凹み等の損傷Ｃを生じることがある。図４（ａ）、図４（ｂ）は、エレメント１の一部を前記デジタル変換された画像Ｐとして示すものであり、画像Ｐにおいて損傷Ｃに含まれる画素の数が所定の基準より多いことが検出された場合に瑕疵と判定される。
【００３２】
前記搬送路で、エレメント１に前記異物の噛み込み、外形形状の異常、瑕疵があると判定されたときには、該エレメント１は不良品として該搬送路から払い出される。尚、前記カメラは、１台であってもよく複数であってもよいが、それぞれ異なる方向からエレメント１を撮像することにより、エレメント１の外面の状態を正確に把握できるので複数であることが好ましい。
【００３３】
前記搬送路で払い出されなかったエレメント１は、該搬送路の下流側で、所定数毎、例えば無段変速機用ベルト１４に用いられる数毎に、厚さ方向に積層されて、整列せしめられる。そして、図５示の凹部検査装置２５に、整列状態のまま、即ちエレメント１の厚さ方向に挿通される。凹部検査装置２５は、架台２６上に検査部２７を備え、検査部２７は整列されたエレメント１のボデー２が挿通される挿通孔２８と、凹部３，４に要求される形状に一致した形状を備えるゲージ部２９，３０とを備えている。凹部検査装置２５によれば、ボデー２、ヘッド５に凹部３，４内に突出する突起があるエレメント１は、該突起がゲージ部２９，３０に接触するため、通過できない。
【００３４】
この結果、前記突起が無く、凹部３，４の形状がゲージ部２９，３０の形状と一致しているエレメント１のみが、凹部検査装置２５を通過する。凹部検査装置２５を通過したエレメント１は、前工程で通路２３を通過し、搬送路での画像解析による検査も通過しているので、最終的に良品として選別される。
【００３５】
尚、凹部検査装置２５に挿通されるエレメント１が、無段変速機用ベルト１４に用いられる数毎に整列せしめられているときに、凹部検査装置２５を通過できないエレメント１が出た場合には、別途ストックされている既に良品として選別されたエレメント１を補充する。これにより、前記整列されたエレメント１をそのまま無段変速機用ベルト１４の製造に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となるワークの一例としてのエレメントの構成を示す説明図。
【図２】本発明の良品選別方法に用いる通路の断面図。
【図３】本発明の良品選別方法において画像解析により検出される不良品の例を示す説明図。
【図４】本発明の良品選別方法において画像解析により検出される不良品の例を示す説明図。
【図５】本発明の良品選別方法に用いるゲージの断面図。
【符号の説明】
１…エレメント（ワーク）、  ２…ボデー、  ３，４…凹部、  ５…ヘッド、１３…無端状リング、  １４…無段変速機用ベルト、  ２３…通路、  ２９，３０…ゲージ部。
【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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