JP2001330404A - Method and apparatus for selecting spherical body and method for manufacturing spherical body - Google Patents
Method and apparatus for selecting spherical body and method for manufacturing spherical bodyInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 球状体の選別検査に関するコストダウンを
図り、かつ熟練度にかかわらず検査精度を向上させるこ
とのできる球状体の選別方法及び選別装置並びに球状体
の製造方法を提供する。
【解決手段】 例えば、球状体の変形量Δdが相対的
に大きい場合、転がり摩擦力Fが大きくなるので、傾斜
径路における所定区間を転がり落下して通過するに要す
る時間も相対的に長くなる。この落下所要時間に対応し
て被選別体を複数のランクのいずれかに選別すればよ
く、球状体の選別検査に関するコストダウンが図れ、か
つ熟練度にかかわらず検査精度を向上させることができ
る。したがって、拡大鏡等を用いた目視検査に頼らずと
もすみ、しかも機械化や自動化が容易であり、見落とし
等による検査精度の悪化、熟練度不足による選別能力の
限界等の問題も解消可能となる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for selecting a spherical body and a method for manufacturing a spherical body, which can reduce the cost for the screening and inspection of a spherical body and improve the inspection accuracy regardless of the skill level. I do. For example, when the deformation amount Δd of the spherical body is relatively large, the rolling friction force F becomes large, so that the time required for rolling down and passing through a predetermined section of the inclined path becomes relatively long. It is sufficient to sort the object to be sorted into any of a plurality of ranks in accordance with the required time for dropping, so that the cost of the inspection for sorting the spherical bodies can be reduced, and the inspection accuracy can be improved regardless of the skill level. Therefore, it is not necessary to rely on a visual inspection using a magnifying glass or the like, and furthermore, it is easy to mechanize or automate, and problems such as deterioration of inspection accuracy due to oversight or limitation of sorting ability due to insufficient skill can be solved.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、球状体の選別方法
及び選別装置並びに球状体の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for selecting a spherical body and a method for manufacturing a spherical body.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に焼結、鍛造等によって製造された
セラミック製、金属製等の球状体は、ベアリング等に使
用される場合真球度等を向上させるために表面研磨が行
われるのが通常である。2. Description of the Related Art Generally, spherical bodies made of ceramic, metal, etc., manufactured by sintering, forging, etc., are usually subjected to surface polishing to improve sphericity when used for bearings and the like. It is.
【0003】また、窒化珪素質セラミックボールは高強
度で耐摩耗製に優れていることから、近年、工作機械や
コンピュータのハードディスクのベアリングに採用され
たり、あるいは高温耐食性を利用して半導体装置の駆動
部など、高温かつ腐食性の特殊環境中で使用されるベア
リング等に使用されている。このようなベアリング用セ
ラミックボールの場合には、固定盤と回転盤を備えたラ
ップ盤による精密な表面研磨加工が行われることが多
い。In addition, since silicon nitride ceramic balls have high strength and are excellent in wear resistance, they have recently been used for bearings of hard disks of machine tools and computers, or have been used for driving semiconductor devices by utilizing high-temperature corrosion resistance. It is used for bearings used in high temperature and corrosive special environments such as parts. In the case of such a ceramic ball for a bearing, precise surface polishing is often performed by a lapping machine having a fixed plate and a rotating plate.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような研磨の際
に、製造工程での変形が著しい球状体が混入すると、研
磨加工後のボールの真球度が悪化したり、ラップ盤を破
損したりする問題があった。このため、研磨加工前の球
状体の変形度合いの検査を行い、例えば変形量が所定値
を超える場合には不合格品として選別し、合格品のみに
研磨加工を施している。ところが、これまでこの検査は
拡大鏡等を用いた目視検査に頼っており、多大の労力と
時間を要し製造コストの増大要因となっていた。しかも
この検査は人的作業のため、見落とし等による検査精度
の悪化、熟練度不足による選別能力の限界等が問題とな
っていた。In the above-mentioned polishing, if a sphere which is significantly deformed in the manufacturing process is mixed, the sphericity of the polished ball is deteriorated or the lapping machine is damaged. Or had a problem. For this reason, an inspection of the degree of deformation of the spherical body before polishing is performed. For example, when the deformation amount exceeds a predetermined value, the ball is selected as a rejected product, and only the passed product is subjected to polishing. However, this inspection has so far relied on a visual inspection using a magnifying glass or the like, which has required a great deal of labor and time, and has been a factor of increasing the manufacturing cost. Moreover, since this inspection is a human operation, there have been problems such as deterioration of inspection accuracy due to oversight or the like, and limitation of sorting ability due to lack of skill.
【0005】本発明の課題は、球状体の選別検査に関す
るコストダウンを図り、かつ熟練度にかかわらず検査精
度を向上させることのできる球状体の選別方法及び選別
装置並びに球状体の製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for selecting a spherical body and a method for manufacturing a spherical body, which can reduce the cost of the screening and inspection of the spherical body and can improve the inspection accuracy regardless of the skill level. Is to do.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明の球状体の選別方法は、球
状の被選別体が傾斜径路における所定区間を転がり落下
して通過するに要する時間(以下、落下所要時間とい
う)を測定し、この落下所要時間に応じて前記被選別体
を選別することを特徴とする。Means for Solving the Problems and Action / Effects In order to solve the above-mentioned problems, the method for selecting a spherical body according to the present invention is characterized in that the spherical object to be selected rolls, falls, and passes through a predetermined section of an inclined path. (Hereinafter referred to as a required drop time), and the selected objects are sorted according to the required drop time.
【0007】また、上記の課題を解決するために、本発
明の球状体の選別装置は、球状の被選別体を転がり落下
させる傾斜径路と、該傾斜径路における所定区間を通過
するに要する時間(以下、落下所要時間という)を測定
する測定部と、この落下所要時間に応じて前記被選別体
を選別する選別部とを有することを特徴とする。Further, in order to solve the above-mentioned problems, a spherical body sorting apparatus of the present invention provides an inclined path for rolling and dropping a spherical object to be sorted, and a time required for passing through a predetermined section of the inclined path ( (Hereinafter, referred to as a required drop time) and a selecting section that selects the object to be sorted according to the required drop time.
【0008】さらに、上記の課題を解決するために、本
発明の球状体の製造方法は、球状に成形された複数の被
選別体の各々について、傾斜径路上で転がり落下させ、
該傾斜径路における所定区間を通過するに要する時間
(以下、落下所要時間という)を測定し、前記複数の被
選別体をこの落下所要時間に応じて選別することを特徴
とする。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the method for producing a spherical body according to the present invention comprises rolling and dropping each of a plurality of spherically-shaped selected objects on an inclined path.
It is characterized in that a time required for passing through a predetermined section of the inclined path (hereinafter referred to as a required drop time) is measured, and the plurality of selected objects are sorted according to the required drop time.
【0009】ここで、図12のように球状体が傾斜径路
上を転がり落下するとき、転がり抵抗(転がり摩擦力)
は球状体表面及び傾斜径路表面の性質(状態)に依存す
ることが知られている。つまり転がり抵抗は、例えば両
表面の材質、凹凸(表面粗さ等)、濡れ具合(潤滑状態
すなわち中間物質の介在有無等)によって変化する。図
12で、球状体の重力をW、質量をm、加速度をaと
し、また傾斜径路の傾斜角をθ、垂直抗力をN、転がり
摩擦力をFとしたとき、球状体は傾斜径路に沿ってx方
向に等加速度運動をしていると考えられ、x方向及びy
方向の運動方程式はそれぞれ次式で表される。 Wsinθ−F=ma (1) N−Wcosθ=0 (2) ここで重力Wは、重力加速度をgとすると、 W=mg (3) と表され、また転がり摩擦力Fは、転がり摩擦係数をμ
とすると、 F=μN (4) で表される。式(1)〜(4)より F=μWcosθ (5) a=g(sinθ−μcosθ) (6) が導かれる。一方、転がり摩擦力Fは、近似的に球状体
の半径rに反比例し、重力Wに比例することが知られて
いる。すなわち、 μ=f1(F)=f2(W/r) (7) と表せる。ただし、式(7)で、f1,f2は()内を変
数とする関数として表されることを示す。Here, as shown in FIG. 12, when a spherical body rolls and falls on an inclined path, rolling resistance (rolling frictional force) is obtained.
Is known to depend on the properties (state) of the surface of the spherical body and the surface of the inclined path. That is, the rolling resistance changes depending on, for example, the material of both surfaces, unevenness (surface roughness and the like), and the degree of wetting (lubricating state, that is, presence or absence of an intermediate substance). In FIG. 12, when the gravitational force of the spherical body is W, the mass is m, the acceleration is a, the inclination angle of the inclined path is θ, the normal force is N, and the rolling frictional force is F, the spherical body follows the inclined path. It is considered that there is a uniform acceleration motion in the x direction.
The equations of motion in the directions are expressed by the following equations. W sin θ−F = ma (1) N−W cos θ = 0 (2) Here, assuming that the gravitational acceleration is g, W = mg (3), and the rolling friction force F is the rolling friction coefficient. μ
Then, F = μN (4) From equations (1) to (4), F = μWcosθ (5) a = g (sinθ−μcosθ) (6) is derived. On the other hand, it is known that the rolling friction force F is approximately inversely proportional to the radius r of the spherical body and proportional to the gravity W. That is, μ = f1 (F) = f2 (W / r) (7) However, in equation (7), f1 and f2 indicate that they are represented as functions having variables in parentheses.
【0010】図12で転がり摩擦力Fが発生する主な原
因は、球状体と傾斜径路との接触面に存在する凹凸であ
る。つまり、この凹凸によって接触面間に変形が起こ
り、傾斜径路表面から進行を妨げる向きの力が球状体表
面に作用することになる。したがって、球状体の真球度
(変形量)は転がり摩擦力Fの大小に密接に関係する。
例えば、球状体の変形量Δdを球状体の最大径dmaxと
最小径dminとの差で表すとき、転がり摩擦力Fは球状
体の変形量Δdを変数とする関数f3として表される。 F=f3(Δd) (8) Δd=dmax−dmin (9)The main cause of the generation of the rolling frictional force F in FIG. 12 is unevenness existing on the contact surface between the spherical body and the inclined path. In other words, deformation occurs between the contact surfaces due to the unevenness, and a force in a direction that impedes the progress from the inclined path surface acts on the spherical body surface. Therefore, the sphericity (deformation amount) of the spherical body is closely related to the magnitude of the rolling friction force F.
For example, when the deformation amount Δd of the spherical body is represented by the difference between the maximum diameter dmax and the minimum diameter dmin of the spherical body, the rolling friction force F is expressed as a function f3 having the deformation amount Δd of the spherical body as a variable. F = f3 (Δd) (8) Δd = dmax−dmin (9)
【0011】例えば、球状体の変形量Δdが相対的に大
きい場合、転がり摩擦力Fが大きくなるので、傾斜径路
における所定区間を転がり落下して通過するに要する時
間(以下、落下所要時間という)も相対的に長くなる。
本発明によれば、この落下所要時間に対応して例えば被
選別体を複数のランクのいずれかに選別すればよく、球
状体の選別検査に関するコストダウンが図れ、かつ熟練
度にかかわらず検査精度を向上させることができる。し
たがって、拡大鏡等を用いた目視検査に頼らずともす
み、しかも機械化や自動化が容易であり、見落とし等に
よる検査精度の悪化、熟練度不足による選別能力の限界
等の問題も解消可能となる。For example, when the deformation amount Δd of the spherical body is relatively large, the rolling frictional force F becomes large, so that the time required for rolling down and passing through a predetermined section of the inclined path (hereinafter referred to as “dropping time required”). Are also relatively long.
According to the present invention, for example, the object to be sorted may be sorted into any of a plurality of ranks in accordance with the required time for dropping, the cost for the sorting inspection of the spherical body can be reduced, and the inspection accuracy can be achieved regardless of the skill level. Can be improved. Therefore, it is not necessary to rely on a visual inspection using a magnifying glass or the like, and furthermore, it is easy to mechanize or automate, and problems such as deterioration of inspection accuracy due to oversight or limitation of sorting ability due to insufficient skill can be solved.
【0012】なお、本発明において、落下所要時間によ
り被選別体を合格品と不合格品とのいずれかに選別する
場合には、球状体の選別検査において一層の省力化が図
れ、検査能率の向上に寄与するところが大きい。In the present invention, when the object to be sorted is selected as a pass or reject according to the time required for dropping, it is possible to further save labor in the inspection for selecting the spherical body and to improve the inspection efficiency. It greatly contributes to improvement.
【0013】次に、本発明の傾斜径路は、前記被選別体
の直径よりも大きな断面寸法を有するとともに、螺旋状
の長尺中空部材で形成することができる。螺旋状の長尺
中空部材を採用した結果、傾斜径路ひいては選別装置全
体をコンパクト化することができ、設置スペースが小さ
くてすむとともに、被選別体を高速で転がり落下させて
もその傾斜径路から飛び出す心配がない。また、螺旋状
の長尺中空部材の使用により、被選別体には遠心力等が
作用して球状体がランダムに回転するため、転がり抵抗
(転がり摩擦力)が球状体の全表面にまんべんなく及ぶ
こととなる。したがって、球状体が傾斜径路における所
定区間を転がり落下する際に、真球度(例えば変形量Δ
d)を反映したスピード差が確実に発生し、球状体の選
別(例えば合格品と不合格品の選別)が容易に行える。Next, the inclined path of the present invention has a cross-sectional dimension larger than the diameter of the object to be sorted, and can be formed by a helical long hollow member. As a result of adopting a helical long hollow member, the inclined path and, consequently, the entire sorting apparatus can be made compact, the installation space is small, and even if the object to be sorted is rolled and dropped at a high speed, it jumps out of the inclined path. Don't worry. In addition, the use of a helical long hollow member causes a centrifugal force or the like to act on the selected object, causing the spherical body to rotate randomly, so that the rolling resistance (rolling frictional force) spreads evenly over the entire surface of the spherical body. It will be. Accordingly, when the spherical body rolls and falls on a predetermined section of the inclined path, the sphericity (for example, the deformation amount Δ
A speed difference reflecting d) is reliably generated, and spheroids can be easily sorted (for example, a good product and a bad product).
【0014】ここで、本発明の長尺中空部材が透明又は
半透明とされる場合には、被選別体が長尺中空部材内を
転がり落下する様子が外部から確認できるので、被選別
体を1個ずつ投入して選別する方式においては、次の球
状体の投入タイミングが分かりやすい。特に、被選別体
が長尺中空部材内において詰まりを生じた場合には、透
明又は半透明の長尺中空部材を透してその詰まり状態を
直ちに発見でき、速やかに対処することができる。Here, when the long hollow member of the present invention is transparent or translucent, it is possible to externally confirm that the object to be selected rolls and falls inside the long hollow member. In the method of sorting one by one, it is easy to understand the timing of the next spherical body. In particular, when the object to be sorted is clogged in the long hollow member, the clogged state can be immediately found through the transparent or translucent long hollow member, and the countermeasure can be taken promptly.
【0015】さらに本発明は、長尺中空部材の中空部断
面積をS1、被選別体の断面積をS2としたとき、面積比
S1/S2が、1<S1/S2≦15を満足するように設定
することができる。面積比S1/S2をこの範囲に設定す
ることにより、被選別体が転がり落下するとき球状体の
表面が長尺中空部材内面と広範囲に接触する状態となる
ので、転がり抵抗(転がり摩擦力)が球状体表面の広い
範囲に作用するようになる。そして、球状体の真球度
(例えば変形量Δd)に応じて、傾斜径路における所定
区間を転がり落下する際のスピード差が形成されるの
で、球状体の選別(例えば合格品と不合格品の選別)が
容易に行える。Further, according to the present invention, the area ratio S1 / S2 satisfies 1 <S1 / S2 ≦ 15, where S1 is the cross-sectional area of the hollow portion of the long hollow member and S2 is the cross-sectional area of the object to be sorted. Can be set to By setting the area ratio S1 / S2 to this range, the surface of the spherical body comes into extensive contact with the inner surface of the elongated hollow member when the selected body rolls and falls, so that the rolling resistance (rolling friction force) is reduced. It acts on a wide area of the spherical body surface. Then, a difference in speed at the time of rolling and falling on a predetermined section of the inclined path is formed according to the sphericity (for example, the deformation amount Δd) of the spherical body. Sorting) can be performed easily.
【0016】なお、面積比S1/S2が15を超えると、
長尺中空部材内面が球状体表面に対して充分な影響力
(転がり摩擦力)を及ぼさなくなるので、球状体の真球
度に応じたスピード差が充分に形成されなくなる恐れが
ある。一方、面積比S1/S2が1以下になると、長尺中
空部材内に球状体が詰まって、球状体の選別ができなく
なる。If the area ratio S1 / S2 exceeds 15,
Since the inner surface of the elongated hollow member does not exert a sufficient influence force (rolling friction force) on the spherical body surface, a speed difference corresponding to the sphericity of the spherical body may not be sufficiently formed. On the other hand, when the area ratio S1 / S2 is 1 or less, the long hollow member is clogged with the sphere, and the sphere cannot be sorted.
【0017】さらに本発明は、傾斜径路が水平線に対し
てなす傾斜角をθとしたとき、0.5≦θ≦4゜に設定
することができる。傾斜角θをこの範囲に設定すること
により、落下所要時間の差が、球状体の真球度(例えば
変形量Δd)に応じて、充分にかつ安定的に形成される
ので、この落下所要時間の測定及び球状体の選別(例え
ば合格品と不合格品の選別)が容易である。Further, according to the present invention, when the inclination angle formed by the inclined path with respect to the horizontal line is θ, 0.5 ≦ θ ≦ 4 ° can be set. By setting the inclination angle θ in this range, the difference in the required drop time is sufficiently and stably formed according to the sphericity of the spherical body (for example, the deformation amount Δd). Measurement and sorting of spherical bodies (for example, sorting of acceptable and rejected products) is easy.
【0018】なお、傾斜角θが4゜を超えると、球状体
が傾斜径路を急速に転がり落下して、球状体の真球度に
応じた落下所要時間の差が充分に形成されなくなる恐れ
がある。一方、傾斜角θが0.5゜を下回ると、球状体
が傾斜径路を転がり落下しにくくなり、傾斜径路に滞留
する恐れがある。If the inclination angle θ exceeds 4 °, the spherical body may roll down the inclined path rapidly and fall, and the difference in the required drop time depending on the sphericity of the spherical body may not be sufficiently formed. is there. On the other hand, when the inclination angle θ is less than 0.5 °, the spherical body is unlikely to roll down the inclined path and fall down, and may stay on the inclined path.
【0019】本発明の選別装置に被選別体として供され
る球状体の一例として、例えば球状窒化珪素質焼結体の
代表的な適用分野は、ベアリングボール、例えば工作機
械やコンピュータのハードディスクのベアリング、ある
いは高温耐食性を利用して半導体装置の駆動部など、高
温かつ腐食性の特殊環境中で使用されるベアリングのボ
ール等として使用されるセラミックボールである。As an example of a spherical body provided as a sorting object in the sorting apparatus of the present invention, for example, a typical application field of a spherical silicon nitride sintered body is a bearing ball, for example, a bearing of a hard disk of a machine tool or a computer. Or a ceramic ball used as a bearing ball or the like used in a high-temperature and corrosive special environment such as a driving portion of a semiconductor device utilizing high-temperature corrosion resistance.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の選別装置に被選別
体として供される球状体の一例として、例えば球状窒化
珪素質焼結体について、その製造方法の一例とともに説
明する。窒化珪素質焼結体は、窒化珪素を主体とするも
のであるが、その残余の成分としては焼結助剤成分があ
り、周期律表の3A、4A、5A、3B(例えばAl)
及び4B(例えばSi)の各族の元素群及びMgから選
ばれる少なくとも1種を、酸化物換算で1〜10重量%
含有させることができる。これらは焼結体中では主に酸
化物状態にて存在する。焼結助剤成分が1重量%未満で
は緻密な焼結体が得にくくなり、10重量%を超えると
強度や靭性あるいは耐熱性の不足を招くほか、摺動部品
の場合には耐摩耗性の低下にもつながる。焼結助剤成分
の含有量は、望ましくは2〜8重量%とするのがよい。
なお、原料配合時においては、これらの元素の酸化物の
ほか、焼結により酸化物に転化しうる化合物、例えば炭
酸塩や水酸化物等の形で配合してもよい。配合された原
料粉末の成形は、金型プレス等の加圧成形法を利用して
行うことができ、所望の形状を得ることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A spherical silicon nitride sintered body, for example, as an example of a spherical body provided as a sorting object to the sorting apparatus of the present invention will be described together with an example of a method of manufacturing the same. The silicon nitride-based sintered body is mainly composed of silicon nitride, and the remaining component includes a sintering aid component, and 3A, 4A, 5A, 3B (for example, Al) in the periodic table.
And at least one element selected from the group consisting of Mg and 4B (for example, Si) and 1 to 10% by weight in terms of oxide.
It can be contained. These exist mainly in the oxide state in the sintered body. If the sintering aid component is less than 1% by weight, it is difficult to obtain a dense sintered body, and if it exceeds 10% by weight, insufficient strength, toughness or heat resistance is caused. It also leads to a decline. The content of the sintering aid component is desirably 2 to 8% by weight.
In addition, at the time of compounding the raw materials, in addition to oxides of these elements, compounds which can be converted into oxides by sintering, for example, carbonates and hydroxides may be added. Molding of the compounded raw material powder can be performed using a pressure molding method such as a mold press, and a desired shape can be obtained.
【0021】なお、3A族の焼結助剤成分としては、S
c、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、
Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luが一般的に
用いられる。これらの元素Rの含有量は、CeのみRO
2、他はR2O3型酸化物にて換算する。これらのうち
でもY、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ybの各重希
土類元素の酸化物は、窒化珪素質焼結体の強度、靭性及
び耐摩耗性を向上させる効果があるので好適に使用され
る。The sintering aid component of group 3A includes S
c, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd,
Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu are generally used. The content of these elements R is RO only for Ce.
2 and others are calculated using R 2 O 3 type oxides. Of these, oxides of heavy rare earth elements of Y, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb are preferably used because they have the effect of improving the strength, toughness, and wear resistance of the silicon nitride sintered body. used.
【0022】また、窒化珪素質焼結体の組織は、窒化珪
素を主成分とする主相結晶粒子が、ガラス質の結合相に
て結合した形態のものとなる。なお、主相は、α化率が
70体積%以上(望ましくは90体積%以上)のSi3
N4相を主体とするものであるのがよい。この場合、S
i3N4相は、SiあるいはNの一部が、Alあるいは
酸素で置換されたもの、さらには、相中にLi、Ca、
Mg、Y等の金属原子が固溶したものであってもよい。
例えば、つぎの一般式にて表されるサイアロンを例示す
ることができる; β−サイアロン:Si6−ZAlZOZN8−Z(z=
0〜4.2) α−サイアロン:MX(Si,Al)12(O,N)
16(x=0〜2) M:Li,Mg,Ca,Y,R(RはLa,Ceを除く
希土類元素)。The structure of the silicon nitride-based sintered body has a form in which main phase crystal grains containing silicon nitride as a main component are bonded by a vitreous bonding phase. The main phase is composed of Si 3 having an α conversion of 70% by volume or more (preferably 90% by volume or more).
It may be from essentially provided by a N 4 phase. In this case, S
The i 3 N 4 phase is a phase in which Si or N is partially substituted with Al or oxygen, and further, Li, Ca,
It may be a solid solution of metal atoms such as Mg and Y.
For example, it can be exemplified Sialon which is expressed by the following general formula; beta-sialon: Si 6-Z Al Z O Z N 8-Z (z =
0 to 4.2) alpha-SiAlON: M X (Si, Al) 12 (O, N)
16 (x = 0 to 2) M: Li, Mg, Ca, Y, R (R is a rare earth element excluding La and Ce).
【0023】また、前記した焼結助剤成分は、主にガラ
ス相を構成するが、一部が主相中に取り込まれることも
ありえる。なお、ガラス相中には、焼結助剤として意図
的に添加した成分のほか、不可避不純物、例えば窒化珪
素原料粉末に含有されている酸化珪素などが含有される
ことがある。The sintering aid component mainly constitutes a glass phase, but a part thereof may be taken into the main phase. The glass phase may contain unavoidable impurities, for example, silicon oxide contained in the silicon nitride raw material powder, in addition to components intentionally added as a sintering aid.
【0024】なお、本明細書において、「主成分」
(「主体」あるいは「主に」等も同義)とは、特に断り
がない限り、着目している物質において含有率が50重
量%以上であることを意味する。In this specification, the term “main component” is used.
The term “subject” or “mainly” means that the content of the substance of interest is 50% by weight or more, unless otherwise specified.
【0025】なお、ベアリングボール等のセラミックボ
ールを製造する場合は、以下のような方法を採用するこ
とが、能率向上の上で望ましい。図1はその原料粉末調
製工程に使用される装置の一実施例である。該装置にお
いて、熱風流通路1は縦に配置された熱風ダクト4を含
んで形成され、その熱風ダクト4の中間には、熱風の通
過を許容し乾燥メディア2の通過は許容しない気体流通
体、例えば網や穴空き板等で構成されたメディア保持部
5が形成されている。そして、そのメディア保持部5上
には、アルミナ、ジルコニア、及びそれらの混合セラミ
ックのいずれかを主体とするセラミック球からなる乾燥
メディア2が集積され、層状の乾燥メディア集積体3が
形成されている。When a ceramic ball such as a bearing ball is manufactured, it is desirable to employ the following method in order to improve efficiency. FIG. 1 shows an embodiment of an apparatus used in the raw material powder preparation step. In the apparatus, the hot air flow passage 1 is formed to include a vertically arranged hot air duct 4, and a gas flow member that allows hot air to pass therethrough and does not allow the drying medium 2 to pass therethrough, in the middle of the hot air duct 4. For example, a media holding unit 5 formed of a net or a perforated plate is formed. Then, on the medium holding portion 5, the dry media 2 composed of ceramic spheres mainly composed of any one of alumina, zirconia, and their mixed ceramics are accumulated, and a layered dry media aggregate 3 is formed. .
【0026】他方、原料は、窒化珪素粉末と焼結助剤粉
末との配合物に、水系溶媒を加えてボールミルやアトラ
イターにより湿式混合(あるいは湿式混合・粉砕)して
得られる泥漿の形で準備される。On the other hand, the raw material is in the form of a slurry obtained by adding a water-based solvent to a blend of silicon nitride powder and a sintering aid powder and wet-mixing (or wet-mixing / grinding) with a ball mill or an attritor. Be prepared.
【0027】図2に示すように、乾燥メディア集積体3
に対し、熱風が熱風ダクト4内においてメディア保持部
5の下側から乾燥メディア2を躍動させつつ上側に抜け
るように流通される。他方、図1に示すように、泥漿6
は泥漿タンク20からポンプPにより汲み上げられ、該
乾燥メディア集積体3に対して上方から落下供給され
る。これにより、図3に示すように、泥漿が熱風により
乾燥されて乾燥メディア2の表面に粉末凝集層PLの形
で付着する。As shown in FIG.
On the other hand, the hot air is circulated in the hot air duct 4 so as to move upward from the lower side of the medium holding portion 5 while moving the drying medium 2 up. On the other hand, as shown in FIG.
Is pumped up from the slurry tank 20 by the pump P, and is dropped and supplied to the dry media assembly 3 from above. Thereby, as shown in FIG. 3, the slurry is dried by hot air and adheres to the surface of the drying medium 2 in the form of the powder aggregation layer PL.
【0028】そして、熱風の流通により、乾燥メディア
2は躍動・落下を繰り返して相互に打撃を加え合い、さ
らにその打撃による擦れ合いにより、粉末凝集層PLは
原料粉末粒子9に粉砕される。この解砕された原料粉末
粒子9は、孤立した一次粒子形態のものも含んでいる
が、多くは一次粒子が凝集した二次粒子となっている。
該原料粉末粒子9は、一定以下の粒径のものが熱風とと
もに下流側に流れていく(図1)。他方、ある程度以上
に大きい解砕粒子は、熱風で飛ばされずに再び乾燥メデ
ィア集積体3に落下して、メディア間でさらに粉砕され
る。Then, by the flow of the hot air, the dry media 2 repeatedly hits and falls and hits each other, and the powder agglomeration layer PL is crushed into the raw powder particles 9 by the rubbing caused by the hits. The crushed raw material powder particles 9 include those in the form of isolated primary particles, but are mostly secondary particles in which the primary particles are aggregated.
The raw material powder particles 9 having a particle size of a certain size or less flow downstream along with the hot air (FIG. 1). On the other hand, the crushed particles larger than a certain size are not blown off by the hot air but fall again to the dry media assembly 3 and are further crushed between the media.
【0029】こうして、熱風とともに下流側に流された
原料粉末粒子9は、サイクロンSを経て回収部21に原
料粉末10として回収される。回収される原料粉末10
は、平均粒子径が例えば0.2〜2.0μm、BET比
表面積値が例えば3〜12m 2/gに調整される。[0029] Thus, the hot air was blown to the downstream side.
The raw material powder particles 9 pass through the cyclone S,
It is collected as a raw material powder 10. Raw material powder 10 to be recovered
Means that the average particle diameter is, for example, 0.2 to 2.0 μm and the BET ratio
Surface area value is, for example, 3 to 12 m 2/ G.
【0030】図1において、乾燥メディア2の直径は、
熱風ダクト4の流通断面積に応じて適宜設定する。該直
径が不足すると、メディア上に形成される粉末凝集層へ
の打撃力が不足し、所期の範囲の粒子径の原料粉末が得
られない場合がある。他方、直径が大きくなり過ぎる
と、熱風を流通しても乾燥メディア2の躍動が起こりに
くくなるので同様に打撃力が不足し、所期の範囲の粒子
径の原料粉末が得られない場合がある。なお、乾燥メデ
ィア2は、なるべく大きさの揃ったものを使用すること
が、メディア間に適度な隙間を形成して、熱風流通時の
メディアの運動を促進する上で望ましい。In FIG. 1, the diameter of the drying medium 2 is
It is set appropriately according to the flow cross-sectional area of the hot air duct 4. If the diameter is insufficient, the impact force on the powder agglomeration layer formed on the medium is insufficient, and a raw material powder having a particle diameter within an intended range may not be obtained. On the other hand, if the diameter is too large, even if hot air is circulated, it is difficult for the dry medium 2 to move, so similarly the striking force is insufficient, and the raw material powder having the intended range of particle diameter may not be obtained. . Note that it is desirable to use a dry medium 2 having a uniform size as much as possible in order to form an appropriate gap between the media and promote the movement of the medium during hot air circulation.
【0031】また、乾燥メディア集積体3における乾燥
メディア2の充填深さt1は、熱風の流速に応じて、メ
ディア2の流動が過不足なく生ずる範囲にて適宜設定さ
れる。充填深さt1が大きくなり過ぎると、乾燥メディ
ア2の流動が困難となり、打撃力が不足して所期の範囲
の粒子径の原料粉末が得られない場合がある。また、充
填深さt1が小さくなり過ぎると、乾燥メディア2が少
なすぎて打撃頻度が低下し、処理能率低下につながる。The filling depth t1 of the drying medium 2 in the drying medium assembly 3 is appropriately set in accordance with the flow rate of the hot air within a range in which the flow of the medium 2 is sufficient and sufficient. If the filling depth t1 is too large, the flow of the dry medium 2 becomes difficult, and the impact force is insufficient, so that a raw material powder having a desired particle diameter may not be obtained. On the other hand, if the filling depth t1 is too small, the amount of the dry medium 2 is too small, and the frequency of impact is reduced, leading to a reduction in processing efficiency.
【0032】次に、熱風の温度は、泥漿の乾燥が十分に
進み、かつ粉末に熱変質等の不具合が生じない範囲にて
適宜設定される。例えば泥漿の溶媒が水を主体とするも
のである場合、熱風温度が100℃未満になると、供給
される泥漿の乾燥が十分進まず、得られる原料粉末の水
分含有量が高くなり過ぎて凝集を起こしやすくなり、所
期の粒子径の粉末が得られなくなる場合がある。Next, the temperature of the hot air is appropriately set within a range in which the drying of the slurry proceeds sufficiently and no problems such as thermal deterioration of the powder occur. For example, when the solvent of the slurry is mainly water, when the temperature of the hot air is lower than 100 ° C., the supplied slurry does not sufficiently dry, and the water content of the obtained raw material powder becomes too high to cause agglomeration. In some cases, powder having the desired particle size cannot be obtained.
【0033】さらに、熱風の流速は、乾燥メディア3を
回収部21へ飛ばさない範囲にて適宜設定する。流速が
小さくなり過ぎると、乾燥メディア2の流動が困難とな
り、打撃力が不足して所期の範囲の粒子径の原料粉末が
得られない場合がある。また、流速が大きくなり過ぎる
と、乾燥メディア2が高く舞い上がり過ぎて却って衝突
頻度が低下し、処理能率の低下につながる。Further, the flow velocity of the hot air is appropriately set within a range in which the drying medium 3 is not blown to the collecting section 21. When the flow velocity is too low, the flow of the drying medium 2 becomes difficult, and the impact force is insufficient, so that a raw material powder having a particle diameter within an intended range may not be obtained. On the other hand, if the flow velocity is too high, the drying medium 2 rises too high and the collision frequency is rather reduced, leading to a reduction in processing efficiency.
【0034】こうして得られた原料粉末10は、図4
(a)に示す転動造粒装置30により球状に成形され
る。転動造粒装置30は公知のものが使用でき、例えば
やや平たい円筒状をなして上面側が開放した造粒容器3
2を有し、その底部下面中央に一端がほぼ直交形態で結
合された回転軸32を介して図示しない回転駆動部によ
り回転駆動されるようになっている。The raw material powder 10 thus obtained is shown in FIG.
The sphere is formed by the rolling granulator 30 shown in FIG. As the tumbling granulation apparatus 30, a known one can be used. For example, a granulation vessel 3 having a somewhat flat cylindrical shape and an open upper side is used.
2, which is rotatably driven by a rotation drive unit (not shown) via a rotation shaft 32 having one end coupled to the center of the bottom surface of the bottom in a substantially orthogonal manner.
【0035】そして、造粒容器32は一定の周速にて回
転駆動され、そこに原料粉末が水分(例えばスプレー噴
霧等による)とともに供給される。図4(b)に示すよ
うに、投入された原料粉末Pは、回転する造粒容器32
内に形成される傾斜した粉末層の上を転がりながら球状
に凝集して成形体Gとなる。転動造粒装置30の運転条
件は、例えば得られる成形体Gの径が5mm以下とな
り、相対密度が61%以上となるように調整される。具
体的には、造粒容器32の回転速度は10〜200rp
mにて調整され、水分供給量は、最終的に得られる成形
体中の含水率が10〜20重量%となるように調整され
る。成形体Gを構成する窒化珪素質結晶粒子の平均粒子
径は例えば2.4μm以下の範囲とされる。この成形体
Gを後述の方法により焼成すれば、例えば直径4.5m
m以下の球状窒化珪素質焼結体を得ることができる。Then, the granulation container 32 is driven to rotate at a constant peripheral speed, and the raw material powder is supplied thereto together with water (for example, by spraying). As shown in FIG. 4 (b), the charged raw material powder P is supplied to the rotating granulation container 32.
Rolling on the inclined powder layer formed therein forms a compact G by spherical aggregation. The operating conditions of the tumbling granulator 30 are adjusted, for example, so that the diameter of the obtained compact G is 5 mm or less and the relative density is 61% or more. Specifically, the rotation speed of the granulation container 32 is 10 to 200 rpm
m, and the water supply amount is adjusted so that the water content in the finally obtained molded body is 10 to 20% by weight. The average particle diameter of the silicon nitride-based crystal particles constituting the compact G is, for example, in a range of 2.4 μm or less. If this formed body G is fired by the method described later, for example, the diameter is 4.5 m.
m or less can be obtained.
【0036】上記のようにして得られた成形体の焼成
は、一次焼成および二次焼成の2段階焼成によって行う
ことができる。一次焼成は、窒素を含む1〜10気圧以
下の非酸化性雰囲気下にて1900℃以下で行い、一次
焼成後の焼結体密度を78%以上、好ましくは90%以
上となるように行うことが望ましい。一次焼成密度が7
8%未満では、二次焼成後にポア等の欠陥が多く残る傾
向があるため、好ましくない。また、二次焼成は、窒素
を含む10〜1000気圧の非酸化性雰囲気にて、16
00〜1950℃で行うことができる。焼成の圧力が1
0気圧未満では、窒化珪素の分解が抑えられず、この圧
力が1000気圧を超える圧力であっても何ら効果に変
化はなく、また、コスト面でも不利である。また、焼成
温度が1600℃未満では、ポア等の欠陥を消滅させる
ことができず強度が低下する一方、この温度が1950
℃を越える場合には、粒成長によって平均粒子径を例え
ば2.4μm以下とすることが困難となり、また焼結体
の強度も低下しやすいため好ましくない。The molded body obtained as described above can be fired by two-stage firing of primary firing and secondary firing. The primary firing is performed at a temperature of 1900 ° C. or less in a non-oxidizing atmosphere containing nitrogen at 1 to 10 atm or less so that the density of the sintered body after the primary firing becomes 78% or more, preferably 90% or more. Is desirable. Primary firing density is 7
If it is less than 8%, many defects such as pores tend to remain after the secondary firing, which is not preferable. The secondary firing is performed in a non-oxidizing atmosphere containing nitrogen at 10 to 1000 atm.
It can be performed at 00 to 1950 ° C. The firing pressure is 1
If the pressure is less than 0 atm, the decomposition of silicon nitride cannot be suppressed, and even if the pressure exceeds 1000 atm, there is no change in the effect, and the cost is disadvantageous. On the other hand, when the firing temperature is lower than 1600 ° C., defects such as pores cannot be eliminated and the strength is reduced.
When the temperature exceeds ℃, it is difficult to reduce the average particle diameter to, for example, 2.4 μm or less due to the grain growth, and the strength of the sintered body is liable to decrease.
【0037】このようにして得られた球状窒化珪素質焼
結体は、次に述べる異形球状体選別装置によって、既述
の変形量Δdが例えば0.1mmを超えると判断された
ものが選別除去される。残った球状窒化珪素質焼結体
は、寸法調整のための粗研磨を経た後に固定砥粒を用い
て精密研磨され、図5に示すセラミックボール43とな
る。セラミックボール43の平均粒子径は例えば2.4
μm以下の範囲で調整される。またセラミックボール4
3の研磨面の表面粗さは例えば0.012μmRa(算
術平均粗さ)以下の範囲に調整され、このときのカット
オフ値と評価長さとは、JIS B0601−1994にお
ける標準値を採用する。The thus-obtained spherical silicon nitride sintered body is selectively removed by a deformed spherical body sorting apparatus described below in which the above-described deformation amount Δd is determined to exceed 0.1 mm, for example. Is done. The remaining spherical silicon nitride-based sintered body is subjected to coarse polishing for size adjustment and then precisely polished using fixed abrasives to form a ceramic ball 43 shown in FIG. The average particle size of the ceramic balls 43 is, for example, 2.4.
It is adjusted within the range of μm or less. In addition, ceramic ball 4
The surface roughness of the polished surface of No. 3 is adjusted to, for example, 0.012 μm Ra (arithmetic average roughness) or less, and the cutoff value and the evaluation length at this time adopt the standard values in JIS B0601-1994.
【0038】例えば、図5に示すように、セラミックボ
ール43を、金属あるいはセラミック製の内輪42及び
外輪41の間に組み込めば、ボールベアリング40が得
られる。ボールベアリング40の内輪42内面に軸SH
を固定すれば、セラミックボール43は、外輪41又は
内輪42に対して回転又は摺動可能に保持される。For example, as shown in FIG. 5, a ball bearing 40 can be obtained by incorporating a ceramic ball 43 between an inner ring 42 and an outer ring 41 made of metal or ceramic. The shaft SH is provided on the inner surface of the inner ring 42 of the ball bearing 40.
Is fixed, the ceramic ball 43 is held rotatably or slidably with respect to the outer ring 41 or the inner ring 42.
【0039】図6〜図8に本発明にかかる球状体の選別
装置の一実施例としての異形球状体の選別装置の一例を
示す。異形球状体の選別装置50は、透明又は半透明ポ
リウレタン製で断面円形状の螺旋状チューブ51(螺旋
状長尺中空部材;傾斜径路)と、この螺旋状チューブ5
1にそれぞれ取り付けられた、供給部52、測定部5
3、表示部54、選別部55、調節部56及び排出部5
7とを備えている。螺旋状チューブ51には、上方から
順に助走区間51A、測定区間51B及び減速区間51
Cが形成されており、測定区間51Bの中心軸線は水平
線に対して傾斜角θだけ下方に傾斜している。助走区間
51A及び減速区間51Cの中心軸線は略水平か又は傾
斜角θよりも小さな角度で下方に傾斜している。FIGS. 6 to 8 show an example of an apparatus for sorting deformed spherical bodies as one embodiment of the apparatus for sorting spherical bodies according to the present invention. The sorting device 50 for irregularly shaped spheres includes a spiral tube 51 (spiral long hollow member; inclined path) made of transparent or translucent polyurethane and having a circular cross section.
1, a supply unit 52 and a measurement unit 5
3, display unit 54, sorting unit 55, adjusting unit 56, and discharging unit 5
7 is provided. The spiral tube 51 has a running section 51A, a measurement section 51B, and a deceleration section 51 in order from the top.
C is formed, and the central axis of the measurement section 51B is inclined downward by an inclination angle θ with respect to the horizontal line. The central axes of the approach section 51A and the deceleration section 51C are substantially horizontal or inclined downward at an angle smaller than the inclination angle θ.
【0040】なお、傾斜角θの実用範囲は、0.5≦θ
≦4゜が望ましい。傾斜角θをこの範囲に設定すること
により、螺旋状チューブ51における測定区間51Bの
落下所要時間の差が、球状体の真球度(例えば変形量Δ
d)に応じて、充分にかつ安定的に形成されるので、こ
の落下所要時間の測定及び異形球状体(不合格品)の選
別が容易となる。The practical range of the inclination angle θ is 0.5 ≦ θ.
≤4 ° is desirable. By setting the inclination angle θ in this range, the difference in the required drop time of the measurement section 51B in the helical tube 51 is determined by the sphericity (for example, the deformation Δ
Since it is formed sufficiently and stably in accordance with d), it is easy to measure the time required for dropping and to sort out deformed spherical bodies (rejected products).
【0041】螺旋状チューブ51は、供給ワークW0が
途中で詰まった場合に容易に発見できるように透明又は
半透明としている。また、螺旋状チューブ51の材質が
ポリウレタン製であるので、加工性が良く、供給ワーク
W0が転がりやすくかつ供給ワークW0の転がりに対して
摩耗しにくい特長を有する。なお、螺旋状チューブ51
は非円形断面であってもよい。また、既述の通り転がり
抵抗は供給ワークW0とチューブ51との接触面に存在
する凹凸(の大小)に左右されるので、異形ワークW’
と適合ワークWとで落下所要時間の差が確実に形成され
るように、チューブ51内面の表面粗さは20μmRy
(最大高さ)以下に抑えることが望ましい。ただし、こ
のときの基準長さと評価長さとは、JIS B0601
−1994における標準値を採用する。このほか螺旋状チュ
ーブ51の主要寸法は次の通りである。 ・チューブ51の測定区間長(51Bの長さ):L=2
000〜4000mm ・チューブ51の回転径:D=100〜200mm ・チューブ51の内径:D1=2〜10mm ・チューブ51の外径:D2=5〜13mmThe spiral tube 51 is transparent or translucent so that the supply work W0 can be easily found when clogged halfway. Further, since the material of the spiral tube 51 is made of polyurethane, the workability is good, the supply work W0 is easily rolled, and the supply work W0 is not easily worn by rolling. The spiral tube 51
May have a non-circular cross section. Further, as described above, the rolling resistance is affected by (the size of) the unevenness existing on the contact surface between the supply work W0 and the tube 51, so that the deformed work W 'is formed.
The inner surface of the tube 51 has a surface roughness of 20 μm
It is desirable to keep it below (maximum height). However, the reference length and the evaluation length at this time are based on JIS B0601.
-Use the standard value in 1994. In addition, the main dimensions of the spiral tube 51 are as follows. -Measurement section length of tube 51 (length of 51B): L = 2
000-4000 mm ・ Rotating diameter of tube 51: D = 100-200 mm ・ Inner diameter of tube 51: D1 = 2-10 mm ・ Outer diameter of tube 51: D2 = 5-13 mm
【0042】供給部52には、螺旋状チューブ51の助
走区間51Aの供給口511に向き合う形で、球状窒化
珪素質焼結体の供給ワークW0(被選別体)を収容する
供給樋521が設けられている。助走区間51Aには供
給ワークW0の有無を検出する透過型光電センサ522
が設置され、この光電センサ522が供給ワークW0の
存在を検出しないとき、ポンプ523を駆動して、供給
シリンダ524が次の供給ワークW0を供給口511に
送り込む。助走区間51Aに続く測定区間51Bには、
測定部53が設けられる。測定区間51Bの入口側と出
口側にはそれぞれ透過型光電センサ531,532を設
置し、供給ワークW0が入口側光電センサ531の透過
光を遮ったときにタイマ533が計時を開始し、同ワー
クW0が出口側光電センサ532の透過光を遮ったとき
にタイマ533が計時を終了するようように設定され
る。すなわち両光電センサ531,532間の距離が測
定区間51B(所定区間)であり、このときのタイマ5
33表示が供給ワークW0(被選別体)の落下所要時間
となる。The supply section 52 is provided with a supply gutter 521 for accommodating a supply work W0 (sorted object) of a spherical silicon nitride sintered body facing the supply port 511 of the run-up section 51A of the spiral tube 51. Have been. A transmissive photoelectric sensor 522 for detecting the presence or absence of the supply work W0 is provided in the approaching section 51A.
When the photoelectric sensor 522 does not detect the presence of the supply work W0, the pump 523 is driven, and the supply cylinder 524 sends the next supply work W0 to the supply port 511. In the measurement section 51B following the approach section 51A,
A measurement unit 53 is provided. Transmission-type photoelectric sensors 531 and 532 are installed on the entrance side and the exit side of the measurement section 51B, respectively. When the supply work W0 interrupts the transmitted light of the entrance-side photoelectric sensor 531, the timer 533 starts time measurement, and The timer 533 is set to stop counting when W0 blocks the transmitted light from the exit-side photoelectric sensor 532. That is, the distance between the two photoelectric sensors 531 and 532 is the measurement section 51B (predetermined section), and the timer 5
The display 33 indicates the time required for dropping the supply work W0 (sorted object).
【0043】次に選別装置50には、測定部53に関連
させて表示部54と選別部55が設けられている。表示
部54には、音響ブザー541、音声合成スピーカ54
2、着色表示ランプ543、液晶表示器544等の報知
手段の内任意のものが設けられている。また、螺旋状チ
ューブ51の減速区間51Cには、チューブ51の下面
部の一部を切り欠いてチューブ51の径方向外側へ開閉
可能とした選別樋552と、この選別樋552を開閉す
る選別樋駆動モータ551とからなる選別部55が取り
付けられている。そして、供給ワークW0(被選別体)
の落下所要時間が予備実験等によって定められた値(所
定値)を超えたときに、その供給ワークW0を変形量Δ
dが大きい不合格品として選別し、報知手段541〜5
44等によって報知する。それと同時に、モータ551
を駆動して選別樋552を開放し、該当するワークを異
形ワークW’として不合格品箱553に収容する。一
方、供給ワークW0の落下所要時間が所定値以内であれ
ば、報知手段541〜544等は作動させず、選別樋5
52を閉じ、該当するワークは適合ワークWとして螺旋
状チューブ51の排出口512を通り合格品箱554に
収容される。Next, the sorting device 50 is provided with a display unit 54 and a sorting unit 55 in association with the measuring unit 53. The display unit 54 includes an acoustic buzzer 541 and a voice synthesis speaker 54.
2. Arbitrary notification means such as a colored display lamp 543 and a liquid crystal display 544 are provided. Further, in the deceleration section 51C of the spiral tube 51, a selection gutter 552 that is opened and closed radially outward of the tube 51 by cutting out a part of the lower surface of the tube 51, and a selection gutter that opens and closes the selection gutter 552. A sorting unit 55 including a drive motor 551 is attached. And the supply work W0 (sorted body)
When the time required for falling exceeds a value (predetermined value) determined by a preliminary experiment or the like, the supply work W0 is deformed by an amount Δ
Sorted as rejected products with large d, and notified means 541-5
Notify by 44 etc. At the same time, the motor 551
Is driven to open the sorting gutter 552, and the corresponding work is accommodated in the rejected product box 553 as a deformed work W ′. On the other hand, if the time required for dropping the supply work W0 is within a predetermined value, the notification means 541 to 544 and the like are not operated, and the sorting gutter 5 is not operated.
The work 52 is closed, and the corresponding work is accommodated in the accepted product box 554 through the discharge port 512 of the spiral tube 51 as a compatible work W.
【0044】さらに選別装置50には、調節部56と排
出部57が設けられている。選別装置50の傾斜角θを
調整するための調節ギア駆動モータ561と、モータ5
61に一体連結された傾斜角調節ギア562とからなる
調節部56が図外固定部に固定され、選別装置50の任
意の位置に固着された従動ギア563が調節ギア562
と噛み合わされている。螺旋状チューブ51の供給口5
11には、排出部57のエアノズル572の吹き出し口
を臨ませてある。供給ワークW0が螺旋状チューブ51
内に詰まったとき、エアコンプレッサ571から供給さ
れる圧縮空気をエアノズル572から噴出させるととも
に、選別樋552を開放して、詰まったワークを選別樋
552から排出し、不合格品箱553に収容する。Further, the sorting device 50 is provided with an adjusting section 56 and a discharging section 57. An adjusting gear drive motor 561 for adjusting the inclination angle θ of the selection device 50;
An adjusting portion 56 composed of an inclination angle adjusting gear 562 integrally connected to 61 is fixed to a fixing portion (not shown), and a driven gear 563 fixed to an arbitrary position of the sorting device 50 is an adjusting gear 562.
And are engaged. Supply port 5 of spiral tube 51
The outlet of the air nozzle 572 of the discharge unit 57 faces the 11. The supply work W0 is a spiral tube 51
When jammed inside, the compressed air supplied from the air compressor 571 is blown out from the air nozzle 572, and the sorting gutter 552 is opened, and the clogged work is discharged from the sorting gutter 552 and stored in the rejected product box 553. .
【0045】図8に供給ワークW0と螺旋状チューブ5
1との断面を示す。チューブ51の中空部断面積をS
1、外径dの供給ワークW0の断面積をS2としたとき、
面積比S1/S2=(D1/d)2は、1<S1/S2≦1
5が望ましい。面積比をこの範囲に設定することによ
り、供給ワークW0の表面がチューブ51内面と広範囲
に接触する状態となるので、転がり抵抗(転がり摩擦
力)が供給ワークW0表面の広い範囲に作用するように
なり、螺旋状チューブ51における測定区間51Bを転
がり落下する際のスピード差が形成される。なお、螺旋
状チューブ51は、供給ワークW0の直径dよりも大き
な断面寸法(内径)D1を有する。FIG. 8 shows the supply work W0 and the spiral tube 5
1 shows a cross section. The cross-sectional area of the hollow part of the tube 51 is S
1. When the sectional area of the supply work W0 having the outer diameter d is S2,
The area ratio S1 / S2 = (D1 / d) 2 is 1 <S1 / S2 ≦ 1
5 is desirable. By setting the area ratio in this range, the surface of the supply work W0 comes into wide contact with the inner surface of the tube 51, so that the rolling resistance (rolling friction force) acts on a wide range of the surface of the supply work W0. Thus, a speed difference is generated when the spiral tube 51 rolls and falls on the measurement section 51B. The spiral tube 51 has a cross-sectional dimension (inner diameter) D1 larger than the diameter d of the supply work W0.
【0046】図9は、図6の選別装置の電気的構成を示
すブロック図である。制御部58は、I/Oポート58
1とこれに接続されたCPU582、ROM583、R
AM584等からなるマイクロプロセッサにより構成さ
れており、ROM583には制御プログラム583aが
格納されている。そして供給部52の光電センサ522
の出力及び測定部53の光電センサ531,532によ
って作動するタイマ533の出力が、I/Oポート58
1に入力されている。一方、I/Oポート581には、
供給部52、表示部54、選別部55、調節部56及び
排出部57の各駆動部が接続されている。FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the sorting apparatus shown in FIG. The control unit 58 includes an I / O port 58
1 and the CPU 582, ROM 583, R
A control program 583a is stored in the ROM 583. Then, the photoelectric sensor 522 of the supply unit 52
The output of the timer 533 operated by the photoelectric sensors 531 and 532 of the measurement unit 53 is output from the I / O port 58.
1 has been entered. On the other hand, the I / O port 581
The drive units of the supply unit 52, the display unit 54, the selection unit 55, the adjustment unit 56, and the discharge unit 57 are connected.
【0047】供給部52の駆動部は、サーボ駆動ユニッ
ト520と、ユニット520に接続され供給シリンダ5
24を駆動するポンプ523等を含んで構成されてい
る。表示部54の駆動部は、駆動回路540と、回路5
40に接続された音響ブザー541、音声合成スピーカ
542、着色表示ランプ543、液晶表示器544等の
報知手段等を含んで構成されている。選別部55の駆動
部は、サーボ駆動ユニット550と、ユニット550に
接続され選別樋552を駆動する選別樋駆動モータ55
1等を含んで構成されている。調節部56の駆動部は、
サーボ駆動ユニット560と、ユニット560に接続さ
れ傾斜角調節ギア562を駆動する調節ギア駆動モータ
561等を含んで構成されている。排出部57の駆動部
は、サーボ駆動ユニット570と、ユニット570に接
続されエアノズル572を駆動するエアコンプレッサ5
71等を含んで構成されている。The driving section of the supply section 52 includes a servo drive unit 520 and a supply cylinder 5 connected to the unit 520.
24, etc. The driving unit of the display unit 54 includes a driving circuit 540 and a circuit 5
A sound buzzer 541, a voice synthesis speaker 542, a colored display lamp 543, a notification unit such as a liquid crystal display 544, and the like connected to the control unit 40 are configured. The drive unit of the selection unit 55 includes a servo drive unit 550 and a selection gutter drive motor 55 connected to the unit 550 and driving the selection gutter 552.
1 and the like. The driving unit of the adjusting unit 56
It includes a servo drive unit 560 and an adjustment gear drive motor 561 connected to the unit 560 to drive the tilt angle adjustment gear 562. The drive unit of the discharge unit 57 includes a servo drive unit 570 and an air compressor 5 connected to the unit 570 and driving the air nozzle 572.
71 and the like.
【0048】ここで、図9に基づき、図6の選別装置の
作動の概略を説明する。まず、予備実験等によって設定
された、供給ワークW0の落下所要時間T及び螺旋状チ
ューブ51の傾斜角θの値を制御部58のRAM584
に記憶させる。このとき、螺旋状チューブ51の傾斜
が、記憶させた傾斜角θと一致するまで調節ギア駆動モ
ータ561を回転させる。光電センサ522が供給ワー
クW0の存在を検出しないとき、ポンプ523を駆動し
て供給シリンダ524を動かし、供給ワークW0を供給
樋521から供給口511に送り込む。供給ワークW0
は、助走区間51Aで徐々に速度を増し、測定区間51
Bでさらに加速しながら転がり落下し、減速区間51C
で再び速度を低下させる。このとき、供給ワークW0が
入口側光電センサ531の透過光を遮ってから、出口側
光電センサ532の透過光を遮るまでの落下所要時間
を、タイマ533で計測する。Here, an outline of the operation of the sorting apparatus of FIG. 6 will be described with reference to FIG. First, the value of the required time T for dropping the supply work W0 and the value of the inclination angle θ of the spiral tube 51 set by preliminary experiments and the like are stored in the RAM 584 of the control unit 58.
To memorize. At this time, the adjusting gear drive motor 561 is rotated until the inclination of the spiral tube 51 matches the stored inclination angle θ. When the photoelectric sensor 522 does not detect the presence of the supply work W0, the pump 523 is driven to move the supply cylinder 524, and the supply work W0 is sent from the supply gutter 521 to the supply port 511. Supply work W0
Indicates that the speed gradually increases in the approach section 51A and the measurement section 51
Rolling down while accelerating further at B, deceleration section 51C
To reduce the speed again. At this time, the timer 533 measures the time required to fall from when the supply work W0 blocks the transmitted light of the entrance-side photoelectric sensor 531 to when it blocks the transmitted light of the exit-side photoelectric sensor 532.
【0049】タイマ533での計測時間が記憶させてあ
った落下所要時間T以内であれば、供給ワークW0は適
合ワークWとして螺旋状チューブ51の排出口512を
通り、合格品箱554に収容される。一方、計測時間が
落下所要時間Tを超えたときには、不合格品として選別
し、報知手段541〜544等によって報知するととも
に、モータ551を駆動して選別樋552を開放し、異
形ワークW’として不合格品箱553に収容する。以上
の作動を繰り返して連続運転が行われる。さらに、計測
時間が落下所要時間Tをはるかに超えたときには、供給
ワークW0が螺旋状チューブ51内に詰まったと判断し
て連続運転を停止し、エアノズル572から圧縮空気を
噴出させるとともに、選別樋552を開放して、詰まっ
たワークを選別樋552から排出し、不合格品箱553
に収容する。If the time measured by the timer 533 is within the required dropping time T stored therein, the supply work W0 passes through the discharge port 512 of the spiral tube 51 as a compatible work W, and is stored in the accepted product box 554. You. On the other hand, when the measurement time exceeds the required dropping time T, it is selected as a rejected product, and is notified by the notification means 541 to 544 and the like, and the motor 551 is driven to open the selection gutter 552 to obtain the deformed work W ′. It is stored in the rejected product box 553. The continuous operation is performed by repeating the above operations. Further, when the measurement time far exceeds the required drop time T, it is determined that the supply work W0 is clogged in the spiral tube 51, the continuous operation is stopped, the compressed air is ejected from the air nozzle 572, and the sorting gutter 552 is formed. And the clogged work is discharged from the sorting gutter 552, and the rejected product box 553 is released.
Housed in
【0050】なお、供給ワークW0は、1個手前の供給
ワークW0の計時が終わり、適合ワークW又は異形ワー
クW’への選別が終了してから供給口511に送り込ん
で、1個ずつ処理することとする。選別能率の向上を図
るには、選別装置50を複数台並設すればよい。ところ
で、光電センサ522が供給ワークW0の存在を検出し
なくなったとき、1個手前の供給ワークW0の選別が終
了する前に、連続的に供給ワークW0を供給口511に
送り込むようにすれば、計測の能率を向上させ選別の自
動化を促進することができる。また、供給ワークW0の
計時データをRAM584に蓄積し、データ分析の結果
に応じて落下所要時間T及び傾斜角θの設定を自動的に
修正するようにすれば、より精度の高い選別・選別が可
能になる。The supply work W0 is fed into the supply port 511 after the time of the supply work W0 immediately before is finished and the sorting into the conforming work W or the deformed work W 'is completed, and is processed one by one. It shall be. In order to improve the sorting efficiency, a plurality of sorting devices 50 may be provided in parallel. By the way, when the photoelectric sensor 522 no longer detects the presence of the supply work W0, the supply work W0 is continuously sent to the supply port 511 before the selection of the supply work W0 immediately before is completed. The efficiency of measurement can be improved and the automation of sorting can be promoted. In addition, if the timekeeping data of the supply work W0 is accumulated in the RAM 584 and the setting of the required drop time T and the inclination angle θ is automatically corrected in accordance with the result of the data analysis, more accurate sorting / sorting can be performed. Will be possible.
【0051】光電センサ522,531,532に代え
て超音波センサ、赤外線センサ、近接スイッチ等他の非
接触センサを用いてもよく、またリミットスイッチでも
よい。ポンプ523に代えて駆動モータを用いてもよ
く、また駆動モータ551,561に代えてポンプを用
いてもよい。ポンプを用いる場合は、空気圧式、油圧式
等を問わない。報知手段として、音響ブザー541、音
声合成スピーカ542、着色表示ランプ543、液晶表
示器544以外のものも使用可能である。選別部55
は、選別樋駆動モータ551で選別樋552を開閉する
構造に代えて、エアノズルから噴出する圧縮空気によっ
て異形ワークW’を不合格品箱553に収容する形態と
してもよい。Instead of the photoelectric sensors 522, 531 and 532, another non-contact sensor such as an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a proximity switch or the like may be used, or a limit switch may be used. A drive motor may be used instead of the pump 523, and a pump may be used instead of the drive motors 551 and 561. When a pump is used, it does not matter whether it is a pneumatic type or a hydraulic type. Other than the sound buzzer 541, the voice synthesis speaker 542, the coloring display lamp 543, and the liquid crystal display 544 can be used as the notification means. Sorting unit 55
Instead of the structure in which the selection gutter 552 is opened and closed by the selection gutter drive motor 551, the deformed work W ′ may be stored in the rejected product box 553 by compressed air ejected from an air nozzle.
【0052】図10に異形球状体の選別装置の変形例を
示す。この選別装置60においては、図6の螺旋状チュ
ーブ51に代わって、半円弧状断面を有する傾斜シュー
タ61(傾斜径路)を設けている。傾斜シュータ61に
は、上方から順に助走区間61A、測定区間61B及び
減速区間61Cが形成されており、測定区間61Bの中
心軸線は水平線に対して傾斜角θだけ下方に傾斜してい
る。助走区間61A及び減速区間61Cの中心軸線は略
水平か又は傾斜角θよりも小さな角度で下方に傾斜して
いる。FIG. 10 shows a modified example of the apparatus for sorting deformed spherical bodies. In the sorting device 60, an inclined shooter 61 (inclined path) having a semicircular cross section is provided instead of the spiral tube 51 of FIG. A running section 61A, a measurement section 61B, and a deceleration section 61C are formed in the inclined shooter 61 in order from the top, and the central axis of the measurement section 61B is inclined downward by an inclination angle θ with respect to a horizontal line. The central axes of the approach section 61A and the deceleration section 61C are substantially horizontal or inclined downward at an angle smaller than the inclination angle θ.
【0053】図11(a)に傾斜シュータ61の軸直交
断面形状を示す。傾斜シュータ61の底面部61aは半
円弧状に形成され、円弧状の両端部には垂直に直線状に
立ち上がる延長部61bが連設されている。延長部61
bは次の2つの役割を有している。それは、供給ワーク
W0の傾斜シュータ61からの跳び出し・落下を防止す
る役割と、供給ワークW0が傾斜シュータ61における
測定区間61Bを転がり落下する際のスピード差を形成
する役割である。後者の役割について、具体的には、供
給ワークW0の表面が傾斜シュータ61の底面部61a
の内面だけでなく延長部61bの内面とも接触する状態
となるので、転がり抵抗(転がり摩擦力)が供給ワーク
W0表面の広い範囲に作用するようになり、変形量Δd
に応じて、測定区間61Bを転がり落下する際のスピー
ド差が形成されることとなる。FIG. 11A shows a cross section of the inclined shooter 61 perpendicular to the axis. The bottom portion 61a of the inclined shooter 61 is formed in a semi-arc shape, and extension portions 61b that rise vertically and linearly are continuously provided at both ends of the arc shape. Extension 61
b has the following two roles. It has a role of preventing the supply work W0 from jumping out and falling from the inclined shooter 61, and a role of forming a speed difference when the supply work W0 rolls down the measurement section 61B of the inclined shooter 61. Regarding the latter role, specifically, the surface of the supply work W0 is the bottom portion 61a of the inclined shooter 61.
Is in contact with the inner surface of the extension 61b as well as the inner surface of the extension 61b, so that the rolling resistance (rolling frictional force) acts on a wide range of the surface of the supply work W0, and the deformation amount Δd
Accordingly, a speed difference when rolling and falling down the measurement section 61B is formed.
【0054】図11(a)の場合、シュータ61の軸直
交断面において、底面部61aと延長部61bの内面及
び延長部61bの上端を結ぶ仮想連結線61cで囲まれ
た部分の面積をS1’、供給ワークW0の断面積をS2と
したとき、仮の面積比がS1’/S2で与えられる。In the case of FIG. 11A, in the section perpendicular to the axis of the shooter 61, the area of a portion surrounded by a virtual connection line 61c connecting the bottom surface 61a, the inner surface of the extension 61b and the upper end of the extension 61b is S1 '. When the sectional area of the supply work W0 is S2, the provisional area ratio is given by S1 '/ S2.
【0055】傾斜シュータ61の軸直交断面形状は、非
円弧状であってもよい。図11(b)及び(c)に軸直
交断面形状の他の例を示す。図11の各実施例におい
て、傾斜シュータ61は、供給ワークW0の直径dより
も大きな断面寸法Lを有する。なお、図10において図
6と共通する部分には同一符号を付して、説明を省略す
る。傾斜シュータ61は、供給ワークW0の詰まり時に
排除が容易に行えるように上方を開放しているので、図
6における排出部57は設けるには及ばない。The cross section of the inclined shooter 61 perpendicular to the axis may be non-circular. FIGS. 11B and 11C show other examples of the cross-section orthogonal to the axis. In each embodiment of FIG. 11, the inclined shooter 61 has a cross-sectional dimension L larger than the diameter d of the supply work W0. In FIG. 10, the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Since the inclined shooter 61 is open at the upper side so that the supply work W0 can be easily removed when the work W0 is clogged, the discharge section 57 in FIG. 6 is not sufficient.
【0056】[0056]
【実験例】本発明の効果を確認するために、以下の実験
を行った。供給ワークW0として、図4の転動造粒法で
製造され、変形量Δdが異なる球状窒化珪素質焼結体を
準備した。供給ワークW0(球状窒化珪素質焼結体)の
外径は2.7〜2.8mmのばらつきがあり、ワーク平
均外径d=2.75mmであった。このような供給ワー
クW0を図6の選別装置に投入して落下所要時間Tを測
定するとともに、マイクロメータを使って変形量Δdを
測定した。なお、傾斜角θは1〜6゜の範囲で調整し
た。[Experimental Examples] In order to confirm the effects of the present invention, the following experiments were conducted. As the supply work W0, spherical silicon nitride sintered bodies produced by the rolling granulation method of FIG. 4 and having different deformation amounts Δd were prepared. The outer diameter of the supply work W0 (spherical silicon nitride sintered body) varied from 2.7 to 2.8 mm, and the average outer diameter d of the work was 2.75 mm. Such a supply work W0 was put into the sorting apparatus shown in FIG. 6 to measure the required time T for dropping, and the amount of deformation Δd was measured using a micrometer. Note that the inclination angle θ was adjusted in the range of 1 to 6 °.
【0057】このとき使用した選別装置の主要寸法は、
図7及び図8を参照して示すと次の通りである。 ・チューブ51の測定区間長(51Bの長さ):L=3
000mm ・チューブ51の回転径:D=150mm ・チューブ51の内径:D1=5mm ・チューブ51の外径:D2=8mm ・供給ワークW0の平均外径:d=2.75mm ・面積比:S1/S2=(D1/d)2=3.30The main dimensions of the sorting device used at this time are:
The following is a description with reference to FIGS. 7 and 8. -Measurement section length of tube 51 (length of 51B): L = 3
000 mm ・ Rotating diameter of tube 51: D = 150 mm ・ Inner diameter of tube 51: D1 = 5 mm ・ Outer diameter of tube 51: D2 = 8 mm ・ Average outer diameter of supply work W0: d = 2.75 mm ・ Area ratio: S1 / S2 = (D1 / d) 2 = 3.30
【0058】そして、変形量Δdが0.1mm以下の場
合と、0.1mm超の場合とで、落下所要時間Tの差が
1sec以上であれば○、1sec未満であれば×とし
て評価を行った。以上の実験結果を表1に示す。Then, when the difference Δd between the deformation amount Δd is 0.1 mm or less and when it exceeds 0.1 mm, the difference of the required drop time T is 1 sec or more, ○, and when it is less than 1 sec, x is evaluated. Was. Table 1 shows the results of the above experiments.
【0059】[0059]
【表1】 [Table 1]
【0060】表1において、傾斜角θが4゜の場合、変
形量Δdが0.1mm以下の供給ワークW0の落下所要
時間Tは8.3sec、変形量Δdが0.1mm超0.
2mm以下の供給ワークW0の落下所要時間Tは9.9
secであった。両者の時間差が1sec以上あるの
で、T=9.9sec(望ましくは8.5sec〜9.
5sec)を境界値として落下所要時間の計測を行うこ
とにより、異形球状体の選別が可能である。傾斜角θが
2゜の場合及び1゜の場合も同様の結論が導かれる。In Table 1, when the inclination angle θ is 4 °, the required time T for dropping the supply work W0 having the deformation amount Δd of 0.1 mm or less is 8.3 sec, and the deformation amount Δd is more than 0.1 mm.
The required drop time T of the supply work W0 of 2 mm or less is 9.9.
sec. Since the time difference between the two is 1 sec or more, T = 9.9 sec (preferably 8.5 sec to 9.
By measuring the time required for falling with 5 sec) as a boundary value, it is possible to sort out deformed spheres. Similar conclusions are drawn when the inclination angle θ is 2 ° and 1 °.
【0061】しかし、傾斜角θが6゜の場合には、変形
量Δdが0.1mm以下の供給ワークW0の落下所要時
間Tは6.3sec、変形量Δdが0.1mm超0.2
mm以下の供給ワークW0の落下所要時間Tは5.9s
ecであり、両者の時間差は1sec未満であった。許
容誤差等を考慮すると、落下所要時間の計測による異形
球状体の選別は困難と考えられる。However, when the inclination angle θ is 6 °, the required time T for dropping the supply work W0 having the deformation amount Δd of 0.1 mm or less is 6.3 sec, and the deformation amount Δd is more than 0.1 mm 0.2
The required drop time T of the supply work W0 of 5.9 mm or less is 5.9 s
ec, and the time difference between the two was less than 1 sec. In consideration of the tolerance and the like, it is considered difficult to select the deformed spherical bodies by measuring the time required for dropping.
【0062】図4に示す転動造粒法は、加圧成形法等に
比べて安価に製造できる特長があるが、製造された球状
窒化珪素質焼結体の変形量Δdが比較的大きく、外径d
が不揃いになりやすい傾向がある。したがって、本件発
明にかかる球状体の選別方法及び選別装置は、転動造粒
法で製造された球状窒化珪素質焼結体に対して特に有効
であるが、本件発明は転動造粒法で製造された球状体に
限定されるものではない。また、本件発明の被選別体
は、球状窒化珪素質焼結体等のセラミックボールに限定
されるものではない。The rolling granulation method shown in FIG. 4 has the advantage that it can be manufactured at a lower cost than the pressure molding method or the like. However, the deformation amount Δd of the manufactured spherical silicon nitride sintered body is relatively large. Outer diameter d
Tend to be irregular. Therefore, the method and apparatus for sorting spherical bodies according to the present invention are particularly effective for spherical silicon nitride-based sintered bodies manufactured by the rolling granulation method, but the present invention is based on the rolling granulation method. It is not limited to the manufactured spherical body. Further, the object to be sorted according to the present invention is not limited to ceramic balls such as spherical silicon nitride sintered bodies.
【0063】さらに、本件発明にかかる球状体の選別方
法及び選別装置について、落下所要時間により被選別体
を合格品と不合格品とのいずれかに選別する場合の実施
例についてのみ説明したが、3以上のランクに選別し、
各ランクに応じて球状体を使い分けるようにしてもよ
い。Further, with respect to the method and the apparatus for sorting spherical bodies according to the present invention, only the embodiment in the case where the sorted bodies are sorted into either acceptable products or unacceptable products according to the time required for dropping has been described. Sorted into three or more ranks,
You may make it use a spherical body according to each rank.
【図1】セラミックボール用原料粉末の製造装置の一例
を概念的に示す縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view conceptually showing an example of an apparatus for producing a raw material powder for ceramic balls.
【図2】図1の装置の作用説明図FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1;
【図3】図2に続く作用説明図。FIG. 3 is an operation explanatory view following FIG. 2;
【図4】転動造粒装置の斜視図及び作用説明図。FIG. 4 is a perspective view and an operation explanatory view of a rolling granulator.
【図5】セラミックボールを用いたボールベアリングの
模式図。FIG. 5 is a schematic view of a ball bearing using ceramic balls.
【図6】本発明の一実施例である異形球状体の選別装置
の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of an apparatus for sorting deformed spherical bodies according to an embodiment of the present invention.
【図7】図6の正面図及び平面図。FIG. 7 is a front view and a plan view of FIG. 6;
【図8】螺旋状チューブの軸直交断面図。FIG. 8 is an axial cross-sectional view of a spiral tube.
【図9】図6の選別装置の電気的構成を示すブロック
図。FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the sorting device shown in FIG. 6;
【図10】図6の選別装置の変形例を示す側面図。FIG. 10 is a side view showing a modification of the sorting device of FIG. 6;
【図11】傾斜シュータの軸直交断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the inclined shooter.
【図12】傾斜径路上を転がり落下する球状体の説明
図。FIG. 12 is an explanatory view of a spherical body that rolls and falls on an inclined path.
50 選別装置 51 螺旋状チューブ(螺旋状長尺中空部材;傾斜
径路) 53 測定部 54 表示部 55 選別部 61 傾斜シュータ(傾斜径路) W0 供給ワーク(被選別体) W 適合ワーク(合格品) W’ 異形ワーク(不合格品) T 落下所要時間 θ 傾斜角Reference Signs List 50 Sorting device 51 Spiral tube (spiral long hollow member; inclined path) 53 Measurement unit 54 Display unit 55 Sorting unit 61 Inclined shooter (inclined path) W0 Supply work (sorted object) W Compatible work (accepted product) W '' Irregular work (rejected product) T Time required for falling θ Tilt angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 倫規 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Fターム(参考) 2F062 AA57 BB09 BC38 CC22 CC23 CC27 EE01 EE31 FF13 FF18 FF22 GG72 GG90 LL11 LL17 MM13 MM15 NN02 3J101 AA02 EA01 EA41 FA44 GA53 GA55 4D021 JA09 JB01 KA08 KA12 KB10 LA04 MA01 MA08 NA10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tomoki Niwa 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term (reference) 2F062 AA57 BB09 BC38 CC22 CC23 CC27 EE01 EE31 FF13 FF18 FF22 GG72 GG90 LL11 LL17 MM13 MM15 NN02 3J101 AA02 EA01 EA41 FA44 GA53 GA55 4D021 JA09 JB01 KA08 KA12 KB10 LA04 MA01 MA08 NA10
Claims (8)
区間を転がり落下して通過するに要する時間(以下、落
下所要時間という)を測定し、この落下所要時間に応じ
て前記被選別体を選別することを特徴とする球状体の選
別方法。1. A time required for a spherical object to be rolled down and passed through a predetermined section of an inclined path (hereinafter, referred to as a time required for dropping) is measured, and the object to be sorted is determined in accordance with the time required for dropping. A method for sorting spherical bodies, characterized by sorting.
合格品と不合格品とのいずれかに選別する請求項1記載
の球状体の選別方法。2. The method for sorting spherical bodies according to claim 1, wherein the sorted bodies are sorted into either acceptable products or unacceptable products according to the time required for dropping.
りも大きな断面寸法を有するとともに、螺旋状の長尺中
空部材で形成されている請求項1又は2記載の球状体の
選別方法。3. The method for sorting spherical bodies according to claim 1, wherein the inclined path has a cross-sectional dimension larger than the diameter of the sorted body and is formed of a helical long hollow member.
る請求項3記載の球状体の選別方法。4. The method according to claim 3, wherein the elongated hollow member is transparent or translucent.
1、前記被選別体の断面積をS2としたとき、面積比S1
/S2が、1<S1/S2≦15を満足する請求項3又は
4記載の球状体の選別方法。5. The hollow section of the long hollow member has a sectional area of S
1. When the sectional area of the object to be sorted is S2, the area ratio S1
5. The method for sorting spherical bodies according to claim 3, wherein / S2 satisfies 1 <S1 / S2≤15.
角をθとしたとき、0.5≦θ≦4゜を満足する請求項
1ないし5のいずれかに記載の球状体の選別方法。6. The method for sorting spherical bodies according to claim 1, wherein 0.5 ≦ θ ≦ 4 ° is satisfied, where θ is an inclination angle formed by the inclined path with respect to a horizontal line.
径路と、該傾斜径路における所定区間を通過するに要す
る時間(以下、落下所要時間という)を測定する測定部
と、この落下所要時間に応じて前記被選別体を選別する
選別部とを有することを特徴とする球状体の選別装置。7. A sloping path for rolling and dropping a spherical object to be sorted, a measuring unit for measuring a time required to pass through a predetermined section of the sloping path (hereinafter referred to as a required time for dropping), A sorting unit for sorting the object to be sorted in accordance with the selected object.
について、傾斜径路上で転がり落下させ、該傾斜径路に
おける所定区間を通過するに要する時間(以下、落下所
要時間という)を測定し、前記複数の被選別体をこの落
下所要時間に応じて選別することを特徴とする球状体の
製造方法。8. For each of the plurality of spherically shaped objects to be sorted, they are rolled and dropped on an inclined path, and the time required for passing through a predetermined section of the inclined path (hereinafter referred to as a required drop time) is measured. A method for producing a spherical body, wherein the plurality of objects to be sorted are sorted according to the required time for dropping.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000150305A JP2001330404A (en) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Method and apparatus for selecting spherical body and method for manufacturing spherical body |
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| JP2000150305A Pending JP2001330404A (en) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Method and apparatus for selecting spherical body and method for manufacturing spherical body |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036811A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | Spherical component sorting member and spherical component sorting apparatus |
| JP2014130148A (en) * | 2012-12-29 | 2014-07-10 | Shenzhen Futaihong Precision Industrial Co Ltd | Smoothness measuring apparatus |
| KR102721694B1 (en) * | 2024-03-22 | 2024-10-24 | 주식회사 엔비지 | All-in-one tool for extracting finished bearing balls |
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2000
- 2000-05-22 JP JP2000150305A patent/JP2001330404A/en active Pending
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