JP2003093976A - 異常球検出装置及び異常球検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数のボールの中から連球等の異常球を精度
よく検出することができる装置及び方法を提供する。 【解決手段】 単球を主体とする多数の球体の中から異
常球を検出する装置であって、球体が個々に分離して収
まる複数の受容部を備えた保持手段と、受容部から突出
した球体部分を検出する突出部検出手段とを有し、突出
部の検出情報を利用して異常球判定を行うことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単球を主体とする
多数の小さな球体の中から、連球などの異常球を検出す
るための異常球検出装置及び異常球検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属、樹脂、或いはガラスなどの材料か
らなり高い真球度を要求される小球（以下、ボールと称
する）は、種々の方法で製造されている。例えば、半田
ボールは、溶融した材料を気体中または溶媒中に吐出し
て冷却することにより製造されている。しかしこの製造
方法では、所定真球度を有する単一の球体（以下単球と
いう）以外に、単球が複数個連なった球体（以下連球と
いう）や楕円球体など異常球も形成されるので、形成後
の多数のボールの中から異常球を検出することが行われ
ている。従来から、多数のボールの中から連球を検出す
るために、例えば特開平１１−３１９７２８号に記載さ
れているような斜面転がしと呼ばれる方法がとられてき
た。この方法は、ボールが傾斜面を転がり落ちる時、単
球と連球とでは落下時の挙動が異なることを利用したも
ので、装置を簡素化できるという利点がある。しかし、
この方法では、同径の単球同士が連接した連球を検出す
ることはできるが、直径の異なった球が連なった連球
（以下、異径連球と呼ぶ）を必ずしも精度良く検出でき
ないという問題がある。

【０００３】単球と異径連球を精度よく検出できるよう
にするために、特開平１１−３１９７２２号に記載され
た装置が提案されている。この装置は、多数の小さなボ
ールが転がり落ちる傾斜面を有する部材と、ボールを傾
斜面に供給する供給部と、傾斜面より転がり落ちてくる
単球を回収する回収部を備え、供給部と傾斜面との間及
び／又は傾斜面の途中に球体の落下方向と平行な溝を設
けたものである。即ち、異径連球が溝に入ると、異径連
球の中心軸が落下方向に一致するようになり、小径球が
溝と大径球との間でくさびとして作用し、回転落下が停
止することを利用するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記傾斜溝を付
加した装置では、検出精度を左右する溝の傾斜角度、形
状、寸法などの具体的構成は、検出する単球の個々のケ
ースに合せて予備テストで決めるので、必ずしも効率的
ではない。しかも実際の製造では、小径球が大径球とほ
ぼ同じサイズで略同径連球と見なせるようなものから、
小径球が極めて小さく単球と見なせるようなものまで種
々の形態の連球が発生し、各々回転落下の形態が異な
る。このため、中心軸が落下方向に一致しないまま回転
して落下するあるいは落下方向に一致してもくさび作用
が働かない略同径連球、また、大径球だけが回転して落
下する単球に近い連球など、連球の中には途中で停止せ
ずに落下してしまうものがあり、高精度で単球から検出
することは難しい。従って本発明の目的は、多数のボー
ルの中から連球等の異常球を精度よく検出することがで
きる装置及び方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の異常球検出装置
は、単球を主体とする多数の球体の中から異常球を検出
する装置であって、球体が個々に分離して収まる複数の
受容部を備えた保持手段と、受容部から突出した球体部
分を検出する突出部検出手段とを有し、突出部の検出情
報を利用して異常球判定を行うことを特徴としている。
本発明の異常球検出装置は、球体が個々に分離して収ま
る複数の受容部を備えた保持手段と、受容部から突出し
た球体部分を検出する突出部検出手段と、突出部の検出
情報をもとに異常球判定を行う異常球判定手段とを有す
ることを特徴としている。前記本発明における異常球検
出装置は、異常球検出信号をもとに、異常球又は良品球
を受容部から取出す除去手段を備えることが好ましい。
前記本発明における受容部は、深さが単球の直径と略同
一で、開口面が単球の投影面より大の有底穴とすること
が好ましい。受容部は、基体に穿孔して形成してもよい
し、複数の部材を組合わせて形成してもよく、単球が受
容部の底部で支持されるように収まり、その頂部が受容
部表面と略面一になるようにする。前記保持手段は、単
球直径の１倍以上で１．２倍以下の直径の貫通穴を有す
るとともに、単球の直径と略同一の厚さを有する穿孔部
材と、該穿孔部材に当接する表面が平滑な基体とからな
り、前記受容部は穿孔部材の貫通穴と基体により形成さ
れるようにすることが好ましい。また、穿孔部材をシー
ト状とし、外周が円形の基体の外周面に貼り付けて形成
することがさらに望ましい。なお、上記で言う単球の直
径と略同一とは、単球の公称直径に寸法公差を含めた範
囲に加え、受容部の形成誤差など通常の工業製造レベル
で生じる許容誤差値を含めた範囲内であることを意味す
る。

【０００６】また、前記突出部検出手段は、前記受容部
に向かって光を照射する発光部と、前記受容部を通過し
た光を受光する受光部とを有し、受容部から球体の一部
が突出している場合には照射光が遮断され、球体が突出
していることを検出するものである。また、前記突出部
検出手段は、前記受容部に向かって光を照射する発光部
と、前記受容部から突出した部分から来る反射光を受光
して受容部表面から突出した球体部分を検出する受光部
とを有するようにしてもよい。また、本発明の異常球検
出装置は、球体が個々に分離して収まる複数の受容部を
外周面に備えた回転自在な円状保持手段と、円状保持手
段のほぼ頂部に設けた検査領域で受容部から突出した球
体部分を検出する突出部検出手段と、円状保持手段の検
査領域より上流で受容部に球体を供給する球体供給手段
と、円状保持手段の検査領域より下流で受容部から球体
を回収する球体回収手段とを有する形態にすることが好
ましい。球体回収手段は、異常球又は良品球を受容部か
ら回収する手段と、受容部に残った球体を回収する手段
とを順に設けることが望ましい。

【０００７】本発明の異常球検出方法は、単球を主体と
する多数の球体の中から異常球を検出する方法であっ
て、所定深さの空孔に球体を個々に装入し、空孔から突
出した部分を光学的に検出し、検出情報を利用した判定
論理をもとに異常球判定を行うことを特徴としている。
また、本発明の異常球検出方法は、単球を主体とする多
数の球体の中から異常球を検出する方法であって、単球
の直径と略同一深さの空孔に球体を個々に装填し、空孔
から突出した部分を光学的に検出し、その突出量が基準
値より大なる球体を異常球として判定することを特徴と
している。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面により説明する。説明の簡素化のために、異常球と
し連球を例にして説明するが、本発明はこれに限定され
るものではなく、長軸方向寸法が所定直径寸法より大き
な楕円形状或は長円形状のような真円度が所定範囲にな
いもの、又は直径が所定範囲より大きなものなどにも適
用することができる。 （実施例１）図１は、本発明の異常球検出装置の一実施
例を示す概略構成図である。異常球検出装置１は、図示
矢印方向に回転する円形保持手段２と、その周囲に配設
された供給手段３と、発光部４及び受光部５を備えた突
出部検出手段６を有し、本実施例では、保持手段２から
異常球又は良品球を取出して回収する除去手段７と、保
持手段に残ったボールが落下して回収される容器８を備
えている。上記検出装置によれば、保持手段２の回転方
向から見てその頂部の上流側にある供給エリアＢで、供
給手段３から保持手段２の表面にボール１０が順次供給
され、次いでそこに保持されたボール１０が頂部近傍の
検査エリアＡを通過する時に、突出部検出手段６により
保持手段２の表面から突出したボール部分が光学的に検
出され、検査エリアＡ下流の第１の回収エリアＣで異常
球又は良品球が除去手段７により取出され、保持手段２
の底部側の第２の回収エリアＤで保持手段２に残された
球体は容器８内に落下し回収される。なお、第１の回収
エリアＣは、保持手段２からボールが自然落下しないよ
う検査エリアＡから９０°以内に設定する。上記検出装
置を構成する主要部の詳細は次の通りである。

【０００９】［保持手段］保持手段２は、円板状基体２
０とその平坦な外周面に密接して装着された穿孔部材２
１とを有する。穿孔部材２１は、図２に示すように金
属、樹脂、又はゴムなどの材料で形成されたシート状部
材に、エッチング、レーザ加工あるいは機械加工などの
手法で貫通穴９を形成したものであり、貫通穴９は例え
ば千鳥状、あるいは格子状などの規則的パターンに従っ
て配置され、穴の位置が数値化できる配置パターンとす
ることが好ましい。穿孔部材２１は円板状基体２０の外
側にぴったりと装着されているので、円板状基体２０の
外周面は各貫通穴９の底面となる。その結果、保持手段
２は、表面にボール１０が個々に分離して収まる受容部
２２を多数有することになる。

【００１０】図３は、受容部２２に単球１１が装入され
た状態を示す断面図である。図３に示すように、受容部
２２は、処理対象のボール１０に含まれる単球１１が上
下左右にほぼぴったりと収まるような寸法に形成する。
このためには、穿孔部材２１の厚さＴと、貫通穴９の直
径Ｄは、いずれも単球１１の公称直径ｄにほぼ一致する
ように定めればよい。実用上は、貫通穴９の直径Ｄは、
単球１１の装入率と検出すべき連球の検出率を考慮しな
がら、単球１１が入り易いように公称直径ｄより僅かに
大きくする。穿孔部材２１の厚さＴは、単球１１の寸法
公差と、穿孔部材自体の厚さバラツキや円板状基体２０
への装着精度からくる受容部の深さ精度と、検出対象の
連球仕様や後述する連球検出処理方法との関係を考慮し
て定めればよい。厚さＴを単球の直径に対し小さい方に
設定すると、正常な単球でも検出され易くなりノイズが
多くなるし、直径に対し大きい方に設定すると、小さな
小球の異径連球を見逃し易くなる。説明の簡易化のため
に、本実施例における受容部２２の深さは、ボールの公
称直径ｄと同一寸法であるとして説明する。また、本発
明の検出装置を使用する場合は、段取替え時に速やかに
対応できるように、ボール１０の大きさに応じた複数の
穿孔部材２１或いは保持手段２を準備しておくことが望
ましい。

【００１１】本発明では、保持手段２は円板状基体２０
のように外周が円状のものに限らず、例えば、上記と同
様の穿孔部材２１を平板状基体に貼り付けた平面テーブ
ル形態として、往復移動させるようにしてもよい。ま
た、受容部２２は、基体２０の表面に所定深さの穴を直
接形成して、穿孔部材２１を用いない構成としてもよ
く、この場合の穴の底面は、底面より下に小球１２ａ
（図４参照）が入り込まないようにするため、平面また
はボールとほぼ同一の曲率を有する曲面とすることが好
ましい。

【００１２】［供給手段］保持手段２の回転方向からみ
て検査エリアＡの上流側に配設されている供給手段３
は、例えば振動式パーツフィーダ３０とそれに連なる断
面がコの字形のシュート３１を含み、シュート３１は、
その先端部が穿孔部材２１の表面に接触または近接する
ように配設され、受容部２２が形成されている幅Ｗ（図
２参照）を包含する範囲にわたって、穿孔部材２１との
間にボール１０を貯留できるように構成されている。シ
ュート３１の先端は、保持手段２の頂部から反時計方向
に４５°〜６０°程度離れた位置に配置されている。受
容部２２の直径は上述した寸法に形成されるので、シュ
ート３１から供給されたボール１０は、保持手段２の回
転に伴い貯留部に順次出現してくる受容部２２内に入っ
ていく。受容部２２に装入されたボール１０が検査エリ
アＡ付近に至ると、受容部２２の軸心は垂直になるの
で、ボール１０は、確実に受容部２２の底部に当接す
る。従って、直径が所定寸法公差範囲の単球１１であれ
ば、ゴミが付着しているような場合を除いては、穿孔部
材２１の表面から所定量以上突出することはない。

【００１３】［突出部検出手段］突出部検出手段６は、
穿孔部材２１の表面から突き出したボールの突出部分を
光学的に検出するもので、保持手段２の検査エリアＡ付
近に向かって光を照射する発光部４と、検査エリアＡを
挟んで発光部４に対向して配設された受光部５とを有し
ている。穿孔部材２１の幅方向にわたって光を照射する
ために、発光部４はその光軸Ｌが保持手段２の外周面の
接線方向に位置するように配設されている。発光部４
は、散乱光を照射するものでよいが、突出部の輪郭を明
瞭にするために、指向性を有する光を照射することが好
ましく、レーザ光を照射することがより好ましい。受光
部５としては、ＰＳＤ（Position Sensor Detecto
r）、ＣＣＤカメラあるいはラインセンサなどを用いる
ことができる。発光部４と受光部５をこの様に配置して
いるので、穿孔部材２１表面及び表面からの突出部で遮
られることなく透過した光が達した受光素子（画素）は
受光量が大きいので明として、透過光が達しなかった画
素は受光量が小さいので暗として処理される。

【００１４】前述したように、受容部２２の深さは単球
１１の公称直径ｄと同一に形成されているが、ボールの
直径には所定の寸法公差（半田ボールの場合、通常数μ
ｍ〜十数μｍ）が認められている。従って、所定寸法公
差内の単球１１であっても許容最大寸法値から公称直径
値の間にあるものは、受容部２２から多少は突出するこ
とになるが、十数μｍ程度の突出量であれば、光学的に
感度を低くすることでほとんど検出しないようにするこ
とができる。即ち、１画素当たりの実際寸法の設定を大
きくしたり、受光量から画素の明暗を規定する輝度又は
電気信号のレベル（閾値）を高く設定したり、発光部４
の照射光強さを弱くしたりすることで実現できる。しか
し、連球など所定量以上突出するものを信頼性高く検出
するためには、あまり感度を低くしない方が好ましく、
対象ボールの性状、連球検出仕様などに応じて、上記方
法を適宜選択して調整して用いるとよい。

【００１５】［異常球判定処理］本実施例では、連球か
否かの判定は、突出部検出手段６において、受光部５で
光学的に突出部として検出された画素が存する場合は直
ちに連球であると判定することができる。しかし、上述
の光学的感度の調整程度によっては、所定寸法公差内の
単球１１であっても寸法公差が大きいものは突出部とし
て検出されたり、受容部２２の深さ精度によっては、そ
の深さが単球の許容最小寸法値より小さくなり、正常な
単球１１であっても穿孔部材２１の表面から所定公差量
分以上突出する場合がある。このため、受光部５に連球
判定手段（不図示）を接続し、受光部５から出力される
信号をもとに連球判定を行うようにするとよい。連球判
定方法としては、受光部５が光学的に突出部として検出
した画素を画像処理等で幾何学的に処理する方法を用い
ることができ、例えば、検査エリアＡにおける光遮蔽部
分として検出された画素の内、穿孔部材２１の幅方向表
面に対する画素は直線状に並ぶので、それより突出した
部分に対応する画素部分の数、高さ或いは面積などを算
出し、基準値を越えた場合に連球であると判定するとよ
い。

【００１６】また、レーザ光を照射した場合は、干渉縞
を受光するような光学系を設け、干渉縞の変化によって
突出部を検出してもよい。即ち、突出部がない場合は穿
孔部材２１の表面に平行な干渉縞が直線的に現れるが、
突出部がある場合はこの部分で干渉縞が大きくうねるの
で、明暗変化のある画素が多数存することになる。即ち
この場合は、突出部検出手段６で感度高く小さな突出部
でも検出することができるが、さらに、連球判定手段
で、例えば干渉縞の本数を基準として連球であるか否か
の判定を行うことが好ましい。

【００１７】また、突出部検出手段６は上述したように
配設されているので、突出部が検出された場合、受光素
子内でのその画素の位置から、幅方向のどの受容部２２
におけるものかも知ることができる。なお、本発明で
は、発光部４及び受光部５を、その光軸が保持手段２の
回転軸心と同方向になるように配置して検出を行っても
よく、この場合、検査エリアの幅を狭くできるので、短
時間で検出することができるという利点がある。但し、
この場合は、軸方向に直列に多数の受容部２２が形成さ
れているので、突出部分を検出してもその突出部分と受
容部２２との対応を取ることはできず、その幅方向のボ
ールを全て異常球と見なさなければならない。

【００１８】前述したように、受容部２２に装入された
ボール１０が単球１１であれば、図３に示すように、ボ
ール１０は穿孔部材２の表面から所定量以上はみ出すこ
とはない。一方、図４の右側の受容部２２に示すよう
に、ボール１０が同径連球１３またはそれに近い連球で
あれば、ほとんどの場合、その一部分が穿孔部材２１の
表面から突出し、突出部検出手段６で検出することがで
きる。しかし、異径連球１２については、小球１２ａの
サイズが小さいと、その姿勢によっては受容部２２の壁
面との隙間に丁度小球１２ａが収まって、穿孔部材２１
の表面から突出しないことがある。図４の左側の受容部
２２に、このような状態に装入された異径連球１２の例
を示す。

【００１９】図４において、受容部２２の直径Ｄとボー
ル１０の公称直径ｄとが同一寸法であるとすると、表面
から突出しない小球１２ａの最大直径は幾何学的計算に
よって求めることができ、大球１２ｂの直径ｄの約０．
１７倍であることがわかる。即ち、小球１２ａの直径が
大球１２ｂの直径の０．１７倍以下である異径連球１２
は、受容部２２に装入された時の姿勢によっては、異径
連球１２の一部が受容部２２から突出せず、突出部検出
手段６で検出できないことがある。従って、ボール１０
の寸法公差や突出部検出手段６の検出精度等を考慮する
と、信頼性高く判定できる異径連球１２は、小球１２ａ
の直径が大球１２ｂの直径の０．２倍以上あるものであ
ると考えられる。

【００２０】ボールには連球が含まれていないことが望
ましいが、実用上は、小径の小球１２ａを含む異径連球
１２を含んでいても問題が生じない場合がある。例えば
半田ボールの場合、通常は大球１２ｂの０．３倍までの
直径を有する小球１２ａが含まれていても許容されるこ
とが多い。従って小球１２ａの大きさが大球１２ｂの直
径の０．３倍以上あるような異径連球を確実に穿孔部材
２１の表面に突出させるためには、幾何学的計算上は受
容部２２の直径Ｄをボール１０の公称直径ｄの約１．２
倍以下にしなければならないことがわかる。換言すれ
ば、直径Ｄはボール１０の公称直径ｄの約１．２倍まで
大きくしてもよく、ボール１０を容易に受容部２２へ装
入することができる。このように、異径連球１２で許容
される小球２１ａの大きさに応じて、ボール１０が装入
される受容部２２の直径Ｄを決めることができる。な
お、受容部２２の平面形状は必ずしも直径Ｄの真円でな
くてもよく、例えば、長軸側寸法がＤで、幅がｄより大
でＤより小の長穴であるような略楕円形状又は長円形状
でもよい。

【００２１】上述したように、突出部検出手段６で光学
的に突出部が検出されなければ、検査エリアＡにあるボ
ール１０は、単球１１か或いは極めて小さい小球１２ａ
をもった異径連球１２であり、問題のないボールである
と判定される。一方、光学的に突出部が検出されると、
前述したように、直ちにこのボール１０を排除すべき連
球と判定してもよいし、連球判定手段に信号を出力しそ
こで排除すべき連球とすべきか否かを判定するようにし
てもよい。いずれの処理方法を用いるかは、検査対象と
なるボールの性状や検査仕様、検出装置の製作精度及び
突出部検出手段６の感度調整などに基づいて定めればよ
い。なお、上記では排除すべき異常球として、小球が所
定寸法以上の異径連球を例に説明したが、異物が付着し
た単球や、所定寸法公差以上に大きい単球や、長軸が所
定寸法以上ある略楕円球など、連球と同様の形状形態を
有するボールについても検出可能であることは容易に推
察できるであろう。

【００２２】［分離動作及び回収動作］突出部検出手段
６又は連球判定手段で連球など排除すべき異常球（不良
品）があると判定されると、不良品検出信号が出力さ
れ、この信号を利用して不良品を排除して良品群から分
離することができる。例えば、検査エリアＡ下流の第１
の回収エリアＣに、保持手段２からボールを取除く除去
手段７を設け、不良品検出信号により除去手段７の駆動
を制御すれば、不良品を取出して回収することができ
る。除去手段７としては、ボールを受容部から吸引して
取出す機構を有するものが好ましく、例えば減圧吸引ハ
ンドを備えたロボットを用いれば、保持手段２の表面の
幅方向における不良品の位置情報が入力されれば、不良
品だけを吸引して排除することができる。また、不良品
は確実に排除するという点から、不良品を含んだ周辺の
ボールを一まとめに吸引して排除するようにしてもよ
い。除去手段７で取出されずに保持手段２に残留してい
るボール１０は良品群であり、保持手段２底部の第２の
回収エリアＤに設けた容器８に落下させて全て回収す
る。また、第１の回収エリアＣにおいて、除去手段７で
良品を吸引して回収するようにし、残った全てのボール
を不良品として第２の回収エリアＤで容器８に落下させ
て回収してもよい。なお、第２の回収エリアＤにおける
ボール回収にも吸引手段を用いるようにしてもよい。ま
た、第１の回収エリアＣではボールを取出さず、ボール
が第２の回収エリアＤに回転してくるタイミングに合せ
て、容器８を良品収納用と不良品収納用のものとに入れ
換えるようにして、分別してもよい。また、保持手段２
の回転を、不良品が第１の回収エリアの所定の位置にき
た時に停止するようにし、ランプ等で警報を発し人手で
排除するようにしてもよい。

【００２３】（実施例２）本発明においては、ボール１
０の受容部２２への装入と受容部２２からのボール１０
の取出しをより確実に行うために、図５に示す保持手段
を用いてもよい。図５は、理解を容易にするために、保
持手段の一方の側壁部材を取除いた状態を示したもので
ある。この保持手段２は、穿孔部材２１を装着した円筒
部２３の内部に、回転しないリブ部２４をその先端が内
径部とシール性を保つように組付け、負圧エリア２５、
大気圧エリア２６及び加圧エリア２７に区分するととも
に、受容部２２と円筒部２３の内部が連通するように、
円筒部２３を焼結金属などの多孔質材料で形成するか、
多数の貫通穴を設ける。即ち、ボール１０の供給エリア
Ｂから第１の回収エリアＣに至るまでの領域では、円筒
部２３の内部を負圧にする。これにより、穿孔部材２１
に吸引力が作用して、ボール１０の装入を容易に行うこ
とができ、かつボール１０を確実に保持できる。第１の
回収エリアＣでは円筒部２３の内部は大気圧にする。こ
れにより、受容部２２には吸引力も加圧力も作用しない
ので、球体を確実に除去できる。第２の回収エリアＤで
は受容部２２には加圧力が作用し、ボールを確実に排出
することができる。

【００２４】（実施例３）図１では、突出部検出手段６
では透過光を用いて検出する例を示したが、図６に示す
ように、反射光を用いて検出することもできる。これ
は、発光部４から検査エリアＡの幅方向にわたってスリ
ット光を照射し、受容部２２内のボール１０で反射した
光を受光部５で受光することにより行うものである。受
光部５と発光部４の配置例を図６（ａ）に示す。前述し
たと同様に、受光部５は、光軸Ｌが検査エリアＡにおけ
る保持手段２の接線とほぼ一致するように配設する。発
光部４は、検査エリアＡを挟んで受光部５の反対側から
検査エリアに斜め上方からスリット光を照射するように
配設する。発光部４からの照射光には指向性の強い光を
用いるとよく、特にレーザ光を照射することが好まし
い。

【００２５】受光部５と発光部４を図６（ａ）のように
配置した場合、単球１１が受容部２２から突出していな
ければ、図６（ｂ）に示すように、入射光は照射面にお
いて入射角度と同じ角度で正反射されるが、受光部５に
向かって反射する光は、受容部２２の壁面で遮られ、受
光部５では受光されない。図６（ｃ）に示すように、異
径連球１２であっても、受容部２２から突出した部分
（１２ａ）をもつものであれば、反射光の一部は受光部
５に向かい入射する。透過光に比して反射光の輝度は高
いので、小さな突出部も検出することができる。なお、
前述したと同様に、受容部２２から突出するものであっ
ても寸法公差内の単球１１であれば、ハードウエア的又
はソフトウエア的フィルター等で輝度又は電気信号レベ
ルを下げ、所定閾値以下として検出しないようにするこ
とができるが、検出された場合は、連球判定手段に出力
し、画像処理等により連球判定を行うことが好ましい。
なお、受光部５と発光部４の位置関係を逆にしても同様
に検出することができる。

【００２６】（実施例４）本発明では、図７に示すよう
に、穿孔部材２１としてベルト状部材を用いてもよい。
図７において、図１と同一部分は同一の符号で示す。図
７（ａ）に示すものは、ベルト状の穿孔部材２１を一対
のプーリー２８、２８に巻回し、一方のプーリーに駆動
源を接続し、所定位置に固定した平板１４の表面をベル
ト状の穿孔部材２１が滑動するように構成したものであ
る。図７（ｂ）に示すものは、ベルト状の穿孔部材２１
を大径のプーリー２８ａと小径のプーリー２８ｂに巻回
し、一方のプーリーに駆動原を接続した構成を有するも
のである。この場合、大径のプーリー２８ａを小径のプ
ーリー２８ｂより上位に位置するように配設すると、供
給手段、突出部検出手段などを図１におけると同様に配
設することができる。なお図７（ｂ）で大径のプーリー
２８ａを固定して、別の駆動手段でベルト状の穿孔部材
２１がその上を滑動するように構成してもよい。また、
図７（ｃ）に示すように、保持手段２として、表面が平
滑なベルト状部材２０１の表面にベルト状の穿孔部材２
０２を貼り合せた構造とすると、ベルトとしての強度を
高めることができるし、供給手段、突出部検出手段など
の配設の自由度が高くなる。

【００２７】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、保持手段を固定し、突出部検出手段を移動するよう
な構成にすることも可能である。また、上記実施例で
は、保持手段の受容部深さは単球の公称直径と同一に形
成されているとして説明し、この場合には正常な単球で
あっても受容部から突出することがあること、及びその
場合の連球判定方法についても説明した。従って、当初
から受容部の深さを単球の直径より明らかに小さく、例
えば直径寸法の１／２にしても対応することができる。
この場合、受容部開口部の直径より大きな直径のボール
でも、この受容部で分離して保持することができ、保持
手段は対象のボール径が変わっても、ある程度汎用的に
使用できるという利点がある。しかし、保持されたボー
ルは全数突出部が検出され、突出部の情報を画像処理等
で処理して異常球の判定をしなければならないため、前
述した対象ボールにほぼ専用的に形成された受容部にお
ける場合に比して判定時間は長くなる。また、小球が受
容部からはみ出して横になった状態の連球が保持された
時は、横方向からの突出部検出情報だけでは小球が大球
の陰になり検出できない。このためには、上方からの平
面的な撮像情報を加えた判定論理で不良品を判定するよ
うにとよい。以上説明したように、本発明は、金属や樹
脂、ガラスなど溶融体から所定の精度に形成されるボー
ル、例えば半田ボールに適用すると好適であり、また軸
受けボールにも適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、 本発明は次の効
果を有している。 （１）多数の球体から、一つ一つの球体を、球体の大き
さに合せて形成した受容部に分散保持し、これを光学的
に検出して判定するので、異常球検出の信頼性が高い。 （２）受容部に分散保持した球体のうち、受容部から突
出した球体について異常球を判定するので、効率的に検
出できる。 （３）不良品判定信号に基づき、良品又は不良品を取出
す除去手段を駆動させることができるので、自動で良品
と不良品を分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異常球検出装置の一実施例を示す概略
断面図

【図２】本発明に用いる穿孔部材の平面図

【図３】単球が装着部の受容部に装入された状態を示す
断面図

【図４】連球が装着部の受容部に装入された状態を示す
断面図

【図５】保持手段の他の例を示す斜視図

【図６】本発明における突出部検出手段の他の例を説明
するための図

【図７】本発明の他の実施例を示す概略断面図

【符号の説明】

１・・異常球検出装置、２・・保持手段、３・・供給部
材、４・・発光部、５・・受光部、６・・突出部検出手
段、７・・除去手段、８・・容器１０・・半田ボール、
１１・・単球、１２・・異形異常球、１２ａ・・小球、
１２ｂ・・大球、１３・・同径異常球、２１・・穿孔部
材、２０・・円板状基体、２２・・受容部、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６５Ｇ 47/84 Ｂ６５Ｇ 47/84 Ｃ Ｆターム(参考） 3F072 AA26 GA10 GB07 GB10 GC03 KC01 KC08 KC14 KE13 KE18 3F079 AD23 BA05 BA12 CA21 CB25 CB31 CB35 CC01 DA03 DA06 DA28 3F080 AA27 BB03 BD11 BD15 BF19 CA03 CC02 CF01 CG04 CG15 DA17 DA18 EA09 EA15 4K017 AA01 CA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単球を主体とする多数の球体の中から異
   常球を検出する装置であって、球体が個々に分離して収
   まる複数の受容部を備えた保持手段と、受容部から突出
   した球体部分を検出する突出部検出手段とを有し、突出
   部の検出情報を利用して異常球判定を行うことを特徴と
   する異常球検出装置。
2. 【請求項２】 単球を主体とする多数の球体の中から異
   常球を検出する装置であって、球体が個々に分離して収
   まる複数の受容部を備えた保持手段と、受容部から突出
   した球体部分を検出する突出部検出手段と、突出部の検
   出情報をもとに異常球判定を行う異常球判定手段とを有
   することを特徴とする異常球検出装置。
3. 【請求項３】 異常球検出信号をもとに、異常球又は良
   品球を受容部から取出す除去手段を備えている請求項１
   又は２記載の異常球検出装置。
4. 【請求項４】 前記受容部は、深さが単球の直径と略同
   一で、開口面が単球の投影面より大の有底穴である請求
   項１又は２記載の異常球検出装置。
5. 【請求項５】 前記保持手段は、単球直径の１倍以上で
   １．２倍以下の直径の貫通穴を有するとともに、単球の
   直径と略同一の厚さを有する穿孔部材と、該穿孔部材に
   当接する表面が平滑な基体とからなり、前記受容部は穿
   孔部材の貫通穴と基体により形成されている請求項４記
   載の異常球検出装置。
6. 【請求項６】 前記突出部検出手段は、前記受容部に向
   かって光を照射する発光部と、前記受容部を通過した光
   を受光する受光部とを有し、受容部から球体の一部が突
   出している場合には照射光が遮断され、球体が突出して
   いることを検出する請求項１又は２記載の異常球検出装
   置。
7. 【請求項７】 前記突出部検出手段は、前記受容部に向
   かって光を照射する発光部と、前記受容部から突出した
   部分から来る反射光を受光して受容部表面から突出した
   球体部分を検出する受光部とを有する請求項１又は２記
   載の異常球検出装置。
8. 【請求項８】 単球を主体とする多数の球体の中から異
   常球を検出する装置であって、球体が個々に分離して収
   まる複数の受容部を外周面に備えた回転自在な円状保持
   手段と、円状保持手段のほぼ頂部に設けた検査領域で受
   容部から突出した球体部分を検出する突出部検出手段
   と、円状保持手段の検査領域より上流で受容部に球体を
   供給する球体供給手段と、円状保持手段の検査領域より
   下流で受容部から球体を回収する球体回収手段とを有す
   ることを特徴とする異常球検出装置。
9. 【請求項９】 単球を主体とする多数の球体の中から異
   常球を検出する方法であって、所定深さの空孔に球体を
   個々に装入し、空孔から突出した部分を光学的に検出
   し、検出情報を利用した判定論理をもとに異常球判定を
   行うことを特徴とする異常球検出方法。
10. 【請求項１０】 単球を主体とする多数の球体の中から
    異常球を検出する方法であって、単球の直径と略同一深
    さの空孔に球体を個々に装填し、空孔から突出した部分
    を光学的に検出し、その突出量が基準値より大なる球体
    を異常球として判定することを特徴とする異常球検出方
    法。