JP2009057159A - Shaft body conveying device and shaft body inspection device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ねじ、ボルト、リベットピン、支軸、支持ピン、連結ピンなどの軸体を、搬送方向に対して軸心が直角向きとなるように姿勢を矯正しながら搬送する軸体搬送装置と、それを用いて搬送中の軸体が良品か不良品かを調べる検査装置に関する。 The present invention relates to a shaft body transport device that transports shaft bodies such as screws, bolts, rivet pins, support shafts, support pins, and connecting pins while correcting the posture so that the axis is perpendicular to the transport direction. And an inspection apparatus that checks whether the shaft being conveyed is a non-defective product or a defective product.
例えば、軸体の代表的製品であるねじやボルトは、製造後に良否検査を行なって出荷される。良否検査は、頭部の形状、傷の有無、めっきの状態、軸部の直径や長さ、ねじ山の良否、軸部の曲がりの有無などについてなされる。 For example, screws and bolts, which are representative shaft bodies, are shipped after quality inspection. The pass / fail inspection is performed on the shape of the head, the presence or absence of scratches, the state of plating, the diameter and length of the shaft, the quality of the thread, the presence or absence of bending of the shaft, and the like.
上記の良否検査の中には、軸体の端面を軸方向に観察して行う検査もあり、その検査については、検査精度を高めるために観察方向に対して軸体を平行に保つことが要求される。ところが、検査する軸体の中には、観察方向に対して不可避の傾きを生じるものがある。例えば、下記特許文献1に開示された検査装置の場合、検査される軸体が、ばね座金の組み込まれた座金付きねじであるとコイル状にねじれた座金を介してねじの頭部が回転テーブルの上面に支えられるため、吊り下げたねじが傾き、安定した検査を行うことができない。 Among the above pass / fail inspections, there is also an inspection that is performed by observing the end face of the shaft body in the axial direction, and the inspection requires that the shaft body be kept parallel to the observation direction in order to increase the inspection accuracy. Is done. However, some shafts to be inspected have an inevitable inclination with respect to the observation direction. For example, in the case of the inspection apparatus disclosed in Patent Document 1 below, if the shaft body to be inspected is a screw with a washer incorporating a spring washer, the head of the screw is turned through a washer that is twisted in a coil shape. The suspended screw is tilted and cannot be stably inspected.
そこで、下記特許文献2に開示された姿勢矯正装置が提案されている。本願発明者等が開発したその装置は、回転テーブルに設けた切欠き溝に軸部を挿入して頭部付き軸体を吊り下げる。そして、回転テーブルの回転により移動する軸体を搬送路の途中に固定して設けた押し上げガイドで押し上げて軸体の頭部を回転テーブルの上面から浮き上がらせ、この状態で軸体の軸部を押さえ手段で前記切欠き溝の内面に押さえ付けて傾きを矯正する。
上記特許文献2の姿勢矯正装置は、軸体の頭部を回転テーブルで支えて軸体の搬送を行なうので、検査対象が頭部付き軸体に限定される。また、この装置は、軸部長さの長い軸体については押し上げガイドによる押上げがスムーズになされず、押し上げガイドとの摩擦で軸体が傾きやすい。その傾きを首下のわずかな部分を押さえ手段と回転テーブルとで挟みつけて矯正するので、確実な矯正も望み難い面があった。
In the posture correcting device of
この発明は、これらの問題点を解決すること、即ち、頭部の有無を問わずに軸体の姿勢を搬送中に矯正できるようにし、さらに、長さの長い軸体についても姿勢の矯正が確実になされるようにすることを課題としている。 The present invention solves these problems, that is, enables the posture of the shaft body to be corrected during conveyance with or without the head, and further corrects the posture of a long shaft body. The challenge is to make sure it is done.
上記の課題を解決するため、この発明においては、軸体搬送装置を、ロータリーディスクと、そのロータリーディスクの外周に沿わせた外枠ガイドと、搬送対象の軸体を前記ロータリーディスクと外枠ガイドとの間に形成される搬送路に送り込むフィーダとを有し、前記ロータリーディスクと外枠ガイドとの間に前記軸体の軸部が挟み込まれ、その軸体がロータリーディスクに駆動されて回転しながら前記搬送路の出口に向けて搬送されるものにした。この装置の搬送路は、その幅が入口側で前記軸体の軸部の直径よりも大きく、その幅が途中で狭くなり、その狭くなった位置で前記軸体の軸部がロータリーディスクと外枠ガイド間に挟み込まれるようにしておくとよい。 In order to solve the above problems, in the present invention, the shaft body transport device includes a rotary disk, an outer frame guide along the outer periphery of the rotary disk, and a shaft body to be transported as the rotary disk and outer frame guide. And a feeder that feeds into a conveyance path formed between the rotary disk and the outer frame guide, the shaft portion of the shaft body is sandwiched between the rotary disk and the shaft body, and the shaft body is driven by the rotary disk to rotate. However, it was conveyed toward the exit of the conveyance path. The conveying path of this apparatus has a width larger than the diameter of the shaft portion of the shaft body on the inlet side, the width becomes narrow in the middle, and the shaft portion of the shaft body is outside the rotary disk at the narrowed position. It is better to be sandwiched between frame guides.
この装置のロータリーディスクは、垂直な軸を支点にして回転するもの、水平な軸を支点にして回転するもの、傾斜した軸を支点にして回転するもののいずれであってもよい。いずれのロータリーディスクも、そのロータリーディスクと外枠ガイドを設置するベース面を基準にすると回転中心の軸がベース面に対して垂直になる。ベース面は水平面、垂直面、傾斜した斜面を問わない。また、搬送する軸体は頭部の有無を問わない。 The rotary disk of this device may be any one that rotates with a vertical axis as a fulcrum, one that rotates with a horizontal axis as a fulcrum, and one that rotates with an inclined axis as a fulcrum. In any rotary disk, when the rotary disk and the base surface on which the outer frame guide is installed are used as a reference, the axis of rotation is perpendicular to the base surface. The base surface may be a horizontal surface, a vertical surface, or an inclined slope. Moreover, the shaft body to be transported may or may not have a head.
この搬送装置の好ましい形態を以下に列挙する。
(1)前記ロータリーディスクを異サイズ品(外径や厚みが異なるもの)と交換可能となしたもの。
(2)前記ロータリーディスクと外枠ガイドを、両者間に軸体の軸部の全長又はほぼ全長が挟み込まれる厚みをもたせたもの。
(3)前記ロータリーディスクと外枠ガイドの少なくとも一方を樹脂で形成したもの。
(4)ロータリーディスクと外枠ガイドのどちらか一方に、前記搬送路に供給された軸体の一端を受けて軸体の他端をロータリーディスクと外枠ガイドとの間から突出した位置に保つ支持面を設けたもの。
(5)前記ロータリーディスクと外枠ガイドに、前記軸体の長手途中に形成された径方向突出部との干渉を避ける溝を設けたもの。
Preferred forms of this transport device are listed below.
(1) The rotary disk can be replaced with a different size product (one having a different outer diameter or thickness).
(2) The rotary disk and the outer frame guide are provided with a thickness such that the full length or almost the full length of the shaft portion of the shaft body is sandwiched between them.
(3) At least one of the rotary disk and the outer frame guide is formed of resin.
(4) Either one of the rotary disk and the outer frame guide receives one end of the shaft body supplied to the conveyance path, and the other end of the shaft body is maintained at a position protruding from between the rotary disk and the outer frame guide. A support surface is provided.
(5) The rotary disk and the outer frame guide are provided with a groove that avoids interference with a radial protrusion formed in the middle of the shaft.
この軸体搬送装置は、頭部付き軸体、頭部無し軸体の両方を搬送することができる。また、ロータリーディスクと外枠ガイドに挟まれる位置に径方向突出部がある軸体も、ロータリーディスクと外枠ガイドに前記径方向突出部との干渉を避ける溝を設けることによって搬送することができる。 The shaft body transporting device can transport both a shaft body with a head and a shaft body without a head. A shaft body having a radial protrusion at a position between the rotary disk and the outer frame guide can also be conveyed by providing a groove in the rotary disk and the outer frame guide to avoid interference with the radial protrusion. .
この発明は、上述した軸体搬送装置と、その装置で姿勢を矯正された軸体の他端を直視するCCDカメラ又は光学センサを有し、前記CCDカメラの画像又は光学センサの出力信号を取り込んで前記軸体の片端の形状、性状の良否を検査するようにした軸体検査装置も併せて提供する。 The present invention includes the above-described shaft body transport device and a CCD camera or an optical sensor that directly looks at the other end of the shaft body whose posture is corrected by the device, and captures an image of the CCD camera or an output signal of the optical sensor. Thus, a shaft body inspection apparatus for inspecting the quality and quality of one end of the shaft body is also provided.
その検査装置は、軸体搬送装置のフィーダから前記搬送路に検査対象の軸体が供給されたことを検出する第1のセンサと、供給された軸体が前記搬送路の予め定められた位置を通過したか否かを検出する第2のセンサと、その第2のセンサによって検出されるべき軸体が検出されなかったときに、前記フィーダから供給された軸体が軸部に曲がりを生じていると判断する判定回路を具備させるとより好ましいものになる。 The inspection apparatus includes a first sensor that detects that a shaft body to be inspected is supplied from a feeder of a shaft body transport apparatus to the transport path, and the supplied shaft body is a predetermined position of the transport path. A second sensor for detecting whether or not the shaft has passed, and when the shaft to be detected by the second sensor is not detected, the shaft supplied from the feeder bends in the shaft portion. It is more preferable to include a determination circuit that determines that the
搬送路に進入してロータリーディスクの外周面に接触した軸体は、ロータリーディスクから駆動力を受けて回転し、外枠ガイドの内周面上を転動して搬送路の出口に向けて移動していく。このときの回転、転動が、ロータリーディスクの外周面と外枠ガイドの内周面を基準にして起こるため、軸体がロータリーディスクの軸心に対して傾いているとその軸体に対して姿勢を矯正する力が働き、その力で軸体が自然に真っ直ぐ(ロータリーディスクの軸と平行)な姿勢になる。
また、軸体に作用する矯正力は、ロータリーディスクと外枠ガイドとの間に挟まれる部分の長さが長くなるほど大きくなるため、長さの長い軸体ほど優れた矯正効果が得られる。
The shaft that enters the transport path and contacts the outer peripheral surface of the rotary disk rotates by receiving a driving force from the rotary disk, and rolls on the inner peripheral surface of the outer frame guide to move toward the exit of the transport path. I will do it. Since the rotation and rolling at this time occur with reference to the outer peripheral surface of the rotary disk and the inner peripheral surface of the outer frame guide, if the shaft body is inclined with respect to the axis of the rotary disk, the shaft body The force that corrects the posture works, and the shaft body is naturally straight (parallel to the axis of the rotary disk).
Further, since the correction force acting on the shaft body increases as the length of the portion sandwiched between the rotary disk and the outer frame guide increases, the longer the shaft body, the better the correction effect.
さらに、ロータリーディスクと外枠ガイドで軸体の軸部を挟み付けるので、ロータリーディスクの軸心を水平にした装置だけでなく、軸心を垂直にした搬送装置なども頭部の無い軸体を搬送することが可能であり(ただし、搬送路の幅が軸体の軸部の直径よりも大きくなっている部分では落ち止め用の支持面が必用)、装置の利用範囲が拡大する。 Furthermore, since the shaft part of the shaft body is sandwiched between the rotary disk and the outer frame guide, not only a device with a horizontal axis axis of the rotary disk but also a transport device with a vertical axis center shaft body without a head. It can be transported (however, a supporting surface for retaining is necessary in a portion where the width of the transport path is larger than the diameter of the shaft portion of the shaft body), and the use range of the apparatus is expanded.
なお、上記で好ましいとした構成に関する作用、効果は次項で述べる。 The operations and effects related to the preferred configuration will be described in the next section.
次に、この発明の軸体検査装置は、軸体搬送装置による矯正効果によって検査される軸体の姿勢が安定し、そのために、安定した検査がなされて検査精度が高まる。 Next, in the shaft body inspection device of the present invention, the posture of the shaft body to be inspected is stabilized by the correction effect by the shaft body transport device, and therefore, a stable inspection is performed and the inspection accuracy is increased.
また、軸部が曲がっている軸体は搬送路の幅が狭くなった部分に入り込めず、搬送路の入口部で回転せずに止まる。上記第1、第2のセンサと判定回路をさらに具備させた検査装置は、そのことを検出することができるため、軸部の曲がり不良も同時に検査することができる。なお、搬送路の入口に止まった軸体は、不良品として搬送路から除去する。 Further, the shaft body having the bent shaft portion cannot enter the portion where the width of the transport path is narrowed, and stops without rotating at the entrance portion of the transport path. Since the inspection apparatus further including the first and second sensors and the determination circuit can detect this, it is possible to simultaneously inspect for bending defects of the shaft portion. Note that the shaft stopped at the entrance of the transport path is removed from the transport path as a defective product.
以下、添付図面の図1〜図6に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図1及び図2は、軸体搬送装置の第1実施形態である。この軸体搬送装置1は、ロータリーディスク2と、そのロータリーディスク2の外周に沿わせた外枠ガイド3と、搬送対象の軸体10をロータリーディスク2と外枠ガイド3との間に形成される搬送路4に送り込むフィーダ5とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 of the accompanying drawings. 1 and 2 show a first embodiment of a shaft body conveying apparatus. The shaft body conveying device 1 is formed between a
図示の軸体10は十字穴付きねじであり、また、図示のフィーダ5は、周知の振動フィーダであり、2条のレール5aで頭部10aを支えて吊り下げた軸体10を、搬送路4の入口部に供給する。
The illustrated
ロータリーディスク2は、回転制御が可能なサーボモータなどの回転駆動源6を有しており、その回転駆動源6に駆動されて連続的に回転する。水平なベース面B上に設けられたこのロータリーディスク2は、搬送対象の軸体(例えば金属製のねじ)10を保護するために、ポリアミド系樹脂等の耐摩耗性に優れた樹脂で形成すると好ましい。ここではそのロータリーディスク2を軸心Cが垂直(ベース面Bに対しても垂直)になる姿勢にし、外径や厚みの異なる異サイズ品と交換可能に設けており、軸体10の軸部10bの径や長さの変化にロータリーディスク2を交換して対応することができる。
The
外枠ガイド3は、搬送する軸体の軸部径などを考慮して設置領域を設定する。この外枠ガイド3は、搬送対象の中で軸部径が最大の軸体についても姿勢の矯正が十分に行なわれる長さ範囲をもつものが必要であり、その要求に応えるために、図の装置は、ロータリーディスク2の外周の約半分程度の領域に外枠ガイド3を沿わせている。その外枠ガイド3は構造用の金属材料で形成しているが、これを樹脂で形成して軸体を保護することや、この外枠ガイド3を内径の異なるものと交換可能にし、軸体10のサイズ変動に対して外枠ガイド3を交換して対応することも可能である。ただし、ロータリーディスク2の方が交換性に優れ、また、交換後のロータリーディスク2とフィーダ5の位置関係の調整も不要であるので、外枠ガイド3よりもロータリーディスク2を交換したほうが有利である。
The
ロータリーディスク2と外枠ガイド3には、軸体の軸部10bの全長が両者間に挟み込まれる厚みをもたせている。軸体10に作用する姿勢の矯正力は、ロータリーディスク2と外枠ガイド3との間に挟まれる部分の長さが長くなるほど大きくなるため、この構造は
矯正効果が高く、より確実で安定した矯正がなされる。
The
搬送路4は、入口側の幅Wが軸体10の軸部10bの直径よりも大きい。その搬送路4の幅Wは途中で狭くなり、狭くなった部分でロータリーディスク2と外枠ガイド3間に軸体10の軸部10bが挟み込まれ、軸体10がロータリーディスク2に駆動されて回転しながら搬送路4の出口に向けて搬送されるように構成されている。ロータリーディスク2が回転すると、そのディスクの外周に接触した軸体10はロータリーディスク2とは反対向きに回転し、外枠ガイド3の内周面上を転動して搬送路4内を出口側に向けて移動していく。この際の回転、転動で軸体10は傾きが自然に修正されて垂直姿勢になる。この姿勢の矯正効果は、軸体10が座金付きねじである場合にも発揮される。
In the conveyance path 4, the width W on the inlet side is larger than the diameter of the
なお、図3、図4に示すように、軸体10の一端を受けてその軸体の他端をロータリーディスク2と外枠ガイド3間から突出した位置に保つ支持面7をロータリーディスク2や外枠ガイド3に設けると、頭部無し軸体も垂直配置にして搬送することができる。この発明の搬送装置は、ロータリーディスク2と外枠ガイド3で軸体10を挟み付けるので、上記の支持面7が搬送路4の入口部(幅Wが軸部10bの直径よりも大きくなっている部分)のみに設けられている構造でも、頭部無し軸体の起立搬送が可能である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、図4に示すように、ロータリーディスク2と外枠ガイド3に溝8を設けることで、軸部の外周に径方向突出部10cが設けられている軸体10も、径方向突出部10cとの干渉を起こさずに搬送することができる。
Further, as shown in FIG. 4, by providing the
ロータリーディスク2は、軸心を水平にして配置してもよく、この場合には、支持面7が無くても頭部無し軸体の搬送が行なえる。
The
図5及び図6は、上述した軸体搬送装置1と、その装置で姿勢を矯正された軸体10の他端側(図のそれは上端)においてロータリーディスク2の軸方向に直視するCCDカメラ11(光学センサで代替することも可)を組み合わせて構成される軸体検査装置の具体例を示している。この検査装置は、CCDカメラ11の画像(又は光学センサの出力信号)を判定部(図示せず)に取り込み、予め設定された閾値と比較して軸体10の片端の形状、性状の良否を検査する。
5 and 6 show the above-described shaft body transport device 1 and a
例示の検査装置は、軸体搬送装置1のフィーダ5から搬送路4に対して検査対象の軸体10が供給されたことを検出する第1のセンサ12と、供給された軸体10が搬送路4の予め定められた位置を通過したか否かを検出する第2のセンサ13と、第1、第2のセンサ12,13の信号を取り込んで良否判定を行なう判定回路14を備えている。
The illustrated inspection apparatus includes a
第2のセンサ13によって検出されるべき軸体が検出されなければ、フィーダ5から搬送路4に供給された軸体10は搬送されずに搬送路4の入口部に止まっていると考えてよい。軸体10が搬送路4の入口部に止まる理由は、軸部が曲がった不良品であるからにほかならない。従って、例示の検査装置では、軸体の一端の良否検査に加えて軸部の曲がりの有無の検査も同時に行なわれることになる。第2のセンサ13は、専用のセンサである必要はなく、CCDカメラ11を第2のセンサとして兼用することも可能である。
If the shaft to be detected by the
なお、搬送路4の入口部に止まって不良と判定された軸体は、当然に除去する。その除去は、手作業で行なってもよいし、ロボットハンドなどを用いた除去装置を追設して行ってもよい。 It should be noted that the shaft body that has stopped at the entrance of the conveyance path 4 and is determined to be defective is naturally removed. The removal may be performed manually, or a removal device using a robot hand or the like may be additionally provided.
また、ロータリーディスク2と外枠ガイド3を、傾斜したベース面(垂直面も可)上に搬送路4の入口が上、出口が下となるように設置し、さらに、図示していない外枠ガイド3の移動機構を設け、不良軸体が検出されたときに前記移動機構で外枠ガイド3をロータリーディスク2から離反させて搬送路4の通路幅を広げ、搬送路4の入口部に止まっている軸体を自然に転がり落として不良品排出口へ排出することもできる。この方法を採用するときには、外枠ガイド3が復帰するまでの間、フィーダ5からの軸体供給を一時的に止める機構を追設することも有効になる。
In addition, the
製造時に焼き入れなどの熱処理を施す軸体、例えば、ローラやギヤなどの回転体を支持する支持ピンや高強度が要求される連結ピンなどは、熱処理で曲がりを生じることがある。上記の検査装置を使用すれば、製造直後の検査工程でその曲がりを検出して曲がりを生じた不良品を取り除くことができる。 A shaft body that is subjected to a heat treatment such as quenching at the time of manufacture, for example, a support pin that supports a rotating body such as a roller or a gear or a connection pin that requires high strength, may be bent by the heat treatment. If the above-described inspection apparatus is used, it is possible to remove the defective product that has been bent by detecting the bending in the inspection process immediately after manufacturing.
1 軸体搬送装置
2 ロータリーディスク
3 外枠ガイド
4 搬送路
5 フィーダ
5a レール
6 回転駆動源
7 支持面
8 溝
10 軸体
10a 頭部
10b 軸部
10c 径方向突出部
11 CCDカメラ
12 第1のセンサ
13 第2のセンサ
14 判定回路
B ベース面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft
Claims (8)
請求項1又は2に記載の軸体搬送装置。 The shaft conveying apparatus according to claim 1 or 2, wherein at least one of the rotary disk (2) and the outer frame guide (3) is formed of a resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007226149A JP2009057159A (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Shaft body conveying device and shaft body inspection device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007226149A JP2009057159A (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Shaft body conveying device and shaft body inspection device using the same |
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ID=40553266
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JP (1) | JP2009057159A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010247902A (en) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Ntn Corp | Workpiece sorting device |
-
2007
- 2007-08-31 JP JP2007226149A patent/JP2009057159A/en active Pending
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