JP2015224910A - Neck inspection device for shaft body with head - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ボルト、ねじ、釘、連結ピン、リベットと言った各種頭部付き軸体の首元の異常の有無をカメラで撮影して正確に検出することを可能ならしめた頭部付き軸体の首元検査装置に関する。 The present invention provides a head-equipped shaft that can accurately detect the presence or absence of abnormalities at the neck of various shaft-equipped heads such as bolts, screws, nails, connecting pins, and rivets. The present invention relates to a body neck inspection device.
頭部付き軸体の頭部をヘッダで圧造して製造する際に、ヘッダの金型に欠損箇所があるとその欠損箇所が転写されて軸体の頭部の首元に突起が形成される。 When manufacturing the head of the shaft body with a head by forging with a header, if there is a defect in the header mold, the defect is transferred and a protrusion is formed at the neck of the head of the shaft. .
そのような不良製品は排除する必要があり、そのための検査が従来は人手によってなされていた。 Such defective products need to be eliminated, and the inspection for that purpose has been done manually.
その検査は、作業者が製品を手で持って軸心を中心にして回しながら首元を目視検査する方法で行われていた。 The inspection was performed by a method in which the operator visually inspects the neck while holding the product by hand and turning it around the axis.
頭部付き軸体の良否選別のための検査装置は、種々提案されている。例えば、本件の発明者も発明者として名を連ねている下記特許文献1に記載されたものなどが知られているが、これまでに提案されている検査装置はいずれも、ボルトやねじなどの胴部や頭部などを検査するものであって、頭部付き軸体の首元を検査するものは見当たらない。
Various inspection apparatuses for selecting pass / fail of a shaft body with a head have been proposed. For example, the inventor of the present case is known as described in the following
上記特許文献1に記載された検査装置は、頭部付き軸体の首元を検査するものではないが、検査対象(ボルトなどのワーク)の頭部をチャックで掴み、その後に検査対象を持ち上げて上昇した位置でワークを回転させて検査を行う。
The inspection apparatus described in
そのような構造であるので、検査対象の持ち上げ量を大きくすれば、持ち上げた位置で斜め下方から検査対象の首元を撮影して検査することが可能である。しかしながら、検査対象を1品ずつ持ち上げて検査を行う方法では、効率の良い検査が望めない。 Because of such a structure, if the lifting amount of the inspection object is increased, the neck of the inspection object can be photographed and inspected obliquely from below at the lifted position. However, an efficient inspection cannot be expected with a method in which inspection is performed by lifting inspection objects one by one.
検査対象を掴み、上昇後に回転させ、その後に復帰させて掴みを解除する行程を経る必要があるので、人手による検査の方がむしろ効率的である。 Since it is necessary to go through the process of grabbing the object to be inspected, rotating it after ascending, and then returning it to release it, manual inspection is rather efficient.
このような事情から、頭部付き軸体の首元の良否検査は人手で行っていたが、この方法は、量産品のボルトなどを検査するのには向いていない。人手に依存した多量の検査は、多大の労力と時間を費やす。 For these reasons, the quality of the neck of the shaft with head has been manually checked, but this method is not suitable for inspecting mass-produced bolts. The large amount of labor-dependent inspections is labor intensive and time consuming.
この発明は、頭部付き軸体の首元の良否検査を流れ作業で効率よく行える首元検査装置を提供することを課題としている。 This invention makes it a subject to provide the neck inspection apparatus which can perform the quality inspection of the neck of the shaft body with a head efficiently by flow work.
上記の課題を解決するため、この発明においては、頭部付き軸体の首元検査装置を以下の通りに構成した。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a neck inspection apparatus for a shaft body with a head is configured as follows.
即ち、少なくとも本体部の一端側に本体部と同心、かつ、一体の小径ボス部を有するローラを、複数個、個別回転可能、かつ、近接した状態に連結して無端のキャリアを構成した。 That is, an endless carrier is configured by connecting a plurality of rollers having a small-diameter boss part concentric with the main body part at least on one end side of the main body part so as to be individually rotatable and close to each other.
そして、そのキャリアと、当該キャリアを架け渡す一対のスプロケットホイールと、そのスプロケットホイールを駆動して前記キャリアを走行させる駆動機構と、前記キャリアの往路において前記小径ボス部を支えるレールと、前記キャリアの往路の始端側に配置されるシュータと、前記キャリアによって搬送される頭部付き軸体を撮影するカメラと、そのカメラの画像に基づいて頭部付き軸体の良否判定を行う判定装置を組み合わせた。 And, the carrier, a pair of sprocket wheels that span the carrier, a drive mechanism that drives the sprocket wheel to run the carrier, a rail that supports the small-diameter boss portion in the forward path of the carrier, Combining a shooter disposed on the start end side of the forward path, a camera that captures a shaft body with a head transported by the carrier, and a determination device that determines pass / fail of the shaft body with a head based on an image of the camera .
また、前記キャリアを垂直な軸に対して傾斜させ、前記シュータから頭部付き軸体をその軸体の胴部が前記キャリアの往路の前後のローラ間の溝に入り込んでその軸体の頭部の一部が前後のローラの端面に受け支えられるように供給し、前記小径ボス部がキャリアの走行により前記レール上を転動することで前記ローラが回転してそのローラに支持された頭部付き軸体が回転しながら搬送され、その搬送の途中に前記カメラによって前記頭部付き軸体の首元が撮影され、そのカメラの視野内での前記軸体の回転数が1回転以上となるようにした。 Further, the carrier is inclined with respect to a vertical axis, and the shaft body with a head from the shooter is inserted into a groove between the rollers before and after the forward path of the carrier so that the head of the shaft body A part of the head is supported so as to be received and supported by the end surfaces of the front and rear rollers, and the small-diameter boss portion rolls on the rail as the carrier travels so that the roller rotates and is supported by the roller. The attached shaft body is transported while rotating, and the neck of the shaft body with the head is photographed by the camera in the middle of the transportation, and the rotational speed of the shaft body within the field of view of the camera becomes one rotation or more. I did it.
かかる首元検査装置は、前記ローラの外周面に、頭部付き軸体の胴部との摩擦力を高めるローレット加工などの滑り防止処理や耐摩耗性を高める表面処理や焼入れを施すと好ましい。 In the neck inspection apparatus, it is preferable that the outer peripheral surface of the roller is subjected to anti-slip treatment such as knurling to increase the frictional force with the body portion of the shaft body with a head, or surface treatment or quenching to improve wear resistance.
また、頭部付き軸体の首元を照らすリング照明を具備させ、前記カメラによる首元の撮影が前記リング照明のリングの内側を透してなされるようにしておくのも好ましい。 It is also preferable to provide a ring illumination that illuminates the neck of the head member with the head so that the neck is photographed through the ring of the ring illumination.
前記キャリアの垂直な線に対する傾斜角はキャリアのローラによる頭部付き軸体の安定支持が損なわれない範囲で任意に設定することができる。 The inclination angle of the carrier with respect to the vertical line can be arbitrarily set within a range where the stable support of the shaft body with the head by the carrier roller is not impaired.
前記カメラを水平に配置する場合、前記傾斜角を例えば30°に設定すると軸体の軸心に対して60°傾いた方向から、前記傾斜角が45°のときには45°傾いた方向から、前記傾斜角が60°のときには30°傾いた方向からそれぞれ頭部付き軸体の首元を撮影することができる。 When the camera is horizontally disposed, the tilt angle is set to 30 °, for example, from a direction inclined by 60 ° with respect to the axis of the shaft body, and when the tilt angle is 45 °, from the direction inclined by 45 °, When the inclination angle is 60 °, the neck of the shaft body with the head can be photographed from the direction inclined by 30 °.
頭部付き軸体の首元の欠陥は、軸体の軸心に対して45°傾いた方向から監視するとより判別しやすいので、前記傾斜角は45°程度が特に適している。 Since the defect at the neck of the shaft body with a head is easier to discriminate when monitored from a direction inclined by 45 ° with respect to the shaft center of the shaft body, the inclination angle of about 45 ° is particularly suitable.
前記前後のローラの連結は、ローラの両端から突出させた支軸に軸受を装着し、前後のローラをローラの両端側において連結するリンクプレートに前記軸受を圧入して前記支軸とローラを回転可能に支持する構造や、ローラリンクとピンリンクを連結してローラチェーンに似た構造の無端チェーンを構成し、その無端チェーンのローラリンクの外周に軸受を介して前記小径ボス部の含まれたローラを回転可能に取り付ける構造などを用いて行うことができる。 To connect the front and rear rollers, a bearing is mounted on a support shaft protruding from both ends of the roller, and the support shaft and the roller are rotated by press-fitting the bearing into a link plate that connects the front and rear rollers on both ends of the roller. An endless chain similar in structure to a roller chain by connecting a roller link and a pin link is constructed, and the small diameter boss part is included on the outer periphery of the roller link of the endless chain via a bearing. It can be performed by using a structure in which the roller is rotatably attached.
かかる首元検査装置の前記ローラの小径ボス部とその小径ボス部を転動させる前記レールは、ローラの軸方向両端部に設けることができる。 The small-diameter boss portion of the roller of the neck inspection device and the rail for rolling the small-diameter boss portion can be provided at both axial ends of the roller.
また、前記キャリアの前後のローラ間の溝に対する頭部付き軸体の供給を、1つの溝に対して1本に制限するシャッタを前記シュータの出口に設置することもできる。 In addition, a shutter that restricts the supply of the shaft with a head to the groove between the front and rear rollers of the carrier to one for each groove may be provided at the outlet of the shooter.
なお、前後のローラ間の溝に対する頭部付き軸体の供給を1本に規制することは、前記シャッタがなくても可能である。この点の詳細については後述する。 Note that it is possible to restrict the supply of the shaft body with the head to the groove between the front and rear rollers to one even without the shutter. Details of this point will be described later.
この発明の首元検査装置は、対のスプロケットホイール間に掛け渡したキャリアを走行させることで、前記ローラの小径部が前記レール上を転動して前記ローラがキャリアの往路において回転する。 In the neck inspection apparatus according to the present invention, the carrier spanned between the pair of sprocket wheels is caused to travel, so that the small diameter portion of the roller rolls on the rail and the roller rotates in the forward path of the carrier.
そのために、往路の前後のローラ間の外周の溝に胴部を入り込ませた検査対象の頭部付き軸体は回転しながら搬送される。その軸体が搬送途中に前記カメラの前方を通過し、カメラの視野内あるときに1回転以上回転する。 Therefore, the shaft body with the head to be inspected with the body portion inserted into the outer peripheral groove between the rollers before and after the forward path is conveyed while rotating. When the shaft passes in front of the camera in the middle of conveyance and is within the field of view of the camera, it rotates one or more times.
そのために、軸体の首元の全周が前記カメラによって撮影され、得られた画像から首元の良否を判別することが可能になる。 Therefore, the entire circumference of the neck of the shaft is photographed by the camera, and the quality of the neck can be determined from the obtained image.
この首元検査装置は、キャリアを連続的に走行させて流れ作業で検査を行うことができ、検査の効率を人による検査に比べて飛躍的に高めることができる。 This neck inspection apparatus can carry out inspections in a flow operation by continuously running a carrier, and can greatly increase the efficiency of inspection compared to inspection by a person.
以下、この発明の頭部付き軸体の首元検査装置の実施の形態を、添付図面の図1〜図9に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a neck inspection apparatus for a shaft body with a head according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
例示の頭部付き軸体の首元検査装置1は、キャリア2、スプロケットホイール7,7、駆動機構8、レール9、シュータ10、図8に示したカメラ11、リング照明12、及び判定回路13aとモニタ13bを含んだ判定装置13を組み合わせて構成されている。
An example of the
キャリア2は、図6に示すように、本体部4aの両端に支軸3を有し、さらに、支軸3と本体部4aとの間に本体部4aと同心、かつ、一体の小径ボス部4bを有するローラ4の複数個を、リンクプレート5で個別回転可能、かつ、近接した状態に連結して構成された無端のローラチェーン様の構造となっている。
As shown in FIG. 6, the
小径ボス部4bは、例示の形態ではローラの本体部4aの両端に設けているが本体部4aの片端のみに設けられていてもよい。
In the illustrated embodiment, the small-
リンクプレート5による前後のローラ4,4の連結は、ローラ4に固定した支軸(これはローラ4と一体に形成されていてもよい)3のローラの両端からの突出部に軸受6を装着し、その軸受6をリンクプレート5で支持して行っている。
The front and
その構造に代えて、ローラリンクのローラの外周に軸受を介して小径ボス部4bの含まれたローラ4を回転可能に取り付け、そのローラリンクのローラの孔にピンリンクのピンを相対回転可能に通してローラリンクとピンリンクを交互につなぐ構造でも前後のローラ4,4を連結して無端のキャリアを構成することが可能である。
Instead of the structure, the
上記キャリア2は、対をなす2個のスプロケットホイール7,7間に架け渡される。スプロケットホイール7は、ローラ4の小径ボス部4bに噛合する歯を外周に有する。
The
このスプロケットホイール7の一方を駆動機構8で駆動して回転させ(他方は従動回転)、キャリア2を走行させる。
One of the
図2に示した駆動機構8は、モータ8aとそのモータの動力を片方(図のそれはキャリアの終端側)のスプロケットホイール7に伝える動力伝達要素8b(図のそれはタイミングベルトとタイミングプーリ)と、位置検出用のエンコーダ8cを組み合わせたものを例示した。
The
レール9は、キャリア2の往路の側部に配置されて往路にあるローラの小径ボス部4bの外周を受け支える。これにより、キャリア2が走行すると小径ボス部4bがレール9上で転動し、そのために、キャリア2の往路において各ローラ4が移動中に同一向きに回転する。
The
シュータ10は、キャリア2の往路の始端側に配置されている。このシュータ10から、キャリア2の往路の始端の前後のローラ4、4間の外周の溝に検査対象の頭部付き軸体Wが供給される。
The
キャリア2は、スプロケットホイール7も含めて垂直な軸に対して所定角度傾斜させている。図示の首元検査装置は、その傾斜角α(図7、図8参照)を45°にしている。その傾斜角αは、30°〜60°程度が適当と思われるが、頭部付き軸体Wの安定支持、安定搬送が保証される範囲で任意の角度を選択することができる。
The
レール9、シュータ10もキャリア2と同一方向に同一角度傾斜させているが、これ等を傾斜させることは必須ではない。
Although the
シュータ10から供給された頭部付き軸体Wは、胴部がキャリア2の往路において前後のローラ間の外周に作り出される溝に入り込む。また、その軸体の頭部の一部が前後のローラ4,4の端面に受け支えられ、この状態でキャリア2による搬送がなされる。
The shaft body W with a head supplied from the
上述したように、キャリアの往路にあるローラ4は、キャリア2の走行に伴って回転する。そのために、そのローラ4に支持された頭部付き軸体Wは、搬送中にローラ4とは反対回りに回転する。
As described above, the
カメラ11(例示の首元検査装置はCCDカメラを用いた)は、搬送路の途中にあり、キャリア2によって搬送される頭部付き軸体Wを定位置において撮影する。図示の装置のカメラ11は、水平に配置されており、頭部付き軸体Wの首元を、その軸体の軸心に対して45°傾いた方向から撮影することができる。
A camera 11 (CCD camera is used in the example neck inspection apparatus) is in the middle of the conveyance path, and photographs the shaft body W with a head conveyed by the
なお、カメラ11の設置姿勢は水平である必要はない。頭部付き軸体Wを垂直な線に対して例えば30°傾けて搬送する場合や、60°傾けて搬送する場合も、カメラの姿勢の設定によって頭部付き軸体Wの首元をその軸体の軸心に対して45°傾いた方向から撮影することが可能である。
The installation posture of the
カメラ11とキャリア2との間には、リング照明12が設置されている。そのリング照明12は、カメラ11の視野内に移動した頭部付き軸体Wの首元を照らすものであって、例示の首元検査装置ではカメラ11による軸体の首元の撮影がリング照明12のリングの内側を透してなされるようになっている。
A
リング照明12は、照明のムラができ難いが、軸体の首元の照明はリング照明以外の照明器具でも行える。
Although it is difficult for the
カメラ11での撮影範囲(カメラの視野)は、キャリア2のローラ間ピッチP以下にしており、その撮影範囲内で頭部付き軸体Wが少なくとも1回転するようにローラ4の外径が設定されている。
The shooting range (camera field of view) of the
ローラ4の本体部4aの周速は、その本体部4aの外径と小径ボス部4bの外径の比によって決まる。その本体部4aの周速を適切に設定することでカメラ11の撮影範囲内での頭部付き軸体Wの回転数を1回転以上に設定することが可能である。
The peripheral speed of the
ローラ4の本体部4aの外径と周速の設定次第では、例えば、図9のように、カメラ11の視野Fv内で頭部付き軸体Wを2回転させることも可能である。図9において頭部付き軸体Wの首元に付したマークMが首元の欠陥部であったとすると、このケースではカメラ11によってその欠陥部が2回撮影されることになる。
Depending on the setting of the outer diameter and the peripheral speed of the
カメラ11で撮影した画像は判定装置13に送り込まれて処理され、処理後の画像に基づく良否判定がなされる。
An image photographed by the
その判定装置13によって不良と判定された頭部付き軸体Wは、例えば、プッシャ(図示せず)などを用いてNG品回収部14に払い落とされ、良品は良品回収部15に回収される。
The head-attached shaft body W determined to be defective by the
このように構成した図示の首元検査装置は、キャリア2を連続的に走行させて頭部付き軸体Wの首元の検査を流れ作業で行うことができる。これにより、検査の効率が人による検査に比べて飛躍的に向上する。
The illustrated neck inspection apparatus configured in this way can inspect the neck of the shaft body W with the head by running the
なお、不良と判定された製品は、例示の首元検査装置のように途中で払い出すことができるので、判定結果を表示するモニタ13bは無くてもよい。
In addition, since the product determined to be defective can be paid out in the middle like the example neck inspection apparatus, the
かかる頭部付き軸体の首元検査装置1は、ローラ4の外周面に、頭部付き軸体の胴部との摩擦力を高めるローレット加工などの滑り防止処理を施すことができる。また、ローラ4の耐摩耗性を高める表面処理や焼入れも施すことができる。
The
滑り防止処理を施したローラ4を用いると、頭部付き軸体Wのローラ上でのスリップが抑制され、カメラ11の視野Fv内での頭部付き軸体Wの回転数が最小限に設定されている場合にも、回転不足が防止され、安定した検査がなされる。
When the
なお、例示の首元検査装置1は、キャリア2のローラ上にシュータ10から頭部付き軸体Wが1本供給されると、先行して供給された頭部付き軸体Wが次に供給される頭部付き軸体の同一溝への入り込みを阻止するように設計されている。
In the illustrated
このほかに、同一溝に頭部付き軸体Wが複数本供給されることを阻止する方法として、図4に示すような供給路を開閉するシャッタ16をシュータ10の出口に設置して同一溝に対する軸体供給量を1本に制限することも考えられる。
In addition to this, as a method for preventing a plurality of headed shafts W from being supplied to the same groove, a
この発明の首元検査装置で検査する頭部付き軸体Wは、首元にスプリングワッシャが組み込まれたスプリングワッシャ付きボルトなどであってもよい。ローラ4は、頭部付き軸体Wの胴部を支持するので、頭部付き軸体Wはローラ4の軸と平行に支持される。そのため、スプリングワッシャ付きボルトのスプリングワッシャ装着洩れなどの検査も行うことができる。
The shaft body W with a head to be inspected by the neck inspection apparatus of the present invention may be a bolt with a spring washer in which a spring washer is incorporated at the neck. Since the
この発明で言う頭部付き軸体には、軸の外周の長手途中に鍔のあるピンなども含まれる。そのようなものも鍔を頭部とみなして鍔の端面(首元に相当する)の良否検査を行うことができる。 The shaft body with a head referred to in the present invention includes a pin having a flange in the middle of the outer circumference of the shaft. Such a thing can also perform a pass / fail inspection of the end face of the heel (corresponding to the neck) with the heel regarded as the head.
1 頭部付き軸体の首元検査装置
2 キャリア
3 支軸
4 ローラ
4a 本体部
4b 小径ボス部
5 リンクプレート
6 軸受
7 スプロケットホイール
8 駆動機構
8a モータ
8b 動力伝達要素
8c エンコーダ
9 レール
10 シュータ
11 カメラ
Fv カメラの視野
12 リング照明
13 判定装置
13a 判定回路
13b モニタ
14 NG品回収部
15 良品回収部
16 シャッタ
W 頭部付き軸体
P ローラ間ピッチ
M マーク
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記キャリア(2)を垂直な軸に対して傾斜させ、前記シュータ(10)から頭部付き軸体(W)をその軸体の胴部が前記キャリア(2)の往路の前後のローラ(4,4)間の外周の溝に入り込んでその軸体の頭部の一部が前記前後のローラ(4,4)の端面に受け支えられるように供給し、前記小径ボス部(4b)がキャリアの走行により前記レール(9)上を転動することで前記ローラ(4)が回転してそのローラに支持された頭部付き軸体(W)が回転しながら搬送され、その搬送の途中に前記カメラ(11)によって前記頭部付き軸体(W)の首元が撮影され、そのカメラの視野内での前記頭部付き軸体(W)の回転数が1回転以上となるように構成された頭部付き軸体の首元検査装置。 At least one roller (4) concentric with the main body (4a) and having an integral small-diameter boss (4b) on one end side of the main body (4a) can be individually rotated and connected in close proximity. An endless carrier (2) configured as described above, a pair of sprocket wheels (7, 7) on which the carrier is bridged, and a drive mechanism (8) for rotating the sprocket wheel to run the carrier (2) And a rail (9) that supports the small-diameter boss portion (4b) in the forward path of the carrier (2), a shooter (10) disposed on the start end side of the forward path of the carrier (2), and the carrier (2) A camera (11) that captures the shaft body with head (W) and a determination device (13) that performs pass / fail determination of the shaft body with head based on an image of the camera,
The carrier (2) is inclined with respect to a vertical axis, and the shaft body (W) with a head is moved from the shooter (10) to the rollers (4) before and after the forward path of the carrier (2). , 4) is inserted into the outer peripheral groove so that a part of the head of the shaft is supported and supported by the end faces of the front and rear rollers (4, 4), and the small-diameter boss portion (4b) is a carrier. The roller (4) is rotated by rolling on the rail (9) by the traveling of the head, and the shaft (W) with a head supported by the roller is rotated and conveyed, and in the middle of the conveyance The neck of the shaft body (W) with the head is photographed by the camera (11), and the number of rotations of the shaft body (W) with the head within the field of view of the camera is 1 rotation or more. Neck inspection device for shaft body with head.
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