JP2837079B2 - ネジ、釘、ビス又はリベットの先端形状検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ネジ、釘等の先端形
状を検査する先端形状検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置としては、特開昭５５−７０
７０２号公報に記載の「ねじ山の検出装置」と称するも
のがある。この装置では、光源からネジのネジ山に光ビ
ームを照射し、ネジ山からの反射光を受光体で受光し
て、ネジ山の有無を検出している。また、２組の光源と
受光体を上下にずらして配置しておき、各光源と各受光
体の間にネジを通して、上の受光体によって光ビームが
受光されず、かつ下の受光体によって光ビームが受光さ
れたときにのみ、ネジの長さが正常であると判定してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、ネジ山の有無や、ネジの長さを判定する
ものの、ネジの先端形状を検査しておらず、この点が不
十分であった。

【０００４】また、ネジ、釘等の先端形状を検査する場
合は、先端形状を一方向からだけ見ていたのでは、充分
な検査ができない。例えば、先端形状を一方向から見て
良品であっても、この方向と直交する方向から見ると不
良の場合がある。

【０００５】そこで、この発明の課題は、ネジ、釘等の
先端形状を正確に検査することが可能な先端形状検査装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明に係わる先端形状検査装置は、頭部を支え
た検査対象物の先端に対して側方から投光する形状検査
用投光手段及び長短検査用の投光手段と、 これらの投光
手段に対向配置され、これらの投光手段から投光され
て、検査対象物の先端を介したそれぞれの光を受光する
形状検査用受光手段及び長短検査用受光手段と、 各受光
手段の出力に基づいて、検査対象物の先端形状を検査す
る検査手段とから成り、 前記形状検査用の投光手段と受
光手段は検査対象物の先端を異方向から投影するものを
複数組み設け、前記長短検査用の受光手段は、検査対象
物の先端の中央部のみの影像を受けるように構成してい
る。

【０００７】

【作用】この発明によれば、形状検査用の投光手段と受
光手段を複数組設けて、検査対象物の先端形状を複数方
向から検査するので、先端形状の正確な検査が行われ
る。また、検査対象物の先端の中央部のみを投影する投
光手段と受光手段を用いて長短検査を行うので、長さの
良、不良の正確な検査も行われる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【０００９】図１は、この発明に係わる先端形状検査装
置の一実施例を適用したネジ及び釘の選別装置を概略的
に示している。また、図２は、この選別装置を側方から
見て示している。

【００１０】この選別装置において、円盤１の周縁に
は、多数の凹部２が形成されており、この円盤１の回転
に伴い、ガイド部３から円盤１の周縁へと複数の釘４が
順次送り込まれ、これらの釘４が各凹部２に逐一嵌まり
込む。

【００１１】ガイド部３は、平行に配置された一対のレ
ール５，６を持っており、これらのレール５，６の隙間
が各釘４の胴の直径よりもやや広く、かつ各釘４の頭の
直径よりも狭くされている。このため、各レール５，６
には、各釘４の頭が引っ掛かり、各レール５，６間に各
釘４が垂れ下がる。この状態で、各釘４がガイド部３か
ら円盤１の周縁へと送り込まれる。

【００１２】円盤１の凹部２に嵌まった釘４は、円盤１
と保持板７間に挟み込まれ、落下することなく、円盤１
によって搬送される。この搬送経路の両側には、各形状
検査用投光器８，９と各形状検査用受光器１１，１２、
および長短検査用投光器１３と長短検査用受光器１４が
配設されている。

【００１３】各形状検査用受光器１１，１２は、各形状
検査用投光器８，９から投光されたそれぞれの光を受光
して、受光量に応じたそれぞれの信号を出力する。形状
検査用投光器８から投光される光の光路Ａと、形状検査
用投光器９から投光される光の光路Ｂは、一箇所で交差
し、直交する。この交差点は、釘４の先端によって描か
れる軌跡上に位置する。したがって、釘４の搬送途中
で、釘４の先端は、各光路ＡとＢの交差点を通過する。

【００１４】また、長短検査用受光器１４は、長短検査
用投光器１３から投光された光を受光して、受光量に応
じた信号を出力する。長短検査用投光器１３から投光さ
れる光の光路Ｃは、釘４の先端の軌跡を横切り、長短検
査用受光器１４に達する。

【００１５】図３には、この実施例の先端形状検査装置
の構成が示されている。この図３から明らかなように、
釘４の先端が各光路ＡとＢの交差点を通過するに際し、
各形状検査用受光器１１，１２には、釘４の先端が投影
される。

【００１６】各形状検査用受光器１１，１２は、図４
（ａ）に示すような円形の受光面１１ａ，１２ａを持っ
ており、これらの受光面１１ａ，１２ａに釘４の先端が
投影される。

【００１７】ここで、釘４の先端形状が正常である場合
には、各形状検査用受光器１１，１２の受光面１１ａ，
１２ａの投影が図４（ａ）に示すようなものとなる。こ
の釘４の先端が異常に細くなると、各受光面１１ａ，１
２ａの投影が図４（ｂ）に示すようなものとなって、受
光面積が増加する。また、この釘４の先端が異常に太く
なると、各受光面１１ａ，１２ａの投影が図４（ｃ）に
示すようなものとなって、受光面積が減少する。したが
って、各形状検査用受光器１１，１２の受光量に対する
許容範囲を予め定めておき、各形状検査用受光器１１，
１２の受光量と許容範囲を比較して、それぞれの受光量
が許容範囲に入ったときには、釘４の先端形状が正常で
あると判定し、いずれかの受光量が許容範囲から外れた
ときには、釘４の先端形状が異常であると判定できる。

【００１８】図３に示す先端形状検査装置において、演
算制御部１５は、各形状検査用受光器１１，１２からの
それぞれの信号を入力すると、これらの信号によって示
される各受光量と許容範囲を比較する。そして、演算制
御部１５は、各受光量が共に許容範囲に入ると、釘４の
先端形状が正常であると判定し、各受光量のうちのいず
れかが許容範囲から外れると、釘４の先端形状が異常で
あると判定する。

【００１９】また、演算制御部１５は、もう１つの方法
によっても、釘４の先端形状が正常か否かを判定する。

【００２０】釘４の先端形状が正常であると、釘４の先
端をいずれの方向から見ても、同一の形状を見ることが
できる。この場合は、各形状検査用受光器１１，１２の
受光量がほぼ同一なので、各形状検査用受光器１１，１
２の受光量の差が小さい。

【００２１】これに対して、釘４の先端形状が異常であ
ると、釘４の先端を一方向で見たときと、他の方向から
見たときでは、形状が異なることが多い。例えば、釘４
の先端が偏平であれば、形状検査用受光器１１から見る
と、図４（ｂ）に示すように釘４の先端形状が細く、も
う一つの形状検査用受光器１２から見ると、図４（ｃ）
に示すように釘４の先端形状が太くなることがある。こ
の場合は、形状検査用受光器１１の受光量が多く、形状
検査用受光器１２の受光量が少なくなるので、各形状検
査用受光器１１，１２の受光量の差が大きくなる。

【００２２】そこで、演算制御部１５は、各形状検査用
受光器１１，１２の受光量の差を求め、この差が予め定
められたしきい値を越えると、釘４の先端形状が異常で
あると判定する。

【００２３】次に、釘４は、図３の点線に示すように搬
送されて、釘４の先端が長短検査用投光器１３から投光
される光の光路Ｃを通過する。この際、長短検査用受光
器１４には、釘４の先端が投影される。

【００２４】長短検査用受光器１４は、図５（ａ）に示
すように細長い受光面１４ａを持っており、この受光面
１４ａに釘４の先端の中央部のみが投影される。

【００２５】ここで、釘４の長さが各釘の平均値に近い
場合には、長短検査用受光器１４の受光面１４ａの投影
が図５（ａ）に示すようなものとなる。この釘４が長過
ぎると、受光面１４ａの投影が図５（ｂ）に示すように
なって、受光面積が減少し、この釘４が短過ぎると、受
光面１４ａの投影が図５（ｃ）に示すようになって、受
光面積が増加する。したがって、長短検査用受光器１４
の受光量は、釘４の長さに反比例し、釘４が長くなる
程、受光量が減少する。

【００２６】図３に示す演算制御部１５は、長短検査用
受光器１４からの信号を入力すると、この信号によって
示される受光量に反比例する釘４の長さを求め、この長
さと、予め定められた上限値および下限値を比較する。
そして、演算制御部１５は、釘４の長さが上限値および
下限値の間にあれば、この釘４の長さが正常であると判
定し、釘４の長さが上限値および下限値の間から外れて
いれば、この釘４の長さが異常であると判定する。

【００２７】この長さの判定によって、長過ぎる釘や、
短過ぎる釘が識別されるが、これだけでなく、先に行わ
れた形状の判定の誤りも訂正される。

【００２８】先に行われた形状の判定においては、図４
（ｂ）に示すように釘４の先端が異常に細くなっていて
も、この釘４が異常に長ければ、各形状検査用受光器１
１，１２の受光面積が増加しないので、釘４の先端形状
が正常であると判定されることがある。逆に、図４
（ｃ）に示すように釘４の先端が異常に太くても、この
釘４が異常に短ければ、各形状検査用受光器１１，１２
の受光面積が減少しないので、釘４の先端形状が正常で
あると判定されることがある。

【００２９】このような形状の判定の誤りがあっても、
誤って正常と判定された釘は、長過ぎるか、短過ぎるの
で、長さの判定のときに、異常なものと判定される。

【００３０】こうして各釘４の先端形状の判定、および
各釘４の長さの判定が逐次行われ、先端形状の異常、ま
たは長さの異常が検出されると、演算制御部１５は、異
常と判定された釘４が図１に示す位置Ｐに達した時点
で、この旨を図３に示す排除装置１６に通知する。これ
に応答して排除装置１６は、この位置Ｐに達した釘４を
円盤１の縁から落とす。これにより、各釘４のうちから
先端形状の異常、または長さの異常を持つ不良品が取り
除かれる。引き続き、良品の各釘４は、図１に示す位置
Ｑに達すると、円盤１の縁から落とされて、収拾され
る。

【００３１】実際に各投光器８，９，１３として半導体
レーザを、各受光器１１，１２，１４として半導体光電
変換素子を、演算制御部１５としてプログラマブルコン
トローラをそれぞれ適用して、この先端形状検査装置を
製作したが、この実際の装置は、毎分２２００本の検査
能力を発揮した。

【００３２】なお、上記実施例では、２組の形状検査用
投光器と形状検査用受光器によって釘の先端形状を検査
しているが、３組以上の形状検査用投光器と形状検査用
受光器を配置して、釘の先端形状を多様な方向から検査
しても構わない。

【００３３】また、釘の先端形状の検査ばかりでなく、
ネジ、リベット、ビス等の先端形状の検査にも、この発
明を適用できる。

【００３４】

【効果】以上説明したように、この発明によれば、検査
対象物の先端を異方向から見ている各形状検査用受光手
段の出力に基づいて、検査対象物の先端形状を検査し、
さらに、検査対象物の先端の中央部のみを投影する投、
受光器を用いて形状検査用受光手段の出力からは判らな
い長短を検査するので、長さも含めて先端形状を正確に
検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる先端形状検査装置の一実施例
を適用したネジ及び釘の選別装置を上から見て示す平面
図

【図２】図１の選別装置を側方から見て示す断面図

【図３】この実施例の先端形状検査装置の構成を示す図

【図４】この実施例の先端形状検査装置において投影さ
れた釘の先端を例示する図

【図５】この実施例の先端形状検査装置において投影さ
れた釘の先端を例示する図

【符号の説明】

１ 円盤 ２ 凹部 ３ ガイド部 ４ 釘 ５，６ レール ７ 保持板 ８，９ 形状検査用投光器 １１，１２ 形状検査用受光器 １３ 長短検査用投光器 １４ 長短検査用受光器 １５ 演算制御部 １６ 排除装置

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/84 - 21/91 B07C 5/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頭部を支えた検査対象物の先端に対して
   側方から投光する形状検査用投光手段及び長短検査用の
   投光手段と、 これらの投光手段に対向配置され、これらの投光手段か
   ら投光されて、検査対象物の先端を介したそれぞれの光
   を受光する形状検査用受光手段及び長短検査用受光手段
   と、 各受光手段の出力に基づいて、検査対象物の先端形状を
   検査する検査手段とから成り、 前記形状検査用の投光手段と受光手段は検査対象物の先
   端を異方向から投影するものを複数組み設け、前記長短
   検査用の受光手段は、検査対象物の先端の中央部のみの
   影像を受けるように構成したことを特徴とするネジ、
   釘、ビス又はリベットの先端形状検査装置。