JP4275875B2

JP4275875B2 - 部品検査装置

Info

Publication number: JP4275875B2
Application number: JP2001242801A
Authority: JP
Inventors: 浩一林
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: JP2003053274A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばねじ、リベット等の頭付き棒状部材及びその他の各種部品を検査する部品検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、部品検査装置としては、特公平４−１２８０３号公報によって示されるものが一般的である。図６に示すように、この装置６０は、所定の間隔をおいて平行に配置した２本の無端平ベルト６１ａ，６１ｂにねじＳを首吊り状に支持し、この平ベルト６１ａ，６１ｂを回転駆動源６２の駆動により送ることによりねじを搬送するとともに、この搬送過程でねじの形状をラインセンサ６３により検出し、このラインセンサ６３の検出によって得られた画像を解析して、ねじ形状の良否を判定しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような部品検査装置においては、平ベルトによって搬送される状態のねじの形状をラインセンサで検出するようになっているため、平ベルトの撓み・変形等に起因するねじ搬送面のぶれ、プーリと平ベルトとの滑り等に起因する搬送速度のばらつき等、機械的な精度が得られにくく、これにより、ラインセンサによって得られる画像が乱れることが多く、正確な良否判定を行うことができない等の問題が発生していた。また、平ベルトにねじ等の部品を首吊り状に支持するようになっているため、ラインセンサでねじの長手方向（軸方向）の全体形状を検出する場合、平ベルトに遮られる箇所が出てしまう。このため、ねじの全体形状を正しく認識することができず、結果的におねじ部のみ、頭部のみといった部分的な検査しか行うことができない等の問題も発生していた。さらに、平ベルトにねじを首吊り状に支持する従来の方式では、平ベルトまでねじを送る機構と平ベルトとの位置合わせが極めて重要であり、これが微妙にずれるだけで、ねじが正しい姿勢で平ベルトに移らなくなってしまう等の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、無限軌道搬送体を送り駆動することにより創出される搬送面によって部品を搬送するコンベアと、回転可能に配置されるとともに、前記無限軌道搬送体の搬送面上の部品が移行される載置面を有し、当該載置面の一部と前記搬送面とが重なるように、載置面の一部を当該搬送面の下方に配置して、当該搬送面上の部品を当該載置面に移行可能とし、当該載置面に移行した部品を搬送する回転体と、前記回転体を回転駆動する回転駆動源と、前記コンベアを搬送される部品を案内して前記回転体に移行させる移行ガイドと、前記回転体を搬送される部品を検査する検査部とを備えていることを特徴とする。なお、前記コンベアと回転体と移行ガイドとは、一定の姿勢で部品を搬送することが好ましく、また、前記無限軌道搬送体は、薄い帯状体で成るものであることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図５において、１０は被検査部品の一例であるねじＳの外形検査を行うねじ検査装置（以下、検査装置という）である。この検査装置１０は、機台１１に取り付けられたボウルフィーダ２０（以下、フィーダ２０という）と、このフィーダ２０に連設されたコンベア３０と、このコンベア３０に連設された回転搬送部４０と、この回転搬送部４０に連設された検査部５０とを備えている。
【０００６】
前記フィーダ２０は、複数のねじＳを貯留可能な略円筒形状の貯留ボウル２１を有し、この貯留ボウル２１には、その内壁面に沿って螺旋状に延びる搬送路２１ａが設けられている。貯留ボウル２１は内蔵のバイブレータ（図示せず）により振動するように構成されており、この振動を受けてねじＳが搬送路２１ａを順次送られるようになっている。また、搬送路２１ａの先端には、前記コンベア３０へ延びる反転レール２２が接続されている。この反転レール２２はねじれた構造になっており、このねじれにより、搬送路２１ａ側ではねじＳの頭部座面を支持してねじを首吊り状態に支持し、これをコンベア３０側に移動するに従って頭部を下にした倒立姿勢に反転させ得るようになっている。
【０００７】
前記コンベア３０は、フレーム３１ａ，３１ｂ両端に回転自在に軸支された従動プーリ３２ａ，３２ｂと、駆動モータ３３の駆動を受けて回転する主動プーリ３４と、主動プーリ３４近傍に回転自在に軸支されたテンションプーリ３５と、これら各プーリに巻き掛けられた薄い帯状の無限軌道搬送体の一例である無端平ベルト３６（以下、平ベルト３６という）と、この平ベルト３６を案内するベルトガイド３７と、フレーム３１ａに取り付けられた移行ガイド３８とを備えている。このコンベア３０において、前記テンションプーリ３６は、取付位置を任意に調整できるようになっており、このテンションプーリ３６を位置調整することにより、平ベルト３６を張ることができる。また、平ベルト３６上には、前記フィーダ２０における反転レール２２が延びてきており、反転レール２２を通過して頭部を下にして倒立姿勢となったねじＳが平ベルト３６上に移載されるようになっている。なお、平ベルト３６の厚みは、後述する回転体４２へのねじＳの移行動作を円滑なすに適当な厚みに構成されるものであり、本実施の形態では０．３ｍｍとしてある。但し、図面においては平ベルト３６の構造を明確に示す観点から、若干厚めの寸法で表現してある。
【０００８】
前記移行ガイド３８は、平ベルト３６と僅かな隙間を持って平ベルト３６を斜めに横切り、回転搬送部４０まで延びており、平ベルト３６を搬送されるねじＳは、この移行ガイド３８に案内されて回転搬送部４０へ移行することになる。つまり、この移行ガイド３８に当接したねじＳには、平ベルト３６との摩擦によって平ベルト３６送り方向に作用する力の分力の内、移行ガイド３８の延びる方向の分力が作用し、これにより、ねじは回転搬送部４０の後記回転体４２上へ移動する。
【０００９】
前記回転搬送部４０は、回転駆動源の一例たるサーボモータ４１の駆動を受けて矢印Ｙ１方向に定速回転可能な回転体の一例である回転体４２を有する。この回転体４２は、図３に示すように、平面視円形状を成すものであり、この回転体４２には、その円周側上面にねじを載置するための載置面４２ａが一体形成されている。この載置面４２ａの高さは、前記ベルトガイド３７のベルト案内面３７ａと同じ高さに揃えてあり、回転体４２は、この載置面４２ａの一部が前記平ベルト３６と常時交差し、この載置面４２ａの一部分で平ベルト３６を案内するように配置されている。すなわち、コンベア３０のフレーム３１ｂ及びベルトガイド３７には回転体４２の円周面が沿う形の切欠部３１ｃ，３７ａが設けられており、回転体４２は、この切欠部３１ｃ，３７ａに沿う状態に配置されている。
【００１０】
前記検査部５０は、前記載置面４２ａ上の所定の走査線を走査可能に配置されたラインセンサ５１と、このラインセンサ５１の走査の結果から得られるねじＳのシルエット画像を解析し、これにより得られたねじ各部の寸法データを予め設定しておいた基準寸法データと比較し、そのねじＳが良品であるか不良品であるかを判定する処理ユニット（図示せず）と、この処理ユニットによる判定結果に応じて回転体４２上のねじを良品と不良品とに振り分ける振分ユニット５２と、常時ラインセンサ５１に対向するように設けられた投光器５３とを備えている。
【００１１】
前記ラインセンサ５１は、載置面４２ａに直交する所定の走査線を走査し、前記投光器５３から発せられる光が入光する部分とこれが遮られる部分とを２値化して処理ユニットに送る構造であり、回転体４２が一回転する間に約１９５００回の走査を行うようになっている。これは、ねじＳのサイズにもよるが、ねじＳが１本、走査線を通過する間に数百乃至数千回の走査が行われることを意味する。このラインセンサ５１の走査により得られる２値化信号を時系列的に処理することにより、処理ユニットでは、ねじＳの長手方向のシルエット画像が生成される。
【００１２】
前記振分ユニット５２は、エンコーダ（図示せず）付きのサーボモータ５４の駆動を受けて回転移動する３枚の排除板５５・・を有している。これら排除板５５・・は、サーボモータ５４の駆動により回転する回転軸５６の回転中心周りに放射状に延びて等分配置されており、常時、その内の２枚の排除板５５，５５の間に前記回転体４２のねじの搬送軌道が通るように設置されている。
【００１３】
前記サーボモータ５４は、前記処理ユニットにより不良判定がなされてからカウントされるサーボモータ４１の内蔵エンコーダの発信パルス数が所定の数に達すると駆動される。具体的には、不良判定がなされたねじが、ラインセンサ５１対向位置通過直後のポイント（不良判定がなされたポイント）から排除板５５・・の回転移動路上のポイントまで搬送されるのに相当する発信パルス数が不良判定後にカウントされると、サーボモータ５４が駆動する。このサーボモータ５４の駆動で、前記回転軸５６は軸心回り矢印Ｙ２方向に１２０°回転し、これにより、排除板５５・・が、１枚分進む。これにより、排除板５５が１枚、ねじＳの搬送軌道上を通過することになり、丁度そこを通過している不良判定のなされたねじＳを回転体４２上から排除する。
【００１４】
上記検査装置１０において、ねじＳの検査を行う場合、まず、貯留ボウル２１に検査対象となるねじＳを投入し、スタートスイッチ（図示せず）により、スタート信号が入力されると、貯留ボウル２１が振動し、貯留ボウル２１に貯留されたねじＳが順次搬送路２１ａを通って反転レール２２に搬送される。この反転レール２２には貯留ボウル２１の振動が伝達されており、この振動により反転レール２２に移ったねじＳは反転レール２２の出口側（コンベア３０側）に向かって移動する。このように反転レール２２を通過することで、ねじＳは頭部を下にした倒立姿勢に姿勢を変更され、その状態でコンベア３０の平ベルト３６上へ移行、載置される。なお、前述の搬送路２１ａから反転レール２２に移行する段階で、反転レール２２に移行できなかったねじＳは、貯留ボウル２１内に転落する。
【００１５】
コンベア３０においては、駆動モータ３３の駆動により平ベルト３６が矢印Ｙ３方向に送られることによりねじＳの搬送面が創出されており、ここに反転レール２２から移行したねじＳは、倒立姿勢のまま平ベルト３６によって搬送され、移行レール３８に当接する。これにより、ねじＳには移行レール３８の延びる方向に作用する力が働くため、この力によってねじＳは回転搬送部４０側へ送られ、平ベルト３６から回転体４２の載置面４２ａに移行する。この時、平ベルト３６と回転体４２とが重なるように配置され、かつ、平ベルトが０．３ｍｍと非常に薄いもので構成されているため、ねじＳは倒立した姿勢を保って回転体４２に移行することができる。
【００１６】
回転体４２は、載置面４２ａにおけるねじＳの載置位置の周速度が平ベルト３６の送り速度よりも速い速度になるよう回転駆動されており、これにより、回転体４２に移行したねじＳ同士の間隔を空けて搬送することが可能になる。また、回転体４２におけるねじの搬送軌道上の所定位置には、軌道補正板４３が載置面４２ａに当接しないように位置しており、回転体４２に載置されて搬送されるねじＳは、この軌道補正板４３に接して搬送軌道を回転体４２円周側へ変更される。これにより、ねじＳはラインセンサ５１と対向する位置を通過する時、ラインセンサ５１と所定の距離を置くことになり、この結果、ラインセンサ５１の走査の結果得られるシルエット画像の寸法精度を正確なすことができる。
【００１７】
前述のように回転体４２に移行したねじＳは、順次ラインセンサ５１の前方を通過し、これをラインセンサ５１が走査する。この時、前述のように各ねじＳは所定の間隔を空けて搬送されるため、ラインセンサ５１の走査の結果（２値化信号）から得られるシルエット画像において、ねじＳを１本ずつ正確に認識することが可能である。また、各ねじＳは回転体４２上に倒立し、しかも所定の軌道上を一定の間隔で搬送されるため、ラインセンサ５１の走査により、ねじＳの長手方向の全体形状を正確に検出し、これを検査することができる。
【００１８】
処理ユニットは、ラインセンサ５１の走査によって得られた２値化信号からねじＳのシルエット画像を生成するとともに、このシルエット画像の特徴点を解析し、そのねじＳが良品であるか不良品であるかを判定する。この処理ユニットによる判定が良品判定の場合、サーボモータ５４は駆動せず、よって、ねじＳは排除板５５，５５の間を通過し、その後に設けられている排出プレート５７に沿って回転体４２上から良品排出路５８に案内される。この良品排出路５８の先には、良品回収ボックス（図示せず）が設けられており、ねじＳはこの良品回収ボックスに収容される。
【００１９】
処理ユニットによる判定が不良判定の場合、該当するねじＳが排除板５５，５５の回転移動路上に達する時にサーボモータ５４が駆動し、回転軸５６を１２０゜回転させる。これにより、不良判定を受けたねじＳは排除板５５により回転体４２上から排除され、回転体４２横の不良品排出路５９を通って不良品回収ボックス（図示せず）に収容される。この時、ねじＳは所定の搬送軌道を送られ、かつ、後続及び先行の各ねじＳ，Ｓとの間隔が十分に開けられているため、先行及び後続のねじＳを巻き込むことなく、正確に不良判定を受けたねじＳだけを排除できる。以上のようにして、フィーダ２０の貯留ボウル２１に貯留された全てのねじＳの検査をおこなうことができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の部品検査装置によれば、回転駆動される回転体に無端平ベルト等の無限軌道搬送体によって送られる部品を移行し、この回転体による搬送過程で部品を検査するように構成されている。このため、無限軌道搬送体を送り駆動することによって部品検査位置で部品を搬送する従来の部品搬送構造に比べ、部品検査位置における機械的精度を高め易くなる。従って、部品の検査位置において一定の部品搬送速度が得られるとともに、部品の振動を防止することが可能になり、ラインセンサ等による正確な部品の形状認識と良否判定とが可能になる。また、部品を回転体に載置して搬送し検査するものであるため、部品の全体形状を正しく検出することができ、部品を全体検査が可能になる。さらに、フィーダからコンベアを経由して回転体に至るまで、ねじの姿勢を検査に適した姿勢（頭部を下にして倒立した姿勢）で搬送し易くなるといった利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品検査装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る部品検査装置の要部拡大断面図である。
【図３】本発明に係る部品検査装置の要部拡大平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に係る要部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る部品検査装置の要部拡大斜視図である。
【図６】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１０部品検査装置
２０ボウルフィーダ
２１貯留ボウル
２２反転レール
３０コンベア
３１ａフレーム
３１ｂフレーム
３２ａ従動プーリ
３２ｂ従動プーリ
３３駆動モータ
３４主動プーリ
３６無端平ベルト
３７ベルトガイド
３８移行ガイド
４０回転搬送部
４１サーボモータ
４２回転体
４３軌道補正板
５０検査部
５１ラインセンサ
５２振分ユニット
５３投光器
Ｓねじ

Claims

無限軌道搬送体を送り駆動することにより創出される搬送面によって部品を搬送するコンベアと、
回転可能に配置されるとともに、前記無限軌道搬送体の搬送面上の部品が移行される載置面を有し、当該載置面の一部と前記搬送面とが重なるように、載置面の一部を当該搬送面の下方に配置して当該搬送面上の部品を当該載置面に移行可能とし、当該載置面に移行した部品を搬送する回転体と、
前記回転体を回転駆動する回転駆動源と、
前記コンベアを搬送される部品を案内して前記回転体に移行させる移行ガイドと、
前記回転体を搬送される部品を検査する検査部と
を備えていることを特徴とする部品検査装置。
前記コンベアと回転体と移行ガイドとは、一定の姿勢で部品を搬送することを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置。
前記無限軌道搬送体は、薄い帯状体で成ることを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置。