JP4534080B2 - ワーク検査装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ、釘、ビス、リベットなどの頭部付き部品(ワーク)を回転テーブルを用いて移動させながら検査するワーク検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転テーブルの外周に定ピッチで設けた切欠溝にフィーダから供給されるワークの首部を受け入れ、ワークの頭部をテーブルの上面で受け支えてテーブル回転によりワークを移動させ、その移動途中にワークの首下長さなどの検査を行う装置は、ワーク導入部、検査部、不良ワークの払出し部、良品の取出し部などを円軌道に沿って配置でき、小型化などが図り易い利点がある。
【0003】
この種検査装置の従来例の概要を図8に示す。図中1は回転テーブル、2はテーブル1の外周に添わせたガイドである。回転テーブル1の外周には、ワークの首部を受け入れる切欠溝3が定ピッチで設けられ、その切欠溝に導入されたワークWの頭部をテーブル外周の上面で支え、宙吊り状態になったワークWをガイド2で切欠溝3から外れ止めしながらテーブル回転により移動させる。移動路の途中には、光学センサの投光部4と受光部5を対向させて設けてあり、ここを通過するときにワークの首下長さなどの検査がなされる。その検査で不良と判定されたワークは払出し部において取り除かれ、良品のみが取出し部に流れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の検査装置は、テーブル1の下側で検査を行うので、ワークの全長検査や全域の側方からの投影検査が行えない。
【0005】
また、首下長さの検査はテーブル下面からワーク先端までの長さを測定するが(テーブル下面から光路Aまでの距離を一定と考えて図のように首下の先端側の一部の長さを測定することもある)、この方法ではワーク支持面(テーブル外周部の上面)の振れ(上下変位)が測定誤差となって表れ、測定精度を低下させる。
【0006】
さらに、最近の検査対象は、微小ワークが増えている(特にビスは微小なものが多い)が、テーブル厚みが厚い従来の検査装置では首下がテーブル下方に突出しなかったり、突出長さが短過ぎたりしてまともな検査が行えない。その対策としてテーブル厚みを薄くするとテーブルが歪み、ワーク支持面の振れが大きくなってこの場合にもまともな検査が行えない。
【0007】
そこで、この発明は、回転テーブルを用いてワークの全長検査や全域の投影検査を行えるようにすることを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、回転テーブルを用いる図8の検査装置を以下の如く改良する。即ち、回転テーブルの外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を回転テーブルの径方向途中に設ける段落ち部の下部に締結具で固定し、この薄板の外周に前記切欠溝を設け、
前記段落ち部に前記切欠溝に対応させた窓を設け、前記検査部に含まれる光学センサの投光部と受光部又は照明用光源とカメラを前記段落ち部の内側とテーブル外周に対向させて配置し、ワークの頭部が前記窓を透して検査域の中に取り込まれてワークの全域が検査域の中に納まるようにする。
【0009】
この検査装置は、切欠溝を有するテーブル外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を段落ち部の下部に締結具で固定した回転テーブルを用いるので、微小ワークの検査も支障なく行える。
【0010】
また、回転テーブルを下向き配置にしたスピンドルの下端に取付け、スピンドルの回転駆動部を含めて回転テーブルを昇降させる昇降機構を設けると好ましい。
【0012】
【作用】
この発明では、回転テーブルの外周部を段落ちさせ、段落ち部に形成した窓を透してワークの頭部が検査域の中に取込まれるようにしたので、ワークの全長検査、全域の投影検査が行える。
【0013】
また、従来は、ワイヤでワークを宙吊りにして全長検査を行っているが、この方法ではワイヤの揺れによるワークの変位が起こり、測定タイミングをワークの位置で判断する場合、2度ONなどの誤動作が起こる。この発明の装置は、揺れ難い回転テーブルでワークを支えているので、その誤動作も起こらない。
【0014】
また、全長検査ではワーク支持面の振れを無視でき、実測した全長から頭部高さを差し引いて首下長さも正確に求めることができる。
【0015】
さらに、首下を検査する従来装置では、テーブル下面から首下が十分に突出しない微小ワークの場合、ワークがテーブルに載っていることの確認検査ができないが、この発明の装置は頭部の有無によってその確認検査も行える。
【0016】
テーブル外周を薄板で形成したことにより、微小ワークの検査も支障なく行える。
【0017】
なお、テーブル外周部を薄くし、それを一体加工すると歪取りが難しい。このため、別体の薄板を締結具で固定して歪を防止する構造にしており、これにより移動中のワークの振れが抑えられ、安定した検査が行える。
【0018】
また、昇降機構を設けたものは、回転テーブルを持ち上げてテーブルの下部に作業空間を生じさせることができ、テーブル交換がし易い。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1及び図2に、この発明の検査装置の実施形態を示す。
【0020】
この検査装置10は、回転テーブル11とそのテーブルの外周に添わせたガイド12と、検査部に含ませる光学センサ13とを備えている。
【0021】
回転テーブル11は、モータ14で回転させるスピンドル15を設けて下向き配置にしたそのスピンドルの下端に取付けている。また、モータ14とスピンドル15は支持アーム16に取付け、支柱17で支える支持アーム16は、リニヤガイド18aを含む昇降機構18のスライダ18bに取付けている。これにより、支持アーム16と共に回転テーブル11を昇降機構18のストローク終点まで上昇させることができる。
【0022】
ガイド12は、図2に示すように、ワーク導入部19からワーク払出し部20に至る範囲に設けている。図の21はフィーダであり、このフィーダから供給されたワークが回転テーブル11上に移されてテーブル回転によりワーク払出し部に向けて搬送される。
【0023】
図3、図4は、回転テーブル11の構成部品を示している。図1の回転テーブル11は、図3の本体部11aと図4の環状薄板11bを組合わせて構成される。
【0024】
本体部11aは、図3に示すように、穴あき円盤の外周に段落ち部23を設け、その段落ち部の下面に放射状配置のスリット24(これが後に窓となる)とねじ孔25を定ピッチで設けて成る。また、薄板11bは、図4に示すように、外周にスリット24と同一割り出し角で切欠溝26を設け、さらにねじ孔25に対応させた取付孔27を設けて成る。この環状薄板11bを本体部11aの外周下部にビス止めして回転テーブル11を完成させる。薄板11bの厚みは、例えば0.5〜1.0mm程度であり、そのような薄板の歪を抑えるために、別体の薄板をビス止めする構造にした。
【0025】
図5は、光学センサ13の設置部の拡大図である。図示の光学センサ13は、レーザ光の投光部13aと受光部13bを有している。
【0026】
その投光部と受光部を段落ち部23の内側とテーブル外周に対向させて配置し、スリット24によって作りだされた窓にもレーザ光を透してワークWの頭部を含む全域が光路Aの中、即ち、検査域の中に納まるようにしており、ワークWの全長検査や首下長さの検査を行える。
【0027】
ガイド12は、光路が余分に遮られないように、薄板11bと同一厚みにして同一高さ位置に配置している。また、ホルダ28による支持を光路Aから外れた位置で行っている。
【0028】
図6は、図5の投受光部13a、13bに代えて照明用の光源29とCCDカメラ30を対向させて配置しており、外形等の投影検査を行える。
【0029】
図7は、光センサの発光素子と受光素子(共に図示せず)に接続した光ファイバ31a、31bを対向させて配置し、片方の光ファイバから投射した光をスリット24によって形成される窓に透して他方の光ファイバに入射させるようにしたものであり、ワークWの頭部によって光路が遮られると受光量が減少する。従って、微小ワークについても、ワークがテーブル11に載っているか否かの確認検査が行える。
【0030】
なお、テーブル11の外周部を薄くすると微小ワークの確実な検査が行えて好ましいが、この発明の装置は汎用サイズのワークの検査にも利用でき、その場合には、テーブル外周部を薄くする必要はない。
【0031】
また、図1の昇降機構18は、回転テーブル11の交換を容易化する目的で設けたが、これも必須ではない。スピンドル15を上向きにしてテーブル11の下側に配置する装置も考えられ、その装置は、テーブル11を上から取外せるので、交換は難しくならない。
【0032】
このほか、全長検査、投影検査、ワークの有無検査などを行う検査部をひとつの装置に併設するものも考えられる。
【0034】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、回転テーブルに段落ち部を設けてテーブル外周部の位置を下げ、段落ち部に設けた窓を透してワークの頭部を検査域内に取込めるようにしたので、ワークの全長検査や全域の投影検査を行える。テーブル外周部を薄板で形成したものは、微小ワークの検査も支障無く行え、多様なワークに対応できる。
【0035】
また、全長検査では、ワーク支持面の振れによる影響が出ないので、首下長さの検査精度も向上する。
【0036】
このほか、頭部の有無によるワークの確認検査も行え、ユーザの要求に応えた高性能の検査装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の検査装置の実施形態を示す側面視断面図
【図2】同上の装置の平面図
【図3】(a)回転テーブルの本体部の一例を示す底面部
(b)同上の本体部の部分破断側面図
【図4】(a)回転テーブルの外周部となす環状薄板の平面図
(b)同上の薄板の断面図
【図5】光学センサの投受光部設置部の拡大断面図
【図6】照明用光源とCCDカメラを用いた投影検査部の拡大断面図
【図7】光ファイバで投光部と受光部と形成した例を示す図
【図8】従来の検査装置の概要を示す断面図
【符号の説明】
10 検査装置
11 回転テーブル
11a 本体部
11b 環状薄板
12 ガイド
13 光学センサ
13a 投光部
13b 受光部
14 モータ
15 スピンドル
16 支持アーム
17 支柱
18 昇降機構
21 フィーダ
23 段落ち部
24 スリット
26 切欠溝
28 ホルダ
29 照明用光源
30 CCDカメラ
31a、31b 投受光用の光ファイバ

Claims (3)

  1. 外周に所定ピッチで設けた切欠溝にワークの首部を受け入れ、ワークの頭部を外周部の上面で受け支えて宙吊り状態になったワークをワーク導入部からワーク払出し部に向けて移動させる回転テーブルと、光学センサ又はカメラを用いてワークの検査を行う検査部とを備えるワーク検査装置において、
    前記回転テーブルの外周部を環状の薄板で形成し、この薄板を前記回転テーブルの径方向途中に設ける段落ち部の下部に締結具で固定し、この薄板の外周に前記切欠溝を設け、
    記段落ち部に前記切欠溝に対応させた窓を設け、前記検査部に含まれる前記光学センサの投光部と受光部又は照明用光源とカメラを前記段落ち部の内側とテーブル外周に対向させて配置し、ワークの頭部が前記窓を透して検査域の中に取り込まれてワークの全域が検査域の中に納まるようにしたことを特徴とするワーク検査装置。
  2. 前記回転テーブルを下向き配置にしたスピンドルの下端に取付け、前記スピンドルの回転駆動部を含めて前記回転テーブルを昇降させる昇降機構を設けた請求項1に記載のワーク検査装置。
  3. 前記ワーク導入部からワーク払出し部に至るワーク外れ止め用のガイドを前記回転テーブルの外周に沿わせて設け、このガイドを前記回転テーブルの外周部と同じ厚みにして同じ高さ位置に配置し、そのガイドの支持を前記検査部による検査域から外れた位置で行なった請求項1又は2に記載のワーク検査装置。
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