JP4575857B2 - 搬送式検査装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ワークを複数の検査工程に搬送して検査する搬送式検査装置に関するものである。
一般に、コンロッドなどの複数種類の検査が必要なワークは、その出荷前に各検査が行われている(特許文献1参照)。そして、このような出荷前の検査では、通常人の手作業によって、検査内容に応じた各機械にワークが順次セットされることで行われている。また、ワークを加工する機械に検査機械を一体に備えた装置も知られており(特許文献2参照)、この装置では、加工作業の短縮化を図るために通常ロット(所定個数)ごとに1回検査を行うのが一般的であった。
特開2000−304028号公報(段落0025、図6) 特開2001−105212号公報(段落0122、図4)
しかしながら、人の手作業による検査は、時間がかかるといった問題があり、また、ワークの加工直後における検査は、異常が見つかった場合には前回の検査済み後から現在までのワークを再度検査しなければならず、その分時間や手間がかかるといった問題があった。これに対し、複数の検査工程を1つのライン上において行うような設備を作れば、時間短縮を図れるが、コストが高いといった問題があった。
そこで、本発明では、ワークの検査を短時間で行うことができるとともに、製造コストを低減することができる搬送式検査装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決する本発明のうち請求項1に記載の搬送式検査装置は、複数種類の検査器と、前記各検査器にワークを順次搬送する搬送装置と、が配設される検査ラインを複数有する搬送式検査装置であって、前記複数種類の検査器のうち最も長い検査時間がかかる最長検査器よりも短い検査時間で検査が完了する短時間検査器を前記最長検査器による検査中に他の検査ラインに移動させる移動装置を備え、前記移動装置により前記短時間検査器を前記他の検査ラインに移動させることで、前記短時間検査器を前記各検査ラインにおいて共有させることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、搬送装置によって搬送されるワークが、複数種類の検査器によって順次検査されていくので、検査工程が集約されてワークの検査を短時間で行うことができる。また、短時間検査器を他の検査ラインに移動させて各検査ラインで共有させたので、製造コストを低減することができる
また、請求項1に記載の発明によれば、例えば検査ラインが2つの場合では、最長検査器での検査中において短時間検査器での検査が完了すると、この短時間検査器が移動装置によって一方の検査ラインから他方の検査ラインに移動され、この他方の検査ラインにおいて利用される。これにより、最長検査器の処理待ち時間を有効活用できるとともに、短時間検査器が各検査ラインに対して1つで済むので、製造コストを低減することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の搬送式検査装置であって、前記ワークは、コンロッドであり、前記最長検査器は、前記コンロッドの重量を測定するための重量測定装置であり、前記短時間検査器は、前記コンロッドの大端孔と小端孔の内径を測定するための内径測定装置および前記コンロッドの大端孔と小端孔のピッチを測定するためのピッチ測定装置であることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、重量測定装置によるコンロッドの重量の測定中に、内径測定装置およびピッチ測定装置による内径測定およびピッチ測定が完了すると、これらが他の検査ラインに移動されて利用されるので、重量測定装置の処理待ち時間を有効活用できるとともに、製造コストを低減することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の搬送式検査装置であって、実装部品を前記コンロッドの小端孔に挿通させて、前記小端孔内の微細なバリを潰して前記小端孔と前記実装部品との嵌合状態を調べるためのピン通し装置を、前記各検査ラインにさらに設けたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、実装部品をコンロッドの小端孔に挿通させることで、小端孔の微細なバリを潰すことができるとともに、実装部品が確実に小端孔に入るか否か(例えば小端孔が真円となっているか否か)を検査できるので、品質精度および検査精度を高めることができる。
請求項1に記載の発明によれば、搬送装置で搬送されるワークが、複数種類の検査器によって順次検査されることで、検査工程が集約されてワークの検査を短時間で行うことができるとともに、所定の検査器が各検査ラインで共有されることで、製造コストを低減することができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、短時間検査器が、移動装置によって各検査ラインに移動することで、各検査ラインで共用されるので、製造コストを低減することができる。
請求項2に記載の発明によれば、重量測定装置によるコンロッドの重量の測定中に、内径測定装置およびピッチ測定装置による内径測定およびピッチ測定が完了すると、これらが他の検査ラインに移動されて利用されるので、重量測定装置の処理待ち時間を有効活用できるとともに、製造コストを低減することができる。
請求項3に記載の発明によれば、実装部品をコンロッドの小端孔に挿通させることで、小端孔の微細なバリを潰すことができるとともに、実装部品が確実に小端孔に入るか否かを検査できるので、品質精度および検査精度を高めることができる。なお、このようにコンロッドの小端孔の品質精度が高まることにより、その後のシビアな組付工程を良好に行うことができるといったメリットも有する。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は本実施形態に係る搬送式検査装置を示す平面図であり、図2は本実施形態に係る搬送式検査装置を示す側面図である。また、図3は、図1の検査ラインを示す図であり、主に載置台を示す平面図(a)と、主に搬送装置を示す側面図(b)と、図3(b)のX−X断面図(c)である。さらに、図4は部品供給装置を示す正面図であり、図5は部品供給装置を示す側面図である。
図1および図2に示すように、搬送式検査装置1は、コンロッド(ワーク)CRを複数の工程で検査する2つの検査ラインA,Bを有し、これらの検査ラインA,Bの上流側から順に配設される部品供給装置11、重量測定装置12、内径測定装置13、ピッチ測定装置14、ピン通し装置15および払出装置16を主に備えて構成されている。なお、これらの装置のうち部品供給装置11および払出装置16が各検査ラインA,Bにおいて共用されるとともに、内径測定装置13およびピッチ測定装置14が移動装置2によって各検査ラインA,Bにおいて共用されるようになっている。
検査ラインA,Bは、図3(a)および(b)に示すように、長尺状の載置台3と、搬送装置4とで主に構成されている。なお、載置台3の長さは、各工程P1〜P9(図2も参照)で検査等を行うことができるスペースが考慮されて設定されている。
ここで、工程P1は、図2に示すように、載置台3にコンロッドCRをセットする工程であり、工程P2は、コンロッドCRの重量を測定する工程であり、工程P3は、コンロッドCRの内径を測定する工程である。また、工程P4は、コンロッドCRの大端孔(大径側となる端部の孔)と小端孔(小径側となる端部の孔)のピッチを測定する工程であり、工程P5は、コンロッドCRの小端孔にピンを挿通させる工程であり、工程P6は、工程P2〜P5において異常と判定されたコンロッドCRを所定のシュートを介してライン外に排出する工程である。さらに、図3(a)に示すように、工程P7は、検査終了後のコンロッドCRの径のランクなどを記入する刻印工程であり、工程P8は、製造日などを記入するレーザ印字工程であり、工程P9は、各検査をクリアした良品をライン外に排出する工程である。
載置台3は、平行に配設される2本の長尺状のフレーム31と、このフレーム31の長手方向に所定のピッチ(搬送ピッチ)で設けられる支持板32とで主に構成されている。そして、フレーム31は、図3(c)に示すように、所定の部材31a,31b等を介して基台5に固定されるとともに、支持板32は、図3(a)に示すように、各フレーム31から内側に突出するように設けられる大端支持部32aと小端支持部32bとで構成されている。なお、このように配設される各支持板32は、各工程P1〜P9においてコンロッドCRを支持しておくものであるが、重量を測定する工程P2では、支持板32の代わりに重量測定装置12の測定台12aが設けられるとともに、径のランクなどを刻印する工程P7では、支持板32の大端支持部32aの代わりにフレーム31を一部狭めることでコンロッドCRを支持している。
搬送装置4は、略水平方向にロッドRを進退させるシリンダ41と、ロッドRの進退に応じて揺動する揺動アーム42と、揺動アーム42の揺動に応じて基台5に対して上下に進退するピストン部43と、ピストン部43の上部にスライド機構44を介して設けられる昇降台45と、この昇降台45の上下移動を許容し、かつ昇降台45と一体に水平移動する移動ナット46と、この移動ナット46を水平方向に進退させるモータ47とで主に構成されている。また、昇降台45は、8つの工程に対応した8つの支持部45Aを有し、各支持部45Aは、コンロッドCRの大端孔に係合する大端孔支持ピン45aと、コンロッドCRの柄部を支持する柄部支持ピン45bによって構成されている。そして、この搬送装置4は、シリンダ41およびモータ47によって、昇降台45を上昇させた後一工程分前進させ、その後下降させることで各コンロッドCRを次工程に搬送し、その後一工程分後退させることで昇降台45を元の位置に戻すように作動しており、この動作を繰り返すことで各コンロッドCRを各工程(P2→P3→・・・→P9)に順次搬送している。なお、本実施形態においては、検査ラインAの搬送装置4と、検査ラインBの搬送装置4は、その搬送タイミングが所定時間だけずれるように設定されており、これによりコンロッドCRの搬送が検査ラインA,Bで交互に行われるようになっている。
図1および図2に示すように、部品供給装置11は、工程P1で使用される装置であり、他のラインから検査前のコンロッドCRを検査ラインA,Bに順次載置する機能を有するものである。具体的には、図4および図5に示すように、部品供給装置11は、上下に進退する機能とコンロッドCRを把持する機能とを有する一対のチャックアーム11aと、一対のチャックアーム11aを水平方向に移動させるモータ11b、ボールねじ11cおよび一対のレール11dを主に備えている。そして、この部品供給装置11は、他のラインCに並んで配設された2つのコンロッドCRを一対のチャックアーム11aで同時に把持した後、それらのコンロッドCRを順次検査ラインA,Bに載置させるように作動するようになっている。
図3(b)に示すように、重量測定装置(最長検査器)12は、工程P2で使用される装置であり、工程P1から搬送されてくるコンロッドCRが、測定台12aに載置されることにより、この測定台12aによってコンロッドCRの重量を測定するものである。なお、このコンロッドCRの重量の測定は、約2gの公差範囲で行うため、各工程P1〜P9のうち最も長い時間が必要となっている。そして、この重量測定にかかる時間に対応するように(重量測定にかかる時間以上となるように)、前記した搬送装置4の搬送タクト(搬送が完了してから次回の搬送を開始するまでの時間)が設定されている。
図2に示すように、内径測定装置(短時間検査器)13は、工程P3で使用される装置であり、コンロッドCRの大端孔や小端孔の内面に向かってエアを吹き付ける検査ヘッド13a,13bを有するとともに、各検査ヘッド13a,13bを上下方向に延びる一対のレール13cに沿って一体に進退させるシリンダ13dを有している。そして、この内径測定装置13は、工程P2から搬送されてきたコンロッドCRの大端孔や小端孔に各検査ヘッド13a,13bを挿入し、各検査ヘッド13a,13bから各孔の内面に向かってエアを吹き付けることによって得られる背圧等のパラメータ(検査ヘッドのエア吹付け孔と内面の距離に応じて変化するパラメータ)に基づいて各孔の内径を測定するようになっている。なお、この内径測定装置13では、各孔に対して所定のクリアランスを有する各検査ヘッド13a,13bを各孔に挿入し、各孔の内面にエアを吹き付けるだけで測定が完了するので、その検査時間が前記した重量測定(工程P2)よりも短いものとなっている。
ピッチ測定装置(短時間検査器)14は、工程P4で使用される装置であり、前記した内径測定装置13と同様に、コンロッドCRの大端孔や小端孔の内面に向かってエアを吹き付ける検査ヘッド14a,14bを有するとともに、各検査ヘッド14a,14bを上下方向に延びる一対のレール14cに沿って一体に進退させるシリンダ14dを有している。そして、このピッチ測定装置14は、工程P3から搬送されてきたコンロッドCRの大端孔や小端孔に各検査ヘッド14a,14bを挿入し、各検査ヘッド14a,14bから各孔の内面に向かってエアを吹き付けることによって得られる背圧等のパラメータや検査ヘッド14a,14b自身のピッチ等に基づいて各孔のピッチを測定するようになっている。なお、このピッチ測定装置14も、前記した内径測定装置13と同様のエアマイクロ方式であるため、その検査時間が前記した重量測定(工程P2)よりも短いものとなっている。
図1に示すように、移動装置2は、各検査ラインA,Bを跨ぐように架設される3つの門型基台21と、これらの門型基台21の上部の一端側に固定される固定台22をベースとして有し、このベース上に、スライダ機構23が設けられるようになっている。スライダ機構23は、3つの門型基台21に架け渡されて固定される固定部23aと、固定部23aから3つの門型基台21に沿って延設する3つのガイドレール23bと、これらのガイドレール23bや門型基台21上に沿って移動自在となるスライダ23cと、固定部23aに固定されてスライダ23cを進退させる駆動シリンダ23dとを主に有している。そして、このスライダ23cには、前記した内径測定装置13とピッチ測定装置14が固定されており、これにより内径測定装置13とピッチ測定装置14がスライダ23cとともにユニットU(図6参照)として各検査ラインA,B間を移動可能となっている。なお、ベースとなる固定台22には、スライダ機構23全体の位置を門型基台21の先端(固定台22の反対側の端部)に移動させることで内径測定装置13およびピッチ測定装置14の各検査ヘッド13a,13b,14a,14bを検査ラインA外に配設したマスターゲージに合わせるための調整用シリンダ24が設けられている。
図2に示すように、ピン通し装置(検査器)15は、工程P5で使用される装置であり、コンロッドCRを固定しておくためのチャック機構15aや、固定したコンロッドCRの小端孔に実装部品と同じピン15bを押し込むための圧入装置15cを主に備えている。そして、このピン通し装置15は、固定したコンロッドCRの小端孔にピン15bを挿通させることによって、小径孔とピン15bとの嵌合状態(小径孔が真円であるか等)を調べる役割を果たす他、小端孔内の微細なバリをピン15bの圧入により潰す役割も果たしている。
払出装置16は、工程P6で使用される装置であり、前記した各検査工程P2〜P5において異常(再検査が必要)であると判定されて、各検査工程P2〜P5の各装置12〜15からNG情報が送られてきた場合に、そのNG情報に基づいて異常品を再検査するために所定のシュートを介してライン外に排出する機能を有している。
以下に、搬送式検査装置1の動作について、簡略化した図6を主に参照して説明する。参照する図面において、図6は、搬送式検査装置の動作を示す説明図であり、工程P1にコンロッドが載置された状態を示す説明図(a)と、コンロッドの重量測定が行われている状態を示す説明図(b)と、コンロッドの内径測定が行われている状態を示す説明図(c)と、ユニットが移動した状態を示す説明図(d)と、ユニットが元の検査ラインに戻ってきた状態を示す説明図(e)である。なお、以下の説明においては、動作開始前の各検査ラインA,Bには、まだ部品が供給されていないことを前提として説明することとする。
図6(a)に示すように、まず、部品供給装置11(図4参照)によって把持された2つのコンロッドCRのうちの1つが検査ラインAに載置され(時刻t1)、その後残りのコンロッドCRが検査ラインBに載置される(時刻t2)。このように各検査ラインA,BにそれぞれコンロッドCRが載置されると、図6(b)に示すように、検査ラインAの方から先にコンロッドCRの搬送が開始され(時刻t3)、搬送されたコンロッドCRが工程P2において重量測定される(時刻t4)。また、検査ラインAで重量測定を行っていると、前記したコンロッドCRの搬送(時刻t3)から所定時間遅れて検査ラインBでの搬送が開始されて(時刻t5)、検査ラインBにおいても重量測定が行われることとなる。なお、工程P1から工程P2へコンロッドCRが搬送されると、前記部品供給装置11によって再度検査ラインA,Bに順次コンロッドCRが供給される。
検査ラインBでの重量測定中(工程P2中)において、検査ラインAでの重量測定が完了すると、図6(c)に示すように、再度搬送が行われ(時刻t6)、工程P3においてコンロッドCRの内径測定が開始される(時刻t7)。そして、この内径測定中に、検査ラインBにおける重量測定が完了すると、コンロッドCRが工程P3に搬送される(時刻t8)。
検査ラインAにおいて内径測定が完了すると、図6(d)に示すように、内径測定装置13およびピッチ測定装置14のユニットUが検査ラインBへ移動し(時刻t9)、検査ラインBにおいて内径測定が開始されることとなる(時刻t10)。なお、このユニットUの移動は、検査ラインAでの内径測定(工程P3)完了後であって重量測定(工程P2)完了前に行われるので、検査ラインAでの重量測定完了までの処理待ち時間が有効に活用されることとなる。そして、検査ラインBでの内径測定中に、検査ラインAでの重量測定が完了すると、再度搬送が行われることとなる(時刻t11)。
検査ラインBにおいて内径測定が完了すると、図6(e)に示すように、ユニットUが検査ラインAに移動して(時刻t12)、検査ラインAにおいてコンロッドCRのピッチ測定が行われることとなる(時刻t13)。なお、この際は、内径測定も同時に行われるようになっている。そして、このピッチ測定中に、検査ラインBでの重量測定が完了すると、再度搬送が行われることとなる(時刻t14)。その後は、図6(d)および(e)の動作を繰り返すことによって、ユニットUが各検査ラインA,Bで共有されることとなる。なお、ピッチ測定の後は、工程P5においてピン通し検査が行われ、工程P6(図2参照)において異常品の排除が行われ、工程P7〜P9(図3参照)において刻印等が行われて、各種検査が完了することとなる。
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
搬送装置4で搬送されるコンロッドCRが、重量測定装置12、内径測定装置13、ピッチ測定装置14およびピン通し装置15によって順次検査されるので、検査工程が集約されてコンロッドCRの検査を短時間で行うことができる。また、内径測定装置13およびピッチ測定装置14が、移動装置2によって各検査ラインA,Bに移動されて各検査ラインA,Bで共有されるので、製造コストを低減することができる。
重量測定装置12によるコンロッドCRの重量の測定中に、内径測定装置13およびピッチ測定装置14による内径測定およびピッチ測定が完了すると、内径測定装置13およびピッチ測定装置14が別のライン(AまたはB)に移動されて利用されるので、重量測定装置12の処理待ち時間を有効活用できるとともに、製造コストを低減することができる。
実装部品をコンロッドCRの小端孔に挿通させることで、小端孔の微細なバリを潰すことができるとともに、実装部品が確実に小端孔に入るか否かといった厳格な検査ができるので、品質精度および検査精度を高めることができる。
搬送タイミングをラインごとにずらしたので、搬送タクトを短くして搬送式検査装置1の稼動効率を上げることが可能となる。すなわち、搬送タイミングを同期させる場合には、搬送作業停止中に検査(工程P2,P3)→ユニットUの移動→検査(工程P2,P3)を行う必要があるが、本実施形態のように搬送タイミングをずらした場合には、搬送作業停止中に検査(工程P2,P3)が1回行われればよいので(ユニットUの移動は部品の搬送とともに行えるので)、搬送タクトを状況に応じて適宜短くすることができる。
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、2つの装置(内径測定装置13およびピッチ測定装置14)をまとめて移動させるようにしたが、本発明はこれに限定されず、2つの装置をそれぞれ個別に移動させるようにしてもよい。また、移動対象としては、本発明のように2台に限らず、1台のみ、または3台以上であってもよい。
前記実施形態では、搬送タイミングをラインごとにずらしたが、本発明はこれに限定されず、同期させてもよい。なお、同期させる場合には、搬送完了から次回の搬送までの間に、検査ラインA側から順に検査(工程P2,P3)→ユニットUの移動→検査ラインBでの検査(工程P2,P3)を行い、次の部品の搬送が終わった後は、今度は検査ラインB側(ユニットUの現在位置側)から順に検査→移動→検査を行う方法を採用するのが望ましい。これによれば、ユニットUの移動回数を少なくできるので、その分電力消費を抑えることができる。
前記実施形態では、2つの検査ラインA,Bの間でユニットUを移動させるようにしたが、本発明はこれに限定されず、3つ以上のライン間でユニットを移動させるようにしてもよい。例えば、最長検査器の検査時間が非常に長く、短時間検査器の検査時間が非常に短い場合には、3つ以上の検査ラインであっても最長検査器の検査時間中に、検査→移動→検査→移動→検査・・・というように短時間検査器を各検査ラインで利用させることができる。
本実施形態に係る搬送式検査装置を示す平面図である。 本実施形態に係る搬送式検査装置を示す側面図である。 図1の検査ラインを示す図であり、主に載置台を示す平面図(a)と、主に搬送装置を示す側面図(b)と、図3(b)のX−X断面図(c)である。 部品供給装置を示す正面図である。 部品供給装置を示す側面図である。 搬送式検査装置の動作を示す説明図であり、工程P1にコンロッドが載置された状態を示す説明図(a)と、コンロッドの重量測定が行われている状態を示す説明図(b)と、コンロッドの内径測定が行われている状態を示す説明図(c)と、ユニットが移動した状態を示す説明図(d)と、ユニットが元の検査ラインに戻ってきた状態を示す説明図(e)である。
符号の説明
1 搬送式検査装置
11 部品供給装置
12 重量測定装置
13 内径測定装置
14 ピッチ測定装置
15 ピン通し装置
16 払出装置
2 移動装置
21 門型基台
22 固定台
23 スライダ機構
23a 固定部
23b ガイドレール
23c スライダ
23d 駆動シリンダ
24 調整用シリンダ
3 載置台
4 搬送装置
5 基台
A 検査ライン
B 検査ライン
CR コンロッド
U ユニット

Claims (3)

  1. 複数種類の検査器と、前記各検査器にワークを順次搬送する搬送装置と、が配設される検査ラインを複数有する搬送式検査装置であって、
    前記複数種類の検査器のうち最も長い検査時間がかかる最長検査器よりも短い検査時間で検査が完了する短時間検査器を前記最長検査器による検査中に他の検査ラインに移動させる移動装置を備え、
    前記移動装置により前記短時間検査器を前記他の検査ラインに移動させることで、前記短時間検査器を前記各検査ラインにおいて共有させることを特徴とする搬送式検査装置。
  2. 請求項1に記載の搬送式検査装置であって、
    前記ワークは、コンロッドであり、
    前記最長検査器は、前記コンロッドの重量を測定するための重量測定装置であり、
    前記短時間検査器は、前記コンロッドの大端孔と小端孔の内径を測定するための内径測定装置および前記コンロッドの大端孔と小端孔のピッチを測定するためのピッチ測定装置であることを特徴とする搬送式検査装置。
  3. 請求項2に記載の搬送式検査装置であって、
    実装部品を前記コンロッドの小端孔に挿通させて、前記小端孔内の微細なバリを潰して前記小端孔と前記実装部品との嵌合状態を調べるためのピン通し装置を、前記各検査ラインにさらに設けたことを特徴とする搬送式検査装置。
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