JP4636421B1 - 被検査部品搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理検査において、無限端ワイヤーでは検査が困難な軸径２ミリ以下のマイクロネジ等の微小な被検査部品を搬送することができ、しかも、無限端ワイヤーを使用しているが如く合理的な使用が可能な被検査部品搬送装置及び搬送方法を提供する。
【解決手段】リールの送り出しがわの搬送ワイヤー１が巻き取りがわに巻き取られるとリールの回転方向が逆転して搬送ワイヤーを巻き戻すように構成された一対の巻取りリール２を設ける。各巻取りリール２から送り出される２本の搬送ワイヤー１を撮影ポイントに導く搬送路３とで搬送装置１０を構成する。該搬送装置１０を水平方向に１８０度反転せしめる反転機２０に設置する。該反転機２０が反転すると、巻取りリール２の逆転で巻き戻される搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを搬送するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワイヤー搬送による画像処理検査に使用される被検査部品搬送装置及び搬送方法に係り、例えば、マイクロネジ等の微小な被検査部品を搬送するのに好適な被検査部品搬送装置及び搬送方法に関する。

当発明者は、先に特許文献１記載の披検査部品搬送装置を発明している。この搬送装置は、平行に移動する２本の搬送ワイヤーに、ボルト等の披検査部品を吊下げ、あるいは載置して搬送する装置である。このとき使用する搬送ワイヤーは、大量の被検査部品を順次搬送するために、無限端ワイヤーが使用される。

特許文献１の搬送装置により、被検査部品の撮影時に遮蔽物が最も少ない状態で検査ができ、しかも、ワイヤーの間隔を調整するだけで多様な製品や姿勢に対応することも可能になる。また、各ワイヤーの方向や速度を制御することで被検査部品を軸回転させながら搬送することができるなど、画像処理検査装置の搬送方法として優れた特長を有するものであった。

特許第３１３６５０８号公報

特許文献１の搬送装置で使用する無限端ワイヤーは、ワイヤーの両端部を溶接して無限端ワイヤーを製作したものである。ところが、両端部を溶接することが可能なワイヤーは、太さ０．４ミリ程度が限界であり、ワイヤーの径がこれより細くなると現在の技術では搬送可能な無限端ワイヤーを製作することができない。

そのため、現状で最小径の無限端ワイヤーを使用して、例えば軸径２ミリ以下のマイクロネジ等の微小部品を搬送すると、ワイヤーによる遮蔽の割合が多くなり、被検査部品のサイズが小さくなるほど十分な精度の画像処理検査を行うことが困難な状況になっていた。

一方、太さ０．４ミリ以下のワイヤーを使用するには、一定の長さを有するワイヤーをリールに巻き付けて使用する。この場合の搬送方法は、送り出しがわのリールから受け取りがわのリールへワイヤーを巻き取る過程で被検査部品を搬送し、送り出しがわのリールが少なくなったところで、受け取りがわから送り出しがわのリールにワイヤーを巻き戻す作業になる。したがって、この巻き戻し作業中に被検査部品の搬送が中断する不都合が生じる。しかも、常にリールの残量を注意する必要もあるから、一定長さのワイヤーを使用する場合は、無限端ワイヤーに比べて極めて多くの手間を要する作業になってしまう。

更に、送り出しがわのリールから受け取りがわのリールへワイヤーを巻き取るには、送り出し速度と巻き取り速度を正確に一致させる必要がある。そのため、ワイヤーを介して受け取りがわのリールの回転力で送り出しがわのリールを回転させようとすると、太さ０．４ミリ以下の極細のワイヤーに過度のテンションが係るのでワイヤーの疲労が大きくなるので好ましくない。一方、それぞれのリールを回転せしめる場合、送り出しがわのリールの速度が少しでも速くなるとワイヤーを巻き取る際に弛みが生じて被検査部品が脱落するおそれが生じる。また、巻き取りがわのリールの速度が少しでも速くなるとワイヤーに大きなテンションがかかるのでワイヤーが断線するおそれが生じる。

しかも、従来のワイヤー搬送装置では、ワイヤープーリー間にリテーナを配置してワイヤーを支持することで、ワイヤーの振動を防止している。そのため、従来の搬送ワイヤーでは、このリテーナとワイヤープーリーとによって、ワイヤー全体に強いテンションがかかった状態になっている。

ところが、太さ０．４ミリ以下の極細のワイヤーを使用して軸径２ミリ以下のマイクロネジ等を搬送する場合、ワイヤーに強いテンションはかけられない。そうすると、従来のリテーナのようなワイヤー全体に強いテンションをかけるものではなく、少ないテンションでもワイヤーの振動を防止して正確な撮影を可能にする工夫が必要になる。

そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、画像処理検査において、無限端ワイヤーでは検査が困難な軸径２ミリ以下のマイクロネジ等の微小な被検査部品を搬送することができ、しかも、無限端ワイヤーを使用しているが如く合理的な使用が可能な被検査部品搬送装置及び搬送方法の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、平行に走行する２本の搬送ワイヤー１をそれぞれ巻き付ける一対の巻取りリール２と、２本の搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送路３とを形成し、該搬送路３の周囲に、この搬送路３を撮影ポイントとして各アングルから指向させたカメラＣを複数配する画像処理検査装置用の被検査部品搬送機構において、搬送ワイヤー１の両端部を同一の巻取りリール２に固定し、該巻取りリール２に予め巻き付けられている送り出しがわの搬送ワイヤー１が該巻取りリール２の回転で搬送路３を経て再び同じ巻取りリール２に巻き付けられるように設置され、巻取りリール２の送り出しがわの搬送ワイヤー１が巻き取りがわに巻き取られると巻取りリール２の回転方向が逆転して搬送ワイヤーを巻き戻すように構成され、該一対の巻取りリール２と、各巻取りリール２から送り出される２本の搬送ワイヤー１を撮影ポイントに導く搬送路３とで搬送装置１０を構成し、前記搬送路３を介して相対向するように配置された一対の搬送装置１０を水平方向に１８０度反転せしめる反転機２０に設置し、該反転機２０が反転すると、巻取りリール２の逆転で巻き戻される搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを搬送するように構成したことにある。

第２の手段は、前記搬送装置１０において、前記搬送路３の巻取りリール２の送り出しがわと巻き取りがわとに一対のワイヤープーリー４が配置され、該ワイヤープーリー４間で搬送ワイヤーを支持する補助ワイヤープーリー５を配置したものである。

第３の手段の前記ワイヤープーリー４及び前記補助ワイヤープーリー５は、各搬送ワイヤー１を介してそれぞれ相対向する位置に配されると共に、この対向する上端部が接近し下端部が広がる側面略ハの字形状に設置され、ワイヤープーリー４及び補助ワイヤープーリー５の外周縁に沿って搬送ワイヤー１を載置せしめる支持溝４Ａ、５Ａが形成されている。

第４の手段は、平行に走行する２本の搬送ワイヤー１をそれぞれ巻き付ける一対の巻取りリール２と、２本の搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送路３とを形成し、該搬送路３の周囲に、この搬送路３を撮影ポイントとして各アングルから指向させたカメラＣを複数配置した画像処理検査装置に被検査部品Ｐを搬送する被検査部品搬送方法において、各搬送ワイヤー１の両端部をそれぞれ同一の巻取りリール２に固定し、該巻取りリール２に予め巻き付けられている送り出しがわの搬送ワイヤー１が該巻取りリール２の回転で搬送路３を経て再び同じ巻取りリール２に巻き付けられるときに被検査部品Ｐを搬送する搬送工程と、送り出しがわの搬送ワイヤー１が少なくなったことを検知すると、搬送ワイヤー１上の被検査部品Ｐを排出した後、巻取りリール２の回転を一次停止する停止工程と、回転が停止した巻取りリール２の向きを水平方向に１８０度反転せしめる反転工程と、反転した巻取りリール２を逆回転させて搬送ワイヤー１が巻き付けられている巻き付けがわから、搬送ワイヤー１が少なくなった送り出しがわに搬送ワイヤー１を巻き戻す逆回転工程とを有し、巻取りリール２の搬送ワイヤー１巻き戻し方向を被検査部品Ｐの搬送方向に変換することを課題解消のための手段とする。

本発明の請求項１、４に記載の如く、搬送装置１０を水平方向に１８０度反転せしめる反転機２０に設置し該反転機２０が反転すると、巻取りリール２の逆転で巻き戻される搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを搬送するように構成したことで、あたかも無限端ワイヤーを使用しているが如く連続的な使用が可能になった。しかも、無限端ワイヤーを形成できない極細のワイヤーを搬送ワイヤー１として使用できるので、無限端ワイヤーでは検査が困難な軸径２ミリ以下のマイクロネジ等の微小な被検査部品を搬送し検査することができる。更に、搬送ワイヤー１の両端部を同一のリールに固定し、該リールに予め巻き付けられている送り出しがわの搬送ワイヤー１が該リールの回転で搬送路３を経て再び同じリールに巻き付けられるように設置しているので、搬送装置をコンパクトにすることができる。

請求項２の如く、ワイヤープーリー４間で搬送ワイヤーを支持する補助ワイヤープーリー５を配置したことで、従来のリテーナを使用せずに、少ないテンションでもワイヤーの振動を防止して正確な撮影を可能にしている。

請求項３のようなワイヤープーリー４及び補助ワイヤープーリー５を使用することで極細の搬送ワイヤー１をピンポイントで支持できるので、この搬送ワイヤー１にて運ぶ極小の被検査部品Ｐを検査するのに好適な環境になる。

本発明の一実施例を示す概略構成図である。 本発明の搬送装置の一実施例を示す斜視図である。 本発明の反転機に設置した搬送装置の一実施例を示す側面図である。 本発明の支持溝を示す拡大図である。 本発明搬送装置を用いた画像処理検査の一実施例を示す側面図である。 本発明の搬送工程を示す概略図である。

本発明によると、無限端ワイヤーでは検査が困難な軸径２ミリ以下のマイクロネジ等の微小な被検査部品を搬送することができ、しかも、あたかも無限端ワイヤーを使用しているかのように合理的な使用が可能になるなどといった種々の効果を実現した。

本発明は、画像処理検査装置のカメラＣを指向させた撮影ポイントに被検査部品Ｐを搬送する搬送機構である。この基本構成は、平行に走行する２本の搬送ワイヤー１をそれぞれ巻き付ける一対の巻取りリール２と、２本の搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送路３とで構成した搬送装置１０、及びこの搬送装置１０を反転自在に支持する反転機２０を備えている（図１参照）。

搬送ワイヤー１は、両端部を同一の巻取りリール２に固定したもので、該巻取りリール２に予め巻き付けられている送り出しがわの搬送ワイヤー１が、該リールの回転で搬送路３を経て再び同じリールに巻き付けられるように設置している（図２参照）。そして、巻取りリール２の送り出しがわの搬送ワイヤー１が巻き取りがわに巻き取られると、巻取りリール２の回転方向が逆転して搬送ワイヤーを巻き戻すように巻取りリール２を設けている。図示例では、巻取りリール２の回転軸２Ａに正逆回転自在な複数の歯車３１介して回転用モーター３０を連結し、この回転用モーター３０で巻取りリール２を回転駆動させている。

ワイヤープーリー４は、搬送路３の始点と終点とに位置する巻取りリール２の送り出しがわと巻き取りがわとに一対配置されたものである（図２参照）。一方、補助ワイヤープーリー５は、ワイヤープーリー４間で搬送ワイヤーを支持するもので、特に撮影ポイントの近傍に配置されている。そして、搬送ワイヤー１を支持するワイヤープーリー４と補助ワイヤープーリー５とで搬送路３を形成し、この搬送路３と前記巻取りリール２とで搬送装置１０が構成されている。

図示例の搬送装置１０は、巻取りリール２やワイヤープーリー４、補助ワイヤープーリー５等を１つの架台６に装着している（図２参照）。すなわち、架台６の内側に巻取りリール２を配置し、その裏側に回転用モーター３０や歯車３１等を配置する。更に架台６の上部には、一対のワイヤープーリー４と一対の補助ワイヤープーリー５とを配置したものである。

各搬送装置１０のワイヤープーリー４及び補助ワイヤープーリー５は、各搬送ワイヤー１を介してそれぞれ相対向する位置に配されている（図３参照）。そして、この対向するワイヤープーリー４及び補助ワイヤープーリー５相互間の上端部が接近し下端部が広がる側面略ハの字形状に配設されている。更に、ワイヤープーリー４及び補助ワイヤープーリー５の外周縁に沿って搬送ワイヤー１に当接せしめる支持溝４Ａ、５Ａを形成している（図４参照）。

一対の搬送装置１０は、搬送路３を介して相対向した状態で反転機２０に設置されている（図３参照）。この反転機２０は、各搬送装置１０を水平方向に１８０度反転せしめるものである。図示の反転機２０は、各搬送装置１０の架台６を固定する一対の固定台２２と、この固定台２２を反転自在に支持する反転軸２３と、該反転軸２３を反転せしめる反転モーター２１とで構成されている。そして、巻取りリール２の逆回転で搬送ワイヤー１を巻き戻すときに、この反転機２０が反転すると、巻取りリール２の逆回転で巻き戻される搬送ワイヤー１を利用して被検査部品Ｐを搬送することができるようになる。このとき、搬送装置１０の反転の際に、周囲との干渉を避けるために、反転軸２３は上下移動を伴った反転動作をするように構成している。

搬送路３は、搬送ワイヤー１で被検査部品Ｐを一方向に搬送する経路である。この搬送路３には、ワイヤープーリー４と補助ワイヤープーリー５とが配置されている（図１参照）。したがって、搬送路３とは、送り出しがわのワイヤープーリー４と巻き取りがわのワイヤープーリー４との間になる。

この搬送路３には、パーツフィーダ４０により整列された被検査部品Ｐが首吊り姿勢で送られる。図示例では、パーツフィーダ４０と搬送路３との間に直進フィーダ５０を介し、この直進フィーダ５０から搬送路３に被検査部品Ｐが移動する（図１参照）。

被検査部品Ｐの検査は、被検査部品Ｐを搬送路３の２本の搬送ワイヤー１の間に挟んだ状態で撮影ポイントに運んで行われる。このとき、複数の被検査部品Ｐが間隔を開けて移動するように、搬送路３の途中に分類ローラ３Ａを配置し、被検査部品Ｐがこの分類ローラ３Ａに接触することで、被検査部品Ｐ相互の間隔が開くように構成している（図１参照）。

撮影ポイントに運ばれた被検査部品Ｐは、入口通過センサ３が感知して画像処理検査装置のカメラＣが撮影して検査を行う（図１参照）。このカメラＣは、搬送路３の中央部を撮影点として指向されており、撮影点を通過する被検査部品Ｐを各アングルから撮影する（図５参照）。そして、これらカメラＣによって取り込まれた画像情報は、画像処理装置（図示せず）によって一括に処理され、抽出された各種特徴から選別部において良品と不良品が選別されるようになっている。

検査が終了すると、搬送路３から被検査部品Ｐが落下する際に、合格品と不良品とが振り分けられる（図１参照）。図示例では、巻き取りがわのワイヤープーリー４のそばに圧縮エアーを吹き出す吹き出しノズル３Ｃと、出口通過センサ３Ｄとを配置している。そして吹き出しノズル３Ｂの圧縮空気で搬送路３から被検査部品Ｐが落下すると出口通過センサ３Ｃを通過してフラッパ６０に入る。

検査が終了した被検査部品Ｐは、このフラッパ６０内で良品と不良品とに選別される（図１参照）。フラッパ６０の内部には、フラッパ駆動パルスモータ６１にて方向が変化するフラップ（図示せず）が配置されている。そして、画像処理検査装置の検査結果に基づいてフラップの角度が選択され、フラップの方向で良品受け箱Ｐ１と、不良品受け箱Ｐ２とに排出されるものである。

次に、本発明搬送方法について説明する。この搬送方法は、搬送工程、停止工程、反転工程、逆回転工程を有するものであり、次のような工程になる（図６参照）。

第１の工程は、各搬送ワイヤー１の両端部をそれぞれ同一の巻取りリール２に固定し、該巻取りリール２の送り出しがわに巻き付けられた搬送ワイヤー１が該巻取りリール２の回転で搬送路３を経て再び同じ巻取りリール２に巻き付けるときに被検査部品Ｐを搬送する搬送工程である（図６（イ）参照）。図示例では、巻取りリール２の搬送路３に近いがわを送り出しがわとし、遠いがわを巻き付けがわとする。

第２の工程は、送り出しがわの搬送ワイヤー１が少なくなったことを検知すると、搬送ワイヤー１上の被検査部品Ｐを排出した後、搬送運転や検査を一時停止する停止工程になる（図６（ロ）参照）。図示例では、送り出しがわの搬送ワイヤー１が少なくなり、巻き付けがの搬送ワイヤー１が多くなっている。

第３の工程は、回転が停止した巻取りリール２の向きを水平方向に１８０度反転する反転工程となる（図６（ハ）参照）。この工程で、搬送ワイヤー１が少なくなった送り出しがわと、ほとんどの搬送ワイヤー１が巻き付けられた巻き付けがわとの位置が反転する。

そして第４の工程は、反転した巻取りリール２を逆回転させて、搬送ワイヤー１が巻き付けられている巻き付けがわから、搬送ワイヤー１が少なくなった送り出しがわに搬送ワイヤー１を巻き戻す逆回転工程になる（図６（ニ）参照）。図示例では、反転した巻き付けがわから送り出しがわに搬送ワイヤー１が巻き付けられている。

本発明搬送方法は、これらの工程により、巻取りリール２の逆回転時の巻き戻し方向が被検査部品Ｐの搬送方向に変換されるものである。

本発明において、被検査部品Ｐの例として軸径２ミリ以下のマイクロネジ等として説明しているが、被検査部品はこの例に限られるものではない。また、搬送ワイヤー１は極細のものを使用する場合に好適であるが、通常の径の搬送ワイヤー１を使用することも可能である。

Ｐ 被検査部品
Ｐ１ 良品受け箱
Ｐ２ 不良品受け箱
１ 搬送ワイヤー
２ 巻取りリール
３ 搬送路
３Ａ 分類ローラ
３Ｂ 入口通過センサ
３Ｃ 吹き出しノズル
３Ｄ 出口通過センサ
４ ワイヤープーリー
４Ａ 支持溝
５ 補助ワイヤープーリー
５Ａ 支持溝
６ 架台
１０ 搬送装置
２０ 反転機
２１ 反転モーター
２２ 固定台
２３ 反転軸
３０ 回転用モーター
３１ 歯車
４０ パーツフィーダ
５０ 直進フィーダ
６０ フラッパ
６１ フラッパ駆動パルスモータ

Claims (4)

1. 平行に走行する２本の搬送ワイヤーをそれぞれ巻き付ける一対の巻取りリールと、２本の搬送ワイヤーで被検査部品を一方向に搬送する搬送路とを形成し、該搬送路の周囲に、この搬送路を撮影ポイントとして各アングルから指向させたカメラを複数配する画像処理検査装置用の被検査部品搬送機構において、搬送ワイヤーの両端部を同一の巻取りリールに固定し、該リールに予め巻き付けられている送り出しがわの搬送ワイヤーが該リールの回転で搬送路を経て再び同じ巻取りリールに巻き付けられるように設置され、巻取りリールの送り出しがわの搬送ワイヤーが巻き取りがわに巻き取られると巻取りリールの回転方向が逆転して搬送ワイヤーを巻き戻すように構成され、該一対の巻取りリールと、各巻取りリールから送り出される２本の搬送ワイヤーを撮影ポイントに導く搬送路とで搬送装置を構成し、前記搬送路を介して相対向するように配置された一対の搬送装置を水平方向に１８０度反転せしめる反転機に設置し、該反転機が反転すると、巻取りリールの逆転で巻き戻される搬送ワイヤーで被検査部品を搬送するように構成したことを特徴とする被検査部品搬送機構。
2. 前記搬送装置において、前記搬送路の巻取りリールの送り出しがわと巻き取りがわとに一対のワイヤープーリーが配置され、該ワイヤープーリー間で搬送ワイヤーを支持する補助ワイヤープーリーを配置した請求項１記載の被検査部品搬送装置。
3. 前記ワイヤープーリー及び前記補助ワイヤープーリーは、各搬送ワイヤーを介してそれぞれ相対向する位置に配されると共に、この対向する上端部が接近し下端部が広がる側面略ハの字形状に設置され、ワイヤープーリー及び補助ワイヤープーリーの外周縁に沿って搬送ワイヤーに載置せしめる支持溝が形成された請求項２記載の被検査部品搬送装置。
4. 平行に走行する２本の搬送ワイヤーをそれぞれ巻き付ける一対の巻取りリールと、２本の搬送ワイヤーで被検査部品を一方向に搬送する搬送路とを形成し、該搬送路の周囲に、この搬送路を撮影ポイントとして各アングルから指向させたカメラを複数配置した画像処理検査装置に被検査部品を搬送する被検査部品搬送方法において、各搬送ワイヤーの両端部をそれぞれ同一の巻取りリールに固定し、該巻取りリールに予め巻き付けられている送り出しがわの搬送ワイヤーが該巻取りリールの回転で搬送路を経て再び同じ巻取りリールに巻き付けられるときに被検査部品を搬送する搬送工程と、送り出しがわの搬送ワイヤーが少なくなったことを検知すると、搬送ワイヤー上の被検査部品を排出した後、巻取りリールの回転を一次停止する停止工程と、回転が停止した巻取りリールの向きを水平方向に１８０度反転せしめる反転工程と、反転した巻取りリールを逆回転させて搬送ワイヤーが巻き付けられている巻き付けがわから、搬送ワイヤーが少なくなった送り出しがわに搬送ワイヤーを巻き戻す逆回転工程とを有し、巻取りリールの搬送ワイヤー巻き戻し方向を被検査部品の搬送方向に変換することを特徴とする被検査部品搬送方法。

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