JP4759688B2 - 被試験体の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、ネジ等の被試験体の良否、例えば、ネジ山の有無、メッキの状態、ネジの長さ等を選別する装置に関する。

ネジの検査装置にとって、時間当りの処理能力は、選別特性に勝るとも劣らない程重要な特性である。というのは、自動機で製造されたネジは、その数量が膨大な数量に及び、しかもこの種の装置が比較的高価になるため、処理能力が少ないと、製造業者は相当数の検査装置を必要とし、採算が取れないことになる。本発明者は、光学式の検査方式を開発して、検査時間を著しく迅速化することに成功した。

これにより、ネジの検査装置は、ネジの送りと取り出しを速やかに処理できるなら、処理能力を飛躍的に向上できることになった。さらに、本発明者は、図１に示す装置を開発して、処理能力を飛躍的に向上することに成功した。（特許文献１参照）

この装置は、円盤９２とガイド９５との間に、ノズル９６でもって、供給ガイド９４から円盤２にネジ９１を供給する。円盤９２は、外周に、ネジ９１を案内して移送する凹部９３を設けている。ガイド９５は、円盤９２の円周の一部に接近して配設されて、円盤９２との間に移送隙間９８を設けている。移送隙間９８は、ネジ９１の外径よりも狭い隙間としている。ネジ９１は、ノズル９６の空気流に押されて、供給ガイド９４から円盤９２の凹部９３に送り込まれる。凹部９３に案内されたネジ９１は、ガイド９５で凹部９３から漏れないように、回転する円盤９２で移送され、ガイド９５に沿って移動するときに、ネジ９１の良否が検査される。
特開昭５５−１１３９０６号公報

以上の装置は、供給ガイドから円盤の凹部に、スムーズにネジを供給して、処理能力を高くできる。しかしながら、この装置は、移送隙間にネジがブリッジの状態となって詰まって円盤の回転が停止することがある。この弊害を解消するために、本発明者は、図２に示すように、ガイド８５と円盤８２との移送隙間８８を弾性的に拡開できる構造とし、ここにネジ８１がブリッジとなって詰まると、移送隙間８８を拡開する装置を試作した。しかしながら、この構造では、図に示すように、複数のネジ８１がブリッジの状態となって詰まって、円盤８２の回転の停止を有効には阻止できなかった。それは、移送隙間８８を拡開しても、ブリッジのネジ８１が円盤８２の回転で移送隙間８８の狭い方向に移送されるからである。

本発明は、さらにこの欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、供給機構から円盤に供給される被試験体の詰まりを有効に防止して、被試験体をスムーズに円盤の案内部に移送できる被試験体の検査装置を提供することにある。

本発明の被試験体の検査装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
被試験体の検査装置は、被試験体１を入れて移送する案内部３を所定の間隔で外周に設けている円盤２と、この円盤２を回転させる回転機構６と、回転している円盤２の案内部３に被試験体１を供給する供給機構４と、この供給機構４で円盤２の案内部３に案内された被試験体１を案内部３に位置させるように、円盤２の外周に接近して配設されて、円盤２の外周との間に、被試験体１の外径よりも狭い移送隙間８を形成しているガイド５とを備える。この検査装置は、供給機構４から円盤２の案内部３に被試験体１を供給し、円盤２を回転させて案内部３の被試験体１を検査位置で検査する。さらに、検査装置は、円盤２との移送隙間８を拡開できるようにガイド５を配設すると共に、このガイド５に連動して被試験体１の移送を停止するシャッター７を供給機構４の排出側に設けている。検査装置は、供給機構４から移送隙間８に供給されて案内部３に案内されない被試験体１がガイド５を拡開し、拡開されたガイド５が、被試験体１の移送を停止するようにシャッター７を制御している。

本発明の被試験体の検査装置は、供給機構４が、被試験体１を１列に並べて円盤２の案内部３に供給する供給ガイド１２と、この供給ガイド１２の被試験体１を、空気流で円盤２に向かって移送するノズル１４とを備えることができる。

本発明の被試験体の検査装置は、ガイド５とシャッター７をリンク機構１８で連結することができる。このリンク機構１８は、供給機構４から移送隙間８に供給されて案内部３に案内されない被試験体１でガイド５が拡開されると、拡開されたガイド５で、被試験体１の移送を停止するようにシャッター７を制御することができる。

本発明の被試験体の検査装置は、シャッター７を、供給機構４の排出側と円盤２の外周との間に配設することができる。このシャッター７は、円盤２の接線方向に往復運動して、供給機構４からの被試験体１の移送を停止することができる。

本発明の被試験体の検査装置は、供給機構から円盤に供給される被試験体の詰まりを確実に阻止し、供給機構から円盤の案内部に被試験体をスムーズに移送して能率よく被試験体の検査ができる特徴がある。この特徴は、本発明の被試験体の検査装置が、円盤との移送隙間を拡開できるようにガイドを配設すると共に、このガイドに連動して被試験体の移送を停止するシャッターを供給機構の排出側に設けることで実現している。この被試験体の検査装置は、移送隙間に供給された被試験体が円盤の案内部に案内されないで、円盤の外周とガイドとの間に挟まれると、この被試験体がガイドを拡開し、拡開したガイドがシャッターを制御して、次の被試験体が移送隙間に供給されないようにする。さらに、検査装置は、案内部に案内されないで移送隙間に挟まれた被試験体を、弾性的に拡開するガイドと回転する円盤によってスムーズに案内部に案内して移送する。したがって、本発明の検査装置は、複数の被試験体が移送隙間に詰まってブリッジとなるのを確実に阻止しながら、移送隙間に詰まった被試験体をスムーズに案内部に案内して移送し、能率よく被試験体を検査できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための被試験体の検査装置を例示するものであって、本発明は被試験体の検査装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図３ないし図７に示す被試験体の検査装置は、被試験体１を入れて移送する案内部３を所定の間隔で外周に設けている円盤２と、この円盤２を回転させる回転機構６と、回転している円盤２の案内部３に被試験体１を供給する供給機構４と、円盤２の外周に接近して配設されて、円盤２の外周との間に移送隙間８を形成しているガイド５と、円盤２で移送される被試験体１を検査する検査機構４０とを備えている。この検査装置は、供給機構４から円盤２の案内部３に被試験体１を供給し、円盤２を回転させて被試験体１を検査位置まで移送して、案内部３の被試験体１を検査機構４０で検査する。

被試験体１は、図７に示すように、軸部１Ｂの先端に軸部１Ｂよりも外形の大きな頭部１Ａを有する部品である。本発明の検査装置は、被試験体１として、たとえば、ネジ等のように、軸部にネジ山を有する部品を検査するのに適している。ただ、本発明の検査装置は、被試験体をネジには特定しない。検査装置は、被試験体として、ボルトやビス、あるいは、釘、ピン等を検査することもできる。

円盤２は、図３と図７に示すように、内側に貫通部１０を設けており、内周と外周を円形として、全体を円形のリング状としている。リング状の円盤２は、貫通部１０に、円盤２を水平姿勢に保持する保持機構を設けて、所定の姿勢に保持することができる。ただ、円盤は、必ずしも、貫通部を有するリング状とする必要はなく、中心部に貫通部のない円盤形状とすることもできる。

円盤２は、被試験体１を案内して移送する案内部３を、一定の間隔で設けている。案内部３は、被試験体１の軸部１Ｂを入れて頭部１Ａを上面に引っかける状態で移送できる形状としている。図の円盤２は、案内部３として、被試験体１を案内できる凹部を円弧状の外周縁部に一定の間隔で設けている。図に示す凹部はＵ溝状としている。ただ、凹部である案内部は、被試験体の軸部を案内できる全ての形状、たとえば三角形状とすることもできる。さらに、案内部３は、図８と図９に示すように、リング状の円盤２の上面に設けたスリットとすることもできる。このスリットである案内部３は、リング状の円盤２を内側から外側に向かって貫通する状態で設けている。このように、スリットである案内部３は、被試験体１を入れて移送する状態で、被試験体１の全体のシルエットを検出できる特徴がある。

回転機構６は、円盤２を所定の速度で回転させる。図に示すように、リング状の円盤２は、貫通部１０に、円盤２を回転させる回転機構６を配設している。図の回転機構６は、円盤２の貫通部１０に駆動ローラー１１Ａを備えており、この駆動ローラー１１Ａで円盤２の内周を駆動して回転させている。駆動ローラー１１Ａは、図７の断面図に示すように、円盤２を上下で弾性的に挟着して、円盤２を回転させる。図３の装置は、貫通部１０に３組のローラー１１を配設している。複数のローラー１１は、いずれかひとつを駆動ローラー１１Ａとして円盤２を駆動し、他のローラー１１を支持ローラー１１Ｂとして円盤２を所定の姿勢に保持して円盤２を回転させる。円盤２を駆動する駆動ローラー１１Ａは、図７に示すように、モーター１７に連結されて、モーター１７で回転される。円盤２は、脱着できるようにローラー１１の外側に配設される。円盤２を脱着するために、ローラー１１は、バネ等の弾性体（図示せず）でリング状の円盤２の内周に向かって弾性的に移動されるようにしている。この構造は、ローラー１１を円盤２の中心側に移動させて、円盤２を交換する。

ただ、回転機構は、必ずしも貫通部に駆動ローラーを配設する必要はなく、円盤の貫通部に配設するローラーをすべて支持ローラーとして、円盤を所定の姿勢に保持しながら、貫通部の外側に設けた駆動ローラーで円盤を駆動して回転させることもできる。また、貫通部のない円盤は、中心に回転軸を設けてこの回転軸を中心として回転させることができる。この回転機構は、たとえば、回転軸を円盤に固定し、回転軸をモーターで駆動して円盤を回転させ、あるいは、回転軸を円盤に固定することなく、円盤の外周部を駆動ローラー等で駆動して回転させることができる。

供給機構４は、円盤２の案内部３に被試験体１を供給する供給ガイド１２を備える。図３ないし図６の供給ガイド１２は、被試験体１を１列に並べて円盤２の案内部３に供給する構造としている。供給ガイド１２は、被試験体１を１列に並べて移送できるように、一対の側壁１３を備えており、これらの側壁１３の間隔を、被試験体１の頭部１Ａより狭く、軸部１Ｂよりも広くして直線状に配置している。さらに、この供給ガイド１２は、振動によって、被試験体１を並べて移送する構造としている。供給ガイド１２は、その先端を、円盤２の外周縁の近傍であって、ガイド５の先端部と円盤２との間に位置させている。直線状の供給ガイド１２は、送り出す被試験体１をスムーズに案内部３に送り込みできるように、円盤２の接線方向に対して、たとえば、４５〜８０度傾けて配設している。

さらに、図に示す供給機構４は、被試験体１の供給部分に、ノズル１４を配設しており、このノズル１４から吹き出される空気流でもって、被試験体１を円盤２の案内部３に移送するようにしている。ノズル１４は、被試験体１を案内部３に押し出すもので、被試験体１を案内部３に向けて移送する方向に空気を噴射する。空気ノズル１４は、供給ガイド１２の最先端に位置する被試験体１に空気を吹き付けてこれを加速し、先端の被試験体１を次に送られてくる被試験体１から離して、最先端の被試験体１を空気流でもって円盤２の外周縁に押圧する。円盤２が回転して供給ガイド１２の前方に案内部３が来ると、最先端の被試験体１は、空気流で押圧されて案内部３に押し込まれる。

ノズル１４は、空気を吹き付けて被試験体１を供給ガイド１２から円盤２の案内部３へ押し出す。ノズル１４は、空気の吹き出しを制御する開閉弁１５を介して空気源１６であるコンプレッサに連結している。供給機構４は、図１０に示すように、上下２本のノズル１４を配設することもできる。この供給機構４は、下のノズル１４から被試験体１の軸部１Ｂに空気を吹き付け、上のノズル１から被試験体１の頭部１Ａに空気を吹き付けて、上下のノズル１４でもって、被試験体１の頭部１Ａと軸部１Ｂとを押圧できる。この構造は、上下に配置されるノズル１４から噴射する空気圧を、被試験体１の形状、たとえば、軸部１Ｂと頭部１Ａの重量比や形状に応じて調整して、種々の形状の被試験体１を確実に円盤２の案内部３に移送できるを特徴がある。

ガイド５は、供給機構４で円盤２の案内部３に案内された被試験体１を案内部３に位置させるように、円盤２の外周に接近して配設している。ガイド５は、円盤２の外周縁と対向する対向面を、円盤２の外周に沿う円弧状としている。ガイド５は、円盤２の外周との間に、被試験体１の外径よりも狭い移送隙間８を形成している。図のガイド５は、一方の端縁５Ａを供給ガイド１２の排出側に接近して配設している。このガイド５は、供給ガイド１２から移送される被試験体１を端縁５Ａに沿って円盤２の案内部３に案内する。

さらに、ガイド５は、円盤２との移送隙間８を弾性的に拡開できる構造としている。図のガイド５は、円盤２と同一面内で回動させて、移送隙間８を拡開するようにしている。ガイド５は、図４と図６の矢印Ａで示すように、供給ガイド１２の排出側に位置する端部を、円盤２の外周から離れる方向に移動させて、円盤２との移送隙間８を拡開する。ガイド５は、拡開する端部と反対側の端部に回転軸２０を設けて、ガイド５を水平面内で回動できるようにしている。さらに、図４のガイド５は、弾性的に拡開できるように、すなわち、弾性的に元の位置に復帰できるように、弾性体２１を連結している。弾性体２１は、回動するガイド５を円盤２に向かって付勢するように配設している。図に示す弾性体２１は引きバネで、ガイド５に固定した連結片２２を弾性的に引っ張って、拡開した端部が円盤２の外周に向かって移動するようにガイド５を回動させている。さらに、図のガイド５は、円盤２との移送隙間８を調整する隙間調節ネジ２３を連結片２２に挿通している。隙間調節ネジ２３は、連結片２２を貫通しており、その先端を、基台１９に固定したストッパ片２４に当接させてガイド５の回動を制限して移送隙間８を調整するようにしている。このガイド５は、隙間調節ネジ２３の突出量を大きくすると移送隙間８が広くなり、隙間調節ネジ２３の突出量を小さくすると移送隙間８が狭くなる。

以上の構造のガイド５は、供給ガイド１２から供給される被試験体１が移送隙間８にブリッジとなって詰まると、移送隙間８を拡開する方向に弾性的に回動する。ガイド５が回動して移送隙間８が拡開されると、この移送隙間８に詰まった被試験体１が円盤２の外周縁に沿って移動して、案内部３に案内される。被試験体１が案内部３に案内されると、ガイド５は弾性的に元の位置に復帰する。以上のようにして、弾性的に拡開するガイド５は、移送隙間８に詰まった被試験体１を速やかに案内部３に案内する。

ただ、移送隙間８に被試験体１が詰まった状態で、供給機構４から次の被試験体１が供給されると、図２に示すように、２個の被試験体１が移送隙間８に詰まる状態となることがある。この状態になると、ガイド５が拡開しても被試験体１は案内部３に案内されることなく、２個の被試験体１がブリッジとなって移送隙間８に詰まった状態となる。この状態となるのを防止するために、本発明の検査装置は、移送隙間８に被試験体１が詰まってガイド５が拡開すると、供給機構４から次の被試験体１が円盤２に供給されるのを阻止するシャッター７を備えている。

シャッター７は、供給機構４から移送隙間８に供給されて案内部３に案内されない被試験体１がガイド５を拡開すると、拡開されたガイド５に制御されて被試験体１の移送を停止する。図のシャッター７は、移送隙間８を拡開するガイド５に連動して移動し、供給機構４からの被試験体１の移送を停止する。シャッター７は、供給ガイド１２の排出側と円盤２の外周との間に配設している。このシャッター７は、円盤２の接線方向に往復運動して、供給ガイド１２からの被試験体１の移送を停止する。図に示すシャッター７は、円盤２の接線方向に往復運動できるように、この接線に沿うスライド面を有するガイド台３０に、往復運動できるように連結している。シャッター７は、先端部を供給ガイド１２の排出側に位置させており、シャッター７が押し出される状態で供給ガイド１２の排出部を閉塞して被試験体１が排出されるのを停止する。

シャッター７は、往復運動機構３１で往復運動される。図の往復運動機構３１は、シャッター７の後端を押圧してシャッター７を閉塞位置に移動させる駆動アーム３２と、シャッター７を非閉塞位置に復帰させる弾性体３３とを備える。駆動アーム３２は、水平面内で回動できるように、基台１９に固定された固定台３４に回転軸３５を介して連結している。駆動アーム３２は、後端部を、回転軸３５を介して固定台３４に連結すると共に、先端部をシャッター７の後端に位置させている。この駆動アーム３２は、詳細には後述するが、拡開するガイド５に連動して回動し、シャッター７の後端を押圧してシャッター７を閉塞位置に移動させる。図に示す往復運動機構３１は、駆動アーム３２の回動を制限する位置決ストッパ３６を備え、この位置決ストッパ３６に、駆動アーム３２に連結した位置調節ネジ３７の先端を当接させて駆動アーム３２の回動を制限している。さらに、図の駆動アーム３２は、シャッター７の後端に当接する押圧ネジ３８を先端部に備えており、この押圧ネジ３８の突出量を調整してシャッター７の停止位置を調整できる構造としている。弾性体３３は、シャッター７を弾性的に非閉塞位置に復帰させる。図に示す弾性体３３は引きバネで、シャッター７を非閉塞位置に移動させる方向に付勢している。このように、弾性体３３を備える往復運動機構３１は、拡開するガイド５が元の位置に復帰すると、弾性体３３の弾性力で、シャッター７を速やかに非閉塞位置に復帰できる特長がある。ただ、この弾性体は、必ずしも必要ではなく、駆動アームの先端をシャッターの、後端に直接に連結して、駆動アームでシャッターを往復運動させることもできる。

以上の往復運動機構３１は、駆動アーム３２と弾性体３３で構成しているが、本発明は、往復運動機構を以上の構造に特定しない。往復運動機構は、シャッターを往復運動できる他のすべての機構が使用できる。たとえば、シャッターに設けたラックを、サーボモーターで回転されるピニオンギアで駆動してシャッターを往復運動させることができ、あるいは、エアーシリンダー等のシリンダーでシャッターを往復運動させることもできる。

さらに、図に示す検査装置は、移送隙間８を拡開するガイド５に連動して、シャッター７を往復運動させるために、ガイド５とシャッター７をリンク機構１８で連結している。リンク機構１８は、案内部３に案内されない被試験体１でガイド５が拡開されると、拡開されたガイド５に連動して、被試験体１の移送を停止するようにシャッター７を移動させる。図に示すリンク機構１８は、ガイド５に連結されて、ガイド５と共に回動する固定アーム２５と、シャッター７を駆動する駆動アーム３２に連結されて、駆動アーム３２と共に回動する連結アーム３９と、固定アーム２５と連結アーム３９に両端を連結しているコンロッド２７とを備える。

固定アーム２５は、回転軸２０を介してガイド５に固定している。回転軸２０は、基台１９に固定された支持台２６を上下に貫通して配設されており、上端にガイド５を、下端に固定アーム２５をそれぞれ固定している。固定アーム２５は、ガイド５が移送隙間８を拡開する方向に回動すると、ガイド５と一体的に回動して、先端部に連結されたコンロッド２７を固定アーム２５の回動方向に移動させる。固定アーム２５は、コンロッド２７の一端を、水平面内で回動できるように連結している。

連結アーム３９は、回転軸３５を介して駆動アーム３２に固定している。回転軸３５は、基台１９に固定された固定台３４を上下に貫通して配設されており、上端に駆動アーム３２を、下端に連結アーム３９をそれぞれ固定している。連結アーム３９は、先端部に、コンロッド２７の他端を、水平面内で回動できるように連結している。

以上の構造のリンク機構１８は、以下のようにして、ガイド５に連動してシャッター７で供給ガイド１２を閉塞する。
(1) 供給機構４から円盤２に供給される被試験体１が移送隙間８に詰まってブリッジとなると、図４と図６の矢印Ａで示す方向にガイド５が回動して、移送隙間８を弾性的に拡開する。
(2) 回動するガイド５は、回転軸２０を介して一体的に連結している固定アーム２５を、図４の矢印Ｃで示す方向に回動させる。
(3) 回動する固定アーム２５は、コンロッド２７を図の矢印Ｄで示す方向に移動させる。
(4) 図の矢印Ｄで示す方向に移動するコンロッド２７は、連結アーム３９を矢印Ｅで示す方向に回動させる。
(5) 回動する連結アーム３９は、回転軸３５を介して一体的に連結している駆動アーム３２を、図の矢印Ｆで示す方向に回動させる。
(6) 回動する駆動アーム３２は、先端部でシャッター７の後端部を押圧して、シャッター７を図の矢印Ｂで示す方向に移動させる。
(7) 矢印Ｂの方向に移動するシャッター７は、供給ガイド１２の排出部を閉塞して、次の被試験体１が円盤２に供給されるのを停止する。

以上のように、移送隙間８に被試験体１が詰まってガイド５が拡開されると、拡開するガイド５に連動して、シャッター７が供給ガイド１２を閉塞して、次の被試験体１が供給されるのを停止する。したがって、複数の被試験体１が移送隙間８に詰まるのを確実に防止する。リンク機構１８は、移送隙間８に被試験体１が詰まる状態となってガイド５が拡開されると、シャッター７が速やかに供給ガイド１２の排出側を閉塞するように連動させる。すなわち、リンク機構１８は、ガイド５が移送隙間８を被試験体１の軸部１Ｂの太さ以上に拡開すると、シャッター７の移動量が供給ガイド１２の排出部を閉塞できる移動量となるように調整する。

さらに、検査装置は、ガイドの拡開に連動して、ノズルからの空気の吹き出しを制御することもできる。この検査装置は、たとえば、ガイドが拡開したことをスイッチやセンサーで検出して開閉弁の開閉を制御する。この検査装置は、ガイドが拡開したことを検出すると、開閉弁を閉じてノズルからの空気の吹き出しを停止し、ガイドが元の位置に復帰すると、開閉弁を開いてノズルからの空気の吹き出しを再開する。

さらに、リンク機構１８は、以下のようにしてガイド５とシャッター７を元の位置に復帰させて供給ガイド１２を開放する。
(1) 移送隙間８に詰まった被試験体１が、回転する円盤２で案内部３に案内されると、ガイド５は、図４と図６の矢印Ａと反対の方向に回動する。ガイド５は、弾性体２１の弾性力で元の復帰位置まで回動する。
(2) 元の位置まで回動するガイド５は、回転軸２０を介して一体的に連結している固定アーム２５を、図４の矢印Ｃと反対の方向に回動させる。
(3) 回動する固定アーム２５は、コンロッド２７を図の矢印Ｄと反対方向に移動させる。
(4) 移動するコンロッド２７は、連結アーム３９を図の矢印Ｅと反対方向に回動させる。
(5) 回動する連結アーム３９は、回転軸３５を介して一体的に連結している駆動アーム３２を、図の矢印Ｆと反対方向に回動させる。
(6) 回動する駆動アーム３２は、先端部でシャッター７の後端部を押圧しなくなるので、シャッター７が弾性体３３で付勢されて、矢印Ｂと反対の方向に移動する。
(7) この方向に移動するシャッター７は、供給ガイド１２の排出部を開放して、供給ガイド１２から円盤２の案内部３に被試験体１を供給できる状態とする。

以上の検査装置は、ガイド５とシャッター７とをリンク機構１８で連結しており、拡開するガイド５に連動してシャッター７が往復運動する構造としている。ただ、本発明の検査装置は、ガイドが拡開するとシャッターが供給機構の排出側を閉塞する構造をリンク機構に特定しない。検査装置は、ガイドが拡開したことをセンサーやスイッチで検出して、この状態になるとシャッターを駆動させて、供給機構の排出側を閉塞するようにシャッターを移動させることもできる。たとえば、検査装置は、ガイドが拡開されるとオンになるスイッチを備え、このスイッチがオンになると往復運動機構でシャッターを移動させて供給機構の排出部を閉塞するように制御し、ガイドが弾性的に元の位置に復帰すると、スイッチがオフになって往復運動機構がシャッターを元の位置に移動させて被試験体の供給を再開できる状態とすることもできる。このように、スイッチやセンサーで連動する往復運動機構には、前述のシリンダーやモーター等の機構が採用できる。

以上のようにして、本発明の検査装置は、移送隙間８に被試験体１が詰まっても、弾性的に拡開するガイド５でもって、詰まった被試験体１を案内部３に案内しながら、また、複数の被試験体１が移送隙間８に詰まるのを防止しながら、供給される被試験体１を円盤２の案内部３に確実に案内して移送する。円盤２の案内部３に案内されて移送される被試験体１は、検査位置まで移送されて検査機構４０で検査される。

さらに、図に示す検査装置は、案内部３に供給された被試験体１を、案内部３に保持して移送する移送部９を備える。図の移送部９は、円盤２の外周に沿って配設されており、円盤２の案内部３の開口縁を閉塞して、円盤２で移送される被試験体１が案内部３から落下するのを防止している。移送部９は、円盤２の外周縁に接触してもよいが、好ましくは、円盤２をよりスムーズに回転させるために、接近するが接触しない非接触状態とするのがよい。移送ガイド９は、円盤２の外側の一部の領域であって、供給機構４で供給された被試験体１を検査機構４０で検査した後、排出するまでの領域にのみ配置されている。

図３の検査機構４０は、被試験体１に向かって光を照射する光源４１と、光源４１から照射された光を受光して被試験体１の輪郭を示すシルエットの映像信号に変換するカメラ４２と、このカメラ４２から出力される映像信号を演算して、被試験体１を画像処理して検査する演算検査器４３とを備えている。検査機構４０は、図１１と図１２に示すように、被試験体１に側方から光を照射して全体のシルエットを検出して検査する第１検査部４０Ａと、被試験体１に上方から光を照射して頭部１Ａのシルエットを検出して検査する第２検査部４０ｂとを備える。第１検査部４０Ａは、全体の形状や全長、メッキの状態、さらには、軸部１Ｂのネジ山の状態等を検査し、第２検査部４０Ｂは頭部１Ａの形状やメッキの状態等を検査する。ただ、検査機構は、必ずしも被試験体を上方と側方の両方から検査する必要はなく、どちらか一方の検査のみを行うこともできる。

図に示す光源４１は面光源である。面光源は、表面から均一な光を正面に照射する。面光源である光源４１は、複数本の被試験体１に同時に光を照射する。さらに、図１１に示す第１検査部４０Ａの光源４１は、被試験体１の頭部１Ａに光を照射する上部光源４１Ａと、被試験体１の軸部１Ｂに光を照射する下部光源４１Ｂとを備える。上部光源４１Ａは、下部光源４１Ｂよりも被試験体１から離れて被試験体１に光を照射する。このように、上部光源４１Ａと下部光源４１Ｂとに分割して、上部光源４１Ａで被試験体１頭１Ａに光を照射し、下部光源４１Ｂで被試験体１の軸部１Ｂに光を照射する光源４１は、被試験体１の検査精度を高くできる。それは、外径が異なる頭部１Ａと軸部１Ｂの両方を、シルエットの外周縁ににじみができないように、カメラ４２が鮮明な輪郭の画像として撮像できるからである。シルエットで被試験体１の輪郭を撮像する場合、光源４１から被試験体１までの距離が近すぎると、シルエットの外周縁ににじみが発生する。この弊害を避けるために、光源４１を被試験体１から離すと、被試験体１のシルエットと光源４１とのコントラストが低下する。上部光源４１Ａが、下部光源４１Ｂよりも被試験体１から離れて被試験体１に光を照射する構造は、頭部１Ａと軸部１Ｂの両方のシルエットを鮮明な画像として撮像できる。外径の大きい頭部１Ａは、光源４１を接近させるとにじみができる。外径の小さい軸部１Ｂは、光源４１を離すとコントラストが低下する。にじみとコントラストは、被試験体１と光源４１との間の距離で変化する。外径の大きい頭部１Ａは、光源４１を接近させるとにじみが発生しやすくなる。頭部１Ａに最適なように光源４１を被試験体１から離すと、軸部１Ｂのコントラストが低下する。上部光源４１Ａと下部光源４１Ｂとに分割している光源４１は、上部光源４１Ａをにじみができないように頭部１Ａから離し、被試験体１の軸部１Ｂはコントラストを高くするために接近して、被試験体１の全体を鮮明なシルエットとしてカメラ４２で撮像できる。ただ、第１検査部の光源は、必ずしも上部光源と下部光源とに分割する必要はなく、同一平面状の面光源として、頭部と軸部の両方に光を照射することもできる。

面光源は、白色光を被試験体１に照射し、あるいは赤、青、緑等の光を被試験体１に照射する。光源４１は、発光ダイオード、冷陰極管、電球が使用できるが、面光源は、これ等の表面に均一に分散して被試験体１を照射する。面光源は、液晶のバックライト等に使用される構造とすることができる。面光源は、被試験体１の全体に均一に光を照射できるので、被試験体１の検査精度を高くできる。ただ、本発明の検査装置は、光源を必ずしも面光源とする必要はなく、点光源も使用できる。

第１検査部４０Ａの光源４１は、円盤２に設けた貫通部１０の内部に配設している。この光源４１は、円盤２の内側から外周に向かって光を照射し、案内部３の被試験体１に向かって光を照射するように配置している。カメラ４２は、円盤２の外側に配設されて、光源４１から被試験体１に向かって照射される光を受光して、被試験体１をシルエットの映像として撮像して映像信号を出力する。

図に示す第１検査部は、円盤２の貫通部１０に光源４１を、円盤２の外側にカメラ４２を配設しているが、第１検査部は、円盤の貫通部の内部にカメラを配設して、円盤の外側に光源を配設することもできる。この検査装置は、光源が円盤の外側から内側に向けて光を照射して、案内部の被試験体に向かって光を照射するように配置する。光源から被試験体に向かって照射される光はカメラで受光され、カメラは被試験体をシルエットの映像として撮像して映像信号を出力する。カメラから出力される映像信号を演算検査器で演算処理して被試験体１を検査する。

カメラ４２は、複数本の被試験体１の輪郭をシルエットの映像として受光して、複数本の被試験体１のシルエットの映像信号を演算検査器４３に出力する。カメラ４２は、たとえば、図１３に示すように、３本の被試験体を同時に撮像して、その映像信号を演算検査器４３に出力する。演算検査器４３は、入力される映像信号を演算して、同時に３本の被試験体１の検査をする。このように、複数の被試験体１を一緒に撮像して、演算検査器４３で演算処理する装置は、１本の被試験体１を検査する時間を短縮して、短時間に多量の被試験体１を検査できる。ただ、カメラは、２本あるいは４本以上の被試験体を一緒に撮像して演算検査器に映像信号を出力することができ、また、１本の被試験体を撮像して、その映像信号を演算検査器に出力することもできる。

カメラ４２は、円盤２の案内部３の位置を検出する位置センサー４４から出力されるタイミング信号に同期して被試験体１を撮像する。この構造は、円盤２の回転位置に同期して、カメラ４２が被試験体１を撮像するので、カメラ４２は常に一定の位置で被試験体１を撮像できる。位置センサー４２は、案内部３の凹部と凸部を光で検出してタイミング信号を出力し、あるいは案内部３の間の凸部を光で検出してタイミング信号を出力し、あるいはまた、案内部３を光で検出してタイミング信号を出力する。また、位置センサーは、円盤に設けている位置を示す磁気信号を検出して、タイミング信号を出力することもできる。

光源４１は、位置センサー４４から出力されるタイミング信号に同期して点滅させ、あるいは連続して点灯される。位置センサー４４のタイミング信号に同期して点滅する光源４１は、カメラ４２が被試験体１を撮像するタイミングに点灯し、カメラ４２が被試験体１を撮像しないときに消灯される。カメラ４２が被試験体１を撮像するタイミングに同期して、光源４１を点灯する装置は、光源４１の点灯時間を短くして、移動している被試験体１をくっきりと撮像できる。

演算検査器４３は、カメラ４２から入力される映像信号から、被試験体１の全長、軸部１Ｂの長さ、頭部１Ａの高さ、頭部１Ａの外径、軸部１Ｂの山径と谷径、被試験体１のリード角、軸部１Ｂの先端尖り形状、被試験体１のメッキの状態等を演算する。演算された結果から、検査する被試験体が規格の被試験体であると正常被試験体とし、規格外の被試験体であると規格外被試験体と判別する。

規格外被試験体は、除去手段４５で正常被試験体から分離される。除去手段４５は、演算検査器４３で検出された規格外被試験体が除去位置にきたときにこれを除去するもので、除去センサー４６と、除去ノズル４７と、この除去ノズル４７から噴射される空気流を制御する除去ノズル４７の制御部材である開閉弁４８とを備える。

被試験体を並べて移送する場合、規格外被試験体を検出位置で直ちに除去するよりは、一旦これを所定の距離だけ移送して除去するのが便利である。これを実現するには、被試験体の良否を検出する位置と規格外被試験体を除去する位置とに何個の被試験体が存在するかを検出し、除去位置を何個目に通過する被試験体を除去するかを決定すればよい。

除去センサー４６は、規格外被試験体が定位置にきたことを検出する。除去センサー４６は、除去が必要な規格外被試験体が除去ノズル４７の前を通過すると、このことを演算検査器４３に出力する。演算検査器４３は、除去ノズル４７と空気源１６との間に接続された開閉弁４８を御制している。演算検査器４３は、規格外被試験体に向かって空気を噴射するように開閉弁４８を開いて、規格外被試験体を空気流で除去する。

除去センサー４６は、図１４に示すように、光源４９が発光した光ビームを受ける受光体５０を備え、光源４９の光が頭部１Ａで遮光されることによって被試験体１が定位置に来たことを検出する。したがって、光源４９は、円盤２の半径方向に向けて、しかも頭部１Ａに向けて光ビームを照射し、受光体５０は、光源４９から出る光ビームの前方で光源４９との間に頭部１Ａを挟む位置に配設される。この構造の除去センサー４６は、光源４９と受光体５０との間に頭部１Ａがきて、光源４９からの入射光が減少したことを受光体５０で検出して、被試験体１が定位置に来たことを検出する。

受光体５０の出力信号は演算検査器４３に送られる。被試験体１が規格外被試験体の場合、開閉弁４８が開かれて除去ノズル４７から空気が噴射され、良品の被試験体の場合、開閉弁４８は開かず、即ち除去ノズル４７が空気を吹き出さず、円盤２の案内部３で次工程に送られる。

除去ノズル４７から空気が噴射されると、図１４と図１５に示すように、規格外被試験体は直ちに円盤２の案内部３から吹き飛ばきれ、除去ガイド５１に送り込まれる。除去ノズル４７から空気が吹き出されない場合、正常被試験体は、除去ノズル４７の前方を通り過ぎた後、進行方向に向かって傾斜して被試験体１の通路に配設された取出アーム５２に当たり、これによって、良品ガイド５３に送り込まれる。

ところで、図１４に示すように、一般的には、除去センサー４６と除去ノズル４７とは多少離されて配設される。よって、除去ノズル４７の空気噴射を制御する開閉弁４８は、被試験体１が除去センサー４６から除去ノズル４７の前方まで移動する時間だけ遅れて開かれ、かつ、１個の被試験体１を吹き飛ばす時間だけパルス状に空気を吹き出した後、閉弁される。

以上のように、本発明の検査装置は、円盤の回転を停止することなく、連続回転する円盤に被試験体を送り込みながら、時間当りの処理能力を相当に高くし、しかも被試験体の詰まり等の故障を極減できて保守ならびに取り扱いを簡単にできる等、数々の卓効を備える。

本発明者が先に開発した被試験体の検査装置の概略平面図である。 拡開するガイドに複数の被試験体が詰まってブリッジとなる状態を示す斜視図である。 本発明の一実施例にかかる被試験体の検査装置の概略平面図である。 図３に示す検査装置のリンク機構を示す拡大斜視図である。 図３に示す検査装置のガイドとシャッターを拡大平面図である。 図４に示すガイドとシャッターが連動して動作する状態を示す拡大平面図である。 図３に示す検査装置の回転機構を示すＡ−Ａ線断面図である。 本発明の他の実施例にかかる検査装置の概略平面図である。 図８に示す検査装置の拡大平面図である。 供給機構の他の一例を示す断面図である。 図３に示す検査機構の第１検査部を示す垂直断面図である。 図３に示す検査機構の第２検査部を示す垂直断面図である。 第１検査部が撮像した被試験体の画像を示す図である。 図３に示す検査装置の除去手段を示す拡大平面図である。 図１４に示す除去ノズルが規格外の被試験体を吹き飛ばす状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１…被試験体 １Ａ…頭部
１Ｂ…軸部
２…円盤
３…案内部
４…供給機構
５…ガイド ５Ａ…端縁
６…回転機構
７…シャッター
８…移送隙間
９…移送部
１０…貫通部
１１…ローラー １１Ａ…駆動ローラー
１１Ｂ…支持ローラー
１２…供給ガイド
１３…側壁
１４…ノズル
１５…開閉弁
１６…空気源
１７…モーター
１８…リンク機構
１９…基台
２０…回転軸
２１…弾性体
２２…連結片
２３…隙間調節ネジ
２４…ストッパ片
２５…固定アーム
２６…支持台
２７…コンロッド
３０…ガイド台
３１…往復運動機構
３２…駆動アーム
３３…弾性体
３４…固定台
３５…回転軸
３６…位置決ストッパ
３７…位置調節ネジ
３８…押圧ネジ
３９…連結アーム
４０…検査機構 ４０Ａ…第１検査部
４０Ｂ…第２検査部
４１…光源 ４１Ａ…上部光源
４１Ｂ…下部光源
４２…カメラ
４３…演算検査器
４４…位置センサー
４５…除去手段
４６…除去センサー
４７…除去ノズル
４８…開閉弁
４９…光源
５０…受光体
５１…除去ガイド
５２…取出アーム
５３…良品ガイド
８１…ネジ
８２…円盤
８５…ガイド
８８…移送隙間
９１…ネジ
９２…円盤
９３…凹部
９４…供給ガイド
９５…ガイド
９６…ノズル
９８…移送隙間

Claims (4)

1. 被試験体(1)を入れて移送する案内部(3)を所定の間隔で外周に設けている円盤(2)と、この円盤(2)を回転させる回転機構(6)と、回転している円盤(2)の案内部(3)に被試験体(1)を供給する供給機構(4)と、この供給機構(4)で円盤(2)の案内部(3)に案内された被試験体(1)を案内部(3)に位置させるように、円盤(2)の外周に接近して配設されて、円盤(2)の外周との間に、被試験体(1)の外径よりも狭い移送隙間(8)を形成しているガイド(5)とを備え、
   供給機構(4)から円盤(2)の案内部(3)に被試験体(1)を供給し、円盤(2)を回転させて案内部(3)の被試験体(1)を検査位置で検査するようにしてなる被試験体の検査装置であって、
   ガイド(5)が、円盤(2)との移送隙間(8)を拡開できるように配設されると共に、このガイド(5)に連動して被試験体(1)の移送を停止するシャッター(7)を供給機構(4)の排出側に設けており、
   供給機構(4)から移送隙間(8)に供給されて案内部(3)に案内されない被試験体(1)がガイド(5)を拡開し、拡開されたガイド(5)が、被試験体(1)の移送を停止するようにシャッター(7)を制御するようにしてなる被試験体の検査装置。
2. 供給機構(4)が、被試験体(1)を１列に並べて円盤(2)の案内部(3)に供給する供給ガイド(12)と、この供給ガイド(12)の被試験体(1)を、空気流で円盤(2)に向かって移送するノズル(14)とを備える請求項１に記載される被試験体の検査装置。
3. ガイド(5)とシャッター(7)をリンク機構(18)で連結しており、このリンク機構(18)は、供給機構(4)から移送隙間(8)に供給されて案内部(3)に案内されない被試験体(1)でガイド(5)が拡開されると、拡開されたガイド(5)で、被試験体(1)の移送を停止するようにシャッター(7)を制御する請求項１に記載される記載される被試験体の検査装置。
4. シャッター(7)が、供給機構(4)の排出側と円盤(2)の外周との間に配設され、このシャッター(7)は、円盤(2)の接線方向に往復運動して、供給機構(4)からの被試験体(1)の移送を停止する請求項１に記載される被試験体の検査装置。
   

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