JP5173360B2

JP5173360B2 - 部品検査装置における搬送ユニット

Info

Publication number: JP5173360B2
Application number: JP2007284267A
Authority: JP
Inventors: 浩一林
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: JP2009106900A

Description

本発明は、部品検査装置において棒状ワークを検査する場合に、棒状ワークを１本ずつ確実に分離して供給することを可能にする部品検査装置における搬送ユニットに関する。

例えば、平行ピン、テーパピン、スプリングピン等のピン類、あるいは止めねじのような無頭のねじ類のように長手方向に渡って横断面形状の変化が少ない棒状のワーク（以下、棒状ワーク）は、有頭ねじやリベットのような頭付きあるいは鍔付きのワークのように頭部や鍔部を搬送レールに引っ掛けて搬送することが難しい。よって、通常は、例えば長手方向に渡って横断面Ｖ字様に形成されたシュートレールや水平振動レールに棒状ワークを長手方向に倒れた姿勢で整列して搬送することが多い。このような搬送形態を採用する場合、複数の棒状ワークが隙間なく連なった状態で搬送されることになるため、棒状ワークの１本１本の外観形状を画像処理技術を利用して検査する部品検査装置においては、各棒状ワークの境界が判別しにくくなって正確な検査が行えなくなってしまう。そこで、これまでは特許文献１のような円周面に棒状ワークが進入可能な穴を複数開けた分離ディスクを供給レールの下流端に設け、供給レールを送られた棒状ワークを１本ずつ分離ディスクの穴に差し入れて次段の搬送レールに供給する機構が採用されていた。これにより、棒状ワークが供給レールを隙間なく並んで送られて来ても、棒状ワーク同士の間隔を広げて搬送レールに送ることが可能になっていた。

特開２００７−１５３５２５号公報

しかし、上記特許文献１のような機構の場合、供給レールから分離ディスク外周の穴に棒状ワークを確実に進入させるためには、分離ディスクを間欠回転させて供給レールの下流端に分離ディスクの穴を一定時間滞留させる必要がある。この間欠回転速度は供給レールのワーク搬送速度に合わせる必要があるため、単位時間当たりの棒状ワークの供給量を増やすことが難しく、次段の搬送レール上で検査を行う場合の処理量を上げることが困難になっていた。また、供給レールからの棒状ワークの供給量にばらつきがある場合、搬送レールに送られる棒状ワークの間隔にもばらつきが生じる。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、棒状ワークの外観検査を行う部品検査装置において前記棒状ワークを所定間隔をおいて搬送する搬送ユニットであって、多数貯留された棒状ワークを長手方向に並んだ状態で順次所定角度傾斜して設けた供給シュートに送出するフィーダと、回転平面を所定角度傾斜して設けられ、前記供給シュートの下流端が回転平面上に連接するよう配置された回転ディスクと、この回転ディスクの回転平面における前記供給シュートの下流端連接部分が下方側に回転移動し、かつ供給シュートから回転ディスクの回転平面上に移載された棒状ワークが回転平面上を滑落しながら外周側へ移行する速度で当該回転ディスクを回転駆動する回転駆動源と、前記回転ディスクの回転平面下部に常時外周部分が連接するとともに、その回転平面が前記回転ディスクの回転平面に対して所定角度傾斜するよう設けられ、当該回転平面の外周部分には棒状ワークが進入可能なスリットが複数形成された分離ディスクと、この分離ディスクの回転平面における回転ディスクに連接する外周部分が上方に回転移動するよう分離ディスクを回転駆動する回転駆動源と、前記分離ディスクの回転平面に交差する方向に延びて設けられ、分離ディスクのスリットから倒れ込む棒状ワークを受け取ってこれを滑落させて検査ユニットに送る検査シュートと、前記分離ディスクの回転ディスク連接部分から検査シュート直前位置までのスリットにある棒状ワークが分離ディスク傾斜方向に倒れるのを防止するよう設けられたサポート部材とを備えて成ることを特徴とするものである。

なお、前記供給シュートから回転ディスクに移行する時の棒状ワークの勢いを減じる緩衝部材を設けることが好ましい。また、前記回転ディスクと分離ディスクとの境界部分に達した棒状ワークを分離ディスク側に押圧するようエアを噴射するエアノズルを設けることが好ましい。さらに、前記回転ディスクの外周部分には、これに沿って棒状ワークを案内する案内壁が設けられていることが好ましい。また、前記回転ディスクからその接線方向に延びて棒状ワークを案内する移行ガイド部を設けるとともに、分離ディスクには回転ディスク側の周縁に面取りを行い、この面取り部分が前記回転ディスクと移行ガイド部との間に生じる空隙を通過するよう、分離ディスクを配置することが好ましい。さらに、前記スリットは、分離ディスクの外周縁から回転中心に向かって延び、かつ分離ディスクの回転平面からこれの反対側の回転平面までを連通させるよう切り欠いて設けられることが好ましい。また、サポート部材は分離ディスクから張り出すように構成され、この張り出し部分の所定位置にはスリットに正しい姿勢で入り込んでいない棒状ワークを排出する穴が開けられていることが好ましい。また、前記サポート部材は、所定の位置において分離ディスクからの張り出し量を変更可能な可変アタッチメントを備えていることがより好ましい。

本発明の部品検査装置における搬送ユニットによれば、棒状ワークを傾斜して回転する回転ディスクに移載し、ここからさらに、傾斜して回転する分離ディスク外周のスリットに順次支持して分離供給することができる。このため、分離ディスクを常時回転させることが可能になり、単位時間当たりの棒状ワークの供給量、ひいては続く検査ユニットによる棒状ワークの検査処理量を増やすことが可能になる等の利点がある。また、回転ディスクの回転速度を調整することにより、供給シュートからの棒状ワークの供給量のばらつきを吸収し、分離ディスクによって安定して棒状ワークを供給することが可能になる。このため、後段の検査、計数、包装に要する単位個数当たりの処理時間を安定させることができ、例えば、棒状ワークの生産計画の立案や生産コストの見積もりが容易になる等の利点がある。また、供給シュートから回転ディスクに移行する棒状ワークの勢いを減じる緩衝部材を設けているため、供給シュートから送り出された棒状ワークが案内壁に直撃し、その反動で回転ディスク外に飛び出したり、回転ディスク上の搬送経路がばらつく不具合の発生を抑え、棒状ワークを案内壁に沿って安定して搬送することができる等の利点がある。さらに、エアノズルから噴射されるエアにより棒状ワークを押して、これを確実に分離ディスクのスリットに進入させることができるとともに、このエアを後続の棒状ワークの搬送抵抗として作用させ、棒状ワークを適度に分離して回転ディスクから分離ディスクに移行させることができる等の利点がある。また、分離ディスクの背面側に設けられたサポート部材を分離ディスクから張り出して設け、このサポート部材の張り出し部分の所定位置に切欠穴を設けているため、分離ディスクのスリットに正しく入っていない棒状ワークのみを確実に排除することができ、正確な部品検査が可能になる等の利点がある。また、サポート部材は可変アタッチメントを位置調整することにより、その部分で分離ディスクからの張り出し量を変更することができるため、様々な長さの棒状ワークの搬送に対応することができる等の利点がある。

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ないし図６において１は棒状ワークＰの外観検査を行う部品検査装置であり、全長に渡って横断面円形の棒状ワークＰを所定間隔をおいて搬送する搬送ユニット２と、この搬送ユニットを搬送された棒状ワークＰを検査する検査ユニット３とを備えている。

前記搬送ユニット２は、貯留部４ａに貯留された棒状ワークＰを下流端が下方に傾斜するように設けられた供給シュート４ｂに送出するフィーダ４と、このフィーダ４の供給シュート４ｂに連接された回転ディスク５と、この回転ディスク５に連接して設けられた分離ディスク６と、この分離ディスク６に連接して延びる検査シュート７とを備える。

前記フィーダ４は、周知のボウルフィーダであり、その供給シュート４ｂは中空円筒状に構成されており、棒状ワークＰを長手方向に横倒しになった姿勢で挿通・滑落させて供給するように構成されている。この供給シュート４ｂには、緩衝部材の一例として、細く薄い板状のばね鋼で構成された板ばね４ｃが棒状ワークＰの移動路上に延びて取り付けられている。

前記回転ディスク５は円盤状を成しており、その円形の平面の中心を回転中心として回転するよう、回転駆動源であるモータ８に連結されている。この回転ディスク５は、その回転平面、すなわち円形の平面上の外周部分に前記供給シュート４ｂの下流端が連接しており、この回転平面が所定角度傾斜するように配置されている。この回転ディスク５における供給シュート４ｂ連接位置は、詳しくは回転ディスク５の回転中心を通る水平線上の回転平面外周部分である。また、回転ディスク５の外周位置には案内壁９が固定して設けられている。この案内壁９は、前記供給シュート４ｂが連接する位置から分離ディスク６の連接位置直前までの回転ディスク５の外周部分に設けられている。この案内壁９は、回転ディスク５の回転平面に対して直立する壁面９ａを有し、この壁面９ａにより、供給シュート４ｂから供給される棒状ワークＰを案内する。さらに、回転ディスク５上には、分離ディスク６との境界近くに位置して、分離ディスク６側にエアを噴射するエアノズル１５が設けられている。

前記分離ディスク６は円盤状を成しており、その円形の平面の中心を回転中心として回転するよう、回転駆動源であるモータ１０に連結されている。この分離ディスク６には、その外周部分に複数のスリット６ａ・・・が放射状に形成されている。このスリット６ａは、分離ディスク６の回転平面、すなわち円形の平面を正面から背面へ連通する切欠状になっており、ちょうど棒状ワークＰが１本収まる幅に構成されている。

前記分離ディスク６の背面側には板状のサポート部材１１が固定されており、分離ディスク６は、このサポート部材１１に沿って回転する。このサポート部材１１は、前記案内壁９に連接して回転ディスク５の接線方向に延びており、この案内壁９から分離ディスク６までの部分が棒状ワークＰを分離ディスク６に導くための移行ガイド部１１ａを成す。また、サポート部材１１は、前記移行ガイド部１１ａ部分を含め、分離ディスク６から張り出す形状を成しており、この張り出し部分であって分離ディスク６の周縁に沿う所定位置には、長穴状の切欠穴１１ｂが開けられている。この切欠穴１１ｂは、不整列部品排出シュート１２（以下、単に排出シュート１２という）に連通している。このサポート部材１１は前記検査シュート７に沿う位置までを覆っており、検査シュート７隣接部分は着脱可能な可変アタッチメント１１ｃで構成されている。この可変アタッチメント１１ｃは、サポート部材１１にねじで締結固定されており、そのねじが挿通する穴（図示せず）は長穴に構成されている。このため、ねじを緩めれば可変アタッチメントの取付位置を長穴の長さ分だけ調整することが可能であり、これにより、検査シュート７近傍における可変アタッチメント１１ｃの分離ディスク６からの張り出し量を変更できるようになっている。

前記分離ディスク６は、図５（ａ）に示すように、その回転によって前記スリット６ａが順次回転ディスク５の外周所定位置に連続する位置に配置されるよう、回転ディスク５の回転平面下部に常時外周部分が連接するように配置されている。また、分離ディスク６の回転ディスク５側に向く回転平面の外周部分には全週に渡って面取りが施され、この面取り面６ｂによって、外周に向かう程、厚さが薄くなるように構成されている。これにより、図５（ｂ）に示すように、回転ディスク５とサポート部材１１の移行ガイド部１１ａ部分との間に生じる尖状の空隙部分に分離ディスク６を通すことができるようになっている。この結果、回転ディスク５、分離ディスク６およびサポート部材１１の間の隙間が極力小さくなり、棒状ワークＰの脱落が有効に防止される。また、回転ディスク５と分離ディスク６との連接位置は、回転ディスク５の最下部よりも若干回転ディスク５の回転方向上流側であり、分離ディスク６は、その回転平面が回転ディスク５の回転平面に対し、これと鉛直面を挟んで所定角度傾斜するように設けられている。本例では、回転ディスクの回転平面が鉛直面から５５°、分離ディスク６の回転平面が鉛直面から３５°傾くように設けられている。以上の構成により、スリット６ａは、分離ディスク６が回転するのを受けて順次回転ディスク周縁に連なることが可能となっている。

一方、前記検査ユニット３は、検査シュート７の下流端に連設されており、検査シュート７を横倒しになって滑落する棒状ワークＰを撮影するＣＣＤカメラ１３と、このＣＣＤカメラ１３によって撮影された画像を解析して棒状ワークＰの形状や表面状態の良否を判別する良否判別ユニット（図示せず）と、この良否判別ユニットの判定結果を受けて、検査シュート７の下流端で棒状ワークＰを良品と不良品とに振り分ける振分ユニット１４とを備えている。

次に部品検査装置１の動作について述べる。予めフィーダ４の貯留部４ａに投入・貯留された多数の棒状ワークＰは、フィーダ４の駆動（振動付与）を受けて長手方向に並んだ状態（横倒しになった状態）で順次供給シュート４ｂに送られ、この供給シュート４ｂ内を滑落して回転ディスク５に移載される。この時、供給シュート４ｂから回転ディスク５上に供給された棒状ワークＰは、板ばね４ｃによりその勢いを減じられて案内壁９側に移行する。従って、棒状ワークＰが案内壁９に直撃してその反動で跳ね返り、回転ディスク外に飛び出すような不具合の発生もなく、棒状ワークＰを安定して案内壁９に沿わせて滑落移動させることができる。

回転ディスク５はモータ８の駆動を受けて、その回転平面の供給シュート４ｂ連接部分が下方側に回転移動するように所定の速度で回転している。このため、供給シュート４ｂから移載された棒状ワークＰは、遠心力により案内壁９側に転動しながら滑落し、その壁面９ａに沿って回転ディスク５上を下方に移送される。なお、この回転ディスク５の回転速度の設定次第で、棒状ワークＰの供給速度を調整することができる。例えば、フィーダ４の供給能力が低い場合（棒状ワークＰが搬送し難いものである場合）は、回転ディスク５の回転速度を遅く設定すれば、回転ディスク５上で棒状ワークＰをある程度貯めることができ、続く分離ディスク６への供給のばらつきを低減することができる。また、フィーダ４の供給能力が高い場合（棒状ワークＰが搬送しやすいものである場合）は、回転ディスク５（及び分離ディスク６）の回転速度を速く設定して回転ディスク５での棒状ワークＰの滞留を抑制することができる。

案内壁９に沿って回転ディスク５により移送された棒状ワークＰは、回転ディスク５、分離ディスク６およびサポート部材１１の連接部分に到達し、分離ディスク６側へ移行する。この時、分離ディスク６は、回転ディスク５に連接する回転平面外周部分が上方に回転移動するよう、モータ１０の駆動により連続的に回転している。このため、棒状ワークＰの進路上には順次スリット６ａが移動してくる。また、エアノズル１５からは棒状ワークＰを１本、分離ディスク６側に押圧できるよう常時圧縮エアが噴射されている。この状態で、棒状ワークＰの進路上にスリット６ａがない場合、棒状ワークＰは分離ディスク６の面取り面６ｂに突き当たって滞留し、スリット６ａが移動して来次第、スリット６ａに確実かつ速やかに滑り込む。そして、スリット６ａに入った棒状ワークＰは、分離ディスク６の回転によって上方に移送される。これにより、棒状ワークＰを１本ずつ分離することができる。エアノズル１５から噴射されるエアは、後続の棒状ワークＰに対しては搬送抵抗として作用する。このため、スリット６ａに入る棒状ワークＰと後続の棒状ワークＰとを適度に分離することができ、複数の棒状ワークＰが引っ掛かり合って分離ディスク６へ移載され、搬送されることがない。

分離ディスク６によって移送される間、スリット６ａに入った棒状ワークＰは分離ディスク６背面側に倒れないよう、サポート部材１１によって支えられる。この間、例えば、図４に示すように分離ディスク６の円周部分に横倒しになった棒状ワークＰｘは、切欠穴１１ｂから排出シュート１２に排出される。また、可変アタッチメント１１ｃによってサポート部材１１の分離ディスク６からの張り出し量が小さくなるように設定されているため、棒状ワークＰがスリット６ａに先端を引っ掛けただけの状態で搬送されたような場合、これを排出シュート１２に排出することができる。また、この可変アタッチメント１１ｃの位置を調整するか、違う寸法のものに交換することにより、様々なワークに対応して不整列部品を排除することも可能となる。例えば、棒状ワークＰの半分の長さの棒状ワークを流して検査する場合には、当該棒状ワーク１本を支えられる程度に可変アタッチメント１１ｃを構成しておけば、スリット６ａに棒状ワークが２本連なって入った場合にも、可変アタッチメント１１ｃ位置で上側の棒状ワークだけを排除することが可能となる。このように可変アタッチメント１１ｃを設けることで、部品検査装置１の汎用性を高められている。

分離ディスク６のスリット６ａが最上位位置に達すると、スリット６ａの背面側には検査シュート７が現れる。このため、棒状ワークＰは背面側での支持を失って検査シュート７に倒れ込んで移載され、ここを横倒しになった姿勢で滑落する。そして、その過程で検査ユニット３を通過して検査を受け、良品と不良品とに振り分けられる。以上のようにして、貯留部４ａに貯留された多数の棒状ワークＰは、回転ディスク５から分離ディスク６のスリット６ａ・・・に順次入って搬送され、検査ユニット３で検査を受ける。

本発明に係る部品検査装置における搬送ユニットの要部拡大斜視図。本発明に係る部品検査装置の斜視図。本発明に係る部品検査装置の斜視図。本発明に係る部品検査装置における搬送ユニットの要部拡大斜視図。（ａ）は回転ディスクに正対した回転ディスク周りの要部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部拡大図。本発明に係る部品検査装置における搬送ユニットの要部拡大斜視図。

符号の説明

１部品検査装置
２搬送ユニット
３検査ユニット
４フィーダ
５回転ディスク
６分離ディスク
６ａスリット
７検査シュート
８回転駆動源
９案内壁
１０モータ
１１サポート部材
１１ａ移行ガイド部
１１ｂ切欠穴
１１ｃ可変アタッチメント
１５エアノズル

Claims

棒状ワークの外観検査を行う部品検査装置において前記棒状ワークを所定間隔をおいて搬送する搬送ユニットであって、
多数貯留された棒状ワークを長手方向に並んだ状態で順次所定角度傾斜して設けた供給シュートに送出するフィーダと、
回転平面を所定角度傾斜して設けられ、前記供給シュートの下流端が回転平面上に連接するよう配置された回転ディスクと、
この回転ディスクの回転平面における前記供給シュートの下流端連接部分が下方側に回転移動し、かつ供給シュートから回転ディスクの回転平面上に移載された棒状ワークが回転平面上を滑落しながら外周側へ移行する速度で当該回転ディスクを回転駆動する回転駆動源と、
前記回転ディスクの回転平面下部に常時外周部分が連接するとともに、その回転平面が前記回転ディスクの回転平面に対して所定角度傾斜するよう設けられ、当該回転平面の外周部分には棒状ワークが進入可能なスリットが複数形成された分離ディスクと、
この分離ディスクの回転平面における回転ディスクに連接する外周部分が上方に回転移動するよう分離ディスクを回転駆動する回転駆動源と、
前記分離ディスクの回転平面に交差する方向に延びて設けられ、分離ディスクのスリットから倒れ込む棒状ワークを受け取ってこれを滑落させて検査ユニットに送る検査シュートと、
前記分離ディスクの回転ディスク連接部分から検査シュート直前位置までのスリットにある棒状ワークが分離ディスク傾斜方向に倒れるのを防止するよう設けられたサポート部材と
を備えて成ることを特徴とする部品検査装置における搬送ユニット。
供給シュートから回転ディスクに移行する時の棒状ワークの勢いを減じる緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置における搬送ユニット。
回転ディスクと分離ディスクとの境界部分に達した棒状ワークを分離ディスク側に押圧するようエアを噴射するエアノズルを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品検査装置における搬送ユニット。
回転ディスクの外周部分には、これに沿って棒状ワークを案内する案内壁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の部品検査装置における搬送ユニット。
回転ディスクからその接線方向に延びて棒状ワークを案内する移行ガイド部を設けるとともに、分離ディスクには回転ディスク側の周縁に面取りを行い、この面取り部分が前記回転ディスクと移行ガイド部との間に生じる空隙を通過するよう、分離ディスクを配置して成ることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の部品検査装置における搬送ユニット。
スリットは、分離ディスクの外周縁から回転中心に向かって延び、かつ分離ディスクの回転平面からこれの反対側の回転平面までを連通させるよう切り欠いて設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の部品検査装置における搬送ユニット。
サポート部材は分離ディスクから張り出すように構成され、この張り出し部分の所定位置にはスリットに正しい姿勢で入り込んでいない棒状ワークを排出する穴が開けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の部品検査装置における搬送ユニット。
サポート部材は、所定の位置において分離ディスクからの張り出し量を変更可能な可変アタッチメントを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の部品検査装置における搬送ユニット。