JPH04120317U - ねじ山検査装置およびこれを利用したねじ選択機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボルトのねじ山の検査および選り分けを自動
化する。 【構成】 溝１１にボルト１を嵌め込んだ円盤９が回転
して、ボルト１がガイド体３とローラ２２，２３との間
に移動される。ガイド体３およびローラ２２，２３が互
いに近接して、ボルト１に当接する。ローラ２２，２３
を回転して、ボルト１を回転させる。ボルト１は、ガイ
ド体３のねじ山３ａに沿って上昇する。このとき、磁気
センサ６が、ボルト１のねじ山１ａを検査する。検査
後、ガイド体３およびローラ２２，２３がボルト１から
離間して、磁気センサ６の出力により、ボルト１が良品
ならば押出シリンダ４０がボルト１を円盤９から押し出
す。ボルト１が不良品ならば円盤９が回転して、ボルト
１は払出材４１によって円盤９から落下される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ボルト等のねじ山の検査を行って、良品と不良品とに選り分ける装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、製造されたねじは、ねじ山の打痕やねじ山の局部的な高さ不足等がない かどうかを検査員が目視で抜き取り検査していた。そして、良品と不良品とを選 り分けている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、同一検査員であつても、その日の体調によつて検査結果が異なること があり、検査結果が不揃いになり、製品の品質が不安定になりがちであった。

【０００４】 しかも、人手に頼っているため、検査を自動化することができず、全数を検査 できないという欠点がある。

【０００５】 本考案は、上記に鑑み、ボルト等のねじ山の検査を自動化して、検査結果のば らつきを無くし、ねじの品質を安定させることができるねじ山検査装置の提供を 目的とする。

【０００６】 また、検査されたねじを良品と不良品とに自動的に選別することができるねじ 選択機の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案請求項１による課題解決手段は、図１の如く、ねじ山１ａが形成された 被選択物１に螺合するねじ山３ａが形成され被選択物１に当接離間自在とされた ガイド体３と、被選択物１に前記ガイド体３を当接離間させる移動装置４と、該 ガイド体３と被選択物１とを相対的に回転させる回転装置５と、前記ガイド体３ のねじ山３ａの谷部に配され被選択物１の回転により被選択物１のねじ山１ａの 欠陥を検出する欠陥検出センサ６とが設けられたものである。

【０００８】 請求項２による課題解決手段は、ねじ山１ａが形成された被選択物１を一定方 向に整列させて搬送する運搬装置２と、搬送されてきた被選択物１のねじ山１ａ を検査するねじ山検査装置と、該ねじ山検査装置からの検出信号に基づいて被選 択物１の良品と不良品とを選り分ける選別装置７とが設けられたものである。

【０００９】

【作用】

上記課題解決手段において、運搬装置２によつて運ばれてきた被選択物１は、 所定の位置で停止すると、移動装置４によりガイド体３を被選択物１に当接させ る。そして、回転装置５を駆動して、被選択物１を回転させながらガイド体３の ねじ山３ａに沿つて上昇させる。

【００１０】 ガイド体３のねじ山３ａの谷部に設けた欠陥検出センサ６によって、被選択物 １のねじ山１ａの異常の有無が検査される。被選択物１が所定の上昇をし終わる と、回転装置５を停止して、移動装置４によりガイド体３を被選択物１から離間 させる。

【００１１】 運搬装置２により被選択物１を搬送した後、被選択物１は、欠陥検出センサ６ の出力信号に基づき選別装置７により良品と不良品に分けられる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１３】 図１は本考案の一実施例を示すねじ選択機の概略構成を示す図、図２は同じく ねじ山検査装置の斜視図、図３は回転装置の斜視図、図４は被選択物を検査する ときの状態を示す図、図５は制御ブロック図である。

【００１４】 本実施例の被選択物としての頭付きボルトのねじ選択機は、ボルト１を一定方 向に整列させて搬送する運搬装置２と、ボルト１に螺合するねじ山３ａが形成さ れボルト１に当接離間自在とされたガイド体３と、ボルト１に当接離間自在とさ れボルト１に当接して回転させる回転装置５と、搬送されてきたボルト１に前記 ガイド体３および回転装置５を当接離間させる移動装置４と、前記ガイド体３の ねじ山３ａの谷部に配されボルト１の回転によりボルト１の雄ねじのねじ山１ａ の欠陥を検出する欠陥検出センサ６と、該欠陥検出センサ６の検出信号に基づい てボルト１の良品と不良品とを選り分ける選別装置７と、前記運搬装置２、回転 装置５、移動装置４および選別装置７を予め定められた順序に従つて駆動制御す る制御装置８とが設けられている。

【００１５】 そして、ねじ山検査装置は、前記ガイド体３と、回転装置５と、移動装置４と 、欠陥検出センサ６とから構成されている。

【００１６】 前記運搬装置２は、ボルト１を搬送する円盤９と、該円盤９を回転させる円盤 駆動モータ１０とからなり、円盤９の外周部にボルト１の頭１ｂが載った状態で ボルト１を保持するＵ字状の溝１１が所定の間隔で形成され、図示しない供給装 置から一対のレール１２に頭１ｂが載った状態で次々に送られてくるボルト１が 、円盤９の回転により一本づつ溝１１に嵌め込まれる。

【００１７】 また、円盤９の周囲の適所に、搬送中のボルト１が円盤９から墜落するのを防 ぐための保持金具１３が配設されている。

【００１８】 前記ガイド体３は、図２，４の如く、円盤９の外周に対向した位置に配されて おり、その対向面は曲面とされ、しかもボルト１のねじ山１ａに螺合する雌ねじ を四分の一に分割した程度の大きさのねじ山３ａが上下二ケ所に形成されている 。

【００１９】 そして、ガイド体３は、取付板１４に固定されており、該取付板１４が第一移 動フレーム１５に取付けられている。該第一移動フレーム１５は、円盤９の下方 に固定された固定フレーム１６に円盤９の半径方向に架設された一対のガイド棒 １７を介して移動自在に支持されている。

【００２０】 また、前記取付板１４のガイド体３を挟んだ両側に、ガイド体３の高さ調節用 調節ボルト１８がねじ込まれ、その上端ではナツト１９が取付板１４を押さえて いる。そして、取付板１４と第一フレーム１５との間にばね２０が介装され、取 付板１４を下から押し上げている。

【００２１】 ガイド体３には、欠陥検出センサ６としての磁気センサが２個内装されており 、前記上下のねじ山３ａの谷部に、一個づつ検出孔２１が形成され、該検出孔２ １のガイド体３内部に若干奥へ入った位置に、前記磁気センサ６はその検出部が くるように挿着されている。これは、ガイド体３の摩耗やボルト１のねじ山に付 着した油脂や汚れ等からセンサを保護するためである。

【００２２】 そして、磁気センサ６は、検出部の先端からボルト１のねじ山１ａまでの距離 が一定であれば、ボルト１の被走査面の変化を検知しないが、もしねじ山１ａに 凹凸があると磁気の変化を検知する。また、ボルト１のねじ山１ａの内部に外部 からは見えない空洞がある場合でも、大きさによつては検知できることもある。

【００２３】 なお、磁気センサ６を上下に２個設けているが、この個数を多くするほどボル ト１を走査する高さ方向の移動長さを少なくすることができる。また、ボルト１ の端部に近い所を走査するときも容易に行うことができる。

【００２４】 前記回転装置５は、図１，２の如く、前記ガイド体３に対向した一対のローラ ２２，２３と、該ローラ２２，２３を同方向に同速度で回転させるローラ駆動部 ２４とからなる。

【００２５】 前記ローラ２２，２３の外周部には耐油性・耐摩耗性のゴムをライニングして あり、ボルト１を摩擦力で回転させやすくしている。そして、ローラ２２，２３ は第二移動フレーム２５に軸２６，２７を介し回転自在に取付けられており、前 記ローラ駆動部２４として各軸２６，２７の下端部には歯車２８，２９があり、 ローラ駆動モータ３０に設けた歯車３１と噛み合つている。そして、ローラ駆動 モータ３０の回転力は、歯車３１から歯車２８，２９、軸２６，２７を介しロー ラ２２，２３へ伝達される。

【００２６】 前記第二移動フレーム２５は、前記固定フレーム１６に第一移動フレーム１５ と対向して前記ガイド棒１７を介して移動自在に支持されている。

【００２７】 前記移動装置４は、図１，３の如く、第一移動フレーム１５、第二移動フレー ム２５をガイド棒１７に沿って摺動させる開閉カム３２と、第一移動フレーム１ ５および第二移動フレーム２５を互いに近接させる方向に付勢する圧縮ばね３３ と、前記開閉カム３２を駆動する開閉モータ３４とからなる。

【００２８】 前記開閉カム３２は、円板の半円側に出つ張つた突出部３２ａが形成され、第 一移動フレーム１５と第二移動フレーム２５との間で固定フレーム１６に取付け られた前記開閉モータ３４のモータ軸３４ａに前後一対に互いに反対向きで外嵌 固定されている。そして、各開閉カム３２の外周を転動するカムローラ３５，３ ６が、第一移動フレーム５１および第二移動フレーム２５にそれぞれＬ字状の支 持棒３７によつて取付けられている。

【００２９】 また、前記圧縮ばね３３は、第一移動フレーム１５および第二移動フレーム２ ５と固定フレーム１６の外壁１６ａとの間で、それぞれのガイド棒１７に外嵌さ れている。

【００３０】 そして、開閉モータ３４の駆動により開閉カムローラ３２は１８０度づつ回転 されて、開閉カム３２の突出部３２ａにカムローラ３５，３６が当接していると きは、ガイド体３およびローラ２２，２３はボルト１から離間した状態となり、 円形側にカムローラ３５，３６が当接しているときは、圧縮ばね３３の付勢力に よりガイド体３およびローラ２２，２３はボルト１に当接した状態となる。

【００３１】 また、ガイド体３とローラ２２，２３との間で検査位置の真下に、昇降シリン ダ３８が配設され、ボルト１の下端に当接して上昇を補助している。すなわち、 検査されるボルト１が検査位置にあるとき、ローラ２２，２３およびガイド体３ に挟まれて、ボルト１は螺旋運動をしながら上昇して、ボルト１のねじ山１ａが 磁気センサ６によって走査される。このときの上昇運動を容易にするために、下 から押し上げる。

【００３２】 そして、昇降シリンダ３８に対して検査位置の上部には、ボルト１が所定の高 さまで上昇したことを検知する高さセンサ３９が設けられており、ボルト１の走 査が完了したときに、ボルト１に接触する高さに設定されている。

【００３３】 前記選別装置７は、ボルト１の検査位置よりも円盤９の回転方向下流側に配さ れた押出シリンダ４０と、その下流側に配された払出材４１とからなり、それぞ れ円盤９の下方に設けられている。そして、前記押出シリンダ４０によって円盤 ９の溝１１から押し出された良品のボルト１を受け止める良品用シュータ４２と 、前記払出材４１によって円盤９の回転により溝１１から抜け出された不良品の ボルト１を受け止める不良品用シュータ４３とが配設されている。

【００３４】 前記制御装置８は、所定の時間間隔で円盤駆動モータ１０を溝１１の間隔だけ 間欠的に駆動させる運搬機能と、円盤９の回転後に開閉モータ３４を駆動させて ガイド体３およびローラ２２，２３をボルト１に当接させる検査準備機能と、回 転しているローラ２２，２３がボルト１に当接した後に昇降シリンダ３８を駆動 させてボルト１を回転させながら上昇させる検査機能と、ボルト１の上昇による 高さセンサ３９の出力により昇降シリンダ３８を停止させ開閉モータ３４を駆動 させてガイド体３およびローラ２２，２３をボルト１から離間させる検査終了機 能と、磁気センサ６の出力によりボルト１が良品と判断されたときだけ押出シリ ンダ４０を駆動させる選り分け機能とを有せしめられている。

【００３５】 また、制御装置８には、磁気センサ６からの検出信号の出力値を欠陥のないボ ルト１から得られる基準値と比較して、その変化量により磁気センサ６からボル ト１のねじ山１ａまでの距離の変化が許容範囲にあるか否かを判断し、許容範囲 内であれば欠陥なしと決定し、それ以外を欠陥ありと決定する判定機能も有せし められている。

【００３６】 上記構成において、供給装置からレール１２によつて送られてきたボルト１は 、円盤９の溝１１へ挿着される。そして、円盤９は、間欠的に所定の角度回転し て停止する。ボルト１は、検査位置に達すると、開閉モータ３４が駆動されて開 閉カム３２を１８０度回転し、開閉カム３２の突出部３２ａにカムローラ３５， ３６が当接した状態から開閉カム３２の円形側にカムローラ３５，３６が当接し た状態になる。

【００３７】 すると、カムローラ３５，３６を介し第一移動フレーム１５および第二移動フ レーム２５は、それぞれ圧縮ばね３２に押されて検査位置にあるボルト１側へ移 動する。そして、第二移動フレーム２５は、ローラ２２，２３がボルト１に当接 するところまで、また第一移動フレーム１５は、ガイド体３がボルト１に当接す るところまでそれぞれ移動する。

【００３８】 ローラ駆動モータ３０は、ボルト１が右ねじの場合、左回転しており、ローラ ２２，２３は右回転となり、ボルト１は左回転する。ボルト１は、２個のローラ ２２，２３とガイド体３で挟まれ、ボルト１のねじ山１ａは、ガイド体３のねじ 山３ａに螺合しており、ローラ２２，２３が右回転するとボルト１は左回転をし ながら昇降シリンダ３８の補助により上昇していく。

【００３９】 そして、磁気センサ６によつてボルト１のねじ山１ａが走査され、感知した信 号を制御装置８に伝える。ボルト１のねじ山１ａが全て走査されて上昇し終える と、ボルト１の頭１ｂが高さセンサ３９に接触する。その信号に基づき制御装置 ８により開閉モータ３４を駆動し開閉カム３２を１８０度回転して、圧縮ばね３ ３に抗して第一移動フレーム１５および第二移動フレーム２５を外側へ移動させ る。これと同時に、昇降シリンダ３８を降下させる。すると、ローラ２２，２３ およびガイド体３はそれぞれボルト１から離れ、ボルト１は円盤９上へ落下する 。

【００４０】 そして、円盤９が所定の角度だけ回転して停止すると、ボルト１は押出シリン ダ４０の前へ来る。磁気センサ６によつて感知された信号に基づき制御装置８に より良品と不良品に選り分ける。すなわち、磁気センサ６の信号に基づき制御装 置８でボルト１が良品と判定されれば、押出シリンダ４０でボルト１を溝１１か ら押出して、良品用シュート４２へ導く。不良品と判定されれば、押出シリンダ ４０は作動せず円盤９が次の回転をしたとき、払出材４１にボルト１が当接して 、溝１１から外れ、不良品用シュート４３へ導かれる。

【００４１】 このような動作の繰り返しにより、ボルト１は円盤９が回転されるごとに１個 づつ供給され、自動的にボルト１のねじ山が連続して検査される。

【００４２】 したがって、ボルト１を供給するだけで後はねじ山が自動的に検査され、良品 と不良品に選り分けされるので、従来のように人手を要することはない。そのた め、検査したボルト１の品質が安定するとともに、連続して検査が可能となり、 検査効率が向上する。

【００４３】 また、ボルトのねじ山とガイド体のねじ山とが密接した状態で回転するので、 欠陥検出センサの検出精度が高まり、検査の信頼性が向上する。

【００４４】 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、本考案の範囲内で上 記実施例に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００４５】 運搬装置２は、コンベヤの如く、被選択物１を直線的に搬送するものでもよい 。また、回転装置５として、被選択物１を間接的に回転させるものに限らず、例 えば被選択物１を直接把んで回転させてもよい。移動装置４は、ソレノイドを用 いてそのオンオフにより移動させてもよい。

【００４６】 また、本実施例では、雄ねじのねじ山に対する検査を対象にしたが、ナツト等 の雌ねじのねじ山を対象にしてもよい。この場合、被選択物１を欠陥検出センサ ６の周りに回転させてもよいし、被選択物１を固定しておいて欠陥検出センサ６ を回転させてもよい。

【００４７】 欠陥検出センサ６として、被選択物１が炭素鋼のように磁気に感応する材料の 場合は磁気センサでもよいが、被選択物１が銅合金のように磁気に感応しない材 料の場合、光センサにより投射した光の反射光の光量の変化に基づいて、選別装 置７を制御してもよい。ねじ山に打痕等のへこみがあれば、反射光が戻ってくる 光量が正常なときの基準量から変化するので異常を認識できる。しかも、光セン サによると、被選択物１の材質に影響されることが少ない。また、超音波センサ を用いてもよく、この場合は、被選択物１の表面の色に影響されない。

【００４８】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな通り、本考案請求項１によると、被選択物にガイド体 を当接させて、ガイド体と被選択物とを相対的に回転させることにより、ガイド 体のねじ山の谷部に配された欠陥検出センサが被選択物のねじ山の欠陥を検出す ることができる。

【００４９】 したがつて、被選択物のねじ山とガイド体のねじ山とが密接した状態で回転す るので、欠陥検出センサの検出精度が高まり、検査の信頼性が向上する。

【００５０】 請求項２によると、被検出物を供給するだけで後はねじ山が自動的に検査され 、ねじが良品と不良品に選り分けされるので、従来のように人手を要することは ない。そのため、検査した被検出物の品質が安定するとともに、連続して検査が 可能となり、検査効率が向上するといつた優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例を示すねじ選択機の概
略構成を示す図である。

【図２】図２はねじ山検査装置の斜視図である。

【図３】図３は回転装置の斜視図である。

【図４】図４は被選択物を検査するときの状態を示す図
である。

【図５】図５は制御ブロック図である。

【符号の説明】

１ 被選択物 ２ 運搬装置 ３ ガイド体 ４ 移動装置 ５ 回転装置 ６欠陥検出センサ ７ 選別装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 野口 武 大阪市中央区高津１丁目２番22号 株式会 社ミユテツク内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ山が形成された被選択物に螺合する
   ねじ山が形成され被選択物に当接離間自在とされたガイ
   ド体と、被選択物に前記ガイド体を当接離間させる移動
   装置と、該ガイド体と被選択物とを相対的に回転させる
   回転装置と、前記ガイド体のねじ山の谷部に配され被選
   択物の回転により被選択物のねじ山の欠陥を検出する欠
   陥検出センサとが設けられたことを特徴とするねじ山検
   査装置。
2. 【請求項２】 ねじ山が形成された被選択物を一定方向
   に整列させて搬送する運搬装置と、搬送されてきた被選
   択物のねじ山を検査する請求項１記載のねじ山検査装置
   と、該ねじ山検査装置からの検出信号に基づいて被選択
   物の良品と不良品とを選り分ける選別装置とが設けられ
   たことを特徴とするねじ選択機。