JPH04134002U

JPH04134002U - ねじ検査装置

Info

Publication number: JPH04134002U
Application number: JP4874491U
Authority: JP
Inventors: 周一中田; 文夫山本; 勇将鳥居; 国彦篠原; 直樹石垣
Original assignee: 豊田工機株式会社; トヨタ自動車株式会社
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1992-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】ねじの検査を自動化する。また合否基準を一
定化する。【構成】所定トルクが作用すると停止するナットラン
ナでゲージをねじ込み、その螺合深さを検出する。通り
ゲージの場合で途中でナットランナが停止すればねじ不
良、止りゲージの場合で途中でナットランナが停止しな
ければねじ不良とする。合否基準がトルクによって一様
に保たれる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はねじ検査用ゲージを用いてねじの合否を検査する装置に係わり、特にねじ検査を一定の基準で自動的に行なうことのできる検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＪＩＳでねじ検査用ゲージを用いてねじの合否を検査する手法が規格化されている。ここでは通りゲージ（ねじが標準寸法に仕上っていればスムースにねじ込まれるはずのゲージ）を用いる場合には、「ゲージを無理なく手でねじ込み通り抜ければ合格」と定められている。また止りゲージ（ねじが標準寸法に仕上っていれば螺合途中で無理が生じるはずのゲージ）を用いる場合には「ゲージを無理なく手でねじ込み２回転を越えてねじ込まれなければ合格」と定められている。そこで従来はこの定めるところに従いゲージを人の手でねじ込み合否の判断をしている。このようなゲージによるねじ検査を容易にするために、特開平１−１７４９０１に示されるような技術がある。この技術によれば、作業者によるゲージのねじ込み作業と合否判断を容易に行える。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところがこのような技術ではゲージを被検査ねじに挿入する時、遊転やかじり等の螺合不良が生じないように正確に挿入せねばならず被検査ねじの個数が多いと検査作業の負担が莫大なものとなってしまう。そこで本考案では同一基準で自動的にねじ検査の行なえる検査装置を開発するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案では上記課題を解決するために、ねじ検査用ゲージと、所定トルクが作用すると回転が停止される、該ゲージを回転させるゲージ回転装置と、該ゲージが被検査ねじに当接する位置に該ゲージ回転装置を移動させるゲージ回転装置移動手段と、該ゲージと該被検査ねじの螺合深さを検出するセンサと、該ゲージが該被検査ねじに当接した状態で該ゲージが該被検査ねじと螺合する方向と逆方向に該ゲージ回転装置を回転させることにより該ゲージと該被検査ねじの位置合せを行う位置合せ手段と、該ゲージを該被検査ねじと螺合する方向に回転させ、該ゲージ回転装置が前記所定トルクを受けて停止した時点での該センサの出力を第１の設定値と比較して該位置合せ手段の位置合せの適否と該被検査ねじの合否を判別する第１の判別手段と、該ゲージが該被検査ねじと螺合する方向に該ゲージ回転装置を所定角回転させたときにおける該センサの出力を第２の設定値と比較して該位置合せ手段の位置合せの適否と該被検査ねじの合否を判別する第２の判別手段とを有するねじ検査装置を創作した。

【０００５】

【作用】

同上構成を備えたねじ検査装置によると、ゲージ回転装置移動手段によってゲージは被検査ねじに当接される。この状態でゲージは被検査ねじと螺合する方向と逆方向に回転されて、ゲージと被検査ねじの位置合せが行われる。その後正回転されてゲージが被検査ねじと螺合すると、ゲージ回転装置が停止した場合と、所定角回転した場合の２つの場合において、センサからの出力値とそれぞれの場合の設定値を比較することにより、ゲージと被検査ねじの位置合せの適否と、被検査ねじの合否が判別される。

【０００６】

【実施例】

次に本考案を具現化した一実施例について説明する。図１は本実施例に係わる検査装置の全体構成を示すものであ、テーブル２４に固定フレーム２が固定され、この固定フレーム２に対してベース１０がモータ３によってｙ方向（左右方向）に移動され、モータ４，６によってｙ軸を中心として回動され、モータ８によってｙ軸と直交する軸回りに回動される。これらモータ３，４，６，８とそのフレーム等によってナットランナ移動装置（ゲージ回転装置移動手段）１が構成されている。

【０００７】ベース１０にはナットランナ（ゲージ回転装置）１２がｚ方向にスライド自在に取付けられている。ナットランナ１２の側方にセンサ１４が固定されており、このセンサ１４はテーブル２４上に固定されたワーク１８までの距離を非接触で検出する。ナットランナ１２の先端にねじ検査ゲージ１６が着脱可能に取り付けられ、ナットランナ１２で回転される。ねじ検査ゲージは通りゲージと止りゲージがあり、工具交換装置３０により自動交換され、工具交換装置３０内のバネにより、ゲージ先端方向に付勢されている。ナットランナ１２は所定値以上のトルクが作用するとその回転を停止する機構を内蔵しているタイプのものである。図示２６はワーク１８の被検査ねじ孔２０に圧縮空気を吹付けてねじ孔２０を清掃するエアブローであり、図示２８は不良ねじに印をつけるスタンプである。

【０００８】この装置の作動を次に説明する。まずモータ３，４，６，８を制御し、エアブロー２６を被検査ねじ孔２０の真上に位置させ、圧縮空気を吹付けてねじ孔２０から切粉等を吹飛ばす。その後に図４，５に示す検査プログラムをスタートさせる。図４は通りゲージを用いた検査の処理手順を示すものであ、このプログラムが開始されたときにまず後述する試行回数を記録するカウンタＫ１，Ｋ２をゼロクリアする（ステップＳ３）。

【０００９】次に、モータ４，６，８等でナットランナ１２を移動させる移動装置１を作動させて、通りゲージ１６をねじ２０のねじ口に当接させる（ステップＳ４）。ここではベース１０に対してナットランナ１２が自重で最下端にある状態でゲージ１６をねじ孔２０に当接させる。この時工具交換装置３０内のバネがねじ２０の深さ量よりも大きく圧縮された状態となるため、後述のようにしてゲージ１６をねじ２０に螺合させるときにベース１０を上下動させる必要がなくなる。

【００１０】ナットランナ１２の位置決めが終了した後、ナットランナ１２は所定時間、通りゲージ１６を螺合させる方向と逆方向に回転させる（Ｓ５）。これによりゲージ１６とねじ孔２０の位置合わせが行なわれ螺合に備えられる。所定時間逆転された後、ナットランナの角度カウンタがゼロに初期化される（Ｓ６）。その後ナットランナは正回転される（Ｓ７）。そしてナットランナ１２の角度カウンタがＲ１（ここでＲ１はゲージ１６がねじ２０に図２(D) に示されるように、充分な深さまでねじ込まれるために必要な角度に設定されている）となるまで（図４のステップＳ９でノーとなるまで）ナットランナ１２の正回転が続けられる。

【００１１】ナットランナ１２の角度カウンタが所定角度値Ｒ１に達する以前にナットランナ１２に所定値以上のトルクが作用すると、ナットランナ１２の回転が停止されるとともに、ステップＳ８の処理がイエスとなる。ここでナットランナ１２とワーク１８間の距離Ｌが第１設定値Ｃ１以上かどうか判別される（Ｓ１７）。ここでセンサ１４はナットランナ１２に固定されているため、センサ１４によって検出される距離Ｌはゲージ１６の螺合深さを間接的に示すものである。

【００１２】ここで第１設定値Ｃ１は、図２(A) に示すようにゲージ１６がねじ２０に僅かに螺合したときの距離に設定されており、ステップＳ１７の判別がイエスとなるのはねじのごく浅い部分で螺合不良が生じたときに対応する。このときはねじ２０が不良であるというよりも、ゲージ１６とねじ２０がうまく螺合しなかったと判断した方が妥当なことから、再度ナットランナを逆転させ（Ｓ５）、再検査する（ステップＳ６以後を再度実行する）。ただしこの再検査の回数はステップＳ１９でカウントされており、２回浅い部分での螺合不良が生じると、この試行回数カウンタＫ１がステップＳ２０で２と判別される。このときは不適切なゲージが使用されていたり、あるいはナットランナの位置決め不良等、検査装置の側に原因があることが多いのでステップＳ２１で検査装置を点検する。

【００１３】ステップＳ１７でノーの場合、すなわち図２(B) に示すようにゲージ１６とねじ２０が正常に螺合しながらその途中で所定トルク以上になったら、それは通りゲージ１６の螺合途中に無理が発生した場合に相当するから、ねじ２０が不良であるとする処理（Ｓ１８）が実行される。この処理ではスタンプ２８によって不良ねじの近傍に不良を示す印がうたれる。このように、ステップＳ１７で第１設定値Ｃ１と比較されることにより、位置合せ不良やねじの不合格判別が実行される。

【００１４】ナットランナ１２が所定角度（Ｒ１）回転するまでの間にトルク異常が生じなければ、通りゲージが無理なく通り抜けたのであるから合格としてよい。ただし図２(C) に示すように、ゲージ１６が全く遊転している場合と区別するために、ナットランナ１２を所定角度（Ｒ１）回転させたときの距離Ｌが第２設定値Ｃ２と比較される（ステップＳ１０）。ここで距離ＬがＣ２以上であれば、ステップＳ１１において施行回数をカウンタＫ２に記録し、ステップＳ１２において１回目に限っては再度検査を繰返す（Ｓ１２からＳ７へ戻る処理）。しかし２度この異常が生じると（Ｓ１２でイエスとなると）、そのときはナットランナ１２の位置決め不良等のシステム異常の可能性があるのでステップＳ１３で装置を点検する。

【００１５】ねじ２０が正常であれば図２(D) に示すように通りゲージ１６が無理なく深くねじ込まれていることから処理Ｓ１０でノーとなりステップＳ１４に至って通りゲージ１６による検査が終了する。このように、ステップＳ１０で第２設定値Ｃ２と比較することにより、ねじの位置合せ不良やねじの合格判別が実行される。通りゲージによるテストの終了後、ステップ１５において図略の工具着脱位置で通りゲージをはずし、今度は止りゲージに交換して検査が続行される。

【００１６】図５は止りゲージによるときの処理を示すものであり、この処理で図２(A) に対応する状態が判別されると、通りゲージの場合と同様に螺合不良であると判断し（図２(E) 参照）、１度目は再検査し２度目が起ると装置を点検する（Ｓ２７，３４，３７，３８，３９の処理）。図２(C) に対応する状態が判別されると、通りゲージの場合と同様に遊転が起っていると判断し（図２(G) 参照）、１度目は再検査し２度目が起ると装置を点検する（Ｓ２８〜Ｓ３２の処理）。

【００１７】図２(B) に示すように止りゲージ１６の螺合途中でトルク異常が生じれば、これが合格ねじに対する処理結果であり（図２(F) 参照）、ステップＳ３５で合格処理とする。一方図２(D) に示すようにゲージ１６が通ってしまうと、この止りゲージ１６に対する検査で不合格な場合（図２(H) 参照）であり、この場合（Ｓ２９でノーの場合）にはねじ不良処理をする（Ｓ３３、具体的には不良印をつける）。これによってねじ２０の合否検査が完了し、止りゲージと通りゲージのいずれかの検査で不合格の場合には不合格印が示される。この場合の第１設定値はステップＳ３４で比較対象とされるＣ３であり、ステップＳ３４によりねじの位置合せ不良（Ｓ３９）とねじの合格判断（Ｓ３５）が実行される。また第２設定値はステップＳ２９のＣ４であり、このステップＳ２９によりねじ不良（Ｓ３５）とねじの位置合せ不良（Ｓ３２）が判別される。

【００１８】この実施例において、ワーク１８に多数の被検索ねじ孔があれば、全部のねじに対しまず通りゲージによる検査を実行し、ついで止りゲージに交換して全部のねじに対する止りゲージによる検査を実行する。またこの実施例ではナットランナ１２に対してゲージを交換することにしているが、これにかえて複数のナットランナを用い、ナットランナごとゲージを交換してもよい。

【００１９】また本実施例では雄ゲージを用いて雌ねじの検査を実施する例を示したが、図３(A) に示すように雌ゲージを用いて雄ねじの検査も実行できる。また図３(B) に示すようなストレート孔に対しても太さの僅かに異なる２種のゲージで検査することによってストレート孔が所定径に仕上っているかどうかの検査も実施できる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によると、被検査ねじの合否が一定の基準で検査され、しかもゲージと被検査ねじの螺合状態の合否が判別されるため、ねじの検査作業が自動化されることから、信頼性の高い検査を能率的に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係わるねじ検査装置の全体図。

【図２】トルクとねじの合否の関係を説明する図。

【図３】本考案の適用範囲を説明する図。

【図４】通りゲージテストの処理フロー。

【図５】止りゲージテストの処理フロー。

【符号の説明】

１ナットランナ移動装置１２ナットランナ１４距離センサ１６ゲージ

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図１】

【図４】

【図５】