JPH07102485B2 - ネジ頭が偏心した不良ネジの選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネジ頭が偏心している
不良ネジを選別して除去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ネジ頭の偏心したネジは、自動の組立機
に弊害を与える。自動の組立機は、ネジの頭をチャッキ
ングして、所定の位置に移送する。ネジの頭をチャッキ
ングする自動機は、ネジの頭が偏心していると、正常な
位置に移送できない。すなわち、チャッキング状態でネ
ジの中心がずれてしまう。ネジ頭が偏心したネジは、ネ
ジの頭とネジの中心が異なるからである。中心のずれた
不良ネジは、ねじ孔に合わせた位置に移動できず、正確
にねじ込みできない。

【０００３】この欠点は、ネジの製造工程において、頭
の偏心したネジを皆無にすることで解消できる。しかし
ながら、製造工程において、このことを実現することは
極めて困難である。したがって、従来は自動組立機に使
用するネジを、ベルトコンベアで並べて移送し、これを
作業者が目で見てネジ頭の偏心した不良ネジを選別して
除去していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ベルトコンベアで移送
するネジを、作業者が目で観察して、頭の偏心した不良
ネジを選別する方法は、極めて多労働である。このた
め、不良ネジの選別に極めて手間がかかり、能率よく選
別できない欠点がある。

【０００５】この欠点は、ネジ頭の偏心をマイクロコン
ピュータで識別して除去する識別装置によって解消でき
る。この装置は、ネジの外形をイメージセンサで検出す
る。検出したイメージは、マイクロコンピュータで演算
して標準の形状からのずれを識別する。ネジ頭が偏心し
たネジは、標準品と外形が異なるので、不良ネジと判定
され除去される。

【０００６】この識別装置は、ネジ頭の偏心を自動的に
検出することができる。しかしながら、この方式の装置
は、不良ネジを迅速に判別して、タクトタイムを短縮す
ることが難しく、時間当りの処理量が少なくなる欠点が
ある。それは、検出したイメージを、マイクロコンピュ
ータで識別するのに時間がかかるからである。高速のマ
イクロコンピュータを使用することによって、演算処理
する時間は短縮できる。しかしながら、高速のマイクロ
コンピュータを使用すると演算回路が高価になる。ま
た、高速処理できるマイクロコンピュータを使用して
も、時間あたりの処理能力を充分に確保することは相当
に難しい。

【０００７】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたもので、本発明の重要な目的は、簡単かつ
容易に、しかも短時間で確実にネジ頭が偏心した不良ネ
ジを選別できるネジ頭が偏心した不良ネジの選別装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の不良ネジの選別
装置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備え
る。選別装置は、ネジ３を回転して移送する回転移送手
段１と、この回転移送手段１で回転されるネジ３のネジ
頭３Ａ外周縁に接近して配設されているネジ頭３Ａの外
周縁検出センサ２と、この外周縁検出センサ２の出力に
制御されて、不良ネジを正常ネジから除去する選別手段
４とを備える。

【０００９】外周縁検出センサ２は、回転して移送され
るネジ頭３Ａの偏心を検出し、不良ネジと判定したネジ
を、選別手段４でもって正常ネジから除去する。外周縁
検出センサ２には、偏心したネジ頭３Ａとの距離を、直
接に、あるいは間接に検出できる全てのセンサが使用で
きる。外周縁検出センサ２には、たとえば、電気が通電
したことを検出する導通センサ２Ａを使用できる。導通
センサ２Ａは、偏心したネジ頭３Ａの外周縁が接触し、
偏心しないネジ頭３Ａは接触しない位置に配設される。
回転しながら移送されるネジ３は、偏心したネジ頭３Ａ
が導通センサ２Ａに接触して、不良ネジと判定される。
外周縁検出センサ２には、導通センサに代わって、ネジ
頭が接触する押圧力を検出する圧力センサ、ネジ頭との
隙間を光で検出する光センサ、ネジ頭との間隔を静電容
量で電気的に検出する静電センサ、ネジ頭との間隔を磁
気的に検出する磁気センサ等が使用できる。

【００１０】

【作用】本発明の選別装置が、不良ネジを選別する状態
を、好ましい実施例を示す図１に基づいて説明する。図
１に示す不良ネジの選別装置は、下記のようにしてネジ
頭の偏心した不良ネジを選別して除去する。 回転移送手段１が、ネジ３を回転させながら移送す
る。図に示す不良ネジの選別装置は、ネジ部３Ｂに、ゴ
ム状弾性体の移送ベルト５を押圧し、この移送ベルト５
でもって、ネジ３をガイド６にそって回転させながら直
線的に移送する。 回転しながら移送されるネジ３は、正常ネジと不良
ネジで、ネジ頭３Ａの外周縁の移動軌跡が異なる。ネジ
部３Ｂとネジ頭３Ａの中心が一致して偏心しない正常ネ
ジは、ネジ頭３Ａ外周縁がガイド６と平行な直線にそっ
て移動する。ネジ頭３Ａの偏心したネジ３は、外周縁が
振れながら移動する。ネジ頭３Ａが振れながら移送され
る不良ネジは、外周縁に接近して配設された外周縁検出
センサ２によって選別される。外周縁検出センサ２とネ
ジ頭３Ａ外周縁の間隔の変化を検出するからである。

【００１１】たとえば、外周縁検出センサに導通センサ
２Ａを使用する装置は、不良ネジに限って電気が導通さ
れる。振れながら移送されるので、ネジ頭３Ａの外周が
導通センサ２Ａに接触して通電されるからである。正常
ネジは、ネジ頭３Ａの外周が導通センサ２Ａに接触しな
いので、電気が通電されることがない。

【００１２】 外周縁検出センサ２で不良ネジと判定
されたネジ３は、選別手段４でもって正常ネジから分離
される。選別手段４は、たとえば、不良ネジを空気ノズ
ル７で吹き飛ばして、正常ネジと分離する。

【００１３】

【実施例】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不良ネジの選別装置を例示するもの
であって、本発明は、不良ネジの選別装置の構造を下記
のものに特定しない。

【００１４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、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。

【００１５】図１に示すネジ頭３Ａが偏心した不良ネジ
の選別装置は、ネジ３を回転させながら移送する回転移
送手段１と、移送するネジ３のネジ頭３Ａの偏心を検出
する外周縁検出センサ２と、外周縁検出センサ２で検出
された不良ネジを正常ネジから除去する選別手段４を備
える。

【００１６】回転移送手段１は、ガイド６と移送ベルト
５とでネジ３を挟んで回転させながら移送する。ガイド
６は水平に配設されており、ネジ３を回転させながら移
送する直線状の移送面６Ａを有する。移送ベルト５は、
ネジ３をガイド６の移送面６Ａに押圧して回転させなが
ら移送する。移送ベルト５はゴム状弾性体をループ状に
連結したものである。ゴム状弾性体の移送ベルト５は、
ネジ３を滑らずに回転して移送できる。ループ状の移送
ベルト５は、２個のプーリー８に掛けられて、ガイド６
の移送面６Ａと平行に張設されている。プーリー８が移
送ベルト５を駆動し、移送ベルト５でもって、ネジ３を
回転させながらガイド６の移送面６Ａに沿って転動して
移送する。移送ベルト５は、ガイド６の移送面６Ａに沿
って移動するが、ガイド６は移動しない。ネジ３は、互
いに相対運動をする移送ベルト５とガイド６の移送面６
Ａとに挟着されて、回転しながら移送される。移送ベル
ト５は、ネジ３を押圧するために、背面に沿って押圧部
材９を配設している。移送ベルト５の張力を強くする
と、押圧部材９を省略できる。

【００１７】この状態でネジ３を移送する回転移送手段
１は、簡単な構造で、ネジ３を回転させながら移送でき
る。回転しながらネジ３を移送してネジ頭３Ａの偏心を
検出する装置は、能率よく不良ネジを検出できる。た
だ、本発明の不良ネジの選別装置は、回転移送手段１の
構造を図１に示すものに特定しない。回転移送手段１
は、図示しないが、ネジ３を移送することなく回転させ
てネジ頭３Ａの偏心を検出し、その後に移送する機構も
使用できる。

【００１８】外周縁検出センサ２は、ネジ頭３Ａの偏心
を検出するために、回転移送手段１で移送されるネジ３
のネジ頭３Ａ外周縁に接近して配設される。図１に示す
選別装置の外周縁検出センサ２は、導通センサ２Ａであ
る。導通センサ２Ａは、ネジ頭３Ａの偏心したネジ頭３
Ａに接触し、正常ネジには接触しない。ネジ頭３Ａの偏
心したネジ３が移送されると、図２に示すように、ネジ
頭３Ａが、導通センサ２Ａである外周縁検出センサ２に
接触して通電される。導通センサ２Ａである外周縁検出
センサ２は、正常ネジを移送するときには、ネジ頭３Ａ
の外周に接触せずに通電しない位置に配設されている。

【００１９】ネジ３の導通を検出してネジ頭３Ａの偏心
を検出する導通センサ２Ａは、不良ネジ３と通電する必
要がある。図２に示す外周縁検出センサ２は、ガイド６
を導電製の金属製とし、ガイド６と電流制限抵抗とを介
して電源に接続されている。導通センサ２Ａは絶縁され
て装置の基台に装着されている。ネジ頭３Ａが導通セン
サ２Ａに接触すると、電流は、電池の＋側から、導通セ
ンサ２Ａ→ネジ頭３Ａ→ネジ部３Ｂ→ガイド６→電流制
限抵抗→電池をループして通電する。電流が流れると、
電流制限抵抗の両端に電圧が発生するので、この電圧を
検出して、ネジ頭３Ａが導通センサ２Ａに接触したこと
を検出できる。正常ネジはネジ頭３Ａが導通センサ２Ａ
に接触せず、電流制限抵抗の両端の電圧は０Ｖとなる。
したがって、電流制限抵抗の電圧を検出して、ネジ頭３
Ａが導通センサ２Ａに接触したかどうか、すなわち、不
良ネジであるか正常ネジであるかを検出できる。

【００２０】導通センサ２Ａの全長（Ｌ）は、ネジ３が
１回転して移送される距離よりも長く設計される。ネジ
３が１回転すると、偏心したネジ頭３Ａが導通センサ２
Ａの何れかの部分に接触するからである。

【００２１】外周縁検出センサ２に導通センサ２Ａを使
用した不良ネジの選別装置は、ネジ頭３Ａの偏心を、極
めて簡単なセンサで瞬時に検出できる特長がある。た
だ、本発明は、外周縁検出センサを導通センサに特定し
ない。外周縁検出センサには、ネジ頭の押圧力を検出す
る圧力センサも使用できる。圧力センサは、回転移送手
段で回転されるネジのネジ頭外周縁に接近して配設され
て、不良ネジのネジ頭が、偏心しないネジ頭よりも強い
力で押圧することを検出する。さらに、外周縁検出セン
サには、ネジ頭とセンサとの隙間を光で検出する光セン
サ、ネジ頭とセンサとの間隔を静電容量を介して検出す
る静電センサ等も使用できる。光センサや静電センサ
も、回転移送手段で移送されるネジのネジ頭外周縁に接
近して配設され、不良ネジの偏心したネジ頭が、正常ネ
ジよりもセンサにより接近することを検出して、不良ネ
ジと正常ネジとを判別する。

【００２２】外周縁検出センサ２は、選別手段４を制御
して、不良ネジを正常ネジから選別する。図１に示す選
別手段４は、空気ノズル７と、制御弁１０と、不良品排
出路１１とを備える。制御弁１０は、外周縁検出センサ
２で開閉状態が制御される。制御弁１０が開弁されたと
きに、空気ノズル７から加圧空気が噴射される。噴射さ
れる加圧空気は、回転移送手段１で移送される不良ネジ
を、不良品排出路１１に吹き飛ばす。空気ノズル７は、
不良ネジを不良品排出路１１に吹き飛ばす方向に加圧空
気を噴射する。制御弁１０は、正常ネジが移送されると
きには閉弁され、不良ネジが空気ノズル７の前方に移送
されてきたときに開弁される。外周縁検出センサ２が不
良ネジを検出して、不良ネジが空気ノズル７の前方に移
送されるまでには、一定の時間遅れがある。制御弁１０
は、不良ネジが検出された後、空気ノズル７の前方に移
送されるまでの時間遅れをタイマー（図示せず）で演算
して、開弁される。

【００２３】図１に示すように、空気ノズル７で不良ネ
ジを吹き飛ばして除去する選別手段４は、簡単な機構
で、不良ネジを選別できる特長がある。

【００２４】

【発明の効果】本発明の不良ネジの選別装置は、簡単か
つ容易に、しかも短時間でネジ頭の偏心した不良ネジを
選別できる特長がある。それは、本発明の装置が、回転
移送手段でもってネジを回転して移送し、回転するネジ
のネジ頭外周縁に接近して外周縁検出センサを配設し、
この外周縁検出センサでもってネジ頭との距離を検出し
て、ネジ頭の偏心を検出するからである。ネジ部とネジ
頭の中心が偏心したネジが回転されると、ネジ頭の外周
縁が回転する回転半径は正常ネジよりも大きくなる。ネ
ジ頭の回転半径が大きくなると、ネジ頭の外周縁に接近
して配設された外周縁検出センサとネジ頭との間隔が一
時的に接近し、あるいは、接触する。外周縁検出センサ
は、ネジ頭の外周縁が接近し、あるいは接触することを
検出して、不良ネジと正常ネジとを判別する。このよう
にして不良ネジを選別できる本発明の装置は、ネジの外
形をイメージセンサで検出して、マイクロコンピュータ
で演算して判定するものとは比較にならないほど迅速
に、ほとんど瞬時に不良ネジと正常ネジとを判定でき
る。ネジを１回転して、ネジ頭が外周縁検出センサに接
近した瞬時に不良ネジと選別できるからである。したが
って、本発明の装置は、極めて短時間に不良ネジを検出
してタクトタイムを著しく短くできる。ちなみに、本発
明者が試作した本発明の不良ネジの選別装置は、１分間
に２５０本ものネジを選別することが可能であった。

【００２５】さらに、本発明の不良ネジの選別装置は、
処理能力を著しく高くできるにもかかわらず、装置の価
格を相当に低減できる特長もある。それは、簡単な構造
でネジを回転でき、しかも、回転するネジ頭との間隔を
検出して不良ネジを選別できるからである。この構造の
装置は、従来の、ネジの外観をイメージセンサで検出し
てマイクロコンピュータで演算する装置とは比較になら
ないコストで安価に多量生産できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる不良ネジの選別装置
の概略平面図の

【図２】図１に示す選別装置の外周縁検出センサ部分を
示す垂直断面図

【符号の説明】

１…回転移送手段 ２…外周縁検出センサ ２Ａ…導通センサ ３…ネジ ３Ａ…ネジ頭 ３Ｂ
…ネジ部 ４…選別手段 ５…移送ベルト ６…ガイド ６Ａ…移送面 ７…空気ノズル ８…プーリー ９…押圧部材 １０…制御弁 １１…不良品排出路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジを回転して移送させる回転移送手段
   (1)と、この回転移送手段(1)で回転されるネジ(3)のネ
   ジ頭外周縁に接近して配設されているネジ頭(3A)の外周
   縁検出センサ(2)と、この外周縁検出センサ(2)の出力に
   制御されて、不良ネジを正常ネジから除去する選別手段
   (4)とを備え、外周縁検出センサ(2)が、回転移送手段
   (1)で回転されるネジ頭(3A)の偏心を検出し、外周縁検
   出センサ(2)が選別手段(4)を制御して不良ネジを正常ネ
   ジから除去するように構成されてなるネジ頭が偏心した
   不良ネジの選別装置。