JPH0749375Y2 - ねじ山検査装置 - Google Patents

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
査を行つて、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
になりがちであつた。

【０００４】しかも、人手に頼つているため、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】

【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、被選択物１の相対回転時に被選択
物１のねじ山１ａの欠陥を検出する非接触式欠陥検出セ
ンサ６とが設けられ、該欠陥検出センサ６は前記ガイド
体３内部でねじ山３ａの谷部に臨むように配されたもの
である。

【０００７】

【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が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。

【０００８】 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によつて、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。

【０００９】

【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。

【００１０】 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。

【００１１】 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。

【００１２】 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。

【００１３】 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が載つた状
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が載つ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。

【００１４】 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１
３が配設されている。

【００１５】 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。

【００１６】 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。

【００１７】 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。

【００１８】 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２１のガイド体３内部に若干奥へ入つた位置に、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。

【００１９】 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１
ａ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。

【００２０】 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。

【００２１】 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。

【００２２】 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３
１から歯車２８，２９、軸２６，２７を介しローラ２
２，２３へ伝達される。

【００２３】 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。

【００２４】 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１
７に沿つて摺動させる開閉カム３２と、第一移動フレー
ム１５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。

【００２５】 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３５，３６
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。

【００２６】 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２５と固定フレーム１
６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。

【００２７】 そして、開閉モータ３４の駆動により開閉
カム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。

【００２８】 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によつて走査される。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。

【００２９】 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。

【００３０】 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４
０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によつて円盤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によつて円盤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。

【００３１】 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２２，２
３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。

【００３２】 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。

【００３３】 上記構成において、供給装置からレール１
２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３５，３
６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。

【００３４】 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。

【００３５】 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。

【００３６】 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。

【００３７】 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。

【００３８】 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。

【００３９】 したがつて、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。

【００４０】 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。

【００４１】 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。

【００４２】 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。

【００４３】 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。

【００４４】 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、反射光が戻つてくる光
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。

【００４５】

【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自動的に検出することができ
る。

【００４６】 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してねじ山を直接検査
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。しかも、ガイド体内に欠陥検出セン
サが配されており、互いに螺合しているガイド体あるい
は被選択物のどちらか一方を回転させることにより、雄
ねじあるいは雌ねじの被選択物のねじ山の検査に容易に
対応できる。

【００４７】 また、欠陥検出センサは被選択物に対して
非接触であるので、ねじ山に付着した異物による悪影響
を受けない。しかも、ガイド体が摩耗しても、センサは
損傷することがなく、長期間にわたつて検査が可能とな
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 大阪府大阪市中央区高津１丁目２番22号 株式会社ミユテック内 (56)参考文献 特開 昭51−145355（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−75520（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−75204（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−83810（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【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、前記ガイド体と被選択
   物とを相対的に回転させる回転装置と、被選択物の相対
   回転時に被選択物のねじ山の欠陥を検出する非接触式欠
   陥検出センサとが設けられ、該欠陥検出センサは前記ガ
   イド体内部でねじ山の谷部に臨むように配されたことを
   特徴とするねじ山検査装置。