JPH08304006A - 軸部材の表面欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸部材の転造時に、軸部材の全数に対して表
面欠陥検査を行う。 【構成】 転造工程において、一対のねじ転造ダイス間
に挟持されて回転する軸部材（粗材）２４の表面に、そ
の一端が常時当接するように棒状の測定子２９を弾性付
勢して設けることにより、この工程を通過する軸部材２
４の全数に対して、全周方向の表面欠陥の有無が検査さ
れる。そして、軸部材２４に表面欠陥があった場合に
は、測定子２９の端部がその部分に進入することにより
移動するため、この測定子２４の移動によって表面欠陥
が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、転造ねじ材料である
軸部材の表面欠陥を検査する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転造ボルトのように転造によってねじを
形成する場合には、ボルト材料となる軸部材の軸径精度
が、転造ねじの加工精度に直接影響する。そのため、例
えば、所定の長さに切断した線材を鍛造によって軸部材
に形成した場合には、ねじを転造する前に軸部材の軸径
の測定を行って、ひけ等による表面欠陥のある軸部材を
排除するようにしている。

【０００３】図７はＵ字形の測定ゲージ１を用いる検査
方法で、スリット１ａの幅を、入口側が軸公差上限値ｂ
₁ に、奥側が軸公差下限値ｂ₂ になるようにほぼ中央の
段部１ｂを境にスリット１ａの幅を変えて２段階に形成
した測定ゲージ１を用いて軸部材２の軸径を測定する方
法を示しており、前記スリット１ａに軸部材２を通した
際に、段部１ｂで止まれば（図７に破線で示した状態と
なれば）、軸径精度が規格内に収まっていることが判
る。

【０００４】また図８は、レーザ光測定器３を用いて軸
径を測定するもので、発光部３ａと受光部３ｂとの間に
軸部材２を位置させると、レーザ光が軸部材２によって
遮られてその影が受光部３ｂへ投影されることにより軸
径を測定できるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の軸部材の軸径検査方法では、１本の軸部材２に付き１
回の測定だけでは、円周方向のある一方向についてのみ
の軸径計測となり、外周面の測定部以外の位置にひけ等
の表面欠陥があっても発見できず、良否を誤判定する虞
があった。

【０００６】また、転造前の別のステーションにおい
て、円周方向について軸径測定を行うためには、軸部材
２を１本ずつチャックして回転させながら検査する必要
があるが、周方向について複数箇所を測定するには、転
造サイクルタイムが２〜３秒以下と短いため、一箇所ご
との測定精度が低下し、また測定を行うための設備が複
雑となってコストも高くなるという問題があった。

【０００７】また、精度の高い検査は手作業で行う必要
があり、全数について検査するには手間がかかり過ぎ、
大幅なコストアップとなるため殆ど不可能であった。

【０００８】図９は、特開昭５７−７２７４３号公報に
記載されている従来の転造成形品検査方法の一例を示す
もので、この図に示されているように、この検査方法に
おいて用いられる転造成形機１１は、円筒形の回転ダイ
１２と、この回転ダイ１２の外側に所定の間隙を保持し
て対向配置された円弧状の固定ダイ１３とを備えてい
る。さらに前記回転ダイ１２と固定ダイ１３との間で回
転しながら挟圧されてねじを転造された成形品を下流側
で吸着して保持する検体抽出アーム１４と、この検体抽
出アーム１４を、ストッパ１５まで旋回させるラック１
６と、ストッパ１５に当接して位置決めされた検体抽出
アーム１４に保持された検体である転造成形品１０を、
回転させるとともに転造形状の異常の有無を検査する検
査ゲージ１７とを備えている。

【０００９】そして、転造成形機１１から次々に転造さ
れて放出されようとする転造成形品１０の中から、検体
となるべきものを、所定個数ごとに１個の割合で、未だ
転造時の姿勢を保っている間に、アーム１４の先端に吸
着して取り出し、この検体を検査ゲージ１７で回転させ
ながら、その転造形状の異常の有無を検査する。

【００１０】したがって、この従来の転造成形品の検査
方法においては、所定個数ごとに１個の割合で転造成形
品１０を検体として取り出して検査する、いわゆる抜取
り検査であるため、ロット全体での品質はある確率で保
証されるが、全数検査の場合と違って、製品ひとつひと
つの品質は保証されず、不良品が混入する虞があった。
また、検査ゲージ１７で検体を回転させながら検査する
ため、転造成形品１０の全周について検査できるが、電
磁石やエア吸引で検体を吸着した状態で回転させるた
め、吸着手段と回転させる手段とが必要であり、装置が
複雑で大型化するという問題があった。

【００１１】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、転造によってねじが形成される軸部材を、それぞ
れの周方向について表面欠陥の有無を全数検査すること
のできる軸部材の表面欠陥検査方法を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明は、転造ねじ材料である軸部材
の表面欠陥の有無を検査する軸部材の表面欠陥検査方法
において、一対のねじ転造ダイス間に前記軸部材を挟持
させるとともにこれらのねじ転造ダイスの相対運動によ
って軸部材を回転させ、ねじ転造ダイスによる塑性変形
が生じる以前に軸部材の表面の凹凸変化を検出すること
を特徴としている。

【００１３】

【作用】上記したように、この発明の方法によれば、一
対のねじ転造ダイス間に挟持されて回転する前記軸部材
に対して、ねじ転造ダイスによる塑性変形が生じる以前
に軸部材の表面の凹凸変化を検出するので、この転造工
程を通過する軸部材の全数に対して、軸部材の周方向に
ついて表面欠陥の有無が検査される。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の軸部材の表面欠陥検査方法
の実施例を図１ないし図６に基づいて説明する。

【００１５】図１ないし図４はこの発明の第１実施例を
示し、図１はこの実施例の検査方法を行う際に使用する
検査装置２０を備えたねじ転造盤２１の要部を示す図３
のＩ−Ｉ矢視側面図、図２は図１の要部拡大図、図３は
ねじ転造盤２１の要部平面図、図４は図３の正面図であ
る。

【００１６】図１ないし図４において、ねじ転造盤２１
は、シャフト２２ａ，２３ａにそれぞれ軸着されて同一
方向に回転駆動される固定ダイス２２と可動ダイス２３
との一対の丸転造ダイスと、この両ダイス２２，２３間
に配設され、その上端が、前記両ダイス２２，２３の中
心を結ぶ線より、転造ボルト粗材２４の半径分下側とな
る高さに配設されたレスト２５と、前記シャフト２２ａ
の固定ダイス２２の軸着位置より先端側（図２において
下側）に同心状に取り付けられた環状の軸振れ検出装置
２６とを備えている。また、前記レスト２５の上方に
は、両ダイス２２，２３間に転造ボルト粗材２４を装填
し、かつこの転造ボルト粗材２４を回転可能に保持する
搬入ローダ２７を備えている。

【００１７】そして、前記レスト２５上に支持される転
造ボルト粗材２４のねじ下径部２４ａの上方には、転造
ボルト粗材２４の表面欠陥を検査する検査装置２０が配
設されている。

【００１８】この検査装置２０は、その下端を水平方向
へほぼ直角に折曲して形成した水平部２８ａを有する可
動ブレード２８と、この可動ブレード２８の上方に設け
られたガイド筒２８ｂ内にその上部を摺動可能に挿通さ
れた細い棒状の可動測定子２９とを備えている。そし
て、前記可動ブレード２８は、その上部をロッド３０に
よって昇降可能に支持されるとともに、ロッド３０に巻
装されたコイルスプリング３１によって常時下方に弾性
付勢されて、その下端の水平部２８ａの下面が、前記両
ダイス２２，２３間のレスト２５上に位置する転造ボル
ト粗材２４のねじ下径部２４ａの表面に当接するように
配設されている。

【００１９】また、前記可動測定子２９は、摺動可能に
挿通されている前記ガイド筒２８ｂ内に配設されたコイ
ルスプリング３２によって下向きに弾性付勢されること
によって、前記可動ブレード２８の水平部２８ａを貫通
して下方へ延出した下端が、転造ボルト粗材２４のねじ
下径部２４ａの表面に常時当接するようになっている。

【００２０】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明すると、ねじ転造盤２１によって転造ボル
ト粗材２４のねじ下径部２４ａに雄ねじを転造する際
に、固定ダイス２２と可動ダイス２３との間のレスト２
５上に転造ボルト粗材２４を搬入ローダ２７の端部に回
転可能に保持した状態で装填する。

【００２１】この転造ボルト粗材２４が装填されると、
固定ダイス２２と可動ダイス２３とが同一方向に回転し
ているため、両ダイス２２，２３間で回転しながら挟圧
される。

【００２２】このとき、検査装置２０の可動ブレード２
８の水平部２８ａの下面が、転造ボルト粗材２４のねじ
下径部２４の表面に直線状に当接するとともに、前記水
平部２８ａを貫通した可動測定子２９の下端が、前記ね
じ下径部２４の表面のうちの前記水平部２８ａの下面が
当接している直線上の一点に常時当接するようにそれぞ
れ弾性付勢されている。そのため、両ダイス２２，２３
間に挟まれて回転する転造ボルト粗材２４のねじ下径部
２４ａの表面に、表面欠陥の一つであるひけ２４ｂがあ
った場合には、ねじ下径部２４ａの表面と線接触してい
る可動ブレード２８の位置は変化しないが、ねじ下径部
２４ａの表面に点接触している可動測定子２９の下端が
ひけ内に進入（図２の状態）するため、その際の可動ブ
レード２８の下面と可動測定子２９の下端との距離が、
予め設定された基準値より大きい場合に、規格外として
検出し、この表面欠陥のある転造ボルト粗材２４が不良
品として排除される。

【００２３】したがって、この実施例の検査方法によれ
ば、回転する転造ボルト粗材２４に対して検査を行うた
め、全周方向について表面欠陥検査を行うことができ
る。

【００２４】また転造工程において、一対のダイス２
２，２３により挟まれて回転駆動される転造ボルト粗材
２４に対して検査を行うため、検体を回転させるための
駆動手段を別途設ける必要がないためコストダウンが図
れる。

【００２５】また、ねじ転造中に表面欠陥検査を行うた
め、検査のために余分な時間を必要とせず、したがって
サイクルタイムを延長することがないため、転造を行う
転造ボルト粗材２４の全数に対して表面欠陥検査を行う
ことができる。

【００２６】さらに、転造ボルト粗材２４に対してねじ
が転造される直前、もしくは転造開始直後の加工初期段
階で表面欠陥検査が行われるため、表面欠陥が存在する
箇所に転造加工が加わって形状が大きく変化する前に検
査でき、粗材段階での表面欠陥をほぼ確実に検出するこ
とができる。

【００２７】また図５および図６は、この発明の検査方
法を平転造ダイスを用いてねじを転造する場合に適用し
た第２実施例を示すもので、以下図面に基づいて説明す
る。

【００２８】平ダイスねじ転造盤は、平行な側壁４１
ａ，４１ｂを備えたガイド溝４１内に、このガイド溝４
１の一方（図５において左方）の側壁４１ａに、ダイス
刃面４２ａの背面側を摺接して配設された楔形の第１平
ダイス４２と、前記ガイド溝４１の他方の側壁４１ｂ
に、ダイス刃面４３ａの背面側を摺接して配設された楔
形の第２平ダイス４２とを備えている。

【００２９】また、前記ガイド溝４１のほぼ中央には円
筒形のホルダ４６が配設されている。このホルダ４６
は、転造ボルト粗材４４のねじ下径部４４ａを、回動自
在に内挿可能な内径の管材の一端寄り（図６において右
寄り）に、内挿する転造ボルト粗材４４のねじ下径部４
４ａを、両平ダイス４１，４２で両側から挟んで雄ねじ
を転造できるように、転造用窓４６ａ，４６ａが対向す
るように形成されるとともに、この転造用窓４６ａの形
成位置から９０の回転した位置（図５において上側）に
は、前記第１実施例の場合と同一の構造を有する検査装
置２０の可動ブレード２８と可動測定子２９とのそれぞ
れの一端側が貫挿される測定用スリット４６ｂが、ガイ
ド溝４１の両側壁４１ａ，４１ｂと平行するように形成
されている。

【００３０】次に、この第２実施例の作用を説明する
と、先ず、転造ボルト粗材４４が円筒状のホルダ４６内
に回転自在に挿入されて、両平ダイス４２，４３間に配
設されると、転造ボルト粗材４４のねじ下径部４４ａが
ホルダ４６の転造用窓４６ａ，４６ａから臨める位置と
なり、この転造用窓４６ａ，４６ａの部分を介して前記
ねじ下径部４４ａが平ダイス４２，４３によって両側か
ら挟圧される（図６参照）。また、測定用スリット４６
ｂには可動ブレード２８と可動測定子２９のそれぞれの
下端側が貫挿され、可動ブレード２８の下部下面および
可動測定子２９の下端が、前記ねじ下径部４４ａの表面
に当接するようにそれぞれ弾性付勢されて設けられる。

【００３１】次に、それぞれ楔形の第１平ダイス４２と
第２平ダイス４３とを、図５において矢印方向すなわち
相対方向にそれぞれ摺動させると、両平ダイス４２，４
３が、それぞれ進行方向後方側が厚い楔形に形成される
ため、ガイド溝４１内を互いに進行するに従って両平ダ
イス４２，４３間の距離が接近し、転造用窓４６ａ，４
６ａの部分を介してねじ下径部４４ａを挟圧される転造
ボルト粗材４４は雄ねじを回転しながら徐々に深く形成
される。

【００３２】このとき、ホルダ４６の測定用スリット４
６ｂに貫挿された可動ブレード２８と可動測定子２９と
は、それぞれの下端をねじ下径部４４ａに当接している
ため、回転する転造ボルト粗材４４のねじ下径部４４ａ
にひけ等の表面欠陥があった場合には、前記第１実施例
の場合と同様に、可動ブレード２８が移動せずに可動測
定子２９の下端だけがひけの内部に進入する。従って、
測定した結果、可動ブレード２８の下面と可動測定子２
９の下端との距離が、予め設定された基準値より大きい
場合には、規格外として、この表面欠陥のある転造ボル
ト粗材４４が排除される。したがって、以上のようにこ
の実施例によれば、前記第１実施例の場合とほぼ同様の
作用効果が得られる。

【００３３】なお、上記両実施例においては、軸部材の
表面欠陥を検出するセンサとして、軸部材の表面に一端
を常時当接するように弾性付勢された棒状の測定子を備
えた検査装置を用いた場合について説明したが、これ以
外のセンサとして、例えば、軸部材の表面に光を照射し
てその反射光によって表面欠陥の有無を検査する光学的
センサ等の非接触センサを用いても同様の作用効果が得
られる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の方法によ
れば、一対のねじ転造ダイス間に挟持されて回転する前
記軸部材に対して、ねじ転造ダイスによる塑性変形が生
じる以前に軸部材の表面の凹凸変化を検出するので、こ
の工程を通過する軸部材の全数に対して、軸部材の周方
向について表面欠陥の有無を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の検査方法を行う際に使
用する検査装置を備えたねじ転造盤の要部を示す図３の
Ｉ−Ｉ線断面側面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】ねじ転造盤の要部平面図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】この発明の第２実施例の検査方法を行う際に使
用する検査装置を備えたねじ転造盤の要部を示す正面図
である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線矢視側面図である。

【図７】従来の軸径測定方法を示す説明図である。

【図８】従来の別の軸径測定方法を示す説明図である。

【図９】従来の検査装置を備えたねじ転造盤の要部を示
す説明図である。

【符号の説明】

２０ 検査装置 ２１ ねじ転造盤 ２２ 固定ダイス ２３ 可動ダイス ２４ 転造ボルト粗材 ２４ａ ねじ下径部 ２４ｂ ひけ（表面欠陥） ２８ 可動ブレード ２９ 可動測定子 ４２ 第１平ダイス ４３ 第２平ダイス ４４ 転造ボルト粗材 ４６ ホルダ ４６ａ 転造用窓 ４６ｂ 測定用スリット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転造ねじ材料である軸部材の表面欠陥の
   有無を検査する軸部材の表面欠陥検査方法において、 一対のねじ転造ダイス間に前記軸部材を挟持させるとと
   もにこれらのねじ転造ダイスの相対運動によって軸部材
   を回転させ、ねじ転造ダイスによる塑性変形が生じる以
   前に軸部材の表面の凹凸変化を検出することを特徴とす
   る軸部材の表面欠陥検査方法。