JPS6131406B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は球状体の外形を検査する装置に関す
る。

ゴルフボール、鋼球等球状体の外形（直径や真
球度）を迅速かつ正確に検査することは容易なこ
とではない。すなわち一口に外形検査といつても
ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の三方向における検査を行な
うことが必要な場合が多く、一般的なノギス、マ
イクロメータ等の測長器や真円度測定器を用いて
検査を行う場合には各方向における直径の最大値
及び真円度（真球度）を検査すためには多大の時
間を要するのである。

本発明は球状体の外形を速やかにしかも正確に
検査し得る検査装置を提供することを目的として
なされたものであり、第一発明に係る検査装置の
特徴とするところは、(a)検査対象物たる球状体の
公称直径に等しい直径とされた基準部、その基準
部よりも直径の大きい大径部及びその基準部より
も直径の小さい小径部から成り、微小なテーパを
有するテーパ穴が形成されたゲージと、(b)前記テ
ーパ穴に対する球状体の嵌入限度位置を検出する
位置検出器と、(c)テーパ穴の小径部側に設けら
れ、大径部側に向かつて光を放射する光源と、(d)
前記テーパ穴の内周面と球状体外周面との間隙を
大径部側へ通過した光の像を観察板上に結ばせる
光学系を備えた投影器とを含むことにあり、第二
発明に係る検査装置においては、前記要素に加え
て、(e)ゲージのテーパ穴に前記大径部の側から球
状体をその球状体の球心において互に直交する
ｘ，ｙ，ｚの三軸のうちｚ軸が前記テーパ穴の中
心線と一致する姿勢で挿入し、また、そのテーパ
穴の外部へ取り出す球状体挿入取出装置と、(f)球
状体を前記ｘ軸およびｙ軸がそれぞれ前記テーパ
穴の中心線と一致する姿勢まで回転させる球状体
回転装置とが設けられる。

上記のように構成された第一発明に係る検査装
置によれば、球状体の外形を迅速に検査すること
ができる。すなわち、球状体を微小なテーパを有
するテーパ穴に嵌入させれば、その球状体のテー
パ穴の中心線に直角な方向の断面形状および寸法
を一挙に検査することとができる。その方向の断
面形状における最大直径がテーパ穴の中心線まわ
りのどの方向に生じていても、その最大直径の部
分がテーパ穴の内周面に接触することにより球状
体のテーパ穴への嵌入限度位置が決まるため、そ
の嵌入限度位置を位置検出器によつて検出すれば
最大直径を知ることができるのである。そして、
それに加えてテーパ穴の内周面と球状体の外面と
の隙間が全周にわたつて公差内に収まつているこ
とを投影器の観察板上において確認すれば、球状
体の一方向の断面を外形検査が完了するものであ
る。

球状体の一方向の断面における外形の検査を一
般的なマイクロメータ等の測長器を用いて行う場
合には、その断面上における多数方向の直径を測
定して直径が最大の部分と最小の部分とを捜すこ
とが必要なのであるが、本発明の検査装置によれ
ば球状体をテーパ穴に嵌入させてその嵌入限度を
検出すれば最大直径を知ることができ、最小直径
部分の位置や真円度の良否は投影器観察板上に現
れる隙間の像を目で見ることによつて容易に知る
ことができるのである。

また、第二発明に係る検査装置には球状体挿入
取出装置と球状体回転装置とが設けられているた
め、球状体の球心において互に直交するｘ，ｙ，
ｚ三軸に直角な断面において球状体の外形を容易
に検査することができる。

以下、本発明の一実施例を、ゴルフボールの外
形を検査する装置を示す図面をもとに詳述する。

第１図及び第２図に示すように、台板１に取り
付けられた取付部材３にはゲージとしてのテーパ
管５が軸心が垂直方向となる状態で位置決め固定
され、遮光部材２によつて包囲されている。この
テーパ管５は半透明体から成り、その内径は下方
にすゝむにつれて一定の比率で漸減されてテーパ
穴９となつている。テーパ穴９の内径は中間の基
準部６においてゴルフボール７０の公称直径に等
しく選定されており、その結果基準部６の上下両
側に公称直径よりも大きい大径部７及びこれより
も小さい小径部８が形成されている。

上記遮光部材２の下方には有底円筒部材１０が
固定され、これにコイル１２が取り付けられてい
る。遮光部材２の底部を貫通して上下方向に延び
るロツド１３にはコイル１２に対応する位置にコ
ア１１が、上端部に接触子１４が夫々取り付けら
れ、下端部をスプリング１５によつて上方に付勢
されている。コイル１２にはデジタル式の球径表
示器６５が電気的に接続されており、コイル１２
に対するコア１１の相対位置、すなわちテーパ管
５内における接触子１４の高さに基づいて、ゴル
フボール７０の直径が表示されるようになつてい
る。以上によつて差動トランス式位置検出器５５
が構成されている。

前記台板１上にはゴルフボール７０のｘ，ｙ，
ｚ軸をテーパ管５の軸心に一致させてゴルフボー
ル７０をテーパ穴９内に嵌入させ、またここから
取り出すために三個のスイングローダ２０，３０
及び４０が配設されている。

第一のスイングローダ２０においては、ブロツ
ク２１を平行に貫通する二本のロツド２２の両端
にブラケツト２３及び２４が取り付けられ、ブロ
ツク２１とブラケツト２３との間にはエアーシリ
ンダ２５が配設されている。ブラケツト２４には
ロータリシリンダ２６が配設され、その出力軸に
真空吸盤２７が横向きに取り付けられている。ま
たブロツク２１にもロータリシリンダ２８が固定
されている。これら各シリンダの作動によつて、
吸盤２７はその軸心方向に移動させられるととも
に軸心まわりに回動させられ、かつ支柱２９のま
わりに回動（首振り）させられるようになつてい
るのである。

第二のスイングローダ３０は上記のスイングロ
ーダ２０と直角方向に固設されており、その構成
は全く同じであるので、20代の番号を30代に代え
て同一部分を表わすことゝする。この第二のスイ
ングローダ３０は上記第一のスイングローダ２０
と共にゴルフボール７０を回転させるゴルフボー
ル回転装置を構成している。

第三のスイングローダ４０は前記二者とは構成
がやや異なる。同一部分は20代の番号を40代に代
えて表わし、異なる部分のみについて説明する
と、ブロツク４１を昇降させるエアーシリンダ５
１が設けられ、真空吸盤４７はブラケツト４４に
回動下能かつ下向きに取り付けられている。この
第三のスイングローダ４０はゴルフボール７０を
投影管５に挿入し、取り出す挿入取出装置を構成
している。

また台板１の上方には投影器６０が配設されて
いる。この投影器は、テーパ管５の小径部８側の
開口付近に配設された光源１６から発せられる光
が半透明のテーパ管５を透過して、第３図に示す
観察板６２全体をうす明るく照らすとともに、テ
ーパ穴９の壁面とゴルフボール７０の外周面との
すきまを通過した光が、目盛の印された観察板６
２上に像を結ぶようにする光学系を備えている。

次に、ゴルフボール７０の外形を検査する手順
について述べる。

真空吸盤４７が上昇位置にある状態で第４図に
示すゴルフボール７０のｚ軸を垂直にしてＡ部を
吸盤４７に吸着させると、エアーシリンダ５１が
作動して吸盤４７が降下する。ボール７０がテー
パ管５の近傍に達した時吸着力が解除され、ボー
ル７０は自然落下してテーパ管５内に落ち込む。
ボール７０は、外周円Ｚとテーパ穴９のいずれか
の部分が接触し、下降下能となつた位置において
停止する。

この停止位置は、ゴルフボール７０の外周円Ｚ
の直径が正規の数値であれば第２図中実線にて示
す位置である。外周円Ｚと基準部６との高さが一
致するのである。しかし上記直径が正規の数値よ
りも大きければ一点鎖線にて示すように外周円Ｚ
と大径部７の何れかの部分が接触させられ、反対
に小さければ二点鎖線にて示すように外周円Ｚと
小径部８の何れかの部分が接触させられることゝ
なる。この時外周円Ｚと大径部７若しくは小径部
８の何れの部分が接触させられるが、すなわちゴ
ルフボール７０がテーパ穴８内のどの高さに停止
するかは外周円Ｚの直径によつて異なる。ゴルフ
ボール７０の停止高さが異なればコア１２のコイ
ル１１に対する位置が変化し、それに基づいて表
示器６５に外周円Ｚの直径が表示される。

本例においてはこれと同時に投影器６０によつ
て外周円Ｚの真円度の測定が行なわれる。すなわ
ち、テーパ穴９の内周面とボール７０の外周円Ｚ
との間に全く間隙がなければ観察板６２にはボー
ル７０の影７０′が黒くうつるのみであるが、何
れかの部分に間隙が生じて光源１６からの光がそ
こを通過すれば、観察板６２のそれに対応した部
分７５に間隙が拡大された像が結ばれるので、そ
の幅を読めば間隙の大きさが測定できるのであ
る。

なお、真空吸盤４７及びブラケツト４４等は、
ボール７０をテーパ管５内に落下させた後上昇さ
せられ、エアーシリンダ４５及びロータシリンダ
４８の作動によつて後退しつつ回動させられ、テ
ーパ管５の上方から退避させられる。この時には
他の真空吸盤２７及び３７等も退避位置にあり、
光源１６から上方に発せられる光の通過を妨げる
ことはない。

以下同様の手順に従つて、ｙ軸と直角な外周円
Ｙの直径及び真円度、ｘ軸と直角な外周円Ｘの直
径及び真円度を測定する。

前者の測定に際しては、上記検査終了後一定時
間が経過すると、真空吸盤４７が支柱４９のまわ
りに回動させられてテーパ管５の上方に位置させ
られ、下降させられてボール７０のＡ部を吸着し
た後、真空度が所定値になれば上昇させられてボ
ール７０をテーパ穴９から取り出す。吸盤４７
は、テーパ管５の上方に回動させられている吸盤
２７と同一高さにて停止させられ、吸盤２７が前
進してボール７０のＢ部を吸着するとＡ部の吸着
を解放する。その後ロータシリンダ２６が作動し
て吸盤２７が軸心まわりに90゜回動し、外周円Ｙ
が水平となるようにボール７０がセツトされ、ボ
ール７０のＣ部が吸盤４７に吸着される。

また後者の測定にあたつては、上記測定が完了
した後、吸盤３７によつてボール７０のＡ部を吸
着し、吸盤３７が軸心まわりに90゜回転すれば、
外周円Ｘが水平方向にセツトされるのである。

このようにしてゴルフボール７０を互いに直交
する三つの平面で切つた時の断面形状（直径及び
真円度）を検査するのに要する時間はほぼ１分20
秒程度であり、速やかにしかも極めて正確にボー
ル７０の外形の良否を判断できることゝなつた。

なお上述したのはあくまでも一実施例に過ぎ
ず、本発明はその他にも種々の態様において実施
することはできる。

例えば、テーパ管５が半透明であれば観察板６
２上のこれに対応する部分５′がうす明るく照ら
されて目盛が読める点で好ましいがこれは不透明
であつても良い。ゴルフボール７０は自然落下で
はなく、吸盤４７で吸着したまゝテーパ穴９内に
一定の力で嵌入させることもできる。さらにマグ
ネスケール等他の位置検出装置の採用も可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概観図、第２
図は第１図における―断面図、第３図は第１
図における要部拡大図、第４図は本発明の理解を
助けるためのゴルフボール説明図である。 ５：テーパ管（ゲージ）、６：基準部、７：大
径部、８：小径部、９：テーパ穴、２０，３０，
４０：スイングローダ、５５：差動トランス（位
置検出装置）、６０：投影器、６５：表示器、７
０：ゴルフボール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検査対象物たる球状体の公称直径に等しい直
   径とされた基準部、該基準部より直径の大きい大
   径部及び基準部より直径の小さい小径部から成
   り、微小なテーパを有するテーパ穴が形成された
   ゲージと、 前記テーパ穴に対する前記球状体の嵌入限度位
   置を検出する位置検出器と、 前記テーパ穴の小径部側に設けられ、大径部側
   に向かつて光を放射する光源と、 前記テーパ穴の内周面と前記球状体外周面との
   間隙を前記大径部側へ通過した光の像を観察板上
   に結ばせる光学系を備えた投影器と を含むことを特徴とする球状体の外形検査装置。 ２ 検査対象物たる球状体の公称直径に等しい直
   径とされた基準部、該基準部よりも直径の大きい
   大径部及び該基準部よりも直径の小さい小径部か
   ら成り、微小なテーパを有するテーパ穴が形成さ
   れたゲージと、 該ゲージのテーパ穴に前記大径部の側から前記
   球状体を該球状体の球心において互に直交する
   ｘ，ｙ，ｚの三軸が前記テーパ穴の中心線と一致
   する姿勢で挿入し、また該テーパ穴の外部へ取り
   出す球状体挿入取出装置と、 前記球状体を前記ｘ軸およびｙ軸がそれぞれ前
   記テーパ穴の中心線と一致する姿勢まで回転させ
   る球状体回転装置と、 前記テーパ穴に対する前記球状体の嵌入限度位
   置を検出する位置検出器と、 前記テーパ穴の小径部側に設けられ、大径部側
   に向かつて光を放射する光源と、 前記テーパ穴の内周面と前記球状体外周面との
   間隙を前記大径部側へ通過した光の像を観察板上
   に結ばせる光学系を備えた投影器と を含むことを特徴とする球状体の外形検査装置。