JPS62273407A - ねじ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ねじを搬送しつつ各種の検査を行なうねじ検
査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のねじ検査装置においては、全数検査を行なう前に
適当数のねじを抽出し、これらのねじの各部を測定しか
つ個々のデータを集計することによって、良品と不良品
を区別する判断、２！準となるデータを得るようにして
いる。

例えば、作業口が検査装置に良品を１個ずつ流し、検査
装置から出力されたデータを個々に読取るとともに、こ
れらを集計して良品の平均値や、分散ないし１Ｍ偏差な
どにもとづいて、合格品の許容範囲である十分差や一公
差を計算したのち、検査装置に入力するようにしている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来装置においては、検査項目が増加
するに従って取扱うデータが膨大となり、各検査項目毎
に判断基準値を算出したり計算結果を装置に入力するの
にきわめて長時間を要する。

このため、検査前に行なう作業の段取りに時間かかかり
過ぎ、作業を能率良く行なうことができなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のねじ検査装置は、搬送機構と、ｕｌｌ郡部、制
御手段とを備えている。上記搬送機構は、検査すべきね
じをその頭部を上にして首下部分を吊下げた姿勢で搬送
始端側から搬送終端部に向って順次搬送する一対のベル
トを備える。このベルトの搬送終端部は、外径数ｍｍ程
度の小形プーリに巻掛けられている。

上記７１１１定部は、上記ベルトの搬送終端部の直前に
設けられていて、ねじの検査に必要なねじ各部に関する
情報を取入れるものである。この測定部には、例えばイ
メージセンサカメラや光源、めつきセンサなどが配置さ
れる。

制御手段はマイクロコンピュータ等を利用したもので、
予め任意に定められた所定個数のねじを上記ベルトによ
って順次搬送しつつ上記測定部によって入力したねじ各
部に関する情報をもとにこれらのねじの平均値、最大値
、最小値、ばらつき。

その他の特性値等のデータを検出する。そして上記デー
タをもとに一定の判断基準値を設定したのちは、それ以
降に上記ベルトによって搬送されつつ」二足測定部で検
出されるねじを上記判断基準値と比較することにより、
当該ねじが良品か不良品かの判断を行なう。

〔作用〕

検査すべきねじは、上記ベルトに乗って測定部まで搬送
され、ベルトの搬送終端部から落下・排出される。本発
明においては、ねじの全数検査を行なう前に、予め任意
に決められた所定個数分のねじを上記ベルトによって順
次測定部まで搬送し、各ねじ毎にねし各部に関する情報
、例えば肖゛下長さや頭部の高さ、軸径、ねじ山数、ね
じの全長。

先端形状、めっきの有無等を表イつす情報を取入れる。

このとき、異品が混入していると、異品のデータは他の
ねじのデータと極端に相違するので、データが極端にば
らついたねじは異品と判断し、データとしては採用しな
い。

こうして入力された所定個数分のねじの各項目のデータ
をもとにして、これらのねじの平均値。

最大値、最小値、ばらつき（分散、標準偏差）等が上記
制御手段によって検出されるとともに、このデータをも
とに判断基準値が設定される。以上の作業段取りが終了
したのちに、ねじの検査を行なう。すなわち、ベルトに
乗って測定部まで運ばれたねじは、この測定部において
ねじ各部に関する情報が入力されるととともに、上記判
断２！準値と比較されることにより、このねじが合格品
（良品）であるか否かが判断される。

こうして検査されたねじは、検査の結果に応じて、ベル
トの搬送終端部から排出される際に、振分は板等によっ
て良品と不良品とに仕分けられる。

このため、上記測定部は搬送終端部の直前に設けられる
が、本発明においては、ベルトの搬送終端部を外径数ｍ
Ｉｌ程度の小径なプーリに巻掛けているため、排出（落
下）の直前のねじ、すなわち測定部を通過しつつあるね
じの姿勢を、従来のねじ検査装置に比べて充分安定化さ
せることかできるようになり、測定部におけるねじ各部
の正確な情報の収集か可能である。このため、前述した
判断基準値のもとになるデータ、すなわち検査に先立っ
て行なわれる所定個数分のねじの測定データを正確に得
ることができる。

以上の理由により、検査項目が多数あっても、各検査項
目に応じた判断基ψ値の集計や計算、入力等に人手は不
要であり、従来に比べてきわめて唖時間に作業段取りが
終了するとともに、ねじ検査の高速処理が可能となる。

〔実施例〕

第１図に示されたねし検査システム１０において、検査
すべき多数のねじＡが収容された振動式のパーツフィー
ダ１１の搬送下流側に、選別装置１２が設けられている
。この選別装置１２は、互いに平行に小さな隙間を存し
て配された２本の回転体１３．１４を備えている。この
選別装置１２は、ねじＡの頭部Ａ１の外径（頭径）を選
別するものである。

」−配回転体１３．１４は、その搬送下流側を搬送上流
側よりも低くしてあり、回転体１３．１４の上面側を互
いに反対方向に回転駆動させつつ、ねじＡを搬送下流側
に移送するよう！こなっている。

上記回転体１３．１４の一部には外径を小さくした選別
部１６が形成されていて、所定の頭径をもつねじＡのみ
がこの選別部１６からシュート１７上に落下して整列装
置１９に送られる。また、選別部１６の手前で落下した
頭径の小さなねじは、シュート２０を経て箱２１に回収
される。選別部１６の搬送終端側にもシュート２３が設
けられており、選別部１６で落下しなかった頭径の大き
いねじはこのシュート２３を経て箱２４に回収される。

整列装置１９は、円錐形の一対の回転体２６゜２７を有
している。回転体２６．２７は、その上面側が互いに反
対方向に回転するように駆動させられる。モしてねじＡ
はその頭部Ａ１を上にして値下部分Ａ２が垂れた姿勢で
搬送され、尖った形状の搬送終端２８から、」二足姿勢
のまま、ねじ検査装置３０に受は渡される。

ねじ検査装置３０は、搬送機構３１と、測定部３２と、
コンピュータを用いた制御手段（図示せず）とからなる
。

上記搬送機構３１は、第２図および第３図に示されるよ
うに、互いに平行に張り渡された一対のベルト３３を備
えている。各ベルト３３は互いに同一であり、第３図に
一方を代表して示すように、それぞれ駆動側プーリ３５
と従動側プーリ３６、および搬送終端部に位置するプー
リ３７等に巻掛けられている。テンションプーリ３８は
、ベルト３３の伸びを吸収するとともに、ベルト３３に
適宜の張力を付与する。

上記駆動側プーリ３５は、モータ４０によって一定方向
に回転駆動される。ベルト３３．３３間の隙間ｄは、ね
じＡの肖゛下部分Ａ２の外径よりも僅かに大きい程度の
寸法に調節されている。双方のベルト３３は互いに同一
速度で同一方向に無端走行させられる。従ってねじＡは
、その頭部Ａ１をベルト３３に引掛け、首下部分Ａ２を
垂らした姿勢で搬送終端部３３ａに向って搬送される。

各ベルトの搬送面３３ｂ、すなわちプーリ３６゜３７間
の部位は、はぼ水平である。また、搬送面３３ｂの下面
側にはそれぞれベルト３３を支える水平方向のガイド４
１が設けられており、ねじＡの市みによるベルト３３の
撓みを防止するようになっている。

搬送終端部３３ａに位置するプーリ３７は、第４図およ
び第５図に例示されるように、外径りが数ｍｍ程度（４
ないし６　ｍｍ位）の小さなものであり、軸受４３に圧
入されたピン４４に回転自在に支持されている。従って
ベルトの搬送終端部３３ａは、かなり尖った曲面形状を
なしている。ベルト３３の材質は、例えば合成ゴムなど
の高分子材料を用いたものでよいが、上記プーリ３７の
小さな曲率平径にも充分なじめるように可撓性に優れた
ものを採用する。

また第４図に示されるように、ベルトの搬送終端部３３
ａおいて、プーリ３７に向かうベルトの搬送面３３ｂと
、プーリ３７を通過したベルトの下向き返り而３３ｃと
のなす角度θを鋭角（θく９０’　）としである。図示
例の場合、θ−７０°前後であるが、６０°くθ＜９０
°の範囲であればよい。

言い換えると、上記返り面３３ｃの垂直面に対する角度
をθ。とすると、０くθｏ＜３０６である。

測定部３２は、上記搬送終端部３３ａの直前に設けられ
ている。この測定部３２は、−例として、めっきセンサ
４６と、イメージセンサカメラ４７と、光フアイバ装置
４８等からなる。めつきセンサ４６は、ねじＡからの反
射光をもとにめっきの良否をｔ、１１断する。イメージ
センサカメラ４７は、ねじ各部に関する情報、例えば首
下長さや頭部の高さ、軸径、ねじ山数、ねじの全長、先
端形状等に関する情報を取り入れる。光フアイバ装置４
８は、イメージセンサカメラ４７と対向した位置に設け
られていて、面光源として使われる。

上記測定部３２で取入れられたねじ各部の情報は、コン
ピュータを用いた前記制御手段に入力される。この制御
手段においては、測定部３２で取入れたねじＡに関する
情報を、各検査項目毎に後述する判断基準値と比較する
ことにより、このＡＤＩ定部３２を通過したねじＡが良
品か不良品かを判断するようにプログラミングされてい
る。

そして搬送終端部３３ａの近傍に選別機構５０が設けら
れている。この選別機構５０は、ロータリソレノイドあ
るいはパルスモータ等を駆動源とするアクチュエータ５
１によって駆動される振分は板５２を備えており、検査
項目をパスした合格品は一方のシュート５３を経て良品
回収箱５４に収容され、また検査項目をパスしなかった
不良品は他方のシュート５５を経て不良品回収箱５６に
収容されるようになっている。

次に、上記（１１４成のねじ検査装置３０の作用にっき
説明する。本実施例においては、ねじＡの全数検査を行
なう前に、ユーザーか任意に決めた個数（例えば敢百個
程瓜）のねじＡを、搬送機構３１によって次々に測定部
３２まで搬送し、各ねじ毎にねじ各部の検査項目に関す
る情報、例えば首下長さや頭部の高さ、軸径、ねじ山数
、ねじの全長。

先端形状、めっきの有無等を表わす情報を取入れる。そ
して所定個数の入力が終了したところで、搬送機構３１
を停止させる。こうしてサンプリングされた所定数のね
じは、これから検査される多口のロフト中から無差別に
選択したものであるから、まれには異品が混入している
可能性がある。

しかしながら異品のデータは、それ以外の大多数のねじ
のデータとは明らかにトロ違するので、データが極端に
ばらついたねじは異品として容易に判断できる。異品と
判断されたねじのデータは採用しない。

こうして所定個数分のねじＡのデータを入力したのち、
これらのねじＡの平均値、最大値、最小値、ばらつき（
分散、標準偏差）等が上記制御手段によって算出され、
その結果がディスプレイ等に表示される。また、上記ね
じＡのうち、データの最小値もしくは最大値が、ユーザ
ーの求めている十分差を超えているものがあれば、注意
を促すためにメツセージを出力する。そして、上記デー
タをもとにして、ねじの良否を判断する際の基準となる
判断基準値、すなわち各検査項目別の良品平均データや
十分差および一公差等が上記制御手段によって自動的に
作製される。こうして作製されたデータをそのまま良品
と不良品を決める判断基準に使ってもよいが、場合によ
って上記データをもとにして合否の判断基零を狭くした
り広げるなどの補正を加えても勿論差支えない。以上の
一連の処理の流れを第６図に示す。

上述の如く検査に先立ってサンプリング測定されたねじ
は、合Ｆ′ｆＩ基準に満たないものが混入している可能
性があるので、とりあえず不良品回収箱５６に回収した
のち１、これから検査を行なうロット中に戻しておく。

以上の作業段取りが終了したのちに、ねじＡの全数検査
を行なう。すなわち、検査されるねじＡはベルト３３に
乗って測定部３２まて運ばれ、測定部３２においてねじ
各部に関する情報か入力される。そして各ねじ毎のデー
タが、上記判断基準値と比較されることにより、このね
じＡが合格品（良品）であるか否かがｉｌ＋断される。

こうして検査されたねじＡは、検査結果に応じて、搬送
終端部３３ａから排出される際に、振分は板５２により
良品回収箱５４か不良品回収箱５６に仕分けられる。

このため測定部３２を搬送終端部３３ａの直前に設けて
いるが、本実施例装置においては、ベルトの搬送終端部
３３ａを外径数ｍｍ程度の小径なプーリ３７に巻掛けて
いるため、排出（落下）の寸前までねじＡの姿勢を安定
なものに保つことができる。換言すると、計１定部３２
が搬送終端部３３ａのかなり近くにあっても、ねじＡは
測定部３２を完全に通過し終るまで所定の姿勢を維持す
ることができ、検査を高精度に行なうことができる。本
発明者らの研究によると、第７図に例示したように、プ
ーリ３７の外径がねじの頭径よりもかなり大きい場合に
は、測定部を通過し終わる前にねじＡの姿勢が崩れてし
まい、測定に悪影響を与えることにより、良品か不良品
と判断される原因となることが判った。しかして本実施
例では、上述した如くプーリ３７の外径りを４〜６　ｍ
ｌＩ＋と充分小さくすることにより、首下部分Ａ２の軸
径が２〜６　ｍｍ、首下長さがプーリ径りのほぼ６倍（
例えば首下長さ−４０ｍｍ前後）までのねじＡの計測を
きわめて正確に行なうことが可能となった。このため、
測定部３２におけるねじ各部の正確な情報の収集が可能
となり、前述した判断基準値のもとになるデータ、すな
わち全数検査に先立って行なわれる所定個数分の測定デ
ータを正確に得ることができるばかりでなく、段取り終
了後のねじ検査の計１定も正確に行なうことができる。

なお、プーリ３７の径が上記値（４〜６Ｉｌ＋Ｉｌ＋）
よりも小さくなると、ピン４４の軸径か細くなり過ぎて
強度的に無理が生じるとともに、ベルト３３の曲率半径
が小さくなり過ぎるため実用に耐えられない。また、プ
ーリ３７の径か上記の値を超えると、排出直前のねじの
姿勢が不安定となって良品を不良品と判断してしまう原
因となる。

以上説明したように、本実施例のねじ検査装置３０によ
れば、検査項目が多数あっても、各検査項目に応じた判
断基準値の計算や入力等に人手が不要となり、従来に比
べてきわめて短時間に作業段取りが終了するとともに、
ねじ検査の高速処理と高精度化が両立できる。

また、搬送終端部３３ａにおいて、プーリ３７に向うベ
ルトの搬送面３３ｂとプーリ通過後のベルトの下向き返
り面３３ｃとのなす角度θを９０゜よりも小さくしたこ
とにより、搬送終端部３３ａから落下するねじＡを比較
的狭い範囲に集゛中させることができるようになった。

上記θが９０°もしくは９０″を超える場合には、ねじ
か搬送終端部３３ａから排出（落下）する際に落下地点
でねじが広範囲にわたって散らばりやすく、落下位置の
ばらつき度が大きい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ねじの検査項目が多くても、作業の段
取りに要する手間や時間を大幅に短縮することかでき、
ねじ検査の高速処理か可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
はねじ検査装置を備えたねじ検査システムの斜視図、第
２図は搬送機構の一部の平面図、第３図は搬送機構の一
部の側面図、第４図はベルトの略側面図、第５図はベル
トの搬送終端部を示す縦断正面図、第６図は作業段取り
におけるデータ処理の流れを示す図である。第７図は搬
送終端部においてプーリの径が大きい場合を例示する側
面図である。 Ａ・・・ねじ、Ａ１・・・頭部、Ａ２・・・首下部分、
３０・・・ねじ検査装置、３１・・・搬送機構、３２・
・・１測定部、３３・・・ベルト、３３ａ・・・搬送終
端部、３７・・・プーリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）検査すべきねじをその頭部を上にして首下部分を
   吊下げた姿勢で搬送始端側から搬送終端部に向って順次
   搬送する一対のベルトを備えるとともに上記ベルトの搬
   送終端部が外径数ｍｍ程度の小形プーリに巻掛けられた
   搬送機構と、 上記ベルトの搬送終端部の近傍に設けられてねじの検査
   に必要なねじ各部に関する情報を取入れる測定部と、 所定個数のねじを上記ベルトによって順次搬送しつつ上
   記測定部によって入力したねじ各部に関する情報をもと
   にこれらのねじの平均値、最大値、最小値、ばらつき、
   その他の特性値等のデータを検出するとともに、このデ
   ータをもとに判断基準値を設定したのちは、それ以降に
   上記ベルトによって搬送されつつ上記測定部で検出され
   るねじを上記判断基準値と比較することにより、当該ね
   じが良品か不良品かを判断する制御手段と、 を具備したことを特徴とするねじ検査装置。
2. （２）上記ベルトの搬送終端部において、上記プーリに
   向うベルトの搬送面をほぼ水平とし、かつ上記プーリを
   通過したベルトの下向き返り面と上記搬送面とのなす角
   度θを鋭角としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のねじ検査装置。