JPS6249203A - ねじの検査装置及びその装置を用いた検査方法 - 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】 〈産業［・の利用分野〉 本発明は整列移送されでくるねじを選別するｔ、：めの
ねじの検査装置及びその装置を・用いｔ＝ねじの検査方
法に関する。

〈従来の技術、〉 従来、わしの検査装置及びその検査方法におけるねし山
の有無の検査では第１０図で示φ゛方式で行われていｊ
コ。第１０図においで、符号１００は投光部と受光部を
内蔵させた検出部であり、この検出部１００からの光を
シュ・−ト１０１で整列移送されてくるねじ１０２のね
し山に人ｑ・！角が９０になる、Ｐ、うに投射して検査
を行う。この検査；こおいＣ１ねじ山の市しく切れてい
るものは正反射ｉノで投光と同軸方向に光が反射して帰
ってくる（第１０図（Ａ））が、不良のものは帰る光の
獣が少なくなる（第１０図（Ｂ））。

即ち、従来のねじの検査装置及び検査方法におけるねじ
１１１の有無の検査で（よ−［−記しｔ：帰りの光の量
を測定し、その光の呈の多少によ−ってねじの良品、不
良品を選別していた。

〈発明が解決しようとずろ問題点〉 しかしながら、この従来のねじの検査装置及び検査方法
は光の反射量を利用しＣいるため、ねじ山形状だけでな
く、ねに７山の色や表面状態に大きく影響され、まっｔ
コ＜同一・色で同一な表面状態のワークでない限り、ね
じ由の良否を判別出来ないｔ！けＣなく、オ、１じ山の
４４１達（メー　ト〕Ｉ２ねｔ′／とタッピングね（二
との用達等）はまったく測定出来ないという問題点かあ
つｔこ。

〈問題点を解決する／こめの手段〉 本発明は上記した事情に鑑み−Ｃなされたものであり、
リークの色や表面状態に影響ざ１１４゛、ねじ山の良ｈ
１或いはねじの種類に６１るオ、ｌ（’、山の相違を安
定して計測でき、かつ同一　ｔ！ンリＣ回時１こねしの
庁Ｉ・長さ、ねじの先端形状及びね］５の頭部形状等の
オニλじの外観形状を測定ｅきろねしの検査装置及び倹
り方法を聞０（することを「１的としている３３本発明
はＩ−記目的御達成するｊ＝めｌこ、第１の発明に係る
ねじの検査装置は、整列移送されるね（５を移送路に臨
んで設けられた検出部で検出しｃ１−記ねじの状態ｉこ
対応［ろ計測信号全中央処理装置に入力し、この人力信
号と予め設定された活準（ｔｌＹとを比較しＣねじを選
別する検査装置において、手記検出部を上記移送路を境
に（７て対向さ（ｉで設けた光源と撮像装置とかへ構成
し、十ｄＩＩ服像装置内（こ−・部分を夕（Ｅンゲ信号
発信部とり、　ｉ＝−次元イメージ廿ンリ−を内蔵させ
ノこことを持１９にとしており　、 第２の発明に係るねじの倹ｈノｊ法は、光源ど撮像装置
との間を通過するねしを、ｌ・記撮像装「１内（７）−
ｋ　元イノー゛ジセンサをスギャンすることに、１りね
じの形状、、＊：きき等の外観信号を発生させ、上記外
観信号をまずタイミング計測部に人力しタイミング信号
を発生さＵ゛タイミング信号認知するとともに、次にｌ
―記外間信号をねじの外１ｍ計測部に入力し、この計測
部内のカウンタで外観に関する最大値、最小値、平均値
を算出し、一方、」二記タイξング信号・でねじを不認
知１７ｔこときは上記外観計測部の測定及び計算回路を
停止させて前回の各測定及び計算結果を中央処理装置へ
入力１７、この入力結果を既入力の判定値と比較してね
し全選別することを特徴としている。

〈実施例〉 以下、本発明を第１図〜第９図に示ず実施例に基づいて
詳細に説明する。

第１図（Ａ）１よ本発明にＪ：るねし検査装置全体の概
要を示すもので、符号ａはパーツフィーダで、このパー
ツフィーダａからねじ１が段付ロールコンベアｌ）に供
給される。この段付ロールコンベアｂは軸方向に大径部
すと小径部すを有するローラを並列させて構成されてお
り、ねじ１を頭径の大−へ− 小により選別するようになっている１、即ら、頭径の小
さいねじは二本のローラ間から落ドし゛Ｃ系外に排出さ
れ、それ以外のねし１は小径部すから下方へ落トして次
段の搬送機構に送られる。次段の搬送機構Ｃは軸方向に
径が漸減する円錐ローラを二本並列させて構成されて第
３す、ここに送られたねじ１ば円錐ローラの漸減１５向
へ整列移送）れる。

その後ねじ１は、測定部ｄへ送ら第１る。この測定部内
のねじ１は、搬送用のベルｌ−２上（こ肖゛つり状態で
のせられており、このベル）・２の両側に第１図（Ｂ）
に示すようにカメラ用光源として光ファイバーを用いた
光ガイド３と一次元イメージセンサ４をその内部に具備
した撮像用カメラ５が設置されている。」上記測定部ｄ
でねし１は各種要因を計測され、その測定信号を受けて
選別部ｅで良品ｆと不良品ｇが選別されるようになって
いる。

撮像用カメラ５には、第４図に示すように該カメラから
の出力信号が入力されるタイミング計測部６とねじのね
し山数、ねじ山間隔及び庁下長さを計測するねじ外観計
測部７とが接続されている。

タイミング計測部６は検査さオ］ろね１，７が測定部に
入−２たことを知るためのセンリとして必要で、−’次
元、イメージセンサ４の−・部を１１１独の一７第１・
センサ４３号として取出してタイミング計測部６に入力
させている。これらのタイミング計測部６とねじ外観計
測部７は各々、中央処理装置（ＣＩ）Ｕ）８へ接続され
ており、乙のＣＰ　Ｕ　８には該Ｃｐ　ＬＪから（８号
が送らｔｌてねじの不良品の選別を行う選別部９が接続
されている。

ｆＲＺ図（Ａ）〜（Ｅ　）に示すように一次元イメージ
センナ４には１からｎ番目のアドレス１０がつけられて
いる１、従って測定されるねじ１が矢印の方向（図面に
於ては左方向）に−次元イメージセンサ４の前を移動す
る時には、ねじ１とイメー・ジセン→す４との位置関係
（（Ａ）〜（Ｆ、　）に示す）によりこの−次元イメー
ジセン→Ｊ４からの出力４４けは各々（Ｆ）〜（、■）
に示す波形に変移する５、ここで８はねじ山の数、ｂば
ね０山間隔、Ｃは首丁長さを示しており、これらａ、）
〕及びＣを計測することによ１゛（ねじの良否、相違を
識別することが出来る。更にこの首１；長さＣの時間的
変移を計測しで、その最大値、最小値、平均値等を費用
することに、１す、ねじの先端形状（第３図（Ａ）。

（Ｂ）、（Ｃ）に示す）や頭部形状の判別をも同時に行
うことができる。

第４図は本検査装置の全体の概、要を示ず７ｆ　ｏνり
図であり、このブロック図をもとにして実際のねしの測
定方法を説明する。

一次元イメージセン号カメラ５からの出力信号ｌよ増幅
器１１を介してタイミングδ１測部６どねし計測部７に
入力される。タイミング１ｔ−ｔ　ｉ’１ｌ１１部６は
計測すべきね（７１が計測位置に入ったことを知るため
のセンサとして作用（７、その詳細が第５図に示され′
Ｃいる。即ちイメージセンサカメラ５からの出力信号（
ｉ増幅器１１を介Ｌ７て゛リンプルホールド回路１２に
入力される。こ第１とは別にカメライ４号゛から単独セ
ンサーとしてとり出（ッたい場所を指定するために、バ
ラＴ７−７１．３よりの出力信号をアドレスカウンタ１
４どデジタルコンパ１ノータ１５によりボールドパルス
に変えＣ１これを上記−リンゴノトホールド回Ｆ１８１
２へ入力させる。このホールドパルスは、タイミングを
とるねしの部位の調整のため、デジタルコンバレー・夕
１５の比較部がＩ／レジスタ６を介してＣＰ　ＩＪ　８
に接続されているｔ：めに、ＣＰＵ８にＪ：す任意調整
が可能である。上記→ノンプルホールド回路１２で、増
幅器１１を介して入力されるイメージセンサカメラ５か
らの出力信号と上記ホールドパルスとをアナログ的に重
ね合オ）ぜてピーク電圧をホールドして測定点の単独セ
ンサからの電圧な抽１１０ノでいる。このようにしてと
り出されｔ：リンゴルボールド回路１２からの単独セン
→ノとしての出力信号は、ノイズ防止のために設置され
たローパスフィルタ１７を介してアナ１１グコンパＩノ
ータ１８で２値化された後ＣＰＵ８”入力されるＯ又・
このタイミング゛計測合６６ではアナログコンパレータ
１８のスレッシュホールドレベルもＣｐ　Ｕ　８よりＤ
／Ａコンバータ１９を介して制御可能である。」−記の
如き構成により、−次元イメージセンサ内に設けられた
タイミング信号発信部から出力されるタイミング４４号
は、移送路内のねしを認知するとともにタイミングをと
るねじの部位の調整、即ち撮像装置からの出カイ１１号
から単独セン→Ｊとしてとり出１ッないねじの部位を指
定するための調整をも指令する。

増幅器１１を介してねじ外観計測部７へ入力されるイメ
ージセンサカメラ５からの出力４ｅ　吋は、第４図に示
されろ如く、Ａ／Ｄコンバータ２０を介して、光ノイズ
を消すためのデジタルフィルタ２１に入力される。この
デジタルフィルタ２１により孤立点の除去等の処理を、
寸法精度を犠１ノ１にすることなく行うことができる１
゜ 、−殻に孤ＳＬ点除去等を行う場合、アーＪｖｌグ的又
はデジタル的にローパスフィルタを構成することにより
行われる場合が多い。この従来からの１１１　＝パスフ
ィルタを本装置の孤立点除去等のフィルタとして使用し
た場合には、このローパスフィルタにより電圧の立上り
の遅わが生じるため、ねじの寸法精度に誤差を生じてし
まう。そこで本装置に於ては第６図に示すように、８ピ
ツ）・のシフ）・レジスタ２２とフィルタ変換用ＲＯＭ
２３どをｎ′ｆ列列に組合せ゛（リアノ１．タイムのデ
ジタルフィルタを構成することにＪ、す、才、ｌじ寸法
精度に誤差を生じないよう（ζ孤立点除去を行−７てい
る。詳しくは第７図（Ａ）、（Ｔｌ）、（Ｃ）に示す如
く、孤立点は除去するか或いは立ち上りの位置が−・定
となるよう各パターン乙゛との変換パターンをフィフト
り変換用ＲＯＭ２３にバ已億させておいて、乙のＲＯＭ
２３をリアルタイムに変換させている。

乙のデジタルフィルタ２１からの出力信号Ｉｔねじ１１
１数カウンタ２６には直１にに、ねじ山間隔カウンタ２
７（ζＩｆ　Ａ　Ｎ　Ｄ　（ｐ　ｌｌ８２４を介して、
首下長さカウンタ２８にはＡＮｒ）回＠２５を介してそ
オ］ぞれ入力さねデータ化されてデータ処理回路４６へ
入力される。詳しく；４ねし山数カラン！Ｊ２６からの
データ化されｔこ出力１８号は最大値算出回路２９とバ
ッファ３３を通ってＣＰ　Ｕ　Ｅ４へ入力される。

ねじ山ｆｔｔｊ隔カウンタ２７からの出力償けしｌバッ
ファ４〔；を介してＣ’ｆ−）　Ｕ　８へ入力される。

首下長さカウンタ２８からの出力４７Ｓ　’Ｅｆは最大
値算出回路３０、Ｊ従小値算出回？ｌ８３１．平均値算
出回路３２とバｙ−）ｒ３４，３５．３６を介してＣＩ
）Ｕ８へ人力される。

第８図はデータ処理回路４６の構成り１゛詳細で、最大
値算出回路２９．３０は、人力されたデータＡと予めレ
ジスタ４０．４１に入力されているデー・りＢとを一２
ンパ１ノータ３７，３８で比較して、入力されたデー”
りＡがデータＦ３□１り大きい場合のみＬ／レジスタ０
，４．１を入力さオｔＩごデータＡにリール・ソシュす
ることにより最大値を算出する。最小値算出回路３１は
、こオ【とは逆に入力デー々Ａがなめ設定されたデータ
Ｂより小さい場合のみレジスター４２を入力デー々Ａ　
ｌ＋：、　’）　−、ｙ　（ｙツシー、するζどにＪ、
り最小値を算出（，２ている３、■、平均値算出回路３
２ｆｉ測定データの積算値Ｊ−測定回数をそれぞオ〕積
算器４３とｈつ７′ツタ４４で測定算出してそのデータ
を割算器４５・＼人力さ（ｌ゛ることにより、平均値を
算出しでいる０、 第９図は一上記の如く構成さｉ’Ｌ　ｌ：本装首を用い
た検査方法を示すブローチャー　１・図であり１回の検
査ルーチン下ｊ１３の通りである。即ち検査さ第１るね
じかねし測定部に入っｌ−らタイミング信号がＯＮとな
ってねじ外観測定部の各計算回路をクリア及びプリセッ
トして測定及び計りを開始させる。次にねじがねし測定
部を通りすぎたらタイミング信号吋がＯＦＦとなって上
記測定及びＲｉ算を終了させ−１と１１らのキ（す定及
び計算結果を予め設定さｔ’ｔ、ｉ判定基準データと［
Ｉテ較させる。そしてこの測定及び計算４１ｎが良品の
範囲に入っているかどうかを、ねじ山数、ねじ山間隔及
び首下長さ等の各項目ごとにチヱツクして、一つの項目
においても不良品と判定された場合には排出４１号を選
別部に送−って１回のル゛−チンを終える。

〈発明の効果〉 従って本発明は、■ｔｌじの色や表面状態にまったく影
響されないでねじ１．＋、ｌの測定が正し７く行われる
こと、■従来のようにねし山の良否ｔ！けでなくねし山
の相違（例えばメートルねじ・とタッピングねしどの相
違）も計測出来ること、■ねじ山、首下長さ及び先端形
状が１台の撮像用カメラで計測出来ること、更にば■撮
像用カメラ内部にセンサが設けられているので、５１測
川のタイミングを別のセンサでどる必要がなくセンサの
取付箇所等の問題が牛しない等の効果なイＪしている。

また、本発明のねｉ５検査方法に３１わばオＪｌじの外
観形状を選別するｔ！けでなく、測定部に入っｔコね１
：２を認知するというう、インセン田と１１．での機能
をも奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のねじ検査装置を示１７、（Δ）はその
全体概略図、ｌ）ば同士の測定部を示す概略図、第２図
（Ａ１−（，１）は力７メラ出力信号の波形の変移図、
第３図（Ａ＞〜（Ｃ）はねじの先端形状検出図、第４図
は本発明のねじ２検査装置の概要を示すブロック図、第
５図（ｉ々４６ング計測部の構成を示すブｌｊ　、：）
り図、第６図はデジタルフィルタ回路図、第７図はフィ
ルター原理図、第８図はデータ処理回路のブロック図、
第９図はねｌル検査方法を示ずフ１フー了−ヤート図、
第１０図（Ａ）、（Ｂ）は従来のねし検査装置を示す、
３１　ね１５．２　ベル１−１３　光ガイド（光源）、
−１，、、− ４−次元イメー＝ジセン→Ｊ、５　撮像用カメ−７（撮
像装置）、６　タイミンゲ計測部、７　ね１５外観３１
測部、８　中央処理装置（ＣＩ）ＬＪ）　、！１　　選
別部、１７　ローパ入ノイルタ、２１　デジタルフィル
タ、２２　ンフ１゛Ｌ・ジスタ、２３　゛フィシ１．タ
変換用ｌえＯＭ。 ２６　ね＋−山数カウンタ、２７　ねじ山間隔カウンタ
、２８　ｒ′ｆ丁長さカウンタ、４６　データ処理回路 特許出願人　　日本発条株式会社 代理人　弁理士　　佐　藤　英　昭 −１５〜 １．１ ａ −ｙ”−−、、、、、、、、、、−ム １−１−七−ｔ−シー し□□□□Ｙ□□□Ｉ こし ■　　　　　　の） ）川−イ蘇 ：　：

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）整列移送されるねじを移送路に臨んで設けられた
   検出部で検出して上記ねじの状態に対応する計測信号を
   中央処理装置に入力し、この入力信号と予め設定された
   基準値とを比較してねじを選別する検査装置において、
   上記検出部を上記移送路を境にして対向させて設けた光
   源と撮像装置とから構成し、上記撮像装置内に一部分を
   タイミング信号発信部とした一次元イメージセンサを内
   蔵させたことを特徴とするねじの検査装置。
2. （２）光源と撮像装置との間を通過するねじを、上記撮
   像装置内の一次元イメージセンサをスキャンすることに
   よりねじの形状、大きさ等の外観信号を発生させ、該外
   観信号をまずタイミング計測部に入力しタイミング信号
   を発生させ、タイミング信号で認知するとともに、次に
   上記外観信号をねじの外観計測部に入力し、この計測部
   内のカウンタで外観に関する最大値、最小値、平均値を
   算出し、一方、上記タイミング信号でねじを不認知した
   ときは上記外観計測部の測定及び計算回路を停止させて
   前回の各測定及び計算結果を中央処理装置へ入力し、こ
   の入力結果を既入力の判定値と比較してねじを選別する
   ことを特徴とするねじの検査方法。