JPS6311602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ねじのメツキ状態を検査する装置に
関する。

現在の進んだねじ止め機は、ねじを自動的に所
定の個所にねじ込むものであるが、万一不良なね
じが混つていると、ねじ止めされた後不都合を生
ずる。例えば、メツキ不良のねじが選別されずに
ねじ込まれた場合、メツキされない個所から錆を
発生する等の弊害を生ずる自動機で加工されたね
じは、数万本に１本、あるいはそれ以下と極めて
少数ではあるが、不良品が混在する。この為、現
在では、加工されたねじを人間が目で見て不良品
を選別しており、この選別に著しく手間が掛る欠
点があつた。

ところで、ねじ山に向けて光を照射し、この反
射光を検出してねじ山の状態を検査する技術は開
発されている。（実開昭49−44264号公報） 又、被検査物体の表面状態を光学的に検知し、
光量の変化を感光素子によつてとらえて不良物体
を検知する技術も開発されている。（特開昭47−
15673号公報） しかしながら、ねじのメツキの良否の識別に於
て、ねじのどの部分に光を照射してメツキの状態
を検査するかによつて、検査精度は著しく異な
る。従来のように、光をねじ山に向けて照射する
なら、ねじ山のメツキ不良は検出できるが、その
他の部分のメツキ不良は識別できない。更に、ね
じ山に光を照射する場合、最もメツキ不良が起こ
り易いねじ山の谷底に光を照射するのが良いが、
ねじ溝は螺旋状に形成される為、ねじが回転され
るとねじ底は軸方向に移動し、常に、ねじ溝底部
に光を照射するのが難しい。又、ほとんどのねじ
は、ねじ溝が横断面Ｖ字状で底が鋭角の為、光の
照射位置が少しでもずれると反射光線の角度が変
化し、受光センサの位置決定が困難である。

本発明は、光の照射位置をねじ頭の中心ないし
はほぼ中心に特定することによつて前述の欠点を
一挙に解決している。即ち、ねじ頭の凹部は、最
もメツキ不良が起こり易い。従つて、この部分に
メツキ不良があるねじを識別することによつて、
メツキ不良のねじはほとんど見逃さずに識別でき
る。更に、ねじ頭の中央部分には、ほとんど全て
のねじに共通して凹部が形成されている。従つ
て、ここに光を照射することによつて、入射光線
の反射方向を一定にでき、単一の受光センサで確
実にメツキの良否が識別できる。

更に又、ねじ頭の凹部中心はその底にほとんど
例外なく平面部分を有する為、ここの部分に光を
照射することによつて、ねじの検査位置が多少ず
れても、入射光線に対する反射光線の角度は一定
になり、測定時の信頼性を著しく向上できる。従
つて、本発明は、光を利用することによつて、ね
じのメツキ状態を検査するもので、本発明の重要
な目的は、ねじの良否が能率よく確実に選別で
き、しかもその為の構造が簡単で信頼性が高く、
経年変化のほとんどないねじの検査装置を提供す
るにある。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図の平面図および第２図の鉛直断面図に示
すねじの検査装置は、複数個のねじ１を並べて順
次移送する移送手段である平行材１と、ねじのメ
ツキ状態を検出するメツキセンサ２とを備える。
メツキセンサ２は、平行材３の下方に配設され
て、ねじ１がメツキ状態を検出する位置に来たこ
とを検出する位置センサ４と、この位置センサ４
で所定位置に送り込まれたねじ１のねじ頭のほぼ
中心、即ち、ねじ頭に設けられた凹部の中心に光
ビームを照射する光源５と、この光源５から出て
ねじ頭で反射された光ビームを受光する受光体６
と、位置センサ４からねじ１の移送方向に離され
てねじの通過を検出する除去センサ７とを備え
る。

平行材３は、第２図に示すように、これにねじ
１の頭が引つ掛けられて一定の方向に並べて移送
されるように、その間隔がねじ１の直径よりも広
く、ねじ頭の直径よりは狭く形成され、かつ、ね
じ１が一定の方向に一定の速度で移送されるよう
に、水平ないしは多少下り勾配に配設されて、例
えば小さく振動される。

位置センサ４は、赤外線あるいは可視光線を、
ねじの移送方向に直交して照射する光源４ａと、
この光源４ａの前方に配設された受光体４ｂとか
らなり、ねじ１が、メツキの検出位置に来たとき
に、光源４ａから出た光ビームがねじ１に遮断さ
れる。よつて、受光体４ｂが光の入射を検出しな
い状態で、ねじ１が定位置に来たことを検出す
る。即ち、光源４ａから出た光ビームは平行材３
と直交する方向に照射され、ねじ１が光源４ａと
受光体４ｂとの間にないときには、受光体４ｂが
光を受けて、その旨の信号を出す。

ねじ頭に光ビームを照射する光源５は第２図に
示す如く、受光体６と一体化されており、これ
が、第２図に示すように、ねじ頭の最もメツキさ
れ難い溝の中心にねじ１の軸方向と平行に、即ち
鉛直方向に光ビームを照射する。

受光体６は、光源５から出た光ビームが、ねじ
頭中心の溝の底で反射されたものを受光し、受光
量が一定以上であると、ねじ１が完全にメツキさ
れたことを検出し、受光量が一定以下であると、
完全にメツキされないことを検出する。

光源５と受光体６とによるメツキの検出動作
は、位置センサ４の出力によつて制御される。即
ち位置センサ４によつてねじ１が検出位置にある
ことを検出したときに、メツキが正常であるかど
うかを検出する。よつて、受光体６の検出動作
は、位置センサ４の出力に同期して動作される。

ねじ頭の中心に光ビームを照射する光源は、ね
じ頭の中心に正確に光ビームを照射するのが理想
であるが、多少位置ずれしてねじ頭のほぼ中心に
光ビームを照射しても、ねじのメツキの良否の識
別が充分可能であるのは言うまでもない。

第１図および第２図は、位置センサ４が光を利
用するものを示すが、位置センサには、ねじが所
定の位置にあるかないかを検出できる全てのもの
が使用可能であり、また、第１図に示すように、
ねじが移送手段で連続して並べられるものでな
く、所定の位置に１個１個供給されるものは、位
置センサを必要としない。

光源には、赤外線や可視光線等の光を照射でき
る全てのもの、例えば電球、発光ダイオード、レ
ーザ、ELランプ等が使用可能である。発光ダイ
オードは、小型で光ビームを集束し易く、寿命が
長いのでこの種の用途に最適である。

また、電球や発光ダイオードに光フアイバを連
結し、光フアイバの先端からねじに向けて光ビー
ムを照射するのもよい。

受光体は、光源の出す光を検出できる全てのも
の、例えば光電管、Cds、フオトトランジスタ等
が使用できる。

除去センサ７は、受光体６でメツキが不良なこ
とが検出されたねじが除去装置にきたときに、こ
れを除去手段で除去する為のものである。即ち、
第１図に示すように、ねじ１を並べて移送する場
合、メツキ不良のねじを検出位置で直ちに除去す
るよりは、一旦これを所定の距離だけ移送して除
去するのが便利である。これを実現するには、検
出位置と除去位置とに何個のねじが存在するかを
検出し、除去位置を何個目に通過するねじを除去
するかを決定すればよい。よつて、位置センサ４
を通過したねじの数と除去センサ７を通過したね
じの数とを別々にカウントし、位置センサと除去
センサとの間にあるねじの数をメモリに記憶させ
ておき、ねじ山のセンサがねじ山不良のねじを検
出したときに、除去センサ７を何個目に通過する
ねじを除去するかを決定する。

第３図および第４図は、ねじ１のねじ山の良否
を検出するねじ山センサ８を示し、このねじ山セ
ンサ８は、ねじ山表面に直角に光ビームを照射す
る光源９と、この光源９から出た光ビームが、ね
じ山表面で反射されたものを受光する受光体１０
と、ねじが検出位置に来たことを検出する位置セ
ンサ１１とを有し、ねじが検出位置に来て、受光
体がねじ山で反射された光ビームを受光すること
によつて、ねじ山の有無を検出する。

第５図は、ねじの長短を検出するねじの長さセ
ンサ１２で、長さセンサ１２は、上下にずらされ
て２段に配設され、長さセンサの最上に位置セン
サ１３が配設されている。長さセンサ１２は、光
源１２ａと受光体１２ｂとからなり、ねじ１が光
ビームを遮つたかどうかを検出して長さを検出す
る。即ち、上下両方の長さセンサ１２の光ビーム
をねじが遮ると、ねじ１が長すぎることを検出
し、両方の光ビームを遮らないときには短すぎる
ことを検出し、上段の光ビームだけを遮つたとき
に正常な長さであることを検出する。

ねじ山センサ８および長さセンサ１２が、不良
ねじを検出した後の除去処理は、メツキセンサが
不良ねじを検出したのと同様に、除去センサ７に
来たときに除去される。よつて、各位置センサ１
１，１３とメモリとによつて、除去センサ７との
間に何個のねじがあるかが検出される。

本発明に係るねじの検査装置は、前記の如く、
ねじの頭中心ないしはほぼ中心に光を照射して、
その反射光の強さを受光体で検出し、反射光の強
さでねじのメツキ状態を検査する。即ち、完全に
メツキされたねじは、メツキされないねじに比べ
て表面での光の反射がよく、ねじ頭に照射された
光ビームは、ねじの表面で反射されて一定光量以
上の強い強度で受光体に入射する。メツキが充分
でないと、光ビームの反射率が悪く、受光体への
入射光の強度（明るさ）が弱く、メツキ不良を検
出する。本発明の検査装置は、メツキ不良を検出
する光ビームの照射位置を、ねじ頭の中心ないし
ほぼ中心に特定している。ねじ頭の中心には、プ
ラスねじにしてもマイナスねじにしても凹部が形
成されている。従つて、本発明の装置は、ねじ頭
に光を照射してねじのメツキの良否を識別してい
る。ねじ頭の凹部は、メツキ工程に於て、電解液
中で電界強度が特に低く、電離した金属イオンの
付着性が悪い部分で、メツキ不良の最も起こり易
い部分である。この為、この部分のメツキ不良ね
じを識別することによつて、最も高い確率でメツ
キ不良のねじが検出でき、メツキ不良ねじの見逃
し率を極減できる。

又、プラスねじにしてもマイナスねじにして
も、ほとんどのねじに共通してねじ頭の中央部分
には凹部が形成されている。従つて、ここに光を
照射することによつて、種類、規格、大きさの異
なる全てのねじに於て、入射光線に対する反射光
線の方向を一律にでき、しかもねじ溝のように、
ねじが回転しても好ましい反射位置は位置ずれし
ない為、検査時におけるねじの姿勢制御が不要
で、簡単かつ確実にメツキ状態を検査できる。

更に又、ねじ頭の凹部中心は、プラスねじマイ
ナスねじを問わず、その底部に第２図に示すよう
な平面状部分を有する。この為、ねじ頭の中心に
光ビームを照射することによつて、検出位置が多
少位置ずれしたとしても、入射光線に対する反射
光線の反射角は一定になる。このことによつてメ
ツキ状態の測定精度並びに信頼性はより向上する
という卓効が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図はメツキセンサを除去した本発明の一実
施例を示すねじの検査装置の概略平面図、第２図
はメツキセンサが取り付けられたねじの検査装置
の断面図、第３図および第４図はねじ山センサが
ねじに光ビームを照射する状態を示す断面図、第
５図は長さセンサの断面図である。 １……ねじ、２……メツキセンサ、３……平行
材、４……位置センサ、５……光源、６……受光
体、７……除去センサ、８……ねじ山センサ、９
……光源、１０……受光体、１１……位置セン
サ、１２……長さセンサ、１３……位置センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ねじを所定の位置に送入する移送手段と、こ
   の移送手段で定位置に搬入されたねじのメツキ状
   態を検出するメツキセンサを備え、メツキセンサ
   は、ねじに光ビームを照射する光源と、この光源
   から発射されてねじの表面で反射された光を受光
   する受光体とを備え、受光体の受光量によつてメ
   ツキ状態を検査するように構成されたねじの検査
   装置に於て、光源がねじ頭の中心ないしはほぼ中
   心に光ビームを照射し、光ビームが、ねじ頭に設
   けられた凹部の底に照射されてここで反射され、
   この反射光が受光体に検出されるように構成され
   たことを特徴とするねじの検査装置。 ２ 光源が、ねじ頭の中心に、ねじの軸方向に光
   ビームを照射する特許請求の範囲第１項記載のね
   じの検査装置。 ３ ねじがメツキの検出位置に来たことを検出す
   るねじの位置センサを備え、この位置センサによ
   つてねじが所定の位置にあることを検出したとき
   に限つて光源と受光体とでねじのメツキ状態を検
   出する特許請求の範囲第１項記載のねじの検査装
   置。 ４ 位置センサからねじの移送方向に向かつて所
   定の間隔だけ離された個所に除去センサを有し、
   この除去センサを不良ねじが通過するときに不良
   ねじを除去する除去手段を備え、除去センサと位
   置センサとの間に複数個のねじが並べられ、この
   間に並べられたねじの個数が、位置センサと除去
   センサの出力信号を演算処理して記憶するメモリ
   に記憶され、除去センサに不良ねじが来たときに
   除去手段で除去されるように構成された特許請求
   の範囲第２項および第３項記載のねじの検査装
   置。