JPS6329207A - 無頭棒状部品の外観検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば頭の無いねじ類やピン、シャフト等の
ような無頭棒状部品の外観を検査する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から知られているねじ検査装置は、頭付きのねじや
リベット等の形状あるいはメッキの有無等の外観を検査
するものである。

この種の装置は、頭付きねじ類を対象としているため、
その搬送方法としては、例えば、互いに対向して弔行に
配置された一対の平行材間に、ねじの首下部分を挿通さ
せるとともに、ねじの頭を）１記事行材の−Ｌ面に引掛
けることにより、頭部を１−にした首吊り姿勢で支持さ
せるようにしている。

そしてｌ−記事行材に搬送方向に振動を与えるとか、あ
るいは・１２行材をその搬送下流側か低くなるように斜
めに設置するなどして、頭付きねじを一１〕記姿勢を維
持させた状態で検査部まで搬送するようにしている。そ
してこの検査部において、撮像装置や光学的なセンサ等
を用いることによって所望の検査を行なう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしなから、例えば六角穴付きボルト等のような頭の
無いねじ類やピン、シャフト等のような無頭棒状部品の
場合には、上述したような従来の搬送手段では、所定の
姿勢を維持した状態で検査部まで搬送することができな
い。このため、今のところこの種の部品の外観検査を自
動的にかつ正確に高速処理できるような実用的な装置は
提供されておらす、従って手作業の多い検査に頼らざる
を得なかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の装置は、搬送通路と供給ローラ、撮像装置、検
査部用のローラ、振分は機構、そして電気的な制御部等
を備えている。

−に２搬送通路は、被検査物（無頭棒状部品）が供給さ
れる搬送上流側を高く、搬送下流側を−１−流側に対し
て比較的極端に低くして設けられ、かっ」−２被検査物
をその軸方向に沿う縦長の姿勢で落下させるような通路
幅としである。また供給ローラは、Ｌ２搬送通路の途中
に配置されかっモータによって一定方向に連続的に回転
させられる。このローラは、−１−２搬送通路内を通っ
て順次供給されてくる被検査物をその径方向に挟み付け
た状態で回転することにより、被検査物を１個ずつ分離
させてその軸方向に沿う縦長の姿勢で検査部に落ドさせ
るものである。被検査物の撮影を行なうための撮像装置
は、例えば光源とカメラとを備えて構成され、Ｌ記供給
ローラの搬送下流側に位置する検査部に臨んで設けられ
ている。

また検査部用のローラは、−１−記供給ローラがら送ら
れる被検査物を受取るとともにこれを挾んだ状態でモー
タによって回転させられる。このローラは、被検査物を
所定の撮像位置まで送ったところで回転が停止させられ
、がっ撮像後に再び回転して被検査物を搬出するように
しである。振分は機構はｌ−記検査部用ローラの搬出側
に設けられ、合格品用の通路と不合格品用の通路を有す
るとともに、これら２種類の通路の切換えを行なう切換
え部材を有している。

制御部はマイクロコンピュータ等を利用したもので、上
記撮像装置によって取込まれた被検査物のデータを、予
め入力された基準データと比較し、被検査物のデータが
許容値を超えている場合には、この被検査物を上記不合
格品用の通路に送るように上記切換え部材を駆動する信
号を、上記振分は機構に出力するように構成されている
。

〔作用〕

ｌ−記構成の検査装置は、例えは振動式のパーツフィー
ダ等によって、被検査物か次々にＬ２搬送通路に供給さ
れる。搬送通路に供給された被検査物は、その軸方向先
端を下に向けた縦長の姿勢で搬送通路内を落下し、供給
ローラに到達する。供給ローラに達した被検査物は、こ
のローラによって挟まれた状態で−１−述した縦長の搬
送姿勢のまま移動するため、供給ローラの回転周速度に
応じた時間間隔毎に１個ずつ分離して落下し、検査部用
のローラに送られる。

検査部用のローラに到達した被検査物は、このローラか
回転することにより、所定の撮像位置すなわち検査部ま
で送られる。被検査物が撮像位置に達すると、光学的セ
ンサ等の適宜の検知手段がこれを検知し、このローラの
回転か停止させられる。こうして被検査物の動きが停止
したところで、撮像装置が働き、被検査物の像を取込ん
で上記制御部に送る。

この制御部には、被検査物の外観の合格・不合格の判断
基準となるデータが予めティーチングによって入力され
ており、撮像された被検査物のデータを上記基準データ
と比較する。そして被検査物のデータが許容値を超えた
時には、振分は機構の切換え部材が不合格品用の通路に
切換えられるとともに、検査部用のローラか回転するこ
とにより、被検査物が振分は機構に落下させられる。こ
うして落下した被検査物は、不合格品用の通路を通って
１箇所に集められる。

また、被検査物が合格品と判断された場合には、上記切
換え部材は被検査物を合格品用の通路に案内するように
方向が制御される。

−Ｆ記検査装置によれは、被検査物を搬送通路の供給側
から検査部および振分は機構に至るまで一貫した姿勢で
速やかに落下させながら検査することができ、無頭棒状
部品の外観検査の高速処理が可能なものである。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例装置の概略を、また第８図な
いし第１３図には具体化された装置の一例を示す。以下
、これらの図面を参照しながら本発明の一実施例につき
説明する。

第１図に示されるように、無頭棒状部品（被検査物）Ａ
を検査する装置１０は、搬送通路１１と供給ローラ１２
．撮像装置１３．検査部用のローラ１４．振分は機構１
５．そしてマイクロコンピュータ等を用いた電気的な制
御部１６を備えている。

」二重搬送通路１１の供給側端部には、振動式のパーツ
フィーダ１７の搬出口が接続されている。

被検査物Ａは、例えは第２図に示されるような六角穴付
きボルト、あるいは第３図ないし第７図に例示されるよ
うな無頭棒状部品を始めとして、各種形状の頭無し部品
である。第３図は両端にねじ部をもつ埋込みボルト、第
４図は一端面にすりわり溝か形成された止めねじ、第５
図はねじ切りタップ、第６図はテーパピン、第７図は割
ピンを示している。

搬送通路１１はおおむねチューブ状をなしており、被検
査物Ａか供給されるパーツフィーダ１７側を高く、搬送
下流側を低くして設けられている。

この搬送通路１１の通路幅ｄは、被検査物Ａがその軸方
向に沿う縦長の姿勢で自重により落下し得るように、被
検査物Ａの外径よりは大きいが被検査物Ａの長さノ以下
の通路幅としである。パーツフィーダ１７内には、検査
を行なうべき多数の被検査物Ａが収容されており、被検
査物Ａを縦長の姿勢で次々に搬送通路１１に送り出すよ
うになっている。また、搬送通路１１の供給側には被検
査物Ａを検出する光学的なセンサ２０が設けられている
。このセンサ２０は、搬送通路１１内が被検査物Ａでい
っばいになったことを検出する。

供給ローラ１２は搬送通路１１の途中に配置されており
、モータ２１（第９図参照）によって−定方向（搬送方
向）に連続的に回転させられる。

この供給ローラ１２は、搬送通路１１内を通って順次供
給されてくる複数の被検査物Ａを、搬送通路１１の内面
壁との間で１つずつ径方向に挟み付けた状態で回転しつ
つ被検査物Ａを軸方向に移動させることにより、被検査
物Ａを１個ずつ分離させて検査部用のローラ１４側に落
下させるものである。更に詳しくは、供給ローラ１２の
周長をり。

被検査物Ａの長さをノとすると、ローラ１２か１回転す
る間に、Ｌ／ノ個の被検査物Ａか落下させられることに
なる。従って、被検査物Ａが落「する時間間隔は、ロー
ラ１２の回転速度を制御することで調整可能である。例
えば、ローラ１２の外径Ｄ＝４０ｍｍ、被検査物への長
さ、、ｃ！＝１０ｍｍ、１分間の処理数を１５０個とし
た場合、ローラ１２の回転数ｎは（１５０Ｘｌ０）÷４
０π”　１２ｒｐｍとなる。

撮像装置１３は、供給ローラ１２の搬送下流側、すなわ
ち検査部２２を臨む位置に設けられていて、被検査物Ａ
の撮影を行なう。−例としてこの撮像装置１３は、光源
２３と検査用カメラ２４とを備えている。このカメラ２
４は回転ミラー２５とイメージセンサ２６を内蔵してい
る。そして第２図の矢印方向に走査か行なわれ、所定の
検査項目、例えばねじ溝の形状やねじ先端面の形状、ね
じ径等に関する情報か制御部１６に送出される。

検査部用のローラ１４は、モータ２８によって＝　１０
− 回転させられ、供給ローラ１２から送られる被検査物Ａ
を受取る。このローラ１４は、第２図に示されるように
搬送通路１１の内面壁との間で被検査物Ａを挟みつけた
状態で回転することにより、被検査物Ａを所定の撮像位
置まで移動させる。なお、上述した２つのローラ１２，
１４は、それぞれゴム状弾性体のように摩擦係数が大き
くかつ弾性変形可能な材料によって形成されている。

上記検査部２２には検査タイミング用の光学的センサ３
０が設けられていて、被検査物Ａが所定の撮像位置に達
したことを検出できるようになっている。そして被検査
物Ａが撮像位置に達したところで、制御部１６からの指
令信号によりローラ１４の回転が停止させられる。こう
して−旦停止させられた被検査物Ａのシルエツト像は、
ローラ１４と直交する方向から上記カメラ２４によって
撮像され、制御部１６に送られるとともに、後述する如
く制御部１６においてこの被検査物Ａが合格品であるか
不合格品であるかが判断される。

検査が済むとローラ１４は再び回転させられ、＝　１１
− 被検査物Ａが振分は機構１５側に送出される。この振分
は機構１５と上記ローラ１４との間には、被検査物Ａの
落下を検出するための光学的センサ３１が設けられてい
る。なお、上記検査部２２において、例えはメッキセン
サ等を用いてメッキの良否を判断するようにしてもよい
。

振分は機構１５は合格品用の通路３３と不合格品用の通
路３４をもっている。更にこの振分は機構１５は、−上
２２種類の通路３３．３４の切換えを行なう切換え部材
３５を備えている。

上記切換え部材３５は、第１０図ないし第１３図に拡大
して示すように、内側の回転体３７と、外側の回転体３
８とからなる。内側の回転体３７は、例えばロータリソ
レノイド等のアクチュエータ４０によって、第１図中の
矢印ｆ１方向に往復回動される。外側の回転体３８は、
例えばステッピングモータ等のアクチュエータ４１によ
って、一方向（矢印ｆ２）方向にのみ４５９ずつ回転駆
動されるようになっている。このアクチュエータ４１に
は、回転体３８の回転位置を検出するための光電センサ
４２が設けられている。

そして内側の回転体３７に、−Ｌ下方向に貫通する１つ
の貫通孔４４が形成されている。この貫通孔４４は被検
査物Ａを挿通可能な大きさを有し、その」一端開口部４
４ａは回転体３７の上面に開口し、貫通孔４４の下端開
口部４４ｂは回転体３７の前面に開口している。この開
口部４４ｂは、合格品用の通路３３の取入れ口３３ａに
対向させられている。

一方、外側の回転体３８には、半径方向に貫通する合計
８つの孔４５が、互いに等間隔で設けられている。これ
らの孔４５も被検査物Ａを挿通可能な大きさを有し、孔
４５同志が互いになす角度は４５°である。この回転体
３８の外側には、カバー４７が設けられており、このカ
バー４７の下部が不合格品用の通路３４に連通している
。上記２種類の通路３３．３４は、いずれもパイプ状を
なしており、各通路３３．３４の下端は回収用の箱４８
．４９に導かれている。

制御部１６はマイクロコンピュータ等を利用したもので
、第８図に例示されるようなＣＰＵ５０に収まっている
。この制御部１６は、上記カメラ２４によって撮像され
た被検査物Ａのデータを、予め記憶させておいた合格品
の基準データと比較する。そして被検査物Ａのデータが
許容値を超えている場合には、この被検査物Ａが不合格
品用の通路３４に送られるように、切換え部材３５を駆
動する信号を振分は機構１５に出力するようになってい
る。

すなわち、検査部２２においてカメラ２４によって撮像
された被検査物Ａが合格品と判断された時には、第１２
図に示されるように内側の回転体３７は、その貫通孔４
４が外側の回転体３８の孔４５と合致する位置で保持さ
れる。被検査物Ａの撮像が終ると、それまで停止してい
た検査部用のローラ１４が回転を始め、被検査物Ａを振
分は機構１５に落下させる。こうして被検査物Ａが落下
すると、被検査物Ａは外側回転体の孔４５と内側回転体
の貫通孔４４を通って、合格品用の通路３３に案内され
ることにより、回収用の箱４８に投入される。

一方、被検査物Ａが不合格品と判断された時には、直ち
にアクチュエータ４０が駆動されることにより、内側の
回転体３７が第１３図に示されるように所定の角度だけ
（例えば数１０°位）揺動する。これによって、貫通孔
４４の上端開口部４４ａの位置と外側回転体の孔４５の
位置とが互いにずれるため、貫通孔４４が閉じた状態と
なる。続いて、検査部用のローラ１４が回転し、被検査
物Ａを落下させる。センサ３１はこの被検査物Ａが落下
したことを検出する。落下した被検査物Ａは、上記の如
く内側回転体の貫通孔４４が閉じた状態となっているの
で、貫通孔４４に落ちずに外側回転体の孔４５内にとど
まる。そして上記センサ３１によって被検査物Ａの落下
が検出されると同時に、他方のアクチュエータ４１が駆
動され、外側の回転体３８が図示矢印ｆ２方向に４５°
回転して停止する。このため、不合格の被検査物Ａが収
容された孔４５は４５″進角し、今度はその隣の孔４５
が、検査部ローラ１４の真下に位置することになる。

その次に検査された被検査物Ａが再び不合格品であれば
、内側の回転体３７は−に述の如く貫通孔４４が傾いた
姿勢のまま、つまり上端開口部４４ａが閉じた状態のま
ま、被検査物Ａが落下させられることによって外側回転
体の孔４５に被検査物Ａか収容される。このように、不
合格品が１個検出されるごとに外側の回転体３８が４５
°ずつ回転する。従って孔４５に収容されている不合格
の被検査物Ａは、孔４５が下を向くまで回転したところ
で自重により孔４５から排出されて不合格品用の通路３
４に落下する。

次の被検査物Ａか合格品と判断された場合には、内側の
回転体３７は第１２図の如く貫通孔４４と孔４５とが連
通ずる位置に戻されることにより、被検査物Ａは外側回
転体の孔４５と内側回転体の貫通孔４４を通って、合格
品用の通路３３に落ちる。次の被検査物Ａも合格品であ
れは、被検査物Ａは−）−記と同様に孔４５．４４を通
過して合格品用の通路３３に落とされる。

上記構成の振分は機構１５によれば、本実施例の検査装
置１０のように検査部２２から振分は機構１５までの距
離が短くしかも自由落下に近い速度で短時間のうちに被
検査物Ａが振分は機構１５に到達してしまう場合にあっ
ても、切換え部材３５が切換わる際に被検査物Ａが切換
え部材３５に引掛かって詰まるなどの不具合を生じるこ
とがなくなり、１つずつ確実に合格品と不合格品を振分
けることができる。

なお、外側回転体の孔４５は８つに限ることはなく、要
するに等ピッチで複数の孔４５を設ければよい。この場
合、孔４５の数をＮとすると、３６０°／Ｎずつの角度
で回転体３８を回転させるようなアクチュエータ４１を
使用する。

そして上記検査装置１０によれば、被検査物Ａを搬送通
路１１の供給始端側から検査部２２および振分は機構１
５に至るまで一貫した姿勢で速やかに落下させながら検
査することができ、その外観検査を自動的にかつ高能率
で行なえるものである。また、検査部２２において被検
査物Ａを撮像する際には、検査部用のローラ１４によっ
て被検査物Ａを所定の姿勢に押え付けた状態で保持する
ことかできるので、被検査物Ａの揺れが抑制され、検出
像の取込みを正確に行なわせることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、無頭棒状部品の外観検査を人手に頼る
ことなく正確にかつ高速で処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す検査装置のシステム概
念図、第２図はローラと被検査物との関係を示す側面図
、第３図ないし第７図はそれぞれ互いに異なる態様の被
検査物を示す側面図である。 第８図は本発明の一実施例装置を示す正面図、第９図は
第８図に示された装置の一部の側面図、第１０図は第８
図中の振分は機構部分を一部断面で示す側面図、第１１
図は第８図中の振分は機構部分の正面図、第１２図は振
分は機構の一部を断面で示す正面図、第１３図は回転体
が回転した状態の振分は機構を一部断面で示す正面図で
ある。 １０・・・検査装置、１１・・・搬送通路、１２・・・
供給ローラ、１３・・・撮像装置、１４・・・検査部用
のローラ、１５・・・振分は機構、１６・・・制御部、
２２・・・検査部、３３・・・合格品用の通路、３４・
・・不合格品用の通路、３５・・・切換え部材、Ａ・・
・無頭棒状部品（被検査物）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１２図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検査物が供給される搬送上流側を高く、搬送下流側を
   低くして設けられ、かつ上記被検査物をその軸方向に沿
   う姿勢で落下させるような通路幅の搬送通路と、 上記搬送通路の途中に配置され、この搬送通路内を通っ
   て順次供給されてくる被検査物を挟んだ状態で回転する
   ことにより被検査物を１個ずつ分離させてその軸方向に
   沿う姿勢で落下させる供給ローラと、 上記供給ローラの搬送下流側に位置する検査部に臨んで
   設けられた被検査物撮影用の撮像装置と、上記供給ロー
   ラから送られる被検査物を受取るとともにこれを挟んだ
   状態で回転しかつこの被検査物を所定の撮像位置まで送
   ったところで回転が停止させられかつ撮像後に再び回転
   して被検査物を送出する検査部用のローラと、 上記検査部用ローラの搬出側に設けられ、合格品用の通
   路と不合格品用の通路を有しかつこれら２種類の通路の
   切換えを行なう切換え部材を有する振分け機構と、 上記撮像装置によって取込まれた被検査物のデータを予
   め入力された基準データと比較し、被検査物のデータが
   許容値を超えている場合においてこの被検査物を上記不
   合格品用の通路に送るように上記切換え部材を駆動する
   信号を上記振分け機構に出力する制御部と、 を具備したことを特徴とする無頭棒状部品の外観検査装
   置。