(57)【要約】【課題】ボルトやビスのようなねじを、鉛直方向にのびたまっすぐな姿勢に簡素な構成で保持する。【解決手段】軸部１２ａよりも大径の頭部１２ｂを有するねじ１２を回転テーブル１３の外周縁部に形成された複数の湾状切り欠き部３１に吊り下げて間欠回転し、撮像部１５において画像を撮ってねじ１２の検査を検査するねじ検査装置１１において、回転テーブル１３の外周縁部に、外周面に開口して湾状切り欠き部３１と交差する横溝部３２を全周にわたって形成する。撮像部１５には、外周縁部が横溝部３２に入る平面視円形の押さえ板５４を回転可能に備えて、湾状切り欠き部３１内の軸部１２ａを奥に押し付けて、軸部１２ａをまっすぐに立てる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部よりも大径の頭部を有する軸体を回転テーブルの外周縁部に形成された複数の湾状切り欠き部に吊り下げて間欠回転し、撮像部において画像を撮って軸体の検査を検査する軸体検査装置であって、
前記回転テーブルの外周縁部に、外周面に開口して前記湾状切り欠き部と交差する横溝部が形成され、
前記撮像部には、前記横溝部に入る押さえ板が備えられた
軸体検査装置。
【請求項２】
前記横溝部が全周に形成された
請求項１に記載の軸体検査装置。
【請求項３】
前記横溝部が前記湾状切り欠き部の深さよりも浅い
請求項１または請求項２に記載の軸体検査装置。
【請求項４】
前記押さえ板が、円形であるとともに回転するものである
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の軸体検査装置。
【請求項５】
前記押さえ板が前記横溝部の底方向に向けて付勢手段で付勢された
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の軸体検査装置。
【請求項６】
前記撮像部として、軸体を上から撮像する平面撮像部と、軸体を横から撮像する側面撮像部が別々に設けられ、
前記平面撮像部では、前記押さえ板を保持する保持部が前記押さえ板の下方に設けられ、
前記側面撮像部では、前記押さえ板を保持する保持部が前記押さえ板の上方に設けられた
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の軸体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボルトやビス、釘、リベットなどのように軸部よりも大径の頭部を有する軸体を検査する軸体検査装置に関し、より詳しくは、回転テーブルに保持して間欠回転しながら画像処理により全数検査する軸体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばねじは、塑性加工や圧造可能、転造加工によって所定の寸法に製造されるが、寸法ずれした不良品が生じたり、異品種や未加工品が混入したりすることがある。
【０００３】
このため、不良品等の混入が１本も許されない場合には、全数検査が必要となる。全数検査では、画像処理システムを用いた検査が好適に用いられる。この検査では、ねじを１本ずつ搬送し、搬送しながら寸法測定と外観検査を行い、不良品を排除する。
【０００４】
ねじの搬送には回転テーブルが用いられる。つまり、回転テーブルの外周縁部に形成された複数の湾状切り欠き部にねじを吊り下げて間欠回転し、吊り下げた状態のまま、撮像部においてねじの撮像を行う。
【０００５】
しかし図１０に示したように、ねじ１０１がスプリングワッシャ１０２を備えたものである場合には、湾状切り欠き部１０３に吊り下げたねじ１０１が傾いてしまう。ねじ１０１が傾くと検査が正確に行えない。
【０００６】
このため、下記特許文献１に開示された装置では、ねじの移動に伴ってねじの傾きをなくすようにねじの軸部に当接する下側矯正部材と、ねじの移動に伴ってねじの傾きをなくすようにねじの頭部に当接する上側矯正部材を備えている。
【０００７】
しかし、回転テーブルの上と下にそれぞれ備えられる下側矯正部材と上側矯正部材の構成は複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第６１２７３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、より簡素な構成で軸体を適切な姿勢に保持できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのための手段は、軸部よりも大径の頭部を有する軸体を回転テーブルの外周縁部に形成された複数の湾状切り欠き部に吊り下げて間欠回転し、撮像部において画像を撮って軸体の検査を検査する軸体検査装置であって、前記回転テーブルの外周縁部に、外周面に開口して前記湾状切り欠き部と交差する横溝部が形成され、前記撮像部には、前記横溝部に入る押さえ板が備えられた軸体検査装置である。
【００１１】
この構成では、回転テーブルは、湾状切り欠き部に軸体を吊り下げて間欠回転して順次搬送する。軸体が撮像位置に移動すると、回転テーブルの横溝部に入る押さえ板が軸体の軸部を湾状切り欠き部の内奥に向けて押さえて、軸部を挟んで保持し、軸体を鉛直方向に立てる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、軸体の軸部を挟持して鉛直に立てるための構成は、既存の湾状切り欠き部のほかには、回転テーブルの横溝部と横溝部に入る押さえ板であって、軸部と頭部を別々に規制する場合と比較して簡素である。しかも、挟む対象は軸体の軸部であって、軸部と頭部の双方に作用する場合に比して接触する部位が少なく、姿勢矯正に際して受ける悪影響を極力少なくできる。このため、軸体を所望の姿勢に保持することが確実に行える。そのうえ、挟持して保持する構成であって、押さえ板で押さえている間は軸体が静止するので、軸体の撮像が適正に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ねじ検査装置の概略構造を示す平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図とＢ−Ｂ断面図。
【図３】湾状切り欠き部と横溝部と押さえ板を示す一部破断平面図。
【図４】平面撮像部の平面図。
【図５】平面撮像部の側面図。
【図６】側面撮像部の平面図。
【図７】側面撮像部の側面図。
【図８】作用状態の断面図。
【図９】作用状態の正面図。
【図１０】問題点を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明を実施すための一形態を、以下図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に、軸体検査装置の一例としてのねじ検査装置１１の概略構造の平面図を示す。ねじ検査装置１１は、軸体の一例として、ボルトやビスのようなねじ１２の良不良を検査するものである。ねじ１２は、軸部１２ａと、軸部１２ａよりも大径の頭部１２ｂを有している。なお、この例におけるねじ１２は、頭部１２ｂの下にスプリングワッシャ（ばね座金）１２ｃとワッシャ（平座金）１２ｄを備えたものである。
【００１６】
ねじ１２の検査は、全数検査が可能な画像処理によるものであり、ねじ１２を吊り下げた状態で搬送しながら撮像を行い、製品であるねじ１２の良不良、つまり所定の寸法通りか否かを判別する。判別結果に基づいて不良品は排除され、良品のみが選び出される。
【００１７】
ねじ１２の搬送には回転テーブル１３が用いられている。回転テーブル１３は平面視円形の板状であり、中央の回転軸部１３ａを中心に一方向に間欠回転するように支持されている。図１に図示した例では、回転テーブル１３は時計回りに回転するように設定されており、回転テーブル１３が所定角度ずつ間欠回転することによって、ねじ１２は回転テーブル１３の外周縁部位置において順次円を描くように搬送される。
【００１８】
回転テーブル１３の外周縁部には、ねじ１２を吊り下げるための湾状切り欠き部３１が等間隔で複数形成されている。湾状切り欠き部３１は、平面視Ｕ字状であり、外周面に開口する部分には適宜間隔の平行な対向面３１ａを有し、内奥部分には半円形に湾曲した内奥面３１ｂを有している。内奥面３１ｂは回転テーブル１３の水平な上下両面に対して直角であり、内奥面３１ｂは鉛直方向に広がっている。湾状切り欠き部３１は、検査対象のねじ１２の軸部１２ａの太さよりも大きく、ねじ１２の頭部１２ｂ、この例ではワッシャ１２ｄとスプリングワッシャ１２ｃを備えているのでこれらよりも小さい。
【００１９】
また回転テーブル１３の１回の回転角度は、隣接する湾状切り欠き部３１の同士の間の角度と同じである。これによって、回転テーブル１３のすべての湾状切り欠き部３１は回転に伴って同じ位置に停止することになる。
【００２０】
回転テーブル１３の周囲には上流側から順に、次の部位を備えている。すなわち、ねじ供給部１４、撮像部１５、不良品排出部１６、良品排出部１７である。
【００２１】
ねじ供給部１４は、供給位置に停止した湾状切り欠き部３１に対してねじ１２を１本ずつ供給するものであり、公知の適宜の機構で構成される。
【００２２】
撮像部１５は、ねじ１２を上から撮像する平面撮像部５１と、ねじ１２を横から撮像する側面撮像部５２を別々に有しており、それぞれ、撮像のためのカメラ５３と、ねじ１２の姿勢を矯正するための押さえ板５４を備えている。
【００２３】
不良品排出部１６は、排出トレー６１と、回転テーブル１３の上方に設けられた排出装置６２を有している。排出装置６２は例えばエア噴射ノズルで構成できる。この場合、エア噴射ノズルは、回転テーブル１３の内方から外方に向けて必要時にエアを噴出してねじ１２を排出トレー６１に向けて吹き飛ばすように構成する。
【００２４】
良品排出部１７は、排出トレー７１と、回転テーブル１３の上方に設けられた排出板７２を有している。排出板７２は、ねじ１２の頭部１２ｂに対応する位置に傾斜姿勢で設けられて、回転テーブル１３が回転するときにねじ１２の頭部１２ｂに排出方向の力を付与する。
【００２５】
回転テーブル１３の外周であって、ねじ供給部１４と撮像部１５との間と、不良品排出部１６と良品排出部１７との間には、回転テーブル１３の外周面に近接してねじ１２の脱落を阻止する平面視円弧状に形成された規制板１８が設置されている。
【００２６】
このような概略構造のねじ検査装置１１におけるねじ１２の姿勢矯正のための手段、つまり前述した押さえ板５４とこれに関連する構成を次に説明する。
【００２７】
押さえ板５４は円盤状、つまり平面視円形であり、回転テーブル１３の厚さよりも薄く設定されている。この押さえ板５４は、回転テーブル１３の外周縁部に一部が差し込まれた状態となって、中央の回転軸５４ａを中心に、回転テーブル１３の回転に伴って回転する。
【００２８】
押さえ板５４の外周縁部を差し込んだ状態にするため、回転テーブル１３の外周縁部には、外周面に開口して湾状切り欠き部３１と交差する横溝部３２が形成されている。
【００２９】
図２の（ａ）に、図１のＡ−Ａ断面図を、図２の（ｂ）に図１のＢ−Ｂ断面図を示す。これらの図に示すように、横溝部３２は、回転テーブル１３の厚み方向の中間位置に、外周面から一定深さ入り込む形状のスリット状の溝として全周にわたって形成されている。１本の横溝部３２を有するため、横溝部３２の上には上板部３３が、下には下板部３４が形成されることになる。図２において上板部３３と下板部３４が同一の部材からなるような描き方をしたが、別の部材を重ね合わせることで回転テーブル１３を形成できる。
【００３０】
横溝部３２の深さは、湾状切り欠き部３１の深さよりも浅く設定される。具体的には、横溝部３２の深さは、湾状切り欠き部３１の深さからねじ１２の軸部１２ａの直径よりも若干小さい長さを減算した値とするとよい。
【００３１】
横溝部３２の厚さは、押さえ板５４の外周縁部が入れば足りるが、押さえ板５４が嵌合対応する程度の厚さであるほうが好ましい。上板部３３と下板部３４が押さえ板５４のガイドとして機能して、押さえ板５４の回転と移動が同一平面上で安定して行えるからである。
【００３２】
図３は、横溝部３２に入った押さえ板５４を示す一部破断平面図である。この図に示すように、押さえ板５４は外周面５４ｂを横溝部３２の底３２ａに押し付けた状態で回転可能に支持される。
【００３３】
押さえ板５４を保持する保持部５５は、図４に示したように、回転テーブル１３の外側に立設された支柱５６に固定される固定部材５７と、固定部材５７に支持されて押さえ板５４を枢支する支持部材５８を有している。固定部材５７は、支柱５６の適宜高さに対して適宜の向きで固定する固定環部５７ａと、水平方向に延びる突片部５７ｂを有し、支持部材５８は、突片部５７ｂに対して突片部５７ｂの面方向に回転可能に支持されている。
【００３４】
固定部材５７と支持部材５８の間には、押さえ板５４を横溝部３２の底方向に向けて付勢する付勢手段を有している。すなわち、突片部５７ｂに対して支持部材５８を枢支する枢着軸５５ａを支持部材５８における回転テーブル１３に近いほうに寄せて設けるとともに、枢着軸５５ａとは反対側に、付勢手段としてのばね５９を保持している。図４中、枢着軸５５ａに並んで突片部５７ｂに設けられている５５ｂは、付勢の限界位置を設定する規制部材である。図４において実線で表した押さえ板５４の位置は、横溝部３２の底３２ａに当接する位置であり、仮想線で表した位置は付勢の限界位置である。このように、押さえ板５４は付勢手段の付勢力によって横溝部３２の底３２ａに接しており、回転テーブル１３の回転に伴って従動し、湾状切り欠き部３１においては、仮想線で示したねじ１２の軸部１２ａを付勢力でもって押圧する。
【００３５】
このような構成の保持部５５は、平面撮像部５１と側面撮像部５２では、押さえ板５４の具体的な保持態様を異にする。すなわち、平面撮像部５１では、押さえ板５４を保持する保持部５５が押さえ板５４の下方に設けられ、側面撮像部５２では、押さえ板５４を保持する保持部５５が押さえ板５４の上方に設けられている。
【００３６】
つまり図４は平面撮像部５１を示しており、側面図である図５に示したように、支持部材５８は突片部５７ｂの上面に枢支されている。図６は側面撮像部５２の平面図であり、図７はその側面図である。側面撮像部５２では、支持部材５８は突片部５７ｂの下面に枢支されている。図７中、仮想線はカメラ５３を示す。
【００３７】
以上のように構成されたねじ検査装置１１は、搬送されるねじ１２の姿勢を次のようにして矯正する。
【００３８】
ねじ１２は、ねじ供給部１４に供給されて回転テーブル１３の湾状切り欠き部３１に吊り下げられると、スプリングワッシャ１２ｃを備えているため、少なからず傾く。つまり、図８の（ａ）に示したように、軸部１２ａが鉛直方向からずれた姿勢で搬送されることになる。
【００３９】
しかし、搬送されて撮像部１５に至ると、図８の（ｂ）に示したように、押さえ板５４が回転しながらねじ１２の軸部１２ａに当たり、わずかに後退しながら付勢力でもって軸部１２ａを湾状切り欠き部３１の奥の内奥面３１ｂに押し付ける。
【００４０】
すると、図９にも示したように、軸部１２ａの上部は、横溝部３２に差し込まれている押さえ板５４によって湾状切り欠き部３１の奥へ向けて押し付けられ、軸部１２ａにおける内奥面３１ｂに対向する面をその内奥面３１ｂに押し当てる。これによって軸部１２ａは、上部を掴まれた状態になるとともに、垂直な内奥面３１ｂに沿った姿勢になる。つまり、鉛直方向に沿ったまっすぐの姿勢に矯正される。この姿勢は、湾状切り欠き部３１の内奥面３１ｂと押さえ板５４の外周面５４ｂとによって作出される一定の姿勢である。
【００４１】
ねじ１２は平面撮像部５１と側面撮像部５２において、姿勢矯正と同時に撮像されて、図示しない画像処理部において画像処理がなされる。ねじ１２の姿勢はまっすぐな一定の姿勢であるので、正しい良否判定が確実に行える。
【００４２】
押さえ板５４は円形であり回転可能であるとともに付勢されており、回転軸５４ａが移動するものであるが、横溝部３２を形成する上板部３３と下板部３４が押さえ板５４の回転と移動に際して前述のようにガイドの機能を有するので、押さえ板５４はぶれることなく、常に一定の条件で所望の押さえを行う。このため、姿勢矯正が常に所望通りに行える。
【００４３】
しかも、押さえ板５４は円形であり、回転しながら押さえを行うので、ねじ１２の軸部１２ａに当たる時の接触抵抗が小さい。このため、次々に搬送されてくるねじ１２の押さえが円滑に行え、ねじ１２にかける負荷も小さい。
【００４４】
横溝部３２の深さは湾状切り欠き部３１の深さよりも浅く、湾状切り欠き部３１の内奥面３１ｂにねじ１２の軸部１２ａを押し付けた状態で軸部１２ａに接する程度の深さに設定しているので、押さえ板５４の回転に際しての回転テーブル１３の半径方向での移動量を小さくできる。これによってもねじ１２に対する負荷が小さくなる。
【００４５】
また、押さえ板５４を保持する保持部５５は、支柱５６に固定する構造であって、その高さや向きを自由に設定できる。このため、押さえ板５４による押さえ条件を適宜設定できるとともに、変更も容易である。
【００４６】
さらに、平面撮像部５１では保持部５５を押さえ板５４の下方に設定し、側面撮像部５２では保持部５５を押さえ板５４の上方に設定して、保持部５５の位置を違えているので、それぞれ上からの撮影、横からの撮影に適した、障害となるもののない良好な撮像条件を得られる。このことからも、正確な良否判断が行えることになる。
【００４７】
以上の構成はこの発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではない。
【００４８】
例えば、横溝部３２は湾状切り欠き部３１の近傍のみに形成するもよい。
【００４９】
また押さえ板５４は、円形以外の形状であってもよく、回転テーブル１３に対して回転テーブル１３の半径方向に移動して軸部１２ａを押す構成であってもよい。
【００５０】
横溝部３２や押さえ板５４は１つずつではなく、複数備えることもできる。
【００５１】
湾状切り欠き部３１の内奥面３１ｂの形状は、上端から下端まで面一の面を有するものに限られず、押さえ板５４に押された時に軸部１２ａをまっすぐに立てる支えとなる部位があれば、必ずしも一つの面でなくてもよく、その他の形状にすることができる。
【００５２】
撮像部１５は、一か所で軸体の平面と側面の撮像を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１１…ねじ検査装置
１２…ねじ
１２ａ…軸部
１２ｂ…頭部
１３…回転テーブル
１５…撮像部
３１…湾状切り欠き部
３２…横溝部
５１…平面撮像部
５２…側面撮像部
５４…押さえ板
５５…保持部
５９…ばね
【図１】
2020098135.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020098135.tif 000007
【図６】
2020098135.tif 000008
【図７】
2020098135.tif 000009
【図８】
2020098135.tif 000010
【図９】
2020098135.tif 000011
【図１０】
2020098135.tif 000012