(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な形態のネジについて画像検査を行い、不良品を効率よく取り除くことができる汎用性の高いネジ検査システムを提供する。【解決手段】検査対象の複数のネジが搬入されるテーブル１４と、テーブル１４上に搬入されたネジの画像データを取得する撮像装置２８とを備える。各ネジを個別に把持して移送するロボットハンド装置３０と、ロボットハンド装置３０に各ネジが把持されている状態で、各ネジの画像検査を行って良否を判定する良否判定装置３２とを備える。ロボットハンド装置３０は、撮像装置２８が取得した画像データに基づいて、複数のネジの中の特定のネジを自動的に選択して良否判定装置３２の位置に移送する。さらに、良否判定装置３２が良否判定を行った後、その良否判定の結果に応じて特定のネジを所定の場所に移送する。【選択図】図１
0003199919.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の複数のネジが搬入されるテーブルと、前記テーブル上に搬入された前記ネジの画像データを取得する撮像装置と、前記各ネジを個別に把持して移送するロボットハンド装置と、前記ロボットハンド装置に前記各ネジが把持されている状態で、前記各ネジの画像検査を行って良否を判定する良否判定装置とを備え、
前記ロボットハンド装置は、前記撮像装置が取得した前記画像データに基づいて、前記複数のネジの中の特定のネジを自動的に選択して前記良否判定装置の位置に移送し、前記良否判定装置が良否判定を行った後、その良否判定の結果に応じて当該特定のネジを所定の場所に移送することを特徴とするネジ検査システム。
【請求項２】
前記良否判定装置は、少なくとも前記ネジのネジ頭部側の端面又はネジ部側の端面の画像検査を行う請求項１記載のネジ検査システム。
【請求項３】
前記テーブルには、前記テーブルを揺動させ、前記テーブル上の前記ネジ同士が重なるのを防止するための揺動装置が設けられている請求項１又は２記載のネジ検査システム。
【請求項４】
前記ネジは、ネジ頭部がネジ部と同じ大きさである請求項１乃至３のいずれか記載のネジ検査システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ネジの外観形状等の検査を行うためのネジ検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されているように、ネジや釘等の頭部付き軸体の良否検査を行い、不良品を取り除く頭部付き軸体の選別機があった。この頭部付き軸体の選別機は、定位置で連続回転する円盤と、円盤の外周に定ピッチで設けられた切り欠きと、円盤の外周の一部に沿って近接配置された案内部材と、ネジ等を一列に並べて円盤の切り欠きに送り込むフィーダとを備えている。検査されるネジ等は、フィーダによって切り欠きに送り込まれ、円盤及び案内部材で軸体の頭部が下から支えられた状態で、円盤の回転により移動し、移動の途中に良否検査が行われ、不良品と判定された場合、案内部材の終端を通過した位置で取り除かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７９０６５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ネジには、ナベ小ネジや皿小ネジ等のようにネジ頭部がネジ部よりも大きいものと、六角穴付き止めネジや寸切りボルト等のようにネジ頭部がネジ部と同じ大きさのものとがある。
【０００５】
しかし、特許文献１の頭部付き軸体の選別機の場合、ネジを移送するための円盤、案内部材及びフィーダの部分の構造が、ネジ頭部がネジ部よりも大きいネジにしか対応していないので、ネジ頭部がネジ部と同じ大きさのネジの選別を行うことができないものである。
【０００６】
本考案は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、様々な形態のネジについて画像検査を行い、不良品を効率よく取り除くことができる汎用性の高いネジ検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、検査対象の複数のネジが搬入されるテーブルと、前記テーブル上に搬入された前記ネジの画像データを取得する撮像装置と、前記各ネジを個別に把持して移送するロボットハンド装置と、前記ロボットハンド装置に前記各ネジが把持されている状態で、前記各ネジの画像検査を行って良否を判定する良否判定装置とを備え、前記ロボットハンド装置は、前記撮像装置が取得した前記画像データに基づいて、前記複数のネジの中の特定のネジを自動的に選択して前記良否判定装置の位置に移送し、前記良否判定装置が良否判定を行った後、その良否判定の結果に応じて当該特定のネジを所定の場所に移送することネジ検査システムである。
【０００８】
前記良否判定装置は、少なくとも前記ネジのネジ頭部側の端面又はネジ部側の端面の画像検査を行うものである。また、前記テーブルには、前記テーブルを揺動させ、前記テーブル上の前記ネジ同士が重なるのを防止するための揺動装置が設けられていることが好ましい。前記ネジは、ネジ頭部がネジ部と同じ大きさであることが好ましい。
【考案の効果】
【０００９】
本考案のネジ検査システムは、ネジの画像検査と不良品を取り除く作業とを効率よく行うことができ、しかも、ネジ頭部がネジ部よりも大きい一般的なネジだけでなく、ネジ頭部がネジ部と同じ大きさの特殊なネジにも使用することができるので、非常に汎用性が高い。
【００１０】
また、ネジ頭部の形状や大きさ、ネジ部の直径や長さ等が異なるネジを検査等する場合、ロボットハンド装置等の各装置の動作プログラムを変更することで容易に対応でき、ハード面の変更がほとんど必要ないので、段取り替えの手間を大幅に軽減することができる。これにより、特に、多品種を少量生産する工場で検査を行う場合に、全体として検査の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案のネジ検査システムの一実施形態を示す正面図である。
【図２】この実施形態のネジ検査システムを示す平面図である。
【図３】テーブル上に搬入された複数の六角穴付き止めネジを示す平面図（ａ）、特定の六角穴付きネジがロボットハンド装置の把持手段に把持された状態を示す正面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。
【図４】六角穴付き止めネジの外観写真と外形の特徴を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案のネジ検査システムの一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態のネジ検査システム１０は、ネジ工場等で、生産された六角穴付きネジ１２の画像検査を行い、不良品を取り除く作業を行うシステムである。
【００１３】
ネジ検査システム１０は、図１、図２に示すように、複数のフレームを立体的に格子組みしたフレーム枠１４を有し、上下方向の中ほどの位置に第一の基板１６が設けられ、第一の基板１６の下方に第二の基板１８が設けられている。
【００１４】
第一の基板１６上には、ホッパ２０を通じて検査対象の六角穴付き止めネジ１２が投入されるボールフィーダ２２と、ボールフィーダ２２から複数の六角穴付き止めネジ１２が定量的に搬入されるテーブル２４が設けられている。
【００１５】
テーブル２４は、上面２４ａの一部の領域に略四角形の拡散光スクリーン２４ｂが設けられている。また、テーブル２４の下方には、テーブル２４を揺動させるための揺動装置２６が設けられている。揺動装置２６は、上面２４ａに搬入された六角穴付き止めネジ１２を拡散光スクリーン２４ｂの位置にずらしたり、六角穴付き止めネジ１２同士が重なるのを防止したりする働きをする。
【００１６】
拡散光スクリーン２４ｂの上方には、撮像装置２８のカメラ２８ａが下向きに設置されている。撮像装置２８は、テーブル２４に搬入された複数の六角穴付き止めネジ１２の画像データGD28を取得する装置であり、カメラ２８ａ、図示しない照明手段、画像データ記憶手段、画像分析手段等で構成されている。
【００１７】
第一の基板１６上のテーブル２４の側方（ホッパ２０に近い側方）には、ロボットハンド装置３０のロボットハンド３０ａが設置され、そのヘッド部に、可動式の２つのバーの先端部の間に六角穴付き止めネジ１２を挟む構造の把持手段３０ｂが設けられている。ロボットハンド装置３０は、図示しない動作制御手段により制御され、テーブル２４の上面２４ａにある六角穴付き止めネジ１２を個別に把持し、他の場所に移送する装置である。
【００１８】
第一の基板１６上のテーブル２４の側方（ロボットハンド３０ａと反対側の側方）には、良否判定装置３２のカメラ３２ａ，３２ｂが設置されている。良否判定装置３２は、ロボットハンド装置３０に六角穴付き止めネジ１２が把持された状態で、六角穴付き止めネジ１２の画像データGD32を取得し、あらかじめ登録されている良否判定基準データと画像データGD32とを比較して良否判定を行う装置であり、カメラ３２ａ，３２ｂ、図示しない照明手段、画像データ記憶手段、及び画像分析手段等で構成されている。ここでは、カメラ３２ａは、ネジ頭部１２ａ側の端面に形成された六角穴１２ｃの検査用画像が取得できる角度に設置され、カメラ３２ｂは、六角穴付き止めネジ１２の長さやネジ部１２ｂの検査用画像を取得できる角度に設置されている。
【００１９】
第一の基板１６のテーブル２４の側方（ロボットハンド３０ａに近い側方）には、良品投入孔３２と不良品投入孔３４とが離れて形成されている。そして、良品投入孔３２の下方の第二の基板１８上に、良品収容箱３６が設置され、不良品投入孔３４の下方の第二の基板１８上に、不良品収容箱３８が設置されている。
【００２０】
フレーム枠３８の前面側の上方には、上記の各装置（ボールフィーダ２２、テーブル２４及び揺動装置２６、撮像装置２８、ロボットハンド装置３０、及び良否判定装置３２）を集中制御するための制御用パネル４０が設けられている。現場作業者は、制御用パネル４０を操作することによって、各装置の動作プログラムの設定又は変更を行ったり、検査の開始及び停止の指令を出したり、検査中の状況や検査の結果を確認したりすることができる。
【００２１】
次に、ネジ検査システム１０の動作を説明する。テーブル２４の上面２４ａに複数の六角穴付き止めネジ１２が搬入されると、まず、撮像装置２８がカメラ２８ａを通じて画像データGD28を取得する。画像データGD28は、図３（ａ）に示す拡散光スクリーン２４ｂの内側領域のデータであり、撮像装置２８は取得した画像データGD28を分析し、ランダムに配置されている個々の六角穴付き止めネジ１２の位置と向きを表す座標データを算出する。なお、六角穴付き止めネジ１２は、図４に示すように、ネジ頭部１２ａとネジ部１２ｂの大きさが同じであるが、ネジ頭部１２ａ側の端面は角が取れておらず、ネジ部１２ｂ側の端面は角が取れているので、側面から見た画像データGD28を分析することによって、どちらがネジ頭部１２ａ側かということも特定することができる。
【００２２】
ロボットハンド装置３０は、撮像装置２８が算出した座標データを参照し、複数の六角穴付き止めネジ１２の中から特定の六角穴付き止めネジ１２（例えば、把持状態でネジ頭部１２ａをカメラ３２ａに向けることができる配置になっているもの）を自動的に選択し、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、その六角穴付き止めネジ１２の側面を把持手段３０ｂで挟むように把持する。把持された六角穴付き止めネジ１２は、ロボットハンド３０ａによって良否判定装置３２の位置に移送され、ネジ頭部１２ａ側の端面をカメラ３２ａに向けると共に、ネジ部１２ｂの側面をカメラ３２ｂに向けた状態に保持される。拡散光スクリーン２４ｂ上の六角穴付き止めネジ１２に、把持手段３０ｂにより把持可能が向きのものがない場合は、揺動装置２６によりテーブル２４を揺動させ、拡散光スクリーン２４ｂ上の六角穴付き止めネジ１２の配置を変化させて、把持可能になった六角穴付き止めネジ１２を選択し、その側面を把持手段３０ｂで把持する。また、揺動装置２６によるテーブル２４の揺動は、定期的に行っても良い。
【００２３】
良否判定装置３２は、カメラ３２ａ，３２ｂを通じてネジ１２の画像データGD32を取得し、良否判定を行う。その後、ロボットハンド装置３０は、良否判定装置３２の良否判定の結果に応じて、この六角穴付き止めネジ１２を所定の場所に移送する。すなわち、良品と判定された六角穴付き止めネジ１２は、ロボットハンド３０ａによって良品投入孔３２の上方に移送され、把持が解除されて落下し、良品投入孔３２内を通過して良品収容箱３６に収容される。一方、不良品と判定された六角穴付き止めネジ１２は、ロボットハンド３０ａによって不良品投入孔３４の上方に移送され、把持が解除されて落下し、不良品投入孔３４内を通過して不良品収容箱３８に収容される。
【００２４】
これで、１つの六角穴付き止めネジ１２についての一連の動作が終了し、次の六角穴付き止めネジ１２について、同様の動作を繰り返す。
【００２５】
以上説明したように、ネジ検査システム１０は、六角穴付き止めネジ１２のようにネジ頭部がネジ部と同じ大きさの特殊なネジについて、画像検査と不良品を取り除く作業とを効率よく行うことができる。しかも、ネジ頭部がネジ部よりも大きい一般的なネジの検査にも同様に使用することができる構成なので、非常に汎用性が高い。
【００２６】
また、ネジ頭部の形状や大きさ、ネジ部の直径や長さ等が異なるネジを検査する場合に、各装置（ボールフィーダ２２、テーブル２４及び揺動装置２６、撮像装置２８、ロボットハンド装置３０、及び良否判定装置３２）の動作プログラムを変更することで容易に対応でき、ハード面の変更がほとんど必要ないので、段取り替えの手間を大幅に軽減することができる。
【００２７】
なお、本考案のネジ検査システムは、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記のネジ検査システム１０の場合、テーブルに検査対象のネジを搬入する構成としてホッパ２０及びボールフィーダ２２が設けられているが、これ以外の構造の装置に置き換えてもよい。また、特別な装置を省略し、現場作業者がテーブル上にネジを直接搬入する構成にしてもよい。また、テーブル、撮像装置、ロボットハンド装置、良否判定装置の各構成についても、上述した本考案の目的とする動作が可能な範囲で自由に変更することができる。
【００２８】
また、検査対象のネジの種類は特に限定されず、ネジ頭部がネジ部と同じ大きさのネジであれば、例えば、六角穴付き止めネジの他、ネジ頭部が＋形状や−形状の止めネジ、寸法切りボルト等を対象にすることができ、ネジ頭部がネジ部よりも大きいネジであれば、ナベ小ネジ、皿小ネジ、トラス小ネジ等を対象にすることができる。また、メートル並目ネジやタッピングネジのどちらにも使用できる。
【００２９】
また、ネジ検査システム１０の動作について、六角穴付き止めネジ１２の画像検査の一例を説明したが、検査を行う箇所は、把持手段に隠れずに撮像できる箇所であれば、ネジの種類や形状に合わせて自由に追加、変更することができる。また、撮像装置のカメラの台数も自由に変更することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ネジ検査システム
１２  六角穴付き止めネジ
１２ａ  ネジ頭部
１２ｂ  ネジ部
２４  テーブル
２６  揺動装置
２８  撮像装置
３０  ロボットハンド装置
３２  良否判定装置
３２ａ，３２ｂ  カメラ
ＧＢ２８，３２  画像データ
【図１】
0003199919.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003199919.tif 000006