(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部両側の第１ネジ部と第２ネジ部の長さが異なるスタッドボルトを各ネジ部の長さの違いで方向を判別する方法で、
定位置に供給されたスタッドボルトの方向が正方向又は１８０°反対の逆方向のいずれであっても、このスタッドボルトの軸部と第１ネジ部又は第２ネジ部の夫々に接近対向する定位置２箇所のエアー孔から対応する軸部と第１ネジ部又は第２ネジ部に向けて同一エアー供給源からのエアーを吹き付け、凹凸の少ない軸部に対するエアー孔からのエアーの洩れ量が凹凸の大きいネジ部に対応するエアー孔からのエアーの洩れ量より少なくなることによる２箇所のエアー孔のエアー圧の大小を判別することで、定位置でのスタッドボルトの方向を判別することを特徴とするスタッドボルトの方向判別方法。
【請求項２】
軸部両側の第１ネジ部と第２ネジ部の長さが異なるスタッドボルトを各ネジ部の長さの違いで方向を判別する装置で、
定位置にスタッドボルトを保持するボルト保持部、及び、このボルト保持部のスタッドボルト外周に接近対向する面の所定の２箇所に形成され、スタッドボルトの方向が正方向又は１８０°反対の逆方向のいずれであっても一方がスタッドボルトの軸部に対向すると他方はスタッドボルトの第１ネジ部又は第２ネジ部に対向して、夫々に軸部と第１ネジ部又は第２ネジ部に定方向からエアーを吹き付ける第１エアー孔及び第２エアー孔を有する方向判別体と、
方向判別体の各エアー孔に連通するエアー室、及び、このエアー室に定方向往復移動可能に配置され、エアー室を方向判別体の第１エアー孔に連通する第１エアー分室と方向判別体の第２エアー孔に連通する第２エアー分室に２分して、各エアー分室のエアー圧差に応じてエアー室内を変位する可動体、及び、可動体の変位方向を検出するセンサを有する方向検出器と、
方向検出器の第１エアー分室と第２エアー分室に同圧のエアーを供給するエアー供給源と、
を備え、方向判別体と方向検出器が別体であることを特徴とするスタッドボルトの方向判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、両端部のネジ部の長さが異なるスタッドボルトのネジ部の長さに基づく方向判別方法及び方向判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
両端部にネジ部を有するスタッドボルトは、両端部のネジ部の長さ、ネジピッチ等の形態が異なるものがほとんどである。両端部のネジ部の形態が異なるスタッドボルトをインパクトレンチ等のボルト自動組付機等に自動供給する場合、パーツフィーダから軸方向を揃えて整列搬送されてきたスタッドボルトを、軸部両側のネジ部の形態の違いで方向を判別し、同じ形態のネジ部が定方向に向くよう整列させてインパクトレンチ等に自動供給している。
【０００３】
パーツフィーダから整列搬送されてきたスタッドボルトの方向判別方法として、両端部のネジ部のネジピッチを測定する方法と、スタッドボルトの外周に定方向から光を投射して、その反射光量を光電センサで測定する方法が知られている。前者方法は、定位置に保持されたスタッドボルトの両端部のネジ部のネジピッチを測定して、その大小を判定することで定位置でのスタッドボルトの方向を判別する。後者方法は、スタッドボルトの軸部の外周が凹凸の少ない面で、ここからの反射光量が凹凸の多いネジ部からの反射光量より多いことを利用して、定位置でのスタッドボルトの方向を判別する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スタッドボルトの両端部のネジ部のネジピッチを測定してスタッドボルトの方向を判別する方法は、両端部のネジ部のネジピッチ差が大きいスタッドボルトであれば方向判別が比較的正確にできる。しかし、多くの品種のスタッドボルトは、両端部のネジ部のネジピッチ差が１ｍｍ以下と小さく、而も、ネジピッチを正確に検出することが難しくて、ネジピッチ測定によるスタッドボルトの方向判別は正確性に欠け、誤判定が多い問題があった。また、ネジピッチ測定によるスタッドボルトの方向判別方法は、両端部のネジ部のネジピッチが同一のスタッドボルトに適用できず、汎用性に欠ける問題があった。
【０００５】
また、スタッドボルトの軸部とネジ部の外周からの反射光量の違いを光電センサで検出してスタッドボルトの方向を判別する方法は、両端部のネジ部のネジピッチが同一のスタッドボルトにも適用できる便利さがあるが、スタッドボルトにゴミが付着していると、ゴミで光電センサが誤動作することがある。実際、スタッドボルトは、パーツフィーダで整列しながら方向判別のポジションに送られ、このポジションに保持されて方向判別されるが、パーツフィーダで整列搬送される間にスタッドボルトに粉状のゴミが付着し、このゴミが方向判別ポジションの光電センサの目に転着して、光電センサの感度低下を招き、光電センサが誤動作してスタッドボルトの方向判別が正確にできなくなることがあった。
【０００６】
本発明の目的とするところは、スタッドボルトのネジピッチの大小、ゴミ付着の有無に関係なく、常に高信頼度でスタッドボルトの方向を判別する方法とその方向判別装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明方法は、軸部両側の第１ネジ部と第２ネジ部の長さが異なるスタッドボルトを各ネジ部の長さの違いで方向を判別する方法で、定位置に供給されたスタッドボルトの方向が正方向又は１８０°反対の逆方向のいずれであっても、このスタッドボルトの軸部と第１ネジ部又は第２ネジ部の夫々に接近対向する定位置２箇所のエアー孔から対応する軸部と第１ネジ部又は第２ネジ部に向けて同一エアー供給源からのエアーを吹き付け、凹凸の少ない軸部に対するエアー孔からのエアーの洩れ量が凹凸の大きいネジ部に対応するエアー孔からのエアーの洩れ量より少なくなることによる２箇所のエアー孔のエアー圧の大小を判別することで、定位置でのスタッドボルトの方向を判別することにより、上記目的を達成する。
【０００８】
また、本発明装置は、軸部両側の第１ネジ部と第２ネジ部の長さが異なるスタッドボルトを各ネジ部の長さの違いで方向を判別する装置で、定位置にスタッドボルトを保持するボルト保持部、及び、このボルト保持部のスタッドボルト外周に接近対向する面の所定の２箇所に形成され、スタッドボルトの方向が正方向又は１８０°反対の逆方向のいずれであっても一方がスタッドボルトの軸部に対向すると他方はスタッドボルトの第１ネジ部又は第２ネジ部に対向して、夫々に軸部と第１ネジ部又は第２ネジ部に定方向からエアーを吹き付ける第１エアー孔及び第２エアー孔を有する方向判別体と、方向判別体の各エアー孔に連通するエアー室、及び、このエアー室に定方向往復移動可能に配置され、エアー室を方向判別体の第１エアー孔に連通する第１エアー分室と方向判別体の第２エアー孔に連通する第２エアー分室に２分して、各エアー分室のエアー圧差に応じてエアー室内を変位する可動体、及び、可動体の変位方向を検出するセンサを有する方向検出器と、方向検出器の第１エアー分室と第２エアー分室に同圧のエアーを供給するエアー供給源とを備え、方向判別体と方向検出器が別体であることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
定位置に保持されたスタッドボルトの軸部と、軸部両側のネジ部の一方に定位置の２箇所のエアー孔から同一エアー供給源からのエアーを吹き付けると、凹凸の少ない軸部に対応するエアー孔からのエアーの洩れ量が、凹凸の大きいネジ部に対応するエアー孔からのエアーの洩れ量より少なくなり、軸部側のエアー孔のエアー圧がネジ部側のエアー孔のエアー圧より高くなって、両エアー孔のエアー圧の大小判別で、定位置でのスタッドボルトの方向が判別される。定位置２箇所のエアー孔のエアー圧の大小判別は、両エアー孔のエアー圧差でエアーシリンダのピストンロッド等の可動体を動かすようにすることにより、確実に正確に検出できて、方向判別が高い信頼度で実行される。
【００１０】
また、スタッドボルトを定位置に保持する方向判別体の定位置２箇所のエアー孔を設け、この２箇所のエアー孔のエアー圧の大小を検出する方向検出器を方向判別体と別体に設けることにより、スタッドボルトの方向検出信号を出力するセンサが方向検出器に設置できて、センサの機能がスタッドボルトで害される心配が皆無となり、センサのスタッドボルト方向判別動作が安定する。また、センサの無い方向判別体の構造が簡略化されて、方向判別体に固定式のものや、スタッドボルトの方向を反転させる回転式のもの等が任意に使用できる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（ａ）及び（ｂ）は、スタッドボルト方向判別装置の要部の断面図で、同図の方向判別装置は、スタッドボルト１を定位置で保持する方向判別体３と、方向判別体３に保持されたスタッドボルト１の方向を検出する方向検出器７と、方向検出器７と方向判別体３にエアー８を供給するエアー供給源９を備える。スタッドボルト１は、略中央の軸部１ａの両側に第１ネジ部１ｂと第２ネジ部１ｃを一体に有する。図面では、第１ネジ部１ｂの長さが第２ネジ部１ｃの長さより短くなっているが、逆でもよい。
【００１３】
方向判別体３は、スタッドボルト１を定位置に保持するボルト保持部４と、ボルト保持部４の定位置２箇所に設けた第１エアー孔２ａ及び第２エアー孔２ｂを有する。ボルト保持部４は、スタッドボルト１をその長さ方向で定位置に保持するボルト挿通孔、ボルト嵌合溝、チャック等で、例えば図１に示すようにブロック状の方向判別体３の中央に貫通させた両端開口の判別孔５と、判別孔５の片端に固定、或いは、離脱可能に配置されたストッパー６で構成される。判別孔５は、スタッドボルト１の外径より少し大きい内径で、スタッドボルト１の全長とほぼ同一の長さの孔である。判別孔５のストッパー６と反対の開口から判別孔５に挿入されたスタッドボルト１は、その先端がストッパー６に当接して、判別孔５内の定位置に保持される。
【００１４】
尚、図１（ａ）に示すように、判別孔５にスタッドボルト１が第１ネジ部１ｂを先頭に挿入されたときの方向を例えば正方向とし、図１（ｂ）に示すように、第２ネジ部１ｃを先頭に挿入されたときの方向を逆方向とする。また、方向判別体３は、図３や図４で説明するような回転等する可動式のもの、或いは、図５で説明するような固定式のものが使用され、その用途は後述する。
【００１５】
判別孔５の内周面２箇所に第１エアー孔２ａと第２エアー孔２ｂが形成される。図１（ａ）のように、判別孔５に保持されたスタッドボルト１が正方向に在るとき、第１エアー孔２ａはスタッドボルト１の軸部１ａに接近対向する定箇所に、第２エアー孔２ｂはスタッドボルト１の第２ネジ部１ｃに接近対向する定箇所に形成される。また、図１（ｂ）のように、判別孔５に保持されたスタッドボルト１が逆方向に在るとき、第１エアー孔２ａはスタッドボルト１の第２ネジ部１ｃに接近対向する定箇所に、第２エアー孔２ｂはスタッドボルト１の軸部１ａに接近対向する定箇所に形成される。
【００１６】
方向検出器７は、方向判別体３に保持されたスタッドボルト１の正逆方向を、各エアー孔２ａ、２ｂのエアー圧差でもって検出するもので、各エアー孔２ａ、２ｂに連通するエアー室１０を有する例えばエアーシリンダ１１と、エアー室１０に配置された可動体のピストン１２と、ピストン１２の変位方向を検出するセンサ１４を備える。エアーシリンダ１１のエアー室１０がピストン１２で第１エアー分室１０ａと第２エアー分室１０ｂに二分され、第１エアー分室１０ａと方向判別体３の第１エアー孔２ａが配管されて連通し、第２エアー分室１０ｂと方向判別体３の第２エアー孔２ｂが配管されて連通する。ピストン１２と一体のピストンロッド１３は、各エアー分室１０ａ、１０ｂの側壁を軸方向移動可能に貫通する。
【００１７】
エアーシリンダ１１の各エアー分室１０ａ、１０ｂの双方に共通のエアー供給源９から定圧のエアー８が供給される。各エアー分室１０ａ、１０ｂのエアー圧差でピストンロッド１３が変位し、この変位の方向をセンサ１４が検出する。センサ１４は、光電センサや近接スイッチ等で、第２エアー分室１０ｂから突出するピストンロッド１３の有無を検出するように定位置に配置される。
【００１８】
図１の方向判別装置によるスタッドボルト１の方向判別は、次のように行われる。
【００１９】
方向判別体３の判別孔５に外部からパーツフィーダ等で１本のスタッドボルト１が自動供給されと、エアー供給源９から定圧のエアー８がエアーシリンダ１１の各エアー分室１０ａ、１０ｂを通して方向判別体３の各エアー孔２ａ、２ｂに供給される。
【００２０】
方向判別体３の判別孔５内でスタッドボルト１が図１（ａ）のように正方向に在るとき、スタッドボルト１の軸部１ａに第１エアー孔２ａからエアー８が吹き付けられ、第２ネジ部１ｃに第２エアー孔２ｂからエアー８が吹き付けられる。軸部１ａの外周は凹凸の少ない面であるので、第１エアー孔２ａから吹き付けられたエアー８の洩れ量が少なく、他方の第２ネジ部１ｃの外周はネジの山と谷の凹凸面であるので、第２エアー孔２ｂから吹き付けられたエアー８の洩れ量が多い。従って、第１エアー孔２ａのエアー圧が第２エアー孔２ｂのエアー圧より大きくなり、この両者のエアー圧差でエアーシリンダ１１のピストン１２がエアー圧の小さい第２エアー分室１０ｂの方向に移動する。移動したピストンロッド１３の先端部にセンサ１４が配置されて、センサ１４がピストンロッド１３を検出し、ロッド有り検出信号を方向判別回路（図示せず）に出力する。方向判別回路は、センサ１４からのロッド有り検出信号で、方向判別体３内のスタッドボルト１の軸部１ａが第１エアー孔２ａの方向にあって、スタッドボルト１が正方向に在ることを判別する。
【００２１】
また、方向判別体３の判別孔５内でスタッドボルト１が図１（ｂ）のように逆方向に在るとき、スタッドボルト１の第２ネジ部１ｃに第１エアー孔２ａからエアー８が吹き付けられ、軸部１ａに第２エアー孔２ｂからエアー８が吹き付けられる。この場合、第１エアー孔２ａから吹き付けられたエアー８の洩れ量が多く、第２エアー孔２ｂから吹き付けられたエアー８の洩れ量が少なくなって、第１エアー孔２ａのエアー圧が第２エアー孔２ｂのエアー圧より小さくなる。従って、エアーシリンダ１１のピストン１２がエアー圧の小さい第１エアー分室１０ａの方向に移動して、ピストンロッド１３の先端部がセンサ１４から離れ、センサ１４がロッド無しを検出する。このロッド無し検出信号で方向判別回路が、方向判別体３内のスタッドボルト１の軸部１ａが第２エアー孔２ｂの方向にあって、スタッドボルト１が逆方向に在ることを判別する。
【００２２】
方向判別体３内のスタッドボルト１の方向を判別する各エアー孔２ａ、２ｂのエアー圧差が小さくても、このエアー圧差がエアーシリンダ１１のピストン１２の変位で明確に現われ、而も、エアー圧差がピストン１２の変位量で増幅されるので、スタッドボルト１の方向判別が正確に、確実に行われる。また、方向判別体３にエアー８を吹き付けるため、スタッドボルト１にゴミが付着していても、ゴミがエアー８の吹き付けで飛ばされ、ゴミによる誤動作が無くなる。
【００２３】
更に、スタッドボルト１の方向を検出するためのセンサ１４が、スタッドボルト１を保持する方向判別体３と別体の方向検出器７の定位置に設置されるので、センサ１４をゴミ発生の無い安定した環境下に置くことができて、センサ１４の感度の安定化、高い精度の方向判別動作が可能となる。また、方向判別体３と方向検出器７を別体にして配管接続する構造ゆえ、方向判別体３に可動式のもの、固定式のものいずれにも適用できる便利さがある。
【００２４】
図２に示される実施例は、方向検出器７にダイヤフラム１５を使用している。ダイヤフラム１５は、１つの容器内を可動式の隔膜１６で第１エアー分室１０ａと第２エアー分室１０ｂに二分している。この第１エアー分室１０ａが第１エアー孔２ａに連通し、第２エアー分室１０ｂが第２エアー孔２ｂに連通し、各エアー分室１０ａ、１０ｂにエアー供給源９から定圧のエアー８が供給される。隔膜１６の中央部に固定されたピストンロッド１７が第２エアー分室１０ｂの側壁を貫通して外部に突出され、その先端部の移動範囲にセンサ１４が固定配置される。
【００２５】
方向判別体３の判別孔５に挿入されたスタッドボルト１が正方向の場合、第１エアー孔２ａと第１エアー分室１０ａのエアー圧が第２エアー孔２ｂと第２エアー分室１０ｂのエアー圧より大きくなって、ダイヤフラム１５の隔膜１６が第２エアー分室１０ｂ側に膨らみ、ピストンロッド１７の先端部がセンサ１４に検出されて、スタッドボルト１が正方向であると判別される。判別孔５に保持されたスタッドボルト１が逆方向の場合、ダイヤフラム１５の第１エアー分室１０ａのエアー圧が第２エアー分室１０ｂのエアー圧より小さくなって、隔膜１６が図２鎖線で示すように第１エアー分室１０ａ側に膨らみ、ピストンロッド１７の先端部がセンサ１４から外れて、スタッドボルト１が逆方向であると判別される。
【００２６】
次に、上記方向判別装置の具体的用途例を、図３乃至図５を参照して説明する。
【００２７】
図３の方向判別装置は、パーツフィーダ２０とボルト自動組付機２１の間のボルト搬送路２２に可動式方向判別体３を配置している。ボルト搬送路２２にスタッドボルト１が軸方向一列に整送され、ボルト搬送路２２の略水平な一部に固定された円筒状のハウジング２３の中に方向判別体３が９０゜正逆回転可能に配置される。ハウジング２３は、側方にパーツフィーダ２０に連結したボルト供給孔２４を、下方にボルト自動組付機２１に連結したボルト排出孔２５を有する。
【００２８】
方向判別体３の判別孔５の一端開口がボルト供給孔２４に合致させた状態で、パーツフィーダ２０から整送されてきた１本のスタッドボルト１が判別孔５に供給される。このとき、ハウジング２３のボルト供給孔２４と対向する部分が、スタッドボルト１を判別孔５の定位置に保持するストッパーとして機能する。
【００２９】
判別孔５内のスタッドボルト１が正方向と判別されると、方向判別体３が図３の実線矢印の正方向に９０゜回転して、判別孔５の正方向スタッドボルト１がボルト排出孔２５を自重で落下して、ボルト自動組付機２１に供給される。また、判別孔５内のスタッドボルト１が逆方向と判別されると、方向判別体３が図３の鎖線矢印の逆方向に９０゜回転して、判別孔５のスタッドボルト１が正方向となってボルト排出孔２５を自重で落下し、ボルト自動組付機２１に供給される。
【００３０】
図４の方向判別装置は、パーツフィーダ２０とボルト自動組付機２１の間のボルト搬送路２２の略鉛直な一部に固定配置されたハウジング２６の中に可動式方向判別体３を１８０゜正逆回転可能に配置している。ハウジング２６は、上下の対向部分にボルト供給孔２７とボルト排出孔２８を有する。
【００３１】
方向判別体３の判別孔５の上端開口がボルト供給孔２７に合致させた状態で、パーツフィーダ２０から整送されてきた１本のスタッドボルト１が判別孔５に供給され、ストッパー６で定位置に保持される。この判別孔５内のスタッドボルト１が正方向と判別されると、方向判別体３は回転せずにストッパー６だけが開く動作をして、判別孔５の正方向スタッドボルト１がボルト排出孔２８を自重で落下して、ボルト自動組付機２１に供給される。また、判別孔５内のスタッドボルト１が逆方向と判別されると、方向判別体３が１８０゜回転して、判別孔５のスタッドボルト１が正方向となってボルト排出孔２８を自重で落下し、ボルト自動組付機２１に供給される。
【００３２】
図５の方向判別装置は、パーツフィーダ２０とボルト自動組付機２１の間のボルト搬送路２２の略鉛直な一部に固定式方向判別体３と、その真下にボルト方向反転装置３０を配置している。ボルト方向反転装置３０は、固定式方向判別体３の鉛直方向にある判別孔５の下方に設けたボルト搬送路２２’の途中に配置された可動式反転板３１と反転ブロック３２及び反転スペース３３を有する。
【００３３】
図５装置において、固定式方向判別体３の判別孔５内のスタッドボルト１が正方向と判別されると、反転板３１がボルト搬送路２２’から外れて、判別孔５の下端のストッパー６が開き、正方向スタッドボルト１がボルト搬送路２２’を自重で落下してボルト自動組付機２１に供給される。また、固定式方向判別体３の判別孔５内のスタッドボルト１が逆方向と判別されると、反転板３１がボルト搬送路２２’に突出したままストッパー６が開き、判別孔５から自重で落下する逆方向スタッドボルト１の先端が反転板３１に当り、反転板３１を支点に反転スペース３３へと倒れる。反転スペース３３に倒れたスタッドボルト１は、図５の鎖線で示すように反転ブロック３２でガイドされて正方向に反転し、そのままボルト搬送路２２’に落下してボルト自動組付機２１に供給される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明方法のように、定位置に保持されたスタッドボルトの軸部と軸部両側のネジ部の一方に定位置２箇所のエアー孔から同一エアー供給源からのエアーを吹き付けると、軸部とネジ部からのエアーの洩れ量の違いで、軸部側のエアー孔のエアー圧がネジ部側のエアー孔のエアー圧より高くなって、両エアー孔のエアー圧の大小判別で、定位置でのスタッドボルトの方向が正確に判別され、而も、定位置２箇所のエアー孔のエアー圧の大小判別は、両エアー孔のエアー圧差でエアーシリンダのピストンロッド等の可動体を動かすようにすることにより、確実に検出できて、スタッドボルトの方向判別の精度が高く安定する。
【００３５】
また、スタッドボルトを定位置に保持する方向判別体と、方向判別体の２箇所のエアー孔のエアー圧の大小を検出する方向検出器を別体にすることにより、スタッドボルトの方向検出信号を出力するセンサがゴミ発生の無い安定した環境下にある方向検出器側に設置されて、センサの機能が安定し、スタッドボルトの方向判別の信頼性が向上する。また、方向判別体にはエアー孔を設けるだけでよくて、方向判別体に固定式のものや、スタッドボルトの方向を反転させる回転式のもの等の使用が容易となり、汎用性に優れた方向判別装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施例を示すスタッドボルト方向判別装置の要部の断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示すスタッドボルト方向判別装置の要部の断面図。
【図３】図１又は図２装置を使った第１のスタッドボルト自動整列供給機構の概略を示す要部の正面図。
【図４】図１又は図２装置を使った第２のスタッドボルト自動整列供給機構の概略を示す要部の正面図。
【図５】図１又は図２装置を使った第３のスタッドボルト自動整列供給機構の概略を示す要部の正面図。
【符号の説明】
１    スタッドボルト
１ａ  軸部
１ｂ  第１ネジ部
１ｃ  第２ネジ部
２ａ  第１エアー孔
２ｂ  第２エアー孔
３    方向判別体
４    ボルト保持部
７    方向検出器
８    エアー
９    エアー供給源
１０    エアー室
１０ａ  第１エアー分室
１０ｂ  第２エアー分室
１２    可動体（ピストン）
１４    センサ
１６    可動体（ダイヤフラムの隔膜）
【図１】
0003548604.tif 000002
【図２】
0003548604.tif 000003
【図３】
0003548604.tif 000004
【図４】
0003548604.tif 000005
【図５】
0003548604.tif 000006