(57)【要約】【課題】  段付き形状の部品の検査を能率よく正確におこなうことができる部品検査装置を提供する。【解決手段】  軸部２を上側にし前傾状態にした部品１を、自重により斜め下方に滑降させ搬送するシュート１０と、このシュートの前端部の下側に配設され互いに平行な軸線のまわりに同方向に回転駆動される２個の保持ローラ２０と、シュート１０の前端部から前方へ離間した位置にある係止面３１と、２個の保持ローラ２０の中間位置で係止面３１より前方に延び上向きに開口するＶ字状のガイド溝３２とをそなえたストッパ３０と、を具備し、シュート１０上を滑降し保持ローラ２０上への落下により転倒した部品１の大径部３の裏面３ｂ側を係止面３１に当接させ、軸部２をガイド溝３２により、大径部３を保持ローラ２０により、それぞれ保持した部品１に対して、検査をおこなうようにした。【選択図】      図３
2006275728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部の一端に大径部をそなえた段付き形状の部品を検査対象とする部品検査装置であって、
前記軸部を上側にし且つ前傾状態にした前記部品を、前記大径部の表面側を支承して自重により前方に向って斜め下方に滑降させ搬送するシュートと、
前記シュートの前端部の下側に配設され、前後方向に延びる互いに平行な軸線のまわりに同方向に回転駆動される２個の保持ローラと、
前記シュートの前端部から所定距離前方へ離間した位置において左右方向に延びる係止面と、前記２個の保持ローラの中間位置において前記係止面より前方に延び上向きに開口するＶ字状のガイド溝とをそなえたストッパと、
を具備し、
前記シュート上を滑降し前記保持ローラ上への落下により前記軸部が前方に向かうように転倒した前記部品の前記大径部の裏面側を前記ストッパの前記係止面に当接させるとともに、前記軸部を前記ガイド溝により、前記大径部を前記保持ローラにより、それぞれ保持した状態の前記部品に対して、検査をおこなうようにしたことを特徴とする部品検査装置。
【請求項２】
前記保持ローラにより保持されている前記部品の前記大径部の下部外周面に対向する上面が前下りに傾斜した支持片と、
前記支持片を、前記大径部の下部外周面から下方へ離間した下降位置と、前記大径部の上昇により該大径部の裏面と前記ストッパの前記係止面との当接が解除される上昇位置との間を、昇降駆動する駆動装置と、
から成る部品排出装置を具備し、
前記駆動装置による前記支持片の上昇駆動により、検査後の前記部品を、前記ストッパ上を滑動させて前方へ排出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の部品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品の検査装置に関し、さらに詳しくは軸部の一端に大径部をそなえた段付き形状の部品の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば機械加工前の鍛造品である各種バルブの弁体，プランジャ，ボルトなどの、軸部の一端に大径部をそなえた段付き形状の部品（以下、単に部品という）は、後工程に先立ってその軸部や大径部の表面の疵検査をおこなう必要があるが、従来は作業者が１個ずつ手にとって調べる目視検査が一般的であった。しかしこの目視検査は時間と手間がかかり能率的でないうえ、疵を見逃すおそれも大きく信頼性が劣るものであった。
【０００３】
そこで金属材の探傷検査に用いられている渦流探傷方式の探傷装置によって、自動探傷をおこなうことが考えられる（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−２４９０８４号公報（第３−５頁、図１，図２，図６）
【０００４】
ところが上記特許文献に記載されているようなリング状の円形ワークと違って、今回の検査対象である部品は大径部に軸部が突設された段付き形状品であるため、探傷検査部に部品を供給する搬送過程において部品が転倒しやすく、また保持ローラで大径部を保持しただけでは回転駆動時に軸部が振れやすく、特に軸部の正確な探傷をおこなうことができない。そこで、直立状態でコンベヤなどで搬送した部品の軸部を、回転チャックで把持して所定位置に上昇後、回転駆動することも考えられるが、この場合は大径部が振れやすいため大径部の探傷が不正確となり、また回転チャックを用いるため装置が複雑で、使用頻度が多いため回転チャックの寿命も短く、装置の維持費もかさみ不経済である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記の点にかんがみてなされたもので、簡潔な装置により、段付き形状の部品の検査を能率よく正確におこなうことができる部品検査装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の部品検査装置は、軸部の一端に大径部をそなえた段付き形状の部品を検査対象とする部品検査装置であって、前記軸部を上側にし且つ前傾状態にした前記部品を、前記大径部の表面側を支承して自重により前方に向って斜め下方に滑降させ搬送するシュートと、前記シュートの前端部の下側に配設され、前後方向に延びる互いに平行な軸線のまわりに同方向に回転駆動される２個の保持ローラと、前記シュートの前端部から所定距離前方へ離間した位置において左右方向に延びる係止面と、前記２個の保持ローラの中間位置において前記係止面より前方に延び上向きに開口するＶ字状のガイド溝とをそなえたストッパと、を具備し、前記シュート上を滑降し前記保持ローラ上への落下により前記軸部が前方に向かうように転倒した前記部品の前記大径部の裏面側を前記ストッパの前記係止面に当接させるとともに、前記軸部を前記ガイド溝により、前記大径部を前記保持ローラにより、それぞれ保持した状態の前記部品に対して、検査をおこなうようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この発明において、「前」側とは、シュートにより搬送される部品の平面視における進行方向側を称し、「後」側とはその反対方向側を称し、左右とは前後方向に対する左右方向を称するものとする。また部品の大径部の「裏面」とは、大径部の軸部連設側の側面を称し、「表面」とは、この裏面とは反対側の軸部の連設されていない端面を称するものとする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、検査部へ部品を給材するためのシュートは、極めて簡潔な構造のもので済み、その傾斜角度の選定により部品を不時の転倒を生ずることなく確実に搬送できる。また前傾姿勢の状態でシュートの前端部から落下する部品は、その重心がシュート前端部からはみ出すのに伴って自重で軸部が前方に向かうように転倒し、大径部の裏面がストッパの係止面に当接して前後の位置決めがされ、大径部外周の２個の保持ローラとの係合により大径部の芯出しが、軸部のストッパのガイド溝との係合により軸部の芯出しが、それぞれ迅速におこなわれるので、保持ローラにより部品をぶれの少ない状態で回転駆動して、渦流探傷方式などの探傷装置やレーザ変位計などの寸法計測装置により、各部の正確な検査をおこなうことができるのである。
【０００９】
また請求項２記載の部品検査装置は、請求項１記載の部品検査装置において、前記保持ローラにより保持されている前記部品の前記大径部の下部外周面に対向する上面が前下りに傾斜した支持片と、前記支持片を、前記大径部の下部外周面から下方へ離間した下降位置と、前記大径部の上昇により該大径部の裏面と前記ストッパの前記係止面との当接が解除される上昇位置との間を、昇降駆動する駆動装置と、から成る部品排出装置を具備し、前記駆動装置による前記支持片の上昇駆動により、検査後の前記部品を、前記ストッパ上を滑動させて前方へ排出するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
この発明において、検査後の部品は、チャックや吸盤などにより把持あるいは吸着して検査部から排出することもできるが、請求項２記載の構成とすれば、部品排出装置により部品の大径部を押上げるだけで、部品を前方へ排出することができ、装置が簡潔で故障が少なく寿命も長い。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、シュートと保持ローラとストッパから成る簡潔な構成の部品保持機構をそなえた装置により、段付き形状の部品の検査を、人手によらず能率よく正確におこなうことができる。
【００１２】
また上記の効果に加えて、請求項２記載の発明によれば、検査後の部品排出部を、簡潔で故障が少なく寿命の長い部品排出装置により構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図１〜図６に示す一例により、この発明の実施の形態を説明する。図中、１は検査対象である段付き形状の部品で、図３に示すように、軸部２の一端に円板状の大径部３をそなえた金属製の弁体から成る。図１において、５はこの部品１の探傷検査をおこなう部品検査装置で、６はその基台、７はこの基台６の上板である基板であり、この基板７上に、部品搬送用のシュート１０、部品保持および回転駆動用の２個の保持ローラ２０、部品位置決めおよび保持用のストッパ３０が、それぞれ取付けられている。基台６は、後述する傾斜調整ボルト８をそなえている。５０は部品検査装置１の各駆動装置部へ駆動指令信号を発し、後述する渦流探傷装置７０に探傷指令信号を発する制御装置である。また６０は、ストッパ３０の前側に設けられた検査済みの部品１を送出するための送出シュートで、その構成等については図６に基づき後述する。なお図２〜図５においては、この送出シュート６０の図示は省略してある。
【００１４】
シュート１０は、図３に示すようにその軸部２を上側にした部品１を、図中矢印Ｘで示す前側に向って傾斜した前傾状態で、その大径部３の表面３ａ側を支承して自重により滑降させる前下りの傾斜面１１をそなえた金属板製の樋状体から成り、支脚１２および後述の軸受ブロック２２に取付けた支持金具１３を介して、基板７上に固設されている。１４，１５は、シュート１０上の部品１を一時保持して、１個ずつ斜め前方へ送出するための切出用ストッパで、エアシリンダから成る操作機１６により水平方向に往復駆動される。そしてシュート１０の上端部には、図示しないコンベヤが接続され、このコンベヤにより部品１が所定の時間間隔で１個ずつシュート１０の上端部寄りの傾斜面１１上に給材される。
【００１５】
次に保持ローラ２０は、シュート１０の前端部の下側に配設され、２個の保持ローラ２０が、前後方向に延びる互いに平行な軸線２１ａ，２１ｂのまわりに回転自在に、基板７上に固設した軸受ブロック２２および後述のストッパ３０により支持されている。２個の保持ローラ２０，２０の間隔は、部品１の大径部３を２点で支承できる間隔に設定されている。各保持ローラ２０の後部には回転駆動用の歯車２３が固定取付けされるとともに、２個の保持ローラ２０，２０の歯車２３，２３間には、軸受ブロック２２に軸支した中間歯車２４（図３および図５参照）を介在させ、軸受ブロック２２に取付けた駆動機であるモータ２５の出力軸に取付けた駆動歯車２６を、一方の保持ローラ２０の歯車２３に噛合わせて回転駆動することにより、両保持ローラ２０，２０は矢印Ｒ（図５参照）で示す同方向に回転するように構成されている。
【００１６】
またストッパ３０は、基板７上に固設した金属製のブロック状体から成り、その後面部には、シュート１０の前端部から所定距離前方へ離間した位置において左右方向に延びる係止面３１が形成され、またその上面部には、２個の保持ローラ２０，２０（の軸線２１ａ，２１ｂ）の中間位置において前後方向に延び上向きに開口する、Ｖ字状のガイド溝３２を設けてある。なおこの例においては、部品１の軸部２の基部との干渉を避けるために、ガイド溝３２の後部には後方に向って拡がる切欠部３３を設けるとともに、Ｖ字状の溝底部にはダスト等排出用のコ字状溝３４を連設してある。
【００１７】
そしてこの例では、基台６の後側の脚部下端面にねじ込まれた傾斜調整ボルト８の回動操作により、基台６の前後方向の傾斜度を調整して、基板７はその上面が前下り状となるように所定の勾配（この例では約１／５０）で傾斜させてあり、これにより保持ローラ２０の軸線２１ａ，２１ｂおよびガイド溝３２も、基板７と同勾配で前下りに傾斜しており、これによって後述の検査時における部品１の大径部３の裏面３ｂとストッパ３０の係止面３１との常時接触が達成されるようになっている。
【００１８】
またこの例では、２個の保持ローラ２０，２０間のストッパ３０の後面寄りの位置に、部品排出装置４０を設けてある。４１は、２個の保持ローラ２０，２０により保持された状態（図４および図５参照）の部品１の大径部３の下部外周面に上面が対向する支持片で、この支持片４１はエアシリンダから成る駆動機４２により、図３〜図５に示す下降位置と、図６に示す上昇位置との間を、往復駆動される。そして基板７の前記傾斜により、支持片４１の上面も基板７と同勾配で前下りに傾斜している。
【００１９】
また図１および図６に示す送出シュート６０は、部品排出装置４０によりストッパ３０上から排出された部品１を前方へ送出する樋状のシュートで、前下り状に傾斜した樋状体は、図示しないが前方で二股状に分岐して良品排出路と不良品排出路を形成し、その分岐部に設けられた回動式の選別板の回動位置切換操作により、部品１は後述する渦流探傷装置７０による判定結果に応じて、上記良品排出路と不良品排出路のいずれか一方に振分けられて回収されるようになっている。
【００２０】
次に上記構成の部品検査装置５による部品１の検査方法を説明する。図１〜図３に示すシュート１０上の部品１の保持状態において、制御装置５０の駆動指令により前側の切出用ストッパ１４を操作機１６により引込方向へ駆動すれば、下側の部品１はシュート１０の傾斜面１１上を自重により前傾状態のまま摺動して、シュート１０の前端部からその重心が前方へはみ出すのに伴って、部品１は自重により図３に鎖線Ｗおよび矢印Ｓで示すように軸部２が前方へ向うように転倒し、保持ローラ２０，２０により大径部３の外周を支持された部品１は前方へ摺動し、大径部３の裏面３ｂがストッパ３０の係止面３１に衝突するとともに軸部２がガイド溝３２に嵌り込んで左右に位置決めされ、図４および図５に示す保持状態となる。
【００２１】
そこでこの部品保持状態において、図４および図５に示すように、部品１の軸部２の端面を検査するための渦流探傷プローブ７１、大径部３の外周面を検査するための渦流探傷プローブ７２、および大径部３の面取部を検査するための渦流探傷プローブ７３を、図示しない退避位置から電動アクチュエータ（図示しない）により各検査面に接近した位置まで駆動し位置決め後、制御装置５０（の駆動指令）により保持ローラ２０，２０を回転駆動して部品１を軸心のまわりに低速で回転駆動し、渦流探傷プローブ７２は前後方向に走査駆動しつつ、渦流探傷装置７０により各検査面部の疵の有無を検査する。
【００２２】
部品１の所定部分（上記各検査面部）の疵の有無を探傷検査する渦流探傷装置７０は、上記各渦流探傷プローブ７１〜７３の各検出コイル部の発する探傷信号と基準信号とを比較して疵の有無を判定し、疵有りの場合は不良品信号を、疵なしの場合は良品信号を、それぞれ発する判定回路７４をそなえた、公知の渦流探傷方式の探傷装置である。
【００２３】
上記の保持ローラ２０，２０による部品１の回転駆動時には、部品１の大径部３と保持ローラ２０の外周部、および軸部２とガイド溝３２の両傾斜面部とは、それぞれほぼ線接触状態にあり、また前述した保持ローラ２０の各軸線２１ａ，２１ｂおよびガイド溝３２の前傾状の傾斜により、大径部３の裏面３ｂはストッパ３０の係止面３１に常時面接触した状態が維持されるので、部品１は前後動を抑制された安定した位置決め状態で、ぶれを生じることなく円滑に回転し、各渦流探傷プローブによる検査面の探傷を、支障なく確実におこなうことができるのである。
【００２４】
所定の短時間（たとえば４秒間）の探傷終了後、部品排出装置４０を支持片４１上昇方向に駆動すれば、この支持片４１により大径部３を押上げられた部品１は、図６に示すように大径部３の裏面３ｂとストッパ３０の係止面３１との係合が外れた状態まで押上げられると、支持片４１上およびストッパ３０の上面を自重により斜め前方へ滑動して、送出シュート６０上へ落下し、この送出シュート６０上を前方へ滑動し、前記渦流探傷装置７０の判定回路７４の発する良品・不良品信号にもとづいて、前述した良品排出路と不良品排出路に振分けられて回収され、１個の部品１の検査および排出は終了する。
【００２５】
一方前記のシュート１０上の下側の部品１送出後、切出用ストッパ１４の突出位置への復帰と、後側の切出用ストッパ１５の引込駆動とにより、次の検査対象である部品１は、下側の位置に移動し保持されているので、この下側位置の部品１に対して上記と同工程で検査をおこない、さらに後側の切出用ストッパ１５位置には次の部品１を補充供給し、このようにして順次１個ずつ部品１の検査を短時間間隔で自動的におこなうものである。
【００２６】
以上のようにこの部品検査装置５によれば、シュート１０と保持ローラ２０とストッパ３０から成る簡潔な構成の装置により、部品１を所定の検査位置に搬送・位置決めしてぶれのない状態で回転駆動して、正確に且つ能率よく探傷検査できるのである。
【００２７】
さらにこの例では部品排出装置４０を設けてあるので、支持片４１と駆動機４２とから成る簡潔な構成の装置により、検査後の部品排出を迅速におこなうことができる。
【００２８】
この発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえばシュート１０やストッパ３０の具体的形状や材質、保持ローラ２０の回転駆動機構などは、上記以外のものとしてもよい。また上記の例では基台６（従って基板７）の前後方向の傾斜度の調整により、保持ローラ２０の軸線２１ａ，２１ｂおよびガイド溝３２および支持片４１の上面は、少量前下りの傾斜状態としたが、たとえば図７に示すように、上記傾斜度の調整機構を有しない基台６を用いて、保持ローラ２０の軸線２１ａ，２１ｂおよびガイド溝３２はいずれも水平状態で、水平な基板７上に設けるとともに、保持ローラ２０を上記の例より上側の位置に設けて、部品１を軸部２が前下りの傾斜状態で保持して、回転駆動中の部品１の前後動を防ぐようにしてもよい。またこの場合は、部品排出装置４０の支持片４１は、好ましくは、図示のように上面を前下り状に傾斜させたものを用いるとよい。図中、図４と同一部分には同一符号を付してある。
【００２９】
この保持状態では、部品１の大径部３と保持ローラ２０の外周（前端）部、および軸部２とガイド溝３２の両傾斜壁面とは、それぞれ点接触し、また大径部３の裏面３ｂとストッパ３０の係止面３１（上縁）部とは線接触状態で当接して、位置決めされる。また保持ローラ２０を、鎖線で示すように前側が小径のテーパローラ状の保持ローラ２０Ａとして、部品１の大径部３の外周とこの保持ローラ２０Ａとを線接触させて、回転駆動力伝達の向上をはかるようにしてもよい。なお図中、渦流探傷プローブの図示は省略してある。
【００３０】
またこの発明は、上記の渦流探傷方式や、画像認識技術に基づく光学探傷方式などの各種探傷装置により、部品各部の疵の有無を検査する探傷検査のほか、接触式あるいは非接触式のセンサを用いて部品各部の寸法やぶれ量を計測する自動寸法計測装置により、部品の寸法検査や精度検査をおこなう検査装置などにも、適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示す部品検査装置の斜視図である。
【図２】図１の部品検査装置の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の部品検査装置の使用状態を示すＢ部拡大図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図４における部品排出装置の動作を示す図４相当図である。
【図７】この発明の実施の形態の他の例を示す図４相当図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…部品、２…軸部、３…大径部、３ａ…表面、３ｂ…裏面、５…部品検査装置、１０…シュート、２０…保持ローラ、２０Ａ…保持ローラ、２１ａ…軸線、２１ｂ…軸線、２６…駆動歯車、３０…ストッパ、３１…係止面、３２…ガイド溝、４０…部品排出装置、４１…支持片、４２…駆動機、５０…制御装置、７０…渦流探傷装置。
【図１】
2006275728.tif 000003
【図２】
2006275728.tif 000004
【図３】
2006275728.tif 000005
【図４】
2006275728.tif 000006
【図５】
2006275728.tif 000007
【図６】
2006275728.tif 000008
【図７】
2006275728.tif 000009