(57)【要約】【課題】  円柱状に加工された被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、長さのみが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる外径測定装置を提供する。【解決手段】  円柱状に加工された被測定物の２側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向に搬送可能なＶ型シュート９と、該Ｖ型シュート９の延設方向に対して垂直方向に延びるスリット１２を設け、当該Ｖ型シュート９にて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段（１５ａ、１５ｂ）と、該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつＶ型シュート９の終端側へ一定速度で排出手段（１４ａ、１４ｂ）とを具備した外径測定装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状に加工された被測定物の２側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向に搬送可能なＶ型シュートと、
該Ｖ型シュートの延設方向に対して垂直方向に延びるスリットを設け、当該Ｖ型シュートにて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段と、
該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつ前記Ｖ型シュートの終端側へ一定速度で排出手段と、
を具備したことを特徴とする外径測定装置。
【請求項２】
前記Ｖ型シュートの終端側に設けられ、前記排出手段で切り離されつつ送り出しされる被測定物の長さ方向に対して光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて当該被測定物の長さを測定する長さ測定手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の外径測定装置。
【請求項３】
前記Ｖ型シュートは、その始端側から終端側へ所定角度で傾斜され、当該始端側に供給された被測定物が終端側へ自重にて滑動可能とされたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の外径測定装置。
【請求項４】
前記Ｖ型シュートにおける前記外径測定手段より始端側に配設され、当該外径測定手段に対して被測定物を任意速度で送り出し可能とする送り出し手段を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項５】
前記Ｖ型シュートの搬送面上方であって当該Ｖ型シュートにて搬送される被測定物と微小の隙間を有した位置には、当該被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイドが延設されたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項６】
前記Ｖ型シュートの搬送面両側であって前記外径測定手段の位置にある被測定物と微小の隙間を有した位置には、当該被測定物の左右方向の移動を規制する側面ガイドが延設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項７】
Ｖ型シュートの搬送面上方であって前記スリットの前後位置には、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項８】
前記Ｖ型シュート、天面ガイド、側面ガイド又は押さえ手段は、非磁性金属材料から成るとともに、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項９】
前記Ｖ型シュートは、その搬送面が左右に分割した構成とされ、被測定物の大きさに応じて当該搬送面が近接又は離間可能とされたことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項１０】
前記Ｖ型シュートは、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド、左右方向の移動を規制する側面ガイド、又は被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段の被測定物との位置関係を一定に維持するよう移動可能とされたことを特徴とする請求項９記載の外径測定装置。
【請求項１１】
前記Ｖ型シュートにおける前記外径測定手段よりも始端側には、長さ、外径又は表面色が設定と比べて著しく異なる被測定物を検出し、当該Ｖ型シュートから取り除く異品排除手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項１２】
被測定物を前記Ｖ型シュートの始端側に供給する供給部と、
前記排出手段で排出された被測定物を寸法別に選別する選別部と、
を有した選別装置に適用されるとともに、
前記供給部は、被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する回転フィーダ又は直進フィーダであることを特徴とする請求項１〜請求項１１の何れか１つに記載の外径測定装置。
【請求項１３】
前記選別部は、前記排出手段で排出された被測定物を順次受けるためのポケットが周方向に複数形成された円板状部材から成るとともに、各ポケットには、前記外径測定手段で測定された外径に基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッターが設けられたことを特徴とする請求項１２記載の外径測定装置。
【請求項１４】
前記排出手段と選別部との間における被測定物の通過を確認し得る通過確認センサと、
前記円板状部材の回転位置を検出する回転位置検出センサと、
を具備するとともに、これら通過確認センサと回転位置検出センサとに基づいてポケットで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握し前記シャッターを制御し得ることを特徴とする請求項１３記載の外径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状に加工された被測定物の外径を高速且つ高精度で測定し得る外径測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばローラベアリングなどに複数内在される軸受用ローラは、外径及び長さが所定寸法に管理された円柱状金属部材から成り、特にその外径は、軸受に内在された際の、外輪と内輪とのクリアランスを一定に保持させる観点から、高精度に測定して等級毎に選別しておく必要がある。このような円柱状に加工された被測定物における外径の測定は、従来、測定のための接触子を被測定物の側面に当接させるとともに、当該接触子の移動量を電気マイクロメータやレーザセンサ等により測定することにより行われていた
【０００３】
より具体的には、被測定物の側面が測定装置の所定壁面に当接した状態となるまでプッシャ等にて搬送し、位置決めした後、壁面と接触した側面と対向する側面に対して接触子を接触させ、当該接触子の原点位置から接触位置までの移動量に基づき、被測定物の外径を測定していた。そして、再びプッシャ等により測定位置から排出させ、測定結果に応じた選別（等級分け）を行っていた。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の外径測定装置においては、被測定物の位置決め及び排出がプッシャ等により行われるため、外径測定を高速に行うのが困難であるという問題があった。即ち、壁面への当接を行って位置決めされた被測定物は、暫く振動してしまうことから、被測定物の姿勢が安定するまでの時間が必要であるとともに、被測定物の位置決め、外径測定及び排出といった一連の動作を独立して行わせることから、高速化には限界があった。
【０００５】
一方、外径を変更せず長さのみが異なる被測定物を同一の外径測定装置で測定しようとした場合、接触子や治具の設置位置など装置構成を大幅に変更しなくてはならず、段取りに時間がかかってしまうという問題もあった。また、上記従来のものは、測定子や壁面を被測定物に当接及び接触させる必要があることから、測定部周辺の温度変化による機械ひずみや当接又は接触部位の摩耗等による経時変化が生じた場合、精度よく外径を測定することが困難であるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、円柱状に加工された被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、長さのみが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる外径測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、円柱状に加工された被測定物の２側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向に搬送可能なＶ型シュートと、該Ｖ型シュートの延設方向に対して垂直方向に延びるスリットを設け、当該Ｖ型シュートにて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段と、該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつ前記Ｖ型シュートの終端側へ一定速度で排出手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートの終端側に設けられ、前記排出手段で切り離されつつ送り出しされる被測定物の長さ方向に対して光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて当該被測定物の長さを測定する長さ測定手段を具備したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートは、その始端側から終端側へ所定角度で傾斜され、当該始端側に供給された被測定物が終端側へ自重にて滑動可能とされたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の外径測定において、前記Ｖ型シュートにおける前記外径測定手段より始端側に配設され、当該外径測定手段に対して被測定物を任意速度で送り出し可能とする送り出し手段を具備したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートの搬送面上方であって当該Ｖ型シュートにて搬送される被測定物と微小の隙間を有した位置には、当該被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイドが延設されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートの搬送面両側であって前記外径測定手段の位置にある被測定物と微小の隙間を有した位置には、当該被測定物の左右方向の移動を規制する側面ガイドが延設されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の外径測定装置において、Ｖ型シュートの搬送面上方であって前記スリットの前後位置には、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段が形成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュート、天面ガイド、側面ガイド又は押さえ手段は、非磁性金属材料から成るとともに、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１〜請求項８の何れか１つに記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートは、その搬送面が左右に分割した構成とされ、被測定物の大きさに応じて当該搬送面が近接又は離間可能とされたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートは、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド、左右方向の移動を規制する側面ガイド、又は被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段の被測定物との位置関係を一定に維持するよう移動可能とされたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項１〜請求項１０の何れか１つに記載の外径測定装置において、前記Ｖ型シュートにおける前記外径測定手段よりも始端側には、長さ、外径又は表面色が設定と比べて著しく異なる被測定物を検出し、当該Ｖ型シュートから取り除く異品排除手段が設けられたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜請求項１１の何れか１つに記載の外径測定装置において、被測定物を前記Ｖ型シュートの始端側に供給する供給部と、前記排出手段で排出された被測定物を寸法別に選別する選別部とを有した選別装置に適用されるとともに、前記供給部は、被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する回転フィーダ又は直進フィーダであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の外径測定装置において、前記選別部は、前記排出手段で排出された被測定物を順次受けるためのポケットが周方向に複数形成された円板状部材から成るとともに、各ポケットには、前記外径測定手段で測定された外径に基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッターが設けられたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の外径測定装置において、前記排出手段と選別部との間における被測定物の通過を確認し得る通過確認センサと、前記円板状部材の回転位置を検出する回転位置検出センサとを具備するとともに、これら通過確認センサと回転位置検出センサとに基づいてポケットで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握し前記シャッターを制御し得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、円柱状に加工された被測定物をＶ型シュートで一定方向に搬送する過程において、外径測定手段にて非接触で外径を測定するので、被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、長さのみが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、外径測定手段による被測定物の外径の測定に加え、その長さも長さ測定手段にて測定し得るので、例えば選別装置に適用した場合、より細かな選別を図ることができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、被測定物がＶ型シュート上を自重にて滑動し得るので、被測定物を搬送するための別個の駆動手段等を不要とすることができ、装置構成をより簡素化することができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、外径測定手段に対して被測定物を任意速度で送り出し可能とする送り出し手段を具備したので、被測定物の外径測定手段への送り出しタイミングと排出手段による排出タイミングとを良好に維持させることができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、Ｖ型シュートの搬送面上方であって当該Ｖ型シュートにて搬送される被測定物と微小の隙間を有した位置に天面ガイドが延設されたので、被測定物の上下方向の移動を規制することができ、被測定物の外径を精度よく測定することができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、Ｖ型シュートの搬送面両側であって外径測定手段の位置にある被測定物と微小の隙間を有した位置に側面ガイドが延設されたので、被測定物の左右方向の移動を規制することができ、被測定物の外径を精度よく測定することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、Ｖ型シュートの搬送面上方であってスリットの前後位置には、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段が形成されたので、スリットの位置で被測定物が上下方向に移動してしまうのを確実に防止することができ、被測定物の外径を更に精度よく測定することができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、Ｖ型シュート、天面ガイド、側面ガイド又は押さえ手段が非磁性金属材料から成るとともに、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されたので、これら構成要素と被測定物とが干渉して当該測定物が磁化されてしまうのを防止することができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、Ｖ型シュートは、その搬送面が左右に分割した構成とされ、被測定物の大きさに応じて当該搬送面が近接又は離間可能とされたので、種々の被測定物の外径測定に容易に対応することができるとともに、大きさが異なる被測定物に変更する際、その段取りを簡素化することができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、被測定物の大きさに応じて左右分割された搬送面が近接又は離間可能なＶ型シュートは、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド、左右方向の移動を規制する側面ガイド、又は被測定物に対して一定圧で接触し得る押さえ手段の被測定物との位置関係を一定に維持するよう移動可能とされたので、Ｖ型シュートの移動に伴ってこれら構成要素の位置関係を改めて調整する必要がなくなり、段取りを更に簡素化することができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、異品排除手段で異品と検出された被測定物をＶ型シュートから取り除くことができるので、外径測定手段にて当該異品の測定を行ってしまう手間が省け、より高速化を図ることができる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、供給部が被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する回転フィーダ又は直進フィーダであるので、Ｖ型シュートへの被測定物の供給をより効率的に行うことができるとともに、被測定物の供給、外径測定及び選別作業の自動化を容易に図ることができる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、選別部は、排出手段で排出された被測定物を順次受けるためのポケットが周方向に複数形成された円板状部材から成るとともに、各ポケットには、外径測定手段で測定された外径に基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッターが設けられたので、等級毎に所定の位置に被測定物を排出させる選別部が各々形成されたものに比べ、等級に著しい偏在があってもシャッターの動作を略均一に行わせることができ、選別部の寿命を向上させることができる。
【００３４】
請求項１４の発明によれば、通過確認センサと回転位置検出センサとに基づいてポケットで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握しシャッターを制御し得るので、選別部による選別をより確実に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に係る外径測定装置は、円柱状に加工された軸受用ローラ（被測定物）の外径及び長さを測定するものであり、測定された被測定物を寸法別に選別する選別装置に適用されたものである。かかる選別装置は、図１に示すように、被測定物を供給する供給部１と、供給された被測定物の外径等を測定する外径測定装置２と、測定された外径等に基づいて被測定物を寸法別に選別する選別部３とから構成されている。
【００３６】
供給部１は、台車Ｄにて運搬された多数の被測定物を受け入れて振動作用にて搬送する直進フィーダ４と、該直進フィーダ４からの被測定物を受けた後に上昇して排出する垂直バケット５と、該垂直バケット５から排出された被測定物をシュート６を介して受け入れ、回転作用にて当該被測定物の姿勢を一定とした後、シュート８へ排出する回転フィーダ７とから主に構成されている。
【００３７】
尚、回転フィーダ７に代えて、被測定物の姿勢を一定に保ちつつ供給する直進フィーダとしてもよく、かかる直進フィーダ又は回転フィーダ７を供給部が具備することにより、Ｖ型シュート９への被測定物の供給をより効率的に行うことができるとともに、後述する一連の作業（被測定物の供給、外径測定及び選別作業）の自動化を容易に図ることができる。
【００３８】
外径測定装置２は、回転フィーダ７からシュート８を介して排出された被測定物を受け入れつつ、その外径及び長さを測定するもので、図２に示すように、始端側（同図中上端側）から終端側（同図中下端側）へ所定角度で傾斜されたＶ型シュート９と、被測定物の外径を測定すべく発光手段１５ａ及び受光手段１５ｂから成る外径測定手段と、被測定物の長さを測定すべく発光手段１６ａ及び受光手段１６ｂから成る長さ測定手段と、送り出し手段としての一対の送り出しローラ１３ａ、１３ｂと、排出手段としての一対の排出ローラ１４ａ、１４ｂとから主に構成されている。
【００３９】
Ｖ型シュート９は、円柱状に加工された被測定物の２側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向（始端側から終端側へ向かう方向）に搬送可能なものであり、その始端側に供給された被測定物が終端側へ自重にて滑動可能とされている。また、Ｖ型シュート９は、図３に示すように、その搬送面９ａがＶ字型を成しており、各搬送面９ａにて被測定物Ｗの側面を支持するよう構成されている。尚、被測定物Ｗは、図４に示すように、両端が面取りされて所謂クラウン形状を成しており、隣接する被測定物Ｗ間に隙間Ｓが形成されている。
【００４０】
一対の送り出しローラ１３ａ、１３ｂは、Ｖ型シュート９における始端側（外径測定手段より始端側）に左右対向して配設され、各ローラの回転動作により搬送面９ａ上の被測定物を任意速度で送り出し可能とするものである。具体的には、送り出しローラ１３ａ、１３ｂ間の寸法が被測定物の外径寸法より若干小さく設定されるとともに、ローラ材として収縮性のある材料を使用しており（後述する一対の排出ローラ１４ａ、１４ｂも同様）、同期した回転動作により挟持した被測定物を終端側へ送り出しするようになっている。
【００４１】
一対の排出ローラ１４ａ、１４ｂは、Ｖ型シュート９における終端側に左右対向して配設され、測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつＶ型シュート９の終端側（長さ測定手段側）へ一定速度で排出するためのもので、送り出しローラ１３ａ、１３ｂと同様、各ローラの回転動作により搬送面９ａ上の被測定物を一定速度で排出可能とするものである。
【００４２】
然るに、送り出しローラ１３ａ、１３ｂによる送り出し速度よりも、排出ローラ１４ａ、１４ｂによる排出速度の方が大きくなるよう設定されており、Ｖ型シュート９における送り出しローラ１３ａ、１３ｂと排出ローラ１４ａ、１４ｂとの間には、被測定物が連続的に整列（図４で示す如く隣接する被測定物の端面同士が接触した状態）されるとともに、排出ローラ１４ａ、１４ｂより終端側（長さ測定手段側）は、被測定物が切り離された状態とされている。
【００４３】
尚、図２中符号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ及びＳ２ａ、Ｓ２ｂは、各位置にてＶ型シュート９上の被測定物の有無を検知するための発光素子及び受光素子から成るセンサであり、センサＳ１ａ、Ｓ１ｂが被測定物を検知することにより、Ｖ型シュート９上に整列された被測定物が満杯であることを把握でき、センサＳ２ａ、Ｓ２ｂが被測定物を検知しないことにより、当該整列された被測定物が足りなくなってきていると把握できるよう構成されている。
【００４４】
しかして、上記センサと送り出しローラ１３ａ、１３ｂとは図示しない制御手段と電気的に接続されており、被測定物が満杯と把握した場合は、送り出しローラ１３ａ、１３ｂの送り出し速度を下げて送り出し個数を低減させる一方、足りなくなってきていると把握した場合は、送り出し速度を上げて送り出し個数を増加させるよう制御可能とされている。これにより、Ｖ型シュート９上に整列された被測定物を常時適切な個数とすることができる。
【００４５】
また、Ｖ型シュート９における排出ローラ１４ａ、１４ｂの直前の位置には、当該Ｖ型シュート９の延設方向に対して垂直方向（図２中水平方向）に延びるスリット１２が形成されており、このスリット１２を介して外径測定手段を構成する発光手段１５ａ及び受光手段１５ｂが対向配置されている。発光手段１５ａは、スリット１２に対応した帯状の光を照射し得るもので、その透過光を受光手段１５ｂが受光し得るよう構成されている。これにより、被測定物の径方向に対して光を照射して受光手段１５ｂで被測定物形状に倣った透過光を受光することができ、かかる透過光に基づき、スリット１２上を通過する被測定物の外径を非接触にて測定することができる。
【００４６】
更に、外径測定手段が被測定物の外径を連続的に測定すれば、当該被測定物の側面輪郭を把握することができ、面取り不良（クラウン形状の異常）等をも検出することができる。即ち、本実施形態で測定されるべき被測定物には、既述の如く所謂クラウン形状を成しているため、その異常をも検知して、後述の選別部３にて選別させることができるのである。
【００４７】
一方、Ｖ型シュート９における排出ローラ１４ａ、１４ｂの直後の位置には、被測定物の排出方向に対して帯状の光を照射する発光手段１６ａと、該発光手段１６ａの透過光を受光する受光手段１６ｂとから成る長さ測定手段が配設されている。これにより、被測定物の長さ方向に対して光を照射して受光手段１６ｂで被測定物形状に倣った透過光を受光ことができ、かかる透過光に基づき、排出ローラ１４ａ、１４ｂにて単独に切り離された被測定物の長さを非接触にて測定することができる。
【００４８】
尚、図２中符号Ｓ３ａとＳ３ｂ、Ｓ４ａとＳ４ｂ、及びＳ５ａ、Ｓ５ｂは、それぞれＶ型シュート９上の被測定物の有無を検知するための発光素子及び受光素子から成るセンサであり、センサＳ３ａ、Ｓ３ｂにより被測定物が排出ローラ１４ａ、１４ｂを通過することを検知できるとともに、センサＳ４ａ、４ｂ及びセンサＳ５ａ、Ｓ５ｂにより長さ測定手段による長さ測定のタイミング確認、及びＶ型シュート９の通過確認を行い得るよう構成されている。
【００４９】
また、Ｖ型シュート９の搬送面９ａ上方であって当該Ｖ型シュート９にて搬送される被測定物と微小の間隙を有した位置には、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド１７が延設されている。これにより、Ｖ型シュート９による搬送過程の被測定物の上下方向の移動（姿勢ずれ）を規制することができ、被測定物の外径を精度よく測定することができる。
【００５０】
更に、Ｖ型シュート９の搬送面９ａ両側であって外径測定手段の位置（スリット１２の形成位置近傍）にある被測定物と微小の隙間を有した位置には、被測定物の左右方向の移動を規制する側面ガイド１８ａ、１８ｂが延設されている。これにより、Ｖ型シュート９による搬送過程の被測定物の左右方向の移動（姿勢ずれ）を規制することができ、被測定物の外径を更に精度よく測定することができる。
【００５１】
また更に、Ｖ型シュート９における外径測定手段よりも始端側（Ｖ型シュート９の中央近傍）には、長さ、外径又は表面色が設定と比べて著しく異なる被測定物を検出し、その被測定物をＶ型シュート９から取り除くための異品排除手段１９が配設されている。具体的には、異品排除手段１９は、隙間Ｓ（図４参照）等を検知して被測定物の長さ及び外径をそれぞれ検出するためのセンサ、及び被測定物の表面色を検出するためのセンサ（何れも不図示）と、後述する異品排除機構とから構成されている。
【００５２】
異品排除機構は、図５に示すように、一端に可動式の天面ガイド１７ａ及び他端に吸着手段２１がそれぞれ形成された門型のフレーム２０から主に構成されており、フレーム２０は図示しない駆動手段に接続されてＸ、Ｙ及びＺ軸方向に移動可能とされている。吸着手段２１は、例えば吸引ゴムから成り、その内部を負圧とすることにより被測定物を吸着可能とされている。
【００５３】
そして、異品排除手段１９の何れかのセンサが異品を検知すると、送り出しローラ１３ａ、１３ｂ及び排出ローラ１４ａ、１４ｂの回転駆動を停止させるとともに、フレーム２０を移動させ、吸着手段２１を異品とされた被測定物に当接させた位置まで移動させる。その状態で吸着手段２１内部を負圧として被測定物を吸着しつつ、フレーム２０を初期位置（図５で示した位置）まで戻らせ、負圧を解除して吸着した被測定物を離間させる。これにより、外径測定手段にて当該異品の測定を行ってしまう手間が省け、より高速化を図ることができる。また、異品排除手段１９にて異品を取り除かない場合、Ｖ型シュート９から異品が排出されることとなるが、その場合、異品の排出タイミングと後述する選別部３のポケット２２ａの受けタイミングがずれてしまい、当該ポケット２２ａに入らないことがある。然るに、本実施形態によれば、異品排除手段１９にて異品を取り除くことができるので、排出される被測定物を安定して所定のポケット２２ａに受け渡しすることができる。
【００５４】
選別部３は、排出ローラ１４ａ、１４ｂで排出された被測定物を寸法別（等級別）に選別するためのもので、図６に示すように、排出ローラ１４ａ、１４ｂで排出された被測定物を順次受けるためのポケット２２ａが周方向に複数形成された円板状部材２２を有して成り、各ポケット２２ａにはシャッター２２ｂがそれぞれ設けられている。尚、本実施形態においては、円板状部材２２の周縁に被測定物を収容し得るポケット２２ａが等間隔で１０個形成されている。
【００５５】
かかる円板状部材２２は、図示しないモータにより一方向に回転駆動可能とされており、その周縁近傍には、当該円板状部材２２の回転位置を検出するための回転位置検出センサ２３が固設されている。また、シャッター２２ｂは、ポケット２２ａの底面を開閉し得るもので、各ポケット２２ａにそれぞれ配設された開閉駆動手段２５により選択的に開閉動作可能とされている。尚、開閉駆動手段２５は、各ポケット２２ａのそれぞれに配設されているが、同図においては１つのみ記載し、他は省略してある。
【００５６】
円板状部材２２の周囲には、外径測定手段及び長さ測定手段により測定された外径及び長さに基づき等級分けされた被測定物を収容するための等級別収容部１１が複数配設されており、これら等級別収容部１１と円板状部材２２の各ポケット２２ａ下方位置とは通路２４にて連結されている。従って、所定のポケット２２ａにおけるシャッター２２ｂが所定の位置で開状態とされると、そのポケット２２ａに収容された被測定物が何れかの通路２４に落下して所望の等級別収容部１１に収容されることとなる。
【００５７】
ここで、既述の通過確認センサ（センサＳ４ａ、４ｂ及びセンサＳ５ａ、Ｓ５ｂ）により、被測定物のＶ型シュート９からの通過確認がなされるとともに、回転位置検出センサ２３により円板状部材２２の回転位置が検出されており、これら通過確認センサと回転位置検出センサ２３とに基づいてポケット２２ａで受けた被測定物を何れの位置で落下（排出）させるべきかを把握している。
【００５８】
即ち、外径測定手段及び長さ測定手段による測定で、ポケット２２ａで受けた被測定物が何れの等級別収容手段１１に収容させるべきかが判別されており、その等級データと上述した被測定物の通過確認及び円板状部材２２の回転位置とを対比させ、開閉駆動手段２５の動作タイミングを指示することにより、所望の等級別収容部１１側へ被測定物を排出させるのである。
【００５９】
本選別部３によれば、被測定物を順次受けるためのポケット２２ａが周方向に複数形成された円板状部材２２から成るとともに、各ポケット２２ａには、外径測定手段及び長さ測定手段で測定された外径及び長さに基づき被測定物を所定位置に排出し得るシャッター２２ｂが設けられているので、等級毎に所定の位置に被測定物を排出させる選別部が各々形成されたものに比べ、等級に著しい偏在があってもシャッター２２ｂの開閉動作を略均一に行わせることができ、選別部３の寿命を向上させることができる。
【００６０】
また、通過確認センサ（センサＳ４ａ、４ｂ及びセンサＳ５ａ、Ｓ５ｂ）と回転位置検出センサ２３とに基づいてポケット２２ａで受けた被測定物を何れの位置で排出すべきかを把握しシャッター２２ｂを制御し得るので、選別部３による選別をより確実に行わせることができる。尚、円板状部材２２の周縁壁には、各ポケット２２ａを識別可能な目印（孔や切欠等）が形成されており、回転位置検出センサ２３が非接触で当該目印を検出することで円板状部材２２の回転位置が把握されるよう構成されている。
【００６１】
上記第１の実施形態においては、Ｖ型シュート９、天面ガイド１７及び側面ガイド１８ａ、１８ｂが非磁性金属材料から成るものであり、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理が施されている。従って、これら構成要素と被測定物とが干渉して当該測定物が磁化されてしまうのを防止することができる。尚、表面処理は、硬度の高いメッキを施したり、或いは摩擦係数の低い合成樹脂材を接着させたりすることができ、当該合成樹脂材として導電性樹脂を使用するのが好ましい。
【００６２】
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係る外径測定装置は、第１の実施形態と同様、円柱状に加工された軸受用ローラ（被測定物）の外径及び長さを測定するものであり、図７に示すように、Ｖ型シュート９の搬送面上方であってスリット１２の前後位置に押さえ手段２５ａ、２５ｂが形成されるとともに、当該Ｖ型シュート９におけるスリット１２より始端側に第２送り出しローラ２６ａ、２６ｂ（送り出し手段）が配設されている。尚、図示しない他の構成要素（Ｖ型シュート９の始端に配設された送り出しローラ１３ａ、１３ｂ等）は、第１の実施形態と略同一のものである。
【００６３】
押さえ手段２５ａ、２５ｂは、、それぞれ被測定物に対して一定圧で接触し得るもので、図８に示すように、弾性部材２８から延設された板ばね２７の先端にそれぞれ形成されている。これにより、スリット１２の位置で被測定物が上下方向に移動してしまうのを確実に防止することができ、外径測定手段にて被測定物の外径を更に精度よく測定することができる。
【００６４】
第２送り出しローラ２６ａ、２６ｂは、Ｖ型シュート９の始端に配設された送り出しローラ１３ａ、１３ｂ（第１の実施形態参照）と同様、Ｖ型シュート９に左右対向して配設され、各ローラの回転動作により搬送面９ａ上の被測定物を任意速度で送り出し可能とするものであり、ローラ間の寸法が被測定物の外径寸法より若干小さく設定されるとともに、ローラ材として収縮性のある材料を使用し、同期した回転動作によって被測定物を送り出しするようになっている。
【００６５】
これにより、押さえ手段２５ａ、２５ｂにより一定圧で接触され、摩擦力が働いている被測定物を強制的にスリット１２側へ送り出すことができ、被測定物がＶ型シュート９上で滞ってしまうのを回避することができる。尚、押さえ手段２５ａ、２５ｂに代えて、図９に示すように、弾性部材３１から延設された板ばね３０の先端に形成された一体型の押さえ手段２９としてもよい。また、押さえ手段を一定圧で被測定物に接触させる手段は、板ばねに限定されず、他の付勢手段或いは押さえ手段の自重により一定圧で接触させた構成としてもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、Ｖ型シュート９、天面ガイド１７及び側面ガイド１８ａ、１８ｂに加えて押さえ手段（２５ａ、２５ｂ又は２９）も非磁性金属材料から成るものであり、少なくとも被測定物と対向する面に摩擦係数を低減するための表面処理（第１の実施形態と同様）が施されている。従って、これら構成要素と被測定物とが干渉して当該測定物が磁化されてしまうのを防止することができる。
【００６７】
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
本実施形態に係る外径測定装置は、第１及び第２の実施形態と同様、円柱状に加工された軸受用ローラ（被測定物）の外径及び長さを測定するものであり、図１０に示すように、Ｖ型シュート９の搬送面９ａが左右に分割した構成とされたものである。即ち、Ｖ型シュート９が左側シュート９ｂと右側シュート９ｃとで構成され、左側の搬送面９ａが左側シュート９ｂに、右側の搬送面９ａが右側シュート９ｃにそれぞれ形成されている。
【００６８】
これら左側シュート９ｂ及び右側シュート９ｃは、それぞれ左側ベース３２及び右側ベース３３上に固定されており、これらベースの移動に伴い、搬送面９ａが近接又は離間可能とされている。具体的には、左側ベース３２及び右側ベース３３の間には、一対の勾配面３４ａを有した中間部材３４が配設されており、それぞれの勾配面３４ａにはリニアガイド３５ａ、３５ｂが形成されるとともに、これらリニアガイド３５ａ、３５ｂに沿って左側ベース３２及び右側ベース３３が摺動自在に配設されている。
【００６９】
そして、ボールネジＢを回転駆動させると、摺動部材３６ａ及び３６ｂを介して左側ベース３２及び右側ベース３３がリニアガイド３５ａ、３５ｂに沿って移動し、搬送面９ａが所望寸法だけ近接又は離間するようになっている。これにより、被測定物の大きさ（特に外径）に応じてボールネジＢを駆動させ、搬送面９ａを近接又は離間することが可能とされるため、種々の被測定物の外径測定に容易に対応することができるとともに、大きさが異なる被測定物に変更する際、その段取りを簡素化することができる。
【００７０】
更に、本実施形態に係るＶ型シュート９においては、被測定物の大きさに応じて左右分割された搬送面９ａが近接又は離間可能とされるとともに、被測定物の上下方向の移動を規制する天面ガイド１７、左右方向の移動を規制する側面ガイド１８ａ、１８ｂの被測定物との位置関係が一定に維持されるよう移動可能とされている。即ち、天面ガイド１７は外径測定装置の本体（左側ベース３２及び右側ベース３３と連動しない固定側）に固設する一方、側面ガイド１８ａ、１８ｂは、左側ベース３２（左側シュート９ｂも含む）及び右側ベース３３（右側シュート９ｃも含む）上にそれぞれ固設され、当該左側ベース３２及び右側ベース３３と共に移動するようになっているのである。
【００７１】
尚、被測定物を検出する各センサ等も、外径測定装置の本体上にそれぞれ固設させておけば、被測定物の大きさに応じて左右分割された搬送面９ａが近接又は離間した際、当該センサと被測定物との位置関係を一定に維持することができる。特に、第２の実施形態に係る押さえ手段２５ａ、２５ｂ（２９も含む）を具備させた際も、同様に固設させれば、当該押さえ手段と被測定物との位置関係を一定に維持することができ、段取り作業を一層向上良好とすることができる。
【００７２】
第１〜第３の実施形態によれば、外径測定手段にて非接触で測定するので、被測定物の外径を高速且つ精度良く行わせることができるとともに、外径や長さが異なる被測定物の外径の測定に変更する際、その段取りを簡素化して作業性を向上させることができる。また、外径測定手段による被測定物の外径の測定に加え、その長さも長さ測定手段にて測定し得るので、選別装置のより細かな選別を図ることができる。更に、被測定物がＶ型シュート９上を自重にて滑動し得るので、被測定物を搬送するための別個の駆動手段等を不要とすることができ、装置構成をより簡素化することができる。
【００７３】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、例えば外径測定手段を具備しつつ長さ測定手段を具備しないものとすることができる。また、本実施形態いおいては、Ｖ型シュート９を所定角度傾斜させているが、被測定物を送り出し可能とすれば、略水平としたものであってもよい。更に、Ｖ型シュート９の始端側及び終端側に配設された送り出しローラ１３ａ、１３ｂ及び排出ローラ１４ａ、１４ｂに代えて、他の送り出し手段及び排出手段としてもよい。
【００７４】
また更に、本実施形態においては、被測定物の有無などを検知するセンサが透過型のものとされているが、反射型のものであってもよい。尚、本実施形態に係る外径測定装置は、何れも等級別に選別する選別装置に適用されているが、外径（長さも含む）のみを測定する単独の装置であってもよく、或いは円柱状に加工された他の被測定物の外径等を測定するものに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
円柱状に加工された被測定物の２側面を支持し、その長さ方向に連続的に整列させつつ一方向に搬送可能なＶ型シュートと、該Ｖ型シュートの延設方向に対して垂直方向に延びるスリットを設け、当該Ｖ型シュートにて搬送される被測定物の径方向に対して帯状に光を照射するとともに、その透過光に基づき非接触にて被測定物の外径を測定する外径測定手段と、該測定手段で外径が測定された被測定物を切り離しつつ前記Ｖ型シュートの終端側へ一定速度で排出手段とを具備した外径測定装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る外径測定装置を適用した選別装置全体を示す模式図
【図２】同外径測定装置におけるＶ型シュート及びその周辺構成要素を示す正面図及び側面図
【図３】同外径測定装置における搬送面上の被測定物を示す断面模式図
【図４】同外径測定装置における搬送面上の被測定物を示す側面模式図
【図５】同外径測定装置における異品排除手段を示す模式図
【図６】同外径測定装置を適用した選別装置の選別部を示す模式図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る外径測定装置におけるＶ型シュート（終端側）及びその周辺構成要素を示す正面図
【図８】同外径測定装置における押さえ手段を示す断面模式図
【図９】同外径測定装置における他の押さえ手段を示す断面模式図
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る外径測定装置における左右に分割されたＶ型シュートを示す断面模式図
【符号の説明】
【００７７】
１    供給部
２    外径測定装置
３    選別部
４    直進フィーダ
５    垂直バケット
６    シュート
７    回転フィーダ
８    シュート
９    Ｖ型シュート
９ａ  搬送面
１０  円板状部材
１１  等級別収容部
１２  スリット
１３ａ、１３ｂ  送り出しローラ（送り出し手段）
１４ａ、１４ｂ  排出ローラ（排出手段）
１５ａ、１５ｂ  発光手段及び受光手段（外径測定手段）
１６ａ、１６ｂ  発光手段及び受光手段（長さ測定手段）
１７  天面ガイド
１８ａ、１８ｂ  側面ガイド
１９  異品排除手段
２０  フレーム
２１  吸着手段
２２  円板状部材
２２ａ  ポケット
２２ｂ  シャッター
２３  回転位置検出センサ
２４  通路
２５ａ、２５ｂ、２９  押さえ手段
２６ａ、２６ｂ  第２送り出しローラ（送り出し手段）
２７、３０  板ばね
２８、３１  弾性部材
３２  左側ベース
３３  右側ベース
３４  中間部材
３５ａ、３５ｂ  摺動部材
Ｗ    被測定物
Ｄ    台車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006343291.tif 000008
【図７】
2006343291.tif 000009
【図８】
2006343291.tif 000010
【図９】
2006343291.tif 000011
【図１０】
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