(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に対置された一対のレール上に検査対象のネジの頭部を引っ掛け、前記レール間に該ネジの脚部をぶら下げた状態で、複数本のネジを整列せながら順次、前進させるリニアフィーダと、
周縁に等間隔で形成された切欠部上に前記リニアフィーダの先端から１本ずつ送り込まれるネジの頭部を引っ掛け、前記切欠部の下方に該ネジの脚部をぶら下げた状態で、水平面内で等速回転しながら前記ネジを移送するターンテーブルと、
前記リニアフィーダの先頭に位置するネジに圧縮空気を吹き付けて、該ネジを加速しながら前記ターンテーブルの切欠部内に押し込むエアノズルと、
を具備するネジの移送装置において、
前記リニアフィーダのレールが、該レールの先頭に位置するネジを垂直に保持する一方、先頭から２番目以降に位置するネジの脚先を前記先頭に位置するネジの脚先から離隔させるように、移送方向に向かって側方に傾倒していることを特徴とするネジの移送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のネジの移送装置において、
前記リニアフィーダのレールは、先頭から２番目以降に位置するネジの脚先を、前記先頭に位置するネジの脚先よりも前記ターンテーブルの回転方向に対して反対側に離隔させるように傾倒していることを特徴とするネジの移送装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のネジの移送装置において、
前記ターンテーブルの下方には、前記切欠部からぶら下がるネジの脚先に当接する振れ止めガイドが、前記ターンテーブルの周縁の直下に沿って上面視円弧状に取り付けられていることを特徴とするネジの移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジの品質検査等に際して利用されるネジの移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のネジを連続的に移送しながら、ネジの仕上寸法やネジ山の形状、表面のメッキ状態等を検査し、所定の基準から外れた不良品を選別除去するネジ検査装置が、特許文献１〜３等に開示されている。
【０００３】
図１、２は、かかるネジ検査装置全体の一般的かつ概略的な構成を示す図である。この種のネジ検査装置は、大まかには、ネジ１を所定の検査箇所に送り込む移送手段と、送り込まれてくるネジ１を光学的に検査して１本ずつの良否を判別する検査手段と、不良品と判定されたネジ１をその他の良品から除去する選別手段と、によって構成される。
【０００４】
（移送手段）
移送手段は、リニアフィーダ２とターンテーブル３とを組み合わせて構成される。リニアフィーダ２は、ホッパ４等の給材装置から供給される検査対象のネジ１を１本ずつ整列させながら、順次、前進させる装置である。リニアフィーダ２は、互いに平行な一対のレール２１を備えている。レール２１の間隔はネジ１の脚部１２の径よりも僅かに広く、かつネジ１の頭部１１の径よりは狭くなるように設定されている。ネジ１は、その頭部１１を両レール２１の上縁に引っ掛け、脚部１２をレール２１間にぶら下げた姿勢で、一列になってレール２１内を移送される。レール２１は移送方向に向かってやや下り勾配となるように設置されており、レール２１に与えられる微振動によって、ネジ１が少しずつ前進する。
【０００５】
リニアフィーダ２では前後のネジ１が不規則に接触したり離れたりするため、ネジ１の前後間隔が一定に揃わない。そこで、ネジ１の前後間隔を揃えるために、リニアフィーダ２からターンテーブル３へとネジ１が移し替えられる。ターンテーブル３は、垂直方向の支軸に取り付けられた円板状の装置で、その上面をリニアフィーダ２の上面にほぼ揃えて設置され、モータ（図示せず）等の駆動力により水平面内で一方向に等速回転する。ターンテーブル３の周縁には、ネジ１の径に対応した上面視略Ｕ字状または略Ｖ字状の切欠部３１が等間隔で形成されており、この切欠部３１に、リニアフィーダ２の先端からネジ１が１本ずつ投入される。切欠部３１内に投入されたネジ１は、その頭部１１をターンテーブル３の上面に引っ掛け、脚部１２をターンテーブル３の下方にぶら下げた状態で、ターンテーブル３の回転とともにその周方向に沿って一定間隔で移送される。
【０００６】
リニアフィーダ２からターンテーブル３の切欠部３１に対してネジ１をスムーズに投入できるように、リニアフィーダ２の先端は、ターンテーブル３の接線方向に対して上面視４５〜６０度の投入角度αを設けて、ターンテーブル３の周縁に近接するように配置されている。
【０００７】
さらに、リニアフィーダ２の先端近傍には、ネジ１をターンテーブル３側に向けて押し出すためのエアノズル５が設置されている。エアノズル５は、ターンテーブル３の回転速度に同期して、リニアフィーダ２の最も先頭に位置する１本のネジ１に対し瞬間的に圧縮空気を吹き付け、そのネジ１を加速してターンテーブル３の切欠部３１内に押し込む。場合によっては、エアノズル５がターンテーブル３の上面側と下面側の２ヶ所に配置され、上面側のエアノズル５はネジ１の頭部１１を押し出し、下面側のエアノズル５はネジ１の脚部１２を押し出すように制御されることもある。なお、図１中の符号５１は圧縮空気の供給源となるコンプレッサ、符号５２は空気の吹き出しを制御する開閉弁である。
【０００８】
ターンテーブル３の外側には、ターンテーブル３の周長の１／４ないし３／４ほどの範囲にわたって、移送ガイド３２が設置されている。移送ガイド３２は、ターンテーブル３の周縁との間に微少な隙間を空けて設置され、ターンテーブル３の切欠部３１の開口縁を塞いで、移送中のネジ１がターンテーブル３の切欠部３１から落下するのを防ぐ。
【０００９】
（検査手段）
検査手段は、ターンテーブル３によって移送されるネジ１に向けて、所定の検査位置から検査用の光を照射する光源６１、光源６１から照射された光を受光するカメラ６２、カメラ６２から出力される映像信号を演算処理して良否判定する演算検査部６３、等からなる検査ユニットを、検査項目に応じて複数組、備える。
【００１０】
光源６１は、ターンテーブル３上のネジ１が所定の検査位置に来たことを検出する位置センサ（図示せず）からの検出信号に同期して、ネジ１の頭部１１や脚部１２などの所定部位に対し、ネジ１の上方や下方など複数箇所から順次、所定の角度で検査用の光を照射する。光源６１の形態としては、検査目的に応じて面光源や平行ビーム光源等が適宜選択され、また、検査用の光には、可視光、レーザ光、赤外光等が適宜選択される。
【００１１】
ネジ１の所定部位に当たって所定の向きに反射した光や、ネジ１の背後に届いたネジ１の輪郭（シルエット）は、所定の位置に設置されたカメラ６２がそれぞれ受光して、映像信号に変換する。演算検査部６３は、カメラ６２から受け取る映像信号に基づき、ネジ１各部の寸法（脚長、脚部外径、頭部外径、ネジ谷径等）や形状（脚部の曲がり、頭部の傾き、頭部と脚部の偏心、十字孔の偏心、先端尖り等）をそれぞれ演算あるいは画像処理して、予め登録してある基準値と対比し、基準を満たす良品と、基準を満たさない不良品や異種品とを判別する。
【００１２】
（選別手段）
選別手段は、演算検査部６３で不良品または異種品と判別されたネジ１と、その他の良品とを分離する。選別手段は、不良品または異種品と判定されたネジ１が所定の除去位置まで移送されてきたことを検出する除去センサ７１と、除去センサ７１からの信号出力に同期して除去対象のネジ１に圧縮空気を噴射する除去ノズル７２とを備える。除去対象のネジ１は、除去ノズル７２から瞬間的に噴射される圧縮空気によってターンテーブル３の外方に吹き飛ばされ、ターンテーブル３の側方に設置された除去ガイド７３内に投入される。良品のネジ１は、ターンテーブル３の切欠部３１に引っ掛けられたまま、除去ノズル７２の前を通過してさらに前進し、移送方向に対して斜めに干渉するように設置された取出アーム７４に当たって切欠部３１から落下し、ターンテーブル３の下方に設置された良品ガイド７５内に貯留される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】実公昭６２−４０７１１号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４７５１号公報
【特許文献３】特開２００７−５７４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記従来のようなネジ検査装置においては、とくに脚の長いネジ１を検査する際、リニアフィーダ２からターンテーブル３にネジ１を移し替えるところで、次のような不都合が生じることがある。
【００１５】
すなわち、リニアフィーダ２の最も先頭にいるネジ１がリニアフィーダから押し出されてターンテーブル３の切欠部３１に押し込まれた瞬間、そのネジ１の頭部１１に次のネジの頭部１１が押し当てられたり、あるいはエアノズル５からの圧力が必要以上に作用したりすると、切欠部３１に押し込まれたネジ１が、切欠部３１の奥壁を支点にして、脚先を後方（リニアフィーダ２側）に跳ね上げる。つまり、頭部１１を押された反動によって、脚先の揺り戻しが生じる。ネジ１の脚部１２が長ければ、揺り戻し幅も大きくなる。そこに後続のネジ１が押し出されてきて、その脚先を前のネジ１の脚先の移送方向における前側に絡める。絡まり合ったネジ１が検査装置の可動部分に引っ掛かり、検査装置が異常停止してしまう、という事象である。
【００１６】
このようなネジ１の揺れを小さくするには、ターンテーブル３の上下２ヶ所に配したエアノズル５を個別に加減して、ネジ１の頭部１１と脚部１２に加わる圧力のバランスを調整することも考えられる。しかしながら、ネジ１の揺れ方は、ネジ１の長さや太さに応じて様々に変化するので、エアノズル５による圧力調整はきわめて面倒な作業になりかねない。
【００１７】
さらに、リニアフィーダ２からターンテーブル３に移し替られたネジ１も、回転するターンテーブル３によって移送される際に、遠心力の作用で脚先をターンテーブル３の径方向外側に傾ける。ここでもネジ１の脚部１２が長いと、その傾きや揺れが大きくなり、検査精度の低下にもつながりかねない。
【００１８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、とくに脚部１２の長いネジ１を、揺れや傾きの小さい安定した姿勢で移送することのできるネジ１の移送装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前述の目的を達成するため、本発明のネジの移送装置は、互いに平行に対置された一対のレール上に検査対象のネジの頭部を引っ掛け、前記レール間に該ネジの脚部をぶら下げた状態で、複数本のネジを整列せながら順次、前進させるリニアフィーダと、周縁に等間隔で形成された切欠部上に前記リニアフィーダの先端から１本ずつ送り込まれるネジの頭部を引っ掛け、前記切欠部の下方に該ネジの脚部をぶら下げた状態で、水平面内で等速回転しながら前記ネジを移送するターンテーブルと、前記リニアフィーダの先頭に位置するネジに圧縮空気を吹き付けて、該ネジを加速しながら前記ターンテーブルの切欠部内に押し込むエアノズルと、を具備するネジの移送装置において、前記リニアフィーダのレールが、該レールの先頭に位置するネジを垂直に保持する一方、先頭から２番目以降に位置するネジの脚先を前記先頭に位置するネジの脚先から離隔させるように、移送方向に向かって側方に傾倒している、との基本的構成を採用する。
【００２０】
この基本的構成によれば、先頭のネジの脚先と２番目のネジの脚先とが離れるので、脚の長いネジがリニアフィーダの先端から次々にターンテーブルに向けて送り出されていく状況でも、前後のネジの脚先同士が絡みにくくなる。
【００２１】
先頭のネジの脚先に対して２番目のネジの脚先を離隔させる方向については、ターンテーブルの回転方向に対して反対側なるようにするのが好ましい。これにより、前後のネジの脚先同士が一層、干渉しにくくなる。
【００２２】
また、本発明のネジの移送装置は、前述の基本的構成に加えて、前記ターンテーブルの下方に、前記切欠部からぶら下がるネジの脚先に当接する振れ止めガイドが、前記ターンテーブルの周縁の直下に沿って上面視円弧状に取り付けられていることを特徴とする。
【００２３】
この振れ止めガイドは、回転するターンテーブルに引っ掛かって移送されるネジの脚先が遠心力によって外側に拡がろうとするのに対し、その脚先に当接して、ネジを直立状態に拘束するものである。かかる構成を付加することにより、ターンテーブルによる移送時についても、ネジの姿勢を安定させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のネジの移送装置に採用されるリニアフィーダは、先頭に位置するネジ１本分を除いて側方に傾倒したレールを具備しており、したがって、先頭から２番目以降に位置するネジの脚先が、先頭に位置するネジの脚先から離隔するように保持される。そのため、脚の長いネジをリニアフィーダからターンテーブルに移し替えるところで、先頭のネジの脚先と次のネジの脚先とが絡みにくくなり、脚の長いネジを安定した姿勢で円滑に移送することができる。
【００２５】
また、本発明のネジの移送装置において、ターンテーブルの下方に振れ止めガイドを取り付けた場合には、ターンテーブルからぶら下がるネジの脚先に振れ止めガイドが当接して、ネジの脚先が遠心力で外方に拡がろうとするのを規制するから、ターンテーブルによる移送時についてもネジの姿勢を安定させることができる。
【００２６】
これらにより、ネジの移送経路におけるトラブルが減少し、移送中の姿勢も安定して、検査効率及び検査精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ネジ検査装置全体の一般的かつ概略的な構成を示す平面図である。
【図２】同じく、ネジ検査装置全体の一般的かつ概略的な構成を示す部分側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るネジの移送装置を構成するリニアフィーダの一部破断斜視図である。
【図４】同じく、リニアフィーダの上面図と要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るネジの移送装置を構成するターンテーブルの下方の構成を示す平面図である。
【図６】同じく、ターンテーブルの下方の構成を示す部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２９】
（ネジ検査装置）
本発明が適用されるネジ検査装置全体の概略的な構成は、図１、２に示した従来一般の構成と概ね同様である。すなわち、ネジ１を所定の検査箇所に送り込む移送手段と、送り込まれてくるネジ１を光学的に検査して１本ずつの良否を判別する検査手段と、不良品と判定されたネジ１をその他の良品から除去する選別手段と、によってネジ検査装置全体が構成される。
【００３０】
本発明の要部は移送手段にあって、検査手段及び選別手段については従来公知の部材や装置類を、必要に応じ適宜組み合わせるなどして構成することができる。よって、以下の説明においても、ネジ検査装置全体の説明については図１、２を準用し、実質的に従来と同様の構成要素には共通の名称及び符号を付して、その詳細な説明は省略するものとする。
【００３１】
（移送手段）
本発明のネジ１の移送装置も、前記従来の移送手段と同様に、リニアフィーダ２０（図３、４参照）と、ターンテーブル３と、エアノズル５とを組み合わせて構成される。リニアフィーダ２０は、移送方向に向かって下り勾配となるように設置された、互いに平行な一対のレール２２を具備し、該レール２２の上縁に検査対象のネジ１の頭部１１を引っ掛け、レール２２間に該ネジ１の脚部１２をぶら下げた状態で、複数本のネジ１を整列せながら順次、前進させる。
【００３２】
ターンテーブル３は、垂直方向の支軸に取り付けられた円板状の装置で、その上面をリニアフィーダ２０の上面にほぼ揃えて設置され、周縁に等間隔で形成された切欠部３１上に、リニアフィーダ２０の先端から１本ずつ送り込まれるネジ１の頭部１１を引っ掛け、切欠部３１の下方に該ネジ１の脚部１２をぶら下げた状態で、水平面内で等速回転しながらネジ１を所定の検査位置に移送する。
【００３３】
エアノズル５は、リニアフィーダ２０の先端近傍に設置され、リニアフィーダ２０の最も先頭に位置するネジ１に圧縮空気を吹き付けてそのネジ１を加速し、ターンテーブル３の切欠部３１内に押し込む。
【００３４】
（リニアフィーダ）
図３、４は、本発明のネジ１の移送装置に採用されるリニアフィーダ２０を示す。このリニアフィーダ２０は、脚部１２の長いネジ１でも横揺れの少ない姿勢で案内できるように、高さ（縦幅）のある板状部材からなるレール２２を対置して構成される。レール２２の高さは、少なくとも検査対象となるネジ１の脚長の半分以上、可能ならばネジ１の脚長と同程度あるのが好ましい。レール２２は、ネジ１の脚部１２の最大外径よりも僅かに広く、かつネジ１の頭部１１の径よりは狭い間隔をもって互いに平行に対置される。検査対象のネジ１のサイズに応じてレール２２の間隔や勾配を調整できるように、レール２２が適宜の可動支持手段（図示せず）を介して固定されていてもよい。
【００３５】
本発明にかかるリニアフィーダ２０の特徴は、少なくともターンテーブル３に近接する適宜長さの範囲のレール２２が、移送方向に向かって側方に傾倒している点にある。「適宜長さの範囲」とは便宜的に、検査対象のネジ１を少なくとも１０本程度は並べて保持できる長さの範囲を目安とする。傾倒角度βは垂直方向に対し概ね３〜１０度、より好ましくは５〜７度の範囲とし、傾倒の向きは、ネジ１の脚先をターンテーブル３の回転方向に対して反対側に遠ざける向きとする。
【００３６】
そして、レール２２の先端の、ネジ１の１本分の範囲だけが、ネジ１を垂直に保持し得るように屈曲した形状を有する。図示のように、レール２２の上縁は先端まで一直線状に延びる一方、レール２２の下縁の先端近傍は、ちょうど２番目のネジ１の位置から３番目のネジ１の位置にかけての範囲辺りで斜めに折曲し、レール２２の側面に略三角形状の連折面２３を形成している。ネジ１は、側方に傾倒した姿勢でレール２２内を前進し、先頭から２番目の位置に近づいたところで、頭部１１はそのまま直進させ、脚部１２を重力に従って直立させながら、先頭の位置に達する。
【００３７】
このタイミングに合わせて、図１、２に示したように、エアノズル５からの圧縮空気が先頭のネジ１を押し出す。エアノズル５は、少なくとも先頭のネジ１の頭部１１に臨むように、リニアフィーダ２０の上面側を含む適所に設置されており、ターンテーブル３の回転速度に同期して、先頭のネジ１に対し瞬間的に圧縮空気を吹き付ける。圧縮空気によって押し出された先頭のネジ１は、直立に近い姿勢で、ターンテーブル３の切欠部３１内に押し込まれる。
【００３８】
このように、レール２２の先頭から２番目以降に位置するネジ１の脚先を、先頭に位置するネジ１の脚先よりも移送方向の反対向きに少し逃がすことにより、先頭のネジ１の揺り戻しに対して後続のネジ１の脚先が干渉するのを避けやすくすることができる。前後のネジ１の脚先同士が多少、接触する場合でも、後のネジ１の脚先が前のネジ１の脚先よりも前方に出て絡むような事象は生じにくくなる。こうして、ネジ１の移送経路におけるトラブルが減少すれば、検査効率も向上する。
【００３９】
（振れ止めガイド）
さて、リニアフィーダ２０からターンテーブル３に移し替られたネジ１は、遠心力の作用で脚先をターンテーブル３の径方向外側に若干、拡げながら移送されることとなる。ネジ１の脚が長ければ、脚先の拡がりも大きくなる。図２に示したように、ターンテーブル３の外側には、ターンテーブル３の周縁との間に僅かの隙間を空けて移送ガイド３２が設置されているので、ターンテーブル３の切欠部３１からネジ１が落下することはないが、脚先の拡がりや揺れは検査精度の低下を招きかねない。そこで、本発明においては、ターンテーブル３の下方に、ネジ１の脚先が拡がるのを防ぐための振れ止めガイド８を設置している。
【００４０】
図５、６に示すように、振れ止めガイド８は、可撓性を有する帯状の薄板材等を、ターンテーブル３の周縁とほぼ同じ曲率半径になるように湾曲させるなどして形成された部材である。この振れ止めガイド８が、切欠部３１からぶら下がったネジ１の脚先に軽く当接するように、ターンテーブル３の周縁の直下に沿って上面視円弧状に設置される。ターンテーブル３の周方向に沿う振れ止めガイド８の設置範囲は、検査手段や選別手段を構成するセンサ、光源、カメラ、各種配線・配管等の邪魔にならない適当な範囲とする。振れ止めガイド８の、ネジ１の移送方向における手前側の端縁は、ネジ１の移送方向に対して迎え角を付与するように少し外方に拡げられている。振れ止めガイド８は、検査対象のネジ１のサイズに応じて脚先に当接する位置を変えることができるように、適宜の高さ調整手段（図示せず）を介して固定されるのが好ましい。また、振れ止めガイド８は、複数箇所に別れて取り付けられていてもよい。また、振れ止めガイド８の表面（ネジ１に当接する側面）に、例えばフェルト布のような、柔軟で低摩擦性の緩衝材が貼着されていてもよい。
【００４１】
こうして、ターンテーブル３による移送時においても、脚部１２の長いネジ１の傾きや揺れを低減させて、ネジ１を直立状態に保持することにより、検査精度を向上させることができる。
【００４２】
（他の実施形態）
なお、例示した実施形態は一例であって、本発明は、リニアフィーダ２０の先頭から２番目以降に位置するネジ１の脚先を、先頭に位置するネジ１の脚先よりも移送方向の反対向きに少し遠ざける、という要旨を逸脱しない範囲で、適宜改変して実施することが可能である。例えば、リニアフィーダ２０の勾配や側方への傾倒角度β、ターンテーブル３への投入角度α（リニアフィーダ２０の先端の移送方向とターンテーブル３の接線方向とのなす平面的な角度）、エアノズル５の設置位置や向き、ターンテーブル３の厚さ、切欠部３１の形状や間隔、ターンテーブル３の回転速度などは、検査対象のネジ１の形状や検査項目等に応じて設計変更されるべき要素である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明における「ネジ」とは、上述のような検査対象となるネジ一般（ボルト、ビス、スクリュー等）の他、同様の検査装置によって検査が可能な部材、すなわち細長い脚部と、その一端に形成された脚部よりもやや大径の頭部とを有する釘、各種ピン、リベットその他の類似部材を含むものとする。そして、本発明のネジの移送装置は、かかるネジ類似部材のうち特に細長いものを、検査目的だけに限らず１本ずつ整列させて高速で移送する工程に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
移送装置
１  ネジ
１１  頭部
１２  脚部
２０  リニアフィーダ
２２  レール
３  ターンテーブル
３１  切欠部
５  エアノズル５
８  振れ止めガイド
【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】
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