(57)【要約】【課題】頭部の有無を問わずに軸体の姿勢を搬送中に矯正できるようにし、さらに、長さの長い軸体についても姿勢の矯正が確実になされるようにすることを課題としている。【解決手段】ロータリーディスク２と、外枠ガイド３と、両者間に形成される搬送路４に搬送対象の軸体１０を送り込むフィーダ５とを有し、前記ロータリーディスク２と外枠ガイド３間に前記軸体１０の軸部１０ｂが挟み込まれ、その軸体がロータリーディスク２に駆動されて回転しながら前記搬送路４の出口に向けて搬送されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース面（Ｂ）に対して垂直な軸を支点にして回転するロータリーディスク（２）と、そのロータリーディスク（２）の外周に沿わせた外枠ガイド（３）と、前記ロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）との間に形成される搬送路（４）に搬送対象の軸体（１０）を送り込むフィーダ（５）とを有し、前記ロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）との間に前記軸体（１０）の軸部（１０ｂ）が挟み込まれ、その軸体がロータリーディスク（２）に駆動されて回転しながら前記搬送路（４）の出口に向けて搬送されるように構成された軸体搬送装置。
【請求項２】
前記ロータリーディスク（２）を異サイズ品と交換可能となした請求項１に記載の軸体搬送装置。
【請求項３】
前記ロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）を、両者間に軸体の軸部の全長又はほぼ全長が挟み込まれる厚みをもたせた請求項１又は２に記載の軸体搬送装置。
【請求項４】
前記ロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）の少なくとも一方を樹脂で形成した
請求項１又は２に記載の軸体搬送装置。
【請求項５】
前記ロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）のどちらか一方に、前記搬送路（４）に供給された軸体（１０）の一端を受けて軸体の他端をロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）間から突出した位置に保つ支持面（７）を設けた請求項１〜４のいずれかに記載の軸体搬送装置。
【請求項６】
前記ロータリーディスク（２）と外枠ガイド（３）に、前記軸体（１０）の長手途中に形成された径方向突出部（１０ｃ）との干渉を避ける溝（８）を設けた請求項１〜５のいずれかに記載の軸体搬送装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の軸体搬送装置（１）と、その装置で姿勢を矯正された軸体（１０）の他端を直視するＣＣＤカメラ（１１）又は光学センサを有し、前記ＣＣＤカメラ（１１）の画像又は光学センサの出力信号を取り込んで前記軸体（１０）の片端の形状、性状の良否を検査する軸体検査装置。
【請求項８】
前記軸体搬送装置（１）のフィーダ（５）から前記搬送路（４）に検査対象の軸体（１０）が供給されたことを検出する第１のセンサ（１２）と、供給された軸体（１０）が前記搬送路（４）の予め定められた位置を通過したか否かを検出する第２のセンサ（１３）と、その第２のセンサ（１３）によって検出されるべき軸体（１０）が検出されなかったときに、前記フィーダ（５）から供給された軸体（１０）が軸部（１０ｂ）に曲がりを生じていると判断する判定回路（１４）を具備させた請求項７に記載の軸体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ねじ、ボルト、リベットピン、支軸、支持ピン、連結ピンなどの軸体を、搬送方向に対して軸心が直角向きとなるように姿勢を矯正しながら搬送する軸体搬送装置と、それを用いて搬送中の軸体が良品か不良品かを調べる検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、軸体の代表的製品であるねじやボルトは、製造後に良否検査を行なって出荷される。良否検査は、頭部の形状、傷の有無、めっきの状態、軸部の直径や長さ、ねじ山の良否、軸部の曲がりの有無などについてなされる。
【０００３】
上記の良否検査の中には、軸体の端面を軸方向に観察して行う検査もあり、その検査については、検査精度を高めるために観察方向に対して軸体を平行に保つことが要求される。ところが、検査する軸体の中には、観察方向に対して不可避の傾きを生じるものがある。例えば、下記特許文献１に開示された検査装置の場合、検査される軸体が、ばね座金の組み込まれた座金付きねじであるとコイル状にねじれた座金を介してねじの頭部が回転テーブルの上面に支えられるため、吊り下げたねじが傾き、安定した検査を行うことができない。
【０００４】
そこで、下記特許文献２に開示された姿勢矯正装置が提案されている。本願発明者等が開発したその装置は、回転テーブルに設けた切欠き溝に軸部を挿入して頭部付き軸体を吊り下げる。そして、回転テーブルの回転により移動する軸体を搬送路の途中に固定して設けた押し上げガイドで押し上げて軸体の頭部を回転テーブルの上面から浮き上がらせ、この状態で軸体の軸部を押さえ手段で前記切欠き溝の内面に押さえ付けて傾きを矯正する。
【特許文献１】特開２００４−３５４３６７号公報
【特許文献２】特開２００７−５５７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２の姿勢矯正装置は、軸体の頭部を回転テーブルで支えて軸体の搬送を行なうので、検査対象が頭部付き軸体に限定される。また、この装置は、軸部長さの長い軸体については押し上げガイドによる押上げがスムーズになされず、押し上げガイドとの摩擦で軸体が傾きやすい。その傾きを首下のわずかな部分を押さえ手段と回転テーブルとで挟みつけて矯正するので、確実な矯正も望み難い面があった。
【０００６】
この発明は、これらの問題点を解決すること、即ち、頭部の有無を問わずに軸体の姿勢を搬送中に矯正できるようにし、さらに、長さの長い軸体についても姿勢の矯正が確実になされるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明においては、軸体搬送装置を、ロータリーディスクと、そのロータリーディスクの外周に沿わせた外枠ガイドと、搬送対象の軸体を前記ロータリーディスクと外枠ガイドとの間に形成される搬送路に送り込むフィーダとを有し、前記ロータリーディスクと外枠ガイドとの間に前記軸体の軸部が挟み込まれ、その軸体がロータリーディスクに駆動されて回転しながら前記搬送路の出口に向けて搬送されるものにした。この装置の搬送路は、その幅が入口側で前記軸体の軸部の直径よりも大きく、その幅が途中で狭くなり、その狭くなった位置で前記軸体の軸部がロータリーディスクと外枠ガイド間に挟み込まれるようにしておくとよい。
【０００８】
この装置のロータリーディスクは、垂直な軸を支点にして回転するもの、水平な軸を支点にして回転するもの、傾斜した軸を支点にして回転するもののいずれであってもよい。いずれのロータリーディスクも、そのロータリーディスクと外枠ガイドを設置するベース面を基準にすると回転中心の軸がベース面に対して垂直になる。ベース面は水平面、垂直面、傾斜した斜面を問わない。また、搬送する軸体は頭部の有無を問わない。
【０００９】
この搬送装置の好ましい形態を以下に列挙する。
（１）前記ロータリーディスクを異サイズ品（外径や厚みが異なるもの）と交換可能となしたもの。
（２）前記ロータリーディスクと外枠ガイドを、両者間に軸体の軸部の全長又はほぼ全長が挟み込まれる厚みをもたせたもの。
（３）前記ロータリーディスクと外枠ガイドの少なくとも一方を樹脂で形成したもの。
（４）ロータリーディスクと外枠ガイドのどちらか一方に、前記搬送路に供給された軸体の一端を受けて軸体の他端をロータリーディスクと外枠ガイドとの間から突出した位置に保つ支持面を設けたもの。
（５）前記ロータリーディスクと外枠ガイドに、前記軸体の長手途中に形成された径方向突出部との干渉を避ける溝を設けたもの。
【００１０】
この軸体搬送装置は、頭部付き軸体、頭部無し軸体の両方を搬送することができる。また、ロータリーディスクと外枠ガイドに挟まれる位置に径方向突出部がある軸体も、ロータリーディスクと外枠ガイドに前記径方向突出部との干渉を避ける溝を設けることによって搬送することができる。
【００１１】
この発明は、上述した軸体搬送装置と、その装置で姿勢を矯正された軸体の他端を直視するＣＣＤカメラ又は光学センサを有し、前記ＣＣＤカメラの画像又は光学センサの出力信号を取り込んで前記軸体の片端の形状、性状の良否を検査するようにした軸体検査装置も併せて提供する。
【００１２】
その検査装置は、軸体搬送装置のフィーダから前記搬送路に検査対象の軸体が供給されたことを検出する第１のセンサと、供給された軸体が前記搬送路の予め定められた位置を通過したか否かを検出する第２のセンサと、その第２のセンサによって検出されるべき軸体が検出されなかったときに、前記フィーダから供給された軸体が軸部に曲がりを生じていると判断する判定回路を具備させるとより好ましいものになる。
【発明の効果】
【００１３】
搬送路に進入してロータリーディスクの外周面に接触した軸体は、ロータリーディスクから駆動力を受けて回転し、外枠ガイドの内周面上を転動して搬送路の出口に向けて移動していく。このときの回転、転動が、ロータリーディスクの外周面と外枠ガイドの内周面を基準にして起こるため、軸体がロータリーディスクの軸心に対して傾いているとその軸体に対して姿勢を矯正する力が働き、その力で軸体が自然に真っ直ぐ（ロータリーディスクの軸と平行）な姿勢になる。
また、軸体に作用する矯正力は、ロータリーディスクと外枠ガイドとの間に挟まれる部分の長さが長くなるほど大きくなるため、長さの長い軸体ほど優れた矯正効果が得られる。
【００１４】
さらに、ロータリーディスクと外枠ガイドで軸体の軸部を挟み付けるので、ロータリーディスクの軸心を水平にした装置だけでなく、軸心を垂直にした搬送装置なども頭部の無い軸体を搬送することが可能であり（ただし、搬送路の幅が軸体の軸部の直径よりも大きくなっている部分では落ち止め用の支持面が必用）、装置の利用範囲が拡大する。
【００１５】
なお、上記で好ましいとした構成に関する作用、効果は次項で述べる。
【００１６】
次に、この発明の軸体検査装置は、軸体搬送装置による矯正効果によって検査される軸体の姿勢が安定し、そのために、安定した検査がなされて検査精度が高まる。
【００１７】
また、軸部が曲がっている軸体は搬送路の幅が狭くなった部分に入り込めず、搬送路の入口部で回転せずに止まる。上記第１、第２のセンサと判定回路をさらに具備させた検査装置は、そのことを検出することができるため、軸部の曲がり不良も同時に検査することができる。なお、搬送路の入口に止まった軸体は、不良品として搬送路から除去する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面の図１〜図６に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図1及び図２は、軸体搬送装置の第１実施形態である。この軸体搬送装置１は、ロータリーディスク２と、そのロータリーディスク２の外周に沿わせた外枠ガイド３と、搬送対象の軸体１０をロータリーディスク２と外枠ガイド３との間に形成される搬送路４に送り込むフィーダ５とを有している。
【００１９】
図示の軸体１０は十字穴付きねじであり、また、図示のフィーダ５は、周知の振動フィーダであり、２条のレール５ａで頭部１０ａを支えて吊り下げた軸体１０を、搬送路４の入口部に供給する。
【００２０】
ロータリーディスク２は、回転制御が可能なサーボモータなどの回転駆動源６を有しており、その回転駆動源６に駆動されて連続的に回転する。水平なベース面Ｂ上に設けられたこのロータリーディスク２は、搬送対象の軸体（例えば金属製のねじ）１０を保護するために、ポリアミド系樹脂等の耐摩耗性に優れた樹脂で形成すると好ましい。ここではそのロータリーディスク２を軸心Ｃが垂直（ベース面Ｂに対しても垂直）になる姿勢にし、外径や厚みの異なる異サイズ品と交換可能に設けており、軸体１０の軸部１０ｂの径や長さの変化にロータリーディスク２を交換して対応することができる。
【００２１】
外枠ガイド３は、搬送する軸体の軸部径などを考慮して設置領域を設定する。この外枠ガイド３は、搬送対象の中で軸部径が最大の軸体についても姿勢の矯正が十分に行なわれる長さ範囲をもつものが必要であり、その要求に応えるために、図の装置は、ロータリーディスク２の外周の約半分程度の領域に外枠ガイド３を沿わせている。その外枠ガイド３は構造用の金属材料で形成しているが、これを樹脂で形成して軸体を保護することや、この外枠ガイド３を内径の異なるものと交換可能にし、軸体１０のサイズ変動に対して外枠ガイド３を交換して対応することも可能である。ただし、ロータリーディスク２の方が交換性に優れ、また、交換後のロータリーディスク２とフィーダ５の位置関係の調整も不要であるので、外枠ガイド３よりもロータリーディスク２を交換したほうが有利である。
【００２２】
ロータリーディスク２と外枠ガイド３には、軸体の軸部１０ｂの全長が両者間に挟み込まれる厚みをもたせている。軸体１０に作用する姿勢の矯正力は、ロータリーディスク２と外枠ガイド３との間に挟まれる部分の長さが長くなるほど大きくなるため、この構造は
矯正効果が高く、より確実で安定した矯正がなされる。
【００２３】
搬送路４は、入口側の幅Ｗが軸体１０の軸部１０ｂの直径よりも大きい。その搬送路４の幅Ｗは途中で狭くなり、狭くなった部分でロータリーディスク２と外枠ガイド３間に軸体１０の軸部１０ｂが挟み込まれ、軸体１０がロータリーディスク２に駆動されて回転しながら搬送路４の出口に向けて搬送されるように構成されている。ロータリーディスク２が回転すると、そのディスクの外周に接触した軸体１０はロータリーディスク２とは反対向きに回転し、外枠ガイド３の内周面上を転動して搬送路４内を出口側に向けて移動していく。この際の回転、転動で軸体１０は傾きが自然に修正されて垂直姿勢になる。この姿勢の矯正効果は、軸体１０が座金付きねじである場合にも発揮される。
【００２４】
なお、図３、図４に示すように、軸体１０の一端を受けてその軸体の他端をロータリーディスク２と外枠ガイド３間から突出した位置に保つ支持面７をロータリーディスク２や外枠ガイド３に設けると、頭部無し軸体も垂直配置にして搬送することができる。この発明の搬送装置は、ロータリーディスク２と外枠ガイド３で軸体１０を挟み付けるので、上記の支持面７が搬送路４の入口部（幅Ｗが軸部１０ｂの直径よりも大きくなっている部分）のみに設けられている構造でも、頭部無し軸体の起立搬送が可能である。
【００２５】
また、図４に示すように、ロータリーディスク２と外枠ガイド３に溝８を設けることで、軸部の外周に径方向突出部１０ｃが設けられている軸体１０も、径方向突出部１０ｃとの干渉を起こさずに搬送することができる。
【００２６】
ロータリーディスク２は、軸心を水平にして配置してもよく、この場合には、支持面７が無くても頭部無し軸体の搬送が行なえる。
【００２７】
図５及び図６は、上述した軸体搬送装置１と、その装置で姿勢を矯正された軸体１０の他端側（図のそれは上端）においてロータリーディスク２の軸方向に直視するＣＣＤカメラ１１（光学センサで代替することも可）を組み合わせて構成される軸体検査装置の具体例を示している。この検査装置は、ＣＣＤカメラ１１の画像（又は光学センサの出力信号）を判定部（図示せず）に取り込み、予め設定された閾値と比較して軸体１０の片端の形状、性状の良否を検査する。
【００２８】
例示の検査装置は、軸体搬送装置１のフィーダ５から搬送路４に対して検査対象の軸体１０が供給されたことを検出する第１のセンサ１２と、供給された軸体１０が搬送路４の予め定められた位置を通過したか否かを検出する第２のセンサ１３と、第１、第２のセンサ１２，１３の信号を取り込んで良否判定を行なう判定回路１４を備えている。
【００２９】
第２のセンサ１３によって検出されるべき軸体が検出されなければ、フィーダ５から搬送路４に供給された軸体１０は搬送されずに搬送路４の入口部に止まっていると考えてよい。軸体１０が搬送路４の入口部に止まる理由は、軸部が曲がった不良品であるからにほかならない。従って、例示の検査装置では、軸体の一端の良否検査に加えて軸部の曲がりの有無の検査も同時に行なわれることになる。第２のセンサ１３は、専用のセンサである必要はなく、ＣＣＤカメラ１１を第２のセンサとして兼用することも可能である。
【００３０】
なお、搬送路４の入口部に止まって不良と判定された軸体は、当然に除去する。その除去は、手作業で行なってもよいし、ロボットハンドなどを用いた除去装置を追設して行ってもよい。
【００３１】
また、ロータリーディスク２と外枠ガイド３を、傾斜したベース面（垂直面も可）上に搬送路４の入口が上、出口が下となるように設置し、さらに、図示していない外枠ガイド３の移動機構を設け、不良軸体が検出されたときに前記移動機構で外枠ガイド３をロータリーディスク２から離反させて搬送路４の通路幅を広げ、搬送路４の入口部に止まっている軸体を自然に転がり落として不良品排出口へ排出することもできる。この方法を採用するときには、外枠ガイド３が復帰するまでの間、フィーダ５からの軸体供給を一時的に止める機構を追設することも有効になる。
【００３２】
製造時に焼き入れなどの熱処理を施す軸体、例えば、ローラやギヤなどの回転体を支持する支持ピンや高強度が要求される連結ピンなどは、熱処理で曲がりを生じることがある。上記の検査装置を使用すれば、製造直後の検査工程でその曲がりを検出して曲がりを生じた不良品を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の軸体搬送装置の一例を示す平面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図３】軸体搬送装置の他の実施形態の断面図
【図４】軸体搬送装置のさらに他の実施形態の断面図
【図５】図１の搬送装置を用いた検査装置の一例を示す平面図
【図６】図５の装置の概要を示す断面図
【符号の説明】
【００３４】
１          軸体搬送装置
２          ロータリーディスク
３          外枠ガイド
４          搬送路
５          フィーダ
５ａ        レール
６          回転駆動源
７          支持面
８          溝
１０        軸体
１０ａ      頭部
１０ｂ      軸部
１０ｃ      径方向突出部
１１        ＣＣＤカメラ
１２        第１のセンサ
１３        第２のセンサ
１４        判定回路
Ｂ          ベース面
【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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