(57)【要約】図７に示す如く、雄ネジの外観検査装置は、基準の雄ネジのネジ外形画像に対して基準のデジタルゲージを設定し、基準の雄ネジのネジ外形画像と試験用の雄ネジのネジ部片側のネジ外形を撮影して得られたネジ外形画像４２とのずれを求め、基準のデジタルゲージの位置を、雄ネジのずれに応じて位置補正し、位置補正したデジタルゲージ（上側デジタルゲージ７３、下側デジタルゲージ７４）と、ネジ外形画像４２とを画像判定して雄ネジが正常品であるか否かを判定する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ頭部を載置するか把持して等速度で回転する回転台と、
回転する前記雄ネジに横方向から投光する光源と、
回転する前記雄ネジを挟む様に前記光源と対向して配置され、所定時間毎に前記雄ネジのネジ部片側のネジ外形を撮影して画像信号を出力するデジタルカメラと、
前記回転台の基準位置に基準の雄ネジが臨む場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、前記ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第１の限界線をネジ外形線の外側に画定した第１の判定エリアと、内側への最大許容値に相当する第２の限界線を前記ネジ外形線の内側に画定した第２の判定エリアとを設定する判定エリア設定手段と、
撮影により得られたネジ外形画像のネジ外形線を解析し、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷の径方向位置と、前記ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央の軸方向位置とを検出して、撮影毎に雄ネジ位置を検出するネジ位置検出手段と、
前記基準のネジ外形画像のネジ外形線から検出される基準の雄ネジ位置と、前記ネジ位置検出手段により検出される検査用の雄ネジの雄ネジ位置との偏差分だけ、前記判定エリア設定手段が設定した各判定エリアを撮影毎に位置補正して前記ネジ外形画像に投影する判定エリア補正手段と、
前記ネジ外形画像が前記第１の判定エリアに入らず、且つ、前記ネジ外形画像から前記第２の判定エリアが食み出ていないことを判定する画像判定手段とを備え、
ネジ１回転分の全てのネジ外形画像が全く前記第１の判定エリアに入っておらず、且つ、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像から全く前記第２の判定エリアが食み出ていないと前記画像判定手段が判定した場合には、検査した雄ネジが正常品であると判定することを特徴とする雄ネジの外観検査装置。
【請求項２】
前記第１、第２の判定エリアの設定および雄ネジ位置の検出に用いる前記ネジ外形画像は、前記デジタルカメラで撮影したネジ外形を所定の倍率で拡大したものであることを特徴とする請求項１に記載の雄ネジの外観検査装置。
【請求項３】
前記第１の判定エリアおよび前記第２の判定エリアは、各々、軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリアを合わせたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の雄ネジの外観検査装置。
【請求項４】
前記回転台の回転軸から所定距離だけ離れた位置に複数個のデジタルカメラを軸方向に配置し、
これら複数個のデジタルカメラにより、前記雄ネジのネジ部片側のネジ外形を分割して撮影することにより得られる複数のネジ外形画像をつなぎ合わせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の雄ネジの外観検査装置。
【請求項５】
ネジ頭部を載置するか把持して等速度で回転する回転台と、
回転する前記雄ネジに横方向から投光する光源と、
回転する前記雄ネジを挟む様に前記光源と対向して配置され、所定時間毎に前記雄ネジのネジ部両側のネジ外形を撮影して画像信号を出力するデジタルカメラと、
前記回転台の基準位置に基準の雄ネジが臨む場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、前記ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第１限界線を一方側のネジ外形線の外側に画定した第１判定エリアと、外側への最大許容値に相当する第２限界線を他方側のネジ外形線の外側に画定した第２判定エリアと、内側への最大許容値を示す第３限界線をネジ外形線の内側に画定した第３判定エリアとを設定する判定エリア設定手段と、
撮影により得られたネジ外形画像の片側のネジ外形線を解析し、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷の径方向位置と、前記ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央の軸方向位置とを検出して、撮影毎に雄ネジ位置を検出するネジ位置検出手段と、
前記基準のネジ外形画像の片側のネジ外形線から検出される基準の雄ネジ位置と、前記ネジ位置検出手段により検出される検査用の雄ネジの雄ネジ位置との偏差分だけ、前記判定エリア設定手段が設定した各判定エリアを撮影毎に位置補正して前記ネジ外形画像に投影する判定エリア補正手段と、
前記ネジ外形画像が、前記第１、第２判定エリアに入らず、且つ、前記ネジ外形画像から第３判定エリアが食み出ていないことを判定する画像判定手段とを備え、
ネジ半転分の全てのネジ外形画像が全く前記第１、第２判定エリアに入っておらず、且つ、ネジ半回転分の全てのネジ外形画像から前記第３判定エリアが全く食み出ていないと前記画像判定手段が判定した場合には、検査した雄ネジが正常品であると判定することを特徴とする雄ネジの外観検査装置。
【請求項６】
前記第１、第２、第３判定エリアの設定および雄ネジ位置の検出に用いる前記ネジ外形画像は、前記デジタルカメラで撮影したネジ外形を所定の倍率で拡大したものであることを特徴とする請求項５に記載の雄ネジの外観検査装置。
【請求項７】
前記第１、第２、第３判定エリアは、各々、軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリアを合わせたものであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の雄ネジの外観検査装置。
【請求項８】
前記回転台の回転軸から所定距離だけ離れた位置に複数個のデジタルカメラを軸方向に配置し、
これら複数個のデジタルカメラにより、前記雄ネジのネジ部両側のネジ外形を分割して撮影することにより得られる複数のネジ外形画像をつなぎ合わせることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の雄ネジの外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、雄ネジの外形を検査する雄ネジの外形検査装置に関する。
【背景技術】  ターンテーブルの円周面に沿って、被検査ボルトを母線方向に向けた状態で回転自在に保持させ、該ターンテーブルの連続回転により上記ボルトを所定検査区帯に順次搬送するボルトのネジ山検査装置が従来より知られている（特開平３−１９５９１４号公報）。
上記ネジ山検査装置は、以下に示す課題がある。
一種類のネジのネジ山の検査しか行えない。
装置が大がかりになる。
ネジ山に対面させる検査ダイスが磨耗するので定期的に交換する必要がある。
検査に時間がかかる。
本発明の第１の目的は、ネジ山が正常（ピッチが正常で打痕が無い）であるか否かを高精度で、且つ短時間で検査することができる雄ネジの外観検査装置の提供にある。
本発明の第２の目的は、ピッチが正常であるか否かや、ネジ山の位相が正常であるか否（通称、二条ネジ、算盤ネジ、酔っぱらい）かを高精度で、且つ短時間で検査することができる雄ネジの外観検査装置の提供にある。
【発明の開示】
請求項１の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、ネジ頭部を載置するか把持して等速度で回転する回転台と、回転する前記雄ネジに横方向から投光する光源と、回転する前記雄ネジを挟む様に前記光源と対向して配置され、所定時間毎に前記雄ネジのネジ部片側のネジ外形を撮影して画像信号を出力するデジタルカメラと、前記回転台の基準位置に基準の雄ネジが臨む場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、前記ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第１の限界線をネジ外形線の外側に画定した第１の判定エリアと、内側への最大許容値に相当する第２の限界線を前記ネジ外形線の内側に画定した第２の判定エリアとを設定する判定エリア設定手段と、撮影により得られたネジ外形画像のネジ外形線を解析し、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷の径方向位置と、前記ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央の軸方向位置とを検出して、撮影毎に雄ネジ位置を検出するネジ位置検出手段と、前記基準のネジ外形画像のネジ外形線から検出される基準の雄ネジ位置と、前記ネジ位置検出手段により検出される検査用の雄ネジの雄ネジ位置との偏差分だけ、前記判定エリア設定手段が設定した各判定エリアを撮影毎に位置補正して前記ネジ外形画像に投影する判定エリア補正手段と、前記ネジ外形画像が前記第１の判定エリアに入らず、且つ、前記ネジ外形画像から前記第２の判定エリアが食み出ていないことを判定する画像判定手段とを備え、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像が全く前記第１の判定エリアに入っておらず、且つ、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像から全く前記第２の判定エリアが食み出ていないと前記画像判定手段が判定した場合には、検査した雄ネジが正常品であると判定することを特徴としている。
雄ネジの検査を行う場合には、等速度で回転する回転台の上面にネジ頭部を下側にして雄ネジを載置するか、回転台の下側でネジ頭部を把持する。
回転する雄ネジには、光源が横方向から投光を行う。
回転する雄ネジを挟む様に、光源と対向してデジタルカメラが配置されている。このデジタルカメラは、所定時間毎に雄ネジのネジ部片側のネジ外形を撮影して画像信号を出力する。
判定エリア設定手段は、回転台の基準位置に基準の雄ネジが臨む場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第１の限界線をネジ外形線の外側に画定した第１の判定エリアと、ネジ外形の内側への最大許容値に相当する第２の限界線をネジ外形線の内側に画定した第２の判定エリアとを設定する。
ネジ位置検出手段は、撮影により得られたネジ外形画像のネジ外形線を解析し、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷の径方向位置と、ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央の軸方向位置とを検出して、撮影毎に雄ネジ位置を検出する。
判定エリア補正手段は、基準のネジ外形画像のネジ外形線から検出される基準の雄ネジ位置と、ネジ位置検出手段により検出される検査用の雄ネジの雄ネジ位置との偏差分だけ、判定エリア設定手段が設定した各判定エリアを撮影毎に位置補正してネジ外形画像に投影する。
画像判定手段は、ネジ外形画像が第１の判定エリアに入らず、且つ、ネジ外形画像から第２の判定エリアが食み出ていないことを判定する。
そして、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像が全く第１の判定エリアに入っておらず、且つ、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像から全く第２の判定エリアが食み出ていないと画像判定手段が判定した場合には、検査した雄ネジが正常品であると雄ネジの外観検査装置が判定する。
雄ネジのネジ山が正常であるか否を、高精度で、且つ、短時間で検査（ピッチの状態、疵の有無、打痕の有無）することができる。
画像判定で検査を行う構成であるので、検査用部材が磨耗しないので、検査用部材の定期交換が不要である。
雄ネジの外観検査装置は、比較的簡単な構成であるので、低コストで製造できる。
請求項２の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、請求項１の構成に加え、第１、第２の判定エリアの設定および雄ネジ位置の検出に用いる前記ネジ外形画像は、前記デジタルカメラで撮影したネジ外形を所定の倍率で拡大したものであることを特徴としている。
デジタルカメラで撮影したネジ外形が所定の倍率で拡大されるので、判定エリア設定手段は、第１の判定エリアおよび第２の判定エリアを容易に設定できる。また、ネジ位置検出手段が雄ネジ位置を容易に検出できる。更に、画像判定手段が画像判定を精度良く行うことができる。
請求項３の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、請求項１または請求項２の構成に加え、前記第１の判定エリアおよび前記第２の判定エリアは、各々、軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリアを合わせたものであることを特徴としている。
なお、第１の判定エリアを軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリア毎に、第１の限界線の一部分を画定する。同様に、第２の判定エリアを軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリア毎に、第２の限界線の一部分を画定する。
この構成を採用すると、外観が不良であると判定した判定エリアの分割箇所に基づいて、ネジ部の不良箇所の位置を大凡、特定できる。
請求項４の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、請求項１または請求項２の構成に加え、前記回転台の回転軸から所定距離だけ離れた位置に複数個のデジタルカメラを軸方向に配置し、これら複数個のデジタルカメラにより、前記雄ネジのネジ部片側のネジ外形を分割して撮影することにより得られる複数のネジ外形画像をつなぎ合わせることを特徴としている。
この構成は、ネジ部が長い雄ネジの場合に好適であり、ネジ部片側全長のネジ外形のネジ外形画像を得ることができる。
請求項５の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、ネジ頭部を載置するか把持して等速度で回転する回転台と、回転する前記雄ネジに横方向から投光する光源と、回転する前記雄ネジを挟む様に前記光源と対向して配置され、所定時間毎に前記雄ネジのネジ部両側のネジ外形を撮影して画像信号を出力するデジタルカメラと、前記回転台の基準位置に基準の雄ネジが臨む場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、前記ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第１限界線を一方側のネジ外形線の外側に画定した第１判定エリアと、外側への最大許容値に相当する第２限界線を他方側のネジ外形線の外側に画定した第２判定エリアと、内側への最大許容値を示す第３限界線をネジ外形線の内側に画定した第３判定エリアとを設定する判定エリア設定手段と、撮影により得られたネジ外形画像の片側のネジ外形線を解析し、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷の径方向位置と、前記ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央の軸方向位置とを検出して、撮影毎に雄ネジ位置を検出するネジ位置検出手段と、前記基準のネジ外形画像の片側のネジ外形線から検出される基準の雄ネジ位置と、前記ネジ位置検出手段により検出される検査用の雄ネジの雄ネジ位置との偏差分だけ、前記判定エリア設定手段が設定した各判定エリアを撮影毎に位置補正して前記ネジ外形画像に投影する判定エリア補正手段と、前記ネジ外形画像が、前記第１、第２判定エリアに入らず、且つ、前記ネジ外形画像から第３判定エリアが食み出ていないことを判定する画像判定手段とを備え、ネジ半転分の全てのネジ外形画像が全く前記第１、第２判定エリアに入っておらず、且つ、ネジ半回転分の全てのネジ外形画像から前記第３判定エリアが全く食み出ていないと前記画像判定手段が判定した場合には、検査した雄ネジが正常品であると判定することを特徴としている。
雄ネジの検査を行う場合には、等速度で回転する回転台の上面にネジ頭部を下側にして雄ネジを載置するか、回転台の下側でネジ頭部を把持する。
回転する雄ネジには、光源が横方向から投光を行う。
回転する雄ネジを挟む様に、光源と対向してデジタルカメラが配置されている。このデジタルカメラは、所定時間毎に雄ネジのネジ部両側のネジ外形を撮影して画像信号を出力する。
判定エリア設定手段は、回転台の基準位置に基準の雄ネジを配した場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、前記回転台の基準位置に基準の雄ネジが臨む場合に得られる基準のネジ外形画像に対して、前記ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第１限界線を一方側のネジ外形線の外側に画定した第１判定エリアと、ネジ外形の外側への最大許容値に相当する第２限界線を他方側のネジ外形線の外側に画定した第２判定エリアと、ネジ外形の内側への最大許容値に相当する第３限界線をネジ外形線の内側に画定した第３判定エリアとを設定する。
ネジ位置検出手段は、撮影により得られたネジ外形画像の片側のネジ外形線を解析し、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷の径方向位置と、ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央の軸方向位置とを検出して、撮影毎に雄ネジ位置を検出する。
判定エリア補正手段は、基準のネジ外形画像の片側のネジ外形線から検出される基準の雄ネジ位置と、ネジ位置検出手段により検出される検査用の雄ネジの雄ネジ位置との偏差分だけ、判定エリア設定手段が設定した各判定エリアを撮影毎に位置補正してネジ外形画像に投影する。
画像判定手段は、ネジ外形画像が、第１、第２判定エリアに入らず、且つ、ネジ外形画像から第３判定エリアが食み出ていないことを判定する。
そして、ネジ半転分の全てのネジ外形画像が全く第１、第２判定エリアに入っておらず、且つ、ネジ半回転分の全てのネジ外形画像から第３判定エリアが全く食み出ていないと画像判定手段が判定した場合には、検査した雄ネジが正常品であると雄ネジの外観検査装置が判定する。
雄ネジのネジ山が正常であるか否を、高精度で、且つ、短時間で検査することができる。なお、ピッチの状態、疵の有無、打痕の有無以外に、ネジ山の位相のずれの有無、ピッチ違いの有無も検査することができる。
画像判定で検査を行う構成であるので、検査用部材が磨耗しないので、検査用部材の定期交換が不要である。
雄ネジの外観検査装置は、比較的簡単な構成であるので、低コストで製造できる。
請求項６の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、請求項５の構成に加え、前記第１、第２、第３判定エリアの設定および雄ネジ位置の検出に用いる前記ネジ外形画像は、前記デジタルカメラで撮影したネジ外形を所定の倍率で拡大したものであることを特徴としている。
デジタルカメラで撮影したネジ外形が所定の倍率で拡大されるので、判定エリア設定手段は、第１、第２、第３判定エリアを容易に設定できる。
また、ネジ位置検出手段が雄ネジ位置を容易に検出できる。更に、画像判定手段が画像判定を精度良く行うことができる。
請求項７の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、請求項５または請求項６の構成に加え、前記第１、第２、第３判定エリアは、各々、軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリアを合わせたものであることを特徴としている。
なお、第１判定エリアを軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリア毎に、第１限界線の一部分を画定する。同様に、第２判定エリアを軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリア毎に、第２限界線の一部分を画定する。
同様に、第３判定エリアを軸方向位置に応じて分割した複数の判定エリア毎に、第３限界線の一部分を画定する
この構成を採用すると、外観が不良であると判定した判定エリアの分割箇所に基づいて、ネジ部の不良箇所の位置を大凡、特定できる。
請求項８の発明に係る雄ネジの外観検査装置は、請求項５または請求項６の構成に加え、前記回転台の回転軸から所定距離だけ離れた位置に複数個のデジタルカメラを軸方向に配置し、これら複数個のデジタルカメラにより、前記雄ネジのネジ部両側のネジ外形を分割して撮影することにより得られる複数のネジ外形画像をつなぎ合わせることを特徴としている。
この構成は、ネジ部が長い雄ネジの場合に好適であり、ネジ部両側全長のネジ外形のネジ外形画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１実施例に係るデジタルゲージ式ネジ検査装置の構成を示す説明図である。
図２は、そのデジタルゲージ式ネジ検査装置の判定装置本体のブロック図である。
図３は、そのデジタルゲージ式ネジ検査装置の判定装置本体のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートである。
図４は、基準の雄ネジのネジ外形画像へデジタルゲージを投影する様子を示すフローチャートである。
図５は、雄ネジのネジ外形画像からネジ位置を検出する様子を示す説明図である。
図６は、基準の雄ネジのネジ外形画像にデジタルゲージを投影した状態を示す説明図である。
図７は、試験する雄ネジのネジ外形画像にデジタルゲージを投影した状態を示す説明図である。
図８の（ａ）は、ネジ部に凸打痕が有る場合の雄ネジの斜視図であり、図８の（ｂ）は、その雄ネジのネジ外形画像にデジタルゲージを投影した状態を示す説明図である。
図９の（ａ）は、ネジ部に凹打痕が有る場合の雄ネジの斜視図であり、図９の（ｂ）は、その雄ネジのネジ外形画像にデジタルゲージを投影した状態を示す説明図である。
図１０は、本発明の第２実施例に係に係るデジタルゲージ式ネジ検査装置の構成を示す説明図である。
図１１は、試験する雄ネジのネジ外形画像にデジタルゲージを投影した状態を示す説明図である。
図１２は、第２実施例に係に係るデジタルゲージ式ネジ検査装置の判定装置本体のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートである。
図１３は、変形例１に係るデジタルゲージ式ネジ検査装置の構成を示す説明図である。
図１４は、変形例２に係るデジタルゲージ式ネジ検査装置に用いるデジタルゲージの説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明の第１実施例（請求項１、２に対応）を、図１〜図９に基づいて説明する。
図１に示す如く、デジタルゲージ式ネジ検査装置Ａは、雄ネジ１を載置する回転台２と、雄ネジ１に投光する投光手段３と、ネジ部片側を撮影するデジタルカメラ４と、画像判定を行う判定装置本体５と、各種操作を行う操作パネル６と、判定状態等を表示するモニター７とを備える。なお、本実施例および後述する第２実施例では、雄ネジ１の上側がモニター７の右側に表示される。
雄ネジ１は、ネジ部１１と頭部１２とを備える金属製のネジである。なお、本実施例では、雄ネジ１のネジ部１１の直径は約１０ｍｍであり、ネジ部１１に五〜六個のネジ山を有する。
回転機構（図示せず）により等速度で回転している回転台２は、ネジ載置面２１である水平な平坦面を上面に備え、略円柱状を呈する。なお、本実施例では、回転台２は、７００ｍｓで１回転している。
回転台２には、ネジ搬入装置（図示せず）により、検査を行う雄ネジ１が頭部１２を下側にしてネジ載置面２１に載置される。
投光手段３は、フィルタ３１（曇りガラス）の背後に光源３２を配して構成され、回転台２の横方向から、回転台２上で回転する雄ネジ１に向かって光３０を投光する。
なお、光源３２は、短波長で発光するものが好ましく、本実施例では、数十個の白色発光ダイオードを用いている。
デジタルカメラ４は、回転台２上で回転する雄ネジ１を挟む様に、投光手段３と対向して配置され、所定時間毎に、雄ネジ１のネジ部片側のネジ外形を撮影して画像信号４１を出力する。なお、本実施例では、所定時間は約１８ｍｓである。
ネジ外形は、後述する画像信号処理回路５１により、雄ネジ１の実寸法がモニター７上では２０倍に拡大して表示される。この拡大されたネジ外形画像４２は、ゲージ位置の設定や雄ネジ位置の検出に用いる。
判定装置本体５は、図２に示す様に、画像信号４１を処理するための画像信号処理回路５１、キーボード式の操作パネル６の操作信号を処理するための操作信号処理回路５２、および液晶式のモニター７を駆動するためのモニター駆動回路５３をハードウェアで構成している。
また、判定装置本体５は、ゲージ決定手段５４と、ゲージ位置設定手段５５（判定エリア設定手段）と、ネジ位置検出手段５６と、ゲージ位置補正手段５７（判定エリア補正手段）と、画像判定手段５８とを、マイクロコンピュータ（図示せず）のソフトウェアで構成している。
つぎに、デジタルゲージ式ネジ検査装置Ａの判定装置本体５のマイクロコンピュータの作動を、図３、図４のフローチャート、および図５〜図９に基づいて説明する。
ステップｓ１において、検査する雄ネジ１の種類を操作パネル６から入力する。
ステップｓ２において、予め登録しておいた複数のデジタルゲージの中から、検査する雄ネジ１に対応するデジタルゲージ７１、７２（図６参照）をゲージ決定手段５４が決定する。
ステップｓ３において、ネジ搬入装置により、回転している回転台２に雄ネジ１をセットする。これにより、頭部１２を下側にしてネジ載置面２１に雄ネジ１が載置される。
ステップｓ４において、雄ネジ１のネジ部片側のネジ外形をデジタルカメラ４で撮影する。
そして、デジタルカメラ４から出力される画像信号４１が画像信号処理回路５１に入力され、実寸法に対して２０倍に拡大された、図５に示すネジ外形画像４２を座標上に得る。
ステップｓ５において、ネジ位置検出手段５６が、拡大されたネジ外形画像４２のネジ外形線４３を画像解析し、図５に示す、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷ｔの径方向位置（座標の原点Ｏ’からピッチ谷ｔまでの径方向距離Ｔ）を検出する。
ステップｓ６において、ネジ位置検出手段５６が、拡大されたネジ外形画像４２のネジ外形線４３を画像解析し、図５に示す、ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央ｓの軸方向位置（座標の原点Ｏ’からピッチの斜面中央ｓまでの軸方向距離Ｓ）を検出する。
ステップｓ７において、基準の雄ネジのネジ位置と、検査する雄ネジ１のネジ位置とのずれを、下記の様に求める。
両者の径方向のずれは、（原点Ｏ’からピッチ谷ｔ’までの径方向距離Ｔ’）−（原点Ｏ’からピッチ谷ｔまでの径方向距離Ｔ）である。
両者の軸方向のずれは、（原点Ｏ’から斜面中央ｓ’までの軸方向距離Ｓ’）−（原点Ｏ’から斜面中央ｓまでの軸方向距離Ｓ）である。
なお、基準の雄ネジにおける、原点Ｏ’からピッチ谷ｔ’までの径方向距離Ｔ’、および原点Ｏ’から斜面中央ｓ’までの軸方向距離Ｓ’は、図４のステップＳ１〜Ｓ６のフローチャートに示す手順（後述する）で求めておく。
ステップｓ８において、検査する雄ネジ１のネジ外形画像４２に対応するポジションに、第１の判定エリアである上側デジタルゲージ７３、および第２の判定エリアである下側デジタルゲージ７４が投影される様に、ゲージ位置補正手段５７が、原点Ｏ’を座標の原点Ｏに変更する（図７参照）。
これにより、基準の雄ネジのネジ外形画像４４に対応する図６の実線および図７の破線で示す上側デジタルゲージ７１（下側デジタルゲージ７２は図示せず）の位置が、検査する雄ネジ１のネジ外形画像４２に対応する図７の実線で示す上側デジタルゲージ７３、下側デジタルゲージ７４の位置に変更される。
ステップｓ９において、画像判定手段５８が画像判定を行う。なお、毎回の撮影後に行う画像判定は、撮影開始から１８ｍｓ以内に完了する。
画像判定は、図７に示すネジ外形画像４２が第１の判定エリアである上側デジタルゲージ７３に入っておらず、且つ、ネジ外形画像４２から、第２の判定エリアである下側デジタルゲージ７４が食み出ていないという条件が成立するか否かを判定する。
雄ネジ１の影であり暗い画素により構成されているネジ外形画像４２が上側デジタルゲージ７３に入ると、上側デジタルゲージ７３内に暗い画素が入り込む。
例えば、図８の（ａ）に示す様に、ネジ部１１に凸打痕が有る場合には、図８の（ｂ）に示す様に、ネジ外形画像４２のネジ外形線４３が、上限線７３ｕを越えて上側デジタルゲージ７３内に入り込む。
また、雄ネジ１の影であり暗い画素により構成されているネジ外形画像４２で包囲されている下側デジタルゲージ７４がネジ外形画像４２から食み出ると、下側デジタルゲージ７４内に明るい画素が入り込む。
例えば、図９の（ａ）に示す様に、ネジ部１１に凹打痕が有る場合には、図９の（ｂ）に示す様に、ネジ外形画像４２のネジ外形線４３が、下側デジタルゲージ７４の下限線７４ｄを越えて下側デジタルゲージ７４内に入り込む。
ステップｓ１０において、１回転分の画像判定が終了したか否か判定し、終了していない場合（ＮＯ）にはステップｓ４に戻り、つぎの撮影を行う。また、終了した場合（ＹＥＳ）にはステップｓ１１に進む。
ステップｓ１１において、検査結果をモニター７に表示する。
例えば、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像４２が全く上側デジタルゲージ７３に入っておらず、且つ、ネジ１回転分の全てのネジ外形画像４２から全く下側デジタルゲージ７４が食み出ていない場合には、雄ネジ１が正常品であるとモニター７に表示する。他の場合には、不良品であると表示する。
つぎに、基準の雄ネジのネジ外形画像４４への上側デジタルゲージ７１および下側デジタルゲージ７２の投影を、図４のフローチャート、および図５、図６に基づいて説明する。
図４のステップＳ１において、停止している回転台２のネジ載置面２１の基準位置に基準の雄ネジをセットする。
ステップＳ２において、基準の雄ネジのネジ部片側のネジ外形をデジタルカメラ４で撮影する。そして、デジタルカメラ４から出力される画像信号４１が画像信号処理回路５１に入力され、実寸法に対してモニター７上では２０倍に拡大された、図５および図６において破線で示すネジ外形画像４４を座標上に得る。
ステップＳ３において、ネジ位置検出手段５６が、拡大されたネジ外形画像４４のネジ外形線４５を画像解析し、図５に示す、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷ｔ’の径方向位置（座標の原点Ｏ’からピッチ谷ｔ’までの径方向距離Ｔ’）を検出する。
ステップＳ４において、ネジ位置検出手段５６が、拡大されたネジ外形画像４４のネジ外形線４５を画像解析し、図５に示す、ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央ｓ’の軸方向位置（座標の原点Ｏ’から斜面中央ｓ’までの軸方向距離Ｓ’）を検出する。
ステップＳ５において、図６において破線で示す拡大されたネジ外形画像４４に対して、ゲージ位置設定手段５５（判定エリア設定手段）が、ネジ部外形の外側への最大許容値に相当する上限線７１ｕ（第１の限界線）をネジ外形線４５の外側に画定した上側デジタルゲージ７１（第１の判定エリア）と、ネジ部外形の内側への最大許容値に相当する下限線７２ｄ（第２の限界線）をネジ外形線４５の内側に画定した下側デジタルゲージ７２（第２の判定エリア）とを設定する。
ステップＳ６において、各データをメモリに格納する。
本実施例のデジタルゲージ式ネジ検査装置Ａは、以下に示す利点を有する。
雄ネジ１のネジ山が正常であるか否を、高精度で、且つ、約７００ｍｓの短時間で検査することができる。なお、ネジ山が正常であるとは、雄ネジ１に疵や打痕が無く、ピッチが正常に形成されている状態をいう。
画像判定で検査を行う構成であるので、検査用部材が磨耗しないので、検査用部材の定期交換が不要である。
デジタルゲージ式ネジ検査装置Ａは、比較的簡単な構成であるので、低コストで製造できる。
デジタルカメラ４で撮影した雄ネジ１のネジ外形が、モニター７上では２０倍に拡大して表示されるので、ゲージ位置設定手段５５がネジ外形画像にデジタルゲージを容易に設定できる。また、ネジ位置検出手段５６が雄ネジ位置を容易に検出できる。更に、画像判定手段５８が画像判定を精度良く行うことができる。
つぎに、本発明の第２実施例（請求項５、６に対応）を、図１、図２、図１０〜図１２に基づいて説明する。
デジタルゲージ式ネジ検査装置Ｂは、以下に示す構成および作動がデジタルゲージ式ネジ検査装置Ａと異なる。
デジタルカメラ４は、回転台２上で回転する雄ネジ１を挟む様に、投光手段３と対向して配置され、所定時間（約１８ｍｓ）毎に、雄ネジ１のネジ部両側のネジ外形を撮影して画像信号４１を出力する。
このデジタルゲージ式ネジ検査装置Ｂの判定装置本体５のマイクロコンピュータの作動を、図４、図１２のフローチャート、および図１０、図１１に基づいて説明する。
ステップｓｔ１において、検査する雄ネジ１の種類を操作パネル６から入力する。
図１２のステップｓｔ２において、予め登録しておいた複数のデジタルゲージの中から、検査する雄ネジ１に対応する三組のデジタルゲージをゲージ決定手段５４が決定する。
ステップｓｔ３において、ネジ搬入装置により、回転している回転台２に雄ネジ１をセットする。これにより、頭部１２を下側にしてネジ載置面２１に雄ネジ１が載置される。
ステップｓｔ４において、雄ネジ１のネジ部両側のネジ外形をデジタルカメラ４で撮影する。
そして、デジタルカメラ４から出力される画像信号４１が画像信号処理回路５１に入力され、実寸法に対して、モニター７上では１５倍に拡大して表示される、図１０に示すネジ外形画像８１を座標上に得る。
ステップｓｔ５において、ネジ位置検出手段５６が、拡大されたネジ外形画像８１の片側のネジ外形線８２を画像解析し、図１０に示す、ネジ部中間に螺刻されたピッチ谷ｔの径方向位置（座標の原点Ｏ’からピッチ谷ｔまでの径方向距離Ｔ）を検出する。
ステップｓｔ６において、ネジ位置検出手段５６が、拡大されたネジ外形画像８１のネジ外形線８２を画像解析し、図１０に示す、ネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央ｓの軸方向位置（座標の原点Ｏ’から斜面中央ｓまでの軸方向距離Ｓ）を検出する。
ステップｓｔ７において、基準の雄ネジのネジ位置と、検査する雄ネジ１のネジ位置とのずれを、下記の様に求める。
両者の径方向のずれは、（原点Ｏ’からピッチ谷ｔ’までの径方向距離Ｔ’）−（原点Ｏ’からピッチ谷ｔまでの径方向距離Ｔ）である。
両者の軸方向のずれは、（原点Ｏ’から斜面中央ｓ’までの軸方向距離Ｓ’）−（原点Ｏ’から斜面中央ｓまでの軸方向距離Ｓ）である。
なお、基準の雄ネジにおける、原点Ｏ’からネジ部中間に螺刻されたピッチ谷ｔ’までの径方向距離Ｔ’や、原点Ｏ’からネジ部中間に螺刻されたピッチの斜面中央ｓ’までの軸方向距離Ｓ’は、図４のステップＳ１〜Ｓ６のフローチャートに示す手順に準じて求めておく。
ステップｓｔ８において、図１１に示す様に、検査する雄ネジ１のネジ外形画像８１に対応するポジションに、第１判定エリアである上側デジタルゲージ９１、第２判定エリアである下側デジタルゲージ９２、および第３判定エリアである内側デジタルゲージ９３が投影される様に、原点Ｏ’を座標の原点Ｏに変更する。
これにより、図１０の破線で示す様に、基準の雄ネジのネジ外形画像８３に対応する上側デジタルゲージ、下側デジタルゲージ、および内側デジタルゲージの各位置が、検査する雄ネジ１のネジ外形画像８１に対応する図１１の実線で示す上側デジタルゲージ９１、下側デジタルゲージ９２、および内側デジタルゲージ９３の各位置に変更される。
ステップｓｔ９において、画像判定手段５８が画像判定を行う。なお、毎回の撮影後に行う画像判定は、撮影開始から１８ｍｓ以内に完了する。
画像判定は、図１１に示す如く、ネジ外形画像８１が第１判定エリアである上側デジタルゲージ９１に入っておらず、ネジ外形画像８１が第２判定エリアである下側デジタルゲージ９２に入っておらず、且つ、第３判定エリアである内側デジタルゲージ９３がネジ外形画像８１から食み出ていないという条件が成立するか否かを判定する。
雄ネジ１の影であり暗い画素により構成されているネジ外形画像８１が上側デジタルゲージ９１に入ると、上側デジタルゲージ９１内に暗い画素が入り込む。また、雄ネジ１の影であり暗い画素により構成されているネジ外形画像８１が下側デジタルゲージ９２に入ると、下側デジタルゲージ９２内に暗い画素が入り込む。
下記に示す場合には、ネジ外形画像８１のネジ外形線８２が、上限線９１ｕや上限線９２ｕを越えて、上側デジタルゲージ９１や下側デジタルゲージ９２内に入り込む。
ネジ部１１に凸打痕が有る場合。
製造時に、二つのダイズの位置づれに伴って発生し、ネジ山に位相のずれやピッチ違いが有る（通称、二条ネジ、算盤ネジ、酔っぱらい）場合。
また、雄ネジ１の影であり暗い画素により構成されているネジ外形画像８１で包囲されている内側デジタルゲージ９３がネジ外形画像８１から食み出ると、内側デジタルゲージ９３内に明るい画素が入り込む。
下記に示す場合には、ネジ外形画像８１のネジ外形線８２が、内側デジタルゲージ９３の下限線９３ｄを越えて内側デジタルゲージ９３内に入り込む。
ネジ部１１に凹打痕が有る場合。
製造時に、二つのダイズの位置づれに伴って発生し、ネジ山に位相のずれやピッチ違いが有る（通称、二条ネジ、算盤ネジ、酔っぱらい）場合。
ステップｓｔ１０において、１／２回転分の画像判定が終了したか否か判定し、終了していない場合（ＮＯ）にはステップｓｔ４に戻り、つぎの撮影を行う。また、終了した場合（ＹＥＳ）にはステップｓｔ１１に進む。
ステップｓｔ１１において、検査結果をモニター７に表示する。
例えば、ネジ１／２回転分の全てのネジ外形画像８１が全く上側デジタルゲージ９１および下側デジタルゲージ９２に入っておらず、且つ、ネジ１／２回転分の全てのネジ外形画像８１から全く内側デジタルゲージ９３が食み出ていない場合には、雄ネジ１が正常品であるとモニター７に表示する。他の場合には、不良品であると表示する。
本実施例のデジタルゲージ式ネジ検査装置Ｂは、以下に示す利点を有する。
雄ネジ１のネジ山が正常であるか否を、高精度で、且つ、約３５０ｍｓの短時間で検査することができる。なお、ネジ山が正常である状態とは、雄ネジ１に疵や打痕が無く、ネジ山の位相にずれが無く、ピッチ違いが無いことである。
画像判定で検査を行う構成であるので、検査用部材が磨耗しないので、検査用部材の定期交換が不要である。
デジタルゲージ式ネジ検査装置Ｂは、比較的簡単な構成であるので、低コストで製造できる。
デジタルカメラ４で撮影した雄ネジ１のネジ外形が、モニター７上では１５倍に拡大して表示されるので、ゲージ位置設定手段５５がネジ外形画像にデジタルゲージを容易に設定できる。また、ネジ位置検出手段５６が雄ネジ位置を容易に検出できる。更に、画像判定手段５８が画像判定を精度良く行うことができる。
（変形例１）
上記デジタルゲージ式ネジ検査装置Ａ、Ｂにおいて、図１３に示す様に、回転台２の回転軸から所定距離だけ離れた位置に複数（例えば３台）のデジタルカメラ４を軸方向に配置し、これらのデジタルカメラ４により、雄ネジ１のネジ外形のネジ部片側またはネジ部両側を分割して撮影することにより得られる複数のネジ外形画像をつなぎ合わせる様にしても良い（請求項１、２、４、５、６、８に対応）。
この構成は、ネジ部１１が長い雄ネジ１の場合に好適であり、ネジ部１１が長い雄ネジ１であっても、ネジ部片側全長またはネジ部両側全長のネジ外形のネジ外形画像を得ることができる。
（変形例２）
上記デジタルゲージ式ネジ検査装置Ａにおいて、図１４に示す様に、上側デジタルゲージ７１や下側デジタルゲージ７２を、軸方向位置に応じて複数（例えば三つ）のデジタルゲージに分割しても良い（請求項１、２、３に対応）。
この場合、各デジタルゲージ毎に、上限線７１ｕ、下限線７２ｄの一部分を画定する。
この構成を採用すると、外観が不良であると判定したデジタルゲージの分割箇所に基づいて、ネジ部１１の不良箇所の位置を大凡、特定できる。
（変形例３）
上記デジタルゲージ式ネジ検査装置Ｂにおいても同様に、軸方向位置に応じて複数のデジタルゲージに分割しても良い（請求項４、５、６に対応）。
（変形例４）
光源の投光色は、白色以外（例えば赤色）であっても良い。また、所定時間（撮影タイミング）は１８ｍｓに限定されない。
【産業上の利用可能性】  雄ネジの外観検査装置は、ネジ山が正常であるか否かを高精度で、且つ短時間で検査することができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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