JPH08159747A - ねじの判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ねじ山の有無、直径及び全長を簡易な構造で
迅速に測定する。 【構成】 ねじＡを１個ずつ自然落下させる間欠供給手
段２の下方に、鉛直線に沿うようにねじの落下通路６を
形成する。落下通路６を挟むように第１の投光素子列８
及び第１の受光素子列９、またこれと隣接して第２の投
光素子列１０と第２の受光素子列１１を配設する。投光
素子列８，１０からレーザ光線を照射し、落下するねじ
Ａによって遮断される光量によりねじの良否を判別す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ山の有無、ねじの
全長及び直径を、ねじに接触することなく自動的に瞬時
に認識可能なねじの判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ねじの全長や直径等は、マイク
ロメータやノギス等で測定されるが、人手による測定の
ため能率が低い。

【０００３】そこで、主としてねじの外径や有効径を正
確に測定するため、レーザ光線等を使用した専用の光学
的ねじ判別装置が種々提案されている。例えば、特開平
６−１４７８３４号公報に記載されているねじ判別装置
は、ねじの可動支持装置と、この装置の移動量を測定す
る測定器と、この測定器からのデータを入力し規格との
照合を行なう演算制御装置等から構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記ねじ判別装置（特
開平６−１４７８３４号公報記載）によれば、外径、有
効径、ピッチ、ねじ山の角度、谷の径と形状等を光学的
に正確に測定できるが、その反面、全体構成が大きくな
り測定速度も遅く、装置としての価格が高価になるとい
う欠点があった。

【０００５】本発明は、ねじの判別項目をねじ山の有
無、直径及び全長に絞り、装置全体を簡易な構造にしつ
つも前記項目については瞬時に確認可能なねじの判別装
置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明に係るねじの判別装置は、被測定ねじの直
径よりやや大径で、鉛直線に沿って配設されたねじの落
下通路と、前記ねじを１つずつ前記落下通路の上端に供
給する間欠供給手段と、前記落下通路の両側に前記落下
通路と平行に配設された第１の投光素子列及び第１の受
光素子列と、前記落下通路の両側に前記落下通路と垂直
に配設された第２の投光素子列及び第２の受光素子列と
を備えてなることを特徴としている。

【０００７】

【作用】鉛直線に沿って配設されたねじのうち最下端に
位置するねじを間欠供給手段によって、１個ずつ落下通
路に供給する。

【０００８】次に、落下通路に沿って自然落下中のねじ
に向けて第１及び第２の投光素子列から光線を照射す
る。

【０００９】各光線は、ねじによって一部分遮断されな
がら、第１及び第２の受光素子列に受光される。

【００１０】各投光素子列から照射した光量と、各受光
素子列で受光した光量の変動を比較演算することによ
り、ねじの有無並びにねじの直径及び長さを算出する。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１乃至図４を参
照しながら説明する。このねじの判別装置１は、図１に
示すように、ねじＡの間欠供給手段２の下方にねじＡの
落下通路６を形成し、この落下通路６を左右から挟むよ
うに第１の投光素子列８と第１の受光素子列９を配設す
る一方、これと隣接して落下通路６を左右から挟むよう
に第２の投光素子列１０と第２の受光素子列１１を配設
して全体が構成される。

【００１２】間欠供給手段２は、ねじの長手方向に沿っ
て、頭部を下方に向け垂直すなわち鉛直線上に同一方向
に揃えて配設された約３０個のねじ群Ａ・・・に対し図
１中左右方向に、電磁アクチュエータ５によって出入自
在に取付けられた第１のスライド板３及び第２のスライ
ド板４とから構成される。第１及び第２のスライド板
３，４の先端部は薄く形成され、特に第２のスライド板
４にあっては、最下端のねじＡ１と、この真上に隣接す
るねじＡ２との間に挿入できるようになっている。

【００１３】ねじＡの落下通路６は、被測定ねじＡの直
径よりやや大径のパイプによって形成され、各ねじを横
倒しにさせることなく鉛直線に沿って下方に供給できる
ようになっている。

【００１４】第１の投光素子列８は、図２に示すよう
に、落下するねじＡ１の軸線全体にレーザ光線Ｌ１を照
射するため、少なくとも測定対象となるねじの長さより
も長くなるように、発光ダイオードなどの多数の投光素
子を直線状に並べたものであって、前述した落下通路６
と平行になるよう縦長に配設されている。第１の受光素
子列９は、第１の投光素子列８と同長さになるように、
ＣＣＤ（電化結合素子）などの多数の受光素子を直線状
に並べたものであって、第１の投光素子列８と平行に対
向し、かつ落下通路６と平行になるように縦長に配設さ
れている。

【００１５】また、第２の投光素子列１０は、落下する
ねじＡの軸の直径方向全体にレーザ光線Ｌ２を照射する
ため、少なくとも測定対象となるねじの最大幅よりも長
くなるように発光ダイオードなどの多数の投光素子を直
線状に並べたものであって、落下通路６と垂直になるよ
う横長に配設されている。第２の受光素子列１１は、第
２の投光素子列１１と同長さになるように、ＣＣＤなど
の多数の受光素子を直線状に並べたものであって、前記
第２の投光素子列１０と平行に対向し、かつ落下通路６
と垂直になるように横長に配設されている。

【００１６】投光素子列８，１０及び受光素子列９，１
１の下方には、ねじＡの振分部１３が接続されている。
この振分部１３は、例えばパネル１４によって良品用の
供給管１５と、不良品用の排出管１６を切替えできるよ
うになっている。

【００１７】そして、スライド板３，４をスライドさせ
る電磁アクチュエータ５、投光素子列８，１０、受光素
子列９，１１及び振分部１３は制御部１８に接続され、
それぞれは以下に説明するように作動される。本実施例
では、図４（ａ）に示すように、ねじが形成された所定
長のねじ（Ｍ６×２０mmの六角穴付ボルト）Ａを良品と
する場合の測定について説明する。

【００１８】図１（ａ）に示すように、第２のスライド
板４をねじＡ１とねじＡ２の間から抜出し、第１のスラ
イド板３を落下通路６の内方に挿入し、この第１のスラ
イド板３上に最下端のねじＡ１を載置した状態を初期状
態とする。

【００１９】この初期状態から、図１（ｂ）に示すよう
に、制御部１８を作動させて、第２のスライド板４をね
じＡ１とねじＡ２との間に挿入し、図２に示すように、
第１の投光素子列８より第１の受光素子列９に向けてレ
ーザ光線Ｌ１を、また第２の投光素子列１０より第２の
受光素子列１１に向けてレーザ光線Ｌ２を照射する。次
いで、図１（ｃ）に示すように、第１のスライド板３を
ねじＡ１から抜出し、最下端のねじＡ１を落下通路６に
沿って自然落下させて下方に搬送する。

【００２０】このねじＡ１は、図２に示すように、第１
及び第２の投光素子列８，１０から照射されるレーザ光
線Ｌ１，Ｌ２を遮断しながら、振分部１３に向けて落下
していく。この時、第１及び第２の受光素子列９，１１
は、落下中のねじＡ１の上下及び左右から漏れてくるレ
ーザ光線Ｌ１，Ｌ２を受光する。

【００２１】制御部１８は、第１及び第２の投光素子列
８，１０及び第１及び第２の受光素子列９，１１からの
信号を演算処理し、ねじＡ１の全長、ねじＡ１の外
径（異種類判別レベル）、落下したねじＡ１にねじ部
が形成されているか否か、を測定する。

【００２２】すなわち、ねじＡ１が落下する際に、ねじ
Ａ１の上端及び下端から漏れるレーザ光線Ｌ１を、第１
の投光素子列８で受光し、この受光量を制御部１８で算
出することにより、ねじＡ１の全長を高い精度で測定す
る。

【００２３】また、ねじＡ１が落下する際に、ねじ頭部
の左端及び右端から漏れるレーザ光線Ｌ２を、第２の投
光素子列１０で受光し、この受光量を制御部１８で算出
することにより、ねじＡ１の最大外径すなわち頭部の直
径を測定する。

【００２４】さらに、ねじＡ１が落下する際に、軸部の
左端及び右端から漏れるレーザ光線Ｌ２を、第２の投光
素子列１０で受光し、この受光量を制御部１８で算出す
ることにより、軸部の外径及びねじの有無を測定する。
このねじの有無については、少なくともねじ山の半分以
上を確認することとする。

【００２５】例えば、図４中（ａ）（ｃ）（ｄ）に示す
ように、軸部にねじが形成されているねじＡ，Ｃ，Ｄの
場合には、図３（ａ）に示すように、軸部の山と谷に対
応して、受光量が波状に変動し、この変動量が所定値の
場合に被測定対象のねじは正常なねじＡ１であると判断
される。

【００２６】また、図４中（ｂ）に示すように、軸部に
ねじが形成されていないねじＢの場合には、図３（ｂ）
に示すように、受光量が一定値を保つため、不良品と判
断される。

【００２７】さらに、図３（ａ）（ｂ）中、縦軸は受光
したレーザ光線Ｌの受光器出力（Ｖ）を示し、この電圧
の高さとねじの長さは比例関係にあり、電圧が低い場合
は、測定対象のねじの全長は図４中（ａ）（ｂ）に示す
ように長く、電圧が高い場合は、測定対象のねじの全長
は図４中（ｃ）（ｄ）に示すように短い。そのため、図
４中（ｃ）（ｄ）に示すように全長が短いねじＣ，Ｄ
は、所定電圧に達せず不良品と判断される。

【００２８】以上説明したねじの測定動作は、本実施例
においては、約１秒間に１個ずつ行なわれるが、検出す
るねじの種類に応じて適宜測定時間を調整できる。

【００２９】測定の結果、例えば測定対象のねじＡ１が
良品と判断されたときは、制御部１８からの信号により
パネル１４が排出管１６側に傾動され、この測定済みの
ねじＡ１は、良品用の供給管１５を通って取出される。
また、測定の結果、測定対象のねじＡ１が不良品と判断
されたときは、制御部１８からの信号によりパネル１４
が供給管１５側に傾動され、この測定済みのねじＡ１
は、不良品用の排出管１６を通って排出される。

【００３０】このように本発明によれば、きわめて簡易
な構造でありながら、最下端のねじＡを１個ずつ落下通
路６に自然落下させ、落下中のねじＡ１に縦横方向から
レーザ光線Ｌ１，Ｌ２を照射して、その受光量の変動を
算出することで、ねじ部の有無及び類似異品の判別が、
瞬時にかつ確実に行なえる。

【００３１】このねじＡ１の測定中に、制御部１８は、
第１のスライド板３を落下通路６内方側に挿入させると
共に第２のスライド板４を落下通路６から抜出すよう
に、電磁アクチュエータ５を作動させる。そして、再び
図１（ａ）に示す初期状態に戻し、その次に最下端に位
置しているねじＡ２を上述したように測定する。

【００３２】このようにスライド板３，４の挿入・抜出
のタイミングを反復させることにより、３０個のねじＡ
・・・は下から順番に１個ずつ計測されていく。

【００３３】特に、本実施例は、小型であるためインラ
インに容易に組み込むことができ、不良品を簡易迅速に
除去できる。そのため、特定種類のねじの中に不良品あ
るいは異品種が混入し、後の工程に流れることがなく、
トラブルの発生や損失を未然に防止できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、全体構成がきわめて小
型でかつ安価でありながら、間欠供給手段によって１つ
ずつ落下されるねじを、二組みの投光素子及び受光素子
によって、ねじ山の有無、直径及び全長の良否をねじに
接触することなく高速かつ確実に自動判別することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の縦断面図を示し、（ａ）は測定過程
の初期状態、（ｂ）は第２スライド板を作動させた状
態、（ｃ）は測定状態をそれぞれあらわす。

【図２】投光素子列及び受光素子列による測定状態を表
示する斜視図。

【図３】測定時の電圧変動を示し、縦軸は電圧、横軸は
時間をあらわし、（ａ）はねじの有る場合、（ｂ）はね
じの無い場合を示す。

【図４】本発明によって測定される測定対象のねじの斜
視図を示し、（ａ）は正常なねじ、（ｂ）はねじ部のな
いねじ、（ｃ）は長さの異なるねじ、（ｄ）は径の異な
るねじをあらわす。

【符号の説明】

１ ねじの判別装置 ２ 間欠供給手段 ６ 落下通路 ８ 第１の投光素子列 ９ 第１の受光素子列 １０ 第２の投光素子列 １１ 第２の受光素子列 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ ねじ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定ねじの直径よりやや大径で、鉛直線
   に沿って配設されたねじの落下通路と、 前記ねじを１つずつ前記落下通路の上端に供給する間欠
   供給手段と、 前記落下通路の両側に前記落下通路と平行に配設された
   第１の投光素子列及び第１の受光素子列と、 前記落下通路の両側に前記落下通路と垂直に配設された
   第２の投光素子列及び第２の受光素子列とを備えてなる
   ねじの判別装置。