説明

検査機器

【課題】ワークを検査するときにネジゲージの挿入位置にバラツキが生じるのを回避し、検査精度や作業性を向上する。
【解決手段】ポール14に支持された上部プレート16に治具20が設けられており、保持部18に雌型のネジ部52を有するワーク50が回転しないように保持される。ポール14には、移動プレート24に連結されたスリーブ部材24が摺動可能に設けられており、移動プレート24の上部にホルダー部材32がモータ28によって回転可能に支持されている。ホルダー部材32には、雄型のネジ部38を有するネジゲージ36が支持されている。モータ28でネジゲージ36を規定のトルクで回転させると、ネジゲージ36のネジ部38がワーク50のネジ部52にねじ込まれる。そして、所定値より大きいトルクがかかったときにネジゲージ36の回転が停止され、ネジゲージ36の軸方向のストローク長がエンコーダ42で測定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークのネジ部を検査する検査機器に関し、特にネジゲージを回転させてワークのネジ部にねじ込むことによってネジ部を検査する検査機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ボディーに形成された雌型のネジ部に、ノーズに形成された雄型のネジ部をねじ込むことによってボディーとノーズとを結合する管継手が広く用いられている(例えば特許文献1を参照)。この管継手では、製造時にボディーやノーズなどのワークのネジ部を検査して、所定の規格を満たしているかを判定する必要がある。
【0003】
従来、検査対象となるワークのネジ部を検査する際には、検査者がワークのネジ部にネジゲージを手でねじ込み、ネジゲージのワークへの挿入位置を目視で確認することによって、ワークの合否を判定している。
【0004】
しかし、検査者の手作業でワークにネジゲージをねじ込む方法では、時間がかかり作業性が悪い。また、手作業でねじ込むと、ネジゲージの回転トルクにバラツキが生じ、ネジゲージの挿入位置の精度や信頼性が低下する。また、ネジゲージの挿入位置の確認は目視で行うため、検査精度が不安定になるという問題がある。
【特許文献1】実開平5−40803号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は係る事実を考慮し、ワークのネジ部を検査するときの作業性や検査精度を向上できる検査機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の発明は、ワークのネジ部を検査する検査機器であって、前記ワークを回転しないように保持するワーク受け治具と、前記ワーク受け治具に保持された前記ワークのネジ部にねじ込まれるネジゲージと、前記ワーク受け治具の軸方向に移動可能に設けられ、前記ネジゲージを支持するホルダー部材と、前記ホルダー部材に設けられ、前記ホルダー部材を規定のトルクで回転させ、所定値より大きいトルクがかかったときに回転を停止するトルク制御型モータと、前記ネジゲージの軸方向へのストローク長を測定するエンコーダと、を有することを特徴としている。
【0007】
請求項1に記載の発明では、ワークが回転しないようにワーク受け治具に保持されており、ネジゲージを支持するホルダー部材がトルク制御型モータによって所定のトルクで回転する。ネジゲージが回転してワークのネジ部に噛むと、ワーク受け治具の軸方向にネジゲージが回転と共に移動してネジ部の奥側にねじ込まれる。その際、ホルダー部材に所定値より大きいトルクがかかると、トルク制御型モータによってホルダー部材の回転が停止され、移動したネジゲージの軸方向へのストローク長がエンコーダで測定される。この測定値によって、ワークのネジ部の合否を判定することが可能となる。これにより、作業性が向上すると共に、ネジゲージを規定のトルクで回転させるので、ワークのネジ部へのネジゲージの挿入位置の繰り返し精度が向上する。また、ネジゲージのストローク長が数値管理されるため、検査精度が良くなる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の検査機器において、前記エンコーダで測定されたストローク長に基づき、前記ワークのネジ部の検査における合否を判定する判定手段を有することを特徴としている。
【0009】
請求項2に記載の発明では、判定手段によって、エンコーダで測定されたストローク長に基づき、ワークのネジ部の検査における合否が判定される。これにより、従来のように目視で判定する場合に比較して検査のバラツキがなくなり、検査精度が向上する。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の検査機器において、前記トルク制御型モータは、前記判定手段による判定後に、前記ホルダー部材を前記規定のトルクよりも大きいトルクで逆回転させて原点に戻すことを特徴としている。
【0011】
請求項3に記載の発明では、判定手段による判定後に、トルク制御型モータはホルダー部材を規定のトルクよりも大きいトルクで逆回転させて原点に戻すため、ワークのネジ部へのネジゲージのねじ込みと離脱が自動で行なわれ、作業性がさらに向上する。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の検査機器において、前記ネジゲージが前記ホルダー部材に交換可能に支持されていることを特徴としている。
【0013】
請求項4に記載の発明では、ネジゲージがホルダー部材に交換可能に支持されているので、検査品であるワークの種類に応じてネジゲージを交換することができ、低コスト化が可能となる。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る検査機器は、規定のトルクでネジゲージを回転させてワークのネジ部へねじ込むため、作業性が向上すると共に、ネジゲージの挿入位置の繰り返し精度が向上する。また、ネジゲージのストローク長を数値管理することができ、検査精度が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の検査機器における実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は、本発明の第1実施形態である検査機器10を示す斜視図である。
【0017】
この検査機器10では、基台11に下部プレート12が支持されており、下部プレート12上に複数(例えば4本)の円柱状のガイド部材14が立設されている。ガイド部材14の上部には、環状の上部プレート16が固定支持されている。上部プレート16には、円形の開口16Aが穿設されており、この開口16Aの上部から治具20の嵌合部20Aを挿入することで、治具20が上部プレート16に着脱可能に設けられている。
【0018】
治具20の中央部には、円形開口からなる保持部18が設けられており、保持部18の下方には、内径側に縮径した突出部18Aが形成されている。保持部18内に検査品であるワーク50が挿入されると、ワーク50の底面が突出部18Aに当接してワーク50の外周面が保持部18の壁部でガイドされ、ワーク50が直立して保持される。保持部18の内壁には、内径方向に張り出した回り止め(図示省略)が設けられており、この回り止めがワーク50の外周に形成された係合部(図示省略)と係合することで、ワーク50が保持部18に回転しないように保持される。
【0019】
ワーク50は環状部材からなり、先端部の内壁に雌型のネジ部52が形成されている。また、保持部18には、ワーク50を押さえる固定部材は設けられておらず、ワーク50は自重によって保持部18に保持されている。ワーク50の材質は、例えばブラスであり、ワーク50を自重で保持させることで、ネジ部52の破損を防止している。
【0020】
また、検査機器10には、ガイド部材14に沿って上下方向に移動可能なユニット22が設けられている。ユニット22には、ガイド部材14にそれぞれ外挿されて上下方向に摺動するスリーブ部材24が設けられており、各スリーブ部材24は移動プレート26で連結されている。移動プレート26の下部には、ホルダー部材32を回転させるモータ28が設けられており、移動プレート26の上部には、ホルダー部材32を回転可能に支持する筒体30が設けられている。モータ28には、回転軸28Aの上部に拡径した支持軸29が連結されており、筒体30の内部に配設されたベアリング31を介して支持軸29が回転可能に支持されている。支持軸29の上部には、ホルダー部材32が連結されている。モータ28には、規定のトルクでホルダー部材32を回転させると共に、ホルダー部材32に所定値以上のトルクがかかったときに回転を停止させるトルク制御型サーボモータが用いられている。
【0021】
ホルダー部材32の上部には、凹状部32Aが設けられており、この凹状部32Aに略六角形の取付部38が挿入されている。取付部38の上部には、ネジゲージ36の支持軸39が取り付けられている。凹状部32Aには、締付け部材34のネジ部34Aが螺合されるネジ孔が形成されており、締付け部材34を締め付けることにより、取付部38が凹状部32A内に固定される。ネジゲージ36には、ワーク50の雌型のネジ部52に螺合される雄型のネジ部37が形成されている。
【0022】
また、ユニット22は、スリーブ部材24、移動プレート26、筒体30、ホルダー部材32、ネジゲージ36、及びモータ28などで一体として構成されている。ワーク50のネジ部52にネジゲージ36のネジ部37がねじ込まれると、スリーブ部材24がガイド部材14に摺動されてユニット22が一体となって上方に移動するようになっている。また、スリーブ部材24が下方に移動したときに、モータ28の底部がガイド部材14の下部に固着された下部プレート12と当接可能となっており、ユニット22が落下するのが防止される。
【0023】
移動プレート26のスリーブ部材24より外側の下方部には、管状体40が取付けられており、管状体40の下方部にゲージ41が設けられている。ゲージ41は、下部プレート12に設けられた開孔12Aに挿通されており、ゲージ41と対向する位置には、ゲージ41の目盛りを読み取るエンコーダ42が設けられている。エンコーダ42は、ユニット22と一体となってゲージ41が垂直方向に移動したときに、移動を開始してから停止するまでのストローク長を測定するものである。
【0024】
エンコーダ42は、配線44を介して制御部46に接続されている。制御部46では、ネジゲージ36のねじ込み量の規格値が予めメモリーに記憶されており、エンコーダ42で測定されたストローク長と規格値とを比較して、検査品であるワーク50のネジ部52の合否を判定する。判定結果は、図示しない表示部に表示されるように構成されている。
【0025】
次に、検査機器10の作用について説明する。
【0026】
図2に示すように、治具20の保持部18に、ユーザーの手によって検査対象となるワーク50が挿入される。その際、保持部18にはワーク50を固定する部材は設けられておらず、ワーク50は自重で保持部18に保持されると共に、保持部18の内壁に形成された回り止め(図示省略)によってワーク50が回転しないように保持される。
【0027】
ワーク50が保持部18にセットされると、モータ28が駆動され、回転軸28A及び支持軸29を介してホルダー部材32が矢印A方向に所定のトルクで回転し、ホルダー部材32に支持されたネジゲージ36が回転する。ネジゲージ36の回転によりネジ部37がワーク50のネジ部52に噛むと、図3に示すように、ネジ部37がネジ部52にねじ込まれて、治具20の軸方向にネジゲージ36が回転と共に移動する。ネジゲージ36の移動とともに、ユニット22が一体となって上方(矢印B方向)に移動し、管状体40を介してゲージ41が垂直方向に移動する。
【0028】
ネジゲージ36がネジ部52にねじ込まれるときに所定値より大きいトルクがかかると、トルク制御型のモータ28によってネジゲージ36の回転を停止する信号が出力される。この信号を受けた時のゲージ41の目盛りをエンコーダ42で読み取ることによって、ゲージ41が移動を開始してから停止する位置までの長さ、すなわち、ネジゲージ36が移動を開始してから停止する位置までのストローク長が測定される。
【0029】
そして、制御部46では、エンコーダ42で測定されたストローク長を、メモリーに記憶された規格値と比較し、検査品であるワーク50のネジ部52の合否を判定する。この検査結果は図示しない表示部に表示される。
【0030】
また、判定後は、制御部46は、モータ28を規定よりも大きいトルクで逆回転させ、ネジゲージ36を逆回転させてワーク50のネジ部52から離脱させる。そして、ネジゲージ36が原点(元の位置)に戻ると、ワーク50の検査が終了する。その後、検査対象であるワーク50を取り替えて保持部18にセットし、同様にネジ部52の検査を行なう。
【0031】
このような検査機器10では、ネジゲージ36がトルク制御型のモータ28によって規定のトルクで回転するので、ワーク50のネジ部52へのネジゲージ36の挿入位置の繰り返し精度が向上する。また、ネジゲージ36のストローク長がエンコーダ42で測定され、ワーク50のネジ部52の合否が判定されるため、従来のように目視で判定する場合に比較して検査にバラツキがなく、検査精度が向上する。また、ワーク50のネジ部52へのネジゲージ36のねじ込み、及び離脱がモータ28によって自動で行なわれるので、従来のように手作業でワークを検査する場合に比較して作業性が格段に向上する。
【0032】
また、この検査機器10では、ネジゲージ36の取付部38が締付け部材34を締め付けることによってホルダー部材32に固定支持されており、締付け部材34を緩めることでネジゲージ36の交換が可能である。このため、検査対象となるワークの種類に応じてネジゲージを交換することができ、作業性が向上すると共に、コストを削減できる。
【0033】
次に、本発明の第2実施形態である検査機器100を示す斜視図である。
【0034】
なお、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0035】
この検査機器100では、上部プレート16の開口16Aに治具120が取付けられており、治具120の中央部に円形開口からなる保持部118が形成されている。保持部118の下方には、内径側に縮径した突出部118Aが形成されており、検査品であるワーク150が保持部118に挿入される。ワーク150には、径方向に拡大したフランジ部151が形成されており、フランジ部151が突出部18Aに係止されている。保持部118の内壁には、内径方向に張り出した回り止め(図示省略)が形成されており、ワーク150が回転しないように保持されている。ワーク150は環状部材からなり、フランジ部151より先端部側の外周面に雄型のネジ部152が形成されている。
【0036】
また、ホルダー部材32の凹状部32Aに挿入される取付部38の上方には、支持軸39を介して円形の支持体130が設けられている。支持体130の上部には、ネジゲージ132の下方部が挿入される凹状部130Aが形成されており、支持体130の外周には、雄ネジ部130Bが形成されている。
【0037】
ネジゲージ132の内周には、ワーク150のネジ部152に螺合される雌型のネジ部134が形成されている。ネジゲージ132の外周には、ネジゲージ132を凹状部130Aに挿入したときに、支持体130の上部に位置する凸部132Aが形成されている。支持体130には、ネジゲージ132の凸部132A及び側部を覆うように固定部材136が外挿されている。そして、固定部材136の内周には、雌ネジ部136Aが形成されており、雌ネジ部136Aが支持体130の雄ネジ部130Bに締結されると共に、固定部材136の上部に形成された縮径部136Bが凸部132Aを押さえることで、ネジゲージ132が支持体130に固定される。なお、この検査機器100の他の構成は、図1と同じである。
【0038】
このような検査機器100では、図5に示すように、検査対象となるワーク150を治具120の保持部118にセットすると、ホルダー部材32が矢印A方向に所定のトルクで回転し、支持軸39を介して支持体130に固定支持されたネジゲージ132が回転する。ネジゲージ132の回転によりネジ部134がワーク150のネジ部152に噛むと、図4に示すように、ネジ部134がネジ部152に螺合して、治具120の軸方向にネジゲージ132が回転と共に移動する。
【0039】
その際、ネジゲージ132に所定値より大きいトルクがかかると、トルク制御型のモータ28(図1参照)によってホルダー部材32の回転が停止される。そして、ネジゲージ132が移動を開始してから停止する位置までのストローク長がエンコーダ42(図1参照)で測定され、このストローク長が規格値と比較されることで、検査品であるワーク150のネジ部152の合否が判定される。
【0040】
このような検査機器100では、検査における作業性が向上すると共に、従来のように目視で判定する場合に比較して検査のバラツキがなくなり、検査精度が向上する。また、固定部材136の雌ネジ部136Aを支持体130の雄ネジ部130Bに締め付けてネジゲージ132を支持体130に固定するので、ネジゲージ132の交換が容易である。このため、検査対象となるワークの種類に応じてネジゲージを交換することができ、作業性が向上すると共に、コストを削減できる。
【0041】
なお、上記実施形態の検査機器では、エンコーダ42で測定されたストローク長に基づき制御部46で検査品であるワーク50、150の合否を判定したが、この構成に限定するものではない。例えば、測定されたストローク長が表示部に表示されるようにしておき、ユーザーが目視でワークの合否を判定するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の第1実施形態である検査機器を示す一部裁断側面図である。
【図2】図1に示す検査機器において、ワークのネジ部にネジゲージのネジ部がねじ込まれる前の状態を示す一部裁断側面図である。
【図3】図1に示す検査機器において、ワークのネジ部にネジゲージのネジ部がねじ込まれた状態を示す部分断面図である。
【図4】本発明の第2実施形態である検査機器であって、ワークのネジ部にネジゲージのネジ部がねじ込まれる前の状態を示す部分断面図である。
【図5】図4に示す検査機器において、ワークのネジ部にネジゲージのネジ部がねじ込まれた状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【0043】
10 検査機器
12 下部プレート
14 ガイド部材
16 上部プレート
18 保持部
20 治具(ワーク受け治具)
22 ユニット
24 スリーブ部材
26 移動プレート
28 モータ(トルク制御型モータ)
30 筒体
32 ホルダー部材
34 締付け部材
36 ネジゲージ
37 ネジ部
38 取付部
41 ゲージ
42 エンコーダ
44 配線
46 制御部(判定手段)
50 ワーク
52 ネジ部
100 検査機器
118 保持部
120 治具(ワーク受け治具)
130 支持体
132 ネジゲージ
134 ネジ部
136 固定部材
150 ワーク
151 フランジ部
152 ネジ部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークのネジ部を検査する検査機器であって、
前記ワークを回転しないように保持するワーク受け治具と、
前記ワーク受け治具に保持された前記ワークのネジ部にねじ込まれるネジゲージと、
前記ワーク受け治具の軸方向に移動可能に設けられ、前記ネジゲージを支持するホルダー部材と、
前記ホルダー部材に設けられ、前記ホルダー部材を規定のトルクで回転させ、所定値より大きいトルクがかかったときに回転を停止するトルク制御型モータと、
前記ネジゲージの軸方向へのストローク長を測定するエンコーダと、
を有することを特徴とする検査機器。
【請求項2】
前記エンコーダで測定されたストローク長に基づき、前記ワークのネジ部の検査における合否を判定する判定手段を有することを特徴とする請求項1に記載の検査機器。
【請求項3】
前記トルク制御型モータは、前記判定手段による判定後に、前記ホルダー部材を前記規定のトルクよりも大きいトルクで逆回転させて原点に戻すことを特徴とする請求項2に記載の検査機器。
【請求項4】
前記ネジゲージが前記ホルダー部材に交換可能に支持されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の検査機器。

【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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