自動探傷装置
【課題】頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保し、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく高い検出精度を確保できる自動探傷装置を提供する。
【解決手段】円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する収容部４を有する水平な円盤３と、円盤３を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを収容部４内で回転させるワーク回転装置と、円盤３の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブ７２と、を備えた自動探傷装置であって、探傷プローブ７２の側部に探傷プローブ７２の先端より前方に迫り出し前記頭部に当接するガイド部７３を備える。
【解決手段】円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する収容部４を有する水平な円盤３と、円盤３を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを収容部４内で回転させるワーク回転装置と、円盤３の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブ７２と、を備えた自動探傷装置であって、探傷プローブ７２の側部に探傷プローブ７２の先端より前方に迫り出し前記頭部に当接するガイド部７３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦流を利用してボルト，ピン，リベット等の円筒面を有するワークの頭部を自動的に探傷する自動探傷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属材料の表面に生じた微小な傷（欠陥）を検出する方法の一つとして、渦電流を利用した渦流探傷方式がある。この渦流探傷方式は、検査対象とするワークに交流磁界を印加したとき、電磁誘導作用によりワークの表面に生じる渦電流が傷の有無によって変化することに着目し、渦電流の大きさやその変化から傷の有無を検出するものである。この渦流探傷方式を利用して、ボルト，ピン等の円筒面を有するワークの頭部を自動的に探傷し、良品と不良品とに選別する自動探傷装置が知られている。
この従来の技術としては、例えば、（特許文献１）に「ネジ部の中心を軸心としてボルトを回転させる回転機構と、前記ボルトの頭部周面に常に接触させて前記ボルトの回転時に異常を検出する探傷プローブと、を備えた高力ボルトの異常検出装置」が開示されている。また（特許文献１）には、「探傷プローブをボルトの頭部周面に常に接触させるので、探傷プローブの動きに応じてボルト頭部径の変位を検出し、ボルト頭部の偏心等の有無を検出できる」ことが記載されている。
（特許文献２）には、「円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する切欠きを有する回転円盤と、前記回転円盤を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを前記切欠き内で回転させるワーク回転装置と、前記回転円盤の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブと、を備えた自動探傷装置」が開示されている。
【特許文献１】実開昭５６−１５３８５５号公報
【特許文献２】実公昭６１−２４９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、探傷プローブをボルトの頭部周面に常に接触させて、探傷プローブの動きに応じてボルト頭部径の変位も検出できるが、探傷プローブとボルトの頭部が擦れ合うことで探傷プローブの先端の磨耗や破損が生じ易く、耐久性に欠けるという課題を有していた。
（２）ワークや頭部はその直径にばらつきがあるが（頭部の直径の許容差は−０．４〜０．８ｍｍのものがある）、（特許文献２）に開示の技術では、探傷プローブの前進量はカムで一定量に決められているため、頭部と探傷プローブとのギャップ量がワーク毎にばらつくという問題がある。頭部と探傷プローブとのギャップ量は、一般的には０．３〜０．７ｍｍに維持されるが、小さい程Ｓ／Ｎ比が高く、ギャップ量が大きくなるにつれＳ／Ｎ比が低下し検出精度が低下するという傾向がある。このため、探傷プローブが頭部に可能な限り近づくように探傷プローブの前進量を設定するのが望ましいが、探傷プローブの前進量を大きくして探傷プローブを頭部に近づけると、頭部の直径の大きなワークがきたときに探傷プローブが頭部に衝突し、探傷プローブが破損したりワークの頭部に傷を付けたりすることがある。これを防ぐため、探傷プローブの前進量を小さくして探傷プローブを頭部から離すようにすると、Ｓ／Ｎ比が低下し検出精度が低下するという問題が生じる。このように、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることが難しいという課題を有していた。探傷プローブやワーク頭部の破損防止を優先すると、検出精度が犠牲となり、ワークの歩留が低下するという問題があった。また、検出精度を上げるために一個当たりのワークの探傷時間を長くすると、単位時間当たりの探傷可能数量が減るため生産性が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保し、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく高い検出精度を確保できる自動探傷装置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】
【０００５】
上記従来の課題を解決するために本発明の自動探傷装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の自動探傷装置は、円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する収容部を有する水平な円盤と、前記円盤を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを前記収容部内で回転させるワーク回転装置と、前記円盤の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブと、を備えた自動探傷装置であって、前記探傷プローブの側部に前記探傷プローブの先端より前方に迫り出し前記頭部に当接するガイド部を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）ガイド部は探傷プローブの先端より迫り出しているため、ガイド部が頭部に当接すると、ガイド部が、頭部の表面を基準にして探傷プローブをガイド部より引っ込んだ所定の位置に配するため、頭部の直径にばらつきがあっても、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保できる。このため、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることができ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく、高い検出精度を確保できる。
【０００６】
ここで、ワークとしては、円筒面を有しており、該円筒面の直径より大径の頭部を有するものであれば、ボルト，ピン，リベット等、特に限定なく探傷対象とすることができる。頭部は、外形が円形状のものだけでなく、八角形等の多角形状のものも探傷対象とすることができる。
探傷プローブとしては、コイルが巻装されたヨークを先端部に備え、ワークの頭部に交流磁界を加えるとともに、この交流磁界により頭部に生じる渦電流を、コイルを介して検出し頭部を探傷するものが用いられる。
【０００７】
ガイド部としては、探傷プローブの先端より前方に迫り出すように、探傷プローブの側部の両方又は片方に設けられているものであれば、特に制限なく用いることができ、例えば、針状、板状、棒状、塊状等の種々の形状に形成されたものを用いることができる。特に、先端が丸みを帯びているものが好適に用いられる。ワークの頭部に当接させる際に、頭部に傷を付けないようにするためである。
ガイド部の材質としては、オーステナイト系ステンレス製等の金属製、ＰＯＭ等の合成樹脂製等、非磁性であれば特に限定なく用いることができる。
探傷プローブに対するガイド部の迫り出し量、ガイド部と探傷プローブの水平方向の間隔、ガイド部が複数配設された場合のガイド部間の間隔は、ワークの直径の中心値に応じて適宜設定し、探傷プローブとワークの頭部とのギャップ量が、探傷プローブの前進時に０．３〜０．７ｍｍ程度になるようにする。探傷プローブがワークに衝突しないようにするとともに、渦電流の検出感度を確保するためである。迫り出し量や間隔は、送りネジ等を用いて探傷プローブやガイド部を移動させて設定を変えることができる。また、探傷プローブ及びガイド部を組み込んだユニットを交換することにより、迫り出し量や間隔の設定を変えることもできる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動探傷装置であって、前記ガイド部が、水平方向に回転可能なローラである構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）ガイド部が水平方向に回転可能なローラであると、ワークを収容部内で回転させた場合、ワークの頭部の回転につれてローラも回転するため、ガイド部がワークの頭部の側面に擦れてできる擦り傷が生じ難く、ワークの美観を損ね難く高品質を維持できる。
（２）前進時にワークの頭部に近接する探傷プローブは、円盤の回転と連係して進退するが、稼働中に瞬時停電等が起こると、前進した探傷プローブが決められたタイミングで後退しないことがある。探傷プローブが後退しないまま円盤が回転すると、探傷プローブやガイド部にワークがあたり、探傷プローブ等が破損することがある。これを防ぐため、探傷プローブ及びガイド部が決められたタイミングで後退しない場合、強制的に（機械的に）後退させることができるが、ガイド部がローラで形成されているので、後退時にガイド部（ローラ）がワークの頭部に擦れても、ローラが回転するので頭部に傷が付き難く、また頭部との摩擦が少ないためスムーズに後退させることができる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の自動探傷装置であって、前記円盤の下方に配設され、前記ワークを前記収容部内で回転させる際に前記ワークの端部を押し上げ前記頭部の座面を前記収容部の上面から離間させるワーク押し上げ部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）ワークの頭部の座面にスリットや凸起等（例えば、ボルトの緩み止め用）がある場合、ワークを収容部内で回転させると、収容部の上面と頭部の座面とが擦れて、ワークを安定して回転させることができず、また収容部の上面が摩擦により早期に磨り減ったり、座面に傷が付いたりすることがある。円盤の下方に配設されたワーク押し上げ部を備えているので、ワークを収容部内で回転させる際にワークの端部を押し上げ頭部の座面を収容部の上面から離間させることができ、ワークを安定して回転させるとともに、収容部の上面の磨耗を防ぎ、さらに座面に傷が付くのを防止できる。
（２）ワークの端部がワーク押し上げ部で押し上げられることにより、ワークは面積の小さなワークの端部を中心にして回転するので、摩擦が小さいため、小さなエネルギーでワークを回転させることができ省エネルギー性に優れる。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の自動探傷装置であって、前記円盤とともに回転し前記探傷プローブを強制的に後退させる退避部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）円盤は間欠的に回転し、正常運転時には、円盤の回転時に探傷プローブは後退し、円盤の停止時に探傷プローブが前進する。何らかの異常が生じると、円盤が回転を開始しても探傷プローブが後退しないことがあり、円盤の収容部に収容されたワークがガイド部に衝突し、ガイド部や探傷プローブが破損するおそれがある。しかし、円盤とともに回転し探傷プローブを強制的に後退させる退避部を備えているので、円盤が回転を開始しても探傷プローブが後退しないような異常が生じても、ガイド部や探傷プローブを強制的に退避させ、これらが破損するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の自動探傷装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）ガイド部が頭部に当接すると、頭部の表面を基準にして探傷プローブをガイド部より引っ込んだ所定の位置に配するため、頭部の直径にばらつきがあっても、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保でき、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることができ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく、高い検出精度を確保できる自動探傷装置を提供できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）ワークの頭部の回転につれてローラも回転するため、ガイド部がワークの頭部の側面に擦れてできる擦り傷が生じ難く、ワークの美観を損ね難く高品質を維持できる自動探傷装置を提供できる。
（２）探傷プローブ及びガイド部を後退させる場合、ガイド部がローラで形成されているので、後退時にガイド部（ローラ）がワークの頭部に擦れても、ローラが回転するので頭部に傷が付き難く、ワークの美観を損ね難く高品質を維持でき、また頭部との摩擦が少ないためスムーズに後退させることができ、装置の致命的な損傷を防止できる自動探傷装置を提供できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）ワークを収容部内で回転させる際にワークの端部を押し上げ頭部の裏面を収容部の上面から離間させることができ、ワークを安定して回転させるとともに、収容部の上面の磨耗を防ぎ、さらにワークに傷が付くのを防止できる自動探傷装置を提供できる。
（２）ワークの端部がワーク押し上げ部で押し上げられることにより、ワークは面積の小さなワークの端部を中心にして回転するので、摩擦が小さいため、小さなエネルギーでワークを回転させることができ省エネルギー性に優れた自動探傷装置を提供できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）円盤が回転を開始しても探傷プローブが後退しないような異常が生じても、ガイド部や探傷プローブを強制的に退避させ、これらが破損する致命的な損傷を防止できる自動探傷装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における自動探傷装置の要部平面図であり、図２は自動探傷装置のワーク高さ調整部の正面図であり、図３は自動探傷装置の探傷部の正面図であり、図４は探傷部の要部側面図であり、図５は探傷部の要部平面図である。なお、図１は、円盤の上方に配設された退避部固定板を取り外した状態の平面図である。
図１において、１は本発明の実施の形態１における自動探傷装置、２は後述する間欠回転装置７に連結された駆動軸、３は駆動軸２に固定され水平に配設された円盤であり、本実施の形態においては、矢印で示す方向（左回り）に４５°ずつ間欠的に回転する。４は円盤３の円周方向に沿って一定のピッチで切欠き状に形成された収容部、５は円盤３の上面の駆動軸２と各々の収容部４を結ぶ直線上に凸起状に形成された凸部である。２０は後ほど詳述するワーク高さ調整部、４０は後ほど詳述する探傷部である。
本実施の形態における自動探傷装置１は、図示しないパーツフィーダ等を用いてボルト，ピン，リベット等のワークを円盤３の収容部４に一個ずつ供給し、図示しない制御装置からの電気信号により、円盤３、ワーク高さ調整部２０、探傷部４０の動作を連動させて、供給されたワークを円盤３が間欠的に左回りに搬送し、探傷部４０の位置（探傷位置）に到達したワークを探傷した後、探傷部４０の位置を通過した探傷後のワークを不良品と良品とに選別するものである。
【００１６】
図２において、６は自動探傷装置１の基台、７は基台６に配設され駆動軸２を間欠的に回転させる間欠回転装置、８は円盤３の上方の駆動軸２に配設された退避部固定板、９はローラ等で形成され退避部固定板８の端部に固定された退避部である。退避部９は収容部４と同一ピッチで配設されており、各々の退避部９が退避部固定板８に固定される位置は、円盤３に形成された収容部４の真上よりも少し回転方向前側である。Ｗはボルト，ピン，リベット等のワーク、ＨはワークＷの外形が円形状や多角形状等に形成された頭部、ＪはワークＷの軸部である。ワークＷは頭部Ｈが円盤３の収容部４に掛止され、軸部Ｊが収容部４から垂下されるようにして収容部４に収容される。
１０は基台６に間欠回転装置７と並設された回転ローラ駆動装置、１１は回転ローラ駆動装置１０により回転可能に配設されたプーリ、１２は駆動軸２が遊挿されたプーリ、１３はプーリ１１，１２間に掛架されたベルト、１４は下端部にプーリ１２が固定され駆動軸２に遊転可能に配設された回転ローラ固定部、１５はウレタン樹脂等で形成され回転ローラ固定部１４の上部側に固定された回転ローラである。本実施の形態においては、回転ローラ駆動装置１０、プーリ１１，１２、ベルト１３、回転ローラ固定部１４、回転ローラ１５が、ワーク回転装置を構成している。
２０はワーク高さ調整部、２１は基台６に垂設されたレールや軸等の垂直案内部、２２は垂直案内部２１の上部側に摺動可能に配設された上側スライダー、２３は一端部が上側スライダー２１に固定され他端部が円盤３の上方に向けて配設された上側固定板、２４は上側固定板２３の他端部に配設されたローラ固定部、２５はローラ固定部２４に固定され探傷位置（後述する探傷プローブ７２の前進位置）と駆動軸２を結ぶ直線上に位置し円盤３の回転に伴って円盤３の上面及び凸部５を転動するローラ、２６は上側固定板２３に貫設された貫通孔、２７は上側固定板２３に対して上下に移動しないように固定され貫通孔２６に軸心を中心として回動可能に挿通された調整軸、２８は調整軸２７の上端部に固定されたハンドル、２９は調整軸２７の下部側に形成された螺子部、３０は垂直案内部２１の下部側に摺動可能に配設された下側スライダー、３１は一端部が下側スライダー３０に固定され他端部が円盤３の下方に向けて配設された下側固定板、３２は下側固定板３１に貫設され内壁に調整軸２７の螺子部２９と螺合する螺子部が形成された貫通孔、３３は下側固定板３１の他端部に円盤３の収容部４（後述する探傷部４０が前進する収容部４）に向けて突設されたワーク押し上げ部、３４は図示しない支持体に固定されて円盤３の上方でワーク押し上げ部３３の真上に配設されたワーク押さえ固定部、３５はバネ等によってワーク押さえ固定部３４に固定されて下向きに付勢され下端面が略半球状に形成されたワーク押さえ部である。
本実施の形態における自動探傷装置１では、ハンドル２８を回転させて調整軸２７及び螺子部２９を回転させることにより、垂直案内部２１に沿って上側スライダー２２及び下側スライダー３０の間隔を任意に変え、上側固定板２３と下側固定板３１とを螺子部２９で一定の間隔に連結固定させる。上側スライダー２２及び下側スライダー３０の間隔は、ワークＷの軸部Ｊの長さに応じて適宜設定する。
また、ワーク押さえ部３５は、ワーク押し上げ部３３によって押し上げられたワークＷが上方に飛び出して、頭部Ｈが、後述する探傷プローブ７２の探傷可能領域から外れないように押さえ込むためのものである。このため、ワーク押さえ部３５は、後述する探傷プローブ７２の探傷可能領域の上限高さに配設される。
【００１７】
図３において、４０は探傷部、４１は基台６に配設されたレール等の直動案内部、４２は直動案内部４１に摺動可能に配設されたスライダー、４３はスライダー４２の上面にスライダー４２の長手方向と略直交して垂設された前側支持部、４４はスライダー４２の上面にスライダー４２の長手方向と略平行に垂設された後側支持部、４５は直動案内部４１の後端に直動案内部４１の長手方向と略直交して固定された固定板、４６は固定板４５に対して前後に移動しないように固定され固定板４５に形成された貫通孔に軸心を中心として回動可能に挿通された調整軸、４７は調整軸４６の後端部に固定されたハンドル、４８は調整軸４６の前部側に形成された螺子部、４９は前側支持部４３に貫設され内壁に調整軸４６の螺子部４８と螺合する螺子部が形成された貫通孔である。ハンドル４７を回動することにより、前側支持部４３と固定板４５との間隔を変えてスライダー４２を任意の位置で固定させることができ、探傷部４０全体の前後の位置をワークＷの外径に応じて調整することができる。
５０は前側支持部４３及び後側支持部４４の上部に配設された探傷部支持板、５１は探傷部支持板５０の上面前側に配設されたレール等の直動案内部、５２は探傷部支持板５０の上面後側に配設されたモータ等の回転駆動部、５３は回転駆動部５２により回転可能に形成され探傷部支持板５０に貫設された後側軸部、５４は後側軸部５３に固定されたプーリ、５５はプーリ５４の前側に配設されたプーリ、５６はプーリ５４，５５間に掛架されたベルト、５７は下端部にプーリ５５が固定され探傷部支持板５０に貫設された前側軸部、５８は前側軸部５７の上面に偏心して配設されたクランクピン、５９は一端にクランクピン５８が連結されたクランクアーム、６０はクランクアーム５９の他端に連結された連結ピン、６１は連結ピン６０が後側に配設され直動案内部５１に摺動可能に配設されたスライダーである。
【００１８】
図３乃至図５において、６２はスライダー６１の上面に配設された探傷支持部、６３は探傷支持部６２の前面に配設されたアーム部、６４はアーム部６３に固定され回転ローラ１５と略同一高さで水平に配設された左右一対の補助ローラである。補助ローラ６４は、スライダー６１の前進時に、円盤３の収容部４に収容され垂下されたワークＷの軸部Ｊに二箇所で当接し、軸部Ｊを回転ローラ１５に押し当てる。
６５は探傷支持部６２の上面に配設された探傷プローブ支持部、６６は探傷プローブ支持部６５の前側上方に延設されたシャフトホルダ、６７はシャフトホルダ６６に挿設されたシャフト、６８はシャフト６７が摺動可能に挿通され前端部がシャフトホルダ６６に固定された外筒、６９は略コ字型に形成され底部がシャフト６７の前端部に固定され前方に張り出した張出部、７０はシャフト６７が挿通しシャフトホルダ６６と張出部６９との間に配設され張出部６９を前方に付勢するスプリング等の弾性体、７１は張出部６９の下面に配設された略角筒状の探傷プローブ保持部、７２は探傷プローブ保持部７１内に保持された探傷プローブ、７３は探傷プローブ７２の先端より前方に迫り出して探傷プローブ７２の側部に配設されたガイド部であり、本実施の形態においては、ガイド部７３は探傷プローブ７２の両側部に配設された水平方向に回転可能なローラである。７４はローラ等で形成され張出部６９の上面前側に退避部９と略同一高さで水平に配設された退避部触突部である。
【００１９】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における自動探傷装置について、以下その動作を説明する。
図示しない制御装置からの電気信号により、間欠回転装置７が駆動して円盤３が間欠的に回転すると、図示しないパーツフィーダ等によりワークＷが円盤３の収容部４に一個ずつ供給され、供給されたワークＷは、頭部Ｈが円盤３の収容部４に掛止され、軸部Ｊが収容部４から垂下される。
円盤３が間欠的に回転してワークＷが探傷部４０の位置に達すると、ローラ２５が凸部５に乗り上げる。ワーク高さ調整部２０の上側固定板２３と下側固定板３１とが螺子部２９で一定の間隔に連結されているので、ローラ２５が凸部５に乗り上げると、上側固定板２３が固定された上側スライダー２２及び下側スライダー３０が垂直案内部２１に沿って上向きに摺動し、下側固定板３１に突設されたワーク押し上げ部３３が一定量だけ押し上げられる。押し上げられたワーク押し上げ部３３が、収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊの端部を押し上げ、頭部Ｈの座面を収容部４の上面から離間させる。
探傷部４０においては、間欠回転装置７の間欠駆動に連動した図示しない制御装置からの電気信号により、探傷部４０の回転駆動部５２が回転駆動する。回転駆動部５２が回転駆動すると、クランクピン５８の偏心回転により、クランクアーム５９に連結された連結ピン６０が前後に移動してスライダー６１及び探傷支持部６２を前後に移動させ、これに伴って探傷プローブ保持部７１が前後に移動する。スライダー６１及び探傷支持部６２が前進すると、探傷支持部６２の前側に位置する補助ローラ６４が、収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊに当接し、軸部Ｊを回転ローラ１５に押し当てる。回転ローラ駆動装置１０は、図示しない制御装置からの電気信号により、補助ローラ６４の前進に連動して駆動を開始し、回転ローラ１５が回転を開始する。補助ローラ６４により回転ローラ１５に押し当てられたワークＷの軸部Ｊは、頭部Ｈの座面を収容部４の上面から離間させたまま、左右一対の補助ローラ６４と回転ローラ１５に挟まれた状態で回転する。
また、スライダー６１及び探傷支持部６２が前進すると、探傷プローブ保持部７１も前進し、弾性体７０により前方に付勢されたガイド部７３がワークＷの頭部Ｈに当接する。ガイド部７３が頭部Ｈに当接すると、図５に示すように、頭部Ｈの表面を基準にして探傷プローブ７２がガイド部７３より引っ込んだ所定の位置に配される。ワークＷは補助ローラ６４と回転ローラ１５に挟まれた状態で回転するので、探傷プローブ７２は頭部Ｈの表面の全周を探傷する。
【００２０】
円盤３が間欠的に回転して、探傷されたワークＷが探傷位置から離れると、ワーク高さ調整部２０では、ローラ２５が凸部５から降りるため、上側固定板２３が固定された上側スライダー２２及び下側スライダー３０が垂直案内部２１に沿って下向きに摺動し、下側固定板３１に突設されたワーク押し上げ部３３の位置が下がるため、ワークＷは押し上げられなくなり、ワークＷは収容部４に垂下された状態で収まる。
探傷部４０では、回転駆動部５２の回転駆動に伴い、クランクピン５８の偏心回転により、クランクアーム５９に連結された連結ピン６０が後側に移動してスライダー６１及び探傷支持部６２を後側に移動させ、探傷プローブ保持部７１を後退させる。
また、スライダー６１及び探傷支持部６２が後退すると、探傷支持部６２の前側に位置する補助ローラ６４が、収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊから離れるため、軸部Ｊは回転ローラ１５からも離れる。回転ローラ駆動装置１０は、図示しない制御装置からの電気信号により、補助ローラ６４の後退に連動して駆動を停止し、回転ローラ１５は回転を停止する。
【００２１】
このように、探傷部４０を後退させた時に、円盤３を間欠的に回転させて新たなワークＷを探傷位置に搬送し、次いで探傷部４０を前進させてワークＷの頭部Ｈの探傷を行なう。探傷部４０を後退させた時に円盤３を回転させて新たなワークＷを搬送するので、ワークＷがガイド部７３や探傷プローブ７２に衝突するのを防止できる。
万が一、瞬時停電や電磁ノイズ等により回転駆動部５２等に電気的な異常が生じて、電気信号の伝達に問題が生じ、探傷部４０が後退していない時に円盤３が回転した場合は、ワークＷがガイド部７３や探傷プローブ７２に衝突する前に、円盤３とともに回転する退避部９が退避部触突部７４に衝突して弾き飛ばし、張出部６９及び探傷プローブ保持部７１を強制的に退避させるため、ワークＷがガイド部７３や探傷プローブ７２に衝突するのを防止し、ガイド部７３や探傷プローブ７２が損傷するのを防止する。
【００２２】
以上のように、本発明の実施の形態１における自動探傷装置は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）ガイド部７３が探傷プローブ７２の先端より迫り出しているため、ガイド部７３が頭部Ｈに当接すると、頭部Ｈの表面を基準にして探傷プローブ７２をガイド部７３より引っ込んだ所定の位置に配するため、頭部Ｈの直径にばらつきがあっても、頭部Ｈと探傷プローブ７２との間に一定のギャップ量を確保できる。このため、探傷プローブ７２やワークＷの頭部Ｈの破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることができ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく、高い検出精度を確保できる。この結果、１秒間に１個以上の選別能力を備えた自動探傷装置を製造できる。
（２）ガイド部７３が水平方向に回転可能なローラであるため、ワークＷを収容部４内で回転させた場合、ワークＷの頭部Ｈの回転につれてローラも回転するため、ガイド部７３がワークＷの頭部Ｈの側面に擦れてできる擦り傷が生じ難く、ワークＷの美観を損ね難く高品質を維持できる。
（３）ワークＷの頭部Ｈの座面にスリットや凸起等（例えば、ボルトの緩み止め用）がある場合、ワークＷを収容部４内で回転させると、収容部４の上面と頭部Ｈの座面とが擦れて、ワークＷを安定して回転させることができず、また収容部４の上面が摩擦により早期に磨り減ったり、座面に傷が付いたりすることがあるが、円盤３の下方に配設されたワーク押し上げ部３３を備えているので、ワークＷを収容部４内で回転させる際にワークＷの軸部Ｊの端部を押し上げ、頭部Ｈの座面を収容部４の上面から離間させることができ、ワークＷを安定して回転させるとともに、収容部４の上面の磨耗を防ぎ、さらに座面に傷が付くのを防止できる。
（４）ワークＷの端部がワーク押し上げ部３３で押し上げられることにより、ワークＷは面積の小さな軸部Ｊの端部を中心にして回転するので、摩擦が小さいため、小さなエネルギーでワークＷを回転させることができ省エネルギー性に優れる。
（５）垂直案内部２１に沿って摺動可能な上側スライダー２２及び下側スライダー３０の間隔を調整することで、ワーク押し上げ部３３の押し上げ高さを調整できるので、軸部Ｊの寸法の異なるワークＷであっても、ワーク押し上げ部３３の押し上げ高さを調整して探傷することができ、汎用性に優れる。
（６）円盤３の上面の駆動軸２と各々の収容部４を結ぶ直線上に凸部５が形成されており、探傷位置（探傷プローブ７２の前進位置）と駆動軸２を結ぶ直線上にローラ２５が位置し、ローラ２５が円盤３の回転に伴って円盤３の上面及び凸部５を転動するので、ローラ２５の転動による上下動により、ワーク押し上げ部３３が探傷位置で一定量だけ確実に上下動するため、探傷位置で頭部Ｈの座面を収容部４の上面から確実に離間させることができる。
（７）探傷プローブ７２の前後動に伴って補助ローラ６４が前後に移動し、前進した補助ローラ６４が収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊに当接し、軸部Ｊを回転ローラ１５に押し当て、ワークＷの軸部Ｊを補助ローラ６４と回転ローラ１５に挟まれた状態で回転させるので、サイクルタイムを短縮でき高速検査が可能となる。
（８）何らかの異常が生じると、円盤３が回転を開始しても探傷プローブ７２が後退しないことがあり、円盤３の収容部４に収容されたワークＷがガイド部７３に衝突し、ガイド部７３や探傷プローブ７２が破損するおそれがあるが、円盤３とともに回転する退避部９を備えているので、探傷プローブ７２が後退しない場合に、探傷プローブ７４の前方に配設された退避部触突部７４に退避部９を触突させて、弾性体７０で前方に付勢された探傷プローブ７２を、弾性体７０の付勢力に抗して強制的に後退させることができるため、円盤３が回転を開始しても探傷プローブ７２が後退しないような異常が生じても、ガイド部７３や探傷プローブ７２がワークＷに触突して破損するのを防止できる。
（９）ガイド部７３がローラで形成されているので、強制的な後退時にガイド部７３（ローラ）がワークＷの頭部Ｈに擦れても、ローラが回転するので頭部Ｈに傷が付き難く、また頭部Ｈとの摩擦が少ないため、ガイド部７３及び探傷プローブ７２をスムーズに後退させることができる。
（１０）回転ローラ１５を固定する回転ローラ固定部１４が駆動軸２に遊転可能に配設されており、回転ローラ１５の回転中心を円盤３の駆動軸２と共用しているため、ワーク回転装置をコンパクト化し、これにより自動探傷装置１を小型化できる。
（１１）探傷プローブ７２及びガイド部７１が弾性体７０で前方に付勢されているので、ガイド部７１を頭部Ｈの表面に確実に当接させることができ、頭部Ｈの直径にばらつきがあっても、頭部Ｈと探傷プローブ７２との間に一定のギャップ量を確保できる。
【００２３】
本実施の形態においては、ワーク押し上げ部３３でワークＷの端部を押し上げる場合について説明したが、ワークＷの頭部Ｈの座面にスリットや凸起等が形成されておらず、座面が平坦な場合には、ワーク押し上げ部３３は必ずしも必要ではない。
また、弾性体７０がスプリングの場合について説明したが、前方に付勢することができればこれに限定するものではなく、ガスダンパー等を用いる場合もある。
また、ガイド部７３が探傷プローブ７２の両側部に配設された場合について説明したが、側部のいずれか一方に配設されている場合もある。また、ガイド部７３はローラでなくても、先端が丸みを帯びた棒状や塊状等の部材とする場合もある。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、渦流を利用してボルト，ピン，リベット等の円筒面を有するワークの頭部を自動的に探傷する自動探傷装置に関し、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保し、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく高い検出精度を確保できる自動探傷装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１における自動探傷装置の要部平面図
【図２】自動探傷装置のワーク高さ調整部の正面図
【図３】自動探傷装置の探傷部の正面図
【図４】探傷部の要部側面図
【図５】探傷部の要部平面図
【符号の説明】
【００２６】
１ 自動探傷装置
２ 駆動軸
３ 円盤
４ 収容部
５ 凸部
６ 基台
７ 間欠回転装置
８ 退避部固定板
９ 退避部
１０ 回転ローラ駆動装置
１１，１２ プーリ
１３ ベルト
１４ 回転ローラ固定部
１５ 回転ローラ
２０ ワーク高さ調整部
２１ 垂直案内部
２２ 上側スライダー
２３ 上側固定板
２４ ローラ固定部
２５ ローラ
２６ 貫通孔
２７ 調整軸
２８ ハンドル
２９ 螺子部
３０ 下側スライダー
３１ 下側固定板
３２ 貫通孔
３３ ワーク押し上げ部
３４ ワーク押さえ固定部
３５ ワーク押さえ部
４０ 探傷部
４１ 直動案内部
４２ スライダー
４３ 前側支持部
４４ 後側支持部
４５ 固定板
４６ 調整軸
４７ ハンドル
４８ 螺子部
４９ 貫通孔
５０ 探傷部支持板
５１ 直動案内部
５２ 回転駆動部
５３ 後側軸部
５４，５５ プーリ
５６ ベルト
５７ 前側軸部
５８ クランクピン
５９ クランクアーム
６０ 連結ピン
６１ スライダー
６２ 探傷支持部
６３ アーム部
６４ 補助ローラ
６５ 探傷プローブ支持部
６６ シャフトホルダ
６７ シャフト
６８ 外筒
６９ 張出部
７０ 弾性体
７１ 探傷プローブ保持部
７２ 探傷プローブ
７３ ガイド部
７４ 退避部触突部
Ｗ ワーク
Ｈ 頭部
Ｊ 軸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦流を利用してボルト，ピン，リベット等の円筒面を有するワークの頭部を自動的に探傷する自動探傷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属材料の表面に生じた微小な傷（欠陥）を検出する方法の一つとして、渦電流を利用した渦流探傷方式がある。この渦流探傷方式は、検査対象とするワークに交流磁界を印加したとき、電磁誘導作用によりワークの表面に生じる渦電流が傷の有無によって変化することに着目し、渦電流の大きさやその変化から傷の有無を検出するものである。この渦流探傷方式を利用して、ボルト，ピン等の円筒面を有するワークの頭部を自動的に探傷し、良品と不良品とに選別する自動探傷装置が知られている。
この従来の技術としては、例えば、（特許文献１）に「ネジ部の中心を軸心としてボルトを回転させる回転機構と、前記ボルトの頭部周面に常に接触させて前記ボルトの回転時に異常を検出する探傷プローブと、を備えた高力ボルトの異常検出装置」が開示されている。また（特許文献１）には、「探傷プローブをボルトの頭部周面に常に接触させるので、探傷プローブの動きに応じてボルト頭部径の変位を検出し、ボルト頭部の偏心等の有無を検出できる」ことが記載されている。
（特許文献２）には、「円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する切欠きを有する回転円盤と、前記回転円盤を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを前記切欠き内で回転させるワーク回転装置と、前記回転円盤の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブと、を備えた自動探傷装置」が開示されている。
【特許文献１】実開昭５６−１５３８５５号公報
【特許文献２】実公昭６１−２４９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、探傷プローブをボルトの頭部周面に常に接触させて、探傷プローブの動きに応じてボルト頭部径の変位も検出できるが、探傷プローブとボルトの頭部が擦れ合うことで探傷プローブの先端の磨耗や破損が生じ易く、耐久性に欠けるという課題を有していた。
（２）ワークや頭部はその直径にばらつきがあるが（頭部の直径の許容差は−０．４〜０．８ｍｍのものがある）、（特許文献２）に開示の技術では、探傷プローブの前進量はカムで一定量に決められているため、頭部と探傷プローブとのギャップ量がワーク毎にばらつくという問題がある。頭部と探傷プローブとのギャップ量は、一般的には０．３〜０．７ｍｍに維持されるが、小さい程Ｓ／Ｎ比が高く、ギャップ量が大きくなるにつれＳ／Ｎ比が低下し検出精度が低下するという傾向がある。このため、探傷プローブが頭部に可能な限り近づくように探傷プローブの前進量を設定するのが望ましいが、探傷プローブの前進量を大きくして探傷プローブを頭部に近づけると、頭部の直径の大きなワークがきたときに探傷プローブが頭部に衝突し、探傷プローブが破損したりワークの頭部に傷を付けたりすることがある。これを防ぐため、探傷プローブの前進量を小さくして探傷プローブを頭部から離すようにすると、Ｓ／Ｎ比が低下し検出精度が低下するという問題が生じる。このように、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることが難しいという課題を有していた。探傷プローブやワーク頭部の破損防止を優先すると、検出精度が犠牲となり、ワークの歩留が低下するという問題があった。また、検出精度を上げるために一個当たりのワークの探傷時間を長くすると、単位時間当たりの探傷可能数量が減るため生産性が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保し、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく高い検出精度を確保できる自動探傷装置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】
【０００５】
上記従来の課題を解決するために本発明の自動探傷装置は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の自動探傷装置は、円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する収容部を有する水平な円盤と、前記円盤を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを前記収容部内で回転させるワーク回転装置と、前記円盤の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブと、を備えた自動探傷装置であって、前記探傷プローブの側部に前記探傷プローブの先端より前方に迫り出し前記頭部に当接するガイド部を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）ガイド部は探傷プローブの先端より迫り出しているため、ガイド部が頭部に当接すると、ガイド部が、頭部の表面を基準にして探傷プローブをガイド部より引っ込んだ所定の位置に配するため、頭部の直径にばらつきがあっても、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保できる。このため、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることができ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく、高い検出精度を確保できる。
【０００６】
ここで、ワークとしては、円筒面を有しており、該円筒面の直径より大径の頭部を有するものであれば、ボルト，ピン，リベット等、特に限定なく探傷対象とすることができる。頭部は、外形が円形状のものだけでなく、八角形等の多角形状のものも探傷対象とすることができる。
探傷プローブとしては、コイルが巻装されたヨークを先端部に備え、ワークの頭部に交流磁界を加えるとともに、この交流磁界により頭部に生じる渦電流を、コイルを介して検出し頭部を探傷するものが用いられる。
【０００７】
ガイド部としては、探傷プローブの先端より前方に迫り出すように、探傷プローブの側部の両方又は片方に設けられているものであれば、特に制限なく用いることができ、例えば、針状、板状、棒状、塊状等の種々の形状に形成されたものを用いることができる。特に、先端が丸みを帯びているものが好適に用いられる。ワークの頭部に当接させる際に、頭部に傷を付けないようにするためである。
ガイド部の材質としては、オーステナイト系ステンレス製等の金属製、ＰＯＭ等の合成樹脂製等、非磁性であれば特に限定なく用いることができる。
探傷プローブに対するガイド部の迫り出し量、ガイド部と探傷プローブの水平方向の間隔、ガイド部が複数配設された場合のガイド部間の間隔は、ワークの直径の中心値に応じて適宜設定し、探傷プローブとワークの頭部とのギャップ量が、探傷プローブの前進時に０．３〜０．７ｍｍ程度になるようにする。探傷プローブがワークに衝突しないようにするとともに、渦電流の検出感度を確保するためである。迫り出し量や間隔は、送りネジ等を用いて探傷プローブやガイド部を移動させて設定を変えることができる。また、探傷プローブ及びガイド部を組み込んだユニットを交換することにより、迫り出し量や間隔の設定を変えることもできる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動探傷装置であって、前記ガイド部が、水平方向に回転可能なローラである構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）ガイド部が水平方向に回転可能なローラであると、ワークを収容部内で回転させた場合、ワークの頭部の回転につれてローラも回転するため、ガイド部がワークの頭部の側面に擦れてできる擦り傷が生じ難く、ワークの美観を損ね難く高品質を維持できる。
（２）前進時にワークの頭部に近接する探傷プローブは、円盤の回転と連係して進退するが、稼働中に瞬時停電等が起こると、前進した探傷プローブが決められたタイミングで後退しないことがある。探傷プローブが後退しないまま円盤が回転すると、探傷プローブやガイド部にワークがあたり、探傷プローブ等が破損することがある。これを防ぐため、探傷プローブ及びガイド部が決められたタイミングで後退しない場合、強制的に（機械的に）後退させることができるが、ガイド部がローラで形成されているので、後退時にガイド部（ローラ）がワークの頭部に擦れても、ローラが回転するので頭部に傷が付き難く、また頭部との摩擦が少ないためスムーズに後退させることができる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の自動探傷装置であって、前記円盤の下方に配設され、前記ワークを前記収容部内で回転させる際に前記ワークの端部を押し上げ前記頭部の座面を前記収容部の上面から離間させるワーク押し上げ部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）ワークの頭部の座面にスリットや凸起等（例えば、ボルトの緩み止め用）がある場合、ワークを収容部内で回転させると、収容部の上面と頭部の座面とが擦れて、ワークを安定して回転させることができず、また収容部の上面が摩擦により早期に磨り減ったり、座面に傷が付いたりすることがある。円盤の下方に配設されたワーク押し上げ部を備えているので、ワークを収容部内で回転させる際にワークの端部を押し上げ頭部の座面を収容部の上面から離間させることができ、ワークを安定して回転させるとともに、収容部の上面の磨耗を防ぎ、さらに座面に傷が付くのを防止できる。
（２）ワークの端部がワーク押し上げ部で押し上げられることにより、ワークは面積の小さなワークの端部を中心にして回転するので、摩擦が小さいため、小さなエネルギーでワークを回転させることができ省エネルギー性に優れる。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の自動探傷装置であって、前記円盤とともに回転し前記探傷プローブを強制的に後退させる退避部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）円盤は間欠的に回転し、正常運転時には、円盤の回転時に探傷プローブは後退し、円盤の停止時に探傷プローブが前進する。何らかの異常が生じると、円盤が回転を開始しても探傷プローブが後退しないことがあり、円盤の収容部に収容されたワークがガイド部に衝突し、ガイド部や探傷プローブが破損するおそれがある。しかし、円盤とともに回転し探傷プローブを強制的に後退させる退避部を備えているので、円盤が回転を開始しても探傷プローブが後退しないような異常が生じても、ガイド部や探傷プローブを強制的に退避させ、これらが破損するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の自動探傷装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）ガイド部が頭部に当接すると、頭部の表面を基準にして探傷プローブをガイド部より引っ込んだ所定の位置に配するため、頭部の直径にばらつきがあっても、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保でき、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることができ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく、高い検出精度を確保できる自動探傷装置を提供できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）ワークの頭部の回転につれてローラも回転するため、ガイド部がワークの頭部の側面に擦れてできる擦り傷が生じ難く、ワークの美観を損ね難く高品質を維持できる自動探傷装置を提供できる。
（２）探傷プローブ及びガイド部を後退させる場合、ガイド部がローラで形成されているので、後退時にガイド部（ローラ）がワークの頭部に擦れても、ローラが回転するので頭部に傷が付き難く、ワークの美観を損ね難く高品質を維持でき、また頭部との摩擦が少ないためスムーズに後退させることができ、装置の致命的な損傷を防止できる自動探傷装置を提供できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）ワークを収容部内で回転させる際にワークの端部を押し上げ頭部の裏面を収容部の上面から離間させることができ、ワークを安定して回転させるとともに、収容部の上面の磨耗を防ぎ、さらにワークに傷が付くのを防止できる自動探傷装置を提供できる。
（２）ワークの端部がワーク押し上げ部で押し上げられることにより、ワークは面積の小さなワークの端部を中心にして回転するので、摩擦が小さいため、小さなエネルギーでワークを回転させることができ省エネルギー性に優れた自動探傷装置を提供できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）円盤が回転を開始しても探傷プローブが後退しないような異常が生じても、ガイド部や探傷プローブを強制的に退避させ、これらが破損する致命的な損傷を防止できる自動探傷装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における自動探傷装置の要部平面図であり、図２は自動探傷装置のワーク高さ調整部の正面図であり、図３は自動探傷装置の探傷部の正面図であり、図４は探傷部の要部側面図であり、図５は探傷部の要部平面図である。なお、図１は、円盤の上方に配設された退避部固定板を取り外した状態の平面図である。
図１において、１は本発明の実施の形態１における自動探傷装置、２は後述する間欠回転装置７に連結された駆動軸、３は駆動軸２に固定され水平に配設された円盤であり、本実施の形態においては、矢印で示す方向（左回り）に４５°ずつ間欠的に回転する。４は円盤３の円周方向に沿って一定のピッチで切欠き状に形成された収容部、５は円盤３の上面の駆動軸２と各々の収容部４を結ぶ直線上に凸起状に形成された凸部である。２０は後ほど詳述するワーク高さ調整部、４０は後ほど詳述する探傷部である。
本実施の形態における自動探傷装置１は、図示しないパーツフィーダ等を用いてボルト，ピン，リベット等のワークを円盤３の収容部４に一個ずつ供給し、図示しない制御装置からの電気信号により、円盤３、ワーク高さ調整部２０、探傷部４０の動作を連動させて、供給されたワークを円盤３が間欠的に左回りに搬送し、探傷部４０の位置（探傷位置）に到達したワークを探傷した後、探傷部４０の位置を通過した探傷後のワークを不良品と良品とに選別するものである。
【００１６】
図２において、６は自動探傷装置１の基台、７は基台６に配設され駆動軸２を間欠的に回転させる間欠回転装置、８は円盤３の上方の駆動軸２に配設された退避部固定板、９はローラ等で形成され退避部固定板８の端部に固定された退避部である。退避部９は収容部４と同一ピッチで配設されており、各々の退避部９が退避部固定板８に固定される位置は、円盤３に形成された収容部４の真上よりも少し回転方向前側である。Ｗはボルト，ピン，リベット等のワーク、ＨはワークＷの外形が円形状や多角形状等に形成された頭部、ＪはワークＷの軸部である。ワークＷは頭部Ｈが円盤３の収容部４に掛止され、軸部Ｊが収容部４から垂下されるようにして収容部４に収容される。
１０は基台６に間欠回転装置７と並設された回転ローラ駆動装置、１１は回転ローラ駆動装置１０により回転可能に配設されたプーリ、１２は駆動軸２が遊挿されたプーリ、１３はプーリ１１，１２間に掛架されたベルト、１４は下端部にプーリ１２が固定され駆動軸２に遊転可能に配設された回転ローラ固定部、１５はウレタン樹脂等で形成され回転ローラ固定部１４の上部側に固定された回転ローラである。本実施の形態においては、回転ローラ駆動装置１０、プーリ１１，１２、ベルト１３、回転ローラ固定部１４、回転ローラ１５が、ワーク回転装置を構成している。
２０はワーク高さ調整部、２１は基台６に垂設されたレールや軸等の垂直案内部、２２は垂直案内部２１の上部側に摺動可能に配設された上側スライダー、２３は一端部が上側スライダー２１に固定され他端部が円盤３の上方に向けて配設された上側固定板、２４は上側固定板２３の他端部に配設されたローラ固定部、２５はローラ固定部２４に固定され探傷位置（後述する探傷プローブ７２の前進位置）と駆動軸２を結ぶ直線上に位置し円盤３の回転に伴って円盤３の上面及び凸部５を転動するローラ、２６は上側固定板２３に貫設された貫通孔、２７は上側固定板２３に対して上下に移動しないように固定され貫通孔２６に軸心を中心として回動可能に挿通された調整軸、２８は調整軸２７の上端部に固定されたハンドル、２９は調整軸２７の下部側に形成された螺子部、３０は垂直案内部２１の下部側に摺動可能に配設された下側スライダー、３１は一端部が下側スライダー３０に固定され他端部が円盤３の下方に向けて配設された下側固定板、３２は下側固定板３１に貫設され内壁に調整軸２７の螺子部２９と螺合する螺子部が形成された貫通孔、３３は下側固定板３１の他端部に円盤３の収容部４（後述する探傷部４０が前進する収容部４）に向けて突設されたワーク押し上げ部、３４は図示しない支持体に固定されて円盤３の上方でワーク押し上げ部３３の真上に配設されたワーク押さえ固定部、３５はバネ等によってワーク押さえ固定部３４に固定されて下向きに付勢され下端面が略半球状に形成されたワーク押さえ部である。
本実施の形態における自動探傷装置１では、ハンドル２８を回転させて調整軸２７及び螺子部２９を回転させることにより、垂直案内部２１に沿って上側スライダー２２及び下側スライダー３０の間隔を任意に変え、上側固定板２３と下側固定板３１とを螺子部２９で一定の間隔に連結固定させる。上側スライダー２２及び下側スライダー３０の間隔は、ワークＷの軸部Ｊの長さに応じて適宜設定する。
また、ワーク押さえ部３５は、ワーク押し上げ部３３によって押し上げられたワークＷが上方に飛び出して、頭部Ｈが、後述する探傷プローブ７２の探傷可能領域から外れないように押さえ込むためのものである。このため、ワーク押さえ部３５は、後述する探傷プローブ７２の探傷可能領域の上限高さに配設される。
【００１７】
図３において、４０は探傷部、４１は基台６に配設されたレール等の直動案内部、４２は直動案内部４１に摺動可能に配設されたスライダー、４３はスライダー４２の上面にスライダー４２の長手方向と略直交して垂設された前側支持部、４４はスライダー４２の上面にスライダー４２の長手方向と略平行に垂設された後側支持部、４５は直動案内部４１の後端に直動案内部４１の長手方向と略直交して固定された固定板、４６は固定板４５に対して前後に移動しないように固定され固定板４５に形成された貫通孔に軸心を中心として回動可能に挿通された調整軸、４７は調整軸４６の後端部に固定されたハンドル、４８は調整軸４６の前部側に形成された螺子部、４９は前側支持部４３に貫設され内壁に調整軸４６の螺子部４８と螺合する螺子部が形成された貫通孔である。ハンドル４７を回動することにより、前側支持部４３と固定板４５との間隔を変えてスライダー４２を任意の位置で固定させることができ、探傷部４０全体の前後の位置をワークＷの外径に応じて調整することができる。
５０は前側支持部４３及び後側支持部４４の上部に配設された探傷部支持板、５１は探傷部支持板５０の上面前側に配設されたレール等の直動案内部、５２は探傷部支持板５０の上面後側に配設されたモータ等の回転駆動部、５３は回転駆動部５２により回転可能に形成され探傷部支持板５０に貫設された後側軸部、５４は後側軸部５３に固定されたプーリ、５５はプーリ５４の前側に配設されたプーリ、５６はプーリ５４，５５間に掛架されたベルト、５７は下端部にプーリ５５が固定され探傷部支持板５０に貫設された前側軸部、５８は前側軸部５７の上面に偏心して配設されたクランクピン、５９は一端にクランクピン５８が連結されたクランクアーム、６０はクランクアーム５９の他端に連結された連結ピン、６１は連結ピン６０が後側に配設され直動案内部５１に摺動可能に配設されたスライダーである。
【００１８】
図３乃至図５において、６２はスライダー６１の上面に配設された探傷支持部、６３は探傷支持部６２の前面に配設されたアーム部、６４はアーム部６３に固定され回転ローラ１５と略同一高さで水平に配設された左右一対の補助ローラである。補助ローラ６４は、スライダー６１の前進時に、円盤３の収容部４に収容され垂下されたワークＷの軸部Ｊに二箇所で当接し、軸部Ｊを回転ローラ１５に押し当てる。
６５は探傷支持部６２の上面に配設された探傷プローブ支持部、６６は探傷プローブ支持部６５の前側上方に延設されたシャフトホルダ、６７はシャフトホルダ６６に挿設されたシャフト、６８はシャフト６７が摺動可能に挿通され前端部がシャフトホルダ６６に固定された外筒、６９は略コ字型に形成され底部がシャフト６７の前端部に固定され前方に張り出した張出部、７０はシャフト６７が挿通しシャフトホルダ６６と張出部６９との間に配設され張出部６９を前方に付勢するスプリング等の弾性体、７１は張出部６９の下面に配設された略角筒状の探傷プローブ保持部、７２は探傷プローブ保持部７１内に保持された探傷プローブ、７３は探傷プローブ７２の先端より前方に迫り出して探傷プローブ７２の側部に配設されたガイド部であり、本実施の形態においては、ガイド部７３は探傷プローブ７２の両側部に配設された水平方向に回転可能なローラである。７４はローラ等で形成され張出部６９の上面前側に退避部９と略同一高さで水平に配設された退避部触突部である。
【００１９】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における自動探傷装置について、以下その動作を説明する。
図示しない制御装置からの電気信号により、間欠回転装置７が駆動して円盤３が間欠的に回転すると、図示しないパーツフィーダ等によりワークＷが円盤３の収容部４に一個ずつ供給され、供給されたワークＷは、頭部Ｈが円盤３の収容部４に掛止され、軸部Ｊが収容部４から垂下される。
円盤３が間欠的に回転してワークＷが探傷部４０の位置に達すると、ローラ２５が凸部５に乗り上げる。ワーク高さ調整部２０の上側固定板２３と下側固定板３１とが螺子部２９で一定の間隔に連結されているので、ローラ２５が凸部５に乗り上げると、上側固定板２３が固定された上側スライダー２２及び下側スライダー３０が垂直案内部２１に沿って上向きに摺動し、下側固定板３１に突設されたワーク押し上げ部３３が一定量だけ押し上げられる。押し上げられたワーク押し上げ部３３が、収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊの端部を押し上げ、頭部Ｈの座面を収容部４の上面から離間させる。
探傷部４０においては、間欠回転装置７の間欠駆動に連動した図示しない制御装置からの電気信号により、探傷部４０の回転駆動部５２が回転駆動する。回転駆動部５２が回転駆動すると、クランクピン５８の偏心回転により、クランクアーム５９に連結された連結ピン６０が前後に移動してスライダー６１及び探傷支持部６２を前後に移動させ、これに伴って探傷プローブ保持部７１が前後に移動する。スライダー６１及び探傷支持部６２が前進すると、探傷支持部６２の前側に位置する補助ローラ６４が、収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊに当接し、軸部Ｊを回転ローラ１５に押し当てる。回転ローラ駆動装置１０は、図示しない制御装置からの電気信号により、補助ローラ６４の前進に連動して駆動を開始し、回転ローラ１５が回転を開始する。補助ローラ６４により回転ローラ１５に押し当てられたワークＷの軸部Ｊは、頭部Ｈの座面を収容部４の上面から離間させたまま、左右一対の補助ローラ６４と回転ローラ１５に挟まれた状態で回転する。
また、スライダー６１及び探傷支持部６２が前進すると、探傷プローブ保持部７１も前進し、弾性体７０により前方に付勢されたガイド部７３がワークＷの頭部Ｈに当接する。ガイド部７３が頭部Ｈに当接すると、図５に示すように、頭部Ｈの表面を基準にして探傷プローブ７２がガイド部７３より引っ込んだ所定の位置に配される。ワークＷは補助ローラ６４と回転ローラ１５に挟まれた状態で回転するので、探傷プローブ７２は頭部Ｈの表面の全周を探傷する。
【００２０】
円盤３が間欠的に回転して、探傷されたワークＷが探傷位置から離れると、ワーク高さ調整部２０では、ローラ２５が凸部５から降りるため、上側固定板２３が固定された上側スライダー２２及び下側スライダー３０が垂直案内部２１に沿って下向きに摺動し、下側固定板３１に突設されたワーク押し上げ部３３の位置が下がるため、ワークＷは押し上げられなくなり、ワークＷは収容部４に垂下された状態で収まる。
探傷部４０では、回転駆動部５２の回転駆動に伴い、クランクピン５８の偏心回転により、クランクアーム５９に連結された連結ピン６０が後側に移動してスライダー６１及び探傷支持部６２を後側に移動させ、探傷プローブ保持部７１を後退させる。
また、スライダー６１及び探傷支持部６２が後退すると、探傷支持部６２の前側に位置する補助ローラ６４が、収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊから離れるため、軸部Ｊは回転ローラ１５からも離れる。回転ローラ駆動装置１０は、図示しない制御装置からの電気信号により、補助ローラ６４の後退に連動して駆動を停止し、回転ローラ１５は回転を停止する。
【００２１】
このように、探傷部４０を後退させた時に、円盤３を間欠的に回転させて新たなワークＷを探傷位置に搬送し、次いで探傷部４０を前進させてワークＷの頭部Ｈの探傷を行なう。探傷部４０を後退させた時に円盤３を回転させて新たなワークＷを搬送するので、ワークＷがガイド部７３や探傷プローブ７２に衝突するのを防止できる。
万が一、瞬時停電や電磁ノイズ等により回転駆動部５２等に電気的な異常が生じて、電気信号の伝達に問題が生じ、探傷部４０が後退していない時に円盤３が回転した場合は、ワークＷがガイド部７３や探傷プローブ７２に衝突する前に、円盤３とともに回転する退避部９が退避部触突部７４に衝突して弾き飛ばし、張出部６９及び探傷プローブ保持部７１を強制的に退避させるため、ワークＷがガイド部７３や探傷プローブ７２に衝突するのを防止し、ガイド部７３や探傷プローブ７２が損傷するのを防止する。
【００２２】
以上のように、本発明の実施の形態１における自動探傷装置は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）ガイド部７３が探傷プローブ７２の先端より迫り出しているため、ガイド部７３が頭部Ｈに当接すると、頭部Ｈの表面を基準にして探傷プローブ７２をガイド部７３より引っ込んだ所定の位置に配するため、頭部Ｈの直径にばらつきがあっても、頭部Ｈと探傷プローブ７２との間に一定のギャップ量を確保できる。このため、探傷プローブ７２やワークＷの頭部Ｈの破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させることができ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく、高い検出精度を確保できる。この結果、１秒間に１個以上の選別能力を備えた自動探傷装置を製造できる。
（２）ガイド部７３が水平方向に回転可能なローラであるため、ワークＷを収容部４内で回転させた場合、ワークＷの頭部Ｈの回転につれてローラも回転するため、ガイド部７３がワークＷの頭部Ｈの側面に擦れてできる擦り傷が生じ難く、ワークＷの美観を損ね難く高品質を維持できる。
（３）ワークＷの頭部Ｈの座面にスリットや凸起等（例えば、ボルトの緩み止め用）がある場合、ワークＷを収容部４内で回転させると、収容部４の上面と頭部Ｈの座面とが擦れて、ワークＷを安定して回転させることができず、また収容部４の上面が摩擦により早期に磨り減ったり、座面に傷が付いたりすることがあるが、円盤３の下方に配設されたワーク押し上げ部３３を備えているので、ワークＷを収容部４内で回転させる際にワークＷの軸部Ｊの端部を押し上げ、頭部Ｈの座面を収容部４の上面から離間させることができ、ワークＷを安定して回転させるとともに、収容部４の上面の磨耗を防ぎ、さらに座面に傷が付くのを防止できる。
（４）ワークＷの端部がワーク押し上げ部３３で押し上げられることにより、ワークＷは面積の小さな軸部Ｊの端部を中心にして回転するので、摩擦が小さいため、小さなエネルギーでワークＷを回転させることができ省エネルギー性に優れる。
（５）垂直案内部２１に沿って摺動可能な上側スライダー２２及び下側スライダー３０の間隔を調整することで、ワーク押し上げ部３３の押し上げ高さを調整できるので、軸部Ｊの寸法の異なるワークＷであっても、ワーク押し上げ部３３の押し上げ高さを調整して探傷することができ、汎用性に優れる。
（６）円盤３の上面の駆動軸２と各々の収容部４を結ぶ直線上に凸部５が形成されており、探傷位置（探傷プローブ７２の前進位置）と駆動軸２を結ぶ直線上にローラ２５が位置し、ローラ２５が円盤３の回転に伴って円盤３の上面及び凸部５を転動するので、ローラ２５の転動による上下動により、ワーク押し上げ部３３が探傷位置で一定量だけ確実に上下動するため、探傷位置で頭部Ｈの座面を収容部４の上面から確実に離間させることができる。
（７）探傷プローブ７２の前後動に伴って補助ローラ６４が前後に移動し、前進した補助ローラ６４が収容部４に垂下されたワークＷの軸部Ｊに当接し、軸部Ｊを回転ローラ１５に押し当て、ワークＷの軸部Ｊを補助ローラ６４と回転ローラ１５に挟まれた状態で回転させるので、サイクルタイムを短縮でき高速検査が可能となる。
（８）何らかの異常が生じると、円盤３が回転を開始しても探傷プローブ７２が後退しないことがあり、円盤３の収容部４に収容されたワークＷがガイド部７３に衝突し、ガイド部７３や探傷プローブ７２が破損するおそれがあるが、円盤３とともに回転する退避部９を備えているので、探傷プローブ７２が後退しない場合に、探傷プローブ７４の前方に配設された退避部触突部７４に退避部９を触突させて、弾性体７０で前方に付勢された探傷プローブ７２を、弾性体７０の付勢力に抗して強制的に後退させることができるため、円盤３が回転を開始しても探傷プローブ７２が後退しないような異常が生じても、ガイド部７３や探傷プローブ７２がワークＷに触突して破損するのを防止できる。
（９）ガイド部７３がローラで形成されているので、強制的な後退時にガイド部７３（ローラ）がワークＷの頭部Ｈに擦れても、ローラが回転するので頭部Ｈに傷が付き難く、また頭部Ｈとの摩擦が少ないため、ガイド部７３及び探傷プローブ７２をスムーズに後退させることができる。
（１０）回転ローラ１５を固定する回転ローラ固定部１４が駆動軸２に遊転可能に配設されており、回転ローラ１５の回転中心を円盤３の駆動軸２と共用しているため、ワーク回転装置をコンパクト化し、これにより自動探傷装置１を小型化できる。
（１１）探傷プローブ７２及びガイド部７１が弾性体７０で前方に付勢されているので、ガイド部７１を頭部Ｈの表面に確実に当接させることができ、頭部Ｈの直径にばらつきがあっても、頭部Ｈと探傷プローブ７２との間に一定のギャップ量を確保できる。
【００２３】
本実施の形態においては、ワーク押し上げ部３３でワークＷの端部を押し上げる場合について説明したが、ワークＷの頭部Ｈの座面にスリットや凸起等が形成されておらず、座面が平坦な場合には、ワーク押し上げ部３３は必ずしも必要ではない。
また、弾性体７０がスプリングの場合について説明したが、前方に付勢することができればこれに限定するものではなく、ガスダンパー等を用いる場合もある。
また、ガイド部７３が探傷プローブ７２の両側部に配設された場合について説明したが、側部のいずれか一方に配設されている場合もある。また、ガイド部７３はローラでなくても、先端が丸みを帯びた棒状や塊状等の部材とする場合もある。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、渦流を利用してボルト，ピン，リベット等の円筒面を有するワークの頭部を自動的に探傷する自動探傷装置に関し、頭部と探傷プローブとの間に一定のギャップ量を確保し、探傷プローブやワーク頭部の破損防止と、検出精度の向上とを同時に満足させ、単位時間当たりの探傷可能数量を減らすことなく高い検出精度を確保できる自動探傷装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１における自動探傷装置の要部平面図
【図２】自動探傷装置のワーク高さ調整部の正面図
【図３】自動探傷装置の探傷部の正面図
【図４】探傷部の要部側面図
【図５】探傷部の要部平面図
【符号の説明】
【００２６】
１ 自動探傷装置
２ 駆動軸
３ 円盤
４ 収容部
５ 凸部
６ 基台
７ 間欠回転装置
８ 退避部固定板
９ 退避部
１０ 回転ローラ駆動装置
１１，１２ プーリ
１３ ベルト
１４ 回転ローラ固定部
１５ 回転ローラ
２０ ワーク高さ調整部
２１ 垂直案内部
２２ 上側スライダー
２３ 上側固定板
２４ ローラ固定部
２５ ローラ
２６ 貫通孔
２７ 調整軸
２８ ハンドル
２９ 螺子部
３０ 下側スライダー
３１ 下側固定板
３２ 貫通孔
３３ ワーク押し上げ部
３４ ワーク押さえ固定部
３５ ワーク押さえ部
４０ 探傷部
４１ 直動案内部
４２ スライダー
４３ 前側支持部
４４ 後側支持部
４５ 固定板
４６ 調整軸
４７ ハンドル
４８ 螺子部
４９ 貫通孔
５０ 探傷部支持板
５１ 直動案内部
５２ 回転駆動部
５３ 後側軸部
５４，５５ プーリ
５６ ベルト
５７ 前側軸部
５８ クランクピン
５９ クランクアーム
６０ 連結ピン
６１ スライダー
６２ 探傷支持部
６３ アーム部
６４ 補助ローラ
６５ 探傷プローブ支持部
６６ シャフトホルダ
６７ シャフト
６８ 外筒
６９ 張出部
７０ 弾性体
７１ 探傷プローブ保持部
７２ 探傷プローブ
７３ ガイド部
７４ 退避部触突部
Ｗ ワーク
Ｈ 頭部
Ｊ 軸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する収容部を有する水平な円盤と、前記円盤を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを前記収容部内で回転させるワーク回転装置と、前記円盤の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブと、を備えた自動探傷装置であって、
前記探傷プローブの側部に前記探傷プローブの先端より前方に迫り出し前記頭部に当接するガイド部を備えていることを特徴とする自動探傷装置。
【請求項２】
前記ガイド部が、水平方向に回転可能なローラであることを特徴とする請求項１に記載の自動探傷装置。
【請求項３】
前記円盤の下方に配設され、前記ワークを前記収容部内で回転させる際に前記ワークの端部を押し上げ前記頭部の座面を前記収容部の上面から離間させるワーク押し上げ部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動探傷装置。
【請求項４】
前記円盤とともに回転し前記探傷プローブを強制的に後退させる退避部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の自動探傷装置。
【請求項１】
円筒面を有するワークを円周方向に沿って一定のピッチで収容する収容部を有する水平な円盤と、前記円盤を前記ピッチずつ間欠的に回転させる間欠回転装置と、前記ワークを前記収容部内で回転させるワーク回転装置と、前記円盤の回転と連係して進退し前進時に前記ワークの頭部に近接する探傷プローブと、を備えた自動探傷装置であって、
前記探傷プローブの側部に前記探傷プローブの先端より前方に迫り出し前記頭部に当接するガイド部を備えていることを特徴とする自動探傷装置。
【請求項２】
前記ガイド部が、水平方向に回転可能なローラであることを特徴とする請求項１に記載の自動探傷装置。
【請求項３】
前記円盤の下方に配設され、前記ワークを前記収容部内で回転させる際に前記ワークの端部を押し上げ前記頭部の座面を前記収容部の上面から離間させるワーク押し上げ部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動探傷装置。
【請求項４】
前記円盤とともに回転し前記探傷プローブを強制的に後退させる退避部を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の自動探傷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１１７３２０（Ｐ２０１０−１１７３２０Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９２５４４（Ｐ２００８−２９２５４４）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（５０３１４１５８１）住金リコテック株式会社 (11)
【出願人】（０００１８２９７１）住金精圧品工業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（５０３１４１５８１）住金リコテック株式会社 (11)
【出願人】（０００１８２９７１）住金精圧品工業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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