軸体処理装置
【課題】 軸体を凹部に適切に収納することの可能な軸体処理装置を提供する。
【手段】 軸体保持円盤４２の進行方向側にあるガイド部材３４ｂの先端部には、回転手段である回転体４８が設けられている。回転体４８により、ネジ３２を凹部４４の奥側に向けて押し出すようにしているので、ネジ３２を凹部４４に適正に収納できる確率を高くすることができる。また、仮に、ネジ３２が凹部４４に正しく収納されなかった場合には、再び、回転体４８がネジ３２の本体部３２ｂに接して、ネジ３２を凹部４４の奥側に押しやり、正しい位置に収納することが可能となる。
【手段】 軸体保持円盤４２の進行方向側にあるガイド部材３４ｂの先端部には、回転手段である回転体４８が設けられている。回転体４８により、ネジ３２を凹部４４の奥側に向けて押し出すようにしているので、ネジ３２を凹部４４に適正に収納できる確率を高くすることができる。また、仮に、ネジ３２が凹部４４に正しく収納されなかった場合には、再び、回転体４８がネジ３２の本体部３２ｂに接して、ネジ３２を凹部４４の奥側に押しやり、正しい位置に収納することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネジ、釘などの頭部を有する軸体に対し検査などの処理を行うための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の頭部を有する軸体の検査装置の概要を示す。検査対象である軸体２（ネジなど）が、搬送ガイド４に頭部を支えられて、矢印６の方向に搬送されてくる。この搬送ガイド４の先端部には、軸体２を個別に保持するための凹部８を有する軸体保持円盤１０が設けられている。軸体保持円盤１０は、矢印１２の方向に回転している。
【０００３】
図に示す状態から、軸体保持円盤１０が回転し、搬送ガイド４の搬送中心線１４が凹部８の中心近傍に来ると、ノズル（図示せず）から空気が放出され、搬送ガイド４の先端にある軸体２を、凹部８の方向に移動させる。これにより、軸体２は、１個ずつ軸体保持円盤１０の凹部８に保持される。
【０００４】
軸体保持円盤１０によって保持された軸体２は、検査部１６によって寸法などが検査される。検査の結果が不良であった軸体２は、ノズル１８によって不良品回収通路２０に落とされる。検査の結果が良好であった軸体２は、ノズル２２によって良品回収通路２４に落とされる。このようにして、軸体の良品と不良品を選別することができる。
【０００５】
このような従来の軸体処理装置においては、搬送ガイド４から軸体保持円盤１０への軸体２の移動が適切に行われない場合があった。たとえば、軸体２が凹部８に正しく収納されない状態で、軸体保持円盤１０が回転すると、搬送ガイド４と軸体保持円盤１０との間に軸体２が挟まり、軸体処理装置の故障を招くという問題があった。このような事態は、処理速度の低下を招くだけでなく、軸体２を傷つけてしまったり、軸体処理装置の処理が不安定になって、不良品である軸体２が誤って良品回収通路２４に落とされてしまうという問題を生じることになる。
【０００６】
このような問題を解決するため、特許文献１には、軸体２が凹部８に正しく収納されなかったことを検出し、搬送ガイド４からの軸体２の供給を停止することのできる装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２５４５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、軸体２が適切に凹部８に収納されなかった場合の損害を、それ以上拡大することを防ぐことを目的とするものであり、軸体２を凹部８に確実に収納することはできない。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解決して、軸体を凹部に適切に収納することの可能な軸体処理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】
【００１０】
(1)この発明に係る軸体処理装置は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部とを備えた軸体処理装置において、前記軸体搬送部の先端部に、軸体に対し、前記軸体保持部の凹部の奥側方向に向かう力を与えるように、回転して軸体に接する回転手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】
したがって、軸体を凹部に確実に移送できる確率を増すことができ、装置の処理効率を向上させることができる。
【００１２】
(2)この発明に係る軸体処理装置は、軸体保持部が、外周に凹部を有し、回転駆動される円盤であることを特徴としている。
【００１３】
したがって、軸体を保持した円盤を回転させることにより、各軸体を順次、処理部に移動させることができる。
【００１４】
(3)この発明に係る軸体処理装置は、凹部の移動方向前面側の角部分を、曲線状としたことを特徴としている。
【００１５】
したがって、押し出された軸体が、曲線に沿って凹部にスムースに導入される。
【００１６】
(4)この発明に係る軸体処理方法は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を軸体搬送部によって搬送し、軸体搬送部の先端部から出た軸体を、当該軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部を有し、所定方向に移動する軸体保持部によって保持し、軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行う軸体処理方法において、前記軸体搬送部の先端部において、軸体に接する回転体により、軸体を凹部の奥側方向に運ぶ力を与えることを特徴としている。
【００１７】
したがって、軸体を凹部に確実に移送できる確率を増すことができ、処理効率を向上させることができる。
【００１８】
(5)この発明に係る軸体処理装置は、小径部に向けて径が連続的に変化する部分を有する頭部と当該頭部の小径側に連続する小径部とを有する連続変化軸体または、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有し階段状に径が変化する部分を有する階段変化軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た前記軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための円形凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部とを備えた軸体処理装置において、前記連続変化軸体の径の連続的変化に対応するよう、前記軸体保持部の円形凹部は、軸体の軸方向に、段差をもって径の異なる部分を設けたことを特徴としている。
【００１９】
したがって、軸体の頭部の径が連続的に変化する場合であっても、軸体保持部により安定して軸体を保持することができる。
【００２０】
(6)この発明に係る軸体処理装置は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部とを備えた軸体処理装置において、前記処理部は回転軸を中心に回転可能に構成され、平常時は軸体保持部を覆うように配置され、軸体保持部を取り替える際には、回転させることによって軸体保持部を覆わない位置に待避できるよう構成されていることを特徴としている。
【００２１】
したがって、軸体保持部の取り替え作業を容易とした軸体処理装置を提供できる。
【００２２】
(7)この発明に係る軸体処理装置は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する検査を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた検査部と、制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、不良品回収部に連なる不良品回収通路に脱落させる不良品脱落部と、制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、良品回収部に連なる良品回収通路に脱落させる良品脱落部と、検査部の検査結果を受けて、不良品であると判断した軸体を、不良品脱落部によって軸体保持部から不良品回収通路に脱落させ、良品であると判断した軸体を、良品脱落部によって軸体保持部から良品回収通路に脱落させる制御部とを備えた軸体処理装置において、不良品脱落部は、軸体の脱落が行われたか否かを検出する脱落検出部を有し、前記制御部は、不良品であると判断された軸体が不良品脱落部によって脱落されていないことを脱落検出部が検出すると、少なくとも当該未脱落不良品である軸体を、良品回収部に収納されないように制御することを特徴としている。
【００２３】
したがって、良品の中に不良品が混入することを防止することができる。
【００２４】
「軸体搬送部」とは、軸体を搬送して軸体保持部に与える機能を有するものをいい、頭部を保持して搬送するものに限らず本体部や全体を保持して搬送するものも含む概念である。実施形態では、搬送ガイド３４がこれに該当する。
【００２５】
「軸体保持部」とは、軸体を保持して処理部に移動させる機能を有するものをいい、頭部を保持して移動させるものに限らず本体部や全体を保持して移動させるものも含む概念である。実施形態では、軸体保持円盤４２がこれに該当する。
【００２６】
「処理部」とは、軸体保持部に保持されて移動されてきた軸体に対して何らかの処理を行う機能を有するものをいう。また、「処理」とは、軸体に対する塗装などの加工だけでなく、検査なども含む概念である。実施形態では、寸法センサ７６、カメラ７９、８０などがこれに該当する。
【００２７】
「回転手段」とは、軸体に接して軸体に対して移動力を与える手段を含む概念である。実施形態では、回転体４８がこれに該当する。
【００２８】
「検査部の検査結果」とは、センサなどからの出力を判断した結果だけでなく、センサなどの出力自体も含む概念である。実施形態では、図１６のテーブルにおける良否判断がこれに該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のネジ検査装置を示す図である。
【図２】この発明の一実施形態によるネジ検査装置を示す図である。
【図３】凹部４４の詳細を示す図である。図３Ａは平面図、図３Ｂは側面図である。
【図４】回転体４８の近傍を示す側面図である。
【図５】センサ７０の詳細を示す図である。
【図６】インデックス用センサ８２の詳細を示す図である。
【図７】寸法センサ７６、７８の詳細を示す図である。
【図８】カメラ７９、８０の配置状態を示す図である。
【図９】制御部８４の詳細を示す図である。
【図１０】搬送ガイド３４の先端部に設けられた回転体４８の近傍を示す平面図である。
【図１１】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１２】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１３】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１４】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１５】凹部４４に対して付されたインデックスＩＤを例として示す図である。
【図１６】処理テーブルを示す図である。
【図１７】良品回収通路９４の詳細を示す図である。
【図１８】センサ７０の回転構造を示す図である。
【図１９】他の実施形態による回転体４８の配置を示す図である。
【図２０】他の実施形態による回転体４８の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
１．構造
図２に、この発明の一実施形態による軸体検査装置を示す。軸体搬送部である搬送ガイド３４は、左右ガイド部材３４ａ、３４ｂの間にガイド空間３６を有している。ガイド空間３６の幅は、検査対象であるネジ３２の頭部３２ａ（図４参照）より狭く、ネジ３２の本体部３２ｂ（図４参照）より広く構成されている。また、搬送ガイド３４は、矢印３８の方向に向かって、徐々に低くなるように構成されている。
【００３１】
したがって、ネジ３２は、頭部３２ａをガイド部材３４ａ、３４ｂによって支えられながら、搬送中心線４０に沿って、矢印３８の方向に搬送されることになる。
【００３２】
搬送ガイド３４の先端部近傍には、軸体保持円盤４２が設けられている。軸体保持円盤４２は、モータなどの駆動手段（図示せず）により、矢印４６の方向に回転させられる。軸体保持円盤４２の外周には、所定間隔にて凹部４４が設けられている。図３に示すように、凹部４４の幅Ｗは、ネジ３２の頭部３２ａより狭く、ネジ３２の本体部３２ｂより広く構成されている。したがって、凹部４４によって、ネジ３２の頭部３２ａを支えることが可能となっている。
【００３３】
図２に戻って、軸体保持円盤４２の進行方向側にあるガイド部材３４ｂの先端部には、回転手段である回転体４８が設けられている。この回転体４８を側面から見た図を、図４に示す。回転体４８は、下部ベース５０、中間ベース５２によって軸支されている。また、回転体４８は、プーリ５４に巻かれたベルト５５を介して、モータなどの駆動手段（図示せず）により回転させられる。
【００３４】
なお、回転体４８の上部は、ガイド部材５６によって支えられている。ガイド部材５６は、ガイド軸５８に固定されており、ガイド軸５８は、下部ベース５０、中間ベース６０によって軸支されている。したがって、図２の矢印６２に示すように、ガイド部材５６は、ガイド軸５８を中心として左右に回動させることができる。これにより、回転体４８の上部の位置をガイドすることが可能である。
【００３５】
図１０に、回転体４８近傍の拡大図を示す。軸体保持円盤４２が回転し、搬送中心線４０が凹部４４の中心と一致すると（あるいは一致する手前になると）、ノズル６６（図４参照）から空気が吹き出され、ネジ３２を矢印６８の方向に押し出す。これとともに、ネジ３２の本体部３２ｂ（図においては、頭部３２ａは省略している）が、矢印６４の方向に回転する回転体４８に接する。これにより、ネジ３２は、矢印１１の方向に回転させられるとともに、矢印６８の方向に押し出される。なお、凹部４４の深さ、幅は、本体部３２ｂの直径に対して、僅かに大きく形成することが好ましい（この実施形態では、本体部３２ｂの直径に対して０．５％程度大きく形成した）。
【００３６】
このように、この実施形態では、回転体４８により、ネジ３２を矢印１１の方向に押し出すようにしているので、ネジ３２を凹部４４に適正に収納できる確率を高くすることができる。また、仮に、ネジ３２が凹部４４に正しく収納されなかった場合には、再び、回転体４８がネジ３２の本体部３２ｂに接して、ネジ３２を矢印６８の方向に押しやり、正しい位置に収納することが可能となる。
【００３７】
図２に戻って、軸体保持円盤４２の外周上には、凹部４４にネジ３２が保持されているかどうかを判断するための光センサ７０、７２、７４が設けられている。光センサ７０の詳細を、図５に示す。発光素子７０ａに対向するように受光素子７０ｂが設けられている。したがって、凹部４４にネジ３２が保持されていれば、発光素子７０ａからの光が遮られ、保持されていなければ、発光素子７０ａからの光は遮られない。これにより、受光素子７０ｂからの出力があれば（受光すれば）ネジ３２が保持されておらず、出力がなければ（受光しなければ）ネジ３２が保持されていると判断することができる。他の光センサ７２、７４も同様の構成である。
【００３８】
図２に戻って、インデックス用の光センサ８２も設けられている。図６に、光センサ８２の詳細を示す。発光素子８２ａと受光素子８２ｂが、軸体保持円盤４２を挟むように設けられている。凹部４４の部分においては受光素子８２ｂが光を受光し、凹部４４の内部分においては受光素子８２ｂが光を受光しない。したがって、受光素子７０ｂからの出力があれば（受光すれば）凹部４４であり、出力がなければ（受光しなければ）凹部４４でないと判断することができる。
【００３９】
これら光センサ７０、７２、７４、８２の出力は、制御部８４に与えられている。
【００４０】
図２に戻って、軸体保持円盤４２の上には、寸法センサ７６が設けられている。図７に寸法センサ７６の詳細を示す。発光素子７６ａに対向するように、列状に配置された多数の受光素子７６ｂが設けられている。凹部４４に保持されたネジ３２の頭部３２ａによって発光素子７６ａからの光が遮られるので、頭部３２ａの高さ寸法に応じた位置の受光素子７６ｂまでが、光を受光しないことになる。これにより、頭部３２ａの寸法を計測することができる。同様にして、本体部３２ｂの長さを計測するための発光素子７８ａ、受光素子７８ｂを有する寸法センサ７８が、軸体保持円盤４２の下に設けられている。
【００４１】
図２に戻って、ネジ３２を上部から測定するカメラ７９、側面から測定するカメラ８０が設けられている。これらカメラ７９、８０により、ネジ３２の頭部の詳細な寸法、ねじ山ピッチなどを計測することができる。図８に、カメラ７９、８０の詳細を示す。カメラ７９、８０による撮像時には、下部の光源８１が発光されるようになっている。
【００４２】
これら寸法センサ７６、７８、カメラ７９、８０の出力は、制御部８４に与えられている。
【００４３】
また、搬送ガイド３４の先端部近傍には、空気を吹き付けるためのノズル８６が設けられている。このノズル８６は、制御部８４によって制御され、ネジ３２を凹部４４に押しやる力を与える。
【００４４】
また、軸体保持円盤４２上には、不良品のネジ３２を不良品回収通路９２に落とすための不良品脱落ノズル８８、良品のネジ３２を良品回収通路９４に落とすための良品脱落ノズル９０が設けられている。
【００４５】
図９に制御回路の詳細を示す。ＣＰＵ１００には、操作用のタッチパネル１０２、記録装置１０４、ノズル８６、８８、９０、センサ７０、７２、７４、インデックス用センサ８２、寸法センサ７６、７８、カメラ７９、８０、光源８１が接続されている。記録装置１０４には、各部を制御するための制御プログラム１０６が記録されている。
【００４６】
２．検査処理
制御プログラム１０６のフローチャートを図１１〜図１４に示す。なお、以下では、各処理が順次行われるように記載しているが、並列して処理を行うようにしてもよい。ＣＰＵ１００は、インデックス用センサ８２が凹部４４を検出したかどうかを判断する（ステップＳ１）。凹部４４を検出すると、当該凹部にインデックスＩＤを付す（ステップＳ２）。たとえば、図１５に示すように、軸体保持円盤４２に３０個の凹部４４が設けられていた場合、１〜３０までのインデックスＩＤが、各凹部４４に付されることになる。
【００４７】
図１５に示すように、インデックス用センサ８２と、ネジ３２が搬送ガイド３４によって移送される位置、各センサ７０、７２、７４の位置、寸法センサ７６、カメラ７９、８０の位置などとの関係は予め定まっている。したがって、インデックス用センサ８２に位置する凹部４４のインデックスＩＤを特定することにより、他のセンサなどの位置にある凹部４４のインデックスＩＤも特定することができる。
【００４８】
ＣＰＵ１００は、ノズル８６を駆動し、搬送ガイド３４からのネジ３２を凹部４４の方向に押す（ステップＳ３）。なお、フローチャートでは、凹部４４にインデックスＩＤを付与した後に、ノズル８６の駆動を行うように示しているが、実際には、インデックス用センサ８２が凹部４４を検出すると同時に、ノズル８６の駆動が行われる（以下の処理において同様である）。
【００４９】
この際、前述のように、回転体４８によって、ネジ３２が凹部４４に向けて付勢される。図１５に示すように、インデックス用センサ８２が凹部４４にインデックスＩＤとして「１」を付与した場合には、インデックスＩＤ「２９」が付与されている凹部４４にネジ３２が収納されることになる。
【００５０】
また、ＣＰＵ１００は、センサ７０の出力を取得してネジ３２の有無を記録する（ステップＳ４）。ここでは、図１５に示すように、インデックスＩＤ「２３」が付与されている凹部４４にネジが収納されているか否かを判断する。本来は、全ての凹部４４にネジ３２が収納されるが、搬送ガイド３４からの搬送が遅れるなどの理由によって、ネジ３２が収納されない凹部４４も存在する。ネジ３２の有無は、図１６に示すようなテーブルとして、記録装置１０４に記録される。
【００５１】
ＣＰＵ１００は、寸法センサ７６、７８の位置に、ネジ３２が存在するかどうかを判断する（ステップＳ５）。これを判断するためには、テーブルを参照して、インデックスＩＤ「２２」にネジ「有」と記録されているか「無」と記録されているかを判断すればよい。ここでは、図１６に示すように、「有」と記録されているので、ステップＳ６を実行する。
【００５２】
ステップＳ６において、ＣＰＵ１００は、寸法センサ７６、７８の出力を取得し、頭部寸法や長さが予め記録している規格範囲内にあるかどうかを判断する。ＣＰＵ１００は、その結果により、当該ネジ３２が良品であるか不良品であるかを決定し、図１６のテーブルに記録する。図１６の例では、良品を示す「良」が記録されている。
【００５３】
なお、ステップＳ５において、寸法センサ７６、７８の位置にネジ３２が存在しない場合、ステップＳ６は実行しない。これにより、無駄な測定処理を行わないようにすることができる。
【００５４】
ＣＰＵ１００は、カメラ７９、８０の位置にネジ３２が存在するかどうかを判断する（ステップＳ７）。存在すれば、寸法センサ７６、７８よる判定が「良」であるか否かを判断する（ステップＳ８）。「良」であれば、ＣＰＵ１００は、光源８１（図８参照）を点灯させ、カメラ７９、８０からの画像を取り込む（ステップＳ９）。続いて、ＣＰＵ１００は、取得した画像に基づいて、ネジ３２の頭部の形状、ねじ山の形状などが規格内にあるかどうかを判断する。判断結果を、図１６のテーブルに記録する（ステップＳ１０）。
【００５５】
ＣＰＵ１００は、寸法センサ７６、７８による判定結果が「良」であったとしても、カメラ７９、８０による判定結果が「否」であれば「否」（不良品）を記録する。
【００５６】
また、ステップＳ７において、ネジ３２が存在しなければステップＳ８〜Ｓ１０は実行しない。さらに、ステップＳ７において、ネジ３２が存在しても、寸法センサ７６、７８の判定結果が「否」であればステップＳ８〜Ｓ１０は実行しない。これにより、無駄な発光や測定処理を行わないようにすることができる。
【００５７】
なお、図１６に示すように、ここでは、カメラ７９、８０の位置にはネジ３２が存在しないので、ステップＳ８〜Ｓ１０は実行されず、ステップＳ１１が処理されることになる。
【００５８】
ＣＰＵ１００は、ステップＳ１１において、不良品脱落ノズル８８（センサ７２）の位置に、ネジ３２が存在するか否かを判断する。存在すれば、当該ネジ３２に異常処理フラグが付されているかどうかを判断する（ステップＳ１２）。なお、平常状態では、異常処理フラグは付されていないので、ステップＳ１３に進む。なお、異常処理フラグについては後述する。
【００５９】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１００は、当該ネジ３２が不良であるかどうかを判断する。不良（「否」）であれば、ＣＰＵ１００は、不良品脱落ノズル８８を作動し、凹部４４からネジ３２を脱落させる（ステップＳ１４）。脱落した不良品のネジ３２は、不良品回収路９２（図２参照）を介して、不良品回収部（図示せず）に回収される。さらに、ＣＰＵ１００は、センサ７２の出力により、ネジ３２が脱落されたかどうかを判断する（ステップＳ１５）。予定どおり脱落していれば、ステップＳ１６に進む。脱落していない場合には、異常処理を行う。異常処理については、後述する。
【００６０】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１００は、ネジ３２が不良でなければ、ステップＳ１６に進む。
【００６１】
なお、ここでは、図１６に示すように、不良品脱落ノズル８８の位置（インデックスＩＤ「１０」）にあるネジ３２は、不良品であるので、ステップＳ１４、Ｓ１５が実行される。
【００６２】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ１００は、良品脱落ノズル９０（センサ７４）の位置に、ネジ３２が存在するかどうかを判断する。存在すれば、ステップＳ１７において、当該ネジ３２に異常処理フラグが付いているかどうかを判断する。ここでは、異常処理フラグが付いていないものとして説明を進める。ステップＳ１８において、ＣＰＵ１００は、良品回収通路９４を良品回収箱２００に向ける（図１７参照）。なお、通常の状態では、進路変更板２０４は実線の位置にあり、良品回収通路９４は良品回収箱２００に向いているので、そのままの状態とする。
【００６３】
ＣＰＵ１００は、良品脱落ノズル９０を作動させ、凹部４４にある良品のネジ３２を、良品回収通路９４に脱落させる。これにより、良品のネジ３２は、良品回収箱２００に回収される。なお、仮に、良品のネジ３２が、良品脱落ノズル９０によっても落ちなかった場合には、図２に示す強制脱落ガイド９６によって良品回収通路９４に落とすことができる。強制脱落ガイド９６は、頭部３２ａに当接し、徐々にネジ３２を軸体保持円盤４２の外周に押しやり、最後には脱落させるものである。
【００６４】
以上の処理が終了すると、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１以下を繰り返し実行する。
【００６５】
（異常処理について）
次に、ステップＳ１４において、不良品のネジ３２を凹部４４から脱落させようとしたにもかかわらず、ネジ３２が落ちなかった場合について説明する。これを放置すると、不良品のネジ３２は、良品脱落ノズル９０または強制脱落ガイド９６によって、良品回収通路９４に落とされることになってしまう。これでは、良品の中に不良品が混入してしまうことになる。
【００６６】
そこで、この実施形態では、不良品であると判断したネジ３２が、不良品脱落ノズル８８によって落ちなかった場合（ステップＳ１５）、次のような異常処理を行うようにしている。ＣＰＵ１００は、図１６に示すテーブルの全てのネジ（全てのインデックスＩＤ）に対して、異常処理フラグを記録する（ステップＳ２０）。次に、ＣＰＵ１００は、良品回収通路９４を仕掛品回収箱２０２に向ける（ステップＳ２１）。
【００６７】
図１７に、良品回収通路９４の側断面を示す。良品回収通路９４の底部には、軸２０６を中心として回動可能な進路変更板２０４が設けられている。進路変更板２０４は、通常の状態においては、図の実線に示す位置に保持されている。したがって、良品回収通路９４に落とされたネジ３２は、良品回収箱２００に回収される。
【００６８】
ＣＰＵ１００は、ステップＳ２１において、モータなどの駆動手段（図示せず）を制御して、進路変更板２０４を二点鎖線で示す状態に回動させる。これにより、良品回収通路９４に落とされたネジ３２は、仕掛品回収箱２０２に回収されることになる。
【００６９】
したがって、ステップＳ１４において、脱落されるべきであったにもかかわらず、凹部４４に残ってしまった不良品のネジ３２は、ステップＳ１９において、良品回収通路９４に落とされるが、仕掛品回収箱２０２に回収されることになる。
【００７０】
また、この実施形態では、上記の異常が生じた時点で軸体保持円盤４２に保持されている全てのネジ３２に対して異常フラグを記録している。したがって、以後、ＣＰＵ１００は、これら異常処理フラグが記録されているネジ３２を、良品回収通路９４に落とし、仕掛品回収箱２０２に回収する（ステップＳ１２、Ｓ１７、Ｓ１９）。
【００７１】
なお、脱落されるべきであったにもかかわらず、凹部４４に残ってしまった不良品のネジ３２だけを、仕掛品回収箱２０２に回収するようにしてもよい。この実施形態では、安全をみて、異常が生じた時点で軸体保持円盤４２に保持されている全てのネジ３２を仕掛品回収箱２０２に回収するようにしている。
【００７２】
異常処理フラグの記録されていないネジ３２（異常が起こった後に、軸体保持円盤４２に保持されたネジ３２）が見いだされると、ＣＰＵ１００は、良品回収通路９４の進路変更板２０４を、図１７の実線で示す位置に戻す（ステップＳ１８）。これにより、以降は、良品回収通路９４に落とされたネジ３２は、良品回収箱２００に回収されることになる。
【００７３】
（凹部４４の形状について）
図３に凹部４４の詳細を示す。図３Ａが平面図、図３Ｂが側面図である。この実施形態では、図３Ｂに示すように、凹部４４の上部に段差４４ａを設けている。これにより、二点鎖線で示すように、頭部３２ａが皿状になったネジ３２に対しても、段差４４ａの二点の角４４ｂ、４４ｃで頭部３２ａを支えることができ、安定した保持を実現できる。段差は、２段以上（複数の階段状）設けるようにしてもよい。
【００７４】
なお、段差の二点の角４４ｂ、４４ｃを結ぶ線を、頭部３２ａの傾斜と一致するように、段差を設けることが好ましい。なお、多くの場合、当３２ａの傾斜は９０度であることから、これに合致するように段差を設けることが適切である。また、段差４４ａの上部の幅Ｗ２を、頭部３２ａの径より小さくしておけば、傾斜していない頭部３２ａを有するネジ３２（図４に示すようなネジ３２）に対しても、兼用して用いることができる。
【００７５】
凹部４４の進行方向４６の前面側は、図３Ａに示すように、角を丸く形成している。これにより、搬送ガイド３４から凹部４４へのネジ３２の移動を、スムースに行うことができる。角がネジ３２に当接して、ネジ３２の凹部４４への侵入を妨害することがないからである。
【００７６】
（軸体保持円盤４２の交換）
軸体保持円盤４２の凹部４４は、検査対象であるネジ３２の大きさや形状などによって適切な大きさ、形状とすることが必要である。そこで、この実施形態では、軸体保持円盤４２を取り替え可能に構成している。
【００７７】
しかし、軸体保持円盤４２の上部には、図２に示すように、センサ７０、７２、７４、寸法センサ７６、カメラ７９、ノズル８８、９０が設けられている。したがって、軸体保持円盤４２を取り替えようとするときに、これらが邪魔になって作業が困難になる。
【００７８】
そこで、この実施形態では、図１８に示すような構造としている。図１８では、センサ７０を例にとって示したが、他のセンサ、カメラ、ノズルについても同様である。
【００７９】
センサ７０の根本部分は、ブロック７１の溝７３に保持されている。また、止めネジ７７によって、固定されている。止めネジ７７をゆるめると、軸７５を中心として、破線に示す状態まで回転可能に構成されている。したがって、軸体保持円盤４２を取り替える場合には、波線の状態にすれば、取り替えが容易となる。
【００８０】
なお、ノズル８８はセンサ７２とともに回転するように、ノズル９０はセンサ７４とともに回転するように構成することが好ましい。同様に、寸法センサ７６がセンサ７０とともに回転するように構成してもよい。
【００８１】
３．その他の実施形態
(1)上記実施形態では、処理装置として検査装置を例に説明を行った。しかし、ネジなどの軸体を軸体保持円盤４２に保持して、塗装を行うなどの処理を行う装置にも適用することができる。
【００８２】
(2)上記実施形態では、軸体としてネジ３２を例として説明した。しかし、少なくとも頭部を有し、頭部の径よりも小さい径の部分を有する軸体であれば同様に適用することができる。たとえば、釘、ピンなどにも適用することができる。
【００８３】
(3)上記実施形態では、図１０に示すように、軸体保持円盤４８の進行方向前方側に回転体４８を１つ設けている。しかし、進行方向後方側に設けてもよい。また、図１９に示すように、双方に設けるようにしてもよい。
【００８４】
(4)上記実施形態では、ネジ３２の本体部３２ｂに接するように回転体４８を設けているが、ネジ３２の頭部３２ａに接するように回転体４８を設けるようにしてもよい。また、図２０に示すように、頭部３２ａに接するように、矢印５１の方向に回転する回転体４８を設けてもよい。
【００８５】
(5)上記実施形態では、回転体４８として、金属シャフトを用いている。しかし、表面に弾力性部材（ゴムなど）を設けて摩擦力を大きくしてもよい。あるいは、金属シャフトの表面を粗面加工（スクラッチブラスト加工など）することによって摩擦力を大きくするようにしてもよい。これにより、ネジ３２を押し出す力を大きくすることができる。
【００８６】
(6)上記実施形態では、軸体保持部として回転する軸体保持円盤４２を用いている。しかしながら、リニアに移動する軸体保持部（たとえば、直線的な無限軌道）を用いてもよい。
【００８７】
(7)上記実施形態では、良品と不良品を回収箱に回収している。しかし、不良品を脱落させ、良品をそのまま製造工程に移送して使用するようにしてもよい。
【００８８】
(8)上記実施形態では、良品と判断したネジ３２について、ノズル９０により良品回収通路９４に脱落させるようにしている。しかし、ノズル８８を制御して不良品と判定したネジ３２を不良品回収通路９２に脱落させ、それ以外のネジ３２は良品であるとして、強制脱落ガイド９６によって脱落させるようにしてもよい。この場合、ノズル９０を省略しながらも、ＣＰＵ１００により、強制脱落ガイド９６まで搬送して良品回収通路９４に脱落させるかどうかを制御することができる。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ネジ、釘などの頭部を有する軸体に対し検査などの処理を行うための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の頭部を有する軸体の検査装置の概要を示す。検査対象である軸体２（ネジなど）が、搬送ガイド４に頭部を支えられて、矢印６の方向に搬送されてくる。この搬送ガイド４の先端部には、軸体２を個別に保持するための凹部８を有する軸体保持円盤１０が設けられている。軸体保持円盤１０は、矢印１２の方向に回転している。
【０００３】
図に示す状態から、軸体保持円盤１０が回転し、搬送ガイド４の搬送中心線１４が凹部８の中心近傍に来ると、ノズル（図示せず）から空気が放出され、搬送ガイド４の先端にある軸体２を、凹部８の方向に移動させる。これにより、軸体２は、１個ずつ軸体保持円盤１０の凹部８に保持される。
【０００４】
軸体保持円盤１０によって保持された軸体２は、検査部１６によって寸法などが検査される。検査の結果が不良であった軸体２は、ノズル１８によって不良品回収通路２０に落とされる。検査の結果が良好であった軸体２は、ノズル２２によって良品回収通路２４に落とされる。このようにして、軸体の良品と不良品を選別することができる。
【０００５】
このような従来の軸体処理装置においては、搬送ガイド４から軸体保持円盤１０への軸体２の移動が適切に行われない場合があった。たとえば、軸体２が凹部８に正しく収納されない状態で、軸体保持円盤１０が回転すると、搬送ガイド４と軸体保持円盤１０との間に軸体２が挟まり、軸体処理装置の故障を招くという問題があった。このような事態は、処理速度の低下を招くだけでなく、軸体２を傷つけてしまったり、軸体処理装置の処理が不安定になって、不良品である軸体２が誤って良品回収通路２４に落とされてしまうという問題を生じることになる。
【０００６】
このような問題を解決するため、特許文献１には、軸体２が凹部８に正しく収納されなかったことを検出し、搬送ガイド４からの軸体２の供給を停止することのできる装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２５４５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、軸体２が適切に凹部８に収納されなかった場合の損害を、それ以上拡大することを防ぐことを目的とするものであり、軸体２を凹部８に確実に収納することはできない。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解決して、軸体を凹部に適切に収納することの可能な軸体処理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】
【００１０】
(1)この発明に係る軸体処理装置は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部とを備えた軸体処理装置において、前記軸体搬送部の先端部に、軸体に対し、前記軸体保持部の凹部の奥側方向に向かう力を与えるように、回転して軸体に接する回転手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】
したがって、軸体を凹部に確実に移送できる確率を増すことができ、装置の処理効率を向上させることができる。
【００１２】
(2)この発明に係る軸体処理装置は、軸体保持部が、外周に凹部を有し、回転駆動される円盤であることを特徴としている。
【００１３】
したがって、軸体を保持した円盤を回転させることにより、各軸体を順次、処理部に移動させることができる。
【００１４】
(3)この発明に係る軸体処理装置は、凹部の移動方向前面側の角部分を、曲線状としたことを特徴としている。
【００１５】
したがって、押し出された軸体が、曲線に沿って凹部にスムースに導入される。
【００１６】
(4)この発明に係る軸体処理方法は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を軸体搬送部によって搬送し、軸体搬送部の先端部から出た軸体を、当該軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部を有し、所定方向に移動する軸体保持部によって保持し、軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行う軸体処理方法において、前記軸体搬送部の先端部において、軸体に接する回転体により、軸体を凹部の奥側方向に運ぶ力を与えることを特徴としている。
【００１７】
したがって、軸体を凹部に確実に移送できる確率を増すことができ、処理効率を向上させることができる。
【００１８】
(5)この発明に係る軸体処理装置は、小径部に向けて径が連続的に変化する部分を有する頭部と当該頭部の小径側に連続する小径部とを有する連続変化軸体または、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有し階段状に径が変化する部分を有する階段変化軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た前記軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための円形凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部とを備えた軸体処理装置において、前記連続変化軸体の径の連続的変化に対応するよう、前記軸体保持部の円形凹部は、軸体の軸方向に、段差をもって径の異なる部分を設けたことを特徴としている。
【００１９】
したがって、軸体の頭部の径が連続的に変化する場合であっても、軸体保持部により安定して軸体を保持することができる。
【００２０】
(6)この発明に係る軸体処理装置は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部とを備えた軸体処理装置において、前記処理部は回転軸を中心に回転可能に構成され、平常時は軸体保持部を覆うように配置され、軸体保持部を取り替える際には、回転させることによって軸体保持部を覆わない位置に待避できるよう構成されていることを特徴としている。
【００２１】
したがって、軸体保持部の取り替え作業を容易とした軸体処理装置を提供できる。
【００２２】
(7)この発明に係る軸体処理装置は、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する検査を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた検査部と、制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、不良品回収部に連なる不良品回収通路に脱落させる不良品脱落部と、制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、良品回収部に連なる良品回収通路に脱落させる良品脱落部と、検査部の検査結果を受けて、不良品であると判断した軸体を、不良品脱落部によって軸体保持部から不良品回収通路に脱落させ、良品であると判断した軸体を、良品脱落部によって軸体保持部から良品回収通路に脱落させる制御部とを備えた軸体処理装置において、不良品脱落部は、軸体の脱落が行われたか否かを検出する脱落検出部を有し、前記制御部は、不良品であると判断された軸体が不良品脱落部によって脱落されていないことを脱落検出部が検出すると、少なくとも当該未脱落不良品である軸体を、良品回収部に収納されないように制御することを特徴としている。
【００２３】
したがって、良品の中に不良品が混入することを防止することができる。
【００２４】
「軸体搬送部」とは、軸体を搬送して軸体保持部に与える機能を有するものをいい、頭部を保持して搬送するものに限らず本体部や全体を保持して搬送するものも含む概念である。実施形態では、搬送ガイド３４がこれに該当する。
【００２５】
「軸体保持部」とは、軸体を保持して処理部に移動させる機能を有するものをいい、頭部を保持して移動させるものに限らず本体部や全体を保持して移動させるものも含む概念である。実施形態では、軸体保持円盤４２がこれに該当する。
【００２６】
「処理部」とは、軸体保持部に保持されて移動されてきた軸体に対して何らかの処理を行う機能を有するものをいう。また、「処理」とは、軸体に対する塗装などの加工だけでなく、検査なども含む概念である。実施形態では、寸法センサ７６、カメラ７９、８０などがこれに該当する。
【００２７】
「回転手段」とは、軸体に接して軸体に対して移動力を与える手段を含む概念である。実施形態では、回転体４８がこれに該当する。
【００２８】
「検査部の検査結果」とは、センサなどからの出力を判断した結果だけでなく、センサなどの出力自体も含む概念である。実施形態では、図１６のテーブルにおける良否判断がこれに該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のネジ検査装置を示す図である。
【図２】この発明の一実施形態によるネジ検査装置を示す図である。
【図３】凹部４４の詳細を示す図である。図３Ａは平面図、図３Ｂは側面図である。
【図４】回転体４８の近傍を示す側面図である。
【図５】センサ７０の詳細を示す図である。
【図６】インデックス用センサ８２の詳細を示す図である。
【図７】寸法センサ７６、７８の詳細を示す図である。
【図８】カメラ７９、８０の配置状態を示す図である。
【図９】制御部８４の詳細を示す図である。
【図１０】搬送ガイド３４の先端部に設けられた回転体４８の近傍を示す平面図である。
【図１１】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１２】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１３】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１４】制御プログラム１０６のフローチャートである。
【図１５】凹部４４に対して付されたインデックスＩＤを例として示す図である。
【図１６】処理テーブルを示す図である。
【図１７】良品回収通路９４の詳細を示す図である。
【図１８】センサ７０の回転構造を示す図である。
【図１９】他の実施形態による回転体４８の配置を示す図である。
【図２０】他の実施形態による回転体４８の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
１．構造
図２に、この発明の一実施形態による軸体検査装置を示す。軸体搬送部である搬送ガイド３４は、左右ガイド部材３４ａ、３４ｂの間にガイド空間３６を有している。ガイド空間３６の幅は、検査対象であるネジ３２の頭部３２ａ（図４参照）より狭く、ネジ３２の本体部３２ｂ（図４参照）より広く構成されている。また、搬送ガイド３４は、矢印３８の方向に向かって、徐々に低くなるように構成されている。
【００３１】
したがって、ネジ３２は、頭部３２ａをガイド部材３４ａ、３４ｂによって支えられながら、搬送中心線４０に沿って、矢印３８の方向に搬送されることになる。
【００３２】
搬送ガイド３４の先端部近傍には、軸体保持円盤４２が設けられている。軸体保持円盤４２は、モータなどの駆動手段（図示せず）により、矢印４６の方向に回転させられる。軸体保持円盤４２の外周には、所定間隔にて凹部４４が設けられている。図３に示すように、凹部４４の幅Ｗは、ネジ３２の頭部３２ａより狭く、ネジ３２の本体部３２ｂより広く構成されている。したがって、凹部４４によって、ネジ３２の頭部３２ａを支えることが可能となっている。
【００３３】
図２に戻って、軸体保持円盤４２の進行方向側にあるガイド部材３４ｂの先端部には、回転手段である回転体４８が設けられている。この回転体４８を側面から見た図を、図４に示す。回転体４８は、下部ベース５０、中間ベース５２によって軸支されている。また、回転体４８は、プーリ５４に巻かれたベルト５５を介して、モータなどの駆動手段（図示せず）により回転させられる。
【００３４】
なお、回転体４８の上部は、ガイド部材５６によって支えられている。ガイド部材５６は、ガイド軸５８に固定されており、ガイド軸５８は、下部ベース５０、中間ベース６０によって軸支されている。したがって、図２の矢印６２に示すように、ガイド部材５６は、ガイド軸５８を中心として左右に回動させることができる。これにより、回転体４８の上部の位置をガイドすることが可能である。
【００３５】
図１０に、回転体４８近傍の拡大図を示す。軸体保持円盤４２が回転し、搬送中心線４０が凹部４４の中心と一致すると（あるいは一致する手前になると）、ノズル６６（図４参照）から空気が吹き出され、ネジ３２を矢印６８の方向に押し出す。これとともに、ネジ３２の本体部３２ｂ（図においては、頭部３２ａは省略している）が、矢印６４の方向に回転する回転体４８に接する。これにより、ネジ３２は、矢印１１の方向に回転させられるとともに、矢印６８の方向に押し出される。なお、凹部４４の深さ、幅は、本体部３２ｂの直径に対して、僅かに大きく形成することが好ましい（この実施形態では、本体部３２ｂの直径に対して０．５％程度大きく形成した）。
【００３６】
このように、この実施形態では、回転体４８により、ネジ３２を矢印１１の方向に押し出すようにしているので、ネジ３２を凹部４４に適正に収納できる確率を高くすることができる。また、仮に、ネジ３２が凹部４４に正しく収納されなかった場合には、再び、回転体４８がネジ３２の本体部３２ｂに接して、ネジ３２を矢印６８の方向に押しやり、正しい位置に収納することが可能となる。
【００３７】
図２に戻って、軸体保持円盤４２の外周上には、凹部４４にネジ３２が保持されているかどうかを判断するための光センサ７０、７２、７４が設けられている。光センサ７０の詳細を、図５に示す。発光素子７０ａに対向するように受光素子７０ｂが設けられている。したがって、凹部４４にネジ３２が保持されていれば、発光素子７０ａからの光が遮られ、保持されていなければ、発光素子７０ａからの光は遮られない。これにより、受光素子７０ｂからの出力があれば（受光すれば）ネジ３２が保持されておらず、出力がなければ（受光しなければ）ネジ３２が保持されていると判断することができる。他の光センサ７２、７４も同様の構成である。
【００３８】
図２に戻って、インデックス用の光センサ８２も設けられている。図６に、光センサ８２の詳細を示す。発光素子８２ａと受光素子８２ｂが、軸体保持円盤４２を挟むように設けられている。凹部４４の部分においては受光素子８２ｂが光を受光し、凹部４４の内部分においては受光素子８２ｂが光を受光しない。したがって、受光素子７０ｂからの出力があれば（受光すれば）凹部４４であり、出力がなければ（受光しなければ）凹部４４でないと判断することができる。
【００３９】
これら光センサ７０、７２、７４、８２の出力は、制御部８４に与えられている。
【００４０】
図２に戻って、軸体保持円盤４２の上には、寸法センサ７６が設けられている。図７に寸法センサ７６の詳細を示す。発光素子７６ａに対向するように、列状に配置された多数の受光素子７６ｂが設けられている。凹部４４に保持されたネジ３２の頭部３２ａによって発光素子７６ａからの光が遮られるので、頭部３２ａの高さ寸法に応じた位置の受光素子７６ｂまでが、光を受光しないことになる。これにより、頭部３２ａの寸法を計測することができる。同様にして、本体部３２ｂの長さを計測するための発光素子７８ａ、受光素子７８ｂを有する寸法センサ７８が、軸体保持円盤４２の下に設けられている。
【００４１】
図２に戻って、ネジ３２を上部から測定するカメラ７９、側面から測定するカメラ８０が設けられている。これらカメラ７９、８０により、ネジ３２の頭部の詳細な寸法、ねじ山ピッチなどを計測することができる。図８に、カメラ７９、８０の詳細を示す。カメラ７９、８０による撮像時には、下部の光源８１が発光されるようになっている。
【００４２】
これら寸法センサ７６、７８、カメラ７９、８０の出力は、制御部８４に与えられている。
【００４３】
また、搬送ガイド３４の先端部近傍には、空気を吹き付けるためのノズル８６が設けられている。このノズル８６は、制御部８４によって制御され、ネジ３２を凹部４４に押しやる力を与える。
【００４４】
また、軸体保持円盤４２上には、不良品のネジ３２を不良品回収通路９２に落とすための不良品脱落ノズル８８、良品のネジ３２を良品回収通路９４に落とすための良品脱落ノズル９０が設けられている。
【００４５】
図９に制御回路の詳細を示す。ＣＰＵ１００には、操作用のタッチパネル１０２、記録装置１０４、ノズル８６、８８、９０、センサ７０、７２、７４、インデックス用センサ８２、寸法センサ７６、７８、カメラ７９、８０、光源８１が接続されている。記録装置１０４には、各部を制御するための制御プログラム１０６が記録されている。
【００４６】
２．検査処理
制御プログラム１０６のフローチャートを図１１〜図１４に示す。なお、以下では、各処理が順次行われるように記載しているが、並列して処理を行うようにしてもよい。ＣＰＵ１００は、インデックス用センサ８２が凹部４４を検出したかどうかを判断する（ステップＳ１）。凹部４４を検出すると、当該凹部にインデックスＩＤを付す（ステップＳ２）。たとえば、図１５に示すように、軸体保持円盤４２に３０個の凹部４４が設けられていた場合、１〜３０までのインデックスＩＤが、各凹部４４に付されることになる。
【００４７】
図１５に示すように、インデックス用センサ８２と、ネジ３２が搬送ガイド３４によって移送される位置、各センサ７０、７２、７４の位置、寸法センサ７６、カメラ７９、８０の位置などとの関係は予め定まっている。したがって、インデックス用センサ８２に位置する凹部４４のインデックスＩＤを特定することにより、他のセンサなどの位置にある凹部４４のインデックスＩＤも特定することができる。
【００４８】
ＣＰＵ１００は、ノズル８６を駆動し、搬送ガイド３４からのネジ３２を凹部４４の方向に押す（ステップＳ３）。なお、フローチャートでは、凹部４４にインデックスＩＤを付与した後に、ノズル８６の駆動を行うように示しているが、実際には、インデックス用センサ８２が凹部４４を検出すると同時に、ノズル８６の駆動が行われる（以下の処理において同様である）。
【００４９】
この際、前述のように、回転体４８によって、ネジ３２が凹部４４に向けて付勢される。図１５に示すように、インデックス用センサ８２が凹部４４にインデックスＩＤとして「１」を付与した場合には、インデックスＩＤ「２９」が付与されている凹部４４にネジ３２が収納されることになる。
【００５０】
また、ＣＰＵ１００は、センサ７０の出力を取得してネジ３２の有無を記録する（ステップＳ４）。ここでは、図１５に示すように、インデックスＩＤ「２３」が付与されている凹部４４にネジが収納されているか否かを判断する。本来は、全ての凹部４４にネジ３２が収納されるが、搬送ガイド３４からの搬送が遅れるなどの理由によって、ネジ３２が収納されない凹部４４も存在する。ネジ３２の有無は、図１６に示すようなテーブルとして、記録装置１０４に記録される。
【００５１】
ＣＰＵ１００は、寸法センサ７６、７８の位置に、ネジ３２が存在するかどうかを判断する（ステップＳ５）。これを判断するためには、テーブルを参照して、インデックスＩＤ「２２」にネジ「有」と記録されているか「無」と記録されているかを判断すればよい。ここでは、図１６に示すように、「有」と記録されているので、ステップＳ６を実行する。
【００５２】
ステップＳ６において、ＣＰＵ１００は、寸法センサ７６、７８の出力を取得し、頭部寸法や長さが予め記録している規格範囲内にあるかどうかを判断する。ＣＰＵ１００は、その結果により、当該ネジ３２が良品であるか不良品であるかを決定し、図１６のテーブルに記録する。図１６の例では、良品を示す「良」が記録されている。
【００５３】
なお、ステップＳ５において、寸法センサ７６、７８の位置にネジ３２が存在しない場合、ステップＳ６は実行しない。これにより、無駄な測定処理を行わないようにすることができる。
【００５４】
ＣＰＵ１００は、カメラ７９、８０の位置にネジ３２が存在するかどうかを判断する（ステップＳ７）。存在すれば、寸法センサ７６、７８よる判定が「良」であるか否かを判断する（ステップＳ８）。「良」であれば、ＣＰＵ１００は、光源８１（図８参照）を点灯させ、カメラ７９、８０からの画像を取り込む（ステップＳ９）。続いて、ＣＰＵ１００は、取得した画像に基づいて、ネジ３２の頭部の形状、ねじ山の形状などが規格内にあるかどうかを判断する。判断結果を、図１６のテーブルに記録する（ステップＳ１０）。
【００５５】
ＣＰＵ１００は、寸法センサ７６、７８による判定結果が「良」であったとしても、カメラ７９、８０による判定結果が「否」であれば「否」（不良品）を記録する。
【００５６】
また、ステップＳ７において、ネジ３２が存在しなければステップＳ８〜Ｓ１０は実行しない。さらに、ステップＳ７において、ネジ３２が存在しても、寸法センサ７６、７８の判定結果が「否」であればステップＳ８〜Ｓ１０は実行しない。これにより、無駄な発光や測定処理を行わないようにすることができる。
【００５７】
なお、図１６に示すように、ここでは、カメラ７９、８０の位置にはネジ３２が存在しないので、ステップＳ８〜Ｓ１０は実行されず、ステップＳ１１が処理されることになる。
【００５８】
ＣＰＵ１００は、ステップＳ１１において、不良品脱落ノズル８８（センサ７２）の位置に、ネジ３２が存在するか否かを判断する。存在すれば、当該ネジ３２に異常処理フラグが付されているかどうかを判断する（ステップＳ１２）。なお、平常状態では、異常処理フラグは付されていないので、ステップＳ１３に進む。なお、異常処理フラグについては後述する。
【００５９】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１００は、当該ネジ３２が不良であるかどうかを判断する。不良（「否」）であれば、ＣＰＵ１００は、不良品脱落ノズル８８を作動し、凹部４４からネジ３２を脱落させる（ステップＳ１４）。脱落した不良品のネジ３２は、不良品回収路９２（図２参照）を介して、不良品回収部（図示せず）に回収される。さらに、ＣＰＵ１００は、センサ７２の出力により、ネジ３２が脱落されたかどうかを判断する（ステップＳ１５）。予定どおり脱落していれば、ステップＳ１６に進む。脱落していない場合には、異常処理を行う。異常処理については、後述する。
【００６０】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１００は、ネジ３２が不良でなければ、ステップＳ１６に進む。
【００６１】
なお、ここでは、図１６に示すように、不良品脱落ノズル８８の位置（インデックスＩＤ「１０」）にあるネジ３２は、不良品であるので、ステップＳ１４、Ｓ１５が実行される。
【００６２】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ１００は、良品脱落ノズル９０（センサ７４）の位置に、ネジ３２が存在するかどうかを判断する。存在すれば、ステップＳ１７において、当該ネジ３２に異常処理フラグが付いているかどうかを判断する。ここでは、異常処理フラグが付いていないものとして説明を進める。ステップＳ１８において、ＣＰＵ１００は、良品回収通路９４を良品回収箱２００に向ける（図１７参照）。なお、通常の状態では、進路変更板２０４は実線の位置にあり、良品回収通路９４は良品回収箱２００に向いているので、そのままの状態とする。
【００６３】
ＣＰＵ１００は、良品脱落ノズル９０を作動させ、凹部４４にある良品のネジ３２を、良品回収通路９４に脱落させる。これにより、良品のネジ３２は、良品回収箱２００に回収される。なお、仮に、良品のネジ３２が、良品脱落ノズル９０によっても落ちなかった場合には、図２に示す強制脱落ガイド９６によって良品回収通路９４に落とすことができる。強制脱落ガイド９６は、頭部３２ａに当接し、徐々にネジ３２を軸体保持円盤４２の外周に押しやり、最後には脱落させるものである。
【００６４】
以上の処理が終了すると、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１以下を繰り返し実行する。
【００６５】
（異常処理について）
次に、ステップＳ１４において、不良品のネジ３２を凹部４４から脱落させようとしたにもかかわらず、ネジ３２が落ちなかった場合について説明する。これを放置すると、不良品のネジ３２は、良品脱落ノズル９０または強制脱落ガイド９６によって、良品回収通路９４に落とされることになってしまう。これでは、良品の中に不良品が混入してしまうことになる。
【００６６】
そこで、この実施形態では、不良品であると判断したネジ３２が、不良品脱落ノズル８８によって落ちなかった場合（ステップＳ１５）、次のような異常処理を行うようにしている。ＣＰＵ１００は、図１６に示すテーブルの全てのネジ（全てのインデックスＩＤ）に対して、異常処理フラグを記録する（ステップＳ２０）。次に、ＣＰＵ１００は、良品回収通路９４を仕掛品回収箱２０２に向ける（ステップＳ２１）。
【００６７】
図１７に、良品回収通路９４の側断面を示す。良品回収通路９４の底部には、軸２０６を中心として回動可能な進路変更板２０４が設けられている。進路変更板２０４は、通常の状態においては、図の実線に示す位置に保持されている。したがって、良品回収通路９４に落とされたネジ３２は、良品回収箱２００に回収される。
【００６８】
ＣＰＵ１００は、ステップＳ２１において、モータなどの駆動手段（図示せず）を制御して、進路変更板２０４を二点鎖線で示す状態に回動させる。これにより、良品回収通路９４に落とされたネジ３２は、仕掛品回収箱２０２に回収されることになる。
【００６９】
したがって、ステップＳ１４において、脱落されるべきであったにもかかわらず、凹部４４に残ってしまった不良品のネジ３２は、ステップＳ１９において、良品回収通路９４に落とされるが、仕掛品回収箱２０２に回収されることになる。
【００７０】
また、この実施形態では、上記の異常が生じた時点で軸体保持円盤４２に保持されている全てのネジ３２に対して異常フラグを記録している。したがって、以後、ＣＰＵ１００は、これら異常処理フラグが記録されているネジ３２を、良品回収通路９４に落とし、仕掛品回収箱２０２に回収する（ステップＳ１２、Ｓ１７、Ｓ１９）。
【００７１】
なお、脱落されるべきであったにもかかわらず、凹部４４に残ってしまった不良品のネジ３２だけを、仕掛品回収箱２０２に回収するようにしてもよい。この実施形態では、安全をみて、異常が生じた時点で軸体保持円盤４２に保持されている全てのネジ３２を仕掛品回収箱２０２に回収するようにしている。
【００７２】
異常処理フラグの記録されていないネジ３２（異常が起こった後に、軸体保持円盤４２に保持されたネジ３２）が見いだされると、ＣＰＵ１００は、良品回収通路９４の進路変更板２０４を、図１７の実線で示す位置に戻す（ステップＳ１８）。これにより、以降は、良品回収通路９４に落とされたネジ３２は、良品回収箱２００に回収されることになる。
【００７３】
（凹部４４の形状について）
図３に凹部４４の詳細を示す。図３Ａが平面図、図３Ｂが側面図である。この実施形態では、図３Ｂに示すように、凹部４４の上部に段差４４ａを設けている。これにより、二点鎖線で示すように、頭部３２ａが皿状になったネジ３２に対しても、段差４４ａの二点の角４４ｂ、４４ｃで頭部３２ａを支えることができ、安定した保持を実現できる。段差は、２段以上（複数の階段状）設けるようにしてもよい。
【００７４】
なお、段差の二点の角４４ｂ、４４ｃを結ぶ線を、頭部３２ａの傾斜と一致するように、段差を設けることが好ましい。なお、多くの場合、当３２ａの傾斜は９０度であることから、これに合致するように段差を設けることが適切である。また、段差４４ａの上部の幅Ｗ２を、頭部３２ａの径より小さくしておけば、傾斜していない頭部３２ａを有するネジ３２（図４に示すようなネジ３２）に対しても、兼用して用いることができる。
【００７５】
凹部４４の進行方向４６の前面側は、図３Ａに示すように、角を丸く形成している。これにより、搬送ガイド３４から凹部４４へのネジ３２の移動を、スムースに行うことができる。角がネジ３２に当接して、ネジ３２の凹部４４への侵入を妨害することがないからである。
【００７６】
（軸体保持円盤４２の交換）
軸体保持円盤４２の凹部４４は、検査対象であるネジ３２の大きさや形状などによって適切な大きさ、形状とすることが必要である。そこで、この実施形態では、軸体保持円盤４２を取り替え可能に構成している。
【００７７】
しかし、軸体保持円盤４２の上部には、図２に示すように、センサ７０、７２、７４、寸法センサ７６、カメラ７９、ノズル８８、９０が設けられている。したがって、軸体保持円盤４２を取り替えようとするときに、これらが邪魔になって作業が困難になる。
【００７８】
そこで、この実施形態では、図１８に示すような構造としている。図１８では、センサ７０を例にとって示したが、他のセンサ、カメラ、ノズルについても同様である。
【００７９】
センサ７０の根本部分は、ブロック７１の溝７３に保持されている。また、止めネジ７７によって、固定されている。止めネジ７７をゆるめると、軸７５を中心として、破線に示す状態まで回転可能に構成されている。したがって、軸体保持円盤４２を取り替える場合には、波線の状態にすれば、取り替えが容易となる。
【００８０】
なお、ノズル８８はセンサ７２とともに回転するように、ノズル９０はセンサ７４とともに回転するように構成することが好ましい。同様に、寸法センサ７６がセンサ７０とともに回転するように構成してもよい。
【００８１】
３．その他の実施形態
(1)上記実施形態では、処理装置として検査装置を例に説明を行った。しかし、ネジなどの軸体を軸体保持円盤４２に保持して、塗装を行うなどの処理を行う装置にも適用することができる。
【００８２】
(2)上記実施形態では、軸体としてネジ３２を例として説明した。しかし、少なくとも頭部を有し、頭部の径よりも小さい径の部分を有する軸体であれば同様に適用することができる。たとえば、釘、ピンなどにも適用することができる。
【００８３】
(3)上記実施形態では、図１０に示すように、軸体保持円盤４８の進行方向前方側に回転体４８を１つ設けている。しかし、進行方向後方側に設けてもよい。また、図１９に示すように、双方に設けるようにしてもよい。
【００８４】
(4)上記実施形態では、ネジ３２の本体部３２ｂに接するように回転体４８を設けているが、ネジ３２の頭部３２ａに接するように回転体４８を設けるようにしてもよい。また、図２０に示すように、頭部３２ａに接するように、矢印５１の方向に回転する回転体４８を設けてもよい。
【００８５】
(5)上記実施形態では、回転体４８として、金属シャフトを用いている。しかし、表面に弾力性部材（ゴムなど）を設けて摩擦力を大きくしてもよい。あるいは、金属シャフトの表面を粗面加工（スクラッチブラスト加工など）することによって摩擦力を大きくするようにしてもよい。これにより、ネジ３２を押し出す力を大きくすることができる。
【００８６】
(6)上記実施形態では、軸体保持部として回転する軸体保持円盤４２を用いている。しかしながら、リニアに移動する軸体保持部（たとえば、直線的な無限軌道）を用いてもよい。
【００８７】
(7)上記実施形態では、良品と不良品を回収箱に回収している。しかし、不良品を脱落させ、良品をそのまま製造工程に移送して使用するようにしてもよい。
【００８８】
(8)上記実施形態では、良品と判断したネジ３２について、ノズル９０により良品回収通路９４に脱落させるようにしている。しかし、ノズル８８を制御して不良品と判定したネジ３２を不良品回収通路９２に脱落させ、それ以外のネジ３２は良品であるとして、強制脱落ガイド９６によって脱落させるようにしてもよい。この場合、ノズル９０を省略しながらも、ＣＰＵ１００により、強制脱落ガイド９６まで搬送して良品回収通路９４に脱落させるかどうかを制御することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部と、
を備えた軸体処理装置において、
前記軸体搬送部の先端部に、軸体に対し、前記軸体保持部の凹部の奥側方向に向かう力を与えるように、回転して軸体に接する回転手段を設けたことを特徴とする軸体処理装置。
【請求項２】
請求項１の軸体処理装置において、
前記軸体保持部は、外周に凹部を有し、回転駆動される円盤であることを特徴とする軸体処理装置。
【請求項３】
請求項１または２の軸体処理装置において、
前記凹部の移動方向前面側の角部分を、曲線状としたことを特徴とする軸体処理装置。
【請求項４】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を軸体搬送部によって搬送し、
軸体搬送部の先端部から出た軸体を、当該軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部を有し、所定方向に移動する軸体保持部によって保持し、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行う軸体処理方法において、
前記軸体搬送部の先端部において、軸体に接する回転体により、軸体を凹部の奥側方向に運ぶ力を与えることを特徴とする軸体処理方法。
【請求項５】
小径部に向けて径が連続的に変化する部分を有する頭部と当該頭部の小径側に連続する小径部とを有する連続変化軸体または、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有し階段状に径が変化する部分を有する階段変化軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た前記軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための円形凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部と、
を備えた軸体処理装置において、
前記連続変化軸体の径の連続的変化に対応するよう、前記軸体保持部の円形凹部は、軸体の軸方向に、段差をもって径の異なる部分を設けたことを特徴とする軸体処理装置。
【請求項６】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部と、
を備えた軸体処理装置において、
前記処理部は回転軸を中心に回転可能に構成され、平常時は軸体保持部を覆うように配置され、軸体保持部を取り替える際には、回転させることによって軸体保持部を覆わない位置に待避できるよう構成されていることを特徴とする軸体処理装置。
【請求項７】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する検査を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた検査部と、
制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、不良品回収部に連なる不良品回収通路に脱落させる不良品脱落部と、
制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、良品回収部に連なる良品回収通路に脱落させる良品脱落部と、
検査部の検査結果を受けて、不良品であると判断した軸体を、不良品脱落部によって軸体保持部から不良品回収通路に脱落させ、良品であると判断した軸体を、良品脱落部によって軸体保持部から良品回収通路に脱落させる制御部とを備えた軸体処理装置において、
不良品脱落部は、軸体の脱落が行われたか否かを検出する脱落検出部を有し、
前記制御部は、不良品であると判断された軸体が不良品脱落部によって脱落されていないことを脱落検出部が検出すると、少なくとも当該未脱落不良品である軸体を、良品回収部に収納されないように制御すること
を特徴とする軸体処理装置。
【請求項１】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部と、
を備えた軸体処理装置において、
前記軸体搬送部の先端部に、軸体に対し、前記軸体保持部の凹部の奥側方向に向かう力を与えるように、回転して軸体に接する回転手段を設けたことを特徴とする軸体処理装置。
【請求項２】
請求項１の軸体処理装置において、
前記軸体保持部は、外周に凹部を有し、回転駆動される円盤であることを特徴とする軸体処理装置。
【請求項３】
請求項１または２の軸体処理装置において、
前記凹部の移動方向前面側の角部分を、曲線状としたことを特徴とする軸体処理装置。
【請求項４】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を軸体搬送部によって搬送し、
軸体搬送部の先端部から出た軸体を、当該軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部を有し、所定方向に移動する軸体保持部によって保持し、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行う軸体処理方法において、
前記軸体搬送部の先端部において、軸体に接する回転体により、軸体を凹部の奥側方向に運ぶ力を与えることを特徴とする軸体処理方法。
【請求項５】
小径部に向けて径が連続的に変化する部分を有する頭部と当該頭部の小径側に連続する小径部とを有する連続変化軸体または、頭部と当該頭部より小径の小径部とを有し階段状に径が変化する部分を有する階段変化軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た前記軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための円形凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部と、
を備えた軸体処理装置において、
前記連続変化軸体の径の連続的変化に対応するよう、前記軸体保持部の円形凹部は、軸体の軸方向に、段差をもって径の異なる部分を設けたことを特徴とする軸体処理装置。
【請求項６】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する処理を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた処理部と、
を備えた軸体処理装置において、
前記処理部は回転軸を中心に回転可能に構成され、平常時は軸体保持部を覆うように配置され、軸体保持部を取り替える際には、回転させることによって軸体保持部を覆わない位置に待避できるよう構成されていることを特徴とする軸体処理装置。
【請求項７】
頭部と当該頭部より小径の小径部とを有する軸体を搬送する軸体搬送部と、
軸体搬送部の先端部から出た軸体の小径部を取り囲み、頭部を支えるための凹部が設けられ、所定方向に移動する軸体保持部と、
軸体保持部によって保持され移動される軸体に対する検査を行うため、軸体保持部の移動経路近傍に設けられた検査部と、
制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、不良品回収部に連なる不良品回収通路に脱落させる不良品脱落部と、
制御部の指令を受けて、軸体保持部に保持された軸体を、良品回収部に連なる良品回収通路に脱落させる良品脱落部と、
検査部の検査結果を受けて、不良品であると判断した軸体を、不良品脱落部によって軸体保持部から不良品回収通路に脱落させ、良品であると判断した軸体を、良品脱落部によって軸体保持部から良品回収通路に脱落させる制御部とを備えた軸体処理装置において、
不良品脱落部は、軸体の脱落が行われたか否かを検出する脱落検出部を有し、
前記制御部は、不良品であると判断された軸体が不良品脱落部によって脱落されていないことを脱落検出部が検出すると、少なくとも当該未脱落不良品である軸体を、良品回収部に収納されないように制御すること
を特徴とする軸体処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１６６９３３（Ｐ２０１２−１６６９３３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０９２３（Ｐ２０１１−３０９２３）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（５１１０４１６７３）株式会社オーエスアイツール (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（５１１０４１６７３）株式会社オーエスアイツール (1)
【Ｆターム（参考）】
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