部品検査装置
【課題】部品検査装置において、部品の複数の方向からの外観検査の作業効率を高める。
【解決手段】部品検査装置１は、棒状のワークを検査するための装置であって、ワークを載置して搬送可能な第１搬送ユニット１２と、第１搬送ユニット１２に載置されて搬送されるワークを検査する第１検査ユニット１３と、第１検査ユニット１３の検査結果に応じてワークを良品と不良品を選別する第１選別ユニット１４とを備えている。第１搬送ユニット１２は、ワークが保持される複数の溝が形成されたテーパー形状の部品載置面を有するテーパーディスク１７と、テーパーディスク１７を回転駆動するモータとを有している。テーパーディスク１７の回転軸は鉛直方向に対して傾斜している。溝は、部品載置面上をテーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝であって、ワークの両端面がテーパー円盤半径方向に向くようにワークを保持可能である。
【解決手段】部品検査装置１は、棒状のワークを検査するための装置であって、ワークを載置して搬送可能な第１搬送ユニット１２と、第１搬送ユニット１２に載置されて搬送されるワークを検査する第１検査ユニット１３と、第１検査ユニット１３の検査結果に応じてワークを良品と不良品を選別する第１選別ユニット１４とを備えている。第１搬送ユニット１２は、ワークが保持される複数の溝が形成されたテーパー形状の部品載置面を有するテーパーディスク１７と、テーパーディスク１７を回転駆動するモータとを有している。テーパーディスク１７の回転軸は鉛直方向に対して傾斜している。溝は、部品載置面上をテーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝であって、ワークの両端面がテーパー円盤半径方向に向くようにワークを保持可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種部品の検査を行う部品検査装置に関し、特に、ねじやリベット等の部品を検査する部品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじやリベット等の機械部品を検査するための従来の部品検査装置は、例えば、被検査部品を搬送する搬送ユニットと、搬送過程において被検査部品の外観検査（傷、寸法計測、形状確認等）を行って良否を判断する検査ユニットとを有している。搬送ユニットとしては、例えば直進フィーダやベルトコンベアが用いられる。検査ユニットとしては、エリアセンサやラインセンサ等のＣＣＤカメラが用いられる。
【０００３】
部品検査装置は、さらには、検査ユニットの検査結果に応じて被検査品を良品と不良品に選別する選別ユニットを備えている。選別ユニットは、例えば、不良品を搬送ユニットから排除する。
【０００４】
部品検査装置には、搬送ユニットとして回転円盤を用いたものが知られている。その装置では、部品は円盤上に拘束されない状態で載置される。検査ユニットとしてのＣＣＤカメラは、例えば、部品の側面と上面を撮影可能な位置にそれぞれ配置されている。選別ユニットは、間欠回転可能な羽根車を有している（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開平２００１−２４６５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の部品検査装置では、頭部付きの円柱形状の被検査部品は逆立ち姿勢（頭部が下の状態）で回転円盤上に移載されて、移載状態での上面及び側面を検査される。一方、この被検査部品については、移載状態での底面（ねじであれば、頭部上面）、頭付き中空軸部品の内径寸法を検査することも要請されている。
【０００６】
この要請に対しては、ねじの頭部上面や中空軸部品の内径を検査可能な別の部品検査装置を用意して、その部品検査装置に前記検査後の部品を供給して２度目の検査を行うことが考えられる。しかし、上記検査方法では、部品の検査装置への再投入の作業、部品の姿勢制御機構の重複等があるため、作業効率が悪く、その結果検査費用が高くなってしまう。
【０００７】
本発明の課題は、部品検査装置において、部品の複数の方向からの外観検査の作業効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の部品検査装置は、軸状の被検査部品を検査するための装置であって、被検査部品を載置して搬送可能な搬送体と、搬送体に載置されて搬送される被検査部品を検査する検査ユニットと、検査ユニットの検査結果に応じて被検査部品を良品と不良品に選別する選別ユニットとを備えている。搬送体は、被検査部品が保持される複数の保持部が形成されたテーパー形状の部品載置面を有するテーパー円盤と、テーパー円盤を回転駆動する駆動部とを有している。テーパー円盤の回転軸は鉛直方向に対して傾斜している。保持部は、部品載置面上をテーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝であって、被検査部品の両端面がテーパー円盤半径方向に向くように被検査部品を保持可能である。ここで、「円盤」とは、いわゆるディスクのことをいい、円状や環状を含み、少なくとも回転方向に延びる部品搭載面を有するものをいう。
【０００９】
この装置では、被検査部品は、搬送体のテーパー円盤の保持部に保持されてテーパー円盤の回転とともに移動される。被検査部品は、テーパー円盤のテーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝に保持されているため、軸方向の両端面が検査可能である。さらに、テーパー円盤の回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、テーパー円盤の保持部から離脱する際、被検査部品の姿勢を起立姿勢とすることが可能となる。したがって、次工程で被検査部品の起立状態での側面部の検査が容易となる。つまり、この装置では、被検査部品を部品検査装置の供給口に投入するだけで、被検査部品の軸方向端面と起立状態での側面とを連続して検査可能となっている。
【００１０】
請求項２に記載の部品検査装置は、請求項１において、テーパー円盤の最上部付近に被検査部品を供給する供給部と、テーパー円盤の最下部付近から被検査部品が排出される排出部とをさらに備えている。
【００１１】
この装置では、被検査部品は、テーパー円盤の回転と共にテーパー円盤の最上部付近の供給部から最下部付近の排出部まで移動して、排出部においてテーパー円盤から離脱する。
【００１２】
請求項３に記載の部品検査装置では、請求項２において、被検査部品は軸部と軸部から直径方向に突出する突出部とを有しており、保持部は、被検査部品の突出部を支持するための支持部を有している。被検査部品は、テーパー円盤の最上部付近で突出部が支持部に支持された状態で保持部に保持されることが可能であり、テーパー円盤の最下部付近で突出部が支持部の下方に位置して保持部から離脱することが可能である。
【００１３】
この装置では、被検査部品は、テーパー円盤の最上部付近で突出部が支持部に支持された状態で保持部に保持され、テーパー円盤の最下部付近で突出部が支持部の下方に位置して保持部から離脱する。つまり、被検査部品は、テーパー円盤の保持部に自ら保持されて、さらに起立状態で保持部から自ら解放される。このため、吸着装置等の特別な保持機構が不要となり、装置の構成が簡単である。
【００１４】
請求項４に記載の部品検査装置は、請求項２又は３において、テーパー円盤の外周側に配置され、被検査部品がテーパー円盤から脱落するのを防止するためのガイド部材をさらに備えている。
【００１５】
この装置では、被検査部品はガイド部材によってテーパー円盤から脱落するのを防止されながら、排出部に向かって移動する。
【００１６】
請求項５に記載の部品検査装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、テーパー円盤の回転軸の傾斜角度は、テーパー円盤の最下部においてテーパー円盤の保持部が鉛直に延びるように設定されている。
【００１７】
この装置では、テーパー円盤の最下部においてテーパー円盤の保持部が鉛直方向に延びているため、被検査部品は鉛直方向に起立した姿勢でテーパー円盤の保持部から離脱する。したがって、被検査部品が確実に起立した姿勢で排出部に排出される。
【００１８】
請求項６に記載の部品検査装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、検査ユニットは、テーパー円盤に載置された被検査部品の端面に対向するカメラを有している。
【００１９】
請求項７に記載の部品検査装置では、請求項６において、選別ユニットは、カメラよりテーパー円盤回転方向前側に配置されており、被検査部品の不良品をテーパー円盤の保持部から取り除く。
【００２０】
請求項８に記載の部品検査装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、検査ユニットは、テーパー円盤に載置された被検査部品の第１端面及び第２端面にそれぞれ対向する第１及び第２カメラを有している。
【００２１】
請求項９に記載の部品検査装置では、請求項８において、選別ユニットは、第１及び第２カメラよりテーパー円盤回転方向前側に配置されており、被検査部品の不良品をテーパー円盤の保持部から取り除く。
【００２２】
請求項１０に記載の部品検査装置は、請求項１〜９において、テーパー円盤から排出された被検査部品の起立状態での側面を検査する第２検査ユニットをさらに備えている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る部品検査装置では、テーパー円盤の回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、被検査部品はテーパー円盤の保持部から離脱する際の姿勢が起立姿勢となる。したがって、次工程で被検査部部品の起立状態での側面部の検査が容易となる。つまり、この装置では、被検査部品を部品検査装置の供給口に投入するだけで被検査部品の軸方向端面と起立状態での側面とを連続して検査可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１に、本発明の一実施形態としての部品検査装置１を示す。部品検査装置１は、例えばボルト、カラー等のワークＷの外観検査を行うための装置である。より具体的には、この実施形態では、ワークＷは頭部付き棒状又は円筒形状の部材であり、部品検査装置１はワークＷの軸方向端面と側面を検査するための装置である。
【００２５】
部品検査装置１は、主に、ボウルフィーダ２と、第１直進フィーダ３と、第１ディスク検査装置４と、第２直進フィーダ５と、第２ディスク検査装置６とを備えている。
【００２６】
ボウルフィーダ２は、ワークＷを整列供給するための装置である。ボウルフィーダ２は、複数のワークＷを貯留可能な円筒形状の貯留部を有しており、ボルト等の頭部（軸部より径が大きい部分）と軸部とを有するワークＷが多数投入される。第１直進フィーダ３は、ボウルフィーダ２から第１ディスク検査装置４にワークＷを給送するための装置である。図２に示すように、第１直進フィーダ３は、一方向に長く延びる部品搬送面１１を有しており、ワークＷは部品搬送面１１の長手方向（図の矢印Ｙ１方向）に移動可能となっている。部品搬送面１１は、ワークＷの搬送方向をテーパーディスク１７（後述）の回転方向に合わせるように、テーパーディスク１７の最上部接線方向に一致するように延びている。ワークＷは部品搬送面１１上では軸部の軸線が上方から見た場合には搬送方向に対して直交するように並んでいる。より詳細には、図２に示すように、部品搬送面１１は、第１長辺部１１ａの鉛直方向の高さが第２長辺部１１ｂの鉛直方向の高さに比べて高い位置となるよう、角度θ１（図４）傾斜しており（具体的には１０°の傾斜）、ワークＷは頭部が第１長辺部１１ａに引っかけられた状態（吊り状態）で移動するようになっている。言い換えると、第１直進フィーダ３において、ワークＷは、横倒しとなった横姿勢ではあるが頭部が部品搬送面１１に係合した状態で保持されており、部品搬送面１１からの脱落や姿勢の変化が生じにくい。また、図２に示すように、第１直進フィーダ３は、さらにワークＷの頭部上面を支持する第１保持板２５と、ワークＷの頭部底面を支持する第２保持板２６を有している。
【００２７】
第１ディスク検査装置４は、ワークＷの端面を検査するともに、ワークＷを起立した状態で第２ディスク検査装置６に供給するための装置である。第１ディスク検査装置４は、ワークＷを搬送する第１搬送ユニット１２と、ワークＷを検査するための第１検査ユニット１３と、ワークＷを良品と不良品に選別するための第１選別ユニット１４とを備えている。
【００２８】
第１搬送ユニット１２は、主に、テーパーディスク１７と、それを回転駆動するためのサーボモータ（図示せず）とから構成されている。テーパーディスク１７は、円板状部材であり、その外周部分に環状の部品載置面１９を有している。部品載置面１９はテーパー形状となっており、テーパー角度は本例では片側５０°である。また、部品載置面１９には、ワークＷを保持するための保持部の一例として、半径方向に延びる複数の溝２０が形成されている。溝２０は円周方向に等間隔で形成されている。溝２０は、断面Ｖ字形状の切欠きであり、両端が部品載置面の内周縁と外周縁にそれぞれ開口している。図４に示すように、テーパーディスク１７の回転中心軸Ｏは、鉛直方向に対して傾斜しており、傾斜角度θ２（水平面となす角度）は本例では４０°である。以上の構成により、最上部８１に位置する部品載置面１９及び溝２０は第１直進フィーダ３の部品搬送面１１と同じ角度θ１に傾斜し、また最下部８６に位置する部品載置面１９及び溝２０は鉛直になっている。図２に示すように、テーパーディスク１７の最上部には、第１直進フィーダ３の部品搬送面１１の先端が近接しており、そのためワークＷは第１直進フィーダ３からスムーズに溝２０に移行する。なお、サーボモータ（図示せず）にはロータリエンコーダ（図示せず）が設けられており、テーパーディスク１７の回転はロータリエンコーダによって検出される。
【００２９】
以上の構成によって、テーパーディスク１７は、サーボモータの駆動を受けて図の矢印Ｙ２方向に等速回転するようになっている。なお、テーパーディスク１７は、ボウルフィーダ２及び第１直進フィーダ３の供給速度や第１ディスク検査装置４における検査速度に適した速度で回転させることが可能である。また、ワークＷはテーパーディスク１７の回転に従って第１直進フィーダ３から速やかに分離可能である。以上より、ワークＷの検査を高速に行うことができる。
【００３０】
図３に第１検査ユニット１３の概要を示す。第１検査ユニット１３は、主に、ワークＷの軸方向一端面を撮影するための第１カメラ３１と、ワークＷの軸方向他端面を撮影するための第２カメラ３２と、各カメラからの画像情報に基づいてワークＷの良否を判断するための判断ユニット（図示せず）を備えている。第１カメラ３１は、ワークＷの外周側端面（例えば、ボルトの頭部上面）を撮影するための装置であり、テーパーディスク１７の最上部の搬送方向下流側の第１撮像ポイント８２を外周側から撮影可能なように配置されている。なお、第１カメラ３１とテーパーディスク１７との間にはリングライト３４が配置されている。第２カメラ３２は、ワークＷの内周側端面（例えば、ボルトの軸部先端面）を撮影するための装置であり、テーパーディスク１７の第１撮像ポイント８２より搬送方向下流側の第２撮像ポイント８３を撮影可能なように配置されている。なお、第２カメラ３２の撮影方向の先には、バックライト３５が配置されている。判断ユニット（図示せず）は、第１カメラ３１と第２カメラ３２からの画像に基づいてワークＷの良否を判断するための装置であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭからなるコンピュータを含んでいる。なお、以上に述べた第１検査ユニット１３では、ワークＷの軸方向のシルエット画像が得られるため、中空部品の内径及び頭部形状の検査が可能である。
【００３１】
図４及び図５に第１選別ユニット１４の概要を示す。第１選別ユニット１４は、第１検査ユニット１３の判断結果に基づいて、ワークＷを良品と不良品に選別するための機構であり、具体的には、不良品をテーパーディスク１７の部品載置面１９から排除するための部材である。第１選別ユニット１４は、テーパーディスク１７の第２撮像ポイント８３より搬送方向下流側に配置されている。第１選別ユニット１４は、ワークＷをはじき出すための羽根車３７と、羽根車３７を所定角度毎回転させるためのサーボモータ３８とから構成されている。羽根車３７は、テーパーディスク１７の上方に配置されており、複数枚の羽根３７ａを有している。各羽根３７ａは先端がテーパーディスク１７の部品載置面１９直上を通過可能であり、これらの回転移動路８４にワークＷが位置している場合はワークＷの頭部に当接可能である。具体的には、判断ユニットによる判定が「不良」である場合は、該当するワークＷが羽根車３７の回転移動路に達すると、サーボモータ３８が羽根車３７を所定角度回転させる。これにより、不良判定を受けたワークＷはテーパーディスク１７から排除され、不良品排出路（図示せず）を通って不良品回収ボックス（図示せず）に収容される。このようにして、第１選別ユニット１４においては、羽根車３７が、検査によって不良と判断されたワークＷをテーパーディスク１７から取り除く。なお、ワークＷはテーパーディスク１７の溝２０によって位置決めされており、かつテーパーディスク１７の回転角度（溝２０の回動位置）はロータリエンコーダの信号から把握できるため、第１選別ユニット１４の不良品除去精度は高くなっている。
【００３２】
なお、部品検査装置１のコントローラ（図示せず）は、前述の判断ユニットを含み、さらに、テーパーディスク１７の回転や第１選別ユニット１４の動作を制御している。第１選別ユニット１４において不良品の排除を失敗した場合は、コントローラは、ボウルフィーダ２，第１直進フィーダ３、第１ディスク検査装置４等の動作を停止させる。
【００３３】
第１ディスク検査装置４は、さらに、ガイド３９を有している。ガイド３９は、ワークＷがテーパーディスク１７から脱落・落下するのを防止するための部品である。図４に示すように、ガイド３９は第１ガイド３９ａと第２ガイド３９ｂとから構成されており、両ガイド３９ａ，３９ｂは第１選別ユニット１４とテーパーディスク１７の最下部８６との間に延びる弧状の板部材である。第１ガイド３９ａは、テーパーディスク１７の外周側において外周面２２に沿い、かつ溝２０の外周側開口端を覆うように配置されており、これによりワークＷの頭部上面を支持することが可能である。第２ガイド３９ｂはテーパーディスク１７の部品載置面１９の上方にこれと所定の間隔を置いて平行に配置されており、部品載置面１９との間でワークＷの軸部を案内する。したがって、ワークＷは、第１選別ユニット１４より搬送方向下流側では頭部が軸部に対して下側に位置するが、図４及び図５に示すように、頭部および軸部がガイド３９に支持されることで、溝２０から脱落することなく搬送方向下流側に移動していくことができる。なお、図６に示すように、ガイド３９の回転方向前側端は、テーパーディスク１７の最下部８６よりワークWの頭部１個分程度手前で途切れている。したがって、ワークＷは最下部８６に到達すると、ガイド３９から外れて下側に落下可能となる。このように、テーパーディスク１７が回転してワークＷが軸線鉛直な姿勢となる箇所で、ワークＷがテーパーディスク１７から解放される。
【００３４】
第２直進フィーダ５は、ワークＷを第１ディスク検査装置４から受け取って、第２ディスク検査装置６に給送するための装置である。第２直進フィーダ５は、一方向に長く延びる部品搬送面４０と、第１及び第２保持板４１，４２とを有している。図６に示すように、部品搬送面４０の一端は、テーパーディスク１７の最下部８６の下方に配置されている。ここから部品搬送面４０は一方向（図の矢印Ｙ３方向）に長く延びている。また、第１及び第２保持板４１，４２は、部品搬送面４０の上方で部品搬送面４０と所定の隙間４３をおいて平行に延びて配置された板部材である。図６に示すように、第１及び第２保持板４１，４２の第１ディスク検査装置４側の一端は、テーパーディスク１７の最下部８６に近接して配置されている。そのため、ワークＷは、テーパーディスク１７の最下部８６に至ってガイド３９から解放されると、頭部が部品搬送面４０に載置され、そして、第１及び第２保持板４１，４２の隙間４３側に移動して、頭部が部品搬送面４０に載って軸部が第１及び第２保持板４１，４２の隙間から上側に飛び出した状態となる。この状態で、ワークＷは、第１及び第２保持板４１，４２によって逆立ち姿勢を維持されたまま、部品搬送面４０がバイブレータ（図示せず）によって振動することで第２ディスク検査装置６側に移動される。つまり、ワークＷは第２直進フィーダ５において縦姿勢給送される。第１及び第２保持板４１，４２の構造によって、ワークＷが第１ディスク検査装置４から第２直進フィーダ５に対して確実に縦姿勢で移行する。
【００３５】
ワークＷの第１ディスク検査装置４から第２直進フィーダ５への乗り移り動作について詳細に説明する。第１保持板４１はテーパーディスク１７によるワーク搬送方向上流側から延びて配置されており、第２保持板４２はテーパーディスク１７によるワーク搬送方向下流側から延びて配置されている。第１保持板４１の先端は第２保持板４２の先端より第１ディスク検査装置４の最下部側に延びている。このため、テーパーディスク１７の最下部に達して解放されたワークWの頭部は、最初は部品搬送面４０と第１保持板４１との間に案内され、続いて第２直進フィーダ５の搬送方向に移動して第１保持板４１と第２保持板４２の間の隙間４３内に移動する。この時、ワークWは、テーパーディスク１７から離れると同時に回転するテーパーディスク１７に押されることにより、第１保持板４１に沿って第２保持板４２に案内される位置まで円滑に移行することができる。なお、第２保持板４２の先端のテーパーディスク１７対向面は、テーパーディスク１７との干渉を避けるために、傾斜部になっている。
【００３６】
図７に第２ディスク検査装置６の概要を示す。第２ディスク検査装置６は、倒立姿勢のワークＷの側面を検査するための装置である。第２ディスク検査装置６は、ワークＷを搬送する第２搬送ユニット５２と、ワークＷを検査するための第２検査ユニット５３と、ワークＷの良品と不良品に選別するための第２選別ユニット５４とを備えている。
【００３７】
第２搬送ユニット５２は、主に、ディスク５７と、それを回転駆動するためのサーボモータ（図示せず）とから構成されている。ディスク５７は、円板状部材であり、外周部分に環状の部品載置面５９を有している。部品載置面５９は平面形状となっている。なお、サーボモータ（図示せず）にはロータリエンコーダ（図示せず）が設けられており、ディスク５７の回転角度はロータリエンコーダによって検出される。
【００３８】
以上の構成によって、ディスク５７は、サーボモータの駆動を受けて図の矢印Ｙ４方向に等速回転するようになっている。なお、ディスク５７は、第２直進フィーダ５の供給速度や第２ディスク検査装置６における検査速度に適した速度で回転させることが可能である。以上より、ワークＷの検査を高速に行うことができる。
【００３９】
第２検査ユニット５３は、主に、ワークＷの側面を撮影するための第３カメラ６１と、ワークＷを斜め上方から撮影するための第４カメラ６２と、各カメラからの画像情報に基づいてワークＷの良否を判断するための判断ユニット（図示せず）を備えている。第３カメラ６１は、ディスク５７の外周側に配置されている。なお、第３カメラ６１の撮影方向の先には、バックライト６３が配置されている。第４カメラ６２は、ディスク５７の第１カメラ３１の撮像ポイントより搬送方向下流側を撮影可能なようにディスク５７の上方に配置されている。第４カメラ６２とディスク５７との間にはリングライト６４が配置されている。判断ユニット（図示せず）は、第３カメラ６１と第４カメラ６２からの画像に基づいてワークＷの良否を判断するための装置であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭからなるコンピュータを含んでいる。判断ユニットは、具体的には、ワークＷの側面画像を解析して、これにより得られた部品各部の寸法データを予め設定された基準寸法データと比較してそのワークＷが良品か不良品かを判断する。なお、第１ディスク検査装置４のコントローラ（判断ユニットを含む）と第２ディスク検査装置６のコントローラ（判断ユニットを含む）は共通であっても良いし、別個独立であっても良い。さらに複数台のカメラを配置してワーク側面の外観傷検査を行うことも可能である
【００４０】
第２選別ユニット５４は、第２検査ユニット５３の判断結果に基づいて、ワークＷを良品と不良品に選別するための機構であり、具体的には、不良品をディスク５７の部品載置面５９から排除するための装置である。第２選別ユニット５４は、ディスク５７の第４カメラ６２の撮像ポイントより搬送方向下流側に配置されている。第２選別ユニット５４は、ワークＷをはじき出すための羽根車６７と、羽根車６７を所定角度毎回転させるためのサーボモータ６８とから構成されている。羽根車６７は、ディスク５７の上方に配置されており、複数枚の羽根６７ａを有している。各羽根６７ａは先端が部品載置面５９のワーク搬送軌道直上を通過可能であり、これらの回転移動路上にワークＷが位置している場合はワークＷの軸部に当接可能である。なお、羽根車６７が設けられる位置のディスク５７外周側には不良品排出路（図示せず）が近接して設けられている。
【００４１】
判断ユニットによる判定が「不良」である場合は、該当するワークＷが羽根車６７の回転移動路上に達すると、サーボモータ６８が羽根車６７を所定角度回転させる。これにより、不良判定を受けたワークＷはディスク５７から排除され、不良品排出路（図示せず）を通って不良品回収ボックス（図示せず）に収容される。このようにして、第２選別ユニット５４においては、羽根車６７が、検査によって不良と判断されたワークＷをディスク５７から取り除く。
【００４２】
第２ディスク検査装置６は、さらに、第２選別ユニット５４より搬送方向下流側に排出プレート及び良品排出路（共に図示せず）を有している。排出プレートは、ワークＷをディスク５７から良品排出路に案内するための案内面を有している。良品排出路は、良品回収ボックス（図示せず）につながっており、良品のワークＷは良品回収ボックスに収容される。
（動作）
【００４３】
部品検査装置１の動作について説明する。なお、各装置の詳細の構成及び動作についてはすでに説明しているため、ここでは概略についてのみ説明する。
【００４４】
ワークＷは、ボウルフィーダ２によって整列供給され、さらに第１直進フィーダ３によって第１ディスク検査装置４に供給される。部品Ｗは、第１ディスク検査装置４では、テーパーディスク１７の部品載置面１９に載置された状態でテーパーディスク１７と共に回転移動する。このとき、ワークＷの両端面は、第１検査ユニット１３の第１カメラ３１と第２カメラ３２によって撮影され、不良品は第１選別ユニット１４によってテーパーディスク１７から排除される。
【００４５】
良品と判定されたワークＷは、その後、第１選別ユニット１４から第２直進フィーダに移行し、これによって、倒立姿勢で第２ディスク検査装置６に供給される。そして、ワークＷは、ディスク５７の部品載置面５９に載置された状態で、ディスク５７の回転に伴って移動する。このとき、ワークＷは、第２検査ユニット５３の第３カメラ６１及び第４カメラ６２によって撮影され、不良品は第２選別ユニット５４によってディスク５７から排除される。そして、良品であるワークＷだけが、良品排出路（図示せず）から良品回収部（図示せず）に回収される。
（ワークＷの第１ディスク検査装置４における搬送姿勢変化）
【００４６】
ワークＷは、テーパーディスク１７の回転と共に姿勢を変化させながら、テーパーディスク１７の最上部８１から最下部８６に移動する。具体的には、図３に示すように、ワークＷは、最上部８１では、頭部の鉛直方向位置が軸部の鉛直方向位置より高くなるように傾斜して供給される（図２及び図３のワークＷ１）。つまり、ワークＷの頭部はテーパーディスク１７の外周面２２に引っかかった状態（吊り状態）で溝２０に保持される。次に、搬送方向下流側に進むに従って、ワークＷの頭部の鉛直方向位置が軸部の鉛直方向位置に接近していく。以上の移動中に、ワークＷは、第１撮像ポイント８２及び第２撮像ポイント８３を連続して通過する。そして、図４及び図５に示すように、ワークＷは第１選別ユニット１４の回転移動路８４付近では水平姿勢になっている。さらに、ワークＷは、図６に示すように、第１選別ユニット１４より搬送方向下流側では頭部の鉛直方向位置が軸部の鉛直方向位置より下側に位置しており、さらに搬送方向下流側に移動するにつれて逆立ち姿勢に近づいていき、テーパーディスク１７の最下部８６ではワークＷが軸線鉛直な姿勢で排出される（図６のＷ２）。以上より、ワークＷは、第１ディスク検査装置４において、供給姿勢は横姿勢（具体的には、頭部の鉛直方向位置が軸部先端の鉛直方向位置よりわずかに上にある傾斜姿勢）であるが、排出姿勢は縦姿勢（具体的には、頭部が軸部の真下にある倒立姿勢）である。
（発明の効果）
【００４７】
この部品検査装置１では、被検査部品であるワークＷは、テーパーディスク１７の溝２０に保持されてテーパーディスク１７の回転とともに移送される。ワークＷは、テーパーディスク１７の半径方向に延び両端が開いた溝２０に保持されているため、軸方向端面及び中空軸部品であればその筒部内径の検査が可能である。さらに、テーパーディスク１７の回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、ワークＷはテーパーディスク１７の溝２０から離脱する際の姿勢が逆立ち姿勢となる。したがって、次工程でワークＷの起立状態での側面部の検査が容易となる。つまり、この装置ではワークＷの軸方向端面と起立状態での側面との検査を部品検査装置１のボウルフィーダ２に投入するだけで連続して検査可能となっている。
【００４８】
また、ワークＷは、テーパーディスク１７の最上部付近で頭部がテーパーディスク１７の外周面２２に支持された状態で溝２０に保持され、テーパーディスク１７の最下部付近で頭部が外周面２２の下方に位置して溝２０から離脱する。つまり、ワークＷは、テーパーディスク１７の溝２０に自ら保持されて、さらに起立状態で溝２０から自ら解放される。このため、吸着装置等の特別な保持機構が不要となり、装置の構成が簡単である。
（他の実施例）
【００４９】
前記実施形態は本発明の一実施例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５０】
第１直進フィーダ３の部品搬送面１１の傾斜角度θ１は前記実施形態に限定されないし、部品搬送面１１は水平であってもよい。この場合、テーパーディスク１７のテーパー角度は４５°、テーパーディスク１７の水平面からの傾斜角度θ２は４５°とすると、テーパー面が最上部で部品搬送面１１に沿い、最下部で鉛直方向に一致する。
【００５１】
テーパーディスク１７の最下部の部品載置面１９の向きは、ワークＷが倒立姿勢を維持できれば、必ずしも鉛直方向でなくても良い。
【００５２】
ワークＷの形状は前記実施形態の形状に限定されない。ワークＷは頭部やフランジ等の直径方向への突出部を有していることが好ましいが、突出部をもたない円柱形状のワークも本発明に係る部品検査装置で検査可能である。
【００５３】
また、部品検査装置は、ワークの種類によっては、第１ディスク検査装置を単独で用いて、第１ディスク検査装置で良品と判定されたワークを最終的な良品とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、部品検査装置、特に、部品を連続して検査する検査装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態としての部品検査装置の全体構成の斜視図。
【図２】図１の部分拡大図であり、部品の上端乗り移り部を示す図。
【図３】図１の部分拡大図であり、検査ユニットの概略斜視図。
【図４】本発明の一実施形態としての部品検査装置の上半分側面図。
【図５】図１の部分拡大図であり、部品検査装置の第１検査ユニットの斜視図。
【図６】図１の部分拡大図であり、部品の下端乗り移り部を示す図。
【図７】部品検査装置の第２検査ユニットの斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１ 部品検査装置
２ ボウルフィーダ
３ 第１直進フィーダ
４ 第１ディスク検査装置
５ 第２直進フィーダ
６ 第２ディスク検査装置
１１ 部品搬送面
１２ 第１搬送ユニット（搬送体）
１３ 第１検査ユニット
１４ 第１選別ユニット
１７ テーパーディスク（テーパー円盤）
１９ 部品載置面
２０ 溝（保持部）
２２ 外周面（支持部）
３１ 第１カメラ
３２ 第２カメラ
３９ ガイド（ガイド部材）
４０ 部品搬送面
５２ 第２搬送ユニット
５３ 第２検査ユニット
５４ 第２選別ユニット
５７ ディスク
５９ 部品載置面
６１ 第３カメラ
６２ 第４カメラ
Ｗ ワーク（被検査部品）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種部品の検査を行う部品検査装置に関し、特に、ねじやリベット等の部品を検査する部品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじやリベット等の機械部品を検査するための従来の部品検査装置は、例えば、被検査部品を搬送する搬送ユニットと、搬送過程において被検査部品の外観検査（傷、寸法計測、形状確認等）を行って良否を判断する検査ユニットとを有している。搬送ユニットとしては、例えば直進フィーダやベルトコンベアが用いられる。検査ユニットとしては、エリアセンサやラインセンサ等のＣＣＤカメラが用いられる。
【０００３】
部品検査装置は、さらには、検査ユニットの検査結果に応じて被検査品を良品と不良品に選別する選別ユニットを備えている。選別ユニットは、例えば、不良品を搬送ユニットから排除する。
【０００４】
部品検査装置には、搬送ユニットとして回転円盤を用いたものが知られている。その装置では、部品は円盤上に拘束されない状態で載置される。検査ユニットとしてのＣＣＤカメラは、例えば、部品の側面と上面を撮影可能な位置にそれぞれ配置されている。選別ユニットは、間欠回転可能な羽根車を有している（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開平２００１−２４６５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の部品検査装置では、頭部付きの円柱形状の被検査部品は逆立ち姿勢（頭部が下の状態）で回転円盤上に移載されて、移載状態での上面及び側面を検査される。一方、この被検査部品については、移載状態での底面（ねじであれば、頭部上面）、頭付き中空軸部品の内径寸法を検査することも要請されている。
【０００６】
この要請に対しては、ねじの頭部上面や中空軸部品の内径を検査可能な別の部品検査装置を用意して、その部品検査装置に前記検査後の部品を供給して２度目の検査を行うことが考えられる。しかし、上記検査方法では、部品の検査装置への再投入の作業、部品の姿勢制御機構の重複等があるため、作業効率が悪く、その結果検査費用が高くなってしまう。
【０００７】
本発明の課題は、部品検査装置において、部品の複数の方向からの外観検査の作業効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の部品検査装置は、軸状の被検査部品を検査するための装置であって、被検査部品を載置して搬送可能な搬送体と、搬送体に載置されて搬送される被検査部品を検査する検査ユニットと、検査ユニットの検査結果に応じて被検査部品を良品と不良品に選別する選別ユニットとを備えている。搬送体は、被検査部品が保持される複数の保持部が形成されたテーパー形状の部品載置面を有するテーパー円盤と、テーパー円盤を回転駆動する駆動部とを有している。テーパー円盤の回転軸は鉛直方向に対して傾斜している。保持部は、部品載置面上をテーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝であって、被検査部品の両端面がテーパー円盤半径方向に向くように被検査部品を保持可能である。ここで、「円盤」とは、いわゆるディスクのことをいい、円状や環状を含み、少なくとも回転方向に延びる部品搭載面を有するものをいう。
【０００９】
この装置では、被検査部品は、搬送体のテーパー円盤の保持部に保持されてテーパー円盤の回転とともに移動される。被検査部品は、テーパー円盤のテーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝に保持されているため、軸方向の両端面が検査可能である。さらに、テーパー円盤の回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、テーパー円盤の保持部から離脱する際、被検査部品の姿勢を起立姿勢とすることが可能となる。したがって、次工程で被検査部品の起立状態での側面部の検査が容易となる。つまり、この装置では、被検査部品を部品検査装置の供給口に投入するだけで、被検査部品の軸方向端面と起立状態での側面とを連続して検査可能となっている。
【００１０】
請求項２に記載の部品検査装置は、請求項１において、テーパー円盤の最上部付近に被検査部品を供給する供給部と、テーパー円盤の最下部付近から被検査部品が排出される排出部とをさらに備えている。
【００１１】
この装置では、被検査部品は、テーパー円盤の回転と共にテーパー円盤の最上部付近の供給部から最下部付近の排出部まで移動して、排出部においてテーパー円盤から離脱する。
【００１２】
請求項３に記載の部品検査装置では、請求項２において、被検査部品は軸部と軸部から直径方向に突出する突出部とを有しており、保持部は、被検査部品の突出部を支持するための支持部を有している。被検査部品は、テーパー円盤の最上部付近で突出部が支持部に支持された状態で保持部に保持されることが可能であり、テーパー円盤の最下部付近で突出部が支持部の下方に位置して保持部から離脱することが可能である。
【００１３】
この装置では、被検査部品は、テーパー円盤の最上部付近で突出部が支持部に支持された状態で保持部に保持され、テーパー円盤の最下部付近で突出部が支持部の下方に位置して保持部から離脱する。つまり、被検査部品は、テーパー円盤の保持部に自ら保持されて、さらに起立状態で保持部から自ら解放される。このため、吸着装置等の特別な保持機構が不要となり、装置の構成が簡単である。
【００１４】
請求項４に記載の部品検査装置は、請求項２又は３において、テーパー円盤の外周側に配置され、被検査部品がテーパー円盤から脱落するのを防止するためのガイド部材をさらに備えている。
【００１５】
この装置では、被検査部品はガイド部材によってテーパー円盤から脱落するのを防止されながら、排出部に向かって移動する。
【００１６】
請求項５に記載の部品検査装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、テーパー円盤の回転軸の傾斜角度は、テーパー円盤の最下部においてテーパー円盤の保持部が鉛直に延びるように設定されている。
【００１７】
この装置では、テーパー円盤の最下部においてテーパー円盤の保持部が鉛直方向に延びているため、被検査部品は鉛直方向に起立した姿勢でテーパー円盤の保持部から離脱する。したがって、被検査部品が確実に起立した姿勢で排出部に排出される。
【００１８】
請求項６に記載の部品検査装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、検査ユニットは、テーパー円盤に載置された被検査部品の端面に対向するカメラを有している。
【００１９】
請求項７に記載の部品検査装置では、請求項６において、選別ユニットは、カメラよりテーパー円盤回転方向前側に配置されており、被検査部品の不良品をテーパー円盤の保持部から取り除く。
【００２０】
請求項８に記載の部品検査装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、検査ユニットは、テーパー円盤に載置された被検査部品の第１端面及び第２端面にそれぞれ対向する第１及び第２カメラを有している。
【００２１】
請求項９に記載の部品検査装置では、請求項８において、選別ユニットは、第１及び第２カメラよりテーパー円盤回転方向前側に配置されており、被検査部品の不良品をテーパー円盤の保持部から取り除く。
【００２２】
請求項１０に記載の部品検査装置は、請求項１〜９において、テーパー円盤から排出された被検査部品の起立状態での側面を検査する第２検査ユニットをさらに備えている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る部品検査装置では、テーパー円盤の回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、被検査部品はテーパー円盤の保持部から離脱する際の姿勢が起立姿勢となる。したがって、次工程で被検査部部品の起立状態での側面部の検査が容易となる。つまり、この装置では、被検査部品を部品検査装置の供給口に投入するだけで被検査部品の軸方向端面と起立状態での側面とを連続して検査可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１に、本発明の一実施形態としての部品検査装置１を示す。部品検査装置１は、例えばボルト、カラー等のワークＷの外観検査を行うための装置である。より具体的には、この実施形態では、ワークＷは頭部付き棒状又は円筒形状の部材であり、部品検査装置１はワークＷの軸方向端面と側面を検査するための装置である。
【００２５】
部品検査装置１は、主に、ボウルフィーダ２と、第１直進フィーダ３と、第１ディスク検査装置４と、第２直進フィーダ５と、第２ディスク検査装置６とを備えている。
【００２６】
ボウルフィーダ２は、ワークＷを整列供給するための装置である。ボウルフィーダ２は、複数のワークＷを貯留可能な円筒形状の貯留部を有しており、ボルト等の頭部（軸部より径が大きい部分）と軸部とを有するワークＷが多数投入される。第１直進フィーダ３は、ボウルフィーダ２から第１ディスク検査装置４にワークＷを給送するための装置である。図２に示すように、第１直進フィーダ３は、一方向に長く延びる部品搬送面１１を有しており、ワークＷは部品搬送面１１の長手方向（図の矢印Ｙ１方向）に移動可能となっている。部品搬送面１１は、ワークＷの搬送方向をテーパーディスク１７（後述）の回転方向に合わせるように、テーパーディスク１７の最上部接線方向に一致するように延びている。ワークＷは部品搬送面１１上では軸部の軸線が上方から見た場合には搬送方向に対して直交するように並んでいる。より詳細には、図２に示すように、部品搬送面１１は、第１長辺部１１ａの鉛直方向の高さが第２長辺部１１ｂの鉛直方向の高さに比べて高い位置となるよう、角度θ１（図４）傾斜しており（具体的には１０°の傾斜）、ワークＷは頭部が第１長辺部１１ａに引っかけられた状態（吊り状態）で移動するようになっている。言い換えると、第１直進フィーダ３において、ワークＷは、横倒しとなった横姿勢ではあるが頭部が部品搬送面１１に係合した状態で保持されており、部品搬送面１１からの脱落や姿勢の変化が生じにくい。また、図２に示すように、第１直進フィーダ３は、さらにワークＷの頭部上面を支持する第１保持板２５と、ワークＷの頭部底面を支持する第２保持板２６を有している。
【００２７】
第１ディスク検査装置４は、ワークＷの端面を検査するともに、ワークＷを起立した状態で第２ディスク検査装置６に供給するための装置である。第１ディスク検査装置４は、ワークＷを搬送する第１搬送ユニット１２と、ワークＷを検査するための第１検査ユニット１３と、ワークＷを良品と不良品に選別するための第１選別ユニット１４とを備えている。
【００２８】
第１搬送ユニット１２は、主に、テーパーディスク１７と、それを回転駆動するためのサーボモータ（図示せず）とから構成されている。テーパーディスク１７は、円板状部材であり、その外周部分に環状の部品載置面１９を有している。部品載置面１９はテーパー形状となっており、テーパー角度は本例では片側５０°である。また、部品載置面１９には、ワークＷを保持するための保持部の一例として、半径方向に延びる複数の溝２０が形成されている。溝２０は円周方向に等間隔で形成されている。溝２０は、断面Ｖ字形状の切欠きであり、両端が部品載置面の内周縁と外周縁にそれぞれ開口している。図４に示すように、テーパーディスク１７の回転中心軸Ｏは、鉛直方向に対して傾斜しており、傾斜角度θ２（水平面となす角度）は本例では４０°である。以上の構成により、最上部８１に位置する部品載置面１９及び溝２０は第１直進フィーダ３の部品搬送面１１と同じ角度θ１に傾斜し、また最下部８６に位置する部品載置面１９及び溝２０は鉛直になっている。図２に示すように、テーパーディスク１７の最上部には、第１直進フィーダ３の部品搬送面１１の先端が近接しており、そのためワークＷは第１直進フィーダ３からスムーズに溝２０に移行する。なお、サーボモータ（図示せず）にはロータリエンコーダ（図示せず）が設けられており、テーパーディスク１７の回転はロータリエンコーダによって検出される。
【００２９】
以上の構成によって、テーパーディスク１７は、サーボモータの駆動を受けて図の矢印Ｙ２方向に等速回転するようになっている。なお、テーパーディスク１７は、ボウルフィーダ２及び第１直進フィーダ３の供給速度や第１ディスク検査装置４における検査速度に適した速度で回転させることが可能である。また、ワークＷはテーパーディスク１７の回転に従って第１直進フィーダ３から速やかに分離可能である。以上より、ワークＷの検査を高速に行うことができる。
【００３０】
図３に第１検査ユニット１３の概要を示す。第１検査ユニット１３は、主に、ワークＷの軸方向一端面を撮影するための第１カメラ３１と、ワークＷの軸方向他端面を撮影するための第２カメラ３２と、各カメラからの画像情報に基づいてワークＷの良否を判断するための判断ユニット（図示せず）を備えている。第１カメラ３１は、ワークＷの外周側端面（例えば、ボルトの頭部上面）を撮影するための装置であり、テーパーディスク１７の最上部の搬送方向下流側の第１撮像ポイント８２を外周側から撮影可能なように配置されている。なお、第１カメラ３１とテーパーディスク１７との間にはリングライト３４が配置されている。第２カメラ３２は、ワークＷの内周側端面（例えば、ボルトの軸部先端面）を撮影するための装置であり、テーパーディスク１７の第１撮像ポイント８２より搬送方向下流側の第２撮像ポイント８３を撮影可能なように配置されている。なお、第２カメラ３２の撮影方向の先には、バックライト３５が配置されている。判断ユニット（図示せず）は、第１カメラ３１と第２カメラ３２からの画像に基づいてワークＷの良否を判断するための装置であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭからなるコンピュータを含んでいる。なお、以上に述べた第１検査ユニット１３では、ワークＷの軸方向のシルエット画像が得られるため、中空部品の内径及び頭部形状の検査が可能である。
【００３１】
図４及び図５に第１選別ユニット１４の概要を示す。第１選別ユニット１４は、第１検査ユニット１３の判断結果に基づいて、ワークＷを良品と不良品に選別するための機構であり、具体的には、不良品をテーパーディスク１７の部品載置面１９から排除するための部材である。第１選別ユニット１４は、テーパーディスク１７の第２撮像ポイント８３より搬送方向下流側に配置されている。第１選別ユニット１４は、ワークＷをはじき出すための羽根車３７と、羽根車３７を所定角度毎回転させるためのサーボモータ３８とから構成されている。羽根車３７は、テーパーディスク１７の上方に配置されており、複数枚の羽根３７ａを有している。各羽根３７ａは先端がテーパーディスク１７の部品載置面１９直上を通過可能であり、これらの回転移動路８４にワークＷが位置している場合はワークＷの頭部に当接可能である。具体的には、判断ユニットによる判定が「不良」である場合は、該当するワークＷが羽根車３７の回転移動路に達すると、サーボモータ３８が羽根車３７を所定角度回転させる。これにより、不良判定を受けたワークＷはテーパーディスク１７から排除され、不良品排出路（図示せず）を通って不良品回収ボックス（図示せず）に収容される。このようにして、第１選別ユニット１４においては、羽根車３７が、検査によって不良と判断されたワークＷをテーパーディスク１７から取り除く。なお、ワークＷはテーパーディスク１７の溝２０によって位置決めされており、かつテーパーディスク１７の回転角度（溝２０の回動位置）はロータリエンコーダの信号から把握できるため、第１選別ユニット１４の不良品除去精度は高くなっている。
【００３２】
なお、部品検査装置１のコントローラ（図示せず）は、前述の判断ユニットを含み、さらに、テーパーディスク１７の回転や第１選別ユニット１４の動作を制御している。第１選別ユニット１４において不良品の排除を失敗した場合は、コントローラは、ボウルフィーダ２，第１直進フィーダ３、第１ディスク検査装置４等の動作を停止させる。
【００３３】
第１ディスク検査装置４は、さらに、ガイド３９を有している。ガイド３９は、ワークＷがテーパーディスク１７から脱落・落下するのを防止するための部品である。図４に示すように、ガイド３９は第１ガイド３９ａと第２ガイド３９ｂとから構成されており、両ガイド３９ａ，３９ｂは第１選別ユニット１４とテーパーディスク１７の最下部８６との間に延びる弧状の板部材である。第１ガイド３９ａは、テーパーディスク１７の外周側において外周面２２に沿い、かつ溝２０の外周側開口端を覆うように配置されており、これによりワークＷの頭部上面を支持することが可能である。第２ガイド３９ｂはテーパーディスク１７の部品載置面１９の上方にこれと所定の間隔を置いて平行に配置されており、部品載置面１９との間でワークＷの軸部を案内する。したがって、ワークＷは、第１選別ユニット１４より搬送方向下流側では頭部が軸部に対して下側に位置するが、図４及び図５に示すように、頭部および軸部がガイド３９に支持されることで、溝２０から脱落することなく搬送方向下流側に移動していくことができる。なお、図６に示すように、ガイド３９の回転方向前側端は、テーパーディスク１７の最下部８６よりワークWの頭部１個分程度手前で途切れている。したがって、ワークＷは最下部８６に到達すると、ガイド３９から外れて下側に落下可能となる。このように、テーパーディスク１７が回転してワークＷが軸線鉛直な姿勢となる箇所で、ワークＷがテーパーディスク１７から解放される。
【００３４】
第２直進フィーダ５は、ワークＷを第１ディスク検査装置４から受け取って、第２ディスク検査装置６に給送するための装置である。第２直進フィーダ５は、一方向に長く延びる部品搬送面４０と、第１及び第２保持板４１，４２とを有している。図６に示すように、部品搬送面４０の一端は、テーパーディスク１７の最下部８６の下方に配置されている。ここから部品搬送面４０は一方向（図の矢印Ｙ３方向）に長く延びている。また、第１及び第２保持板４１，４２は、部品搬送面４０の上方で部品搬送面４０と所定の隙間４３をおいて平行に延びて配置された板部材である。図６に示すように、第１及び第２保持板４１，４２の第１ディスク検査装置４側の一端は、テーパーディスク１７の最下部８６に近接して配置されている。そのため、ワークＷは、テーパーディスク１７の最下部８６に至ってガイド３９から解放されると、頭部が部品搬送面４０に載置され、そして、第１及び第２保持板４１，４２の隙間４３側に移動して、頭部が部品搬送面４０に載って軸部が第１及び第２保持板４１，４２の隙間から上側に飛び出した状態となる。この状態で、ワークＷは、第１及び第２保持板４１，４２によって逆立ち姿勢を維持されたまま、部品搬送面４０がバイブレータ（図示せず）によって振動することで第２ディスク検査装置６側に移動される。つまり、ワークＷは第２直進フィーダ５において縦姿勢給送される。第１及び第２保持板４１，４２の構造によって、ワークＷが第１ディスク検査装置４から第２直進フィーダ５に対して確実に縦姿勢で移行する。
【００３５】
ワークＷの第１ディスク検査装置４から第２直進フィーダ５への乗り移り動作について詳細に説明する。第１保持板４１はテーパーディスク１７によるワーク搬送方向上流側から延びて配置されており、第２保持板４２はテーパーディスク１７によるワーク搬送方向下流側から延びて配置されている。第１保持板４１の先端は第２保持板４２の先端より第１ディスク検査装置４の最下部側に延びている。このため、テーパーディスク１７の最下部に達して解放されたワークWの頭部は、最初は部品搬送面４０と第１保持板４１との間に案内され、続いて第２直進フィーダ５の搬送方向に移動して第１保持板４１と第２保持板４２の間の隙間４３内に移動する。この時、ワークWは、テーパーディスク１７から離れると同時に回転するテーパーディスク１７に押されることにより、第１保持板４１に沿って第２保持板４２に案内される位置まで円滑に移行することができる。なお、第２保持板４２の先端のテーパーディスク１７対向面は、テーパーディスク１７との干渉を避けるために、傾斜部になっている。
【００３６】
図７に第２ディスク検査装置６の概要を示す。第２ディスク検査装置６は、倒立姿勢のワークＷの側面を検査するための装置である。第２ディスク検査装置６は、ワークＷを搬送する第２搬送ユニット５２と、ワークＷを検査するための第２検査ユニット５３と、ワークＷの良品と不良品に選別するための第２選別ユニット５４とを備えている。
【００３７】
第２搬送ユニット５２は、主に、ディスク５７と、それを回転駆動するためのサーボモータ（図示せず）とから構成されている。ディスク５７は、円板状部材であり、外周部分に環状の部品載置面５９を有している。部品載置面５９は平面形状となっている。なお、サーボモータ（図示せず）にはロータリエンコーダ（図示せず）が設けられており、ディスク５７の回転角度はロータリエンコーダによって検出される。
【００３８】
以上の構成によって、ディスク５７は、サーボモータの駆動を受けて図の矢印Ｙ４方向に等速回転するようになっている。なお、ディスク５７は、第２直進フィーダ５の供給速度や第２ディスク検査装置６における検査速度に適した速度で回転させることが可能である。以上より、ワークＷの検査を高速に行うことができる。
【００３９】
第２検査ユニット５３は、主に、ワークＷの側面を撮影するための第３カメラ６１と、ワークＷを斜め上方から撮影するための第４カメラ６２と、各カメラからの画像情報に基づいてワークＷの良否を判断するための判断ユニット（図示せず）を備えている。第３カメラ６１は、ディスク５７の外周側に配置されている。なお、第３カメラ６１の撮影方向の先には、バックライト６３が配置されている。第４カメラ６２は、ディスク５７の第１カメラ３１の撮像ポイントより搬送方向下流側を撮影可能なようにディスク５７の上方に配置されている。第４カメラ６２とディスク５７との間にはリングライト６４が配置されている。判断ユニット（図示せず）は、第３カメラ６１と第４カメラ６２からの画像に基づいてワークＷの良否を判断するための装置であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭからなるコンピュータを含んでいる。判断ユニットは、具体的には、ワークＷの側面画像を解析して、これにより得られた部品各部の寸法データを予め設定された基準寸法データと比較してそのワークＷが良品か不良品かを判断する。なお、第１ディスク検査装置４のコントローラ（判断ユニットを含む）と第２ディスク検査装置６のコントローラ（判断ユニットを含む）は共通であっても良いし、別個独立であっても良い。さらに複数台のカメラを配置してワーク側面の外観傷検査を行うことも可能である
【００４０】
第２選別ユニット５４は、第２検査ユニット５３の判断結果に基づいて、ワークＷを良品と不良品に選別するための機構であり、具体的には、不良品をディスク５７の部品載置面５９から排除するための装置である。第２選別ユニット５４は、ディスク５７の第４カメラ６２の撮像ポイントより搬送方向下流側に配置されている。第２選別ユニット５４は、ワークＷをはじき出すための羽根車６７と、羽根車６７を所定角度毎回転させるためのサーボモータ６８とから構成されている。羽根車６７は、ディスク５７の上方に配置されており、複数枚の羽根６７ａを有している。各羽根６７ａは先端が部品載置面５９のワーク搬送軌道直上を通過可能であり、これらの回転移動路上にワークＷが位置している場合はワークＷの軸部に当接可能である。なお、羽根車６７が設けられる位置のディスク５７外周側には不良品排出路（図示せず）が近接して設けられている。
【００４１】
判断ユニットによる判定が「不良」である場合は、該当するワークＷが羽根車６７の回転移動路上に達すると、サーボモータ６８が羽根車６７を所定角度回転させる。これにより、不良判定を受けたワークＷはディスク５７から排除され、不良品排出路（図示せず）を通って不良品回収ボックス（図示せず）に収容される。このようにして、第２選別ユニット５４においては、羽根車６７が、検査によって不良と判断されたワークＷをディスク５７から取り除く。
【００４２】
第２ディスク検査装置６は、さらに、第２選別ユニット５４より搬送方向下流側に排出プレート及び良品排出路（共に図示せず）を有している。排出プレートは、ワークＷをディスク５７から良品排出路に案内するための案内面を有している。良品排出路は、良品回収ボックス（図示せず）につながっており、良品のワークＷは良品回収ボックスに収容される。
（動作）
【００４３】
部品検査装置１の動作について説明する。なお、各装置の詳細の構成及び動作についてはすでに説明しているため、ここでは概略についてのみ説明する。
【００４４】
ワークＷは、ボウルフィーダ２によって整列供給され、さらに第１直進フィーダ３によって第１ディスク検査装置４に供給される。部品Ｗは、第１ディスク検査装置４では、テーパーディスク１７の部品載置面１９に載置された状態でテーパーディスク１７と共に回転移動する。このとき、ワークＷの両端面は、第１検査ユニット１３の第１カメラ３１と第２カメラ３２によって撮影され、不良品は第１選別ユニット１４によってテーパーディスク１７から排除される。
【００４５】
良品と判定されたワークＷは、その後、第１選別ユニット１４から第２直進フィーダに移行し、これによって、倒立姿勢で第２ディスク検査装置６に供給される。そして、ワークＷは、ディスク５７の部品載置面５９に載置された状態で、ディスク５７の回転に伴って移動する。このとき、ワークＷは、第２検査ユニット５３の第３カメラ６１及び第４カメラ６２によって撮影され、不良品は第２選別ユニット５４によってディスク５７から排除される。そして、良品であるワークＷだけが、良品排出路（図示せず）から良品回収部（図示せず）に回収される。
（ワークＷの第１ディスク検査装置４における搬送姿勢変化）
【００４６】
ワークＷは、テーパーディスク１７の回転と共に姿勢を変化させながら、テーパーディスク１７の最上部８１から最下部８６に移動する。具体的には、図３に示すように、ワークＷは、最上部８１では、頭部の鉛直方向位置が軸部の鉛直方向位置より高くなるように傾斜して供給される（図２及び図３のワークＷ１）。つまり、ワークＷの頭部はテーパーディスク１７の外周面２２に引っかかった状態（吊り状態）で溝２０に保持される。次に、搬送方向下流側に進むに従って、ワークＷの頭部の鉛直方向位置が軸部の鉛直方向位置に接近していく。以上の移動中に、ワークＷは、第１撮像ポイント８２及び第２撮像ポイント８３を連続して通過する。そして、図４及び図５に示すように、ワークＷは第１選別ユニット１４の回転移動路８４付近では水平姿勢になっている。さらに、ワークＷは、図６に示すように、第１選別ユニット１４より搬送方向下流側では頭部の鉛直方向位置が軸部の鉛直方向位置より下側に位置しており、さらに搬送方向下流側に移動するにつれて逆立ち姿勢に近づいていき、テーパーディスク１７の最下部８６ではワークＷが軸線鉛直な姿勢で排出される（図６のＷ２）。以上より、ワークＷは、第１ディスク検査装置４において、供給姿勢は横姿勢（具体的には、頭部の鉛直方向位置が軸部先端の鉛直方向位置よりわずかに上にある傾斜姿勢）であるが、排出姿勢は縦姿勢（具体的には、頭部が軸部の真下にある倒立姿勢）である。
（発明の効果）
【００４７】
この部品検査装置１では、被検査部品であるワークＷは、テーパーディスク１７の溝２０に保持されてテーパーディスク１７の回転とともに移送される。ワークＷは、テーパーディスク１７の半径方向に延び両端が開いた溝２０に保持されているため、軸方向端面及び中空軸部品であればその筒部内径の検査が可能である。さらに、テーパーディスク１７の回転軸が鉛直方向に対して傾斜しているため、ワークＷはテーパーディスク１７の溝２０から離脱する際の姿勢が逆立ち姿勢となる。したがって、次工程でワークＷの起立状態での側面部の検査が容易となる。つまり、この装置ではワークＷの軸方向端面と起立状態での側面との検査を部品検査装置１のボウルフィーダ２に投入するだけで連続して検査可能となっている。
【００４８】
また、ワークＷは、テーパーディスク１７の最上部付近で頭部がテーパーディスク１７の外周面２２に支持された状態で溝２０に保持され、テーパーディスク１７の最下部付近で頭部が外周面２２の下方に位置して溝２０から離脱する。つまり、ワークＷは、テーパーディスク１７の溝２０に自ら保持されて、さらに起立状態で溝２０から自ら解放される。このため、吸着装置等の特別な保持機構が不要となり、装置の構成が簡単である。
（他の実施例）
【００４９】
前記実施形態は本発明の一実施例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５０】
第１直進フィーダ３の部品搬送面１１の傾斜角度θ１は前記実施形態に限定されないし、部品搬送面１１は水平であってもよい。この場合、テーパーディスク１７のテーパー角度は４５°、テーパーディスク１７の水平面からの傾斜角度θ２は４５°とすると、テーパー面が最上部で部品搬送面１１に沿い、最下部で鉛直方向に一致する。
【００５１】
テーパーディスク１７の最下部の部品載置面１９の向きは、ワークＷが倒立姿勢を維持できれば、必ずしも鉛直方向でなくても良い。
【００５２】
ワークＷの形状は前記実施形態の形状に限定されない。ワークＷは頭部やフランジ等の直径方向への突出部を有していることが好ましいが、突出部をもたない円柱形状のワークも本発明に係る部品検査装置で検査可能である。
【００５３】
また、部品検査装置は、ワークの種類によっては、第１ディスク検査装置を単独で用いて、第１ディスク検査装置で良品と判定されたワークを最終的な良品とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、部品検査装置、特に、部品を連続して検査する検査装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態としての部品検査装置の全体構成の斜視図。
【図２】図１の部分拡大図であり、部品の上端乗り移り部を示す図。
【図３】図１の部分拡大図であり、検査ユニットの概略斜視図。
【図４】本発明の一実施形態としての部品検査装置の上半分側面図。
【図５】図１の部分拡大図であり、部品検査装置の第１検査ユニットの斜視図。
【図６】図１の部分拡大図であり、部品の下端乗り移り部を示す図。
【図７】部品検査装置の第２検査ユニットの斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１ 部品検査装置
２ ボウルフィーダ
３ 第１直進フィーダ
４ 第１ディスク検査装置
５ 第２直進フィーダ
６ 第２ディスク検査装置
１１ 部品搬送面
１２ 第１搬送ユニット（搬送体）
１３ 第１検査ユニット
１４ 第１選別ユニット
１７ テーパーディスク（テーパー円盤）
１９ 部品載置面
２０ 溝（保持部）
２２ 外周面（支持部）
３１ 第１カメラ
３２ 第２カメラ
３９ ガイド（ガイド部材）
４０ 部品搬送面
５２ 第２搬送ユニット
５３ 第２検査ユニット
５４ 第２選別ユニット
５７ ディスク
５９ 部品載置面
６１ 第３カメラ
６２ 第４カメラ
Ｗ ワーク（被検査部品）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の被検査部品を検査するための部品検査装置であって、
前記被検査部品を載置して搬送可能な搬送体と、
前記搬送体に載置されて搬送される被検査部品を検査する検査ユニットと、
前記検査ユニットの検査結果に応じて前記被検査部品を良品と不良品に選別する選別ユニットとを備え、
前記搬送体は、前記被検査部品が保持される複数の保持部が形成されたテーパー形状の部品載置面を有するテーパー円盤と、前記テーパー円盤を回転駆動する駆動部とを有しており、前記テーパー円盤の回転軸は鉛直方向に対して傾斜しており、
前記保持部は、前記部品載置面上を前記テーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝であって、前記被検査部品の両端面が前記テーパー円盤半径方向に向くように前記被検査部品を保持可能である、
部品検査装置。
【請求項２】
前記テーパー円盤の最上部付近に前記被検査部品を供給する供給部と、
前記テーパー円盤の最下部付近から前記被検査部品が排出される排出部とをさらに備えている、請求項１に記載の部品検査装置。
【請求項３】
前記被検査部品は軸部と前記軸部から直径方向に突出する突出部とを有しており、
前記保持部は、前記被検査部品の突出部を支持するための支持部を有しており、
前記被検査部品は、前記テーパー円盤の最上部付近で前記突出部が前記支持部に支持された状態で前記保持部に保持されることが可能であり、前記テーパー円盤の最下部付近で前記突出部が前記支持部の下方に位置して前記保持部から離脱することが可能である、請求項２に記載の部品検査装置。
【請求項４】
前記テーパー円盤の外周側に配置され、前記被検査部品が前記テーパー円盤から脱落するのを防止するためのガイド部材をさらに備えている、請求項２又は３に記載の部品検査装置。
【請求項５】
前記テーパー円盤の回転軸の傾斜角度は、前記テーパー円盤の最下部において前記テーパー円盤の保持部が鉛直に延びるように設定されている、請求項１〜４のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項６】
前記検査ユニットは、前記テーパー円盤に載置された前記被検査部品の端面に対向するカメラを有している、請求項１〜５のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項７】
前記選別ユニットは、前記カメラより前記テーパー円盤回転方向前側に配置されており、前記被検査部品の不良品を前記テーパー円盤の保持部から取り除く、請求項６に記載の部品検査装置。
【請求項８】
前記検査ユニットは、前記テーパー円盤に載置された前記被検査部品の第１端面及び第２端面にそれぞれ対向する第１及び第２カメラを有している、請求項１〜５のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項９】
前記選別ユニットは、前記第１及び第２カメラより前記テーパー円盤回転方向前側に配置されており、前記被検査部品の不良品を前記テーパー円盤の保持部から取り除く、請求項８に記載の部品検査装置。
【請求項１０】
前記テーパー円盤から排出された披検査部品の起立状態での側面を検査する第２検査ユニットをさらに備えている、請求項１〜９のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項１】
軸状の被検査部品を検査するための部品検査装置であって、
前記被検査部品を載置して搬送可能な搬送体と、
前記搬送体に載置されて搬送される被検査部品を検査する検査ユニットと、
前記検査ユニットの検査結果に応じて前記被検査部品を良品と不良品に選別する選別ユニットとを備え、
前記搬送体は、前記被検査部品が保持される複数の保持部が形成されたテーパー形状の部品載置面を有するテーパー円盤と、前記テーパー円盤を回転駆動する駆動部とを有しており、前記テーパー円盤の回転軸は鉛直方向に対して傾斜しており、
前記保持部は、前記部品載置面上を前記テーパー円盤半径方向に延び両端が開いた溝であって、前記被検査部品の両端面が前記テーパー円盤半径方向に向くように前記被検査部品を保持可能である、
部品検査装置。
【請求項２】
前記テーパー円盤の最上部付近に前記被検査部品を供給する供給部と、
前記テーパー円盤の最下部付近から前記被検査部品が排出される排出部とをさらに備えている、請求項１に記載の部品検査装置。
【請求項３】
前記被検査部品は軸部と前記軸部から直径方向に突出する突出部とを有しており、
前記保持部は、前記被検査部品の突出部を支持するための支持部を有しており、
前記被検査部品は、前記テーパー円盤の最上部付近で前記突出部が前記支持部に支持された状態で前記保持部に保持されることが可能であり、前記テーパー円盤の最下部付近で前記突出部が前記支持部の下方に位置して前記保持部から離脱することが可能である、請求項２に記載の部品検査装置。
【請求項４】
前記テーパー円盤の外周側に配置され、前記被検査部品が前記テーパー円盤から脱落するのを防止するためのガイド部材をさらに備えている、請求項２又は３に記載の部品検査装置。
【請求項５】
前記テーパー円盤の回転軸の傾斜角度は、前記テーパー円盤の最下部において前記テーパー円盤の保持部が鉛直に延びるように設定されている、請求項１〜４のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項６】
前記検査ユニットは、前記テーパー円盤に載置された前記被検査部品の端面に対向するカメラを有している、請求項１〜５のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項７】
前記選別ユニットは、前記カメラより前記テーパー円盤回転方向前側に配置されており、前記被検査部品の不良品を前記テーパー円盤の保持部から取り除く、請求項６に記載の部品検査装置。
【請求項８】
前記検査ユニットは、前記テーパー円盤に載置された前記被検査部品の第１端面及び第２端面にそれぞれ対向する第１及び第２カメラを有している、請求項１〜５のいずれかに記載の部品検査装置。
【請求項９】
前記選別ユニットは、前記第１及び第２カメラより前記テーパー円盤回転方向前側に配置されており、前記被検査部品の不良品を前記テーパー円盤の保持部から取り除く、請求項８に記載の部品検査装置。
【請求項１０】
前記テーパー円盤から排出された披検査部品の起立状態での側面を検査する第２検査ユニットをさらに備えている、請求項１〜９のいずれかに記載の部品検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−７３６５３（Ｐ２００８−７３６５３Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５８２１２（Ｐ２００６−２５８２１２）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００２２７４６７）日東精工株式会社 (263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００２２７４６７）日東精工株式会社 (263)
【Ｆターム（参考）】
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