JPH0612251B2 - ねじの検査装置及びその装置を用いた検査方法 - Google Patents

ねじの検査装置及びその装置を用いた検査方法

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JPH0612251B2
JPH0612251B2 JP60171730A JP17173085A JPH0612251B2 JP H0612251 B2 JPH0612251 B2 JP H0612251B2 JP 60171730 A JP60171730 A JP 60171730A JP 17173085 A JP17173085 A JP 17173085A JP H0612251 B2 JPH0612251 B2 JP H0612251B2
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秀一 星野
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NHK Spring Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は整列移送されてくるねじを選別するためのねじ
の検査装置及びその装置を用いたねじの検査方法に関す
る。
<従来の技術> 従来、ねじの検査装置及びその検査方法におけるねじ山
の有無の検査では第10図で示す方式で行われていた。
第10図において、符号100は投光部と受光部を内蔵
させた検出部であり、この検出部100からの光をシュ
ート101で整列移送されてくるねじ102のねじ山に
入射角が90になるように投射して検査を行う。この検
査において、ねじ山の正しく切れているものは正反射し
て投光と同軸方向に光が反射して帰ってくる(第10
(A))が、不良のものは帰る光の量が少なくなる(第
10図(B))。
即ち、従来のねじの検査装置及び検査方法におけるねじ
山の有無の検査では上記した帰りの光の量を測定し、そ
の光の量の多少によってねじの良品,不良品を選別して
いた。
<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、この従来のねじの検査装置及び検査方法
は光の反射量を利用しているため、ねじ山形状だけでな
く、ねじ山の色や表面状態に大きく影響され、まったく
同一色で同一な表面状態のワークでない限り、ねじ山の
良否を判別出来ないだけでなく、ねじ山の相違(メート
ルねじとタッピングねじとの相違等)はまったく測定出
来ないという問題点があつた。
<問題点を解決するための手段> 本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、ワ
ークの色や表面状態に影響されず、ねじ山の良否、或い
はねじの種類によるねじ山の相違を安定して計測でき、
かつ同一センサで同時にねじの首下長さ、ねじの先端形
状及びねじの頭部形状等のねじの外観形状を測定できる
ねじの検査装置及び検査方法を提供することを目的とし
ている。
本発明は上記目的を達成するために、第1の発明に係る
ねじの検査装置は、整列移送されるねじを移送路に臨ん
で設けられた検出部で検出して上記ねじの状態に対応す
る計測信号を中央処理装置に入力し、この入力信号と予
め設定された基準値とを比較してねじを選別する検査装
置において、上記検出部を上記移送路を境にして対向さ
せて設けた光源と一部分をタイミング信号発信部とした
一次元イメージセンサを内蔵した撮像用カメラとから構
成し、通過するねじと一次元イメージセンサとの位置関
係によりこの一次元イメージセンサからの出力信号をね
じ山の数,ねじ山間隔及び首下長さを示す波形に変移さ
せ、これによりねじの外観信号を得てねじを検査するこ
とを特徴としており、 第2の発明に係るねじの検査方法は、光源と一次元イメ
ージセンサを内蔵した撮像用カメラとの間にねじを通過
させ、ねじと一次元イメージセンサとの位置関係により
この一次元イメージセンサからの出力信号をねじ山の
数,ねじ山間隔及び首下長さを示す波形に変移させて撮
像用カメラよりねじの外観信号を発生させ、上記外観信
号をまずタイミング計測部に入力しタイミング信号を発
生させタイミング信号で認知するとともに、次に上記外
観信号をねじの外観計測部に入力し、この計測部内のカ
ウンタで外観に関する最大値,最小値,平均値を算出
し、一方、上記タイミング信号でねじを不認知したとき
は上記外観計測部の測定及び計算回路を停止させて前回
の各測定及び計算結果を中央処理装置へ入力し、この入
力結果を既入力の判定値と比較してねじを選別すること
を特徴としている。
<実施例> 以下、本発明を第1図〜第9図に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
第1図(A)は本発明によるねじ検査装置全体の概要を
示すもので、符号aはパーツフイーダで、このパーツフ
イーダaからねじ1が段付ロールコンベアbに供給され
る。この段付ロールコンベアbは軸方向に大径部b
小径部bを有するローラを並列させて構成されてお
り、ねじ1を頭径の大小により選別するようになってい
る。即ち、頭径の小さいねじは二本のローラ間から落下
して系外に排出され、それ以外のねじ1は小径部b
ら下方へ落下して次段の搬送機構に送られる。次段の搬
送機構cは軸方向に径が漸減する円錐ローラを二本並列
させて構成されており、ここに送られたねじ1は円錐ロ
ーラの漸減方向へ整列移送される。その後ねじ1は、測
定部dへ送られる。この測定部内のねじ1は、搬送用の
ベルト2上に首つり状態でのせられており、このベルト
2の両側に第1図(B)に示すようにカメラ用光源とし
て光ファイバーを用いた光ガイド3と一次元イメージセ
ンサ4をその内部に具備した撮像用カメラ5が設置され
ている。上記測定部dでねじ1は各種要因を計測され、
その測定信号を受けて選別部eで良品fと不良品gが選
別されるようになっている。
撮像用カメラ5には、第4図に示すように該カメラから
の出力信号が入力されるタイミング計測部6とねじのね
じ山数、ねじ山間隔及び首下長さを計測するねじ外観計
測部7とが接続されている。タイミング計測部6は検査
されるねじが測定部に入ったことを知るためのセンサと
して必要で、一次元イメージセンサ4の一部を単独のフ
ォトセンサ信号として取出してタイミング計測部6に入
力させている。これらのタイミング計測部6とねじ外観
計測部7は各々、中央処理装置(CPU)8へ接続され
ており、このCPU8には該CPUから信号が送られて
ねじの不良品の選別を行う選別部9が接続されている。
第2図(A)〜(E)に示すように一次元イメージセン
サ4には1からn番目のアドレス10がつけられてい
る。従って測定されるねじ1が矢印の方向(図面に於て
は左方向)に一次元イメージセンサ4の前を移動する時
には、ねじ1とイメージセンサ4との位置関係((A)
〜(E)に示す)によりこの一次元イメージセンサ4か
らの出力信号は各々(F)〜(J)に示す波形に変移す
る。ここでaはねじ山の数、bはねじ山間隔、cは首下
長さを示しており、これらa,b及びcを計測すること
によってねじの良否,相違を識別することが出来る。更
にこの首下長さcの時間的変移を計測して、その最大
値,最小値,平均値等を算出することにより、ねじの先
端形状(第3図(A),(B),(C)に示す)や頭部
形状の判別をも同時に行うことができる。
第4図は本検査装置の全体の概要を示すブロック図であ
り、このブロック図をもとにして実際のねじの測定方法
を説明する。
一次元イメージセンサカメラ5からの出力信号は増幅器
11を介してタイミング計測部6とねじ計測部7に入力
される。タイミング計測部6は計測すべきねじ1が計測
位置に入ったことを知るためのセンサとして作用し、そ
の詳細が第5図に示されている。即ちイメージセンサカ
メラ5からの出力信号は増幅器11を介してサンプルホ
ールド回路12に入力される。これとは別にカメラ信号
から単独センサーとしてとり出したい場所を指定するた
めに、バッファ13よりの出力信号をアドレスカウンタ
14とデジタルコンパレータ15によりホールドパルス
に変えて、これを上記サンプルホールド回路12へ入力
させる。このホールドパルスは、タイミングをとるねじ
の部位の調整のため、デジタルコンパレータ15の比較
部がレジスタ16を介してCPU8に接続されているた
めに、CPU8により任意調整が可能である。上記サン
プルホールド回路12で、増幅器11を介して入力され
るイメージセンサカメラ5からの出力信号と上記ホール
ドパルスとをアナログ的に重ね合わせてピーク電圧をホ
ールドして測定点の単独センサからの電圧を抽出してい
る。このようにしてとり出されたサンプルホールド回路
12からの単独センサとしての出力信号は、ノイズ防止
のために設置されたローパスフイルタ17を介してアナ
ログコンパータ18で2値化された後CPU8へ入力さ
れる。又、このタイミング計測部6ではアナログコンパ
ータ18のスレッシュホールドレベルもCPU8よりD
/Aコンバータ19を介して制御可能である。上記の如
き構成により、一次元イメージセンサ内に設けられたタ
イミング信号発信部から出力されるタイミング信号は、
移送路内のねじを認知するとともにタイミングをとるね
じ部位の調整、即ち撮像装置からの出力信号から単独セ
ンサとしてとり出したいねじの部位を指定するための調
整をも指令する。
増幅器11を介してねじ外観計測部7へ入力されるイメ
ージセンサカメラ5からの出力信号は、第4図に示され
る如く、A/Dコンバータ20を介して、光ノイズを消
すためのデジタルフイルタ21に入力される。このデジ
タルフイルタ21により孤立点の除去等の処理を、寸法
精度を犠性にすることなく行うことができる。
一般に孤立点除去等を行う場合、アナログ的又はデジタ
ル的にローパスフイルタを構成することにより行われる
場合が多い。この従来からのローパスフイルタを本装置
の孤立点除去等のフイルタとして使用した場合には、こ
のローパスフイルタにより電圧の立上りの遅れが生じる
ため、ねじの寸法精度に誤差を生じてしまう。そこで本
装置に於ては第6図に示すように、8ビットのシフトレ
ジスタ22とフイルタ変換用ROM23とを直列列に組
合せてリアルタイムのデジタルフイルタを構成すること
により、ねじ寸法精度に誤差を生じないように孤立点除
去を行っている。詳しくは第7図(A),(B),
(C)に示す如く、孤立点は除去するか或いは立ち上り
の位置が一定となるよう各パターンごとの変換パターン
をフイルタ変換用ROM23に記憶させておいて、この
ROM23をリアルタイムに変換させている。
このデジタルフイルタ21からの出力信号はねじ山数カ
ウンタ26には直接に、ねじ山間隔カウンタ27にはA
ND回路24を介して、首下長さカウンタ28にはAN
D回路25を介してそれぞれ入力されデータ化されてデ
ータ処理回路46へ入力される。詳しくはねじ山数カウ
ンタ26からのデータ化された出力信号は最大値算出回
路29とバッファ33を通ってCPU8へ入力される。
ねじ山間隔カウンタ27からの出力信号はバッファ46
を介してCPU8へ入力される。首下長さカウンタ28
からの出力信号は最大値算出回路30,最小値算出回路
31,平均値算出回路32とバッファ34,35,36
を介してCPU8へ入力される。
第8図はデータ処理回路46の構成を示す詳細図で、最
大値算出回路29,30は、入力されたデータAと予め
レジスタ40,41に入力されているデータBとをコン
パレータ37,38で比較して、入力されたデータAが
データBより大きい場合のみレジスタ40,41を入力
されたデータAにリフレッシュすることにより最大値を
算出する。最小値算出回路31は、これとは逆に入力デ
ータAが予め設定されたデータBより小さい場合のみレ
ジスター42を入力データAにリフレッシュすることに
より最小値を算出している。又、平均値算出回路32は
測定データの積算値と測定回数をそれぞれ積算器43と
カウンタ44で測定算出してそのデータを割算器45へ
入力させることにより、平均値を算出している。
第9図は上記の如く構成された本装置を用いた検査方法
を示すフローチャート図であり1回の検査ルーチン下記
の通りである。即ち検査されるねじがねじ測定部に入っ
たらタイミング信号がONとなってねじ外観測定部の各
計算回路をクリア及びプリセットして測定及び計算を開
始させる。次にねじがねじ測定部を通りすぎたらタイミ
ング信号がOFFとなって上記測定及び計算を終了さ
せ、これらの測定及び計算結果を予め設定された判定基
準データと比較させる。そして、この測定及び計算値が
良品の範囲に入っているかどうかを、ねじ山数、ねじ山
間隔及び首下長さ等の各項目ごとにチェックして、一つ
の項目においても不良品と判定された場合には排出信号
を選別部に送って1回のルーチンを終える。
<発明の効果> 従って本発明は、ねじの色や表面状態にまったく影響
されないでねじ山の測定が正しく行われること、従来
のようにねじ山の良否だけでなくねじ山の相違(例えば
メートルねじとタッピングねじとの相違)も計測出来る
こと、ねじ山、首下長さ及び先端形状が1台の撮像用
カメラで計測出来ること、更には撮像用カメラ内部に
センサが設けられているので、計測用のタイミングを別
のセンサでとる必要がなくセンサの取付箇所等の問題が
生じない等の効果を有している。
また、本発明のねじ検査方法によればねじの外観形状を
選別するだけでなく、測定部に入ったねじを認知すると
いうラインセンサとしての機能をも奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のねじ検査装置を示し、(A)はその全
体概略図、(B)は同上の測定部を示す概略図、第2図
(A)〜(J)はカメラ出力信号の波形の変移図、第3
図(A)〜(C)はねじの先端形状検出図、第4図は本
発明のねじ検査装置の概要を示すブロック図、第5図は
タイミング計測部の構成を示すブロック図、第6図はデ
ジタルフイルタ回路図、第7図はフイルター原理図、第
8図はデータ処理回路のブロック図、第9図はねじ検査
方法を示すフローチャート図、第10図(A),(B)
は従来のねじ検査装置を示す。 1……ねじ、2……ベルト、3……光ガイド(光源)、
4……一次元イメージセンサ、5……撮像用カメラ(撮
像装置)、6……タイミング計測部、 7……ねじ外観計測部、8……中央処理装置(CP
U)、9……選別部、17……ローパスフイルタ、21
……デジタルフイルタ、22……シフトレジスタ、23
……フイルタ変換用ROM、 26……ねじ山数カウンタ、27……ねじ山間隔カウン
タ、28……首下長さカウンタ、 46……データ処理回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】整列移動されるねじを移送路に臨んで設け
    られた検出部で検出して上記ねじの状態に対応する計測
    信号を中央処理装置に入力し、この入力信号と予め設定
    された基準値とを比較してねじを選別する検査装置にお
    いて、上記検出部を上記移送路を境にして対向させて設
    けた光源と一部分をタイミング信号発信部とした一次元
    イメージセンサを内蔵した撮像用カメラとから構成し、
    通過するねじと一次元イメージセンサとの位置関係によ
    りこの一次元イメージセンサからの出力信号をねじ山の
    数,ねじ山間隔及び首下長さを示す波形に変移させ、こ
    れによりねじの外観信号を得てねじを検査することを特
    徴とするねじの検査装置。
  2. 【請求項2】光源と一次元イメージセンサを内蔵した撮
    像用カメラとの間にねじを通過させ、ねじと一次元イメ
    ージセンサとの位置関係によりこの一次元イメージセン
    サからの出力信号をねじ山の数,ねじ山間隔及び首下長
    さを示す波形に変移させて撮像用カメラよりねじの外観
    信号を発生させ、該外観信号をまずタイミング計測部に
    入力しタイミング信号を発生させ、タイミング信号で認
    知するとともに、次に上記外観信号をねじの外観計測部
    に入力し、この計測部内のカウンタで外観に関する最大
    値,最小値,平均値を算出し、一方、上記タイミング信
    号でねじを不認知したときは上記外観計測部の測定及び
    計算回路を停止させて前回の各測定及び計算結果を中央
    処理装置へ入力し、この入力結果を既入力の判定値と比
    較してねじを選別することを特徴とするねじの検査方
    法。
JP60171730A 1985-08-06 1985-08-06 ねじの検査装置及びその装置を用いた検査方法 Expired - Lifetime JPH0612251B2 (ja)

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CN106767235B (zh) * 2016-11-22 2018-01-12 万泰机电工业(昆山)有限公司 一种电子节气门轴螺纹全检机

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