螺纹自动检查系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911215096.2 (22)申请日 2019.12.02 (30)优先权数据 2018-227338 2018.12.04 JP (71)申请人 发那科株式会社 地址 日本山梨县 (72)发明人 宫原优弥 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 务所(普通合伙) 11277 代理人 刘新宇 (51)Int.Cl. G01B 5/00(2006.01) G01N 21/95(2006.01) (54)发明名称 螺纹自动检查系统 (57)摘要 本发明提供一种螺纹自动。

2、检查系统， 能够更 有效率地进行加工品的螺纹检查。 具备： 机器人， 其安装有螺纹检查装置， 该螺纹检查装置可装卸 地具备保持件部， 该保持件部保持对作为检查对 象的加工品的内螺纹孔进行检查的检查量规； 量 规储存件， 其收纳对多个规格的内螺纹孔进行检 查的多个保持件部； 台， 其用于配置加工品； 以及 控制装置， 其对机器人的驱动进行控制。 控制装 置具备： 保持件部装配及收纳控制部， 其对机器 人和螺纹检查装置的驱动进行控制使得从量规 储存件选择与内螺纹孔的规格相当的保持件部 并自动装配到螺纹检查装置； 以及检查执行控制 部， 其对机器人和螺纹检查装置的驱动进行控制 使得由螺纹检查装置对加。

3、工品的内螺纹孔进行 检查。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 111272036 A 2020.06.12 CN 111272036 A 1.一种螺纹自动检查系统， 自动地进行贯穿设置于检查对象的内螺纹孔的检查， 所述 螺纹自动检查系统具备： 机器人， 其安装有螺纹检查装置， 所述螺纹检查装置可装卸地具备保持件部， 所述保持 件部保持用于对所述检查对象的所述内螺纹孔进行检查的检查量规； 量规储存件， 其收纳用于对多个规格的所述内螺纹孔进行检查的多个所述保持件部； 台， 其用于配置所述检查对象； 以及 控制装置， 其对所述机器人的驱动进行控制， 所述控制装置具备： 保持件部装配及收纳控。

4、制部， 其对所述机器人和所述螺纹检查装置的驱动进行控制使 得从所述量规储存件选择与要进行检查的贯穿设置于所述检查对象的所述内螺纹孔的规 格相当的所述保持件部并自动装配到所述螺纹检查装置， 以及/或者对所述机器人和所述 螺纹检查装置的驱动进行控制使得将已装配到所述螺纹检查装置的所述保持件部收纳到 所述量规储存件的规定位置； 以及 检查执行控制部， 其对所述机器人和所述螺纹检查装置的驱动进行控制使得由所述螺 纹检查装置对所述台上的所述检查对象、 或者所述机器人从所述台上取得并保持的所述检 查对象的所述内螺纹孔进行检查。 2.根据权利要求1所述的螺纹自动检查系统， 其特征在于， 所述螺纹检查装置构成。

5、为检测使所述检查量规与所述内螺纹孔进行螺纹结合时的扭 矩， 来判定所述内螺纹孔是否良好。 3.根据权利要求1或2所述的螺纹自动检查系统， 其特征在于， 在使用相同的工具贯穿设置了多个所述内螺纹孔的情况下， 所述检查执行控制部进行 控制使得仅对使用所述相同的工具形成的多个所述内螺纹孔中的最后形成的所述内螺纹 孔进行检查。 4.根据权利要求3所述的螺纹自动检查系统， 其特征在于， 在更换相同规格的工具来贯穿设置了多个所述内螺纹孔的情况下， 所述检查执行控制 部进行控制使得对由所述相同规格的工具中的每个工具形成的所述内螺纹孔中的、 由所述 相同规格的工具中的每个工具最后形成的所述内螺纹孔进行检查。 。

6、权利要求书 1/1 页 2 CN 111272036 A 2 螺纹自动检查系统 技术领域 0001 本发明涉及一种螺纹自动检查系统。 背景技术 0002 以往， 在加工制造领域中， 针对由机床等加工后的加工品进行以下管理： 进行清 洗， 并进行外观检查、 尺寸检查、 螺纹检查等检查来确认是否存在不合格品， 将不合格品排 除并且确定发生加工不良的主要原因等， 进行改善以避免发生加工不良。 0003 在外观检查中， 例如对划痕、 毛刺残留、 脏污等进行目视检查， 在尺寸检查中， 使用 千分尺(micrometer)等对加工品的各部分的尺寸进行测量。 0004 在螺纹检查中， 例如针对贯穿设置于加工。

7、品的内螺纹孔、 销孔， 使用螺纹量规、 销 规(pin guage)来确认是否以规定的深度、 直径等形状形成了内螺纹孔、 销孔。 0005 在专利文献1中公开了一种螺纹检查装置， 是对工件(加工品)的螺纹部进行检查 的检查设备， 具有： 工件支承治具， 其将工件以不进行转动的方式进行保持； 螺纹量规， 其被 拧入由工件支承治具保持的工件的螺纹部； 保持件构件， 其被设置为能够沿工件支承治具 的轴方向移动， 用于支承螺纹量规； 扭矩控制型电动机， 其设置于保持件构件， 使保持件构 件以规定的扭矩旋转， 在施加了比规定值大的扭矩时使旋转停止； 以及编码器， 其测定螺纹 量规的向轴方向的行程长度。 。

8、0006 在专利文献2中公开了一种螺纹检查装置， 是对带螺纹制品(加工品)进行检查的 装置， 具有： 保持单元， 其用于保持带螺纹制品； 浮动支承单元， 其将保持单元支承为浮动状 态， 该浮动状态是能够使保持单元沿与该螺纹的轴心成直角的方向自由移动微小距离的状 态； 施力单元， 其对保持单元以向中心位置去的方式施力； 以及螺纹量规， 其具有与制品的 螺纹对应的检查用螺纹， 将该螺纹量规以使这两个螺纹在同心位置处相对置的方式进行配 置， 其中， 螺纹量规构成为以旋转状态被驱动前进， 来将检查用螺纹拧入于制品的螺纹。 0007 在专利文献3中公开了一种螺纹检查装置(螺钉零件的试验装置)， 是具备保。

9、持装 置和动力装置的螺钉零件的试验装置， 该保持装置是与螺钉螺纹结合的试件的保持装置， 该动力装置使向被保持装置固定住的试件紧固能够螺纹结合的螺钉的驱动器转动并且使 驱动器上下移动， 其中， 保持装置具有载置台， 该载置台能够沿X-Y方向移动使得能够至少 在X-Y方向上选择试件的攻丝位置， 动力装置具有： 滑动部， 其使驱动器上下移动； 支承机 构， 其能够在滑动部上任意地调整驱动器的方向； 以及浮动机构， 其在支承机构上对驱动器 以能够浮动的方式进行支承。 0008 现有技术文献 0009 专利文献 0010 专利文献1： 日本特开2007-256087号公报 0011 专利文献2： 日本特。

10、开平04-240539号公报 0012 专利文献3： 日本特开昭60-161541号公报 说明书 1/6 页 3 CN 111272036 A 3 发明内容 0013 发明要解决的问题 0014 在此， 在加工品W的螺纹检查中， 一般地， 如图9所示那样使用通规1a(检查量规1) 轻松地手动拧入并确认通规1a在内螺纹孔2内是否到达指定深度， 或者如图10所示那样使 用止规1b(检查量规1)轻松地手动拧入并确认止规1b在内螺纹孔2内是否旋入不足两圈而 停止， 来判定内螺纹孔2的加工是否良好。 0015 因而， 由于检查者手动地检查形成于加工品的大量内螺纹孔， 因此需要大量的劳 力和时间， 并且需。

11、要由熟练的检查者来进行检查。 因此， 强烈要求能够更有效率地进行加工 品的螺纹检查。 0016 与此相对， 通过使用专利文献1、 专利文献2、 专利文献3所记载的螺纹检查装置， 由 此不需要检查者手动进行检查， 并且即使不是熟练的检查者进行检查也能够进行螺纹检 查。 0017 然而， 专利文献1、 专利文献2、 专利文献3所记载的螺纹检查装置是仅对加工品、 试 件的内螺纹孔进行检查的装置， 在如被大量生产后依次输送过来那样的生产工序中进行螺 纹检查的情况下， 检查者必须重复进行将加工品一个一个地载置到台上来进行螺纹检查的 作业以进行应对。 因此， 即使是使用专利文献1、 专利文献2、 专利文献。

12、3所记载的螺纹检查装 置的情况， 也无法实现螺纹检查的自动化， 从而无法使螺纹检查充分地效率化。 0018 鉴于上述情形， 本发明的目的在于提供一种能够实现螺纹检查的自动化来更有效 率地进行加工品的螺纹检查的螺纹自动检查系统。 0019 用于解决问题的方案 0020 本发明人发现实现螺纹检查的自动化能够更有效率地进行加工品的螺纹检查， 从 而完成了本发明。 0021 (1)本发明是一种螺纹自动检查系统(例如后述的螺纹自动检查系统A)， 自动地进 行贯穿设置于检查对象(例如后述的加工品W)的内螺纹孔(例如后述的内螺纹孔2)的检查， 所述螺纹自动检查系统的特征在于， 具备： 机器人(例如后述的螺纹。

13、检查机器人9)， 其安装 有螺纹检查装置(例如后述的螺纹检查装置11)， 所述螺纹检查装置可装卸地具备保持件部 (例如后述的保持件部12)， 所述保持件部保持用于对所述检查对象的所述内螺纹孔进行检 查的检查量规(例如后述的检查量规1、 通规1a、 止规1b)； 量规储存件(例如后述的量规储存 件13)， 其收纳用于对多个规格的所述内螺纹孔进行检查的多个所述保持件部； 台(例如后 述的检查用台7)， 其用于配置所述检查对象； 以及控制装置(例如后述的控制装置15)， 其对 所述机器人的驱动进行控制， 所述控制装置具备： 保持件部装配及收纳控制部(例如后述的 保持件部装配及收纳控制部16)， 其对。

14、所述机器人和所述螺纹检查装置的驱动进行控制使 得从所述量规储存件选择与要进行检查的贯穿设置于所述检查对象的所述内螺纹孔的规 格相当的所述保持件部并自动装配到所述螺纹检查装置， 以及/或者对所述机器人和所述 螺纹检查装置的驱动进行控制使得将已装配到所述螺纹检查装置的所述保持件部收纳到 所述量规储存件的规定位置； 以及检查执行控制部(例如后述的检查执行控制部17)， 其对 所述机器人和所述螺纹检查装置的驱动进行控制使得由所述螺纹检查装置对所述台上的 所述检查对象、 或者所述机器人从所述台上取得并保持的所述检查对象的所述内螺纹孔进 行检查。 说明书 2/6 页 4 CN 111272036 A 4 。

15、0022 (2)本发明也可以为， 在上述(1)中， 所述螺纹检查装置构成为检测使所述检查量 规与所述内螺纹孔进行螺纹结合时的扭矩， 来判定所述内螺纹孔是否良好。 0023 (3)本发明也可以为， 在上述(1)或(2)中， 在使用相同的工具贯穿设置了多个所述 内螺纹孔的情况下， 所述检查执行控制部进行控制使得仅对使用所述相同的工具形成的多 个所述内螺纹孔中的最后形成的所述内螺纹孔进行检查。 0024 (4)本发明也可以为， 在上述(3)中， 在更换相同规格的工具来贯穿设置了多个所 述内螺纹孔的情况下， 所述检查执行控制部进行控制使得对由所述相同规格的工具中的每 个工具形成的所述内螺纹孔中的、 由。

16、所述相同规格的工具中的每个工具最后形成的所述内 螺纹孔进行检查。 0025 发明的效果 0026 根据本发明， 能够使螺纹检查自动化， 与以往相比能够更有效率地进行加工品的 螺纹检查。 附图说明 0027 图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的螺纹自动检查系统的立体图。 0028 图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的螺纹自动检查系统的螺纹检查装置的 立体图。 0029 图3是示出作为检查对象的加工品的一例的图。 0030 图4是示出作为检查对象的加工品的一例的图。 0031 图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的螺纹自动检查系统的控制装置的框 图。 0032 图6是示出本发明的一个实施方式所。

17、涉及的螺纹自动检查系统的图。 0033 图7是示出使用本发明的一个实施方式所涉及的螺纹自动检查系统进行螺纹检查 得到的螺纹检查结果文件的一例的图。 0034 图8是用于说明在本发明的一个实施方式所涉及的螺纹自动检查系统中检测扭矩 来进行螺纹检查时的图。 0035 图9是示出使用通规进行的螺纹孔检查的图。 0036 图10是示出使用止规进行的螺纹孔检查的图。 0037 附图标记说明 0038 1： 检查量规； 1a： 通规； 1b： 止规； 3： 临时载置台； 4： 临时载置台； 5： 清洗装置； 6： 吹 气装置； 7： 检查用台； 8： 搬运机器人(handling robot)； 9： 螺。

18、纹检查机器人； 10： 外观检查机 器人； 11： 螺纹检查装置； 12： 保持件部； 13： 量规储存件； 15： 控制装置； 16： 保持件部装配及 收纳控制部； 17： 检查执行控制部； 18： 螺纹孔判定部； 19： 存储部； A： 螺纹自动检查系统； W： 检查对象(加工品)。 具体实施方式 0039 下面， 参照图1至图8说明本发明的一个实施方式所涉及的螺纹自动检查系统。 0040 在此， 本实施方式涉及用于自动地检查由机床加工后的加工品的内螺纹孔是否以 规定的规格形状形成的系统。 说明书 3/6 页 5 CN 111272036 A 5 0041 具体地说， 由螺纹自动检查系统进。

19、行螺纹检查的作为检查对象的加工品例如在由 机床加工之后， 被载置于托盘， 通过AGV(无人搬送车)等被搬入到自动仓库的未检查品分散 仓库， 通过在未检查品分散仓库中具备的堆垛机(stacker crane)收纳到规定的堆垛架(置 物架)。 0042 如图1所示， 本实施方式的螺纹自动检查系统A例如设置在与上述的未检查品分散 仓库相邻的螺纹检查区域(外观检查等区域)R。 0043 本实施方式的螺纹自动检查系统A构成为具备： 临时载置台3、 4， 其设置于螺纹检 查区域R的规定位置； 清洗装置5， 其对加工品W进行清洗； 吹气装置6， 其用于自清洗后的加 工品W去除清洗液； 检查用台7， 其用于载。

20、置清洗处理后的加工品W； 搬运机器人8， 其用于在 临时载置台3、 4、 清洗装置5、 吹气装置6以及检查用台7之间搬运加工品W； 以及螺纹检查机 器人9， 其用于对被送至检查用台7的加工品W进行螺纹检查。 0044 而且， 在本实施方式中， 将外观检查区域和螺纹检查区域R设为相同区域， 如图1所 示， 用于通过图像检查等来进行加工品W的外观检查的外观检查机器人10与螺纹检查机器 人9并列设置。 而且构成为由螺纹检查机器人9和外观检查机器人10分别对被送至检查用台 7的加工品W进行检查。 0045 螺纹检查机器人9形成为具备多关节状的臂， 并构成为能够使前端部在所有方向 的规定区域内自如地移动。

21、。 在螺纹检查机器人9的前端部安装有图2所示那样的螺纹检查装 置11。 0046 如图2、 图3、 图4所示， 螺纹检查装置11可装卸地具备保持件部12， 该保持件部12保 持用于对贯穿设置于作为检查对象的加工品W的内螺纹孔2进行检查的检查量规1。 另外， 如 图1所示， 各自保持有用于对多个规格的内螺纹孔2进行检查的检查量规规格不同的多个检 查量规1的状态的多个保持件部12被收纳于量规储存件13， 螺纹检查机器人9以能够与量规 储存件13之间进行保持件部12的选择、 更换、 收纳的方式驱动。 量规储存件13例如收纳有各 自保持量规尺寸： M3M16(通端检查用、 止端检查用： 各一个)的检查。

22、量规1的共计16个保持 件部12。 0047 螺纹检查装置11构成为， 在检查时由接近传感器捕捉检查量规1的前进量， 由此能 够检查内螺纹孔2是否良好。 或者， 螺纹检查装置11构成为能够进行如下检查： 设定与使用 作为检查量规1的通规1a轻松地手动拧入的力对应的规定的力(扭矩)， 确认通过该力是否 使通规1a在内螺纹孔2内到达指定深度， 或者， 通过与使用作为检查量规1的止规1b轻松地 手动拧入的力对应的规定的力(扭矩)来将止规1b拧入内螺纹孔2， 确认止规1b是否以不足 两圈的旋入量停止。 在这样的情况下， 预先设定针对每个螺纹尺寸的参数(前进量、 扭矩、 转 速等)。 0048 在此， 。

23、本实施方式的螺纹自动检查系统A具备对搬运机器人8、 螺纹检查机器人9、 外观检查机器人10、 螺纹检查装置11等的驱动进行控制的控制装置15。 0049 另外， 控制装置15具备： 保持件部装配及收纳控制部16， 其对机器人8、 9及螺纹检 查装置11的驱动进行控制使得从量规储存件13选择与要进行检查的贯穿设置于检查对象 的内螺纹孔2的规格相当的保持件部12并自动地装配到螺纹检查装置11， 以及/或者对机器 人8、 9及螺纹检查装置11的驱动进行控制使得将已装配到螺纹检查装置11的保持件部12收 纳到量规储存件13的规定位置； 检查执行控制部17， 其对机器人9及螺纹检查装置11的驱动 说明书。

24、 4/6 页 6 CN 111272036 A 6 进行控制使得由螺纹检查装置11对台3、 4、 7上的作为检查对象的加工品W、 或者机器人8、 9 从台3、 4、 7上取得并保持的加工品W的内螺纹孔2进行检查； 螺纹孔判定部18， 其根据由检查 执行控制部17进行驱动控制而获得的螺纹检查结果来判定内螺纹孔2是否良好； 以及存储 部19， 其存储各种数据。 0050 在本实施方式的螺纹自动检查系统A中， 由控制装置15如下面那样进行自动控制。 0051 首先， 从系统侧的PLC向未检查品分散仓库(自动仓库)侧的上位PC询问是否收纳 有能够检查的加工品W， 在存在符合的加工品W的情况下， 从上位。

25、PC获取该加工品用的机器 人程序号(robot program number)。 将该加工品W和该加工品W的检查治具分别发出到系统 内的搬送装置(台车、 装载台)， 并将加工品W及检查治具搬入到螺纹检查区域R。 0052 如图1和图5所示， 由保持件部装配及收纳控制部16对螺纹检查机器人9进行驱动 控制， 从量规储存件13选择与要进行检查的贯穿设置于作为检查对象的加工品W的内螺纹 孔2的规格相当的保持件部12， 并自动装配到螺纹检查装置11。 由检查执行控制部17对搬运 机器人8和螺纹检查机器人9进行驱动控制， 将加工品W搬送到检查用台7， 并且由螺纹检查 装置11对加工品W的内螺纹孔2进行检。

26、查， 该检查时的数据被存储到存储部19， 螺纹孔判定 部18根据检查时的数据(螺纹检查结果)来判定内螺纹孔2是否良好。 0053 在此， 在本实施方式中， 例如图6(图3、 图5)所示， 基于预先获取到的加工信息数 据， 确认是否使用相同的工具对加工品W贯穿设置了多个内螺纹孔2。 在使用相同的工具贯 穿设置了多个内螺纹孔2的情况下(参照图7中的(1)， 检查执行控制部17进行控制使得仅 对使用相同的工具形成的多个内螺纹孔2中的最后形成的内螺纹孔2进行检查， 螺纹孔判定 部根据该检查结果判定使用相同的工具贯穿设置的多个内螺纹孔2是否良好。 0054 并且， 在本实施方式中， 基于加工信息数据， 。

27、确认是否更换相同规格的工具来对加 工品W贯穿设置了多个内螺纹孔2。 在更换相同规格的工具来贯穿设置了多个内螺纹孔2的 情况下(参照图7中的(2)、 (3)， 检查执行控制部17进行控制使得对由相同规格的工具中的 每个工具形成的内螺纹孔2中的、 由相同规格的工具中的每个工具最后形成的内螺纹孔2进 行检查， 根据该检查结果， 将由相同规格的工具中的每个工具贯穿设置的内螺纹孔2设为一 个组， 螺纹孔判定部18针对每组来判定内螺纹孔2是否良好。 0055 此外， 在存在加工品W的下表面的内螺纹孔2等在检查用台7上无法进行检查的内 螺纹孔2的情况下等， 由螺纹检查机器人9把持加工品W等来进行检查。 即，。

28、 螺纹检查机器人9 也可以具备加工品把持装置。 0056 另外， 关于螺纹孔检查的结果， 例如图7所示那样按每个加工品W的标准自动制作 成文件。 在该文件中记录检查日期和时间、 机械编号以及检查结果， 并记录加工品是否良好 的判定。 0057 因而， 在本实施方式的螺纹自动检查系统A中， 通过具备安装有螺纹检查装置11的 机器人9、 收纳多个保持件部12的量规储存件13、 配置作为检查对象的加工品W的台3、 4、 7以 及对机器人9的驱动进行控制的控制装置15， 由此能够对机器人9进行驱动控制， 从量规储 存件13选择与内螺纹孔2的规格相当的保持件部12并自动装配到螺纹检查装置11， 或者能 。

29、够将已装配到螺纹检查装置11的保持件部12收纳到量规储存件13的规定位置。 0058 另外， 能够通过对机器人9和螺纹检查装置11的驱动进行控制来对台3、 4、 7上的加 工品W、 由机器人9从台3、 4、 7上取得并保持的加工品W的内螺纹孔2进行检查。 说明书 5/6 页 7 CN 111272036 A 7 0059 由此， 根据本实施方式的螺纹自动检查系统A， 能够使螺纹检查自动化， 与以往相 比能够更有效率地进行加工品W的螺纹检查。 0060 另外， 在本实施方式的螺纹自动检查系统A中， 在使用相同的工具贯穿设置了多个 内螺纹孔2的情况下， 进行控制使得仅对使用相同的工具形成的多个内螺。

30、纹孔2中的最后形 成的内螺纹孔2进行检查， 由此能够更有效率地进行加工品W的螺纹检查。 0061 并且， 在本实施方式的螺纹自动检查系统A中， 在更换相同规格的工具来贯穿设置 了多个内螺纹孔2的情况下， 进行控制使得对由相同规格的工具中的每个工具形成的内螺 纹孔2中的、 由相同规格的工具中的每个工具最后形成的内螺纹孔2进行检查， 由此能够更 有效率且更有效果地进行可靠性高的螺纹检查。 0062 在此， 在本实施方式的螺纹自动检查系统A中， 也可以构成为， 螺纹检查装置11和 控制装置15检测将检查量规1与内螺纹孔2进行螺纹结合时的扭矩来判定内螺纹孔2是否良 好。 0063 在该情况下， 如图8。

31、所示， 预先决定目标扭矩、 最终扭矩下限值(下限阈值)、 最大扭 矩上限值(上限阈值)， 检测由螺纹检查装置11进行螺纹检查时的扭矩， 并且检测检查量规1 旋入时的时间、 角度、 预紧速度、 正式紧固(日语： 本締)速度， 确认是否处于规定的正式紧 固范围(正式紧固允许(OK)范围)来进行判定。 0064 此时， 例如， 目标扭矩只要设为如以往那样与将通规1a轻松地手动拧入的力对应 的规定的力(扭矩)、 或与将止规1b轻松地手动拧入的力对应且止规1b以小于两圈的旋入量 停止的规定的力(扭矩)即可。 0065 像这样， 通过根据扭矩来判定内螺纹孔2是否良好， 由此能够更有效率且更有效果 地进行可。

32、靠性高的螺纹检查。 0066 以上说明了本发明所涉及的螺纹自动检查系统的一个实施方式， 但是本发明不限 定于上述的一个实施方式， 在不脱离其主旨的范围内能够适当地变更。 说明书 6/6 页 8 CN 111272036 A 8 图1 图2 说明书附图 1/7 页 9 CN 111272036 A 9 图3 图4 说明书附图 2/7 页 10 CN 111272036 A 10 图5 说明书附图 3/7 页 11 CN 111272036 A 11 图6 说明书附图 4/7 页 12 CN 111272036 A 12 图7 说明书附图 5/7 页 13 CN 111272036 A 13 图8 说明书附图 6/7 页 14 CN 111272036 A 14 图9 图10 说明书附图 7/7 页 15 CN 111272036 A 15 。