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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses. Die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes ist so konfiguriert, dass das Aussehen eines zu prüfenden Teils (eines Crimpabschnitts oder dergleichen) des Anschlusses, der an ein Ende eines elektrischen Drahtes gecrimpt ist, durch Abbilden des zu prüfenden Teils mit einer Kamera geprüft wird.
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STAND DER TECHNIK
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Bei der Herstellung eines mit einem Anschluss versehenen elektrischen Drahts, der durch Crimpen eines Anschlusses an ein Ende eines elektrischen Drahts erhalten wird, wird eine geeignete Länge einer Isolierbeschichtung des Endes des elektrischen Drahts abgezogen, um einen Kernleiter freizulegen. Ein freiliegender Abschnitt des Kernleiters wird an einem Leiter-Crimpabschnitt auf einer hinteren Seite des Anschlusses angeordnet, und dann wird der Leiter-Crimpabschnitt gecrimpt. Ein beschichteter Crimpabschnitt auf der hinteren Seite des Anschlusses wird an einen Abschnitt, der die Isolierbeschichtung aufweist, gecrimpt. Auf diese Weise wird der mit dem Anschluss versehene elektrische Draht hergestellt.
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Wenn ein Defekt im Crimpabschnitt dieser Art von elektrischem Draht, der mit einem Anschluss versehen ist, oder an einem Umfang davon auftritt, kann der mit dem Anschluss versehene elektrische Draht nicht als Produkt verwendet werden. Daher wird bei der Herstellung eine Prüfung des Erscheinungsbildes des Crimpabschnitts durchgeführt, um ein fehlerhaftes Produkt auszusortieren. Wenn die Erscheinungsbildprüfung automatisch durchgeführt wird, wird der Crimpabschnitt des Anschlusses mit der Kamera aufgenommen, und das erfasste Bild wird mit einem Bild eines nicht defekten Produkts verglichen, das im Voraus zur Qualitätsbestimmung erstellt wurde. In diesem Fall ist es je nach Produktnummer des Anschlusses unter Umständen nicht möglich, die Qualität des Crimpabschnitts richtig zu bestimmen, wenn dieser nur aus einer Richtung abgebildet wird. Daher wird der Crimpabschnitt aus mehreren Winkelpositionen in Umfangsrichtung des Anschlusses abgebildet.
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Beispielsweise ist in Patentliteratur 1 eine Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes offenbart, bei der eine Vielzahl von Kameras um eine Mittelachse eines Anschlusses vorgesehen ist und die Kameras um die Mittelachse des Anschlusses gedreht werden, um den Anschluss gleichzeitig aus mehreren Positionen mit den Kameras aufzunehmen.
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Zitationsliste
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Patent-Literatur
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[Patentdokument 1]
JP-A-2011-107024 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds werden jedoch mehrere Kameras positioniert und die jeweiligen Kameras gedreht, so dass mitunter eine Struktur kompliziert wird und die Kosten steigen. Ein Drehbereich der Kameras ist aufgrund einer Verbindung mit einem Verdrahtungskabel der Kamera oder ähnlichem eingeschränkt. Wird die Anzahl der Kameras erhöht, um die Einschränkung zu kompensieren, kann die Struktur noch komplizierter werden und die Kosten noch mehr steigen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Umstände konzipiert. Es ist eine Ausgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Außenumfangsfläche eines Anschlusses aus jedem beliebigen Winkel in Umfangsrichtung mit einer Kamera abzubilden, ohne die Kamera zu drehen, wodurch die Struktur vereinfacht und die Kosten gesenkt werden können.
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Lösung des Problems
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Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Punkte (1) bis (5) gekennzeichnet.
- (1) Eine Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses, der an ein Ende eines elektrischen Drahtes gecrimpt ist, wobei die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes umfasst:
- einen Drehkörper, der so konfiguriert ist, dass er sich um eine Drehachse dreht;
- eine Anschlussstützeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Anschluss hält, der in einem drehfesten Zustand in den Drehkörper eingeführt wird, in dem ein gesamter Außenumfang eines zu prüfenden Teils geöffnet ist, und in einem Zustand, in dem eine Mittelachse des Anschlusses mit der Drehachse ausgerichtet ist;
- eine Kamera, die in einem Zustand vorgesehen ist, in dem eine Lichtempfangsachse mit der Drehachse ausgerichtet ist; und
- eine optische Bildübertragungseinheit, die in dem Drehkörper so vorgesehen ist, dass sie sich zusammen mit dem Drehkörper dreht, die so vorgesehen ist, dass ein Lichteintrittsende einer Außenumfangsfläche des Anschlusses zugewandt ist, der auf der Anschlussstützeinheit gehalten wird, und ein Lichtaustrittsende auf der Lichtempfangsachse der Kamera vorgesehen ist, und die so konfiguriert ist, dass sie ein optisches Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses, das in das Lichteintrittsende eingegeben wurde, von dem Lichtaustrittsende in Richtung der Kamera emittiert.
- (2) Die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds für einen Anschluss gemäß Punkt (1), wobei die optische Bildübertragungseinheit umfasst:
- einen Lichteintrittsspiegel, der an dem Lichteintrittsende vorgesehen ist;
- einen Lichtaustrittsspiegel, der an dem Lichtaustrittsende vorgesehen ist; und
- einen oder mehrere Zwischenspiegel, der/die zur Übertragung eines optischen Bildes der Außenumfangsfläche des Anschlusses ausgebildet ist/sind, das in den Lichteintrittsspiegel eingegeben und vom Lichteintrittsspiegel durch Reflexion zum Lichtaustrittsspiegel reflektiert wurde, und der/die das optische Bild vom Lichtaustrittsspiegel zur Kamera emittiert/emittieren.
- (3) Die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß Punkt (2),
wobei der Drehkörper ein Paar Seitenplatten mit Innenseitenflächen parallel zur Drehachse und Nuten zum Halten eines optischen Elements auf jeder Innenseitenfläche aufweist, und
wobei der Lichteintrittsspiegel, der Lichtaustrittsspiegel und der Zwischenspiegel zwischen dem Paar von Seitenplatten angeordnet sind, indem die beiden Seitenkanten von sowohl dem Lichteintrittsspiegel, dem Lichtaustrittsspiegel als auch dem Zwischenspiegel in die an den Innenseitenflächen des Seitenplattenpaares vorgesehenen Nuten zum Halten der optischen Elemente eingepasst sind.
- (4) Die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß einem der Punkte (1) bis (3), wobei die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes ferner umfasst:
- eine Steuervorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie die Rotation des Drehkörpers und die von der Kamera ausgeführte Bildaufnahme steuert,
- wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie die Kamera jedes Mal steuert, wenn der Drehkörper um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, um ein optisches Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses aufzunehmen.
- (5) Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds eines Anschlusses gemäß Punkt (4), wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie den Drehkörper und die Kamera so steuert, dass sie ein Projektionsbild des in den Drehkörper eingeführten Anschlusses über einen vorbestimmten Winkelbereich erfasst und eine abgebildete Position, an der eine Höhe des Anschlusses in dem Projektionsbild die niedrigste ist, als Bezugsposition einstellt und mit der Prüfung eines Erscheinungsbildes des Anschlusses beginnt.
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Gemäß der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds für einen Anschluss, die die Konfiguration gemäß Punkt (1) aufweist, wird die optische Bildübertragungseinheit, in der das Lichteintrittsende der Außenumfangsfläche des Anschlusses zugewandt ist, gedreht, so dass es möglich ist, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses durch die eine feststehende Kamera über den gesamten Umfang abzubilden. Die Drehung soll nicht zum Zeitpunkt des Aufnehmens des optischen Bildes der Außenumfangsfläche des Anschlusses angehalten werden, sodass es möglich ist, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses an jeder beliebigen Position in Umfangsrichtung schnell abzubilden, ohne durch den Winkel eingeschränkt zu sein. Somit ist es möglich, einen Abbildungsabschnitt gemäß der Produktnummer des Anschlusses einzustellen und das Erscheinungsbild eines Abschnitts, in dem es je nach Produktnummer wahrscheinlich ist, dass ein Defekt auftritt, zuverlässig zu prüfen.
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Gemäß der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses mit der Konfiguration gemäß Punkt (2) ist es möglich, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses mit der Kamera nur unter Verwendung der Reflexion der Spiegel, die als Elemente der optischen Bildübertragungseinheit vorgesehen sind, abzubilden. Daher ist ein Aufbau einfach und die Kosten können gesenkt werden.
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Gemäß der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds eines Anschlusses mit der Konfiguration gemäß Punkt (3) ist es möglich, die als Elemente der optischen Bildübertragungseinheit vorgesehenen Spiegel einfach und zuverlässig anzubringen und zu halten. Daher ist der Aufbau einfach und leicht zu montieren, und die Kosten können gesenkt werden.
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Gemäß der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses mit der Konfiguration gemäß Punkt (4) steuert die Steuervorrichtung den Drehkörper und die Kamera in Verbindung miteinander, so dass es möglich ist, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses, das aus einem gewünschten Winkel aufgenommen wurde, automatisch zu erfassen.
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Gemäß der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses mit der Konfiguration gemäß Punkt (5) ist es selbst dann, wenn der zu prüfende Anschluss in einem geneigten Zustand in den Drehkörper eingeführt wurde, möglich, das optische Bild, in dem ein Neigungswinkel des Anschlusses korrigiert wurde, unter dem gewünschten Winkel abzubilden und zu erfassen.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Außenumfangsfläche eines Anschlusses aus jedem beliebigen Winkel in Umfangsrichtung mit einer Kamera abzubilden, ohne die Kamera zu drehen, wodurch eine Struktur vereinfacht und die Kosten gesenkt werden können.
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Die vorliegende Erfindung wurde zuvor kurz beschrieben. Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden durch das Lesen einer nachstehend beschriebenen Ausführungsform (im Folgenden als „Ausführungsform“ bezeichnet) zur Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher erläutert.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Gesamtübersicht einer Vorrichtung zur Prüfung eines Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 zeigt eine Gesamtschnittansicht der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes.
- 3 zeigt eine Schnittansicht eines Hauptteils der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes.
- 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht des Hauptteils der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes.
- 5A und 5B sind Konfigurationsansichten eines Drehkörpers der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes, wobei 5A eine perspektivische Außenansicht darstellt, und 5B eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Seitenplatte entfernt wurde.
- 6 zeigt eine schematische Gesamtansicht einer Fertigungsstraße zum Crimpen eines Anschlusses, die die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
- 7 veranschaulicht ein Verfahren, um eine Winkelposition eines Inspektionsbezugspunkts zu erhalten, wenn der einzufügende und zu platzierende Anschluss in der Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes geneigt ist.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Nachfolgenden wird eine bestimmte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau einer Vorrichtung zur Prüfung eines Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist eine Gesamtschnittansicht. 3 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils. 4 ist eine perspektivische Schnittansicht des Hauptteils.
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Wie in den 1 bis 4 dargestellt, ist eine Vorrichtung 1 zur Prüfung eines Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert, dass sie das Erscheinungsbild eines zu prüfenden Teils (eines Crimpabschnitts oder dergleichen) eines Anschlusses 12, der an ein Ende eines elektrischen Drahtes 11 gecrimpt ist, durch Abbildung des zu prüfenden Teils mit einer Kamera 7 prüft. Die Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbilds umfasst einen feststehenden Rahmen 3, der auf einer Basisplatte 2 errichtet ist, einen Drehkörper 4, der über ein Lager 31 drehbar auf dem feststehenden Rahmen 3 gelagert ist, einen Drehübertragungsmechanismus 5, der so konfiguriert ist, dass er mit Hilfe eines Riemens 51 eine Drehkraft auf den Drehkörper 4 überträgt, einen Motor 6, der so konfiguriert ist, dass er den Drehkörper 4 über den Drehübertragungsmechanismus 5 antreibt, eine Kamera 7, die eine Abbildungseinheit ist, ein Objektiv 8, das vor der Kamera 7 angeordnet ist, eine optische Bildübertragungseinheit 70, die im Drehkörper 4 vorgesehen ist, und eine Anschlussstützeinheit 10, die so konfiguriert ist, dass sie den zu prüfenden Anschluss 12 hält.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist in der Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes eine gemeinsame Achse L im Wesentlichen horizontal angeordnet. Der Drehkörper 4 ist so vorgesehen, dass er sich um eine Drehachse L2 dreht, die auf der gemeinsamen Achse L liegt, wie durch einen Pfeil N in 4 angegeben. Die Anschlussstützeinheit 10 hält den in den Drehkörper 4 eingeführten Anschluss 12 in einem drehfesten Zustand, in dem ein gesamter Außenumfang des zu prüfenden Teils geöffnet ist, und hält den Anschluss 12 in einem Zustand, in dem gleichzeitig eine Mittelachse L1 des Anschlusses 12 mit der gemeinsamen Achse L ausgerichtet ist.
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Die Kamera 7 befindet sich an einer vom Drehkörper 4 beabstandeten Position und ist auf einer Kamerabasis 9 in einem Zustand montiert und befestigt, in dem eine Lichtempfangsachse L3 auf die gemeinsame Achse L ausgerichtet ist. Die optische Bildübertragungseinheit 70 ist innerhalb des Drehkörpers 4 vorgesehen, so dass sie sich gemeinsam mit dem Drehkörper 4 dreht, und umfasst einen Lichteintrittsspiegel 71, der einem Lichteintrittsende entspricht, einen Lichtaustrittsspiegel 73, der einem Lichtaustrittsende entspricht, und einen oder mehrere Zwischenspiegel 72.
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Der Lichteintrittsspiegel 71 ist so vorgesehen, dass die Reflexionsfläche 71a einer Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 zugewandt ist, der von der Anschlussstützeinheit 10 getragen wird. Insbesondere ist der Lichteinfallsspiegel 71 in einer Neigung von 45° zur Drehachse L2 vorgesehen und reflektiert ein optisches Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 in Richtung der Kamera 7 parallel zur gemeinsamen Achse L.
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Der Zwischenspiegel 72 und der Lichtaustrittsspiegel 73 sind jeweils aus einem Prisma gebildet. Der Zwischenspiegel 72 ist von der Drehachse L2 beabstandet vorgesehen, und eine Reflexionsfläche 72a des Zwischenspiegels 72 empfängt das vom Lichteintrittsspiegel 71 reflektierte Licht und reflektiert das reflektierte Licht in Richtung der gemeinsamen Achse L. Der Lichtaustrittsspiegel 73 ist auf der Lichtempfangsachse L3 der Kamera 7 vorgesehen, d.h. auf der gemeinsamen Achse L.
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Das heißt, der Lichteintrittsspiegel 71, der Lichtaustrittsspiegel 73 und der Zwischenspiegel 72 stehen in einer solchen Beziehung zueinander, dass das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12, das in den Lichteintrittsspiegel 71 eingegeben wird, vom Lichtaustrittsspiegel 73 über den Zwischenspiegel 72 zur Kamera 7 hin emittiert wird (dies wird als eine „Übertragungsbedingung“ bezeichnet). Die Ausrichtung und Anordnung des Lichteintrittsspiegels 71, des Lichtaustrittsspiegels 73 und des Zwischenspiegels 72 können frei eingestellt werden, solange die zuvor beschriebene Übertragungsbedingung erfüllt ist. Anstelle eines Spiegels oder des Prismas kann ein anderes Übertragungsmaterial, wie zum Beispiel eine optische Faser oder ähnliches, verwendet werden, um das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses in der Kamera 7 zu speichern.
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Bei den 5A und 5B handelt es sich um Konfigurationsansichten des Drehkörpers 4 der Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes, wobei 5A eine perspektivische Außenansicht ist, und 5B eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem eine Seitenplatte entfernt wurde.
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Wie in den 5A und 5B dargestellt, umfasst der Drehkörper 4 eine kreisförmige Stirnflächenplatte 41, die an einem Ende des Drehkörpers 4 in axialer Richtung vorgesehen ist, eine rechteckige Stirnflächenplatte 43, die am anderen Ende des Drehkörpers 4 in axialer Richtung vorgesehen ist, und ein Paar von Seitenplatten 42A, 42B, das zwischen der kreisförmigen Stirnflächenplatte 41 und der rechteckigen Stirnflächenplatte 43 vorgesehen sind und die beiden Stirnflächenplatten 41, 43 fest verbindet. Die beiden Seitenplatten 42A, 42B umfassen Innenseitenflächen parallel zur Drehachse L2 des Drehkörpers 4 und weisen auf jeder Innenfläche Nuten 46, 47, 48 zum Halten eines optischen Elements auf, die so konfiguriert sind, dass sie den Lichteintrittsspiegel 71, den Zwischenspiegel 72 und den Lichtaustrittsspiegel 73 tragen. Der Lichteintrittsspiegel 71, der Zwischenspiegel 72 und der Lichtaustrittsspiegel 73 werden sandwichartig zwischen dem Paar von Seitenplatten 42A, 42B in einem Zustand angeordnet, in dem sie sich zwischen dem Paar von Seitenplatten 42A, 42B befinden, indem die beiden Seitenkanten von sowohl dem Lichteintrittsspiegel 71, dem Zwischenspiegel 72 als auch dem Lichtaustrittsspiegel 73 in die Nuten 46, 47, 48 zum Halten des optischen Elements auf den Innenseitenflächen der beiden Seitenplatten 42A, 42B eingepasst werden.
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Die kreisförmige Stirnflächenplatte 41 auf einer Seite der Kamera 7 ist mit einem Schlitz 41a versehen, um das vom Lichtaustrittsspiegel 73 reflektierte Licht zur Kamera 7 zu senden. In der Mitte der rechteckigen Stirnflächenplatte 43 auf einer Einführungsseite des Anschlusses 12 ist ein Einführungsloch 43a zum Einführen des Anschlusses 12 in den Drehkörper 4 vorgesehen.
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Wie in 3 dargestellt, ist ein Rahmenkörper 45, der an einem zylindrischen Außenumfangsabschnitt davon Wicklungszähne des Riemens 51 aufweist, an einem Außenumfang des Drehkörpers 4 angebracht und befestigt, und der Rahmenkörper 45 ist an dem Lager 31 so angebracht, dass der Drehkörper 4 drehbar in dem feststehenden Rahmen 3 gelagert ist. Die Anschlusseinführungsseite des Drehkörpers 4 wird mit einer Abdeckung 35 abgedeckt, die am feststehenden Rahmen 3 befestigt ist, und der Drehkörper 4 wird in der Abdeckung 35 gedreht.
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Als nächstes wird ein Betrieb beschrieben.
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Wenn die Prüfung des Erscheinungsbilds des Anschlusses 12 mit der Vorrichtung 1 durchgeführt wird, wird der am Ende des elektrischen Drahtes 11 gecrimpte Anschluss 12 mit Hilfe der Anschlussstützeinheit 10 in den Drehkörper 4 eingeführt und in einer vorbestimmten Prüfposition positioniert und gehalten. In diesem Zustand wird der Drehkörper 4 gedreht, und das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 wird von der Kamera 7 in einer beliebigen Winkelposition in einem Umfang von 360° abgebildet. Das heißt, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 wird vom Lichteintrittsspiegel 71 in Richtung des Zwischenspiegels 72 reflektiert, wird vom Zwischenspiegel 72 in Richtung des Lichtaustrittsspiegels 73 reflektiert, tritt vom Lichtaustrittsspiegel 73 über das Objektiv 8 in die Kamera 7 ein und wird als Bilddaten erfasst. Ein dicker Pfeil Y in 3 zeigt einen Übertragungsweg des optischen Bildes an.
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Beispielsweise wird das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 von der Kamera 7 an Winkelpositionen in 22,5° Schritten erfasst, die durch Teilung von 360° in 16 Teile erhalten werden. Es ist möglich, die Anzahl der Teilungen frei einzustellen und die Anzahl der Teilungen auf eine gröbere Unterteilungszahl (z.B. 8 Teilungen) oder eine feinere Unterteilungszahl (z.B. 32 Teilungen) einzustellen. Es ist auch möglich, eine Position festzulegen, die unabhängig von der Anzahl der Teilungen frei abgebildet werden soll.
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Im Hinblick auf die Bestimmung der Abbildungswinkelposition und die Erfassung des optischen Bildes an der Position gibt beispielsweise eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt), die so konfiguriert ist, dass sie den Antrieb der gesamten Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes steuert, einen Drehwinkel des Drehkörpers 4 ein, der von einer Steuervorrichtung des Motors 6 berechnet wird, und wenn der Drehkörper 4 auf den im Voraus eingestellten Drehwinkel gedreht wird, steuert die Steuervorrichtung die Kamera 7, um das optische Bild mit der Kamera 7 aufzunehmen. Alternativ wird ein Drehsensor, der so konfiguriert ist, dass er den Drehwinkel des Drehkörpers 4 erfasst, an einem voreingestellten Drehwinkel separat bereitgestellt, und die Steuervorrichtung erfasst das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses mit der Kamera 7 gemäß einem Erfassungssignal davon.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß der Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform die optische Bildübertragungseinheit 70, in der das Lichteintrittsende (der Lichteintrittsspiegel) 71 der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 zugewandt ist, so gedreht, dass es möglich ist, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 durch die eine feststehende Kamera 7 über den gesamten Umfang des Anschlusses 12 in Umfangsrichtung abzubilden. Es ist nicht erforderlich, die Drehung des Drehkörpers 4 zum Zeitpunkt der Abbildung des optischen Bildes der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 anzuhalten, so dass es möglich ist, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 an jeder beliebigen Stelle in Umfangsrichtung schnell abzubilden, ohne durch den Winkel eingeschränkt zu sein. Somit ist es möglich, einen abzubildenden Abschnitt gemäß der Produktnummer des Anschlusses 12 einzustellen und zuverlässig das Erscheinungsbild eines Abschnitts zu prüfen, in dem je nach Produktnummer mit einem Defekt zu rechnen ist.
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Das von der Kamera 7 aufgenommene Bild wird mit einem Bild verglichen, das erhalten wird, indem ein normales Produkt vorab mit einem Mikrocomputer o.ä. in der Steuervorrichtung abbildet wird, um festzustellen, ob das Produkt fehlerfrei oder defekt ist. Diese Vergleiche und Bestimmungen können automatisch durch den Mikrocomputer, der die Bildverarbeitung durchführt, durchgeführt werden. Wenn die Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes z.B. als einzelner Desktop-Computer verwendet wird, ist es möglich, das aufgenommene Bild oder ein Bestimmungsergebnis auf einem in 1 und 2 dargestellten Display 60 anzuzeigen.
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Um einen Abbildungsbedingung zu verbessern, wird vorzugsweise ein Gegenstand (den zu prüfenden Abschnitt des Anschlusses) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (nicht dargestellt) beleuchtet. Ein Hintergrundelement zur weiteren Aufhellung des optischen Bildes des Gegenstands kann auf einer Seite gegenüber dem Lichteintrittsspiegel 71 vorgesehen werden, wobei der Anschluss 12, der den Gegenstand bildet, dazwischen angeordnet ist.
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Zu den Prüfpunkten zur Bestimmung eines fehlerfreien Produkts und eines defekten Produkts gehören im Falle eines Crimpabschnitts eines gewöhnlichen elektrischen Drahts „ob es eine Anomalie beim Einziehen des Kernleiters gibt“, „ob es eine Anomalie bei der Haftung der Beschichtung gibt“, „ob es eine Anomalie beim Abisolieren gibt“, „ob es eine Anomalie hinsichtlich des Ausfransens des Kernleiteres gibt“, „ob es eine Trichterform-Anomalie gibt“, „ob es eine Anomalie hinsichtlich Grate auf der Rückseite gibt (an dem der Verschleiß eines Zahnprofils der Crimpvorrichtung erkennbar ist)“ und „ob es eine Anomalie hinsichtlich der Beschädigung der Matrize gibt“. Im Falle eines koaxialen Elektrokabels umfassen die Prüfpunkte zur Bestimmung eines fehlerfreien Produkts und eines defekten Produkts zusätzlich zu den Punkten für einen gewöhnlichen elektrischen Draht „ob es eine Anomalie beim Zurückfalten der Abschirmung gibt“, „ob es eine Anomalie hinsichtlich des Ausfransens der Aluminiumfolie gibt“ und „ob es eine Anomalie in der verbleibenden Isolierung gibt“.
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Gemäß der Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der Ausführungsform ist es möglich, das optische Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses 12 mit der Kamera 7 nur durch Verwenden der Reflexion der Spiegel (Lichteintrittsspiegel 71, Zwischenspiegel 72 und Lichtaustrittsspiegel 73), die als Elemente der optischen Bildübertragungseinheit 70 vorgesehen sind, abzubilden. Daher ist der Aufbau einfach, wodurch die Kosten gesenkt werden können.
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Gemäß der Vorrichtung 1 zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Spiegel gehalten, indem die beiden Seitenränder des Lichteintrittsspiegels 71, des Zwischenspiegels 72 und des Lichtaustrittsspiegels 73 in die Nuten 46, 47, 48 zum Halten des optischen Elements der beiden Seitenplatten 42A, 42B, die Bestandteile des Drehkörpers 4 sind, eingepasst werden, so dass die Spiegel leicht und zuverlässig angebracht und gehalten werden können. Dadurch ist der Aufbau einfach und leicht zu montieren, wodurch die Kosten verringert werden können.
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Als nächstes wird kurz ein Beispiel beschrieben, in dem die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds in einer Reihe von Schritten zum Crimpen eines Anschlusses an das koaxiale Elektrokabel verwendet wird.
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6 zeigt eine schematische Gesamtdarstellung einer Fertigungsstraße zum Crimpen eines Anschlusses, die die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist.
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In dieser Fertigungsstraße verläuft ein Prozess von einem rechten Ende zu einem linken Ende in 6. Der elektrische Draht und der Anschluss sind derart vorgesehen, dass deren Achsen in einer Richtung orthogonal zur Zeichnung ausgerichtet sind, von einem Spannfutter gehalten werden und der Reihe nach in eine Vorrichtung gelegt werden, die konfiguriert ist, um die Arbeitsprozessschritte der Reihe nach auszuführen. Die Vorrichtungen zur Prüfung des Erscheinungsbilds sind an mehreren Positionen in der Reihenfolge der Prozessschritte vorgesehen.
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Wenn die Fertigungsstraße zum Crimpen eines Anschlusses entsprechend der Reihenfolge der Prozessschritte beschrieben wird, ist ein elektrischer Drahtsetzmechanismus 81 an einer am weitesten stromaufwärts gelegenen Position vorgesehen. Als nächstes sind in der Reihe nach ein erster Abisoliermechanismus 82, ein erster Crimpmechanismus 83, ein Kameramechanismus 84, ein Mechanismus 85 zum Zurückfalten der Abschirmung, ein zweiter Abisoliermechanismus 86, ein zweiter Crimpmechanismus 87, ein Mechanismus 88 zum Aufspreizen der Abschirmung, ein erster Kamera-360°-Mechanismus (die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform) 89, ein dritter Crimpmechanismus 90, ein zweiter Kamera-360°-Mechanismus (die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform) 91 und ein Freigabemechanismus 92 vorgesehen.
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Wenn die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Fertigungsstraße zum Crimpen eines Anschlusses, wie zuvor beschrieben, verwendet wird, d.h. auf der Fertigungsstraße angeordnet ist (in-line), ist in einer Vorrichtung, die zur Steuerung der gesamten Fertigungsstraße zum Crimpen eines Anschlusses ausgebildet ist, normalerweise eine Anzeige zur Einstellung des Betriebs jedes Mechanismus oder eines Anzeigestatus vorgesehen, so dass auf das in 1 und 2 dargestellte Display 60 verzichtet werden kann.
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Wenn es eine Änderung (eine Änderung der Drehrichtung um die Mittelachse L1 des Anschlusses) eines Einführungswinkels des Anschlusses 12 in Bezug auf das Innere des Drehkörpers 4 gibt, ist es notwendig, eine Bezugsposition zum Zeitpunkt der Abbildung des Anschlusses 12 festzulegen. Zum Beispiel wird, wie in 7 dargestellt, wenn der Crimpabschnitt des Anschlusses 12 in die Prüfposition gebracht wird, zunächst ein Projektionsbild des Anschlusses 12 mit einem vorbestimmten Winkel aufgenommen, bevor das optische Bild für die Prüfung des Erscheinungsbildes erfasst wird. Dann wird eine Abbildungsposition, an der eine Höhe (eine Dicke) des Projektionsbildes am kleinsten ist, als Bezugsposition festgelegt.
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Wenn z.B. an einer Position A die Höhe des Projektionsbildes t1 ist, an einer Position B t2 ist, an einer Position C t3 ist, und wenn t2 das Minimum ist, wird die Position B, an der die Dicke am geringsten ist, als Bezugsposition (0°) festgelegt, und das darauffolgende Bild zur Prüfung der Erscheinung erfasst.
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Hier werden Merkmale der zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in den folgenden Punkten [1] bis [5] jeweils kurz zusammengefasst.
- [1] Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes (1) eines Anschlusses (12), der an ein Ende eines elektrischen Drahtes (11) gecrimpt ist, wobei die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes (1) umfasst:
- einen Drehkörper (4), der so konfiguriert ist, dass er sich um eine Drehachse (L2) dreht;
- eine Anschlussstützeinheit (10), die so konfiguriert ist, dass sie den in den Drehkörper (4) eingeführten Anschluss (12) in einem Zustand stützt, in dem ein gesamter Außenumfang eines zu prüfenden Teils geöffnet ist und eine Mittelachse (L1) des Anschlusses (12) mit der Drehachse (L2) ausgerichtet ist;
- eine Kamera (7), die in einem Zustand vorgesehen ist, in dem eine Lichtempfangsachse (L3) mit der Drehachse (L2) ausgerichtet ist; und
- eine optische Bildübertragungseinheit (70), die in dem Drehkörper (4) so vorgesehen ist, dass sie sich zusammen mit dem Drehkörper (4) dreht, die so vorgesehen ist, dass ein Lichteintrittsende (71) einer Außenumfangsfläche des Anschlusses (12) zugewandt ist, der an der Anschlussstützeinheit (10) gelagert ist, und ein Lichtaustrittsende (73) an der Lichtempfangsachse (L3) der Kamera (7) vorgesehen ist, und die so konfiguriert ist, dass sie ein optisches Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses (12), das in das Lichteintrittsende (71) von dem Lichtaustrittsende (73) in Richtung der Kamera (7) eingegeben wurde, emittiert.
- [2] Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes (1) eines Anschlusses gemäß Punkt [1], wobei die optische Bildübertragungseinheit (70) umfasst:
- einen Lichteintrittsspiegel (71), der am Lichteintrittsende vorgesehen ist;
- einen Lichtaustrittsspiegel (73), der am Lichtaustrittsende vorgesehen ist; und
- einen oder mehrere Zwischenspiegel (72), der/die zur Übertragung eines optischen Bildes der Außenumfangsfläche des Anschlusses (12) ausgebildet ist/sind, das in den Lichteintrittsspiegel (71) eingegeben und vom Lichteintrittsspiegel (71) durch Reflexion zum Lichtaustrittsspiegel(73) reflektiert wurde, und der/die das optische Bild vom Lichtaustrittsspiegel (73) zur Kamera emittiert/emittieren.
- [3] Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes (1) eines Anschlusses gemäß Punkt [2], wobei der Drehkörper (4) ein Paar von Seitenplatten (42A, 42B) mit parallel zur Drehachse (L2) verlaufenden Innenseitenflächen und Nuten (46, 47, 48) zum Halten optischer Elemente auf jeder Innenseitenfläche aufweist, und wobei der Lichteintrittsspiegel (71), der Lichtaustrittsspiegel (73) und der Zwischenspiegel (72) zwischen dem Paar von Seitenplatten (42A, 42B) sandwichartig angeordnet sind, indem beide Seitenkanten von sowohl dem Lichteintrittsspiegel (71), dem Lichtaustrittsspiegel (73) als auch dem Zwischenspiegel (72) in die an den Innenseitenflächen des Seitenplattenpaares (42A, 42B) vorgesehenen Nuten (46, 47, 48) zum Halten der optischen Elemente eingepasst sind.
- [4] Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes eines Anschlusses gemäß einem der Punkte [1] bis [3], wobei die Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbildes ferner umfasst:
- eine Steuervorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie die Rotation des Drehkörpers (4) und die von der Kamera (7) ausgeführte Bildaufnahme steuert,
- wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie die Kamera (7) jedes Mal steuert, wenn der Drehkörper (4) um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird, um ein optisches Bild der Außenumfangsfläche des Anschlusses (12) aufzunehmen.
- [5] Vorrichtung zur Prüfung des Erscheinungsbilds eines Anschlusses gemäß Punkt [4], wobei die Steuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie den Drehkörper (4) und die Kamera (7) steuert, um ein Projektionsbild des in den Drehkörper (4) eingeführten Anschlusses (12) über einen vorbestimmten Winkelbereich zu erfassen, und eine abgebildete Position, an der eine Höhe des Anschlusses (12) die niedrigste in dem Projektionsbild ist, als Bezugsposition einstellt und mit der Prüfung eines Erscheinungsbildes des Anschlusses (12) beginnt.
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Bezugszeichenliste
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- 3
- FESTSTEHENDER RAHMEN
- 4
- DREHKÖRPER
- 7
- KAMERA
- 10
- ANSCHLUSSSTÜTZEINHEITEN
- 11
- ELEKTRISCHER DRAHT
- 12
- ANSCHLUSS
- 41
- KREISFÖRMIGE STIRNFLÄCHENPLATTE
- 41A
- SCHLITZ
- 42A, 42B
- SEITENPLATTE
- 70
- OPTISCHE BILDÜBERTRAGUNGSEINHEIT
- 71
- LICHTEINTRITTSSPIEGEL (LICHTEINTRITTSENDE)
- 72
- ZWISCHENSPIEGEL
- 73
- LICHTAUSTRITTSSPIEGEL (LICHTEMITTIERENDES ENDE)
- 71a, 72a, 73a
- REFLEXIONSFLÄCHE
- L1
- MITTELACHSE DES ANSCHLUSSES
- L2
- DREHACHSE
- L3
- LICHTEMPFANGSACHSE
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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