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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung geht aus von Vorrichtungen zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen, welche beispielsweise in Automobil-Fertigungsstraßen verwendet werden, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Konventionell werden Punktschweiß-Techniken, bei welchen Elektroden, an den Spitzen einer Schweißzange befestigt und an denselben gehalten sind, an Stahlbleche gepresst werden, wobei Druck auf dieselben aufgebracht wird, und wobei ein Stromfluss bewirkt wird, derart, dass es zu einer Erwärmung der Stahlbleche auf Grund des Widerstands kommt, zum Zusammenschweißen derselben, in Automobil-Fertigungsstraßen verwendet. Die Punktschweiß-Techniken stellen eine Zuverlässigkeit der Produkte sicher, bei ordnungsgemäßem Umgang mit Stromwerten während des Schweißens, mit Schweißzeiten, mit dem aufgebrachten Druck, und mit dem Zustand der Elektrodenspitzen. Unter den genannten Aspekten sind es die Elektrodenspitzen, welche die Qualität des Schweißpunkts am besten garantieren, wenn sie wirklich rund sind, und wenn sie keine daran haftenden Verunreinigungen aufweisen. Nach einer bestimmten Anzahl gesetzter Schweißpunkte weisen die Elektrodenspitzen allerdings nicht mehr die wirklich runde Form auf, auf Grund von Abnutzung, oder weil Oxidbeläge oder Ähnliches an den Spitzen haften, was zu einer Verschlechterung des Zustands der Spitzen führt, und, wenn das Schweißen ständig mit schlechten Spitzen ausgeführt wird, kann die Qualität der zusammengeschweißten Teile nicht sichergestellt werden. Daher ist es erforderlich, die schlechten Elektrodenspitzen zu fräsen, derart, dass die Spitzen sich in einem ordnungsgemäßen Zustand befinden, und ein ordnungsgemäßes Überwachen des Werkzeugzustands ist erforderlich. Beispielsweise zeigt die
JP 2009-160656 ein periodisches Aufnehmen von Bildern von Elektroden durch eine Kamera von einer Seite einer Schweißzange, wobei die Elektroden an den Spitzen der Schweißzange befestigt und an denselben gehalten sind, wobei der Durchmesser der Elektrodenspitzen unter Verwendung der aufgenommenen Bilder berechnet wird, und ein Prüfen des Zustands der Elektrodenspitzen, zum Vergleichen und zum Bestimmen, ob die Elektroden sich in einem Normalzustand befinden, um den Werkzeugzustand der Elektroden zu überwachen.
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Eine gattungsgemäße Inspektionsvorrichtung ist aus der
JP 01-192486 A bekannt. Sie weist einen Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper und eine Steuereinheit auf. Im Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper ist eine Kamera zum Abbilden einer Elektrodenspitze zum Punktschweißen angeordnet, die an einer Schweißzange gehalten ist. Die Steuereinheit weist einen Berechnungsabschnitt, der Bilder der Elektrodenspitze, die von der Kamera aufgenommen werden, verarbeitet, und einen Bestimmungsabschnitt auf, der ein Berechnungsergebnis des Berechnungsabschnitts mit einem vorbestimmten Wert vergleicht, um den Zustand der jeweiligen Elektrodenspitze zu bestimmen, wobei der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper eine Mess-Bezugsanordnung, an der eine Fixierungsöffnung zum Fixieren der Elektrodenspitze ausgebildet ist, und einen plattenförmigen Spiegel aufweist, welcher, bezogen auf die Elektrode, schräg angeordnet ist, derart, dass er entfernt ist von der Fixierungsöffnung, in einer Position gegenüber der Elektrode, bezogen auf die Mess-Bezugsanordnung, und wobei die Kamera an einer Seite des Spiegels angeordnet ist, mit einem Abstand dazwischen, derart, dass die Elektrodenspitze über den Spiegel direkt von vorne abgebildet wird.
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Aus der
WO 2007/140492 A1 ist Inspektionsvorrichtung bekannt, mit deren Hilfe eine Schweißlinse auf einem Trägermaterial abgebildet werden kann.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Wenn die Elektrodenspitze eine elliptische Form auf Grund von Abnutzung aufweist, kann die Qualität der Schweißung nicht sichergestellt werden, und daher ist es erforderlich, den Durchmesser der Spitze wenigstens in zwei Richtungen zu messen, zum Vergleichen und zum Bestimmen, ob die Spitze sich in einem Normalzustand (echte Kreisform) befindet. Allerdings müsste in der vorstehend genannten
JP 2009-160656 , da die Elektroden von der Kamera von der Seite der Schweißzange aus abgebildet werden, damit die Elektrodenspitze exakt gemessen werden kann, das Bild aufgenommen werden, während die Position der Schweißzange oder die Position der Kamera sich ändert, was dazu führt, dass viel Zeit für die Inspektion beansprucht wird, und dass der Verfügbarkeitsgrad in der Fertigungsstraße verringert wird. Um diese Probleme zu vermeiden, können Bilder von einer Kamera von einer Seite der Elektrodenspitze aus aufgenommen werden. Allerdings ist in den meisten Fällen beim Punktschweißen eine Technik zum Schweißen von Stahlblechen üblich geworden, bei welcher die Stahlbleche zwischen zwei Elektroden liegen, und der Abstand zwischen den Elektroden ist gering, und wenn daher die Kamera an der Seite angebracht ist, die der Elektrodenspitze näher ist, zum Aufnehmen von Bildern, dann ist die Elektroden-Inspektionsvorrichtung ziemlich groß, und daher kann die Vorrichtung nur für Schweißzangen verwendet werden, die Elektroden mit einem relativ weiten Abstand dazwischen aufweisen, was die Flexibilität einschränkt.
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Die Gesamtlänge der Elektrode wird nach dem Abrichten größer, und daher schwankt in dem Messverfahren wie etwa in der vorstehend genannten
JP 2009-160656 , je nach dem, ob die Elektrode gefräst ist, ein Abstand von der Kamera zu der Elektrodenspitze, und daher kann es zu Schwankungen der Messwerte kommen. Angesichts der oben genannten Probleme ist die vorliegende Erfindung erdacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen bereitzustellen, welche die Durchmesser von Elektrodenspitzen exakt messen kann, ohne den Verfügbarkeitsgrad in der Fertigungsstraße zu verringern, und welche besonders nützlich ist, wenn eine Schweißzange verwendet wird, die Elektroden mit einem geringen Abstand dazwischen aufweist.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch Abbilden einer Elektrodenspitze direkt von vorne, gespiegelt in einem Spiegel, als Spiegelbild, wobei der Spiegel an einer Seite näher an der Elektrodenspitze angeordnet ist, wobei die Elektrode in einer Fixierungsöffnung einer Mess-Bezugsanordnung fixiert ist. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Inspektion von mehreren Elektroden, wobei die Vorrichtung einen Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper aufweist, in welchem mehrere Kameras zum Abbilden mehrerer Elektrodenspitzen zum Punktschweißen, die an einer Schweißzange gehalten sind, angeordnet sind, und eine Steuereinheit, welche einen Berechnungsabschnitt aufweist, der Bilder der Elektrodenspitzen, die von den Kameras aufgenommen werden, verarbeitet, und einen Bestimmungsabschnitt, der ein Berechnungsergebnis des Berechnungsabschnitts mit einem vorbestimmten Wert vergleicht, um den Zustand der Elektrodenspitzen zu bestimmen, ferner umfassend die folgenden Mittel zur Lösung des Problems.
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Erfindungsgemäß weist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper zwei Mess-Bezugsanordnungen auf, in der jeweils eine Fixierungsöffnung zum Fixieren einer solchen Elektrodenspitze ausgebildet ist, und einen Spiegel, welcher, bezogen auf eine der Elektroden, schräg angeordnet ist, derart, dass er entfernt ist von der Fixierungsöffnung, in einer Position gegenüber der jeweiligen Elektrode, bezogen auf die jeweilige Mess-Bezugsanordnung, wobei jede Kamera an einer Seite des Spiegels angeordnet ist, mit einem Abstand dazwischen, derart, dass jede der Elektrodenspitzen über den Spiegel direkt von vorne abgebildet wird. Erfindungsgemäß ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von dem ersten Aspekt der Erfindung, ist ein Elektrodenpaar bereitgestellt, derart, dass die Elektroden einander an den beiden Seiten des Spiegels zugewandt sind, wobei der Spiegel plattenförmig ausgebildet ist und Spiegelflächen zum Spiegeln der Elektrodenspitzen an beiden seiner Seiten aufweist, und wobei ein Kamerapaar an den beiden Seiten des Spiegels bereitgestellt ist. Entsprechend einer Ausführungsform sind gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von Aspekt eins der Erfindung, Beleuchtungs-Lichtquellen um einen Umfang der Linsen der Kameras angeordnet, und sie sind mittels LEDs hergestellt. Entsprechend einer Ausführungsform ist gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von dem fünften Aspekt der Erfindung, der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper mit einer Lichtmengen-Anpassungswandung nach Art einer Blende versehen, welche darin eine Licht-Durchgangsöffnung aufweist und derart angeordnet ist, dass sie sich in der Nähe einer Vorderseite einer jeden der Kameras befindet, wobei ein Freiraum, durch welchen Licht, das von den Beleuchtungs-Lichtquellen emittiert wird, hindurchgeht, gebildet ist, zwischen einem inneren Umfang der Licht-Durchgangsöffnung und dem äußeren Umfang einer jeden der Kameras.
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Entsprechend einer Ausführungsform ist gemäß einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von dem fünften Aspekt oder dem sechsten Aspekt der Erfindung, der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper mit einer Schutzabdeckung versehen, zum Abdecken der Fixierungsöffnung, wobei die Schutzabdeckung mit einem gewölbten Abschnitt versehen ist, zum Reflektieren des Lichts, welches an dem Spiegel reflektiert worden ist, ausgehend von der Beleuchtungs-Lichtquelle, außerhalb eines Bereichs, in welchem die Kameras Bilder aufnehmen können. Entsprechend einer Ausführungsform ist gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von einem der Aspekte fünf bis sieben der Erfindung, der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper mit einer Abschirmung versehen, welche Licht abschirmt, das von den Beleuchtungs-Lichtquellen emittiert wird und direkt auf die Elektrode fällt, und welche sich zwischen den Beleuchtungs-Lichtquellen und einer jeden der Elektroden befindet. Entsprechend einer Ausführungsform ist gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von einem der Aspekte eins bis acht der Erfindung, der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper mit mehreren Kantendetektions-Lichtquellen versehen, welche den Umfang der Elektrodenspitzen für jede der Elektroden beleuchten, die in der Fixierungsöffnung fixiert ist. Entsprechend einer Ausführungsform sind gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von dem neunten Aspekt der Erfindung, die Kantendetektions-Lichtquellen aus blauen LEDs hergestellt. Entsprechend einer Ausführungsform weist gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von einem der Aspekte eins bis zehn der Erfindung, die Steuereinheit einen Datenspeicherungsabschnitt auf, welcher die Bilder, die von den Kameras aufgenommen werden, das Berechnungsergebnis, welches von dem Berechnungsabschnitt ermittelt wird, und ein Ergebnis des Vergleichs und der Bestimmung durch den Bestimmungsabschnitt speichert. Entsprechend einer Ausführungsform ist gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung, abhängig von einem der Aspekte eins bis elf der Erfindung, ein Anzeigeabschnitt zum Anzeigen der Bilder, welche von den Kameras aufgenommen werden, des Berechnungsergebnisses, welches von dem Berechnungsabschnitt ermittelt wird, und des Ergebnisses des Vergleichs und der Bestimmung durch den Bestimmungsabschnitt vorgesehen.
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VORTEILE DER ERFINDUNG
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Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abstand von der Elektrode zur Kamera durch den Spiegel konstant, und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass es zu Schwankungen der Messwerte kommt. Außerdem kann das Bild der Elektrodenspitze von der Kamera direkt von vorne aufgenommen werden, und daher kann das aufgenommene Bild von dem Berechnungsabschnitt derart verarbeitet werden, dass wenigstens zwei oder mehrere Spitzendurchmesser auf einmal gemessen werden. In diesem Verfahren wird das Messen der Durchmesser der Elektrodenspitze, d. h., das Bestimmen, ob die Spitze eine echte Kreisform aufweist oder nicht, genau ausgeführt, ohne dass ein Verfügbarkeitsgrad in einer Fertigungsstraße verringert wird. Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung spiegeln die beiden Spiegelflächen jeweils die Elektrodenspitzen gleichzeitig, wobei Bilder der Spitzen des Elektrodenpaars gleichzeitig aufgenommen werden, und wobei die Durchmesser der Elektrodenspitzen genau gemessen werden können, ohne den Verfügbarkeitsgrad in der Fertigungsstraße zu verringern. Da die Kamera nicht zwischen den beiden Spitzen des Elektrodenpaars angeordnet ist, und da nur der Spiegel zwischen den Elektroden angebracht ist, weist ein Abschnitt des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers, der sich zwischen den Elektroden befindet, eine geringe Breite auf, wobei im Ganzen ein kompakter Aufbau bereitgestellt ist. Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Inspektionsvorrichtung eine kompakte Struktur auf, wobei Licht, welches zum Aufnehmen von Bildern durch die Kamera notwendig ist, in ausreichendem Maße erzeugt wird. Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Teil des Lichts, welcher von den Beleuchtungs-Lichtquellen emittiert wird, von der Lichtmengen-Anpassungswandung abgeschirmt, wobei ermöglicht wird, eine Lichtmenge derart anzupassen, dass sie ausreicht, um die Elektroden abzubilden, und um die Elektroden scharf abzubilden. Gemäß dem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung verhindert die Schutzabdeckung, dass Staub und Ähnliches, der/das an den Elektrodenspitzen haftet, von der Fixierungsöffnung in das Innere des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers gelangt. Das Licht, das von den Beleuchtungs-Lichtquellen emittiert wird, und das an der Schutzabdeckung reflektiert wird, wird in dem gewölbten Abschnitt der Schutzabdeckung gestreut, und es wird nicht zur Linse der Kamera reflektiert, wobei ermöglicht wird, die Elektroden scharf abzubilden. Gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung beleuchtet, selbst wenn der Abstand zwischen den Beleuchtungs-Lichtquellen und den Elektroden gering ist, das Licht, welches von den Beleuchtungs-Lichtquellen emittiert wird, nicht direkt die Elektrodenspitze, und die Konstruktion verhindert einen Zustand, in welchem das Licht, das die Elektrodenspitze direkt beleuchtet, ausgehend von der Beleuchtungs-Lichtquelle, zur Kamera reflektiert wird, und Ähnliches. Daher weist der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper einen kompakten Aufbau auf, wobei die Elektroden scharf abgebildet werden. Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Umfang der Elektrodenspitze auf dem Bild, das von der Kamera aufgenommen wird, scharf abgebildet. Daher wird die Berechnung der aufgenommenen Bilder durch den Berechnungsabschnitt exakt verarbeitet, wobei ermöglicht wird, die Durchmesser der Elektrodenspitzen zu messen. Gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, kommt es, im Gegensatz zum Verwenden einer LED mit weißem Licht, wenn die blaue LED verwendet wird, nicht zu Unschärfe im Bereich des Umfangs der Spitze, auf Grund des Glanz-Effekts an der Elektrode, und der Umfang der Elektrodenspitze wird auf dem Bild, das von der Kamera erfasst wird, scharf abgebildet, wobei der Berechnungsvorgang durch den Berechnungsabschnitt noch genauer wird. Gemäß dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung können die aufgenommenen Bilder oder die verarbeiteten Daten nach der Inspektion bestätigt werden. Daher kann ein Zeitplan zum Fräsen für die Elektrode und Ähnliches später auf Grund der ermittelten Daten erstellt werden. Gemäß dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass das Personal über den Zustand der Elektroden informiert ist, selbst dann, wenn das Personal die Fertigungsstraße nicht betritt, und das Personal kann die Fertigungsstraße sicher verwalten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Elektroden-Inspektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Inneren der Elektroden-Inspektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Mess-Bezugsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 1.
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5 zeigt ein Blockdiagramm der Steuerung der Elektroden-Inspektionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigen Bilder einer Elektrode, aufgenommen von einer Kamera, in einem Normalzustand. 6(a) zeigt ein Bild, bevor ein Berechnungsvorgang in einem Berechnungsabschnitt ausgeführt wird, und 6(b) zeigt ein Bild, nachdem der Berechnungsvorgang in dem Berechnungsabschnitt ausgeführt worden ist.
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7 zeigen Bilder einer Elektrode, aufgenommen von einer Kamera, wobei der Durchmesser der Elektrodenspitze in einem Normalbereich liegt, und Oxidbeläge in großen Mengen an der Elektrode haften. 7(a) zeigt ein Bild, bevor der Berechnungsvorgang in einem Berechnungsabschnitt ausgeführt wird, und 7(b) zeigt ein Bild, nachdem der Berechnungsvorgang in dem Berechnungsabschnitt ausgeführt worden ist.
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8 zeigen Bilder einer Elektrode, aufgenommen von einer Kamera, wobei der Durchmesser der Elektrodenspitze über den Normalbereich hinausgeht, und Oxidbeläge in geringen Mengen an der Elektrode haften. 8(a) zeigt ein Bild, bevor der Berechnungsvorgang in einem Berechnungsabschnitt ausgeführt wird, und 8(b) zeigt ein Bild, nachdem ein Berechnungsvorgang in dem Berechnungsabschnitt ausgeführt worden ist.
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9 zeigen Bilder einer Elektrode, aufgenommen von einer Kamera, wobei der Durchmesser der Elektrodenspitze über den Normalbereich hinausgeht, und Oxidbeläge in großen Mengen an der Elektrode haften. 9(a) zeigt ein Bild, bevor der Berechnungsvorgang in einem Berechnungsabschnitt ausgeführt wird, und 9(b) zeigt ein Bild, nachdem der Berechnungsvorgang in dem Berechnungsabschnitt ausgeführt worden ist.
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10 zeigen Bilder einer Elektrode, aufgenommen von einer Kamera, wobei der Durchmesser der Elektrode über den Normalbereich hinausgeht, und wobei er über einen vorbestimmten Wert hinausgeht, was als außerhalb eines zulässigen Bereichs erachtet wird.
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10(a) zeigt ein Bild, bevor der Berechnungsvorgang in einem Berechnungsabschnitt ausgeführt wird, und 10(b) zeigt ein Bild, nachdem der Berechnungsvorgang in dem Berechnungsabschnitt ausgeführt worden ist.
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11 zeigt eine Ansicht, entsprechend 4, gemäß einer zweiten Ausführungsform, die nicht von den Ansprüchen erfasst ist.
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12 zeigt eine Ansicht, entsprechend 4, gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht von den Ansprüchen erfasst ist.
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13 zeigt eine Ansicht, entsprechend 4, gemäß einer vierten Ausführungsform, die nicht von den Ansprüchen erfasst ist.
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14 zeigt eine Ansicht, entsprechend 1, gemäß einer fünften Ausführungsform.
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15 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 14.
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16 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie C-C in 14.
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17 zeigt eine perspektivische Ansicht eines oberen Rahmens gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von oben.
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18 zeigt eine perspektivische Ansicht eines unteren Rahmens gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von unten.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind im hier Folgenden ausführlich zu beschreiben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Die folgenden Erläuterungen bevorzugter Ausführungsformen weisen im Wesentlichen reinen Beispielcharakter auf.
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<<Erste Ausführungsform>>
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1 bis 5 zeigen eine Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß einer ersten Ausführungsform. Diese Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden wird verwendet zum Inspizieren des Zustands eines Elektrodenpaars 2, hergestellt aus Chromkupfer oder Ähnlichem, und befestigt an und gehalten von Spitzen einer Schweißzange G, welche verwendet wird, wenn Stahlbleche in Automobil-Fertigungsstraßen mittels Punktschweißens zusammengeschweißt werden. Die Elektroden-Inspektionsvorrichtung 1 weist einen Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 6 auf, gebildet durch Verarbeiten von Stahlblechen. Der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 6 ist als eine quaderartige Form ausgebildet, aus einem im Wesentlichen rechtwinkeligen Parallelepiped, welches sich in horizontaler Richtung erstreckt. Der mittlere Abschnitt sowohl der oberen als auch der unteren Wand in Längsrichtung sind vertieft, wobei der Abstand zwischen den mittleren Abschnitten in Längsrichtung geringer ist als der Abstand zwischen den Abschnitten an den beiden Seiten in Längsrichtung. Die äußere Form des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 ist in vertikaler Richtung symmetrisch. Jeder der vertieften mittleren Abschnitte der unteren und der oberen Wand des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 weist eine durchgehende Öffnung 61 auf, welche in vertikaler Richtung durch den mittleren Abschnitt verläuft, und eine Mess-Bezugsanordnung 7. Die Mess-Bezugsanordnung 7 weist, an der Seite der oberen Wand, eine Trägerplatte 74 auf, welche sich an der Außenseite des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 befindet, eine Schutzabdeckung 75, welche sich an der Außenseite der Trägerplatte 74 befindet, und welche eine Fläche der Trägerplatte 74 schützt, und eine Elektroden-Fixierungsplatte 72, welche sich an der Außenseite der Schutzabdeckung 75 befindet, und welche die Elektrode 2 fixiert, die inspiziert werden soll. Die Trägerplatte 74 ist als eine im Allgemeinen quadratische Platte ausgebildet, wie gezeigt in 3, und sie weist in einem mittleren Abschnitt derselben, eine durchgehende Öffnung 74a auf, welche sich in einer Position befindet, die der durchgehenden Öffnung 61 des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 entspricht. Eine ringförmige Erhebung 74b, welche nach oben vorspringt, ist am Umfang der durchgehenden Öffnung 74a der Trägerplatte 74 ausgebildet. An einer Wand der ringförmigen Erhebung 74b sind vier Lichtquellen-Öffnungen 74c ausgebildet, derart, dass sie sich in Positionen in Längsrichtung und in Breitenrichtung des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 befinden. An der Außenseite des ringförmigen Vorsprungs 74b, an der Trägerplatte 74, in Positionen, welche den Lichtquellen-Öffnungen 74c entsprechen, sind vier Kantendetektions-Lichtquellen 73 bereitgestellt, hergestellt aus LEDs, welche blaues Licht emittieren, in der Nähe des ringförmigen Vorsprungs 74b, mit den gleichen Intervallen dazwischen. Ein Acrylplättchen 74d, welches eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, ist zwischen der Kantendetektions-Lichtquelle 73 und der Lichtquellenöffnung 74c befestigt. Licht, welches von der Kantendetektions-Lichtquelle 73 emittiert wird, wird in dem Acrylplättchen 74d gesammelt, geht durch die Lichtquellen-Öffnung 74c hindurch und beleuchtet aus radialer Richtung einen Umfang einer Elektrodenspitze 2, welche in einer Fixierungsöffnung 72a fixiert ist, wie im Folgenden beschrieben, wobei der Umfang der Elektrodenspitze 2 im blauen Licht Be aus den Detektions-Lichtquellen 73 scharf zu sehen ist (siehe 6–10). Die Schutzabdeckung 75 ist als eine im Wesentlichen quadratische Platte ausgebildet, und sie weist eine durchgehende Öffnung 75a auf, welche an einen oberen Rand der ringförmigen Erhebung 74b an der Trägerplatte 74 passt, ausgebildet in einem mittleren Abschnitt der Schutzabdeckung 75, wie gezeigt in 4. Die Elektroden-Fixierungsplatte 72 ist als eine im Allgemeinen rechteckige Platte ausgebildet, welche sich in Breitenrichtung des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 erstreckt, und sie ist an der oberen Fläche der Schutzabdeckung 75 befestigt. Die Fixierungsöffnung 72a ist in der Mitte der Elektroden-Fixierungsplatte 72 ausgebildet, und sie weist, als Bohrung in vertikaler Richtung, einen Durchmesser auf, der zur Unterseite hin allmählich kleiner wird, und der untere Randabschnitt der Elektroden-Fixierungsplatte 72 entspricht der Position der durchgehenden Öffnung 74a in der Trägerplatte 74. Die Form der Fixierungsöffnung 72a entspricht jener der Elektrode 2, und wenn die Elektrode 2 in der Fixierungsöffnung 72a eingefügt ist, ist die Elektrode 2 stabil fixiert, sie bewegt sich also nicht, und die Position der Elektrode 2 verschiebt sich nicht. Die Fixierungsöffnung 72a weist der Form nach mehrere verschiedene Typen auf, und wenn ein anderer Elektrodentyp 2, welcher sich der Form und dem Durchmesser der Spitze nach unterschiedet, zu inspizieren ist, ist die Elektroden-Fixierungsplatte 72 derart gestaltet, dass die Inspektion nach einem Austauschen der Elektroden-Fixierungsplatte gegen einen anderen Typ der Elektroden-Fixierungsplatte 72 ausgeführt wird. Wie in 2 und 4 gezeigt, ist ein plattenförmiger Spiegel 8 in dem im Wesentlichen mittleren Abschnitt des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 fixiert. Der Spiegel 8 weist an beiden seiner Seiten je eine Spiegelfläche auf, und er ist schräg angeordnet, bezogen auf die Elektrode 2, derart, dass er entfernt ist von der Fixierungsöffnung 72a in einer Position gegenüber der Elektrode 2, bezogen auf die Mess-Bezugsanordnung 7. An den beiden Enden des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 in Längsrichtung ist je eine Kamera eines CCD-Kamerapaars 91, zum Abbilden der Elektrodenspitzen 2 direkt von vorne, wie gespiegelt an dem Spiegel 8, als Spiegelbild, an den beiden Seiten des Spiegels 8 angeordnet, derart, dass sie von dem Spiegel 8 entfernt ist, wobei sie von Kamera-Trägerelementen 92 und 93 getragen ist, welche plattenförmig sind. Mehrere Beleuchtungs-Lichtquellen 92a, welche aus LEDs hergestellt sind, die weißes Licht zum Umfang der Linsen der CCD-Kameras 91 hin emittieren, sind an der Kamera-Trägerplatte 92 befestigt, wobei die Intervalle dazwischen immer gleich sind, derart, dass die Bilder, die von den CCD-Kameras 91 emittiert werden, scharf sind. Eine Streuplatte 10, welche sich vom äußeren Rand der CCD-Kamera 91 aus erstreckt, ist zwischen der Kamera-Trägerplatte 92 und dem Spiegel 8 befestigt. Die Streuplatte 10 besteht aus einem Harz, welches eine milchige weiße Farbe aufweist, und sie ist derart gestaltet, dass sie Licht, welches von den mehreren Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird, streut und zu dem Spiegel 8 lenkt, wobei das Problem einer uneinheitlichen Helligkeitsverteilung in dem Licht gelöst wird. Die Mess-Bezugsanordnung 7 ist ebenfalls an einer Seite der unteren Wand des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 bereitgestellt. Der Aufbau der Mess-Bezugsanordnung 7 an der Seite der unteren Wand und der Aufbau der Mess-Bezugsanordnung 7 an der Seite der oberen Wand sind symmetrisch, bezogen auf den mittleren Abschnitt der Inspektionsvorrichtung 6 in vertikaler Richtung. Wie in 5 gezeigt, ist eine Steuereinheit 5 mit der CCD-Kamera 91 verbunden, mit einem Anzeigeabschnitt 4, wie im Folgenden zu beschreiben, und mit einem Roboter für allgemeine Zwecke (nicht gezeigt), der die Schweißzange G hält, oder mit einer Steuereinheit (nicht gezeigt) in einer Fertigungsstraße. Die Steuereinheit 5 weist eine Berechnungsabschnitt 5a auf, einen Bestimmungsabschnitt 5b, und einen Datenspeicherungsabschnitt 5c, und sie ist gestaltet zum Initiieren der Inspektion der Elektrodenspitze 2 durch ein Signal zum Initiieren der Inspektion, welches von dem Roboter für allgemeine Zwecke (nicht gezeigt) oder der Steuereinheit (nicht gezeigt) in der Fertigungsstraße gesendet wird. Die Steuereinheit 5 ist derart gestaltet, dass sie, auf Grund des Ergebnisses der Inspektion, Befehle an den Roboter für allgemeine Zwecke (nicht gezeigt) oder die Steuereinheit (nicht gezeigt) in der Fertigungsstraße ausgibt, zum darauffolgenden Ausführen eines Vorgangs. Wie in 6–10 gezeigt, ist der Berechnungsabschnitt 5a gestaltet zum Berechnen der Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze in zwei Richtungen, auf Grund einer Position des Umfangs der Elektrodenspitze 2, wobei der Graustufen-Unterschied scharf ist, auf Grund des Lichts, das von den Kantendetektions-Lichtquellen 73 emittiert wird. Der Berechnungsabschnitt 5a ist derart gestaltet, dass er, auf Grund des oben genannten Ergebnisses, mittels eines Berechnungsvorgangs, einen virtuellen Kreis C erzeugt. Auf Grund des Graustufen-Unterschieds zwischen der Farbe des Chromkupfers der Elektrode 2 und einem Abschnitt, der sich davon unterscheidet, ist der Berechnungsabschnitt 5a derart gestaltet, dass er einen Berechnungsvorgang ausführt, bezogen auf die Flächenanteile s1 und s2 der Verunreinigungen (Oxidbeläge und Beschichtungsrückstände), welche an der Spitze haften. Insbesondere ist der Berechnungsabschnitt 5a gestaltet zum Berechnen eines Verhältnisses s1 einer Fläche in einem Bereich S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften (weißer Teil der Elektrodenspitzen in 6 bis 10), zu der Fläche des erzeugten virtuellen Kreises C, und eines Verhältnisses s2 einer Fläche eines Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften (schwarzer Teil der Elektrodenspitzen in 6 bis 10), zu der Fläche des erzeugten virtuellen Kreises C. Der Bestimmungsabschnitt 5b ist gestaltet zum Vergleichen des Berechnungsergebnisses, das von dem Berechnungsabschnitt 5a ermittelt wird, und einem vorbestimmten Wert in dem Datenspeicherungsabschnitt 5c, und zum Ausführen einer Bestimmung. Der Datenspeicherungsabschnitt 5c ist gestaltet zum Speichern vorbestimmter Werte, welche als Referenzen für die Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze dienen, für die Flächenanteile s1 und s2 der Verunreinigungen, die an der Spitze haften, und Ähnliches. Der Datenspeicherungsabschnitt 5c ist auch gestaltet zum Speichern von Bildern, welche von der CCD-Kamera 91 aufgenommen werden, von Daten der Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze, der Flächenanteile s1 und s2 der Verunreinigungen, die an der Spitze haften, berechnet durch den Berechnungsabschnitt 5a, und Daten des Ergebnisses der Bestimmung durch den Bestimmungsabschnitt 5b. Wie in 5 gezeigt, ist die Elektroden-Inspektionsvorrichtung 1 mit einem Anzeigeabschnitt 4 versehen, welcher, auf Grund von Befehlen aus der Steuereinheit 5, die Bilder der Elektrodenspitze 2, die von der CCD-Kamera 91 aufgenommen werden, das Berechnungsergebnis des Berechnungsabschnitts 5a und das Ergebnis der Bestimmung durch den Bestimmungsabschnitt 5b anzeigen kann. Als Nächstes ist ein Kontrollvorgang der Steuereinheit 5 im Folgenden ausführlich zu beschreiben. Jede Elektrode des Elektrodenpaars 2, welche zum Punktschweißen von Stahlblechen eine vorbestimmte Zeit lang eingesetzt worden ist, wird von einem Fräser (nicht gezeigt) gefräst. Danach wird jede Elektrode des Elektrodenpaars 2 in die Fixierungsöffnung 72a der Mess-Bezugsanordnung 7 eingefügt, aus der Richtung von oberhalb oder aus der Richtung von unterhalb des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6. Nachdem die Elektrode 2 in der Fixierungsöffnung 72a fixiert worden ist, empfängt die Steuereinheit 5 ein Signal zum Initiieren einer Inspektion von dem Roboter für allgemeine Zwecke (nicht gezeigt), welcher die Schweißzange G hält, oder von der Steuereinheit (nicht gezeigt) in der Fertigungsstraße. Bei Empfangen des Signals zum Initiieren einer Inspektion gibt die Steuereinheit 5 der CCD-Kamera 91 den Befehl, ein Bild der Elektrodenspitze 2 aufzunehmen. Auf Grund des Befehls nimmt die CCD-Kamera 91 das Bild der Elektrodenspitze 2 auf. In diesem Fall kann die CCD-Kamera 91 das Bild der Elektrodenspitze 2 direkt von vorne aufnehmen, unter Verwendung des geneigten Spiegels 8. Der Berechnungsabschnitt 5a führt einen Berechnungsvorgang aus, bezogen auf die Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze und auf die Flächenanteile s1 und s2 der Verunreinigungen, welche an der Elektrodenspitze 2 haften, unter Verwendung der aufgenommenen Bilder, die in dem Datenspeicherungsabschnitt 5c gespeichert sind. Die Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze 2 in zwei Richtungen werden aus der Position des Umfangs der Elektrodenspitze 2 berechnet, welcher in dem Licht, das von den Kantendetektions-Lichtquellen 73 emittiert wird, scharf zu sehen ist. Auf Grund dieses Ergebnisses wird ein virtueller Kreis C des Umfangs der Elektrodenspitze 2 durch den Berechnungsvorgang erzeugt, und das Verhältnis s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften (weißer Teil der Elektrodenspitze in 6 bis 10), zu der Fläche des erzeugten virtuellen Kreises C, und das Verhältnis s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften (schwarzer Teil der Elektrodenspitze in 6 bis 10), zu der Fläche des erzeugten virtuellen Kreises C, werden berechnet. Beispielsweise werden, bezogen auf die Elektrodenspitze 2, gezeigt in 6(a), wie gezeigt in 6(b), die Durchmesser der Elektrodenspitze wie folgt berechnet: r1 = 5,02 mm; und r2 = 4,99 mm, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, werden wie folgt berechnet: s1 = 6%; und s2 = 3%. In ähnlicher Weise werden, bezogen auf die Elektrode 2, gezeigt in 7(a), wie gezeigt in 7(b), die Durchmesser der Elektrodenspitze wie folgt berechnet: r1 = 5,02 mm; und r2 = 5,01 mm, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, im welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, werden wie folgt berechnet: s1 = 42%; und s2 = 10%. Bezogen auf die Elektrode 2, gezeigt in 8(a), wie gezeigt in 8(b), werden die Durchmesser der Elektrodenspitze wie folgt berechnet: r1 = 5,50 mm; und r2 = 5,39 mm, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, werden wie folgt berechnet: s1 = 14%; und s2 = 3%. Bezogen auf die Elektrode 2, gezeigt in 9(a), wie gezeigt in 9(b), werden die Durchmesser der Elektrodenspitze wie folgt berechnet: r1 = 5,21 mm; und r2 = 6,03 mm, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, werden wie folgt berechnet: s1 = 39%; und s2 = 3%. Bezogen auf die Elektrode 2, gezeigt in 10(a), wie gezeigt in 10(b), werden die Durchmesser der Elektrodenspitze wie folgt berechnet: r1 = 5,21 mm; und r2 = 6,03 mm. Die berechneten Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze und die berechneten Flächenanteile der Verunreinigungen werden mit den vorbestimmten Werten verglichen, welche in dem Datenspeicherungsabschnitt 5c gespeichert sind, und welche Referenzen bilden für die Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze, für den Bestimmungsabschnitt 5b, beim Bestimmen, ob die Elektrode sich im Normalbereich befindet. In der ersten Ausführungsform wird jeder der vorbestimmten Werte der Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze in einem Bereich von 4,70 bis 5,20 mm festgelegt, beides inklusive, und wenigstens einer der vorbestimmten Werte des Flächenanteils s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und des Flächenanteils s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, wird auf unter 20% festgelegt. Wenn ferner der Durchmesser der Elektrodenspitze 6,00 mm oder mehr beträgt, ist diese Elektrode als die Elektrode 2 zu bestimmen, von der angenommen wird, dass sie sich außerhalb eines zulässigen Bereichs befindet. Bezogen auf beispielsweise die Elektrode 2 in 6, beträgt der Durchmesser r1 der Spitze 5,02 mm, und der Durchmesser r2 der Spitze beträgt 4,99 mm, was innerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, beträgt 6%, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, beträgt 3%, was innerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und daher wird bestimmt, dass die Elektrode 2 in 6 sich im Normalbereich befindet. Bezogen auf die Elektrode 2 in 7, beträgt der Durchmesser r1 der Spitze 5,02 mm, und der Durchmesser r2 der Spitze beträgt 5,01 mm, was innerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, beträgt 42%, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, beträgt 10%, was nicht innerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und daher wird bestimmt, dass die Elektrode in 7 sich nicht im Normalbereich befindet. Bezogen auf die Elektrode 2 in 8, beträgt der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, 14%, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, beträgt 3%, was innerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt. Allerdings beträgt der Durchmesser r1 der Spitze 5,50 mm, und der Durchmesser r2 der Spitze beträgt 5,39 mm, was außerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und daher wird bestimmt, dass die Elektrode 2 in 8 sich nicht im Normalbereich befindet. Bezogen auf die Elektrode 2 in 9, beträgt der Durchmesser r1 der Spitze 5,16 mm, und der Durchmesser r2 der Spitze beträgt 5,47 mm, was außerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und der Flächenanteil s1 der Fläche des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, beträgt 39%, und der Flächenanteil s2 der Fläche des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, beträgt 3%, was außerhalb des Bereichs der vorbestimmten Werte liegt, und daher wird bestimmt, dass die Elektrode 2 in 9 sich nicht im Normalbereich befindet. Bezogen auf die Elektrode 2 in 10, beträgt der Durchmesser r1 der Spitze 5,21 mm, und der Durchmesser r2 der Spitze beträgt 6,03 mm, und da der Durchmesser r2 6,00 mm oder mehr beträgt, wird die Elektrode 2 in 10 als die Elektrode 2 bestimmt, welche als außerhalb eines zulässigen Bereichs erachtet wird. Daher wird in einem Berechnungsvorgang für das Bild in 10 der virtuelle Kreis C nicht entlang dem Umfang der Spitze der Elektrode 2 erzeugt. Die vorbestimmten Werte der Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze und des Flächenanteils s1 des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und des Flächenanteils s2 des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, können beliebige Werte sein. Wenn, in der ersten Ausführungsform, einer der Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze und der Flächenanteil s1 des Bereichs S1, in welchem die Oxidbeläge an der Spitze haften, und der Flächenanteil s2 des Bereichs S2, in welchem die Beschichtungsrückstände an der Spitze haften, nicht im Bereich der vorbestimmten Werte liegt, ist vorgesehen, dass die Elektrode 2 als nicht im Normalbereich bestimmt wird. Es kann auch sein, dass die Elektrode 2 als nicht im Normalbereich bestimmt wird, wenn sowohl der Durchmesser als auch die Flächenanteile nicht im Bereich der vorbestimmten Werte liegen. Wenn der Bestimmungsabschnitt 5b bestimmt, dass die Elektrode 2 nicht im Normalbereich liegt, gibt die Steuereinheit 5 den Befehl an den Roboter für allgemeine Zwecke (nicht gezeigt) oder an die Steuereinheit (nicht gezeigt) in der Fertigungsstraße den Befehl aus, die Elektrode 2 zu fräsen. In diesem Fall kann die Steuereinheit 5 befehlen, dass der Anzeigeabschnitt 4 eine Warnung anzeigt, dass z. B. die Elektrode 2 sich in einem Zustand außerhalb des Normalbereichs befindet. Wenn der Bestimmungsabschnitt 5b hingegen bestimmt, dass die Elektrode 2 normal ist, gibt die Steuereinheit an den Roboter für allgemeine Zwecke (nicht gezeigt) oder an die Steuereinheit (nicht gezeigt) in der Fertigungsstraße den Befehl aus, eine weitere Schweißung auszuführen, und auf Grund des Befehls wird der Schweißbetrieb in der Fertigungsstraße wieder aufgenommen. Der Datenspeicherungsabschnitt 5c speichert das aufgenommene Bild, das Berechnungsergebnis und das Ergebnis der Bestimmung. Nach Empfangen eines Befehls vom Personal, Daten anzuzeigen, oder Ähnliches, wie etwa das aufgenommene Bild, das Berechnungsergebnis und das Ergebnis der Bestimmung auf dem Anzeigeabschnitt 4, gibt die Steuereinheit 5 den Befehl an den Anzeigeabschnitt 4 aus, die Daten anzuzeigen, wie etwa das aufgenommene Bild, das Berechnungsergebnis und das Ergebnis der Bestimmung.
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Auf Grund des Befehls zeigt der Anzeigeabschnitt 4 die Daten an, wie etwa das aufgenommene Bild, das Berechnungsergebnis und das Ergebnis der Bestimmung. Daher ist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Elektrode 2 in der Fixierungsöffnung 72a fixiert, wobei ein Abstand von der Elektrode 2 zu der CCD-Kamera 91 durch den Spiegel 8 konstant ist. Wenn daher der Berechnungsvorgang, bezogen auf das Bild der Elektrodenspitze 2, durch den Berechnungsabschnitt 5a ausgeführt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass es zu Schwankungen der Messwerte kommt. Ferner wird, auf Grund des Spiegels 8, das Bild der Elektrodenspitze 2 von der CCD-Kamera 91 direkt von vorne aufgenommen, und daher wird das aufgenommene Bild durch den Berechnungsabschnitt 5a derart verarbeitet, dass wenigstens 2 oder mehr Spitzendurchmesser r auf einmal gemessen werden. In diesem Verfahren wird die Messung der Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze, d. h., die Bestimmung, ob die Spitze eine wirklich runde Form aufweist oder nicht, genau ausgeführt, ohne den Verfügbarkeitsgrad in der Fertigungsstraße zu verringern. Beide Flächen des Spiegels 8 spiegeln gleichzeitig die Spitzen des Elektrodenpaars 2, welche vertikal angeordnet sind, und daher werden Bilder der Spitzen des Elektrodenpaars 2 gleichzeitig aufgenommen, und die Durchmesser r1 und r2 der Elektrodenspitze werden genau gemessen, ohne den Verfügbarkeitsgrad in der Fertigungsstraße zu verringern. Selbst wenn die Schweißzange G die Elektroden 2 mit einem besonders geringen Abstand dazwischen aufweist, ist, da die CCD-Kamera 91 nicht zwischen den Elektroden 2 angebracht wird, und nur der Spiegel 8 zwischen den Elektroden 2 angeordnet ist, eine Breite eines Abschnitts des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6, welcher sich zwischen den Elektroden 2 befindet, gering, wobei insgesamt ein kompakter Aufbau des Hauptkörpers bereitgestellt ist. Die Beleuchtungs-Lichtquellen 92a, die am Umfang der Linse der CCD-Kamera 91 angeordnet sind, sind aus einer LED hergestellt, wobei ausreichend Licht erzeugt wird, dass die CCD-Kamera 91 Bilder aufnehmen kann. Der Umfang der Elektrodenspitze 2 wird durch die Kantendetektions-Lichtquellen 73 aus radialer Richtung beleuchtet, wenn die Elektrode 2 in der Fixierungsöffnung 72a fixiert ist, und daher ist der Umfang der Elektrodenspitze 2 auf dem Bild, das von der CCD-Kamera 91 abgebildet wird, scharf dargestellt. Bei diesem Aufbau wird das Bild durch den Berechnungsabschnitt 5a genau verarbeitet, und die Durchmesser r der Elektrodenspitze können exakt gemessen werden. Die LEDs mit blauem Licht werden als Kantendetektions-Lichtquellen 73 verwendet. Daher kommt es, im Gegensatz zu einem Verwenden von LEDs mit weißem Licht, nicht zu Unschärfe am Umfang der Elektrodenspitze 2 auf Grund eines Glanz-Effekts an der Elektrode 2, und der Umfang der Elektrodenspitze 2 wird auf dem Bild, das von der CCD-Kamera 91 aufgenommen wird, deutlich dargestellt, wobei der Berechnungsvorgang durch den Berechnungsabschnitt 5a noch genauer wird. Die Elektroden-Inspektionsvorrichtung 1 weist einen Anzeigeabschnitt 4 auf, zum Anzeigen der Bilder, welche durch die CCD-Kamera 91 aufgenommen werden, des Berechnungsergebnisses, welches durch den Berechnungsabschnitt 5a ermittelt wird, und des Ergebnisses des Vergleichs und der Bestimmung durch den Bestimmungsabschnitt 5b. Daher kann etwa das Personal einen Zeitplan zum Fräsen der Elektrode 2 und Ähnliches auf Grund der ermittelten Daten nach der Inspektion erstellen. Da der Anzeigeabschnitt 4 die Bilder anzeigen kann, die von der CCD-Kamera 91 aufgenommen werden, das Berechnungsergebnis, das durch den Berechnungsabschnitt 5a ermittelt wird, und das Ergebnis des Bestimmens durch den Bestimmungsabschnitt 5b, kann das Personal über den Zustand der Elektroden 2 informiert sein, selbst wenn das Personal die Fertigungsstraße nicht betritt, und das Personal kann die Fertigungsstraße sicher verwalten.
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<<Zweite Ausführungsform>>
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11 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform weist den gleichen Aufbau auf wie die erste Ausführungsform, außer darin, dass nur eine einzige CCD-Kamera 91 bereitgestellt ist, um die Abmessungen des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 in Längsrichtung zu reduzieren, und dass ein Spiegelaufbau 81 sich ändert. Daher sind die Teile, die unterschiedlich sind, im Folgenden einzeln zu beschreiben. Der Spiegel 81 weist die Form einer Platte auf, und er ist drehbar im Inneren des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 befestigt, wobei sich eine Rotationsachse in Breitenrichtung des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 erstreckt. Der Spiegel 81 ist schräg angeordnet, bezogen auf eine Elektrode 2, derart, dass er entfernt ist von der Fixierungsöffnung 72a, in einer Position gegenüber der Elektrode 2, bezogen auf eine Mess-Bezugsanordnung 7, und er ist derart gestaltet, dass er sich um 90 Grad um die Rotationsachse 81a dreht, wobei er zwischen der Elektrode 2 an einer oberen Seite, welche von der CCD-Kamera 91 aufgenommen werden soll, und der Elektrode 2 an einer unteren Seite, welche von der CCD-Kamera 91 aufgenommen werden soll, wechselt. Der Spiegel 81 ist mit einer Steuereinheit 5 verbunden, die nicht gezeigt ist, und auf Grund eines Befehls aus der Steuereinheit 5 kann zwischen den Elektroden 2, die aufgenommen werden sollen, gewechselt werden. Daher sind, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Vorteile ähnlich jenen der ersten Ausführungsform, und wenn der Spiegel 81 um 90 Grad um die Rotationsachse 81a gedreht wird, können die Spitzen des Elektrodenpaars 2 jeweils von der CCD-Kamera 91 aufgenommen werden. Daher sind die Abmessungen des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 6 in Längsrichtung kürzer, wobei eine Inspektionsvorrichtung zu geringen Kosten und mit einem kompakten Aufbau bereitgestellt ist.
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<<Dritte Ausführungsform>>
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12 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform weist den gleichen Aufbau auf wie die zweite Ausführungsform, außer darin, dass ein Spiegelaufbau 82 sich ändert. Daher sind die Teile, die unterschiedlich sind, im Folgenden einzeln zu beschreiben. Der Spiegel 82 umfasst einen oberen Spiegel 82a und einen unteren Spiegel 82b, welche jeweils die Form einer Platte aufweisen. Der obere Spiegel 82a ist schräg angeordnet, bezogen auf eine Elektrode 2, derart dass er entfernt ist von einer Fixierungsöffnung 72a, in einer Position gegenüber der Elektrode 2, bezogen auf eine Mess-Bezugsanordnung 7, welche sich an der oberen Seite befindet, und der untere Spiegel 82b ist schräg angeordnet, bezogen auf die Elektrode 2, derart, dass er entfernt ist von einer Fixierungsöffnung 72a, in einer Position gegenüber der Elektrode 2, bezogen auf eine Mess-Bezugsanordnung 7, welche sich an der unteren Seite befindet. Der Spiegel 82a und der untere Spiegel 82b sind an einer Seite eingebaut, die der CCD-Kamera 91 näher ist, und sie weisen im Querschnitt eine V-Form auf. Die CCD-Kamera 91 ist gestaltet zum gleichzeitigen Aufnehmen von Bildern der Elektrodenspitze 2, welche an dem oberen Spiegel 82a gespiegelt wird, und von der Elektrodenspitze 2, welche an dem unteren Spiegel 82b gespiegelt wird, direkt von vorne. Daher werden, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verglichen mit der zweiten Ausführungsform, die Spitzen des Elektrodenpaars 2 jeweils gleichzeitig von der CCD-Kamera 91 abgebildet, selbst wenn der Spiegel 82 nicht gedreht wird. Daher kann, verglichen mit der zweiten Ausführungsform, die Elektroden-Inspektionsvorrichtung 1 zu geringen Kosten und mit einem kompakten Aufbau bereitgestellt werden.
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<<Vierte Ausführungsform>>
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13 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß einer vierten Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform weist den gleichen Aufbau auf wie die erste Ausführungsform, außer darin, dass eine Mess-Bezugsanordnung 7 und eine CCD-Kamera 91 bereitgestellt sind, und ein Spiegel 8, welcher eine Spiegelfläche an einer Seite aufweist. In diesem Fall werden die Spitzen des Elektrodenpaars 2 nur eine nach der anderen gemessen. Um beispielsweise jeweils den Zustand der Elektrodenspitzen des Elektrodenpaars 2 an der Schweißzange G zu kennen, ist es erforderlich, die Position der Schweißzange G zu ändern, um jeweils Bilder der Elektroden 2 aufzunehmen, was dazu führt, dass die Inspektion Zeit braucht. Allerdings sind nur eine Mess-Bezugsanordnung 7 und nur eine CCD-Kamera 91 bereitgestellt, was Kosten reduziert, und was ermöglicht, dass der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 6 einen kompakten Aufbau aufweist.
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<<Fünfte Ausführungsform>>
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14 bis 18 zeigen eine Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß einer fünften Ausführungsform. In der fünften Ausführungsform weist ein Abschnitt um einen Spiegel 8 einen modularen Aufbau auf. In der fünften Ausführungsform sind dieselben Bezugszeichen verwendet wie in der ersten Ausführungsform, und die Teile, die unterschiedlich sind, sind im Folgenden einzeln zu beschreiben. Wie in 14 gezeigt, weist die Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß der fünften Ausführungsform die Form eines flachen Quaders auf, von geringer Dicke, und sie umfasst einen Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 60, wobei eine Seite eines Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 60, in Längsrichtung desselben, nach außen gekrümmt ist, derart, dass er dort die Form einer flachen halben Scheibe aufweist. Wie in 15 und 16 gezeigt, ist ein Spiegelmodul 3 an der Innenseite des gekrümmten Abschnitts angeordnet, welcher im Wesentlichen eine Platte von der Form einer halben Scheibe aufweist, an der einen Seite des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 60, in Längsrichtung desselben, ein Steuerungsträger 50 ist an der Innenseite an der anderen Seite angeordnet, und ein Paar Elektroden-Fixierungsplatten (Mess-Bezugsanordnungen) 72, welche jeweils im Wesentlichen eine Scheibenform aufweisen, und welche jeweils eine Fixierungsöffnung 72a aufweisen, zum Fixieren der Elektroden 2 in denselben, sind oberhalb und unterhalb des Spiegelmoduls 3 angeordnet, derart, dass das Spiegelmodul 3 dazwischen liegt. Das Spiegelmodul 3 erstreckt sich in Breitenrichtung des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 60, und weist, wie gezeigt in 15 und 16, einen Modulrahmen 30 auf, der aus einem Harz hergestellt ist, und der als ein Rahmenaufbau für das Spiegelmodul 3 dient, wobei ein Spiegel 8 in dem mittleren Abschnitt des Modulrahmens 30 eingebaut ist. Im Wesentlichen im mittleren Abschnitt des Modulrahmens 30 in vertikaler Richtung ist der Modulrahmen 30 in einen oberen Rahmen 30a, der sich an der oberen Seite befindet, und einen unteren Rahmen 30b, der sich an der unteren Seite befindet, geteilt. Der obere Rahmen 30a umfasst einen Plattenrahmen 31, welcher sich in horizontaler Richtung erstreckt, wobei er eine durchgehende Öffnung 31a darin aufweist, entsprechend der Fixierungsöffnung 72a der Elektroden-Fixierungsplatte 72, und ein Paar vorspringender Platten 32, welche parallel nach unten angeordnet sind, ausgehend von Positionen an beiden Seiten der durchgehenden Öffnung 31a des Plattenrahmens 31, und am unteren Rand einer jeden der vorspringenden Platten 32 ist ein halbkreisartig ausgenommener Abschnitt 32a, nach oben hin ausgenommen, ausgebildet. Wie in 17 gezeigt, ist eine ringförmige Erhebung 31b oben an der oberen Fläche des Plattenrahmens 31 angeordnet, am Umfang der durchgehenden Öffnung 31a, und an der oberen Fläche des ringförmigen Vorsprungs 31b sind Einkerbungen 31c, welche sich in radialer Richtung erstrecken, ausgebildet, derart, dass sie den Ring in vier gleiche Teile einteilen. Die obere Fläche des Plattenrahmens 31 ist mit einer Lichtquellen-Fixierungsplatte 70 versehen, in welcher eine Passöffnung 70a ausgebildet ist, derart, dass die Passöffnung 70a an den äußeren Umfang der Erhebung 31b passt, und vier Kantendetektions-Lichtquellen 73 sind an der Lichtquellen-Fixierungsplatte 70 befestigt, entsprechend jeweils den Einkerbungen 31c der Erhebung 31b. Daher geht Licht, welches von den Kantendetektions-Lichtquellen 73 emittiert wird, jeweils durch die Einkerbungen 31c hindurch und beleuchtet den Umfang der Elektrodenspitze 2, welche in der Fixierungsöffnung 72a befestigt ist, aus radialer Richtung. An der unteren Fläche des Plattenrahmens 31 ist eine Abschirmung 31d, welche die Form eines Halbkreises und einen L-förmigen Querschnitt aufweist, unten angebracht, entlang dem Umfang der durchgehenden Öffnung 31a an einer Seite des Plattenrahmens 31, in Längsrichtung desselben. Die Abschirmung 31d befindet sich zwischen der Beleuchtungs-Lichtquelle 92a und den Elektroden 2, zum Abschirmen von Licht, das von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird und direkt auf die Elektrode 2 fällt. Daher beleuchtet, selbst wenn der Abstand zwischen der Beleuchtungs-Lichtquelle 92a und der Elektrode 2 gering ist, das Licht, welches von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird, nicht direkt die Elektrodenspitze 2, und dieser Aufbau verhindert einen Zustand, in welchem das Licht, welches die Elektrodenspitze 2 direkt von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a aus beleuchtet, an die CCD-Kamera 91 geworfen wird, und Ähnliches. Daher weist der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 60 einen kompakten Aufbau auf, während die Elektrode 2 scharf abgebildet wird. Der untere Rahmen 30b, wie gezeigt in 15 und 18, weist den gleichen Aufbau auf wie der Aufbau des oberen Rahmens 30a, und daher sind die gleichen Bezugszeichen verwendet wie jene für den oberen Rahmen 30a, und die Erläuterung derselben ist an dieser Stelle weggelassen. Wenn der Modulrahmen 30 derart zusammengebaut ist, dass die Abschirmungen 31d sich in einer punktsymmetrischen Anordnung befinden, wenn von der Seite gesehen, und wenn der Rand der vorspringenden Platte 32 im oberen Rahmen 30a und der Rand der vorspringenden Platte 32 im unteren Rahmen 30b zusammenwirken, sind Lichtmengen-Anpassungswandungen 33 in der vorspringenden Platte 32 an der oberen Seite und in der vorspringenden Platte 32 an der unteren Seite gebildet, Licht-Durchgangsöffnungen 34 sind in dem halbkreisartig ausgenommenen Abschnitt 32a an der oberen Seite und in dem halbkreisartig ausgenommenen Abschnitt 32a an der unteren Seite gebildet, und der Spiegel 8 ist in dem mittleren Abschnitt des Modulrahmens 30 eingebaut, und er befindet sich zwischen den Lichtmengen-Anpassungswandungen 33. An beiden Enden der Modulrahmen 30, in Längsrichtung derselben, ist ein Paar CCD-Kameras 91 zum Abbilden der Elektrodenspitzen 2 direkt von vorne, gespiegelt an dem Spiegel 8, als Spiegelbild, eingebaut, entfernt von dem Spiegel 8, an beiden Seiten des Spiegels 8, und jede der Lichtmengen-Anpassungswandungen 33 ist derart angeordnet, dass sie sich in der Nähe der Vorderseite der CCD-Kamera 91 befindet. Ein Freiraum S, durch welchen das Licht, das von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird, hindurchgeht, ist zwischen dem inneren Umfang der Licht-Durchgangsöffnungen 34 und dem äußeren Umfang der CCD-Kamera 91 gebildet, und ein Teil des Lichts, das von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird, wird durch die Lichtmengen-Anpassungswandungen 33 abgeschirmt, wobei es ermöglicht wird, die Lichtmenge, die zum Abbilden der Elektroden 2 angemessen ist, zu bestimmen, um die Elektroden 2 scharf abzubilden. Eine Streuplatte 10, hergestellt aus einem Harz mit einer milchig-weißen Farbe, erstreckt sich in vertikaler Richtung zwischen den Lichtmengen-Anpassungswandungen 33 in dem Modulrahmen 30 und der CCD-Kamera 91, und sie ist derart gestaltet, dass sie das Licht, das von den mehreren Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird und auf den Spiegel 8 fällt, streut, wobei das Problem einer uneinheitlichen Helligkeitsverteilung in dem Licht gelöst wird. Ferner ist eine Schutzabdeckung 11, hergestellt aus einem transparenten Harz, an der inneren Seite der durchgehenden Öffnung 31a in dem Plattenrahmen 31 bereitgestellt, zum Bedecken der Fixierungsöffnung 72a und zum Verhindern, dass Staub und Ähnliches in das Spiegelmodul 3 gelangt, und die Schutzabdeckung 11 ist mit einem gewölbten Abschnitt 11a versehen, zum Reflektieren des Lichts, welches an dem Spiegel 8 reflektiert worden ist, ausgehend von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a, außerhalb des Bereichs, in dem die CCD-Kamera 91 Bilder aufnehmen kann. So wird also verhindert, dass Staub und Ähnliches, welcher/-es an der Elektrodenspitze 2 haftet, in der Schutzabdeckung 11, in das Innere des Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörpers 60 gelangt, aus der Fixierungsöffnung 72a, und das Licht, welches von den Beleuchtungs-Lichtquellen 92a emittiert wird, und an der Schutzabdeckung 11 reflektiert wird, wird in dem gekrümmten Abschnitt 11a gestreut und nicht an die Linse der CCD-Kamera 91 reflektiert, wobei es ermöglicht wird, die Elektroden 2 scharf abzubilden. Der Aufbau und der Kontrollvorgang einer Steuereinheit 5 in der Vorrichtung 1 zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen gemäß der fünften Ausführungsform sind ähnlich jenen der Steuereinheit 5 gemäß der ersten Ausführungsform, und die Erläuterung derselben ist an dieser Stelle weggelassen. Gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform sind die vier Kantendetektions-Lichtquellen 73 an einer Mess-Bezugsanordnung 7 befestigt. Wenigstens zwei oder mehr der Kantendetektions-Lichtquellen 73 können an der einen Mess-Bezugsanordnung 7 befestigt sein, und es ist zu bevorzugen, drei oder mehr der Kantendetektions-Lichtquellen 73 an der einen Mess-Bezugsanordnung 7 zu befestigen. Wenngleich die blauen LEDs als Kantendetektions-Lichtquellen 73 verwendet sind, so kann dennoch auch jede andere LED-Farbe zusätzlich zu der blauen verwendet werden, solange der Umfang der Elektrodenspitzen 2 auf den Bildern, welche von den CCD-Kameras 91 aufgenommen werden, scharf dargestellt ist. Gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform ist ein Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 6 bereitgestellt. Mehrere der Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper 6 können von einer Steuereinheit 5 gesteuert werden. Gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform, können, wenngleich die CCD-Kameras 91 zum Abbilden der Elektrodenspitzen 2 beschrieben sind, CMOS-Kameras verwendet werden. Aus den Bildern, die gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform aufgenommen werden, kann der Zustand der Elektrodenspitzen 2 durch Ausführen eines Berechnungsvorgangs mittels eines allgemeinen Binarisierungsprozesses ermittelt werden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung ist geeignet für eine Vorrichtung zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen, welche beispielsweise in Automobil-Fertigungsstraßen verwendet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zur Inspektion von Elektroden zum Punktschweißen
- 2
- Elektrode
- 4
- Anzeigeabschnitt
- 5
- Steuereinheit
- 5a
- Berechnungsabschnitt
- 5b
- Bestimmungsabschnitt
- 5c
- Datenspeicherungsabschnitt
- 6
- Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper
- 7
- Mess-Bezugsanordnung
- 8, 81, 82
- Spiegel
- 11
- Schutzabdeckung
- 11a
- Gewölbter Abschnitt
- 31d
- Abschirmung
- 33
- Lichtmengen-Anpassungswandung
- 34
- Licht-Durchgangsöffnung
- 60
- Inspektionsvorrichtungs-Hauptkörper
- 72
- Elektroden-Fixierungsplatte (Mess-Bezugsanordnung)
- 72a
- Fixierungsöffnung
- 73
- Kantendetektions-Lichtquelle
- 91
- CCD-Kamera
- 92a
- Beleuchtungs-Lichtquelle
- S
- Freiraum
