JP2008015930A

JP2008015930A - 製造ラインの生産管理方法および生産管理システム

Info

Publication number: JP2008015930A
Application number: JP2006188451A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Uemitsu; 一郎上光; Akihiro Narita; 昭弘成田; Takahiro Funatsu; 隆弘船津
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】検査工程における検査結果を製造工程に反映して、製品の品質を高めること。
【解決手段】軸受２４をカメラ２６で撮像し、この撮像に伴う画像を画像処理ユニットで処理し、この処理結果を管理装置１４で管理するに際して、カメラ２６の撮像に伴うビデオ信号のレベルが、しきい値を示す上限レベル１０２を超えていないが、規格値１０４を超えて上限値１０２に漸次近づく傾向を示すときには、製造工程における組み立て装置１０の組み立て方法を変更するか、あるいは組み立て装置１０の駆動を停止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、各種部品を用いて軸受などの製品を製造する製造ラインにおいて、各工程の状態を的確に管理するに好適な製造ラインの生産管理方法および生産管理システムに関する。

自動車や各種産業機械に用いられる転がり軸受として、例えば、グリースが封入された軸受空間をシールしたシール軸受が知られている。この種の転がり軸受を製造する製造ラインにおいては、シール軸受に要求されるシール性能を評価するために、転がり軸受を微小な異物を混入した液体に触れる状態で所定時間回転させたのち、軌道輪の一方を固定して他方を所定の回転速度で回転させ、固定した軌道輪の振動変位を測定し、この測定した振動変位に基づいて転がり軸受のシール性能を評価する方法が提案されている（特許文献１参照）。

また、製造ラインにおいて、製品の良否を判定するに際しては、製造工程を経た製品を検査工程で各種の検査として、マッチング検査、振動検査、外観検査を行い、例えば、振動検査では、規格値を設定するとともに、規格値に対してしきい値を設定し、測定値がしきい値の範囲内のときには良品（正常）と判定し、しきい値を超えた場合には、不良品（異常）と判定する方法が採用されている。
特開２００５−２０７７６４号公報

しかし、検査工程において、測定値としきい値とを比較して良否の判定する方法では、測定値が規格値を外れていても、しきい値の範囲内であれば良品として判断されるため、製造工程において、しきい値の範囲内であって、規格値を外れたものが多く製造されていても、検査結果が製造工程に反映されず、製品の品質を高めるには十分ではない。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、検査工程における検査結果を製造工程に反映して、製品の品質をより高めることにある。

前記課題を達成するために、本発明は、複数の部品を組み立てて製品を形成する製造工程と、前記各部品または前記製品を検査対象として前記検査対象を検査する検査工程とを含み、前記検査工程では、予め設定されたルールに従って前記検査対象を撮像し、この撮像に伴う画像を処理し、この処理結果と良否判定値とを比較して前記製品の良否を判定するとともに、前記画像の処理結果を順次蓄積してその内容を判定し、この判定結果を前記製造工程に反映させる製造ラインの生産管理方法を採用したものである。

前記した手段によれば、検査対象を撮像して得られた画像の処理結果を順次蓄積してその内容を判定し、この判定結果を製造工程に反映させるようにしたため、製品の品質をより高めることができる。

本発明によれば、製品の品質をより高めることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す製造ラインの生産管理システムの構成図である。図１において、軸受を製造するための製造ラインにおいては、各種部品を組み立てて製品を形成する製造工程、各部品または製品を検査対象として、検査対象を検査する検査工程などの工程が設定されている。製造工程には、各種軸受部品を組み立てる組み立て装置１０が配置され、検査工程には、各種軸受部品または軸受（製品）を検査対象として、検査対象を検査する検査装置１２が配置されており、組み立て装置１０と検査装置１２は管理装置１４に接続され、管理装置１４は、インターネットなどの通信ネットワーク１６に接続されている。

ここで、図２に示すように、軸受用部品として、外輪１８と、内輪２０およびボール２２を用いて、軸受２４を組み立てる場合、これら軸受用部品が製造工程の組み立て装置１０に搬入されると、組み立て装置１０によって軸受２４が組み立てられ、軸受２４が製品として検査工程に搬送される。

検査工程に配置された検査装置１２は、搬入された軸受２４に対して、検査対象の外観検査を実施するために、検査対象を撮像し、撮像に伴う画像を処理し、画像の処理結果を管理装置１４に転送することとしている。

検査装置１２を用いて軸受２４に対する外観検査を実施すると、画像の処理結果を基に軸受２４の表面欠陥の有無を判定することができる。

具体的には、検査装置１２は、例えば、図３に示すように、撮像手段としてのカメラ２６と、照明装置２８と、カメラ２６の撮像に伴う画像を処理する画像処理ユニット（図示せず）を備えており、ワークとしての軸受２４の外径面を検査するときには、軸受２４の外径面に向けて照明装置２８から光を照射し、軸受２４の外径面で反射した反射光をカメラ２６で受光することで、軸受２４の外径面をカメラ２６で撮像し、この撮像に伴う画像を画像処理ユニットで処理するようになっている。

軸受２４の内径面を検査するときには、図４に示すように、軸受２４の内径面に向けて照明装置２８から光を照射し、軸受２４の内径面で反射した反射光をカメラ２６で受光することで、軸受２４の内径面をカメラ２６で撮像し、この撮像に伴う画像を画像処理ユニットで処理するようになっている。

さらに、軸受２４の側面を検査するときには、図５に示すように、軸受２４の側面に向けて照明装置２８から光を照射し、軸受２４の側面で反射した反射光をカメラ２６で受光することで、軸受２４の側面をカメラ２６で撮像し、この撮像に伴う画像を画像処理ユニットで処理するようになっている。

軸受２４の外径面と内径面および側面に関する画像の処理結果はそれぞれ管理装置１４に転送され、ＣＰＵやモニタなどを有する管理装置１４において、画像の処理結果が管理され、モニタの画面上には、画像の処理結果、例えば、カメラ２６の撮像に伴うビデオ信号が表示されるようになっている。

この場合、検査装置１２のモニタの画面上には、図６に示すように、カメラ２６の撮像に伴うビデオ信号１００とともに、良否判定値を示す上限レベル１０２と下限レベル１０４がしきい値として表示される。さらに、モニタの画面上には、画像の処理結果として、軸受２４のエッジ変化幅Ｗ１とワーク幅Ｗ２が表示される。

上限レベル１０２は、検査対象の表面に生じる傷のうち主に光った傷を検出するために、下限レベル１０４は、検査対象の表面に生じる黒い結果や表面の粗さなどを検出するために、それぞれビデオ信号１００の輝度レベルに関連づけて設定されている。すなわち、軸受２４を撮像して得られたビデオ信号１００のレベルが上限レベル１０２を超えたり、下限レベル１０４を下回ったりしたときには、検査装置１２によって、軸受２４に表面欠陥があると判定される。

また、軸受２４を撮像して得られたビデオ信号１００がエッジ変化幅Ｗ１とワーク幅Ｗ２から外れたときには、検査装置１２によって、軸受２４の表面形状に欠陥があると判定される。

また、管理装置１４において、カメラ２６の撮像に伴う画像の処理結果を管理するに際して、検査工程に搬入された軸受２４を撮像して得られたビデオ信号１００に関する情報をディジタルデータとして記憶媒体などに順次蓄積してその内容を判定し、この判定結果を製造工程における組み立て方法に反映させることとしている。

この場合、軸受２４を撮像して得られたビデオ信号１００に関する情報をディジタルデータとして記憶媒体などに順次蓄積してその内容を判定し、この判定結果を製造工程における組み立て方法に反映させるためのルールとしては、例えば、図６に示すように、ビデオ信号１００のレベルが規格値１０６を超えて、しきい値としての上限レベル１０２に近づく傾向を示すとき、あるいは、ビデオ信号１００のレベルが規格値１０８を下回り、しきい値としての下限レベル１０４に近づく傾向を示すときには、ビデオ信号１００のレベルの変化傾向を製造工程における組み立て方法に反映させるルールを採用することができる。

このルールを採用すると、例えば、軸受２４の製造が順次行われている過程で、各軸受２４に関する外観検査を検査装置１２で行い、例えば、ビデオ信号１００のレベルが、しきい値としての上限レベル１０２を超えていないが、規格値１０６を超えて、上限レベル１０２に漸次近づく傾向を示す情報が得られたときには、この情報を基に製造工程における組み立て方法を変更することで、次に製造される軸受２４に異常が生じるのを未然に防止することができ、軸受２４の品質をより高めることができる。

一方、検査工程における外観検査の結果を製造工程に反映しても、不良品が多発する場合には、製造工程における組み立て装置１０を自動的に停止したり、あるいは不良品が多発する旨を管理装置１４から管理者に自動的に通報したりするシステムを構成することができる。

また、図６に示す検査結果や不良品の発生状況などを通信ネットワーク１６を介してネット上に表現したり、イベントのログを表示したりすることで、各軸受２４の検査結果、不良品の発生状況などを誰でもパソコンなどで確認することができる。

前記実施例においては、製品としての軸受２４を撮像し、この撮像に伴う画像を処理するものについて述べたが、軸受２４を構成する各種部品単体を撮像し、この撮像に伴う画像を処理し、この画像の処理結果を評価し、この評価を基に部品単体の良否を判定したり、評価の内容を製造工程に反映させたりすることもできる。

本発明の一実施例を示す製造ラインの生産管理システムの構成図である。軸受用部品の構成を説明するための図である。軸受の外径面を撮像する方法を説明するための説明図である。軸受の内径面を撮像する方法を説明するための説明図である。軸受の側面を撮像する方法を説明するための説明図である。軸受を撮像して得られたビデオ信号と上下限レベルとの関係を説明するための説明図である。

符号の説明

１０組み立て装置
１２検査装置
１４管理装置
１６通信ネットワーク
１８外輪
２０内輪
２２ボール
２４軸受
２６カメラ
２８照明装置

Claims

複数の部品を組み立てて製品を形成する製造工程と、前記各部品または前記製品を検査対象として前記検査対象を検査する検査工程とを含み、前記検査工程では、予め設定されたルールに従って前記検査対象を撮像し、この撮像に伴う画像を処理し、さらに、この処理結果と良否判定値とを比較して前記製品の良否を判定するとともに、前記画像の処理結果を順次蓄積してその内容を判定し、この判定結果を前記製造工程に反映させる管理工程を含む、製造ラインの生産管理方法。
前記画像の処理結果を順次蓄積し、前記画像の処理結果が前記良否判定値に近づく傾向を示すときには、前記画像の処理結果の変化傾向を前記製造工程に反映させることを特徴とする請求項１に記載の製造ラインの生産管理方法。
前記画像の処理結果に関する情報を前記良否判定値に対応づけて通信ネットワークに送信することを特徴とする請求項１または２に記載の製造ラインの生産管理方法。
前記検査工程では、前記画像の処理結果が前記良否判定値を超えたときには、前記検査対象に表面欠陥があると判定することを特徴とする請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の製造ラインの生産管理方法。
複数の部品を組み立てて製品を形成する組み立て装置と、前記各部品または前記製品を検査対象として前記検査対象を撮像し、撮像に伴う画像を処理する検査装置と、前記検査装置の検査による画像の処理結果を管理する管理装置とを備え、前記管理装置は、前記検査装置の検査による画像の処理結果と良否判定値とを比較して前記検査対象の良否を判定するとともに、前記画像の処理結果を順次蓄積してその内容を判定し、この判定結果を前記組み立て装置に反映させてなる製造ラインの生産管理システム。