JP2014185878A - 取付状態判定装置及び取付状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】皿バネの取り付け状態の良否を判定できる取付状態判定装置及び取付装置判定方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる取付状態判定装置１は、カメラ１０１と、検出部１０２と、判定部１０３と、を備える。カメラ１０１は、皿バネ１２と孔部１３１を有するサイドワッシャー１３とがサイドギア１１に取り付けられている状態を撮像する。検出部１０２は、カメラ１０１により撮像された画像中に含まれる孔部内の特定色情報を検出する。判定部１０３は、検出部１０２の検出結果に基づいて、皿バネ１２の取付状態の良否を判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は取付状態判定装置及び取付状態判定方法に関する。

軸方向における予圧を確保するために、弾性体（皿バネ）が取り付けられた軸受装置が知られている（例えば、特許文献１）。皿バネは、上下対称の構造ではなく裏表が異なる形状をしており、取り付け方向が決められている。

特開平１１−２４７８５３号公報

しかしながら、皿バネは手作業で取り付けられるため、誤った方向で取り付けられてしまうと、後工程において、部品の摩耗等が発生する恐れがある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、皿バネの取り付け状態の良否を判定できる取付状態判定装置及び取付装置判定方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる取付状態判定装置は、皿バネと周方向に複数の孔部を備えた環状平板部材とが基部材に取り付けられている状態を撮像する撮像手段と、前記皿バネが前記基部材及び前記環状平板部材に挟まれた状態で取り付けられている時、前記撮像手段により撮像された画像中に含まれる前記孔部内の特定色情報を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記皿バネと前記環状平板部材の取付状態の良否を判定する判定手段と、を備えるものである。これにより、皿バネと環状平板部材の取付順序、及び、皿バネの取付向きの良否を判定できる。

また、前記皿バネが前記基部材及び前記環状平板部材に挟まれた状態で、平面視における前記環状平板部材の中心部よりも前記撮像手段側を前記基部材方向に押し付ける押付手段をさらに備え、前記撮像手段は、前記押付手段が前記環状平板部材を押し付けているとき、前記環状平板部材の前記中心部に対して前記撮像手段側とは反対側を撮像してもよい。これにより、撮像時の環状平板部材の角度を揃えることができるため、孔部内の特定色情報の検出精度を向上させることができる。

また、前記基部材が載置される載置面を有する検査台と、前記特定色情報に対応する色を有する部材であって、前記検査台に隣接して設けられた目印部材と、をさらに備え、 前記撮像手段は、前記環状平板部材と前記目印部材とを、重ねて撮像可能な位置に設けられていてもよい。

本発明の一態様にかかる取付状態判定方法は、皿バネと周方向に複数の孔部を備えた環状平板部材とが基部材に取り付けられている状態を撮像し、前記皿バネが前記基部材及び前記環状平板部材に挟まれた状態で取り付けられている時、撮像した画像中に含まれる前記孔部内の特定色情報を検出し、検出結果に基づいて、前記皿バネと前記環状平板部材の取付状態の良否を判定するものである。これにより、皿バネと環状平板部材の取付順序、及び、皿バネの取付向きの良否を判定できる。

本発明により、皿バネの取り付け状態の良否を判定できる取付状態判定装置及び取付装置判定方法を提供することができる。

実施の形態にかかるデファレンシャルギアの組立方法を説明するための図である。 実施の形態にかかる取付状態判定装置のブロック図である。 実施の形態にかかる取付状態判定装置の外観斜視図である。 実施の形態にかかるサイドギアの斜視図である。 実施の形態にかかる取付状態判定装置の部分拡大図である。 実施の形態にかかるサイドギアの側面図である。 実施の形態にかかる正常な取付状態を示す図である。 実施の形態にかかる異常な取付状態を示す図である。 実施の形態にかかる異常な取付状態を示す図である。 実施の形態にかかる異常な取付状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。はじめに、本実施の形態にかかる組立方法の概要について説明する。図１は、デファレンシャルギアのサイドギアを取り出してからデフケース内に組み付けるまでの工程を示す図である。まず、デファレンシャルギアを組み立てる作業者は、サイドギア１１（基部材）を取り出す（図１（ａ）参照）。次に、作業者は、皿バネ１２をサイドギア１１に載せる（図１（ｂ）参照）。そして、作業者は、サイドワッシャー１３を皿バネ１２の上に載せる（図１（ｃ）参照）。最後に、作業者は、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が取り付けられたサイドギア１１をデフケース１４に収納する（図１（ｄ）参照）。このような工程により、デファレンシャルギアが組み立てられる。

このとき、皿バネ１２には、裏表が存在し、組立向きが決められている。また、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３は、組立順序が決められている。本実施の形態にかかる取付状態判定装置１は、デフケース１４への収納前に、サイドギア１１に載せられた皿バネ１２の取付状態（組立向き及び組立順序）の良否を判定する。取付状態判定装置１のブロック図を図２に示す。また、取付状態判定装置１の外観斜視図を図３に示す。取付状態判定装置１は、カメラ１０１と、検出部１０２と、判定部１０３と、押付部１０４と、を備える。

カメラ１０１（撮像手段）は、サイドギア１１を撮像する。より詳細には、カメラ１０１は、サイドギア１１に皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が取り付けられた状態（図１（ｃ）の状態）を撮像する。カメラ１０１は、撮像処理を行い、画像データを生成する。

図４に、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が取り付けられたサイドギア１１の斜視図を示す。図４に示すように、サイドワッシャー１３（環状平板部材）は、中央に開口部１３２が設けられた環状型（ドーナツ型）をした平板部材である。皿バネ１２及びサイドワッシャー１３の開口部にサイドギア１１中央の筒状部が入る。これにより、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が、サイドギア１１に取り付けられる。なお、図４に示すように、サイドワッシャー１３には中央の開口部１３２とは異なる複数の孔部１３１が周方向に設けられている。つまり、孔部１３１は、サイドワッシャー１３の開口部１３２を囲むように配置されている。

検出部１０２は、カメラ１０１が生成した画像データに基づいて、サイドワッシャー１３の孔部１３１を検出する。そして、検出部１０２は、撮像された画像中に含まれる孔部１３１の中の特定色情報を検出する。特定色情報とは、予め設定された色（特定色）を示す色情報である。特定色情報は、例えば、明度や色相等により特定される情報である。

具体的には、検出部１０２は、画像中の明度等に基づくエッジ検出や、孔部１３１の中の領域の色検出を行う。そして、検出部１０２は、孔部１３１の有無を検出し、かつ、孔部１３１の中の領域の色が予め設定された色情報（特定色情報）に対応する色であることを検出する。

判定部１０３は、検出部１０２の検出結果に基づいて、皿バネ１２の取付状態の良否を判定する。具体的には、検出部１０２が孔部１３１内に特定色情報を検出できた場合、判定部１０３は、皿バネ１２の取付状態は良好と判定する。一方、検出部１０２が孔部１３１内に特定色情報を検出できなかった場合、判定部１０３は、皿バネ１２の取付状態は不良と判定する。なお、判定部１０３の判定方法の詳細については後述する。なお、検出部１０２及び判定部１０３は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)が図示しないメモリに格納された処理プログラムを実行することにより実現される。

押付部１０４は、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３がサイドギア１１に取り付けられている状態で、サイドワッシャー１３の端部をサイドギア１１方向に押し付ける。具体的には、押付部１０４は、サイドワッシャー１３の厚み方向（皿バネ１２及びサイドワッシャー１３の重なる方向）に、サイドワッシャー１３を押し付ける。

続いて、本実施の形態にかかる取付状態判定装置１の動作について、図５を参照して説明する。図５は、図３の部分拡大図である。まず、図５に示すように、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が取り付けられた状態のサイドギア１１が、サイドギア供給治具１０５によって、検査台１０６に移動する。これにより、サイドギア１１が、カメラ１０１の画角内に写り込む（図３も併せて参照）。

そして、図５に示すように、ローラー１０７を有する押付部１０４が、サイドワッシャー１３の端部を押圧する。これにより、図５に示すように、サイドワッシャー１３は、サイドギア１１に対して傾く。なお、ローラー１０７の高さは、予め検査台１０６から所定の高さに調整しておく。そして、サイドギア１１がカメラ１０１の画角内にスライドすることにより、サイドワッシャー１３がローラー１０７の下に入り込み、サイドワッシャー１３の端部が押し付けられる。このとき、ローラー１０７がサイドワッシャー１３の端部を検査台１０６側に付勢するように、押付部１０４に弾性体を設けてもよい。また、カメラ１０１の前にサイドギア１１が移動してきたことを検出するセンサを設け、押付部１０４が、センサ等の検出結果に応じて、ローラー１０７をサイドワッシャー１３の端部に押し当ててもよい。

押付部１０４が押し付けているときのサイドギア１１の側面図を図６に示す。図６に示すように、サイドワッシャー１３が平板形状をしているのに対して、皿バネ１２は中央に向けて膨らんでいる。そのため、サイドギア１１の水平な搭載面１１１上に皿バネ１２を取り付けると、皿バネ１２の表面には、搭載面１１１に対して傾斜した傾斜面１２１が生じる。なお、搭載面１１１とは、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が載る部分である。

押付部１０４が、サイドワッシャー１３の端部を押し付ける。より詳細には、押付部１０４のローラー１０７が、平面視におけるサイドワッシャー１３の中心部（開口部１３２）よりもカメラ１０１側を、搭載面１１１方向に押し付ける。これにより、サイドワッシャー１３が皿バネ１２の傾斜面１２１に倣うように押付部１０４に押さえられる。このため、図６に示すように、サイドワッシャー１３は、サイドギア１１の搭載面１１１に対して傾斜する。つまり、サイドワッシャー１３の中心部に対してカメラ１０１側とは反対側の端部が、搭載面１１１から離れるように傾斜する。カメラ１０１は、図６に示すように、押付部１０４がサイドワッシャー１３の端部を押し付けているとき、サイドワッシャー１３の中心部に対してカメラ１０１とは反対側を撮像し、画像データを生成する。検出部１０２は、撮像画像に基づいて、孔部１３１を検出する。

ここで、図７〜図１０を参照して、検出部１０２による検出処理、及び判定部１０３による判定処理について詳細に説明する。図７〜図１０は、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３の取付状態として取り得る４つのパターンを示している。図７〜図１０の（ａ）は、各状態におけるサイドギア１１の側面図を示している。図７〜図１０の（ｂ）は、各状態における撮像画像を示している。

はじめに、図７を参照して、取付状態が正常な場合について説明する。正常な取付状態とは、正規な順序及び正規な向きで皿バネ１２及びサイドワッシャー１３がサイドギア１１に搭載されていることを意味する。より詳細には、サイドワッシャー１３の下に皿バネ１２が取り付けられており（つまり、皿バネ１２がサイドギア１１及びサイドワッシャー１３に挟まれている）、かつ、皿バネ１２がサイドワッシャー１３側（上側）に膨らんでいる状態である。この場合、図６において説明したように、サイドワッシャー１３の押し付けられている端部は、皿バネ１２の傾斜面に倣っている。一方、サイドワッシャー１３の押圧されている端部１３３と開口部を介して反対側の端部１３４は、皿バネ１２とは離れている（図７（ａ）参照）。

このため、カメラ１０１は、サイドワッシャー１３の孔部１３１を通して、検査台１０６の奥に配置されたプレート１０８（目印部材）を撮像する。本例においては、プレート１０８は白色である。このため、図７（ｂ）に示すように、孔部１３１の中が白くなる。

このとき、プレート１０８の色（白色）が、検出部１０２の検出処理に用いられる特定色である。したがって、検出部１０２は、孔部１３１の中の領域の色情報が、プレート１０８の色（白色）を示す特定色情報であることを検出する。なお、プレート１０８は、検査台１０６のカメラ１０１が配置されている側とは反対側に設けられている。つまり、カメラ１０１とプレート１０８との間に検査台１０６が設けられている。

検出部１０２は、検出結果を判定部１０３に出力する。判定部１０３は、検出部１０２が孔部１３１内の白色を検出できたため、取付状態は正常であると判定する。

次に、図８を参照して、取付状態が異常な場合について説明する。図８に示した例は、皿バネ１２の向き（裏表）が逆の場合である。つまり、皿バネ１２がサイドワッシャー１３とは反対側に膨らんでいる場合である。この場合、図８（ａ）に示すように、押付部１０４がサイドワッシャー１３の端部を押し付けると、サイドワッシャー１３は、搭載面１１１に対して傾斜する。一方、皿バネ１２の押圧された端部１２２は、搭載面１１１に接しているが、押し付けられた端部１２２と開口部を介して反対側の端部１２３は、搭載面１１１から浮いている。このため、皿バネ１２が、サイドワッシャー１３の孔部１３１を裏面（サイドワッシャー１３のカメラ１０１により撮像される面とは反対面）から覆っている。

このため、カメラ１０１は、サイドワッシャー１３の孔部１３１を通して、プレート１０８を撮像することができない。言い換えると、カメラ１０１は、サイドワッシャー１３の孔部１３１を通して、皿バネ１２を撮像する。したがって、図８（ｂ）に示すように、撮像画像において、孔部１３１の中は暗くなってしまう。つまり、孔部１３１の中の領域は予め設定された特定色（白色）ではない。その結果、検出部１０２は、孔部１３１内に特定色情報を検出することができない。

検出部１０２は、検出結果を判定部１０３に出力する。判定部１０３は、検出部１０２が孔部１３１内の白色を検出できなかったため、取付状態は異常であると判定する。

次に、図９を参照して、取付状態が異常な場合について説明する。図９に示した例は、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３の取付順序が逆の場合である。つまり、サイドワッシャー１３が先にサイドギア１１の搭載面１１１に載せられ、その後に、皿バネ１２が載せられた場合である。このため、皿バネ１２がサイドワッシャー１３の上に位置している。つまり、皿バネ１２が、サイドワッシャー１３のカメラ１０１側の面から、孔部１３１を覆っている。

このため、カメラ１０１は、サイドワッシャー１３の孔部１３１を撮像することができない。言い換えると、カメラ１０１は皿バネ１２のみを撮像する。したがって、図９（ｂ）に示すように、撮像画像において、サイドワッシャー１３の孔部１３１は映し出されない。その結果、検出部１０２は、孔部１３１を検出することができない。

検出部１０２は、検出結果を判定部１０３に出力する。判定部１０３は、検出部１０２が孔部１３１内の白色を検出できなかったため、取付状態は異常であると判定する。

最後に、図１０を参照して、取付状態が異常な場合について説明する。図１０に示した例は、図９に示した例と同様に、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３の取付順序が逆の場合である。なお、図１０に示す状態は、図９の状態と皿バネ１２の向きが異なる。この場合も、図９に示した状態と同様に、皿バネ１２が、サイドワッシャー１３のカメラ１０１側の面から、孔部１３１を覆っている。

このため、カメラ１０１は、サイドワッシャー１３の孔部１３１を撮像することができない。言い換えると、カメラ１０１は皿バネ１２のみを撮像する。したがって、図１０（ｂ）に示すように、撮像画像において、サイドワッシャー１３の孔部１３１は映し出されない。その結果、検出部１０２は、孔部１３１を検出することができない。

検出部１０２は、検出結果を判定部１０３に出力する。判定部１０３は、検出部１０２が孔部１３１内の白色を検出できなかったため、取付状態は異常であると判定する。

なお、カメラ１０１の配置位置は、特に限定されるものではない。ただし、サイドギア１１の真上または真横にカメラ１０１を配置すると、孔部１３１を通してプレート１０８を撮像することが困難である。つまり、サイドギア１１の真上または真横にカメラ１０１を配置すると、図７の状態と図８の状態とを判別することが困難となる。そのため、カメラ１０１は、サイドギア１１を斜めから撮像できる位置に配置されていることが好ましい。より詳細には、検査台１０６に隣接したプレート１０８とサイドワッシャー１３とを重ねて撮像できる位置であることが好ましい。言い換えると、取付状態が異常の場合、カメラ１０１の光軸が、孔部１３１を通して皿バネ１２に向けられることが好ましい。また、取付状態が正常の場合、カメラ１０１の光軸が、孔部１３１を通して、皿バネ１２を介することなく、プレート１０８に向けられることが好ましい。

以上のように、本実施の形態にかかる取付状態判定装置１の構成によれば、カメラ１０１が、皿バネ１２とサイドワッシャー１３とがサイドギア１１に取り付けられている状態を撮像する。検出部１０２は、撮像された画像中にサイドワッシャー１３の孔部１３１内の特定色情報を検出する。そして、判定部１０３は、検出部１０２の検出結果に基づいて、皿バネ１２の取付状態の良否を判定する。これにより、取付状態判定装置１は、皿バネ１２とサイドワッシャー１３との取付順序だけでなく、皿バネ１２の向きの検査も可能となる。つまり、取付状態判定装置１は、皿バネ１２及びサイドワッシャー１３が正常な順序及び向きで取り付けられていることを検査することができる。

また、押付部１０４が、サイドワッシャー１３の中心部よりもカメラ１０１側の端部をサイドギア１１方向に押し付ける。このため、サイドワッシャー１３の中心部に対してカメラ１０１側とは反対側の端部が、搭載面１１１から離れる。したがって、撮像時のサイドワッシャー１３の角度を揃えることができる。その結果、カメラ１０１は確実に孔部１３１を撮像することができ、孔部１３１内の特定色情報の検出精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した実施の形態においては、特定色（プレート１０８の色）が白色であったが、特定色は、白色に限られず、サイドワッシャー１３及び皿バネ１２と異なる明度や色相の色であればよい。

１ 取付状態判定装置
１１ サイドギア
１２ 皿バネ
１３ サイドワッシャー
１４ デフケース
１０１ カメラ
１０２ 検出部
１０３ 判定部
１０４ 押付部
１０５ サイドギア供給治具
１０６ 検査台
１０７ ローラー
１０８ プレート
１１１ 搭載面
１３１ 孔部

Claims (4)

1. 皿バネと周方向に複数の孔部を備えた環状平板部材とが基部材に取り付けられている状態を撮像する撮像手段と、
   前記皿バネが前記基部材及び前記環状平板部材に挟まれた状態で取り付けられている時、前記撮像手段により撮像された画像中に含まれる前記孔部内の特定色情報を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記皿バネと前記環状平板部材の取付状態の良否を判定する判定手段と、
   を備える取付状態判定装置。
2. 前記皿バネが前記基部材及び前記環状平板部材に挟まれた状態で、平面視における前記環状平板部材の中心部よりも前記撮像手段側を前記基部材方向に押し付ける押付手段をさらに備え、
   前記撮像手段は、前記押付手段が前記環状平板部材を押し付けているとき、前記環状平板部材の前記中心部に対して前記撮像手段側とは反対側を撮像する請求項１に記載の取付状態判定装置。
3. 前記基部材が載置される載置面を有する検査台と、
   前記特定色情報に対応する色を有する部材であって、前記検査台に隣接して設けられた目印部材と、をさらに備え、
   前記撮像手段は、前記環状平板部材と前記目印部材とを、重ねて撮像可能な位置に設けられている請求項１または２に記載の取付状態判定装置。
4. 皿バネと周方向に複数の孔部を備えた環状平板部材とが基部材に取り付けられている状態を撮像し、
   前記皿バネが前記基部材及び前記環状平板部材に挟まれた状態で取り付けられている時、撮像した画像中に含まれる前記孔部内の特定色情報を検出し、
   検出結果に基づいて、前記皿バネと前記環状平板部材の取付状態の良否を判定する取付状態判定方法。

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