JP2021156620A - Three-stitch dimension measuring device and three-stitch dimension measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三針寸法測定装置及び三針寸法測定方法に関する。 The present invention relates to a three-needle dimension measuring device and a three-needle dimension measuring method.
歯車の相対する歯溝間寸法は、一般的にオーバーピン径を測定することで検査されており、このオーバーピン径の測定の手間を軽減することができる計測装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 The dimension between the interdental grooves of the gears is generally inspected by measuring the overpin diameter, and a measuring device capable of reducing the trouble of measuring the overpin diameter is known (for example, a patent). Reference 1).
ところで、オーバーピン径は、ねじ状の歯車であるウォーム歯車に対しても測定される場合がある。ウォーム歯車のオーバーピン径は、三本の棒状のゲージを用いて測定される三針寸法として測定される。三本のゲージのうち、二本のゲージは、ウォーム歯車の中心軸線の一方側に位置しているねじ溝内に配置され、残りの一本のゲージは、ウォーム歯車の中心軸線を挟んで反対側に位置しているねじ溝内に二本のゲージと対向させて配置される。三針寸法は、ウォーム歯車を挟んで対向配置されたゲージ間の距離を、例えば、マイクロメータで読み取ることで測定される。 By the way, the overpin diameter may also be measured for a worm gear which is a screw-shaped gear. The overpin diameter of the worm gear is measured as a three-needle dimension measured using three rod-shaped gauges. Of the three gauges, two are located in the thread groove located on one side of the center axis of the worm gear, and the other gauge is opposite across the center axis of the worm gear. It is placed in the thread groove located on the side so as to face the two gauges. The three-needle dimension is measured by reading the distance between gauges arranged opposite to each other with the worm gear in between, for example, with a micrometer.
このような三針寸法を大量のウォーム歯車毎に測定する場合、三本のゲージをウォーム歯車毎にねじ溝内に配置することになる。このようなゲージの配置は手間である。 When such a three-needle dimension is measured for each of a large number of worm gears, three gauges are arranged in the thread groove for each worm gear. Arranging such gauges is troublesome.
また、ウォーム歯車のねじ溝は螺旋状に設けられており、測定に用いる三本のゲージを検査対象となるどのウォーム歯車に対しても同様に配置することは難しい。検査するウォーム歯車毎にゲージが配置される位置が異なっていると、測定誤差が大きくなり、大量のウォーム歯車の品質の水準を維持することが困難になると考えられる。特許文献1は、ウォーム歯車のオーバーピン径を測定することは想定しておらず、このような問題を解決するものではない。
Further, since the thread grooves of the worm gear are spirally provided, it is difficult to similarly arrange the three gauges used for measurement on any worm gear to be inspected. If the position where the gauge is arranged is different for each worm gear to be inspected, the measurement error will be large and it will be difficult to maintain the quality level of a large number of worm gears.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ウォーム歯車における三針寸法の測定精度を向上することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the measurement accuracy of the three-needle dimension in a worm gear.
本発明の三針寸法測定装置は、三針寸法の測定対象となるウォーム歯車の外形上の特徴部分を抽出する抽出部と、前記ウォーム歯車を前記特徴部分が所定位置に配置された状態に調整する調整部と、前記調整部によって状態が調整された前記ウォーム歯車が供給されるとともに、供給された前記ウォーム歯車の三針寸法を測定するゲージが前記ウォーム歯車のねじ部に形成されたねじ溝に対して接触及び離間可能に設けられ、前記ゲージが前記ねじ溝内に配置された状態で前記ウォーム歯車の三針寸法を測定する測定台と、を備えたことを特徴とする。 The three-needle dimension measuring device of the present invention adjusts the extraction unit that extracts the characteristic portion on the outer shape of the worm gear to be measured for the three-needle dimension and the worm gear so that the characteristic portion is arranged at a predetermined position. The adjusting unit and the worm gear whose state has been adjusted by the adjusting unit are supplied, and a gauge for measuring the three-needle dimension of the supplied worm gear is formed in the threaded portion of the worm gear. It is characterized by being provided so as to be in contact with and separated from the gear, and provided with a measuring table for measuring the three-needle dimension of the worm gear in a state where the gauge is arranged in the thread groove.
上記三針寸法測定装置において、前記抽出部は、前記ウォーム歯車の外観を撮像する撮像部を含み、前記撮像部により撮像された前記ウォーム歯車の撮像データに基づき、前記ウォーム歯車の外観検査を行う外観検査部をさらに備えた態様とすることができる。 In the three-needle dimension measuring device, the extraction unit includes an imaging unit that images the appearance of the worm gear, and performs an appearance inspection of the worm gear based on the imaging data of the worm gear imaged by the imaging unit. The mode may be further provided with a visual inspection unit.
また、前記抽出部は、前記ねじ部の端部を特徴部分として抽出する態様とすることができる。 Further, the extraction unit may be in a mode of extracting the end portion of the screw portion as a feature portion.
上記三針寸法測定装置において、前記測定台は、前記ゲージに含まれる第1のゲージ及び第2のゲージを保持する第1保持部と、前記ゲージに含まれる第3のゲージを保持するとともに、前記第1保持部との間に前記ウォーム歯車が供給された状態で、前記第1保持部に対して相対的に接近及び離間可能に設けられた第2保持部と、を含む態様とすることができる。 In the three-needle dimension measuring device, the measuring table holds a first holding portion for holding the first gauge and the second gauge included in the gauge, and a third gauge included in the gauge. A mode including a second holding portion provided so as to be relatively close to and separated from the first holding portion in a state where the worm gear is supplied between the first holding portion and the first holding portion. Can be done.
上記三針寸法測定装置において、前記第1保持部を第1基準部に固定する固定具と、前記第2保持部を第2基準部に固定する固定具と、をさらに備えた態様とすることができる。 The three-needle dimension measuring device is further provided with a fixture for fixing the first holding portion to the first reference portion and a fixture for fixing the second holding portion to the second reference portion. Can be done.
上記三針寸法測定装置において、前記調整部は、前記ウォーム歯車の端部を把持する把持部と、当該把持部によって把持した前記ウォーム歯車を軸線回りに回転させる回転部と、を備えた態様とすることができる。 In the three-needle dimension measuring device, the adjusting portion includes a grip portion that grips the end portion of the worm gear and a rotating portion that rotates the worm gear gripped by the grip portion around an axis. can do.
上記三針寸法測定装置において、前記ウォーム歯車を把持し、少なくとも前記抽出部が前記特徴部分を抽出する位置と、前記測定台とへ、前記ウォーム歯車を順次搬送する搬送部を備えた態様としてもよい。 In the three-needle dimension measuring device, there is also a mode in which the worm gear is gripped and at least a position where the extraction unit extracts the characteristic portion and a transport unit for sequentially transporting the worm gear to the measuring table are provided. good.
前記搬送部は、回転テーブル上に設けられ、前記抽出部が前記特徴部分を抽出する位置と、前記測定台は、それぞれ前記回転テーブルの周囲に配置されている態様とすることができる。 The transport unit may be provided on a rotary table, and the position where the extraction unit extracts the characteristic portion and the measurement table may be arranged around the rotary table.
本発明の三針寸法測定方法は、三針寸法の測定対象となるウォーム歯車の外形上の特徴部分を抽出する抽出工程と、前記ウォーム歯車を前記特徴部分が所定位置に配置された状態に調整する調整工程と、前記調整工程において状態が調整された前記ウォーム歯車を、第1のゲージを保持する第1保持部と、第2のゲージ及び第3のゲージを保持するとともに、前記第1保持部に対して相対的に接近及び離間可能に設けられた第2保持部との間に供給する工程と、前記ウォーム歯車の三針寸法を測定する測定工程と、を含むことを特徴とする。 The three-needle dimension measurement method of the present invention includes an extraction step of extracting a feature portion on the outer shape of the worm gear to be measured for the three-needle dimension, and adjusting the worm gear to a state in which the feature portion is arranged at a predetermined position. The adjustment step and the worm gear whose state has been adjusted in the adjustment step are held by the first holding portion for holding the first gauge, the second gauge and the third gauge, and the first holding. It is characterized by including a step of supplying it between a second holding portion provided so as to be relatively close to and separated from the portion, and a measuring step of measuring the three-needle dimension of the worm gear.
本発明によれば、ウォーム歯車における三針寸法の測定精度を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the measurement accuracy of the three-needle dimension in the worm gear.
まず、図1を参照して、実施形態の三針寸法測定装置(以下、単に「測定装置」という)1について、その概略構成を説明する。図1は実施形態の測定装置1の概略構成を模式的に示す説明図である。
First, with reference to FIG. 1, the schematic configuration of the three-needle dimension measuring device (hereinafter, simply referred to as “measuring device”) 1 of the embodiment will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a schematic configuration of the
測定装置1は、ウォーム歯車100の三針寸法を測定する。測定装置1は、駆動モータ2aによって回転可能に設けられた回転テーブルであるインデックステーブル2を備えている。インデックステーブル2の周囲には、ウォーム歯車100を供給する投入ステージ20、ウォーム歯車100の外形を撮像する外観検査ステージ30、三針寸法を測定する測定台としての三針寸法測定ステージ40、排出ステージ50が配置されている。投入ステージ20、外観検査ステージ30、三針寸法測定ステージ40及び排出ステージ50は、90°ずつ隔てて配置されている。
The
インデックステーブル2には、それぞれウォーム歯車100を保持する4台の保持台10が90°ずつ隔てられて配置されている。4台の保持台10は、インデックステーブル2が回転することで、投入ステージ20から排出ステージ50までを巡回する。各保持台10は、矢示15で示すように、インデックステーブル2の半径方向に沿って、前後進することができる。
On the index table 2, four
ここで、図2(A)から図2(C)を参照して、測定対象となるウォーム歯車100について説明する。図2(A)から図2(C)は測定対象となるウォーム歯車100の外形を示す図面であり、図2(A)は正面図、図2(B)は側面図、図2(C)は斜視図である。なお、図2(A)及び図2(B)では、ねじ部104の具体的な形状は省略されている。
Here, the
ウォーム歯車100は、第1端部101と第2端部102を備えている。ウォーム歯車100は、第1端部101側に面取部103を備え、第2端部102側にねじ部104を備えている。ねじ部104には、螺旋状に連続するねじ溝105が設けられている。面取部103は、180°隔てて2個所に設けられている。ねじ部104は、第1端部101側がその切り始め部104aであり、第2端部側がその切り終り部104bとされている。
The
再び、図1を参照すると、保持台10は、ウォーム歯車100の第1端部101側を把持して、各ステージを巡回する。
With reference to FIG. 1 again, the holding
測定装置1は、制御部3を備えている。制御部3は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、記憶部(例えば、HDD(Hard Disk Drive))、入出力インターフェイス、及び可搬型記憶媒体用ドライブ等を備えている。制御部3のこれらの構成各部は、バスに接続されている。制御部3では、ROMあるいはHDDに格納されているプログラム、或いは可搬型記憶媒体用ドライブが可搬型記憶媒体から読み取ったプログラムをCPUが実行し、制御部3の機能の一部が実現される。
The measuring
制御部3には、方向判定部3a、反転指示部3b、前後進指示部3c、把持指示部3d、回転指示部3e、切り始め部抽出部3f、外観検査部3g、昇降指示部3h、三針寸法測定部3i、排出口選定部3j及びテーブル回転制御部3kを含む。これらの各機能部は、測定装置1の各部にそれぞれ接続されている。これらの各機能部の接続先については、後に説明する。
The control unit 3 includes a
つぎに、図3(A)から図3(C)及び図4を図1とともに参照しつつ、保持台10について説明する。図3(A)から図3(C)は保持台10を示す図面であり、図3(A)は平面図、図3(B)は側面図、図3(C)は正面図である。図4(A)は把持部14に含まれる第1ローラ14aが降下する様子を示す説明図であり、図4(B)は把持部14によってウォーム歯車100を把持する様子を示す説明図である。図4(C)は把持部14によって把持されたウォーム歯車100を回転させる様子を示す説明図である。
Next, the holding table 10 will be described with reference to FIGS. 3 (A) to 3 (C) and FIG. 4 together with FIG. 3 (A) to 3 (C) are drawings showing the holding table 10, FIG. 3 (A) is a plan view, FIG. 3 (B) is a side view, and FIG. 3 (C) is a front view. FIG. 4A is an explanatory view showing how the
保持台10は、搬送部として機能するものであり、インデックステーブル2上に4つ配置されている。各保持台10は、同一物である。保持台10は、本体部11、昇降柱12、スライダ13及び把持部14を備えている。
The holding table 10 functions as a transport unit, and four holding tables 10 are arranged on the index table 2. Each holding table 10 is the same. The holding
本体部11は、図1において矢示15で示すように、インデックステーブル2上で前後進できるように設けられている。本体部11は、制御部3に含まれている前後進指示部3cと電気的に接続されており、前後進指示部3cの指示に基づいて、各ステージにおいて実行される工程に適した位置に移動することができる。
The
昇降柱12は、保持台10がインデックステーブル2に搭載された状態で、インデックステーブル2の外周側に位置するように、すなわち、各ステージと対向できるように本体部11に設けられている。昇降柱12には、スライダ13が昇降柱12の上下方向に沿ってスライド可能に設けられている。
The elevating
把持部14は、第1ローラ14a、第2ローラ14b及び第3ローラ14cを含んでいる。第1ローラ14aは、スライダ13に設けられている。第2ローラ14bと第3ローラ14cは、本体部11に設けられている。第2ローラ14bと第3ローラ14cとは、それぞれの外周面が接するように並列させて設けられている。第2ローラ14bは、回転部に相当し、不図示のモータによって回転駆動されるようになっている。第2ローラ14bが回転することで、ウォーム歯車100が軸線AX回りに回転する。第2ローラ14bを駆動するモータには、制御部3に含まれている回転指示部3eが電気的に接続されている。
The
なお、本実施形態では、第2ローラ14bを回転駆動しているが、回転駆動されるのは、第1ローラ14aであってもよいし、第3ローラ14cであってもよい。また、複数のローラを回転駆動の対象としてもよい。要は、把持部14で把持したウォーム歯車100を回転させることができるようになっていればよい。
In the present embodiment, the
スライダ13には、制御部3に含まれている把持指示部3dが電気的に接続されている。ウォーム歯車100が第1ローラ14aから第3ローラ14cの間に供給された状態で、把持指示部3dの指示に基づいて、図4(A)に示すように、スライダ13が降下すると、図4(B)に示すように、ウォーム歯車100が把持される。そして、回転指示部3eの指示に基づいて第2ローラ14bが矢示71のように回転すると、ウォーム歯車100が矢示72のように回転する。
A
つぎに、図5(A)及び図5(B)を参照しつつ、投入ステージ20について説明する。図5(A)及び図5(B)は供給トレイ22上にウォーム歯車100が供給される様子を示す説明図であり、図5(A)は上方から観た説明図、図5(B)は側方から観た説明図である。
Next, the charging
投入ステージ20は、フィーダ21、供給トレイ22、反転器23及び第1カメラ24を備えている。
The
フィーダ21は、樋状の部材である。フィーダ21は、製造されたウォーム歯車100がストックされている不図示の製品ホッパーからウォーム歯車100を矢示73のように順次インデックステーブル2に向かって投入する。
The
供給トレイ22は、フィーダ21の下流側端部と対向させて設けられている。供給トレイ22の下流側端部には、壁状のストッパ22aが設けられている。フィーダ21上を流下してきたウォーム歯車100は、ストッパ22aに当接した状態で供給トレイ22上に留まる。
The
反転器23は、供給トレイ22上のウォーム歯車100の向きが所定の方向と異なっている場合、すなわち、第1端部101が保持台10と対向する方向と異なっている場合に、その向きを反転させ、所定の向きとする。供給トレイ22上のウォーム歯車100が所定の方向となっているか否かは、第1カメラ24に撮像された画像に基づいて、制御部3に含まれている方向判定部3aによって判定される。反転器23は、対向配置されるとともに、矢示74のように開閉可能に設けられた一対の爪部を備える。また、反転器23は、矢示76で示すように昇降可能に設けられている。反転器23は、制御部3に含まれている反転指示部3bの指示に基づいて矢示75のように回転し、ウォーム歯車100の向きを反転させることができる。
The reversing
なお、供給トレイ22上のウォーム歯車100を保持台10へ受け渡すときには、反転器23によってウォーム歯車100を挟持し、持ち上げた状態とする。このため、仮に、供給トレイ22上へ投入されたウォーム歯車100の向きが所定の向きである場合であっても、反転器23は、供給トレイ22上のウォーム歯車100を挟持し、持ち上げる。
When the
つぎに、図6、図7(A)及び図7(B)を参照して、外観検査ステージ30について説明する。図6は第2カメラ31によってウォーム歯車100の外形を撮像するためにウォーム歯車100を回転させ、また、ウォーム歯車100の特徴部分を所定位置に配置するためにウォーム歯車100を回転させている様子を示す説明図である。図7(A)はウォーム歯車100が回転する様子を示す説明図であり、図7(B)は、回転しているウォーム歯車100を撮像することによって得られる画像の一例である。
Next, the
外観検査ステージ30は、ウォーム歯車100の外観を撮像する撮像部としての第2カメラ31と、第2カメラ31により撮像されたウォーム歯車100の撮像データに基づき、ウォーム歯車100の外観検査を行う外観検査部3gを備えている。第2カメラ31によって撮像された画像は、外観検査部3gによるウォーム歯車100の外観の検査に用いられる他、ウォーム歯車100の外形上の特徴を抽出するために用いられる。第2カメラ31は、回転部としての第2ローラ14bを回転させ、把持部14に把持されているウォーム歯車100を矢示77のように回転させながら、その外観を連続的に撮像する。外観の検査は、外観検査部3gによって行われ、撮像された画像に基づいて、ウォーム歯車100のねじ部104に傷や欠けがないか、また、異物が付着していないか等が検査される。
The
本実施形態では、ウォーム歯車100の外形上の特徴部分として、ねじ部104の切り始め部104aを採用する。このため、第2カメラ31は、制御部3に含まれている切り始め部抽出部3fとともに、ウォーム歯車100の外形上の特徴部分を抽出する抽出部として機能する。このように本実施形態では、第2カメラ31により撮像された撮像データに基づいてウォーム歯車100の外観検査と特徴部分の抽出を行うので、効率よく検査を行うことができる。
In the present embodiment, the cutting
図7(B)には、ウォーム歯車100を2.5周させたときの撮像画像が示されている。図7(B)に示した撮像画像では、切り始め部104aの形状を示す特徴部分104a1が2回表れている。切り始め部抽出部3fは、予め記憶している切り始め部104aを示す形状に関する情報から、撮像画像中のどの部分が切り始め部104aを示しているのかを判定し、その箇所の座標をX1として記憶しておく。
FIG. 7B shows a captured image when the
第2ローラ14bと電気的に接続されている回転指示部3eは、ウォーム歯車100を、その特徴部分である切り始め部104aが所定位置に配置された状態に調整する調整部としても機能する。ここで、所定位置とは、マスターピースとして指定したウォーム歯車100を撮像した画像において切り始め部104aの形状を示す特徴部分104a1を示した座標X0である。マスターピースは、三針寸法を測定するときに、後に説明する第1のゲージ45a、第2のゲージ45b及び第3のゲージ45c(図8(A)等参照)を当接させる位置の基準を示すために選定されたウォーム歯車100である。
The
回転指示部3eは、測定対象のウォーム歯車100の切り始め部104aを示す座標X1と、マスターピースとして指定したウォーム歯車100の切り始め部104aを示す座標X0とから、測定対象のウォーム歯車100の回転角度を算出する。すなわち、測定対象のウォーム歯車100の切り始め部104aの位置が、マスターピースとして指定したウォーム歯車100の切り始め部104aと一致するように回転角度を算出する。回転指示部3eは、把持部14によって把持しているウォーム歯車100を算出した回転角度分だけ回転させるように、第2ローラ14bを回転させる。
The
このように測定対象のウォーム歯車100の状態を調整しておくことで、以下に説明する三針寸法測定ステージ40において、同じ基準でねじ溝105内に第1のゲージ45a、第2のゲージ45b及び第3のゲージ45cを配置することができるようになる。
By adjusting the state of the
なお、本実施形態では、特徴部分として切り始め部104aを選定したが、特徴部分は、これに限定されるものではなく、例えば、切り終り部104bを特徴部分に選定してもよい。また、他に外形において特徴部分として特定できる箇所がある場合には、その箇所を特徴部分に選定してもよい。
In the present embodiment, the cutting
つぎに、図8(A)、図8(B)、図9及び図10を参照して三針寸法測定ステージ40について説明する。図8(A)及び図8(B)は三針寸法を測定するためにウォーム歯車100のねじ部104にゲージ45a,45b,45cを配置した様子を示す説明図であり、図8(A)は上方から観た様子を模式的に示す説明図であり、図8(B)は正面から見た様子を示す説明図である。図9は三針寸法を測定するためにウォーム歯車100のねじ溝105にゲージ45a,45b,45cを配置した様子を模式的に示す斜視図である。図10は三針寸法を模式的に示す説明図である。
Next, the three-needle
三針寸法測定ステージ40は、第1基準板41と第2基準板42とを備えている。第1基準板41は、第1基準部としての第1基準面41aを備えている。第2基準板42は、第2基準部としての第2基準面42aを備えている。第1基準板41と第2基準板42とは、第1基準面41aと第2基準面42aとが対向配置されるように設けられている。本実施形態では、第1基準板41が下側に位置し、第2基準板42が第1基準板41の上側に位置している。第2基準板42は、図8(B)において矢示78で示すように、第1基準板41に近づくように降下することができる。また、第2基準板42は、図8(B)において矢示79で示すように、第1基準板41から離れるように上昇することができる。第2基準板42は、制御部3に含まれている昇降指示部3hと電気的に接続されており、昇降指示部3hの指示に基づいて上昇及び降下することができる。
The three-needle
本実施形態における第2基準板42の昇降動作は、図示しない駆動モータによって行われるが、動力を用いることのない昇降機構によって昇降させてもよい。このような形態の場合であっても、測定対象のウォーム歯車100は、特徴部分としての切り始め部104aの位置をマスターピースにおける切り始め部104aの位置に合わせた状態で第1基準板41と第2基準板42との間に供給する。
The raising and lowering operation of the
第1基準面41aには、一対のブロック状の部材を含む第1保持部43が設けられている。第1保持部43は、第1のゲージ45aと第2のゲージ45bを保持している。第1保持部43に含まれるブロック状の部材には、それぞれ2個所ずつ溝部43aが設けられている。溝部43aには、第1のゲージ45aの端部、第2のゲージ45bの端部が嵌め込まれる。溝部43aの深さは、第1保持部43を第1基準面41aに設置したときに、第1のゲージ45aと第2のゲージ45bがそれぞれ第1基準面41aに軸方向に沿って線接触することができる深さとされている。
The
第2基準面42aには、一対のブロック状の部材を含む第2保持部44が設けられている。第2保持部44は、第3のゲージ45cを保持している。第2保持部44に含まれるブロック状の部材には、それぞれ溝部44aが設けられている。溝部44aには、第3のゲージ45cの端部が嵌め込まれる。溝部44aの深さは、第2保持部44を第2基準面42aに設置したときに、第3のゲージ45cが第2基準面42aに軸方向に沿って線接触することができる深さとされている。
The
図10に示すように、第1基準面41aは、ウォーム歯車100の三針寸法を測定するときの一方の基準の面であり、第2基準面42aは、ウォーム歯車100の三針寸法を測定するときの他方の基準の面である。ゲージ45a,45b,45cをそれぞれねじ溝105内に設置した状態における第1基準面41aと第2基準面42aとの間隔が三針寸法Sとなる。
As shown in FIG. 10, the
第2基準板42は、制御部3に含まれている三針寸法測定部3iと電気的に接続されており、三針寸法測定部3iは、第2基準板42の第2基準面42aの高さ位置に基づいて、三針寸法Sを測定する。すなわち、三針寸法測定部3iは、第2基準板42の高さ位置に関する情報を保有しており、その情報に基づいて、第1基準面41aと第2基準面42aとの距離を算出し、その距離を三針寸法Sとする。
The
また、第2基準板42を、動力を用いることなく昇降させる形態とした場合には、第1基準面41aと第2基準面42aとの間の距離をダイヤルゲージ等で測定するようにしてもよい。
Further, when the
第2基準板42の昇降方法に拘わらず、特徴部分としての切り始め部104aの位置をマスターピースにおける切り始め部104aの位置に合わせておくことで、三針寸法の測定箇所を統一することができる。この結果、三針寸法の測定精度を向上させることができる。
Regardless of the method of raising and lowering the
第1保持部43に含まれるブロック状の部材は、それぞれ固定ねじ43bによって第1基準面41aに固定されている。第1保持部43は、固定ねじ43bを取り外すことで、交換することができる。固定ねじ43bは、固定具の一例である。なお、図8(A)では、固定ねじ43bは、省略されている。
The block-shaped members included in the first holding
同様に、第2保持部44に含まれるブロック状の部材は、それぞれ固定ねじ44bによって第2基準面42aに固定されている。第2保持部44は、固定ねじ44bを取り外すことで、交換することができる。固定ねじ44bは、固定具の一例である。なお、図8(A)では、固定ねじ44bは、省略されている。
Similarly, the block-shaped members included in the second holding
第1保持部43及び第2保持部44は、ウォーム歯車100の種類に応じて適宜交換することができる。例えば、ウォーム歯車の寸法や形状に応じたゲージを保持した数種類の第1保持部及び第2保持部を準備しておき、測定対象に応じて、これを交換するようにすることで、測定装置1の汎用性を向上させることができる。
The
なお、第1保持部43及び第2保持部44を固定する固定具は、固定ねじ43b、44bに限定されない。例えば、スライド可能に設けられた抑え板によって第1保持部43及び第2保持部44を脱着可能に固定するようにしてもよい。
The fixtures for fixing the first holding
また、本実施形態では、第1基準板41を下側に配置し、第2基準板42を下側に配置しているが、これらを上下入れ替えて配置してもよい。また、これらの基準板の配置は、上下に限定されない。さらに、これらの基準板は、双方が相対的に近づき、また、離れることができれば、どの基準板を移動させてもよい。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、第1のゲージ45aと第2のゲージ45bは、ウォーム歯車100のねじ部104を側面から観たときに、隣り合ったねじ溝105内に配置されるが、第1のゲージ45aと第2のゲージ45bは、離して配置するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1基準部として第1基準面41aを採用し、第2基準部として第2基準面42aを採用しているが、第1基準部と第2基準部は、三針寸法と相関性を有する他の部分を採用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
つぎに、図11(A)及び図11(B)を参照しつつ、排出ステージ50について説明する。図11(A)及び図11(B)は排出ステージ50の概略構成を示す説明図であり、図11(A)は上方から観た説明図、図11(B)は正面から観た説明図である。
Next, the
排出ステージ50は、仕分け部51と、良品ストック部52と、不良品ストック部53とを備えている。良品ストック部52は、第1シュート52aを介して仕分け部51と接続されている。不良品ストック部53は、第2シュート53aを介して仕分け部51と接続されている。
The
仕分け部51は、箱状の部材によって形成されており、内部に、揺動可能に設けられた仕分け板51aを備えている。仕分け板51aは、仕分け板駆動モータ51bによって揺動駆動される。仕分け板51aは、ウォーム歯車100の三針寸法の測定結果に基づいて、測定が終わったウォーム歯車100を良品ストック部52と不良品ストック部53のいずれかへ仕分ける。
The sorting
仕分け板駆動モータ51bは、制御部3に含まれている排出口選定部3jと電気的に接続されている。排出口選定部3jは、三針寸法測定部3iによって得られた三針寸法が基準値以内であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、仕分け板51aの姿勢を変化させる。これにより、測定が終わったウォーム歯車100を良品ストック部52と不良品ストック部53のいずれかへ仕分ける。
The sorting
保持台10は、以上のような各ステージを巡回する。保持台10を搭載したインデックステーブル2が備える駆動モータ2aは、制御部3に含まれているテーブル回転制御部3kと電気的に接続されており、各ステージにおける工程の進み具合に応じてインデックステーブル2を回転させる。
The holding table 10 goes around each stage as described above. The
つぎに、図12に示すフローチャート及び工程毎に各ステージの構成を示す図面を参照しつつ、三針寸法測定方法の一例について、説明する。三針寸法の測定は、実施形態の測定装置1を稼働させることによって自動的に行うことができる。
Next, an example of the three-needle dimension measurement method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 12 and the drawing showing the configuration of each stage for each process. The measurement of the three-needle size can be automatically performed by operating the measuring
まず、三針寸法の測定の準備として、測定対象となるウォーム歯車100の諸元に応じたゲージ45a,45b,45cを三針寸法測定ステージ40にセットしておく。
First, in preparation for the measurement of the three-needle dimension, gauges 45a, 45b, 45c corresponding to the specifications of the
そして、図1に示すように投入ステージ20と対向している保持台10に測定対象となるウォーム歯車100を保持させる。フィーダ21によって供給トレイ22に供給されたウォーム歯車100の向きが所定の向きと逆向きであった場合には、反転器23が作動し、ウォーム歯車100の向きが反転させられる。保持台10がウォーム歯車100を保持した後、インデックステーブル2が回転し、保持台10は、外観検査ステージ30と対向する位置に移動する。
Then, as shown in FIG. 1, the holding
三針寸法の測定は、この外観検査ステージ30において開始される。すなわち、ステップS1の特徴部分の抽出が開始される。ステップS1では、外観検査ステージ30と対向する位置に移動した保持台10に保持されているウォーム歯車100が回転する。ウォーム歯車100が回転する様子は、第2カメラ31によって連続的に撮像される。そして、撮像された画像に基づいて、特徴部分としての切り始め部104aを示す形状に関する情報から、撮像画像中のどの部分が切り始め部104aを示しているのかを判定し、その箇所の座標がX1として記憶される(抽出工程)。
The measurement of the three-needle size is started in this
つぎに、ステップS2において、特徴部分が所定位置に配置される(調整工程)。具体的に、測定対象のウォーム歯車100の切り始め部104aの位置が、予め記憶しているマスターピースの切り始め部104aと一致するように測定対象のウォーム歯車100を回転させる。ウォーム歯車100の回転は、回転指示部3eの指示に基づいて実行される。
Next, in step S2, the feature portion is arranged at a predetermined position (adjustment step). Specifically, the
つぎに、ステップS3において、測定対象が三針寸法を測定する三針寸法測定ステージ40へ供給される。具体的に、切り始め部104aの位置が調整されているウォーム歯車100を把持している保持台10が、インデックステーブル2が回転することにより、三針寸法測定ステージ40と対向する位置まで移動する。そして、図8(A)から図9に示すように、ウォーム歯車100が第1基準板41と第2基準板42との間に位置するように、保持台10が前進する。
Next, in step S3, the measurement target is supplied to the three-needle
つぎに、ステップS4において、三針寸法を測定する(測定工程)。三針寸法の測定は、第2基準板42を降下させ、ゲージ45a,45b,45cをそれぞれねじ溝105内に設置した状態とする。そして、第1基準面41aと第2基準面42aとの間隔、すなわち三針寸法Sを測定する。
Next, in step S4, the three-needle dimension is measured (measurement step). The measurement of the three-needle size is performed in a state where the
つぎに、ステップS5において、三針寸法の測定結果に基づいて、測定対象の仕分けが行われる。具体的に、三針寸法の測定が終了したウォーム歯車100を把持している保持台10が、インデックステーブル2が回転することにより、排出ステージ50と対向する位置まで移動する。そして、測定された三針寸法が、予め定められた基準を満たしている場合には、そのウォーム歯車100は、図11(A)、図11(B)に示す良品ストック部52へ送られる。一方、測定された三針寸法が、予め定められた基準を満たしていない場合には、そのウォーム歯車100は、不良品ストック部53へ送られる。なお、ウォーム歯車100は、保持台10が備えるスライダ13が上昇することで、把持部14によるウォーム歯車100の把持状態が解除され、仕分け部51内に落下し、仕分け板51aの位置に応じて、仕分けられる。
Next, in step S5, the measurement target is sorted based on the measurement result of the three-needle size. Specifically, the holding table 10 holding the
以上で、三針寸法を測定する一連の工程が終了する。排出ステージ50において、ウォーム歯車100の保持を解除した保持台10は、インデックステーブル2が回転することで、再び、投入ステージ20と対向する位置に移動し、次のウォーム歯車100の供給を受けて、三針寸法を測定するための工程に移行する。測定装置1は、このような工程を繰り返す。
This completes a series of steps for measuring the three-needle size. In the
なお、本実施形態では、回転するインデックステーブル2の周囲に、各工程を実行するためのステージが配置されているが、各ステージの形態は、この形態に限定されるものではない。各ステージの形態や保持台10の動線は、必要に応じて適宜変更することができる。例えば、抽出部が特徴部分を抽出する位置や、測定台として機能するステージ等を直線的に配置し、保持台10を直線的に移動させるようにしてもよい。 In the present embodiment, stages for executing each step are arranged around the rotating index table 2, but the form of each stage is not limited to this form. The form of each stage and the flow line of the holding table 10 can be appropriately changed as needed. For example, a position where the extraction unit extracts the feature portion, a stage that functions as a measuring table, or the like may be arranged linearly, and the holding table 10 may be moved linearly.
本実施形態によれば、ウォーム歯車100の外形上の特徴部分を抽出し、この特徴部分が所定位置に配置されるように調整される。そして、その状態で三針寸法を測定するゲージ45a,45b,45cがそれぞれねじ溝105内に設置されて、三針寸法が測定される。このため、多くのウォーム歯車100に対して、統一された条件下で三針寸法を測定することができる。この結果、三針寸法の測定精度を向上することができる。また、ゲージ45a,45b,45cが配置する位置が特定されるため、ゲージ45a,45b,45cを配置する際に、ゲージ45a,45b,45cを配置する位置に調整が不要となり、三針寸法の測定における労力を低減することができる。
According to the present embodiment, a feature portion on the outer shape of the
特徴部分の特定をウォーム歯車の外観を撮像する撮像部によって撮像された画像を用いることで、特徴部分の特定の精度が向上し、また、特徴部分の特定が容易となる。 By using the image captured by the imaging unit that captures the appearance of the worm gear to identify the feature portion, the accuracy of identifying the feature portion is improved, and the feature portion can be easily identified.
また、ウォーム歯車のねじ部の端部を特徴部分とすることで、特徴部分の特定の精度が向上し、また、その特定が容易となる。 Further, by using the end of the threaded portion of the worm gear as the feature portion, the accuracy of identifying the feature portion is improved, and the identification is facilitated.
第1のゲージ45a及び第2のゲージ45bを保持する第1保持部43と、第3のゲージ45cを保持する第2保持部44を備えているので、毎回同じようにゲージ45a,45b,45cをねじ溝105に配置することができる。
Since the first holding
本実施形態は、第1保持部43を第1基準部に固定する固定具と、第2保持部44を第2基準部に固定する固定具を備えているので、第1保持部43及び第2保持部44を交換することができ、汎用性が高い。
Since the present embodiment includes a fixture for fixing the first holding
本実施形態では、ウォーム歯車100を軸線AX回りに回転させる回転部を備えるので、特徴部分を所定位置に調整することが容易である。
In the present embodiment, since the rotating portion for rotating the
本実施形態では、ウォーム歯車100を把持し、抽出部が特徴部分を抽出する位置(外観検査ステージ30)と、測定台(三針寸法測定ステージ40)とへ、ウォーム歯車100を順次搬送する搬送部(保持台10)を備えている。これにより、ウォーム歯車100を各工程が実行される位置へ搬送することができる。また、搬送部は、回転テーブル(インデックステーブル2)上に設けられ、抽出部が前記特徴部分を抽出する位置(外観検査ステージ30)と、測定台(三針寸法測定ステージ40)は、それぞれ回転テーブルの周囲に配置されている。これにより、効率よくウォーム歯車100を搬送することができる。なお、特徴部分を抽出後、測定台へ移動しつつ、特徴部分を所定位置に調整してもよい。これにより、工程時間を短縮することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、投入ステージ20、外観検査ステージ30、三針寸法測定ステージ40及び排出ステージ50を備えているが、これら以外のステージを設けてもよい。例えば、ウォーム歯車100を洗浄する洗浄ステージや、ウォーム歯車100の各部の寸法を測定する測定ステージを配置するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ウォーム歯車100の外観を撮像する撮像部としての第2カメラ31によって撮像された画像に基づいて特徴部分を抽出しているが、第2カメラ31に替えて、図13に示すようなレーザ装置32を採用してもよい。ウォーム歯車100の外形上の特徴部分を抽出できるものであれば、従来公知の手法を採用することができる。
Further, in the present embodiment, the feature portion is extracted based on the image captured by the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
1 測定装置(三針寸法測定装置)
2 インデックステーブル
2a 駆動モータ
3 制御部
3f 切り始め部抽出部
3g 外観検査部
3i 三針寸法測定部
10 保持台
11 本体部
14 把持部
14a 第1ローラ
14b 第2ローラ
14c 第3ローラ
20 投入ステージ
24 第1カメラ
30 外観検査ステージ30
31 第2カメラ
40 三針寸法測定ステージ
43 第1保持部
44 第2保持部
45a 第1のゲージ
45b 第2のゲージ
45c 第3のゲージ
50 排出ステージ
1 Measuring device (three-needle dimension measuring device)
2 Index table 2a Drive motor 3 Control unit 3f Cutting start
31
Claims (9)
前記ウォーム歯車を前記特徴部分が所定位置に配置された状態に調整する調整部と、
前記調整部によって状態が調整された前記ウォーム歯車が供給されるとともに、供給された前記ウォーム歯車の三針寸法を測定するゲージが前記ウォーム歯車のねじ部に形成されたねじ溝に対して接触及び離間可能に設けられ、前記ゲージが前記ねじ溝内に配置された状態で前記ウォーム歯車の三針寸法を測定する測定台と、
を備えたことを特徴とする三針寸法測定装置。 An extraction unit that extracts the characteristic parts on the outer shape of the worm gear to be measured for the three-needle size,
An adjusting unit that adjusts the worm gear so that the characteristic portion is arranged at a predetermined position,
The worm gear whose state has been adjusted by the adjusting portion is supplied, and a gauge for measuring the three-needle dimension of the supplied worm gear comes into contact with the thread groove formed in the threaded portion of the worm gear. A measuring table that is provided so as to be separable and that measures the three-needle dimension of the worm gear with the gauge arranged in the thread groove.
A three-needle dimensional measuring device characterized by being equipped with.
前記撮像部により撮像された前記ウォーム歯車の撮像データに基づき、前記ウォーム歯車の外観検査を行う外観検査部をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の三針寸法測定装置。 The extraction unit includes an imaging unit that images the appearance of the worm gear.
The three-needle dimensional measuring device according to claim 1, further comprising an appearance inspection unit that inspects the appearance of the worm gear based on the imaging data of the worm gear imaged by the imaging unit.
前記ウォーム歯車を前記特徴部分が所定位置に配置された状態に調整する調整工程と、
前記調整工程において状態が調整された前記ウォーム歯車を、第1のゲージを保持する第1保持部と、第2のゲージ及び第3のゲージを保持するとともに、前記第1保持部に対して相対的に接近及び離間可能に設けられた第2保持部との間に供給する工程と、
前記ウォーム歯車の三針寸法を測定する測定工程と、
を含むことを特徴とする三針寸法測定方法。
An extraction process that extracts the characteristic parts on the outer shape of the worm gear to be measured for the three-needle size,
An adjustment step of adjusting the worm gear so that the characteristic portion is arranged at a predetermined position, and
The worm gear whose state has been adjusted in the adjustment step holds the first holding portion for holding the first gauge, the second gauge and the third gauge, and is relative to the first holding portion. A step of supplying the product between the second holding portion and the second holding portion provided so as to be approachable and separable.
A measurement process for measuring the three-needle dimension of the worm gear, and
A three-needle dimensional measurement method comprising.
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