JP3973182B2 - 鋳物の加工穴位置検出方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳物に穿設した加工穴の位置を検出する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上端面に加工穴を穿設し、かつ側面上端に平行に対設した一対の基準面を削成した柱状部を有する鋳物の該加工穴の位置は、作業員が加工穴中心を基準として位置決めができる専用治具を用いて該鋳物を把持し、該鋳物の把持部位から該加工穴中心までの距離をダイヤルゲージやノギスを用いて測定し、その測定結果に基づいて決定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法では、加工穴位置の検出に長時間を要するという問題点があった。
そこで、本発明は、短時間で鋳物の加工穴位置を検出できる加工穴位置検出方法を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上端面に加工穴を穿設し、かつ側面上端に平行に対設した一対の基準面を削成した柱状部を有する鋳物の該加工穴の位置を検出する鋳物の加工穴位置検出方法において、
該上端面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で取得した画像情報を解析して該両基準面に対する該加工穴位置を取得する画像解析工程と、
対峙する一対の基準面距離センサの間に該鋳物を通過させて該基準面距離センサから該基準面までの距離を測定すると共に、該基準面距離センサに並設し、かつ対峙する一対の側面距離センサの間に鋳物を通過させて該側面距離センサから鋳物の側面までの距離を測定する測距工程と、
該両距離から該鋳物の両側面に対する該両基準面位置を取得する基準面位置取得工程と、
該両基準面に対する該加工穴位置と、該鋳物の両側面に対する該両基準面位置とから該鋳物の両側面に対する該加工穴位置を取得する加工穴位置取得工程とを有することを特徴とする。
【0005】
撮像工程では、鋳物の柱状部の上端面に穿設した加工穴の周縁形状及び該柱状部の側面上端に削成した基準面の上端縁形状を撮像する。
画像解析工程では、撮像工程で得られた画像を解析して加工穴の周縁と両基準面の上端縁との距離を演算し、両基準面に対する加工穴位置を取得する。
測距工程では、所定距離離間して配設された基準面距離センサから基準面までの距離と、所定距離離間して配設された側面距離センサから鋳物側面までの距離を測定する。
基準面位置取得工程では、一側の基準面の側方に配設された一側の基準面距離センサから一側の基準面までの距離と、一側の距離センサから一側の鋳物側面までの距離とから、一側の基準面と一側の鋳物側面との間の基準面面直方向離間距離を演算し、同様に他側の基準面と他側の鋳物側面との間の基準面面直方向離間距離を演算し、該鋳物の両側面に対する該両基準面の位置を取得する。
加工穴位置取得工程では、画像解析工程で取得した基準面に対する加工穴位置を表わす尺度と、基準面位置取得工程で取得した鋳物の両側面に対する両基準面位置を表わす尺度とを統一し、画像解析により取得した基準面位置と距離測定により取得した基準面位置とを重ね合わせることにより、鋳物の両側面に対する加工穴位置を取得する。
【0006】
【発明の実施の形態】
鋳物に形成する柱状部の数は限定されず、1本でもよく、複数本でもよい。
撮像工程では、チューブタイプカメラを用いてもよくCCDカメラを用いてもよいが、画像解析を良好に行う観点からCCDカメラを用いることが望ましい。CCDカメラを用いる場合は、一次元カメラを用いてもよく、二次元カメラを用いてもよい。
基準面距離センサ及び側面距離センサとしては、例えば、渦電流変位センサ、レーザ式距離センサ等を用いることができる。
【0007】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図1〜3に基づいて説明する。
図1〜2に本発明方法に使用する装置を示す。
基盤1上にL字状止め具2を介して搬送台3が固定されている。搬送台3には、搬送台3の軸方向に配設され、かつボールネジ軸駆動装置26に連結されたボールネジ軸36と、ボールネジ軸36の回転に伴ってネジ軸方向に移動する搬送ブロック37とが内設されている。搬送ブロック37には、連結部材4を介して可動台5が取り付けられ、可動台5上に測定用の鋳物を支持する鋳物支持台6が固設されている。
基盤1の側縁部17には、照明支持部材7とカメラ支持部材8と距離センサ支持部材9とが立設されている。
【0008】
照明支持部材7の上端部には、光源用電源装置(図示せず)に接続された光源10が固設されている。光源10は、鋳物支持台6に支持される鋳物11の柱状部12の上端面13に光を照射する。
カメラ支持部材8の上端には、第1画像信号線14を介して画像取得装置15に接続された一次元CCDカメラ16が固設されている。CCDカメラ16は、鋳物支持台6に支持される鋳物11の柱状部12の上端面13を撮像する。
【0009】
距離センサ支持部材9は、逆L字状に形成された支持本体部18と、支持本体部18の頂部先端に下向きに垂設された四角板状の支持対向部19とから形成されている。支持対向部19上角には検出面を支持本体部18に向けた円柱状の第1基準面渦電流変位センサ20が嵌設され、第1基準面渦電流変位センサ20と対角位置にある支持対向部19下角には支持本体部18に向けた円柱状の第1側面渦電流変位センサ21が嵌設されている。第1基準面渦電流変位センサ20と対向する支持本体部18部位には、第1基準面渦電流変位センサ20の検出面(図示せず)に対向する検出面22aを有する第2基準面渦電流変位センサ22が嵌設され、第1側面渦電流変位センサ21と対向する支持本体部18部位には、第1側面渦電流変位センサ21の検出面(図示せず)と対向する検出面23aを有する第2側面渦電流変位センサ23が嵌設されている。
これら渦電流変位センサ20、21、22、23は第1距離信号線24を介して測距装置25に接続され、測距装置25は、第2距離信号線29を介してコンピュータ30に接続されている。コンピュータ30には、測距装置25の他、駆動信号線27を介してボールネジ軸駆動装置26が接続され、第2画像信号線28を介して画像取得装置15が接続されている。
【0010】
次に上記装置を用いて本発明方法を説明する。
本発明方法の被測定物となる鋳物11は、長円状横断面を有する基台部32と基台部32の長手方向両端に立設された一対の柱状部12とからなり、柱状部12の上端面13に加工穴33が穿設され、柱状部12の側面上端に互いに平行な第1基準面34及び第2基準面35が削成されている。
鋳物11を鋳物支持台6上に載置するに際しては、鋳物11の基台部32の長手方向と搬送台3の軸方向とが平行となるように配設し、距離センサ支持台9に嵌設された渦電流変位センサ20、21、22、23の軸方向と基準面34、35の面直方向とを一致させる。
【0011】
ボールネジ軸駆動装置26によりボールネジ軸36を回転させ、搬送ブロック37を前進(図1中矢印方向に移動)させると、連結部材4及び可動台5を介して搬送ブロック37に連結された鋳物支持台6が搬送ブロック37と共に前進し、鋳物支持台6上の鋳物11が光源10とCCDカメラ16の下方を通過し、次いで距離センサ支持部材9に嵌設された渦電流変位センサ20、21、22、23の間を通過する。
【0012】
鋳物11が光源10の下を通過する際、光源10から照射された光が柱状部12の上端面13を照らし、上端面13で反射した光が一次元CCDカメラ16に入射する。入射した反射光の情報を第1画像信号線14を介して画像取得装置15に送り、画像取得装置15において一次元画像を形成する。一次元CCDカメラ16は、所定位置における鋳物11の進行方向と直交する方向の一次元画像を取り込むように配設されているので、鋳物11の前進に伴って随時異なる上端面部位の一次元画像を取り込み、鋳物11の上端面13が該所定位置を通過後、取得した多数の一次元画像を画像取得装置15において合成し、上端面13の全面画像を取得する。
【0013】
画像取得装置15で取得した画像情報を第2画像信号線28を介してコンピュータ30に送り、コンピュータ30で画像信号の解析を行い、図3に示すように、加工穴33の第1基準面側周縁と第1基準面34の上端縁との最短距離L1及び加工穴33の第2基準面側周縁と第2基準面35の上端縁との最短距離L2を算出し、両基準面34、35に対する加工穴33位置を取得する。
【0014】
図3に示すように、鋳物11の柱状部12が第1基準面渦電流変位センサ20と第2基準面渦電流変位センサ22の間を通過する際、両センサ20、22の出力信号を第1距離信号線24を介して測距装置25に送り、両センサ20、22の出力信号に基づいて第1基準面34と第1基準面渦電流変位センサ20との距離及び第2基準面35と第2基準面渦電流変位センサ22との距離を取得する。鋳物11の基台部32が第1測面渦電流変位センサ21と第2側面渦電流センサ23との間を通過する際、両センサ21、23の出力信号を第1距離信号線24を介して測距装置25に送り、該両センサ21、23の出力信号に基づいて基台部32の第1鋳物側面38と第1側面渦電流変位センサ21との距離及び基台部32の第2鋳物側面39と第2側面渦電流変位センサ23との距離を取得する。
【0015】
測距装置25で取得した距離情報を第2距離信号線29を介してコンピュータ30に送り、その距離情報と、コンピュータ30に予め入力された各センサ20、21、22、23の位置関係情報と、ボルトネジ軸駆動装置26から入力されるボルトネジ軸駆動情報とに基づき、第1基準面34の下方(図1中下方)の第1鋳物側面部位40と第1基準面34との間の第1基準面面直方向離間距離L3及び第2基準面35の下方(図1中下方)の第2鋳物側面部位41と第2基準面35との間の第2基準面面直方向離間距離L4を取得し、両離間距離L3、L4から、第1鋳物側面部位40と第2鋳物側面部位41に対する両基準面34、35位置を取得する。
【0016】
次いで、画像解析に基づいて取得した基準面34、35に対する加工穴33位置情報と、距離測定に基づいて取得した鋳物11の両鋳物側面部位40、41に対する両基準面34、35位置情報とについて、両位置情報の座標尺度を統一し、画像解析により取得した基準面34、35位置と距離測定により取得した基準面34、35位置とを重ね合わせることにより、鋳物11の両鋳物側面部位40、41に対する加工穴33位置を取得する。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、撮像工程で取得する画像情報に基づいて両基準面に対する加工穴位置を容易かつ迅速に取得することができ、測距工程で取得する距離情報に基づいて鋳物の両側面に対する両基準面位置を容易かつ迅速に取得することができるため、鋳物の両側面に対する加工穴位置を容易かつ迅速に取得することができる。これらの工程は全て自動化が可能であるため、本発明方法を用いることにより加工穴位置の検査を生産ライン上で実施することが可能となり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例において発明方法の説明に使用する装置を示す図である。
【図2】実施例において発明方法の説明に使用する装置のブロック図である。
【図3】実施例の測距工程を説明する図である。
【符号の説明】
11 鋳物
12 柱状部
13 上端面
16 一次元CCDカメラ
33 加工穴
20 第1基準面渦電流変位センサ
21 第1側面渦電流変位センサ
22 第2基準面渦電流変位センサ
23 第2側面渦電流変位センサ
34 基準面
35 基準面
38 第1鋳物側面
39 第2鋳物側面
Claims (1)
- 上端面に加工穴を穿設し、かつ側面上端に平行に対設した一対の基準面を削成した柱状部を有する鋳物の該加工穴の位置を検出する鋳物の加工穴位置検出方法において、
該上端面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で取得した画像情報を解析して該両基準面に対する該加工穴位置を取得する画像解析工程と、
対峙する一対の基準面距離センサの間に該鋳物を通過させて該基準面距離センサから該基準面までの距離を測定すると共に、該基準面距離センサに並設し、かつ対峙する一対の側面距離センサの間に鋳物を通過させて該側面距離センサから鋳物の側面までの距離を測定する測距工程と、
該両距離から該鋳物の両側面に対する該両基準面位置を取得する基準面位置取得工程と、
該両基準面に対する該加工穴位置と、該鋳物の両側面に対する該両基準面位置とから該鋳物の両側面に対する該加工穴位置を取得する加工穴位置取得工程とを有することを特徴とする鋳物の加工穴位置検出方法。
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