JP4180459B2 - Unequal pitch spring direction detection device - Google Patents

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Description

本発明は、不等ピッチスプリングの方向判別装置に関するものである。   The present invention relates to a direction discriminating device for unequal pitch springs.

一端側のピッチが密で他端側のピッチが粗である不等ピッチスプリングは、自動車エンジンのバルブ開閉機構等に採用される。このような方向性を有する不等ピッチスプリングには、いずれか一方の端部に目印となるマーカーが塗装されるが、その塗装工程の前段に不等ピッチスプリングの向きを自動的に判別し、一定の方向に整列させる工程がある。   An unequal pitch spring having a dense pitch on one end and a coarse pitch on the other end is employed in a valve opening / closing mechanism of an automobile engine. The unequal pitch spring having such directionality is coated with a marker serving as a mark at either one end, but the direction of the unequal pitch spring is automatically determined before the coating process, There is a step of aligning in a certain direction.

従来、不等ピッチスプリングの方向の自動判別は、不等ピッチスプリングの密巻部と粗巻部のピッチ間隔の違いを光学センサや渦流センサ等を用いて検出することによって行われていた(例えば特許文献1、特許文献2参照)。   Conventionally, the automatic discrimination of the direction of the unequal pitch spring has been performed by detecting the difference in the pitch interval between the densely wound portion and the coarsely wound portion of the unequal pitch spring using an optical sensor or a vortex sensor (for example, (See Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許3136216号公報(段落[0011]〜[0017]、第1図)Japanese Patent No. 3136216 (paragraphs [0011] to [0017], FIG. 1)

特開平10−38505号公報(段落[0015]〜[0016]、第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 10-38505 (paragraphs [0015] to [0016], FIG. 2)

しかし、上述の判別手段は、不等ピッチスプリングの密巻部におけるピッチと粗巻部におけるピッチとの差が比較的大きい場合には有効であるが、目視でそのピッチ差が確認できないほど差が小さい場合、方向の判別が困難となる。また、ピッチ間隔にばらつきがある場合、例えば密巻部であっても、比較的ピッチ間隔が広い箇所を測定すると、密巻部を粗巻部であると誤って識別する恐れがある。   However, the discrimination means described above is effective when the difference between the pitch in the densely wound portion of the unequal pitch spring and the pitch in the coarsely wound portion is relatively large, but the difference is so large that the pitch difference cannot be confirmed visually. If it is small, it is difficult to determine the direction. Further, when there is a variation in pitch interval, for example, even in the case of a densely wound portion, there is a possibility that the densely wound portion may be mistakenly identified as a coarsely wound portion if a portion having a relatively wide pitch interval is measured.

そこで、本発明は不等ピッチスプリングの方向を確実に識別する方向判別装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a direction discriminating device that reliably identifies the direction of an unequal pitch spring.

前記目的を達成するため、本発明にかかる不等ピッチスプリングの方向判別装置は、一端側に粗巻部が形成されるとともに他端側に密巻部が形成された不等ピッチスプリングのいずれか一方の座巻面を軸線方向から撮像する撮像手段、撮像された座巻面から前記不等ピッチスプリングの端末部を抽出する抽出手段、抽出した端末部形状を粗巻部又は密巻部の正規の端末部形状と比較して両者の相関度を演算する演算手段を備え、前記演算手段の演算結果に基づき不等ピッチスプリングの向きを判別することを特徴とする(請求項1)。   In order to achieve the above object, the unequal pitch spring direction discriminating apparatus according to the present invention is any one of the unequal pitch springs in which a coarsely wound portion is formed on one end side and a densely wound portion is formed on the other end side. Imaging means for imaging one end face from the axial direction, extraction means for extracting the end portion of the unequal pitch spring from the taken end face, and the extracted end part shape as a regular winding part or a regular winding part Comparing with the shape of the terminal portion, the calculation means for calculating the degree of correlation between the two is provided, and the direction of the unequal pitch springs is determined based on the calculation result of the calculation means (claim 1).

本発明は、不等ピッチスプリングの粗巻部と密巻部の端末部がそれぞれ固有の形状を成すことに着目し、前記構成に基づいて不等ピッチスプリングの端末部の形状を正規端末部形状との比較による相関度で評価することにより、その方向を判別するものであるから、不等ピッチスプリングの密巻部と粗巻部でのピッチ差が小さく、あるいはピッチ間隔にばらつきがある場合であっても、その方向を確実に判別することができる。   The present invention pays attention to the fact that the end portions of the coarsely wound portion and the densely wound portion of the unequal pitch spring each have a unique shape, and the shape of the end portion of the unequal pitch spring is the shape of the regular end portion based on the above configuration. Since the direction is discriminated by evaluating the degree of correlation by comparison with, the pitch difference between the densely wound portion and the coarsely wound portion of the unequal pitch spring is small, or the pitch interval varies. Even if it exists, the direction can be determined reliably.

また本発明にかかる不等ピッチスプリングの方向判別装置は、不等ピッチスプリングを垂直に立てた状態で連続的に搬送する搬送ラインの所定位置に、前記搬送ラインの搬送方向に対して斜めに傾斜したガイドプレートを搬送ラインからわずか上方に離間させて配設し、かつ、前記ガイドプレートの上方所定位置に前記撮像手段を配設したことを特徴とする(請求項2)。   In addition, the unequal pitch spring direction discriminating apparatus according to the present invention is inclined obliquely with respect to the transport direction of the transport line at a predetermined position of the transport line for continuously transporting the unequal pitch spring in a vertical state. The guide plate is disposed slightly above the conveyance line, and the imaging means is disposed at a predetermined position above the guide plate.

これにより、不等ピッチスプリングの方向判別をインラインで全数について迅速に実施することができる。また、既存の搬送ライン上にて検査を行うため、新たな検査スペースを設けることなく検査を行うことができる。   As a result, the direction of the unequal pitch springs can be quickly determined for all the numbers in-line. Further, since the inspection is performed on the existing conveyance line, the inspection can be performed without providing a new inspection space.

また本発明にかかる不等ピッチスプリングの方向判別装置は、前記ガイドプレートの搬送ライン下流側端部に回転自在に連結される選別プレート、前記選別プレートを前記演算手段の演算結果に基づき前記ガイドプレートに対して開閉させる駆動手段からなる選別手段を、前記ガイドプレートの搬送ライン下流側に配設することを特徴とする(請求項3)。   The unequal pitch spring direction discriminating apparatus according to the present invention includes a sorting plate rotatably connected to a downstream end portion of the guide plate on the conveying line, and the sorting plate based on a computation result of the computing means. The selecting means including the driving means for opening and closing the guide plate is disposed on the downstream side of the conveying line of the guide plate (claim 3).

前記選別手段は、前記演算手段の演算結果に基づき不等ピッチスプリングの向きを判別した後、その判別結果に基づき駆動手段を駆動させ、選別プレートを開閉させるものであるから、不等ピッチスプリングをその判別結果に基づき搬送ライン上で選別することができる。   The sorting means discriminates the direction of the unequal pitch spring based on the calculation result of the calculation means, and then drives the driving means based on the discrimination result to open and close the sorting plate. Based on the determination result, sorting can be performed on the transport line.

次に、本発明にかかる不等ピッチスプリングの方向判別装置の判別動作原理について、図6および図7を用いて説明する。   Next, the principle of the discriminating operation of the unequal pitch spring direction discriminating device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

不等ピッチスプリングは、以下のコイリング工程を経てスパイラル状のコイルスプリングに成形される。この工程は、図6(a)に示すように、断面半円状の芯金11に線状の不等ピッチスプリング素材2Aをガイド12を介して供給し、この不等ピッチスプリング素材2Aを芯金11とコイリングピン13(この例では二箇所)とで保持したまま、一対の送りローラ14によって矢印Aの方向に送出し、かつ芯金11の中心Oを回転中心として芯金11とコイリングピン13とを所定巻数分だけ回転させる。その間、芯金11およびコイリングピン13を、軸方向に、所定のピッチに対応させた移動速度で移動させることによって、両端部でのピッチがそれぞれ異なる不等ピッチスプリング2が成形される。所定巻数分だけ回転させた後、芯金11およびコイリングピン13の回転を停止し、芯金11に対してカッター15を相対移動させることで(矢印Bの方向)、不等ピッチスプリング素材2Aを切断する(図6(b)参照)。   The unequal pitch spring is formed into a spiral coil spring through the following coiling process. In this step, as shown in FIG. 6 (a), a linear unequal pitch spring material 2A is supplied to a cored bar 11 having a semicircular cross section through a guide 12, and the unequal pitch spring material 2A is fed into the core. While being held by the gold 11 and the coiling pin 13 (two places in this example), the core 11 is fed in the direction of the arrow A by the pair of feed rollers 14, and the core 11 and the coiling pin are set with the center O of the core 11 as the rotation center. 13 is rotated by a predetermined number of turns. Meanwhile, by moving the metal core 11 and the coiling pin 13 in the axial direction at a moving speed corresponding to a predetermined pitch, the unequal pitch springs 2 having different pitches at both ends are formed. After rotating a predetermined number of turns, the rotation of the cored bar 11 and the coiling pin 13 is stopped, and the cutter 15 is moved relative to the cored bar 11 (in the direction of arrow B). Cut (see FIG. 6B).

この際、カッター15は断面半円状の芯金11の直径線上に沿って移動して、不等ピッチスプリング素材2Aを切断するため、切断端部の一方、すなわち、芯金11で下支えされない不等ピッチスプリング2の巻終り側の端末部2aは、非直線状の複雑な切り口となる(図7(a)参照)。これに対して、もう一方の切断端部は、切断の際、芯金11に下支えされているので、この巻始め側の端末部2bは芯金11の中心Oを通る直径面11aに対してほぼ平行な直線状の切り口となる(図7(b)参照)。   At this time, since the cutter 15 moves along the diameter line of the core metal 11 having a semicircular cross section and cuts the unequal pitch spring material 2A, the cutter 15 is not supported by one of the cut ends, that is, the core metal 11. The terminal portion 2a on the winding end side of the equal pitch spring 2 becomes a non-linear complicated cut end (see FIG. 7A). On the other hand, the other cut end is supported by the cored bar 11 at the time of cutting, so that the terminal portion 2b on the winding start side is against the diameter surface 11a passing through the center O of the cored bar 11. It becomes a substantially parallel straight cut (see FIG. 7B).

このように、端末部(切断端部)の巻始め側と巻終り側とではその形状が異なり、また、コイリング機の設定によって、例えば、巻始め側は密巻部で巻終り側は粗巻部と決まる。このことは、端末部の形状を見ればその端末部を含む端部が密巻部側あるいは粗巻部側の何れであるかを容易に判別できることを示しており、本発明では、この原理を不等ピッチスプリングの方向を判別する基準として利用した。よって、前記の判別基準に従い方向の判別を行えば、密巻部と粗巻部のピッチ差が小さい場合であっても、あるいはピッチ間隔がばらつく場合であっても、不等ピッチスプリングの方向を確実かつ容易に判別することができる。   In this way, the shape of the terminal portion (cut end) is different between the winding start side and the winding end side, and depending on the setting of the coiling machine, for example, the winding start side is a dense winding portion and the winding end side is a rough winding. Determined by the part. This indicates that if the shape of the terminal portion is viewed, it can be easily determined whether the end portion including the terminal portion is the densely wound portion side or the coarsely wound portion side. This was used as a reference for discriminating the direction of unequal pitch springs. Therefore, if the direction is determined according to the above-described determination criteria, the direction of the unequal pitch springs can be determined even when the pitch difference between the densely wound portion and the coarsely wound portion is small or the pitch interval varies. The determination can be made reliably and easily.

以上のように、本発明にかかる不等ピッチスプリングの方向判別装置によれば、不等ピッチスプリングの密巻部と粗巻部でのピッチ差が小さく、あるいはピッチ間隔にばらつきがある場合であっても、その方向を確実に判別することができる。また、この方向判別手段を既存のライン上で実施することによって、搬送ライン上の全ての不等ピッチスプリングの方向について連続的かつ迅速に判別検査を行うことができる。   As described above, according to the unequal pitch spring direction discriminating apparatus according to the present invention, the pitch difference between the densely wound portion and the coarsely wound portion of the unequal pitch spring is small, or the pitch interval varies. However, the direction can be reliably determined. In addition, by performing this direction discriminating means on an existing line, it is possible to carry out a discrimination inspection continuously and quickly for all unequal pitch spring directions on the transport line.

以下、本発明の実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。なお、この実施形態はスプリングの直角度の自動測定装置を兼ねている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment also serves as an automatic measuring device for the perpendicularity of the spring.

不等ピッチスプリングの方向判別装置1は図1に示すように、画像認識装置3と、第一ガイドプレート4およびレーザー位置センサ5とを主要な要素として構成される。   As shown in FIG. 1, the unequal pitch spring direction discriminating device 1 includes an image recognition device 3, a first guide plate 4, and a laser position sensor 5 as main elements.

画像認識装置3は、図1に示すように、搬送ライン6上に位置する不等ピッチスプリング2の上方に配置され不等ピッチスプリング2の上端座巻面を撮像する撮像手段としてのCCDカメラ7と、CCDカメラ7により撮像される不等ピッチスプリング2の上端座巻面を不等ピッチスプリング2の上方から影が発生しないように一様に照射するリングライト9と、CCDカメラ7により撮像される画像に基づいて前記不等ピッチスプリング2の方向判別および直角度の測定を行うコントローラ8と、コントローラ8による処理結果を表示する表示装置10(図2参照)とで構成される。   As shown in FIG. 1, the image recognition device 3 is arranged above the unequal pitch spring 2 located on the transport line 6 and is a CCD camera 7 as an imaging means for imaging the upper end winding surface of the unequal pitch spring 2. The ring light 9 that uniformly irradiates the upper end winding surface of the unequal pitch spring 2 imaged by the CCD camera 7 from above the unequal pitch spring 2 and the CCD camera 7 The controller 8 is configured to determine the direction of the unequal pitch spring 2 and measure the squareness based on the image, and the display device 10 (see FIG. 2) that displays the processing result of the controller 8.

コントローラ8は、図2に示すように、不等ピッチスプリング2の方向判別のため、前記CCDカメラ7によって撮像された画像から不等ピッチスプリング2の上端座巻面の端末部を抽出する抽出手段としての第一抽出部8a1と、前記第一抽出部8a1により抽出された前記端末部の形状を不等ピッチスプリング2端末部の正規形状と比較し両者の相関度を演算する演算手段としての第一演算部8b1と、前記第一演算部8b1の演算結果に基づき不等ピッチスプリング2の向きを判別する第一判定部8c1とを備える。   As shown in FIG. 2, the controller 8 extracts extraction means for extracting the end portion of the upper end wound surface of the unequal pitch spring 2 from the image taken by the CCD camera 7 in order to determine the direction of the unequal pitch spring 2. The first extraction unit 8a1 as the first calculation unit, and the shape of the terminal unit extracted by the first extraction unit 8a1 is compared with the normal shape of the unequal pitch spring 2 terminal unit to calculate the degree of correlation between them. One calculation unit 8b1 and a first determination unit 8c1 for determining the direction of the unequal pitch spring 2 based on the calculation result of the first calculation unit 8b1.

さらに、前記コントローラ8は、スプリングの直角度測定のため、前記CCDカメラ7によって撮像された画像から上端座巻面を抽出する第二抽出部8a2と、前記第二抽出部8a2により抽出された不等ピッチスプリング2の上端座巻面の中心を演算するとともに、後述のレーザー位置センサ5によって検出された不等ピッチスプリング2下端部の直径方向両側端位置に基づいて不等ピッチスプリング2の下端座巻面の中心を演算する第二演算部8b2と、前記第二演算部8b2の演算結果に基づき不等ピッチスプリング2の直角度を算出してその良否を判定する第二判定部8c2とを備えるものである。なお、本文中で直角度とは、不等ピッチスプリング2の座巻面に垂直に立てた垂線に対する不等ピッチスプリング2の軸線の傾斜角を意味するものとする。   Furthermore, the controller 8 measures the perpendicularity of the spring, the second extraction unit 8a2 for extracting the upper end circling surface from the image captured by the CCD camera 7, and the non-extraction extracted by the second extraction unit 8a2. The center of the upper end winding surface of the equal pitch spring 2 is calculated, and the lower end seat of the unequal pitch spring 2 is calculated based on the positions of both ends in the diameter direction of the lower end portion of the unequal pitch spring 2 detected by a laser position sensor 5 described later. A second calculation unit 8b2 for calculating the center of the winding surface; and a second determination unit 8c2 for calculating the squareness of the unequal pitch spring 2 based on the calculation result of the second calculation unit 8b2 and determining the quality. Is. In addition, the squareness in the text means an inclination angle of the axis of the unequal pitch spring 2 with respect to a vertical line perpendicular to the end winding surface of the unequal pitch spring 2.

第一ガイドプレート4は、適当な支持部材を用いて搬送ライン6からわずか上方に浮かせた状態で、かつ搬送ライン6の搬送方向に対して傾斜させた状態で(図1参照)適当な静止側基礎面に固定される。なお、第一ガイドプレート4の高さは、この第一ガイドプレート4と不等ピッチスプリング2の下端部とが接触し、かつ前記不等ピッチスプリング2が直立した状態で第一ガイドプレート4に沿って整列する程度に設定するのが好ましい。   The first guide plate 4 is lifted slightly above the transfer line 6 using an appropriate support member, and is inclined with respect to the transfer direction of the transfer line 6 (see FIG. 1). Fixed to the base surface. The height of the first guide plate 4 is such that the first guide plate 4 and the lower end of the unequal pitch spring 2 are in contact with each other and the unequal pitch spring 2 is upright. It is preferable to set it to such an extent that it is aligned along.

第一ガイドプレート4の搬送ライン6下流側には第一選別装置16が配置され、さらにその下流側に第二選別装置20が配置される。第一選別装置16および第二選別装置20は、図4に示すように、第一静止側基礎面25、第二静止側基礎面26に回転自在に支持される第一シリンダ17、第二シリンダ21と、第一シリンダ17、第二シリンダ21の長手方向にスライド可能に保持される第一ピストンロッド18、第二ピストンロッド22と、第一ピストンロッド18、第二ピストンロッド22の突出端部に回転自在に支持されるとともに、第一ガイドプレート4、第二ガイドプレート23の搬送ライン6下流側端部に第一連結部材19、第二連結部材24を介して回動自在に連結される第一選別用プレート4a、第二選別用プレート23aとで構成される。第一選別装置16および第二選別装置20は、コントローラ8から、前記コントローラ8で判定された結果に基づいて送信された信号を受けて第一ピストンロッド18、第二ピストンロッド22を伸縮動させ、第一選別用プレート4a、第二選別用プレート23aの開閉動作を行うものである。   A first sorting device 16 is disposed on the downstream side of the conveying line 6 of the first guide plate 4, and a second sorting device 20 is further disposed on the downstream side thereof. As shown in FIG. 4, the first sorting device 16 and the second sorting device 20 include a first cylinder 17 and a second cylinder that are rotatably supported by the first stationary side basic surface 25 and the second stationary side basic surface 26. 21, first cylinder 17, first piston rod 18, second piston rod 22, which is slidably held in the longitudinal direction of second cylinder 21, and projecting ends of first piston rod 18 and second piston rod 22 The first guide plate 4 and the second guide plate 23 are rotatably connected to the downstream end portions of the first guide plate 4 and the second guide plate 23 via the first connection member 19 and the second connection member 24. It comprises a first sorting plate 4a and a second sorting plate 23a. The first sorting device 16 and the second sorting device 20 receive the signal transmitted from the controller 8 based on the result determined by the controller 8 and cause the first piston rod 18 and the second piston rod 22 to expand and contract. The first sorting plate 4a and the second sorting plate 23a are opened and closed.

レーザー位置センサ5は、上述のように配置した第一ガイドプレート4の長手方向と、前記レーザー位置センサ5から照射されるビーム5aとが直交するように(図3参照)、適当な支持部材を用いて搬送ライン6からわずか上方に離間させた状態で、もしくは搬送ライン6外に設置される。このレーザー位置センサ5は、ガイドプレート4の長手方向に座標軸をとった場合の不等ピッチスプリング2下端部の直径方向両側端位置を検出するものである。   The laser position sensor 5 has an appropriate support member so that the longitudinal direction of the first guide plate 4 arranged as described above and the beam 5a irradiated from the laser position sensor 5 are orthogonal to each other (see FIG. 3). It is installed in a state slightly spaced upward from the transport line 6 or outside the transport line 6. The laser position sensor 5 detects the positions of both ends in the diameter direction of the lower end portion of the unequal pitch spring 2 when the coordinate axis is taken in the longitudinal direction of the guide plate 4.

上述の通り、本実施形態における不等ピッチスプリングの方向判別装置1は、不等ピッチスプリング2の方向判別を実施するための構成要素に加えて、不等ピッチスプリング2の直角度を測定するための構成要素を兼備したものである。従って、本実施形態では、不等ピッチスプリング2の方向判別、不等ピッチスプリング2の直角度の測定が同時に実施されるが、本文では以下不等ピッチスプリング2の方向判別、不等ピッチスプリング2の直角度の測定の順に各々の作用を説明する。   As described above, the unequal pitch spring direction discriminating apparatus 1 according to the present embodiment measures the perpendicularity of the unequal pitch spring 2 in addition to the components for carrying out the unequal pitch spring 2 direction discrimination. It also has the following elements. Accordingly, in this embodiment, the direction determination of the unequal pitch spring 2 and the measurement of the perpendicularity of the unequal pitch spring 2 are performed simultaneously. Each operation will be described in the order of the squareness measurement.

前記構成の不等ピッチスプリングの方向判別装置1を用いた、不等ピッチスプリング2の方向判別の作用について以下に述べる。   The operation of discriminating the direction of the unequal pitch spring 2 using the unequal pitch spring direction discriminating device 1 having the above-described configuration will be described below.

図6(a)(b)の工程で所定形状にコイリング形成されかつ所定の熱処理とショットピーニング処理を施された不等ピッチスプリング2を、搬送ライン6の上流側に直立状態で連続的に載置する。これら不等ピッチスプリング2は図3のように搬送ライン6により破線矢印Aの方向に搬送され、その後第一ガイドプレート4に接する。不等ピッチスプリング2はこのガイドプレート4によりその移動方向を変え、破線矢印Bの方向に移動する。   6 (a) and 6 (b), the unequal pitch spring 2 coiled in a predetermined shape and subjected to a predetermined heat treatment and shot peening process is continuously mounted in an upright state on the upstream side of the transfer line 6. Put. These unequal pitch springs 2 are conveyed by the conveyance line 6 in the direction of the broken line arrow A as shown in FIG. 3 and then contact the first guide plate 4. The unequal pitch spring 2 changes its moving direction by the guide plate 4 and moves in the direction of a broken line arrow B.

こうして、第一ガイドプレート4に沿って移動してきた不等ピッチスプリング2、2、…が図3点線部の位置まで移動すると、その位置情報をレーザー位置センサ5が検知する。そしてレーザー位置センサ5からコントローラ8にトリガ信号が伝達されると、このトリガ信号を受けてCCDカメラ7が不等ピッチスプリング2の上端座巻面を撮像する。   Thus, when the unequal pitch springs 2, 2,... That have moved along the first guide plate 4 move to the position of the dotted line in FIG. 3, the laser position sensor 5 detects the position information. When a trigger signal is transmitted from the laser position sensor 5 to the controller 8, the CCD camera 7 receives the trigger signal and images the upper end winding surface of the unequal pitch spring 2.

次に、コントローラ8に備えられた第一抽出部8a1がCCDカメラ7によって撮像された画像から不等ピッチスプリング2の端末部を抽出し、第一演算部8b1が前記第一抽出部8a1により抽出された端末部の形状と予め登録しておいた粗巻部又は密巻部の端末部の正規形状(図7(a)、(b)の2a、2b参照)とを比較し両者の相関度を演算する。   Next, the first extraction unit 8a1 provided in the controller 8 extracts the terminal portion of the unequal pitch spring 2 from the image captured by the CCD camera 7, and the first calculation unit 8b1 extracts by the first extraction unit 8a1. The shape of the terminal portion thus compared with the normal shape of the terminal portion of the coarsely wound portion or the densely wound portion registered in advance (see 2a and 2b in FIGS. 7A and 7B) and the degree of correlation between the two Is calculated.

このとき第一判定部8c1は、例えば、前記第一抽出部8a1により抽出された端末部の形状と粗巻部側端末部の正規形状との相関度が密巻部側のそれより大きく、かつ所定の相関度(閾値)を超えている場合、不等ピッチスプリング2の上端部が粗巻部であると判定する。この反対に前記第一抽出部8a1により抽出された端末部の形状と密巻部側端末部の正規形状との相関度が粗巻部側のそれより大きく、かつ所定の相関度(閾値)を超えている場合は、不等ピッチスプリング2の上端部が密巻部であると判定する。   At this time, the first determination unit 8c1 has, for example, a correlation degree between the shape of the terminal portion extracted by the first extraction unit 8a1 and the normal shape of the coarse winding side terminal portion is larger than that on the dense winding side, and When the predetermined correlation degree (threshold value) is exceeded, it is determined that the upper end portion of the unequal pitch spring 2 is a coarsely wound portion. On the contrary, the degree of correlation between the shape of the terminal part extracted by the first extraction unit 8a1 and the normal shape of the densely wound part side terminal part is larger than that of the coarsely wound part side, and a predetermined correlation (threshold) is set. When exceeding, it determines with the upper end part of the unequal pitch spring 2 being a close winding part.

なお、稀にではあるが前記いずれの場合にも該当しない場合、不等ピッチスプリング2をコイリング時の切断不良品であると判定する。   In rare cases, when neither of the above cases is applicable, it is determined that the unequal pitch spring 2 is a defective cutting product during coiling.

次に前記構成の不等ピッチスプリングの方向判別装置1を用いた、不等ピッチスプリング2の直角度測定の作用について説明する。   Next, the operation of the perpendicularity measurement of the unequal pitch spring 2 using the unequal pitch spring direction discriminating apparatus 1 having the above-described configuration will be described.

上述のように、不等ピッチスプリング2が図3中点線部の位置に移動すると、レーザー位置センサ5が、第一ガイドプレート4長手方向を座標軸にとった場合の不等ピッチスプリング2下端部の直径方向両側端位置を検出する。この際、第二演算部8b2は、不等ピッチスプリング2の下端部と第一ガイドプレート4との当接位置およびレーザー位置センサ5が検出した不等ピッチスプリング2下端部の前記両側端位置から、不等ピッチスプリング2の下端座巻面2dの中心2f(図5参照)を決定する。   As described above, when the unequal pitch spring 2 moves to the position of the dotted line portion in FIG. 3, the laser position sensor 5 detects the lower end portion of the unequal pitch spring 2 when the longitudinal direction of the first guide plate 4 is taken as the coordinate axis. Detect the positions of both ends in the diameter direction. At this time, the second calculation unit 8b2 is in contact with the lower end portion of the unequal pitch spring 2 and the first guide plate 4 and from the both end positions of the lower end portion of the unequal pitch spring 2 detected by the laser position sensor 5. The center 2f (see FIG. 5) of the lower end winding surface 2d of the unequal pitch spring 2 is determined.

また、レーザー位置センサ5が不等ピッチスプリング2下端部の直径方向両側端位置を検出した際、前記レーザー位置センサ5からコントローラ8へトリガ信号を伝達し、CCDカメラ7が不等ピッチスプリング2上端座巻面を撮像する。その後、第二抽出部8a2がCCDカメラ7によって撮像された画像から不等ピッチスプリング2の上端座巻面2cを抽出し、第二演算部8b2が前記第二抽出部8a2により抽出された上端座巻面2cの中心2e(図5参照)を算出する。   When the laser position sensor 5 detects the positions of both ends in the diameter direction of the lower end portion of the unequal pitch spring 2, a trigger signal is transmitted from the laser position sensor 5 to the controller 8, and the CCD camera 7 detects the upper end of the unequal pitch spring 2. Image the end face. Thereafter, the second extraction unit 8a2 extracts the upper end winding surface 2c of the unequal pitch spring 2 from the image captured by the CCD camera 7, and the second calculation unit 8b2 extracts the upper end seat extracted by the second extraction unit 8a2. The center 2e (see FIG. 5) of the winding surface 2c is calculated.

次に、第二判定部8c2が、図5に示すように、不等ピッチスプリング2をCCDカメラ7の撮像方向から見た場合の上端座巻面2cの中心2eと下端座巻面2dの中心2f間の水平距離δを演算し、前記水平距離δと不等ピッチスプリング2の自由高さλの比から不等ピッチスプリング2の直角度を算出する。この際、算出した直角度が基準値(閾値)以下であれば、直角度に関して良と判定し、算出した直角度が基準値(閾値)を超えていれば、不良と判定する。   Next, as shown in FIG. 5, the second determination unit 8 c 2 has the center 2 e of the upper end wound surface 2 c and the center of the lower end wound surface 2 d when the unequal pitch spring 2 is viewed from the imaging direction of the CCD camera 7. The horizontal distance δ between 2f is calculated, and the squareness of the unequal pitch spring 2 is calculated from the ratio of the horizontal distance δ and the free height λ of the unequal pitch spring 2. At this time, if the calculated squareness is equal to or less than the reference value (threshold value), it is determined that the squareness is good, and if the calculated squareness exceeds the reference value (threshold value), it is determined to be defective.

上述のようにして、不等ピッチスプリング2の方向判別と直角度測定が実施された結果、各不等ピッチスプリング2は、前記判定結果に基づいて次工程に搬送される。例えば、第一判定部8c1で上端部が粗巻部であると判定され、かつ第二判定部8c2で直角度に関して良であると判定された不等ピッチスプリング2の場合、第一判定部8c1および第二判定部8c2は前記判定結果に基づいた信号を第一選別装置16に送信し、その信号を受けた第一選別装置16は第一ピストンロッド18を伸長させ、第一選別用プレート4aを閉じる(図4中実線の位置)。これにより、前記不等ピッチスプリング2は、次段の塗装工程へ搬送される(図4の矢印Aのライン)。   As described above, as a result of the direction determination and the squareness measurement of the unequal pitch springs 2, each unequal pitch spring 2 is transported to the next process based on the determination result. For example, in the case of the unequal pitch spring 2 in which the first determination unit 8c1 determines that the upper end portion is a rough winding portion and the second determination unit 8c2 determines that the squareness is good, the first determination unit 8c1 The second determination unit 8c2 transmits a signal based on the determination result to the first sorting device 16, and the first sorting device 16 that has received the signal extends the first piston rod 18, and the first sorting plate 4a. (Closed line position in FIG. 4). Thereby, the said unequal pitch spring 2 is conveyed to the following coating process (line of the arrow A of FIG. 4).

これに対して、第一判定部8c1で上端部が密巻部であると判定され、かつ第二判定部8c2で直角度に関して良であると判定された不等ピッチスプリング2の場合、第一判定部8c1および第二判定部8c2はその判定結果に基づいた信号を第一選別装置16に送信し、その信号を受けた第一選別装置16は第一ピストンロッド18を収縮させ、第一選別用プレート4aを開く(図4中一点鎖線の位置)。これにより、不等ピッチスプリング2は第一選別用プレート4aに沿って搬送ライン6上を搬送され、搬送ライン6の下流側に設置される第二選別装置20の第二ガイドプレート23に接触する。さらに、第二選別装置20が第一判定部8c1および第二判定部8c2より受けた信号に基づいて第二ピストンロッド22を収縮させ、第二選別用プレート23aを開くことにより(図4中一点鎖線の位置)、不等ピッチスプリング2は上下方向の反転工程へ搬送される(図4の矢印Bのライン)。   On the other hand, in the case of the unequal pitch spring 2 in which the first determination unit 8c1 determines that the upper end is a closely wound portion and the second determination unit 8c2 determines that the squareness is good. The determination unit 8c1 and the second determination unit 8c2 transmit a signal based on the determination result to the first sorting device 16, and the first sorting device 16 that has received the signal contracts the first piston rod 18 to perform the first sorting. Open the plate 4a (the position of the dashed line in FIG. 4). As a result, the unequal pitch springs 2 are transported on the transport line 6 along the first sorting plate 4 a and come into contact with the second guide plate 23 of the second sorting device 20 installed on the downstream side of the transport line 6. . Further, the second sorting device 20 contracts the second piston rod 22 on the basis of signals received from the first judgment unit 8c1 and the second judgment unit 8c2, and opens the second sorting plate 23a (one point in FIG. 4). The position of the chain line), the unequal pitch spring 2 is conveyed to the vertical reversing process (line B in FIG. 4).

なお、方向判別で切断不良と判定されるか、あるいは直角度に関して不良であると判定されると、まず、第一判定部8c1および第二判定部8c2から送られる信号に基づき、第一選別装置16が第一選別用プレート4aを開く(図4中一点鎖線の位置)。次に第二選別装置20が、第一判定部8c1および第二判定部8c2より受けた信号に基づいて第二選別用プレート23aを閉じる(図4中実線の位置)ことにより、前記(c)の不等ピッチスプリング2は図4矢印Cのライン上を搬送され、廃棄される。   Note that if it is determined that the cutting is defective in the direction determination, or if it is determined that the perpendicularity is defective, first, the first sorting device is based on signals sent from the first determination unit 8c1 and the second determination unit 8c2. 16 opens the first sorting plate 4a (the position of the chain line in FIG. 4). Next, the second sorting device 20 closes the second sorting plate 23a on the basis of the signals received from the first judging unit 8c1 and the second judging unit 8c2 (the position indicated by the solid line in FIG. 4), so that (c) The unequal pitch springs 2 are conveyed on the line indicated by arrow C in FIG. 4 and discarded.

前記実施例では、不等ピッチスプリング2の方向判別と直角度測定を同時かつ短時間に実施する場合について示したが、もちろん、方向判別のみを実施するものであってもよい。さらに、本実施例では、不等ピッチスプリング2を直立させた状態で方向判別および直角度測定を実施する場合を示したが、不等ピッチスプリング2を横倒しにした状態であっても実施は可能である。その場合、例えば、CCDカメラ7を、その撮像方向が不等ピッチスプリング2の何れか一方の座巻面と直交するように設置し、レーザー位置センサ5を、そのビーム5aが不等ピッチスプリング2の軸線と直交し、かつビーム5aが不等ピッチスプリング2の残る一方の端部を通過するように2つ設ければよい。   In the above-described embodiment, the case where the direction determination of the unequal pitch spring 2 and the perpendicularity measurement are performed simultaneously and in a short time has been described, but of course, only the direction determination may be performed. Further, in the present embodiment, the case where the direction determination and the perpendicularity measurement are performed with the unequal pitch spring 2 standing upright is shown, but the present invention can be implemented even when the unequal pitch spring 2 is laid sideways. It is. In this case, for example, the CCD camera 7 is installed so that the imaging direction thereof is orthogonal to any one of the winding surfaces of the unequal pitch spring 2, and the laser position sensor 5 is provided with the beam 5a of the unequal pitch spring 2. Two beams 5a may be provided so that the beam 5a passes through the remaining one end of the unequal pitch spring 2.

また、本実施形態では、第一ガイドプレート4長手方向とレーザー位置センサ5の軸線方向が直交するよう、第一ガイドプレート4とレーザー位置センサ5を適当な支持部材を用いて搬送ライン6からわずか上方に離間させた状態で設置しているが、この構成に限定されることはなく、例えば、第一ガイドプレート4の代わりにレーザー位置センサを、このレーザー位置センサからのビームと既設置のレーザー位置センサ5からのビーム5aとが直交するように、新たにもう一基設けることもできる。その他、チャッキング等により、不等ピッチスプリング2を保持したままで、不等ピッチスプリング2を前工程ライン上から所定の検査位置まで移動させる治具およびその移動機構を設けるものであってもよい。   In the present embodiment, the first guide plate 4 and the laser position sensor 5 are slightly moved from the transport line 6 using an appropriate support member so that the longitudinal direction of the first guide plate 4 and the axial direction of the laser position sensor 5 are orthogonal to each other. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, a laser position sensor is used in place of the first guide plate 4, and a beam from the laser position sensor and an existing laser are installed. Another new unit can be provided so that the beam 5a from the position sensor 5 is orthogonal. In addition, a jig for moving the unequal pitch spring 2 from the previous process line to a predetermined inspection position and a moving mechanism thereof may be provided while holding the unequal pitch spring 2 by chucking or the like. .

本発明にかかる不等ピッチスプリングの方向判別装置1の実施形態の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of embodiment of the direction discrimination | determination apparatus 1 of the unequal pitch spring concerning this invention. 前記不等ピッチスプリング方向判別装置1のコントローラ8を構成する処理要素を示す図である。It is a figure which shows the processing element which comprises the controller 8 of the said unequal pitch spring direction discriminating device. 前記不等ピッチスプリングの方向判別装置1の実施形態の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of embodiment of the direction discrimination | determination apparatus 1 of the said unequal pitch spring. 前記コントローラ8による判定結果に基づき不等ピッチスプリング2を選別する第一選別装置16、第二選別装置20の平面図である。3 is a plan view of a first sorting device 16 and a second sorting device 20 that sort unequal pitch springs 2 based on a determination result by the controller 8. FIG. 不等ピッチスプリング2をCCDカメラ7の撮像方向から見た場合の不等ピッチスプリング2の平面図である。4 is a plan view of the unequal pitch spring 2 when the unequal pitch spring 2 is viewed from the imaging direction of the CCD camera 7. FIG. 不等ピッチスプリング2のコイリング工程を概念的に示す平面図である。5 is a plan view conceptually showing a coiling process of the unequal pitch spring 2. FIG. 不等ピッチスプリング2の粗巻部又と密巻部それぞれの端末部2a、2bを示す平面図である。It is a top view which shows the terminal parts 2a and 2b of the rough winding part or dense winding part of the unequal pitch spring 2, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1 不等ピッチスプリングの方向判別装置
2 不等ピッチスプリング
2A 不等ピッチスプリング素材
2a 不等ピッチスプリングの巻終り側の端末部
2b 不等ピッチスプリングの巻始め側の端末部
3 画像認識装置
4 第一ガイドプレート
4a 第一選別用プレート
5 レーザー位置センサ
6 搬送ライン
7 CCDカメラ
8 コントローラ
11 芯金
13 コイリングピン
15 カッター
16 第一選別装置
20 第二選別装置
23 第二ガイドプレート
23a 第二選別用プレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unequal pitch spring direction discriminating device 2 Unequal pitch spring 2A Unequal pitch spring material 2a End portion 2b of unequal pitch spring winding end portion 3b Unequal pitch spring winding end portion 3 Image recognition device 4 One guide plate 4a First sorting plate 5 Laser position sensor 6 Conveying line 7 CCD camera 8 Controller 11 Core bar 13 Coiling pin 15 Cutter 16 First sorting device 20 Second sorting device 23 Second guide plate 23a Second sorting plate

Claims (3)

一端側に粗巻部が形成されるとともに他端側に密巻部が形成された不等ピッチスプリングの何れか一方の座巻面を軸線方向から撮像する撮像手段、撮像された座巻面から前記不等ピッチスプリングの端末部を抽出する抽出手段、抽出した端末部形状を粗巻部又は密巻部の正規の端末部形状と比較して両者の相関度を演算する演算手段を備え、前記演算手段の演算結果に基づき不等ピッチスプリングの向きを判別するようにしたことを特徴とする不等ピッチスプリングの方向判別装置。 From an image pickup means for picking up an image of one end winding surface of an unequal pitch spring in which a coarse winding portion is formed on one end side and a dense winding portion is formed on the other end side, from the imaged end winding surface Extracting means for extracting the terminal portion of the unequal pitch spring, comprising a calculating means for calculating the degree of correlation between the extracted terminal portion shape by comparing it with the regular terminal shape of the coarsely wound portion or the densely wound portion, An unequal pitch spring direction discriminating apparatus characterized in that the direction of an unequal pitch spring is discriminated based on a calculation result of a calculation means. 不等ピッチスプリングを垂直に立てた状態で連続的に搬送する搬送ラインの所定位置に、前記搬送ラインの搬送方向に対して斜めに傾斜したガイドプレートを搬送ラインからわずか上方に離間させて配設し、かつ、前記ガイドプレートの上方所定位置に前記撮像手段を配設したことを特徴とする請求項1に記載の不等ピッチスプリングの方向判別装置。 A guide plate that is inclined obliquely with respect to the transport direction of the transport line is disposed at a predetermined position on the transport line that continuously transports the unequal pitch springs in a vertically standing state, spaced slightly above the transport line. The unequal pitch spring direction discriminating apparatus according to claim 1, wherein the imaging means is disposed at a predetermined position above the guide plate. 前記ガイドプレートの搬送ライン下流側端部に回転自在に連結される選別プレートと、前記選別プレートを前記演算手段の演算結果に基づき前記ガイドプレートに対して開閉させる駆動手段とからなる選別手段を、前記ガイドプレートの搬送ライン下流側に配設したことを特徴とする請求項2に記載の不等ピッチスプリングの方向判別装置。 Sorting means comprising a sorting plate that is rotatably connected to the downstream end of the guide plate on the conveying line, and driving means that opens and closes the sorting plate with respect to the guide plate based on the computation result of the computing means, The unequal pitch spring direction discriminating device according to claim 2, wherein the unequal pitch spring direction discriminating device is disposed downstream of the guide plate on a conveying line.
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