JP4581981B2

JP4581981B2 - Quality inspection equipment

Info

Publication number: JP4581981B2
Application number: JP2005344394A
Authority: JP
Inventors: 健二宇野; 昌倫三好; 桂一坪井; 博竹田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP2007147513A

Description

本発明は、例えばプレス加工品等の被検体を検査する品質検査装置に関するものである。 The present invention relates to a quality inspection apparatus that inspects an object such as a press-processed product.

ある被検体の振動特性等を実験的に測定する場合や品質検査等を行う場合、ハンマによる打撃加振法等が知られている。この方法においては、ハンマにより被検体の一部を打撃することで被検体を振動させ、その振動をセンサにより計測している。
特開平９−１７１００８号公報 When experimentally measuring vibration characteristics or the like of a subject or performing quality inspection, a hammering vibration method using a hammer is known. In this method, a subject is vibrated by hitting a part of the subject with a hammer, and the vibration is measured by a sensor.
JP-A-9-171008

しかしながら、上記のような打撃加振法では、打撃時の力や角度等により振動データにばらつきが生じやすく、正確な振動データを得ることが困難であった。したがって微小な振動の変化を検知することが難しかった。 However, in the hitting vibration method as described above, the vibration data tends to vary depending on the force and angle at the time of hitting, and it is difficult to obtain accurate vibration data. Therefore, it was difficult to detect a minute change in vibration.

上記目的を達成するために、品質検査装置を次のように構成した。
金属パネル材からなる被検体を支持する支持手段と、支持手段による支持領域の外側に設けられ、被検体に流体を衝突させて被検体に振動を与える加振手段と、支持領域を挟んで加振手段とは反対に設けられた、被検体の振動を検知する振動検知手段と、流体と被検体との衝突状態を調節し、流体のポテンシャルコアが被検体に衝突するように設定する調節手段と、振動検知手段によって検知した振動に基づき被検体の良否判定を行う良否判定手段と、を備えて品質検査装置を構成した。 In order to achieve the above object, the quality inspection apparatus is configured as follows.
A supporting means for supporting the subject made of a metal panel material, an excitation means provided on the outside of the support area by the supporting means for causing a fluid to collide with the subject and vibrating the subject, and a support area sandwiching the support area A vibration detection means for detecting the vibration of the subject provided opposite to the vibration means, and an adjustment means for adjusting the collision state between the fluid and the subject and setting the potential core of the fluid to collide with the subject. And a quality determination unit configured to determine quality of the subject based on the vibration detected by the vibration detection unit.

上記品質検査装置によれば、ポテンシャルコアが被検体に当たるように構成したため、金属パネル材である被検体を安定的に加振することができる。したがって、正確な振動データを得ることができ、振動の変化を敏感に検知し、正確な品質検査が実施できる。 According to the quality inspection apparatus, since the potential core hits the subject, the subject that is the metal panel material can be vibrated stably. Accordingly, it is possible to obtain accurate vibration data, sensitively detect vibration changes, and perform an accurate quality inspection.

以下、図１〜図７にしたがって、本実施形態にかかる品質検査装置１について説明する。なお、図２においては後方の支持部２０やガイド部４０を省略している。
図１乃至図３に示されるように、品質検査装置１は主に、土台となるテーブル１０に複数の支持部２０、加振手段としての加振機５０、複数のセンサ部６０、複数のガイド部４０等が着脱可能に取り付けられて構成されている。 Hereinafter, the quality inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the rear support portion 20 and the guide portion 40 are omitted.
As shown in FIGS. 1 to 3, the quality inspection apparatus 1 mainly includes a table 10 serving as a base, a plurality of support portions 20, a vibration exciter 50 as a vibration means , a plurality of sensor portions 60, and a plurality of guides. The part 40 and the like are detachably attached.

テーブル１０はベースの一例である。テーブル１０は、例えばプレスラインにおけるプレス工程後の所定の位置に設置されている（図9（ａ）に示す）。テーブル１０は金属等からなり、平坦な上面１０ａを有している。上面１０ａは、パネル３０と同じ程度の大きさに構成されている。上面１０ａには複数の取付部１１が備えられている。この複数の取付部１１において、支持部２０、加振機５０、センサ部６０、ガイド部４０等が着脱可能に取り付けられている。なお、別の部材を検査する際にはこれらを別の位置に固定して対応することができるよう、複数の取付部１１の取付構造は全て同様に構成されている。 The table 10 is an example of a base. The table 10 is installed, for example, at a predetermined position after the pressing step in the press line (shown in FIG. 9 (a)). The table 10 is made of metal or the like and has a flat upper surface 10a. The upper surface 10 a is configured to have the same size as the panel 30. A plurality of attachment portions 11 are provided on the upper surface 10a. In the plurality of attachment portions 11, the support portion 20, the vibration exciter 50, the sensor portion 60, the guide portion 40, and the like are detachably attached. In addition, when inspecting another member, all of the attachment structures of the plurality of attachment portions 11 are configured in the same manner so that these can be fixed at different positions.

テーブル１０は除振機構（図示せず）を備えている。除振機構は、例えば空気ばね等であり、センサ部６０、加振機５０、支持部２０等に対する外部からの振動（例えば、周辺に配置されるプレス工程による振動）を取り除くことにより、検査精度への悪影響を防止する。上面１０ａには三つの支持部２０が設けられている。支持部２０はパネル３０を支持するものである。３つの支持部２０はそれぞれ、パネル３０が設置された際に、パネル３０の中央を中心とする三角形の頂点付近に位置する。この３つの支持部２０に囲まれた三角形は支持領域の一例である。 The table 10 includes a vibration isolation mechanism (not shown). The vibration isolation mechanism is, for example, an air spring or the like, and inspection accuracy is eliminated by removing external vibrations (for example, vibrations caused by a press process disposed in the periphery) with respect to the sensor unit 60, the vibration exciter 50, the support unit 20, and the like. To prevent adverse effects. Three support portions 20 are provided on the upper surface 10a. The support part 20 supports the panel 30. Each of the three support portions 20 is located near the apex of a triangle centered on the center of the panel 30 when the panel 30 is installed. A triangle surrounded by the three support portions 20 is an example of a support region.

図４に示されるように、支持部２０は下端に取付部２１を有し、この取付部２１において上記テーブル１０に着脱可能に取り付けられている。取付部２１の上方には支柱部２２が形成されている。支柱部２２は細長い棒状に形成され、テーブル１０の上面１０ａに対して垂直を成している。支柱部２２は、多様な被検体の形状に対応できるように、高さ調整可能に構成されている。支柱部２２の上部には先端部２３が形成されている。先端部２３は、半球状をなし、パネル３０が定位置に設置されたときにパネル３０の下面に点接触することでパネル３０を支持する。 As shown in FIG. 4, the support portion 20 has an attachment portion 21 at the lower end, and the attachment portion 21 is detachably attached to the table 10. A column portion 22 is formed above the attachment portion 21. The column portion 22 is formed in an elongated bar shape and is perpendicular to the upper surface 10 a of the table 10. The support column 22 is configured to be adjustable in height so as to correspond to various shapes of subjects. A tip portion 23 is formed at the upper portion of the support column portion 22. The tip portion 23 has a hemispherical shape, and supports the panel 30 by making point contact with the lower surface of the panel 30 when the panel 30 is installed at a fixed position.

パネル３０は被検体の一例であり、自動車のドアに用いられるドアパネルとなるものである。パネル３０は金属板等がプレス加工により所定の形状に成形されてなる。具体的には、図１において２点鎖線で示されるような台形状の外形を有し、ウィンドウ孔３１等を有している。 The panel 30 is an example of a subject and serves as a door panel used for an automobile door. The panel 30 is formed by pressing a metal plate or the like into a predetermined shape by pressing. Specifically, it has a trapezoidal outer shape as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, and has a window hole 31 and the like.

上面１０ａの、パネル３０の外周付近に対応する位置には、複数のガイド部４０が設けられている。ガイド部４０はパネル３０を定位置に配設するためのものである。図５に示されるように、ガイド部４０は湾曲部４２と湾曲部４２の下端部４２ａを支持する取付部４１とを具備している。ガイド部４０は取付部４１を介して上記テーブル１０に着脱可能に取り付けられている。 A plurality of guide portions 40 are provided at positions on the upper surface 10 a corresponding to the vicinity of the outer periphery of the panel 30. The guide part 40 is for arranging the panel 30 in a fixed position. As shown in FIG. 5, the guide portion 40 includes a bending portion 42 and an attachment portion 41 that supports the lower end portion 42 a of the bending portion 42. The guide part 40 is detachably attached to the table 10 via an attachment part 41.

湾曲部４２の下端部４２ａはパネル３０の外周が設置される位置に配されている。湾曲部４２の上部４２ｂは、下端部４２ａより外側方向に湾曲して延びている。パネル３０が、テーブル１０の上方から置かれたときに、湾曲部４２の上部４２ｂから下端部４２ａに向かって滑り落ちて移動することにより、定位置に正確に配される。 The lower end portion 42 a of the bending portion 42 is disposed at a position where the outer periphery of the panel 30 is installed. The upper part 42b of the curved part 42 extends curvedly outward from the lower end part 42a. When the panel 30 is placed from above the table 10, the panel 30 slides down from the upper part 42 b of the bending part 42 toward the lower end part 42 a, so that the panel 30 is accurately arranged at a fixed position.

取付部４１と湾曲部４２とは逃がし機構４３を介して接続されている。逃がし機構４３は、パネル３０が定位置に正確に配されて安定した後かつ加振される前に、湾曲部４２を外側方向に移動させてパネル３０から退避させる。 The attachment portion 41 and the bending portion 42 are connected via an escape mechanism 43. The relief mechanism 43 moves the bending portion 42 outward and retracts it from the panel 30 after the panel 30 is accurately placed and stabilized at a fixed position and before being vibrated.

図６及び図７に示される加振機５０は、流体を噴射することによってパネル３０を加振するものであり、ノズル５２、調整弁５３、ソレノイドバルブ５４、タンク５５、増圧弁５６、供給源５７、位置調節機構５８等を備えている。加振機５０は、取付部５１を介してテーブル１０の上面１０ａにおける支持領域の外側に着脱可能に取り付けられ、パネル３０の外周付近に配置されている。 A vibration exciter 50 shown in FIGS. 6 and 7 excites the panel 30 by ejecting a fluid, and includes a nozzle 52, a regulating valve 53, a solenoid valve 54, a tank 55, a pressure increasing valve 56, a supply source. 57, a position adjusting mechanism 58 and the like. The vibration exciter 50 is detachably attached to the outside of the support area on the upper surface 10 a of the table 10 via the attachment portion 51, and is arranged near the outer periphery of the panel 30.

位置調節機構５８は調節手段の一例であり、水平位置調節機構５８（ａ）、上下位置調節機構５８（ｂ）、角度調節機構５８（ｃ）を備え、ノズル５２の上下左右前後方向における位置、噴出口の向き、角度等を調節することができる。これによりパネル３０等の被検体からノズル５２の噴出口までの距離や噴射角が調節可能となっている。 The position adjusting mechanism 58 is an example of an adjusting means, and includes a horizontal position adjusting mechanism 58 (a), a vertical position adjusting mechanism 58 (b), and an angle adjusting mechanism 58 (c). The direction, angle, etc. of the spout can be adjusted. As a result, the distance from the subject such as the panel 30 to the ejection port of the nozzle 52 and the ejection angle can be adjusted.

ノズル５２はストレート型であり、下向きに配されて流体をパネル３０等の被検体に噴射する。パネル３０が、テーブル１０の上方から置かれるときに、ノズル５２と干渉しないように、例えばノズル５２を水平方向へ回転させて、パネル３０より退避させる退避機構を備える。または干渉しないようにノズル５２をパネル３０の下に上向きに配置して、パネル３０の下から流体を噴出してもよい。ノズル５２は調節手段の一例であり、着脱可能に取り付けられ、交換可能となっている。流体は気体でも液体でもよいが、例えば扱いやすい空気等が挙げられる。調整弁５３は、最終的にノズル５２から噴出する流体の圧力や流量を制御するものであり、これにより加振力や被検体を振動励起する周波数を調整することができる。 The nozzle 52 is a straight type and is arranged downward to inject a fluid onto a subject such as the panel 30. In order to prevent the panel 30 from interfering with the nozzle 52 when the panel 30 is placed from above the table 10, for example, a retraction mechanism that rotates the nozzle 52 in the horizontal direction and retreats from the panel 30 is provided. Alternatively, the nozzle 52 may be disposed upward below the panel 30 so as not to interfere, and the fluid may be ejected from below the panel 30. The nozzle 52 is an example of an adjusting means, is detachably attached, and can be replaced. The fluid may be a gas or a liquid, and examples thereof include easy-to-handle air. The adjusting valve 53 controls the pressure and flow rate of the fluid that is finally ejected from the nozzle 52, thereby adjusting the excitation force and the frequency at which the subject is vibrated and excited.

ソレノイドバルブ５４は、外部のコンピュータ７０等からの信号に応じて電磁的に開閉され、ノズル５２に連続的または間欠的に圧縮空気を供給する。これにより加振タイミングや加振時間等が調整可能になっている。 The solenoid valve 54 is electromagnetically opened and closed in response to a signal from an external computer 70 or the like, and supplies compressed air to the nozzle 52 continuously or intermittently. As a result, the excitation timing, the excitation time, and the like can be adjusted.

タンク５５はノズル５２に提供する圧縮空気を貯留し、流体を噴出する際の圧力変動を抑える。増圧弁５６は供給源５７とタンク５５の間に設けられており、供給源５７の圧力が必要な圧力より低い場合に流体の圧力を大きくする。供給源５７は例えばコンプレッサ等であって、加振機５０の内部あるいは外部に設けられ、タンク５５に圧縮空気を供給する。 The tank 55 stores the compressed air provided to the nozzle 52, and suppresses pressure fluctuations when the fluid is ejected. The pressure increasing valve 56 is provided between the supply source 57 and the tank 55, and increases the pressure of the fluid when the pressure of the supply source 57 is lower than a necessary pressure. The supply source 57 is, for example, a compressor and is provided inside or outside the vibration exciter 50 and supplies compressed air to the tank 55.

加振機５０は、ポテンシャルコアが前記被検体に当たるように設定されている。ここでポテンシャルコアとは一定の長さの均一な流れの領域であり図１０におけるＥで示される。この領域では乱れが少なく流体速度や流体圧力が安定している。Ｆは静止流体と流出気体が混合する混合領域であり、気体同士のシアーによって乱れが発生する。Ｇは乱れが全般に拡散する乱流域である。ポテンシャルコアが前記被検体に当たるように構成するには、例えば位置調節機構５８によりノズル５２の噴射口から被検体までの距離ｘを調節し、当該距離ｘがノズル５２の径Ｄの約５倍よりも短くなるように設定する等が挙げられる。また５２を交換することでノズルの口径等を設定してもよい。 The vibrator 50 is set so that the potential core hits the subject. Here, the potential core is a uniform flow region having a certain length, and is indicated by E in FIG. In this region, there is little disturbance and the fluid velocity and fluid pressure are stable. F is a mixing region where the stationary fluid and the outflow gas are mixed, and turbulence occurs due to the shear between the gases. G is a turbulent region where turbulence diffuses throughout. In order to configure the potential core so as to contact the subject, for example, the position x is adjusted by the position adjusting mechanism 58 from the nozzle 52 to the subject, and the distance x is about 5 times the diameter D of the nozzle 52. For example, it may be set to be shorter. Further, the nozzle diameter and the like may be set by exchanging 52.

センサ部６０は、支持領域を挟んで加振機５０と反対側のパネル３０の外周付近に取付部６１を介して着脱可能に取り付けられている。すなわちセンサ部６０と加振機５０との間に支持領域が位置するように配されている。センサ部６０は振動検出手段の一例であり、図８に示されるように、先端に球状マグネット６２ａを有する加速度ピックアップセンサ６２を備え、この球状マグネット６２ａがパネル３０の下面に接触することで、加速度に基づき振動を検知する。 The sensor unit 60 is detachably attached to the vicinity of the outer periphery of the panel 30 on the opposite side of the vibration exciter 50 with the support region interposed therebetween via an attachment portion 61. That is, the support region is disposed between the sensor unit 60 and the vibration exciter 50. The sensor unit 60 is an example of a vibration detection unit, and includes an acceleration pickup sensor 62 having a spherical magnet 62a at the tip, as shown in FIG. 8, and the spherical magnet 62a comes into contact with the lower surface of the panel 30 to accelerate the sensor. Detect vibrations based on

センサ部６０は、ウィンドウ孔３１等の孔部等、割れやひずみ等が生じやすい部分に配されている。センサ部６０は例えばロータリークランプシリンダ等により高さ調節可能に構成され、多様な被検体の形状に対応可能となっている。 The sensor unit 60 is disposed in a portion such as a hole portion such as the window hole 31 where cracks or strains are likely to occur. The sensor unit 60 is configured to be height-adjustable by, for example, a rotary clamp cylinder or the like, and can cope with various shapes of subjects.

図１に示されるように、テーブル１０の外部には、良否判定手段の一例として、コンピュータ７０が設けられている。コンピュータ７０はセンサ部６０が検知した波形につき不要な周波数帯域の振動波形を除去しＳＮ比（Signal to Noise ratio）を高める濾波器８０に接続されている。コンピュータ７０は、濾波器８０によって濾波されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器を備えている。 As shown in FIG. 1, a computer 70 is provided outside the table 10 as an example of a quality determination unit. The computer 70 is connected to a filter 80 that removes an unnecessary frequency band vibration waveform from the waveform detected by the sensor unit 60 and increases the signal-to-noise ratio (SNR). The computer 70 includes an AD converter that converts the analog signal filtered by the filter 80 into a digital signal.

また、コンピュータ７０は、ＡＤ変換器の出力側に、デジタル信号から特徴量を算出するための波形を切り出す波形切り出し手段を備えている。この波形切り出し手段により特徴量算出のための演算を簡単にすることができる。波形切り出し手段の出力側にはフィルタが接続されている。このフィルタは割れやひずみ等が存在する被検体から発生する振動の周波数帯域の振動のみを通過させる。フィルタの出力側には線形予測係数算出手段が接続されている。線形予測係数算出手段はフィルタを通過した信号の特徴量である線形予測係数を算出するものである。算出方法としては例えば最大エントロピー法に基づくもの等がある。 In addition, the computer 70 includes a waveform cutout unit that cuts out a waveform for calculating a feature amount from a digital signal on the output side of the AD converter. This waveform cutout means can simplify the calculation for calculating the feature amount. A filter is connected to the output side of the waveform cutout means. This filter passes only vibrations in the frequency band of vibrations generated from the subject having cracks, strains, and the like. Linear prediction coefficient calculation means is connected to the output side of the filter. The linear prediction coefficient calculation means calculates a linear prediction coefficient that is a feature amount of the signal that has passed through the filter. As a calculation method, for example, there is a method based on the maximum entropy method.

ここで線形予測係数とは信号処理で用いられる特徴量の一つで、信号の周波数の情報を圧縮した形で保存することができる。さらに最大エントロピー法により求めた線形予測係数を用いてスペクトルを計算する場合には時間的に短いデータに対して高精度のスペクトルを得ることができるといった特徴がある。 Here, the linear prediction coefficient is one of the feature quantities used in the signal processing, and can store the signal frequency information in a compressed form. Furthermore, when a spectrum is calculated using a linear prediction coefficient obtained by the maximum entropy method, there is a feature that a highly accurate spectrum can be obtained for temporally short data.

上記線形予測係数算出手段の出力側は、被検体の良否を判定する判定部に接続されている。この判定部は、パターンマッチング方法を基本とし、良品サンプルの特徴量の入力により構築された境界学習型ニューラルネットワークに上記パネル３０の特徴量が入力されると、両者の差が予め設定された一定の値に達したか否かを良否判定結果として出力する。例えばパネル３０の特徴量と良品サンプルの特徴量との差が予め設定された一定の値より大きければ不良品と判定し、小さければ良品と判定する。 The output side of the linear prediction coefficient calculation means is connected to a determination unit that determines the quality of the subject. This determination unit is based on the pattern matching method. When the feature value of the panel 30 is input to the boundary learning type neural network constructed by inputting the feature value of the non-defective sample, the difference between the two is set to a predetermined value. Whether or not this value has been reached is output as a pass / fail judgment result. For example, if the difference between the feature value of the panel 30 and the feature value of the non-defective sample is larger than a predetermined value, it is determined as a defective product, and if it is smaller, it is determined as a good product.

次に、本実施形態にかかる品質検査装置を用いた検査工程を含むプレスラインの動作について説明する。まず図９（ａ）に示されるように、金属板がプレス工程を経て所定の形状に成形される。このとき例えば、概形が形成され、続いて縁加工、孔加工等が施される。こうしてパネル３０が形成されウィンドウ孔３１が形成される。 Next, the operation of the press line including the inspection process using the quality inspection apparatus according to the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 9A, a metal plate is formed into a predetermined shape through a pressing process. At this time, for example, a rough shape is formed, followed by edge processing, hole processing, and the like. Thus, the panel 30 is formed and the window hole 31 is formed.

ついで搬送機により、パネル３０がテーブル１０の上方から所定の位置に載置される。このとき、多少の位置ずれがあっても、パネル３０がガイド部４０の湾曲部４２の上部４２ｂから下端部４２ａにすべり落ちて移動することにより正確に所定の位置に配置される。
またノズル５２は、パネル３０より退避した位置に配置されている。これに伴い複数の支持部２０がパネル３０の下面の所定位置に当接する。こうしてパネル３０が安定した後、ガイド部４０の逃がし機構４３が作動し、湾曲部４２が外方向に移動する（図５中２点鎖線）。こうしてガイド部４０がパネル３０から離間する。こうしてパネル３０が３つの支持部２０の先端部２３のみによって支えられる状態となる。 Next, the panel 30 is placed at a predetermined position from above the table 10 by the transporter. At this time, even if there is a slight misalignment, the panel 30 slides from the upper part 42b of the curved part 42 of the guide part 40 to the lower end part 42a and moves to a predetermined position accurately.
The nozzle 52 is disposed at a position retracted from the panel 30. Accordingly, the plurality of support portions 20 come into contact with predetermined positions on the lower surface of the panel 30. After the panel 30 is stabilized in this way, the escape mechanism 43 of the guide portion 40 is operated, and the bending portion 42 moves outward (two-dot chain line in FIG. 5). Thus, the guide part 40 is separated from the panel 30. In this way, the panel 30 is supported only by the tip portions 23 of the three support portions 20.

ついで、ノズル５２が退避位置から、パネル３０の外周付近上方へ移動し、加振機５０が作動し、パネル３０に対して空気が噴射される。このとき、ソレノイドバルブ５４が外部のコンピュータ７０により制御され、あるいは設定されることで、所定のタイミングおよび所定の噴射期間で噴射される。 Next, the nozzle 52 moves from the retracted position upward near the outer periphery of the panel 30, the shaker 50 is activated, and air is injected onto the panel 30. At this time, the solenoid valve 54 is controlled or set by the external computer 70 so that the injection is performed at a predetermined timing and a predetermined injection period.

また、位置調節機構５８及び調整弁５３によりノズル５２の噴出口からパネル３０までの距離や噴射角等もコンピュータ７０の制御や手動により設定されており、ポテンシャルコアがパネルに当たるようになっている。すなわち例えば上記したようにノズル５２の噴射口からパネル３０までの距離ｘがノズル５２の径Ｄの５倍よりも短くなるように調節される。さらに調節弁等により圧縮空気の圧力や噴出速度等が調節されることで、振動の大きさ、加振されたパネル３０の励起振動周波数帯も所定範囲内に設定される。 Further, the position adjustment mechanism 58 and the adjustment valve 53 set the distance from the nozzle 52 outlet to the panel 30, the injection angle, and the like by the control of the computer 70 or manually, so that the potential core hits the panel. That is, for example, as described above, the distance x from the injection port of the nozzle 52 to the panel 30 is adjusted to be shorter than 5 times the diameter D of the nozzle 52. Further, the pressure of the compressed air, the ejection speed, and the like are adjusted by a regulating valve or the like, so that the magnitude of vibration and the excitation vibration frequency band of the excited panel 30 are also set within a predetermined range.

加振機５０による空気の噴射を受け、パネル３０が振動すると、センサ部６０によって振動が検知される。センサ部６０に検知された振動波形について、濾波器８０により不要な周波数帯域の振動波形が除去される。こうしてＳＮ比が高められた振動波形の情報は外部のコンピュータ７０に送られる。 When the panel 30 vibrates due to the jet of air from the shaker 50, the sensor unit 60 detects the vibration. With respect to the vibration waveform detected by the sensor unit 60, the vibration waveform in an unnecessary frequency band is removed by the filter 80. The information on the vibration waveform whose SN ratio is thus increased is sent to the external computer 70.

コンピュータ７０において、まず振動波形についてのアナログ信号がＡＤ変換器によりデジタル信号に変換される。ついで波形切り出し手段により、デジタル信号から特徴量を算出するためのある時間帯域における波形が切り出される。
こうして切り出された波形はフィルタを通過する。線形予測係数算出手段により、フィルタを通過した波形に基づいて特徴量である線形予測係数が算出される。この特徴量である線形予測係数が、予め複数の良品サンプルの特徴量が入力されることにより構築された境界学習型ニューラルネットワークに入力される。そして、判定手段により両者の差異に基づいて良否判定が行われる。例えば両者の差異が予め設定された一定の値より大きければ不良品と判定され、小さければ良品と判定される。 In the computer 70, an analog signal for the vibration waveform is first converted into a digital signal by an AD converter. Next, the waveform cutout means cuts out a waveform in a certain time band for calculating the feature value from the digital signal.
The waveform thus cut out passes through the filter. The linear prediction coefficient calculation means calculates a linear prediction coefficient that is a feature amount based on the waveform that has passed through the filter. The linear prediction coefficient, which is the feature amount, is input to a boundary learning type neural network constructed by inputting the feature amounts of a plurality of non-defective samples in advance. Then, the determination unit performs pass / fail determination based on the difference between the two. For example, if the difference between the two is larger than a predetermined value, it is determined as a defective product, and if it is smaller, it is determined as a non-defective product.

判定結果は、パネル３０の移動と同期してその後の工程に通知される。すなわち例えば良否判定の対象となったパネル３０が積み込み台に到達すると同時に該当するパネル３０の判定結果が積み込み台付近のモニタ９０に表示される。こうして作業員の目視検査による再チェックが行われる。 The determination result is notified to subsequent processes in synchronization with the movement of the panel 30. That is, for example, the determination result of the corresponding panel 30 is displayed on the monitor 90 in the vicinity of the loading table at the same time when the panel 30 that is the object of the pass / fail determination reaches the loading table. In this way, a recheck is performed by visual inspection of the worker.

なお、上記センサ部６０、加振機５０、ガイド、支持部２０は着脱可能であり、各取付部２１、４１、５１、６１の取付構造は同じであるため、パネル３０と異なる形状の部材についての検査は、被検体の形状に合わせて各取付部２１、４１、５１、６１の位置を変更し、品質検査装置１を用いて上記と同様に行われる。 The sensor unit 60, the vibrator 50, the guide, and the support unit 20 are detachable, and the mounting structures of the mounting units 21, 41, 51, and 61 are the same. This inspection is performed in the same manner as described above by using the quality inspection apparatus 1 by changing the positions of the mounting portions 21, 41, 51, 61 in accordance with the shape of the subject.

また、テーブル１０に備えられた除振機構によって、外部からの振動（例えば周辺に配置されたプレス工程による振動）による悪影響を防止する。
上記実施形態においては、流体のポテンシャルコアが被検体に衝突するよう設定したため正確で安定した振動を与え、正確な振動データを得ることができる。したがって微小な振動の変化を敏感に検知し、割れの前兆等微小な品質の違いを検出することができる。 In addition, the vibration isolation mechanism provided in the table 10 prevents adverse effects caused by external vibrations (for example, vibrations caused by a pressing process disposed in the vicinity).
In the above embodiment, since the fluid potential core is set so as to collide with the subject, accurate and stable vibration can be given and accurate vibration data can be obtained. Therefore, it is possible to detect minute changes in vibration sensitively and detect minute quality differences such as crack signs.

本実施形態にかかる加振機５０によれば、ノズル５２を交換する等によりノズル５２のテーパ角や口径、噴出口形状を調節することができるし、調整弁５３や増圧弁５６により流体の圧力や速度を調節することができる。位置調節機構５８により噴射角や被検体と噴射口との距離を調節することができ、さらにはソレノイドバルブ５４の開閉により加振タイミングや加振時間を調節することができる。したがって、被検体の形状に限定されることなく、容易に安定的な振動を与えることができる。 According to the shaker 50 according to the present embodiment, the taper angle, the diameter, and the jet shape of the nozzle 52 can be adjusted by replacing the nozzle 52, and the pressure of the fluid can be adjusted by the adjusting valve 53 and the pressure increasing valve 56. And the speed can be adjusted. The position adjustment mechanism 58 can adjust the injection angle and the distance between the subject and the injection port, and furthermore, the excitation timing and the excitation time can be adjusted by opening and closing the solenoid valve 54. Therefore, stable vibration can be easily given without being limited to the shape of the subject.

流体を被検体に噴射して加振する方式としたため、被検体に変形、傷を与えることがなく、図１２に示すように打撃加振や音波加振と比べて低周波数から高周波数まで広い帯域を励起することができ、様々な帯域で発生する不良品の特徴をとらえ易くなる。また、連続的加振であるため任意の時間帯の振動データを切り出すことにより目的に応じたデータ採取が可能である。 Since the fluid is jetted onto the subject and vibrated, the subject is not deformed or damaged, and is wider from a low frequency to a high frequency as shown in FIG. It is possible to excite the band, and it becomes easier to capture the characteristics of defective products that occur in various bands. In addition, since it is a continuous excitation, it is possible to collect data according to the purpose by extracting vibration data in an arbitrary time zone.

加振機５０によりパネル３０の支持領域の外側に振動を与える構成としたことにより微小な振動の変化も敏感に検知することができる。すなわち支持領域内部を加振する場合には支持部２０により振動が妨げられるため振動が鈍くなるが、本構成によれば振動が妨げられないため微小な振動の変化を正確に検知し、パネル３０が割れる前兆等も敏感に検出することができる。 By adopting a configuration in which the vibration is applied to the outside of the support region of the panel 30 by the vibration exciter 50, a minute change in vibration can be detected sensitively. That is, when the inside of the support region is vibrated, the vibration is slowed by the support portion 20 and thus the vibration becomes dull. However, according to this configuration, the vibration is not hindered, so that a minute vibration change is accurately detected, and the panel 30 It is also possible to detect sensitively the signs of cracks.

加振機５０とセンサ部６０との間に、前記支持領域の一部または全部が位置する構成としたことにより、振動を効果的に伝えられる。すなわち支持領域に対して同じ方向に加振機５０とセンサ部６０を設けると、振動を有効利用することができず、微小な品質の違いを正確に検知することが難しいが、両者が支持領域に対して逆方向に位置することにより振動を有効利用し、微小な品質の違いを正確に検出することができる。支持部２０の先端部２３の外形は断面円弧状であるため、前記先端部２３と前記被検体との接触部分を少なく抑え、加振機５０による振動を妨げることなく固定することができる。 By adopting a configuration in which a part or all of the support region is located between the vibration exciter 50 and the sensor unit 60, vibration can be effectively transmitted. That is, if the vibration exciter 50 and the sensor unit 60 are provided in the same direction with respect to the support area, vibration cannot be effectively used and it is difficult to accurately detect a minute quality difference. By virtue of being positioned in the opposite direction, it is possible to effectively use vibrations and accurately detect minute quality differences. Since the outer shape of the distal end portion 23 of the support portion 20 has an arc shape in cross section, the contact portion between the distal end portion 23 and the subject can be suppressed to be small and can be fixed without hindering the vibration caused by the vibration exciter 50.

パネル３０が定位置において安定した後かつ加振される前に、ガイド部４０がパネル３０から離間する構成としたことにより、加振機５０による振動を妨げることがない。
除振機構を有するテーブル１０を備えたことにより、品質検査装置１の外部からの振動を減らし、高い検査精度を確保することができる。 Since the guide unit 40 is separated from the panel 30 after the panel 30 is stabilized at a fixed position and before being vibrated, the vibration by the vibrator 50 is not hindered.
By providing the table 10 having the vibration isolation mechanism, vibration from the outside of the quality inspection apparatus 1 can be reduced and high inspection accuracy can be ensured.

判定結果が、当該被検体移動と同期して別工程において通知される構成としたため、判定結果を参考に二重チェックすることでより確実な検査が可能となる。
加振機５０、センサ部６０、支持部２０、ガイド部４０等を着脱可能としたことにより同じ品質検査装置１で多種多様な部材を検査することができ、汎用性が高い。したがって設備費用を削減できる。 Since the determination result is notified in a separate process in synchronization with the subject movement, a more reliable examination can be performed by performing a double check with reference to the determination result.
Since the vibrator 50, the sensor unit 60, the support unit 20, the guide unit 40, and the like can be attached and detached, a wide variety of members can be inspected by the same quality inspection apparatus 1, and the versatility is high. Therefore, the equipment cost can be reduced.

品質検査装置１がプレスライン中における、プレス機の振動を回避するタイミングで検査を実施することで、より正確かつ迅速な検査が可能となる。すなわち、複数のプレス工程をもち、各プレス工程での成形作業を同時に行うプレス機を有するプレスラインの中で、図１１に示されるようにプレス機の成形作業による振動を回避するタイミングｔ１又はｔ２で検査を行う。特に搬送による振動が減衰していないｔ１よりも、減衰したｔ２のタイミングで検査したほうが、外部振動による悪影響を少なくできより確実に検査することができる。またプレスラインに組み込んだことによりスムーズに行われる。 When the quality inspection apparatus 1 performs the inspection at a timing that avoids the vibration of the press in the press line, a more accurate and quick inspection can be performed. That is, in a press line having a plurality of press processes and having a press machine that simultaneously performs a molding operation in each press process, timing t1 or t2 that avoids vibration due to the molding operation of the press machine as shown in FIG. Inspect at. In particular, the inspection at the timing of the attenuated t2 can reduce the adverse effects due to the external vibration and can be more reliably inspected than the t1 where the vibration due to the conveyance is not attenuated. Moreover, it is performed smoothly by incorporating it into the press line.

本実施形態においては流体噴射によりパネル３０を振動させるため、高い周波数での違いも敏感に検出することができる。すなわち図１２に示されるように例えば打撃による加振（図１２（ａ））では、高周波数帯Ａが加振されておらず、音響により振動させる場合（図１２（ｂ））は、高周波数帯Ｂにおいて周波数が高くなるほど加振力が弱くなっているが、本実施形態のような流体噴射による加振（図１２（ｃ））では高周波数帯Ｃも含め広い帯域で安定した加振力が得られる。 In the present embodiment, since the panel 30 is vibrated by fluid ejection, a difference at a high frequency can be sensitively detected. That is, as shown in FIG. 12, for example, in the case of vibration by striking (FIG. 12 (a)), the high frequency band A is not vibrated, and when vibrating by sound (FIG. 12 (b)), the high frequency In the band B, the excitation force becomes weaker as the frequency becomes higher. However, in the excitation by fluid injection as in the present embodiment (FIG. 12C), the excitation force is stable in a wide band including the high frequency band C. Is obtained.

したがって、高周波数帯において現れる違いも敏感に検知することができる。また、振動に基づき検査する構成により、従来のようにＣＣＤカメラを用いる場合と比べ、広い範囲を検査することができる。また、加振機５０を外周に備えたことにより設置を容易とし、振動を最大限に利用することで微小な品質の違いをも敏感に検知することができる。さらに少数の線形予測係数でパワースペクトルが計算できるため、他の特徴量を用いる場合に比べて特徴量の数が少なくすむ。 Therefore, the difference appearing in the high frequency band can be sensitively detected. In addition, the configuration in which inspection is performed based on vibration enables a wider range to be inspected than in the case of using a CCD camera as in the prior art. Moreover, installation is facilitated by providing the vibration exciter 50 on the outer periphery, and even minute differences in quality can be sensitively detected by making maximum use of vibration. Furthermore, since the power spectrum can be calculated with a small number of linear prediction coefficients, the number of feature quantities can be reduced as compared with the case where other feature quantities are used.

なお本発明を実施するにあたり、センサ部６０、支持部２０、ガイド部４０等の各部材の数や形状はこの発明の構成要素を発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更可能であることは言うまでもない。
上記実施形態においては、ソレノイドバルブ５４と調整弁５３を両方用いたが、電空比例弁を用いることによりバルブ動作と圧力制御を一元化してもよい。
また、下向きのストレート型のノズル５２を示したが、Ｌ字型や斜め型であってもよい。
上記実施形態において３つの支持部２０が三角形を形成している場合について示したが、支持部２０の数、位置及び支持領域は適宜変更可能である。例えば、支持部が１つであるときにはその接触部のみが支持領域となり、支持部が二つの場合は二つの支持部を結んだ直線が支持領域となる。また、支持部が４つ以上の場合はその支持部で形成した多角形が支持領域となる。 In carrying out the present invention, the number and shape of each member such as the sensor unit 60, the support unit 20, and the guide unit 40 can be variously changed without departing from the scope of the invention. Needless to say.
In the above embodiment, both the solenoid valve 54 and the regulating valve 53 are used. However, valve operation and pressure control may be unified by using an electropneumatic proportional valve.
Moreover, although the downward straight nozzle 52 is shown, it may be L-shaped or oblique.
Although the case where the three support portions 20 form a triangle in the above embodiment has been described, the number, positions, and support regions of the support portions 20 can be changed as appropriate. For example, when there is one support part, only the contact part becomes a support area, and when there are two support parts, a straight line connecting two support parts becomes a support area. Further, when there are four or more support portions, a polygon formed by the support portions is a support region.

上記実施形態においては良否判定結果をモニタ９０に表示して通知する構成としたが、検査終了直後に被検体に対し色や文字等の印を付けることで後の工程に通知してもよい。また、最終工程で自動機により製品を取り出す場合は判定結果として信号等を自動機に送るように設定してもよい。 In the embodiment described above, the quality determination result is displayed on the monitor 90 and notified. However, immediately after the examination is completed, the subject may be notified by marking it with a color, a character, or the like. Moreover, when taking out a product with an automatic machine in the final process, you may set so that a signal etc. may be sent to an automatic machine as a determination result.

支持部２０の先端部２３は半球状とし、パネル３０と点接触させる構成としたが、縦断面において半円形かつ横断面において長方形の先端部とし、パネル３０に線接触させてもよい。この場合には支持部２０を２つにしても安定させることができる。
さらに、加振機５０のソレノイドバルブ５４、ノズル５２等の調節やガイド部４０の逃がし機構４３、ノズル５２の退避機構は、外部のコンピュータ７０に制御される場合を示したが、例えばタクトタイムと合わせた所定の間隔で作動するように予め設定してもよい。 Although the tip portion 23 of the support portion 20 is hemispherical and configured to be in point contact with the panel 30, the tip portion may be semicircular in the longitudinal section and rectangular in the transverse section, and may be in line contact with the panel 30. In this case, even if the number of support portions 20 is two, it can be stabilized.
Furthermore, the adjustment of the solenoid valve 54 and the nozzle 52 of the vibration exciter 50, the escape mechanism 43 of the guide unit 40, and the retracting mechanism of the nozzle 52 are shown to be controlled by an external computer 70. It may be set in advance to operate at a predetermined interval.

上記実施形態では搬送機によってパネル３０がテーブル１０上の所定の場所に載置される構成について示したが、テーブル１０がコンベア内に組み込まれている構成としてもよい。例えば図９（ｂ）に示すように、テーブル１０をプレス工程後のコンベアの脇に昇降可能に取り付け、パネル３０がコンベアに運ばれてテーブル１０の上方に位置したときにテーブル１０が上方に移動するように構成する。これにより載置する際の振動が小さく抑えられ、搬送機も不要となる。
上記実施形態ではプレスライン中に適用した場合を示したが、これに限らずあらゆる場面における検査に適用可能である。 In the above-described embodiment, the configuration in which the panel 30 is placed at a predetermined location on the table 10 by the conveyor is shown. However, the table 10 may be incorporated in the conveyor. For example, as shown in FIG. 9B, the table 10 is attached to the side of the conveyor after the pressing process so that the table 10 can be moved up and down, and the table 10 moves upward when the panel 30 is transported to the conveyor and positioned above the table 10. To be configured. Thereby, the vibration at the time of mounting is suppressed small, and a conveyance machine is also unnecessary.
Although the case where it applied in the press line was shown in the said embodiment, it is applicable not only to this but to the inspection in every scene.

本発明の実施形態にかかる品質検査装置の平面図。The top view of the quality inspection apparatus concerning embodiment of this invention. 図１のＡＡ矢視図。The AA arrow line view of FIG. 図１のＢＢ矢視図。The BB arrow line view of FIG. 本発明の実施形態にかかる支持部の正面図。The front view of the support part concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるガイド部の正面図。The front view of the guide part concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる加振機の正面図。The front view of the vibration exciter concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる加振機の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the vibration exciter concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるセンサの正面図。The front view of the sensor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態にかかるプレスラインの作業工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the work process of the press line concerning each embodiment of this invention. ポテンシャルコアの説明図。Explanatory drawing of a potential core. 本発明の実施形態にかかるプレスライン中の安定期間を示す図。The figure which shows the stable period in the press line concerning embodiment of this invention. 加振方法と周波数との関係を示す図。The figure which shows the relationship between an excitation method and a frequency.

Explanation of symbols

１…品質検査装置（品質検査装置）、１０…テーブル（ベース）、１１…取付部
２０…支持部（支持手段）、３０…パネル（被検体）、４０…ガイド部、４３…逃がし機構
５０…加振機（加振手段）、５２…ノズル、５８…位置調節機構、
６０…センサ部（振動検知手段）、７０…コンピュータ（良否判定手段）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Quality inspection apparatus (quality inspection apparatus), 10 ... Table (base), 11 ... Mounting part 20 ... Support part (support means), 30 ... Panel (test object), 40 ... Guide part, 43 ... Escape mechanism 50 ... Vibrator (vibration means), 52 ... nozzle, 58 ... position adjustment mechanism,
60 ... sensor unit (vibration detecting means), 70 ... computer (good / bad determining means).

Claims

A quality inspection apparatus for applying vibration to a subject made of a metal panel and performing pass / fail judgment of the subject from the applied vibration,
Support means for supporting the object,
The support means is provided outside a support region for supporting the subject, and a vibration means for causing a fluid to collide with the subject to vibrate the subject ;
A vibration detection means for detecting the vibration of the subject provided opposite to the excitation means across the support region;
Adjusting means for adjusting a collision state between the fluid and the subject and setting the potential core of the fluid to collide with the subject;
Pass / fail determination means for determining pass / fail of the subject based on vibration detected by the vibration detection means;
Quality inspection apparatus characterized by being configured with a.

2. The vibration means includes a replaceable nozzle, and at least one of a shape of a jet port of the vibration means, a diameter of the jet port, and a taper angle of the jet passage is adjustable. The quality inspection device described in.

The quality inspection apparatus according to claim 1 , wherein the excitation unit is capable of adjusting an injection angle or an injection distance of the fluid.

The quality inspection apparatus according to claim 1, wherein the support unit includes three support portions that support the subject from below, and the support region formed by the support portions is formed in a triangular shape.

A guide portion for arranging the subject at a fixed position is provided in the vicinity of the outer periphery of the subject when supported by the support means, and the guide portion is configured to be retractable from the subject. The quality inspection apparatus according to claim 1, wherein