JP6755625B2 - Black skin residue detection method and detection device - Google Patents
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Description
本発明は、黒皮残りの検出方法および検出装置に関する。 The present invention relates to a method for detecting black skin residue and a detection device.
他のギヤ部品と噛合する歯部が軸部の外周に形成されたギヤ部品の作製方法として、(1)棒状素材の熱間鍛造により、軸部の長手方向の途中位置に大径部を造形する鍛造ステップと、(2)大径部の外周に、切削加工により歯部を形成する切削加工ステップと、(3)歯部が形成されたギヤ部品の浸炭処理を行う浸炭処理ステップと、(4)浸炭処理後のギヤ部品において、他のギヤ部品との噛合面となる歯部の表面を研磨する研磨ステップと、を経て作製する方法がある。 As a method for manufacturing a gear part in which a tooth part that meshes with another gear part is formed on the outer periphery of the shaft part, (1) a large-diameter part is formed at an intermediate position in the longitudinal direction of the shaft part by hot forging of a rod-shaped material. A forging step to be performed, (2) a cutting step of forming a tooth portion on the outer periphery of a large diameter portion by cutting, and (3) a carburizing treatment step of carburizing a gear part having a tooth portion formed. 4) In the gear component after the carburizing treatment, there is a method of manufacturing the gear component through a polishing step of polishing the surface of the tooth portion which is the meshing surface with the other gear component.
研磨ステップでは、歯部の表面における他のギヤ部品との噛合面となる領域を砥石で研磨して、熱処理歪みを取り除くように成型している。
しかし、例えば車両用の自動変速機に採用されているギヤ部品のように、他のギヤとの噛合面が湾曲していると、噛合面となる領域の単純な研磨では、噛合面の歯部を理想寸法、精度となるように成型することは難しいので、噛合面の一部に素材表面が残ることになる。
In the polishing step, the region of the tooth surface that becomes the meshing surface with other gear parts is polished with a grindstone and molded so as to remove heat treatment strain.
However, if the meshing surface with other gears is curved, for example, gear parts used in automatic transmissions for vehicles, the teeth of the meshing surface can be simply polished in the area that becomes the meshing surface. Since it is difficult to mold the material to the ideal size and accuracy, the material surface remains on a part of the meshing surface.
ここで、研磨が不十分で噛合面の一部に残った素材表面は、浸炭処理による影響で黒色を呈していることから黒皮残りと呼ばれており、噛合面が湾曲しているギヤ部品の場合には、黒皮残りの有無を目視で確認することで、噛合面の研磨の適否を判定していた。 Here, the surface of the material that remains on a part of the meshing surface due to insufficient polishing is called black skin residue because it is black due to the effect of carburizing, and the gear component has a curved meshing surface. In the case of, the suitability of polishing the meshing surface was determined by visually confirming the presence or absence of black skin residue.
特許文献1には、熱間圧延板における黒皮残りの有無を検出する方法が開示されている。
しかし、この方法は、ギヤ部品の歯部における噛合面での黒皮残りの有無の検出には適していなかった。
そこで、ギヤ部品の歯部での黒皮残りを適切に検出できるようにすること求められている。
However, this method is not suitable for detecting the presence or absence of black skin residue on the meshing surface of the tooth portion of the gear component.
Therefore, it is required to be able to appropriately detect the black skin residue on the tooth portion of the gear component.
本発明は、
他のギヤ部品と噛合する歯部が、回転軸周りの周方向に所定間隔で複数、外周に設けられたギヤ部品において、前記周方向における前記歯部の一方の側面と他方の側面での研磨後の黒皮残りを検出する黒皮残りの検出方法であって、
前記ギヤ部品を前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の一方の側面を一歯ずつ、カメラで撮像する第1撮像ステップと、
前記ギヤ部品を、前記回転軸に直交する軸線回りに180度回転させて、前記ギヤ部品の向きを変更する変更ステップと、
向きが変更された前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の他方の側面を一歯ずつ、前記カメラで撮像する第2撮像ステップと、
前記第1撮像ステップと前記第2撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面と前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定する判定ステップと、を有し、
前記歯部の一方の側面と前記歯部の他方の側面は、湾曲しており、
前記第1撮像ステップにおける前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面に設定された複数の撮像領域に対して実施されると共に、
前記第2撮像ステップにおける前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面に設定された複数の撮像領域に対して実施され、
前記側面における湾曲が大きく前記カメラに対する投影面積が小さい部位では、前記側面における湾曲が小さく前記投影面積が大きい部位よりも多くの前記撮像領域が設定され、
前記カメラは、前記撮像領域の撮像画像をグレースケール画像として出力可能なカメラである、構成とした。
The present invention
In a gear component provided with a plurality of tooth portions that mesh with other gear components at predetermined intervals in the circumferential direction around the rotation axis, polishing on one side surface and the other side surface of the tooth portion in the circumferential direction. It is a method for detecting black skin residue afterwards.
A first imaging step in which one side surface of the tooth portion is imaged by a camera while rotating the gear component around the rotation axis.
A change step of rotating the gear component 180 degrees around an axis orthogonal to the rotation axis to change the orientation of the gear component, and
A second imaging step in which the other side surface of the tooth portion is imaged one tooth at a time by the camera while rotating the gear component whose orientation has been changed around the rotation axis.
It has a determination step of determining the presence or absence of black skin residue on one side surface and the other side surface by image processing of the captured image obtained in the first imaging step and the imaging in the second imaging step. ,
One side surface of the tooth portion and the other side surface of the tooth portion are curved .
The imaging of the one side surface in the first imaging step is performed on a plurality of imaging regions set on the one side surface, and at the same time.
The imaging of the other side in the second imaging step is performed for a plurality of imaging regions are set on the side surface of the other,
In the portion where the curvature on the side surface is large and the projected area with respect to the camera is small, more of the imaging region is set than in the portion where the curvature on the side surface is small and the projected area is large.
The camera is configured to be a camera capable of outputting an image captured in the imaging region as a grayscale image .
本発明によれば、一方の側面と他方の側面での複数の撮像領域の設定を、撮像を行うカメラに対する投影面積を考慮して設定している。よって、一方の側面の撮像画像と他方の側面の撮像画像の各々において、一方の側面の形状と他方の側面の形状に起因する影が生じないように複数の撮像領域を設定することで、黒皮残りの有無の判定に必要な撮像画像を適切に得ることができる。これにより、ギヤ部品の歯部における噛合面での黒皮残りを適切に検出できる。 According to the present invention, a plurality of imaging regions on one side surface and the other side surface are set in consideration of the projected area with respect to the camera that performs imaging. Therefore, in each of the captured image of one side surface and the captured image of the other side surface, by setting a plurality of imaging regions so that shadows due to the shape of one side surface and the shape of the other side surface are not generated, black is formed. An image taken to determine the presence or absence of skin residue can be appropriately obtained. As a result, the black skin residue on the meshing surface of the tooth portion of the gear component can be appropriately detected.
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、黒皮残り検出装置1を説明する図であり、(a)は、黒皮残り検出装置1の概略構成図であり、(b)は、第2ユニット45の支持軸46によるギヤ部品2の軸部21の支持を説明する図であり、(c)は、黒皮残りの有無の検査後のギヤ部品2の移動を説明する図である。
図2は、黒皮残り検出装置1で黒皮残りの有無が検査されるギヤ部品2を説明する図であり、(a)は、ギヤ部品2の斜視図であり、(b)は、径方向外側から見た歯部23の平面図であり、(c)は、(b)におけるA−A断面図であり、(d)は、(b)におけるB−B断面図であり、(e)は、(b)におけるC−C断面図である。
なお、図2の(a)では、ギヤ部品2の歯部23周りを除く他の部位を簡略的に示しており、(b)では、歯部23の平坦面230と一方の側面231と他方の側面232とを視覚的に区別できるようにするために、平坦面230と側面231、232に異なるハッチングを付して示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
1A and 1B are views for explaining a black skin
2A and 2B are views for explaining a
Note that FIG. 2A simply shows other parts of the
始めに、黒皮残り検出装置1で黒皮残りの有無が検査されるギヤ部品2を説明する。
図1および図2に示すように、ギヤ部品2は、軸部21の長手方向の略中央部に、軸部21よりも大径の基部22を有しており、この基部22の外周には、他のギヤ部品の歯部に噛合する歯部23が、回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数設けられている。
また、基部22の両側には、軸部21よりも大径の第1大径部24、24が設けられており、軸部21の両端には、当該軸部21よりも大径の第2大径部25、25が設けられている。
First, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, first
図2の(b)に示すように、回転軸Xの径方向から見て、基部22の外周に設けられた歯部23の各々は、回転軸Xに対して交差する向きで回転軸X方向に延びており、回転軸X方向における歯部23の一端23aと他端23bは、回転軸X周りの周方向で所定長さL1オフセットしている。
歯部23の先端は、回転軸X方向の全長に亘って略同じ幅W1(図2の(b)参照)で形成された平坦面230となっている。
As shown in FIG. 2B, when viewed from the radial direction of the rotation axis X, each of the
The tip of the
図2の(c)に示すように、回転軸X方向から見て歯部23の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Wが狭くなる断面形状を有しており、回転軸X周りの周方向における歯部23の一方の側面231と、他方の側面232は、回転軸Xの径方向で湾曲した表面を有している。
As shown in FIG. 2C, each of the
図2の(b)に示すように径方向外側から見て、歯部23の一方の側面231と、他方の側面232は、回転軸X方向における歯部23の中心Cnを基準とした点対称に形成されている。
一方の側面231は、回転軸X方向の一端23aから他端23bに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きθ(θa〜θc)が小さくなる向きで湾曲している(図2の(c):θa、図2の(d):θb、図2の(e):θc、θa>θb>θc)。
As shown in FIG. 2B, when viewed from the outside in the radial direction, one
One
また、他方の側面232は、回転軸X方向の他端23bから一端23aに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲している(図2の(c):θc、図2の(d):θb、図2の(e):θa、θa>θb>θc)。
Further, the
ここで、図2の(c)〜(d)では、側面231、232の傾きθを、側面231の基端P2を通る法線Lと、基端P2と平坦面230の幅方向の中央点P1とを結ぶ線分Laとの交差角、および側面231の基端P3と中央点P1とを結ぶ線分Lbとの交差角として表現している。
なお、図中符号Paは、平坦面230と側面231との境界点を示しており、符号Pbは、平坦面230と側面232との境界点を示している。
Here, in FIGS. 2C to 2D, the inclination θ of the side surfaces 231 and 232 is the normal line L passing through the base end P2 of the
In the drawing, reference numeral Pa indicates a boundary point between the
したがって、歯部23の一方の側面231と、他方の側面232は、回転軸X方向(図2の(b)における左右方向)でも湾曲した表面を有している。
Therefore, one
ここで、ギヤ部品2は、棒状素材の熱間鍛造により、歯部23を除く他の部位を造形したのち、切削加工により基部22の外周に歯部23を形成することで作製されるようになっており、作製されたギヤ部品2は、浸炭処理と、歯部23の表面の研磨処理を経て仕上げられるようになっている。
Here, the
歯部23の表面における一方の側面231と他方の側面232は、他のギヤ部品との噛合面となるので、研磨処理では、これら側面231、232を砥石で研磨して、浸炭処理で酸化された素材表面を除去することで、熱処理歪みを取り除いている。
Since one
しかし、前記したように一方の側面231と他方の側面232は湾曲しているので、側面231、232の単純な研磨では、噛合面の歯部を理想寸法、精度となるように成型することは難しく、噛合面の一部に素材表面が残ることがある。
そのため、研磨の際に除去されずに残った酸化された素材表面(黒皮残り)の有無を確認して、研磨処理が適切に行われたか否かを判定するために、黒皮残り検出装置1が用いられている。
However, as described above, since one
Therefore, in order to confirm the presence or absence of the oxidized material surface (black skin residue) that remains without being removed during polishing and to determine whether or not the polishing process is properly performed, the black skin
図1に示すように、黒皮残り検出装置1は、ギヤ部品2を回転可能に支持する支持部材3と、支持部材3で支持されたギヤ部品2を、回転軸X回りに回転させる回転機構4と、ギヤ部品2の歯部23(側面231、232)を撮像するカメラC(C1〜C3)と、ギヤ部品2の歯部23を照明するLED光源10と、黒皮残りの検出処理を実施する制御装置5と、を有している。
As shown in FIG. 1, the black skin
支持部材3は、円板状の支持台30の上面に、一対の支持板31、31を有しており、これら支持板31、31は、支持台30の回転軸Yを挟んで対称に設けられている。
支持板31、31の上面には、第1大径部24、24の外径に沿う円弧状の凹部311(図1の(c)参照)が設けられており、ギヤ部品2は、歯部23の両側に位置する第1大径部24、24を、支持板31、31に載置した状態で、支持部材3にセットされるようになっている。
この状態においてギヤ部品2は、回転軸X回りの回転が許容された状態で、支持板31、31に載置されている。
The
The upper surfaces of the support plates 31 and 31 are provided with arcuate recesses 311 (see (c) in FIG. 1) along the outer diameters of the first
In this state, the
支持台30の下面の中央には、基盤15側の下方に延びる支持軸32が設けられており、この支持軸32には、図示しない回転機構と昇降機構とが設けられている。 A support shaft 32 extending downward on the base 15 side is provided in the center of the lower surface of the support base 30, and the support shaft 32 is provided with a rotation mechanism and an elevating mechanism (not shown).
支持台30の回転軸Yは、ギヤ部品2の回転軸Xに対して直交しており、支持台30を、図示しない回転機構により回転軸Y回りに180度回転させると、支持板31、31に載置されたギヤ部品2の向きが変更される(図1の場合には、左右反転)ようになっている。
The rotation axis Y of the support base 30 is orthogonal to the rotation axis X of the
また、支持台30の両側には、一対のガイドレール33、33が設けられている。これらガイドレール33、33は、支持台30で支持されたギヤ部品2の第2大径部25、25の下方に位置している。
このガイドレール33、33は、図1の(b)における紙面手前側に延出すると共に、紙面手前側が紙面奥側よりも下方に位置する向きで傾斜している。
Further, a pair of guide rails 33, 33 are provided on both sides of the support base 30. These guide rails 33, 33 are located below the second
The guide rails 33, 33 extend toward the front side of the paper surface in FIG. 1B, and are inclined so that the front side of the paper surface is located below the back side of the paper surface.
そのため、黒皮残りの有無の検査完了後に、支持台30を図示しない昇降機構により基盤15側の下方に移動させると、ギヤ部品2が、支持板31、31から、ガイドレール33、33に受け渡されたのち、ガイドレール33、33に受け渡されたギヤ部品2が、ガイドレール33、33の終端に設定されたストッパ331に当接する位置まで、自重で移動するようになっている(図1の(c)参照)。
Therefore, when the support base 30 is moved downward on the base 15 side by an elevating mechanism (not shown) after the inspection for the presence or absence of black skin residue is completed, the
図1の(a)、(b)に示すように、ギヤ部品2を回転軸X回りに回転させる回転機構4は、回転軸X方向における支持台30の一方側に位置する第1ユニット41と、他方側に位置する第2ユニット45と、を有しており、これら第1ユニット41と第2ユニット45の各々は、基盤15上に設置したガイドレール43、47に沿って、回転軸X方向に進退移動できるようになっている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
第1ユニット41は、図示しないモータの回転駆動力により回転軸X回りに回転する回転伝達軸42を有しており、第2ユニット45は、回転軸X回りに回転可能な支持軸46を有している。
回転伝達軸42と支持軸46は、回転軸X上で対向配置されており、回転伝達軸42と支持軸46の先端側は、先端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパ状の挿入部421、461となっている。
The first unit 41 has a rotation transmission shaft 42 that rotates around a rotation shaft X by a rotational driving force of a motor (not shown), and the second unit 45 has a support shaft 46 that can rotate around the rotation shaft X. doing.
The rotation transmission shaft 42 and the support shaft 46 are arranged to face each other on the rotation shaft X, and the tip side of the rotation transmission shaft 42 and the support shaft 46 has a tapered insertion portion 421 whose outer diameter decreases toward the tip. It is 461.
実施の形態では、第1ユニット41と第2ユニット45とを、回転軸X方向で互いに近づく方向に変位させて、回転伝達軸42の挿入部421と支持軸46の挿入部461を、ギヤ部品2の軸部21に設けた貫通孔20(図1の(b)参照)に挿入することで、ギヤ部品2が、第1ユニット41と第2ユニット45との間で把持されるようになっている。
そして、この状態で、回転伝達軸42を回転軸X回りに回転させることで、第1ユニット41と第2ユニット45との間に把持されたギヤ部品2が回転軸X回りに回転するようになっている。
In the embodiment, the first unit 41 and the second unit 45 are displaced in the direction closer to each other in the rotation axis X direction, and the insertion portion 421 of the rotation transmission shaft 42 and the insertion portion 461 of the support shaft 46 are gear components. By inserting the
Then, in this state, by rotating the rotation transmission shaft 42 around the rotation shaft X, the
第1ユニット41と第2ユニット45の上方には、支持フレーム16で支持されたLED光源10と、支持フレーム17で支持された複数のカメラC(C1〜C3)が設けられている。
LED光源10は、支持台30の支持板31、31に載置されたギヤ部品2の歯部23を照明可能な位置に配置されており、カメラC(C1〜C3)は、後記する撮像位置(図4参照)に配置された歯部23の側面(側面231または側面232)に対向するように設けられている。
Above the first unit 41 and the second unit 45, an LED light source 10 supported by the support frame 16 and a plurality of cameras C (C1 to C3) supported by the support frame 17 are provided.
The LED light source 10 is arranged at a position where the
以下、黒皮残り検出装置1を用いて、歯部23の一方の側面231と他方の側面232での研磨後の黒皮残りを検出する手順(黒皮残りの検出方法)を説明する。
図3は、黒皮残りの検出方法を説明するフローチャートである。
図4は、歯部23の側面に対するカメラC(C1、C2、C3)の配置を説明する図であり、(a)は、第1撮像ステップにおけるカメラC1、C2と歯部23の側面231との位置関係を示す図であり、(b)は、第1撮像ステップにおけるカメラC3と歯部23の側面231との位置関係を示す図であり、(c)は、第2撮像ステップにおけるカメラC1、C2と歯部23の側面232との位置関係を示す図であり、(d)は、第2撮像ステップにおけるカメラC3と歯部23の側面232との位置関係を示す図である。
図5は、歯部23の側面(側面231、側面232)における撮像領域R1、R2a、R2bの設定を説明する図であり、(a)は、側面231の場合を、(b)は、側面232の場合をそれぞれ示している。
Hereinafter, a procedure (method for detecting black skin residue) of detecting the black skin residue after polishing on one
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for detecting black skin residue.
FIG. 4 is a diagram illustrating the arrangement of the cameras C (C1, C2, C3) with respect to the side surface of the
5A and 5B are views for explaining the setting of the imaging regions R1, R2a, and R2b on the side surfaces (side surfaces 231 and 232) of the
黒皮残りの検出方法は、(1)ギヤ部品2を回転軸X回りに回転させながら、回転軸X周りの周方向における歯部23の一方の側面231を一歯ずつ撮像する第1撮像ステップ(図3、ステップS101)と、(2)ギヤ部品2を、回転軸Xに直交する軸線(回転軸Y)回りに180度回転させて、ギヤ部品2の向きを変更する向き変更ステップ(図3、ステップS102)と、(3)向きが変更されたギヤ部品2を、回転軸X回りに回転させながら、周方向における歯部23の他方の側面232を一歯ずつ撮像する第2撮像ステップ(図3、ステップS103)と、(4)第1撮像ステップと第2撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、歯部23の一方の側面231と他方の側面232における黒皮残りの有無を判定する判定ステップ(図3、ステップS104)と、を有している。
The method for detecting the remaining black skin is as follows: (1) A first imaging step of photographing one
黒皮残りの検出方法を実施するに際には、始めに、検査対象のギヤ部品2を、支持台30の支持板31、31に載置して、ギヤ部品2を回転軸Xに沿わせた向きで配置する(図1参照)。
この状態においてギヤ部品2は、回転軸X方向の移動が基部22の両側に位置する支持板31、31により規制されている。また、回転軸X回りの回転が許容された状態で支持板31、31に載置されている。なお、第1撮像ステップと第2撮像ステップでの撮像は、遮光された暗室、または遮光された空間内で実施される。
When implementing the method for detecting the black skin residue, first, the
In this state, the movement of the
[第1撮像ステップ]
第1撮像ステップ(ステップS101)では、始めに、図示しない駆動機構により、第1ユニット41と第2ユニット45とを、回転軸X方向で互いに近づく方向に変位させる。これにより、回転伝達軸42の挿入部421と支持軸46の挿入部461とが、ギヤ部品2の軸部21に設けた貫通孔20に挿入されて、ギヤ部品2が、第1ユニット41と第2ユニット45との間で把持された状態となる。
[First imaging step]
In the first imaging step (step S101), first, the first unit 41 and the second unit 45 are displaced in a direction approaching each other in the rotation axis X direction by a drive mechanism (not shown). As a result, the insertion portion 421 of the rotation transmission shaft 42 and the insertion portion 461 of the support shaft 46 are inserted into the through holes 20 provided in the
そして、この状態で、支持台30を僅かに下方に移動させたのち、回転伝達軸42を回転軸X回りに回転させることで、第1ユニット41と第2ユニット45との間に把持されたギヤ部品2を回転軸X回りに回転させる。
さらに、ギヤ部品2の回転軸X回りの回転を継続した状態で、歯部23の一方の側面231のカメラC(C1〜C3)による撮像を、一歯ずつ順番に実施する。
Then, in this state, the support base 30 is slightly moved downward, and then the rotation transmission shaft 42 is rotated around the rotation shaft X, so that the support base 30 is gripped between the first unit 41 and the second unit 45. The
Further, while the
実施の形態では、合計3台のカメラC(C1〜C3)を用いて撮像を実施しており、歯部23の側面(第1撮像ステップの場合は一方の側面231)では、カメラC(C1〜C3)毎に撮像する範囲(撮像領域)が設定されている。
In the embodiment, imaging is performed using a total of three cameras C (C1 to C3), and on the side surface of the tooth portion 23 (one
図4の(a)、(b)に示すように、カメラC(C1〜C3)の各々は、回転軸X周りの周方向における所定の角度位置(撮像位置)にある歯部23の側面(一方の側面231)を撮像できる位置で、歯部23の側面に対向して配置されている。
実施の形態の第1撮像ステップでは、ギヤ部品2を回転軸X回りに回転させながら歯部23の側面(一方の側面231)の撮像を行うようになっており、歯部23が撮像位置に到達する度に、LED光源10による側面(一方の側面231)の照明と、照明された側面(一方の側面231)のカメラC(C1〜C3)による撮像を、一歯ずつ実施するようになっている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, each of the cameras C (C1 to C3) has a side surface (imaging position) of the
In the first imaging step of the embodiment, the side surface (one side surface 231) of the
なお、実施の形態では、ギヤ部品2を回転軸X回りに等速度で回転させながら撮像を実施するので、LED光源10の点灯と、カメラC(C1〜C3)による撮像は、等間隔で間欠的に実施されるようになっている。
In the embodiment, since the image pickup is performed while rotating the
ここで、カメラC(C1〜C3)による撮像領域を説明する。
前記したように、回転軸X方向から見て歯部23の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Wが狭くなる断面形状を有している(図2の(c)参照)。
そして、歯部23の一方の側面231は、回転軸X方向の一端23aから他端23bに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、他方の側面232は、回転軸X方向の他端23bから一端23aに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲している(図2の(c)〜(e)参照)。
Here, the imaging region by the cameras C (C1 to C3) will be described.
As described above, each of the
Then, one
すなわち、歯部23の側面231、232は、回転軸X方向と径方向(法線方向)で湾曲しているので、歯部23の側面231、232を単純に1つのカメラCで撮像すると、撮像画像内に湾曲に起因する影が生じてしまう。
ここで、検出対象である黒皮残りは、浸炭処理時の酸化皮膜であり、黒色を呈しているので、撮像画像内に湾曲に起因する影が生じていると、影の領域に黒皮残りが存在していても、検出できなくなってしまう。
また、光源と側面231、232との位置関係によっては、撮像画像が白く抜けてしまう現象(ハレーション)が生じて、画像処理に適さない撮像画像が得られてしまうことがある。
That is, since the side surfaces 231 and 232 of the
Here, the black skin residue to be detected is an oxide film at the time of carburizing treatment and has a black color. Therefore, if a shadow due to curvature is generated in the captured image, the black skin residue remains in the shadow area. Even if it exists, it cannot be detected.
Further, depending on the positional relationship between the light source and the side surfaces 231 and 232, a phenomenon (halation) in which the captured image appears white may occur, and a captured image unsuitable for image processing may be obtained.
そのため、実施の形態では、カメラC(C1〜C3)で撮像する側面の湾曲を考慮して、各カメラの撮像画像に、湾曲に起因する影やハレーションを生じさせないように、カメラ毎に撮像領域が設定されている。 Therefore, in the embodiment, in consideration of the curvature of the side surface imaged by the cameras C (C1 to C3), the imaging region of each camera is taken so as not to cause shadows and halation due to the curvature in the image captured by each camera. Is set.
ここで、カメラC(C1〜C3)は、歯部23の側面(側面231)を、ギヤ部品2の回転軸Xの径方向外側から撮像する向きで配置されており(図4参照)、側面231のカメラC(C1〜C3)に対する投影面積は、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する側面231の傾きθ(θa、θb、θc:図2の(c)〜(e)参照)が大きくなるほど広くなり、小さくなるほど狭くなる。
そして、投影面積が広くなるほど湾曲の影響が小さくなり、投影面積が狭くなるほど湾曲の影響が大きくなる。
Here, the cameras C (C1 to C3) are arranged so that the side surfaces (side surfaces 231) of the
The wider the projected area, the smaller the effect of curvature, and the narrower the projected area, the greater the effect of curvature.
前記したように、実施の形態のギヤ部品2では、歯部23の側面231は、回転軸X方向と径方向の両方で湾曲しており、回転軸X方向では、歯部23の一端23aから他端23bに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲している。
そのため、側面231の場合、一端23a側の方が、投影面積が広く、他端23b側の方が、投影面積が狭くなっている。
As described above, in the
Therefore, in the case of the
そこで、実施の形態では、図5の(a)に示すように、歯部23の側面231における撮像領域を、回転軸方向で2つの撮像領域R1、R2に区画すると共に、投影面積が狭い他端23b側の撮像領域R2を、径方向で2つの撮像領域R2a、R2bに区画して、合計3つの撮像領域を設定している。すなわち、歯部23の側面231における撮像領域を、側面231の湾曲に応じて、回転軸X方向と径方向で複数に区画している。
Therefore, in the embodiment, as shown in FIG. 5A, the imaging region on the
そして、実施の形態では、これら3つの撮像領域R1、R2a、R2bの各々に一対一で対応して、専用のカメラC1、C2、C3が用意されており、側面231のカメラCによる撮像を、撮像領域R1、R2a、R2b毎に用意したカメラC1、C2、C3で同時に実施している。
Then, in the embodiment, dedicated cameras C1, C2, and C3 are prepared corresponding to each of these three imaging regions R1, R2a, and R2b on a one-to-one basis, and imaging by the camera C on the
このように、第1撮像ステップ(ステップS101)では、ギヤ部品2の各歯部23の一方の側面231に設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bの撮像であって、撮像領域R1、R2a、R2b毎に用意したカメラC1、C2、C3による同時撮像を、一歯ずつ順番に実施して、総ての歯部23の一方の側面231が撮像されるようになっている。
As described above, in the first imaging step (step S101), the imaging of the plurality of imaging regions R1, R2a, and R2b set on one
[向き変更ステップ]
第1撮像ステップ(ステップS101)における総ての歯部23の一方の側面231の撮像が完了すると、ステップS102(向き変更ステップ)において制御装置5が、図示しない昇降機構により支持台30を僅かに上昇させて、一対の支持板31、31にギヤ部品2を支持させる。
そして、図示しない駆動機構により、第1ユニット41と第2ユニット45とを、回転軸X方向で互いに離れる方向に変位させて、回転伝達軸42の挿入部421と支持軸46の挿入部461を、ギヤ部品2の軸部21に設けた貫通孔20から離脱させる。
そして、図示しない回転機構により、支持台30を回転軸Y回りに180度回転させる。
これにより、支持板31、31に載置されたギヤ部品2の向きが変更される(図1の場合には、左右反転)される。
[Orientation change step]
When the imaging of one
Then, by a drive mechanism (not shown), the first unit 41 and the second unit 45 are displaced in the direction away from each other in the rotation axis X direction, and the insertion portion 421 of the rotation transmission shaft 42 and the insertion portion 461 of the support shaft 46 are inserted. , It is separated from the through hole 20 provided in the
Then, the support base 30 is rotated 180 degrees around the rotation axis Y by a rotation mechanism (not shown).
As a result, the orientations of the
[第2撮像ステップ]
第2撮像ステップ(ステップS103)では、始めに、図示しない駆動機構により、第1ユニット41と第2ユニット45とを、回転軸X方向で互いに近づく方向に変位させて、回転伝達軸42の挿入部421と支持軸46の挿入部461とを、ギヤ部品2の軸部21に設けた貫通孔20に挿入して、ギヤ部品2を、第1ユニット41と第2ユニット45との間で把持する。
[Second imaging step]
In the second imaging step (step S103), first, the first unit 41 and the second unit 45 are displaced in the direction closer to each other in the rotation axis X direction by a drive mechanism (not shown), and the rotation transmission shaft 42 is inserted. The portion 421 and the insertion portion 461 of the support shaft 46 are inserted into the through hole 20 provided in the
ここで、前記したように、回転伝達軸42の挿入部421と支持軸46の挿入部461の先端には、先端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパ状の挿入部421、461が設けられており、挿入部421、461の外周を、貫通孔20の内周に圧接させて、ギヤ部品2を把持している。
そのため、ギヤ部品2の歯部23を挟んだ一方側と他方側での軸部21の長さが異なる場合であっても、ギヤ部品2の把持を確実に行えるようになっている。
Here, as described above, tapered insertion portions 421 and 461 whose outer diameter becomes smaller toward the tips are provided at the tips of the insertion portion 421 of the rotation transmission shaft 42 and the insertion portion 461 of the support shaft 46. The outer circumferences of the insertion portions 421 and 461 are pressed against the inner circumference of the through hole 20 to grip the
Therefore, even when the lengths of the
ギヤ部品2の第1ユニット41と第2ユニット45との間での把持を完了すると、支持台30を僅かに下方に移動させたのち、第1ユニット41の回転伝達軸42を回転軸X回りに回転させて、ギヤ部品2を回転軸X回りに回転させる。
なお、この第2撮像ステップでのギヤ部品2の回転方向と、第1撮像ステップでのギヤ部品2の回転方向は同じである。
When the gripping between the first unit 41 and the second unit 45 of the
The rotation direction of the
そして、ギヤ部品2の回転軸X回りの回転を継続した状態で、歯部23の他方の側面232のカメラC(C1〜C3)による撮像を、一歯ずつ順番に実施する。
Then, while the rotation of the
前記したように、回転軸X周りの周方向における歯部23の一方の側面231と他方の側面232は、回転軸X方向における歯部23の中心Cn(図2の(b)参照)を基準とした点対称に形成されている。
そのため、ギヤ部品2を歯部23の中心を基準として回転軸Y回りに180度回転させると、一方の側面231の撮像を実施したカメラC(C1〜C3)の正面に、一方の側面231と同じ湾曲形状を成す他方の側面232(図5の(b)参照)が配置されることになる。
As described above, one
Therefore, when the
この状態においてカメラC(C1〜C3)の各々は、回転軸X周りの周方向における所定の角度位置(撮像位置)にある歯部23の側面(他方の側面232)を撮像できる位置で、歯部23の側面に対向して配置されている(図4の(c)、(d)参照)。
In this state, each of the cameras C (C1 to C3) is at a position where the side surface (the other side surface 232) of the
よって、側面232の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面231の撮像に用いたカメラC(C1〜C3)をそのまま用いて、側面232の撮像を行えるようになっている。
Therefore, it is possible to take an image of the
さらに、カメラC(C1〜C3)側から見た一方の側面231の湾曲形状と、他方の側面232の湾曲形状とが同じであるので、一方の側面231において設定した撮像領域R1、R2a、R2bを変更することなく、そのままの設定で撮像が行えるようになっている(図5の(b)参照)。
Further, since the curved shape of one
[判定ステップ]
第2撮像ステップ(ステップS103)における総ての歯部23の他方の側面232の撮像が完了すると、ステップS104(判定ステップ)において制御装置5が、第1撮像ステップと第2撮像ステップでの撮像により得られた側面(231、232)の画像データ(撮像画像)の処理を実施して、側面231、232における黒皮残りの有無を判定する。
[Judgment step]
When the imaging of the
実施の形態では、カメラC(C1〜C3)による撮像画像は、グレースケール画像(データ)として制御装置5に入力されるようになっている。
制御装置5では、入力された撮像画像を構成する各画素の濃度(濃淡)から、撮像画像内に存在する黒色領域の位置および範囲(大きさ)を決定し、決定した黒色領域の位置及び範囲に基づいて、黒皮残りの有無を判定している。
In the embodiment, the images captured by the cameras C (C1 to C3) are input to the
The
以下、黒皮残りの有無の判定処理(判定ステップ)を、具体的に説明する。
図6は、判定ステップでの処理を具体的に説明するフローチャートである。
図7は、撮像画像の各画素が持つ濃度値の平均化処理を説明する図であり、(a)は、セグメント(画素範囲)が「4」である場合を例に挙げて、濃度値の平均化処理を説明する図であり、(b)は、撮像画像で設定されるセグメント(画素範囲)の位置の変更を説明する図であり、(c)は、セグメント(画素範囲)A〜Dでの濃度値の平均化処理を説明する図である。
図8は、濃度値の平均化処理後の撮像画像G_aveにおける黒皮候補領域TSと黒皮領域Tの決定を説明する図であり、(a)は、黒皮候補領域TSが存在する場合を説明する図であり、(b)は、黒皮候補領域TSが存在しない場合を説明する図であり、(c)は、黒皮領域Tの決定を説明する図である。
図9は、歯部23の側面(231、232)の研磨処理に対する可否判定を説明する図であり、(a)、(b)は、研磨処理が不十分であると判定される(NG判定)場合を説明する図であり、(c)、(d)は、研磨処理が十分であると判定される(OK判定)場合を説明する図である。
Hereinafter, the determination process (determination step) for the presence or absence of black skin residue will be specifically described.
FIG. 6 is a flowchart for specifically explaining the processing in the determination step.
FIG. 7 is a diagram for explaining the density value averaging process of each pixel of the captured image, and FIG. 7A is a diagram showing the case where the segment (pixel range) is “4” as an example of the density value. It is a figure explaining the averaging process, (b) is a figure explaining the change of the position of the segment (pixel range) set in the captured image, (c) is the figure which explains the segment (pixel range) A to D. It is a figure explaining the averaging process of the density value in.
FIG. 8 is a diagram for explaining the determination of the black skin candidate region TS and the black skin region T in the captured image G_ave after the density value averaging process, and FIG. 8A is a diagram showing the case where the black skin candidate region TS exists. It is a figure to explain, (b) is the figure explaining the case where the black skin candidate region TS does not exist, and (c) is the figure explaining the determination of the black skin region T.
FIG. 9 is a diagram for explaining whether or not the side surface (231, 232) of the
始めに、制御装置5は、予め設定された基準濃度値SDと検出閾値Th1とから、検出する画素の階調(検出対象階調)を決定する(ステップS201)。
First, the
ここで、基準濃度値SDは、黒皮残りのない歯部23の側面の撮像画像から決定された参照用の基準値であり、黒皮残りのない歯部23の撮像画像を構成する総ての画素の濃度値から求めた平均濃度値や中央値である。
検出閾値Th1は、基準濃度値SDよりも、黒色側(濃度が濃くなる側)にオフセットした値に決定される。このオフセット量は、カメラC(C1〜C3)に起因するバラツキや、撮像時の環境の影響などを考慮して決定される。
Here, the reference density value SD is a reference value for reference determined from the captured image of the side surface of the
The detection threshold Th1 is determined to be a value offset to the black side (the side where the density becomes darker) from the reference density value SD. This offset amount is determined in consideration of the variation caused by the cameras C (C1 to C3) and the influence of the environment at the time of imaging.
続いて、各画素が持つ濃度値の平均化処理を実施する(ステップS202)。
具体的には、予め設定されたセグメント(画素範囲)に含まれる各画素の濃度値から、セグメント内に含まれる画素の濃度値の平均値を求め、セグメント(画素範囲)内に含まれる各画素の濃度値を平均値に置換する。
Subsequently, the density value of each pixel is averaged (step S202).
Specifically, the average value of the density values of the pixels included in the segment is obtained from the density value of each pixel included in the preset segment (pixel range), and each pixel included in the segment (pixel range) is obtained. Replace the concentration value of with the average value.
ここで、図7の(a)に示すように、セグメント数が「4」であり、セグメント内に、A列2行目の画素(以下、画素A2と標記する)と、画素B2と、画素A3と、画素B3とが含まれている場合を例に挙げて説明する。
例えば、画素A2、B2、A3、B3の濃度値が、それぞれ「150」、「160」、「151」、「152」である場合には、各画素A2、B2、A3、B3の濃度値を、平均値である「153」に置換する(153=(150+160+151+152)/4)。
Here, as shown in FIG. 7A, the number of segments is “4”, and the pixels in the second row of column A (hereinafter referred to as pixels A2), pixels B2, and pixels are included in the segments. A case where A3 and pixel B3 are included will be described as an example.
For example, when the density values of the pixels A2, B2, A3, and B3 are "150", "160", "151", and "152", respectively, the density values of the pixels A2, B2, A3, and B3 are used. , Replace with the average value of "153" (153 = (150 + 160 + 151 + 152) / 4).
そして、撮像画像を構成する総ての画素について、セグメント(画素範囲)の位置を変更しつつ、濃度値の平均化処理を実施する。
なお、このセグメント(画素範囲)の位置を変更する際には、隣接するセグメント(画素範囲)同士が重なりつつ、セグメント(画素範囲)の位置が変更されるようにすることが好ましい。
Then, the density value averaging process is performed while changing the position of the segment (pixel range) for all the pixels constituting the captured image.
When changing the position of this segment (pixel range), it is preferable that the position of the segment (pixel range) is changed while the adjacent segments (pixel range) overlap each other.
例えば、図7の(c)のように、セグメント数が「16」である場合には、順番に設定されるセグメントA、セグメントB、セグメントC、セグメントDが、互いに重なるようにしておくことで、平均化処理の後の各セグメントA’〜D’の間で、濃度の階調(濃度値)を、滑らかに変化させることが可能である。 For example, when the number of segments is "16" as shown in (c) of FIG. 7, the segments A, B, C, and D, which are set in order, are set to overlap each other. It is possible to smoothly change the gradation (density value) of the density between each segment A'to D'after the averaging process.
よって、順番に設定されるセグメント(画素範囲)の位置を、セグメント(画素範囲)同士が重なりつつ、セグメント(画素範囲)の位置が変更される(図7の(c)参照)ようにしたうえで、図7の(b)に示す撮像画像Gに対して平均化処理を実行すると、濃度の階調(濃度値)が滑らかに変化する撮像画像G_ave(図7の(b)右側参照)が得られることになる。 Therefore, the positions of the segments (pixel range) that are set in order are changed so that the positions of the segments (pixel range) are changed while the segments (pixel range) overlap each other (see (c) in FIG. 7). Then, when the averaging process is executed on the captured image G shown in FIG. 7 (b), the captured image G_ave (see the right side of FIG. 7 (b)) in which the gradation (density value) of the density changes smoothly is displayed. Will be obtained.
続いて、濃度値の平均化処理が行われた後の撮像画像G_aveにおいて、予め設定された検出閾値Th1よりも黒色側(濃度の濃い)の画素であって、当該画素を囲む他の8個の画素の中に、検出閾値Th1よりも黒色側の画素がある画素を、対象画素として抽出し、抽出した対象画素が複数集まって形成された塊を、黒皮候補領域TSとして決定する(ステップS203)。 Subsequently, in the captured image G_ave after the density value averaging process is performed, the other eight pixels on the black side (darker density) than the preset detection threshold Th1 and surround the pixel. A pixel having a pixel on the black side of the detection threshold Th1 is extracted as a target pixel, and a mass formed by gathering a plurality of the extracted target pixels is determined as a black skin candidate region TS (step). S203).
例えば、図8の(a)の場合には、C列3行目の位置にある画素(以下、画素C3と標記する)に隣接して、検出閾値Th1よりも濃度の濃い画素C4、B3が存在するので、これら画素C3、C4、B3が、対象画素として抽出される。
そして、対象画素C4に隣接して、検出閾値よりも濃度の濃い画素C5がさらに存在するので、対象画素C3に連なる対象画素(画素B3、C3、C4、C5)の領域が、黒皮候補領域TSとして決定されることになる。
For example, in the case of (a) of FIG. 8, pixels C4 and B3 having a density higher than the detection threshold Th1 are adjacent to the pixel at the position of the third row in column C (hereinafter referred to as pixel C3). Since it exists, these pixels C3, C4, and B3 are extracted as target pixels.
Since the pixel C5 having a density higher than the detection threshold is further present adjacent to the target pixel C4, the region of the target pixel (pixels B3, C3, C4, C5) connected to the target pixel C3 is the black skin candidate region. It will be decided as TS.
なお、図8の(b)の場合には、画素C3に隣接する画素の何れもが、検出閾値Th1よりも濃度が低い画素であるので、画素C3は、対象画素として抽出されないことになる。したがって、図8の(b)では、黒皮候補領域TSが決定されないことになる。 In the case of (b) of FIG. 8, since all the pixels adjacent to the pixel C3 have a density lower than the detection threshold Th1, the pixel C3 is not extracted as a target pixel. Therefore, in FIG. 8B, the black skin candidate region TS is not determined.
そして、撮像画像G_aveにおいて黒皮候補領域TSが決定されると、決定された黒皮候補領域TSに含まれる対象画素の総数と、黒皮領域Tの判定用閾値Th2との比較により、黒皮候補領域TSが、黒皮領域Tであるか否かが決定される(ステップS204)。 Then, when the black skin candidate region TS is determined in the captured image G_ave, the black skin is compared with the total number of target pixels included in the determined black skin candidate region TS and the determination threshold Th2 of the black skin region T. Whether or not the candidate region TS is the black skin region T is determined (step S204).
例えば、黒皮領域の判定用閾値Th2が「50」である場合、図8の(c)に示す黒皮候補領域TSに含まれる画素数(対象画素の総数)が「50以上」であるので、この黒皮候補領域TSは、黒皮領域Tであるとして決定されることになる。 For example, when the determination threshold Th2 of the black skin region is “50”, the number of pixels (total number of target pixels) included in the black skin candidate region TS shown in FIG. 8 (c) is “50 or more”. , This black skin candidate region TS will be determined as the black skin region T.
そして、歯部23の側面(231、232)の撮像画像内で黒皮領域Tが特定されると、特定された黒皮領域Tの総数Tn、または特定された黒皮領域Tの総面積Twに基づいて、歯部23の側面(231、232)の研磨処理に対する可否判定が実施される。
Then, when the black skin region T is specified in the captured image of the side surface (231, 232) of the
実施の形態では、黒皮領域Tの総面積Twが、閾値面積Th_wよりも大きい場合(Tw>Th_w)、または黒皮領域Tの総数Tnが閾値総数Th_nよりも多い場合に(Tn>Th_n)、研磨処理が不十分であると判定(NG判定)するようになっている。 In the embodiment, when the total area Tw of the black skin region T is larger than the threshold area Th_w (Tw> Th_w), or when the total number Tn of the black skin region T is larger than the total threshold value Th_n (Tn> Th_n). , It is determined that the polishing process is insufficient (NG determination).
ここで、閾値面積Th_wが「200」、閾値総数Th_nが「8」に設定されている場合を例に挙げて説明する。
例えば、図9の(a)に示すように、総面積Twが「1200」であり、黒皮領域Tの総数Tnが「1」である場合には、総面積Tw「1200」が、閾値面積Th_w「200」よりも大きいので、研磨処理が不十分であると判定される(NG判定)。
Here, a case where the threshold area Th_w is set to “200” and the total threshold area Th_n is set to “8” will be described as an example.
For example, as shown in FIG. 9A, when the total area Tw is "1200" and the total number Tn of the black skin region T is "1", the total area Tw "1200" is the threshold area. Since it is larger than Th_w "200", it is determined that the polishing process is insufficient (NG determination).
図9の(b)に示すように、総面積Twが「50」であり、黒皮領域Tの総数Tnが「10」である場合には、黒皮領域Tの総数Tn「10」が、閾値総数Th_n「8」よりも大きいので、研磨処理が不十分であると判定される(NG判定)。 As shown in FIG. 9B, when the total area Tw is "50" and the total number Tn of the black skin region T is "10", the total number Tn "10" of the black skin region T is Since it is larger than the total threshold value Th_n "8", it is determined that the polishing process is insufficient (NG determination).
また、図9の(c)に示すように、総面積Twが「50」であり、黒皮領域Tの総数Tnが「3」である場合には、総面積Twと黒皮領域Tの総数Tnの何れもが、閾値面積Th_w、閾値総数Th_nよりも小さいので、研磨処理が十分であると判定される(OK判定)。 Further, as shown in FIG. 9 (c), when the total area Tw is "50" and the total number Tn of the black skin region T is "3", the total area Tw and the total number of the black skin region T are total. Since all of Tn are smaller than the threshold area Th_w and the total threshold Th_n, it is determined that the polishing process is sufficient (OK determination).
さらに、図9の(d)に示すように、総面積Twが「190」であり、黒皮領域Tの総数が「1」である場合には、総面積Twと黒皮領域Tの総数Tnの何れもが、閾値面積Th_w、閾値総数Th_nよりも小さいので、研磨処理が十分であると判定される(OK判定)。 Further, as shown in FIG. 9D, when the total area Tw is "190" and the total number of black skin regions T is "1", the total area Tw and the total number of black skin regions Tn Since all of these are smaller than the threshold area Th_w and the total threshold value Th_n, it is determined that the polishing process is sufficient (OK determination).
このように、歯部23の側面231、232に黒皮領域Tが存在する場合であっても、閾値(閾値面積Th_w、閾値総数Th_n)との比較により、研磨処理が十分であるか否かが判定される。
よって、研磨処理の妥当性を、より短時間かつ正確に判定できるので、研磨処理が十分であるか否かの判定に要する時間が短くなる分だけ、生産効率の向上が期待できる。
As described above, even when the black skin region T exists on the side surfaces 231 and 232 of the
Therefore, since the validity of the polishing process can be determined more accurately in a shorter time, the production efficiency can be expected to be improved by the amount of time required for determining whether or not the polishing process is sufficient.
ここで、実施の形態におけるステップS101(図3)が、発明における第1撮像手段に相当し、実施の形態におけるステップS102(図3)が、発明における変更手段に相当し、実施の形態におけるステップS103(図3)が、発明における第2撮像手段に相当し、実施の形態におけるステップS104(図3)が、発明における判定手段に相当する。 Here, step S101 (FIG. 3) in the embodiment corresponds to the first imaging means in the invention, and step S102 (FIG. 3) in the embodiment corresponds to the changing means in the invention, and the step in the embodiment. S103 (FIG. 3) corresponds to the second imaging means in the invention, and step S104 (FIG. 3) in the embodiment corresponds to the determination means in the invention.
以上の通り、実施の形態では、
(1)他のギヤ部品の歯部と噛合する歯部23が、回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数、基部22の外周に設けられたギヤ部品2において、回転軸X周りの周方向における歯部23の一方の側面231と他方の側面232での研磨後の黒皮残りを検出する黒皮残りの検出方法であって、
ギヤ部品2を回転軸X回りに回転させながら、一方の側面231を一歯ずつ、カメラC(C1〜C3)で撮像する第1撮像ステップ(図3、ステップS101)と、
ギヤ部品2を、回転軸Xに直交する軸線(回転軸Y)回りに180度回転させて、ギヤ部品2の向きを変更する変更ステップ(図3、ステップS102)と、
向きが変更されたギヤ部品2を、回転軸X回りに回転させながら、他方の側面232を一歯ずつ、カメラC(C1〜C3)で撮像する第2撮像ステップ(図3、ステップS103)と、
第1撮像ステップと第2撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、一方の側面231と他方の側面232における黒皮残りの有無を判定する判定ステップ(図3、ステップS104)と、を有し、
第1撮像ステップにおける一方の側面231の撮像は、一方の側面231のカメラC(C1〜C3)に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bに対して実施されると共に、
第2撮像ステップにおける他方の側面231の撮像は、他方の側面232のカメラC(C1〜C3)に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bに対して実施される構成とした。
As described above, in the embodiment,
(1) A plurality of
A first imaging step (FIG. 3, step S101) in which one
A change step (FIG. 3, step S102) in which the
A second imaging step (FIG. 3, step S103) in which the
A determination step of determining the presence or absence of black skin residue on one
The imaging of one
The imaging of the
このように構成すると、一方の側面231と他方の側面232での複数の撮像領域R1、R2a、R2bの設定を、撮像を行うカメラC(C1〜C3)に対する投影面積を考慮して設定しているので、一方の側面231の撮像画像と他方の側面232の撮像画像の各々において、一方の側面231の形状と他方の側面232の形状に起因する影やハレーションが生じないように、複数の撮像領域R1、R2a、R2bを設定することで、黒皮残りの有無の判定に必要な撮像画像を適切に得ることができる。
これにより、ギヤ部品2の歯部23における噛合面(側面231、232)での黒皮残りを適切に検出できる。
また、撮像画像により、黒皮残りであるか否かを判定することができるので、黒皮残りと夾雑物(ゴミ)との区別を適切に行うことができる。
さらに、黒皮残りの有無の判定の結果を踏まえて、研磨処理が十分であるか否かの判定をより短時間で行うことができるので、研磨処理が十分であるか否かの判定に要する時間が短くなる分だけ、生産効率の向上が期待できる。
With this configuration, the settings of the plurality of imaging regions R1, R2a, and R2b on one
Thereby, the black skin residue on the meshing surface (side surfaces 231 and 232) of the
In addition, since it is possible to determine whether or not the black skin remains from the captured image, it is possible to appropriately distinguish between the black skin residue and impurities (dust).
Further, based on the result of determination of the presence or absence of black skin residue, it is possible to determine whether or not the polishing treatment is sufficient in a shorter time, which is necessary for determining whether or not the polishing treatment is sufficient. The shorter the time, the better the production efficiency can be expected.
また、第2撮像ステップを実施する前に、ギヤ部品2の向きを、第1撮像ステップでの向きを基準として180度反転させておくことで、側面232の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面231の撮像に用いたカメラC(C1〜C3)をそのまま用いて、側面232の撮像を行うことができる。
これにより、カメラCの台数を増やすことなく、一方の側面231と他方の側面232の撮像を行うことができるので、黒皮残りの検出にかかるコストの低減が可能となる。
さらに、目視により黒皮残りを検査する場合よりも、正確かつ短時間で黒皮残りの有無を判定できる。
Further, by reversing the orientation of the
As a result, it is possible to take an image of one
Furthermore, the presence or absence of black skin residue can be determined more accurately and in a shorter time than when visually inspecting the black skin residue.
(2)第1撮像ステップにおける一方の側面231の撮像は、一方の側面231で設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bに対して同時に実施されると共に、
第2撮像ステップにおける他方の側面232の撮像は、他方の側面で232設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bに対して同時に実施され、
判定ステップでは、
一方の側面231の各撮像領域R1、R2a、R2bの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、一方の側面231における黒皮残りの有無を判定すると共に、
他方の側面232の各撮像領域R1、R2a、R2bの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、他方の側面232における黒皮残りの有無を判定する構成とした。
(2) The imaging of one
The imaging of the
In the judgment step
By image processing of the captured image obtained by imaging each of the imaging regions R1, R2a, and R2b of one
By image processing of the captured image obtained by imaging each of the imaging regions R1, R2a, and R2b on the
このように構成すると、一方と他方の側面231、232において設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bの撮像を同時に行うことで、ギヤ部品2を回転軸X回りに一回転させる間に一方の側面231の撮像が完了し、ギヤ部品2を回転軸X回りにさらに一回転させる間に他方の側面232の撮像が完了する。
よって、複数の撮像領域を設定した場合に、黒皮残りの有無を判定するために必要なギヤ部品2の回転回数を増やす必要が無いので、黒皮残りの有無を判定するための時間が長くなることを防止できる。
With this configuration, by simultaneously imaging the plurality of imaging regions R1, R2a, and R2b set on one and the other side surfaces 231 and 232, one of the
Therefore, when a plurality of imaging regions are set, it is not necessary to increase the number of rotations of the
(3)判定ステップでは、撮像領域R1、R2a、R2b毎の画像処理により、黒皮残りの有無を判定する構成とした。 (3) In the determination step, the presence or absence of black skin residue is determined by image processing for each of the imaging regions R1, R2a, and R2b.
このように構成すると、黒皮残りの発生のしやすさに応じて、撮像領域の範囲を設定することで、黒皮残りの発生しやすい撮像領域に対する画像処理を、他の撮像領域に対する画像処理よりも密に行うことが可能になり、黒皮残りの有無をより適切に判定することが可能になる。 With this configuration, by setting the range of the imaging region according to the likelihood of black skin residue being generated, image processing for the imaging region where black skin residue is likely to occur can be performed, and image processing for other imaging regions can be performed. It becomes possible to carry out more densely, and it becomes possible to more appropriately determine the presence or absence of black skin residue.
(4)回転軸X方向から見て歯部23の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Wが狭くなる断面形状を有しており、
一方の側面231では、一方の側面231を径方向で2つに区画して、2つの撮像領域R2a、R2bが設定されており、
他方の側面232では、他方の側面232を径方向で2つに区画して、2つの撮像領域R2a、R2bが設定されている構成とした。
(4) Each of the
On one
On the
このように構成すると、歯部23の側面231、232が、歯部23の径方向で湾曲している場合には、側面231、232を径方向で複数に区画して撮像領域を設定することで、設定された撮像領域を撮像した撮像画像内に影を生じさせることなく適切に撮像することができ、黒皮残りの有無を適切に判定することができる。
With this configuration, when the side surfaces 231 and 232 of the
(5)一方の側面231と他方の側面232は、回転軸X方向における歯部23の中心Cnを基準とした点対称に形成されており、
一方の側面231は、回転軸X方向の一端23aから他端23bに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
他方の側面232は、回転軸X方向の他端23bから一端23aに向かうにつれて、回転軸方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
一方の側面231では、一方の側面231を回転軸X方向で区画して、2つの撮像領域R1、R2が設定されており、
他方の側面232では、当該他方の側面232を回転軸X方向で区画して、2つの撮像領域R1、R2が設定されている構成とした。
(5) One
One
The
On one
In the
このように構成すると、歯部23の側面231、232が、歯部の回転軸X方向で湾曲している場合には、側面231、232を回転軸方向で複数に区画して撮像領域を設定することで、設定された撮像領域を撮像した撮像画像内に影を生じさせることなく適切に撮像することができ、黒皮残りの有無を適切に判定することができる。
With this configuration, when the side surfaces 231 and 232 of the
(6)回転軸X方向から見て歯部23の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Wが狭くなる断面形状を有しており、
一方の側面231と他方の側面232は、回転軸X方向における歯部23の中心Cnを基準とした点対称に形成されており、
一方の側面231は、回転軸X方向の一端23aから他端23bに向かうにつれて、回転軸X方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
他方の側面232は、回転軸X方向の他端23bから一端23aに向かうにつれて、回転軸方向から見た基部22の外周の法線Lに対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
一方の側面231では、当該一方の側面231を回転軸X方向で区画して、2つの撮像領域R1、R2が設定されていると共に、2つの撮像領域R1、R2のうち、他端23b側に位置する撮像領域R2は、径方向でさらに2つの撮像領域R2a、R2bに区画されており、
他方の側面232では、他方の側面232を回転軸X方向で区画して、2つの撮像領域R1、R2が設定されていると共に、2つの撮像領域R1、R2のうち、一端23a側に位置する撮像領域R2は、径方向でさらに2つの撮像領域R2a、R2bに区画されている構成とした。
(6) Each of the
One
One
The
On one
On the
このように構成すると、歯部23の側面231、232が、歯部23の径方向と回転軸方向に湾曲している場合には、側面231、232を回転軸X方向と径方向で複数に区画して撮像領域を設定することで、設定された撮像領域を撮像した撮像画像内に影を生じさせることなく適切に撮像することができ、黒皮残りの有無を適切に判定することができる。
With this configuration, when the side surfaces 231 and 232 of the
(7)特に、一方の側面231と他方の側面232は、回転軸X方向における歯部23の中心Cnを基準とした点対称に形成されており、
一方の側面231で設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bと、他方の側面232で設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bとが歯部23の中心Cnを基準とした点対称に設定されている構成とした。
(7) In particular, one
The plurality of imaging regions R1, R2a, R2b set on one
このように構成すると、ギヤ部品2を歯部23の中心Cnを基準として回転軸Y回りに180度回転させると、一方の側面231の撮像を実施したカメラC(C1〜C3)の正面に、側面231と同じ湾曲形状を成す他方の側面232(図5の(b)参照)が配置されることになる。
この状態においてカメラC(C1〜C3)の各々は、回転軸X周りの周方向における所定の角度位置(撮像位置)にある歯部23の側面(他方の側面232)を撮像できる位置で、歯部23の側面に対向して配置されており(図4の(c)、(d)参照)、側面232の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面231の撮像に用いたカメラC(C1〜C3)をそのまま用いて、側面232の撮像を行えるようになっている。
また、カメラC(C1〜C3)側から見た側面231の湾曲形状と、側面232の湾曲形状とが同じであるので、側面231において設定した撮像領域R1、R2a、R2bを変更することなく、そのままの設定で撮像が行える(図5の(b)参照)。
よって、一方の側面231と他方の側面232において、複数の撮像領域を設定した場合であっても、カメラCの台数を増やすことや、撮像領域の設定を変更する必要ないので、黒皮残りの有無の判定のためのコストを上昇させることなく、黒皮残りの有無を簡単に判定できる。
With this configuration, when the
In this state, each of the cameras C (C1 to C3) is at a position where the side surface (the other side surface 232) of the
Further, since the curved shape of the
Therefore, even when a plurality of imaging regions are set on one
(8)他のギヤ部品と噛合する歯部23が、回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数、基部22の外周に設けられたギヤ部品2において、回転軸X周りの周方向における歯部23の一方の側面231と他方の側面232での研磨後の黒皮残りを検出するための黒皮残り検出装置1であって、
ギヤ部品2を回転可能に支持すると共に、回転軸Xに直交する軸線(回転軸Y)回りに回転可能な支持台30と、
ギヤ部品2を、回転軸X回りに回転させる回転機構4と、
歯部23の一方の側面231と他方の側面232を撮像するカメラC(C1〜C3)と、
歯部23の側面(一方の側面231、他方の側面232)に設定された撮像領域を照明するLED光源10(光源)と、
黒皮残りの検出処理を実施する制御装置5と、を有し、
制御装置5は、
支持台30で支持されたギヤ部品2を回転軸X回りに回転させながら、歯部23の一方の側面231を、カメラC(C1〜C3)で一歯ずつ撮像する第1撮像手段(図3、ステップS101)と、
支持台30を回転軸Xに直交する軸線(回転軸Y)回りに180度回転させて、支持台30で支持されたギヤ部品2の向きを変更する変更手段(図3、ステップS102)と、
向きが変更されたギヤ部品2を、回転軸X回りに回転させながら、歯部23の他方の側面232を、カメラC(C1〜C3)で一歯ずつ撮像する第2撮像手段(図3、ステップS103)と、
第1撮像手段と第2撮像手段による撮像で得られた撮像画像の画像処理により、歯部23の一方の側面231と他方の側面232における黒皮残りの有無を判定する判定手段(図2、ステップS104)と、を有し、
第1撮像手段における一方の側面231の撮像は、一方の側面231のカメラC(C1〜C3)に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bに対して実施されると共に、
第2撮像手段における他方の側面232の撮像は、他方の側面232のカメラC(C1〜C3)に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域R1、R2a、R2bに対して実施される構成とした。
(8) A plurality of
A support base 30 that rotatably supports the
A
Cameras C (C1 to C3) that image one
An LED light source 10 (light source) that illuminates the imaging region set on the side surface of the tooth portion 23 (one
It has a
The
A first imaging means (FIG. 3) in which one
A changing means (FIG. 3, step S102) for changing the orientation of the
A second imaging means (FIG. 3, FIG. 3,) in which the
A determination means for determining the presence or absence of black skin residue on one
The imaging of one
The imaging of the
このように構成すると、一方の側面231と他方の側面232での複数の撮像領域R1、R2a、R2bの設定を、撮像を行うカメラC(C1〜C3)に対する投影面積を考慮して設定しているので、一方の側面231の撮像画像と他方の側面232の撮像画像の各々において、一方の側面231の形状と他方の側面232の形状に起因する影が生じないように、複数の撮像領域R1、R2a、R2bを設定することで、黒皮残りの有無の判定に必要な撮像画像を適切に得ることができる。これにより、ギヤ部品2の歯部23での黒皮残りを適切に検出できる。
また、第2撮像手段による撮像を実施する前に、ギヤ部品2の向きを、第1撮像手段での撮像の際の向きを基準として180度回転させておくことで、側面232の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面231の撮像に用いたカメラC(C1〜C3)をそのまま用いて、側面232の撮像を行うことができる。
これにより、カメラCの台数を増やすことなく、一方の側面231と他方の側面232を行うことができるので、黒皮残りの有無の検査にかかるコストの低減が可能となる。
With this configuration, the settings of the plurality of imaging regions R1, R2a, and R2b on one
Further, by rotating the orientation of the
As a result, one
実施の形態では、歯部23が回転軸X方向で湾曲したヘリカルギヤの場合を例に挙げて説明をしたが、本発明は、歯部23が回転軸Xに対して平行に設けられたギヤ(ギヤ部品)における黒皮残りの有無の検査にも有効に利用できる。
In the embodiment, the case where the
1 黒皮残り検出装置
2 ギヤ部品
20 貫通孔
21 軸部
22 基部
23 歯部
23a 一端
23b 他端
230 平坦面
231 一方の側面
232 他方の側面
24 第1大径部
25 第2大径部
3 支持部材
30 支持台
31 支持板
311 凹部
32 支持軸
33 ガイドレール
331 ストッパ
4 回転機構
41 第1ユニット
42 回転伝達軸
421 挿入部
43 ガイドレール
45 第2ユニット
46 支持軸
461 挿入部
47 ガイドレール
5 制御装置
10 LED光源
15 基盤
16、17 支持フレーム
Cn 中心
C1〜C3 カメラ
L 直径線
La、Lb 線分
P1 中央点
P2、P3 基端
Pa、Pb 境界点
R1 撮像領域
R2(R2a、R2b) 撮像領域
SD 基準濃度値
T 黒皮領域
TS 黒皮候補領域
Th1 検出閾値
Th2 判定用閾値
Th_w 閾値面積
Th_n 閾値総数
Tn 総数
Tw 総面積
X、Y 回転軸
1 Black skin
Claims (8)
前記ギヤ部品を前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の一方の側面を一歯ずつ、カメラで撮像する第1撮像ステップと、
前記ギヤ部品を、前記回転軸に直交する軸線回りに180度回転させて、前記ギヤ部品の向きを変更する変更ステップと、
向きが変更された前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の他方の側面を一歯ずつ、前記カメラで撮像する第2撮像ステップと、
前記第1撮像ステップと前記第2撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面と前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定する判定ステップと、を有し、
前記歯部の一方の側面と前記歯部の他方の側面は、湾曲しており、
前記第1撮像ステップにおける前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面に設定された複数の撮像領域に対して実施されると共に、
前記第2撮像ステップにおける前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面に設定された複数の撮像領域に対して実施され、
前記側面における湾曲が大きく前記カメラに対する投影面積が小さい部位では、前記側面における湾曲が小さく前記投影面積が大きい部位よりも多くの前記撮像領域が設定され、
前記カメラは、前記撮像領域の撮像画像をグレースケール画像として出力可能なカメラである、
ことを特徴とする黒皮残りの検出方法。 In a gear component provided with a plurality of tooth portions that mesh with other gear components at predetermined intervals in the circumferential direction around the rotation axis, polishing on one side surface and the other side surface of the tooth portion in the circumferential direction. It is a method for detecting black skin residue afterwards.
A first imaging step in which one side surface of the tooth portion is imaged by a camera while rotating the gear component around the rotation axis.
A change step of rotating the gear component 180 degrees around an axis orthogonal to the rotation axis to change the orientation of the gear component, and
A second imaging step in which the other side surface of the tooth portion is imaged one tooth at a time by the camera while rotating the gear component whose orientation has been changed around the rotation axis.
It has a determination step of determining the presence or absence of black skin residue on one side surface and the other side surface by image processing of the captured image obtained in the first imaging step and the imaging in the second imaging step. ,
One side surface of the tooth portion and the other side surface of the tooth portion are curved .
The imaging of the one side surface in the first imaging step is performed on a plurality of imaging regions set on the one side surface, and at the same time.
The imaging of the other side in the second imaging step is performed for a plurality of imaging regions are set on the side surface of the other,
In the portion where the curvature on the side surface is large and the projected area with respect to the camera is small, more of the imaging region is set than in the portion where the curvature on the side surface is small and the projected area is large.
The camera is a camera capable of outputting an image captured in the imaging region as a grayscale image.
A method for detecting black skin residue, which is characterized by the fact that.
前記第2撮像ステップにおける前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面で設定された前記複数の撮像領域に対して同時に実施され、
前記判定ステップでは、
前記一方の側面の各撮像領域の撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面における黒皮残りの有無を判定すると共に、
前記他方の側面の各撮像領域の撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定することを特徴とする請求項1に記載の黒皮残りの検出方法。 The imaging of the one side surface in the first imaging step is simultaneously performed on the plurality of imaging regions set on the one side surface, and at the same time.
The imaging of the other side surface in the second imaging step is simultaneously performed on the plurality of imaging regions set on the other side surface.
In the determination step,
By image processing of the captured image obtained by imaging each imaging region on the one side surface, the presence or absence of black skin residue on the one side surface is determined, and at the same time.
The detection of black skin residue according to claim 1, wherein the presence or absence of black skin residue on the other side surface is determined by image processing of the captured image obtained by imaging each imaging region on the other side surface. Method.
前記一方の側面では、当該一方の側面を径方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されており、
前記他方の側面では、当該他方の側面を径方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の黒皮残りの検出方法。 Each of the tooth portions when viewed from the rotation axis direction has a cross-sectional shape in which the width in the circumferential direction becomes narrower toward the outer diameter side.
In the one side surface, the plurality of imaging regions are set by partitioning the one side surface in the radial direction.
The method for detecting black skin residue according to claim 2 or 3, wherein on the other side surface, the other side surface is divided in the radial direction and the plurality of imaging regions are set.
前記一方の側面は、前記回転軸方向の一端から他端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
前記他方の側面は、前記回転軸方向の他端から一端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
前記一方の側面では、前記一方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されており、
前記他方の側面では、当該他方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の黒皮残りの検出方法。 The one side surface and the other side surface are formed point-symmetrically with respect to the center of the tooth portion in the rotation axis direction.
The one side surface is curved in a direction in which the inclination with respect to the normal of the outer circumference as viewed from the rotation axis direction becomes smaller from one end to the other end in the rotation axis direction.
The other side surface is curved in a direction in which the inclination with respect to the normal of the outer circumference as viewed from the rotation axis direction decreases from the other end in the rotation axis direction toward one end.
In the one side surface, the one side surface is partitioned in the rotation axis direction, and the plurality of imaging regions are set.
The detection of black skin residue according to claim 2 or 3, wherein on the other side surface, the other side surface is partitioned in the rotation axis direction and the plurality of imaging regions are set. Method.
前記一方の側面と前記他方の側面は、前記回転軸方向における前記歯部の中心を基準とした点対称に形成されており、
前記一方の側面は、前記回転軸方向の一端から他端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
前記他方の側面は、前記回転軸方向の他端から一端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
前記一方の側面では、前記一方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていると共に、前記複数の撮像領域のうち、前記他端側に位置する撮像領域は、径方向でさらに複数の撮像領域に区画されており、
前記他方の側面では、前記他方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていると共に、前記複数の撮像領域のうち、前記一端側に位置する撮像領域は、径方向でさらに複数の撮像領域に区画されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の黒皮残りの検出方法。 Each of the tooth portions when viewed from the rotation axis direction has a cross-sectional shape in which the width in the circumferential direction becomes narrower toward the outer diameter side.
The one side surface and the other side surface are formed point-symmetrically with respect to the center of the tooth portion in the rotation axis direction.
The one side surface is curved in a direction in which the inclination with respect to the normal of the outer circumference as viewed from the rotation axis direction becomes smaller from one end to the other end in the rotation axis direction.
The other side surface is curved in a direction in which the inclination with respect to the normal of the outer circumference as viewed from the rotation axis direction decreases from the other end in the rotation axis direction toward one end.
In the one side surface, the one side surface is partitioned in the rotation axis direction, and the plurality of imaging regions are set, and among the plurality of imaging regions, the imaging region located on the other end side is , It is further divided into multiple imaging regions in the radial direction,
On the other side surface, the other side surface is partitioned in the direction of the rotation axis to set the plurality of imaging regions, and the imaging region located on one end side of the plurality of imaging regions is set. The method for detecting black skin residue according to claim 2 or 3, wherein the imaging region is further divided in the radial direction.
前記ギヤ部品を回転可能に支持すると共に、前記回転軸に直交する軸線回りに回転可能な支持台と、
前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させる回転機構と、
前記一方の側面と前記他方の側面を撮像するカメラと、
前記歯部を照明する光源と、
前記黒皮残りの検出処理を実施する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、
前記支持台で支持された前記ギヤ部品を前記回転軸回りに回転させながら、前記一方の側面を、前記カメラで一歯ずつ撮像する第1撮像手段と、
前記支持台を前記回転軸に直交する軸線回りに180度回転させて、前記支持台で支持された前記ギヤ部品の向きを変更する変更手段と、
向きが変更された前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させながら、前記他方の側面を、前記カメラで一歯ずつ撮像する第2撮像手段と、
前記第1撮像手段と前記第2撮像手段による撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面と前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定する判定手段と、を有し、
前記歯部の一方の側面と前記歯部の他方の側面は、湾曲しており、
前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面に設定された複数の撮像領域に対して実施されると共に、
前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面に設定された複数の撮像領域に対して実施され、
前記側面における湾曲が大きく前記カメラに対する投影面積が小さい部位では、前記側面における湾曲が小さく前記投影面積が大きい部位よりも多くの前記撮像領域が設定され、
前記カメラは、前記撮像領域の撮像画像をグレースケール画像として出力可能なカメラである、ことを特徴とする黒皮残りの検出装置。 In a gear component provided with a plurality of tooth portions that mesh with other gear components at predetermined intervals in the circumferential direction around the rotation axis, polishing on one side surface and the other side surface of the tooth portion in the circumferential direction. It is a detection device for detecting the residual black skin afterwards.
A support base that rotatably supports the gear component and that can rotate around an axis orthogonal to the rotation axis.
A rotation mechanism that rotates the gear component around the rotation axis,
A camera that captures the one side surface and the other side surface,
A light source that illuminates the tooth and
It has a control device that performs the detection process of the black skin residue, and
The control device is
A first imaging means for photographing one side surface of the gear component supported by the support base one tooth at a time while rotating the gear component around the rotation axis.
A changing means for changing the orientation of the gear component supported by the support base by rotating the support base 180 degrees around an axis orthogonal to the rotation axis.
A second imaging means for capturing the other side surface of the gear component whose orientation has been changed, tooth by tooth, while rotating the gear component around the rotation axis.
It has a determination means for determining the presence or absence of black skin residue on one side surface and the other side surface by image processing of the captured image obtained by the first imaging means and the imaging by the second imaging means.
One side surface of the tooth portion and the other side surface of the tooth portion are curved .
Imaging of the one side surface is performed on a plurality of imaging regions set on the one side surface, and at the same time.
Imaging the other side is performed for a plurality of imaging regions are set on the side surface of the other,
In the portion where the curvature on the side surface is large and the projected area with respect to the camera is small, more of the imaging region is set than in the portion where the curvature on the side surface is small and the projected area is large.
The camera is a camera capable of outputting an image captured in the imaging region as a grayscale image, and is a device for detecting black skin residue.
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---|---|---|---|
JP2016212387A JP6755625B2 (en) | 2016-10-30 | 2016-10-30 | Black skin residue detection method and detection device |
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