JP7376793B2 - A workpiece rotation device for inspection, a workpiece inspection device equipped with the workpiece rotation device for inspection, and a workpiece inspection method using the workpiece inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、例えばリヤアクスルシャフトやＣＶＴ（無段変速機）シャフトなどのワークをインラインで検査する際に用いられる、検査用ワーク回転装置、当該検査用ワーク回転装置を備えるワーク検査装置、当該ワーク検査装置を用いるワーク検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection workpiece rotation device used for in-line inspection of a workpiece such as a rear axle shaft or a CVT (continuously variable transmission) shaft, a workpiece inspection device equipped with the inspection workpiece rotation device, and a workpiece inspection device. The present invention relates to a workpiece inspection method using a device.
特許文献１には、ワークを回転させながら検査する外観検査装置が開示されている。同文献の外観検査装置は、ワークを挟持するチャック機構と、ワークを回転させる回転機構と、ワークを検査するラインセンサと、を備えている。同文献の外観検査装置によると、チャック機構でワークを把持したまま、回転機構でワークを回転させ、回転するワークをラインセンサで検査することができる。
しかしながら、同文献記載の外観検査装置は、生産ラインとは別に配置されている。すなわち、ワークの検査はオフラインで実行される。このため、生産ラインから外観検査装置にワークを搬送する必要がある。したがって、その分、検査時間が長くなる。そこで、本発明は、検査時間を短縮化可能な検査用ワーク回転装置、当該検査用ワーク回転装置を備えるワーク検査装置、当該ワーク検査装置を用いるワーク検査方法を提供することを目的とする。 However, the visual inspection device described in this document is located separately from the production line. That is, inspection of the workpiece is performed off-line. Therefore, it is necessary to transport the work from the production line to the visual inspection device. Therefore, the inspection time increases accordingly. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an inspection work rotation device that can shorten inspection time, a work inspection device including the inspection work rotation device, and a work inspection method using the work inspection device.
上記課題を解決するため、本発明の検査用ワーク回転装置は、ワークの搬送路に配置され、前記ワークを挟持し、センサの検出領域に対して前記ワークを回転させる複数のローラを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the inspection work rotation device of the present invention includes a plurality of rollers that are disposed on a workpiece conveyance path, clamp the workpiece, and rotate the workpiece with respect to the detection area of the sensor. Features.
上記課題を解決するため、本発明のワーク検査装置は、前記検査用ワーク回転装置と、複数の前記ローラが挟持し、回転させる前記ワークから、前記ワークの円板部の上面の形状に関する情報を検出する光切断センサと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the workpiece inspection device of the present invention collects information about the shape of the upper surface of the disk portion of the workpiece from the workpiece held and rotated by the inspection workpiece rotation device and the plurality of rollers. It is characterized by comprising a light cutting sensor for detecting.
上記課題を解決するため、本発明のワーク検査方法は、前記ワーク検査装置を用いるワーク検査方法であって、複数の前記ローラで、前記ワークの軸部を挟持するワーク挟持工程と、複数の前記ローラで、前記軸部を回転させ、前記光切断センサで前記情報を検出するワーク回転工程と、前記情報から、前記ワークの外観不良を判別する判別工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the workpiece inspection method of the present invention is a workpiece inspection method using the workpiece inspection apparatus, which includes a workpiece clamping step of clamping the shaft portion of the workpiece with a plurality of the rollers; The present invention is characterized by comprising a workpiece rotation step of rotating the shaft portion with a roller and detecting the information with the optical cutting sensor, and a determination step of determining an appearance defect of the workpiece from the information.
本発明の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法によると、インラインで、ワークを回転させながら検査することができる。このため、搬送路から検査用ワーク回転装置にワークを搬送する必要がない。したがって、検査時間を短縮化することができる。 According to the inspection work rotation device, work inspection device, and work inspection method of the present invention, inspection can be performed in-line while rotating the work. Therefore, there is no need to transport the work from the transport path to the inspection work rotating device. Therefore, inspection time can be shortened.
以下、本発明の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法の実施の形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an inspection work rotation device, a work inspection device, and a work inspection method according to the present invention will be described below.
＜第一実施形態＞
［インライン自動検査システムの機械的構成］
まず、本実施形態のワーク検査装置を備えるインライン自動検査システムの機械的構成について説明する。図１に、本実施形態のワーク検査装置を備えるインライン自動検査システムの斜視図を示す。図２に、同インライン自動検査システムのブロック図を示す。図３に、本実施形態の検査用ワーク回転装置のフレームの斜視図を示す。図４に、同検査用ワーク回転装置の左側のユニットの斜視図を示す。図５に、同ユニットの分解斜視図を示す。図６に、同インライン自動検査システムの左右方向断面図を示す。図１、図２、図６に示すように、インライン自動検査システム１は、生産ライン８とワーク検査装置２とを備えている。
<First embodiment>
[Mechanical configuration of inline automatic inspection system]
First, the mechanical configuration of an in-line automatic inspection system including the workpiece inspection apparatus of this embodiment will be described. FIG. 1 shows a perspective view of an in-line automatic inspection system including a workpiece inspection apparatus according to this embodiment. Figure 2 shows a block diagram of the inline automatic inspection system. FIG. 3 shows a perspective view of the frame of the inspection work rotation device of this embodiment. FIG. 4 shows a perspective view of the left unit of the inspection work rotation device. FIG. 5 shows an exploded perspective view of the unit. FIG. 6 shows a left-right cross-sectional view of the in-line automatic inspection system. As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the inline
（生産ライン８）
図１、図６に示すように、生産ライン８は、ワーク（車両のリヤアクスルシャフト）９の生産ラインである。ワーク９は、熱間鍛造品であって、円板部９０と軸部９１とを備えている。円板部９０は、内径部９００と、突出部９０１と、外径部９０２と、を備えている。内径部９００は、円板状を呈している。突出部９０１は、内径部９００の径方向外側に配置されている。突出部９０１は、円環状を呈している。突出部９０１は、内径部９００よりも、上面の高度が高い。外径部９０２は、突出部９０１の径方向外側に配置されている。外径部９０２は、円環状を呈している。外径部９０２は、内径部９００よりも、上面の高度が低い。軸部９１は、内径部９００の下面から下方に延出している。軸部９１は、円柱状を呈している。
(Production line 8)
As shown in FIGS. 1 and 6, the
図１、図２、図６に示すように、生産ライン８は、コンベア８０と搬送モータ８１とを備えている。コンベア８０は、本発明の「搬送路」の概念に含まれる。コンベア８０は、二つのベルト８００を備えている。ベルト８００は、前後方向（ワーク９の搬送方向）に延在している。二つのベルト８００は、左右方向（離接方向。ワーク９の搬送方向に対して直交する方向）に所定間隔だけ離間して、並置されている。二つのベルト８００には、ワーク９の円板部９０が載置されている。ワーク９の軸部９１は、二つのベルト８００間の隙間から下側に延出している。ワーク９は、コンベア８０を、前側（上流側）から後側（下流側）に向かって搬送される。搬送モータ８１は、いわゆるサーボモータである。搬送モータ８１は、二つのベルト８００を駆動している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the
（ワーク検査装置２）
図１、図２、図６に示すように、ワーク検査装置２は、生産ライン８（具体的にはコンベア８０）に配置されている。ワーク検査装置２は、検査用ワーク回転装置３と、光切断センサ６３と、制御装置６４と、表示装置６５と、位置センサ６６と、ワークストッパ６７と、を備えている。
(Workpiece inspection device 2)
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the
（光切断センサ６３、制御装置６４、表示装置６５、位置センサ６６、ワークストッパ６７）
図１、図２に示すように、位置センサ６６は、いわゆるフォトセンサである。位置センサ６６は、発光素子６６０と受光素子６６１とを備えている。コンベア８０を挟んで、発光素子６６０と受光素子６６１とは左右方向に対向して配置されている。位置センサ６６は、コンベア８０を搬送されるワーク９の円板部９０が所定の検査位置に到達したことを、検出する。図２に示すワークストッパ６７は、図１に示すコンベア８０のベルト８００の下側のスペースに対して、進退可能である。当該スペースに進入したワークストッパ６７は、所定の検査位置に到達したワーク９の軸部９１を、後側から停止させる。
(
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図１、図２、図６に示すように、光切断センサ６３は、コンベア８０の上側に配置されている。光切断センサ６３は、発光素子６３０と受光素子６３１とを備えている。発光素子６３０は、帯状（スリット状）のレーザー光を円板部９０の上面に照射する。当該レーザー光により、円板部９０の上面には、径方向に延在する帯状の、検出領域Ａが設定される。受光素子６３１は、検出領域Ａからの反射光を受光する。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the
図２に示す制御装置６４は、後述する検査用ワーク回転装置３に配置されている。制御装置６４は、演算部６４０と、記憶部６４１と、入出力インターフェイス６４２と、を備えている。記憶部６４１には、後述するワーク検査方法のワーク挟持工程で使用する、圧力規定値Ｐ０が格納されている。また、記憶部６４１には、後述するワーク検査方法の判別工程で使用する、ワーク９の円板部９０の上面の設計形状Ｂ、バリしきい値Ｖｔｈ１、欠肉しきい値Ｖｔｈ２、面振れしきい値Ｖｔｈ３、面反りしきい値Ｖｔｈ４、軸曲がりしきい値Ｖｔｈ５が格納されている。表示装置６５は、いわゆるタッチパネルである。表示装置６５は、後述する検査用ワーク回転装置３に配置されている。
The control device 64 shown in FIG. 2 is arranged in the inspection
（検査用ワーク回転装置３）
図１、図２、図６に示すように、検査用ワーク回転装置３は、コンベア８０の下側に配置されている。検査用ワーク回転装置３は、フレーム４と、二つのユニット５と、二つの回転駆動部６０と、昇降駆動部６１と、挟持駆動部６２と、を備えている。
(Inspection work rotation device 3)
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the inspection
（フレーム４）
図３、図６に示すように、フレーム４は、本体フレーム４０と、四つのユニットフレーム４１と、を備えている。本体フレーム４０は、四つの脚部４００と、第一テーブル４０１と、第二テーブル４０２と、を備えている。脚部４００は、上下方向に延在している。第一テーブル４０１は、四つの脚部４００間に配置されている。第一テーブル４０１には、貫通孔４０１ａが形成されている。第二テーブル４０２は、第一テーブル４０１の下側に配置されている。第二テーブル４０２は、四つの脚部４００間に配置されている。
(Frame 4)
As shown in FIGS. 3 and 6, the
四つのユニットフレーム４１は、各々、脚部（第一テーブル４０１よりも上側の部分）４００に配置されている。四つのユニットフレーム４１の構成は同じである。四つのユニットフレーム４１の配置は左右対称である。ユニットフレーム４１は、第一横梁部４１０と、第一ガイド部４１１と、第二横梁部４１２と、第二ガイド部４１３と、を備えている。第一横梁部４１０は、左右方向に延在している。第一ガイド部４１１は、第一横梁部４１０の上面に配置されている。第一ガイド部４１１は、レール状であって、左右方向に延在している。第二横梁部４１２は、第一横梁部４１０の下側に配置されている。第二横梁部４１２は、左右方向に延在している。第二ガイド部４１３は、第二横梁部４１２の上面に配置されている。第二ガイド部４１３は、レール状であって、左右方向に延在している。
The four unit frames 41 are each arranged on a leg portion (a portion above the first table 401) 400. The configurations of the four unit frames 41 are the same. The arrangement of the four unit frames 41 is symmetrical. The
（ユニット５）
図１、図６に示すように、二つのユニット５は、フレーム４に対して、左右方向（詳しくは、互いに接近、離間する方向）に移動可能である。二つのユニット５は、左右方向に対向して配置されている。二つのユニット５の構成は同じである。二つのユニット５の配置は左右対称である。以下、代表して左側のユニット５について説明する。
(Unit 5)
As shown in FIGS. 1 and 6, the two
図４～図６に示すように、ユニット５は、基部５０と、ローラ支持部５１と、三つの緩衝部５２と、圧力センサ５３と、を備えている。基部５０は、フレーム４に対して、左右方向に移動可能である。基部５０は、本体部５００と、二つの内側第一ガイド部５０１と、二つの内側第二ガイド部５０２と、ブラケット５０３と、二つの翼部５０４と、二つの外側第一被ガイド部５０５と、二つの外側第二被ガイド部５０６と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
本体部５００は、右側に開口する箱状を呈している。二つの内側第一ガイド部５０１のうち、一方は本体部５００の前壁後面（内面）に、他方は本体部５００の後壁前面（内面）に、配置されている。内側第一ガイド部５０１は、レール状であって、左右方向に延在している。二つの内側第二ガイド部５０２は、本体部５００の下壁上面（内面）に配置されている。内側第二ガイド部５０２は、レール状であって、左右方向に延在している。ブラケット５０３は、本体部５００の内部に配置されている。ブラケット５０３は、後述するローラ支持部５１の第二ブラケット５１１に左右方向に対向している。
The
図４、図５に示すように、二つの翼部５０４のうち、一方は本体部５００の前壁前面（外面）の上側部分に、他方は本体部５００の後壁後面（外面）の上側部分に、配置されている。二つの外側第一被ガイド部５０５は、各々、翼部５０４の下面に配置されている。外側第一被ガイド部５０５は、ユニットフレーム４１の第一ガイド部４１１に対して、左右方向にスライド可能である。二つの外側第二被ガイド部５０６のうち、一方は本体部５００の前壁前面（外面）の下側部分に、他方は本体部５００の後壁後面（外面）の下側部分に、配置されている。外側第二被ガイド部５０６は、ユニットフレーム４１の第二ガイド部４１３に対して、左右方向にスライド可能である。
As shown in FIGS. 4 and 5, one of the two
図５に示すように、ローラ支持部５１は、基部５０に対して、左右方向に移動可能である。ローラ支持部５１は、第一ブラケット５１０と、第二ブラケット５１１と、二つの第一被ガイド部５１４と、第三ブラケット５１５と、二つの第二被ガイド部５１６と、二つの軸受部５１７と、二つのローラ回転軸５１８と、四つのローラ５１９と、を備えている。第二ブラケット５１１は、第一ブラケット５１０の下側に配置されている。二つの第一被ガイド部５１４は、第二ブラケット５１１の前後方向両縁に配置されている。第一被ガイド部５１４は、基部５０の内側第一ガイド部５０１に対して、左右方向にスライド可能である。第三ブラケット５１５は、第二ブラケット５１１の下側に配置されている。二つの第二被ガイド部５１６は、第三ブラケット５１５の下縁に配置されている。第二被ガイド部５１６は、基部５０の内側第二ガイド部５０２に対して、左右方向にスライド可能である。
As shown in FIG. 5, the
図５、図６に示すように、二つの軸受部５１７は、前後方向に所定間隔だけ離間して、並置されている。軸受部５１７は、上下方向に並ぶ四つの軸受５１７ａを備えている。一番上の軸受（図略）は第一ブラケット５１０の下面に埋設されている。一番下の軸受５１７ａは第三ブラケット５１５に、中央の二つの軸受５１７ａは第二ブラケット５１１に、各々配置されている。二つのローラ回転軸５１８は、前後方向に所定間隔だけ離間して、並置されている。図６に示すのは、前後二つのローラ回転軸５１８のうち、後側のローラ回転軸５１８である（後述する図７、図８、図１１も同様）。ローラ回転軸５１８は、上下方向に延在している。ローラ回転軸５１８は、軸受部５１７により、回転可能に支持されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the two bearing
図５、図６に示すように、四つのローラ５１９のうち、前側の二つのローラ５１９は、前側のローラ回転軸５１８に固定されている。前側の二つのローラ５１９のうち、上側のローラ５１９は第一ブラケット５１０付近に、下側のローラ５１９は第三ブラケット５１５付近に、配置されている。後側の二つのローラ５１９は、前側の二つのローラ５１９同様に、後側のローラ回転軸５１８に固定されている。四つのローラ５１９は、二つの軸受部５１７により、ローラ回転軸５１８を中心に、水平面内を回転可能である。
As shown in FIGS. 5 and 6, among the four
図５、図６に示す三つの緩衝部５２は、いわゆるコイルばねである。左右方向から見て、三つの緩衝部５２は、下向きに尖る三角形の三つの頂点に配置されている。三つの緩衝部５２は、ローラ支持部５１の第二ブラケット５１１と、基部５０のブラケット５０３（図５に緩衝部５２の配置場所を円で示す）と、の間に配置されている。緩衝部５２は、後述するワーク検査方法のワーク挟持工程において、ワーク９の軸部９１を挟持する際にローラ５１９に加わる衝撃を吸収する。図６に示すように、圧力センサ５３は、下側の緩衝部５２と、基部５０のブラケット５０３と、の間に配置されている。圧力センサ５３は、後述するワーク検査方法のワーク挟持工程において、ワーク９の軸部９１を挟持する際にローラ５１９に加わる圧力を検出する。
The three
（回転駆動部６０、昇降駆動部６１、挟持駆動部６２）
図６に示す二つの回転駆動部６０は、後述するワーク検査方法のワーク回転工程において、ローラ５１９を回転させ、軸部９１を中心にワーク９を回転させる。二つの回転駆動部６０は、各々、ユニット５に配置されている。回転駆動部６０は、回転モータ６００と、四つのギヤ６０１～６０４と、を備えている。回転モータ６００は、いわゆるサーボモータである。ギヤ（平歯車）６０１は、回転モータ６００の回転軸に固定されている。ギヤ（平歯車）６０２は、ギヤ６０１に噛合している。基部５０に対するローラ支持部５１のスライドに対応して、ギヤ６０１に対してギヤ６０２は左右方向にスライド可能である。ギヤ（傘歯車）６０３は、ギヤ６０２と同じ回転軸に固定されている。当該回転軸は、第二ブラケット５１１を左右方向に貫通している。ギヤ（傘歯車）６０４は、ギヤ６０３に噛合している。ギヤ６０４は、後側のローラ回転軸５１８に固定されている。後側のローラ回転軸５１８には、回転モータ６００から、四つのギヤ６０１～６０４を介して、駆動力が伝達される。
(
The two
図６に示す昇降駆動部６１は、後述するワーク検査方法において、ワーク９の軸部９１を押し上げる。昇降駆動部６１は、第二テーブル４０２に配置されている。昇降駆動部６１は、昇降シリンダ６１０を備えている。昇降シリンダ６１０は、いわゆるエアシリンダである。昇降シリンダ６１０は、シリンダ本体６１０ａとロッド６１０ｂとを備えている。ロッド６１０ｂは、上下方向に移動可能である。ロッド６１０ｂは、第一テーブル４０１の貫通孔４０１ａに挿通されている。ロッド６１０ｂには、貫通孔６１０ｃが形成されている。貫通孔６１０ｃは、左右方向にロッド６１０ｂを貫通している。貫通孔６１０ｃは、上下方向に長い長円状を呈している。貫通孔６１０ｃの上下方向長さは、ロッド６１０ｂの上下方向ストローク以上に設定されている。
The lifting
図６に示す挟持駆動部６２は、後述するワーク検査方法において、二つのユニット５を近接させ、合計八つのローラ５１９によりワーク９の軸部９１を挟持させる。挟持駆動部６２は、挟持モータ６２０と、台形ねじ部６２１と、軸受６２２と、を備えている。挟持モータ６２０は、いわゆるサーボモータである。台形ねじ部６２１は、シャフト６２１ａと、二つのナット６２１ｂと、を備えている。シャフト６２１ａは、左右方向に延在している。シャフト６２１ａの右端（先端）は、軸受６２２により、回転可能に支持されている。シャフト６２１ａは、左側区間Ｌと右側区間Ｒとを備えている。左側区間Ｌと右側区間Ｒとでは、ねじの螺旋方向が反転している。シャフト６２１ａは、ロッド６１０ｂの貫通孔６１０ｃに挿通されている。二つのナット６２１ｂのうち、左側のナット６２１ｂはシャフト６２１ａの左側区間Ｌに、右側のナット６２１ｂは右側区間Ｒに、環装されている。ナット６２１ｂは、本体部５００の下面に配置されている。
The clamping
［インライン自動検査システムの電気的構成］
次に、インライン自動検査システムの電気的構成について簡単に説明する。図２に示すように、制御装置６４は、入出力インターフェイス６４２を介して、搬送モータ８１、位置センサ６６、ワークストッパ６７、光切断センサ６３、挟持モータ６２０、昇降シリンダ６１０、二つの回転モータ６００、二つの圧力センサ５３、表示装置６５に、電気的に接続されている。
[Electrical configuration of inline automatic inspection system]
Next, the electrical configuration of the in-line automatic inspection system will be briefly described. As shown in FIG. 2, the control device 64 controls a
［ワーク検査方法］
次に、インライン自動検査システムによるワーク検査方法について説明する。インライン自動検査システム１は、コンベア８０を搬送される全てのワーク９に対して、以下に示すワーク検査方法を実行する。ワーク検査方法は、ワーク停止工程と、ワーク上昇工程と、ワーク挟持工程と、ワーク回転工程と、判別工程と、を有している。図６に示すのは、本実施形態のワーク検査方法のワーク停止工程におけるインライン自動検査システムの左右方向断面図である。図７に、同ワーク検査方法のワーク上昇工程におけるインライン自動検査システムの左右方向断面図を示す。図８に、同ワーク検査方法のワーク挟持工程、ワーク回転工程におけるインライン自動検査システムの左右方向断面図を示す。図９に、同ワーク検査方法のワーク回転工程におけるワークの円板部の上面図を示す。なお、図９においては、円板部９０を透過して示す。
[Workpiece inspection method]
Next, a workpiece inspection method using the inline automatic inspection system will be explained. The inline
（ワーク停止工程）
本工程においては、搬送中のワーク９を停止させる。図１、図６に示すように、ワーク９が所定の検査位置に到達すると、位置センサ６６がワーク９の円板部９０を検出する。図２に示すように、位置センサ６６は、制御装置６４に信号を伝送する。当該信号により、制御装置６４は、ワークストッパ６７を、ベルト８００の下側のスペースに進入させる。ワークストッパ６７は、検査位置に到達したワーク９の軸部９１を後側から停止させる。なお、コンベア８０は動いたままである。
(Work stop process)
In this step, the
（ワーク上昇工程）
本工程においては、ワーク９を上昇させる。図２、図７に示すように、制御装置６４は、昇降駆動部６１の昇降シリンダ６１０を駆動し、ロッド６１０ｂによりワーク９の軸部９１を押し上げる。そして、円板部９０を、二つのベルト８００の上面（搬送面）から所定の検査高度まで、上昇させる。
(Workpiece lifting process)
In this step, the
（ワーク挟持工程）
本工程においては、八つのローラ５１９によりワークを挟持する。図２、図８に示すように、制御装置６４は、挟持駆動部６２の挟持モータ６２０を駆動し、シャフト６２１ａを回転させる。二つのナット６２１ｂ、つまり二つのユニット５は、左右方向（互いに接近する方向）に移動する。この際、図４に示すように、外側第一被ガイド部５０５が第一ガイド部４１１を、外側第二被ガイド部５０６が第二ガイド部４１３を、各々左右方向にスライドする。ユニット５の移動により、ワーク９の軸部９１は、左側のユニット５の四つのローラ５１９と、右側のユニット５の四つのローラ５１９とにより、左右方向から挟持される。
(Work clamping process)
In this step, the workpiece is held between eight
ここで、図５に示すように、第一被ガイド部５１４が内側第一ガイド部５０１を、第二被ガイド部５１６が内側第二ガイド部５０２を、各々左右方向にスライドすることにより、ローラ支持部５１は、基部５０に対して、左右方向に移動可能である。このため、ローラ５１９が軸部９１に当接すると、ローラ支持部５１は停止するものの、基部５０は停止せず移動を続ける。したがって、ローラ支持部５１の第二ブラケット５１１と、基部５０のブラケット５０３と、の間隔が狭くなる。よって、緩衝部５２は、弾性復元力を蓄積しながら、左右方向に収縮する。また、圧力センサ５３の圧力値は上昇する。
Here, as shown in FIG. 5, the first guided
図２に示すように、圧力センサ５３は、制御装置６４に圧力値を伝送する。圧力センサ５３の圧力値が、記憶部６４１に格納されている圧力規定値Ｐ０に達したら、制御装置６４が挟持モータ６２０を停止する。このため、八つのローラ５１９は、所定の圧力で軸部９１を挟持することができる。また、図８に示すように、軸部９１の中心軸Ｏを、後述するワーク回転工程におけるワーク９の回転軸に、調芯することができる。
As shown in FIG. 2,
（ワーク回転工程）
本工程においては、八つのローラ５１９によりワークを回転させる。図２、図８、図９に示すように、制御装置６４は、回転駆動部６０の回転モータ６００を駆動し、図５に示すように、後側のローラ回転軸５１８つまりローラ５１９を回転させる。図９に示すように、後側の二つのローラ５１９が回転すると、後側のローラ５１９に当接しているワーク９の軸部９１が、自身の中心軸Ｏを中心に、回転する。このため、軸部９１に当接している前側のローラ５１９も回転する。このように、後側の二つのローラ５１９は駆動輪である。他方、前側の二つのローラ５１９は従動輪である。
(Work rotation process)
In this step, the workpiece is rotated by eight
制御装置６４は、ワーク９の回転に伴って、光切断センサ６３を駆動する。図９に示すように、ワーク９の円板部９０の上面には、光切断センサ６３の検出領域Ａが設定されている。検出領域Ａには、複数（例えば２０個）の検出位置ａが設定されている。図９に点線で示すように、検出領域Ａは、ワーク９の回転に伴って、周方向に移動する。光切断センサ６３は、ワーク９の円板部９０の上面の高度（形状）に関する情報を、制御装置６４に伝送する。制御装置６４は、回転モータ６００のエンコーダ（図略）から、ワーク９の回転角度を検出している。ワーク９が一周（３６０°）回転すると、制御装置６４は、回転モータ６００を停止する。
The control device 64 drives the
（判別工程）
本工程においては、ワーク９の外観不良を判別する。制御装置６４は、ワーク回転工程で取得した情報を基に、バリ、欠肉、面振れ、面反り、軸曲がりを判別する。ここで、「面反り」とは、円板部９０の上面の形状（設計形状は平面）に関する外観不良である。また、「軸曲がり」とは、図６に示す軸部９１に対する円板部９０の角度θ（設計値は９０°）に関する外観不良である。また、「面振れ」とは、「面反り」と「軸曲がり」とを含む複合的な外観不良である。
(Discrimination process)
In this step, appearance defects of the
図１０（Ａ）に、本実施形態のワーク検査方法の判別工程におけるバリ判別方法の模式図を示す。図１０（Ｂ）に、同判別工程における欠肉判別方法の模式図を示す。図１０（Ｃ）に、同判別工程における面振れ判別方法の模式図を示す。図１０（Ｄ）に、同判別工程における面反り判別方法の模式図を示す。なお、図１０（Ｂ）に示すのは、円板部９０の外径部９０２の右側の外周縁付近の拡大断面図である。
FIG. 10(A) shows a schematic diagram of the burr discrimination method in the discrimination step of the workpiece inspection method of this embodiment. FIG. 10(B) shows a schematic diagram of the underfill determination method in the same determination step. FIG. 10(C) shows a schematic diagram of the surface runout discrimination method in the same discrimination process. FIG. 10(D) shows a schematic diagram of a method for determining surface warpage in the same determination step. Note that FIG. 10(B) is an enlarged sectional view of the vicinity of the right outer peripheral edge of the
（バリ判別方法）
図１０（Ａ）に示すように、検出領域Ａは、バリ用外側検出位置ａ１と、バリ用内側検出位置ａ２と、を有している。バリ用外側検出位置ａ１は、円板部９０の外径部９０２の外周縁付近に設定されている。バリ用内側検出位置ａ２は、バリ用外側検出位置ａ１の径方向内側隣りに設定されている。
(Flash identification method)
As shown in FIG. 10(A), the detection area A has an outer detection position a1 for burrs and an inner detection position a2 for burrs. The outer detection position a1 for burr is set near the outer peripheral edge of the
図２に示す制御装置６４は、ワーク回転工程で取得した情報から、バリ用外側検出位置ａ１の高度最大値と、バリ用内側検出位置ａ２の高度平均値（ワーク回転工程におけるワーク９の一周分の高度の平均値）と、を算出する。続いて、制御装置６４は、高度最大値と高度平均値との高度差Ｈ１を算出する。制御装置６４は、高度差Ｈ１と、記憶部６４１に格納されているバリしきい値Ｖｔｈ１と、を比較する。比較の結果、高度差Ｈ１がバリしきい値Ｖｔｈ１以下の場合（Ｈ１≦Ｖｔｈ１）、制御装置６４は、「バリｂ１無し」と判別する。他方、高度差Ｈ１がバリしきい値Ｖｔｈ１超過の場合（Ｈ１＞Ｖｔｈ１）、制御装置６４は、「バリｂ１有り」と判別する。
The control device 64 shown in FIG. 2 calculates the maximum altitude value of the outer detection position a1 for burrs and the average altitude value of the inner detection position a2 for burrs (for one round of the
（欠肉判別方法）
図１０（Ｂ）に示すように、検出領域Ａは、径方向に並ぶ複数の欠肉用検出位置ａ３を有している。図２に示す制御装置６４は、ワーク回転工程で取得した情報から、複数の欠肉用検出位置ａ３の各々について、高度平均値を算出する。制御装置６４は、欠肉用検出位置ａ３ごとに、高度平均値を算出する。続いて、制御装置６４は、欠肉用検出位置ａ３ごとに、高度平均値と、記憶部６４１に格納されている設計形状Ｂと、の高度差Ｈ２を算出する。それから、制御装置６４は、欠肉用検出位置ａ３ごとに、高度差Ｈ２と、記憶部６４１に格納されている欠肉しきい値Ｖｔｈ２と、を比較する。比較の結果、全ての欠肉用検出位置ａ３の高度差Ｈ２が欠肉しきい値Ｖｔｈ２以下の場合（Ｈ２≦Ｖｔｈ２）、制御装置６４は、「欠肉ｂ２無し」と判別する。他方、少なくとも一つの欠肉用検出位置ａ３の高度差Ｈ２が欠肉しきい値Ｖｔｈ２超過の場合（Ｈ２＞Ｖｔｈ２）、制御装置６４は、「欠肉ｂ２有り」と判別する。
(Method for determining lack of fillet)
As shown in FIG. 10(B), the detection area A has a plurality of underfill detection positions a3 arranged in the radial direction. The control device 64 shown in FIG. 2 calculates an altitude average value for each of the plurality of underfill detection positions a3 from the information acquired in the workpiece rotation process. The control device 64 calculates an altitude average value for each underfill detection position a3. Subsequently, the control device 64 calculates the height difference H2 between the height average value and the design shape B stored in the
（面振れ判別方法）
図１０（Ｃ）に示すように、検出領域Ａは、面振れ用検出位置ａ４を有している。面振れ用検出位置ａ４は、外径部９０２の外周縁付近に設定されている。図２に示す制御装置６４は、ワーク回転工程で取得した情報から、面振れ用検出位置ａ４の高度の最大値と最小値との差である高度ばらつき（面振れ量）Ｈ３を算出する。制御装置６４は、高度ばらつきＨ３と、記憶部６４１に格納されている面振れしきい値Ｖｔｈ３と、を比較する。比較の結果、高度ばらつきＨ３が面振れしきい値Ｖｔｈ３以下の場合（Ｈ３≦Ｖｔｈ３）、制御装置６４は、「面振れ無し」と判別する。他方、高度ばらつきＨ３が面振れしきい値Ｖｔｈ３超過の場合（Ｈ３＞Ｖｔｈ３）、制御装置６４は、「面振れ有り」と判別する。
(Method for determining surface runout)
As shown in FIG. 10(C), the detection area A has a surface runout detection position a4. The surface runout detection position a4 is set near the outer peripheral edge of the
（面反り判別方法）
図１０（Ｄ）に示すように、検出領域Ａは、補正用検出位置ａ７と、面反り用外側検出位置ａ５と、面反り用内側検出位置ａ６と、を有している。面反り用外側検出位置ａ５は、外径部９０２の外周縁付近に設定されている。面反り用内側検出位置ａ６は、外径部９０２の内周縁付近に設定されている。補正用検出位置ａ７は、突出部９０１に設定されている。突出部９０１は、外径部９０２よりも径方向内側に配置されている。また、突出部９０１は、外径部９０２よりも、板厚（上下方向板厚）が大きい。このため、突出部９０１の上面には面反りが発生しにくい。したがって、補正用検出位置ａ７の高度がばらつく場合、その要因は主に軸曲がりにあると想定される。
(Method for determining surface warpage)
As shown in FIG. 10(D), the detection area A has a correction detection position a7, an outer detection position a5 for surface warpage, and an inner detection position a6 for surface warpage. The outside detection position a5 for surface warpage is set near the outer peripheral edge of the
そこで、制御装置６４は、面反り用外側検出位置ａ５の高度から軸曲がりの影響を除外するために、補正用検出位置の角度で、面反り用外側検出位置ａ５の高度を補正する。続いて、制御装置６４は、補正高度の平均値である外側補正高度平均値を取得する。同様に、制御装置６４は、補正用検出位置の角度で面反り用内側検出位置ａ６の高度を補正し、補正高度の平均値である内側補正高度平均値を取得する。それから、制御装置６４は、外側補正高度平均値と内側補正高度平均値との高度差（面反り量）Ｈ４を算出する。制御装置６４は、高度差Ｈ４と、記憶部６４１に格納されている面反りしきい値Ｖｔｈ４と、を比較する。比較の結果、高度差Ｈ４が面反りしきい値Ｖｔｈ４以下の場合（Ｈ４≦Ｖｔｈ４）、制御装置６４は、「面反り無し」と判別する。他方、高度差Ｈ４が面反りしきい値Ｖｔｈ４超過の場合（Ｈ４＞Ｖｔｈ４）、制御装置６４は、「面反り有り」と判別する。
Therefore, the control device 64 corrects the altitude of the outer detection position a5 for surface warpage using the angle of the correction detection position in order to exclude the influence of the shaft bending from the altitude of the outer detection position a5 for surface warpage. Subsequently, the control device 64 obtains an outer corrected altitude average value, which is an average value of the corrected altitudes. Similarly, the control device 64 corrects the altitude of the inside detection position a6 for surface warpage using the angle of the correction detection position, and obtains an inside correction altitude average value that is an average value of the correction altitudes. Then, the control device 64 calculates the height difference (amount of surface warpage) H4 between the outer corrected height average value and the inner corrected height average value. The control device 64 compares the altitude difference H4 with a surface warpage threshold value Vth4 stored in the
（軸曲がり判別方法）
上述の面振れ判別方法の高度ばらつき（面振れ量）Ｈ３は、面反り判別方法の高度差（面反り量）Ｈ４と、軸曲がり量と、の和である。制御装置６４は、高度ばらつきＨ３から高度さＨ４を引くことにより、軸曲がり量Ｈ５を算出する。制御装置６４は、軸曲がり量Ｈ５と、記憶部６４１に格納されている軸曲がりしきい値Ｖｔｈ５と、を比較する。比較の結果、軸曲がり量Ｈ５が軸曲がりしきい値Ｖｔｈ５以下の場合（Ｈ５≦Ｖｔｈ５）、制御装置６４は、「軸曲がり無し」と判別する。他方、軸曲がり量Ｈ５が軸曲がりしきい値Ｖｔｈ５超過の場合（Ｈ５＞Ｖｔｈ５）、制御装置６４は、「軸曲がり有り」と判別する。
(How to determine shaft bending)
The height variation (surface runout amount) H3 of the above-mentioned surface runout determination method is the sum of the height difference (surface warpage amount) H4 of the surface warpage determination method and the axial bending amount. The control device 64 calculates the amount of axial bending H5 by subtracting the altitude H4 from the altitude variation H3. The control device 64 compares the shaft bending amount H5 and the shaft bending threshold value Vth5 stored in the
判別工程において、外観不良（バリ、欠肉、面振れ、面反り、軸曲がりのうち、少なくとも一つ）が検出されなかった場合、図２に示す制御装置６４は、図６に示すようにワーク９をコンベア８０に戻し、ワークストッパ６７を、ベルト８００の下側のスペースから退出させる。ワークストッパ６７から解放されたワーク９は、コンベア８０により、下流側に搬送される。他方、外観不良が検出された場合、制御装置６４は、表示装置６５にその旨表示する。
In the determination process, if an appearance defect (at least one of burrs, missing thickness, surface runout, surface warpage, and shaft bending) is not detected, the control device 64 shown in FIG. 2 detects the workpiece as shown in FIG. 9 is returned to the
［作用効果］
次に、本実施形態の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法の作用効果について説明する。図２、図６～図９に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３、ワーク検査装置２、ワーク検査方法によると、ワーク９の外観検査を自動的に実行することができる。このため、作業者が手作業で外観検査を実行する場合と比較して、作業負荷を軽減することができる。また、検査時間を短縮化することができる。また、外観不良の検出精度が高くなる。
[Effect]
Next, the effects of the inspection workpiece rotation device, workpiece inspection device, and workpiece inspection method of this embodiment will be explained. As shown in FIGS. 2 and 6 to 9, according to the inspection
図８、図９に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３、ワーク検査装置２、ワーク検査方法によると、インライン（生産ライン８内）で、ワーク９を回転させながら検査することができる。このため、コンベア８０から検査用ワーク回転装置３にワーク９を搬送する必要がない。したがって、検査用のワーク搬送装置（搬送ロボット等）が不要である。よって、ワーク搬送装置の設置コストを削減することができる。また、ワーク搬送装置の設置スペースを確保する必要がない。また、搬送が不要な分だけ、検査時間を短縮化することができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, according to the inspection
図６～図９に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３によると、複数のローラ５１９により、ワーク９を挟持し、回転させることができる。すなわち、複数のローラ５１９は、ワーク挟持機能とワーク回転機能とを併有している。このため、ワーク挟持機構とワーク回転機構とを別々に備える検査用ワーク回転装置と比較して、構造が簡単である。また、検査用ワーク回転装置３を小型化することができる。
As shown in FIGS. 6 to 9, according to the inspection
図１に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３によると、上側から見て、コンベア８０と検査用ワーク回転装置３とが重複している。したがって、検査用ワーク回転装置３の設置スペースを小さくすることができる。また、コンベア８０の下側にスペースがあれば、検査用ワーク回転装置３を設置することができる。このため、既設の生産ライン８のコンベア８０に、検査用ワーク回転装置３を、簡単に追加配置することができる。すなわち、既設の生産ライン８に、インライン自動検査システム１を、簡単に導入することができる。
As shown in FIG. 1, according to the inspection
図４、図５に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３のユニット５によると、複数のローラ５１９が上下方向に複数の段に分かれて配置されている。このため、ワーク９の軸部９１が湾曲している場合であっても、軸部９１を挟持しやすい。また、図９に示すように、複数のローラ５１９は軸部９１を全周的に囲んでいる。このため、軸部９１をしっかりと挟持することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the
図５、図８に示すように、ローラ支持部５１の第二ブラケット５１１と基部５０のブラケット５０３との間には、複数の緩衝部５２が介在している。このため、軸部９１を挟持する際にローラ５１９に加わる衝撃を吸収することができる。
As shown in FIGS. 5 and 8, a plurality of
図５、図８に示すように、緩衝部５２と基部５０のブラケット５０３との間には、圧力センサ５３が介在している。このため、軸部９１を挟持する際にローラ５１９に加わる圧力を検出することができる。したがって、所望の挟持力を確保することができる。また、圧力センサ５３の圧力値から、ローラ５１９の摩耗やワーク９の形状異常などを検出することができる。また、図９に示すように、外観検査時に、軸部９１の中心軸Ｏを中心にワーク９が回転するように、ワーク９を調芯することができる。
As shown in FIGS. 5 and 8, a
図８、図９に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３によると、複数のローラ５１９は、検出領域Ａが設定されている円板部９０ではなく、軸部９１を挟持する。このため、ローラ５１９が検出領域Ａに干渉しない。
As shown in FIGS. 8 and 9, according to the inspection
図６に示すように、本実施形態の検査用ワーク回転装置３によると、外観検査を行わない場合は、軸部９１に干渉しない位置で、二つのユニット５を待機させておくことができる。このため、コンベア８０を流れる複数のワーク９を、所望の間隔、頻度で検査することができる。
As shown in FIG. 6, according to the inspection
図６～図９に示すように、軸部９１を挟持する際、二つのユニット５つまり全てのローラ５１９）は、一軸方向（左右方向。直線方向）に移動する。このため、全てのローラ５１９が多軸方向に移動する場合と比較して、構造が簡単である。また、検査用ワーク回転装置３の設置スペースを小さくすることができる。また、検査時間を短縮化することができる。また、二つのユニット５の移動方向（左右方向。離接方向）と、コンベア８０の延在方向（前後方向。搬送方向）と、は互いに直交している。このため、図６に示すように、ワーク９搬送時における二つのユニット５の待機位置を軸部９１に近い位置に設定しても、搬送中の軸部９１がユニット５に干渉しにくい。また、図６に示すように、二つのユニット５は共用の挟持モータ６２０で駆動される。このため、二つのユニット５を各々専用の挟持モータで駆動する場合と比較して、部品数が少ない。
As shown in FIGS. 6 to 9, when holding the
図９に示すように、検出領域Ａは、円板部９０の径方向に延在する帯状を呈している。すなわち、円板部９０の回転方向（周方向）に対して直交する方向（径方向）に、検出領域Ａは延在している。このため、効率的に円板部９０の上面の形状に関する情報を検出することができる。
As shown in FIG. 9, the detection area A has a band shape extending in the radial direction of the
図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）に示すように、本実施形態のワーク検査方法によると、面振れの要因を、面反りと、軸曲がりと、に分けて解析することができる。このため、外観不良の発生率を下げることができる。 As shown in FIGS. 10(C) and 10(D), according to the workpiece inspection method of this embodiment, the causes of surface runout can be analyzed separately into surface warpage and axial bending. Therefore, the incidence of appearance defects can be reduced.
＜第二実施形態＞
本実施形態の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法と第一実施形態の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法との相違点は、検査用ワーク回転装置が、昇降モジュールを備えている点である。また、ワーク検査方法において、ワーク挟持工程の後にワーク上昇工程が実行される点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Second embodiment>
The difference between the inspection workpiece rotation device, workpiece inspection device, and workpiece inspection method of this embodiment and the inspection workpiece rotation device, workpiece inspection device, and workpiece inspection method of the first embodiment is that the inspection workpiece rotation device can move up and down. It is equipped with a module. Further, in the workpiece inspection method, the workpiece lifting step is executed after the workpiece holding step. Here, only the differences will be explained.
図１１に、本実施形態のワーク検査装置を備えるインライン自動検査システムの左右方向断面図を示す。なお、図８と対応する部位については、同じ符号で示す。図１１に示すように、昇降モジュール２０は、四つのユニットフレーム４１と、第一テーブル４０１と、二つのユニット５と、を備えている。本体フレーム４０の四つの脚部４００には、各々、ガイド部４００ａが配置されている。ユニットフレーム４１は、ガイド部４００ａに沿って昇降可能である。昇降シリンダ６１０のロッド６１０ｂは、第一テーブル４０１の下面に連結されている。
FIG. 11 shows a left-right sectional view of an in-line automatic inspection system including the workpiece inspection device of this embodiment. Note that parts corresponding to those in FIG. 8 are indicated by the same reference numerals. As shown in FIG. 11, the elevating
本実施形態のワーク検査方法は、ワーク停止工程と、ワーク挟持工程と、ワーク上昇工程と、ワーク回転工程と、判別工程と、を備えている。ワーク挟持工程においては、ワーク９の円板部９０がコンベア８０に載置された状態のまま、図２に示す制御装置６４が挟持モータ６２０を駆動し、複数のローラ５１９でワーク９の軸部９１を挟持する。ワーク上昇工程においては、図２に示す制御装置６４が昇降シリンダ６１０を駆動し、ロッド６１０ｂで第一テーブル４０１つまり昇降モジュール２０を押し上げる。ユニットフレーム４１つまり昇降モジュール２０は、ガイド部４００ａに沿って上昇する。このため、ワークの円板部９０は、二つのベルト８００の上面（搬送面）から所定の検査高度まで、上昇する。その後のワーク回転工程、判別工程は、第一実施形態と同様である。
The workpiece inspection method of this embodiment includes a workpiece stopping process, a workpiece holding process, a workpiece raising process, a workpiece rotation process, and a discrimination process. In the workpiece clamping process, while the
本実施形態の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法と、第一実施形態の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法とは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。 The inspection workpiece rotation device, workpiece inspection device, and workpiece inspection method of this embodiment and the inspection workpiece rotation device, workpiece inspection device, and workpiece inspection method of the first embodiment have the same structure in common. It has an effect.
本実施形態の検査用ワーク回転装置３によると、ワーク上昇工程において、ワーク９が、昇降モジュール２０に固定された状態で上昇する。このため、軸部９１の下面の形状によらず、ワーク９を上昇させることができる。また、ワーク上昇行程において、ワーク９の水平方向位置がずれにくい。このため、軸部９１の中心軸Ｏを、ワーク回転工程におけるワーク９の回転軸に、調芯しやすい。
According to the inspection
＜その他＞
以上、本発明の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置、ワーク検査方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiments of the inspection work rotation device, work inspection device, and work inspection method of the present invention have been described above. However, the embodiments are not particularly limited to the above embodiments. It is also possible to implement various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.
図１に示す位置センサ６６の種類は特に限定しない。非接触式、接触式の各種センサを用いることができる。ワーク停止工程において、図２に示す位置センサ６６からの信号を受けた制御装置６４が搬送モータ８１を停止させることにより、ワーク９を停止させてもよい。ワーク検査用のセンサの種類は特に限定しない。非接触式、接触式の各種センサを用いることができる。例えば、渦電流センサ、ラインカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサなどであってもよい。光切断センサ６３の受光素子６３１として、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサを用いてもよい。この場合、図２に示す表示装置６５に検出領域Ａの画像を表示してもよい。こうすると、作業者が目視で検出領域Ａの状態を確認することができる。
The type of
図３に示す台形ねじ部６２１の代わりに、ボールねじ部を配置してもよい。図２に示す制御装置６４、表示装置６５として、生産ライン８の制御装置、表示装置を用いてもよい。また、制御装置６４、表示装置６５として、パソコンや携帯移動端末（例えば、タブレット型ＰＣ、スマートフォンなど）を用いてもよい。二つのユニット５の移動方向（離接方向）と、コンベア８０の延在方向と、の交差角度は特に限定しない。移動方向と延在方向とが互いに平行であってもよい。
A ball screw portion may be arranged instead of the
図６に示す回転駆動部６０、昇降駆動部６１、挟持駆動部６２の構成は特に限定しない。回転駆動部６０は、軸部９１の中心軸Ｏを中心にワーク９を回転させることが可能な構成であればよい。昇降駆動部６１は、コンベア８０からワーク９を上昇させることが可能な構成であればよい。挟持駆動部６２は、ローラ５１９でワーク９を挟持することが可能な構成であればよい。二つのユニット５を各々専用の挟持モータで駆動してもよい。ローラ５１９でワーク９を挟持した状態で、ワーク９の左右方向位置を調整してもよい。回転駆動部６０、昇降駆動部６１、挟持駆動部６２のアクチュエータとして、モータ（サーボモータ、ステッピングモータ）、シリンダ（エアシリンダ、オイルシリンダ）、ソレノイドなどを用いてもよい。回転駆動部６０、昇降駆動部６１、挟持駆動部６２を手動で駆動してもよい。回転駆動部６０、昇降駆動部６１、挟持駆動部６２の動力伝達機構には、歯車、ラック、カム、ベルト、チェーンなどを用いてもよい。図２に示すインライン自動検査システム１の電気的構成について、各機器の電気的接続方法は、有線でも無線でもよい。
The configurations of the
図５に示すローラ５１９の上下方向（軸方向）の配置数は特に限定しない。単一、あるいは複数でもよい。ローラ５１９の水平方向の配置数は特に限定しない。単一、あるいは複数でもよい。ローラ５１９の水平方向の配置数が単一の場合、ワーク９を壁等に押し付けながら、単一のローラ５１９でワーク９を回転させてもよい。好ましくは、ローラ５１９の水平方向の配置数は、三つ以上である方がよい。この場合、三つ以上のローラ５１９だけに挟持された状態で、壁等を用いることなく、ワーク９を回転させることができる。図６に示す左右一対のローラ支持部５１のローラ５１９の配置数は、同じでも異なっていてもよい。例えば、左側のローラ支持部５１に一つのローラ５１９を、右側のローラ支持部５１に二つのローラ５１９を、各々配置してもよい。複数のローラ５１９のうち、少なくとも一つが駆動輪であればよい。勿論、全てのローラ５１９が駆動輪であってもよい。
The number of
図１に示す検出領域Ａの形状は特に限定しない。円形、長方形などであってもよい。検出領域Ａが帯状の場合、円板部９０の直径方向全長を含むように、検出領域Ａを設定してもよい。こうすると、ワーク９を半周（１８０°）回転させるだけで、円板部９０の上面全体の形状に関する情報を取得することができる。検出領域Ａを、図９に示す中心軸Ｏを中心とする十字状に設定してもよい。こうすると、ワーク９を１／４周（９０°）回転させるだけで、円板部９０の上面全体の形状に関する情報を取得することができる。このように、ワーク回転工程におけるワーク９の回転角度は特に限定しない。検出領域Ａの設定位置や形状に応じて、適宜設定すればよい。勿論、ワーク回転工程において、一周を超えてワーク９を回転させてもよい。また、検出領域Ａの設定位置は特に限定しない。ワーク９の表面（例えば、軸方向端面、外周面、内周面など）であってもよい。
The shape of the detection area A shown in FIG. 1 is not particularly limited. It may be circular, rectangular, etc. When the detection area A is strip-shaped, the detection area A may be set to include the entire length of the
図５に示す基部５０とローラ支持部５１とは一体であってもよい。緩衝部５２、圧力センサ５３の配置数は特に限定しない。ワーク９が高温の場合、光切断センサ６３をワーク９の熱から保護するために、光切断センサ６３に、冷却ファンやヒートシンクを配置してもよい。また、光切断センサ６３とワーク９との間に、断熱部材を介装してもよい。ワーク９の外観検査の頻度は特に限定しない。全数検査でなくてもよい。図８に示すローラ回転軸５１８の延在方向は特に限定しない。水平方向でもよい。また、垂直方向（上下方向）、水平方向に対して傾斜する方向でもよい。
The
ワーク９の円板部９０の上面の形状に関する情報は特に限定しない。例えば、クラックの有無、高度、色、光沢、温度、粗度などであってもよい。情報の種類に応じて、ワーク検査用のセンサを選択すればよい。ワーク９の種類は特に限定しない。完成品（製品）であっても、粗形品（後加工が必要なもの）であってもよい。また、ワーク９として、ＣＶＴシャフト、歯車などを用いてもよい。ワーク９は、軸方向から見て、点対称の形状（軸周りに回転可能な形状）を呈していればよい。
Information regarding the shape of the upper surface of the
図１に示すワーク検査装置２、検査用ワーク回転装置３をオフライン（生産ライン８外）で用いてもよい。ワーク検査方法の判別工程においては、バリ判別方法、欠肉判別方法、面振れ判別方法、軸曲がり判別方法のうち、少なくとも一つを実行すればよい。また、判別工程において、他の外観不良（色、光沢、粗度など）を判別してもよい。また、本発明のワーク検査方法は、本発明の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置から独立して、他の検査用ワーク回転装置、ワーク検査装置により実行することができる。本発明の検査用ワーク回転装置は、本発明のワーク検査装置、ワーク検査方法から独立して、検査以外の用途に用いることができる。
The
１：インライン自動検査システム、２：ワーク検査装置、２０：昇降モジュール、３：検査用ワーク回転装置、４：フレーム、４０：本体フレーム、４００：脚部、４００ａ：ガイド部、４０１：第一テーブル、４０１ａ：貫通孔、４０２：第二テーブル、４１：ユニットフレーム、４１０：第一横梁部、４１１：第一ガイド部、４１２：第二横梁部、４１３：第二ガイド部、５：ユニット、５０：基部、５００：本体部、５０１：内側第一ガイド部、５０２：内側第二ガイド部、５０３：ブラケット、５０４：翼部、５０５：外側第一被ガイド部、５０６：外側第二被ガイド部、５１：ローラ支持部、５１０：第一ブラケット、５１１：第二ブラケット、５１４：第一被ガイド部、５１５：第三ブラケット、５１６：第二被ガイド部、５１７：軸受部、５１７ａ：軸受、５１８：ローラ回転軸、５１９：ローラ、５２：緩衝部、５３：圧力センサ、６０：回転駆動部、６００：回転モータ、６０１～６０４：ギヤ、６１：昇降駆動部、６１０：昇降シリンダ、６１０ａ：シリンダ本体、６１０ｂ：ロッド、６１０ｃ：貫通孔、６２：挟持駆動部、６２０：挟持モータ、６２１：台形ねじ部、６２１ａ：シャフト、６２１ｂ：ナット、６２２：軸受、６３：光切断センサ、６３０：発光素子、６３１：受光素子、６４：制御装置、６４０：演算部、６４１：記憶部、６４２：入出力インターフェイス、６５：表示装置、６６：位置センサ、６６０：発光素子、６６１：受光素子、６７：ワークストッパ、８：生産ライン、８０：コンベア（搬送路）、８００：ベルト、８１：搬送モータ、９：ワーク、９０：円板部、９００：内径部、９０１：突出部、９０２：外径部、９１：軸部、Ａ：検出領域、Ｌ：左側区間、Ｏ：中心軸、Ｒ：右側区間、ａ：検出位置、ａ１：バリ用外側検出位置、ａ２：バリ用内側検出位置、ａ３：欠肉用検出位置、ａ４：面振れ用検出位置、ａ５：面反り用外側検出位置、ａ６：面反り用内側検出位置、ａ７：補正用検出位置、ｂ１：バリ、ｂ２：欠肉 1: Inline automatic inspection system, 2: Workpiece inspection device, 20: Lifting module, 3: Workpiece rotation device for inspection, 4: Frame, 40: Main frame, 400: Legs, 400a: Guide section, 401: First table , 401a: through hole, 402: second table, 41: unit frame, 410: first cross beam section, 411: first guide section, 412: second cross beam section, 413: second guide section, 5: unit, 50 : base, 500: main body, 501: first inner guide part, 502: second inner guide part, 503: bracket, 504: wing part, 505: first outer guided part, 506: second outer guided part , 51: roller support part, 510: first bracket, 511: second bracket, 514: first guided part, 515: third bracket, 516: second guided part, 517: bearing part, 517a: bearing, 518: Roller rotation shaft, 519: Roller, 52: Buffer section, 53: Pressure sensor, 60: Rotation drive section, 600: Rotation motor, 601 to 604: Gear, 61: Lifting drive section, 610: Lifting cylinder, 610a: Cylinder body, 610b: rod, 610c: through hole, 62: clamping drive section, 620: clamping motor, 621: trapezoidal thread section, 621a: shaft, 621b: nut, 622: bearing, 63: optical cutting sensor, 630: light emission Element, 631: Light receiving element, 64: Control device, 640: Arithmetic unit, 641: Storage unit, 642: Input/output interface, 65: Display device, 66: Position sensor, 660: Light emitting element, 661: Light receiving element, 67: Work stopper, 8: Production line, 80: Conveyor (transport path), 800: Belt, 81: Conveyance motor, 9: Work, 90: Disc part, 900: Inner diameter part, 901: Projection part, 902: Outer diameter part , 91: Shaft, A: Detection area, L: Left section, O: Center axis, R: Right section, a: Detection position, a1: Outside detection position for burrs, a2: Inside detection position for burrs, a3: Missing Meat detection position, a4: Surface runout detection position, a5: Outside detection position for surface warpage, a6: Inside detection position for surface warpage, a7: Correction detection position, b1: Burr, b2: Missing thickness.
Claims (8)
さらに、二つのローラ支持部と、二つの前記ローラ支持部を接近、離間する方向に駆動する挟持駆動部と、を備え、
複数の前記ローラのうち、一部は一方の前記ローラ支持部に、残部は他方の前記ローラ支持部に、各々回転可能に支持され、
二つの前記ローラ支持部が接近、離間する方向を離接方向として、
さらに、各々、前記ローラ支持部と、前記ローラ支持部を前記離接方向に移動可能に支持する基部と、前記ローラ支持部と前記基部との間に配置される緩衝部と、を有する二つのユニットを備え、
前記挟持駆動部は、二つの前記基部を前記離接方向に駆動し、
前記ワークは、前記搬送路に載置される円板部と、前記円板部から下方に延出する軸部と、を備え、
前記ユニットは、前記搬送路の下側に配置され、
複数の前記ローラは、前記軸部を挟持し、回転させ、
前記センサは、前記搬送路の上側に配置され、前記円板部の上面に前記検出領域を設定する光切断センサである検査用ワーク回転装置。 An inspection work rotation device comprising a plurality of rollers disposed on a work conveyance path to sandwich the work and rotate the work relative to a detection area of a sensor,
Further, it includes two roller support parts and a nipping drive part that drives the two roller support parts in a direction toward and away from each other,
Among the plurality of rollers, some are rotatably supported by one of the roller support parts and the remaining parts are rotatably supported by the other roller support part,
The direction in which the two roller support parts approach and separate is defined as the direction of contact and separation,
Further, each of the roller support portions includes the roller support portion, a base portion that supports the roller support portion so as to be movable in the separation direction, and a buffer portion disposed between the roller support portion and the base portion. Equipped with a unit,
The clamping drive unit drives the two bases in the separating direction,
The workpiece includes a disk portion placed on the conveyance path, and a shaft portion extending downward from the disk portion,
The unit is arranged below the conveyance path,
The plurality of rollers sandwich and rotate the shaft portion,
The inspection workpiece rotation device includes a light cutting sensor in which the sensor is disposed above the conveyance path and sets the detection area on the upper surface of the disk portion.
複数の前記ローラが挟持し、回転させる前記ワークから、前記円板部の前記上面の形状に関する情報を検出する前記光切断センサと、
を備えるワーク検査装置。 An inspection work rotation device according to any one of claims 1 to 3;
the light cutting sensor that detects information regarding the shape of the upper surface of the disk portion from the workpiece held and rotated by the plurality of rollers;
A workpiece inspection device equipped with .
複数の前記ローラで、前記軸部を挟持するワーク挟持工程と、
複数の前記ローラで、前記軸部を回転させ、前記光切断センサで前記情報を検出するワーク回転工程と、
前記情報から、前記ワークの外観不良を判別する判別工程と、
を有するワーク検査方法。 A workpiece inspection method using the workpiece inspection device according to claim 4, comprising:
a workpiece clamping step of clamping the shaft part with a plurality of the rollers;
a work rotation step of rotating the shaft portion with a plurality of the rollers and detecting the information with the optical cutting sensor;
a determination step of determining an appearance defect of the workpiece from the information;
A workpiece inspection method having
前記判別工程において、
前記情報から、前記バリ用外側検出位置の高度最大値と、前記バリ用内側検出位置の高度平均値と、を算出し、
前記高度最大値と前記高度平均値との差から、前記円板部の前記上面のバリを判別する請求項５に記載のワーク検査方法。 The detection area has an outer detection position for burrs and an inner detection position for burrs set radially inward of the outer detection position for burrs,
In the discrimination step,
From the information, calculate a maximum altitude value of the outer detection position for burrs and an average altitude value of the inner detection position for burrs,
6. The workpiece inspection method according to claim 5, wherein burrs on the upper surface of the disk portion are determined from the difference between the maximum height value and the average height value.
前記判別工程において、
前記情報から、複数の前記欠肉用検出位置各々の高度平均値を算出し、
前記高度平均値と、前記円板部の前記上面の設計形状と、を比較することにより、欠肉を判別する請求項５に記載のワーク検査方法。 The detection area has a plurality of underfill detection positions,
In the discrimination step,
From the information, calculate the average altitude value of each of the plurality of underfill detection positions,
6. The workpiece inspection method according to claim 5, wherein underfilling is determined by comparing the height average value with a designed shape of the upper surface of the disk portion.
前記判別工程において、
前記情報から、前記面振れ用検出位置の高度の最大値と最小値との差である高度ばらつきと、前記補正用検出位置の角度と、前記角度で補正された前記面反り用外側検出位置の高度平均値である外側補正高度平均値と、前記角度で補正された前記面反り用内側検出位置の高度平均値である内側補正高度平均値と、を算出し、
前記高度ばらつきから、面振れを判別し、
前記外側補正高度平均値と前記内側補正高度平均値との差から、面反りを判別し、
前記面振れから前記面反りの影響を除去することにより、軸曲がりを抽出、判別する請求項５に記載のワーク検査方法。 The detection area includes a detection position for surface runout, a detection position for correction, an outer detection position for surface warpage, and an inner detection position for surface warpage that is set radially inward of the outer detection position for surface warpage. have,
In the discrimination step,
From the above information, the altitude variation which is the difference between the maximum and minimum altitudes of the detection position for surface runout, the angle of the detection position for correction, and the outer detection position for surface warpage corrected by the angle are determined. Calculating an outer corrected altitude average value which is an altitude average value and an inner corrected altitude average value which is an altitude average value of the inner detection position for surface warpage corrected by the angle,
Determine surface runout from the height variation,
Determining surface warpage from the difference between the outer corrected height average value and the inner corrected height average value,
6. The workpiece inspection method according to claim 5, wherein axial bending is extracted and determined by removing the influence of the surface warpage from the surface runout .
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