JPH01112103A - Shape distortion inspecting device for discoid body - Google Patents

Shape distortion inspecting device for discoid body

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Publication number
JPH01112103A
JPH01112103A JP26987787A JP26987787A JPH01112103A JP H01112103 A JPH01112103 A JP H01112103A JP 26987787 A JP26987787 A JP 26987787A JP 26987787 A JP26987787 A JP 26987787A JP H01112103 A JPH01112103 A JP H01112103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance sensor
shaped article
disc
measurement surface
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26987787A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Fujiwara
義和 藤原
Jiyunjirou Katou
純次郎 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Takaoka Co Ltd
Original Assignee
Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Takaoka Co Ltd filed Critical Aisin Takaoka Co Ltd
Priority to JP26987787A priority Critical patent/JPH01112103A/en
Publication of JPH01112103A publication Critical patent/JPH01112103A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To inspect the shape and quality of the measured surface of a discoid component to be inspected with high accuracy by arranging an optical distance sensor rotatably opposite said component to be inspected and measuring the distance to the discoid component over the entire periphery. CONSTITUTION:A disk rotor 100 is mounted on the mount surface 11 of an inspection table 1. Then optical sensors 21 and 22 are rotated at intervals of a specific angle in order by a stepping motor 31 which is controlled by a control circuit 42. The optical distance sensors 21 and 22 detects their distances from measurement surfaces 104 and 105 of the flange part 101 of a disk rotor 100 at respective rotational positions and sends them to an input circuit part 41. The input circuit part 41 inputs those distance data to the control circuit part 42 through sample/hold circuits 412 and 412'. The control circuit part 42 measures the shape distortion according to sampling data.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、円盤状物品、たとえば自動車の制動装置の部
品であるディスクローターなどを検査する形状歪検査装
置に関する。 [従来の技術] 従来、自動車の制動装置の部品であるディスクローター
は所定の加工工程を終えた後で加工した形状歪の検査を
実施していた。なお、このディスクローターはフランジ
部とボス部とを同心円的に一体化した形状をもち、ボス
部の一端面が組付基準面となり、フランジ部の円形の一
端面およびこれと背向する反対側の円形の他端面とをも
つものである。そしてこの形状歪の検査では、互いに平
行なボス部の一端面とフランジ部の一端面間の距離や、
互いに平行なフランジ部の一端面および他端面の凹凸や
、フランジ部の一端面および他端面のフレなどを検査し
ていた。この形状歪検査工程において、作業者は定盤の
上にこのディスクローターをたとえばボス部の一端面が
当接するように載せる工程、ディスクローターを回転し
つつフランジ部の他端面をダイアルゲージで測定する工
程、ディスクローターを定盤からとり取りはずす−[程
、を順次実行しな(プればならなかった。 また、本出願人によって出願された実開昭62−810
08号公報は、ディスクローターを駆動装置により回転
させつつ、ディスクローターのたとえばフランジ部の一
端面にタッチセンサを当接させ、前記一端面の凹凸を全
周にわたって測定する技術を提案している。 [発明の解決しようとする問題点] ところが、これら各工程の作業は繰り返し作業であり特
に前記ダイアルゲージによるディスクローターの目視測
定作業は神杼の集中が必要であるので、作業者が疲労し
て作業能率および作業精度が低下する可能性があった。 ディスクローターを駆動装置により回転させ、ディスク
ローターの測定すべき面(以下測定面という〉を全周に
わたって自動的に測定する前記従来技術は、実験の結果
前記駆動装置の振動のために測定データにノイズが混入
し、検査精度が大幅に悪くなることがわかった。なd5
前記振動の原因としては、駆動装置の機械的精度や速度
むら、または前記駆動装置や円盤状物品の回転にともな
う検査台の振動、または検査台の振動にともなう測定装
置(特にタッチセンサ)の振動などが考えられる。 本発明は前記問題に鑑み、高能率かつ高精度に円盤状物
品の形状歪を測定する装置を提供することを目的とする
。 [問題点を解決するための手段] 本発明の形状歪検査装置は、円盤状物品の基準面と当接
して前記円盤状物品を載置する載置部をもつ検査台と、
前記円盤状物品の前記基準面とほぼ平行な測定面の前記
基準面に対する前記測定面の部分の変位を測定する距離
センサと、前記載置而と直角な軸芯を回転中心として前
記距離センサを回転させる駆動装置と、前記距離センサ
の出力信号を処理して前記円盤状物品の前記測定面の部
分の変化量より前記測定面の形状の良否を判定する制御
部と、を備えるように構成されている。 円盤状物品は、互いに平行な複数の端面をもつ部材であ
りたとえば自動車の制動装置の部品であるハツト形状の
ディスクローターである。そして前記端面が基準面また
は測定面を構成している。 このディスクローターは前記説明したように7ランジ部
とボス部とを同心的に一体化した形状をもつ。 検査台は、円盤状物品を載置する平坦な載置面をもつ固
定台である。 距離センサは、タッチセンサや光学距離センサなど、円
盤状物品の測定面の小領域の位置、特に円盤状物品の前
記測定面の軸芯と平行な方向の変位を検出できるもので
あれば良い。 駆動装置は、検査台の載置面と直角な軸芯を回転中心と
して前記距離センサを回転させる装置であり、ステッピ
ングモーターなどが好適である。 制御部は、距離センサの出力信号を処理して円盤状物品
の測定面の形状を判定する装置であり、駆動装置の停止
後に距離センサから得られる複数個の測定データを処理
し、更に処理された各測定データ間から円盤状物品の測
定面の形状の良不良を判別する機能をもつ。また駆動装
置の回転により距離センサに混入するノイズをより低減
するために、駆動装置の停止した後の一定期間経過後に
即ち距離センサの振動などが十分減衰した後で前記距離
センサからの測定データをサンプリングすることが好ま
しい。 [作用] この円盤状物品の形状歪検査装置において、まず検査す
べき円盤状物品の基準面が検査台の載置部に当接するよ
うに円盤状物品が検査台上にセットされ、そして駆動装
置は距離センサを円盤状物品の測定面に対向し載置面に
平行である回転面内で回転させる。距離センサは円盤状
物品の測定面の変位を測定面の全周にわたって測定し、
制御部は距離センサから得られる測定面の形 状に関する測定データを処理して、測定面の形状の良否
を判定する。 [実施例] 以下、本発明の円盤状部品の形状歪検査装置の一実施例
を第1図に示す。 本実施例の形状歪検査装置は、検査台1と、ディスクロ
ーター100の一端面(基準面)103と平行な一端面
(測定面)104と自己との間の距離を測定する光学距
離センサ(距離センサ)21.22と、載置面11と直
角な軸芯Xを回転中心として光学距離センサ21.22
を回転させる駆動装置3と、光学距離センサ21.22
の出力信号を処理してディスクローター100の一端面
(測定面)104.105の形状の良否を判定する制御
部4と、からなる。 ディスクローター100は、フランジ部101とボス部
102とを同心円的に一体化した形状をもち、ボス部1
02の一端面(基準面)103、フランジ部の一端面(
測定面)104およびフランジ部の他端面(測定面)1
05をもつものである。 検査台1は、ディスクローター100の基準面103が
載置面11に当接するようにディスクローター100を
載置する台である。 光学距離センサ21.22は、後で説明される駆動装置
3に回転可能に支持されている。これらの光学距離セン
サ21.22はそれぞれレーザダイオード(LD)とレ
ンズ系とからなる送光系(図示せず)と、半導体装置検
出素子(PSD)とレンズ系とからなる受光系(図示せ
ず)とからなる。なお、光学距離センサ21.22のL
D(図示せず)はそれぞれ軸芯Xと平行な仮想直線Y上
において測定面104.105にレーザー光を発射する
ものであり、光学距離センサ21.22のPSD (図
示せず)はそれぞれ測定面104.105から反射する
レーザー光により測定面104.105と光学距離セン
サ21.22との距離を測定するものである。 駆動装置3は、検査台1に固定されたステッピ=  8
 − ングモータ31と、ステッピングモーター31の回転軸
32に取りつけられた鋼製の腕木33と、h日うなる。 腕木33は8字形状をもち、その長い方の片部の端部3
4が回転軸32に固定されている。そして腕木33の互
いに平行な2片部と仮想直線Yと交差する位置に、互い
に対向するように光学距離センサ21.22が固定され
ている。 制御部4は、光学距離センサ21.22の出力信号を並
列にデジタル信号に変換する入力回路部41と、入力回
路部41から出力される前記デジタル信号などを受取り
後で説明する各種制御信号や判別信号などを出力する制
御回路部42と、からなる。入力回路部41は、光学距
離センサ21.22の出力信号を所定の大きさにそれぞ
れ増幅するセンスアンプ411.411′と、センスア
ンプ411.4.11 ′の出力信号を後で説明する所
定のタイミングでサンプルホールドするサンプルホール
ド回路412.412′と、サンプルホールド回路41
2.412′から出力されるサンプルホールド信号をそ
れぞれA/D変換するA/Dコンバーター413.41
3′と、からなる。 制御回路部42はI10インターフェイスを内蔵するマ
イクロコンピュータであり、その出力端子の一つは出力
信号線424を介してステッピングモータ31に接続さ
れ、他の出力端子は出力信号線421を介してサンプル
ホールド回路412.412−に接続されている。 この形状歪検査装置の動作を第3図および第4図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。 まず、検査台1の載置面11にディスクローター100
の基準面103が当接するようにディスクローター10
0を検査台100上に載置する。 なお、ディスクローター100の軸芯が駆動装置3の軸
芯Xと同じ直線となるように前記載置を実行することが
好ましい。 次に、図示しない起動スイッチが投入されるとルーチン
が開始されステップ101に進む。 5101では、レジスタやメモリなどを初期設定して、
8102に進む。 5102では、制御回路部42がステッピング=  1
0  = モータ31に第2図に示す一連の駆動パルスパルス信号
S1を送ってステッピングモータ31を約30m5ec
だけ回転させ、光学距離センサ21.22を回転角2度
だけ回転さその後停止させる。 そしてその後で8103に進む。駆動パルス信号S1は
簡略に図示されているが実際には4相パルス信号であり
、回転期間T1の間だけステッピングモータ31を回転
させる。光学距離センサ21.22はステッピングモー
タ31の1回の回転期間T1に回転角2度だけ回転する
ように設計されている。 8103は、停止期間T2を規定するタイマを制御する
サブルーチンである。 このサブルーチンでは第4図に示すように、まず511
0でタイマをスタートさせて5111に進む。なお、制
御回路部42は停止期間T2には駆動パルス信号S1を
発生しない。なお、本実施例では回転期間T1は約30
m5ec、停止期間T2は70m5ecに設定している
。 81111−は、タイマが70m5ecになったかどう
かを検出し、タイマXが70m5ecに達していれば5
104に進み、そうでなければ5111に再び戻る。本
タイマによるルーチンの遅延はステッピングモータ31
の停止後の回転軸32および腕木33の慣性運動を減衰
させるためになされる。 5104では、光学距離センサ21.22はそれぞれデ
ィスクローター100のフランジ部1゜1の測定面10
4.105と自己との距fill(Y方向の)を検出し
て、それに応じた変位信号を入力回路部41に伝送する
。入力回路部41は前記変位信号をセンスアンプ411
.411 ′で所定の大きさに増幅し、増幅された信号
をサンプルホールド回路412.412′に送る。そし
て、第2図のタイミングでサンプリングパルスs2をサ
ンプルホールド回路412.412−に送り、この時点
のセンスアンプ411.411=の出力信号電圧をサン
プルホールドする。なお、制御回路部42はサンプリン
グ信号S2を停止期間工2の終了する1m5ec前に出
力する。サンプルホールド回路412から出力されるサ
ンプルホールド信号S3とサンプルホールド回路412
′から出力されるサンプルホールド信号83′はそれぞ
れA/Dコンバータ413.413−でデジタル信号に
変換された後で制御回路部42に送られる。 なお、A/Dコンバータ413から出力される前記デジ
タル信号はディスクローター100の測定面104上の
一測定点と光学距離センサ21との間の距離を表す測定
データである。また、A/Dコンバータ413′から出
力される前記デジタル信号はディスクローター100の
測定面105上の一測定点と光学距離センサ22との間
の距離を表す測定データである。従って、△/Dコンバ
ータ413.413′からそれぞれ出力される前記デジ
タル信号の差を検出すれば、ディスクローター100の
フランジ部101の一端面104と一端面105との間
の距離(ディスクローター100のフランジ部101の
厚さ)を測定Jることができる。 5105では、光学距離レンサ21.22の回転角度が
360度に達したかどうかを判定する。 なお、光学距離センサ21.22は1回の回転により回
転角2度だけ回転するので、サンプリングパルス信号S
2をカウントし、サンプリングパルス信号S2が72に
なった時に、前記回転角度が360度に達したものとす
る。そして回転角度が360度以上であれば(サンプリ
ングパルスが73以上であれば)、8106に進み、そ
うでなければ再び5102に戻って次の測定データ採取
を実行する。 このようにしてディスクローター100の測定面104
.105の各72個の測定データM、、M′を制御回路
部42のメモリに記憶した後で、8106に進む。 5106は、測定面104の測定データM1、測定面1
05の測定データM2から、フランジ部101の厚さM
l−M2を72個の測定点のそれぞれについて求める。 その後で8107に進む。 5107では、測定データM1と予め記憶している基準
値m1とを比較する。次に測定データM2と予め記憶し
ている基準値m2とを比較する。 そして厚さデータM1−M2と予め記憶している基準厚
さ値m3とを比較する。そして、各データのバラツキの
絶対値1M1−m11.1M2−m21、l Ml−M
2−m3 lが予め設定された所定の範囲内にあれば8
108に進み、そうでなければ5109に進む。なお、
前記データのバラツキの絶対値1M1−m11は測定面
104の凹凸を検査するものであり、前記データのバラ
ツキの絶対値1M2−m21は測定面105の凹凸を検
査するものである。 8108では、ディスクローター100の測定面104
.105およびフランジ部101の厚さが良であること
を表す信号を制御部42からCRTデイスプレィ(図示
せず)に出力してこのルーチンを終了する。 5109では、ディスクローター100の測定面104
または測定面105またはフランジ部101の厚さが不
良であることを表す信号を制御部42から前記CRTデ
イプレイに出力してルーチンを終了する。 前記説明により、ディスクローター100のフランジ部
101の一端面104.105および両面間の厚さが検
査された。 なお8106において、他のデータ処理を実行すること
は当然可能である。たとえば、測定面104上で互いに
180度の位置にある2個の測定データの差を求めれば
、前記差により測定面104の傾斜(フレ)が検出でき
る。そして8107でこのフレが予め設定する所定角度
以内にあるかどうかを判定しても良い。 また、距離センサとして光学距離センサ21.22の他
に接触型や作動トランス型や可変客間型や超音波型のも
のも使用できる。またサンプリング回路412.412
′を制御回路部42側に配置しても良い。更に、ディス
クローター100を裏返して測定面104と測定面10
5とを順次測定すれば、光学距離センサ21と22とは
どちらか片方でも良い。また光学距離センサ21と22
とはY方向の仮想直線上に配置する必要は無い。 ただし、光学距離センサ21.22をY方向の仮想直線
上に配置することにより、A/Dコンバータ413.4
13′から出力される2種類のデジタル信号の差を検出
するだけで、フランジ部101の厚さを直接検出するこ
とができ、どちらかの信号の遅延操作を省略することが
できる。 [発明の効果コ 以上説明したように本発明の円盤状物品の形状歪み測定
装置は、円盤状物品の測定面の形状を測定するために、
円盤状物品の前記測定面と平行な基準面を検査台の載置
面上に載置し、前記載置面と平行に距離センサを回転さ
せ、距離センサと測定面との距離を前記載置面と直角な
方向に測定しているので、基準面に対する測定面のフレ
や測定面の粗さや基準面に平行な2面の測定面間の距離
を、簡単に測定できる。更に距離センサを回転させる駆
動装置の回転質量を従来より大幅に軽減できるので、距
離センサの有害な撮動を減らすことができ測定精度を改
善できる。また駆動装置の起動停止が素早くできかつ駆
動装置や検査台などの機械的剛性を減らして装置を小型
軽量化することができる。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a shape distortion inspection device for inspecting a disc-shaped article, such as a disc rotor that is a component of an automobile brake system. [Prior Art] Conventionally, a disc rotor, which is a component of an automobile braking device, has been inspected for shape distortion after completing a predetermined processing process. This disc rotor has a shape in which a flange part and a boss part are integrated concentrically, with one end surface of the boss part serving as the reference surface for assembly, and one circular end face of the flange part and the opposite side opposite to this. It has a circular other end surface. In this shape distortion inspection, the distance between one end face of the boss part and one end face of the flange part, which are parallel to each other,
The unevenness of one end face and the other end face of the flange portion that are parallel to each other, and the deflection of the one end face and the other end face of the flange portion were inspected. In this shape distortion inspection process, the worker places the disc rotor on a surface plate so that one end face of the boss part is in contact with it, and measures the other end face of the flange part with a dial gauge while rotating the disc rotor. The process of removing the disc rotor from the surface plate had to be carried out in sequence.
No. 08 proposes a technique in which a touch sensor is brought into contact with, for example, one end face of a flange portion of the disc rotor while the disc rotor is rotated by a drive device, and the irregularities of the one end face are measured over the entire circumference. [Problems to be Solved by the Invention] However, the work in each of these steps is repetitive work, and in particular, the work of visual measurement of the disc rotor using the dial gauge requires concentration, which can lead to worker fatigue. There was a possibility that work efficiency and work accuracy would decrease. In the conventional technology, which rotates a disc rotor by a drive device and automatically measures the entire circumference of the surface to be measured (hereinafter referred to as the measurement surface) of the disc rotor, as a result of experiments, the measurement data is incorrect due to the vibration of the drive device. It was found that noise was mixed in and the inspection accuracy deteriorated significantly.d5
The causes of the vibration include mechanical precision and speed unevenness of the drive device, vibration of the inspection table due to the rotation of the drive device or disk-shaped article, or vibration of the measuring device (especially touch sensor) due to vibration of the inspection table. etc. are possible. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring shape distortion of a disk-shaped article with high efficiency and high accuracy. [Means for Solving the Problems] The shape distortion inspection device of the present invention includes an inspection table having a mounting portion on which the disc-shaped article is placed in contact with a reference surface of the disc-shaped article;
a distance sensor that measures the displacement of a portion of the measurement surface with respect to the reference surface of a measurement surface that is substantially parallel to the reference surface of the disc-shaped article; and a distance sensor that measures the displacement of a portion of the measurement surface with respect to the reference surface; and a control unit that processes the output signal of the distance sensor and determines whether the shape of the measurement surface of the disc-shaped article is good or bad based on the amount of change in the measurement surface portion of the disc-shaped article. ing. The disc-shaped article is a member having a plurality of mutually parallel end faces, and is, for example, a hat-shaped disc rotor that is a part of an automobile brake system. The end surface constitutes a reference surface or a measurement surface. As explained above, this disc rotor has a shape in which seven flange portions and a boss portion are concentrically integrated. The inspection table is a fixed table having a flat mounting surface on which a disk-shaped article is placed. The distance sensor may be any sensor, such as a touch sensor or an optical distance sensor, as long as it can detect the position of a small area on the measurement surface of the disk-shaped article, particularly the displacement in a direction parallel to the axis of the measurement surface of the disk-shaped article. The drive device is a device that rotates the distance sensor around an axis perpendicular to the mounting surface of the inspection table, and is preferably a stepping motor or the like. The control unit is a device that processes the output signal of the distance sensor to determine the shape of the measurement surface of the disk-shaped article, and processes a plurality of pieces of measurement data obtained from the distance sensor after the drive device is stopped, and further processes the measurement data. It has the function of determining whether the shape of the measured surface of a disk-shaped article is good or bad from among the measured data. In addition, in order to further reduce the noise that enters the distance sensor due to the rotation of the drive device, the measurement data from the distance sensor is collected after a certain period of time has passed after the drive device has stopped, that is, after the vibrations of the distance sensor have sufficiently attenuated. Sampling is preferred. [Function] In this apparatus for inspecting the shape distortion of a disk-shaped article, the disk-shaped article is first set on the inspection table so that the reference surface of the disk-shaped article to be inspected comes into contact with the placement part of the inspection table, and then the drive device The distance sensor is rotated in a rotation plane that faces the measurement surface of the disc-shaped article and is parallel to the mounting surface. The distance sensor measures the displacement of the measurement surface of the disk-shaped article over the entire circumference of the measurement surface,
The control unit processes measurement data regarding the shape of the measurement surface obtained from the distance sensor, and determines whether the shape of the measurement surface is good or bad. [Example] An example of the apparatus for inspecting the shape distortion of a disk-shaped component according to the present invention is shown in FIG. 1 below. The shape distortion inspection apparatus of this embodiment includes an optical distance sensor ( distance sensor) 21.22, and an optical distance sensor 21.22 with the axis X perpendicular to the mounting surface 11 as the center of rotation.
a drive device 3 that rotates the optical distance sensor 21, 22;
and a control section 4 that processes the output signals of and determines the quality of the shape of one end surface (measurement surface) 104, 105 of the disc rotor 100. The disc rotor 100 has a shape in which a flange portion 101 and a boss portion 102 are concentrically integrated.
One end surface (reference surface) 103 of 02, one end surface of the flange portion (
measurement surface) 104 and the other end surface of the flange (measurement surface) 1
05. The inspection table 1 is a table on which the disk rotor 100 is placed so that the reference surface 103 of the disk rotor 100 is in contact with the placement surface 11. The optical distance sensor 21.22 is rotatably supported by a drive 3, which will be explained later. These optical distance sensors 21 and 22 each include a light transmitting system (not shown) consisting of a laser diode (LD) and a lens system, and a light receiving system (not shown) consisting of a semiconductor device detection element (PSD) and a lens system. ). In addition, L of the optical distance sensor 21.22
D (not shown) emits a laser beam to the measurement surface 104, 105 on the virtual straight line Y parallel to the axis X, and the PSD (not shown) of the optical distance sensor 21, 22 respectively The distance between the measurement surface 104.105 and the optical distance sensor 21.22 is measured by laser light reflected from the surface 104.105. The drive device 3 is a stepper fixed to the examination table 1 = 8
- The stepping motor 31 and the steel arm 33 attached to the rotating shaft 32 of the stepping motor 31 hum. The armrest 33 has a figure 8 shape, and the end 3 of the longer piece
4 is fixed to the rotating shaft 32. Optical distance sensors 21 and 22 are fixed at positions where two mutually parallel pieces of the armrest 33 intersect with the imaginary straight line Y so as to face each other. The control unit 4 includes an input circuit unit 41 that converts the output signals of the optical distance sensors 21 and 22 into digital signals in parallel, and receives the digital signals outputted from the input circuit unit 41 and outputs various control signals and signals that will be explained later. It consists of a control circuit unit 42 that outputs a discrimination signal and the like. The input circuit section 41 includes sense amplifiers 411.411' that amplify the output signals of the optical distance sensors 21.22 to predetermined magnitudes, and a predetermined amplification system that amplifies the output signals of the sense amplifiers 411.4.11' to predetermined magnitudes, which will be explained later. Sample and hold circuits 412 and 412' that sample and hold at timing, and sample and hold circuit 41
A/D converter 413.41 that A/D converts each sample hold signal output from 2.412'.
It consists of 3' and. The control circuit unit 42 is a microcomputer with a built-in I10 interface, one of its output terminals is connected to the stepping motor 31 via an output signal line 424, and the other output terminal is connected to a sample hold via an output signal line 421. It is connected to circuit 412.412-. The operation of this shape distortion inspection device will be explained based on the flowcharts of FIGS. 3 and 4. First, the disc rotor 100 is placed on the mounting surface 11 of the inspection table 1.
Disc rotor 10 so that reference surface 103 of
0 is placed on the inspection table 100. Note that it is preferable to perform the above-mentioned positioning so that the axis of the disc rotor 100 is in the same straight line as the axis X of the drive device 3. Next, when a starting switch (not shown) is turned on, the routine is started and the process proceeds to step 101. 5101, initialize registers, memory, etc.
Proceed to 8102. In 5102, the control circuit unit 42 sets stepping=1
0 = Send the series of drive pulse signals S1 shown in FIG. 2 to the motor 31 to drive the stepping motor 31 approximately 30 m5ec.
The optical distance sensors 21 and 22 are rotated by a rotation angle of 2 degrees and then stopped. After that, the process proceeds to 8103. Although the drive pulse signal S1 is illustrated in a simplified manner, it is actually a four-phase pulse signal, and rotates the stepping motor 31 only during the rotation period T1. The optical distance sensors 21, 22 are designed to rotate by a rotation angle of 2 degrees during one rotation period T1 of the stepping motor 31. 8103 is a subroutine that controls a timer that defines the stop period T2. In this subroutine, as shown in FIG.
Start the timer with 0 and proceed to 5111. Note that the control circuit section 42 does not generate the drive pulse signal S1 during the stop period T2. Note that in this embodiment, the rotation period T1 is approximately 30
m5ec, and the stop period T2 is set to 70m5ec. 81111- detects whether the timer has reached 70m5ec, and if timer X has reached 70m5ec, the timer
Proceed to 104, otherwise return to 5111. The delay of the routine by this timer is caused by the stepping motor 31.
This is done to damp the inertial movement of the rotation shaft 32 and the arm 33 after the rotation shaft 32 and arm 33 have stopped. 5104 , the optical distance sensors 21 , 22 each correspond to the measuring surface 10 of the flange 1° 1 of the disc rotor 100
The distance fill (in the Y direction) between 4.105 and itself is detected, and a displacement signal corresponding to the distance fill is transmitted to the input circuit section 41. The input circuit section 41 inputs the displacement signal to a sense amplifier 411.
.. The signal is amplified to a predetermined magnitude at 411', and the amplified signal is sent to sample and hold circuits 412 and 412'. Then, at the timing shown in FIG. 2, the sampling pulse s2 is sent to the sample and hold circuit 412.412-, and the output signal voltage of the sense amplifier 411.411= at this point is sampled and held. Note that the control circuit unit 42 outputs the sampling signal S2 1 m5ec before the end of the stop period work 2. Sample and hold signal S3 output from sample and hold circuit 412 and sample and hold circuit 412
The sample and hold signals 83' outputted from ' are converted into digital signals by A/D converters 413 and 413-, respectively, and then sent to the control circuit section 42. Note that the digital signal output from the A/D converter 413 is measurement data representing the distance between one measurement point on the measurement surface 104 of the disc rotor 100 and the optical distance sensor 21. Further, the digital signal outputted from the A/D converter 413' is measurement data representing the distance between one measurement point on the measurement surface 105 of the disc rotor 100 and the optical distance sensor 22. Therefore, if the difference between the digital signals output from the Δ/D converters 413 and 413' is detected, the distance between the one end surface 104 and the one end surface 105 of the flange portion 101 of the disc rotor 100 ( The thickness of the flange portion 101 can be measured. In 5105, it is determined whether the rotation angle of the optical distance sensor 21, 22 has reached 360 degrees. In addition, since the optical distance sensors 21 and 22 rotate by a rotation angle of 2 degrees in one rotation, the sampling pulse signal S
2, and when the sampling pulse signal S2 reaches 72, it is assumed that the rotation angle reaches 360 degrees. Then, if the rotation angle is 360 degrees or more (if the sampling pulse is 73 or more), the process proceeds to 8106, and if not, the process returns to 5102 to execute the next measurement data collection. In this way, the measurement surface 104 of the disc rotor 100
.. After storing each of the 72 pieces of measurement data M, . 5106 is measurement data M1 of measurement surface 104, measurement surface 1
From the measurement data M2 of 05, the thickness M of the flange portion 101
l-M2 is determined for each of the 72 measurement points. Then proceed to 8107. In 5107, the measured data M1 is compared with a pre-stored reference value m1. Next, the measured data M2 is compared with a pre-stored reference value m2. Then, the thickness data M1-M2 is compared with a reference thickness value m3 stored in advance. Then, the absolute value of the variation of each data 1M1-m11.1M2-m21, l Ml-M
8 if 2-m3 l is within a predetermined range
If not, proceed to 5109. In addition,
The absolute value 1M1-m11 of the data variation is used to test the unevenness of the measurement surface 104, and the absolute value 1M2-m21 of the data variation is used to test the unevenness of the measurement surface 105. At 8108, the measurement surface 104 of the disc rotor 100
.. 105 and the thickness of the flange portion 101 are output from the control unit 42 to a CRT display (not shown), and this routine ends. 5109, the measurement surface 104 of the disc rotor 100
Alternatively, a signal indicating that the thickness of the measurement surface 105 or the flange portion 101 is defective is outputted from the control section 42 to the CRT display, and the routine is ended. According to the above explanation, one end surface 104, 105 of the flange portion 101 of the disc rotor 100 and the thickness between both surfaces were inspected. Note that it is of course possible to perform other data processing in 8106. For example, if the difference between two pieces of measurement data located at 180 degrees from each other on the measurement surface 104 is determined, the inclination (flare) of the measurement surface 104 can be detected from the difference. Then, in 8107, it may be determined whether this deviation is within a predetermined angle set in advance. In addition to the optical distance sensors 21 and 22, contact type, actuating transformer type, variable space type, and ultrasonic type distance sensors can also be used. Also sampling circuit 412.412
' may be placed on the control circuit section 42 side. Furthermore, the disc rotor 100 is turned over and the measurement surface 104 and the measurement surface 10 are
As long as distances 5 and 5 are measured sequentially, either one of the optical distance sensors 21 and 22 may be used. In addition, optical distance sensors 21 and 22
There is no need to arrange it on the virtual straight line in the Y direction. However, by arranging the optical distance sensor 21.22 on the virtual straight line in the Y direction, the A/D converter 413.4
By simply detecting the difference between the two types of digital signals output from 13', the thickness of the flange portion 101 can be directly detected, and the delay operation of either signal can be omitted. [Effects of the Invention] As explained above, the device for measuring shape distortion of a disc-shaped article according to the present invention has the following features:
Place a reference plane parallel to the measurement surface of the disc-shaped article on the placement surface of the inspection table, rotate the distance sensor parallel to the placement surface, and measure the distance between the distance sensor and the measurement surface as described above. Since measurements are made in the direction perpendicular to the surface, it is possible to easily measure the deflection of the measurement surface with respect to the reference surface, the roughness of the measurement surface, and the distance between two measurement surfaces parallel to the reference surface. Furthermore, since the rotating mass of the drive device that rotates the distance sensor can be significantly reduced compared to the conventional one, harmful imaging of the distance sensor can be reduced and measurement accuracy can be improved. Further, the drive device can be started and stopped quickly, and the mechanical rigidity of the drive device, inspection table, etc. can be reduced, and the device can be made smaller and lighter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の形状歪検査装置の一実施例模式図であ
る。第2図は第1図の装置の各部の信号波形図である。 第3図は第1図の装置の制御回路部42の動作を示すフ
ローチャートである。第4図は第3図のステップ810
3のサブルーチンのフローチャートである。第5図は第
1図の装置のA−/M線矢視の断面図である。 1・・・検査台 21.22・・・光学距離センサ(距離センサ)3・・
・駆動装置 4・・・制御部 特許出願人   アイシン高6株式会社代理人    
弁理士 大川 宏 手続補正層(自発) 1.事件の表示 昭和62年特許願第269877号 2、発明の名称 円盤状物品の寸法検査装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 愛知県豊田市高丘新町天王1番地 アイシン高丘株式会社 代表者  木 村 茂 4、代理人 〒450愛知県名古屋市中村区名駅 3丁目3番の4児玉ビル 明  細  書 1、発明の名称 円盤状物品の寸法検査装置 2、特許請求の範囲 (1)円盤状物品の基準面と当接して前記円盤状物品を
載置する載置部をもつ検査台と、前記円盤状物品の前記
基準面とほぼ平行な測定面の前記基準面に対する前記測
定面の部分の変位を測定する距離センサと、 前記基準面と直角な軸芯を回転中心として前記距離セン
サを回転させる駆動装置と、 前記距離センサの出力信号を処理して前記円盤状物品の
前記測定面の部分の変化量より前記測定面の形状の良否
を判定する制御部と、からなることを特徴とする円盤状
物品の寸法検査装置。 (2)前記駆動装置は間欠的に回転するものであり、前
記制御部は前記駆動装置の停止時の前記距離センサの出
力信号を処理して前記円盤状物品の前記測定面の形状を
判定するものである特許請求の範囲第1項記載の円盤状
物品の寸法検査装置。 (3)前記距離センサは、前記円盤状物品の互いに平行
な2面の前記測定面の互いに背向する部位を同時に測定
するものである特許請求の範囲第1項記載の寸法検査装
置。 3、発明の詳細な説明 り産業上の利用分野] 本発明は、円盤状物品、たとえば自動車の制動装置の部
品であるディスクローターなどを検査する寸法検査装置
に関する。 [従来の技術] 従来、自動車の制動装置の部品であるディスクローター
は所定の加エエ稈を終えた後で加工した形状歪の検査を
実施していた。なお、このディスクローターは7ランジ
部とボス部とを同心円的に一体化した形状をもち、ボス
部の一端面が組付基準面となり、フランジ部の円形の一
端面およびこれと背向する反対側の円形の他端面とをも
つものである。そしてこの形状歪の検査では、互いに平
行なボス部の一端面とフランジ部の一端面間の距離や、
互いに平行なフランジ部の一端面および他端面の凹凸や
、7ランジ部の一端面および他端面のフレなどを検査し
ていた。この形状歪検査工程において、作業者は定盤の
上にこのディスクローターをたとえばボス部の一端面が
当接するように載せる工程、ディスクローターを回転し
つつフランジ部の他端面をダイアルゲージで測定する工
程、ディスクローターを定盤からとり取りはずす工程、
を順次実行しなければならなかった。 また、本出願人によって出願された実開昭62−810
08号公報は、ディスクローターを駆動装置により回転
させつつ、ディスクローターのたとえばフランジ部の一
端面にタッチセンザを当接させ、前記一端面の凹凸を全
周にわたって測定づる技術を提案している。 [発明の解決しようとする問題点] ところが、これら各工程の作業は繰り返し作業であり特
に前記ダイアルゲージによるディスクロータ〜の目視測
定作業は神経の集中が必要であるので、作業者が疲労し
て作業能率および作業精度が低下する可能性があった。 ディスクローターを駆動装置により回転させ、ディスク
ローターの測定すべき面(以下測定面という)を全周に
わたって自動的に測定する前記従来技術は、実験の結果
前記駆動装置の振動のために測定データにノイズが混入
し、検査精度が大幅に悪(なることがわかった。なお前
記振動の原因としては、駆動装置の機械的精度や速度む
ら、または前記駆動装置や円盤状物品の回転にともなう
検査台の振動、または検査台の振動にともなう測定装置
(特にタッチセンサ)の振動などが考えられる。 本発明は前記問題に鑑み、高能率かつ高精度に円盤状物
品の寸法を測定する装置を提供することを目的とする。 [問題点を解決するための手段] 本発明の寸法検査装置は、円盤状物品の基準面と当接し
て前記円盤状物品を載置する載置部をもつ検査台と、前
記円盤状物品の前記基準面とほぼ平行な測定面の前記基
準面に対する前記測定面の部分の変位を測定する距離セ
ンサと、前記載置面一  4  − と直角な軸芯を回転中心として前記距離センサを回転さ
せる駆動装置と、前記距離センサの出力信号を処理して
前記円盤状物品の前記測定面の部分の変化量より前記測
定面の形状の良否を判定する制御部と、を備えるように
構成されている。 円盤状物品は、互いに平行な複数の端面をもつ部材であ
りたとえば自動車の制動装置の部品であるハツト形状の
ディスクローターである。そして前記端面が基準面また
は測定面を構成している。 このディスクローターは前記説明したように7ランジ部
とボス部とを同心的に一体化した形状をもつ。 検査台は、円盤状物品を載置する平坦な載置面をもつ固
定台である。 距離センサは、タッチセンサや光学距離センサなと、円
盤状物品の測定面の小領域の位置、特に円盤状物品の前
記測定面の軸芯と平行な方向の変位を検出できるもので
あれば良い。 駆動装置は、検査台の載置部と直角な軸芯を回転中心と
して前記距離センサを回転させる装置であり、ステッピ
ングモーターなどが好適である。 制御部は、距離センサの出力信号を処理して円盤状物品
の測定面の形状を判定する装置であり、駆動装置の停止
後に距離センサから得られる複数個の測定データを処理
し、更に処理された各測定データ間から円盤状物品の測
定面の形状の良不良を判別する機能をもつ。また駆動装
置の回転により距離センサに混入するノイズをより低減
するために、駆動装置の停止した後の一定期間経過後に
即ち距離センサの振動などが十分減衰した襖で前記距離
センサからの測定データをサンプリングすることが好ま
しい。 [作用] この円盤状物品の寸法検査装置において、まず検査すべ
き円盤状物品の基準面が検査台の載置面に当接するよう
に円盤状物品が検査台上にセットされ、そして駆動装置
は距離センサを円盤状物品の測定面に対向し載置面に平
行である回転面内で回転させる。距離センサは円盤状物
品の測定面の変位を測定面の全周にわたって測定し、制
御部は距離センサから得られる測定面の形状に関する測
定データを処理して、測定面の形状の良否を判定する。 [実施例] 以下、本発明の円盤状部品の寸法検査装置の一実施例を
第1図に示す。 本実施例の寸法検査装置は、検査台1と、ディスクロー
ター100の一端面(基準面)103と平行な一端面(
測定面)104と自己との間の距離を測定する光学距離
センサ(距離センサ)21.22と、載置面11と直角
な軸芯Xを回転中心として光学距離センサ21.22を
回転させる駆動装置3と、光学距離センサ21.22の
出力信号を処理してディスクローター100の一端面(
測定面)104.105の形状の良否を判定する制御部
4と、からなる。 ディスクローター100は、フランジ部101とボス部
102とを同心円的に一体化した形状をもち、ボス部1
02の一端面(基準面)103、フランジ部の一端面(
測定面)104およびフランジ部の他端面(測定面)1
05をもつものである。 検査台1は、ディスクローター100の基準面103が
載置面11に当接するようにディスクローター100を
載置する台である。 光学距離センサ21.22は、駆動装置3の腕木33に
回転可能に支持されている。これらの光学距離センサ2
1.22はそれぞれレーザダイオード(LD)とレンズ
系とからなる送光系(図示せず)と、半導体装置検出素
子(PSD)とレンズ系とからなる受光系(図示せず)
とからなる。 光学距離センサ21.22のLD(図示せず)はそれぞ
れ軸芯Xど平行な仮想直線Y上において測定面104.
105にレーザー光を発射するものであり、光学距離セ
ンサ21.22のPSD (図示せず)はそれぞれ測定
面104.105から反射するレーザー光により測定面
104.105と光学距離センサ21.22との距離を
測定するものである。 駆動装置3は、検査台1に固定されたステッピングモー
タ31と、ステッピングモーター31の回転軸32に取
りつけられた鋼製の腕木33と、からなる。腕木33は
5字形状をもち、その長い方の片部の端部34が回転軸
32に固定されている。 ステッピングモータ31は第2図に示す一連の駆動パル
ス信号$1によって回転され駆動パルス信@S1は簡略
に図示されているが実際には4相パルス信号であり1回
転期間T1の間だけステッピングモータ31を回転させ
、停止期間工2の間はステッピングモータ31を回転さ
せない。なお、本実施例では回転期間T1は約30m5
ec、停止期間T2は70m5ecに設定している。 そして腕木33の互いに平行な2片部と仮想直線Yと交
差する位置に、互いに対向するように光学距離センサ2
1.22が固定されている。 光学距離センサ21.22はステッピングモータ31の
1回の回転期間T1に回転角5度だ(プ回転するように
設計されている。 制御部4は、光学距離センサ21.22の出力信号を並
列にデジタル信号に変換する入力回路部/1.1と、入
力回路部41から出力される前記デジタル信号などを受
取り後で説明する各種制御信号や判別信号などを出力す
る制御回路部42と、からなる。入力回路部41は、光
学距離センサ21.22の出力信号を所定の大きさにそ
れぞれ増幅するセンスアンプ411.411−と、セン
スアンプ411.411 ”の出力信号を後で説明する
所定のタイミングでサンプルホールドするサンプルホー
ルド回路412.412−と、サンプルホールド回路4
12.412′から出力されるサンプルホールド信号を
それぞれA/D変換するA/D」ンバーター413.4
13−と、からなる。 制御回路部42はI10インターフェイスを内蔵するマ
イクロコンピュータであり、その出力端子の一°つは出
力信号線424を介してステッピングモータ31に接続
され、第2図に示す駆動パルス信号S1がステッピング
モータ31に供給され、駆動パルス信号S1はステッピ
ングモータ31の回転期間T1の間だけ出力され、ステ
ッピングモ−タ31の停止期間T2には出力されない。 他の出力端子は出力信号線421を介してサンプルホー
ルド回路412.412−に接続され、第2図に示すサ
ンプリング信号S2をステッピングモー体 り31の停止期間工2の秦了する1m5ec前にサンプ
ルボールド回路412.412−に送り、この時点のセ
ンスアンプ411.411−の出力信号電圧をサンプル
ホールドする。。 この寸法検査装置の動作を第3図および第4図のフロー
チャートに基づいて説明する。 まず、検査台1の載置面11にディスクローター100
の基準面103が当接するようにディスクローター10
0を検査台上に載置する。 なお、ディスクローター100の軸芯が駆動装置3の軸
芯Xと同じ直線となるように配設づる。 次に、図示しない起動スイッチが投入されるとルーチン
が開始されステップ101に進む。 5101では、レジスタやメモリなどを初期設定して、
5102に進む。 8102では、制御回路部42が出力信号線424を介
してステッピングモータ31に第2図に示す一連の駆動
パルス信号S1を送ってステッピングモータ31を約3
0m5ecだけ回転させ、光学距離センサ21.22を
回転角5度だけ回転さその後停止させる。そしてその後
で8103に進む。 8103は、停止期間T2を規定するタイマを制御する
サブルーチンであり、該ザブルーチンはステッピングモ
ータ31の停止後の回転軸32および腕木33の慣性運
動を減衰させるためになされる。 このサブルーチンでは第4図に示すように、まず511
0でタイマをスタートさせて5111に進む。 5111では、タイマが7 Qms e cになったか
どうかを検出し、タイマXが70m5ecに達していれ
ば5104に進み、そうでなければ5111に再び戻る
。 8104では、光学距離センサ21.22はそれぞれデ
ィスクローター100のフランジ部101の測定面10
4.105と自己との距11ft(Y方向の)を検出し
て、それに応じた変位信号を入力回路部41に伝送する
。入力回路部41は前記変位信号をセンスアンプ411
.411−で所定の大きさに増幅し、増幅された信号を
サンプルホールド回路412.412”に送る。サンプ
ルホールド回路412.412′に送られた増幅された
出力電圧のうち、制御回路部42から出力されるサンプ
ルリング信号S2により指定されるタイミングのものが
サンプルホールド信号S3とサンプルホールド信号83
′としてサンプルホールドされ、サンプルホールド回路
412から出力されるサンプルホールド信号S3とサン
プルホールド回路412′から出力されるサンプルホー
ルド信号S3−はそれぞれA/Dコンバータ413.4
13′でデジタル信号に変換された後で制御回路部42
に送られる。 A/Dコンバータ413から出力される前記デジタル信
号はディスクローター100の測定面104上の一測定
点と光学距離センサ21との間の距離を表す測定データ
であり、A/Dコンバータ413′から出力される前記
デジタル信号はディスクローター100の測定面105
上の一測定点と光学距離センサ22との間の距離を表す
測定データである。従って、A/Dコンバータ413.
413 ′からそれぞれ出力される前記デジタル信号の
差を検出すれば、ディスクローター100のフランジ部
101の一端面104と一端面105との間の距111
#、 (ディスクローター100のフランジ部101の
厚さ)を測定することができる。 8105では、光学距離センサ21.22の回転角度が
360度に達したかどうかを判定する。 なお、光学距離センサ21.22はステッピングモータ
31の1回の回転により回転角5度だけ回転するので、
サンプリングパルス信号S2をカウントし、サンプリン
グパルス信号$2が72になった時に、前記回転角度が
360度に達したものとする。そして回転角度が360
度以上であれば(サンプリングパルスが73以上であれ
ば)、8106に進み、そうでなければ再び8102に
戻って次の測定データ採取を実行する。 このようにしてディスクローター100の測定面104
.105の各72個の測定データM、M′を制御回路部
42のメモリに記憶した後で、$106に進む。 8106は、測定面104の測定データM1、測定面1
05の測定データM2から、フランジ部101の厚さM
l−M2を72個の測定点のそれぞれについて求める。 その後で8107に進む。 8107では、測定データM1と予め記憶している基準
値m1とを比較する。次に測定データM2と予め記憶し
ている基準値m2とを比較する。 そして厚さデータM1−M2と予め記憶している基準厚
さ値m3とを比較する。そして、各データのバラツキの
絶対値1M1−m11.1M2−m21、l Ml−M
2−m3 lが予め設定された所定の範囲内にあれば8
108に進み、そうでなければ5109に進む。なお、
前記データのバラツキの絶対値IM1−m11は測定面
104の凹凸を検査するものであり、前記データのバラ
ツキの絶対値IM2−m21は測定面105の凹凸を検
査するものである。 8108では、ディスクローター100の測定面104
.105およびフランジ部101の厚さが良であること
を表す信号を制御部42からCRTデイスプレィ(図示
せず)に出力してこのルーチンを終了する。 5109では、ディスクローター100の測定面104
または測定面105またはフランジ部101の厚さが不
良であることを表す信号を制御部42から前記CRTデ
イプレイに出力してルーチンを終了する。 前記説明により、ディスクローター100のフランジ部
101の一端面104.105および両面間の厚さが検
査された。 なas”+06において、他のデータ処理を実行するこ
とは当然可能である。たとえば、測定面104上で互い
に180反の位置にある2個の測定データの差を求めれ
ば、前記差により測定面104の傾斜(フレ)が検出で
きる。そして5107でこのフレが予め設定する所定角
度以内にあるかどうかを判定しても良い。 また、距離センサとして光学距離センサ21.22の他
に接触型や作動トランス型や可変容量型や超音波型のも
のも使用できる。またサンプリング回路412.412
′を制御回路部42側に配置しても良い。更に、ディス
クローター100を裏返して測定面104と測定面10
5とを順次測定すれば、光学距離センサ21と22とは
どちらか片方でも良い。また光学距離センサ21と22
とはY方向の仮想直線上に配置する必要は無い。 ただし、光学距離センサ21.22をY方向の仮想直線
上に配置することにより、△/Dコンバータ413.4
13′から出力される2種類のデジタル信号の差を検出
するだけで、フランジ部101の厚さを直接検出するこ
とができ、どちらかの信号の遅延操作を省略することが
できる。 [発明の効果] 以上説明したように本発明の円盤状物品の寸法検査装置
は、円盤状物品の測定面の形状を測定するだめに、円盤
状物品の前記測定面と平行な基準面を検査台の載置面上
に載置し、前記載置面と平行に距離センサを回転させ、
距離センサと測定面との距離を前記載置面と直角な方向
に測定しているので、基準面に対する測定面のフレや測
定面の粗さや基準面に平行な2面の測定面間の距離を、
簡単に測定できる。更に距離センサを回転させる駆動装
置の回転質量を従来より大幅に軽減できるので、距離セ
ンサの有害な振動を減らすことができ測定精度を改善で
きる。また駆動装置の起動停止が素早くできかつ駆動装
置や検査台などの機械的剛性を減らして装置を小型軽量
化することができる。
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the shape distortion inspection device of the present invention. FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part of the device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control circuit section 42 of the apparatus shown in FIG. FIG. 4 shows step 810 of FIG.
3 is a flowchart of subroutine No. 3. FIG. 5 is a sectional view of the apparatus shown in FIG. 1 taken along the line A-/M. 1... Inspection table 21.22... Optical distance sensor (distance sensor) 3...
・Drive device 4...Control unit Patent applicant: Aisin High School 6 Co., Ltd. Agent
Patent attorney Hiroshi Okawa Procedure correction layer (voluntary) 1. Display of the case 1986 Patent Application No. 269877 2 Name of the invention Dimension inspection device for disk-shaped articles 3 Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant Representative of Aisin Takaoka Co., Ltd., 1-Tenno, Takaoka Shinmachi, Toyota City, Aichi Prefecture Person: Shigeru Kimura 4, Agent: Kodama Building, 3-3-4 Meieki, Nakamura-ku, Nagoya, Aichi Prefecture 450 Description 1 Name of the invention Dimensional inspection device for disk-shaped articles 2 Claims (1) an inspection table having a mounting part on which the disc-shaped article is placed in contact with a reference surface of the disc-shaped article; and a measurement surface that is substantially parallel to the reference surface of the disc-shaped article; a distance sensor that measures the displacement of the part; a drive device that rotates the distance sensor around an axis perpendicular to the reference surface; and a drive device that processes the output signal of the distance sensor to measure the measurement surface of the disc-shaped article. A control section that determines the quality of the shape of the measurement surface based on the amount of change in the portion. (2) The drive device rotates intermittently, and the control unit processes the output signal of the distance sensor when the drive device is stopped to determine the shape of the measurement surface of the disc-shaped article. An apparatus for inspecting the dimensions of a disk-shaped article according to claim 1. (3) The dimension inspection device according to claim 1, wherein the distance sensor simultaneously measures portions of the two mutually parallel measuring surfaces of the disc-shaped article that are opposite to each other. 3. Detailed Description of the Invention Field of Industrial Application] The present invention relates to a dimensional inspection device for inspecting a disc-shaped article, such as a disc rotor that is a component of an automobile brake system. [Prior Art] Conventionally, a disc rotor, which is a component of an automobile braking device, has been inspected for shape distortion after being subjected to a predetermined process. This disc rotor has a shape in which a 7-flange part and a boss part are concentrically integrated, and one end surface of the boss part serves as an assembly reference surface, and one circular end face of the flange part and the opposite end face opposite thereto. It has a circular other end surface on the side. In this shape distortion inspection, the distance between one end face of the boss part and one end face of the flange part, which are parallel to each other,
The unevenness of one end face and the other end face of the flange portions parallel to each other, and the deflection of the one end face and the other end face of the seven flange portions were inspected. In this shape distortion inspection process, the worker places the disc rotor on a surface plate so that one end face of the boss part is in contact with it, and measures the other end face of the flange part with a dial gauge while rotating the disc rotor. process, the process of removing the disc rotor from the surface plate,
had to be executed sequentially. In addition, Utility Model Application No. 62-810 filed by the present applicant
No. 08 proposes a technique in which a touch sensor is brought into contact with, for example, one end face of a flange portion of the disc rotor while the disc rotor is rotated by a drive device, and the irregularities of the one end face are measured over the entire circumference. [Problems to be Solved by the Invention] However, the work in each of these steps is repetitive work, and in particular, the work of visually measuring the disc rotor using the dial gauge requires concentration of nerves, so that the worker may become fatigued. There was a possibility that work efficiency and work accuracy would decrease. In the conventional technology, which rotates a disk rotor by a drive device and automatically measures the entire circumference of the surface to be measured (hereinafter referred to as the measurement surface) of the disk rotor, as a result of experiments, the measurement data is incorrect due to the vibration of the drive device. It was found that noise was mixed in and the inspection accuracy was significantly deteriorated.The cause of the vibration is the mechanical accuracy and speed unevenness of the drive device, or the inspection table due to the rotation of the drive device or the disk-shaped article. vibration of the measuring device (particularly the touch sensor) due to the vibration of the inspection table, etc. In view of the above problems, the present invention provides an apparatus for measuring the dimensions of a disc-shaped article with high efficiency and high accuracy. [Means for Solving the Problems] The dimension inspection device of the present invention includes an inspection table having a mounting portion on which the disc-shaped article is placed in contact with a reference surface of the disc-shaped article; , a distance sensor for measuring the displacement of a portion of the measurement surface with respect to the reference surface of a measurement surface substantially parallel to the reference surface of the disc-shaped article; and a rotation center about an axis perpendicular to the mounting surface. A drive device that rotates the distance sensor; and a control unit that processes the output signal of the distance sensor and determines whether the shape of the measurement surface of the disc-shaped article is good or bad based on the amount of change in the measurement surface portion of the disc-shaped article. The disc-shaped article is a member having a plurality of mutually parallel end faces, and is, for example, a hat-shaped disc rotor that is a part of an automobile braking system. As explained above, this disc rotor has a shape in which seven flange parts and a boss part are concentrically integrated.The inspection table has a flat mounting surface on which a disc-shaped article is placed. The distance sensor, such as a touch sensor or an optical distance sensor, is capable of detecting the position of a small area on the measurement surface of a disk-shaped article, especially the displacement in a direction parallel to the axis of the measurement surface of the disk-shaped article. The drive device is a device that rotates the distance sensor around an axis perpendicular to the placement part of the examination table, and is preferably a stepping motor or the like. This is a device that processes output signals to determine the shape of the measurement surface of a disk-shaped article.It processes multiple pieces of measurement data obtained from the distance sensor after the drive device has stopped, and then calculates the shape of the disk-shaped object from between each of the processed measurement data. It has the function of determining whether the shape of the measurement surface of a shaped article is good or bad.In addition, in order to further reduce the noise that enters the distance sensor due to the rotation of the drive device, the distance sensor It is preferable to sample the measurement data from the distance sensor using a sliding door whose vibrations and the like are sufficiently attenuated. [Function] In this device for inspecting the dimensions of a disc-shaped article, the disc-shaped article is first set on the inspection table so that the reference surface of the disc-shaped article to be inspected comes into contact with the placement surface of the inspection table, and then the drive device is activated. The distance sensor is rotated in a rotation plane that faces the measurement surface of the disc-shaped article and is parallel to the mounting surface. The distance sensor measures the displacement of the measurement surface of the disk-shaped article over the entire circumference of the measurement surface, and the control unit processes the measurement data regarding the shape of the measurement surface obtained from the distance sensor to determine whether the shape of the measurement surface is good or bad. . [Example] Hereinafter, an example of the dimensional inspection device for disk-shaped parts of the present invention is shown in FIG. 1. The dimension inspection apparatus of this embodiment has an inspection table 1 and one end surface (reference surface) parallel to one end surface (reference surface) 103 of the disc rotor 100.
An optical distance sensor (distance sensor) 21.22 that measures the distance between itself and the measurement surface 104, and a drive that rotates the optical distance sensor 21.22 around an axis X perpendicular to the mounting surface 11. The device 3 processes the output signals of the optical distance sensors 21 and 22 to detect one end surface (
and a control unit 4 that determines the quality of the shape of the measurement surface) 104 and 105. The disc rotor 100 has a shape in which a flange portion 101 and a boss portion 102 are concentrically integrated.
One end surface (reference surface) 103 of 02, one end surface of the flange portion (
measurement surface) 104 and the other end surface of the flange (measurement surface) 1
05. The inspection table 1 is a table on which the disk rotor 100 is placed so that the reference surface 103 of the disk rotor 100 is in contact with the placement surface 11. The optical distance sensor 21 , 22 is rotatably supported on the arm 33 of the drive device 3 . These optical distance sensors 2
1.22 is a light transmitting system (not shown) consisting of a laser diode (LD) and a lens system, and a light receiving system (not shown) consisting of a semiconductor device detection element (PSD) and a lens system, respectively.
It consists of. The LDs (not shown) of the optical distance sensors 21 and 22 are located on the measurement surface 104.
105, and the PSD (not shown) of the optical distance sensor 21.22 detects the measurement surface 104.105 and the optical distance sensor 21.22 by the laser light reflected from the measurement surface 104.105, respectively. It measures the distance between. The drive device 3 includes a stepping motor 31 fixed to the examination table 1 and a steel arm 33 attached to a rotating shaft 32 of the stepping motor 31. The arm 33 has a 5-shape, and the end 34 of its longer piece is fixed to the rotating shaft 32. The stepping motor 31 is rotated by a series of drive pulse signals $1 shown in FIG. The stepping motor 31 is rotated, and the stepping motor 31 is not rotated during the stop period 2. In this example, the rotation period T1 is approximately 30 m5.
ec, and the stop period T2 is set to 70 m5 ec. Optical distance sensors 2 are placed opposite to each other at positions where the two mutually parallel pieces of the armrest 33 intersect with the virtual straight line Y.
1.22 is fixed. The optical distance sensors 21 and 22 are designed to rotate at a rotation angle of 5 degrees during one rotation period T1 of the stepping motor 31. The control unit 4 outputs the output signals of the optical distance sensors 21 and 22 in parallel. an input circuit section/1.1 that converts the digital signal into a digital signal; and a control circuit section 42 that receives the digital signal outputted from the input circuit section 41 and outputs various control signals, discrimination signals, etc. that will be explained later. The input circuit section 41 includes sense amplifiers 411 and 411- which amplify the output signals of the optical distance sensors 21 and 22 to a predetermined magnitude, respectively, and a predetermined amplifier which amplifies the output signals of the sense amplifiers 411 and 411", which will be explained later. Sample and hold circuits 412 and 412- that sample and hold at timing, and sample and hold circuit 4
A/D converter 413.4 that converts the sample and hold signals output from 12.412' into A/D, respectively.
13-. The control circuit unit 42 is a microcomputer with a built-in I10 interface, and one of its output terminals is connected to the stepping motor 31 via an output signal line 424, and the drive pulse signal S1 shown in FIG. The drive pulse signal S1 is output only during the rotation period T1 of the stepping motor 31, and is not output during the stop period T2 of the stepping motor 31. The other output terminal is connected to the sample and hold circuits 412 and 412- through the output signal line 421, and samples the sampling signal S2 shown in FIG. The signal is sent to the bold circuit 412.412-, and the output signal voltage of the sense amplifier 411.411- at this point is sampled and held. . The operation of this dimension inspection apparatus will be explained based on the flowcharts of FIGS. 3 and 4. First, the disc rotor 100 is placed on the mounting surface 11 of the inspection table 1.
Disc rotor 10 so that reference surface 103 of
0 on the inspection table. Note that the disk rotor 100 is arranged so that its axis is in the same straight line as the axis X of the drive device 3. Next, when a starting switch (not shown) is turned on, the routine is started and the process proceeds to step 101. 5101, initialize registers, memory, etc.
Proceed to 5102. At 8102, the control circuit unit 42 sends a series of drive pulse signals S1 shown in FIG.
It is rotated by 0 m5ec, and the optical distance sensors 21 and 22 are rotated by a rotation angle of 5 degrees and then stopped. After that, the process proceeds to 8103. 8103 is a subroutine for controlling a timer that defines the stop period T2, and this subroutine is performed to damp the inertial motion of the rotating shaft 32 and arm 33 after the stepping motor 31 is stopped. In this subroutine, as shown in FIG.
Start the timer with 0 and proceed to 5111. In step 5111, it is detected whether the timer has reached 7 Qmsec, and if the timer X has reached 70m5ec, the process advances to step 5104; otherwise, the process returns to step 5111. 8104 , the optical distance sensors 21 , 22 each have a measuring surface 10 of the flange portion 101 of the disc rotor 100 .
A distance of 11 ft (in the Y direction) between 4.105 and itself is detected, and a corresponding displacement signal is transmitted to the input circuit section 41. The input circuit section 41 inputs the displacement signal to a sense amplifier 411.
.. 411- to a predetermined magnitude and sends the amplified signal to sample and hold circuits 412 and 412''. Among the amplified output voltages sent to sample and hold circuits 412 and 412', the output voltage from the control circuit 42 is The timing specified by the output sampling signal S2 is the sample hold signal S3 and the sample hold signal 83.
The sample-and-hold signal S3 outputted from the sample-and-hold circuit 412 and the sample-and-hold signal S3- outputted from the sample-and-hold circuit 412' are respectively sampled and held by the A/D converter 413.4.
After being converted into a digital signal at step 13', the control circuit section 42
sent to. The digital signal output from the A/D converter 413 is measurement data representing the distance between one measurement point on the measurement surface 104 of the disc rotor 100 and the optical distance sensor 21, and is output from the A/D converter 413'. The digital signal is transmitted to the measurement surface 105 of the disc rotor 100.
This is measurement data representing the distance between one measurement point above and the optical distance sensor 22. Therefore, A/D converter 413.
413', the distance 111 between the one end surface 104 and the one end surface 105 of the flange portion 101 of the disc rotor 100 can be determined.
# (thickness of flange portion 101 of disc rotor 100) can be measured. At 8105, it is determined whether the rotation angle of the optical distance sensor 21.22 has reached 360 degrees. In addition, since the optical distance sensors 21 and 22 rotate by a rotation angle of 5 degrees with one rotation of the stepping motor 31,
It is assumed that the rotation angle reaches 360 degrees when the sampling pulse signal S2 is counted and the sampling pulse signal $2 reaches 72 degrees. And the rotation angle is 360
If the sampling pulse is equal to or greater than 73 (if the sampling pulse is 73 or more), the process advances to 8106; otherwise, the process returns to 8102 to execute the next measurement data collection. In this way, the measurement surface 104 of the disc rotor 100
.. After storing each of the 72 measurement data M and M' of 105 in the memory of the control circuit section 42, the process proceeds to $106. 8106 is measurement data M1 of measurement surface 104, measurement surface 1
From the measurement data M2 of 05, the thickness M of the flange portion 101
l-M2 is determined for each of the 72 measurement points. Then proceed to 8107. At 8107, the measured data M1 is compared with a pre-stored reference value m1. Next, the measured data M2 is compared with a pre-stored reference value m2. Then, the thickness data M1-M2 is compared with a reference thickness value m3 stored in advance. Then, the absolute value of the variation of each data 1M1-m11.1M2-m21, l Ml-M
8 if 2-m3 l is within a predetermined range
If not, proceed to 5109. In addition,
The absolute value IM1-m11 of the data variation is used to test the unevenness of the measurement surface 104, and the absolute value IM2-m21 of the data variation is used to test the unevenness of the measurement surface 105. At 8108, the measurement surface 104 of the disc rotor 100
.. 105 and the thickness of the flange portion 101 are output from the control unit 42 to a CRT display (not shown), and this routine ends. 5109, the measurement surface 104 of the disc rotor 100
Alternatively, a signal indicating that the thickness of the measurement surface 105 or the flange portion 101 is defective is outputted from the control section 42 to the CRT display, and the routine is ended. According to the above explanation, one end surface 104, 105 of the flange portion 101 of the disc rotor 100 and the thickness between both surfaces were inspected. Of course, it is possible to perform other data processing at ``as''+06.For example, if the difference between two pieces of measurement data located 180 degrees apart from each other on the measurement surface 104 is determined, the difference can be used to determine the measurement surface. 104 can be detected. Then, it may be determined in 5107 whether this deflection is within a predetermined angle set in advance.In addition to the optical distance sensors 21 and 22, a contact type or a Actuation transformer type, variable capacity type, and ultrasonic type can also be used. Also, sampling circuit 412.412
' may be placed on the control circuit section 42 side. Furthermore, the disc rotor 100 is turned over and the measurement surface 104 and the measurement surface 10 are
As long as distances 5 and 5 are measured sequentially, either one of the optical distance sensors 21 and 22 may be used. In addition, optical distance sensors 21 and 22
There is no need to arrange it on the virtual straight line in the Y direction. However, by arranging the optical distance sensor 21.22 on the virtual straight line in the Y direction, the Δ/D converter 413.4
By simply detecting the difference between the two types of digital signals output from 13', the thickness of the flange portion 101 can be directly detected, and the delay operation of either signal can be omitted. [Effects of the Invention] As explained above, the size inspection device for a disk-shaped article of the present invention inspects a reference plane parallel to the measurement surface of the disk-shaped article in order to measure the shape of the measurement surface of the disk-shaped article. Place the distance sensor on the mounting surface of the stand, rotate the distance sensor parallel to the mounting surface,
Since the distance between the distance sensor and the measurement surface is measured in a direction perpendicular to the above-mentioned installation surface, there is no deviation of the measurement surface with respect to the reference surface, roughness of the measurement surface, and distance between two measurement surfaces parallel to the reference surface. of,
Easy to measure. Furthermore, since the rotating mass of the drive device that rotates the distance sensor can be significantly reduced compared to the conventional one, harmful vibrations of the distance sensor can be reduced and measurement accuracy can be improved. Furthermore, the drive device can be started and stopped quickly, and the mechanical rigidity of the drive device, inspection table, etc. can be reduced, and the device can be made smaller and lighter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の寸法検査装置の一実施例模式図である
。第2図は第1図の装置の各部の信号波形図である。第
3図は第1図の装置の制御回路部42の動作を示すフロ
ーチャートである。第4図は第3図のステップ5103
のサブルーチンのフローチャートである。第5図は第1
図の装置の八一/M線矢視の断面図である。 1・・・検査台 21.22・・・光学距離センサ(距離センサ)3・・
・駆動装置 4・・・制御部 特許出願人   アイシン高丘株式会社代理人    
弁即士 大川 宏
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the dimension inspection apparatus of the present invention. FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part of the device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control circuit section 42 of the apparatus shown in FIG. Figure 4 shows step 5103 in Figure 3.
2 is a flowchart of a subroutine. Figure 5 is the first
FIG. 3 is a cross-sectional view of the device shown in the figure, taken along the line 81/M. 1... Inspection table 21.22... Optical distance sensor (distance sensor) 3...
・Drive device 4...Control unit Patent applicant Aisin Takaoka Co., Ltd. Agent
Bench expert Hiroshi Okawa

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)円盤状物品の基準面と当接して前記円盤状物品を
載置する載置部をもつ検査台と、 前記円盤状物品の前記基準面とほぼ平行な測定面の前記
基準面に対する前記測定面の部分の変位を測定する距離
センサと、 前記基準面と直角な軸芯を回転中心として前記距離セン
サを回転させる駆動装置と、 前記距離センサの出力信号を処理して前記円盤状物品の
前記測定面の部分の変化量より前記測定面の形状の良否
を判定する制御部と、からなることを特徴とする円盤状
物品の形状歪検査装置。
(1) an inspection table having a mounting part on which the disc-shaped article is placed in contact with a reference surface of the disc-shaped article; and a measurement surface substantially parallel to the reference surface of the disc-shaped article relative to the reference surface. a distance sensor that measures the displacement of a portion of the measurement surface; a drive device that rotates the distance sensor around an axis perpendicular to the reference surface; An apparatus for inspecting shape distortion of a disk-shaped article, comprising: a control section that determines whether the shape of the measurement surface is good or bad based on the amount of change in the portion of the measurement surface.
(2)前記駆動装置は間欠的に回転するものであり、前
記制御部は前記駆動装置の停止時の前記距離センサの出
力信号を処理して前記円盤状物品の前記測定面の形状を
判定するものである特許請求の範囲第1項記載の円盤状
物品の形状歪検査装置。
(2) The drive device rotates intermittently, and the control unit processes the output signal of the distance sensor when the drive device is stopped to determine the shape of the measurement surface of the disc-shaped article. An apparatus for inspecting shape distortion of a disc-shaped article according to claim 1.
(3)前記距離センサは、前記円盤状物品の互いに平行
な2面の前記測定面の互いに背向する部位を同時に測定
するものである特許請求の範囲第1項記載の形状歪検査
装置。
(3) The shape distortion inspection device according to claim 1, wherein the distance sensor simultaneously measures portions of the two mutually parallel measuring surfaces of the disc-shaped article that are opposite to each other.
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