JPH02260076A - 刻印確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は被検体面に刻印された表示部を確認して異品
検出を行う刻印確認装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、鍛造等により形成された被検体（例えば第２図、
第３図に被検体１で示すような自動車用エンジンバルブ
等）は、型式識別のため、表示面３に文字または記号よ
りなる表示部５が凹凸状に刻印されている。そして、製
造時における異品の混入を防止するため、一般には第１
３図に示すような画像処理装置を用いて、異品の検出が
行われていた。

この画像処理装置は、被検体１の表示面３を撮像するビ
デオカメラ５０と、それにより得られた映像信号を２値
化処理等の画像処理、基準パターンとの比較等を行う画
像処理装置５１と、処理された画像を表示するビデオモ
ニタ５２とを主体に構成されている。

そして、照明ランプ５３により照明された表示面３１表
示部５の画像処理を行い、その処理画像により被検体ｉ
の適否の判定を行っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、このような従来構成の装置においては、表示部
５の形成面である表示面３が、湾入または湾出した球面
状に形成されている場合、球面の曲率が小さいと、照明
光の当て方により表示部５文字が欠けて写るという問題
があった。

また、照明光の当て方が難しく、反射による散乱光のた
め表示面３の写り方に差が生じて、表示部５の所在位置
によっては、部分的に反映しない場合がある。そのため
、多様な表示位置をもつ各種の被検体１の異品検出に対
応することができず、汎用性に欠けるという問題があっ
た。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、湾入または湾出した球面上に凹凸状に刻印された
表示部を、的確に確認して被検体の適否の弁別を行うこ
とができる刻印確認装置を提供することを目的としてい
る。

く課題を解決するための手段〉 この発明は上記目的を達成するためになされたものであ
り、 被検体に相対するとともに移動機構により相対駆動され
て上記被検体面を走査可能に設けられその走査に伴って
逐次上記被検体面までの距離に対応した距離信号を出力
する距離センサと、上記距離センサからの距離信号を受
けるとともにその走査の進行に基づいて上記被検体面に
形成された凹凸状の表示部の距離信号に対応した座標を
算出し座標信号を出力する座標算出手段と、判別基準と
なる上記表示部の標準座標を記憶するとともにその標準
座標と上記座標算出手段よりの座標信号とを比較して上
記被検体の適否を弁別する弁別手段と、を備えた刻印確
認装置である。

〈作用〉 この発明は上記のように構成されたものであり、距離セ
ンサは、凹凸状に刻印された表示部を有する被検体面を
走査して、逐次被検体までの距離に対応した距離信号を
出力する。

座標算出手段は、距離信号の変化率を取出し、凹凸状の
表示部による変化率の急激な変化があったとき、距離セ
ンサと被検体との相対的移動に基づいて表示部の座標を
算出し座標信号を出力する弁別手段は、適正な被検体の
表示部の標準座標と座標信号とを比較して、被検体の適
否を弁別する。

〈実施例〉 まず、本発明の詳細な説明する。

この発明による刻印確認装置は、第１図に示す如く、被
検体１に相対しその表示面３を走査可能に設けられて、
表示面３までの距離に対応した距離信号を出力する距離
センサ１０と、距離信号と走査の進行とに基づいて、凹
凸状の表示部５の座標を算出し座標信号を出力する座標
算出手段３０と、判別基準となる標準座標と座標信号と
を比較して、被検体１の適否を弁別する弁別手段４０と
を備えて構成されている。

なお、この刻印確認装置での弁別に適した被検体１は、
−例として第２図、第３図に示すような自動車用エンジ
ンバルブがあげられる。この被検体１は、湾入球面状の
表示面３に、文字等からなる表示部Ｓが凸状（または凹
状）に形成されている。

また、距離センサ１０は、第４図に示すように、被検体
１の表示面３に相対して相対移動可能に設けられ、その
距離信号を増幅回路へ出力するように形成されている。

以下、この発明を具体的に説明する。

第５図はこの発明による刻印確認装置の一実施例の回路
構成を示すブロック図である。

この刻印確認装置は、距離センサ１０と、距離センサ１
０を基準位置８Ａに移動させる移動機構１２と、被検体
１を１回転させる被検体駆動機構２２と、距離センサ１
０に電気的に接続された座標算出手段３０と、座標算出
手段３０に接続された弁別手段４０とを主体に構成され
ている。

距離センサ１０は、実施例では半導体レーザによるレー
ザビームを照射し、被検体１からの反射光によりそのセ
ンサヘッド１１と被検体１との間の距離を測定し、その
距離に対応した距離信号を出力するレーザ式距離センサ
により構成されている。また、距離センサ１０は、移動
機構１２によリ、被検体１の表示面３上方において、所
定距離を保ち、かつセンサヘッド１１からのレーザビー
ムが、表示面３の中心４上を横断する方向に移動可能に
設けられている。

移動機構１２は、ボールねじ１３．駆動モータ１５、お
よび基準位置記憶回路１７．Ｘ＠駆動回路１８等とから
構成されている。

ボールねじ１３は、距離センサ１０にねじ対偶されると
ともに軸受１４，１４により軸支されており、更にパル
スモータからなる駆動モータ１５により正、逆回転可能
に設けられている。そして、駆動モータ１５の回転によ
り、距離センサ１０をボールねじ１３の軸方向に移動さ
せるように形成されている。

基準位置記憶回路１７は、距離センサ１０を被検体１の
上側方の原位置から、走査開始点となる基準位置８Ａ（
第２図参照）へ移動させる移動量を記憶している。

Ｘ軸駆動回路１８は、基準位置記憶回路１７よりの穆動
量侶号を受けて、その信号に対応した駆動信号を出力す
るように形成されている。そして、駆動モータ１５は所
定の回転を行って、距離センサ１０を原位置と基準位置
８Ａとの間を８勤させるように形成されている。

被検体駆動機構２２は、チャック２３Ａ、被検体駆動モ
ータ２５．および駆動量記憶回路２７゜θ軸駆動回路２
８等とから構成されている。

チャック２３Ａは被検体１の表示面３を、距離センサ１
０のセンサヘッド１１に所定距離を保って相対させて挟
持可能に設けられ、更にジヨイント２４を介して、パル
スモータからなる被検体駆動モータ２５によって回転す
るように形成されている。

駆動量記憶回路２７は、チャック２３Ａに挟持された被
検体１を、表示面３の中心４を軸として１回転させる駆
動量を記憶している。

θ軸駆動回路２８は、駆動量記憶回路２７よりの駆動量
信号を受けて、その信号に対応した駆動信号を出力する
ように形成されている。そして、被検体駆動モータ２５
を一定速度で所定方向に回転させて、被検体１を１回転
させるように形成されている。従って、被検体駆動モー
タ２５が駆動されることにより、相対する距離センサ１
０よりのレーザビームが、被検体１の基準位置８Ａから
走査線７上を走査して、再び基準位置８Ａに至るように
形成されている。

座標算出手段３０は、実施例では増幅回路３１、微分回
路３２．抽出回路３３．座標計算回路３４、タイマ３５
等とから構成されている。

増幅回路３１は、距離センサ１０に接続されて距離信号
を増幅するとともに、第６図に示すように距離信号と、
センサヘッド１１と被検体１どの間の距離との関係がリ
ニアに出力されるように形成されている。

微分回路３２は、増幅回路３１の出力を微分し、第７図
に示すように走査時間に対応して距離信号の変化を取出
す。

抽出回路３３は、微分回路３２の変化率を受けて、その
変化率が所定の設定値を超えて正方向または負方向に急
激に変化したとき、トリガ信号を出力する（第８図参照
）。

座標計算回路３４は、抽出回路３３のトリガ信号、タイ
マ３５よりのタイマ信号および距離センサ１０の走査速
度に相当するθ軸駆動回路２８よりの信号を入力する。

そして、走査開始からトリガ信号までの時間（１＋、１
１　＋Δｔ）と走査速度から、表示部５の基準位置８Ａ
に対する座標を計算し座標信号を出力する。

タイマ３５は、被検体１の回転開始時（走査開始時）に
リセット信号Ｒを入力してタイマカウントをスタートし
、距離センサ１０の走査に対応してタイマ信号を出力す
るように形成されている。

弁別手段４０は、実施例では座標信号記憶回路４１、標
準座標記憶回路４２．差演算回路４３゜判定基準記憶回
路４４１判定回路４５等とから構成されている。

座標信号記憶回路４１は、座標算出手段３ｏに接続され
て被検体１が１回転する間の座標信号を記憶する。

漂ｉ１座標記憶回路４２は、被検体１の表示部３の標準
座標を記憶している。

差演算回路４３は、座標信号記憶回路４１の座標信号お
よび標準座標記憶回路４２よりの標準座標を受けて、両
者の差を求めて差信号として出力する。

判定基準記憶回路４４は、差演算回路４３の差信号の判
定基準値を記憶している。

判定回路４５は、差演算回路４３よりの差信号および判
定基準記憶回路４４よりの判定基準値を受けて、両者を
比較して適否を判定し、それに対応した判定信号を出力
する。なお、この判定回路４５は、図示しない警報ラン
プまたは警報ブザー等に接続されて、被検体１が“否”
と判定されたときに、警報を発するように構成されてい
る。

次に、このように構成された刻印確認装置の動作につい
て、第９図のフローチャートを参照して説明する。

まず、被検体１がチャック２３Ａに挟持されて、その表
示面３が距離センサ１０に相対可能に位置している。そ
して、装置の始動により、ステップ１０で距離センサ１
０が駆動ｍ構１２に駆動され、センサヘッド１１が被検
体１の基準位置８Ａ上に移動する。

次いで、ステップ２０では被検体駆動機構２２がスター
トするとともに、リセット信号Ｒがタイマ３５に入力さ
れる。そして、被検体駆動モータ２５の回転により被検
体１が回転し、センサヘッド１１よりのレーザビームは
走査線フ上を移動する。

ステップ３０では、走査線７が凸状の表示部５を横切る
と、距離センサ１０の距離信号が急激に変化する。この
距！！信号の変化は座標算出手段３０の微分回路３２で
微分され、その出力は表示部５の凸部により急激に正方
向に変化し、凸部の下り側に入ると負方向に急激に変化
する。そして表示部５を過ぎると出力は一定となる。こ
の微分回路３２の急激な出力変化を、抽出回路３３が取
出してトリガ信号を出力し、座標計算回路３４において
、走査開始からトリガ信号発生までの時間と距離センサ
１０の走査速度により、基準位置８Ａに対する表示部５
のＰ！ＩＰＡを計算し、座標信号を出力する。そして、
被検体１が１回転する間の座標信号が、弁別手段４０の
座標信号記憶回路４１に記憶される。

ステップ４０では、差演算回路４３において、座標信号
記憶回路４１よりの座標信号と標準座標記憶回路４２の
標準座標との差を演算し、差信号を出力する０次いでス
テップ５０では差演算回路４３の差信号と判定基準記憶
回路４４の判定基準値とを、判定回路４５において比較
する。

ステップ６０では上記差信号が判定基準値より大か否か
を判定し、判定がＮＯのときはステップフＯへ進み、Ｙ
ＥＳの場合はステップ８０に進む、ステップフ０では、
表示部５の位置が標準被検体と同等と判定され、被検体
１を“適”とする判定信号を出力し、ステップ９０へ進
む、また、ステップ８０では、表示部５の位置が標準被
検体と異なるものとし、被検体１を“否°とする判定信
号を出力しくそれにより、例えば、警報ランプを点灯さ
せる）、ステップ９０へ進む。

ステップ９０では、距離センサ１０を原位置へ復帰駆動
し、被検体１の確認動作が終了し次の被検体１の確認待
機態勢へ移行する。

第１０図は、この発明の他の実施例を示し、距離センサ
による走査形態に特徴を有する。なお、以下の説明では
第１実施例との重複部分については同一符号を付して説
明を省略する。

この第２実施例では、被検体１はチャック２３Ｂにより
挟持されて所定位置に固定される。また距離センサ１０
は、移動機構１２により、第２図に示す表示面３の横断
線６上を、基準位置８Ｂを基点として一定速度で走査す
るように構成されている。なお、Ｘ軸駆動回路１８より
の信号を、距離センサ１０の走査速度に相当するものと
して座標計算回路３４に入力している。これにより、距
離センサ１０は湾入曲面の表示面３を横断し、それにつ
れて距離信号出力は変化する。従って、微分回路３２の
出力は、球面状部の走査時にはほぼ一定の割合で変化す
る。そして表示部５を横切る時は、距離信号の変化に対
応して急激に出力な変化し、表示部５を通過すると、ま
た球面形状に従ってほぼ一定の割合で変化するようにな
る（第１１図参照）、この変化率により、抽出回路３３
においてトリガ信号が出力され、走査開始からトリガ信
号出力までの時間（第１２図に示す１．．１、＋Δｔ）
と走査速度から、表示部５の座標を計算し座標信号を出
力する。

なお、この発明は上述の説明および国側に限定されるこ
となく、この発明の技術的思想から逸脱しない範囲にお
いて、その実施態様を変更することができる０例えば、
距離センサは可視光ビームによる光学的距離センナ、超
音波による距離センサ、または磁気式距離センサであっ
てもよい、特に被検体が常磁性体材により形成されてい
る場合は、磁気式距離センサを用いることにより、被検
体に付着した水分、油膜等の影響を受けることなく、適
確に表示部の確認を行うことができる。

また、距離センサを左右に首振り状に駆動させて、走査
を行うようにしてもよい。

更に、複数個の距離センサを一列に並べて、表示部全体
を並列的に走査し、それらの座標を各々算出、比較して
、より詳細な確認を行うこともできる。

また、座標算出手段における微分回路、抽出回路、座標
計算回路は、増幅回路の出力なＡ／Ｄ変換して、マイク
ロコンピュータによるプログラム演算処理に置換えるこ
とも可能である。

更に、座標の比較は、最初のトリガ信号と次のトリガ信
号との間の座標（第８図のΔｔに相当）のみから判別す
ることも可能である。

また、座標算出手段の出力により、算出座標値を数字等
で表示するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したようにこの発明の刻印確認装置は、被検体
に相対するとともに移動機構により相対駆動されて被検
体面を走査可能に設けられその走査に伴って逐次被検体
面までの距離に対応した距ｌ！信号を出力する距離セン
サと、距離センサからの距離信号を受けるとともにその
走査の進行に基づいて被検体面に形成された凹凸状の表
示部の距離信号に対応した座標を算出し座標信号を出力
する座標算出手段と、判別基準となる表示部の標準座標
を記憶するとともにその標準座標と座標算出手段よりの
座標信号とを比較して被検体の適否を弁別する弁別手段
とを備えた構成なので、距離センサにより、凹状または
凸状に形成された表示部による距離の急激な変化を把え
て位置確認を行うため、表示部形成面が湾入または温圧
した球面。

曲面であっても、従来例のように照明の当て方によって
、表示部の欠けや部分的な反映不良による被検体の確認
不良が発生することがない。

従って、表示部形成面の形状および表示位置に影響され
ることなく、各種の被検体に対応が可能であり、その適
否を的確に確認して弁別することができる効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す構成図、第２図は被検体
の上面図、 第３図は第２図のＸ−Ｘ線断面図、 第４図は被検体と距離センサとの関係を示す説明断面図
、 第５図はこの発明の刻印確認装置の一実施例の回路構成
を示すブロック図、 第６図は同じく増幅回路の出力特性ズ、ｆｉ７図は同じ
く微分回路出力を示す曲線図、第８図は同じく抽出回路
出力を示す曲線図、第９図は同じく確認動作を示すフロ
ーチャート第１０図は第２実施例の回路構成を示すブロ
ック図、 第１１図は同じく微分回路出力を示す曲線図、第１２図
は同じく抽出回路出力を示す曲線図、第１３図は従来の
画像処理装置の構成を示す図である。 １・・・被検体、 ５・・・表示部、 １０−・・距離センサ、 ３０・・・座標算出手段、 ４０・・・弁別手段。 ＝刊回湾Ｈ令 ’Ｉｆｆ回寓旧９ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検体に相対するとともに移動機構により相対駆動され
   て前記被検体面を走査可能に設けられその走査に伴つて
   逐次前記被検体面までの距離に対応した距離信号を出力
   する距離センサと、 前記距離センサからの距離信号を受けるとともにその走
   査の進行に基づいて前記被検体面に形成された凹凸状の
   表示部の距離信号に対応した座標を算出し座標信号を出
   力する座標算出手段と、判別基準となる前記表示部の標
   準座標を記憶するとともにその標準座標と前記座標算出
   手段よりの座標信号とを比較して前記被検体の適否を弁
   別する弁別手段と、 を備えたことを特徴とする刻印確認装置。