JPH05203419A - リング状シール部材の寸法検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＣＤ等のイメージセンサを使用せずに、安
価に製作でき、取扱も簡単なリング状シール部材の寸法
の自動検査方法及び装置を提供する。 【構成】 Ｏリング１をコンベヤ２上に載置して移動さ
せるとともに、Ｏリング１の断面径Ｗよりも巾ｂが大き
い帯状のレーザ光平行光束Ｌを上記コンベヤの移動方向
に直角にかつ該光束の巾方向がコンベヤ面２１にほぼ垂
直になるように投射する。移動するＯリングが上記レー
ザ平行光束の一部を遮光することによる受光器８の受光
量の変化から断面径Ｗを計測し、同時に、該光束の一部
がＯリングにより遮光されている間に発生した、コンベ
ヤを駆動するパルスモータ５の駆動パルスの数を計数し
Ｏリングの外径を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリング状シール部材の内
径、外径および断面径の寸法を計測する検査方法および
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リング状シール部材の内径、外径および
断面径の寸法を自動的に計測する方法もしくは装置とし
ては、ＣＣＤ（電荷結合素子）により撮像したリング状
シール部材の平面画像を画像処理し、リング状シール部
材の内径、外径、断面径を計測するＣＣＤ画像処理検査
装置や、ベルトコンベア上に載置され移動するリング状
シール部材をＣＣＤラインセンサで計測し、ラインセン
サに検出されるリング状シール部材の線状画像の内側寸
法および外側寸法の最大値を測定することによりリング
状シール部材の内径および外径を測定する方法がこれ迄
に提案され、或は実用されている。

【０００３】また、ベルトコンベヤ等の搬送装置により
移動中の物体の移動方向の寸法を測定する装置として、
レーザ光と一対の平面鏡とによりレーザ光幕を形成し、
該光幕により物体の検出を行い、物体が光幕により検出
されている期間における搬送装置の移動量に比例するパ
ルスの発生数を計数処理することにより該物体の移動方
向の寸法を測定する装置が特開昭５１−２４２５８号公
報に開示されている。

【０００４】この装置で計測できるのは移動方向の外径
だけであるから、外径だけではなく内径もしくは断面径
或いはこの両者の寸法をも同時に計測する必要があるリ
ング状シール部材の寸法検査にはこの装置は使用できな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したＣＣＤ画像処
理検査装置は高価であり、大量の個数のリング状シール
部材について寸法を計測し良否判定を行う或は異サイズ
検出を行うために、多数台の装置を設置するとすれば高
額の設備費を必要とする憾みがある。また、被検査リン
グ状シール部材のサイズを変更するときの取扱いが厄介
であり、その際にレンズ系の変更を必要とすることも多
いという難点があり、小ロット品の寸法検査には適しな
い。

【０００６】上記のＣＣＤライセンサを用いた寸法検査
装置は、上記のＣＣＤ画像処理検査装置よりも安価に組
立て得るけれども、矢張り高価である。また、レンズ系
の変更を要する等、サイズ換え時の取扱も簡単ではな
い。

【０００７】更に、上記両装置ともＣＣＤのビデオ信号
に基づいて計測するので、精度高く計測するには、リン
グ状シール部材の照明方法にも工夫を要する。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、本発明は、ＣＣＤのイメージセンサを使用しない、
安価に製作できかつ取扱も簡単なリング状シール部材の
寸法検査の新規な方法および装置を提案するものであ
る。

【０００９】上記目的を達成する本発明のリング状シー
ル部材の寸法検査方法は、リング状シール部材をコンベ
ヤ上に載置して移動させ、該コンベヤの移動量に比例す
る数のパルスを発生させるとともに、リング状シール部
材の断面径よりも巾が大きい帯状のレーザ平行光束を上
記コンベヤの移動方向に直角にかつ光束の巾方向がコン
ベヤ面に対してほぼ垂直になるように投光し、コンベヤ
上に載置され移動させられるリング状シール部材により
上記レーザ平行光束の一部が遮光されることによって生
じる該光束の受光側における受光の変化からリング状シ
ール部材の断面径を検出し、上記レーザ平行光束の一部
がリング状シール部材により遮光されている間に発生す
る上記パルスの数を計数することによりリング状シール
部材の外径を検出することを特徴とするものである。

【００１０】また本発明のリング状シール部材の寸法検
査装置は、リング状シール部材を載置し移動させるコン
ベヤと、リング状シール部材の断面径よりも巾が大きい
帯状のレーザ平行光束を上記コンベヤの移動方向と直角
にかつ該光束の巾方向がコンベヤ面に対してほぼ垂直に
なるように投光する投光器と、該投光器とコンベヤを隔
てて対向し上記レーザ平行光束を受光する受光器と、上
記コンベヤの移動量に比例した数のパルスを発生するパ
ルス発生装置と、コンベヤにより移動させられるリング
状シール部材によって上記レーザ平行光束の一部が遮光
されて生じる受光器の受光の変化からリング状シール部
材の断面径を検出する断面径検出手段と、上記レーザ平
行光束の一部がリング状シール部材により遮光されてい
る間に発生する上記パルスの数を計数することによりリ
ング状シール部材の外径を検出する外径検出手段とから
成ることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記の通りの構成を有する本発明のリング状シ
ール部材の寸法検査方法および装置について、図２、図
３、図４、および図５に基づきその作用を説明する。図
２はレーザ平行光束のリング状シール部材の一例である
Ｏリングによる遮光を説明する説明図である。

【００１２】レーザ平行光束Ｌは上記したようにＯリン
グの断面径Ｗよりも巾ｂが大きい帯状の平行光束であ
り、矢印Ａで示されているコンベヤ２の移動方向に対し
て直角にかつ該光束Ｌの巾ｂがコンベヤ面２１にほぼ垂
直になるように投射されている。

【００１３】コンベヤ上に載置され、矢印Ａ方向に移動
するＯリング１は、図２、図３、図４、および図５に順
次に示すように投射されたレーザ平行光束Ｌの幕を横切
って移動し、図３に示すようにＯリング１の移動方向先
端が該光束Ｌを横切り始めたときから、図５に示すよう
にＯリング１の移動方向後端が該光束Ｌを横切り終る迄
の間、換言すればＯリング１がその外径ＯＤに相当する
長さを移動する間、レーザ平行光束Ｌはその一部がＯリ
ング１により遮光される。

【００１４】従って、受光器によるレーザ平行光束の受
光例えば受光量が上記のＯリングによる遮光のために変
化したことを検出し、Ｏリングによって遮光されている
期間中におけるコンベヤの移動量を計測することにより
Ｏリングの外径ＯＤを計測することができる。本発明に
おいては上記のコンベヤ移動量の計測をコンベヤの移動
量に比例する数のパルスを発信させ、上記のＯリングに
よる遮光の期間中に発信されたパルスの数を計数するこ
とにより行っている。なお、上記した外径測定の精度を
高めるためには、図３、図４からも理解されるようにレ
ーザ平行光束Ｌの横寸法（厚さ）ｔを小さくすることが
望ましい。

【００１５】次に、Ｏリングの断面径Ｗの計測について
述べれば、図２に示すＯリング１がレーザ平行光束Ｌを
横切り始める前の受光量と、図４に示すレーザ平行光束
Ｌの一部がＯリング１によりフルに遮光されているとき
の受光量との差は、Ｏリングの断面径Ｗに比例する量と
なるので、これを検出し、計測することによりＯリング
の断面径Ｗを計測することができる。最も単純には受光
量の最大（図２）と最小（図４）との差により断面径Ｗ
を計測することができる。

【００１６】Ｏリングの外径ＯＤと断面径Ｗとが上記に
より計測されれば、Ｏリングの内径ＩＤは ＩＤ＝ＯＤ−２Ｗ の関係から算出できるので、受光信号に基づいてかかる
算出を行う計算回路を設けて計算を行わせることによ
り、Ｏリングの内径も計測することができる。

【００１７】

【実施例】本発明の詳細を実施例により、また図面に基
づき以下に説明する。図１は本発明のリング状シール部
材の一例であるＯリングの寸法検査装置の実施例を説明
する説明図である。

【００１８】図において、１は寸法を検査されるＯリン
グであり、例えばスチールベルトから成るベルトコンベ
ヤ２上に載置され、矢印Ａで示すベルトコンベヤ２の移
動方向に移動させられる。ベルトコンベヤの駆動輪３は
減速機４を介してパルスモータ５により駆動される。６
はパルスモータを駆動するパルスを発生するパルス発振
器である。

【００１９】ベルトコンベヤ２の両側にベルトコンベヤ
を挟んで対抗するように投光器７と受光器８とが設けら
れている。投光器７からは、寸法を検査されるＯリング
１の断面径よりも巾が大きい帯状のレーザ平行光束Ｌが
矢印Ａで示すコンベヤの移動方向と直角な方向にかつ該
光束Ｌの巾ｂの方向がベルトコンベヤ２のコンベヤ面２
１にほぼ垂直になるように（図２）投射されている。

【００２０】上記のレーザ平行光束Ｌは、投光器内の半
導体レーザから放射されるレーザ光をレンズユニットに
より平行光束とし、これをコンベヤ面２１にほぼ垂直に
なるように設けた細長スリットを通過させることにより
得ることができる。スリットの寸法は例えば縦寸法が１
０mm、横寸法が１mm以下望ましくは０．５mm以下とす
る。

【００２１】受光器は上記のレーザ平行光束Ｌを受光す
ると共に、該光束Ｌの一部がベルトコンベヤ２上のＯリ
ング１により遮ぎられることにより生じる受光量の変化
を検出し、その検出出力によりゲート９の開閉を制御す
る。すなわち、前記説明した図３に示すようにＯリング
１がレーザ平行光束の一部を遮ぎり始めて受光量が減少
すると、これを検出してゲート９を開き、図５に示すよ
うにＯリング１による該光束Ｌの遮ぎりが終り受光量が
増大すると、これを検出してゲート９を閉じる。

【００２２】従って、パルス発振器６が発するパルス
は、レーザ平行光束Ｌの一部がＯリング１により遮光さ
れている間だけ計数回路１０に入力される。ベルトコン
ベヤ２はパルス発振器６のパルスにより駆動されるパル
スモータ５により駆動されているので、ベルトコンベヤ
の移動量はパルスの数に比例しており、計数回路１０に
おけるパルス数の計数処理によりＯリング１の外径ＯＤ
が計測され、表示・記録器１１に表示、記録される。

【００２３】受光器８の受光信号は断面径計測回路１２
に供給され、該回路において、レーザ平行光束ＬがＯリ
ング１により遮光される前の受光量と該光束ＬがＯリン
グにより遮光されているときの受光量との差を検出する
ことにより、Ｏリングの断面径Ｗを計測し、これを表示
・記録器１１により表示・記録する。上記の受光量の差
の検出は遮光される前の受光信号を遅延させる等の手段
により容易に行うことができる。

【００２４】また、上記の計数回路１０により計数処理
されたＯリングの外径ＯＤに関する信号と、上記の断面
径計測回路により計測されたＯリングの断面径に関する
信号とが計算回路１３に入力され、Ｏリングの内径ＩＤ
が算出され、表示・記録装置１１に表示され、記録され
る。

【００２５】以上の説明においては、Ｏリングの外径、
内径及び断面径を個々に計測し、表示・記録するものと
したが、大量のＯリングを寸法検査する場合には個々の
Ｏリングについて外径・内径及び断面径を計測し、表示
・記録することは必ずしも必要ではなく、これらの寸法
が許容公差内にあるか否かだけを判定させるようにして
もよい。或はこのような判定に加えて、例えばＯリング
５０個毎に１個のＯリングをサンプリングし、このサン
プリングされたＯリングについては外径、内径、断面径
を計測し、かつ表示・記録するようにすることもでき
る。また、混入しているおそれがある異サイズ品を検出
し、除去するために本発明の装置を使用する場合には、
上記の計算回路１３を省略することもできる。上記の使
用目的乃至は使用態様に応じて、前記の計数回路、計測
回路等を適宜に設計することができる。

【００２６】上記した実施例においては、Ｏリングの外
径を計測するための装置もしくは回路、断面径を計測す
るための装置もしくは回路及びＯリングの内径を算出す
るための装置もしくは回路を、それぞれ独立して設けて
いるが、これらの装置もしくは回路を複合化し、１個の
装置もしくは回路に纏めることもできる。要は、上記し
た所にしたがって、受光信号から外径を計測する手段、
断面径を計測する手段、内径を算出する手段が機械的に
備わっていればよく、それらがどのような形態で備えら
れているかは問わない。

【００２７】更に、上記した実施例においてはＯリング
の外径を計測するためのパルスがパルスモータ５を駆動
するパルス発振器６から供給されているが、ベルトコン
ベヤの従動回転プーリの回転軸に取付けたロータリエン
コーダのパルス出力を使用するようにしてもよいし、ベ
ルトコンベヤの定速運転が保証できる場合には、ベルト
コンベヤの運転と関連していない単純なクロックパルス
を使用することもできる。ただ、前記実施例のようにパ
ルスモータを駆動するパルス発振器のパルスを利用すれ
ば、パルス発生のための特別な装置、回路を必要としな
いので、それだけ安価に製作できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のリング状シール部材の寸法検査
方法及び装置は、その構成、作用を上記詳説したところ
から明らかな通り、ＣＣＤ等によるイメージセンシング
および画像処理等を必要とせず、レーザ平行光束が移動
するリング状シール部材によって遮光されることによる
受光の変化の検出及びパルスの発振と計数等の比較的容
易かつ安価に形成できる要素、機能だけを利用して構成
できる。従って、これ迄のリング状シール部材寸法検査
装置に較べて著しく安価に製作でき、またリング状シー
ル部材のサイズ変更時の取扱も簡単である。小ロットの
リング状シール部材の寸法検査にも有利に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリング状シール部材の寸法検査装置の
実施例を説明する説明図。

【図２】レーザ平行光束のＯリングによる遮光を説明す
る説明図。

【図３】レーザ平行光束のＯリングによる遮光を説明す
る説明図。

【図４】レーザ平行光束のＯリングによる遮光を説明す
る説明図。

【図５】レーザ平行光束のＯリングによる遮光を説明す
る説明図。

【符号の説明】

１ Ｏリング ２ ベルトコンベア ５ パルスモータ ６ パルス発振器 ７ 投光器 ８ 受光器 １０ 計数回路 １１ 表示・記録器 １２ 断面径計測回路 １３ 計算回路 Ｌ レーザ平行光束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 克也 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線工 業株式会社箕島製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状シール部材をコンベヤ上に載置
   して移動させ、該コンベヤの移動量に比例する数のパル
   スを発生させるとともに、リング状シール部材の断面径
   よりも巾が大きい帯状のレーザ平行光束を上記コンベヤ
   の移動方向に直角にかつ該光束の巾方向がコンベヤ面に
   対してほぼ垂直になるように投光し、コンベヤ上に載置
   され移動させられるリング状シール部材により上記レー
   ザ平行光束の一部が遮光されることによって生じる該光
   束の受光側における受講の変化からリング状シール部材
   の断面径を検出し、上記レーザ平行光束の一部がリング
   状シール部材により遮光されている間に発生する上記パ
   ルスの数を計数することによりリング状シール部材の外
   径を検出することを特徴とするリング状シール部材の寸
   法検査方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のリング状シール部材の寸
   法検査方法において、検出されたリング状シール部材の
   外径と断面径とからリング状シール部材の内径が検出さ
   れることを特徴とするリング状シール部材の寸法検査方
   法。
3. 【請求項３】 コンベヤの移動量に比例するパルスがコ
   ンベヤを駆動するパルスモータの駆動パルスであること
   を特徴とする請求項１又は２記載のリング状シール部材
   の寸法検査方法。
4. 【請求項４】 リング状シール部材を載置し移動させる
   コンベヤと、リング状シール部材の断面径よりも巾が大
   きい帯状のレーザ平行光束を上記コンベヤの移動方向と
   直角にかつ該光束の巾方向がコンベヤ面に対してほぼ垂
   直になるように投光する投光器と、該投光器とコンベヤ
   を隔てて対向し上記レーザ平行光束を受光する受光器
   と、上記コンベヤの移動量に比例した数のパルスを発生
   するパルス発生装置と、上記コンベヤにより移動させら
   れるリング状シール部材によって上記レーザ平行光束の
   一部が遮光されて生じる受光器の受光の変化からリング
   状シール部材の断面径を検出する断面径検出手段と、上
   記レーザ平行光束の一部がリング状シール部材により遮
   光されている間に発生する上記パルスの数を計数するこ
   とによりリング状シール部材の外径を検出する外径検出
   手段とから成ることを特徴とするリング状シール部材の
   寸法検査装置。