JPH06331554A - 円筒部品の内周面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】円筒部品の内周面上における撮像領域各部の検
査精度を均一化し得るとともに、円筒部品を回転台に容
易に着脱し得る円筒部品の内周面検査装置を提供する。 【構成】回転台７６ｃは円筒部品６を回転させ、回転台
移動手段２は回転台７６ｃを軸心に沿って移動させ、照
明手段５０は円筒部品６の内周面を照明する。ミラー５
は回転台７６ｃ及び円筒部品６とともに回転しつつ、円
筒部品６の内周面からの反射光を回転台７６ｃと反対側
へ向けて軸心に沿って反射する。この反射光を受光した
一次元撮像手段８から出力される一次元映像信号は判定
手段９により処理されて円筒部品６の内周面の良不良が
判定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円筒部品の内周面検査装
置に関する。本発明は、例えばブレーキ用のディスクロ
ータの内周面における鋳巣の有無を検査する用途に適用
される。

【０００２】

【従来技術】従来、ディスクロータなどの鋳物円筒部品
は所定の加工工程を終えた後、加工面における表面欠陥
の有無を目視により検査していた（実公昭６３ー４０３
０７号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな内周面の検査は部品を手で持ち、部品を揺動させつ
つ内周面を斜視して検査するので、複雑な手作業及び集
中目視が必要となり、疲労が甚だしかった。この問題を
自動化により解決するために、本発明者らは、図４に示
すように、ディスクロータ１００の直上にやや斜め下に
向けて撮像装置１０１を配置し、ランプ１０２で内周面
Ｓを照明しつつ、回転台１０３にてディスクロータ１０
０を回転して内周面Ｓの全周を撮像、検査することを考
えた。

【０００４】しかしながらこの検査方式によれば、撮像
装置１０１が内周面Ｓを斜めに撮像するために、内周面
Ｓの撮像領域各部の検査精度がばらついてしまう欠点が
生じた。例えば撮像装置１０１を一次元撮像手段とした
場合、内周面Ｓの撮像領域は内周面Ｓの軸方向に伸びる
線状領域となるが、撮像装置１０１の光軸に対してこの
線状領域が斜めとなり、撮像装置１０１の撮像面と線状
領域とが正対していないので、線状領域の一端部は高精
度に検査されるに比較して、その他端部は相対的に精度
が低下してしまう。

【０００５】そこで本発明者らは、上記問題点を解決す
るために、図４において、撮像装置を回転するディスク
ロータ１００の内部に静止するように上方から垂下さ
せ、撮像装置の光軸をディスクロータ１００の径方向へ
設定した。このようにすれば、内周面Ｓの軸方向へ伸び
る上記線状領域の両端部における検査精度の誤差は解消
された。しかし、この方式によれば、撮像装置が邪魔に
なってディスクロータ１００の回転台１０３への着脱が
困難又は複雑となり、更に、ディスクロータ１００乃至
被検査部品が小型の場合には、その着脱のみならず、デ
ィスクロータ１００の回転にも支障が生じる。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、円筒部品の内周面上における撮像領域各部の検査
精度を均一化し得るとともに、円筒部品を回転台に容易
に着脱し得る円筒部品の内周面検査装置を提供すること
を、その目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第一発明の円筒部品の内
周面検査装置は、基台と、円筒部品を前記円筒部品の軸
心を中心として回転させる回転台と、前記基台に支持さ
れて前記回転台を前記軸心に沿って移動させる回転台移
動手段と、前記円筒部品の内周面を照明する照明手段
と、前記回転台に支持されて前記円筒部品の内周面から
の反射光を前記軸心に沿って前記回転台と反対側へ反射
するミラーと、前記基台に支持されて前記反射光を受光
する一次元撮像手段と、前記撮像手段から出力される一
次元映像信号を処理して前記円筒部品の内周面の良不良
を判定する判定手段とを備えることを特徴としている。

【０００８】第二発明の円筒部品の内周面検査装置は、
円筒部品を前記円筒部品の軸心を中心として回転させる
回転台と、前記円筒部品の内周面を照明する照明手段
と、前記回転台に支持されて前記円筒部品の内周面から
の反射光を前記軸心に沿って前記回転台と反対側へ反射
するミラーと、前記基台に支持されて前記反射光を受光
する一次元撮像手段と、前記一次元撮像手段をその光軸
に沿って変位させる合焦手段と、前記撮像手段から出力
される一次元映像信号を処理して前記円筒部品の内周面
の良不良を判定する判定手段とを備えることを特徴とし
ている。

【０００９】

【作用及び発明の効果】回転台は円筒部品を記円筒部品
の軸心を中心として回転させ、回転台移動手段は回転台
を軸心に沿って移動させ、照明手段は円筒部品の内周面
を照明する。ミラーは回転台及び円筒部品とともに回転
しつつ、円筒部品の内周面からの反射光を回転台と反対
側へ向けて軸心に沿って反射する。この反射光を受光し
た一次元撮像手段から出力される一次元映像信号は判定
手段により処理されて円筒部品の内周面の良不良が判定
される。

【００１０】以上説明したように、本発明の円筒部品の
内周面検査装置は、ミラー付の回転台に円筒部品をセッ
トして、円筒部品の内周面からの反射光をミラーで軸心
に沿って回転台と反対方向側へ反射し、円筒部品から離
れて静止する撮像手段により撮像する空間構成を採用し
ているので、円筒部品の内周面上における撮像領域各部
の検査精度を均一化することができ、更に図４の装置構
成に比べて位置合わせのための変位手段を具備する撮像
手段１０１を円筒部品の直上に被せる必要が無く、円筒
部品を回転台に容易に着脱し得るので、検査精度及び検
査能率に優れた円筒部品の内周面検査装置を実現するこ
とができる。

【００１１】

【実施例】本発明の円筒部品の内周面検査装置の一実施
例を図面を参照して説明する。図１はこの検査装置の模
式正面図であり、その一部領域は断面図示されている。
水平基台（本発明でいう基台）１にはシリンダ（油圧シ
リンダ又は電磁シリンダ）２が装着され、シリンダ２の
ロッド２１は垂直方向上方へ伸び、ロッド２１の先端は
フレーム３の底板３１の下面中央部に固定されている。
フレーム３は、底板３１、天板３２及び４本の支柱３３
（２本を図示する）からなる直方体状の枠体からなる。
底板３１の下面から４本のガイドロッド３４（２本を図
示する）が垂設されており、ガイドロッド３４は水平基
台１の各案内孔（図示せず）に摺動自在に案内されてい
る。これにより、フレーム３はシリンダ２により昇降可
能となっている。

【００１２】フレーム３には、モータ３５および光源３
６が配設されている。フレーム３の天板３２の中心部に
は円筒状の支柱３７が立設され、支柱３７の上端には円
板３８が水平に固定され、円板３８から更に上方へ４本
の棒状部材３９（２本を図示する）が立設され、棒状部
材３９の上端にはスリット４０（図２、図３参照）を有
する円板状の調心治具４が配設されている。

【００１３】また、円板３８の上面中央部にはミラー５
が角度調節可能に載置されており、ミラー５の光軸は水
平方向に伸び、また、上記光軸はフレーム３の回転軸心
に沿って垂直方向へ伸びている。更に、棒状部材３９に
は縦形ファイバー型の照明具５０が固定され、照明具５
０の各ファイバー先端（図示せず）は、垂直方向に直線
状に配設され、後述するディスクロータ６の内周面を照
射可能となっている。そして、これら束状の各ファイバ
ーは上記した円筒状の支柱３７の内部を通って光源３６
に光学的に接続され、光源３６の点灯により照明具５０
からの照射が開始される。

【００１４】一方、フレーム３の上板３２にはディスク
ロータ（又はドラムブレーキのような有底円筒部品）６
を支柱３７の回りに回転させる回転手段７が設けられ、
この回転手段７は、支持台７１、円筒状のスピンドル７
２、円筒状のスピンドルケース７３及び環状の支承部材
７４とを備え、支持台７１はフレーム３の天板３２に固
設されている。そして、スピンドルケース７３が支持台
７１に固設され、スピンドルケース７３の内部において
スピンドル７２が支柱３７の回りを回転自在となってい
る。スピンドル７２の下端にはプーリ７５が取り付けら
れ、プーリ７５はベルト７６を介してモータ３５からの
トルクをスピンドル７２に伝達する。

【００１５】また、スピンドル７２の上端には環状の支
承部材７４が取り付けられ、支承部材７４はスピンドル
７２に固設された内側環状体７６ａと、内側環状体７６
ａに着脱可能な外側環状体７６ｃとを備える。ディスク
ロータ６は外側環状体７６ｃ上に載置されるとともに、
調心治具４により調心されている。調心治具４の上方に
は、一次元撮像装置８が下向きに配設されており、一次
元撮像装置８の光軸はディスクロータ６の回転軸心と一
致している。

【００１６】そして、照明具５により照射されたディス
クロータ６の内周面の軸方向に伸びる線状の被撮像領域
（図示せず）で反射した光はミラー５で方法へ反射し、
一次元撮像装置８の撮像面に結像する。一次元撮像装置
８の撮像面の長手方向は照明具５により照明される上記
線状の被撮像領域を撮像しており、一次元撮像装置８を
走査することにより、上記被撮像領域の明暗又は光学上
方が順次、信号電圧すなわち映像信号に変換される。一
次元撮像装置８から出力されるこの映像信号は画像処理
装置９により処理され、画像処理装置９は処理結果が不
良である場合に、警報装置１０に警報出力を指令する。

【００１７】画像処理装置９は一次元撮像装置８ら出力
される映像信号を２値化処理するとともに、しきい値と
比較して有底円筒部品の良・不良を判定する。警報装置
１０は画像処理装置９から受信する判定信号に基づいて
警報を発する。図２に調心治具４の平面図を示し、図３
にその正面図を示す。

【００１８】調心治具４は厚肉円盤形状を有しその上面
周囲に調心（ディスクロータ６の芯合わせ用の）用の案
内円錐面４２を有している。また、孔４１には棒状体３
９が嵌入、固定されている。４０は反射光通過用のスリ
ットである。以下、この装置の内周面検査装置の作動を
説明する。まず、ディスクロータ（有底円筒部品）６を
調心治具４および外側環状体７６ｃで係止した後、シリ
ンダ２を伸縮して一次元撮像装置８の合焦位置までフレ
ーム３を上下動させ、ディスクロータ６の位置決めを行
う。

【００１９】次に、光源３６を点灯し、照明具５０によ
りディスクロータ６の内周面６１を縦方向に直線状に照
らすと共に、モータ３５を回転させ、ベルト７６を介し
てスピンドル７２に動力を伝達してピンドル７２及びデ
ィスクロータ６を一体的に回転させる。これにより、デ
ィスクロータ６の内周面６１で反射した信号光はミラー
５で反射されて、一次元撮像装置８に入射する。一次元
撮像装置８から出力される一次元映像信号は画像処理装
置９で２値化された後、所定のしきい値と比較してディ
スクロータ６の良否が判定される。

【００２０】以上説明した本実施例の装置は、以下の特
徴を有する。 （１）ディスクロータ６の内周面６１に対して光軸を垂
直に設定することができるので、撮像面上において内周
面６１の被撮像領域が歪まず、被撮像領域の各部の検査
精度が均一となる。 （２）ディスクロータ６の内周面６１と一次元撮像装置
８との間の距離を充分に設定することができ、例えば一
次元撮像装置８をディスクロータ６の内部に仕込む場合
に比べて焦点距離を長くでき、光学系（レンズ系）の構
成を簡単化することができる。

【００２１】（３）ディスクロータ６の内径が変化した
場合でも、フレーム３を昇降するだけで焦点合わせを行
うことができ、一次元撮像装置８を移動乃至回転させる
必要もなく、一次元撮像装置８からの信号線の引き出し
又は電力の供給も簡単である。 （実施例２）上記実施例では、ディスクロータ６を昇降
させてディスクロータ６のサイズ変更に伴う撮像装置８
の焦点合わせを行ったが、ディスクロータ６の昇降の代
わりに撮像装置８を昇降させても同じ効果を得られるこ
とは、図示説明するまでもなく明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の円筒部品の内周面検査装置の一実施
例正面図である。

【図２】 図１の調心治具の平面図である。

【図３】 図１の調心治具の正面図である。

【図４】 従来の円筒部品の内周面検査装置の一実施例
断面図である。

【符号の説明】

１は基台、３は回転台、３５はモータ（回転台移動手
段）、５０は照明具（照明手段）、５はミラー、８は一
次元撮像装置（一次元撮像手段）、９は画像処理装置
（判定手段）、２はシリンダ（結像制御手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、 円筒部品を前記円筒部品の軸心を中心として回転させる
   回転台と、 前記基台に支持されて前記回転台を前記軸心に沿って移
   動させる回転台移動手段と、 前記円筒部品の内周面を照明する照明手段と、 前記回転台に支持されて前記円筒部品の内周面からの反
   射光を前記軸心に沿って前記回転台と反対側へ反射する
   ミラーと、 前記基台に支持されて前記反射光を受光する一次元撮像
   手段と、 前記撮像手段から出力される一次元映像信号を処理して
   前記円筒部品の内周面の良不良を判定する判定手段と、 を備えることを特徴とする円筒部品の内周面検査装置。
2. 【請求項２】円筒部品を前記円筒部品の軸心を中心とし
   て回転させる回転台と、 前記円筒部品の内周面を照明する照明手段と、 前記回転台に支持されて前記円筒部品の内周面からの反
   射光を前記軸心に沿って前記回転台と反対側へ反射する
   ミラーと、 前記基台に支持されて前記反射光を受光する一次元撮像
   手段と、 前記一次元撮像手段をその光軸に沿って変位させる合焦
   手段と、 前記撮像手段から出力される一次元映像信号を処理して
   前記円筒部品の内周面の良不良を判定する判定手段と、 を備えることを特徴とする円筒部品の内周面検査装置。