JPH08247724A - Method for evaluating wearing state of piston - Google Patents

Method for evaluating wearing state of piston

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JPH08247724A
JPH08247724A JP7824995A JP7824995A JPH08247724A JP H08247724 A JPH08247724 A JP H08247724A JP 7824995 A JP7824995 A JP 7824995A JP 7824995 A JP7824995 A JP 7824995A JP H08247724 A JPH08247724 A JP H08247724A
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JP
Japan
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piston
value
image data
wear
groove
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7824995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Suda
英雄 須田
Yoshitaka Saitou
吉敬 斎藤
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08247724A publication Critical patent/JPH08247724A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To evaluate the wearing state of a piston without receiving any influence from the setting of an optical system, such as an illuminator, etc., and noise. CONSTITUTION: A method for evaluating wearing state of piston includes a first process (step S1) for coloring the side face of a piston in a specific color, second process (step S2) for operating an engine in which the piston is set, third process (step S3) for generating picture data about the side face of the piston by taking the image of the side face, and fourth process (step S4) for detecting the degree of wear of the worked grooves of the piston based on the brightness difference among the worked grooves in the picture data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ピストンの磨耗状況評
価方法に係り、特に、画像処理によりピストン加工溝の
磨耗度を評価するピストンの磨耗状況評価方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston wear condition evaluation method, and more particularly to a piston wear condition evaluation method for evaluating the wear degree of a piston machining groove by image processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ピストンの当たり評価(磨耗
状況検査)は目視により行われるか、必要な部分の精密
測定で行っている。また、画像処理により磨耗状況評価
を行う手法が同一出願人により出願されている(例え
ば、特願平5−347663号,特願平6−54460
号)。
2. Description of the Related Art Conventionally, piston hit evaluation (wear condition inspection) is performed visually or by precise measurement of a required portion. Also, a method for evaluating the wear condition by image processing has been filed by the same applicant (for example, Japanese Patent Application Nos. 5-347663 and 6-54460).
issue).

【0003】ピストンの当たりは、特にエンジンの焼き
付きに対して、事前に予知し、ピストンのプロフィール
を決定するための重要な要素であり、ピストンの設計に
フィードバックされている。
The hitting of the piston is an important factor for predicting in advance and determining the profile of the piston, especially against seizure of the engine, and is fed back to the design of the piston.

【0004】画像処理による当たり評価は、ピストンの
作成時に発生する加工溝に注目し、その残量により当た
りの強弱を評価するものである。加工時のバイトは同一
のものを使用しているので、一つのピストンにおいて加
工溝の深さはほぼ均一である。この均一な加工溝に対
し、実際にエンジンを運転するとピストンとシリンダが
擦れ合うことにより、ピストンに当たり(磨耗)が生
じ、その強さにより加工溝の深さが浅くなり、ついには
加工溝自体が磨耗し、無くなってしまう。従って、この
加工溝の残量を測定することにより当たりの強さを推定
することができる。
In the hit evaluation by image processing, attention is paid to a machining groove generated when the piston is formed, and the strength of the hit is evaluated based on the remaining amount. Since the same bit is used during machining, the depth of the machining groove is almost uniform in one piston. When the engine is actually operated against this uniform groove, the piston and cylinder rub against each other, causing the piston to hit (wear), the strength of which reduces the depth of the groove, which eventually wears out. Then it will disappear. Therefore, the hit strength can be estimated by measuring the remaining amount of the processed groove.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目視に
よる場合にあっては、評価に個人差が生じ、また評価に
際しても熟練を要し、更に、評価の定量化が困難なもの
となっていた。すなわち、各個人の評価レベルの統一化
ができない、という不都合があった。
However, in the case of visual observation, there are individual differences in evaluation, skill is required in evaluation, and it is difficult to quantify the evaluation. That is, there is an inconvenience that the evaluation level of each individual cannot be standardized.

【0006】また、精密測定による場合にあっては、ピ
ストンの全周を隈なく行うには多くの時間と労力を要す
るという不都合があり、一方、熱応力による内部歪みの
問題もあって、精密測定は必ずしも良好なものとはなっ
ていない。
Further, in the case of precision measurement, there is a disadvantage that it takes a lot of time and labor to carry out the entire circumference of the piston, and on the other hand, there is a problem of internal strain due to thermal stress, and therefore precision measurement is required. The measurements are not always good.

【0007】特願平5−347663号の画像処理によ
る評価手法では、分解能が粗く、加工溝が当たりにより
無くなった部分と、加工溝の残っている部分との検出の
みをするものであった。即ち、加工溝の有無のみを評価
する構成となっていて、加工溝の磨耗状況(当たり)を
段階別に検出し定量化することができなかった。そのた
め、長時間運転後のピストンは評価できるが、短時間運
転のピストンは加工溝が全て残っているため、評価がで
きない、という不都合があった。
According to the evaluation method by image processing of Japanese Patent Application No. 5-347663, the resolution is rough, and only the portion where the processed groove is lost due to contact and the portion where the processed groove remains are detected. That is, the structure is such that only the presence or absence of the processed groove is evaluated, and it is not possible to detect and quantify the wear state (contact) of the processed groove in stages. Therefore, there is an inconvenience that the piston after the long-time operation can be evaluated, but the piston after the short-time operation cannot be evaluated because all the machining grooves remain.

【0008】また、特願平6−54460号では、ピス
トンはアルミ合金等の金属製であるため、照明の設置場
所やカメラの絞りなどの設定が難しい、という不都合が
あった。
Further, in Japanese Patent Application No. 6-54460, the piston is made of metal such as aluminum alloy, so that there is a problem that it is difficult to set the installation location of the illumination and the aperture of the camera.

【0009】図16は従来の磨耗状況評価の手法を示す
説明図である。この図16は、運転後のピストンの加工
溝の形状と、これを撮像した場合のCCDラインセンサ
の出力波形を示している。図示するように、CCDセン
サは、ピストン側面の加工溝からの反射により加工溝の
山の高さに応じた大きさの波形を出力する。当たりのな
い部分Kでは、図のようにほぼ揃ったCCDの出力波形
が得られるが、当たりが強くなるに従ってこの波形が小
さくなり、ついにはほぼ一定の出力となる。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a conventional method for evaluating the wear condition. FIG. 16 shows the shape of the machining groove of the piston after the operation and the output waveform of the CCD line sensor when this is imaged. As shown in the figure, the CCD sensor outputs a waveform having a size corresponding to the height of the crest of the machining groove due to reflection from the machining groove on the side surface of the piston. In the non-hit portion K, a substantially uniform CCD output waveform is obtained as shown in the figure, but as the hit becomes stronger, this waveform becomes smaller and finally becomes a substantially constant output.

【0010】従来例では、この波形により特徴量を求
め、加工溝毎の波高値や平均値を用いて、これらの特徴
量と磨耗量との相関関係を求めることで当たりの評価を
行っていた。
In the conventional example, the feature amount is obtained from this waveform, and the hit value is evaluated by obtaining the correlation between the feature amount and the wear amount by using the crest value and average value of each machining groove. .

【0011】しかしながら、加工溝から得られる波形
は、理想的なものではなく、当たりではない表面の傷
や、汚れ等のノイズの影響を受けた波形であった。特
に、加工溝の深さが数[μm]から数10[μm]しか
なく、その反射で評価を行う当たり評価にとって、波形
へのノイズの影響は大きく、誤差の原因ともなってい
た。
However, the waveform obtained from the processed groove was not ideal, and was a waveform affected by noise such as scratches and stains on the surface which did not hit. In particular, the depth of the processed groove is only a few [μm] to a few tens [μm], and the influence of noise on the waveform is large for the hit evaluation performed by its reflection, which is also a cause of error.

【0012】[0012]

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する課題を改
善し、特に、照明等光学系の設定による影響やノイズの
影響を受けずにピストンの磨耗状況を評価することので
きるピストンの磨耗状況評価方法を提供することを、そ
の目的とする。
It is an object of the present invention to improve the problems of the prior art, and in particular, to evaluate the wear condition of the piston without being affected by the setting of the optical system such as illumination or the noise. Its purpose is to provide a situation assessment method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ピ
ストン側面を特定色でコーティングする第1の工程と、
当該ピストンをセットしたエンジンを動作させる第2の
工程と、当該ピストン側面を撮像することでピストン側
面についての画像データを生成する第3の工程と、当該
画像データ中の加工溝毎の明度の差に基づいて当該ピス
トン加工溝の磨耗度を検出する第4の工程とを備えた、
という構成を採っている。
Therefore, in the present invention, the first step of coating the side surface of the piston with a specific color, and
The second step of operating the engine in which the piston is set, the third step of generating image data of the piston side surface by imaging the side surface of the piston, and the difference in brightness for each machining groove in the image data. And a fourth step of detecting the degree of wear of the piston machining groove based on
The configuration is adopted.

【0014】第2の手段として、第4の工程が、加工溝
の幅情報を特定する工程と、当該加工溝の幅情報により
画像データを分割する工程と、この分割画像データから
明度の波高値を抽出する工程と、当該分割画像データか
ら明度の平均値を抽出する工程と、この分割データ毎の
当該明度平均値及び波高値に基づいて磨耗度を評価する
工程とを備えた、という構成を採っている。
As a second means, the fourth step is a step of specifying width information of the processed groove, a step of dividing the image data by the width information of the processed groove, and a crest value of brightness from the divided image data. A step of extracting an average value of brightness from the divided image data, and a step of evaluating the degree of wear based on the average brightness value and the peak value of each divided data. I am collecting.

【0015】第3の手段として、第4の工程が、分割画
像データから明度の平均値を抽出する工程に続いて、加
工溝毎の当該平均明度値が所定のしきい値を越えている
場合に当該加工溝毎の波高値が中間の磨耗度より強い波
高値であると判定する工程を備えた、という構成を採っ
ている。
As a third means, in the case where the fourth step is followed by the step of extracting the average brightness value from the divided image data, the average brightness value for each machining groove exceeds a predetermined threshold value. In addition, there is provided a step of determining that the crest value of each of the machining grooves is a crest value stronger than the intermediate degree of wear.

【0016】本発明では、これらの手段によって前述し
た目的を達成しようとするものである。
The present invention is intended to achieve the above-mentioned object by these means.

【0017】[0017]

【作用】まず、第1の工程で、ピストン側面を特定色で
コーティングする。次いで、第2の工程で、このピスト
ンをセットしたエンジンを運転する。これによりピスト
ンに当たりが生じる。さらに、第3の工程で、当該ピス
トン側面を撮像することでピストン側面についての画像
データを生成する。次いで、第4の工程で、当該画像デ
ータによる加工溝毎の特徴量に基づいて当該ピストン加
工溝の磨耗度を検出する。
First, in the first step, the side surface of the piston is coated with a specific color. Next, in the second step, the engine with this piston set is operated. This causes the piston to hit. Further, in the third step, the side surface of the piston is imaged to generate image data of the side surface of the piston. Then, in a fourth step, the degree of wear of the piston machining groove is detected based on the feature amount for each machining groove based on the image data.

【0018】第4の工程では、まず、画像データの加工
溝毎の波高値を取得する。即ち、加工溝を1単位とした
明度の差を取得する。さらに、当該画像データの加工溝
毎の明度の平均値を取得する。次いで、加工溝毎の当該
平均明度値が所定のしきい値を越えている場合に、当該
加工溝毎の波高値が中間の磨耗度より強い波高値である
と判定する。これは、特定色でコーティングしたピスト
ンの画像データでは、磨耗の弱い部分と磨耗の強い部分
とは同様の波高値となるからであり、この場合、明度の
平均値によって磨耗の強弱を判定している。これは、波
高値が最も高くなる部分は明度のほぼ中間の値となるか
らである。従って、この波高値が最も高くなるときの明
度値にもよるが、ハードウエアによる明度の階調値の倍
近い階調値で加工溝の磨耗度を検出することとなる。
In the fourth step, first, the peak value of each processed groove of image data is acquired. That is, the difference in brightness with the processed groove as one unit is acquired. Further, the average value of the brightness of each processed groove of the image data is acquired. Next, when the average brightness value of each machining groove exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the crest value of each machining groove is a crest value stronger than the intermediate wear degree. This is because in the image data of the piston coated with a specific color, the low wear part and the high wear part have similar peak values, and in this case, the strength of wear is determined by the average value of the brightness. There is. This is because the part where the peak value is the highest has a value approximately in the middle of the brightness. Therefore, although it depends on the brightness value when the peak value is the highest, the wear degree of the processed groove is detected at a gradation value close to twice the gradation value of the brightness by hardware.

【0019】[0019]

【実施例】次に本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明によるピストンの磨耗状況
評価方法の構成を示すフローチャートである。図1に示
すように、ピストンの磨耗状況評価方法は、ピストン側
面を特定色でコーティングする第1の工程(ステップS
1)と、当該ピストンをセットしたエンジンを運転する
第2の工程(ステップS2)と、当該ピストン側面を撮
像することでピストン側面についての画像データを生成
する第3の工程(ステップS3)と、当該画像データに
よる加工溝毎の特徴量に基づいて当該ピストン加工溝の
磨耗度を検出する第4の工程(ステップS4)とを備え
ている。
FIG. 1 is a flow chart showing the construction of a piston wear condition evaluation method according to the present invention. As shown in FIG. 1, the piston wear condition evaluation method includes a first step of coating the side surface of the piston with a specific color (step S
1), a second step (step S2) of operating the engine in which the piston is set, and a third step (step S3) of generating image data about the piston side surface by imaging the side surface of the piston, And a fourth step (step S4) of detecting the degree of wear of the piston machining groove based on the feature amount of each machining groove based on the image data.

【0021】図2は第4の工程の詳細を示すフローチャ
ートである。第4の工程は、加工溝の幅情報bを特定す
る工程(ステップS41)と、当該加工溝の幅情報bに
より画像データaを分割する工程(ステップS42)
と、この分割画像データcから明度の波高値を抽出する
と共に当該分割画像データから明度の平均値を抽出する
工程(ステップS43)と、この分割データ毎の当該明
度平均値及び波高値からなる特徴値dに基づいて磨耗度
を評価する工程(ステップS44)とを備えている。
FIG. 2 is a flow chart showing details of the fourth step. The fourth step is a step of specifying the width information b of the processed groove (step S41) and a step of dividing the image data a by the width information b of the processed groove (step S42).
And a step of extracting a crest value of brightness from the divided image data c and an average value of brightness from the divided image data (step S43), and a feature consisting of the average value and crest value of the brightness of each divided data. And a step of evaluating the degree of wear based on the value d (step S44).

【0022】これを詳細に説明する。This will be described in detail.

【0023】ステップS1では、ピストン32を特定色
でコーティングしている。本実施例では、照明の設置位
置や照明の強さなどの影響を受けずにピストン側面の画
像データを生成するため、ピストン側面に運転上で影響
のない範囲で表面をコーティングしている。これによ
り、加工溝の波形の信頼性を上げ、加工溝の磨耗につい
ての特徴量dを強調することが可能となる。本実施例で
は、ピストン側面に黒色のコーティングを行い、その結
果から当たり評価を行っている。黒色としたのは、ピス
トン32が明るい金属色であるためである。コーティン
グ剤32Aとしては、二硫化モリブデンを用い、これを
数[μm]の膜圧で均一に塗布している。コーティング
剤32Aは、ピストン32の材質と明度が正反対となる
材質で、かつピストン32の運転に影響が生じない材質
であればどのようなものでもよい。
In step S1, the piston 32 is coated with a specific color. In this embodiment, since the image data of the piston side surface is generated without being affected by the installation position of the illumination, the intensity of the illumination, etc., the piston side surface is coated with the surface within a range that does not affect the operation. This makes it possible to improve the reliability of the waveform of the machined groove and emphasize the feature amount d regarding the wear of the machined groove. In this embodiment, a black coating is applied to the side surface of the piston, and the hit evaluation is performed based on the result. The black color is used because the piston 32 has a light metallic color. As the coating agent 32A, molybdenum disulfide is used and is uniformly applied with a film pressure of several [μm]. The coating agent 32A may be any material as long as it has a lightness opposite to that of the piston 32 and does not affect the operation of the piston 32.

【0024】ステップS2では、黒色にコーティングし
たピストン32をセットしたエンジンを運転している。
エンジンの設計では、運転中のピストン32等の熱膨張
や、オイルや混合気の流れ方などの予測が難しいため、
コンピュータによるシュミレーションでは動作を予測し
きれない部分があり、設計したピストンを実際に運転し
てみて、このピストンに生じた当たりを観察することで
設計事項の判断を行っている。このステップS2におい
て、検査対象のピストン32に当たりが生じ、加工溝が
磨耗する。
In step S2, the engine in which the black-coated piston 32 is set is operated.
In the engine design, it is difficult to predict the thermal expansion of the piston 32 and the like during operation and the flow of oil and air-fuel mixture.
There is a part where the operation cannot be predicted by the computer simulation, and the design item is judged by actually operating the designed piston and observing the hit generated on this piston. In this step S2, the piston 32 to be inspected is hit and the processed groove is worn.

【0025】ステップS3では、ピストン側面を撮像し
ている。加工溝と加工溝の間が10[dot]以上となるよ
うに0.014[mm]の分解能で縦(軸)方向の撮像(測
定)を行っている。横(回転)方向は、1[度]ずつピ
ストンを回転して撮像している。従って、図3に示すよ
うに、画像データaは、通常のピストン32の大きさで
は、縦方向5000[素子]x横方向360[ライン]
の画像となる。
In step S3, the side surface of the piston is imaged. Imaging (measurement) is performed in the vertical (axial) direction with a resolution of 0.014 [mm] so that the distance between the processed grooves is 10 [dot] or more. In the lateral (rotational) direction, the piston is rotated by 1 [degrees] to capture an image. Therefore, as shown in FIG. 3, with the size of the normal piston 32, the image data a is 5000 [elements] in the vertical direction and 360 [lines] in the horizontal direction.
It becomes an image of.

【0026】図4(A)は運転前のピストン側面の加工
溝及びコーティング剤32Aと、これを撮像したCCD
ラインセンサの出力波形を示している。図4(B)は運
転後加工溝が磨耗している場合の加工溝の断面と、その
CCDラインセンサの出力波形の一例である。ピストン
の表面に黒色のコーティングを施すことにより、そこか
ら得られる加工溝の波形は、図4(A)に示すように、
当たりのない状態ではほぼ均一な黒レベルとなる。これ
に対し、当たりによりコーティング剤が磨耗した場合、
図4(B)に示すように、加工溝が現れると照明の反射
で黒レベルの中に明るい部分ができ、波高値が大きくな
る。即ち、当たりにより加工溝が磨耗した部分Nでは、
波高値が大きくなる。
FIG. 4A shows a machining groove and a coating agent 32A on the side surface of the piston before the operation, and a CCD image-capturing this.
The output waveform of the line sensor is shown. FIG. 4B shows an example of a cross section of the processed groove when the processed groove is worn after the operation and an output waveform of the CCD line sensor. By applying a black coating to the surface of the piston, the waveform of the machined groove obtained from it is, as shown in FIG. 4 (A),
In a state without hitting, the black level is almost uniform. On the other hand, if the coating agent wears due to a hit,
As shown in FIG. 4B, when the processed groove appears, a bright portion is formed in the black level due to the reflection of the illumination, and the peak value becomes large. That is, in the portion N where the machining groove is worn due to the contact,
The peak value increases.

【0027】当たりが強くなるに従い明るい部分が大き
くなり、加工溝が半分程度磨耗した状態がコーティング
剤の黒と磨耗したピストンの反射光の白の部分が半々
で、波高値が最も大きくなる。さらに、磨耗が進むと、
コーティング剤の黒い部分が白い部分より少なくなり、
波高値が小さくなり、加工溝がなくなった部分Sでは、
明るい均一な出力となる。
The brighter the area becomes, the larger the hitting area becomes, and the half of the machined groove is worn when the coating agent is black and the worn piston is the white part of the reflected light of the piston. Furthermore, as wear progresses,
The black part of the coating agent is less than the white part,
In the portion S where the peak value becomes smaller and the processed groove disappears,
Bright and uniform output.

【0028】このようなピストンの縦方向の波形を、1
[度]毎に360[度]集積すると、図5に示したよう
に、縦5000[dot],横360[dot]のピストン側面を
縦方向に拡大した展開画像が得られる。この画像データ
aは多階調の画像データaであり、また、当たりの評価
では色合いをみる必要がないうえピストン32はアルミ
の色であるグレーが多いので、CCDラインセンサのR
GB三色の内最も良好な感度が得られた赤(Red)成
分の濃淡画像で評価を行っている。
The vertical waveform of such a piston is 1
If 360 [degrees] are accumulated for each [degree], as shown in FIG. 5, a developed image in which the piston side surface of 5000 [dot] in the vertical direction and 360 [dot] in the horizontal direction is enlarged in the vertical direction is obtained. This image data a is multi-gradation image data a, and since it is not necessary to see the color tone in the evaluation of the hit and the piston 32 is mostly gray which is the color of aluminum, the R of the CCD line sensor is used.
The evaluation is performed on the gray image of the red (Red) component, which has the best sensitivity among the three GB colors.

【0029】ステップS4では、ステップS3で撮像し
たピストン側面の画像データaに基づいて加工溝の磨耗
度を検出している。
In step S4, the degree of wear of the machining groove is detected based on the image data a on the side surface of the piston imaged in step S3.

【0030】ステップS41では、加工溝の幅情報bを
特定する。加工溝のピッチ(幅)はピストンにより一定
であることから、事前に求めておくか、加工溝のはっき
り見える部分をCRT等に表示し、そこから加工溝のピ
ッチを求めることとした。これは、当たりによりコーテ
ィング剤のみが磨耗している部分をCRT上で目視によ
り検索し、当該部分を拡大表示して加工溝のピッチをド
ット数として求めている。
In step S41, the width information b of the processed groove is specified. Since the pitch (width) of the machined groove is constant depending on the piston, it is determined in advance, or the clearly visible part of the machined groove is displayed on the CRT or the like, and the pitch of the machined groove is determined from there. In this method, a portion where only the coating agent is worn due to a hit is visually searched on the CRT, the portion is enlarged and displayed, and the pitch of the processed groove is obtained as the number of dots.

【0031】ステップS42では、加工溝の幅情報bに
より画像データaを分割している。本実施例では、この
加工溝の幅(eg_wid)で画像データaを単純に分割した
上、この分割した画像データ(波形)の特徴量を求める
ことにより加工溝の当たりの強さを算出することとし
た。ここでは、特徴量として加工溝毎の平均値と波高値
(最大値と最小値の差)を使用している。
In step S42, the image data a is divided according to the width information b of the processed groove. In the present embodiment, the image data a is simply divided by the width (eg_wid) of the processed groove, and the strength of contact of the processed groove is calculated by obtaining the feature amount of the divided image data (waveform). And Here, the average value and the crest value (difference between the maximum value and the minimum value) of each machining groove are used as the feature amount.

【0032】図6に示すように、隣り合う加工溝は大き
な差がないので、加工溝のピッチ(eg_wid)が解ってい
れば適正の位置(eg_wid-1)での特徴量(MAX1, MIN1,
M.H1,A.V.1)とずれた位置(eg_wid-2)での特徴量(MAX
2, MIN2, M.H2, A.V.2)はほぼ同じ値である。従って、
評価対象領域が確定されていれば、単純に(eg_wid)で
分割し、分割した部分毎に特徴量を求めることで当たり
の評価が可能となる。ここでは、特に波高値(M.H[n])
と平均明度値とを用いてこれをピストン加工溝の磨耗量
に対応する特徴値として用いている。
As shown in FIG. 6, since there is no great difference between the machining grooves adjacent to each other, if the pitches (eg_wid) of the machining grooves are known, the characteristic amount (MAX1, MIN1, MIN1, MIN1,
M.H1, AV1) and the feature quantity (MAX
2, MIN2, M.H2, AV2) are almost the same value. Therefore,
If the evaluation target area is fixed, it is possible to perform a hit evaluation by simply dividing the area by (eg_wid) and obtaining the feature amount for each divided portion. Here, especially the peak value (MH [n])
And the average brightness value are used as characteristic values corresponding to the wear amount of the piston machining groove.

【0033】また、本実施例では加工溝がピストン側面
に螺旋状に存在することにかかわらず、単純に加工溝の
幅(eg_wid)で分割するようにしている。従って、ピス
トン側面の左右方向で加工溝波形の切り出し位置が異な
ることとなるが、評価結果には影響を与えていない。
Further, in this embodiment, the machining groove is simply divided by the width (eg_wid) of the machining groove regardless of the fact that the machining groove exists spirally on the side surface of the piston. Therefore, the cutting position of the machining groove waveform differs in the left-right direction of the side surface of the piston, but this does not affect the evaluation result.

【0034】ステップS43では、分割画像データcに
基づいて加工溝毎に特徴量を算出している。図7は加工
溝波形の特徴量と当たりの強さの相関を示すグラフ図で
ある。図中点線は、従来手法であるコーティングを施し
ていないものの特徴量である。図からも解るように、コ
ーティングにより当たりが生じていない部分が黒で、当
たりにより磨耗した部分が照明の反射により白くなるた
め、点線で示す従来例と比較して当たりの強さに対する
特徴量の変化が非常に大きく、当たりによる磨耗量の推
定に対する精度が大幅に向上する。
In step S43, the feature amount is calculated for each machining groove based on the divided image data c. FIG. 7 is a graph showing the correlation between the feature amount of the processed groove waveform and the hit strength. The dotted line in the figure is the characteristic amount of the conventional method which is not coated. As can be seen from the figure, the part where no hit occurs due to the coating is black, and the part that is worn due to the hit turns white due to the reflection of the illumination, so compared to the conventional example indicated by the dotted line, The change is very large, and the accuracy for estimating the amount of wear due to a hit is significantly improved.

【0035】しかし、加工溝毎の平均明度値は、従来手
法のように当たりの強さと比例関係があるが、波高値に
関しては、単純な比例関係にないので、ここで平均明度
値の情報を元にその波高値が中間の当たりより弱いのか
強いのかを判別することで従来手法と同様な加工溝波形
の特徴量として用いることが可能となる。
However, the average brightness value for each processed groove has a proportional relationship with the hit strength as in the conventional method, but since the crest value does not have a simple proportional relationship, the information of the average brightness value is used here. Moreover, by determining whether the peak value is weaker or stronger than the middle hit value, it can be used as a feature value of the machining groove waveform similar to the conventional method.

【0036】即ち、ステップ44では、加工溝毎の当該
平均明度値が所定のしきい値を越えている場合に当該加
工溝毎の波高値が中間の磨耗度より強い波高値であると
判定している。このしきい値は、画像データaの平均明
度値から求められる。
That is, in step 44, when the average brightness value for each machining groove exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the crest value for each machining groove is a crest value stronger than the intermediate wear degree. ing. This threshold value is obtained from the average brightness value of the image data a.

【0037】このように、ピストンに黒色のコーティン
グを施すことにより、従来手法と比較して当たりの強さ
の相関に用いる特徴量を強調でき、平均明度値と波高値
を組み合わせることで、基本手法は従来と同じである
が、その評価精度を大幅に向上することが可能となる。
As described above, by applying the black coating to the piston, the feature amount used for the correlation of the hit strength can be emphasized as compared with the conventional method, and by combining the average brightness value and the peak value, the basic method Is the same as the conventional one, but it is possible to significantly improve the evaluation accuracy.

【0038】また、波高値が磨耗度の中間地点で折り返
すため、従来例と比較して倍近い階調数で当たりの強さ
を判定することができる。
Further, since the crest value folds back at the middle point of the wear degree, it is possible to determine the hit strength with a gradation number that is nearly double that in the conventional example.

【0039】さらに、当たりの強さを算出後、評価の必
要に応じた精度で結果を表示出力している。これは、例
えば当たりの強さを5段階に区分してカラープリンタで
印刷出力することにより行っている。
Further, after the winning strength is calculated, the result is displayed and output with the accuracy required for the evaluation. This is done, for example, by dividing the strength of hit into five stages and printing out with a color printer.

【0040】次に、上述した実施例によるピストンの磨
耗状況評価方法を実施するための装置について説明す
る。
Next, an apparatus for carrying out the piston wear condition evaluation method according to the above-described embodiment will be described.

【0041】図8はピストンの磨耗状況評価装置のハー
ドウエア資源の概略構成を示すブロック図である。デー
タ入力手段1は、ピストンを撮像するピストン撮像部2
2と、このピストン撮像部22を駆動制御するステージ
コントロール部21と、ピストン撮像部22が撮像した
画像データaを一時的に蓄積した後データ処理手段2に
入力するデータ入力部20とを備えている。
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of hardware resources of the piston wear condition evaluation device. The data input means 1 is a piston imaging unit 2 that images a piston.
2, a stage control unit 21 that drives and controls the piston image pickup unit 22, and a data input unit 20 that temporarily stores the image data a picked up by the piston image pickup unit 22 and then inputs the image data a to the data processing unit 2. There is.

【0042】ピストン撮像部22は、ピストン32から
の反射光を光電変換するCCDセンサ38と、ピストン
32を回転させる回転ステージベース33と、この回転
ステージベース33を回転駆動する回転ステージ用モー
タ35等を備えている。
The piston image pickup unit 22 photoelectrically converts the reflected light from the piston 32, a CCD sensor 38, a rotary stage base 33 for rotating the piston 32, a rotary stage motor 35 for rotationally driving the rotary stage base 33, and the like. Is equipped with.

【0043】ステージコントロール部21は、回転ステ
ージ用モータ35の動作を制御するモータドライバ56
と、CCDセンサ38を駆動制御して光電変換された信
号をデータ入力部20に出力するCCDドライバ61と
を備えている。モータドライバ56は、データ取り込み
に際してデータ処理手段2からの回転要求に基づいてピ
ストン直径に合った回転角だけ回転ステージベース33
を回転させる。回転角は、データ処理手段2により計算
され、モータドライバ56への回転角分のパルスが送ら
れ、回転ステージ用モータ35を駆動する。
The stage controller 21 includes a motor driver 56 for controlling the operation of the rotary stage motor 35.
And a CCD driver 61 for driving and controlling the CCD sensor 38 and outputting a photoelectrically converted signal to the data input section 20. The motor driver 56 rotates the rotation stage base 33 by an angle of rotation that matches the piston diameter based on a rotation request from the data processing means 2 when data is fetched.
To rotate. The rotation angle is calculated by the data processing unit 2, and a pulse corresponding to the rotation angle is sent to the motor driver 56 to drive the rotation stage motor 35.

【0044】データ入力部20は、CCDドライバ61
からの信号をデジタルデータに変換するA/Dコンバー
タ29と、このA/Dコンバータ29からの画像データ
aを記憶するメモリ28とを備えている。メモリ28
は、一周分のデータを保持できるように4Mbyteの
SRAMとしている。メモリ28に格納されたピストン
側面の展開画像(画像データa)は、ピストンの磨耗状
況評価を行うデータ処理手段2からアクセスされる。
The data input section 20 includes a CCD driver 61.
It is provided with an A / D converter 29 for converting the signal from A to D into a digital data and a memory 28 for storing the image data a from this A / D converter 29. Memory 28
Is a 4-Mbyte SRAM so that it can hold data for one round. The developed image of the side surface of the piston (image data a) stored in the memory 28 is accessed by the data processing means 2 for evaluating the wear state of the piston.

【0045】データ処理手段2は、本実施例では、パー
ソナルコンピュータ(PC)にインタフェース用のPI
Oボードとフルカラー処理用の画像ボード(フレームバ
ッファ)とを付加したものからなる。構成としては、デ
ータ処理手段2は、データ入力手段1とのデータの送受
信のインタフェースとなるPIO23と、図1に示した
ステップS4を実行するCPU29と、加工溝の幅情報
b等の入力を受け付ける入力部25とを備えている。デ
ータ処理手段2の処理時間は、PCの処理能力によって
異なる。
In the present embodiment, the data processing means 2 is a PI for interfacing with a personal computer (PC).
An O board and an image board (frame buffer) for full color processing are added. As a configuration, the data processing unit 2 receives a PIO 23 that serves as an interface for transmitting and receiving data with the data input unit 1, a CPU 29 that executes step S4 shown in FIG. 1, and an input of machining groove width information b and the like. And an input unit 25. The processing time of the data processing means 2 depends on the processing capacity of the PC.

【0046】また、データ処理手段2で行ったピストン
側面の評価については、評価結果を表示出力する手段が
必要となる。この評価結果出力手段3は、評価結果のデ
ータの保存及び評価結果の表示出力を行う。評価結果を
保存しておくためのディスク26には色々なものが考え
られるが、画像データが大きいことから、通常のフロッ
ピーディスク1枚には数データしか保存できない。これ
に対し、ハードディスク、高密度フロッピーディスク、
光磁気ディスク等を用いることにより、データの保存効
率を上げることができる。また、結果の出力に対して
も、数値のみを出力するのであれば、通常のプリンタで
充分であるが、画像データを出力するには、フルカラー
対応のプリンタ33Cが必要になる。従って、用途に応
じて決定するものとして処理ソフトをそれらと対応させ
ている。
For the evaluation of the side surface of the piston performed by the data processing means 2, a means for displaying and outputting the evaluation result is required. The evaluation result output means 3 saves the evaluation result data and outputs the evaluation result for display. Various disks can be considered as the disk 26 for storing the evaluation results, but since the image data is large, only a few data can be stored in one normal floppy disk. On the other hand, hard disks, high-density floppy disks,
Data storage efficiency can be improved by using a magneto-optical disk or the like. Further, as for the output of the result, an ordinary printer is sufficient if only the numerical value is output, but the printer 33C for full color is required to output the image data. Therefore, the processing software is made to correspond to them as what is determined according to the application.

【0047】図9はデータ入力部20の詳細構成を示す
ブロック図である。データ入力部20は、CCDドライ
バ61の制御に基づいてCCDセンサ38が出力したR
GB別のアナログ信号をそれぞれ増幅するアンプ(AM
P)50と、PIO23からのMODE信号及びREQ
信号に基づいてアンプ50からのアナログ信号の出力を
切り替えるマルチプレクサ51とを備えている。
FIG. 9 is a block diagram showing the detailed structure of the data input section 20. The data input section 20 outputs the R output from the CCD sensor 38 under the control of the CCD driver 61.
An amplifier that amplifies each analog signal for each GB (AM
P) 50, MODE signal from PIO23 and REQ
And a multiplexer 51 that switches the output of the analog signal from the amplifier 50 based on the signal.

【0048】さらに、データ入力部20は、このマルチ
プレクサ51からのアナログ信号をデジタル信号に変換
するA/Dコンバータ29と、このA/Dコンバータ2
9が出力したデジタルデータ(画像データa)を記憶す
るRAM54と、A/Dコンバータ29から出力される
データを記憶する際の当該RAM54のアドレスを指定
するアドレスカウンタ53と、#BUS.CTL信号に
基づいてRAM54へのアクセス権を制御するバスコン
トローラ55とを備えている。本実施例では、RAM5
4へはこのアクセス権の設定に基づいてPIO23及び
A/Dコンバータ29がアクセスするようになってい
る。
The data input section 20 further includes an A / D converter 29 for converting the analog signal from the multiplexer 51 into a digital signal, and the A / D converter 2.
RAM 54 for storing the digital data (image data a) output from the A / D converter 29, an address counter 53 for designating the address of the RAM 54 when storing the data output from the A / D converter 29, #BUS. The bus controller 55 is provided for controlling the access right to the RAM 54 based on the CTL signal. In this embodiment, the RAM 5
4 is accessed by the PIO 23 and the A / D converter 29 based on the setting of the access right.

【0049】図中の各信号線の仕様は以下の通りであ
る。 MODE: このデータ入力手段1はピストンの汚れ評
価にも用いられる構成となっているため、当たり評価と
汚れ評価を切り替える必要がある。即ち、汚れ評価時に
は、データ取り込みをR→G→B→R→…の順にCCD
センサ38からの信号を読み取り、1ライン分のデータ
をA/Dコンバータ29へ送る。また、当たり評価時に
は、Rの信号とR’の信号を、R→R’→R→…の順に
CCDセンサ38からの信号を読み取り、1ラインのR
とR’のデータをA/Dコンバータ29に送る。これら
の為の切替信号である。また、汚れ評価時には1ライン
1250素子を使用するため、RGBそれぞれのODD
素子の2500中の1250素子を使用している。一方
当たり評価では、R素子のODD,EVENの両方を使
用し、5000素子のデータとしている。本実施例での
CCDセンサの出力はODDとEVEN別々のため、こ
れをRの信号とR’の信号としている。(L:汚れ,
H:当たり)
The specifications of each signal line in the figure are as follows. MODE: Since this data input means 1 is also used for evaluating the contamination of the piston, it is necessary to switch between the hit evaluation and the contamination evaluation. That is, at the time of dirt evaluation, the data acquisition is performed in the order of R → G → B → R → ...
The signal from the sensor 38 is read and the data for one line is sent to the A / D converter 29. Further, at the time of hitting evaluation, signals of R and R ′ are read from the CCD sensor 38 in the order of R → R ′ → R → ...
And the data of R ′ are sent to the A / D converter 29. It is a switching signal for these. In addition, since 1250 elements per line are used for dirt evaluation, ODD for each of RGB is used.
1250 out of 2500 elements are used. In the one-sided evaluation, both ODD and EVEN of the R element are used as data for 5000 elements. Since the outputs of the CCD sensor in this embodiment are ODD and EVEN separately, they are used as the R signal and the R ′ signal. (L: dirt,
H: hit)

【0050】#BUS.CTL: メモリボード28上
のRAM54への書き込み及び読み込みのアクセス権を
変更する信号である。ピストン32の撮像時には書き込
み可で行い、RAM54へのデータの書き込みについて
はデータ入力手段1が制御を行う。汚れ評価等のデータ
処理時には、RAM54はデータ入力手段1とは切り離
され、データ処理手段2が制御を行い、データの読み込
み及び書き込み可の状態でデータへのアクセスを行う。
(L:データ入力手段1がRAM54を制御,H:デー
タ処理手段2がRAM54を制御)
#BUS. CTL: A signal for changing the access right for writing and reading to the RAM 54 on the memory board 28. Writing is possible when the piston 32 is imaged, and the data input means 1 controls the writing of data to the RAM 54. At the time of data processing such as dirt evaluation, the RAM 54 is separated from the data input unit 1, and the data processing unit 2 controls the data to access the data in a readable and writable state.
(L: data input means 1 controls RAM 54, H: data processing means 2 controls RAM 54)

【0051】DATA: データバスで、16bitの
データを扱う。 ADR: アドレスバスで、4Mbyteのデータアド
レスを扱うために、24bitを使用する。 STAT: A/D変換の実行中、Hを出力する。 REQ: 測定中、Hを出力する。 DIR: PC側からRAMへのデータのアクセス方法
を決定する(H:読み込み,L:書き込み)。 R/W: PC側からRAMへのデータの書き込みのタ
イミングを示す。(L: 書き込み開始で、この間にD
ATAを書き込む)
DATA: A data bus handles 16-bit data. ADR: An address bus uses 24 bits to handle a 4-Mbyte data address. STAT: Outputs H during execution of A / D conversion. REQ: Outputs H during measurement. DIR: Determines the data access method from the PC side to the RAM (H: read, L: write). R / W: Indicates the timing of writing data from the PC side to the RAM. (L: At the start of writing, D
Write ATA)

【0052】図10はステージコントロール部21の詳
細構成を示す説明図である。ステージコントロール部2
1は、回転ステージ用モータ35を駆動制御するモータ
ドライバ56と、CCDセンサ38を駆動制御するCC
Dドライバ61とを備えている。モータドライバ56
は、次の信号によって回転ステージ用モータ35を制御
している。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a detailed structure of the stage control unit 21. Stage control unit 2
Reference numeral 1 denotes a motor driver 56 for driving and controlling the rotary stage motor 35, and a CC for driving and controlling the CCD sensor 38.
And a D driver 61. Motor driver 56
Controls the rotary stage motor 35 by the following signals.

【0053】PLUS: ステッピングモータの回転パ
ルスを出力する。 DEF: 回転方向を指定する。 H.OFF: モータ停止時の電流をカットする。 TIM: モータのタイミング出力信号。 O.H: モータのオーバーヒート出力信号。
PLUS: Outputs the rotation pulse of the stepping motor. DEF: Designates the rotation direction. H. OFF: Cuts off the current when the motor is stopped. TIM: Motor timing output signal. O. H: Motor overheat output signal.

【0054】CCDドライバ61は、CCDセンサ38
の蓄積時間を変更する場合にLATCH信号を用いてい
る。(L: 初期値)
The CCD driver 61 is the CCD sensor 38.
The LATCH signal is used to change the storage time of the. (L: initial value)

【0055】また、ステージコントロール部21は、回
転ステージベース33の原点位置を検知する第一ステー
ジセンサ58と、ピストン固定治具31の種類を判別す
る第二ステージセンサ59と、カメラロック機構30の
状態を検出するロックセンサ57とを備えている。この
各種センサについては、ピストン撮像部22の構成によ
って異なるものとなる。
The stage controller 21 includes a first stage sensor 58 for detecting the origin position of the rotary stage base 33, a second stage sensor 59 for determining the type of the piston fixing jig 31, and a camera lock mechanism 30. A lock sensor 57 for detecting the state is provided. The various sensors differ depending on the configuration of the piston imaging unit 22.

【0056】図11は本実施例によるピストン撮像部2
2の構成を示す正面図である。ピストン撮像部22は、
ピストン32の装着を受け付けるピストン固定治具31
と、このピストン固定治具31が固着される回転ステー
ジベース33と、この回転ステージベース33を回転駆
動する回転ステージ用モータ35と、レンズ37及びC
CDセンサ38を有するカメラ36と、このカメラ36
からピストン固定治具31に固定されたピストン32ま
での距離を調整する位置調整シャフト41とを備えてい
る。
FIG. 11 shows a piston image pickup unit 2 according to this embodiment.
It is a front view which shows the structure of 2. The piston imaging unit 22 is
Piston fixing jig 31 that accepts mounting of the piston 32
A rotary stage base 33 to which the piston fixing jig 31 is fixed, a rotary stage motor 35 for rotationally driving the rotary stage base 33, lenses 37 and C.
A camera 36 having a CD sensor 38, and this camera 36
To the piston 32 fixed to the piston fixing jig 31. The position adjusting shaft 41 adjusts the distance.

【0057】しかも、カメラ36をピストン固定治具3
1側に付勢するカメラ用引っ張りバネ39と、位置調整
シャフト41のピストン固定治具31側に位置し当該ピ
ストン固定治具31に当接する滑合部材40とを備えて
いる。ここでは、この滑合部材40をピストン固定治具
31のピストン支持部3B側面に当接する回転用ベアリ
ングとしている。
Moreover, the camera 36 is attached to the piston fixing jig 3
The camera tension spring 39 is biased toward the first side, and the sliding member 40 is located on the piston fixing jig 31 side of the position adjusting shaft 41 and is in contact with the piston fixing jig 31. Here, the sliding member 40 is a rotation bearing that abuts the side surface of the piston support portion 3B of the piston fixing jig 31.

【0058】図12は図11に示したピストン撮像部2
2の構成を示す平面図である。カメラ36は、ベース4
3上のスライドレール42上に位置しており、カメラ用
引っ張りバネ39によってピストン32側(図12の符
号A方向)に引かれると、このスライドレール42上を
移動する。従って、カメラ36の移動は直線運動とな
る。また、カメラ36は、ピストン固定治具31にかか
わらず、カメラ最前位置42Aで停止するようになって
いる。
FIG. 12 shows the piston image pickup unit 2 shown in FIG.
It is a top view which shows the structure of 2. The camera 36 has a base 4
3 is located on the slide rail 42, and when it is pulled toward the piston 32 (direction A in FIG. 12) by the camera tension spring 39, the camera moves on the slide rail 42. Therefore, the movement of the camera 36 is a linear movement. Further, the camera 36 stops at the camera frontmost position 42A regardless of the piston fixing jig 31.

【0059】カメラ36のピストン表面からの距離はピ
ストン32の直径の大小にかかわらず常に一定になる。
即ち、カメラ36は、常にカメラ用引っ張りバネ39に
よりピストン側(図12の符号A方向)に引っ張られて
おり、測定中にピストン32が回転しても、ピストン固
定治具31と回転用ベアリング40とが接しているた
め、ピストン31とカメラ36の距離は一定になる。さ
らに、ピストン32の直径が変わっても、ピストン固定
治具31を新たなピストン32の直径に応じたものに交
換することでピストン32とカメラ36との間の距離を
一定に保つことができる。
The distance from the piston surface of the camera 36 is always constant regardless of the diameter of the piston 32.
That is, the camera 36 is always pulled toward the piston (direction A in FIG. 12) by the camera tension spring 39, and even if the piston 32 rotates during the measurement, the piston fixing jig 31 and the rotation bearing 40. Since and are in contact with each other, the distance between the piston 31 and the camera 36 is constant. Furthermore, even if the diameter of the piston 32 changes, the distance between the piston 32 and the camera 36 can be kept constant by exchanging the piston fixing jig 31 with a new one according to the diameter of the new piston 32.

【0060】カメラ36には、ピストン31の反対方向
にリンク機構部47を介してカメラ位置を後方にロック
するカメラロック機構30が設けられている。本実施例
では、カメラ用引っ張りバネ39によりカメラ36は常
に位置調整シャフト41を介してピストン固定治具31
に押しつけられている。そのため、新たなピストン32
を撮像するためにピストン固定治具31を交換する場合
は、また、ピストン撮像部22を移動する場合には、カ
メラ36を後方(図12中の符号B方向)に下げておく
必要がある。これを実現しているのがカメラのロック機
構30である。
The camera 36 is provided with a camera lock mechanism 30 for locking the camera position rearward via a link mechanism portion 47 in the direction opposite to the piston 31. In this embodiment, the camera tension spring 39 causes the camera 36 to always move the piston fixing jig 31 via the position adjusting shaft 41.
Is pressed against. Therefore, the new piston 32
When the piston fixing jig 31 is exchanged to capture the image, or when the piston imaging unit 22 is moved, the camera 36 needs to be lowered backward (direction B in FIG. 12). This is achieved by the camera lock mechanism 30.

【0061】カメラのロック機構30は、図11及び図
12に示すように、一端が回転自在にカメラ36に固着
された平板であるリンク機構部47と、回転運動により
カメラを後方に下げるハンドル46と、このハンドル4
6に付随して回転する回転プレート48と、この回転プ
レート48に追随してリンク機構部47を後方へ移動さ
せる平板47Bとを備えている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the lock mechanism 30 of the camera has a link mechanism portion 47 which is a flat plate whose one end is rotatably fixed to the camera 36, and a handle 46 which lowers the camera rearward by rotational movement. And this handle 4
6 includes a rotating plate 48 that rotates together with the rotating plate 6, and a flat plate 47B that follows the rotating plate 48 and moves the link mechanism portion 47 rearward.

【0062】しかも、回転プレート48には、ボールブ
ランジャ49の受け穴48A,48Bがそれぞれ設けら
れている。このボールブランジャ49の受け穴48A,
48Bは、カメラ36のロック位置及びピストン撮像中
のカメラ位置に対応して設けられている。
Moreover, the rotary plate 48 is provided with receiving holes 48A and 48B for the ball blankers 49, respectively. The receiving hole 48A of this ball blanker 49,
48B is provided corresponding to the lock position of the camera 36 and the camera position during piston imaging.

【0063】ピストン測定時(ピストン側面の展開画像
の撮像時)には、回転プレート48はボールブランジャ
49によって受け穴48Aの位置で固定されている。こ
のとき、カメラ36は、ピストン32の直径に応じたピ
ストン固定治具31の直径によりその位置は前後してい
る。しかし、リンク機構部47の遊び部分47Aにより
ロック機構からはフリーな状態となりカメラ用引っ張り
バネ39及び位置調整シャフト41によりカメラ位置が
決定される。
At the time of measuring the piston (at the time of picking up a developed image of the side surface of the piston), the rotary plate 48 is fixed by the ball blanker 49 at the position of the receiving hole 48A. At this time, the position of the camera 36 moves back and forth depending on the diameter of the piston fixing jig 31 corresponding to the diameter of the piston 32. However, the play portion 47A of the link mechanism portion 47 is free from the lock mechanism, and the camera position is determined by the camera tension spring 39 and the position adjusting shaft 41.

【0064】しかし、ピストン固定治具31を交換する
際には、カメラを図12の符号Bの方向へ下げておかね
ばならない。そこで、ハンドル46により回転プレート
48を図12中の符号Fの方向へ回転させ、受け穴48
Bでボールブランジャ49と合わせることで回転プレー
ト48をロックする。すると、カメラ36はリンク機構
47を介して図12中の符号Bの方向へ移動し、位置調
整シャフト41とピストン固定治具31との間隔が広が
り、ピストン固定治具31の交換が可能となる。
However, when the piston fixing jig 31 is replaced, the camera must be lowered in the direction of the symbol B in FIG. Then, the rotating plate 48 is rotated by the handle 46 in the direction of the symbol F in FIG.
The rotating plate 48 is locked by combining with the ball blanker 49 at B. Then, the camera 36 moves in the direction of symbol B in FIG. 12 via the link mechanism 47, the gap between the position adjusting shaft 41 and the piston fixing jig 31 increases, and the piston fixing jig 31 can be replaced. .

【0065】図13はピストン32がピストン固定治具
31に設置された状態を示す断面図である。ピストン固
定治具31は、固定するピストン32と同径で円筒状の
ピストン支持部31Bと、ピストン支持部31Bの一端
に位置しピストンの装着を受け付けるピストンセット部
31Aとを備えている。ピストン支持部31Bは、その
直径が撮像しようとするピストン32の直径と同一とな
るように構成されている。図13中仮想線はピストン3
2を示しており、ピストン32がピストンセット部31
Aに設置されると、ピストン32の側面はピストン固定
治具31の側面と同一面となる。また、本実施例では、
画像処理の関係上、ピストン固定治具31の表面をピス
トン32及びコーティング材とは異なる色としている。
FIG. 13 is a sectional view showing a state where the piston 32 is installed on the piston fixing jig 31. The piston fixing jig 31 includes a cylindrical piston support portion 31B having the same diameter as that of the piston 32 to be fixed, and a piston set portion 31A located at one end of the piston support portion 31B for receiving the mounting of the piston. The piston support portion 31B is configured such that its diameter is the same as the diameter of the piston 32 to be imaged. The phantom line in FIG. 13 is the piston 3.
2 shows that the piston 32 is the piston setting part 31.
When installed in A, the side surface of the piston 32 is flush with the side surface of the piston fixing jig 31. Further, in this embodiment,
Due to image processing, the surface of the piston fixing jig 31 is colored differently from the piston 32 and the coating material.

【0066】図14はピストン固定治具31の回転ステ
ージベース33への固着を示す断面図である。ピストン
固定治具31の内部は有底穴31Cとなっていて、この
有底穴31Cによってステージベース33のピストン固
定治具セット部33Aに装着されるようになっている。
さらに、ピストン固定治具31の側面に設けられた受け
穴31Dと回転ステージベース33に装着されるボール
ブランジャ34の先端部との結合によって、ピストン固
定治具31と回転ステージベース33とが固着される。
また、ボールブランジャ34及びボールブランジャの受
け穴33Dはネジが切られており、これによって回転ス
テージベース33とボールブランジャ34とが固着され
る。
FIG. 14 is a sectional view showing the fixation of the piston fixing jig 31 to the rotary stage base 33. The inside of the piston fixing jig 31 has a bottomed hole 31C, and the piston fixing jig 31 is mounted on the piston fixing jig setting portion 33A of the stage base 33 by the bottomed hole 31C.
Furthermore, the piston fixing jig 31 and the rotary stage base 33 are fixed to each other by coupling the receiving hole 31D provided on the side surface of the piston fixing jig 31 and the tip of the ball blanker 34 mounted on the rotary stage base 33. To be done.
Further, the ball blanker 34 and the receiving hole 33D of the ball blanker are threaded, so that the rotary stage base 33 and the ball blanker 34 are fixed to each other.

【0067】図15はピストン固定治具31が回転ステ
ージベース33に装着された状態を示す図で、図15
(a)はその平面図で、図15(b)は右側面図であ
る。ピストン固定治具31には、治具確認シャッタ31
Eが設けられている。治具確認シャッタ31Eを設ける
ことで、前述した第二ステージセンサ59は回転ステー
ジベース3の原点位置との回転角の差で治具の種類を判
別することができる。ピストン固定治具31はピストン
の形状に合わせた構成となっているため、ピストン固定
治具31の種類を判別することで、セットしたピストン
31の種類を判別することができる。一方、回転ステー
ジベース33にも原点確認シャッタ33Eが設けられて
いて、第一ステージセンサ58で回転ステージベース3
3の原点位置を確認するようになっている。これらステ
ージセンサ58,59は、図示しない光センサによって
シャッタ1E,3Eの位置を検出するようにしている。
FIG. 15 is a view showing a state in which the piston fixing jig 31 is mounted on the rotary stage base 33.
15A is a plan view thereof, and FIG. 15B is a right side view thereof. The piston fixing jig 31 includes a jig confirmation shutter 31.
E is provided. By providing the jig confirmation shutter 31E, the second stage sensor 59 described above can determine the type of jig by the difference in the rotation angle from the origin position of the rotary stage base 3. Since the piston fixing jig 31 is configured according to the shape of the piston, the type of the set piston 31 can be determined by determining the type of the piston fixing jig 31. On the other hand, the rotary stage base 33 is also provided with an origin confirmation shutter 33E, and the first stage sensor 58 causes the rotary stage base 3 to rotate.
The origin position of 3 is confirmed. The stage sensors 58 and 59 detect the positions of the shutters 1E and 3E by an optical sensor (not shown).

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、第1の工程で、ピストン側面を特
定色でコーティングするため、当たりが生じてピストン
側面まで磨耗したところと、当たりがなくコーティング
されたままの部分との明度の差が大きくなる。このた
め、第3の工程で、ピストン側面について明度差の大き
い画像データを生成することができる。さらに、第4の
工程が、コーティングにより明度差が大きくなった画像
データに基づいてピストン加工溝の磨耗度を検出するた
め、ノイズの影響を最小限とする当たり評価を行うこと
ができる。このように、照明等光学系の設定による影響
やノイズの影響を受けずにピストンの磨耗状況を評価す
ることができる従来にない優れたピストンの磨耗状況評
価方法を提供することができる。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to this, in the first step, the side surface of the piston is coated with a specific color. The difference in brightness between the as-coated and as-coated part becomes large. Therefore, in the third step, it is possible to generate image data having a large lightness difference on the side surface of the piston. Further, in the fourth step, the degree of wear of the piston machining groove is detected based on the image data in which the difference in lightness is increased due to the coating, so that it is possible to perform the hit evaluation while minimizing the influence of noise. As described above, it is possible to provide an unprecedented excellent piston wear condition evaluation method capable of evaluating the wear condition of the piston without being affected by the setting of the optical system such as illumination and the influence of noise.

【0069】また、第4の工程が、分割画像データから
明度の平均値を抽出し、加工溝毎の当該平均明度値が所
定のしきい値を越えている場合に当該加工溝毎の波高値
が中間の磨耗度より強い波高値であると判定するため、
波高値が当たりの強さの中間値で折り返しても、従来と
同様の手法で磨耗状況を評価することができる。
In the fourth step, the average value of brightness is extracted from the divided image data, and when the average brightness value for each machining groove exceeds a predetermined threshold value, the peak value for each machining groove is obtained. Is determined to be a peak value that is stronger than the average wear level,
Even if the crest value turns back at an intermediate value of the hit strength, the wear condition can be evaluated by the same method as the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の処理工程を示すフローチャ
ートである。
FIG. 1 is a flow chart showing processing steps of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したステップS4の詳細な処理工程を
示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing detailed processing steps of step S4 shown in FIG.

【図3】ピストンとピストン側面の展開データである画
像データとを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a piston and image data which is developed data of a side surface of the piston.

【図4】ピストン側面の加工溝及びコーティング剤とC
CDセンサ波形との関係を示す説明図であり、図4
(A)は運転前のピストン側面の加工溝及びコーティン
グ剤と、これを撮像したCCDラインセンサの出力波形
を示す説明図であり、図4(B)は運転後加工溝が磨耗
している場合の説明図である。
[Fig. 4] Machining groove on the side of piston and coating agent and C
It is explanatory drawing which shows the relationship with a CD sensor waveform, and FIG.
FIG. 4A is an explanatory diagram showing a machining groove and a coating agent on the side surface of the piston before operation, and an output waveform of a CCD line sensor which images this, and FIG. 4B is a case where the machining groove after operation is worn. FIG.

【図5】図1のステップ3で撮像した画像データでの加
工溝の磨耗状況の一例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the wear situation of the processed groove in the image data captured in step 3 of FIG.

【図6】図2のステップS42での加工溝の幅による分
割処理の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a dividing process according to the width of a processed groove in step S42 of FIG.

【図7】図6に示した加工溝毎の特徴量と磨耗状況(当
たりの強さ)の関係を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a feature amount for each machining groove shown in FIG. 6 and a wear condition (contact strength).

【図8】ピストンの磨耗状況評価装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a piston wear condition evaluation device.

【図9】図8に示したデータ入力部の詳細構成を示すブ
ロック図である。
9 is a block diagram showing a detailed configuration of a data input unit shown in FIG.

【図10】図8に示したステージコントロール部の詳細
構成を示すブロック図である。
10 is a block diagram showing a detailed configuration of a stage control unit shown in FIG.

【図11】図8に示したピストン撮像部の構成を示す側
面図である。
11 is a side view showing the configuration of the piston imaging unit shown in FIG.

【図12】図11に示したピストン撮像部の正面図であ
る。
12 is a front view of the piston imaging unit shown in FIG.

【図13】図11に示したピストン固定治具にピストン
を設置した状態を示す断面図である。
13 is a cross-sectional view showing a state in which a piston is installed on the piston fixing jig shown in FIG.

【図14】図11に示したピストン固定治具を回転ステ
ージベースに装着する状態を示す断面図である。
14 is a cross-sectional view showing a state where the piston fixing jig shown in FIG. 11 is mounted on a rotary stage base.

【図15】図11に示したピストン固定治具が回転ステ
ージベースに装着された状態を示す図で、図15(a)
はその正面図で、図15(b)は右側面図である。
15 is a view showing a state in which the piston fixing jig shown in FIG. 11 is mounted on a rotary stage base, and FIG.
Is a front view thereof, and FIG. 15B is a right side view thereof.

【図16】従来の加工溝とCCDセンサ波形の関係を示
す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a relationship between a conventional processed groove and a CCD sensor waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 画像データ b 加工溝の幅情報 c 分割画像データ d 特徴量 32 ピストン 32A コーティング剤 a image data b width information of processed groove c divided image data d feature amount 32 piston 32A coating agent

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストン側面を特定色でコーティングす
る第1の工程と、当該ピストンをセットしたエンジンを
運転する第2の工程と、当該ピストン側面を撮像するこ
とでピストン側面についての画像データを生成する第3
の工程と、当該画像データによる加工溝毎の特徴量に基
づいて当該ピストン加工溝の磨耗度を検出する第4の工
程とを備えたことを特徴とするピストン加工溝の磨耗状
況評価方法。
1. A first step of coating a side surface of a piston with a specific color, a second step of operating an engine in which the piston is set, and an image of the side surface of the piston to generate image data of the side surface of the piston. 3rd to do
And the fourth step of detecting the degree of wear of the piston machining groove based on the feature amount for each machining groove based on the image data.
【請求項2】 前記第4の工程が、前記加工溝の幅情報
を特定する工程と、当該加工溝の幅情報により前記画像
データを分割する工程と、この分割画像データから明度
の波高値を抽出する工程と、当該分割画像データから明
度の平均値を抽出する工程と、この分割データ毎の当該
明度平均値及び前記波高値に基づいて磨耗度を評価する
工程とを備えたことを特徴とする請求項1記載のピスト
ンの磨耗状況評価方法。
2. A fourth step is a step of specifying width information of the processed groove, a step of dividing the image data by the width information of the processed groove, and a crest value of brightness from the divided image data. A step of extracting, a step of extracting an average value of brightness from the divided image data, and a step of evaluating the wear degree based on the average brightness value and the crest value for each divided data, The method for evaluating the wear of a piston according to claim 1.
【請求項3】 前記第4の工程が、前記分割画像データ
から明度の平均値を抽出する工程に続いて、前記加工溝
毎の当該平均明度値が所定のしきい値を越えている場合
に当該加工溝毎の波高値が中間の磨耗度より強い波高値
であると判定する工程を備えたことを特徴とする請求項
2記載のピストンの磨耗状況評価方法。
3. The method according to claim 4, wherein in the fourth step, following the step of extracting an average value of lightness from the divided image data, the average lightness value of each machining groove exceeds a predetermined threshold value. 3. The piston wear condition evaluation method according to claim 2, further comprising a step of determining that the crest value of each of the processed grooves is a crest value stronger than an intermediate degree of wear.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005351829A (en) * 2004-06-14 2005-12-22 Toyo Seikan Kaisha Ltd Can body inspection device and method
WO2018131443A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 Piston manufacturing method, piston pinhole measurement method, and piston

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