JPH091430A - 組付部品の損傷検出方法及び装置 - Google Patents
組付部品の損傷検出方法及び装置Info
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- JPH091430A JPH091430A JP15128495A JP15128495A JPH091430A JP H091430 A JPH091430 A JP H091430A JP 15128495 A JP15128495 A JP 15128495A JP 15128495 A JP15128495 A JP 15128495A JP H091430 A JPH091430 A JP H091430A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品組付時における損傷の有無をインライン
で判断することを目的とする。 【構成】 嵌合圧入組付開始から完了する間の時系列的
な振動検出出力を高速フーリエ変換の演算処理機能によ
り、部品を圧入組付する際に部品の損傷がある場合に発
生する特有な振動周波数での検出出力を、予め把握した
部品の損傷がない場合の検出出力と比較することによ
り、損傷のある組付部品を検出する。
で判断することを目的とする。 【構成】 嵌合圧入組付開始から完了する間の時系列的
な振動検出出力を高速フーリエ変換の演算処理機能によ
り、部品を圧入組付する際に部品の損傷がある場合に発
生する特有な振動周波数での検出出力を、予め把握した
部品の損傷がない場合の検出出力と比較することによ
り、損傷のある組付部品を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧入による嵌合組付を
行なう組付部品の損傷を検出する方法に関するものであ
る。
行なう組付部品の損傷を検出する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としてアコースティックエミ
ッションを利用して、完成品の溶接欠陥を検査する方法
が良く知られている。又、特公平４−７８３１号公報で
は目にみえないアセチレンシリンダー内の充填材の完全
性を検査しているが、部品の損傷の検出までには至って
いない。又、特開平２−２３４０４７号公報では試料の
曲げ実験で発生するアコースティックエミッションの検
出により、薄膜の剥離を正確に検出し、付着力強度の迅
速正確な定量化を可能としているが、装置自体に内蔵さ
せ、品質保証をしているものではない。部品の嵌合圧入
状態が正常か否かを判別する必要がある場合、所定の嵌
合ストロークに達したときの圧入力の大きさにより正常
か異常かを判断する方法が通常とられている。
ッションを利用して、完成品の溶接欠陥を検査する方法
が良く知られている。又、特公平４−７８３１号公報で
は目にみえないアセチレンシリンダー内の充填材の完全
性を検査しているが、部品の損傷の検出までには至って
いない。又、特開平２−２３４０４７号公報では試料の
曲げ実験で発生するアコースティックエミッションの検
出により、薄膜の剥離を正確に検出し、付着力強度の迅
速正確な定量化を可能としているが、装置自体に内蔵さ
せ、品質保証をしているものではない。部品の嵌合圧入
状態が正常か否かを判別する必要がある場合、所定の嵌
合ストロークに達したときの圧入力の大きさにより正常
か異常かを判断する方法が通常とられている。
【０００３】又、圧入による部品組付時に部品の損傷を
検出する技術はなく、目視により判断するのが通常であ
るが、圧入後に嵌合部が外部から見えないような場合
は、目視検査も不可能となる。一方、振動を電気量に変
換するセンサーとして、ＡＥ（アコースティックエミッ
ション）センサーが切削工具の損傷等に使用されている
が、組立装置内に内蔵させ、フーリエ変換の演算処理に
より組立途中の外乱振動を除外して、部品損傷特有の振
動周波数の大きさにより、判断する方法及び装置の例は
無い。
検出する技術はなく、目視により判断するのが通常であ
るが、圧入後に嵌合部が外部から見えないような場合
は、目視検査も不可能となる。一方、振動を電気量に変
換するセンサーとして、ＡＥ（アコースティックエミッ
ション）センサーが切削工具の損傷等に使用されている
が、組立装置内に内蔵させ、フーリエ変換の演算処理に
より組立途中の外乱振動を除外して、部品損傷特有の振
動周波数の大きさにより、判断する方法及び装置の例は
無い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の部品組付時にお
ける圧入力を正常時と異常時の大きさで比較することに
よって判別する方法は、圧入完了寸前の力を計測するも
のであって、圧入途中の全域に渡って部品の損傷を判断
できなかった。そのため、圧入の開始から完了までの全
域にわたっての、損傷の有無をインラインで判断できる
方法が必要であった。また、本願の如く、圧入完了され
た組付部品を外部から目視によって判断できないので、
部品の圧入組み付け前に寸法、材質等が正常であること
の品質保証が必要であった。
ける圧入力を正常時と異常時の大きさで比較することに
よって判別する方法は、圧入完了寸前の力を計測するも
のであって、圧入途中の全域に渡って部品の損傷を判断
できなかった。そのため、圧入の開始から完了までの全
域にわたっての、損傷の有無をインラインで判断できる
方法が必要であった。また、本願の如く、圧入完了され
た組付部品を外部から目視によって判断できないので、
部品の圧入組み付け前に寸法、材質等が正常であること
の品質保証が必要であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、部品の嵌合圧入による組付工程におい
て、部品を把持するチャックと部品圧入時に相手部品と
の芯出しを行うガイド機能を有する圧入組付ヘッドのガ
イド等（ガイド内でも、ガイド外でも、あるいは支持台
でもよい。）に、例えば、圧電素子等による振動検出セ
ンサーを内蔵しており、嵌合圧入組付ヘッドが相手の部
品に接触して、圧入開始から完了する間を時系列的に、
高速フーリェ変換を用いた演算処理による振動検出出力
を計測して部品の損傷が生じない場合の予め把握した振
動検出出力と比較するものである。
決するために、部品の嵌合圧入による組付工程におい
て、部品を把持するチャックと部品圧入時に相手部品と
の芯出しを行うガイド機能を有する圧入組付ヘッドのガ
イド等（ガイド内でも、ガイド外でも、あるいは支持台
でもよい。）に、例えば、圧電素子等による振動検出セ
ンサーを内蔵しており、嵌合圧入組付ヘッドが相手の部
品に接触して、圧入開始から完了する間を時系列的に、
高速フーリェ変換を用いた演算処理による振動検出出力
を計測して部品の損傷が生じない場合の予め把握した振
動検出出力と比較するものである。
【０００６】さらに、振動検出出力は嵌合圧入部品製造
中、すなわち嵌合圧入中の振動検出出力のみを取り出し
て比較するものであり、また部品損傷特有の振動周波数
領域と、嵌合開始時等の外乱特有の振動周波数領域の間
の境界値から、損傷周波数側の振動検出出力の総和の大
きさを演算し、所定の設定値と比較することにより、検
査をインラインで行い、良好な嵌合圧入部品を供給する
ものである。部品の嵌合圧入組付装置には、上記振動検
出用の振動検出センサー、Ａ／Ｄ変換回路、フーリェ変
換手段、タイマー機構により測定された振動の測定値を
基準値と比較する比較手段を備えている。
中、すなわち嵌合圧入中の振動検出出力のみを取り出し
て比較するものであり、また部品損傷特有の振動周波数
領域と、嵌合開始時等の外乱特有の振動周波数領域の間
の境界値から、損傷周波数側の振動検出出力の総和の大
きさを演算し、所定の設定値と比較することにより、検
査をインラインで行い、良好な嵌合圧入部品を供給する
ものである。部品の嵌合圧入組付装置には、上記振動検
出用の振動検出センサー、Ａ／Ｄ変換回路、フーリェ変
換手段、タイマー機構により測定された振動の測定値を
基準値と比較する比較手段を備えている。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、振動検出センサーからの
信号を製造工程中にて直接とり出して、インラインにて
製造工程を保証することが出来る。すなわち、部品の嵌
合圧入組付工程において発生する部品損傷の目視検査工
程を自動化し、外観検査では検出不可能な内部損傷も発
見出来るため、検出精度が大巾に向上し、高品質嵌合圧
入組付部品の製造を可能とすることになる。
信号を製造工程中にて直接とり出して、インラインにて
製造工程を保証することが出来る。すなわち、部品の嵌
合圧入組付工程において発生する部品損傷の目視検査工
程を自動化し、外観検査では検出不可能な内部損傷も発
見出来るため、検出精度が大巾に向上し、高品質嵌合圧
入組付部品の製造を可能とすることになる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の実施例としての部品の嵌合圧
入組付装置の構成とシステム構成を示し、ガイド１によ
り把持された組付け部品３（内径１５ｍｍφ強×１５ｍ
ｍｌ）を、同軸上にあるガイド１により位置決めされた
被組付け部品２（１５ｍｍφ×２５ｍｍｌ）に推力発生
機構１３の作用により圧入する。
入組付装置の構成とシステム構成を示し、ガイド１によ
り把持された組付け部品３（内径１５ｍｍφ強×１５ｍ
ｍｌ）を、同軸上にあるガイド１により位置決めされた
被組付け部品２（１５ｍｍφ×２５ｍｍｌ）に推力発生
機構１３の作用により圧入する。
【０００９】圧入により組付けられた被組付け部品２と
組付け部品３は、たとえば、被組付け部品２内を中空と
して油を流入させ、その流入油の出口が組立て部品３の
円周に付せられたフィルターを通じて外部に通じている
ような自動車用のブレーキ部品である。この被組付け部
品２と組立て部品３の間で油漏れが生じない様に、圧着
に近い嵌合圧入で組立てられていて、且つ、組立て部品
３に圧入時等に発生する損傷の発生があってはならない
ものである。
組付け部品３は、たとえば、被組付け部品２内を中空と
して油を流入させ、その流入油の出口が組立て部品３の
円周に付せられたフィルターを通じて外部に通じている
ような自動車用のブレーキ部品である。この被組付け部
品２と組立て部品３の間で油漏れが生じない様に、圧着
に近い嵌合圧入で組立てられていて、且つ、組立て部品
３に圧入時等に発生する損傷の発生があってはならない
ものである。
【００１０】主軸４がシリンダー等の推力発生機構１３
（８０ｍｍφシリンダーにて２０００ｋｇｆ）の働きに
より部品３を押し出し、組付け部品２上に嵌合する際、
部品３が変形することにより発生する振動を振動センサ
ー５によって検出し、この検出出力をアンプ６で増幅
し、この信号をＡ／Ｄ変換回路７でＡ／Ｄ変換した後、
フーリェ変換（ＦＦＴ）手段８でフーリェ変換処理し、
振動周波数に対応した振動検出出力を計測する。
（８０ｍｍφシリンダーにて２０００ｋｇｆ）の働きに
より部品３を押し出し、組付け部品２上に嵌合する際、
部品３が変形することにより発生する振動を振動センサ
ー５によって検出し、この検出出力をアンプ６で増幅
し、この信号をＡ／Ｄ変換回路７でＡ／Ｄ変換した後、
フーリェ変換（ＦＦＴ）手段８でフーリェ変換処理し、
振動周波数に対応した振動検出出力を計測する。
【００１１】Ａ／Ｄ変換回路７には計測のためのクロッ
ク手段１５がある。検出出力は所定の基準値と比較手段
９により比較され、判定手段９により損傷の有無が判定
される。図２は、部品の嵌合組付中の振動（衝突振動
等）［1］，［2］及び［3］を求めるロジックを示した
ものである。式１で示す様に、時間間隔△ｔにおける検
出出力振幅Ａとａとの変化量△Ａを［4］と［5］の各々
の間のそれぞれ全域に対して監視し、△Ａがある定数を
越えた位置（［4］及び［5］で各１ケ所）を振動［1］及
び［2］として検出する。それは嵌合組付圧入の開始及
び終了時の衝突振動に該当すると考えられる。
ク手段１５がある。検出出力は所定の基準値と比較手段
９により比較され、判定手段９により損傷の有無が判定
される。図２は、部品の嵌合組付中の振動（衝突振動
等）［1］，［2］及び［3］を求めるロジックを示した
ものである。式１で示す様に、時間間隔△ｔにおける検
出出力振幅Ａとａとの変化量△Ａを［4］と［5］の各々
の間のそれぞれ全域に対して監視し、△Ａがある定数を
越えた位置（［4］及び［5］で各１ケ所）を振動［1］及
び［2］として検出する。それは嵌合組付圧入の開始及
び終了時の衝突振動に該当すると考えられる。
【００１２】次に衝突振動［1］，［2］を除外した部分
［6］の中で、損傷を伴わない振幅Ｗ以上の波形［3］が
損傷を含む波形の可能性が強い波形として検出する。こ
の波形［3］は損傷を含まない場合もあるが、すぐには
損傷には至らなくてもある程度の時間が経過した後に、
損傷となるような微妙な損傷の場合、例えば損傷の経時
的拡大等もあるので、図２の部分［1］，［2］及び
［3］を監視すれば、損傷を発見出来るものと考えられ
る。
［6］の中で、損傷を伴わない振幅Ｗ以上の波形［3］が
損傷を含む波形の可能性が強い波形として検出する。こ
の波形［3］は損傷を含まない場合もあるが、すぐには
損傷には至らなくてもある程度の時間が経過した後に、
損傷となるような微妙な損傷の場合、例えば損傷の経時
的拡大等もあるので、図２の部分［1］，［2］及び
［3］を監視すれば、損傷を発見出来るものと考えられ
る。
【００１３】図２の衝突振動［1］，［2］付近に発生す
る損傷波を取り逃がさない為と損傷以外の外乱振動を極
力取り逃がさないために、図１のショックアブソーバー
１１を用い、衝突振動［1］の振幅Ｃと、振動時間ｄを
極力小さくし、図１の緩衝材１２を用い衝突振動［2］
の振幅ｅ、振動時間ｆを極力小さくする。
る損傷波を取り逃がさない為と損傷以外の外乱振動を極
力取り逃がさないために、図１のショックアブソーバー
１１を用い、衝突振動［1］の振幅Ｃと、振動時間ｄを
極力小さくし、図１の緩衝材１２を用い衝突振動［2］
の振幅ｅ、振動時間ｆを極力小さくする。
【００１４】波形［1］［2］及び［3］をフーリェ変換
（ＦＦＴ）し、周波数による検出出力を求める。その得
られた周波数分布を図３に示す。図３の中で部品特有の
ある振動周波数Ｋを境とし、１００ＫＨZ迄の振動周波
数での検出出力の総和が検査部品の特有値αを越えるか
どうかで損傷を検出する。なお、図３を判断する場合に
は正常パター及び異常パターンと各々比較すれば判りや
すい。
（ＦＦＴ）し、周波数による検出出力を求める。その得
られた周波数分布を図３に示す。図３の中で部品特有の
ある振動周波数Ｋを境とし、１００ＫＨZ迄の振動周波
数での検出出力の総和が検査部品の特有値αを越えるか
どうかで損傷を検出する。なお、図３を判断する場合に
は正常パター及び異常パターンと各々比較すれば判りや
すい。
【００１５】又、例えば図３において発生している低周
波側の検出出力は、嵌合組付部品の破損とは関係がな
く、嵌合組付部品の嵌合の初期に生じる嵌合組付圧入シ
ョックによるもので、樹脂部品のバリ等のぶつかり変形
が原因と云える。すなわち、若干の部品変形を伴って組
付けられると云える。又、上記Ｋ及びαの各値は、製造
する部品の種類型状等によって変える必要がある。本実
施例では、Ｋは２０ＫＨZで、その２０ＫＨZから１００
ＫＨZ間の検出出力の総和αを、０．３４Ｗ／ｓｅｃに
設定した。サンプリング調査でもこの値以上では損傷を
発生し、この値以下では、損傷の発生トラブルは皆無で
あった。
波側の検出出力は、嵌合組付部品の破損とは関係がな
く、嵌合組付部品の嵌合の初期に生じる嵌合組付圧入シ
ョックによるもので、樹脂部品のバリ等のぶつかり変形
が原因と云える。すなわち、若干の部品変形を伴って組
付けられると云える。又、上記Ｋ及びαの各値は、製造
する部品の種類型状等によって変える必要がある。本実
施例では、Ｋは２０ＫＨZで、その２０ＫＨZから１００
ＫＨZ間の検出出力の総和αを、０．３４Ｗ／ｓｅｃに
設定した。サンプリング調査でもこの値以上では損傷を
発生し、この値以下では、損傷の発生トラブルは皆無で
あった。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明は部品の嵌合
圧入による組立工程において発生する部品の損傷の目視
検査工程を自動化して、更に外観検査では見つけられな
かった内部損傷も発見できる為、検出精度を大幅に向上
させるとともに人員削減の効果がある。
圧入による組立工程において発生する部品の損傷の目視
検査工程を自動化して、更に外観検査では見つけられな
かった内部損傷も発見できる為、検出精度を大幅に向上
させるとともに人員削減の効果がある。
【図１】本発明の具体例の機械構成図及びシステム図で
ある。
ある。
【図２】部品の嵌合圧入組付途中の振動を電気信号とし
て表したものである。
て表したものである。
【図３】図２の波形をＦＦＴ（フーリエ変換）した結果
の周波数分布図である。 (イ)検出出力の総和がオーバーしている異常値の例。 (ロ)検出出力の総和がオーバーしていない正常値の例。
の周波数分布図である。 (イ)検出出力の総和がオーバーしている異常値の例。 (ロ)検出出力の総和がオーバーしていない正常値の例。
１：ガイド ２：被組付け部品 ３：組付け部品 ４：主軸 ５：ＡＥセンサー ６：アンプ ７：Ａ／Ｄ変換回路 ８：フーリエ変換手段 ９：比較手段 １０：判定手段 １１：ショックアブソーバー １２：緩衝材 １３：推力発生機構 １４：圧入支持台 １５：クロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏瀬 雅一 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 部品の嵌合圧入による組付において、部
品を把持するチャックと部品の嵌合圧入時に相手部品と
の芯だしを行うガイド機能を有する嵌合圧入組付ヘッド
のガイド等に、振動検出センサーを内蔵させ、嵌合圧入
組付ヘッドが相手の部品に接触して、嵌合圧入組付開始
から完了する間の時系列的な振動検出出力を計測し、そ
の検出出力を高速フーリエ変換の演算処理機能により、
部品を圧入組付する際に部品の損傷がある場合に発生す
る特有な振動周波数での検出出力を、予め把握した部品
の損傷がない場合の検出出力と比較することにより、嵌
合圧入組付部品の損傷を検出することを特徴とする組付
部品の損傷検出方法。 - 【請求項２】 振動検出出力と圧入組付時間のプロファ
イルから、嵌合圧入組付開始時の部品間の接触と嵌合圧
入組付完了時の外乱を除去し、嵌合圧入組付途中での損
傷による振動の検出出力のみを取り出すことを特徴とす
る請求項１記載の組付部品の損傷検出方法。 - 【請求項３】 部品損傷による特有の振動周波数領域と
外乱による振動周波数領域の間に境界値を設定し、その
境界値から損傷周波数側の検出出力の総和の大きさを演
算して、所定の設定値と比較することによって部品の損
傷を判定する事を特徴とする請求項２記載の組付部品の
損傷検出方法。 - 【請求項４】 部品の嵌合圧入による組付するものにお
いて、振動検出センサー、Ａ／Ｄ変換回路及びフーリェ
変換手段による振動の計測値を、基準値と比較する比較
手段、この比較結果に基づいて部品の損傷を判定する判
定手段を備えた組付部品の損傷検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15128495A JPH091430A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 組付部品の損傷検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15128495A JPH091430A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 組付部品の損傷検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH091430A true JPH091430A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15515326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15128495A Pending JPH091430A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 組付部品の損傷検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH091430A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343324A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-12-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 構造体の検査方法及び検査装置 |
| CN102145469A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-08-10 | 深圳市平进股份有限公司 | 在数控机床工作时检测切削刀具磨损的方法及装置 |
| WO2015044653A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | Power Fin Technologies Limited | Tube finning machine and method |
| US20160037694A1 (en) * | 2013-03-26 | 2016-02-04 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Electronic circuit component mounting system |
| CN109015111A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-18 | 华中科技大学 | 一种基于信息融合及支持向量机的刀具状态在线监测方法 |
-
1995
- 1995-06-19 JP JP15128495A patent/JPH091430A/ja active Pending
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
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| CN109015111A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-18 | 华中科技大学 | 一种基于信息融合及支持向量机的刀具状态在线监测方法 |
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