JPS59214741A - 円筒体の内部欠陥検査方法 - 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】 本発明は、一端が開放しかつ他端が閉塞するとともにそ
の内面にはボートが開口している円筒体の内部欠陥、た
とえば自動車の油圧ブレーキ装置におけるマスクシリン
ダの鋳巣を自動的に検査する方法に関する。

マスクシリンダは鋳造製品であるため、該シリンダの内
面に鋳巣が発生することがあり、その鋳巣によって所望
の油圧が得られな（なることがある。そのためマスクシ
リンダの内面に鋳巣などの欠陥があるかどうかを検査す
ることは重要なことであるが、従来はそのマスクシリン
ダの内面を目視によって検査している。ところが、この
目視検査では鋳巣を見落し易（、しがも時間がかかって
検査能率が劣っていた。またマスクシリンダの内面には
、圧油の流入、流出のためのボートが開口されており、
鋳巣をそのボートと区別して検出することも難しかった
。

本発明はそのような従来の技術的課題を解決すべ（なさ
れたものであり、マスクシリンダなどの円筒体の内部欠
陥を既設ボートと区別して効率良くかつ確実に検出しう
るようにした円筒体の内部欠陥検査方法を提供すること
を目的とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず、本発明方法を実施するための検査装置を示す第
１図および第２図において、固定位置に固定的に配置さ
れる水平な基台１上に固定された支持台２には、上下に
延びる一対の支柱３゜４がボルト５，６により固設され
ており、これらの支柱３，４は、上下方向に間隔をあけ
た位置に配置された一対の水平な可動板１，８に嵌挿さ
れ、したがって両回動板７，８は支柱３，４に沿って上
下に移動自在である。しかも両回動板７，８はその横方
向両側端で上下に延びる連結板９，１０によって相互に
連結されており、両連結板９，１０はそれらの相互の間
隔を一定に保ったままで上下に移動する。内支柱３，４
の上端は上板１１によって相互に連結される。

下方の可動板７における内支柱３，４間には、中間部１
４に段部１５を介して連なる小径部１６とが同心に設け
られて成る貫通孔１７が穿設される。この貫通孔１７の
前記大径部１２および中間部１４には、円筒部１８の一
端に７ランジ１９を設けて成る治具２０が挿入され、治
具２０は前記フランジ１９の上面を可動板７の上面と面
一にして可動板７に固着される。

貫通孔１７の直下方で支持台２上には撮像方向を上方に
向けてテレビカメラ２１が固定されており、このテレビ
カメラ２１はイメージセンサを備える。テレビカメラ２
１にはレンズ２２を介して上方に延びる検査筒２３が固
定されており、この検査筒２３は可動板７０貫通孔１１
を上下に移動自在に貫通することができる。

第３図において、検査筒２３の先端すなわち上端には魚
眼レンズ２４が装着される。検査筒２３の上端には魚眼
レンズ２４を外囲してｉ数］孔２６が開口されており、
これらの孔２６には光ファイバ２７がそれぞれ挿入され
る。各党ファイバ２７は光源装置２８（第１図参照）に
それぞれ接続されており、したがって魚眼レンズ２４の
周囲がら３６０度の範囲にわたって斜め上方に向けて照
明光が照射される。この照明光が照射された部分の像は
魚眼レンズ２４、検査筒２３内で光軸を同一にして配置
された複数のレンズ２９およびレンズ２２を経てテレビ
カメラ２１により撮像される。

内部欠陥を検査すべき筒体たとえば自動車の油圧ブレー
キ装置におけるマスクシリンダ３０は、その開放端側に
おける７ランジ３１を治具２０のフランジ１９に結合し
て可動板γ上に固定される。

なお治具２０は検査すべきマスクシリンダ３０の種類に
対応して複数個準備されており、マスクシリンダ３００
種類に応じて可動板７０貫通孔１７に挿入、固着される
。

上方の可動板８には、下方の可動板７の貫通孔１７の軸
線延長上に軸線を合わせてシリンダ３２が固着される。

このシリンダ３２のピストン棒３３は可動板８を移動自
在に貫通して下方に延びろ。

ピストン棒３３の先端すなわち下端には、下方に向けて
小径となった円錐状の押圧部材３４が固着される。シリ
ンダ３２を伸長駆動してピストン棒３３を下方に向けて
突出させることにより、前記押圧部材３４の先端がマス
クシリンダ３０の閉塞端の軸心に当接し、それによりマ
スクシリンダ３０がその軸線を鉛直にして固定的に保持
される。

支柱３，４の上端を相互に連結する上板１１の樟方向両
側端にはブーＩＪ　３５　、３　＆が水平な回転軸線を
有してそれぞれ軸支されており、これらのブーυ３５，
３＆にはワイヤ３７．３８がそれぞれ巻きかけられる。

これらのワイヤ３７．３８の一端は可動板７に連結され
、他端は基台１よりも下方に配置された駆動源に連結さ
れる。したがって前記駆動源により、ワイヤ３７．３８
を巻取ると、両回動板１，８と共にマスクシリンダ３ｏ
が」三方に移動する。それとは逆に前記ワイヤ３７゜３
８を巻戻ずと、両回動板７，８とともにマスクシリンダ
３０が下動する。このような両回動板７゜８およびマス
クシリンダ３ｏの上下移動距離を制御するために、支持
台２上に立設された支持板３９にはりミントスイッチ４
ｏがその上下位置を調節自在にして取付けられる。この
リミットスイッチ４０は、可動板γに当接してスイッチ
ング態様を変化させ、それによって可動板７すなわちマ
スクシリンダ３０が降下し過ぎて検査筒２３の先端がマ
スタシリンダ３０の閉塞端に当接して破損しないように
する。

マスクシリンダ３０の内面には、該シリンダ３゜の作用
上、複数のボート４１，４２，４３，４４が開口してお
り、これらのボート４１〜４４を欠陥部として判断しな
いために、可動板７には上下に延びるマスキングダミー
板４５が固設される。

このダミー板４５には、前記各ボート４１〜４４に個別
にそれぞれ対応する通光孔４６．４７，４８゜４９がそ
れら相互の間隔を前記各ボート４１〜４４相互の間隔と
同一にして、上下の一直線上に穿設される。また基台１
には、前記ダミー板４５０両側に延びる支持部５０．５
１を有するブラケット５２が固着されており、各支持部
５０　’、　５１には７オドセンサ５３０投光部５４お
よび受光部５５がそれぞれ支持される。これらの投光部
５４および受光部５５は、各通光孔４６〜４９を介して
光の授受を行ない、その光の授受により各ボート４１〜
４４の位置を検出することができる。すなわち、投光部
５４および受光部５５、ならびに各通光孔４６〜４９は
、検査筒２３の先端にある魚眼レンズ２４の視野に各ボ
ート４１〜４４が入りしかも後述の測定ライン」二に各
ボート４１〜４４が位置するとぎに、各ボート４１〜４
４に対応する通光孔４６〜４９が投光部５４および受光
部５５間に位置するように配置される。

テレビカメラ２１からの映像信号およびフォトセンサ５
３からの検出信号は制御装置５Ｇに与えられ、この制御
装置５６においてマスクシリンダ３０の内部忙おける鋳
巣などの欠陥が自動的に判別され、その判別結果および
マスタシリンダ３゜内の状況などが受像機５７にモニタ
される。

第４図は制御装置５６の構成を示すブロック回路図であ
り、テレビカメラ２１からの映像信号はシェーディング
補正回路５８に入力され、このシェーディング補正回路
５８において照明むらが補正される。補正された映像信
号は２値化回路５９において予め設定されたレベルによ
りレベル弁別される。この２値化回路５９は、映像信号
の明暗の変化により、平担な明るさの中にある暗い部分
または特に明るい部分を欠陥信号として取出すものであ
り、たとえば欠陥部分が暗い部分として取出される場合
には、第５図（α）で示すように一本の走査線毎に出さ
れる映像信号を基準レベルｔでレベル弁別し、基準レベ
レを以下の暗い部分を第５図（ｂ）で示すように欠陥部
分としてハイレベルで出力する。また、欠陥部分が特に
明るい部分として取出される場合には、第６図（α）で
示す映像信号が基準レベルｔでレベル弁別され、基準レ
ベル６以上の特に明るい部分が第６図（ｂ）で示すよう
に欠陥部分としてハイレベルで出力される。

このような２値化回路５９からの２値化信号は、次の選
択回路６０に与えられ、この選択回路６０は、前記ポジ
、ネガのいずれか、またはポジおよびネガの両方の２値
化信号が必要であるかに応じて２値化信号を選択し、既
設ボートマスク回路６１に与える。この既設ポートマス
ク回路６１には、フォトセンサ５３かもマスク発生回路
６２を介してマスク信号が与えられている。すなわち、
フォトセンサ５３がマスクシリンダ３０の各ボート４１
〜４４の位置を検出したときに、マスク発生回路６２か
ら既設ポートマスク回路６１にマスク信号が入力され、
それに応じて既設ポートマスク回路６１は選択回路６０
からの欠陥信号をマスクする。

したがって、マスクシリンダ３ｏの内部の既設ボート４
１〜４４に対応して選択回路６０から既設ポートマスク
回路６１に与えられた２値化欠陥信号は、既設ポートマ
スク回路６１でマスクすなわちローレベルに変換され、
欠陥信号としては出力されない。

既設ポートマスク回路６１からの信号はデータ検出回路
６３に与えられる。ここでテレビカメラ２１によって撮
像される映像は、マスクシリンダ３０の下動に応じて中
央部から周辺部へと移動する。すなわち、第７図（α）
で示すように、ある画面に現われた２つの欠陥部６４．
６５は次の画面では第７図（Ａ）で示すように周辺方向
に移動していき、さらに第７図（ｃ）で示すように周辺
から消え去って行く。そこで欠陥を検出するためには、
何枚もの画面を連続的に画像処理しながら関連づける必
要がある。また、画面の中央部と周辺部とでは欠陥の大
きさが変化する。そこで、測定ライン設定回路６６によ
って、画面の位置に第７図で示すように測定ライン６７
を設定し、この測定ライン６１上の欠陥のみを検出する
ようにする。このため、測定ライン設定回路６６で設定
値に基づいて測定ライン発生回路６８からデータ検出回
路６３にライン信号が与えられる。これに応じてデータ
検出回路６３では測定ライン６７上の欠陥信号のみを次
のデータメモリ回路６９に与える。

データメモリ回路６９では与えられた欠陥信号により欠
陥部分を一時記憶するが、そのためのアドレスが、測定
ライン発生回路６８からの信号の入力に応じてアドレス
発生回路７０からデータメモリ回路６９に与えられる。

データメモリ回路６９からの信号はデータメモリ遅延回
路７１で１画面だげ〜遅延させられるとともに、相関回
路７２に与えられる。相関回路７２はデータメモリ回路
６９からの欠陥データと、データメモリ遅延回路１１か
らの１画面だけ前の欠陥データとの相関関係を演算し、
欠陥の大きさおよび個数を算出する。

相関回路７２で検出された欠陥部の大きさおよび個数を
表わす信号は、大きさ判別回路７３に与えられる。この
大きさ判別回路７３にはまた、大きさ設定回路７４から
の信号が入力されており、大きさ設的回路７４で犬、中
、小に応じて設定された値に基づいて欠陥部の大きさが
、犬、中、小に判別される。また、数量判別回路７５に
大きさ判別回路７３からの信号が与えられ、この数量判
別回路７５では数量設定回路７６で犬、中、小に対応し
て予め設定した個数と検出された欠陥部の個数とが比較
される。この設定個数としては、マスクシリンダ３０の
実用上支障のない個数として設定されており、その設定
個数よりも犬であるときに不合格であることを示す信号
が出力回路７７に与えられる。この出力回路７７からは
前記不合格であるときに外部のランプ７８を点灯させる
ための信号あるいはスイッチ７９のスイッチング態様を
変化させるための信号が出力される。

ビデオ回路８０には、シェーディング補正回路５８で補
正された映像信号、選択回路６０で選択された２値化信
号、および出力回路７７かもの信号が与えられており、
受像機５７にはビデオ回路８０かものビデオ信号によっ
て、マスタシリンダ３０内の状況、２値化信号、欠陥の
犬、中、手刷の個数、および測定ライン６７などが表示
される。

次にこの実施例の作用について説明すると、検査スべき
マスクシリンダ３０は、その７ランジ３１が治具２０の
フランジ１９に結合されるとともに、シリンダ３２を伸
長１駆動することにより押圧部材３４をマスクシリンダ
３０の閉塞端に同心に当接させて、鉛直な姿勢を保って
両回動板７，８間に支持される。この状態で、駆動源を
駆動してワイヤ３７．３８を巻取ることにより、両回動
板７゜８およびマスクシリンダ３０が所定の位置まで上
昇せしめられる。この状態で検査筒２３の上端ずなわち
魚眼レンズ２４は可動板７０貫通孔１γかもマスクシリ
ンダ３０内にわずかに突入している。

次いで前記駆動源によりワイヤ３７．３８を巻き戻すこ
とにより、両回動板７，８およびマスクシリンダ３０を
所定の一定速度で降下させる。これにより、検査筒２３
の上端すなわち魚眼レンズ２４は一定の速度でマスクシ
リンダ３０内に挿入されていき、マスクシリンダ３０の
内面がテレビカメラ２１によって撮像される。このテレ
ビカメラ２１による映像信号は制御装置５６において処
理サレ、マスクシリンダ３０の内面に鋳巣などの欠陥が
あったときには、その結果が受像機５６に表示される。

しかも、マスクシリンダ３０の内面に開口した既設のポ
ート４１〜４４は既設ポートマスク回路６１でマスクさ
れるので、欠陥として検出されることはなく、鋳造時に
生じた欠陥のみが確実に検出される。しかもマスタシリ
ンダ３０を１回だけ降下させることにより、マスクシリ
ンダ３０の全内面が検査されるので、検査が極めて効率
良く行なわれる。

なお、マスクシリンダ３０の降下速度はテレビカメラ２
１により１枚の画面をつくる時間たとえば１／３ｏ秒に
対応して決定される。

以上の実施例ではマスクシリンダ３０の内部欠陥を検査
する場合について説明したが、本発明検査方法は、一端
が開放しかつ他端が閉塞するとともにその内面にはボー
トが開口している円筒体に関連して広く実舗され得る。

以上のように本発明によれば、円筒体との軸方向相対位
置を移動させながら魚眼レンズを円筒体内に挿入し、前
記魚眼レンズを介して得られる円筒体内部の像をテレビ
で撮像し、該テレビカメラからの映像信号を予め設定し
たレベルでレベル弁別して２値化し、その２値化信号の
うち撮像画面上で予め設定した測定ラインに対応する２
値化信号を欠陥信号として取出して処理するようにした
ので、従来の目視検査方法に比べて欠陥を容易にかつ確
実に検出することが可能であり、しかも円筒体と魚眼レ
ンズ軸方向相対位置を一方向に１度だけ変化させるため
の極めて短時間のうちに円筒体の全内面を検査すること
ができ、検査時間が短縮されて検査能率が向上する。ま
た、円筒体のポートに対応する位置に魚眼レンズが位置
したことを検出し、その検出時に前記欠陥信号をマスク
するよう処したので、前記ポートが欠陥として検出され
ることはなく、ポート以外の欠陥を確実に検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明方法を実旋するにあたって用いる検査装置の一部切
欠き正面図、第２図は第１図の右側面図、第３図は検査
筒の先端を示す断面図、第４図は制御装置の構成を示す
ブロック図、第５図は欠陥が暗く撮像されるときの映像
信号とその２値化信号とを示す図、第６図は欠陥が特に
明るく撮像されるときの映像信号とその２値化信号とを
示す図、第７図は撮像画面の変化を示す図である。 ２１・・・テレビカメラ、２４・・・魚眼レンズ、３０
・・・円筒体としてのマスクシリンダ、４１〜４４・・
・ポート、４５・・・マスキングダミー板、４６〜４９
・・・通光孔、５３・・・フォトセンサ、５６・・・制
御装置、５９・・・２値化回路、６１・・・既設ポート
マスク回路、６２・・・マスク発生回路、６３・・・デ
ータ検出回路、６６・・・測定ライン設定回路、６７・
・・測定ライン、６８・・・測定ライシ発生回路、６９
・・・データメモリ回路、７１・・・データメモリ遅延
回路、Ｔ２・・・相関回路 特許出願人　日信工業株式会社 同　　　　株式会社町田製作所 同　　　　　　　フローベルエンジニアリングＭｌｆＩ
−″１ 第７図 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） （ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端が開放しかつ他端が閉塞するとともにその内面には
   ボートが開口している円筒体の内部欠陥検査方法におい
   て、前記円筒体との軸方向相対位置を移動させながら魚
   眼レンズを円筒体内に挿入し、前記魚眼レンズを介して
   得られる円筒体内部の像をテレビカメラで撮像し、該テ
   レビカメラからの映像信号を予め設定したレベルでレベ
   ル弁別して２値化し、その２値化信号のうち撮像画面上
   で予め設定した測定ラインに対応する２値化信号を欠陥
   信号として取出して処理するとともに、前記ポートに対
   応する位置に魚眼レンズが位置したことを検出し、その
   検出時に前記欠陥信号をマスクするようにしたことを特
   徴とする円筒体の内部欠陥検査方法。