JPS6258132A - バツクラツシ量検査装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、製品」二に取付けられる一対の歯車のバック
ラッシ吊を検査するバツクラツシ最検査装置に関する。

［従来技術］ 従来この種の検査装置においては、一対の歯車の一方を
検査者が直接把持することにより固定した状態で、他方
の歯車の一部にてこ式ダイヤルゲージを当接した後、前
記他方の歯車を作業者か正逆両方向に回動することによ
りその歯車の移動量を測定しバックラッシ量の良否を検
査していた。

「発明が解決しようとする問題点」 上記のように作業者が手作業により一対の歯車のバック
ラッシｄを検査するものでは、バツクラツシ吊の測定に
時間を要するだけでなく、作業者が検査結果を誤って判
読することがある等の問題点があった。

［発明の目的１ 本発明は上記の問題点を解決するものでおり、一対の歯
車のバックラッシ量の良否を短時間で且つ正確に検査す
ることができるバックラッシ吊検査装置を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明においては、一対の
ｍ巾の一方を固定するための歯車固定手段と他方の歯車
を正逆両方向に回動するための回動手段とが設Ｇブらる
と共に、前記使方の歯車の一部を搬像して画＠処理する
ことにより前記一対の歯車のバックラッシ量を求めるバ
ツクラツシ準検出手段が設けられ、そのバックラッシ量
検出手段により求められた前記一対の歯車のバックラッ
シ皐を基準値と比較判定するための判定手段が設（ブら
れている。

［作用］ 本発明は上記した構成により、歯車固定手段により一対
の歯車の一方が固定された後、回動手段により他方の歯
車が正方向へ回動されて一方の歯車に係合された状態と
他方の歯車が逆方向へ回動されて一方の歯車に係合され
た状態とにおいて、バックラッシ最検出手段により前記
他方の歯車の一部を大々暗像して画像処理し前記一対の
歯車のバツクラツシ量を求め、その結果が判定手段によ
り比較判定されてバツクラツシ量の検査が行われる。

［実施例］ 以下に本発明を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。

第１図に示すように、製品４０を支持し得るように構成
されたフレーム（図示せず）上には第一エアシリンダ１
０が配設され、そのピストン部１２の先端に固定用歯車
１４が回転不可能に配設されており、その固定用歯車１
４は、前記第一エアシリンダ１０の作用により水平方向
に往復動される。前記第一エアシリンダ１０の右側方の
前記フレーム（図示せず）上には図示しないエアシリン
ダにより上下移動可能な略し形の台座１５が取付Ｇプら
れ、その台座１５には第二エアシリンダ１６が配設され
ている。その第二エアシリンダ１６のピストン部１８の
先端には水平方向に延びるロッド２０が取付けられてい
る。また、第２図に示すように、前記台座１５の一側面
にはスライダ２２か取付けられ、そのスライダ２２を介
してＬ形保持部材２４が台座１５に対し水平方向に回動
可能に支持されている。その「形保持部材２４には目通
孔２６が設けられ、その貫通孔２６に前記ロッド２０が
挿通されている。そのロッド２０上には、前記り形保持
部材２４を挾んで２個のコイルバネ２８．３０が捲装さ
れ、前記り形保持部材２４に所定以上の力が加わった際
にピストン部１８に作用する力を前記ロンド２０の軸線
方向へ夫々逃がすように構成されている。

前記り形保持部材２４の一側面には、エアチャック３２
が取付けられ、その一端から側方に延びる一対のフィン
ガ３４により後述する製品４０に取付（プられたワイヤ
４２を＠脱可能に把持するように構成されている。

前記固定用歯′巾１４の上方のフレーム（図示せず〉上
には、エアシリンダ（図示せず）により上下方向に移動
可能なスライダ３３が設けられ、そのスライダ３３上に
は、ステップモータ３５及びそのステップモータ３５に
一対の歯車３６．３７を介して連結された下方に延びる
ロンド３８が配設されている。

そのロッド３８の下端には、第１図の左方に突出した爪
部３９が設けられ、前記ステップモータ３５の作用によ
り僅かに正逆両方向へ回動可能に構成されている。また
、前記スライダ３３の左側方のフレーム（図示せず）上
には、後述する歯車５２の一部を搬像するためのカメラ
６０が配設されている。

更に、製品４０を支持するためのフレームの支持部（図
示せず）上方には、その支持部（図示せず）に支持され
た製品４０に向って上下方向に移動可能な２個のねじ締
めロボット６２（第４図参照）が配設され、それらのね
じ締めロボット６２は製品４０の枠体４４にモータ４８
を取付けるようにモータ４８の取付用ねじ４６．４７を
締付は固定する。

前記カメラ６０は、第５図に示すように、マイクロコン
ピュータ６４に接続されており、カメラ６０からの搬像
信号をマイクロコンピュータ６４に接続されたＣＲＴ６
６に出力するように構成されている。

また、前記マイクロコンピュータ６４には、第一エアシ
リンダ１０．第二エアシリンダ１６．エアチャック３２
．ステップモータ３５及びねじ締めロボット６２が夫々
接続されている。

前記マイクロコンピュータ６４は、中央演算処理装置（
以下ＣＰＵという）６８と、制御プログラム等の各種デ
ータが記憶されたメモリ７０とより構成されている。前
記ＣＰＵ６８には、図示しないテーブル上の製品保持位
置近傍に配設されたセット完了検出スイッチ７２が接続
され、製品４０が製品保持位置にセットされた時、セッ
ト完了検出スイッチ７２が作動され、その検出信号がＣ
ＰＵ６８に入力されるように構成されている。

このバックラッシ量検査装置によって検査される製品４
０は、中空の枠体４４と、その枠体４４上にねじ４６，
４７によりねじ止めされたモータ４８と、そのモータ４
８の軸４９に固定された歯車５４と、その歯車５４と噛
合され枠体４４の一端に回転可能に支持された歯車５２
と、その歯車５２と一体に成形されたプーリ７４と、枠
体４４の他端に回転可能に支持され前記プーリ７４との
間でワイヤ４２が掛止されたプーリ７６とを備え、前記
モータ４８には切欠部５０が形成されている。この製品
４０は、バックラッシ検査装置によってバックラッシの
検査が行われる時には、前記モータ４８が枠体４４にね
じ４６．４７により緩く仮止めされて、ねじ４６を中心
に水平方向に僅かに回動可能な状態で、フレーム（図示
せず〉の製品支持部（図示せず）に載置される。

次に、本実施例の作用を第７図に示すフローチャートに
従って説明する。

まず、製品４０がフレームの製品支持部（図示せず）に
載置される際にはスライダ３３が上方に移動されて、爪
部３９がモータ４８に干渉しない位置に配置されると共
に、台座１５が上方に移動され、フィンガ３４がワイヤ
４２に接触しない位置に配置される。この状態で、ＣＰ
Ｕ６Ｂが作動されると、ステップＳＯにおいて、フレー
ム（図示せず）の製品保持部に製品４０が載置された時
に出力されるセット完了検出スイッチ７２の検出信号が
必るかどうかの確認を行う。

ここで、テーブル上の製品保持位置に製品４０がセット
されると、セット完了検出スイッチ７２が作動されて検
出信号がＣＰＵ６８に入力されるため、ＣＰＵ６８は次
のステップ＄１を実行する。ステップＳ１において、図
示しないエアシリンダを作動して、スライダ３３及び台
座１５を下降させた後、ステップモータ３５を正逆方向
に回動して爪部３９をモータ４８の切欠部５０に係合さ
せ、モータ４８が妄動しないように保持する。また、こ
の時、エアチャック３２のフィンガ３４がワイヤ４２を
把持可能な位置へ上方より移動する。次に、ステップ＄
２において、ＣＰｔＪ６８は、第一エアシリンダ１０を
作動して固定用歯車１４を第３図に２点鎖線で示す不作
用位置から実線で示す作用位置に移動し、前記固定用歯
車１４をモータ歯車５４に噛合することによりモータ歯
車５４を固定する。

次にステップＳ３が実行され、エアチャック３２を作動
しフィンガ３４を第２図に２点鎖線で示す不作用位置か
ら実線で示ず作用位置へ移動してワイヤ４２を把持した
後、第二ニジリンダ１６を作動してワイヤ４２を第１図
の右方向へ引張り、歯車５２を第３図において反時計方
向へ回動して歯車５２の歯の一側面をモータ歯車５４の
歯の一側面に係合ざぜる。

尚、この時、両歯車５２．５４の歯面が係合された後も
更に第二エアシリンダ１６がワイヤ４２を更に右方向へ
引張るように作用する際には、コイルバネ２Ｂ（第２図
参照）が圧縮されてワイヤ４２を更に６方に引張ろうと
する引張り力が吸収される。

次に、ステップＳ４が実行され、歯車５２の所定位置を
カメラ６０で上方より搬像し、その＠像信号を２値化す
ることにより歯車５２の明るい部分とその池の暗い部分
とを分離して第６図に実線で示すような２値化画像５６
をＣ８Ｈ１７上に作成する。

その後、ステップ＄５が実行され、Ｃ８Ｈ１７上に設け
られた１５個の各ウィンド５８内において、ＣＰＵ６８
が走査を行い明るい部分が占める画素数を夫々演算し、
そのデータをメモリ７０内の所定のエリアに記憶する。

尚、前記ウィンド５８は、ＣＲＴ６６に表示された歯車
の歯先円と略平行に延びる方向に互いに平行して５列並
び、しかしそれらの長手方向に３分ｖ１されて１５個配
置されている。

次にステップＳ６において、第二エアシリンダ１６を作
動してワイヤ４２を第１図の左方向へ引張り、歯車５２
を第３図において時計方向へ回動して歯巾５２の歯の他
側面をモータ歯車５４の歯の他側面に係合さぜる。

尚、その係合後、第二エアシリンダのワイヤ４２を左方
向に引張る力は、コイルバネ３０により吸収される。

更に、ステップＳ７が実行され、前記ステップＳ４と同
様にして前記と同一位置においてカメラ６０により歯車
５２を上方より泥像し、その陽像信号を２値化すること
により第６図に２点鎖線で示すような２値化画＠５７を
Ｃ８Ｈ１７上に作成する。また、次のステップＳ８にお
いても前記ステップＳ５と同様に、前記１５個の各ウィ
ンド５８内において、ＣＰＵ６８が走査を行い明るい部
分が占める画素数を夫々演算し、そのデータをメモリ７
０内の所定のエリアに記憶する。

その後、ステップＳ９が実行され、前記ステップＳ５及
びＳ８において記憶されたデータのうち少なくともいず
れか一方が、Ｏ若しくはウィンド５８内の全部の画素に
データを有したウィンド５８を除いて、各ウィンド５８
毎についてデータの差を演算すると共に、その差の平均
値を演算する。次にステップ３１０において、前記平均
値が基準値の範囲にあるか否かを比較判定し、基準値の
範囲におると判定された場合には、ステップ３１１にお
いて、ねじ締めロボッ１〜６２を作動することによりね
じ４６．４７を締付けてモータ４８をフレーム４４に固
定する。

その後、ステップ３２０においてねじ締めロボット６２
及びスライダ３３を元の位置に復帰させると共に、第一
エアシリンダ１０及びエアヂャック３２の作動を停止さ
せてそれらを元の位置に復帰させる。

また、前記ステップ３１０において平均値が基準値の範
囲にないと判定された場合には、ステップ＄１２におい
て、その判定が４回行われたか否かの判定を行い、４回
目と判定されればステップ３１３にＪ＞いて製品４０は
不良品と判定されて不良ランプ（図示せず）が表示され
、その後、ステップ３２０が前述の如く行われる。

前記ステップ３１２において前記判定が４回以内ならば
、ステップ３１４が実行され、第一エアシリンダ１０を
作動して固定用歯車１４を第３図に実線で示す作用位置
から二点鎖線で示す不作用位置に移動し、モータ歯車５
４の固定を解除する。その後、ステップ３１５が実行さ
れ、前記ステップ３１０にあける平均値の判定が標？％
値より小さい場合、すなわちバックラッシ伍か小さすぎ
る場合には、ステップ３１６において、画素数で示され
た前記平均値に対し、画素の長さに相当する値を扛ト（
プることにより実際のバックラッシ量を求める。次に、
ステップＳ１７が実行され、前記ステップＳ１６におい
て求められたバックラッシ■に応じてステップモータ３
５を作動し、爪部３９を第３図の時計方向へ回動してモ
ータ４８をねじ４６を中心に反時計方向へ僅かに移動調
整する。

尚、前記爪部３９か第３図の時δ］力方向回動された時
には、モータ４８はねじ４６を中心にして第３図の反時
計方向に回動されモータ歯車５４と歯車５２との間のバ
ックラッシ量は大きくされ、また、前記爪部３９が第３
図の反時計方向に回動された時には、両歯車５２．５４
間のバツクラツシは小さくなるように移動調整される。

また、前記ステップ３１５において前記ステップＳ１０
における平均値の判定が標準値より大きい場合、すなわ
らバックラッシ量が大きすぎる場合には、ステップ３１
８において、前記ステップ３１６と同様にして画素数で
示された平均値を基に実際のバックラッシ量を求める。

その後、ステップＳ１９が実行され、前記の換算された
バックラッシ１に応じてステップモータ３５を作動し、
爪部３９を第３図の反時計方向へ回動してモータ４８を
ねじ４６を中心に時計方向へ僅かに移動調整する。

前記ステップＳ１７及び３１９においてモータ４８が移
動調整された後、再びステップＳ２が実行される。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明は、一対の歯車の一方を固定
した状態で他方の歯車を回動して、その他方の歯車の一
部を搬像して画像処理することによりバックラッシ５Ｈ
を求めるようにしたので、バックラソシ足の測定を自動
化することかでき、７ｎ時間で正確に検査を行うことが
できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を只体化した一実施例を示す全体構成図
、第２図はエアチャックの動作状態を示す拡大平面図、
第３図はハックラツシ量の調整時の状態を示す拡大平面
図、第４図はねじ締めロボットの動作状態を示す拡大側
面図、第５図は回路溝成を示すブロック図、第６図はＣ
ＲＴ上に表示された歯車の画像を示す図、第７図は作用
を説明するためのフローヂャートである。 図中、１０は第一エアシリンダ、１４は固定用歯車、１
６は第二エアシリンダ、３２はエフチャック、４０は製
品、５２は歯車、５４はモータ南中、５６及び５７は歯
車二次元パターン、５８はウィンド、６０はカメラ、６
４はマイクロコンピュータである。 第４図 第６図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、製品（４０）上に取付けられる一対の歯車（５２、
   ５４）のバックラッシ量を検査するバックラッシ量検査
   装置において、 前記一対の歯車（５２、５４）の一方を固定するための
   歯車固定手段（１０、１４）と、 他方の歯車（５２）を正逆両方向に回動するための回動
   手段（１６、３２等）と、 前記歯車固定手段（１０、１４）により一方の歯車（５
   ４）が固定された後、前記回動手段（１６、３２等）に
   より他方の歯車（５２）が正方向へ回動されて一方の歯
   車（５４）に係合された状態と他方の歯車（５２）が逆
   方向へ回動されて一方の歯車（５４）に係合された状態
   とにおいて、前記他方の歯車（５２）の一部を夫々撮像
   して画像処理することにより前記一対の歯車のバックラ
   ッシ量を求めるバックラッシ量検出手段（６０、６４）
   と、そのバックラッシ量検出手段（６０、６４）により
   求められた前記一対の歯車（５２、５４）のバックラッ
   シ量を基準値と比較判定するための判定手段（６４）と を備えていることを特徴とするバックラッシ量検査装置
   。 ２、前記バックラッシ量検出手段（６０、６４）は、 前記他方の歯車（５２）の一部を撮像するためのカメラ
   （６０）と、 そのカメラ（６０）からの撮像信号を画像処理して歯車
   二次元パターン（５６、５７）を作成するための歯車パ
   ターン化手段と、 前記カメラ（６０）の撮像領域内の予め決められた複数
   のウインド（５８）内において、前記歯車パターン化手
   段により作成された歯車二次元パターン（５６、５７）
   が占める画素数を前記回動手段（１６、３２等）により
   回動された両状態において求め、その変位量を演算する
   ための演算手段と を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のバックラッシ量検査装置。