WO2004113706A1

WO2004113706A1 - ピストンリング検査装置及び方法

Info

Publication number: WO2004113706A1
Application number: PCT/JP2003/007917
Authority: WO
Inventors: Yasuhiko Wakatsuki; Haruo Tsutsumi
Original assignee: Hirata Corporation
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2004-12-29
Also published as: US7345293B2; US20060131520A1; JP4117316B2; JPWO2004113706A1

Abstract

ピストンリング検査装置は、ピストン(P)の外周面(Ps)とピストンリング(2)の外周面(2c)とに向けてスリット光を投光する投光系(27a)及び外周面からの反射光を受光して画像化する受光画像系(27b)を含むセンサユニット27、センサユニットにより得られた画像情報を数値化処理しピストンの外周面に対するピストンリングの外周面の傾斜角度を演算する画像演算手段、画像演算手段により得られた演算情報と予め設定された基準情報とに基づいてピストンリングが所定の向きに装着されているか否かを判定する判定手段を含むコントローラ30等により構成されている。これにより、走査を必要とせず、簡略な解析処理にて、単時間でしかも高精度に検査することができる。

Description

明細書ビストンリング装置及び方法技術分野

本発明は、内燃エンジンのピストンに装着されるピストンリングについて、その表裏が正しく方向付けられてピストンに装着されているか否かを検査するビストンリング検査装置及び方法に関する。背景技術

内燃ェンジンのシリンダボァ内を往復動するピストン Pには、図 1に示すように、一般に 3つのリング溝 P gが設けられ、これらリング溝 P gに対して、燃焼ガスの吹き抜けを防止するための 2つのコンプレツシヨンリング 1， 2と、潤滑油膜の調整をするオイルリング 3とが装着されている。そして、 2つのコンプレッシヨンリングは、主として燃焼ガスのシールを行なうフアーストリング 1と、燃焼ガスのシール及び潤滑油膜の調整を行なうセカンドリング 2とにより構成されている。尚、ピストン Pには、コネクティングロッド Rが揺動自在に連結される。

セカンドリング 2としては、一般的に外周面が傾斜したテ一パ型フェースをもつリングが採用されており、例えば、ピストン： Pに正しく装着された状態で、ビストン Pの上面 P u側に向けられる端面 2 aを表面、下面側に向けられる端面 2 bを裏面とすると、外周面 2 cは、表面側縁部の外径が小さく裏面側縁部の外径が大きくなるようなテ一パ形状（円錐台形状）になっている。

したがって、セカンドリング 2は、外周面 2 cの傾斜方向が逆向きにならないようにすなわち表裏を間違えないように、ピストン Pのリング溝 P gに正しく装着される必要がある。そこで、このピストンリング（セカンドリング 2 ) が正しい向きに装着されているか否かを検査するべく、従来においては、スポット状の検出光により距離の測定を行なうレーザセンサを、ピストン Pの外周面に沿って走査させて、レ一ザセンサにより得られる測定データとレ一ザセンサの位置データとを専用のソフトで解析処理して、セカンドリング 2の外周面の形状を算出し、その算出結果からセカンドリングの表裏を判定する手法が採られていた。

しかしながら、上記従来の手法では、レーザセンサの測定デ一夕とレーザセンザの位置デ一夕とを同期させて解析しなければならず、位置データを取得するためのエンコーダ等の機器が必要になり、又、測定データと位置デ一夕とからリングの形状を算出するための複雑な解析ソフト等が必要であった。さらに、ピストン Pの外周面を走査するためには、レーザセンサ又はピストンを相対的に移動させる必要があり、移動時に伴なう振動、ガ夕ヅキ等により測定データに誤差を生じる虞があった。

また、従来のレーザセンサとしては、直線状の断面をなすスリット光（検出光）を利用して、物体の外輪郭等を測定するものが知られている（例えば、特開 2 0 0 2— 3 5 7 4 0 8号公報）。しかしながら、この公報に開示のレーザセンザにおいては、物体の外輪郭は測定できるものの、例えばその測定データに基づいて、 O K , N G等の何れかの判定を自動的に行なわせることはできず、又、得られた画像等に基づいて測定範囲を容易にかつ自由に選択できないため、測定に無駄な時間を要する。

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ピストンとセンサとの相対的な移動（走査）を必要とせず、簡略な解析処理にて、単時間で、しかも高精度にピストンリングの外周面形状を測定及び近似して、ビストンリングが正しい向きでピストンに装着されているか否かを判定できるピストンリング検査装置及び方法を提供することにある。発明の開示

上記の目的を達成する本発明のビストンリング検査装置は、外周面に方向性をもつピストンリングがビストンに装着された状態で、ビストンの外周面とビストンリングの外周面とに向けてスリット状の検出光を投光する投光系，外周面から反射されてきた反射光を受光して画像化する受光画像系，を含むセンサュニットと、センサュニットにより得られた画像情報を数値化処理しピストンの外周面に対するビストンリングの外周面の傾斜角度を演算する画像演算手段と、画像演算手段により得られた演算情報と予め設定された基準情報とに基づいてビストンリングが所定の向きに装着されているか否かを判定する判定手段と、を備えている。この構成によれば、ピストンにピストンリングが装着された状態で、センサュ二ットの投光系からビストンの外周面及びビストンリングの外周面に向けて投光されたスリット光が、外周面から反射され受光系に入射して画像ィ匕されると、画像演算手段により画像情報が数値化処理されて、ビストンの外周面に対するビストンリングの外周面の傾斜角度が演算される。そして、判定手段により演算情報が基準情報と比較されてビストンリングの表裏が所定の向きにあるか否か、すなわち、ビストンリングが正しく装着されているか否かの判定が行なわれる。

このように、画像情報を数値化処理して簡単な比較判断を行なうことで、ビストンリングの装着状態を検出（表裏検出）できるため、走査を必要とせず、簡略な解析処理にて、単時間でしかも高精度に検査することができる。

上記構成をなす装置において、画像演算手段は、ビストンの外周面に基づく基準画像およぴピストンリングの外周面に基づく傾斜画像をそれそれ直線近似し、得られたそれそれの近似直線のなす角度を算出する、構成を採用できる。

この構成によれば、ピストンの外周面に関する基準画像とピストンリングの外周面に関する傾斜情報とが、直線近似されて簡素化され、その近似直線同士の相対的な角度を算出することで、ビストンリングの外周面の傾斜方向が検出される。このように、直線近似することで、解析処理が簡素化され、処理時間が短縮化される。

上記構成をなす装置において、画像演算手段は、基準画像及び傾斜画像において、それぞれの画像の両端から離れた所定範囲を選択して直線近似する、構成を採用できる。

この構成によれば、基準画像及び傾斜画像の両端領域は、画像データとして誤差を生じ易い不安定な領域であるため、この領域を除く中央寄りの範囲を選択して直線近似することで、誤差のない高精度な検査を行なうことができる。

上記構成をなす装置において、さらに、センサユニットにより得られた画像情報を目視できるように表示する画像情報表示手段を有し、画像情報表示手段により表示された画像情報に基づいて直線近似する所定範囲を選択する選択手段を有する、構成を採用できる。

この構成によれば、画像情報表示手段により、得られた画像情報を目視にて確認しながら、選択手段により直線近似を行なう範囲を選択することができる。したがって、直線近似を行なう範囲を容易に設定することができる。

また、上記目的を達成する本発明のピストンリング検査方法は、外周面に方向性をもつピストンリングがピストンに装着された状態で、ピストンの外周面とピストンリングの外周面とに向けてスリット状の検出光を投光し外周面から反射されてきた反射光を受光して画像化する画像化ステツプと、画像化ステヅプにより得られた画像情報を数値化処理しビストンの外周面に対するビストンリングの外周面の傾斜角度を演算する画像演算ステップと、画像演算ステップにより得られた演算情報と予め設定された基準情報とに基づいてビストンリングが所定の向きに装着されているか否かを判定する判定ステップと、を備える。

この構成によれば、ビストンにピストンリングが装着された状態で、センサュニットの投光系からビス卜ンの外周面及びビストンリングの外周面に向けて投光されたスリット光が、外周面から反射され受光系に入射して画像ィヒされ、この画像情報が数値化処理され、ビストンの外周面に対するビストンリングの外周面の傾斜角度が演算される。そして、演算情報が基準情報と比較されてピストンリングの表裏が所定の向きにあるか否か、すなわち、ビストンリングが正しく装着されているか否かの判定が行なわれる。

上記構成をなす検査方法において、画像化ステップは、コネクティングロッドを保持してビストンを鉛直に垂下させ、ビストン及びビストンリングの外周を挟持して固定した後に行なわれる、構成を採用できる。

この構成によれば、ピストンを鉛直下向きに垂下させて固定した後に、センサユニットによるセンシング、その他の処理が行なわれるため、ピストンの位置決め（セッティング）を容易に行なうことができ、この検査工程に要する時間を短縮化できる。図面の簡単な説明

図 1は、ビストンに複数のビストンリングが装着された状態を示す側面図である。

図 2は、本発明に係るビストンリング検査装置の正面図である。

図 3は、本発明に係るピストンリング検査装置の平面図である。

図 4は、本発明に係るビストンリング検査装置の側面図である。

図 5は、本発明に係る装置の一部を拡大した部分斜視図である。

図 6は、ビストン及びビストンリングが位置決めされる前の状態を示す平面図である。

図 7は、ビストン及びビストンリングが挟持して位置決め及び固定された状態を示す平面図である。図 8は、本発明に係るピストンリング検査装置のシステム図である。

図 9 Aは、モニタ一に表示された画像を示す図であり，図 9 Bは、選択された範囲において画像を数値化処理した状態を示す図である。

図 1 0は、ピストンリング検査装置の動作を説明するためのフォローチャートである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

このピストンリング検査装置は、図 2ないし図 4に示すように、フレーム 1 0、フレーム 1 0の上方において水平方向に伸長するように設けられたガイドレール 1 1、ガイドレール 1 1に沿って案内されるコンベア 1 2、フレーム 1 0の略中央領域に配置された検出ュニット 2 0等を備えている。

コンベア 1 2は、コネクティングロヅド Rが連結されたピストン Pを、上流側の処理工程からこの検査工程に搬入し、検査終了後に下流側の処理工程に向けて連続的に搬出するものである。コンベア 1 2は、図 2、図 3、図 5に示すように、コネクティングロヅド Rのフランジ部 R fを位置決めして保持するべく、所定の間隔をおいて複数配置された一対の保持アーム 1 3を備えている。

一対の保持アーム 1 3は、図 2、図 4、図 5に示すように、コネクティング口ッド Rのフランジ部 R fを外側下方から支持すると共に位置決めし、ピストン P を鉛直方向（Z方向）下向きに垂下させた状態に保持する。このように、ピストン Pを垂下させて支持するため、ピストン Pは自重により水平になり、ピストン Pのリング溝に装着されたピストンリング（図 1に示す、ファーストリング 1 , セカンドリング 2 , オイルリング 3 ) も水平となる。尚、一対の保持アーム 1 3 に対してのビストン； P (及びコネクティングロヅド R) の載置及び取り外しは、上流側及び下流側にそれぞれ配置された移載装置により行なわれる。

検査ユニット 2 0は、図 2ないし図 5に示すように、フレーム 1 0に固定されたベース 2 1、ベース 2 1に対して鉛直方向に上下動自在に支持されたテーブル 2 2、テーブル 2 2を上下方向に駆動する駆動機構 2 3、テ一カレ 2 2上において前後方向 D (図 5参照）に伸長するガイド 2 4、ガイド 2 4に沿ってお互いに近接及び離隔するように往復動される一対の可動部材 2 5、各々の可動部材 2 5 から上方に突出して形成された二つの把持片 2 5 a (合計四つの把持片 2 5 a )、一対の可動部材 2 5を駆動する駆動機構（不図示)、ファーストリング 1 , セカンドリング 2及びオイルリング 3が装着されているか否か（有無）を検査するセンサユニット 2 6、セカンドリング 2が所定の向き（表裏が正しい向き）に装着されているか否かを検査するセンサュニット 2 7、可動部材 2 5の待機位置及び固定位置（把持位置）を検出するセンサ（不図示）等により構成されている。一対の可動部材 2 5は、待機位置においては、図 5及び図 6に示すように、ピストン P及びピストンリング（ファーストリング 1 , セカンドリング 2 , オイルリング 3 ) から離れた位置に位置付けられている。

一方、固定位置（把持位置）においては、図 7に示すように、一対の可動部材 2 5は、ガイド 2 4に沿ってお互！ヽに近づけられ、把持片 2 5の側面でビストン Pの外周面 P sを挟持して位置決め（センタリング）すると共に、把持片 2 5の側面溝部 2 5 a 'で三つのピストンリング（ 1 , 2 , 3 ) を所定量だけ縮径しつつ把持して位置決め（センタリング）する。

尚、仕様の異なるピストン（及びコネクティングロッド）に対しては、駆動機構 2 3により、テーブル 2 2が鉛直方向（Z方向）に駆動されて、予め設定された所望の高さ（ピストンの仕様に応じた複数の高さ位置）に調整（位置決め）される

センサユニット 2 6は、ファーストリング 1 , セカンドリング 2及びオイルリング 3の有無を同時に検査するものであり、図 7に示すように、ピストン Pの外周面 P sとファーストリング 1，セカンドリング 2及びオイルリング 3のそれぞれの外周面とに向けて断面がスリツト状（線状）の検出光を投光する投光系 2 6 a、反射されてきた反射光を受光し画像ィ匕する受光画像系 2 6 bを有する。そして、例えば、後述のコントローラ 3 0等により、得られた画像からピストン Pの外周面 P sに対して、ピストンリング 1 , 2， 3に対応するリング溝の領域で凸となる情報が得られるとピストンリング 1 , 2 , 3は装着されている（有り）と判定され、一方、ピストンリング 1 , 2， 3に対応するリング溝の領域で凹となる情報が得られるとピストンリング 1， 2 , 3は未装着（無し）と判定される。

尚、センサユニット 2 6としては、このような画像処理によるものではなく、単に透過型の光センサ等を用いて、検出光が遮られるか否かによって、ビストンリング 1 , 2 , 3各々の有無を検出するようにしてもよい。

センサユニット 2 7は、セカンドリング 2が正しい向きに（表裏が所定の向きに）装着されているか否かを検査するものであり、図 7及び図 8に示すように、ビストン Pの外周面 P sとセカンドリング 2の外周面 2 cとに向けて断面がスリット状（線状）の検出光を投光する投光系 2 7 a、外周面 P s , 2 cから反射されてきた反射光を受光し画像化する受光画像系 2 7 bを有する。

投光系 2 7 aは、レーザ光を発する半導体レーザ、半導体レーザを駆動する駆動回路、投光レンズ等を備えている。受光画像系 2 7 bは、反射光を受光する受光レンズ、受光レンズを通過した被写体光を撮像して画像ィヒする C C D等の撮像素子等を備えている。すなわち、図 8に示すように、投光系 2 7 aから外周面 P s , 2 cに向けて検出光 L B 1が投光（照射）され、外周面 P s， 2 cからの反射光 L B 2が受光系 2 7 bに受光され、撮像素子により二次元形状として画像化される。

尚、センサユニット 2 7は、単に凹凸の情報だけでなくピストンリングの輪郭線が上下いずれの向きに傾斜しているかを確実に検出する必要があるため、図 6 及ぴ図 7に示すように、センサユニット 2 6よりもピストン Pに近づけた位置に配置されて、より高精度に検出できるようになつている。また、図 8に示すように、センサユニット 2 7には、種々の演算処理、判定処理等を行なって全体の制御を司るコントローラ 3 0が接続され、コントローラ 3 0にはセンサュニヅト 2 7により得られた画像情報を表示するための画像情報表示手段としてのモニター 4 0、モニタ一 4 0上の二次元画像に対して力一ソルを移動させて画像の処理範囲を選択する選択手段としての力一ソルキ一，エンターキー等を備える操作ュニット 5 0、制御信号に基づいて装置を駆動制御するシ一ケンサ（不図示)、種々の情報を表示又は告知する表示灯又は告知灯並びに操作釦等を備えた操作盤（不図示）等が接続されている。尚、選択手段としては、専用の機器に限らず、パーソナルコンビュ一夕に接続されたキ一ボード、マウス、ジョイスティック等を用いてもよい。

コントローラ 3 0は、センザュ二ヅト 2 7により得られた画像情報を数値化処理して、ピストン Pの外周面 P sに対するセカンドリング 2の外周面 2 cの傾斜角度を演算する画像演算手段としての A/D変換器及び演算回路等、画像演算手段により得られた演算情報と R 0 M等に予め記憶された判定の基準となる基準情報とに基づいてセカンドリング 2が所定の向きに装着されているか否かを判定する判定手段としての判定回路等を備えている。

このコントローラ 3 0における画像の演算処理（数値化処理）においては、操作者がモニタ一 4 0上の表示画像を眺めながら操作ュニヅト 5 0のカーソルキーを操作して、図 9 Aに示すように、ピストン Pの外周面 P sに基づく基準画像 L 0およびセカンドリング 2の外周面 2 cに基づく傾斜画像 L sに対して、所定範囲 W s , W oを選択して演算処理を行なう範囲を設定する。

この所定範囲 W s , W oは、それそれの画像 L s , L oの両端、特に立ち上がり及び立下りの領域から離れた中央寄りの範囲が選択される。すなわち、立ち上がり及び立下りの領域を含めた両端近傍は、画像データとして誤差を生じ易い不安定な領域であるため、この領域を除いた中央寄りの領域を演算処理の範囲として選択することで、誤差のない高精度な検査を行なうことができる。そして、選択された所定範囲 Ws, Woの画像が、図 9 Bに示すように、それそれ最小二乗法により直線近似され、得られたそれそれの近似直線 L s ' , L o 'のなす角度 0が算出される。このように、ピストン Pの外周面 P sに関する基準画像 Woとセカンドリング 2の外周面 2 cに関する傾斜情報 Wsとが、選択された範囲において直線近似されるため、解析処理が簡素化され、処理時間が短縮化される。

ここで、直線近似するには、予めコントローラ 30に格納された直線補完解析ソフトウェアが適用される。このソフトウェアにおいては、選択された範囲 Ws， Woの画像情報を、 Υ = Α1 · X+Aoで表される直線で近似し（例えば、 Ls 'について Y = A 1 · X + AO L o 'について Y '二 A 1 ' · X + Ao ' それそれの画像情報 W s , W οから得られた A 1 , A 1 の値から傾斜角度 Θ を求める演算処理が行なわれる。

すなわち、選択された範囲 Ws, Woにおいて、外周面： P s， 2 cに沿う方向すなわち鉛直方向（Z方向）に X座標、画像の凹凸方向に Y座標が設定される。そして、サンプリング値として両端を含む N個の X座標値（XI, X2, ，

Xn- 1, Xn) が決定されると、これら X座標に対応する Y座標値（Yl, Y

2， , Yn— 1 , Υη) が算出される。続いて、 ΣΧ、 ∑ Υ、 ΣΧ · Υ、

(ΣΧ) ² - Ν · (ΣΧ²)、（ΣΧ) . (ΣΥ) — Ν · (ΣΧ · Υ)ヽ Ν - (ΣΧ²) (ΣΧ) ²、 (ΣΥ) · (ΣΧ²) — （ΣΧ) · (ΣΧ · Υ) の値が算出され、 Al， Αο (Al ' , Αο ' ) の値が算出される。

そして、コントローラ 30の判定手段（判定回路）により、演算情報（傾斜角度 0) が基準情報（正しく装着されたときの傾斜角度 0 ο) と比較されて、セカンドリング 2の表裏が所定の向きにあるか否か、すなわち、セカンドリング 2が正しく装着されているか否かの判定が行なわれる。

このように、画像情報を数値化処理して簡単な比較判断を行なうことで、ビストンリングの装着状態を検出（表裏検出）できるため、走査を必要とせず、簡略 7917

な解析処理にて、単時間でしかも高精度に検査することができる。

次に、装置全体の動作について、図 1 0のフォローチャートに基づいて説明する。先ず、ピストンリング 1 , 2， 3，の装着工程を経たピストン Pが、鉛直方向（Z方向）に垂下された状態でコンペァ 1 2により搬入されてくる（ステップ S 1 )。

そして、検査ュニヅト 2 0の直上に至ると、一対の可動部材 2 5がお互いに近づく方向に駆動されて、 4つの把持片 2 5 a ( 2 5 a ' ) により、ピストン P の外周面 P sおよびピストンリング (ファーストリング 1 , セカンドリング 2 , オイルリング 3 ) が把持されて位置決め固定される（ステップ S 2 )。

この位置決め固定に際しては、一対の保持アーム 1 3によりコネクティング口ッド Rが支持されてピストン Pが自重により垂下するように保持されているため、位置決め（センタリング）が容易に行なわれる。

続いて、センサユニット 2 6により、ファーストリング 1 , セカンドリング 2 及びオイルリング 3が装着されているか否か（有無）の検査処理が同時に行なわれる（ステップ S 3 )。そして、コントローラ 3 0により、得られた画像情報に基づいて有無の判定がなされる（ステップ S 4 )。

ステップ S 4において O K (有り）と判定されると、続いてセンサユニット 2 7により、セカンドリング 2が正しく方向付けられて（表裏が正しく）装着されているか否かの検査処理が行なわれる（ステップ S 5 )。

この検査処理では、前述のように、ピストン Pの外周面 P sとセカンドリング 2の外周面 2 cとに向けてスリヅト状の検出光が投光され、外周面 W s， 2 cから反射されてきた反射光が受光されて画像ィヒされる（画像化ステップ）と、操作者が得られた画像情報をモニター 4 0上で確認しながら操作ュニヅ卜 5 0により処理範囲を選択する。すると、コントローラ 3 0により、選択された範囲の基準画像 W 0及び傾斜画像 W sが数値化処理されて、最小二乗法により直線近似されると共にビストン Pの外周面 P sに対するセカンドリング 2の外周面 2 cの傾斜

1 角度 6>が演算される（画像演算ステップ)。

そして、得られた演算情報（傾斜角度 0 ) と予め設定された基準情報（正しく装着されたときの傾斜角度 Θ o ) とに基づいて、コントローラ 3 0により、セカンドリング 2が所定の向きに装着されているか否かの判定が行なわれる（判定ステツプ、ステップ S 6 )。

この判定処理においては、演算により得られた角度 0の値が設定された角度 0 oを含む所定の範囲にある場合は、正しく装着されており O Kと判定され、角度 0の値が所定の範囲から逸脱する場合は、表裏が間違って装着されており N Gと判定される。尚、ここでは、センサユニット 2 6による有無検査の終了後に、センサュニット 2 7による表検査を行なう場合を示したが、センサュニット 2 6 による有無検査とセンサュニット 2 7による表裏検査とを同時に行なっても良い。ステップ S 6において O K (正しく装着されている）と判定されると、一対の可動部材 2 5がお互いに離隔する方向に駆動されて位置決め固定状態が解除され (ステップ S 7 )、このピストン Pに関するピストンリング 1 , 2， 3の検査が終了する。その後、コンペァ 1 2が順送りされて、検査済みのピストン Pが搬出されると同時に、次のピストン Pが搬入される。

—方、ステップ S 4において N G (無し）と判定された場合、又は、ステヅプ S 6において N G (表裏が逆向きに装着されている）と判定された場合は、装着不良の情報が、操作盤上の表示灯あるいは告知灯の点灯により表示される（ステヅプ S 8 )₀

そして、一対の可動部材 2 5がお互いに離隔する方向に駆動されて位置決め固定状態が解除され（ステップ S 9 )、このピストン Pに関するピストンリング 1 , 2 , 3の検査が終了する。その後、コンベア 1 2が順送りされて、検査済みのビス卜ン Pが搬出されると同時に、次のピストン Pが搬入される。一方、搬出された不良品のピストン Pは、下流側に配置された移載装置により、所定の回収パレット上に移されて、不良品として回収される。

2 このように、上記の検査装置においては、ビストンリング（ファーストリング

1、セカンドリング 2、オイルリング 3 ) の装着工程を経たピストン Pが、連続的に搬入されて、検査ユニット 2 0により、装着されているか否か及び正しく装着されているか否かの検査処理が自動的に行なわれため、内燃エンジンの自動組付けライン等において、インライン化を容易に行なうことができる。

また、この検査処理においては、画像情報を数値化処理して簡単な比較判断を行なうことで、ピストンリングの装着状態を検出（表裏検出）できるため、走査を必要とせず、簡略な解析処理にて、単時間でしかも高精度に検査することがでぎる。

上記実施形態においては、ビストンリングとして、ファーストリング 1、セカンドリング 2、オイルリング 3を装着するピストン Pを示したが、これに限定されるものではなく、 2つあるいは 4つ等の如く、 3つ以外の個数のピストンリングを装着し、かつ、セカンドリングに限らず少なくとも一つのビストンリングが、装着に際してその外周面に方向性をもつものであれば、本発明の検査装置を適用することができる。

また、上記実施形態においては、画像の数値化処理において、セカンドリング 2の外周面 2 cが直線状のテ一パ型フェースをなすものを示したが、これに限定されるものではなく、外周面に方向性をもつものであれば曲線形状をなすものに対して、数値化処理及び近似処理を行なって所定の範囲の傾斜角度を演算する構成を採用してもよい。

また、上記実施形態においては、センサユニット 2 6でファーストリング 1，セカンドリング 2及びオイルリング 3の有無を検査した後に、センサュニヅト 2 7でセカンドリング 2の表裏を検査する手法を示したが、逆'にセンサュニヅト 2 7でセカンドリング 2の表裏を検査した後に、センサュニット 2 6でファーストリング 1 , セカンドリング 2及びオイルリング 3の有無を検査してもよい。

さらに、上記実施形態においては、ファーストリング 1，セカンドリング 2 ,

3 オイルリング 3の有無検査で N Gとなると、セカンドリング 2の表裏検査を行なわずに全体の検査を終了させるようにしたが、セカンドリング 2が装着されている場合を考慮して、セカンドリング 2の表裏検査を行なった後に、全体の検査を終了させるようにしてもよい。

以上述べたように、本発明のビストンリング検査装置及び方法によれば、外周面に方向性をもつビストンリングがビストンに装着された状態で、ビストンの外周面とピストンリングの外周面とに向けてスリツト状の検出光を投光し、外周面から反射されてきた反射光を受光して画像化し、得られた画像情報を数値化処理して外周面の傾斜に関する情報を演算により求め、得られた演算情報と予め設定された基準情報とに基づいてピストンリングが所定の向きに装着されているか否かを判定するようにしたことにより、簡単な比較判断を行なうことで、ピストンリングの装着状態を検出（表裏検出）できる。これにより、従来のようなセンサによる走査を必要とせず、簡略な解析処理にて、単時間でしかも高精度に検査することができる。産業上の利用可能性

以上述べたように、本発明のビストンリング検査装置は、内燃ェンジンのビストンに装着されるビストンリングについて、その表裏が正しく方向付けられてピストンに装着されているか否かを容易にかつ自動的に検査することができるため、内燃エンジンの自動組み付けライン等において有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 外周面に方向性をもつピストンリングがピストンに装着された状態で、ビストンの外周面とビストンリングの外周面とに向けてスリット状の検出光を投光する投光系，前記外周面から反射されてきた反射光を受光して画像化する受光画像系，を含むセンサユニットと、

前記センサュ二ヅトにより得られた画像情報を数値化処理し、ビストンの外周面に対するビストンリングの外周面の傾斜角度を演算する画像演算手段と、前記画像演算手段により得られた演算情報と予め設定された基準情報とに基づいて、ビストンリングが所定の向きに装着されているか否かを判定する判定手段と、

を有する、ことを特徴とするピストンリング検査装置。

2 . 前記画像演算手段は、ビストンの外周面に基づく基準画像およびピストンリングの外周面に基づく傾斜画像をそれそれ直線近似し、得られたそれそれの近似直線のなす角度を算出する、

ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のビストンリング検査装置。

3 . 前記画像演算手段は、前記基準画像及び傾斜画像において、それそれの画像の両端から離れた所定範囲を選択して直線近似する、

ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のビストンリング検査装置。

4 . 前記センサュニットにより得られた画像情報を目視できるように表示する画像表示手段を有し、

前記画像表示手段により表示された画像情報に基づいて、前記直線近似する所定範囲を選択する選択手段を有する、ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載のビストンリング検査装置

5 . 外周面に方向性をもつピストンリングがピストンに装着された状態で、ビストンの外周面とビストンリングの外周面とに向けてスリット状の検出光を投光し、前記外周面から反射されてきた反射光を受光して画像ィヒする画像化ステップと、

前記画像化ステップにより得られた画像情報を数値化処理し、ビストンの外周面に対するビストンリングの外周面の傾斜角度を演算する画像演算ステヅプと、前記画像演算ステップにより得られた演算情報と予め設定された基準情報とに基づいて、ビストンリングが所定の向きに装着されているか否かを判定する判定ステップと、

を含む、ことを特徴とするピストンリング検査方法。

6 . 前記画像化ステヅプは、コネクティングロッドを保持してビストンを鉛直に垂下させ、ビストン及びビストンリングの外周を挟持して固定した後に行なわれる、

ことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載のビストンリング検査方法。