(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造加工時において被加工製品の加工状態を表す加工度及び前記加工度に対応する製造加工装置の運転状態を表す運転状態値を同じ時間間隔ΔＴ、開始トリガ、終了トリガで収集し、これにより前記製造加工時の１サイクルを測定した前記加工度と前記運転状態値を同じ計測点数として収集する収集手段と、
前記加工度と前記運転状態値との相関値を導出する相関値導出手段と、
予め前記加工度が良判定とされる上下限値を記憶した記憶手段と、
前記相関値と前記上下限値とを比較し、前記加工度の良否を判定する比較判定手段と、を備えた検査装置であって、
前記比較判定手段は、前記製造加工時における１サイクル時間に変動があるもの又は運転状態に揺らぎがあるものに適用され、
前記相関値に基づいて作成された上限値及び下限値の点列の数がｎであって、良否を判定すべき対象となる前記相関値の点列の数がｍであってｎと異なる場合に、
前記相関値のｍ点列（ｍは整数）が構成する線分ｍ−１個の各線分に対して、前記上限値及び前記下限値のｎ点列（ｎは整数）が構成する線分ｎ−１個から前記相関値の範囲と重なる線分を抽出し、前記抽出された上限値及び下限値の線分と対応する前記相関値の線分とを比較判定することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
製造加工時において被加工製品の加工状態を表す加工度及び前記加工度に対応する製造加工装置の運転状態を表す運転状態値を同じ時間間隔ΔＴ、開始トリガ、終了トリガで収集し、これにより前記製造加工時の１サイクルを測定した前記加工度と前記運転状態値を同じ計測点数として収集する収集手段と、
前記加工度と前記運転状態値との相関値を導出する相関値導出手段と、
予め前記加工度が良判定とされる上下限値を記憶した記憶手段と、
前記相関値と前記上下限値とを比較し、前記加工度の良否を判定する比較判定手段と、を備えた検査装置であって、
前記比較判定手段は、前記製造加工時における１サイクル時間に変動があるもの又は運転状態に揺らぎがあるものに適用され、
前記相関値に基づいて作成された上限値及び下限値の点列の数がｎで、
前記記憶手段には、このｎ点列をＪ個（Ｊは１以上の整数）のｋ次（ｋは整数）の多項
式で近似した前記上限値及び前記下限値が記憶されており、前記相関値のｍ点列それぞれに対して、このｋ次（ｋは整数）多項式よりも上にあるか下にあるかを比較判定することを特徴とする検査装置。
【請求項３】
前記製造加工装置は回転機構を有しており、前記運転状態値が前記回転機構の位相であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収集された計測データから被加工製品の製造加工の良否を判定する検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、不具合な部分がある製品が市場に出荷されることを防ぐために、製造された製品の良否を判定するために所定の検査が実施されている。その検査の方法の１つとして、対象となる製品に対して予め決められた試験信号を加え、その際の製品の振る舞いをセンサ等によって計測し、収集された時系列の計測データを解析することによって、製品の良否を判定する方法が知られている。
【０００３】
例えば、この収集された計測データを解析して製品の良否を判定する方法としては、上限波形と下限波形を予め設定しておき、解析して得られた計測波形データがこれら上限波形及び下限波形（以下，上下限波形と略記する場合あり）を逸脱していないかどうかを判定基準とする方法がある（例えば、非特許文献１を参照。）。この方法は、バンド比較とも呼ばれる（非特許文献１の３．３．６波形解析の（３）バンド比較を参照。）。以下、図１０から図１２を用いて、このバンド比較について説明する。
【０００４】
[上下限波形の作成]
予め良品であることが分かっている製品に対して所定の試験信号を加え、その際の製品の振る舞いをサンプリング間隔ΔＴで計測する検査を行うものとして、検査の開始のトリガを検出して開始時刻Ｔ１を保持すると共にサンプリングを開始し、検査の終了もトリガを検出して終了時刻Ｔ２を保持すると共にサンプリングを停止する。その計測結果として、１サイクルの所要時間Ｔ（＝Ｔ２−Ｔ１）及び計測点数のｎ点が得られる。なお、検査の所要時間Ｔは毎回一定であることから、１サイクルの開始トリガで波形データの収集を開始し、その後、計測点数がｎ点になった時点で、計測データの収集を終了しても同じことになる。これにより、正常計測データを取得する。同様に、不良品であることが分かっている製品に対しても試験信号を加え、計測データの収集を行い、異常計測データを取得する。
【０００５】
このようにして、正常計測データと異常計測データとをいくつか取得し、これら取得された正常計測データと異常計測データとに基づいて上下限波形を規定する。例えば、いくつかの正常な計測データから作成された正常な計測波形に基づいて、平均化された計測波形を作成し、上下方向にずらして上下限波形を作成する。取得された異常な計測データから作成された計測波形のいずれもが、この規定された上下限波形を逸脱することを確認して、最終的に上下限波形（上限波形Ｈ１〜Ｈｎ、下限波形Ｌ１〜Ｌｎ）として規定する（図１０参照。）。規定された上下限波形もｎ点（サンプリング間隔ΔＴ）である。
【０００６】
[計測波形の判定]
検査対象である製品に対しても同様に試験信号を加え、その際の振る舞いをサンプリング間隔ΔＴで計測し、その結果として計測波形データ（Ｖ１〜Ｖｎ）が得られたとする。この計測波形が上下限波形を逸脱しているか否かの判定は、計測波形の各点の値と、上下限波形の各点の値を比較することにより行う。すなわち、計測波形の各点の値が、上限波形の各点の値より小さく、かつ、下限波形の各点の値より大きければ（Ｌ１＜Ｖ１＜Ｈ１、Ｌ２＜Ｖ２＜Ｈ２、・・・、Ｌｎ＜Ｖｎ＜Ｈｎであることを確認する）、計測波形が上下限波形を逸脱しておらず、この製品は良品であると判定される。
【０００７】
この他、上下限波形の逸脱の有無による判定に依らない別の波形判定方法としては、計測波形を解析処理して波形の特徴点を抽出して良否を判定する方法も考えられるが、その処理は複雑であり、正しく良否を判定できる波形の解析処理法が確立されるまでには時間と労力を要する。従って、現在の生産の主流のひとつである多品種変量生産においては、一品一様的に正しい良否を行える波形の解析処理を確立することは現実的ではない場合がある。一方で、バンド比較による方法は、上下限波形を設定するだけでよいので、このような用途において有効な方法である。
【０００８】
また、製造加工後の製品に対して検査を実施して製品の良否を判定する従来の方式では、製造加工工程の後に検査工程を設ける必要があり、その分だけ製品１個あたりの製造開始から完了までに要する時間も長くなる。これを解決するために、製造加工工程中における制御指令や製造加工状態で計測を行って、その結果として取得された波形データを製造加工時の正常な波形データと比較して、逸脱の有無を確認することによって、製品の良否を判定する方法がある。この方法は、インライン検査とか機上検査（オン・マシン・ベリフィケーション）などと呼ばれる。この製造加工工程における波形データによる判定方法は、従来と同様でよい。すなわち、製造された製品に対して試験信号を加え、その際の製品の振る舞いを計測する代わりに、１個の製品の製造加工（１サイクル）状態で計測を行い、得られた波形データによりバンド比較すればよい。
【０００９】
製造加工には、プレス機など，回転機構に基づいて（すなわち、回転機構に同期させて）制御する製造加工がある。このような製造加工設備の中には、暖気運転を必要とするなど、運転開始（電源投入）から回転機構の回転が安定するまでに時間を要するものがある。また、回転機構の回転に揺らぎ（バラツキ）が含まれているものもある。回転機構の回転がこのような特性を有していても、製造加工の制御自体が回転機構に同期していることから製造加工精度自体には問題はない。別の言い方をすれば、回転機構の回転がこのような特性を有していても、製造加工精度自体に問題がないように製造加工の制御自体を回転機構に同期するように構成されているものである。
【００１０】
しかし、このような特性を有する製造加工（このような工夫がなされた製造加工）に対して、従来の波形判定方法による機上検査を行えば、実際の製品としては良品であるにも関わらず、波形による判定では、不良品とされてしまうという問題があった。
【００１１】
例えば、運転開始（電源投入）から回転機構の回転が安定するまでに時間を要するものであって、運転開始時の回転数が、安定時に比べて低く（遅く）、徐々に回転数が上がってゆくような特性を持つ場合、図１１に示すように、安定時の製造加工の１サイクル（図１１（ａ）のサイクル番号４）に要する時間Ｔｓ（図１１（ｃ））に比べて、運転開始時の製造加工の１サイクル（図１２（ａ）のサイクル番号１）に要する時間Ｔｘ（図１２（ｂ））が長くなる。そのため、安定時の１サイクルで計測データが収集できるように、加工開始のトリガから一定数の点数分を一定周期のサンプリング周期で計測する設定では、運転開始時の１サイクルでの収集ができない（収集時間、収集点数が足りず、１サイクルのすべてを収集しきれない）にも関わらず、その不完全な計測波形に対して上限波形及び下限波形を逸脱していないかを基準として判定するため正しい波形判定がなされないという問題があった。
【００１２】
逆に、運転開始（電源投入）から回転機構の回転が安定するまでに時間を要するものであって、運転開始時の回転数が、安定時に比べて高く（速く）、徐々に回転数が下がってくるような特性を持つ場合、図１２に示すように、安定時の製造加工の１サイクル（図１２（ａ）のサイクル番号４）に要する時間Ｔｓ（図１２（ｃ））に比べて、運転開始時の製造加工の１サイクル（図１２（ａ）のサイクル番号１）に要する時間Ｔｙ（図１２（ｂ））が短くなる。そのため、安定時の１サイクルで計測データが収集できるように、加工開始のトリガから一定数の点数分を一定周期のサンプリング周期で計測する設定では、運転開始時の１サイクルのみならず余計な計測値まで収集してしまうにも関わらず、その計測波形に対して上限波形及び下限波形を逸脱していないかを基準として判定するため正しい波形判定がなされないという問題があった。
【００１３】
また、これらを解決するために、加工開始のトリガから加工終了のトリガまでを一定周期のサンプリング周期で計測を行うと、取得された計測点数が異なり、同じ波形判定方法が適用できないという問題も生じる。さらに、この問題を解決する方法として、その計測された回転数に応じた予め複数種の異なる回転数で製造加工した際の１サイクルでの上下限波形を用意しておき、１サイクルの製造加工時の回転数（回転周期）を計測し、その計測された回転数に応じた上下限波形をもって波形判定を行う方法も考えられるが、判定検査精度を上げようとすれば回転数を細かく分けた上下限波形を多数用意する必要があり、煩雑であると同時に多数の上下限波形を記憶しておく領域にも限界があるので、あまり現実的ではないという問題があった。
【００１４】
また、回転機構の回転が安定するまでの時間は、季節や天候など外的要因に影響されることもあって一定せず、さらに、１サイクルの開始から終了までの所要時間も日々変わるといった回転機構の回転に揺らぎ（バラツキ）が含まれていることに対して、正しい機上検査を実施するための解決策が困難であるという問題があった。
【００１５】
これらの課題を解決する方法として、特許文献１に記載の方法がある。これは、実測連続波形（すなわち、計測波形）の時間軸を予め決められている波形判定エリア（すなわち、上下限波形）の時間軸と一致するように調整するものである。具体的には、実測連続波形における傾き転換点が位置する個々の時間軸には実チェックポイントを、該実チェックポイントと対応する位置関係にある波形判定エリアの個々の時間軸には基準チェックポイントを、それぞれ入力操作によって入力し、対応する位置関係にある実チェックポイントと基準チェックポイントとの間の時間軸上の位置に時間差があるとき、実チェックポイントの時間軸を基準チェックポイントの時間軸に一致させるものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】三菱データ収集アナライザＭＥＬＱＩＣ  ＩＵ２シリーズ  ＩＵ２−ＬＯＧ−ＫＩＴ１ユーザーズマニュアル、ＪＺ９９０Ｄ４８４０１、２００９年２月
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０１０−２３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の特許文献１による方法では、チェックポイントの入力操作が必要となる。従って、製品の良否を判定するための検査を行う際に、製品１つ１つについてチェックポイントの入力操作を行う必要がある。すなわち、製品の良否を判定するための検査を自動で行うことができないという問題点がある。
【００１９】
また、実チェックポイントと基準チェックポイントとの間の時間軸上の位置に時間差があるとき、その時間差がライン工程（すなわち、製造加工工程）の処理時間のバラツキに起因するものであるのか、ライン工程で発生した不具合（すなわち、不良な製造加工）に起因するものであるのかを別途判定する必要がある。この判定を行わないまま、この方法を用いて検査を行えば、本来不良と判定されるべきであるにも関わらず、良と判定されるように時間軸の位置が調整されてしまうことが可能であり、本来検出されるべき不良が検
出されないという問題がある。もし、この判定を別途行うとすれば、それは検査自体を別途行うということになるから課題は何ら解決されていないことになる。
【００２０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、製造加工装置が安定するまでに時間を要するものであっても、また、製造加工装置自体に揺らぎ（バラツキ）が含まれている場合であっても、計測データから製造加工装置により製造された製品の良否を正しく判定できる検査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第一の検査装置は、製造加工時において被加工製品の加工状態を表す加工度及び前記加工度に対応する製造加工装置の運転状態を表す運転状態値を同じ時間間隔ΔＴ、開始トリガ、終了トリガで収集し、これにより前記製造加工時の１サイクルを測定した前記加工度と前記運転状態値を同じ計測点数として収集する収集手段と、前記加工度と前記運転状態値との相関値を導出する相関値導出手段と、予め前記加工度が良判定とされる上下限値を記憶した記憶手段と、前記相関値と前記上下限値とを比較し、前記加工度の良否を判定する比較判定手段と、を備えた検査装置であって、前記比較判定手段は、前記製造加工時における１サイクル時間に変動があるもの又は運転状態に揺らぎがあるものに適用され、前記相関値に基づいて作成された上限値及び下限値の点列の数がｎであって、良否を判定すべき対象となる前記相関値の点列の数がｍであってｎと異なる場合に、前記相関値のｍ点列（ｍは整数）が構成する線分ｍ−１個の各線分に対して、前記上限値及び前記下限値のｎ点列（ｎは整数）が構成する線分ｎ−１個から前記相関値の範囲と重なる線分を抽出し、前記抽出された上限値及び下限値の線分と対応する前記相関値の線分とを比較判定することを特徴とするものである。
また、本発明の第二の検査装置は、製造加工時において被加工製品の加工状態を表す加工度及び前記加工度に対応する製造加工装置の運転状態を表す運転状態値を同じ時間間隔ΔＴ、開始トリガ、終了トリガで収集し、これにより前記製造加工時の１サイクルを測定した前記加工度と前記運転状態値を同じ計測点数として収集する収集手段と、前記加工度と前記運転状態値との相関値を導出する相関値導出手段と、予め前記加工度が良判定とされる上下限値を記憶した記憶手段と、前記相関値と前記上下限値とを比較し、前記加工度の良否を判定する比較判定手段と、を備えた検査装置であって、前記比較判定手段は、前記製造加工時における１サイクル時間に変動があるもの又は運転状態に揺らぎがあるものに適用され、前記相関値に基づいて作成された上限値及び下限値の点列の数がｎで、前記記憶手段には、このｎ点列をＪ個（Ｊは１以上の整数）のｋ次（ｋは整数）の多項式で近似した前記上限値及び前記下限値が記憶されており、前記相関値のｍ点列それぞれに対して、このｋ次（ｋは整数）多項式よりも上にあるか下にあるかを比較判定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の検査装置によれば、被加工製品の加工度（計測値）のみならず製造加工装置の運転状態値をも収集することにより、運転開始（電源投入）から製造加工装置が安定するまでに時間を要するものであっても、その製造加工の良否を正しく判定することができる。また、製造加工装置自体に揺らぎ（バラツキ）が含まれている場合であっても、製造加工の良否を正しく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１に係る検査装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る検査装置と製造加工装置との関係を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る検査装置での良否判定処理を示す機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る検査装置における上限波形の作成を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る検査装置における相関波形による良否判定のフローを示すフォローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る検査装置における位相と相関波形との関係及び上限波形との比較判定法を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る検査装置における相関波形の線分毎による上下限波形との比較判定法を説明する図である。
【図８】実施の形態１に係る検査装置に揺らぎがある場合の位相と相関波形の関係を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る検査装置における上限波形の分割モデルと上下限波形との比較判定法を説明する図である。
【図１０】従来例の検査装置におけるバンド比較を説明する図である。
【図１１】従来例の検査装置における回転機構が安定するまでに回転数が増加する場合の計測波形を説明する図である。
【図１２】従来例の検査装置における回転機構が安定するまでに回転数が低下する場合の計測波形を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る検査装置について、図１〜図９に基づいて説明する。
【００２５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る検査装置を示すブロック図であり、図２は、この検査装置と製造加工装置との関係を示すブロック図であり、また、図３は、この検査装置での判定処理手順を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、検査装置１は、マイクロプロセッサ２と、データ格納メモリ３と、操作入力部４と、データ保存部５と、信号入力部６と、信号出力部７及び操作表示部８とから構成されており、複数の検査プログラムはデータ格納メモリ３やデータ保存部５に記憶されており、操作入力部４で指定される検査プログラムに従って、マイクロプロセッサ２は、信号入力部６に入力される被加工製品の加工度（計測値）と製造加工装置９の運転状態値とから相関値（相関波形）を導出し、予め記憶されている良品の上下限値（上下限波形）と比較して製造加工の良否判定の処理を行う。また、その判定結果をデータ格納メモリ３やデータ保存部５に記憶させ、さらに信号出力部７から判定結果を出力させる、あるいは操作表示部８に判定結果を表示させる。
【００２７】
なお、検査装置１の種別によっては、操作表示部８を備えていないものもある。また、従来技術のところで説明した通り、検査プログラムに従って、信号出力部７から試験信号を出力させ、その試験信号を検査対象である製造加工される被加工製品に加え、その際に被加工製品から出力される計測値と製造加工装置９の加工状態値が検査装置１の信号入力部６に入力され、予め記憶されている良品の上下限波形と比較して良否判定を行う方法もある。
【００２８】
図２に、本発明を実施する際の製造加工装置と検査装置との関係を示す。製造加工装置９には、装置制御部１０が備えられており、その装置制御部１０から制御指令１１が出力されることよって製造加工１２が制御され、被加工製品の加工が行われる。例えば、製造加工装置９が、プレス機の場合には、回転機構の原動力となるモータ、そのモータの起動・停止・回転速度を制御する装置制御部１０、そのモータの回転運動を製造加工対象へと伝達するシャフトやギヤやカムなどのメカ機構が備わっており、これらによってプレス型が制御されて製造加工対象である板金をプレスする。
【００２９】
ここで、製造加工装置９の装置制御部１０から出された制御指令１１に基づき、被加工製品の製造加工１２が指示され、その加工状態値（加工度）が加工状態計測部１３により計測され、その計測信号（計測値）は検査装置１の信号入力部６の信号計測ＣＨに入力される（ＣＨ１）。また、制御指令１１の元となる装置制御部１０の製造加工に対応した運転状態値（位相）が運転状態計測部１９により計測され、計測信号（位相）も信号入力部６の信号計測ＣＨに入力される（ＣＨ２）。例えば、製造加工装置９がプレス機の場合には、運転状態値として回転機構の原動力となるモータの回転角度（位相）が計測される、あるいはモータによって回転される回転機構の回転角度（位相）が計測される。このとき、位相が単調増加となるように計測する。例えば、製造加工中にモータが逆回転する部分が含まれている場合には、モータの角度の変化量（角度の変化から正転／逆転の符号を取った量）を計測するようにする。
【００３０】
次に、検査装置１における判定処理の動作について、図３に示す検査装置における良否判定処理の手順を示す機能ブロック図（ソフトウエア処理図）を参照して説明する。
【００３１】
信号収集１４とは、信号入力部６から入力され、時間間隔ΔＴで、サンプリングされた被加工製品の計測値及び製造加工装置９の位相を時系列でデータ格納メモリ３に記憶させることであり、さらに、その計測値１５と位相２０とをデータ保存部５に転送して保存することである。本発明の実施形態においては、被加工製品の計測値１５及び製造加工装置９の運転状態を表す位相２０とが同じ時間間隔ΔＴでサンプリングされ、時系列データとして収集される。
【００３２】
製造加工の１サイクルを計測するための開始トリガや終了トリガは、製造加工装置９の装置制御部１０からのトリガ出力を信号入力部６のトリガ検出ＣＨ（Ｃｈｔｒ）に接続することによって検出される。このような計測値１５及び位相２０の収集に係る一連の処理は、マイクロプロセッサ２によって行われる。すなわち、マイクロプロセッサ２は、信号入力部６のトリガ検出ＣＨｔｒで開始トリガを検出すると、信号入力部６の信号計測ＣＨでの入力信号（計測値、位相）を時間間隔ΔＴでサンプリングし、計測された計測値１５及び位相２０を時系列でデータ保存部５に保持する収集処理１４を開始させ、信号入力部６のトリガ検出ＣＨｔｒで終了トリガを検出すると、この収集処理１４を終了させる。
【００３３】
ここで、バンド比較２２を行う前に、位相を座標軸とする上限値（上限波形）１７及び下限値（下限波形）１８を予めデータ格納メモリ３またはデータ保存部５に記憶させておき、計測値及び位相の収集処理の後に、バンド比較処理を行う。すなわち、マイクロプロセッサ２は、計測値１５及び位相２０の収集処理１４が完了すると、これらの値から計測値及び位相を座標軸とする相関値（相関波形）２１を導出し、データ格納メモリ３またはデータ保存部５に記憶されている上限波形１７及び下限波形１８を読み出し、相関波形との比較判定を行う。さらに、その判定結果１６を、データ格納メモリ３またはデータ保存部５に記憶させるとともに、信号出力部７及び操作表示部８に出力させる。
【００３４】
＜上下限波形の作成＞
まず、本実施の形態における上下限波形の作成について、図４を参照して説明する。製造加工の安定状態において、１サイクルの計測値（ＣＨ１）と回転機構の位相（ＣＨ２）をサンプリング間隔ΔＴで計測する（図４（ａ）、図４（ｂ）参照。）。１サイクルの開始をトリガ検出により開始時刻Ｔ１を保持させると共にサンプリングを開始し、１サイクルの終了のトリガ検出により終了時刻Ｔ２を保持させると共にサンプリングを停止させる。その結果として、１サイクルの所要時間がＴ（＝Ｔ２−Ｔ１）及びサンプリング点数がｎ点となったとする。ＣＨ１もＣＨ２も同時にサンプリングされるので、いずれもサンプリング点数はｎ点となる。この製造加工の安定状態においては、所要時間Ｔは毎サイクル一定であるから、１サイクルの開始トリガで信号収集１４を開始させ、その後、収集点数がｎ点になった時点で、信号収集１４を終了させても、同じである。
【００３５】
収集されたＣＨ１の計測値とＣＨ２の位相とから、位相及び計測値を座標軸とする位相と計測値の相関グラフ（相関波形）が導出される（図４（ｃ）参照。）。製造加工の安定状態においては、ＣＨ２の位相（Ｐ１〜Ｐｎ）は、単調増加な直線（線形性）を示すので、正常の場合には、相関波形は、結果的にＣＨ１の計測値（Ｖ１〜Ｖｎ）と同じになる。つまり、ＣＨ１の計測値のサンプリング間隔ΔＴが、位相と計測値の相関波形ではサンプリング間隔ΔＰとなり、そのΔＰは、１サイクルの製造加工において、回転機構の位相（ＣＨ２）がＰ進むとすれば、ΔＰ＝Ｐ／ｎである。
【００３６】
この時に製造加工された被加工製品の検査を別途行い、その被加工製品が良品であれば、この製造加工により得られた相関波形は正常波形となり、その被加工製品が不良品であれば、この製造加工により得られた相関波形は異常波形となる。このようにして、位相と波形値の相関波形の正常波形と異常波形をいくつか取得し、これら取得された正常波形と異常波形とに基づいて上下限波形を規定する。例えば、いくつかの正常波形を平均化して得られた相関波形を上下方向にずらして上下限波形を作成する。図４（ｄ）に上限波形（Ｈ１〜Ｈｎ）を示す。取得された異常波形のいずれもが、この作成された上下限波形を逸脱することを確認して、最終的に上下限波形（上限波形Ｈ１〜Ｈｎ、下限波形Ｌ１〜Ｌｎ）として規定する。ここで規定された上下限波形点数もｎ点である。
【００３７】
＜相関波形の判定＞
次に、本実施の形態の被加工製品の良否の判定の方法について、図５の相関波形判定のフローを示すフォローチャートを参照して説明する。
まず、説明の手順として、まだ安定状態に至っていない製造加工において、安定時の製造加工の１サイクルに要する時間に比べて、運転開始時の製造加工の１サイクルが長くなるような場合について説明する。ただし、回転機構の回転に揺らぎが含まれていても、その揺らぎが判定精度に比べて無視できるほど小さい場合について説明する（図６参照。）。
【００３８】
ここで、安定状態に至っていない製造加工の１サイクルの計測値（ＣＨ１）と回転機構の位相（ＣＨ２）とを、同様にサンプリング時間間隔ΔＴで計測する。１サイクルの開始がトリガ検出された開始時刻Ｔａとして保持されると共にサンプリングが開始され、１サイクルの終了がトリガ検出された終了時刻Ｔｂとして保持されると共にサンプリングが停止され、その結果として、１サイクルの所要時間がＴｃ（＝Ｔｂ−Ｔａ）及びサンプリングの点数がｍ点（計測値Ｆ１〜Ｆｍ、位相Ｇ１〜Ｇｍ）であったとする（図６（ａ）、図６（ｂ）参照。）。
【００３９】
収集されたＣＨ１の計測値とＣＨ２の位相とから、位相及び計測値を座標軸とする位相と計測値の相関グラフ（相関波形）が導出される（図６（ｃ））。安定状態に至っていない製造加工中においても、特に、安定時の製造加工の１サイクルに要する時間に比べて、運転開始時の製造加工の１サイクルが長くなるような場合には、回転機構の回転に揺らぎが含まれても、その揺らぎが判定精度に比べて無視できるほど小さい場合においては、運転開始時に収集されたＣＨ１の計測値とＣＨ２の位相とから相関値を導出すると、ＣＨ２の位相（Ｇ１〜Ｇｍ）は、単調増加な直線（線形性）を示すので、正常の場合には、結果的にＣＨ１の計測値（Ｆ１〜Ｆｍ）の波形と同じとなる。そして、このような場合には運転開始時でも、１サイクルの製造加工に要する回転機構の位相（ＣＨ２）は、安定状態と同じＰである。つまり、ＣＨ１の計測値のサンプリング時間間隔がΔＴでも、位相と計測値の相関波形では、サンプリング位相間隔ΔＰは、サンプリングの点数がｍ点であるのでΔＰ＝Ｐ／ｍとなる。
【００４０】
位相と計測値の相関関係から得られた相関波形を、上下限波形と比較すれば、どちらも位相は０〜Ｐであり、上下限波形を拡縮（拡大または縮小）する必要はない。ただし、上下限波形点数がｎであるのに対し、相関波形点数はｍであるので、点毎に比較することができず、従来のバンド比較の処理を利用することができない（図６（ｃ）、図６（ｄ）参照。）。そこで、線分毎に比較する必要がある。すなわち、図７に示すように、相関波形の線分Ｆｋ〜Ｆｋ＋１（ただし、ｋ＝１〜ｍ）について、その位相Ｇｋ〜Ｇｋ＋１の範囲に該当する上限波形の線分Ｈｉ〜Ｈｉ＋１とＨｉ＋１〜Ｈｉ＋２及び下限波形の線分Ｌｉ〜Ｌｉ＋１とＬｉ＋１〜Ｌｉ＋２（ただしｉ＝１〜ｎ）より上にあるか、下にあるか、あるいは交差しているかの判定を行う。なお、上限波形の線分より下にあって交差せず、下限波形の線分より上にあって交差していなければ、その位相範囲において相関波形は良という判定となる。
【００４１】
まず、相関波形の最初の線分Ｆ１〜Ｆ２について比較判定を行う（図６（ｃ）、図６（ｄ）参照。）。ここで、Ｆ１は、位相が“０”における計測値であり、Ｆ２は、位相がＰ／ｍ（Ｇ２−Ｇ１＝Ｐ／ｍである。）での計測値であるということを利用し、上限波形のすべての線分及び下限波形のすべての線分の中から、位相０〜Ｐ／ｍの範囲に該当する線分だけに絞り込んでから、相関波形の線分が、上限波形の線分より上にあるか、下限波形の線分より下にあるか、あるいは上下限波形の線分と交差しているかどうかを判定する（図５のフローチャートのステップＳ１からＳ４を参照。）。この場合、上限波形の最初の線分Ｈ１〜Ｈ２及び下限波形の最初の線分Ｌ１〜Ｌ２は、位相０〜Ｐ／ｎの範囲にあるから、位相０〜Ｐ／ｍの範囲に該当する線分である。上限波形の次の線分Ｈ２〜Ｈ３及び下限波形の最初の線分Ｌ２〜Ｌ３は、位相Ｐ／ｎ〜２×Ｐ／ｎの範囲にあるから、位相０〜Ｐ／ｍの範囲には該当しない。そして、それ以降の上限波形の線分及び下限波形の線分は、いずれも位相０〜Ｐ／ｍの範囲には該当しない。従って、相関波形の線分Ｆ１〜Ｆ２は、上限波形の線分Ｈ１〜Ｈ２及び下限波形の線分Ｌ１〜Ｌ２に対して、上限波形の線分より上にあるか、下限波形の線分より下にあるか、あるいはこれらと交差しているかどうかの判定を行う。
【００４２】
次に、相関波形の２番目の線分Ｆ２〜Ｆ３について比較判定を行う。この線分は、位相Ｐ／ｍ〜２×Ｐ／ｍの範囲にある。上限波形の最初の線分Ｈ１〜Ｈ２及び下限波形の最初の線分Ｌ１〜Ｌ２は、位相０〜Ｐ／ｎの範囲にあるから、位相Ｐ／ｍ〜２×Ｐ／ｍの範囲に該当する線分である。上限波形の次の線分Ｈ２〜Ｈ３及び下限波形の最初の線分Ｌ２〜Ｌ３は、位相Ｐ／ｎ〜２×Ｐ／ｎの範囲にあるから、位相Ｐ／ｍ〜２×Ｐ／ｍの範囲に該当する線分である。上限波形の次の線分Ｈ３〜Ｈ４及び下限波形の最初の線分Ｌ３〜Ｌ４は、位相２×Ｐ／ｎ〜３×Ｐ／ｎの範囲にあるから、位相Ｐ／ｍ〜２×Ｐ／ｍの範囲には該当しない。そして、それ以降の上限波形の線分及び下限波形の線分は、いずれも位相Ｐ／ｍ〜２×Ｐ／ｍの範囲には該当しない。従って、相関波形の線分Ｆ２〜Ｆ３は、上限波形の線分Ｈ１〜Ｈ２とＨ２〜Ｈ３及び下限波形の線分Ｌ１〜Ｌ２とＬ２〜Ｌ３に対して、上限波形の線分より上にあるか、下限波形の線分より下にあるか、あるいはこれらと交差しているかどうかの判定を行う。
【００４３】
このようにして、相関波形のすべての線分Ｆ１〜Ｆ２、Ｆ２〜Ｆ３、・・・、Ｆｍ−１〜Ｆｍについて、上下限波形との比較判定を行うことで、その製造加工が良であるか、不良であるかを判定することができる。
【００４４】
次に、図８の検査装置に揺らぎがある場合の位相と相関波形の関係を示す図を参照して、回転機構の回転が安定状態に至っている、いないに関わらず、製造加工中において、回転機構の回転に揺らぎが含まれている場合の動作について説明する。
【００４５】
回転機構の回転に揺らぎが含まれている場合には、回転機構の位相（ＣＨ２）のサンプリングの結果、時間軸上の位相Ｇ１〜Ｇｍは、図６に示すような直線にはならず、例えば、図８（ｃ）に示すように、単調増加ではあるものの直線ではない非線形性な波形となる。すなわち、ＣＨ１の計測値、ＣＨ２の位相ともにサンプリング時間間隔ΔＴが一定であっても（図８（ｂ）、図８（ｃ））、位相と計測値との相関波形にすれば、サンプリング位相間隔ΔＰは、一定にはならない（図８（ｄ））。しかしながら、収集された計測値（ＣＨ１）と回転機構の位相（ＣＨ２）との相関波形上で、上下限波形と比較して判定すれば、回転機構の回転に揺らぎが含まれている、いないに関わらず、同じ手法、すなわち、本実施の形態によって、その製造加工が良であるか不良であるかを判定することができる。つまり、上下限波形の作成の際にも、製造加工が安定状態であるか、揺らぎがないか、といったことは、実は気にしなくてもよい。
【００４６】
なお、図５、図６及び図７では、相関波形の点数ｍに応じた線分ｍ−１個について、上限波形及び下限波形の点数ｎに応じた線分ｎ−１個から該当する線分を抽出して比較する処理をリアルタイムに計算処理する必要がある。このため、特にタクトの短い製造加工の機上検査や、サンプリング点数の多い機上検査に対しては、相関波形を判定するリアルタイム処理を次の１サイクルの開始までに完了させる十分な計算能力を持ったコンピュータが必要となる。
【００４７】
そのような問題が懸念される場合には、上下限波形をスプライン曲線でモデル化（スプライン曲線で近似）して数式で表現し、相関波形の各点の位相をその数式に代入して上下限判定を行えばよい。上下限波形の数式モデリング処理に多少時間がかかっても、それは
オフラインで行う作業、すなわち、製造加工を始める前、機上検査を始める前に行うことができる作業であり、数式に代入する演算は、線分ｍ−１個について該当する線分を抽出して比較する処理よりも格段に計算量が少なくて済むので、リアルタイム処理に向いている。
【００４８】
上下限波形を１つの数式でモデリングするのは、数式が複雑になる等、不適当であるため、上下限波形の構造（極大極小点や変曲点の数）に応じて、複数個の数式に分割してモデル化を行う。これには、２次や３次あるはそれ以上の高次の多項式で表現されるスプライン曲線、Ｂｅｚｉｅｒ曲線やＢ−Ｓｐｌｉｎｅ曲線、２次や３次あるはそれ以上の高次の有理多項式で表現されるＮＵＲＢＳ曲線などがある。
【００４９】
例えば、図９に、図４の上限波形を、４つの２次スプライン曲線で分割してモデル化した場合について説明する。ここでは、上限波形の点列Ｈ１〜Ｈｎのうち、変曲点（つまり、波形の形状が凸になっているところと凹になっているところ）で分割して、モデル化した例について示す。最初の凹形となっているＨ１〜Ｈｘまでを第一の２次スプライン曲線Ｈｘ（ｐ）で近似し、次の凸形となっているＨｘ〜Ｈｙまでを第二の２次スプライン曲線Ｈｙ（ｐ）で近似し、その次の凹形となっている部分はＨｙの近傍での非常に小さなものとして無視できるものとし、その次の凸形となっているＨｙ〜Ｈｚまでを第三の２次スプライン曲線Ｈｚ（ｐ）で近似し、最後の凹形となっているＨｚ〜Ｈｎまでを第四の２次スプライン曲線Ｈｗ（ｐ）で近似している。ただし、ｐは位相を示す。
【００５０】
第一の２次スプライン曲線Ｈｘ（ｐ）を例として、次式（１）を用いて説明する。
Ｈｘ（ｐ）＝Ａｘｐ2＋Ｂｘｐ＋Ｃｘ          ・・・（１）
ここで、定数Ａｘ、Ｂｘ、Ｃｘは、Ｈ１〜Ｈｘの各点からの誤差が最小となるように決定される。このように誤差が最小となるようなパラメータの算出方法の例としては、最小二乗法が知られているので、これを用いればよい。
【００５１】
あとは、相関波形の各点ｍ個がその数式よりも上にあるか下にあるかを算出することで、上下限波形よりも上にあるか下にあるかを判定すればよい。例えば、相関波形の点Ｆｊについては、その位相（１サイクルの開始からの位相の経過）がＧｊであるから、それに該当する上限波形の数式Ｈｙ（ｐ）及び下限波形の数式Ｌｙ（ｐ）を用いて、Ｌｙ（Ｇｊ）＜Ｆｊ＜Ｈｙ（Ｇｊ）であるか否かどうかを判定する。
【００５２】
このように、実施の形態１に係る検査装置によれば、被加工製品の加工度（計測値）のみならず製造加工装置の運転状態値（位相）をも収集することにより、運転開始（電源投入）から製造加工装置の回転機構の回転が安定するまでに時間を要するものであっても、その製造加工の良否を正しく判定することができる。また、回転機構の回転自体に揺らぎ（バラツキ）が含まれている場合であっても、製造加工の良否を正しく判定することができるという顕著な効果が期待できる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態においては、プレス機のように製造加工装置が回転機構を有するもので、運転状態値として位相を用いる場合について説明したが、回転機構を持たない製造加工装置であっても、例えば、製造加工装置における運転状態を表す温度、圧力、角度あるいは位置情報等を運転状態値を用いることにより同様の効果が期待できる。
【００５４】
また、被加工製品の計測値としては、電気的、音響的、機械的（応力等）の他、光学的な信号等のいずれを用いてもよく、これらの計測値を単体もしくは複合的に用いて良否の判定を行ってもよい。さらに、予め決められた試験信号を被加工製品の製造加工時に加え
、その際の被加工製品から出力される信号（計測値）を利用する。あるいは、製造加工時に被加工製品自らから出力される信号（計測値）を利用してもよい。
【００５５】
また、図において、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００５６】
１  検査装置
２  マイクロプロセッサ
３  データ格納メモリ
４  操作入力部
５  データ保存部
６  信号入力部
７  信号出力部
８  操作表示部
９  製造加工装置
１０  装置制御部
１１  制御指令
１２  製造加工
１３  加工状態計測部
１９  運転状態計測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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