(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して移送される被検査部材と、
前記移送される被検査部材が所定の測定エリアに達すると測定開始信号を出力する位置センサと、
前記測定エリアに配置され、被検査部材の軸方向に所定間隔をおいて設けられる第１および第２の計測点にあって、前記第１の計測点の基準となるべき断面中心に対し互いに直交する２方向の、それぞれの方向に対して２個づつのレーザセンサを配置し、それぞれのレーザセンサにより前記被検査部材表面の４個のエッジ箇所に相当するデータを計測する第１の計測手段と、前記第２の計測点の基準となるべき断面中心に対し互いに直交する２方向の、それぞれの方向に対して２個づつのレーザセンサを配置し、それぞれのレーザセンサにより前記被検査部材表面の４個のエッジ箇所に相当するデータを計測する第２の計測手段と、
これら第１および第２の計測手段により計測される前記被検査部材に対するデータから前記第１および第２の計測点の真の断面中心の座標を計算する中心座標計算手段と、
この中心座標計算手段で求められた前記第１および第２の計測点の断面中心の座標から前記被検査部材の軸芯の偏芯量を検出する偏芯量検出手段と
を具備したことを特徴とする軸芯ずれ測定装置。
【請求項２】
前記レーザセンサは、投光手段と受光手段からなる透過型でライン光であるレーザ式ラインセンサからなり、
各レーザ式ラインセンサからのライン光が前記被検査部材の横断面に沿った方向に透過するように配置されることを特徴とする請求項１記載の軸芯ずれ測定装置。
【請求項３】
前記レーザセンサは、前記被検査部材表面までの距離を測定する距離測定手段からなることを特徴とする請求項１記載の軸芯ずれ測定装置。
【請求項４】
偏芯量検出手段は、前記被検査部材の軸芯の偏芯量を予め設定される基準値と比較して前記被検査部材の良否を判別する良否判別手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の軸芯ずれ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、クランクシャフトなどの被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれを測定する軸芯ずれ測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クランクシャフトなどの製造過程には、鋳造後のシャフトについてその軸芯の曲り状態などを測定し、製品の良否を判別する工程が設けられている。
しかして、従来、このようなシャフトの曲り状態の測定には、ダイヤルゲージが用いられ、このダイヤルゲージによる測定結果から製品の良否を判別するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなダイヤルゲージを用いる方法では、シャフトの曲り状態を連続的して測定することが難しいため、それぞれの測定に時間がかかり作業効率が悪いという問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれを連続して測定でき、測定時間を短縮でき、作業効率の向上を図ることができる軸芯ずれ測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、連続して移送される被検査部材と、前記移送される被検査部材が所定の測定エリアに達すると測定開始信号を出力する位置センサと、前記測定エリアに配置され、被検査部材の軸方向に所定間隔をおいて設けられる第１および第２の計測点にあって、前記第１の計測点の基準となるべき断面中心に対し互いに直交する２方向の、それぞれの方向に対して２個づつのレーザセンサを配置し、それぞれのレーザセンサにより前記被検査部材表面の４個のエッジ箇所に相当するデータを計測する第１の計測手段と、前記第２の計測点の基準となるべき断面中心に対し互いに直交する２方向の、それぞれの方向に対して２個づつのレーザセンサを配置し、それぞれのレーザセンサにより前記被検査部材表面の４個のエッジ箇所に相当するデータを計測する第２の計測手段と、これら第１および第２の計測手段により計測される前記被検査部材に対するデータから前記第１および第２の計測点の真の断面中心の座標を計算する中心座標計算手段と、この中心座標計算手段で求められた前記第１および第２の計測点の断面中心の座標から前記被検査部材の軸芯の偏芯量を検出する偏芯量検出手段とを具備したことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明によれば、偏芯量検出手段は、前記被検査部材の軸芯の偏芯量を予め設定される基準値と比較して前記被検査部材の良否を判別する良否判別手段により構成されている。
【０００８】
【作用】
この結果、本発明によれば、被検査部材の軸方向の少なくとも２点に設けられ各点の基準となるべき断面中心に対し少なくとも異なる２方向にそれぞれ配置された軸径計測手段の各レーザセンサにより被検査部材の軸径を計測し、この軸径データから中心座標計算手段により各点の真の断面中心の座標を求め、この求められた各点の断面中心の座標から偏芯量検出手段により被検査部材の軸芯の偏芯量を検出するようにしたので、被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれを簡単に、しかも連続して測定することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、被検査部材の軸方向の少なくとも２点に設けらた距離計測手段の４個のレーザ変位計により被検査部材表面までの距離を計測して、この計測データから中心座標計算手段により各点の真の断面中心の座標を求め、この求められた各点の断面中心の座標から偏芯量検出手段により被検査部材の軸芯の偏芯量を検出するようにしたので、この場合も、上述したと同様にして被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれを簡単に、しかも連続して測定することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、偏芯量検出手段により検出された被検査部材の軸芯の偏芯量から被検査部材の良否を判別しているので、被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれのある不良品を適確に発見することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に従い説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例の被検査部材と軸芯ずれ測定装置の距離計測部との配置関係の概略構成を示している。図において、１は被検査部材であるクランクシャフトで、このクランクシャフト１は、シャフト本体１ａの先端にフランジ１ｂを有する形状をなしている。
【００１２】
そして、このようなクランクシャフト１は、ベルトコンベア２により一定間隔をもって連続して移送されるようにしている。この場合、ベルトコンベア２は、クランクシャフト１のフランジ１ｂ下面Ｐをサポートし、シャフト本体１ａが揺れたり、基準軸芯が傾いたりすることなく移送できるようになっている。
【００１３】
ベルトコンベア２により計測エリアまで移送されたクランクシャフト１のシャフト本体１ａの軸方向に所定間隔をおいて、シャフト本体１ａの軸径を測定するための軸径計測部３、４を配置している。この場合、これら軸径計測部３、４は、シャフト本体１ａに対しフランジ１ｂの下面Ｐを基準にして下部Ａ点に軸径計測部３、上部Ｂ点に軸径計測部４を配置している。
【００１４】
ここで、下部Ａ点に配置される軸径計測部３は、図２に示すようにシャフト本体１ａの下部Ａ点の回りに、４セットのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４を配置している。
【００１５】
この場合、レーザ式ラインセンサ３１は、半導体レーザからなる投光部３１１とＣＣＤからなる受光部３１２から構成していて、投光部３１１から所定の幅寸法を有する帯状のライン光をシャフト本体１ａの横断面に沿った方向に照射し、シャフト本体１ａにより遮られないライン光を受光部３１２より受光し、シャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当するアナログ出力を軸径計測データとして取り出すようになっている。その他のレーザ式ラインセンサ３２、３３、３４についても上述したラインセンサ３１と同様に構成している。
【００１６】
そして、レーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４は、シャフト本体１ａの下部Ａ点の基準となるべき断面中心をａとすると、シャフト本体１ａの進行方向に対して＋４５°、−４５°の直線上、つまり、二方向で且つ互いに直角方向にそれぞれレーザ式ラインセンサ３１、３２の組とレーザ式ラインセンサ３３、３４の組を配置するようにしている。また、一方の方向のレーザ式ラインセンサ３１、３２の組は、それぞれのレーザ式ラインセンサ３１、３２からのライン光が同一平面を平行に透過するようにしている。他の方向のレーザ式ラインセンサ３３、３４の組のそれぞれの帯状のライン光についても同様である。
【００１７】
なお、実際には、あらかじめ専用治具を用いて、レーザ式ラインセンサ３１、３２の組とレーザ式ラインセンサ３３、３４の組のそれぞれの光軸が、断面中心ａに対し正しく直角方向に、且つ各レーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４の各受光部３１２、３２２、３３２、３４２からの出力値が等しくなるように調整、配置している。
【００１８】
一方、上部Ｂ点に配置される軸径計測部４についても、シャフト本体１ａの上部Ｂ点で基準となるべき断面中心をｂとすると、この断面中心ｂに対し互いに直角方向に４セットのレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４を配置しており、上述した下部Ａ点に配置される軸径計測部３と同様な構成としている。
【００１９】
図３は、このように構成した軸径計測部３、４を接続した軸芯ずれ測定装置本体の概略構成を示している。
図において、３、４は、上述した軸径計測部で、これら軸径計測部３、４の測定出力を制御部５に与えるようにしている。
【００２０】
制御部５は、予め用意された制御プログラムにしたがって所定の制御を実行するもので、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７、中心座標計算部８および偏芯量検出部９および位置センサ１０を接続し、これらに対して制御指令を与えるようにしている。
【００２１】
ここで、ＲＯＭ６は、制御部５の制御プログラムを記憶したものである。
ＲＡＭ７は、制御部５での制御により扱われるデータを一時記憶するものである。
【００２２】
中心座標計算部８は、下部Ａ点での軸径計測部３の４セットのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４によるシャフト本体１ａの軸径計測データから、下部Ａ点でのシャフト本体１ａ断面の真の断面中心ａの座標を計算するとともに、上部Ｂ点での軸径計測部４の４セットのレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４によるシャフト本体１ａの軸径計測データから、上部Ｂ点でのシャフト本体１ａの真の断面中心ｂの座標を計算するもので、その詳細は後述することとする。
【００２３】
偏芯量検出部９は、中心座標計算部８の下部Ａ点および上部Ｂ点について求められる断面中心ａ、ｂの座標からシャフト本体１ａの偏芯量εを求めるとともに、この偏芯量εから製品としての良否を判別するものである。
【００２４】
位置センサ１０は、ベルトコンベア２により連続して移送されるクランクシャフト１が所定の計測エリアに達すると、測定開始のトリガ信号を出力するもので、ここでは、透過型の光電センサが用いられている。
【００２５】
次に、以上のように構成した実施例の動作を図４に示すフローチャートにより説明する。
いま、図１に示すように被検査部材である複数のクランクシャフト１がベルトコンベア２により一定間隔をもって連続して移送される。この場合、クランクシャフト１は、フランジ１ｂ下面Ｐをベルトコンベア２でサポートされ、シャフト本体１ａが揺れたり、基準軸芯が傾いたりすることなく移送されているものとする。
【００２６】
この状態から、ステップ４０１で、クランクシャフト１が所定の計測エリアに達したかを判断する。この場合、透過型光電センサからなる位置センサ１０によりクランクシャフト１が所定の計測エリアに達したか否かを検出する。
【００２７】
そして、先頭のクランクシャフト１が計測エリアに達し、このことを位置センサ１０が検出すると、位置センサ１０からの測定開始のトリガ信号が制御部５に送られる。
【００２８】
すると、軸芯ずれ測定が開始され、まず、ステップ４０２で、下部Ａ点に配置される軸径計測部３によりシャフト本体１ａのＡ点の回りに配置した４セットのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４を用いてシャフト本体１ａの軸径を計測する。この場合、それぞれのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４によるシャフト本体１ａの軸径の測定は、それぞれの半導体レーザからなる投光部３１１、３２１、３３１、３４１から照射され、シャフト本体１ａにより遮られないライン光をＣＣＤからなる受光部３１２、３２２、３３２、３４２により受光し、シャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当する出力を軸径計測データとして取り出す。
【００２９】
次いで、ステップ４０３で、上部Ｂ点に配置される軸径計測部４によりシャフト本体１ａのＢ点の回りに配置した４セットのレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４を用いてシャフト本体１ａの軸径の計測を行う。この場合も、それぞれのレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４によるシャフト本体１ａの軸径の測定は、それぞれの半導体レーザからなる投光部４１１、４２１、４３１、４４１から照射され、シャフト本体１ａにより遮られないライン光をＣＣＤからなる受光部４１２、４２２、４３２、４４２により受光し、シャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当する出力を軸径計測データとして取り出す。
【００３０】
そして、これら軸径計測部３、４での測定データは、制御部５を介して中心座標計算部８に送られ、ステップ４０４で各軸径計測部３、４での計測データに基づいてシャフト本体１ａの真の断面中心ａ、ｂの座標を計算する。
【００３１】
ここでは、下部Ａ点での軸径計測部３のレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４によるシャフト本体１ａの軸径計測データから下部Ａ点でのシャフト本体１ａ断面の断面中心ａの座標を計算する場合をさらに詳しく説明する。
【００３２】
この場合、図５に示すようにレーザ式ラインセンサ３１と３２の光軸の矢印方向をｙ軸、このｙ軸に直行するレーザ式ラインセンサ３３と３４の光軸の矢印方向をｘ軸、これらｙ軸、ｘ軸の交点を原点Ｏで示している。この場合、原点Ｏとシャフト本体１ａの真の断面中心ａと一致していないが、これは、シャフト本体１ａの軸に曲りがあること、あるいは位置センサ１０による測定開始のトリガー信号が必ずしもシャフト本体１ａの真の断面中心ａを捕らえることができないためである。
【００３３】
しかして、レーザ式ラインセンサ３１と３２、３３と３４のそれぞれの計測データからシャフト本体１ａの真の断面中心ａの座標を求めるには、いまｙ軸方向のレーザ式ラインセンサ３１と３２が計測したシャフト本体１ａ表面のエッジ箇所をそれぞれＡおよびＢ、これらエッジ箇所Ａ、Ｂから原点０までの距離データをＸＡ  、ＸＢ  、同様にしてｘ軸方向のレーザ式ラインセンサ３３と３４が計測したシャフト本体１ａ表面のエッジ箇所をそれぞれＣおよびＤ、これらエッジ箇所１Ｃ、Ｄから原点０までの距離データをＹＣ  、ＹＤ  とし、また、断面中心ａを通ってｘ軸に平行な線をｘ´−ｘ´、同じく断面中心ａを通ってｙ軸に平行な線をｙ´−ｙ´とし、ｘ軸と線ｙ´、−ｙ´との交点をＸａ  、ｙ軸と線ｘ´、−ｘ´との交点をＹａ  、そして、レーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４のライン光の幅をＷとすると、
まず、レーザ式ラインセンサ３１のシャフト本体１ａにより遮られたライン光の幅寸法ｘ１  、レーザ式ラインセンサ３２のシャフト本体１ａにより遮られたライン光の幅寸法ｘ２  は、下式で求められる。
【００３４】
ｘ１  ＝Ｗ−Ｘ１  、ｘ２  ＝Ｗ−Ｘ２
ただし、Ｘ１  は、レーザ式ラインセンサ３１のシャフト本体１ａにより遮られなかったライン光の幅寸法、Ｘ２  は、レーザ式ラインセンサ３２のシャフト本体１ａにより遮られなかったライン光の幅寸法である。
【００３５】
同様にして、レーザ式ラインセンサ３３のシャフト本体１ａにより遮られたライン光の幅寸法ｙ３  、レーザ式ラインセンサ３２のシャフト本体１ａにより遮られたライン光の幅寸法ｙ４  は、下式で求められる。
【００３６】
ｙ３  ＝Ｗ−Ｙ３  、ｙ４  ＝Ｗ−Ｙ４
ただし、Ｙ３  は、レーザ式ラインセンサ３３のシャフト本体１ａにより遮られなかったライン光の幅寸法、Ｙ４  は、レーザ式ラインセンサ３４のシャフト本体１ａにより遮られなかったライン光の幅寸法である。
【００３７】
これにより、距離データＸＡ  、ＸＢ  は、
ＸＡ  ＝ｘ１  ＋Ｅ／２、ＸＢ  ＝ｘ２  ＋Ｅ／２
同様に、距離データＹＣ  、ＹＤ  は、
ＹＣ  ＝ｙ３  ＋Ｅ／２、ＹＤ  ＝ｙ４  ＋Ｅ／２
で求められる。ここで、Ｅは、レーザ式ラインセンサ３１と３２、３３と３４の各ライン光の隙間寸法である。、
これによりシャフト本体１ａのｘ軸方向の直径ｄｘ  、ｙ方向の直径ｄｙ  は、
0003583468.tif 000002
となり、シャフト本体１ａの直径は、
0003583468.tif 000003
となり、ｘ軸と線ｙ´−ｙ´との交点Ｘａ  、ｙ軸と線ｘ´−ｘ´との交点Ｙａ  、つまり、シャフト本体１ａの断面中心ａのＸ座標、Ｙ座標は、下式により求められる。
【００３８】
0003583468.tif 000004
このようにして、中心座標計算部８では、下部Ａ点の軸径計測部３においてシャフト本体１ａの回りに４セットのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４を配置することで、これらレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４より得られるシャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当する出力を軸径計測データとしてシャフト本体１ａの真の断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）を求めることができるようになる。
【００３９】
また、中心座標計算部８では、上述したと同様にして上部Ｂ点の軸径計測部４についても、シャフト本体１ａの回りに４セットのレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４を配置し、これらレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４からそれぞれから得られるシャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当する出力を軸径計測データとしてシャフト本体１ａの真の断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）を求めることができる。
【００４０】
そして、図４に戻って、ステップ４０５、ステップ４０６で、中心座標計算部８で計算された下部Ａ点でのシャフト本体１ａの断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）と上部Ｂ点でのシャフト本体１ａの断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）から偏芯量検出部９でシャフト本体１ａの偏芯量εを求めるとともに、この偏芯量εから製品としての良否を判別する。
【００４１】
この場合、図６は、上述した中心座標計算部８の下部Ａ点および上部Ｂ点についてそれぞれ求められた断面中心ａ、ｂを座標軸ｘ−ｙを共通にして重ねて記述したものである。そして、図において、断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）および断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）の間の距離を、偏芯量εとして求めるようになる。
この場合、偏芯量εは、下式により求められる。
【００４２】
【数１】
0003583468.tif 000005
【００４３】
そして、この求められた偏芯量εを予め設定した判定基準Ｓ（例えば０．５ｍｍ）と比較し、ε≦Ｓならば良品、ε＞Ｓならば不良品と判断し、この判断結果を偏芯量検出部９より出力し、処理を終了する。
【００４４】
以下、ベルトコンベア２により一定間隔をもって連続して移送されるクランクシャフト１のシャフト本体１ａについて、上述したと同様な測定動作を繰り返すことにより、それぞれのシャフト本体１ａの曲りなどに原因する軸芯ずれを連続して測定でき、この測定結果から製品としての良否を判定することができる。
【００４５】
従って、このような実施例によれば、ベルトコンベア２により一定間隔をもって連続して移送されるクランクシャフト１に対し、シャフト本体１ａの下部Ａ点の回りに軸径計測部３の４セットのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４を配置し、これらレーザ式ラインセンサ３１〜３４より帯状のライン光をシャフト本体１ａ表面に照射して該シャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当する出力を軸径計測データとして取り出し、この出力に基づいて中心座標計算部８により下部Ａ点でのシャフト本体１ａの真の断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）を求め、同様にしてシャフト本体１ａの上部Ｂ点の回りに軸径計測部４の４セットのレーザ式ラインセンサ４１、４２、４３、４４を配置し、これらレーザ式ラインセンサ４１〜４４からもシャフト本体１ａ表面のエッジ箇所に相当する出力を軸径計測データとして取り出し、この出力に基づいて中心座標計算部８により上部Ｂ点でのシャフト本体１ａの真の断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）を求め、これら真の断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）および断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）から偏芯量検出部９でシャフト本体１ａの偏芯量εを求めるとともに、この偏芯量εから製品としての良否を判別するようにしたので、シャフト本体１ａの曲りなどに原因する軸芯ずれを簡単にしかも連続して測定することができるようになり、これによって測定時間を短縮でき、かかる作業効率の著しい向上を図ることができる。しかも、シャフト本体１ａを支持して回転させるなどの複雑な機構を一切必要としないので、装置としての構成も簡単なものにできる。さらに、シャフト本体１ａに対して非接触にて軸芯ずれを測定できるので、測定の際にシャフト本体１ａそのものを破損てしまうような不都合も確実に回避することができる。
（第２実施例）
上述した第１実施例では、図１に示すようにベルトコンベア２により一定間隔をもって連続して移送されるクランクシャフト１のシャフト本体１ａの軸方向に所定間隔をおいた下部Ａ、上部Ｂ点にそれぞれ軸径計測部３、４を配置し、これら軸径計測部３、４として、それぞれ４セットのレーザ式ラインセンサ３１〜３４、４１〜４４を用いるようにしたが、これに代えて、シャフト本体の軸方向に所定間隔をおいて、シャフト本体表面までの距離を測定するための２組の距離計測部を配置し、これら距離計測部として、それぞれ４個のレーザ変位計を用いるようにしてもよい。
【００４６】
図７は、下部Ａ点に配置される距離計測部１３を示すもので、シャフト本体１１ａの下部Ａ点の回りに４個のレーザ変位計１３１、１３２、１３３、１３４を配置している。この場合、シャフト本体１１ａの下部Ａ点で基準となるべき断面中心をｏとすると、シャフト本体１１ａの進行方向Ｔに対して＋４５°、−４５°の直線上で、且つ断面中心ｏから等しい距離ｄ（例えば１００ｍｍ）の位置にそれぞれレーザ変位計１３１と１３２の組と、レーザ変位計１３３と１３４の組を配置するようにしている。つまり、断面中心ａに対して互いに直角方向で且つ等距離になるようにレーザ変位計１３１と１３２、１３３と１３４をそれぞれ配置している。
【００４７】
なお、ここで用いられるレーザ変位計１３１、１３２、１３３、１３４は、半導体レーザとＣＣＤを組み合わせ、対象物に照射したレーザ光の反射をＣＣＤで受光することで、対象物までの距離を非接触により測定可能にしたもので、その型式により、計測の分解能、対象物の測定可能距離について種々のタイプがあるが、ここでは、分解能５０ミクロン、測長距離１００ｍｍ程度のものが用いられる。
【００４８】
一方、上部Ｂ点に配置される図示しない距離計測部についても、シャフト本体１１ａの上部Ｂ点で基準となるべき断面中心をｏとすると、この断面中心ｏに対し互いに直角方向に４個のレーザ変位計を配置しており、上述した下部Ａ点に配置される距離計測部１３と同様な構成としている。
【００４９】
そして、これら距離計測部により計測される距離データに基づいてシャフト本体１１ａ真の断面中心ａ、ｂの座標を計算する。
この場合、図８に示すようにレーザ変位計１３１と１３２の光軸の矢印方向をｘ軸、このｘ軸に直行するレーザ変位計１３３と１３４の光軸の矢印方向をｙ軸、これらｘ軸、ｙ軸の交点を原点Ｏ、さらにそれぞれのレーザ変位計１３１、１３２から原点Ｏまでの距離をｄで示している。この場合、原点Ｏとシャフト本体１１ａの断面中心ａと一致していないが、これは、シャフト本体１１ａの軸に曲りがあること、あるいは測定開始のトリカー信号が必ずしもシャフト本体１ａの真の断面中心ａを捕らえることができないためである。
【００５０】
しかして、レーザ変位計１３１と１３２、１３３と１３４のそれぞれの測長距離データからシャフト本体１１ａの真の断面中心ａの座標を求めるには、いまｘ軸方向のレーザ変位計１３１と１３２が測長したシャフト本体１１ａの表面箇所をそれぞれＡおよびＢ、測長した距離データをＸＡ  、ＸＢ  、同様にしてｙ軸方向のレーザ変位計３３と３４が測長したシャフト本体１ａの表面箇所をそれぞれＣおよびＤ、測長した距離データをＹＣ  、ＹＤ  とし、また、断面中心ａを通ってｘ軸に平行な線をｘ´−ｘ´、同じく断面中心ａを通ってｙ軸に平行な線をｙ´−ｙ´とし、ｘ軸と線ｙ´−ｙ´との交点をＸａ  、ｙ軸と線ｘ´−ｘ´との交点をＹａ  とすると、計測した距離データＸＡ  、ＸＢ  から図示ＡＢおよびＣＤの距離は、下式により求められる。
【００５１】
ＡＢ＝２ｄ−（ＸＡ  ＋ＸＢ  ）
ＣＤ＝２ｄ−（ＹＣ  ＋ＹＤ  ）
ここで、シャフト本体１ａの断面が真円と仮定すると、
ＡＸＡ  ＝ＸＡ  Ｂ＝ＡＢ／２＝２ｄ−（ＸＡ  ＋ＸＢ  ）／２
ＣＹＡ  ＝ＹＡ  Ｄ＝ＣＤ／２＝２ｄ−（ＹＣ  ＋ＹＤ  ）／２
となり、これにより、シャフト本体１ａの断面中心ａのＸ座標、Ｙ座標は、下式により求められる。
【００５２】
0003583468.tif 000006
このようにして、下部Ａ点の距離測定部１３においてシャフト本体１１ａの回りに原点Ｏから等距離の位置に４個のレーザ変位計１３１、１３２、１３３、１３４を直交して配置することにより、各レーザ変位計１３１、１３２、１３３、１３４のセット位置に関係なく、それぞれから得られる測長データ（ＸＡ  、ＸＢ  、ＹＣ  、ＹＤ  ）からシャフト本体１ａの真の断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）を求めることができるようになる。
【００５３】
同様にして上部Ｂ点の距離測定部についても、シャフト本体１１ａの回りに原点Ｏから等距離の位置に４個のレーザ変位計を直交して配置し、これらレーザ変位計よりそれぞれから得られる測長データから上部Ｂ点でのシャフト本体１１ａの真の断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）を求めることができる。
【００５４】
そして、これら下部Ａ点でのシャフト本体１ａの断面中心ａの座標（ＯＸａ  ，ＯＹａ  ）と上部Ｂ点でのシャフト本体１ａの断面中心ｂの座標（ＯＸｂ  ，ＯＹｂ  ）から上述した（１）式からシャフト本体１１ａの偏芯量εを求め、この偏芯量εから製品としての良否を判別することができるようになる。
【００５５】
従って、この場合もベルトコンベアにより一定間隔をもって連続して移送されるクランクシャフトのシャフト本体について、上述した測定動作を繰り返すことにより、それぞれのシャフト本体１１ａの曲りなどに原因する軸芯ずれを連続して測定でき、この測定結果から製品としての良否を判定することができるようになり、第１実施例と同様な効果を期待できる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施例にのみ限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上述した第１実施例では、クランクシャフト１のシャフト本体１ａの長さが一定のものについて述べたが、シャフト本体１ａの長さの異なるものが送られるような場合は、下部Ａ点に軸径計測部３の４個セットのレーザ式ラインセンサ３１、３２、３３、３４を纏めて上下に昇降できる機構を設けることで解決することができる。また、上述では、シャフト本体１ａの先端にフランジ１ｂを形成したようなクランクシャフト１について述べたが、被検査部材として、これ以外の形状をなすものにも適用できることは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれを簡単に、しかも連続して測定することができ、これにより測定時間を短縮でき、かかる作業効率の著しい向上を図ることができる。また、被検査部材に対して非接触にて軸芯ずれを測定できるので、測定の際に被検査部材を破損てしまうような不都合も確実に回避することができる
また、被検査部材の軸芯の偏芯量から被検査部材の良否を判別しているので、被検査部材の曲りなどに原因する軸芯ずれのある不良品を適確に発見することができ、製品の品質管理の上で多大の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の被検査部材と軸芯ずれ測定装置の軸径計測部との配置関係の概略構成を示す図。
【図２】第１実施例の軸径計測部でのレーザ変位計の配置関係を説明するための図。
【図３】第１実施例の概略構成を示す図。
【図４】第１実施例の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】第１実施例の中心座標計算部を説明するための図。
【図６】第１実施例の偏芯量検出部を説明するための図。
【図７】本発明の第２実施例の距離計測部でのレーザ変位計の配置関係を説明するための図。
【図８】第２実施例での中心座標計算を説明するための図。
【符号の説明】
１…クランクシャフト、
１ａ…シャフト本体、
１ｂ…フランジ、
２…ベルトコンベア、
３、４…軸径計測部、
３１〜３４、４１〜４４…レーザ式ラインセンサ、
５…制御部、
６…ＲＯＭ、
７…ＲＡＭ、
８…中心座標計算部、
９…偏芯量検出部、
１０…位置センサ、
１３…距離計測部、
１３１〜１３４…レーザ変位計。
【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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