(57)【要約】【課題】ピストンサイドレールを精度よく検査できるピストンサイドレールの欠品検査装置を提供する。【解決手段】ピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を側面から撮像するカメラ１１と、カメラ１１を挟んでピストンＷの軸方向両側に配置され、ピストンサイドレールＷ１・Ｗ２に対して、ピストンＷの軸方向に対して傾斜する方向から光１２ａ・１２ｂを照射する一対の照明１２・１３と、ピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を挟んでカメラ１１に対向して配置され、カメラ１１に接近する方向にピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を押し出すシリンダ１４と、カメラ１１の撮像結果の陰影部Ａ１・Ａ３および光反射部Ａ２に基づいて、ピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の欠品を判断する欠品判断装置１５と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンサイドレールを側面から撮像するカメラと、
前記カメラを挟んでピストンの軸方向両側に配置され、前記ピストンサイドレールに対して、前記ピストンの軸方向に対して傾斜する方向から光を照射する一対の照明と、
前記ピストンサイドレールを挟んで前記カメラに対向して配置され、前記カメラに接近する方向に前記ピストンサイドレールを押し出す押し出し手段と、
前記カメラの撮像結果の陰影部および光反射部に基づいて、前記ピストンサイドレールの欠品を判断する欠品判断手段と、
を具備する、
ピストンサイドレールの欠品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンサイドレールの欠品を検査するピストンサイドレールの欠品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの組付ラインでは、ピストンをカメラで撮像し、その結果に基づいて一対のピストンサイドレールの欠品を検査している。
【０００３】
特許文献１に開示される技術では、キャップの上方から光を照射し、キャップの側面に等間隔に位相をずらして配置される四つのカメラでキャップを撮像する。
特許文献１に開示される技術では、照射に伴って生じた陰影に基づいて、キャップの不良を検出する。
【０００４】
このような特許文献１に開示される技術を用いてピストンに組み付けられる一対のピストンサイドレールを検査する場合には、光の照射によって生じる一対のピストンサイドレールの陰影有無を検出することで、一対のピストンサイドレールを検査することとなる。
【０００５】
ピストンサイドレールが欠品している場合、カメラは、ピストンサイドレールの欠品部分においてリング溝を撮像することとなる。このようなリング溝は、陰影となってしまう。
従って、特許文献１に開示される技術を用いてピストンサイドレールが欠品しているピストンを撮像した場合には、リング溝の陰影をピストンサイドレールの陰影として誤検出してしまう可能性がある。つまり、この場合には、ＮＧ判定とするべきピストンに対してＯＫ判定をしてしまう可能性がある。
【０００６】
また、一対のピストンサイドレールは、その内周面とリング溝との間に隙間が形成された状態でピストンに組み付けられる。
従って、図８に示すように、一対のピストンサイドレールは、その位相によってリング溝に収納された状態となっている場合がある。
このようなリング溝に収容された部分に対して光を照射した場合には、ピストンサイドレールの陰影を作ることができない可能性がある。つまり、この場合には、ピストンサイドレールの陰影を検出できずに、ＯＫ判定とするべきピストンに対してＮＧ判定してしまう可能性がある。
【０００７】
以上のように、特許文献１に開示される技術では、一対のピストンサイドレールの欠品有無による差異が小さい要因に基づいて欠品の判断を行うこととなるため、一対のピストンサイドレールの欠品を精度よく検査することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３００７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、ピストンサイドレールを精度よく検査できるピストンサイドレールの欠品検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る計測装置は、ピストンサイドレールを側面から撮像するカメラと、前記カメラを挟んでピストンの軸方向両側に配置され、前記ピストンサイドレールに対して、前記ピストンの軸方向に対して傾斜する方向から光を照射する一対の照明と、前記ピストンサイドレールを挟んで前記カメラに対向して配置され、前記カメラに接近する方向に前記ピストンサイドレールを押し出す押し出し手段と、前記カメラの撮像結果の陰影部および光反射部に基づいて、前記ピストンサイドレールの欠品を判断する欠品判断手段と、を具備する、ものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ピストンサイドレールを精度よく検査できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ピストンおよびピストンサイドレールの欠品検査装置を示す図。
【図２】ピストンおよびピストンサイドレールの断面図。
【図３】ピストンサイドレールの欠品検査装置の動作を示す図。
【図４】第一ピストンサイドレールが欠品していないピストンを第一照明で照らしている様子を示す説明図。
【図５】第一ピストンサイドレールが欠品しているピストンを第一照明で照らしている様子を示す説明図。
【図６】第二ピストンサイドレールが欠品していないピストンを第二照明で照らしている様子を示す説明図。
【図７】第二ピストンサイドレールが欠品しているピストンを第二照明で照らしている様子を示す説明図。
【図８】ピストンサイドレールがリング溝に収納されている状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本実施形態のピストンサイドレールの欠品検査装置１０について説明する。
【００１４】
欠品検査装置１０は、ピストンＷに組み付けられる一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の欠品有無を検査するものである。
【００１５】
図１および図２に示すように、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、ピストンＷに形成されるリング溝Ｗ４の両端部に所定の間隔を空けて配置される。一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、一部が切り欠かれて合口部が形成される。一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、合口部の位相をずらしてリング溝Ｗ４に配置される。
一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の間には、エキスパンダＷ３が配置される。
【００１６】
エキスパンダＷ３は、側面形状がピストンＷの周方向に対して波打つような形状に形成される。
【００１７】
一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、その内周面とリング溝Ｗ４との間に隙間が形成された状態で、ピストンＷに組み付けられる。
つまり、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、その位相によって内側面とリング溝Ｗ４とが接触する、若しくは、外周面がリング溝Ｗ４から外側に突出している。
【００１８】
本実施形態では、図１に示す右側のピストンサイドレールを第一ピストンサイドレールＷ１と表記する。
本実施形態では、図１に示す左側のピストンサイドレールを第二ピストンサイドレールＷ２と表記する。
【００１９】
図１に示すように、欠品検査装置１０は、カメラ１１、一対の照明１２・１３、シリンダ１４、および欠品判断装置１５等を具備する。
【００２０】
カメラ１１は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の径方向の一側方（図１では上方）に配置される。カメラ１１は、レンズが一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２に向けられて、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を側面から撮像する。
【００２１】
一対の照明１２・１３は、カメラ１１の左右両側方に配置される。つまり、一対の照明１２・１３は、カメラ１１を挟んでピストンＷの軸方向両側に配置される。
【００２２】
本実施形態では、図１に示す左側の照明を第一照明１２と表記する。
本実施形態では、図１に示す右側の照明を第二照明１３と表記する。
【００２３】
第一照明１２は、その向きが右斜め下方向となるように配置され、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２に対して右斜め下方向に沿って光１２ａ（図４参照）を照射する。
第二照明１３は、その向きが左斜め下方向となるように配置され、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２に対して左斜め下方向に沿って光１３ａ（図６参照）を照射する。
【００２４】
つまり、一対の照明１２・１３は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２に対して、ピストンＷの軸方向に対して傾斜する方向から光１２ａ・１２ｂを照射することにより、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を照らす。
【００２５】
シリンダ１４は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の径方向の他側方（図１では下方）に配置される。つまり、シリンダ１４は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を挟んでカメラ１１に対向して配置される。
シリンダ１４は、ロッド１４ａを伸ばすことで一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２にロッド１４ａを接触させ、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を上方向に押圧する。
【００２６】
このように、本実施形態においてシリンダ１４は、カメラ１１に接近する方向に一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を押し出す押し出し手段として機能する。
【００２７】
なお、一対のピストンサイドレールを押し出す押し出し手段の構成は、本実施形態のようなシリンダに限定されるものでない。
例えば、欠品検査装置は、一対のピストンサイドレールを板状部材に密着させることで一対のピストンサイドレールを押し出しても構わない。この場合、板状部材が押し出し手段として機能する。
【００２８】
欠品判断装置１５は、ケーブル等を介してカメラ１１と電気的に接続される。欠品判断装置１５には、カメラ１１で撮像した画像データ１１ａ・１１ｂ（図４および図６参照）が入力される。
欠品判断装置１５は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の欠品を判断するためのプログラムが記憶される記憶装置、および前記プログラムを実行するための演算装置等を備える。
【００２９】
次に、欠品検査装置１０の動作について説明する。
【００３０】
図１および図３に示すように、欠品検査装置１０は、シリンダ１４のロッド１４ａを伸ばして一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を上方向に押圧する。
これにより、欠品検査装置１０は、内周面とリング溝Ｗ４との間に隙間が生じている一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２をカメラ１１側に片寄せする（ステップＳ１０）。
【００３１】
つまり、図１および図４に示すように、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２のカメラ１１側の側部（径方向一側部、図１および図４では上部）を、リング溝Ｗ４から飛び出した状態にする（図４に二点鎖線で示す片寄せ前の一対のサイドレール参照）。
このとき、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２のシリンダ１４側の側部（径方向他側部、図１では下部）は、リング溝Ｗ４と接触する。
【００３２】
図３および図４に示すように、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を片寄せした後で、欠品検査装置１０は、第一照明１２でピストンＷを照らし、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２をカメラ１１で撮像する（ステップＳ２０）。
【００３３】
第一照明１２は、右斜め下方向に沿って光１２ａを照射して、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を照らす。
これにより、欠品検査装置１０は、第一ピストンサイドレールＷ１の軸方向一側（第一ピストンサイドレールＷ１とエキスパンダＷ３との隙間、図４における左側）に陰影を生じさせるとともに、第一ピストンサイドレールＷ１の軸方向他側（図４における右側）に陰影を生じさせる。
【００３４】
このとき、第一ピストンサイドレールＷ１は、第一照明１２からの光１２ａで反射する。
【００３５】
従って、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品していない場合、ステップＳ２０においてカメラ１１で撮像した画像データ１１ａには、第一ピストンサイドレールＷ１の軸方向両側方に生じる陰影部Ａ１・Ａ３と、第一ピストンサイドレールＷ１の反射により生じる光反射部Ａ２とが形成される。
つまり、この場合、画像データ１１ａには、二つの陰影部Ａ１・Ａ３とその間に配置される光反射部Ａ２とが三つの明暗の層Ａとして形成される。
【００３６】
一方、図５に示すように、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品している場合、第一ピストンサイドレールＷ１で光１２ａが反射しないため、画像データ１１ａには、光反射部Ａ２が形成されない。
つまり、この場合、画像データ１１ａには、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品している部分（図５におけるエキスパンダＷ３の右側）に大きな陰影部Ａ１０が形成されることとなり、三つの明暗の層Ａが形成されない。
【００３７】
欠品検査装置１０は、このような画像データ１１ａをカメラ１１から欠品判断装置１５に入力する。
【００３８】
図３に示すように、第一照明１２で照らしたピストンＷをカメラ１１で撮像した後で、欠品検査装置１０は、欠品判断装置１５によって第一ピストンサイドレールＷ１を検査する（ステップＳ３０）。
【００３９】
欠品判断装置１５は、画像データ１１ａに三つの明暗の層Ａが形成されているかどうかを確認することで、第一ピストンサイドレールＷ１を検査する。
このとき、欠品判断装置１５は、例えば、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２が欠品していないピストンＷを第一照明１２で照らして撮像した結果（すなわち、マスタ）と、ステップＳ２０で撮像した画像データ１１ａとを比較する。
そして、欠品判断装置１５は、マスタと画像データ１１ａとの一致度合いを確認することで、三つの明暗の層Ａが形成されているかどうかを確認する。
【００４０】
図３および図５に示すように、画像データ１１ａに三つの明暗の層Ａが形成されていない場合、欠品検査装置１０は、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品していると判断する（ステップＳ３０：ＮＧ、ステップＳ４０）。
この場合、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の検査を終了する。
【００４１】
図３および図４に示すように、画像データ１１ａに三つの明暗の層Ａが形成されている場合、欠品検査装置１０は、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品していないと判断する（ステップＳ３０：ＯＫ、ステップＳ５０）。
【００４２】
これにより、欠品検査装置１０は、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品していない場合だけ形成される部分（三つの明暗の層Ａ）に基づいて欠品の判断を行うことができるため、第一ピストンサイドレールＷ１を精度よく検査できる。
【００４３】
図３および図６に示すように、第一ピストンサイドレールＷ１が欠品していないと判断した後で、欠品検査装置１０は、第二照明１３でピストンＷを照らし、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２をカメラ１１で撮像する（ステップＳ６０）。
【００４４】
このとき、欠品検査装置１０は、シリンダ１４で引き続き一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を片寄せしている。
また、欠品検査装置１０は、第一照明１２からの光１２ａの照射を停止している。
【００４５】
第二照明１３は、左斜め下方向に沿って光１３ａを照射して、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を照らす。
これにより、欠品検査装置１０は、第二ピストンサイドレールＷ２の軸方向他側（第二ピストンサイドレールＷ２とエキスパンダＷ３との隙間、図６における右側）に陰影を生じさせるとともに、第二ピストンサイドレールＷ２の軸方向一側（図６における左側）に陰影を生じさせる。
【００４６】
このとき、第二ピストンサイドレールＷ２は、第二照明１３からの光１３ａで反射する。
【００４７】
従って、第二ピストンサイドレールＷ２が欠品していない場合、ステップＳ６０においてカメラ１１で撮像した画像データ１１ｂには、第二ピストンサイドレールＷ２の軸方向両側方に生じる陰影部Ｂ１・Ｂ３と、第二ピストンサイドレールＷ２の反射により生じる光反射部Ｂ２とが形成される。
つまり、この場合、画像データ１１ｂには、二つの陰影部Ｂ１・Ｂ３とその間に配置される光反射部Ｂ２とが三つの明暗の層Ｂとして形成される。
【００４８】
一方、図７に示すように、第二ピストンサイドレールＷ２が欠品している場合、第二ピストサイドレールで光１３ａが反射しないため、画像データ１１ｂには、光反射部Ｂ２が形成されない。
つまり、この場合、画像データ１１ｂには、第二ピストンサイドレールＷ２が欠品している部分（図７におけるエキスパンダＷ３の左側）に大きな陰影部Ｂ１０が形成されることとなり、三つの明暗の層Ｂが形成されない。
【００４９】
欠品検査装置１０は、このような画像データ１１ｂをカメラ１１から欠品判断装置１５に入力する。
そして、図３に示すように、欠品検査装置１０は、第一ピストンサイドレールＷ１を検査した場合と同じ要領で、すなわち、ステップＳ６０で撮像した画像データ１１ｂに三つの明暗の層Ｂが形成されているかどうかを確認することで、第二ピストンサイドレールＷ２を検査する（ステップＳ７０）。
【００５０】
図３および図７に示すように、画像データ１１ｂに三つの明暗の層Ｂが形成されていない場合、欠品検査装置１０は、第二ピストンサイドレールＷ２が欠品していると判断する（ステップＳ７０：ＮＧ、ステップＳ８０）。
【００５１】
図３および図６に示すように、画像データ１１ｂに三つの明暗の層Ｂが形成されている場合、欠品検査装置１０は、第二ピストンサイドレールＷ２が欠品していないと判断する（ステップＳ７０：ＯＫ、ステップＳ９０）。
【００５２】
欠品検査装置１０は、このようにして一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を検査する。
【００５３】
このように、本実施形態において欠品判断装置１５は、カメラ１１の撮像結果の陰影部Ａ１・Ａ３・Ｂ１・Ｂ３および光反射部Ａ２・Ｂ２に基づいて、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の欠品を判断する欠品判断手段として機能する。
【００５４】
これによれば、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２が欠品していない場合だけ形成される部分（三つの明暗の層Ａ・Ｂ）を欠品の判断対象とすることができる。
つまり、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の欠品有無による差異が大きい要因に基づいて、欠品の判断を行うことができる。
【００５５】
このため、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２が欠品しているピストンＷに対してＯＫ判定してしまうことを確実に防止できる。
【００５６】
また、欠品検査装置１０は、シリンダ１４で一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を片寄せしているため、常に一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２のカメラ１１側の側面、すなわち、カメラ１１の撮像対象となる面がリング溝Ｗ４より飛び出した状態を保証できる。
【００５７】
従って、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２のリング溝Ｗ４に収納された面をカメラ１１で撮像してしまうことを防止できる。
これにより、欠品検査装置１０は、第一ピストンサイドレールＷ１の軸方向一側（図４における右側）と、第二ピストンサイドレールＷ２の軸方向他側（図６における左側）とに、確実に陰影を生じさせることができる。
つまり、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２が欠品していない場合に、陰影部Ａ３・Ｂ３を確実に形成できる。
【００５８】
これによれば、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の位相に関わらず、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２が欠品していない場合に形成される陰影部Ａ３・Ｂ３を、すなわち、三つの明暗の層Ａ・Ｂを確実に形成できる。
【００５９】
このため、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２が欠品していないピストンＷに対してＮＧ判定してしまうことを確実に防止できる。
【００６０】
従って、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を精度よく検査できる。
【００６１】
ここで、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、その厚みが薄い（例えば、０．３ｍｍ程度）。また、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２は、軸方向に沿った断面形状において、外周面が略円弧状に形成される（図２の一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の上面参照）。
つまり、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２の外周面には、レーザ光を照射して安定して検査を行うために必要な平面が存在しない。
【００６２】
そこで、欠品検査装置１０は、ピストンＷに対してレーザ光を照射するのではなく、一対の照明１２・１３より一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２に光１２ａ・１３ａを順番に照射して、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を順番に検査する。
これにより、欠品検査装置１０は、一対のピストンサイドレールＷ１・Ｗ２を安定して検査できる。
【００６３】
一対のピストンサイドレールを検査する順番は、本実施形態に限定されるものでない。つまり、欠品検査装置は、第二照明を先に照射して、第二ピストンサイドレールを先に検査しても構わない。
また、欠品検査装置は、一対の照明を順番に照射してカメラで撮像した後で、欠品判断装置で二つの画像データに三つの明暗の層が形成されているかどうかを確認しても構わない。
【符号の説明】
【００６４】
１０            欠品検査装置
１１            カメラ
１２・１３      一対の照明
１２ａ・１３ａ  光
１４            シリンダ（押し出し手段）
１５            欠品判断装置（欠品判断手段）
Ａ１・Ａ３      陰影部
Ａ２            光反射部
Ｂ１・Ｂ３      陰影部
Ｂ２            光反射部
Ｗ              ピストン
Ｗ１・Ｗ２      一対のピストンサイドレール
【図１】
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【図２】
2015141034.tif 000004
【図３】
2015141034.tif 000005
【図４】
2015141034.tif 000006
【図５】
2015141034.tif 000007
【図６】
2015141034.tif 000008
【図７】
2015141034.tif 000009
【図８】
2015141034.tif 000010