(57)【要約】【課題】精度の高い閾値を設定可能にすることで判定精度を向上させることが可能な振動波判定装置を提供する。【解決手段】対象物の作動時に生ずる振動波を検出入力する振動波入力手段２と、入力された振動波を周波数分離して予め定めた周波数帯域毎の第１の時系列信号を形成する周波数分離手段６と、第１の時系列信号から、対象物の所定作動状態を示す目的作動音が生じる予め定めた周波数帯域毎の第２の時系列信号を取出す信号処理手段７と、第２の時系列信号より求まる目的作動音の音圧情報と閾値とに基いて対象物の状態を判定する判定手段９と、判定手段９の判定結果に応じて閾値を修正する修正手段２０とを備えることを特徴とする。【選択図】        図１
2004219110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の作動時に生ずる振動波を検出入力する振動波入力手段と、
入力された前記振動波を周波数分離して予め定めた周波数帯域毎の第１の時系列信号を形成する周波数分離手段と、
前記第１の時系列信号から、前記対象物の所定作動状態を示す目的作動音が生じる予め定めた周波数帯域毎の第２の時系列信号を取出す信号処理手段と、
前記第２の時系列信号より求まる前記目的作動音の音圧情報と閾値とに基いて前記対象物の状態を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて前記閾値を修正する修正手段とを備えることを特徴とする振動波判定装置。
【請求項２】
前記判定手段で用いる前記閾値が記憶された書換え可能な閾値テーブル手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の振動波判定装置。
【請求項３】
前記対象物の不良状態を仮設定して得られる振動波に基いて、前記対象物の音圧レベルの不良分布を求める音検査手段を設け、
前記判定手段で用いる前記閾値には、前記音検査手段で求めた前記不良分布の範囲を上回る音圧レベルが初期閾値として設定されることを特徴とする請求項１に記載の振動波判定装置。
【請求項４】
前記修正手段は、前記判定手段による良否判定結果別に、そのときの前記第２の時系列信号より求まる前記目的作動音の音圧情報を収集して統計処理し、求めた良判定結果のＯＫ分布情報と否判定結果のＮＧ分布情報とに基いて前記判定手段に用いる前記閾値を修正することを特徴とする請求項１に記載の振動波判定装置。
【請求項５】
前記修正手段は、前記判定手段の良否判定結果に応じて、前記対象物の良状態のときの前記音圧情報を記憶するＯＫデータメモリと、前記対象物の不良状態のときの前記音圧情報を記憶するＮＧデータメモリと、前記ＯＫデータメモリに記憶されたＯＫデータを統計処理しＯＫ分布を求める第１の統計処理手段と、前記ＮＧデータメモリに記憶されたＮＧデータを統計処理しＮＧ分布を求める第２の統計処理手段と、前記第１、第２の統計処理手段の統計処理の結果に基いて新たな閾値を求め、前記判定手段で用いる前記閾値を修正する閾値算出手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の振動波判定装置。
【請求項６】
前記信号処理手段は、前記第１の時系列信号のレベルを補正して前記第２の時系列信号を形成する補正手段と、前記補正手段で用いる補正係数が記憶された補正テーブル手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の振動波判定装置。
【請求項７】
外部より選択操作可能な入力装置を設け、前記閾値テーブル手段は、この入力装置にて指示された選択指令信号に応じて前記判定手段で用いる前記閾値を選択することを特徴とする請求項２に記載の振動波判定装置。
【請求項８】
外部より選択操作可能な入力装置を設け、前記補正テーブル手段は、前記入力装置にて指示された選択指令信号に応じて前記補正手段で用いる前記補正係数を選択することを特徴とする請求項６に記載の振動波判定装置。
【請求項９】
前記信号処理手段は、前記第１の時系列信号のノイズ除去した時系列信号を前記補正手段に与えるフィルタ処理手段を有することを特徴とする請求項６または８に記載の振動波判定装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、予め定めた周波数帯域毎の前記第２の時系列信号の波形形状に基く面積相当値を加算して前記音圧情報を求める音量算出手段を有し、前記音圧情報の音圧レベルに基いて、前記対象物より生じる目的作動音の個数を判定することを特徴とする請求項１に記載の振動波判定装置。
【請求項１１】
前記音量算出手段は、前記第２の時系列信号の包絡線もしくはピーク値に従って、前記第２の時系列信号の波形形状に基く前記面積相当値を求めることを特徴とする請求項１０に記載の振動波判定装置。
【請求項１２】
前記対象物の不良状態を仮設定して得られる振動波に基いて、前記対象物の音圧レベルの不良分布を求める音検査手段を設け、
前記ＯＫデータメモリおよび前記ＮＧデータメモリには、当初は前記音検査手段で求めた初期データが記憶されており、その後前記第２の時系列信号より求まる前記目的作動音の最新の音圧情報に順次書換えられ、かつ前記第１、第２の統計処理手段および前記閾値算出手段は、当初は前記初期データに基いて初期閾値を求め前記判定手段の前記閾値として与えることを特徴とする請求項５に記載の振動波判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば組付作動など対象物の作動時に生ずる振動波に基いて、対象物の状態、例えば嵌合状態の良否を判定する振動波判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１には、対象物をハンマーなどで軽くたたき、そのとき発生する音または振動をウエーブレット変換演算手段により周波数分離して、周波数帯域毎の時系列信号を形成し、この時系列信号の音圧レベルの判定に基いて、対象物の内容の判別、構造物の割れの検査などを行う技術が記載されている。なお、本明細書では、音と振動を総称して振動波という。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３００７３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の判定装置において、例えば対象物の状態の良否を精度良く判定しようとするような場合には、時系列信号の音圧レベルに対する閾値を高精度に設定する必要がある。しかしながら、そもそも不良状態の発生頻度の少ない検査対象物の場合には、不良状態となって発生する音圧情報自体が少ないため、判定のための閾値を高精度に設定することは難しいことが分かってきた。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであって、精度の高い閾値を設定可能にすることで判定精度を向上させることが可能な振動波判定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１２に記載の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、対象物の作動時に生ずる振動波を検出入力する振動波入力手段と、入力された振動波を周波数分離して予め定めた周波数帯域毎の第１の時系列信号を形成する周波数分離手段と、第１の時系列信号から、対象物の所定作動状態を示す目的作動音が生じる予め定めた周波数帯域毎の第２の時系列信号を取出す信号処理手段と、第２の時系列信号より求まる目的作動音の音圧情報と閾値とに基いて対象物の状態を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に応じて閾値を修正する修正手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
それにより、判定手段に用いる閾値を固定せずに、その判定結果に応じて閾値を修正することで対象物の状態に合わせた閾値を設定可能になり、判定精度を向上させることが可能になる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、判定手段で用いる閾値が記憶された書換え可能な閾値テーブル手段を備えることで、請求項１の効果に加えて閾値の修正が容易になる。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、対象物の不良状態を仮設定して得られる振動波に基いて、対象物の音圧レベルの不良分布を求める音検査手段を設け、判定手段で用いる閾値には、音検査手段で求めた不良分布の範囲を上回る音圧レベルが初期閾値として設定されることを特徴とする。
【００１１】
それにより、対象物の仮想的不良分布を求めて事前に初期閾値を設定可能となり、不良状態の発生頻度の少ない検査対象物の場合であっても任意の頻度で不良情報を入手でき、判定のための閾値をより高精度に設定することが可能になる。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、修正手段は、判定手段による良否判定結果別に、そのときの第２の時系列信号より求まる目的作動音の音圧情報を収集して統計処理し、求めた良判定結果のＯＫ分布情報と否判定結果のＮＧ分布情報とに基いて判定手段に用いる閾値を修正することで、両分布状態に応じた音圧レベルに閾値を設定可能となり、判定精度を高めることが可能になる。
【００１３】
請求項５記載の発明によれば、修正手段は、判定手段の良否判定結果に応じて、対象物の良状態のときの音圧情報を記憶するＯＫデータメモリと、対象物の不良状態のときの音圧情報を記憶するＮＧデータメモリと、ＯＫデータメモリに記憶されたＯＫデータを統計処理しＯＫ分布を求める第１の統計処理手段と、ＮＧデータメモリに記憶されたＮＧデータを統計処理しＮＧ分布を求める第２の統計処理手段と、第１、第２の統計処理手段の統計処理の結果に基いて新たな閾値を求め、判定手段で用いる閾値を修正する閾値算出手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
それにより、請求項５記載の発明の効果に加えて、対象物の良状態のときの音圧情報と不良状態のときの音圧情報とを別々のメモリに記憶することで、両状態毎に異なる記憶処理方法の設定が可能となり、通常発生頻度の少ない不良状態情報への対応がし易くなる。また両音圧情報を別々のメモリに記憶することで、ＮＧ分布とＯＫ分布を取りやすく、閾値の算出がし易くなる。
【００１５】
請求項６記載の発明によれば、信号処理手段は、第１の時系列信号のレベルを補正して第２の時系列信号を形成する補正手段と、この補正手段で用いる補正係数が記憶された補正テーブル手段とを有することで、対象物の所定作動状態を示す目的作動音以外の信号を縮小もしくはカットして、判定処理の精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項７記載の発明によれば、外部より選択操作可能な入力装置を設け、閾値テーブル手段は、この入力装置にて指示された選択指令信号に応じて判定手段で用いる閾値を選択することで、外部からの選択指令に応じて補正係数を連続的に選択可能となり、異なる対象物を連続して判定することが可能となる。
【００１７】
請求項８記載の発明によれば、外部より選択操作可能な入力装置を設け、補正テーブル手段は、入力装置にて指示された選択指令信号に応じて補正手段で用いる補正係数を選択することで、請求項７記載の発明と同様の効果を有する。
【００１８】
請求項９記載の発明によれば、信号処理手段は、第１の時系列信号のノイズ除去した時系列信号を補正手段に与えるフィルタ処理手段を有することで、対象物の所定作動状態を示す目的作動音以外の信号を縮小もしくはカットして、判定処理の精度を向上させることが可能となる。
【００１９】
請求項１０記載の発明によれば、判定手段は、予め定めた周波数帯域毎の第２の時系列信号の波形形状に基く面積相当値を加算して音圧情報を求める音量算出手段を有し、音圧情報の音圧レベルに基いて、対象物より生じる目的作動音の個数を判定している。それにより、対象物の作動環境が異なり目的作動音の生じ方がばらつく場合でも、加算した値、つまりトータル音量を用いることで判定精度を向上させることが可能となる。特に、対象物の複数箇所より生じる目的作動音の判定処理に有効である。
【００２０】
請求項１１記載の発明によれば、音量算出手段は、第２の時系列信号の包絡線もしくはピーク値に従って、第２の時系列信号の波形形状に基く面積相当値を求めることで、目的作動音のトータル音量をより正確に検出し、判定精度の向上に繋げることが可能になる。
【００２１】
請求項１２記載の発明によれば、対象物の不良状態を仮設定して得られる振動波に基いて、対象物の音圧レベルの不良分布を求める音検査手段を設け、ＯＫデータメモリおよびＮＧデータメモリには、当初は音検査手段で求めた初期データが記憶されており、その後第２の時系列信号より求まる目的作動音の最新の音圧情報に順次書換えられ、かつ第１、第２の統計処理手段および閾値算出手段は、当初は初期データに基いて初期閾値を求め判定手段の閾値として与えることを特徴とする。
【００２２】
それにより、判定開始当初より比較的精度のよい初期閾値を用いて目的作動音の判定精度を確保可能となり、しかも時間とともに最新のＮＧデータやＯＫデータに書換えることで、より現状に合った閾値に修正し、判定精度をさらに向上させることが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図を用いて説明する。
【００２４】
以下の説明では、対象物として部品（もしくは製品）の組付作業時に発生する組付音（嵌合音）を検出することにより部品の組付（嵌合）不良を判定する例について説明する。しかしながら、本発明の振動波判定装置１００は、この用途に限定されず、その他の用途にも適用可能である。また、音の代わりに振動の検出にも適用できる。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態におけるシステム構成を示す。
【００２６】
ここで、対象物１として本例では樹脂製部品の自動組付、特に組付時に大きな音が生じる例として、図２、３に示すようなスナップフィット機構を用い、図示してない組付設備等により両部品１１０、１２０を組付ける作業工程からの音発生例を挙げている。図２は、有底筒状上蓋部品１１０における複数の嵌合部１０１に開けた各孔部１０２に、有底筒状下蓋部品１２０における複数の嵌合部１０３に設けた各突部１０４を嵌合させる状態を示している。この場合、下蓋部品１２０が上蓋部品１１０内に挿入されると共に、各突部１０４が各孔部１０２内に略同時に嵌合し、スナップフィット機構により固定されることになる。
【００２７】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、両部品１１０、１２０の組付時に発生する振動波の一例であり、（ａ）が組付け動作状態を示し、（ｂ）が組付け良好時、（ｃ）が組付け不良時の振動波を示す。図３（ｂ）、（ｃ）中の組付け音レベルから分かるように組付良否に応じて嵌合音の音圧レベルが変化する。
【００２８】
組付時の音発生の特徴として、組付設備等の動きに伴なう機械作動音と嵌合状況を伝える嵌合音（つまり判定したい目的作動音）とが発生し、両音は部品の組付スピード等の大きさに応じた音圧レベルを有すると共に、両音の音圧レベルは互いに相関して変化することである。
【００２９】
マイクロホン２は、振動波判定の対象物１に発生した振動を音波として検出して電気信号に変換する。マイクロホン２から入力された音圧の電気信号は、振動波判定装置１００の増幅器３に入力されて、Ａ／Ｄ変換器４に出力される。このＡ／Ｄ変換器４では音圧信号をデジタル信号に変換して、後段の記憶装置５に出力され記憶処理される。
【００３０】
ウエーブレット変換（Ｗａｖｅｌｅｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器６は、周波数分離手段を構成し、所定のタイミングにて記憶装置５に記憶されたデジタル音圧信号Ｓ０を取込み、このデジタル音圧信号Ｓ０を、予め設定された周波数帯域毎に分離し、時系列信号Ｓ１に変換する。一般にウエーブレット変換演算器６は、基底関数（ウエーブレット関数）を拡大あるいは縮小することにより、デジタル音圧信号Ｓ０を各周波数帯域毎の時系列信号Ｓ１に分離する演算器である。本例では、組付音として１つ以上のスナップフィット機構より発生する目的作動音である嵌合音に合わせた周波数帯域が予め設定されている。なお、この周波数帯域は、対象とする嵌合音の特性に応じてそれぞれ１つまたは複数の周波数帯域の集合帯域からなる。
【００３１】
信号処理手段７は、フィルタ処理器７１と補正器７２を有し、時系列信号Ｓ１から目的作動音である嵌合音に相当する周波数帯域の時系列信号Ｓ２を取出す機能を有する。
【００３２】
そのうち、フィルタ処理器７１は、周波数帯域毎の時系列信号Ｓ１から嵌合音以外の周波数帯域の信号を縮小もしくはカットした時系列信号を出力する。なお、フィルタ処理器７１を省略し、ウエーブレット変換演算器６の時系列信号Ｓ１を直接補正器７２に与えるようにし、この補正器７２に与える予め定めた周波数帯域毎の補正係数を工夫することで、嵌合音以外の周波数帯域の信号を縮小もしくはカットすることも可能である。
【００３３】
補正器７２は、フィルタ処理器７１から出力される時系列信号を入力とする通常１つ以上の補正器７２ａ、７２ｂ・・・の集合体である。各補正器７２ａ、７２ｂは、補正テーブル８から予め定めた周波数帯域毎に設定された補正係数（もしくは補正量か、ゲイン）を受けて、周波数帯域毎の時系列信号の重み付けを行い時系列信号Ｓ２を形成する。これは予め想定した嵌合音以外の周波数帯域の時系列信号Ｓ１はノイズと見なしてレベルを下げ、他方、嵌合音の中でもノイズの少ない周波数帯域を増幅してＳ／Ｎ比を向上させる。
【００３４】
判定器９は、対象物１内の複数の嵌合箇所から生じる各嵌合音（目的作動音）が時間軸上で重なったり、あるいは僅かに遅れたりした場合にも、全ての嵌合箇所が正しく嵌合されている良状態か、もしくは１ヶ所以上嵌合不良が生じている不良状態かを判定する必要がある。そのために、嵌合箇所が重なった場合の重なり個数に応じた音圧信号の基準値（これは音圧信号レベルと発生期間の積による面積相当値を予め定めた周波数帯域毎に加算した値、いわゆる音量相当値）を予め求め、閾値テーブル１０に、良状態と不良状態を区分する音量相当値を閾値として設定してある。本例では図２に示すように嵌合箇所が３ヶ所あるため、３ヶ所が嵌合した場合と２ヶ所が嵌合した場合とを判別できる閾値が設定される。
【００３５】
なお、時系列信号Ｓ２部分の波形形状に基く面積相当値を求めるには、時系列信号Ｓ２の包絡線もしくは各ピーク値を検出して音圧信号レベルを把握し、この音圧信号レベルと時系列信号Ｓ２の発生期間の積による面積相当値に換算する。この処理を嵌合音が存在する周波数帯域毎に実施し、合計値を求める。
【００３６】
判定器９の一例としては、補正器７２より生じる周波数帯域毎の時系列信号Ｓ２部分の面積相当値、もしくは複数の周波数帯域に嵌合音が存在する場合には、各時系列信号Ｓ２部分の面積相当値の合計値を求める嵌合音音量算出手段９１と、これらの値Ｓ３（嵌合音音量値）と閾値テーブル１０に設定される所定の閾値との比較により嵌合音の良否を判定する判定処理手段９２とを備えている。
【００３７】
ここで複数の嵌合音が重なる場合の嵌合良否の判定要領について説明する。マイクロホン２が捕らえる振動波（音圧信号）には予め想定された嵌合音の他に、組付設備等の動きに伴なう機械作動音や設備周囲音等が含まれる。そこで、予め想定された嵌合音以外の音をカットした振動波（音圧信号）とすれば、重なった嵌合音の個数に応じて音圧レベルが変化する。その変化の仕方は、マイクロホン２の位置と各嵌合個所の環境その他が同じであれば重なった嵌合音の個数に比例して音圧レベルが高くなる。
【００３８】
また、各時系列信号Ｓ１の信号レベルとその発生期間の積による面積相当値の合計値は、嵌合音のトータル音量、もしくは嵌合音の重なり個数に相関している。
【００３９】
そこで、補正器７２にて補正した各時系列信号Ｓ２の波形形状に基く面積相当値の合計値（嵌合音音量値Ｓ３）と閾値とを比較することで、対象物より生ずる嵌合音の重なり個数、即ち嵌合良否を判定することができる。
【００４０】
判定器９は、全ての嵌合が適切になされた場合には正常（ＯＫ、合格）と判定し、嵌合されないものがある場合には異常（ＮＧ、不合格）と判定し、表示器３０に判定結果を表示させる。また異常（ＮＧ、不合格）の場合には警報器４０にも出力し警報を発生させる。
【００４１】
次に、閾値テーブル１０の閾値を修正する修正手段２０について説明する。
【００４２】
ＮＧデータメモリ２２、ＯＫデータメモリ２４は、書換え可能なメモリで構成され、予め実験等により求めた嵌合不良状態を示すＮＧデータ（嵌合音音量値）、嵌合良状態を示すＯＫデータ（嵌合音音量値）がそれぞれ所定個数Ｎだけ記憶されている。ＮＧ更新範囲設定手段２１、ＯＫ更新範囲設定手段２３は、実際に判定処理している期間中も、判定処理手段９２の良否判定結果に応じて、ＮＧデータメモリ２２、もしくはＯＫデータメモリ２４に対し、更新条件（つまり、目的に応じて更新有無や更新速度等が設定され、例えば記憶されたデータを１つずつ更新するか、複数データを同時に更新する等）を決めた上で、嵌合音音量値Ｓ３を更新記憶させている。
【００４３】
ＮＧデータ統計処理手段２５は、ＮＧデータメモリ２２に記憶されたＮ個のＮＧデータの統計処理、例えば正規分布化処理を行い、平均値Ｘｎｇｉ、分散値σｎｇｉを算出する。ＯＫデータ統計処理手段２６も同様に、ＯＫデータメモリ２４に記憶されたＮ個のＯＫデータを統計処理、例えば正規分布化処理を行い、平均値Ｘｏｋｉ、分散値σｏｋｉを算出する。
【００４４】
閾値算出手段２７は、両統計処理手段２５、２６で求めた平均値Ｘｎｇｉ、Ｘｏｋｉ、分散値σｎｇｉ、σｏｋｉに基いて新たな閾値を求め、閾値テーブル１０に更新記憶させる。ここでは、ＮＧ分布とＯＫ分布の間にあってかつＮＧ分布を上回る音圧レベルが新たな閾値として求められる。算出例を示すと、まず両分布の平均値から一番遠くなる分散の係数ｍは、ｍ＝（Ｘｏｋｉ−Ｘｎｇｉ）／（σｏｋｉ＋σｎｇｉ）となる。新たな閾値Ｌは、Ｌ＝Ｘｏｋｉ−ｍ・σｏｋｉ、もしくはＸｎｇｉ＋ｍ・σｎｇｉとして求められる。
【００４５】
なお、良否判定精度を高めるために、４σの安全サイドを取る場合には、係数ｍが４以上であれば、Ｘｏｋｉ−４・σｏｋｉとし、係数ｍが４未満であれば、Ｘｎｇｉ＋４・σｎｇｉとするのが望ましい。
【００４６】
ここで、判定処理手段９２で用いる閾値テーブル１０に設定記憶された閾値の初期値設定要領について説明する。通常、この閾値は、事前に対象物である部品の組付け動作を行わせてその時発生する嵌合音を収集し、その音圧レベルの分布情報に基いて算出される。その際、嵌合良状態と嵌合不良状態の両方の音圧レベルの分布情報が必要であるが、嵌合不良状態の発生頻度は嵌合良状態のそれと比べて低いため、十分な個数の情報を入手しにくい。
【００４７】
そこで、本例では、図７、図８に示すように、対象物１内の全嵌合箇所３ヶ所が良好に嵌合する良状態を示すＯＫ音圧信号をＯＫデータベース３２０にＮ個以上収集、記憶するとともに、突部の切除や肉盛加工等によって嵌合箇所の１ヶ所から音が発生しないようにして仮想の不良対象物１を設定することにより、その嵌合不良状態を示す仮想ＮＧ音圧信号をＮＧデータベース３１０にＮ個以上収集、記憶するようにした。
【００４８】
従って、音検査装置１００Ａでは、図１に示す装置１００と同様にして、ＮＧデータベース３１０、ＯＫデータベース３２０に収集された仮想ＮＧ音圧信号、ＯＫ音圧信号から、周波数分離して嵌合音を抽出しその音圧レベルを統計処理することで、仮想ＮＧ分布、ＯＫ分布を求め、両者の平均値および分散値より閾値Ｌ０を求めた。この閾値Ｌ０が初期閾値として閾値テーブル１０に初期設定されると共に、ＮＧデータメモリ２２には上記閾値Ｌ０の算出に用いた仮想ＮＧデータ（嵌合音データ）が、またＯＫデータメモリ２４にはＯＫデータ（嵌合音データ）がＮ個ずつ記憶設定されている。
【００４９】
なお、入力装置５０Ａは、例えば図２に示す部品１１０、１２０の樹脂成形型の種類を選択指令として入力する装置であり、両データベース３１０、３２０に記憶されるデータの種別を付加するために利用される。
【００５０】
次に、上記構成からなる振動波判定装置１００の判定フローをまとめると、図４に示すとおりである。図５は振動波の信号波形図、図６は閾値の修正状況を示す説明図である。
【００５１】
装置１００に判定開始が指示されると、図示していない記憶装置より、予め音検査装置１００Ａにより求めた初期閾値Ｌ０、Ｎ個のＯＫデータおよび仮想ＮＧデータが読み出され、閾値テーブル１０や、ＯＫデータメモリ２４およびＮＧデータメモリ２２に記憶設定される（ステップ２０１）。もちろん、事前にテーブル１０やメモリ２４、２２に必要データを記憶設定しておいてもよい。
【００５２】
判定準備が完了すると、まず対象物１から発生する振動波を、マイクロホン２〜記憶装置５によりデジタル音圧信号Ｓ０（図５（ａ））として録音（ステップ２０２）する。ウエーブレット変換演算器６では、このデジタル音圧信号Ｓ０を目的作動音である嵌合音に合わせた周波数帯域（図５（ｂ））をもつ時系列信号Ｓ１に分離、抽出（ステップ２０３）する。
【００５３】
図５の例では、デジタル音圧信号Ｓ０のサンプリング周波数を４４ＫＨｚとし、周波数帯域１１が１１〜２２ＫＨｚ、周波数帯域１０が５．５〜１１ＫＨｚ、周波数帯域９が２．８〜５．５ＫＨｚで嵌合音が顕著に表れている。また機械作動音は２．８ＫＨｚから下の周波数帯域８〜６で現れており、周波数帯域毎のデータを区別することで分離が可能なことが分かる。
【００５４】
次に信号処理手段７のフィルタ処理器７１で、これらの時系列信号Ｓ１から嵌合音以外の周波数帯域を縮小もしくはカットし、嵌合音を抽出する（ステップ２０４）。続いて補正器７２で、補正テーブル８に記憶されている所定周波数帯域毎に設定された補正係数を用いて、時系列信号の重み付けを行い時系列信号Ｓ２を形成し、嵌合音に対応する時系列信号のＳ／Ｎ比を向上させる（ステップ２０５）。図６（ｃ）は嵌合音以外の周波数帯域の信号をフィルタリングかつ補正処理した時系列信号Ｓ２を示す。
【００５５】
次に判定器９で、補正した時系列信号Ｓ２の波形形状に基く面積相当値を求めると共に、この処理を嵌合音が存在する周波数帯域毎に実施して合計値（つまり嵌合音の体積値となるトータル音量、嵌合音音量値Ｓ３）を求め（ステップ２０６）、その値Ｓ３と閾値テーブル１０で予め設定した閾値Ｌ（当初は初期閾値Ｌ０）と比較することにより、対象物１から生じる嵌合音個数を求め、部品１１０、１２０の組付（嵌合）良否を判定する（ステップ２０７）。
【００５６】
嵌合音音量値Ｓ３が閾値Ｌ以上であれば、表示器３０にて合格表示（全数嵌合良好）させる（ステップ２０８）。続いて、ＯＫ更新範囲設定手段２３は、ＯＫデータメモリ２４に記憶されたデータを１つずつ更新して最新のＮ個のデータを収集する更新条件に設定されている。その更新条件に従って、判定処理手段９２の良判定結果が生じる毎にその時の嵌合音音量値Ｓ３がＯＫデータメモリ２４に更新記憶される（ステップ２０９）。そして最新のＮ個のＯＫデータの統計処理が実施されＯＫ分布（平均値Ｘｏｋｉ、分散値σｏｋｉ）が算出され、ＯＫ分布情報として記憶される（ステップ２１０、２１１）。
【００５７】
他方、嵌合音音量値Ｓ３が閾値Ｌより小であれば、表示器３０にて不合格表示（嵌合不良あり）させると共に警報器４０にて警報を行わせる（ステップ２１２）。
【００５８】
続いて、ＮＧ更新範囲設定手段２１は、ＮＧデータメモリ２２に記憶されたデータを順次更新して最新のＮ個のデータを収集する更新条件に設定されている。とりわけ、このＮＧデータメモリ２２には、当初は音検査装置１００Ａで求めた仮想ＮＧデータがＮ個記憶されており、初期閾値Ｌ０はより安全サイド（つまり不良品を確実に除外する高い音圧レベル）の閾値が設定されていて無駄が多い。
【００５９】
そこで、できる限り速やかに実際のＮＧデータに置き換えることで、初期閾値Ｌ０を修正して閾値Ｌの精度を高める必要がある。本例では判定処理手段９２より得られるＮＧデータ（嵌合音音量値Ｓ３）数ＫがＮ／２に達するまでの間は、求めたＮＧデータの２倍の仮想ＮＧデータ数について置き換えるようにし、ＮＧデータ数ＫがＮ／２以上になると同数のデータについて置き換えるようにし、閾値Ｌの修正速度を高めている（ステップ２１３〜２１６）。なお、閾値の早期有効化のために３倍以上にデータ置換速度を高くすることも可能である。
【００６０】
その更新条件に従って、判定処理手段９２の不良判定結果が生じる毎にその時の嵌合音音量値Ｓ３がＮＧデータメモリ２２に更新記憶される。ＮＧデータ統計処理手段２５では、最新のＮ個のＮＧデータの統計処理が実施され、ＮＧ分布情報としてＮＧ分布（平均値Ｘｎｇｉ、分散値σｎｇｉ）が算出される（ステップ２１７）。算出した平均値Ｘｎｇｉが前回値Ｘｎｇｉ−１以上に大きくなっている、つまり新たな閾値Ｌが大きくなる方向の安全サイドにあるときには、求めたＮＧ分布（平均値Ｘｎｇｉ、分散値σｎｇｉ）が閾値算出のために記憶される（ステップ２１８、２１９）。
【００６１】
他方、算出した平均値Ｘｎｇｉが前回値Ｘｎｇｉ−１より小さくなっている、つまり新たな閾値Ｌが小さくなる方向の危険サイドにあるときには、求めたＮＧ分布（平均値Ｘｎｇｉ、分散値σｎｇｉ）は記憶されず、前回値（平均値Ｘｎｇｉ−１、分散値σｎｇｉ−１）のままである（ステップ２１８、２２０、２２１）。但し、ＮＧデータ数Ｋが十分に大きくなった（Ｋ≧Ｋ１）後には、ＮＧデータの精度が高いと判断できるため、閾値Ｌを小さくする修正を許可するようにしている（ステップ２１８、２２０、２１９）。
【００６２】
次に、閾値算出手段２７では、ステップ２１１、２１９、２２１で求めたＯＫ分布情報（平均値Ｘｏｋｉ、分散値σｏｋｉ）およびＮＧ分布情報（平均値Ｘｎｇｉ、分散値σｎｇｉ）に基いて、両分布の平均値から一番遠くなる分散の係数ｍは、ｍ＝（Ｘｏｋｉ−Ｘｎｇｉ）／（σｏｋｉ＋σｎｇｉ）となる。新たな閾値Ｌは、Ｌ＝Ｘｏｋｉ−ｍ・σｏｋｉ、もしくはＸｎｇｉ＋ｍ・σｎｇｉとして求められる（ステップ２２２）。この新たな閾値Ｌは閾値テーブル１０に更新記憶される（ステップ２２３）。
【００６３】
従って、閾値テーブル１０に設定記憶される閾値Ｌは、判定器９が嵌合音音量値Ｓ３を検出する毎に、当初の初期閾値Ｌ０から修正されることになる。閾値Ｌの大きくする上方修正はすぐに実施されるが、図６に示すようにＮＧ分布が低くなる方向に変化するときには、ＮＧデータ数（サンプル数）Ｋが少ないときは修正せず初期閾値Ｌ０のままとし、ＮＧデータ数Ｋが所定数Ｋ１以上になると、閾値Ｌの下方修正を開始することで、安易な修正を抑制して嵌合音の良否判定精度を確保している。
【００６４】
（他の実施形態）
本例は、複数種類の対象物１の組付け嵌合判定に際し、対象物１に応じて補正係数や閾値を変更することにより、複数種類の対象物１を判定処理可能にする、もしくは連続的に判定処理可能にする判定装置１００の例である。図９は他の実施形態のシステム構成を示し、図１とは組付け嵌合する対象物１の種類を選択指示する入力装置５０を設けた点と、補正テーブル８として複数種類の補正係数を用意して入力装置５０により選択できるようにした点と、閾値テーブル１０として複数種類の閾値を用意して入力装置５０により選択できるようにした点が異なる。
【００６５】
入力装置５０は、例えば図２に示す部品１１０、１２０の樹脂成形型の種類を選択指令として入力する装置であり、両部品１１０、１２０の内外径、真円度、寸法、形状、材質などによって複数種類に分けられている。これは、両部品１１０、１２０のばらつきが主に樹脂成形型毎に異なる分布をもつことが分かったためである。
【００６６】
補正テーブル８は、図１０（ａ）に示すように振動波の判定に使用される樹脂成形型の組合せ種類だけ個別補正テーブル（Ｄａ１、Ｄａ２・・・）８２が設定してあり、その１つ（例えばＤａ１）が図１０（ｂ）に示す個別補正テーブルを構成している。なお、図１０（ａ）中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが部品１１０の種類を示し、１、２、３、４が部品１２０の種類を示す。そこで、テーブル選択手段８１は、入力装置５０の選択指令信号に応じて選択された個別補正テーブル８２から、予め定めた周波数帯域毎に設定された補正係数ａ１１、ｂ１１、・・・を読出し、各補正器７２ａ、７２ｂ・・・に提供する。
【００６７】
また、閾値テーブル１０は、図１０（ｃ）に示すように、補正テーブル８と同様にして樹脂成形型の組合せ種類だけ閾値Ｌ（Ｌａ１、Ｌａ２、・・・）が設定してある。図中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと１、２、３、４は図１０（ａ）と同じく各部品１１０、１２０の種類を示している。
【００６８】
なお、修正手段２０のＮＧデータメモリ２２、ＯＫデータメモリ２４には、判定する対象物１の種類毎に区別してＮＧデータ、ＯＫデータが記憶されており、ＮＧ分布やＯＫ分布の算出処理は上記実施形態と同様である。
【００６９】
上記装置の作動は入力装置５０により補正係数および閾値を選択する部分以外は図１に示す実施形態の作動と同様なため、作動説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のシステム構成を示す構成図である。
【図２】図１の部品の組付工程の一部を示す説明図である。
【図３】（ａ）は図２の部品の組付工程の要部を示す説明図である。（ｂ）、（ｃ）は部品の組付工程において検出される音圧波形を示す図である。
【図４】図１に示す振動波判定装置１００の処理フローを示すフローチャートである。
【図５】図１に示す振動波判定装置１００の信号波形図である。
【図６】図１に示す振動波判定装置１００の閾値Ｌの修正状況を示す説明図である。
【図７】音検査装置により初期閾値Ｌ０を求めるための説明図である。
【図８】図７に示す音検査装置による初期閾値Ｌ０の算出概要を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態のシステム構成を示す構成図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は個別補正テーブル８２の内容を示す図、（ｃ）は閾値テーブル１０の内容を示す図である。
【符号の説明】
１  対象物
２  マイクロホン（振動波入力手段）
６  ウエーブレット変換演算器（周波数分離手段）
７  信号処理手段
７１  フィルタ処理器（フィルタ処理手段）
７２  補正器（補正手段）
８  補正テーブル（補正テーブル手段）
９  判定器（判定手段）
９１  嵌合音音量算出手段（音量算出手段）
９２  判定処理手段
１０  閾値テーブル（閾値テーブル手段）
２０  修正手段
２２  ＮＧデータメモリ
２４  ＯＫデータメモリ
２５  ＮＧデータ統計処理手段（第１の統計処理手段）
２６  ＯＫデータ統計処理手段（第２の統計処理手段）
２７  閾値算出手段
５０  入力装置
１００Ａ  音検査装置
【図１】
2004219110.tif 000003
【図２】
2004219110.tif 000004
【図３】
2004219110.tif 000005
【図４】
2004219110.tif 000006
【図５】
2004219110.tif 000007
【図６】
2004219110.tif 000008
【図７】
2004219110.tif 000009
【図８】
2004219110.tif 000010
【図９】
2004219110.tif 000011
【図１０】
2004219110.tif 000012