(57)【要約】【課題】穴が形成された対象物の穴のサイズを、迅速にかつ精度よく判別することのできる穴サイズ判別装置を提供することである。【解決手段】  互いに所定距離隔てて設けられ、対象物の穴周辺に対して投光し、その光の反射光量又は透光量が変化する少なくとも２個の光センサと、光センサに対し対象物の穴が予め定めた相対位置にくるように、光センサに対し対象物を相対的に位置決めする位置決め装置と、光センサの投光の反射光量又は透光量をパラメータとして、それぞれの光センサの反射光量又は透光量を予め定められた所定値と比較し、その反射光量が所定値より大きい又は透光量が所定値より小さい場合は、穴のサイズが所定値より小さいものと判定し、反射光量が所定値より小さい又は透光量が所定値より大きい場合は、穴のサイズが所定値より大きいものと判定する光量比較手段とを含む穴サイズ判別装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴が形成された対象物の穴のサイズ種別を判別する穴サイズ判別装置であって、
互いに所定距離隔てて設けられ、前記対象物の穴周辺に対して投光し、穴の開口外縁と前記光の光軸との相対位置関係によりその光の反射光量又は透光量が変化する少なくとも２個の光センサと、
前記光センサに対し前記対象物の穴が予め定めた相対位置にくるように、前記光センサに対し前記対象物を相対的に位置決めする位置決め装置と、
前記光センサの投光の反射光量又は透光量をパラメータとして、それぞれの前記光センサの反射光量又は透光量を予め定められた所定値と比較し、その反射光量が所定値より大きい又は前記透光量が所定値より小さい場合は、前記穴のサイズを相対的に小サイズの第１の種別のものと判定し、前記反射光量が所定値より小さい又は前記透光量が所定値より大きい場合は、前記穴のサイズを相対的に大サイズの第２種別のものと判定する光量比較手段と、
を含むことを特徴とする穴サイズ判別装置。
【請求項２】
前記位置決め装置は、前記対象物を把持する把持部と、その把持部を前記対象物の搬送路と前記光センサによる判別位置との間で移動させる駆動装置と、その対象物の穴が前記光センサに対する予め定められた対向位置において位置決めされるように前記駆動装置を制御する駆動制御装置と、を含む請求項１に記載の穴サイズ判別装置。
【請求項３】
前記位置決め装置は、少なくとも２個の前記光センサの２個のものの離間方向に、前記穴の測定対象の寸法方向が対応するように、前記対象物の穴と光センサとを相対的に位置決めする請求項１または２に記載の穴サイズ判別装置。
【請求項４】
前記２個の光センサからの前記反射光の光量のそれぞれが所定値より少ない場合に、前記穴のサイズが所定値よりも大きいと判定し、前記２個の光センサからの前記反射光の光量のそれぞれが所定値より多い場合に、前記穴のサイズが所定値よりも小さいと判定する請求項３項に記載の穴サイズ判別装置。
【請求項５】
前記２個の光センサからの前記反射光の光量の一方が所定値より少なく、かつ他方が所定値より多い場合に、前記穴のサイズを判定せずに、前記対象物の前記穴の位置が所望の位置からずれていると判定する請求項３または４に記載の穴サイズ判別装置。
【請求項６】
前記対象物が、前記位置決め手段によって、前記光センサ近傍の所定位置まで移動される前に、前記対象物を一定方向の向きに並べ、前記位置決め装置によって把持される所定の位置へ運搬するパーツフィーダを備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の穴サイズ判別装置。
【請求項７】
前記対象物の前記穴のサイズ種別を判別した後に、前記対象物を判別結果に基づいて異なる場所へ搬送し分別する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の穴サイズ判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
測定物の穴のサイズ種別を判別する穴サイズ判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の部品として、穴を形成し、その穴に油などの流体を流すものがある。例えば、ＡＢＳ等の油圧回路には、油などの流体の流れる方向を設定するためにチェックバルブが設置されている。チェックバルブは、一方の流れは許容し、逆方向の流れは、完全に防ぐ弁である。このようなチェックバルブは、穴の大きさによって流れる流体の量が変化するため、設計通りの穴を形成して使用しなければならない。
【０００３】
例えば、チェックバルブの場合、使用箇所により、穴の直径が異なる部品が必要であるが、これら異なる直径の穴を有するチェックバルブ同士が混在した場合、識別することが必要となる。
【０００４】
形成される穴の直径が、数ミリ程度であり、異なる穴の直径の差が１ミリ程度またはそれ以下である場合、これらの穴同士を識別することは困難である。そこで従来は、大きい穴の直径と小さい穴の直径との中間の直径を有するピンを使用し、このピンが穴に入れば大きい方の穴、入らなければ小さい方の穴として判別していた。
【０００５】
またセンサを使用し、チェックバルブを所定の位置に固定して、１つのセンサから発光された光の反射量から穴の直径を判断する方法もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者のピンを使用する方法では、精度があまりよくない。また後者のセンサを使用する方法では、チェックバルブを所定の位置に固定して測定を行うが、この所定の位置からの位置ずれがあった場合、誤判定をしてしまう。
【０００７】
そこで本発明の課題は、大きさの異なる穴を、迅速にかつ精度よく判別することのできる穴サイズ判別装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の穴サイズ判別装置は、
穴が形成された対象物の穴のサイズ種別を判別する穴サイズ判別装置であって、
互いに所定距離隔てて設けられ、対象物の穴周辺に対して投光し、穴の開口外縁と光の光軸との相対位置関係によりその光の反射光量又は透光量が変化する少なくとも２個の光センサと、
光センサに対し対象物の穴が予め定めた相対位置にくるように、光センサに対し対象物を相対的に位置決めする位置決め装置と、
光センサの投光の反射光量又は透光量をパラメータとして、それぞれの光センサの反射光量又は透光量を予め定められた所定値と比較し、その反射光量が所定値より大きい又は透光量が所定値より小さい場合は、穴のサイズを相対的に小サイズの第１の種別のものと判定し、その反射光量が所定値より小さい又は透光量が所定値より大きい場合は、穴のサイズを相対的に大サイズの第２種別のものと判定する光量比較手段とを含む。
【０００９】
位置決め装置により、測定物を所定位置にセッティングすることができる。互いに所定距離隔てて設けられた光センサにより、対象物の穴周辺に対して投光することができる。そして穴の開口内に投光された場合と、開口外の対象物の測定面に投光された場合とにより、光の反射光量又は透光量が変化するため、光センサ間に対して、穴のサイズが大きいか、小さいかを判定することができる。反射光量又は透光量を所定値と比較する方法に限らず、これを、透光量と反射光量との差を所定値と比較してもよい。
【００１０】
光センサは投光・反射において投光量と反射光量との差を比較するタイプでもよいし、投光器と受光器がセットになったもので、透光量をみるタイプでもよい。前者の場合、穴は貫通孔に限らず有底穴でも判定することができる。後者の場合は、穴が貫通する測定物において適用できる。
【００１１】
そして位置決め装置は、対象物を把持する把持部と、その把持部を対象物の搬送路と光センサによる判別位置との間で移動させる駆動装置と、その対象物の穴が光センサに対する予め定められた対向位置において位置決めされるように駆動装置を制御する駆動制御装置とを含む。
【００１２】
駆動装置によって把持部を駆動させることができる。そして把持部によって運搬路にある測定対象物を保持することができる。続いて保持した対象物を運搬路から光センサに対する予め定められた対向位置に移動させることができる。
【００１３】
また位置決め装置は、少なくとも２個の光センサの２個のものの離間方向に、穴の測定対象の寸法方向が対応するように、対象物の穴と光センサとを相対的に位置決めする。そして２つの光センサからの反射光の光量のそれぞれが所定値より少ない場合に、穴のサイズが所定値よりも大きいと判定し、２つの光センサからの反射光の光量のそれぞれが所定値より多い場合に、穴のサイズが所定値よりも小さいと判定する。
【００１４】
穴の測定対象の寸法方向とは、穴が円形の場合、その直径のことを指す。直径方向が、２個の光センサの離間方向に対応するように測定物の位置決めをすれば、２個の光センサからの反射光の光量のそれぞれが所定値より少ない場合に、穴のサイズが所定値よりも大きいと判定し、２個の光センサからの反射光の光量のそれぞれが所定値より多い場合に、穴のサイズが所定値よりも小さいと判定することができる。また測定物の穴が貫通している場合は、２個の光センサの透光量を測定することにより、同様の測定ができる。
【００１５】
さらに一方の光センサの反射光の光量が設定値より少なく、他方の光センサの反射光の光量が設定値より多い場合に、対象物の穴が、２つの光センサの並び（離間方向）の中間位置からずれを生じていると判定することができる。
【００１６】
本発明の穴サイズ判別装置は、対象物が、位置決め手段によって、光センサ近傍の所定位置まで移動される前に、対象物を一定方向の向きに並べ、位置決め手段によって把持される所定の位置へ運搬するパーツフィーダを備える。これにより順次測定物の向きを揃えて所定位置まで搬送することができる。
【００１７】
さらに対象物の穴のサイズ種別を判別した後に、対象物を判別結果に基づいて異なる場所へ搬送し分別する。分別された対象物は、それぞれ所定の工程により、加工が施されたり、組み付けされたりする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。図１に本発明の穴サイズ判別装置の一実施例の概略図を示す。（ａ）は、穴サイズ判別装置２０の正面図、（ｂ）は、側面図である。本発明の穴サイズ判別装置２０は、測定物を移動させる位置決め装置である測定物移動部２２、および搬送路となるパーツフィーダ１８、測定を行う測定部２３からなる。パーツフィーダ１８は、測定物を測定部２３直下まで移動させる。測定物移動部２２は、測定物を保持するハンド部１２、およびハンド部に備えられ測定物を直接保持する把持部であるハンド１３、ハンド部を支えるアーム１１，アーム１１およびハンド部１２を一体として上下方向に移動させる昇降部１０、アーム１１、ハンド部１２、昇降部１０を一体として左右方向に移動させる移動部９、移動部９の左右方向の移動を可能にする支持部６を含む。昇降部１０および移動部９は、駆動装置である。さらにこれら駆動装置の駆動を制御する図示されていない駆動制御装置がある。また測定部２３は、光センサ１，２、光センサ１，２によって測定された測定物の穴の径を判定する光量比較手段である判定機３、光センサ１，２を固定して保持する光センサ保持部５、光センサ保持部５を固定する固定部７を含む。
【００１９】
パーツフィーダ１８は、方向性のあるパーツ（測定物）をバラバラの状態から一列に整列して送り出す装置であり、パーツに振動を与えて一定の方向に移送する。図１（ａ）の左側から測定物が供給され、パーツフィーダ１８上を図の右方向に移動しつつ、測定物が所定の方向を向いて、測定部２３直下まで運ばれる。
【００２０】
測定部２３の光センサ保持部５には、２つの光センサ１，２が固定されている。本実施例では、光センサとして、反射型のファイバセンサを使用した。反射型のファイバセンサは、センサ内に発光素子と、発光した光をセンサ外へ送光する送光用光ファイバ、送光用光ファイバから発光し、測定物で反射された反射光を受光する受光用光ファイバを備える。このような構成により、発光素子から発生した光をファイバの先端から発生する。そして測定物から反射して戻ってくる光量をセンサの受光部において測定することができる。そして反射光の受光量の大きさによって、目的とする測定物を識別する。光センサ１，２には、光量比較手段としての判定機３が接続されており、判定機３は、発生した光量と反射して戻った光量との比から、穴の有無や大小を判定する。光センサ１と光センサ２との距離は、識別する穴の直径によって調整される。判定方法については、後述する。
【００２１】
支持部６に沿って移動部９は、左右に移動することができる。移動部９には、昇降部１０が接続され、昇降部１０によって、ハンド部１２が上下方向に移動することができる。
【００２２】
図２に本発明の穴サイズ判別装置２０で判別される測定物の例を示す。（ａ）にバルブシート５２の斜視図、（ｂ）に断面図を示す。バルブシート５２は、油の流通方向を一定方向に制御するチェックバルブの一部を構成する。バルブシート５２は、油の流入する流入口５６、流通する流通路５８、そして流出口５７が形成されている。この流入口５６の穴５９の大きさにより、流通する油の流量が決定されるため、径の大きさが重要となる。バルブシートの穴の大きさは、小さいものでは数ｍｍであり、異なる大きさの穴を有するバルブシートが混在した場合に、分別することが必要となる。
【００２３】
図３にチェックバルブの一例を示す。チェックバルブ５１は、バルブシート５２とバルブハウジング５４が結合して形成され、バルブハウジング５４内には、ボール５３が、バネによって固定されている。流体通路に、ボールとバネを設けて構成することで、油などの流体の流通を一方方向に制御することができる。（ａ）に示すように、バネ５５によってボール５３は、バルブシート５２の流出口５７をシールドする。したがって排出口６０から油が流入する場合は、ボール５３によってバルブシート５２の流出口５７が閉鎖されるため、流入口５６から油が排出されることはなく、逆流を防ぐ働きをする。
【００２４】
（ｂ）に示すように、流入口５６から順方向に油が流れる場合には、ボール５３を押し下げることにより、チェックバルブ５１の排出口６０から排出される。すなわちバネ５５は、ボール５３を油の流れる方向と反対方向の流出口５７の内周壁に押し付ける。このバネ５５の押し付け力より大きい流体圧がボール５３に作用すると、ボール５３は流出口５７の内周壁から離れ、油が流れる。
【００２５】
本発明の穴サイズ判別装置は、前述のようなチェックバルブ５１のバルブシート５２に形成された流通口５６の穴５９の直径を判定することができる。次に穴サイズ判別装置２０による径判定の工程を示す。図４（ａ）に示すように、パーツフィーダ１８上を、バルブシート５２が振動を与えられて一定の方向（図の左から右）に移送され、バラバラの状態から一列に整列して送り出される。パーツフィーダ１８上を右方向に移動しつつ、測定物が所定の方向を向いて、測定部２３直下まで運ばれる。測定物移動部２２は、支持部６に沿って左右に移動し、測定部２３まで移動したところでストップし、測定部２３直下まで送り出されたバルブシート５２を保持するため、（ｂ）に示すように、昇降部１０によってハンド部１２がバルブシート５２を保持することのできる所定位置まで移動する。そしてハンド１３によってバルブシート５２を保持する。
【００２６】
続いて図５（ａ）に示すように、昇降部１０によってハンド部１２がバルブシート５２を光センサ１，２直下まで移動する。そしてこの位置において光センサ１，２から光を発しバルブシート５２の穴５９の直径を判定する。
【００２７】
図６を用いて、穴５９の直径の判定位置について説明する。（ａ）は、正面図、（ｂ）は、平面図である。（ａ）に示すように、光センサ１，２は、光センサ保持部５によって並列に並んで固定されている。ハンド１３によってバルブシート５２は、測定面６１を光センサ１，２に対向させて、距離ｄが１ｍｍとなる位置まで移動される。（ｂ）に示すように、バルブシート５２の穴５９上に光センサ１，２が設置されている。
【００２８】
光センサ１，２は、光を発しその光の反射によって穴の開口の大小を判断する。この判断について図７を用いて説明する。図は、バルブシート５２を上から見ており、穴５９が形成されている。スポット１’，２’は、光センサ１，２からの光のスポットを表す。本実施例で使用した光センサの１，２のスポット１’、２’は、直径０．５ｍｍである。（ａ）に示すようにスポット１’は、測定面６１に反射するため、光センサ１では、多くの反射光を検出する。またスポット２’は、穴５９の位置に光を照射するため、反射光の検出は少ない。光センサによる検出信号は、判定機３に入力される。そして、このような場合の穴の径の判定結果を図８に示す。判定機３は、反射光が所定値より多い場合、ＯＮとし、反射光が所定値より少ない場合、ＯＦＦと判断する。そして光センサ１がＯＮ、光センサ２がＯＦＦの場合、穴が左右対称な位置にないと判断し、測定物１は、不良と判定する。不良とは、測定面の中心に穴が形成されていない場合と、バルブシートの測定位置が、ずれていた場合とが考えられる。反対に図８の測定物２のように、光センサ１がＯＦＦ、光センサ２がＯＮの場合も、不良と判断する。
【００２９】
図７（ｂ）では、光センサ１のスポット１’，光センサ２のスポット２’は、測定面６１で反射される。すなわち光センサ１、光センサ２とも、判定機３によりＯＮと判断される。図８において測定物３は、光センサ１、光センサ２とも、ＯＮと判断された場合で、この場合は、穴の径が、所定値より小さいと判断する。
【００３０】
図７（ｃ）では、光センサ１のスポット１’，光センサ２のスポット２’は、穴５９の開口内部である。したがって反射光が所定値より少なくなり、光センサ１、光センサ２とも、ＯＦＦと判断される。図８において測定物４は、光センサ１、光センサ２とも、ＯＦＦと判断された場合で、この場合は、穴の径が、所定値より大きいと判断する。
【００３１】
図５（ｂ）に戻って、以上のようにバルブシート５２の穴５９の径を判定された後、ハンド部１２のハンド１３によって保持されたバルブシート５２は、支持部６に沿って、図の右方向へ移動される。そして穴が大と判断されたバルブシート５２と穴が小と判断されたバルブシート５２とが分別される。また穴の位置が不良と判断された測定物も、分別される。分別された穴が大と判断されたバルブシート５２や穴が小と判断されたバルブシート５２は、それぞれ所定の工程が加えられて、チェックバルブとして完成する。
【００３２】
穴サイズ判別装置の他の実施例として、光センサを４個設置することもできる。図９を用いて、光センサを４個使用した場合の判別方法を説明する。光センサ９１，９２，９３，９４を一直線上に並べて設置する。光センサ９１と光センサ９４の中点と、光センサ９２と光センサ９３の中点が重なるように設置し、その中点に測定物の中心点が重なるように測定物を設置する。光センサ９１と光センサ９２、光センサ９３と光センサ９４は、それぞれ近接位置に設置され、その間隔は等しい。このような位置関係により、大、中、小の測定物の穴を判別することができる。
【００３３】
具体的には、図９（ａ）に示すように、測定物８１のように穴が小さい場合は、光センサ９１，９２，９３，９４すべての光は、反射される。光の反射によって穴が光センサ９２と光センサ９３との離間距離より小さいと判別することができる。また（ｃ）に示すように光センサ９１，９２，９３，９４すべての光の反射が少ない場合、穴が大きく、光センサの光は穴の開口内に入っていると判定される。これにより、測定物８３の穴が光センサ９１と光センサ９４との離間距離より大きいと判定することができる。さらに（ｂ）に示すように光センサ９１と光センサ９４の光の反射が多く、光センサ９２と光センサ９３の光の反射が少ない場合は、測定物８２の穴の大きさは、測定物８１の穴より大きく、測定物８３の穴より小さいと判定することができる。
【実施例】
【００３４】
上記実施例において、大きい穴を有する測定物と、小さい穴を有する測定物との判別を行った。光センサとして反射型デジタルファイバセンサ（ＳＵＮＸ製，ＦＸ−３０１）を使用した。このセンサのファイバ先端からの出力光のスポットの直径は、０．５ｍｍである。センサのファイバ先端から測定物の測定面までの距離は、１ｍｍとした。光センサ１と光センサ２との距離は、３．１５ｍｍである。測定物として、直径が２．８ｍｍの穴を有するバルブシートと３．４ｍｍの穴のバルブシートとを用意し、それぞれを判別することができた。以上のような径判定機では、所定の直径より大きい穴を有する測定物と、小さい穴を有する測定物とを判別することができる。このような装置により、従来のピンを使用する場合よりも検出精度を上げることができる。
【００３５】
本発明の穴サイズ判別装置では、設置される光センサの数は、前述の２個や４個の場合に限られない。また判定される穴の形状は、円形に限られず、他の形状であってもよい。この場合には、穴の形状に合わせて、光センサの設置個数や設置位置を決めればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の穴サイズ判別装置の構成を説明する図。
【図２】測定物の実施例を説明する図。
【図３】測定物の構成するチェックバルブを説明する図。
【図４】測定の工程を説明する図。
【図５】図４に続く測定の工程を説明する図。
【図６】測定位置について説明する図。
【図７】光センサのスポット位置について説明する図。
【図８】光センサによる判定結果について説明する図。
【図９】４個の光センサによる判別を説明する図。
【符号の説明】
【００３７】
１，２    光センサ
３    判定機
１２    ハンド部
１８    パーツフィーダ
２０    穴サイズ判別装置
２２    測定物移動部
２３    測定部
５１    チェックバルブ
５２    バルブシート
５９    穴
【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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