(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端面に加工穴を穿設し、かつ側面上端に平行に対設した一対の基準面を削成した柱状部を有する鋳物の該加工穴の位置を検出する鋳物の加工穴位置検出方法において、
該上端面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で取得した画像情報を解析して該両基準面に対する該加工穴位置を取得する画像解析工程と、
対峙する一対の基準面距離センサの間に該鋳物を通過させて該基準面距離センサから該基準面までの距離を測定すると共に、該基準面距離センサに並設し、かつ対峙する一対の側面距離センサの間に鋳物を通過させて該側面距離センサから鋳物の側面までの距離を測定する測距工程と、
該両距離から該鋳物の両側面に対する該両基準面位置を取得する基準面位置取得工程と、
該両基準面に対する該加工穴位置と、該鋳物の両側面に対する該両基準面位置とから該鋳物の両側面に対する該加工穴位置を取得する加工穴位置取得工程とを有することを特徴とする鋳物の加工穴位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳物に穿設した加工穴の位置を検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上端面に加工穴を穿設し、かつ側面上端に平行に対設した一対の基準面を削成した柱状部を有する鋳物の該加工穴の位置は、作業員が加工穴中心を基準として位置決めができる専用治具を用いて該鋳物を把持し、該鋳物の把持部位から該加工穴中心までの距離をダイヤルゲージやノギスを用いて測定し、その測定結果に基づいて決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法では、加工穴位置の検出に長時間を要するという問題点があった。
そこで、本発明は、短時間で鋳物の加工穴位置を検出できる加工穴位置検出方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上端面に加工穴を穿設し、かつ側面上端に平行に対設した一対の基準面を削成した柱状部を有する鋳物の該加工穴の位置を検出する鋳物の加工穴位置検出方法において、
該上端面を撮像する撮像工程と、
該撮像工程で取得した画像情報を解析して該両基準面に対する該加工穴位置を取得する画像解析工程と、
対峙する一対の基準面距離センサの間に該鋳物を通過させて該基準面距離センサから該基準面までの距離を測定すると共に、該基準面距離センサに並設し、かつ対峙する一対の側面距離センサの間に鋳物を通過させて該側面距離センサから鋳物の側面までの距離を測定する測距工程と、
該両距離から該鋳物の両側面に対する該両基準面位置を取得する基準面位置取得工程と、
該両基準面に対する該加工穴位置と、該鋳物の両側面に対する該両基準面位置とから該鋳物の両側面に対する該加工穴位置を取得する加工穴位置取得工程とを有することを特徴とする。
【０００５】
撮像工程では、鋳物の柱状部の上端面に穿設した加工穴の周縁形状及び該柱状部の側面上端に削成した基準面の上端縁形状を撮像する。
画像解析工程では、撮像工程で得られた画像を解析して加工穴の周縁と両基準面の上端縁との距離を演算し、両基準面に対する加工穴位置を取得する。
測距工程では、所定距離離間して配設された基準面距離センサから基準面までの距離と、所定距離離間して配設された側面距離センサから鋳物側面までの距離を測定する。
基準面位置取得工程では、一側の基準面の側方に配設された一側の基準面距離センサから一側の基準面までの距離と、一側の距離センサから一側の鋳物側面までの距離とから、一側の基準面と一側の鋳物側面との間の基準面面直方向離間距離を演算し、同様に他側の基準面と他側の鋳物側面との間の基準面面直方向離間距離を演算し、該鋳物の両側面に対する該両基準面の位置を取得する。
加工穴位置取得工程では、画像解析工程で取得した基準面に対する加工穴位置を表わす尺度と、基準面位置取得工程で取得した鋳物の両側面に対する両基準面位置を表わす尺度とを統一し、画像解析により取得した基準面位置と距離測定により取得した基準面位置とを重ね合わせることにより、鋳物の両側面に対する加工穴位置を取得する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
鋳物に形成する柱状部の数は限定されず、１本でもよく、複数本でもよい。
撮像工程では、チューブタイプカメラを用いてもよくＣＣＤカメラを用いてもよいが、画像解析を良好に行う観点からＣＣＤカメラを用いることが望ましい。ＣＣＤカメラを用いる場合は、一次元カメラを用いてもよく、二次元カメラを用いてもよい。
基準面距離センサ及び側面距離センサとしては、例えば、渦電流変位センサ、レーザ式距離センサ等を用いることができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１〜３に基づいて説明する。
図１〜２に本発明方法に使用する装置を示す。
基盤１上にＬ字状止め具２を介して搬送台３が固定されている。搬送台３には、搬送台３の軸方向に配設され、かつボールネジ軸駆動装置２６に連結されたボールネジ軸３６と、ボールネジ軸３６の回転に伴ってネジ軸方向に移動する搬送ブロック３７とが内設されている。搬送ブロック３７には、連結部材４を介して可動台５が取り付けられ、可動台５上に測定用の鋳物を支持する鋳物支持台６が固設されている。
基盤１の側縁部１７には、照明支持部材７とカメラ支持部材８と距離センサ支持部材９とが立設されている。
【０００８】
照明支持部材７の上端部には、光源用電源装置（図示せず）に接続された光源１０が固設されている。光源１０は、鋳物支持台６に支持される鋳物１１の柱状部１２の上端面１３に光を照射する。
カメラ支持部材８の上端には、第１画像信号線１４を介して画像取得装置１５に接続された一次元ＣＣＤカメラ１６が固設されている。ＣＣＤカメラ１６は、鋳物支持台６に支持される鋳物１１の柱状部１２の上端面１３を撮像する。
【０００９】
距離センサ支持部材９は、逆Ｌ字状に形成された支持本体部１８と、支持本体部１８の頂部先端に下向きに垂設された四角板状の支持対向部１９とから形成されている。支持対向部１９上角には検出面を支持本体部１８に向けた円柱状の第１基準面渦電流変位センサ２０が嵌設され、第１基準面渦電流変位センサ２０と対角位置にある支持対向部１９下角には支持本体部１８に向けた円柱状の第１側面渦電流変位センサ２１が嵌設されている。第１基準面渦電流変位センサ２０と対向する支持本体部１８部位には、第１基準面渦電流変位センサ２０の検出面（図示せず）に対向する検出面２２ａを有する第２基準面渦電流変位センサ２２が嵌設され、第１側面渦電流変位センサ２１と対向する支持本体部１８部位には、第１側面渦電流変位センサ２１の検出面（図示せず）と対向する検出面２３ａを有する第２側面渦電流変位センサ２３が嵌設されている。
これら渦電流変位センサ２０、２１、２２、２３は第１距離信号線２４を介して測距装置２５に接続され、測距装置２５は、第２距離信号線２９を介してコンピュータ３０に接続されている。コンピュータ３０には、測距装置２５の他、駆動信号線２７を介してボールネジ軸駆動装置２６が接続され、第２画像信号線２８を介して画像取得装置１５が接続されている。
【００１０】
次に上記装置を用いて本発明方法を説明する。
本発明方法の被測定物となる鋳物１１は、長円状横断面を有する基台部３２と基台部３２の長手方向両端に立設された一対の柱状部１２とからなり、柱状部１２の上端面１３に加工穴３３が穿設され、柱状部１２の側面上端に互いに平行な第１基準面３４及び第２基準面３５が削成されている。
鋳物１１を鋳物支持台６上に載置するに際しては、鋳物１１の基台部３２の長手方向と搬送台３の軸方向とが平行となるように配設し、距離センサ支持台９に嵌設された渦電流変位センサ２０、２１、２２、２３の軸方向と基準面３４、３５の面直方向とを一致させる。
【００１１】
ボールネジ軸駆動装置２６によりボールネジ軸３６を回転させ、搬送ブロック３７を前進（図１中矢印方向に移動）させると、連結部材４及び可動台５を介して搬送ブロック３７に連結された鋳物支持台６が搬送ブロック３７と共に前進し、鋳物支持台６上の鋳物１１が光源１０とＣＣＤカメラ１６の下方を通過し、次いで距離センサ支持部材９に嵌設された渦電流変位センサ２０、２１、２２、２３の間を通過する。
【００１２】
鋳物１１が光源１０の下を通過する際、光源１０から照射された光が柱状部１２の上端面１３を照らし、上端面１３で反射した光が一次元ＣＣＤカメラ１６に入射する。入射した反射光の情報を第１画像信号線１４を介して画像取得装置１５に送り、画像取得装置１５において一次元画像を形成する。一次元ＣＣＤカメラ１６は、所定位置における鋳物１１の進行方向と直交する方向の一次元画像を取り込むように配設されているので、鋳物１１の前進に伴って随時異なる上端面部位の一次元画像を取り込み、鋳物１１の上端面１３が該所定位置を通過後、取得した多数の一次元画像を画像取得装置１５において合成し、上端面１３の全面画像を取得する。
【００１３】
画像取得装置１５で取得した画像情報を第２画像信号線２８を介してコンピュータ３０に送り、コンピュータ３０で画像信号の解析を行い、図３に示すように、加工穴３３の第１基準面側周縁と第１基準面３４の上端縁との最短距離Ｌ１及び加工穴３３の第２基準面側周縁と第２基準面３５の上端縁との最短距離Ｌ２を算出し、両基準面３４、３５に対する加工穴３３位置を取得する。
【００１４】
図３に示すように、鋳物１１の柱状部１２が第１基準面渦電流変位センサ２０と第２基準面渦電流変位センサ２２の間を通過する際、両センサ２０、２２の出力信号を第１距離信号線２４を介して測距装置２５に送り、両センサ２０、２２の出力信号に基づいて第１基準面３４と第１基準面渦電流変位センサ２０との距離及び第２基準面３５と第２基準面渦電流変位センサ２２との距離を取得する。鋳物１１の基台部３２が第１測面渦電流変位センサ２１と第２側面渦電流センサ２３との間を通過する際、両センサ２１、２３の出力信号を第１距離信号線２４を介して測距装置２５に送り、該両センサ２１、２３の出力信号に基づいて基台部３２の第１鋳物側面３８と第１側面渦電流変位センサ２１との距離及び基台部３２の第２鋳物側面３９と第２側面渦電流変位センサ２３との距離を取得する。
【００１５】
測距装置２５で取得した距離情報を第２距離信号線２９を介してコンピュータ３０に送り、その距離情報と、コンピュータ３０に予め入力された各センサ２０、２１、２２、２３の位置関係情報と、ボルトネジ軸駆動装置２６から入力されるボルトネジ軸駆動情報とに基づき、第１基準面３４の下方（図１中下方）の第１鋳物側面部位４０と第１基準面３４との間の第１基準面面直方向離間距離Ｌ３及び第２基準面３５の下方（図１中下方）の第２鋳物側面部位４１と第２基準面３５との間の第２基準面面直方向離間距離Ｌ４を取得し、両離間距離Ｌ３、Ｌ４から、第１鋳物側面部位４０と第２鋳物側面部位４１に対する両基準面３４、３５位置を取得する。
【００１６】
次いで、画像解析に基づいて取得した基準面３４、３５に対する加工穴３３位置情報と、距離測定に基づいて取得した鋳物１１の両鋳物側面部位４０、４１に対する両基準面３４、３５位置情報とについて、両位置情報の座標尺度を統一し、画像解析により取得した基準面３４、３５位置と距離測定により取得した基準面３４、３５位置とを重ね合わせることにより、鋳物１１の両鋳物側面部位４０、４１に対する加工穴３３位置を取得する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、撮像工程で取得する画像情報に基づいて両基準面に対する加工穴位置を容易かつ迅速に取得することができ、測距工程で取得する距離情報に基づいて鋳物の両側面に対する両基準面位置を容易かつ迅速に取得することができるため、鋳物の両側面に対する加工穴位置を容易かつ迅速に取得することができる。これらの工程は全て自動化が可能であるため、本発明方法を用いることにより加工穴位置の検査を生産ライン上で実施することが可能となり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において発明方法の説明に使用する装置を示す図である。
【図２】実施例において発明方法の説明に使用する装置のブロック図である。
【図３】実施例の測距工程を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 鋳物
１２ 柱状部
１３ 上端面
１６ 一次元ＣＣＤカメラ
３３ 加工穴
２０ 第１基準面渦電流変位センサ
２１ 第１側面渦電流変位センサ
２２ 第２基準面渦電流変位センサ
２３ 第２側面渦電流変位センサ
３４ 基準面
３５ 基準面
３８ 第１鋳物側面
３９ 第２鋳物側面
【図１】
0003973182.tif 000002
【図２】
0003973182.tif 000003
【図３】
0003973182.tif 000004