(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニピストン（１）の外周縁に形成されたリップ（２）を円環状ゴムシール部材（７）として検査する検査方法に於て、水平状の回転テーブル（４）上に上記ユニピストン（１）を設置し、上記リップ（２）の傾斜状端面（２ａ）に対して、外周側から照明ランプ（12）によって水平方向に光を照射し、上記リップ（２）の端面（２ａ）にて反射した光を、上方の固体撮像素子カメラ（３）にて受光するように該固体撮像素子カメラ（３）を配置し、上記回転テーブル（４）を間欠的に旋回させて該固体撮像素子カメラ（３）にて上記リップ（２）の端面（２ａ）の円周の部分画像を取込み、該取込画像（６）の円周上の３点（Ａ，Ｂ，Ｃ）の座標を求め、求めた該座標と円の方程式により仮想円（８）の中心（Ｏ）位置及び半径（ｒ）を算出して上記座標を通る該仮想円（８）を設定し、多段階の輝度情報を有する複数の画素（Ｆ）から成るエリア（Ｅ）を上記仮想円（８）に沿って複数設定配置して検査領域（９）を設定し、該検査領域（９）の上記各エリア（Ｅ）内の輝度の平均値を算出して各エリア（Ｅ）の輝度を求め、その後、隣り合うエリア（Ｅ）の輝度差の最大値、及び、全エリア（Ｅ）内の最大輝度値と最小輝度値の差、を求めて所定の良品判定条件を満たすか否かを判定し、上記良品判定条件を満たせば、上記回転テーブル（４）を間欠的に旋回させて上記リップ（２）の端面（２ａ）の円周の他の部分画像を順次取込んで同様の工程を経て上記良品判定条件を満たすか否かを判定し、上記円環状ゴムシール部材（７）としての上記リップ（２）の全周について上記良品判定条件を満たせば良品であると判定することを特徴とする円環状ゴムシール部材の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円環状ゴムシール部材の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体機器類等に使用される円環状ゴムシール部材に対して、その内外周にバリや欠けが存在するか否かを検査する方法としては、例えば、本出願人が特願平８− 40470号等にて提案したように、同軸落射にて（円環状ゴムシール部材としての）Ｏリングに光を照射して、Ｏリング全体を画像として取込み、２値化して、予め設定した寸法の円形のウィンドウと、上記取込んだ取込画像の中心を一致（重心一致）させて、白色素数（又は黒色素数）を、ウィンドウの全周に沿ってカウントして、判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の検査方法は、円環状ゴムシール部材が小径でかつ比較的真円であれば、カメラの視野内に画像が入力されるので問題はない。しかしながら、例えば、大径のゴムシール部材では楕円状に変形し易く、楕円状のその全体画像を取込んだ場合、その取込画像と、ウィンドウの検査領域を重ね合わせて検査すると、誤判定を生じてしまうという問題があった。また、２値化した白黒画素の判定では精度が劣っていた。
【０００４】
そこで、本発明は、容易かつ高精度に検査することができる円環状ゴムシール部材の検査方法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】
上述の目的を達成するために、本発明は、ユニピストンの外周縁に形成されたリップを円環状ゴムシール部材として検査する検査方法に於て、水平状の回転テーブル上に上記ユニピストンを設置し、上記リップの傾斜状端面に対して、外周側から照明ランプによって水平方向に光を照射し、上記リップの端面にて反射した光を、上方の固体撮像素子カメラにて受光するように該固体撮像素子カメラを配置し、上記回転テーブルを間欠的に旋回させて該固体撮像素子カメラにて上記リップの端面の円周の部分画像を取込み、該取込画像の円周上の３点の座標を求め、求めた該座標と円の方程式により仮想円の中心位置及び半径を算出して上記座標を通る該仮想円を設定し、多段階の輝度情報を有する複数の画素から成るエリアを上記仮想円に沿って複数設定配置して検査領域を設定し、該検査領域の上記各エリア内の輝度の平均値を算出して各エリアの輝度を求め、その後、隣り合うエリアの輝度差の最大値、及び、全エリア内の最大輝度値と最小輝度値の差、を求めて所定の良品判定条件を満たすか否かを判定し、上記良品判定条件を満たせば、上記回転テーブルを間欠的に旋回させて上記リップの端面の円周の他の部分画像を順次取込んで同様の工程を経て上記良品判定条件を満たすか否かを判定し、上記円環状ゴムシール部材としての上記リップの全周について上記良品判定条件を満たせば良品であると判定するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【０００７】
本発明の検査方法は、例えば、図３と図４に示すような自動変速用シールのユニピストン１の外周縁のリップ２を円環状ゴムシール部材７として検査する方法である。
【０００８】
しかして、図８は本発明の検査方法のフローチャート図であり、図８と図３と図４に基づいて、ユニピストン１のリップ２（円環状ゴムシール部材７）の検査方法を説明する。ユニピストン１のリップ２に於て、リップ２の円周の一部の端面２ａに光を照射し、その反射光を固体撮像素子（ＣＣＤ）カメラ３に入射させて、リップ２の部分画像を取込む。具体的には、例えば、回転テーブル４上にユニピストン１を設置し、照明ランプ12によってリップ２の端面２ａに対して45°の角度で外周側（矢印Ｇ方向）から光を照射し、90°の角度（矢印Ｈ方向）に反射した光を上方のカメラ３にて取込む。
【０００９】
また、図１に示すように、５は画面（カメラ視野）であり、この画面５には上記カメラ３にて取込まれたリップ２の円周の部分画像、即ち、取込画像６が映し出される。取込画像６は、リップ２の端面２ａに相当する部分が白色円弧状部17として明るく（白く）表示され、背景部19は暗く（黒く）表示される。なお、画面５には、例えば、横512 個×縦484 個の（後述する）画素を有し、１画素が例えば夫々０〜255 の輝度情報を持っている。
【００１０】
ところで、図１と図３に示すように、回転テーブル４上に設置されたユニピストン１のリップ２は、軟らかくて変形し易く、平面的に見ると、真円ではなく、楕円状となっていることがある。そこで、本発明では、後述の如く検査を進める。
【００１１】
図２と図５と図８に示すように、取込画像６の円周上───白色円弧状部17の外周縁部───の任意の３点Ａ，Ｂ，Ｃのｘ−ｙ座標を求める。即ち、点Ａの座標（ｘ1 ，ｙ1 ）と点Ｂの座標（ｘ2 ，ｙ2 ）と点Ｃの座標（ｘ3 ，ｙ3 ）を求める。そして、求めた各座標と円の方程式により、仮想円の中心Ｏ位置───中心Ｏの座標（ａ，ｂ）───及び半径ｒを算出して、上記３点Ａ，Ｂ，Ｃの座標を通る仮想円８を設定する。
【００１２】
その後、図６と図８に示すように、この仮想円８に沿って複数のエリアＥ…を設定配置して検査領域９を設定する。図例の場合、11個のエリアＥ…（Ｅ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 ，Ｅ4 …）から成る検査領域９が設定されている。
【００１３】
ところで、図７に示すように、１個のエリアＥは、輝度を検知する所定複数個の（上述の）画素Ｆ…から成る。図例の場合、９個の画素Ｆ…（Ｆ1 〜Ｆ9 ）から１個のエリアＥが形成されている。また、１個の画素Ｆは、例えば０〜255 の輝度情報を有している。なお、エリアＥのサイズは変更可能であり、被検査物（円環状ゴムシール部材）の種類や大きさ等に対応して適切なサイズに設定すれば良い。
【００１４】
次に、図６〜図８に示すように、検査領域９の各エリアＥ…内の輝度の平均値を算出して各エリアＥ…についての輝度を求める。つまり、１個のエリアＥ内の複数個の画素Ｆ1 〜Ｆ9 の輝度の平均値をそのエリアＥの輝度値とする。例えば、図７に於て、エリアＥの画素Ｆ1 の輝度は85、Ｆ2 の輝度は84、Ｆ3 は83、Ｆ4 は83、Ｆ5 は82、Ｆ6 は81、Ｆ7 は81、Ｆ8 は80、Ｆ9 は79であるとすると、輝度の平均値は82であり、エリアＥの輝度値は82となる。
【００１５】
その後、図６と図８に示すように、隣り合うエリアＥ，Ｅの輝度差の最大値（以下、第１の値という）、及び、全エリアＥ…内の最大輝度値と最小輝度値の差（以下、第２の値という）を求めて、所定の良品判定条件を満たすか否かを判定する。ここで、所定の良品判定条件とは、第１の値＜第１判定値、かつ、第２の値＜第２判定値、である。また、第１判定値及び第２判定値とは、被検査物（円環状ゴムシール部材）に応じて設定した所定の値である。なお、不良品と判定される条件は、第１の値≧第１判定値、又は、第２の値≧第２判定値、である。
【００１６】
詳しく説明すると、例えば、図６に於て、仮に検査領域９が４個のエリアＥ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 ，Ｅ4 から成るものとし、エリアＥ1 の輝度値は155 、エリアＥ2 の輝度値は150 、エリアＥ3 の輝度値は140 、エリアＥ4 の輝度値は143 であるとする。また、第１判定値を20と設定し、第２判定値を50と設定したとする。この場合、エリアＥ1 ，Ｅ2 の差は５、エリアＥ2 ，Ｅ3 の差は10、エリアＥ3 ，Ｅ4 の差は３であり、第１の値は10となる。また、最大輝度値は155 であり、最小輝度値は140 であるから、第２の値は15である。従って、第１の値10＜第１判定値20、かつ、第２の値15＜第２判定値50、となり、良品判定条件を満たしていると判定する。
【００１７】
また、図９や図10に示す如く、欠け11やバリ10が存在する場合は、上記良品判定条件が満たされない（不良品判定条件が満たされる）。例えば、図９に於て、エリアＥ1 ，Ｅ3 ，Ｅ4 の輝度値及び第１・第２判定値は（図６で説明した場合と）同じとし、エリアＥ2 の輝度値を60とすると、エリアＥ1 ，Ｅ2 の差は95、エリアＥ2 ，Ｅ3 の差は80、エリアＥ3 ，Ｅ4 の差は３であり、第１の値は95となる。また、最大輝度値は155 であり、最小輝度値は60であるから、第２の値は95となる。従って、第１の値95≧第１判定値20、又は、第２の値95≧第２判定値50、となり、不良品判定条件を満たしている（良品判定条件を満たしていない）と判定する。即ち、図８に示す如く、不良品であると判定する。
【００１８】
他方、図10に於て、エリアＥ1 ，Ｅ3 ，Ｅ4 の輝度値及び第１・第２判定値は（図６で説明した場合と）同じとし、エリアＥ2 の輝度値を170 とすると、エリアＥ1 ，Ｅ2 の差は15、エリアＥ2 ，Ｅ3 の差は30、エリアＥ3 ，Ｅ4 の差は３であり、第１の値は30となる。また、最大輝度値は170 であり、最小輝度値は140 であるから、第２の値は30である。従って、第１の値30≧第１判定値20、となり、不良品判定条件を満たしている（良品判定条件を満たしていない）と判定する。即ち、図８に示す如く、不良品であると判定する。
【００１９】
このようにして、所定の良品判定条件を満たすか否かを判定し、良品判定条件を満たすと判定すると、図３と図４と図８に示すように、カメラ３に対して円環状ゴムシール部材７側を旋回させて、カメラ３にてゴムシール部材７の隣りの円周の一部円弧の部分画像を順次取込むようにする。
【００２０】
つまり、回転テーブル４を間欠的に回転駆動してユニピストン１を旋回させ、リップ２の次の一部円弧の部分画像を順次取込んで（上述と同様にして）良品判定条件を満たすか否かを繰り返し判定していく。図11（イ）〜（ト）は、ユニピストン１が間欠的に旋回して、リップ２の他の部分画像が順次取込まれていく状態を示している。このようにして、リップ２が一回転すれば、リップ２の全周について良品判定条件が満たされていることとなり、図８に示す如く、このリップ２は良品であると判定される。（このとき、カメラ３（図示省略）を径方向に移動調整して、画面５の中間付近に取込画像６がくるようにするも好ましい。）
【００２１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、例えば、本実施の形態では円環状ゴムシール部材７が楕円状に変形した場合の検査方法を説明したが、歪な円形に変形して回転テーブル４に設置される場合があるが、このような歪な円形状等のゴムシール部材７に対しても確実に精度良く検査することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００２３】
真円のものはもちろんのこと、楕円状や歪な円形状に円環状ゴムシール部材７が弾性変形していても、容易かつ高精度に検査することができる。また、大径の円環状ゴムシール部材７であっても、その部分画像を順次取込んでいくため、容易に検査することができる。また、固体撮像素子カメラ３に対して円環状ゴムシール部材７を旋回させる場合、ゴムシール部材７の中心と旋回中心との位置ずれがあっても問題が無く、検査装置の構造を簡素化することができる。しかも、検査精度が従来よりも著しく向上できた。
【００２４】
さらに、検査装置の構造をより一層簡素化することができる。つまり、固体撮像素子カメラ３を円環状ゴムシール部材７の円周に沿って旋回させるよりも、円環状ゴムシール部材７側を旋回させる方が構造的に簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の円環状シール部材の検査方法による取込画像を示す簡略説明図である。
【図２】  取込画像の円周上の３点の座標を示す説明図である。
【図３】  外周縁にリップを有するユニピストンを示す断面図である。
【図４】  リップに光を照射した状態を示す説明図である。
【図５】  ３点の座標を通る仮想円を示す説明図である。
【図６】  仮想円に沿って複数のエリアを設定配置した状態を示す説明図である。
【図７】  エリアを構成する複数の画素を示す説明図である。
【図８】  フローチャート図である。
【図９】  欠けが存在した場合の検査状態を示す説明図である。
【図10】  バリが存在した場合の検査状態を示す説明図である。
【図11】  円環状ゴムシール部材の他の部分画像を順次取込んでいく状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ユニピストン
２  リップ
２ａ  端面
３  固体撮像素子カメラ
４  回転テーブル
６  取込画像
７  円環状ゴムシール部材
８  仮想円
９  検査領域
12  照明ランプ
Ａ，Ｂ，Ｃ  点
Ｅ  エリア
Ｆ  画素
Ｏ  中心
ｒ  半径
【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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【図１０】
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【図１１】
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