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JP2011080962A - Apparatus and method for measuring runout - Google Patents

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JP2011080962A
JP2011080962A JP2009235600A JP2009235600A JP2011080962A JP 2011080962 A JP2011080962 A JP 2011080962A JP 2009235600 A JP2009235600 A JP 2009235600A JP 2009235600 A JP2009235600 A JP 2009235600A JP 2011080962 A JP2011080962 A JP 2011080962A
Authority
JP
Japan
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inspection object
light
inspection
measurement
shake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009235600A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutoyo Takebayashi
竹林  万豊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2009235600A priority Critical patent/JP2011080962A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for measuring a runout which can accurately measure a runout amount of an object to be checked. <P>SOLUTION: The runout measuring apparatus (1) includes: a sensor holder (5) movable in a checking direction approximately parallel to a central axis of the object (10) to be checked; position sensors (7a, 7b), mounted on the sensor holder (5), for acquiring position information representing the position of the object to be checked on the plane orthogonal to the checking direction at a number of measuring positions along the checking direction; a drive part (6) for moving the sensor holder (5) along the checking direction; and a processing part (83) which derives the center position of the object (10) to be checked from the position information obtained at a number of the measuring positions, and then calculates the runout amount of the object (10) to be checked at least at one measuring position from position relationship between the center position and the central axis of the object (10) to be checked. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、検査対象物の所定の位置における、検査対象物の中心軸に対する振れ量を測定する振れ計測装置及び振れ計測方法に関する。   The present invention relates to a shake measuring apparatus and a shake measuring method for measuring a shake amount with respect to a central axis of an inspection object at a predetermined position of the inspection object.

従来より、棒状の検査対象物が良品か否か判定するために、その検査対象物をその回転軸で固定して回転させたときの振れ量を測定する技術が開発されている(例えば、特許文献1及び2を参照)。   Conventionally, in order to determine whether or not a rod-shaped inspection object is a non-defective product, a technique has been developed to measure the amount of deflection when the inspection object is fixed and rotated by the rotation shaft (for example, a patent) (Ref. 1 and 2).

このような振れ量を測定する技術では、検査対象物を回転させながら、検査対象物の側面に計測光が照射される。そして検査対象物で反射または回折された光は受光素子で受光され、受光した光の輝度分布に基づいて振れ量が算出される。   In such a technique for measuring the shake amount, the measurement light is irradiated to the side surface of the inspection object while rotating the inspection object. The light reflected or diffracted by the inspection object is received by the light receiving element, and the shake amount is calculated based on the luminance distribution of the received light.

特開2006−250696号公報JP 2006-250696 A 特開2008−224546号公報JP 2008-224546 A

上記の技術では、振れ量を正確に測定するために、検査対象物が振れ量を測定する検査装置の保持部に対して予め定められた姿勢となるように正確に取り付けられなければならない。例えば、検査対象物の回転軸と、検査装置の保持部の回転軸が一致しないように検査対象物が保持部に取り付けられてしまうと、振れ量の測定値には、二つの回転軸のずれが含まれてしまう。このような場合、検査装置は、正確に振れ量を測定することができない。また、保持部に取り付けられた検査対象物の姿勢が常に一定となるようにするためには、保持部の機構を精密化しなければならず、そのため、保持部の機構が複雑かつ高コストになる。   In the above technique, in order to accurately measure the shake amount, the inspection target must be accurately attached to the holding portion of the inspection apparatus that measures the shake amount. For example, the rotation axis of the test object, the test object so that the rotation axis does not coincide in the holding portion of the inspection apparatus becomes attached to the holding portion, the measurement value of the shake amount is the deviation of the two rotational axis Will be included. In such a case, the inspection apparatus cannot accurately measure the shake amount. In addition, in order to ensure that the posture of the inspection object attached to the holding unit is always constant, the mechanism of the holding unit must be refined, and thus the mechanism of the holding unit is complicated and expensive. .

そこで、本発明の目的は、検査対象物の振れ量を正確に測定可能な振れ計測装置及び振れ計測方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a shake measuring device and a shake measuring method capable of accurately measuring the shake amount of an inspection object.

請求項1の記載によれば、本発明の一つの形態として、振れ計測装置が提供される。係る振れ計測装置は、検査対象物(10)の中心軸と略平行な検査方向に移動可能なセンサ保持部(5)と、センサ保持部(5)に取り付けられ、検査方向に沿った複数の測定位置において、検査方向と直交する面における検査対象物の位置を表す位置情報を取得する位置センサ(7a、7b)と、センサ保持部(5)を検査方向に沿って移動させる駆動部(6)と、複数の測定位置で取得された位置情報から、検査対象物(10)の中心位置を求め、その中心位置と検査対象物(10)の中心軸との位置関係から少なくとも一つの測定位置における検査対象物(10)の振れ量を算出する処理部(83)とを有する。
係る構成を有することにより、この振れ計測装置は、検査対象物を動かすことなく、測定位置における検査対象物の中心位置と中心軸との位置関係を調べることができるので、検査対象物の姿勢が測定の度に異なっても、正確に振れ量を測定することができる。
According to the first aspect of the present invention, a shake measuring device is provided as one aspect of the present invention. The shake measuring device is attached to the sensor holding part (5) movable in the inspection direction substantially parallel to the central axis of the inspection object (10) and the sensor holding part (5), and has a plurality of along the inspection direction. At the measurement position, a position sensor (7a, 7b) that acquires position information indicating the position of the inspection object in a plane orthogonal to the inspection direction, and a drive unit (6) that moves the sensor holding unit (5) along the inspection direction. ) And position information acquired at a plurality of measurement positions, the center position of the inspection object (10) is obtained, and at least one measurement position is determined from the positional relationship between the center position and the center axis of the inspection object (10). And a processing unit (83) for calculating a shake amount of the inspection object (10).
By having such a configuration, the shake measuring apparatus can examine the positional relationship between the center position and the center axis of the inspection object at the measurement position without moving the inspection object, so that the posture of the inspection object is Even if the measurement is different, the amount of shake can be measured accurately.

また請求項2の記載によれば、処理部(83)は、複数の測定位置のうち、検査対象物(10)の形状誤差の測定基準となる部品上に設定された二つの測定位置における中心位置を通る直線を検査対象物(10)の中心軸として算出することが好ましい。
これにより、この振れ計測装置は、振れ計測装置に保持される度に、検査対象物の位置及びその中心軸の方向が異なっても、中心軸を正確に求めることができる。そのため、この振れ計測装置は、検査対象物の姿勢が測定の度に異なっても、正確に振れ量を測定することができる。
According to the second aspect of the present invention, the processing unit (83) includes the center at the two measurement positions set on the component that is the measurement standard of the shape error of the inspection object (10) among the plurality of measurement positions. It is preferable to calculate a straight line passing through the position as the central axis of the inspection object (10).
Thus, every time the shake measuring device is held by the shake measuring device, the center axis can be accurately obtained even if the position of the inspection object and the direction of the center axis are different. For this reason, the shake measuring apparatus can accurately measure the shake amount even when the posture of the inspection object is different for each measurement.

また請求項3の記載によれば、位置センサ(7a、7b)は、検査方向と直交する面内において検査対象物(10)の外径よりも広い幅を持つ第1の平行光を出力する第1の光源と、検査対象物(10)を挟んで第1の光源の発光面と対向するように受光面が向けられ、かつ第1の平行光を受光する第1の受光器と、検査方向と直交する面内において第1の平行光が照射される第1の方向と直交する第2の方向に沿って、検査対象物(10)の外径よりも広い幅を持つ第2の平行光を出力する第2の光源と、検査対象物(10)を挟んで第2の光源の発光面と対向するように受光面が向けられ、かつ第2の平行光を受光する第2の受光器とを有し、位置情報は、第1の受光器により検出された第2の方向における光の強度分布及び第2の受光器により検出された第1の方向における光の強度分布であり、処理部(83)は、第1の方向における光の強度分布から、所定の閾値以下の光の強度の領域の中心を第1の方向における検査対象物(10)の中心位置とし、第2の方向における光の強度分布から、所定の閾値以下の光の強度の領域の中心を第2の方向における検査対象物(10)の中心位置とすることが好ましい。
これにより、この振れ計測装置は、検査対象物と接触することなく所定の測定位置での検査対象物の中心位置を測定することができる。そのため、この振れ計測装置は、測定中に検査対象物が移動してしまったり、あるいは、検査対象物の表面に傷が付くことを防止できる。
According to the third aspect of the present invention, the position sensor (7a, 7b) outputs first parallel light having a width wider than the outer diameter of the inspection object (10) in a plane orthogonal to the inspection direction. A first light source, a first light receiver whose light-receiving surface is directed to face the light-emitting surface of the first light source across the inspection object (10), and receives the first parallel light; A second parallel having a width wider than the outer diameter of the inspection object (10) along a second direction orthogonal to the first direction irradiated with the first parallel light in a plane orthogonal to the direction. A second light source that outputs light and a second light receiving unit that receives the second parallel light with the light receiving surface directed so as to face the light emitting surface of the second light source across the inspection object (10). The position information includes the light intensity distribution in the second direction detected by the first light receiver and the second light reception. The light intensity distribution in the first direction detected by the processing unit (83) determines the first center of the light intensity area below a predetermined threshold from the light intensity distribution in the first direction. The center position of the inspection object (10) in the second direction is the center position of the inspection object (10) in the direction, and the center of the region of light intensity below a predetermined threshold is determined from the light intensity distribution in the second direction. It is preferable to set the position.
Thereby, this shake measuring device can measure the center position of the inspection object at the predetermined measurement position without contacting the inspection object. Therefore, this shake measuring apparatus can prevent the inspection object from moving during the measurement, or from scratching the surface of the inspection object.

また請求項4の記載によれば、処理部(83)は、複数の測定位置の全てにおける振れ量が所定範囲内に収まる場合、検査対象物(10)を良品と判定し、一方、複数の測定位置の何れか一つの振れ量が所定範囲から外れる場合、検査対象物(10)を不良品と判定することが好ましい。   According to the description of claim 4, the processing unit (83), when the amount of deflection of all of the plurality of measurement positions are within a predetermined range, the inspection object (10) is judged to be good, whereas, a plurality of If any one of the measurement positions is out of the predetermined range, it is preferable that the inspection object (10) is determined as a defective product.

さらに請求項5の記載によれば、本発明の他の形態として、振れ計測方法が提供される。係る振れ計測方法は、固定された検査対象物(10)の中心軸と略平行な検査方向に沿って位置センサ(7a、7b)を移動させるステップと、位置センサ(7a、7b)により、検査方向に沿った複数の測定位置において、検査方向と直交する面における検査対象物の位置を表す位置情報を取得するステップと、複数の測定位置で取得された位置情報から、検査対象物(10)の中心位置を求めるステップと、その中心位置と検査対象物(10)の中心軸との位置関係から少なくとも一つの測定位置における検査対象物(10)の振れ量を算出するステップとを含む。
係る手順を含むことにより、この振れ計測方法は、検査対象物を動かすことなく、測定位置における検査対象物の中心位置と中心軸との位置関係を調べることができるので、検査対象物の姿勢が測定の度に異なっても、正確に振れ量を測定することができる。
Furthermore, according to the description of claim 5, a shake measurement method is provided as another embodiment of the present invention. Such a shake measuring method includes a step of moving the position sensors (7a, 7b) along an inspection direction substantially parallel to the central axis of the fixed inspection object (10), and an inspection by the position sensors (7a, 7b). From a plurality of measurement positions along the direction, a step of acquiring position information indicating the position of the inspection object in a plane orthogonal to the inspection direction, and from the position information acquired at the plurality of measurement positions, the inspection object (10) And a step of calculating a shake amount of the inspection object (10) at at least one measurement position from a positional relationship between the center position and the central axis of the inspection object (10).
By including such a procedure, this shake measurement method can examine the positional relationship between the center position of the inspection object at the measurement position and the central axis without moving the inspection object, so that the posture of the inspection object is Even if the measurement is different, the amount of shake can be measured accurately.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一つの実施形態による振れ計測装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the shake measuring device by one Embodiment of this invention. 位置センサと検査対象物の水平面内の位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship in the horizontal surface of a position sensor and a test target object. 振れ計測装置の制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the control apparatus of a shake measuring device. 位置センサの受光器により受光された光の強度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of intensity distribution of the light received by the light receiver of the position sensor. 一つの実施形態における、各測定位置における検査対象物の中心位置とデータム点から算出される中心軸の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the center axis | shaft calculated from the center position of the test target object in each measurement position and datum point in one embodiment. 本発明の一つの実施形態に係る振れ計測装置により実行される振れ計測処理の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the shake measurement process performed by the shake measurement apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一つの実施形態による振れ計測装置について説明する。
この実施形態において、検査対象物は、例えば、直噴インジェクタ用パイプのサブアッシといった複数の部品の集合体であり、その集合体は、長手方向(すなわち、中心軸方向)に沿って複数の部品が溶接または組み立てられることにより棒状に形成される。そのため、この検査対象物において、形状誤差の測定基準となる基準部品に対して、他の部品が仕様で定められた位置とずれて取り付けられると、基準部品により定められる中心軸と、他の部品の中心軸に直交する面内での中心位置が一致しなくなる。そこで、この振れ計測装置は、検査対象物の中心軸と、各部品の中心位置とのずれにより生じる振れ量を測定する。
この振れ計測装置は、検査対象物を固定的に保持するとともに、検査対象物の中心軸に略平行な方向に沿って位置センサを移動させることにより、検査対象物の基準部品上に設定されるデータム点を含む複数の測定位置で検査対象物の中心座標を測定する。そしてこの振れ計測装置は、データム点における検査対象物の中心座標に基づいて検査対象物の中心軸を求めることにより、各測定位置における中心座標と中心軸との位置関係に基づいて、各測定位置における振れ量を算出する。
Hereinafter, a shake measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, the inspection object is an assembly of a plurality of parts such as, for example, a sub-assembly of a pipe for direct injection, and the assembly includes a plurality of parts along the longitudinal direction (that is, the central axis direction). It is formed into a rod shape by welding or assembling. Therefore, in this inspection object, when other parts are attached to the reference part that is the measurement standard of the shape error by shifting from the position defined in the specification, the central axis determined by the reference part and the other parts The center position in the plane orthogonal to the central axis of the line does not match. Therefore, this shake measuring apparatus measures the amount of shake caused by the deviation between the center axis of the inspection object and the center position of each component.
This shake measuring device is set on the reference part of the inspection object by holding the inspection object fixedly and moving the position sensor along a direction substantially parallel to the central axis of the inspection object. The center coordinates of the inspection object are measured at a plurality of measurement positions including the datum point. And this shake measuring device obtains the central axis of the inspection object based on the center coordinates of the inspection object at the datum point, and based on the positional relationship between the central coordinates and the central axis at each measurement position, The shake amount at is calculated.

図1は、本発明の一つの実施形態に係る振れ計測装置1の全体構成を示す概略構成図である。振れ計測装置1は、検査台2と、ワーク保持部3と、ガイド部材4と、センサ保持部5と、駆動部6と、位置センサ7a、7bと、制御装置8と、表示部9とを有する。そして振れ計測装置1は、ワーク保持部3に取り付けられた検査対象物10の所定の測定位置における、検査対象物10の中心軸10aからの振れ量を測定する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a shake measuring apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. Shake the measuring apparatus 1 includes a test stand 2, a work holding portion 3, a guide member 4, a sensor holding portion 5, a drive unit 6, the position sensors 7a, and 7b, the control unit 8, and a display unit 9 Have. Then, the shake measuring device 1 measures the amount of shake from the central axis 10 a of the inspection object 10 at a predetermined measurement position of the inspection object 10 attached to the workpiece holding unit 3.

検査台2は、検査対象物10を、その中心軸10aが略垂直となるように固定する。そのために、検査台2は、ワーク保持部3が取り付けられる基板2aと、基板2aに対して垂直に取り付けられたガイド支持部材2bとを有する。
ワーク保持部3は、検査対象物10の中心軸10aが略垂直方向を向くように、検査対象物10を基板2a上に固定的に保持する。ただし、後述するように、中心軸10aの方向は位置センサ7a、7bの測定値に基づいて算出される。そのため、検査対象物10は、位置センサ7a、7bの測定可能範囲内に収まるように固定されればよく、中心軸10aは厳密に垂直方向を向く必要はなく、また、検査対象物10がワーク保持部3に取り付けられる度に、中心軸10aの方向及び位置センサ7a、7bに対する相対的な位置が異なってもよい。
ワーク保持部3は、例えば、コレットチャック、スクロールチャックあるいはマグネットチャックなどのチャック装置を有する。なお、ワーク保持部3は、手動により検査対象物10を固定または開放してもよく、あるいは、制御装置8からの制御信号により検査対象物10を固定または開放してもよい。
The inspection table 2 fixes the inspection object 10 so that the central axis 10a is substantially vertical. For this purpose, the inspection table 2 includes a substrate 2a to which the work holding unit 3 is attached, and a guide support member 2b attached to the substrate 2a perpendicularly.
The work holding unit 3 holds the inspection object 10 on the substrate 2a in a fixed manner so that the central axis 10a of the inspection object 10 faces in a substantially vertical direction. However, as will be described later, the direction of the central axis 10a is calculated based on the measured values of the position sensors 7a and 7b. Therefore, the inspection object 10 only needs to be fixed so as to be within the measurable range of the position sensors 7a and 7b, and the central axis 10a does not need to be strictly oriented in the vertical direction. The direction of the central axis 10a and the relative position with respect to the position sensors 7a and 7b may be different each time the holder 3 is attached.
The work holding unit 3 includes, for example, a chuck device such as a collet chuck, a scroll chuck, or a magnet chuck. The workpiece holding unit 3 may fix or open the inspection object 10 manually, or may fix or open the inspection object 10 by a control signal from the control device 8.

ガイド部材4は、検査台2のガイド支持部材2bに取り付けられる。そしてガイド部材4は、センサ保持部5が垂直方向、すなわち、本実施形態における検査方向に移動可能、かつセンサ保持部5に保持される位置センサ7a、7bを精密に位置決め可能に取り付けられる機構、例えば、リニアモーションガイドまたはボールねじを有する。またガイド部材4は、駆動部6により駆動されることにより、センサ保持部5を垂直方向に移動させる。
センサ保持部5は、垂直方向に移動可能なようにガイド部材4に取り付けられる。そしてセンサ保持部5は、位置センサ7a及び位置センサ7bが、それぞれ検査対象物10の同一水平面内における互いに直交する二つの方向における位置を表す位置情報を取得できるように、位置センサ7a、7bを基板2aの上面からの高さが同一となるように保持する。さらにセンサ保持部5は、位置センサ7a、7bを、ワーク保持部3に保持された検査対象物10の側面に沿って下降可能なように形成される。
そこでセンサ保持部5は、例えば、水平面内でリング状あるいは口の字状に形成された支持部材5aと、支持部材5aをガイド部材4に取り付ける係合部材5bと、支持部材5aの下方に形成され、それぞれ、位置センサ7a、7bが取り付けられる複数の突起部とを有する。
The guide member 4 is attached to the guide support member 2 b of the inspection table 2. The guide member 4 is a mechanism to which the sensor holding part 5 can be moved in the vertical direction, that is, the inspection direction in the present embodiment, and the position sensors 7a and 7b held by the sensor holding part 5 can be precisely positioned. For example, it has a linear motion guide or a ball screw. The guide member 4 is driven by the drive unit 6 to move the sensor holding unit 5 in the vertical direction.
The sensor holding part 5 is attached to the guide member 4 so as to be movable in the vertical direction. And the sensor holding | maintenance part 5 acquires position information 7a, 7b so that the position sensor 7a and the position sensor 7b can acquire the positional information which represents the position in two mutually orthogonal directions within the same horizontal surface of the test object 10, respectively. The substrate 2a is held so that the height from the upper surface is the same. Further, the sensor holding unit 5 is formed so that the position sensors 7 a and 7 b can be lowered along the side surface of the inspection object 10 held by the workpiece holding unit 3.
Therefore, the sensor holding unit 5 is formed below the support member 5a, a support member 5a formed in a ring shape or a mouth shape in a horizontal plane, an engagement member 5b for attaching the support member 5a to the guide member 4, and the like. And a plurality of protrusions to which the position sensors 7a and 7b are attached.

駆動部6は、ガイド部材4を駆動するための動力を発生させる。そのため、駆動部6は、例えば、サーボモータを有する。そして駆動部6は、駆動部6により生じた動力を直接又はギアなどを介して間接的にガイド部材4へ伝達できるように、ガイド部材4に取り付けられる。また駆動部6は、制御装置8と電気的に接続され、制御装置8から制御信号を受信する。そして駆動部6は、制御装置8からの制御信号に応じてガイド部材4を駆動することにより、位置センサ7a、7bが検査対象物10に対して高さ方向に所定の位置となるように、あるいは位置センサ7a、7bが一定速度で垂直方向に移動するように、センサ保持部5を垂直方向に移動させる。
なお、センサ保持部5の移動速度が正確に一定となるように、あるいは、位置センサ7a、7bの高さが正確に求められるように、駆動部6が有するサーボモータの回転軸にロータリーエンコーダが取り付けられてもよい。あるいは、センサ保持部5にリニアエンコーダが取り付けられてもよい。そしてこれらエンコーダは、制御装置8と電気的に接続され、エンコーダによる測定信号は、駆動部6を制御するための情報として、制御装置8へ送られる。
The drive unit 6 generates power for driving the guide member 4. Therefore, the drive part 6 has a servomotor, for example. The drive unit 6 is attached to the guide member 4 so that the power generated by the drive unit 6 can be transmitted to the guide member 4 directly or indirectly via a gear or the like. The drive unit 6 is electrically connected to the control device 8 and receives a control signal from the control device 8. And the drive part 6 drives the guide member 4 according to the control signal from the control apparatus 8, so that the position sensors 7a and 7b are at a predetermined position in the height direction with respect to the inspection object 10. Alternatively, the sensor holding unit 5 is moved in the vertical direction so that the position sensors 7a and 7b move in the vertical direction at a constant speed.
It should be noted that a rotary encoder is attached to the rotary shaft of the servomotor of the drive unit 6 so that the moving speed of the sensor holding unit 5 is accurately constant or the heights of the position sensors 7a and 7b are accurately obtained. It may be attached. Alternatively, a linear encoder may be attached to the sensor holding unit 5. These encoders are electrically connected to the control device 8, and measurement signals from the encoder are sent to the control device 8 as information for controlling the drive unit 6.

位置センサ7a、7bは、それぞれ、複数の所定の測定位置における検査対象物10の水平方向の位置を表す位置情報を取得する。なお、測定位置は、例えば、基準部品上に位置するデータム点に相当する高さと、基準部品以外の部品の位置に相当する高さに設定される。例えば、位置センサ7a、7bは、それぞれ、水平方向に所定の幅を持つ平行光を出力する光源と、複数の受光素子(例えば、CCDあるいはC-MOS)が水平方向に一列に配列された受光器とを有する。そして位置センサ7a、7bは、受光器により受光された光の水平方向の強度分布を位置情報として制御装置8へ出力する。   Each of the position sensors 7a and 7b acquires position information indicating the horizontal position of the inspection object 10 at a plurality of predetermined measurement positions. The measurement position is set to, for example, a height corresponding to a datum point located on the reference part and a height corresponding to a position of a part other than the reference part. For example, each of the position sensors 7a and 7b includes a light source that outputs parallel light having a predetermined width in the horizontal direction and a light receiving element in which a plurality of light receiving elements (for example, CCD or C-MOS) are arranged in a line in the horizontal direction. With a bowl. The position sensors 7a and 7b output the intensity distribution in the horizontal direction of the light received by the light receiver to the control device 8 as position information.

図2は、位置センサ7a、7bと、検査対象物10の水平面内の位置関係を示す概略平面図である。
位置センサ7aの光源71aの発光面と受光器72aの受光面が検査対象物10を挟んで対向するように、光源71a及び受光器72aは設置される。同様に、位置センサ7bの光源71bの発光面と受光器72bの受光面が検査対象物10を挟んで対向するように、光源71b及び受光器72bは設置される。さらに光源71aから照射される平行光と、光源71bから照射される平行光は、互いに直交するように、光源71a及び71bは配置される。なお、説明の便宜上、光源71aから光が照射される方向をY軸とし、光源71bから光が照射される方向をX軸とする。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the positional relationship between the position sensors 7a and 7b and the inspection object 10 in the horizontal plane.
The light source 71a and the light receiver 72a are installed so that the light emitting surface of the light source 71a of the position sensor 7a and the light receiving surface of the light receiver 72a face each other with the inspection object 10 interposed therebetween. Similarly, the light source 71b and the light receiver 72b are installed so that the light emitting surface of the light source 71b of the position sensor 7b and the light receiving surface of the light receiver 72b are opposed to each other with the inspection object 10 interposed therebetween. Further, the light sources 71a and 71b are arranged so that the parallel light emitted from the light source 71a and the parallel light emitted from the light source 71b are orthogonal to each other. For convenience of explanation, the direction in which light is emitted from the light source 71a is taken as the Y axis, and the direction in which light is emitted from the light source 71b is taken as the X axis.

光源71aから照射される平行光の幅は、検査対象物10の直径よりも広くなっており、そのため、受光器72aは、光源71aから照射される平行光のうち、検査対象物10により遮られない部分を受光する。同様に、光源71bから照射される平行光の幅は、検査対象物10の直径よりも広くなっており、そのため、受光器72bは、光源71bから照射される平行光のうち、検査対象物10により遮られない部分を受光する。そのため、受光器72a、72bにより受光された光の水平方向の強度分布は、検査対象物10の外径に相当する領域の強度が低い凹状の分布となる。そして検査対象物10の位置に応じて、光の強度の低い領域の位置も決定される。そのため、この光の強度分布は、検査対象物10の位置を表す。特に本実施形態の場合、受光器72aにより受光される光の強度分布は、光源71aがX方向に広がりを持つ平行光を出力するため、X方向における検査対象物10の位置を表す。一方、受光器72bにより受光される光の強度分布は、光源71bがY方向に広がりを持つ平行光を出力するため、Y方向における検査対象物10の位置を表す。   The width of the parallel light emitted from the light source 71a is wider than the diameter of the inspection object 10, so that the light receiver 72a is blocked by the inspection object 10 out of the parallel light emitted from the light source 71a. Receiving the part that is not. Similarly, the width of the parallel light emitted from the light source 71b is wider than the diameter of the inspection object 10, and therefore the light receiver 72b includes the inspection object 10 out of the parallel light emitted from the light source 71b. The part that is not obstructed by the light is received. Therefore, the light receiver 72a, the intensity distribution in the horizontal direction of the light received by 72b is a low strength concave distribution of the region corresponding to the outer diameter of the test object 10. And according to the position of the test object 10, the position of the area | region where the intensity | strength of light is low is also determined. Therefore, this light intensity distribution represents the position of the inspection object 10. Especially in the case of this embodiment, the intensity distribution of light received by the photo detector 72a, because the light source 71a outputs a collimated light having a spread in the X direction represents the position of the test object 10 in the X direction. On the other hand, the intensity distribution of light received by the light receiver 72b, since the light source 71b to output parallel light having a spread in the Y-direction represents the position of the test object 10 in the Y direction.

制御装置8は、例えば、コンピュータで構成される。そして制御装置8は振れ計測装置1の各部を制御する。また制御装置8は、位置センサ7a、7bから取得した、検査対象物10の水平方向の位置情報に基づいて、検査対象物10の所定の測定位置における振れ量を求める。
図3は、制御装置8の概略構成図である。制御装置8は、通信インターフェース部81と、記憶部82と、処理部83とを有する。
The control device 8 is configured by a computer, for example. The control device 8 controls each part of the shake measuring device 1. Further, the control device 8 obtains a shake amount at a predetermined measurement position of the inspection object 10 based on the position information in the horizontal direction of the inspection object 10 acquired from the position sensors 7a and 7b.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the control device 8. The control device 8 includes a communication interface unit 81, a storage unit 82, and a processing unit 83.

通信インターフェース部81は、制御装置8と位置センサ7a、7b及び駆動部6を接続するためのインターフェース回路を有する。そして通信インターフェース部81は、位置センサ7a、7bから検査対象物10のX方向、Y方向の位置情報を受け取ると、その情報を処理部83に渡す。また通信インターフェース部81は、処理部83から受け取った駆動部6を制御するための制御信号を、駆動部6へ出力し、駆動部6から受け取った駆動部6の状態を表す信号を処理部83へ渡す。
記憶部82は、ハードディスクのような磁気記録媒体、ランダムアクセスメモリ(RAM)、またはフラッシュメモリのような半導体メモリ、CD−RW、DVD−R/Wのような読み書き可能な光記録媒体及びそのアクセス装置のうちの少なくとも一つを有する。
記憶部82は、処理部83で使用されるプログラム及び各種のデータを記憶する。
記憶部82は、処理部83からの要求に応じて、各種のプログラム及びデータを処理部83へ渡す。
The communication interface unit 81 includes an interface circuit for connecting the control device 8 to the position sensors 7 a and 7 b and the driving unit 6. When the communication interface unit 81 receives position information of the inspection target 10 in the X direction and the Y direction from the position sensors 7 a and 7 b, the communication interface unit 81 passes the information to the processing unit 83. In addition, the communication interface unit 81 outputs a control signal for controlling the driving unit 6 received from the processing unit 83 to the driving unit 6, and receives a signal indicating the state of the driving unit 6 received from the driving unit 6. To pass.
The storage unit 82 includes a magnetic recording medium such as a hard disk, a random access memory (RAM), a semiconductor memory such as a flash memory, a readable / writable optical recording medium such as a CD-RW and a DVD-R / W, and its access. Having at least one of the devices.
The storage unit 82 stores programs used in the processing unit 83 and various data.
The storage unit 82 passes various programs and data to the processing unit 83 in response to a request from the processing unit 83.

処理部83は、1個または複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして処理部83は、所定の測定位置における水平面内での検査対象物10の中心位置と中心軸10aとのずれ量の2倍に相当する振れ量を求める。
図3に示されるように、処理部83は、処理部83により実行される機能モジュールとして、高さ制御部831と、中心位置算出部832と、傾き角算出部833と、振れ量算出部834と、良否判定部835とを有する。処理部83が有するこれらの各機能モジュールは、例えば、処理部83が有するプロセッサ上で動作するソフトウェアにより実現される。
The processing unit 83 includes one or a plurality of processors and their peripheral circuits. And the process part 83 calculates | requires the shake amount equivalent to twice the deviation | shift amount of the center position of the test object 10 in the horizontal surface in a predetermined measurement position, and the center axis | shaft 10a.
As illustrated in FIG. 3, the processing unit 83 includes a height control unit 831, a center position calculation unit 832, an inclination angle calculation unit 833, and a shake amount calculation unit 834 as functional modules executed by the processing unit 83. And a pass / fail judgment unit 835. Each of these functional modules included in the processing unit 83 is realized by software operating on a processor included in the processing unit 83, for example.

高さ制御部831は、所定の測定位置に相当する高さに位置センサ7a、7bを移動させるよう、駆動部6への制御信号を生成し、その制御信号を通信インターフェース部81へ出力する。
また高さ制御部831は、位置センサ7a、7bが測定位置に対応する高さに達したときに、位置センサ7a、7bから得られた位置情報に、その高さを表す情報を関連付ける。例えば、高さ制御部831は、位置センサ7a、7bを検査対象物10の上端から下端へ向けて下降させている間に、各測定位置における位置情報を取得する。あるいは、高さ制御部831は、位置センサ7a、7bを検査対象物10の下端から上端へ向けて上昇させている間に、各測定位置における位置情報を取得してもよい。
The height control unit 831 generates a control signal for the drive unit 6 so as to move the position sensors 7 a and 7 b to a height corresponding to a predetermined measurement position, and outputs the control signal to the communication interface unit 81.
Further, when the position sensors 7a and 7b reach a height corresponding to the measurement position, the height control unit 831 associates information representing the height with the position information obtained from the position sensors 7a and 7b. For example, the height control unit 831 acquires position information at each measurement position while the position sensors 7 a and 7 b are lowered from the upper end to the lower end of the inspection object 10. Alternatively, the height control unit 831 may acquire position information at each measurement position while raising the position sensors 7 a and 7 b from the lower end to the upper end of the inspection object 10.

なお、高さ制御部831は、例えば、センサ保持部5がその移動範囲の上端に位置するときを基準として、センサ保持部5が下降した長さを、駆動部6へ制御信号を送信した期間の長さ、駆動部6またはセンサ保持部5に取り付けられたエンコーダからの出力信号などに基づいて測定することにより、位置センサ7a、7bの高さを決定できる。そして高さ制御部831は、ワーク保持部3により保持された検査対象物10の下端の高さと位置センサ7a、7bの高さの差から、検査対象物10に対する位置センサ7a、7bの相対的な高さを決定できる。
高さ制御部831は、位置センサ7a、7bにより得られた位置情報と、検査対象物の測定位置を表す高さ情報との組を、中心位置算出部832及び傾き角算出部833へ渡す。
For example, the height control unit 831 transmits the control signal to the drive unit 6 based on the length when the sensor holding unit 5 is lowered with reference to the time when the sensor holding unit 5 is located at the upper end of the moving range. The heights of the position sensors 7a and 7b can be determined by measuring the length of the position sensors 7a and 7b, and an output signal from an encoder attached to the drive unit 6 or the sensor holding unit 5. The height control unit 831 then determines the relative position of the position sensors 7a and 7b with respect to the inspection object 10 from the difference between the height of the lower end of the inspection object 10 held by the work holding unit 3 and the height of the position sensors 7a and 7b. Height can be determined.
The height control unit 831 passes a set of the position information obtained by the position sensors 7 a and 7 b and the height information indicating the measurement position of the inspection object to the center position calculation unit 832 and the inclination angle calculation unit 833.

中心位置算出部832は、高さ制御部831から受け取った位置情報と、検査対象物の測定位置を表す高さ情報の組に基づいて、その測定位置での検査対象物10の中心位置を算出する。   The center position calculation unit 832 calculates the center position of the inspection object 10 at the measurement position based on the set of position information received from the height control unit 831 and height information indicating the measurement position of the inspection object. To do.

図4は、位置センサ7aの受光器72aにより受光された光の強度分布の一例を示す図である。図4において、横軸は、X方向の座標値を表し、縦軸は受光強度を表す。またグラフ401は、受光器72aにより受光された光の強度分布を表す。検査対象物10で光が遮られた位置での強度が低く、一方、検査対象物10の両サイドでは、光が受光器72aに達するため強度が高くなる。そのため、受光器72aにおいて受光された光の強度分布は、図4に示されるように凹型となり、その強度の低い領域の幅が検査対象物10の外径に対応する。そこで、中心位置算出部832は、位置センサ7aの受光器72aから受け取った位置情報であるX方向の光の強度分布から、光の強度が所定の閾値Th以下となる領域の両端の座標値xL、xRを求める。そして中心位置算出部832は、その両端の座標値xL、xRの中点xCを、検査対象物10のX方向の中心位置とする。なお、所定の閾値は、例えば、実験等により、その所定の閾値以下の光の強度となる領域の幅が検査対象物10の外径と一致するように予め設定される。
同様に、中心位置算出部832は、位置センサ7bの受光器72bから受け取った位置情報であるY方向の光の強度分布から、光の強度が所定の閾値以下となる領域の両端の座標値を求める。そして中心位置算出部832は、その両端の座標値の中点を、検査対象物10のY方向の中心位置とする。
中心位置算出部832は、二つのデータム点に対応する検査対象物10の中心位置の3次元座標(すなわち、水平面内のX座標及びY座標と、測定位置の高さを表すZ座標の組)を傾き角算出部833へ渡す。また中心位置算出部832は、データム点以外の測定位置における検査対象物10の中心位置の3次元座標を振れ量算出部834へ渡す。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an intensity distribution of light received by the light receiver 72a of the position sensor 7a. In FIG. 4, the horizontal axis represents the coordinate value in the X direction, and the vertical axis represents the received light intensity. A graph 401 represents the intensity distribution of the light received by the light receiver 72a. The intensity at the position where the light is blocked by the inspection object 10 is low. On the other hand, since the light reaches the light receiver 72a on both sides of the inspection object 10, the intensity is high. Therefore, the intensity distribution of the light received by the light receiver 72 a is concave as shown in FIG. 4, and the width of the low intensity region corresponds to the outer diameter of the inspection object 10. Therefore, the center position calculation unit 832 determines the coordinate values x of both ends of the region where the light intensity is equal to or less than a predetermined threshold Th from the light intensity distribution in the X direction, which is position information received from the light receiver 72a of the position sensor 7a. L, determine the x R. Then, the center position calculation unit 832 sets the midpoint x C of the coordinate values x L and x R at both ends as the center position of the inspection object 10 in the X direction. Note that the predetermined threshold is set in advance, for example, by an experiment or the like so that the width of the region where the light intensity is equal to or lower than the predetermined threshold matches the outer diameter of the inspection object 10.
Similarly, the center position calculation unit 832 obtains coordinate values at both ends of a region where the light intensity is equal to or less than a predetermined threshold from the light intensity distribution in the Y direction, which is position information received from the light receiver 72b of the position sensor 7b. Ask. Then, the center position calculation unit 832 sets the center point of the coordinate values at both ends as the center position of the inspection object 10 in the Y direction.
The center position calculation unit 832 is a three-dimensional coordinate of the center position of the inspection object 10 corresponding to two datum points (that is, a set of an X coordinate and a Y coordinate in the horizontal plane and a Z coordinate representing the height of the measurement position). Is sent to the inclination angle calculation unit 833. Further, the center position calculation unit 832 passes the three-dimensional coordinates of the center position of the inspection object 10 at the measurement position other than the datum point to the shake amount calculation unit 834.

傾き角算出部833は、検査対象物10の二つのデータム点の3次元座標に基づいて、検査対象物10の中心軸10aの、垂直方向に対する傾き角を算出する。
図5は、各測定位置における検査対象物10の中心位置とデータム点から算出される中心軸10aの関係を示す図である。図5に示されるように、本実施形態では、検査対象物10が振れ計測装置1に保持されたときに、検査対象物10の下端に位置する部品が基準部品であり、その基準部品上に設定された点A、Bがデータム点である。また点A、点Bは、基準部品の互いに異なる高さにおける、水平面内の中心点であり、点Aの水平座標は(x1,y1)で表され、点Bの水平座標は(x2,y2)で表される。そして点Aと点B間の垂直方向の距離はZ0である。
この場合、検査対象物10の中心軸10aは、二つのデータム点を通る直線により規定されるので、垂直方向(すなわち、振れ計測装置1のセンサ保持部5が移動する方向)に対する中心軸10aの傾き角θは、次式により算出される。

Figure 2011080962
傾き角算出部833は、算出した中心軸10aの傾き角θを振れ量算出部834へ通知する。 The inclination angle calculation unit 833 calculates the inclination angle of the central axis 10a of the inspection object 10 with respect to the vertical direction based on the three-dimensional coordinates of the two datum points of the inspection object 10.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the center position of the inspection object 10 at each measurement position and the center axis 10a calculated from the datum point. As shown in FIG. 5, in this embodiment, when the inspection object 10 is held by the shake measuring device 1, the part located at the lower end of the inspection object 10 is a reference part, and the reference part is over the reference part. The set points A and B are datum points. Point A and point B are center points in the horizontal plane at different heights of the reference part, the horizontal coordinate of point A is represented by (x1, y1), and the horizontal coordinate of point B is (x2, y2 ). The vertical distance between points A and B is Z0.
In this case, since the central axis 10a of the inspection object 10 is defined by a straight line passing through the two datum points, the central axis 10a with respect to the vertical direction (that is, the direction in which the sensor holding unit 5 of the shake measuring device 1 moves). The inclination angle θ is calculated by the following equation.
Figure 2011080962
The inclination angle calculation unit 833 notifies the shake amount calculation unit 834 of the calculated inclination angle θ of the central axis 10a.

振れ量算出部834は、各測定位置における、検査対象物10の中心位置と、中心軸10aのずれ量の2倍に相当する振れ量を算出する。
再度図5を参照すると、例えば、一番下端のデータム点Aからの垂直方向の距離がZ1〜Z3となる位置が、それぞれ、測定位置であり、その測定位置における検査対象物10の中心点をC、D、Eとする。この場合、振れ量算出部834は、データム点Aからの垂直方向の距離がZ1〜Z3となる各測定位置に対応する水平面において、中心軸10aが通る点C’、D’、E’の水平座標を、データム点Aの水平座標(x1,y1)を基準として、次式に従って算出する。

Figure 2011080962
ただし、(x3',y3')は、点C’の水平座標である。また、(x4',y4')は、点D’の水平座標であり、(x5',y5')は、点E’の水平座標である。 The shake amount calculation unit 834 calculates a shake amount corresponding to twice the amount of deviation between the center position of the inspection object 10 and the center axis 10a at each measurement position.
Referring to FIG. 5 again, for example, the positions at which the vertical distances from the lowest datum point A are Z1 to Z3 are the measurement positions, respectively, and the center point of the inspection object 10 at the measurement position is the center position. C, D, E. In this case, the shake amount calculation unit 834 performs horizontal operations at points C ′, D ′, and E ′ through which the central axis 10a passes in the horizontal plane corresponding to each measurement position where the vertical distance from the datum point A is Z1 to Z3. The coordinates are calculated according to the following formula with the horizontal coordinate (x1, y1) of the datum point A as a reference.
Figure 2011080962
However, (x3 ′, y3 ′) is the horizontal coordinate of the point C ′. Further, (x4 ′, y4 ′) is the horizontal coordinate of the point D ′, and (x5 ′, y5 ′) is the horizontal coordinate of the point E ′.

振れ量算出部834は、各測定位置における中心軸が通る点の座標を算出すると、各測定位置における検査対象物10の中心点と、中心軸が通る点の水平方向の距離に基づいて、各測定位置における振れ量を算出する。例えば、図5に示された各測定位置における振れ量f3、f4、f5は、それぞれ、次式に従って算出される。

Figure 2011080962
振れ量算出部834は、各測定位置における振れ量を良否判定部835へ渡す。 The shake amount calculation unit 834 calculates the coordinates of the point through which the central axis passes at each measurement position, and based on the horizontal distance between the central point of the inspection object 10 at each measurement position and the point through which the central axis passes, The shake amount at the measurement position is calculated. For example, the shake amounts f3, f4, and f5 at each measurement position shown in FIG. 5 are calculated according to the following equations, respectively.
Figure 2011080962
The shake amount calculation unit 834 passes the shake amount at each measurement position to the pass / fail determination unit 835.

良否判定部835は、各測定位置における振れ量に基づいて、検査対象物10が良品か否か判定する。例えば、良否判定部835は、何れか一つの測定位置における振れ量でも、所定の範囲から外れていれば、検査対象物10を不良品と判定する。一方、全ての測定位置における振れ量が所定の範囲内に含まれていれば、良否判定部835は、検査対象物10を良品と判定する。なお、所定の範囲は、例えば、検査対象物10の設計仕様により定められる振れ量の許容公差とすることができる。また、所定の範囲は、測定位置ごとに異なっていてもよい。
良否判定部835は検査対象物10の良否判定結果及び各測定位置における振れ量を表示部9へ出力する。あるいは、良否判定部835は、検査対象物10の良否判定結果及び各測定位置における振れ量を、通信インターフェース81を介して制御装置8と接続された外部機器(図示せず)へ出力してもよい。
The pass / fail determination unit 835 determines whether or not the inspection object 10 is a non-defective product based on the shake amount at each measurement position. For example, the pass / fail determination unit 835 determines that the inspection target 10 is a defective product even if the shake amount at any one of the measurement positions is out of a predetermined range. On the other hand, if the shake amounts at all measurement positions are included in the predetermined range, the pass / fail determination unit 835 determines the inspection object 10 as a non-defective product. Note that the predetermined range can be, for example, an allowable tolerance of the shake amount determined by the design specification of the inspection object 10. The predetermined range may be different for each measurement position.
The pass / fail judgment unit 835 outputs the pass / fail judgment result of the inspection object 10 and the shake amount at each measurement position to the display unit 9. Alternatively, the pass / fail determination unit 835 may output the pass / fail determination result of the inspection object 10 and the shake amount at each measurement position to an external device (not shown) connected to the control device 8 via the communication interface 81. Good.

表示部9は、振れ量の測定結果、その他の所定の情報などを表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイを有する。そして、表示部9は、制御装置8から検査対象物10の良否判定結果及び各測定位置の振れ量を受け取り、その良否判定結果及び各測定位置の振れ量を表示する。
なお、制御装置8による検査対象物10の良否判定結果及び各測定位置の振れ量が外部機器へ出力される場合、表示部9は省略されてもよい。
The display unit 9 displays the measurement result of the shake amount and other predetermined information, and includes a liquid crystal display, for example. The display unit 9 receives the pass / fail determination result of the inspection object 10 and the shake amount of each measurement position from the control device 8, and displays the pass / fail determination result and the shake amount of each measurement position.
In addition, when the quality determination result of the inspection target 10 by the control device 8 and the shake amount of each measurement position are output to an external device, the display unit 9 may be omitted.

以下、図6に示したフローチャートを参照しつつ、本発明の一つの実施形態に係る振れ計測装置1による振れ計測処理について説明する。なお、図6に示される振れ計測処理は、制御装置8の処理部83により制御される。   Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 6, a shake measurement process performed by the shake measurement apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described. Note that the shake measurement process illustrated in FIG. 6 is controlled by the processing unit 83 of the control device 8.

検査対象物10がワーク保持部3により固定され、かつ、センサ保持部5がその移動可能範囲の上端に移動して、測定準備が整うと、処理部83の高さ制御部831は、駆動部6へ制御信号を送信して、位置センサ7a、7bの下降を開始させる(ステップS101)。そして位置センサ7a、7bは、それぞれ、X方向及びY方向の受光強度分布を表す測定信号を制御装置8へ送信する。そして高さ制御部831は、複数の測定位置において取得された測定信号を、その測定位置の高さを表す情報とともに、処理部83の中心位置算出部832へ渡す。   When the inspection object 10 is fixed by the workpiece holding unit 3 and the sensor holding unit 5 is moved to the upper end of the movable range and the measurement preparation is completed, the height control unit 831 of the processing unit 83 is moved to the driving unit. A control signal is transmitted to 6 to start the position sensors 7a and 7b to descend (step S101). The position sensors 7a and 7b transmit measurement signals representing received light intensity distributions in the X direction and the Y direction to the control device 8, respectively. The height control unit 831, a measurement signal obtained at a plurality of measurement positions, together with the information indicating the height of the measurement position passes the center position calculation unit 832 of the processor 83.

中心位置算出部832は、二つのデータム点を含む、複数の測定位置について検査対象物10の中心位置を算出する(ステップS102)。そして中心位置算出部832は、二つのデータム点の中心位置の3次元座標を処理部83の傾き角算出部833及び振れ量算出部834へ渡す。また中心位置算出部832は、データム点以外の測定位置における中心位置の3次元座標を振れ量算出部834へ渡す。   The center position calculation unit 832 calculates the center position of the inspection object 10 for a plurality of measurement positions including two datum points (step S102). The center position calculation unit 832 transfers the three-dimensional coordinates of the center positions of the two datum point to the tilt angle calculator 833 and the shake amount calculation unit 834 of the processor 83. The center position calculation unit 832 passes the three-dimensional coordinates of the center position at the measurement position other than the datum point to the shake amount calculation unit 834.

傾き角算出部833は、二つのデータム点の中心位置の測定座標値に基づいて、垂直方向(すなわち、位置センサ7a、7bが移動する方向)に対する検査対象物10の中心軸10aの傾き角を算出する(ステップS103)。そして傾き角算出部833は、中心軸10aの傾き角を振れ量算出部834へ渡す。   The inclination angle calculation unit 833 calculates the inclination angle of the central axis 10a of the inspection object 10 with respect to the vertical direction (that is, the direction in which the position sensors 7a and 7b move) based on the measured coordinate values of the center positions of the two datum points. Calculate (step S103). Then, the tilt angle calculation unit 833 passes the tilt angle of the central axis 10 a to the shake amount calculation unit 834.

振れ量算出部834は、二つのデータム点の中心位置の測定座標値に基づいて、各測定位置における水平面を中心軸10aが通る点の水平座標を算出する(ステップS104)。そして振れ量算出部834は、各測定位置における中心位置の測定座標値、中心軸が通る点の座標及び中心軸の傾き角に基づいて、各測定位置における振れ量を算出する(ステップS105)。振れ量算出部834は、各測定位置における振れ量を処理部83の良否判定部835へ渡す。   Shake amount calculation unit 834, based on the measured coordinate values of the center position of the two datum points, to calculate the horizontal coordinate of the point through which the central axis 10a of the horizontal plane at each measurement position (step S104). Then, the shake amount calculation unit 834 calculates the shake amount at each measurement position based on the measurement coordinate value of the center position at each measurement position, the coordinates of the point through which the center axis passes, and the tilt angle of the center axis (step S105). The shake amount calculation unit 834 passes the shake amount at each measurement position to the pass / fail determination unit 835 of the processing unit 83.

良否判定部835は、各測定位置における振れ量が所定範囲内に収まるか否か判定する(ステップS106)。全ての測定位置において振れ量が所定範囲内に収まる場合(ステップS106−Yes)、良否判定部835は、検査対象物10を良品と判定する(ステップS107)。そして良否判定部835は、その判定結果及び各測定位置の振れ量を表示部9に表示させる。
一方、何れか一つの測定位置でも振れ量が所定範囲から外れる場合(ステップS106−No)、良否判定部835は、検査対象物10を良品と判定する(ステップS108)。そして良否判定部835は、その判定結果及び各測定位置の振れ量を表示部9に表示させる。
ステップS107またはS108の後、制御装置8は、振れ計測処理を終了する。
The pass / fail determination unit 835 determines whether or not the shake amount at each measurement position falls within a predetermined range (step S106). When the shake amount falls within the predetermined range at all measurement positions (step S106—Yes), the quality determination unit 835 determines that the inspection target 10 is a non-defective product (step S107). And the quality determination part 835 displays the determination result and the shake amount of each measurement position on the display part 9.
On the other hand, when the shake amount deviates from the predetermined range even at any one of the measurement positions (No at Step S106), the quality determination unit 835 determines that the inspection target 10 is a non-defective product (Step S108). And the quality determination part 835 displays the determination result and the shake amount of each measurement position on the display part 9.
After step S107 or S108, the control device 8 ends the shake measurement process.

以上説明してきたように、本発明の一つの実施形態に係る振れ計測装置は、検査対象物を移動させる代わりに、精密に位置決めできる位置センサを移動させて検査対象物の複数の測定位置の座標を測定することができる。また、この振れ計測装置は、検査対象物が傾いて取り付けられても、データム点の中心位置座標から検査対象物の中心軸の傾き角を求めることができる。そのため、この振れ計測装置は、検査対象物の姿勢及び検査台に取り付けられた位置が測定の度に異なっても、検査対象物の各測定位置における振れ量を正確に求めることができる。   As described above, the shake measuring apparatus according to one embodiment of the present invention moves the position sensor that can be accurately positioned, instead of moving the inspection object, to coordinate the plurality of measurement positions of the inspection object. Can be measured. Further, the vibration measurement device be obliquely mounted on the inspection object can be determined inclination angle of the center axis of the test object from the center position coordinates of the datum point. Therefore, the vibration measurement device also position and orientation and attached to the testing station of the inspection object is different from each measurement, it is possible to determine the amount of deflection at each measuring position of the test object accurately.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、振れ計測装置は、一つの測定位置につき、検査対象物の中心位置を複数回測定することにより得られた測定値の平均値を、その中心位置の座標としてもよい。例えば、振れ計測装置は、一つの測定位置について、センサ保持部の一回の下降動作中に、その測定位置を中心とした垂直方向に±1.5mmの範囲内で8回位置センサにより測定してもよい。そして制御装置は、それら8回の測定のそれぞれについて得られた中心位置の座標の平均値を、その測定位置における中心位置の座標とする。
このように、振れ計測装置は、一つの測定位置において複数回の測定を行って得られた中心位置の測定値の統計値を、その中心位置とすることで、正確に中心位置を決定できる。
また、データム点は、ワーク保持部によって保持されている部品以外の部品上に設定されていてもよい。例えば、上記の実施形態のように、検査対象物の下端がワーク保持部によって保持されている場合でも、データム点は、検査対象物の上端に位置する部品上に設定されていてもよい。
また、位置センサは、上記の実施形態で使用されるセンサに限られない。位置センサとして、検査対象物に接触することなく、検査対象物の水平面内の位置を測定できる他のセンサを用いてもよい。この場合、処理部の中心位置算出部も、位置センサとして使用されるセンサの出力信号に応じて検査対象物の水平面内の中心位置を算出する。
さらに、振れ計測装置は、各測定位置における検査対象物の中心位置と中心軸とのずれ量を、検査対象物が良品か否か判定するための指標として算出してもよい。この場合、各測定位置における検査対象物の中心位置と中心軸とのずれ量は、上記の実施形態において説明した振れ量の半分の値となる。
上記のように、当業者は、本発明の範囲内で様々な修正を行うことが可能である。
In addition, this invention is not limited to said embodiment. For example, the shake measuring device may use, as a coordinate of the center position, an average value of measurement values obtained by measuring the center position of the inspection object a plurality of times for one measurement position. For example, the shake measurement device measures a single measurement position by a position sensor eight times within a range of ± 1.5 mm in the vertical direction centered on the measurement position during one descent operation of the sensor holding unit. Also good. Then, the control device sets the average value of the coordinates of the center position obtained for each of the eight measurements as the coordinates of the center position at the measurement position.
As described above, the shake measuring apparatus can accurately determine the center position by setting the statistical value of the measured value of the center position obtained by performing the measurement a plurality of times at one measurement position as the center position.
Further, the datum point may be set on a part other than the part held by the work holding unit. For example, even when the lower end of the inspection target is held by the work holding unit as in the above-described embodiment, the datum point may be set on a part positioned at the upper end of the inspection target.
The position sensor is not limited to the sensor used in the above embodiment. As the position sensor, another sensor that can measure the position of the inspection object in the horizontal plane without contacting the inspection object may be used. In this case, the center position calculation unit of the processing unit also calculates the center position in the horizontal plane of the inspection object according to the output signal of the sensor used as the position sensor.
Further, the shake measuring device may calculate the deviation amount between the center position and the center axis of the inspection object at each measurement position as an index for determining whether or not the inspection object is a non-defective product. In this case, the amount of deviation between the center position and the center axis of the inspection object at each measurement position is a value that is half of the shake amount described in the above embodiment.
As described above, those skilled in the art can make various modifications within the scope of the present invention.

1 振れ計測装置
2 検査台
3 ワーク保持部
4 ガイド部材
5 センサ保持部
6 駆動部
7a、7b 位置センサ
8 制御装置
9 表示部
10 検査対象物
10a 中心軸
81 通信インターフェース部
82 記憶部
83 処理部
831 高さ制御部
832 中心位置算出部
833 傾き角算出部
834 振れ量算出部
835 良否判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Runout measuring apparatus 2 Inspection stand 3 Work holding part 4 Guide member 5 Sensor holding part 6 Drive part 7a, 7b Position sensor 8 Control apparatus 9 Display part 10 Inspection object 10a Center axis 81 Communication interface part 82 Storage part 83 Processing part 831 Height control unit 832 Center position calculation unit 833 Inclination angle calculation unit 834 Shake amount calculation unit 835 Pass / fail judgment unit

Claims (5)

検査対象物(10)の中心軸と略平行な検査方向に移動可能なセンサ保持部(5)と、
前記センサ保持部(5)に取り付けられ、前記検査方向に沿った複数の測定位置において、前記検査方向と直交する面における前記検査対象物の位置を表す位置情報を取得する位置センサ(7a、7b)と、
前記センサ保持部(5)を前記検査方向に沿って移動させる駆動部(6)と、
前記複数の測定位置で取得された位置情報から、検査対象物(10)の中心位置を求め、該中心位置と前記検査対象物(10)の中心軸との位置関係から前記少なくとも一つの測定位置における前記検査対象物(10)の振れ量を算出する処理部(83)と、
を有することを特徴とする振れ計測装置。
A sensor holding part (5) movable in an inspection direction substantially parallel to the central axis of the inspection object (10);
Position sensors (7a, 7b) which are attached to the sensor holding part (5) and acquire position information indicating the position of the inspection object in a plane orthogonal to the inspection direction at a plurality of measurement positions along the inspection direction. )When,
A drive unit (6) for moving the sensor holding unit (5) along the inspection direction;
A center position of the inspection object (10) is obtained from position information acquired at the plurality of measurement positions, and the at least one measurement position is determined from a positional relationship between the center position and the center axis of the inspection object (10). A processing unit (83) for calculating a shake amount of the inspection object (10) in
A shake measuring device characterized by comprising:
前記処理部(83)は、前記複数の測定位置のうち、前記検査対象物(10)の形状誤差の測定基準となる部品上に設定された二つの測定位置における中心位置を通る直線を前記検査対象物(10)の中心軸として算出する、請求項1に記載の振れ計測装置。   Wherein the processing unit (83), the plurality of measurement positions, the inspection of the straight line passing through the center position in the metrics and two measuring positions set on components made of shape error of the test object (10) The shake measuring device according to claim 1, wherein the shake measuring device is calculated as a central axis of the object (10). 前記位置センサ(7a、7b)は、前記面内において前記検査対象物(10)の外径よりも広い幅を持つ第1の平行光を出力する第1の光源と、前記検査対象物(10)を挟んで該第1の光源の発光面と対向するように受光面が向けられ、かつ前記第1の平行光を受光する第1の受光器と、前記面内において前記第1の平行光が照射される第1の方向と直交する第2の方向に沿って、前記検査対象物(10)の外径よりも広い幅を持つ第2の平行光を出力する第2の光源と、前記検査対象物(10)を挟んで該第2の光源の発光面と対向するように受光面が向けられ、かつ前記第2の平行光を受光する第2の受光器とを有し、
前記位置情報は、前記第1の受光器により検出された前記第2の方向における光の強度分布及び前記第2の受光器により検出された前記第1の方向における光の強度分布であり、
前記処理部(83)は、前記第1の方向における光の強度分布から、所定の閾値以下の光の強度の領域の中心を前記第1の方向における前記検査対象物(10)の中心位置とし、前記第2の方向における光の強度分布から、前記所定の閾値以下の光の強度の領域の中心を前記第2の方向における前記検査対象物(10)の中心位置とする、請求項1または2に記載の振れ計測装置。
The position sensor (7a, 7b) includes a first light source that outputs first parallel light having a width wider than an outer diameter of the inspection object (10) in the plane, and the inspection object (10 ) With a light receiving surface facing the light emitting surface of the first light source and receiving the first parallel light, and the first parallel light within the surface A second light source that outputs a second parallel light having a width wider than the outer diameter of the inspection object (10) along a second direction orthogonal to the first direction irradiated with A light receiving surface facing the light emitting surface of the second light source across the inspection object (10), and a second light receiver that receives the second parallel light;
The position information is a light intensity distribution in the second direction detected by the first light receiver and a light intensity distribution in the first direction detected by the second light receiver,
The processing unit (83) sets, from the light intensity distribution in the first direction, the center of the region of light intensity below a predetermined threshold as the center position of the inspection object (10) in the first direction. From the light intensity distribution in the second direction, the center of the region of light intensity below the predetermined threshold is set as the center position of the inspection object (10) in the second direction. 2. The shake measurement apparatus according to 2.
前記処理部(83)は、前記複数の測定位置の全てにおける振れ量が所定範囲内に収まる場合、前記検査対象物(10)を良品と判定し、一方、前記複数の測定位置の何れか一つの振れ量が前記所定範囲から外れる場合、前記検査対象物(10)を不良品と判定する、請求項1〜3の何れか一項に記載の振れ計測装置。   The processing unit (83) determines that the inspection object (10) is a non-defective product when the amount of shake at all of the plurality of measurement positions is within a predetermined range, while one of the plurality of measurement positions. one when the shake amount is out of the predetermined range, determines the test object (10) as defective, deflection measuring device according to any one of claims 1 to 3. 固定された検査対象物(10)の中心軸と略平行な検査方向に沿って位置センサ(7a、7b)を移動させるステップと、
前記位置センサ(7a、7b)により、前記検査方向に沿った複数の測定位置において、前記検査方向と直交する面における前記検査対象物の位置を表す位置情報を取得するステップと、
前記複数の測定位置で取得された位置情報から、検査対象物(10)の中心位置を求めるステップと、
前記中心位置と前記検査対象物(10)の中心軸との位置関係から前記少なくとも一つの測定位置における前記検査対象物(10)の振れ量を算出するステップと、
を含むことを特徴とする振れ計測方法。
Moving the position sensors (7a, 7b) along an inspection direction substantially parallel to the central axis of the fixed inspection object (10);
Obtaining position information representing the position of the inspection object in a plane orthogonal to the inspection direction at a plurality of measurement positions along the inspection direction by the position sensors (7a, 7b);
Obtaining the center position of the inspection object (10) from the position information acquired at the plurality of measurement positions;
Calculating a shake amount of the inspection object (10) at the at least one measurement position from a positional relationship between the center position and a central axis of the inspection object (10);
A run-out measurement method characterized by comprising:
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