软管接头配件的形状测定装置、软管接头配件的形状测定方法以及软管接头配件的形状测定程序与流程

文档序号:20514823发布日期:2020-04-24 18:57阅读:163来源:国知局
软管接头配件的形状测定装置、软管接头配件的形状测定方法以及软管接头配件的形状测定程序与流程

本发明涉及软管接头配件的形状测定装置、软管接头配件的形状测定方法以及软管接头配件的形状测定程序。



背景技术:

提供一种为了将软管连接于设备而连结于软管的端部的软管接头配件。

软管接头配件具有彼此结合的管接头和管套(socket),在管接头的外周部与管套的内周部之间形成有环状空间。

软管接头配件向软管端部的安装通过如下方式来进行:在软管插入了环状空间的状态下,管套的外周面在沿管套的轴心方向的嵌压范围内被向其半径方向内侧嵌压(参照专利文献1)。

以往,安装于软管的端部的软管接头配件的检查通过如下方式来进行:使用游标卡尺手工测定管套的被嵌压部位的外径、管套的被嵌压部位的管套的长方向上的嵌压位置,另外,基于所测定的外径算出圆柱度、真圆度。

并且,将所得到的外径、嵌压位置、圆柱度、真圆度这样的测定数据与基准范围进行比较来进行软管接头配件的是否合格判定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-81024号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,关于使用游标卡尺的手工作业进行的测定,测定数据的偏差多,另外,也不能说测定数据的再现性是充分的,在可靠且有效地进行软管接头配件的是否合格判定方面有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而做出的发明,本发明的目的在于,提供一种测定数据的偏差小,并且有利于提高测定数据的再现性、有利于可靠且有效地进行软管接头配件的是否合格判定的软管接头配件的形状测定装置、软管接头配件的形状测定方法以及软管接头配件的形状测定程序。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的,本发明提供一种软管接头配件的形状测定装置,在软管插入了管接头的外周部与管套的内周部之间的环状空间的状态下,所述管套的外周面在沿所述管套的轴心方向的嵌压范围内被向其半径方向内侧嵌压,所述软管接头配件的形状测定装置的特征在于,具备:距离数据检测部,遍及至少包括所述嵌压范围整个区域的范围地检测到所述管套的表面为止的距离数据;形状数据生成部,基于所述距离数据生成表示所述管套的表面的三维形状的形状数据;以及测定数据算出部,基于所述形状数据算出与所述管套的嵌压状态有关的测定数据。

发明的效果

根据本发明,检测管套的表面的三维形状并算出与管套的嵌压状态有关的测定数据,所以与以往那样使用游标卡尺通过手工作业进行测定数据的取得的情况相比,测定数据的偏差少,另外,有利于提高测定数据的再现性。

附图说明

图1是将软管接头配件和软管的一部分剖切而得到的侧视图。

图2是实施方式涉及的软管接头配件的形状测定装置的纵剖视图。

图3是实施方式涉及的软管接头配件的形状测定装置的主视图。

图4是软管支承部的主视图。

图5是示出弯曲型的软管接头配件的一个例子的侧视图。

图6是示出二维形状检测部的构成的框图。

图7是构成控制装置的个人计算机的框图。

图8是实施方式涉及的软管接头配件的形状测定装置的框图。

图9是对软管接头配件的测定数据的规定进行说明的第1图。

图10是对软管接头配件的测定数据的规定进行说明的第2图,是与图9的a-a线截面对应地仅描绘管套的表面的轮廓而得到的图。

图11是示出实施方式涉及的软管接头配件的形状测定装置的动作的流程图。

图12是测定数据算出处理的流程图。

图13是示出截面数据的一个例子的图。

图14是示出根据距离数据生成的形状数据的一个例子的图。

图15是示意性地示出距离数据测定时的芯偏离状态的图。

图16是示意性地示出运算时的坐标系的图。

图17是示出芯偏离修正处理中的运算式的图。

图18是示意性地示出芯偏离修正处理的图。

图19是示意性地示出芯偏离修正处理的图。

图20是示出沿轴心方向的截面数据的一个例子的图。

图21是示出凸部的位置检测步骤的说明图。

图22是示出过滤(滤波)处理后的截面数据的一个例子的图。

图23是示出轮廓数据(profiledata)的一个例子和坐标变换后的坐标的一个例子的图。

图24是示出沿轴心方向的截面数据的一个例子的图。

具体实施方式

以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。

首先,对安装于软管的端部的软管接头配件进行说明。

如图1所示,软管接头配件10具备金属制的管接头12和金属制的管套14。

管接头12具备在同轴上排列的接口部16、六角部17、管套嵌压用凹部18以及芯管部20,在上述接口部16、六角部17、管套嵌压用凹部18、芯管部20的轴心上贯通地设置有流体输送用的孔22。

接口部16是可装卸地连结于设备侧的部分,具备凸缘部24、和可旋转地设置于凸缘部24的螺母26,在本实施方式中,接口部16是凹型的接口部16。

螺母26是结合于设备侧的外螺纹的部位,其内周部是内螺纹部2602。

此外,接口部16的构成包括凹型、凸型而存在各种形式的构成,但无论接口部16的构成如何,本发明都能够应用于具备以往公知的各种形式的管接头12的软管接头配件10。

六角部17和管套嵌压用凹部18与接口部16在同轴上设置。

在本实施方式中,与六角部17相对地设置有大径部28,管套嵌压用凹部18在大径部28与六角部17之间沿轴向和周向整周连续地设置。

芯管部20是从大径部28突出,并连结软管30的端部的部分。

在芯管部20的外周面设置有多个软管防脱用的凹部2002,上述各凹部2002在芯管部20的周向上连续。

管套14从管接头12的芯管部20覆盖到大径部28、管套嵌压用凹部18,管套嵌压用凹部18侧的管套14的端部1402周边被嵌压于管套嵌压用凹部18,从而安装于管接头12。

当像这样将管套14安装于管接头12时,在芯管部20的外周面和与该外周面相对的管套14的内周面之间形成供软管30的端部插入的环状空间s。

在环状空间s中,与大径部28相对地设置的管接头12和管套14的端部1404成为开口部。

软管30例如由橡胶制成,具有挠性。

软管30例如具备内表面橡胶层、形成于内表面橡胶层的外侧的加强层、以及形成于加强层的外侧的外表面橡胶层。

在软管30插入了环状空间s的状态下,管套14在沿管套14的轴心方向的嵌压范围内被向其半径方向内侧嵌压,由此,在软管30的内表面橡胶层的内周面的整周紧贴于管接头12的外周面的整周的状态下,软管接头配件10安装于软管30。

此外,在本实施方式中,管套14被嵌压,由此,如图9、图10所示,在管套14的轴向上延伸的凸部1410和凹部1412在管套14的周向上交替排列地形成,如图1所示,对管套14的轴向截面形状为大致平坦形状的情况进行说明。但是,嵌压构造是任意构造,例如,可以采用在管套14的周向上延伸的凸部和凹部在管套14的轴向上交替排列地形成,管套14的轴向截面形状成为波形的波形嵌压等以往公知的各种嵌压构造。

另外,在本实施方式中,嵌压范围n0呈喇叭嵌压形状。即,在嵌压时与嵌压爪抵接的范围即嵌压范围n0中,在接口部16侧具有与其他嵌压范围相比相对较小的主嵌压范围n1,与主嵌压范围n1相比,在比主嵌压范围n1靠软管30侧处直径逐渐变大。与管套14的其他范围相比,主嵌压范围n1的直径相对较小。

另外,除了橡胶制以外,软管30也可以由合成树脂制成,作为软管30,可以使用以往公知的各种材料。

由此,获得软管30和软管接头配件10的组件32。

接着,对软管接头配件的形状测定装置(以下称为形状测定装置)进行说明。

如图2所示,形状测定装置34构成为包括配件支承部36、软管支承部38、传感器40、旋转移动部42、控制器44(图8)以及控制装置46(图8)。

配件支承部36在将组件32的软管接头配件10的管接头12的轴心o1,即软管接头配件10的轴心o1定位了的状态下进行支承。

配件支承部36构成为包括轴部件48、和支承轴部件48的配件侧支承部件50。

轴部件48在其前部设置有由圆锥面构成的卡合部4802,该卡合部4802通过与组件32的软管接头配件10的管接头12的接口部16的孔22卡合而对软管接头配件10的轴心o1进行定位。

轴部件48以其轴心朝向水平方向的状态被配件侧支承部件50支承。

配件侧支承部件50由载置于水平面上的三轴工作台52a支承,配件侧支承部件50能够分别沿在水平面上正交的x轴、y轴方向、以及铅垂方向即z轴方向以μm为单位进行调整。

软管支承部38在将组件32的软管30的轴心o2定位了的状态下支承软管30。

如图2、图4所示,软管支承部38构成为包括一对夹紧部件54、致动器56以及软管侧支承部件58。

一对夹紧部件54在彼此相对的面5402上形成有通过与组件32的软管30的外周面卡合而将软管30的轴心o2定位的v形槽5404。

在本实施方式中,致动器56使用使一对臂5602向接近、分离的方向平行移动的平行手而构成。

一对夹紧部件54安装于一对臂5602,致动器56使一对夹紧部件54沿水平方向向接近、分离的方向平行移动,从而使一对夹紧部件54移动到夹持组件32的软管30的外周面的夹持位置、和解除该夹持的解除位置。

软管侧支承部件58以使得一对夹紧部件54的相对的面5402沿铅垂方向延伸,并且一对夹紧部件54的v形槽5404在水平方向上延伸的方式支承致动器56。

软管侧支承部件58由载置于水平面上的三轴工作台52b支承,软管侧支承部件58能够分别沿在水平面上正交的x轴、y轴方向、和铅垂方向即z轴方向以μm为单位进行调整。

在由配件支承部36支承管接头12,并且由软管支承部38支承软管30的状态下,为了使软管接头配件10的轴心o1和软管30的轴心o2与后述的旋转板62的轴心o3一致,由支承配件侧支承部件50的三轴工作台52a和支承软管侧支承部件58的三轴工作台52b来调整它们的位置。

此外,在软管接头配件10是如图5所示那样管接头12弯曲的弯曲型的情况下,作为配件支承部36,使用如下构造即可:与软管支承部38同样地使用具有v形槽5404的一对夹紧部件54,支承靠管套14的管接头12的部分1210的外周面。

如图2所示,旋转移动部42使传感器40以软管接头配件10的轴心为中心进行旋转移动,从而通过传感器40遍及管套14的整周地检测到管套14表面的距离数据。

如图2、图3所示,在本实施方式中,旋转移动部42构成为包括基座60、旋转板62、旋转支承机构64以及马达66。

基座60呈均匀厚度的矩形板状,由未图示的框架将厚度方向朝向水平方向而进行支承。

在基座60的中心部形成有在厚度方向上贯通的圆形的基座孔6002。

旋转板62呈均匀厚度的圆板状。

旋转板62具备在其中心部以能够供组件32插通的大小形成的孔6202、位于厚度方向的两侧的一对环状的侧面6204、以及将一对环状的侧面6204的外周部连接的外周面6206。

旋转板62在使其轴心o3与基座孔6002的轴心一致的状态下经由旋转支承机构64可旋转地支承于基座60。

在旋转板62的一方的侧面6204设置有与旋转板62同心状地延伸的齿圈63,在齿圈63的内周部形成有齿部。

旋转支承机构64由在基座孔6002的周向上隔开间隔地设置于基座60的多个第1凸轮从动件(camfollower)64a、和多个第2凸轮从动件64b构成。

第1凸轮从动件64a和第2凸轮从动件64b构成为分别包括未图示的轴、和可旋转地结合于轴的筒状的环6402。

关于多个第1凸轮从动件64a,通过在旋转板62的外周面6206的周向上隔开间隔的多个部位,将它们的轴以可调节位置的方式安装于基座孔6002的周围的基座60的部位来进行设置。

关于多个第2凸轮从动件64b,通过在旋转板62的外周面6206的周向上隔开间隔的多个部位,将它们的轴以可调节位置的方式安装于托架6404来进行设置,托架支承于基座孔6002的周围的基座60的部位。

在图2中,为了方便而描绘出第1凸轮从动件和第2凸轮从动件64b双方,但第1凸轮从动件64a和第2凸轮从动件64b设置于在旋转板62的周向上错开相位的部位。

多个第1凸轮从动件64a在旋转板62的外周面6206的周向上隔开间隔的多个部位卡合于外周面6206,决定旋转板62的与轴心o3方向正交的方向的位置。

多个第2凸轮从动件64b在旋转板62的外周面6206的周向上隔开间隔的多个部位卡合于旋转板62的两侧的侧面6204,决定旋转板62的轴心o3方向的位置。

因此,旋转板62通过多个第1凸轮从动件64a和多个第2凸轮从动件64b来决定其轴心,旋转板62的轴心o3能够通过多个第1凸轮从动件64a和多个第2凸轮从动件64b来进行位置调节。

马达66经由安装于其驱动轴的驱动齿轮6602向齿圈63传递旋转驱动力,并经由未图示的安装配件安装于基座60。

马达66具备生成与其旋转量相应的检测信号(脉冲信号)的编码器68。

因此,通过马达66旋转,经由驱动齿轮6602、齿圈63,驱动旋转板62以其轴心o3为中心而旋转,换言之,驱动旋转板62以软管30的轴心o2和软管接头配件10的轴心o1为中心而旋转。

另外,在本实施方式中,通过使用控制齿隙齿轮、无齿隙齿轮等作为驱动齿轮6602而抑制了齿隙。

由此,可消除以软管接头配件10的轴心o1为中心进行旋转驱动的传感器(二维形状检测部)40的松动而确保旋转角度的精度,可实现由传感器40获得的相对于软管接头配件10的轴心o1的管套14的半径方向的半径方向位置数据的精度的提高。

此外,在本实施方式中,对旋转移动部42使用齿圈63和驱动齿轮6602使传感器40以软管接头配件10的轴心为中心进行旋转移动的情况进行了说明,但旋转移动部42只要能够使传感器40以软管接头配件10的轴心为中心进行旋转移动即可,其构成是任意的。

例如,作为向旋转板62传递旋转驱动力的机构,可以使用利用由马达66驱动的驱动侧带轮、向旋转板62施加旋转驱动力的从动侧带轮、以及挂绕在上述带轮之间的正时带等以往公知的各种旋转驱动机构。

传感器(线传感器)40检测到管套14的表面的距离数据,在本实施方式中,检测沿软管接头配件10的轴心o1的延伸方向的到管套14的表面的线状的距离数据。

如图6所示,传感器40构成为包括光源部4002、受光部4004以及算出部4006。

光源部4002向管套14的表面照射带状的检测光l1(检测线),该检测光l1的宽度方向通过旋转板62的轴心o3(传感器40的旋转中心)的延伸方向。如上所述,软管接头配件10被定位成其轴心o1与旋转板62的轴心o3一致,所以也可以说,光源部4002向管套14的表面照射沿着软管接头配件10的轴心o1的延伸方向的带状的检测光l1。在此,上述“沿着”是表示虽然检测光l1的延伸方向(检测线)与软管接头配件10的轴心o1的延伸方向大致一致,但有可能包含误差的情况。

从光源部4002照射的检测光l1线状地照射到管套14的表面。

使用激光作为检测光l1,在本实施方式中,使用蓝色激光。

蓝色激光在如下方面有利:在照射到管套14的表面的情况下,漫反射少,可提高检测精度。

受光部4004具备受光透镜和cmos传感器,接收在管套14的表面反射的反射光l2。

算出部4006基于光学三角测距法算出到管套14的表面的线状的距离数据。

图13a是示意性地示出由传感器40获得的距离数据的说明图。

在图13a中,纵轴是距传感器40的距离,越靠纸面上方则距传感器40的距离越短。横轴是沿软管接头配件10的轴心o1的延伸方向的管套14上的位置。

通过连续地测定工件(管套14)表面距传感器40的距离,能够确定工件的表面形状。

在本实施方式中,两个传感器40、即第1传感器40a、第2传感器40b在旋转板62的半径方向上的位置相同,并且在旋转板62的周向上的隔开相等间隔的部位安装于旋转板62,因此,第1传感器40a、第2传感器40b安装于错开了180度相位的旋转板62的部位。

因此,通过旋转移动部42使旋转板62旋转180度,从而由第1传感器40a、第2传感器40b遍及管套14的整周地检测沿软管接头配件10的轴心o1的延伸方向的到管套14的表面的线状的距离数据。

即,在本实施方式中,通过传感器40和旋转移动部42来实现权利要求中的距离数据检测部。

此外,传感器40的数量也可以是1个,在该情况下,为了由1个传感器40遍及管套14的整周地检测到管套14的距离数据,旋转移动部42使旋转板62旋转360度即可。

另外,传感器40的数量也可以是3个,在该情况下,由3个传感器40遍及管套14的整周地检测到管套14的距离数据,所以旋转移动部42使旋转板62旋转120度即可。

总之,越增加传感器40的数量则越能够减小旋转板62的旋转量,因此,有利于缩短为了遍及管套14的整周地检测到管套14的距离数据所需要的时间。

另外,在本实施方式中,传感器40照射沿旋转板62的轴心o3(≒软管接头配件10的轴心o1)的延伸方向的带状的检测光l1,并对软管接头配件10在周向上进行扫描而获得整周的距离数据,但检测光的扫描方向并不限定于此。也可以是,例如照射沿与软管接头配件10的轴心o1的延伸方向垂直的方向的带状的检测光,并对软管接头配件10在其延伸方向上进行扫描而获得距离数据。另外,例如也可以使用区域传感器来检测距离数据。

此外,基于传感器40的距离数据的检测范围设为至少包括嵌压范围整个区域的范围。

如图8所示,控制器44经由未图示的电缆与编码器68和第1传感器40a、第2传感器40b连接。

控制器44从编码器68受理与马达66的旋转量相应的检测信号,并且从第1、第2传感器40受理到管套14的距离数据,生成使管套14的周向的角度位置与到管套14的距离数据同步的数据,换言之,生成与管套14的周向的角度位置相关联的沿管套14的长方向的位置数据。

如图7所示,控制装置46构成为个人计算机,具有cpu4602、经由未图示的接口电路和总线连接的rom4604、ram4606、硬盘装置(hdd)4608、键盘(kb)4610、鼠标4612、显示器4614以及接口(i/f)4616等。

rom4604存储控制程序等,ram4606提供工作区域。

硬盘装置4608存储有用于实现后述的形状数据生成部46a、测定数据算出部46b、判定部46c、控制部46d的软管接头配件的形状测定程序等。

键盘4610和鼠标4612受理操作者的操作输入。

显示器4614显示并输出数据。

接口4616用于与外部设备进行数据、信号的接收/发送,在本实施方式中,接口4616从控制器44受理与管套14的周向的角度位置相关联的距离数据,并且向致动器56、马达66给予控制信号。

cpu4602通过执行存储于硬盘装置4608的形状测定程序,从而由控制装置46(计算机)如图8所示那样实现形状数据生成部46a、测定数据算出部46b、判定部46c以及控制部46d。

形状数据生成部46a基于由传感器40遍及管套14的整周地检测出的距离数据生成表示管套14的表面的三维形状的形状数据。

在图14中示出根据距离数据生成的形状数据的一个例子。

图14是在直线上排列管套14的半周(180°)的距离数据,并根据其数值(管套表面位置的高度)以灰阶(grayscale)进行层次显示的轮廓形状(展开图)。另外,也可以将整周的距离数据排列成圆周状而获得管套14整体的形状数据。

测定数据算出部46b基于形状数据算出与管套14的嵌压状态有关的测定数据。

在本实施方式中,算出以下所示的参数作为与管套14的嵌压状态有关的测定数据。按每个软管接头配件10合计算出28个测定数据。

此外,测定数据不限定于以下例示出的内容,当然可以适当地进行设定。

<测定数据的种类>

(1)管套14的外径

如图9所示,将在管套14中的被嵌压范围(尤其是主嵌压范围n1)中内管套14的长方向上的位置不同的3个部位的外径设为第1外径d1、第2外径d2、第3外径d3。

第1外径d1、第2外径d2、第3外径d3的管套14的长方向的位置例如由距主嵌压范围n1的两端部(接口侧主嵌压端部nα和软管侧主嵌压端部nβ)的距离来规定。将主嵌压范围n1的端部中的接近接口部16的一侧的端部设为接口侧主嵌压端部nα,将接近软管30的一侧的端部设为软管侧主嵌压端部nβ。

另外,如图10所示,在管套14的周向上按45度测定4个尺寸作为第1外径d1、第2外径d2、第3外径d3。此外,如上所述,在主嵌压范围n1内存在凸部1410和凹部1412,它们的外径分别不同,在本实施方式中计测在嵌压时嵌压爪抵接着的部位即凹部1412的外径。

因此,合计测定12个外径。

(2)嵌压位置

如图9所示,将管套嵌压用凹部18侧的管套14的端部1402、与管套14被嵌压的范围(嵌压范围n0)中的接近接口部16的一侧的部位(接口侧主嵌压端部nα)之间的距离设为嵌压位置p。

另外,在管套14的周向上按45度测定出8个嵌压位置p。

(3)嵌压爪间隔宽度

如图9、图10所示,将在管套14的周向上隔开间隔并沿长方向形成的凸部1410的沿周向的距离设为嵌压爪间隔宽度w。

在本实施方式中,使用8个嵌压爪,因此测定8个嵌压爪间隔宽度w。

(4)真圆度

将第3外径d3的最大值与最小值之差设为真圆度。

因此,测定1个真圆度。

(5)圆柱度

将第1外径d1与第2外径d2之差设为圆柱度。

第1外径d1和第2外径d2在管套14的周向上按45度各测定4个,所以在管套14的周向上按45度各算出4个圆柱度,但将其最大值设为代表圆柱度。

判定部46c将测定数据与预先设定的基准范围进行比较,从而进行管套14的嵌压状态的是否合格判定。

是否合格判定的结果例如显示在控制装置46的显示器上、或者由与控制装置46连接并设置于作业现场的报知灯表示。

控制部46d进行致动器56、马达66的控制。

接着,参照图11的流程图对形状测定装置34的动作进行说明。

在进行基于形状测定装置34的测定之前,进行配件支承部36和软管支承部38的位置调节(步骤s10)。

配件支承部36的位置调节如以下那样进行。

将测微仪固定于旋转板62,将测微仪的测定件设为与轴部件48的外周面接触的状态。

接着,使旋转板62旋转,由测微仪测定轴部件48的轴心与旋转板62的轴心o3间的偏离量,调整配件支承部36的三轴调整工作台52a以使得该偏离量成为0。

软管支承部38的位置调节如以下那样进行。

使软管支承部38支承以均一外径高精度加工成直线状的芯构件。

将测微仪固定于旋转板62,将测微仪的测定件设为与芯构件的外周面接触的状态。

接着,使旋转板62旋转,由测微仪测定芯构件的轴心与旋转板62的轴心o3间的偏离量,调整配件支承部36的三轴调整工作台52b以使得该偏离量成为0。

若配件支承部36和软管支承部38的位置调节结束,则将测微仪从旋转板62卸下,并且将芯构件从软管支承部38卸下。

接着,由配件支承部36和软管支承部38支承成为测定对象的组件32(步骤s12)。

即,使配件支承部36的卡合部4802卡合于成为测定对象的组件32的软管接头配件10的管接头12的孔6202。

接着,在使组件32的软管30的一部分位于处于软管支承部38的解除位置的一对夹紧部件54的v形槽5404之间时,通过控制部46d的控制使致动器56工作,使一对夹紧部件54移动至夹持位置,将软管30的一部分夹持在一对夹紧部件54的v形槽5404之间。

由此,组件32的软管接头配件10的轴心o1与旋转板62的轴心o3一致。

接着,通过控制部46d的控制,驱动马达66旋转,使旋转板62旋转180度,由第1传感器40a、第2传感器40b遍及管套14的整周地检测沿软管接头配件10的轴心o1的延伸方向的到管套14的表面的线状的距离数据(步骤s14)。

图23a是示出由第1传感器40a、第2传感器40b检测出的距离数据组(轮廓数据)的一个例子的图。

在本实施方式中,将1条线(轴心o1的延伸方向)上的检测点数设为800,在各线上得到的800个距离数据与图23a所示的轮廓数据的各行对应。使第1传感器40a、第2传感器40b在周向上移动而得到的检测结果与图23a所示的轮廓数据的各列对应。

即,若将轮廓数据的总列数设为xsize,则如图17a的式子(1)所示,任意的列编号i与该列所包含的距离数据的检测点的轴向(轴心o1的延伸方向)的坐标对应。另外,若将轮廓数据的总行数设为ysize,则如图17a的式子(2)所示,任意的行编号j表示该行所包含的距离数据的检测点的周向的坐标。此外,在图17a的式子(2)中,pi是圆周率。也就是说,能够通过指定列编号i和行编号j(指定(i,j))来确定管套14表面的任意的位置。

在遍及管套14的整周地检测出到管套14的表面的线状的距离数据时,控制装置46基于由第1传感器40a、第2传感器40b遍及管套14的整周地检测出的距离数据生成表示管套14的表面的三维形状的形状数据(步骤s16:形状数据生成部46a)。

接着,控制装置46根据形状数据算出与管套14的嵌压状态有关的测定数据(步骤s18:测定数据算出部46b)。

在算出了测定数据时,基于测定数据进行是否合格判定(步骤s20:判定部46c)。

在是否合格判定结束时,操作软管支承部38而解除软管30的夹持,将组件32从配件支承部36和软管支承部38卸下(步骤s22)。

然后,判定是否存在下一组件32(步骤s24)。

若步骤s24为是则结束动作,若为否则返回到步骤s12进行下一组件32的测定。

通过反复进行这样的动作来进行组件32的测定。

<测定数据的算出方法的详情>

接着,对各种测定数据的算出方法、即图11的步骤s18:测定数据算出部46b的处理的详情进行说明。

图12是由测定数据算出部46b进行的测定数据算出处理的流程图。

测定数据算出部46b首先对形状数据的芯偏离进行修正(步骤s30)。

接着,测定数据算出部46b检测主嵌压范围n1(步骤s32),并确定作为测定数据之一的管套14的外径的测定位置(管套14的长方向位置)(步骤s34)。

接着,测定数据算出部46b检测主嵌压范围n1中的没有与嵌压爪抵接的凸部1410的位置(步骤s36),并确定管套14的外径的测定位置(管套14的周向位置)(步骤s38)。

之后,测定数据算出部46b算出管套14的外径(步骤s40),并基于外径算出真圆度(步骤s42)和圆柱度(步骤s44)。

进而,测定数据算出部46b检测嵌压位置(步骤s46),并算出凸部1410的沿周向的距离即嵌压爪间隔宽度(步骤s48),结束基于本流程图的处理。

以下,对各步骤的详情进行说明。

<步骤s30:芯偏离修正处理>

如上所述,在计测距离数据时,以使得软管接头配件10的轴心o1与旋转板62的轴心o3相符的方式由配件支承部36进行支承。

然而,在将软管接头配件10安装于配件支承部36时,有可能发生机械性的芯偏离、因软管接头配件10侧的支承部位的扁平导致的芯偏离。

即,虽然在由数据检测部进行距离数据的检测的期间,软管接头配件10被支承为其轴心o1的延伸方向与距离数据的检测线(旋转板62的轴心o3)相符,但两者有可能如图15所示那样不完全一致。本步骤对该不一致进行修正。

具体而言,测定数据算出部46b通过以下的步骤进行芯偏离修正。

1.中心坐标的算出

1-1.在管套14的长方向上以预定间隔取得将管套14切为圆状(切圆)而得到的形状数据(第1截面数据)。

1-2.算出各截面数据中的管套14的外径。

1-3.对距离数据的各点进行极坐标变换,变换为三维正交坐标(xyz坐标)。

在本实施方式中,如图16所示,将管套14的长方向(轴心方向)作为z轴,将铅垂方向作为x轴,将水平方向作为y轴。在图16中,用标号s1~s7来表示在管套14的长方向上隔开间隔提取的切成圆状的截面数据,用标号o来表示截面数据s1的中心点。

如上所述,通过指定图23a所示的轮廓数据的列编号i和行编号j(指定(i,j)),能够确定管套14表面的任意的位置。使用图17a的式子(3)~(5)将该(i,j)(更详细而言,使用i和j算出的角度rad)变换为三维正交坐标(xyz坐标)。

此外,在图17a的式子(5)中,resоlutiоn是传感器40的z轴方向的分辨率。在本实施方式中,传感器40的检测宽度是40mm,检测点数是800,所以resоlutiоn的值为40mm/800=0.05mm/point。此外,在传感器40的分辨率不同的情况下,resоlutiоn的值也不同。

在图23b中示意性地示出变换为三维正交坐标后的坐标。

1-4.通过最小二乘法进行各截面数据的圆逼近,算出中心坐标。

中心坐标的算出式如图17b那样。

通过之前的步骤能够算出截面数据的中心坐标。

2.修正为中心坐标在与旋转板62的轴心o3(机械中心)位置对应的假想轴o4上排列。

2-1.通过最小二乘法使各截面的中心坐标近似为直线l,并算出该直线l的zy平面上的斜率和截距。

即,如图18a所示,若将zy平面上的中心坐标的近似式(直线l)设为y=zα+β,则斜率α和截距β能够通过图17c所示的式子来算出。

2-2.减去截距β(参照图18b)。

2-3.使用图17d的式子向x轴方向对近似式进行旋转修正。由此,如图19所示,能够修正中心坐标的横向偏移。图19示出在从上表面侧或下表面侧(x轴侧)观察管套14时,表示各截面的中心坐标的排列的直线l的左右方向的位置偏移被修正的情况。即,从修正前的直线l0修正了截距量后的状态为直线l1,进而进行了绕x轴的旋转后的状态为直线l2。

2-4.算出上述直线l2的zx平面上的斜率和截距。

步骤与2-1同样。即,若将zx平面上的中心坐标的近似式设为x=zα+β,则斜率α和截距β能够通过以x替换图17c所示的式子的y而得到的式子来算出。

2-5.减去截距β。

2-6.使用以x替换图17d所示的式子的y而得到的式子向y轴方向对近似式进行旋转修正。由此,能够修正中心坐标的纵向偏移。

即,测定数据算出部46b每隔预定间隔提取在相对于软管接头配件10的轴心o1垂直的方向上对管套14的表面进行剖切而得到的第1截面数据,通过使多个第1截面数据的中心点与假想轴心方向一致,从而对软管接头配件10被配件支承部36支承着的状态下的软管接头配件10的轴心o1的延伸方向与距离数据检测线方向的误差进行修正。

<步骤s32:主嵌压范围的检测>

如上所述,主嵌压范围(参照图9的标号n1)是在嵌压时与嵌压爪抵接的范围即嵌压范围n0中的位于接口部16侧的、与其他嵌压范围相比相对较小的范围。

在本步骤中,检测主嵌压范围n1的两端部(接口侧主嵌压端部nα和软管侧主嵌压端部nβ)。以下示出步骤。

1.提取沿长方向(软管接头配件10的轴心方向)对管套14的表面进行剖切而得到的截面数据(第2截面数据)。在本实施方式中,绕轴心按15°提取24个截面数据。

2.为了减小干扰,进行中值滤波处理。

3.对于过滤(滤波)处理数据后的数据,设定主嵌压范围检测的开始点和结束点。

在图20中示出第2截面数据的一个例子。

在图20中,纸面左侧为接口部16侧,纸面右侧为软管30侧,在纵轴上示出相对于中心轴的高度,在横轴上示出沿管套14的长方向的位置(从接口侧朝向软管侧增加的位置坐标)。在图20的例子中将位于接口部16侧的弯曲点设定为开始点t1,将位于软管30侧的弯曲点设定为结束点t2。

4.将与在横向上相邻的点的值(高度)的差量为基准值以上的点设为假定的主嵌压端部。即,关于接口侧主嵌压端部nα,从开始点t1与结束点t2的中间点t3朝向开始点t1向纸面左方向依次算出相邻的点彼此的值(高度)的差量,将差量为基准值以上的点设为假定的接口侧主嵌压端部nα。另外,关于软管侧主嵌压端部nβ,从上述中间点t3朝向结束点t2向纸面右方向依次算出相邻的点彼此的值(高度)的差量,将差量为基准值以上的点设为假定的软管侧主嵌压端部nβ。

此外,在不存在相邻的点彼此的值(高度)的差量为基准值以上的点的情况下,认为测定错误并结束处理。

5.对24个截面数据分别进行上述处理3和4,分别检测24个假定的接口侧主嵌压端部nα的位置坐标值和24个假定的软管侧主嵌压端部nβ的位置坐标值。

对于接口侧主嵌压端部nα,将24个假定的接口侧主嵌压端部nα按位置坐标值从小到大的顺序排列,将从最小值起预先设定的预定数量的位置坐标值的平均值设为真的接口侧主嵌压端部nα。

对于软管侧主嵌压端部nβ,将24个假定的软管侧主嵌压端部nβ的最大值设为真的软管侧主嵌压端部nβ。

即,测定数据算出部46b提取沿软管接头配件10的轴心方向对管套14的表面进行剖切而得到的第2截面数据,检测第2截面数据中的截面形状的变化量为预定值以上的点作为主嵌压范围n1的端部。

像这样,基于沿轴心方向对管套14的表面进行剖切而得到的第2截面数据中的截面形状的变化量来检测主嵌压范围n1的端部,所以能够有效且可靠地检测主嵌压范围n1的端部。

<步骤s34:管套14外径的测定位置(长方向)的确定>

若能够确定主嵌压范围n1,则能够确定管套14的外径的测定位置中的管套14的长方向位置。以下示出步骤。

1.取得预先设定的外径测定位置决定用的参数(测定量)。作为外径测定位置决定用的参数,分别设定有处于接口侧的第1外径d1用参数、和处于软管侧的第2外径d2用参数。各参数例如被设定为2mm~5mm左右。

2.将对接口侧主嵌压端部nα加上第1外径d1用参数而得到的位置设为第1外径d1的长方向的测定位置。另外,将从软管侧主嵌压端部nβ减去第2外径d2用参数而得到的位置设为第2外径d2的长方向的测定位置。

3.将第1外径d1的长方向的测定位置与第2外径d2的长方向的测定位置的中间点设为第3外径d3的长方向的测定位置。

即,测定数据算出部46b算出从主嵌压范围n1的端部离开预定的基准距离的点处的管套14的外径作为测定数据。

像这样,将从主嵌压范围n1的端部离开预定的基准距离的点设为管套外径的测定位置,所以有利于简便地检测管套外径的测定位置。

<步骤s36:凸部1410的位置的检测>

接着,检测在管套14的周向上隔开间隔地沿长方向形成的凸部1410的位置。以下示出步骤。此外,在以下的处理中使用的各种过滤设定值被预先设定为参数。

1.取得从接口侧主嵌压端部nα离开预定距离的点处的切圆截面数据(第3截面数据)。此外,为了提高位置检测的再现性,优选,上述预定距离预先作为设定值而参数化。在图13b中示出切圆截面数据的一个例子。在图13b中,在纵轴上示出相对于中心轴的高度,在横轴上将沿管套14的周向的位置作为角度信息而示出。此外,角度信息示出为从编码器68输出的脉冲信号的计数值。

2.对截面数据进行中值滤波处理。在图21a中示出中值滤波处理后的数据。

3.对中值滤波处理后的数据进行锐化滤波处理。在图21b中示出中值滤波处理后的数据。

4.对锐化滤波处理后的数据进行移动平均滤波处理。在图21c中示出移动平均滤波处理后的数据。

5.取得锐化滤波处理后的数据与移动平均滤波处理后的数据之差,从而去除干扰。在图21d中示出干扰去除后的数据。

6.将干扰去除后的数据正规化为1~100。

7.根据测定条件的增益修正系数γ来制作查找表(lut),通过γ修正进行高亮度增强。在图21e中示出γ修正后的数据。

8.对于γ修正处理值数据,利用判定阈值将凸、凹二值化,检测边缘。在图21e中示出二值化后的数据。

此外,由于在边缘附近产生局部的干扰,所以消除微小的边缘。

由上所述,将凸部1410的立起位置和下降位置作为角度信息来检测。此外,在无法检测出明确的边缘的情况下,认为测定错误并结束处理。

<步骤s38:管套14外径的测定位置(周向位置)的确定>

关于管套14的外径,分别针对上述第1外径d1、第2外径d2、第3外径d3,在管套14的周向上按45度测定4个尺寸(共计12个)。此时,需要避开凸部1410的区域来计测凹部1412的位置。由此,如以下那样确定周向上的管套14外径的测定位置。

1.检测下降边缘和立起边缘的角度信息。若以图22为例,则能够检测出从角度小的一侧开始立起边缘是m1、下降边缘是m2、立起边缘是m3。立起边缘m1与下降边缘m2之间与凸部1410对应,下降边缘m2与立起边缘m3之间与凹部1412对应。

2.将对应于凹部1412的下降边缘m2与立起边缘m3的中间点m4的角度设为基准角度,将该位置设为第1外形计测位置。

3.将从第1外形计测位置每次加上45°而得到的角度设为第2外形计测位置、第3外形计测位置、第4外形计测位置。

即,测定数据算出部46b提取在相对于软管接头配件10的轴心垂直的方向上对主嵌压范围n1的表面进行剖切而得到的第3截面数据,通过对第3截面数据进行过滤处理来检测与凸部1410对应的部位的边缘,算出相邻的凸部1410的中间点处的管套14的外径。

像这样确定管套14外径的测定位置,计测共计24个部位处的管套14外径。此外,外径的测定方法是周知的技术,所以省略详细的说明。

像这样,算出相邻的凸部的中间点处的管套14的外径,所以能够算出主嵌压范围n1中的嵌压爪抵接的部分(凹部)的管套外径,有利于更适当地评价套14的嵌压状态。

另外,关于真圆度和圆柱度的算出方法,如使用图9和图10所说明的那样。

即,测定数据算出部46b算出从主嵌压范围n1的一方的端部(接口侧主嵌压端部nα)离开第1基准距离的第1外径测定点(第1外径d1的测定点)处的管套14的外径、和从主嵌压范围n1的另一方的端部(软管侧主嵌压端部nβ)离开第2基准距离的第2外径测定点(第2外径d2的测定点)处的管套14的外径,算出第1外径测定点处的外径与第2外径测定点处的外径之差即圆柱度作为测定数据。

像这样,使用在主嵌压范围n1内的2个部位测定的管套外径算出圆柱度,所以有利于高精度地测定作为评价管套14的嵌压状态的指标的圆柱度。

另外,测定数据算出部46b在管套14的周向上隔开间隔地在多个部位算出第1外径测定点(第1外径d1的测定点)与第2外径测定点(第2外径d2的测定点)的中间点即第3外径测定点(第3外径d3的测定点)处的管套14的外径,算出多个所算出的第3外径测定点的外径的最大值与最小值之差即真圆度作为测定数据。

像这样,算出多个所算出的同一部位的外径的最大值与最小值之差作为真圆度,所以有利于高精度地测定作为评价管套14的嵌压状态的指标的真圆度。

<步骤s46:嵌压位置的检测>

如图9所示,嵌压位置p是管套嵌压用凹部18侧的管套14的端部1402与嵌压范围n0中的接近接口部16的一侧的部位(接口侧主嵌压端部nα)之间的距离。在本实施方式中,在管套14的周向上按45度测定8个嵌压位置p。以下示出步骤。

1.提取沿长方向(软管接头配件10的轴心方向)对管套14的表面进行剖切而得到的截面数据(第2截面数据)。在本实施方式中,绕轴心按45°提取8个截面数据。

2.为了减小干扰,进行中值滤波处理。

3.关于各截面数据,根据过滤(滤波)处理后的数据来检测嵌压位置算出用的基准位置nγ。

在图24中示出第2截面数据的一个例子。

在图24中,纸面左侧为接口部16侧,纸面右侧为软管30侧,在纵轴上示出相对于中心轴的高度,在横轴上示出沿管套14的长方向的位置(从接口侧朝向软管侧增加的位置坐标)。

在本实施方式中,从接口部16侧朝向软管30侧进行检索,将与在横向上相邻的点的值(高度)之差为基准值以上的点设为基准位置nγ。

4.关于在检测主嵌压范围n1时确定的接口侧主嵌压端部nα,再次取得其位置,检测该测定角度上的正确的边缘点(接口侧主嵌压端部nα)的位置。此时,也将与在横向上相邻的点的值(高度)之差为基准值以上的点设为接口侧主嵌压端部nα。

5.关于各截面数据,计算接口侧主嵌压端部nα-基准位置nγ,算出嵌压位置p。

6.算出各截面数据中的嵌压位置p的最小值、最大值以及平均值。

<步骤s48:嵌压爪间隔宽度的算出>

嵌压爪间隔宽度w是凸部1410的沿周向的距离,在本实施方式中形成有8个凸部1410,所以在8个部位进行测定。另外,将嵌压爪间隔宽度w的管套长方向上的测定位置设为主嵌压范围n1的中央点即第3外径d3的测定位置。以下示出步骤。

1.取得在步骤s40中算出的4个第3外径d3的值。

2.算出4个第3外径d3的平均值。

3.根据第3外径d3的平均值算出外周值(平均外周值×π)。

4.将外周值除以整周角度,算出每单位角度的外周值。

5.对在步骤s36中算出的凸部1410的立起位置和下降位置取得角度信息。

6.将从凸部1410的立起位置到下降位置的角度与每单位角度的外周值相乘,算出嵌压爪间隔宽度w。

此外,实际上角度信息表示为从编码器68输出的脉冲信号的计数值,上述每单位角度的外周值是指每1脉冲的外周值,从立起位置到下降位置的角度是从立起位置到下降位置的脉冲数。

像这样,算出凸部1410的沿周向的距离作为嵌压爪间隔宽度,所以有利于高精度地测定嵌压爪间隔宽度。

如上所述,根据本实施方式,通过线传感器非接触地检测管套14的表面的三维形状来算出与管套14的嵌压状态有关的测定数据,所以与以往那样使用游标卡尺通过手工作业进行测定数据的取得的情况相比,测定数据的偏差少,另外有利于提高测定数据的再现性。

尤其是,根据本实施方式,遍及管套14的整周地检测沿与软管接头配件10的轴心o1平行的方向的到管套14的表面的线状的距离数据,所以能够高精度地检测管套14的形状,能够更高精度地获得与管套14的嵌压状态有关的各种测定数据。

另外,根据本实施方式,对软管接头配件10被配件支承部36支承着的状态下的软管接头配件10的轴心o1的延伸方向与距离数据检测线方向的误差进行修正,所以能够减小因芯偏离导致的距离数据的误差,有利于提高测定数据的精度。

另外,根据本实施方式,基于准确且偏差少的测定数据进行是否合格判定,所以有利于可靠且有效地进行软管接头配件的是否合格判定。

标号说明

10:软管接头配件;

12:管接头;

14:管套;

34:形状测定装置;

40(40a、40b):传感器;

4002:光源部;

4004:受光部;

4006:算出部;

l1:检测光;

l2:反射光;

42:旋转移动部;

46:控制装置(计算机);

46a:形状数据生成部;

46b:测定数据算出部;

46c:判定部;

46d:控制部;

o1:软管接头配件的轴心;

o3:旋转板的轴心。

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