JPH06207801A - 形状測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 バルブスプールの周面に所定のピッチとなる
ように形成した複数の溝のピッチずれを容易に測定す
る。 【構成】 バルブスプール３０の基準溝３４ＡをＣＣＤ
カメラ２２で撮像し、基準溝３４Ａの画像データを画像
処理部６２で輪郭画像データに作成し、輪郭画像データ
に基づいてＤＡＴＡ処理部６６で基準溝３４Ａの面積を
算出し、この面積から基準溝３４Ａの中心線７４Ａを得
て、中心線７４ＡがＣＣＤカメラ２２の視野の基準線７
６と一致するようにバルブスプール３０を所定方向に回
動させてバルブスプール３０の基準位置を設定する。前
記基準位置からバルブスプール３０をＤＤモータ４０で
４５°回転させて、溝３４ＢをＣＣＤカメラ２２で撮像
し、この溝３４Ｂの中心線７４Ｂを前述した画像・ＤＡ
ＴＡ処理で得て、前記中心線７４ＢとＣＣＤカメラ２２
の前記基準線７６とのずれを角度換算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は形状測定方法に係り、特
に被測定物の周面に所定のピッチとなるように形成され
た複数の測定対象部のピッチずれ等を測定する形状測定
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被測定物の周面に所定のピッチと
なるように形成された複数の測定対象部のピッチずれを
測定する場合、３次元測定機等を用いて測定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、３次元
測定機等を用いる従来の形状測定方法では、測定に手間
がかかり長時間を要すという欠点がある。また、形状を
測定する場合も同様に、溝の周縁に沿って測定子を移動
させなければならないので、測定に時間がかかるという
欠点がある。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、被測定物の周面に所定のピッチとなるように形
成された測定対象部のピッチずれ等を容易に測定するこ
とができる形状測定方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、その周面に複数の測定対象部が所定のピッチ
となるように形成された筒状の被測定物を、その軸芯を
中心に回転可能に支持すると共に、前記複数の測定対象
部のうち基準となる第１の測定対象部を撮像手段で撮像
して該第１の測定対象部の中心を計測し、該中心が前記
撮像手段の視野の基準位置と一致するように被測定物の
位置を設定し、この位置から前記被測定物を前記所定の
ピッチ分回転させ、前記第１の測定対象部に隣接した第
２の測定対象部を撮像手段で撮像して該第２の測定対象
部の中心を計測し、該中心と撮像手段の前記基準位置と
のピッチずれを測定し、該ピッチずれ測定を測定対象部
毎に順次行うことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の特徴点は、３次元測定機の測定子を測
定対象部に当接させて測定対象部を測定するのではな
く、測定対象部を撮像手段で撮像し、この撮像手段から
の画像データに基づいて測定対象部のピッチずれ等を測
定したことにある。即ち、被測定物を、その軸芯を中心
に回転可能に支持する。そして、この被測定物の周面に
形成された複数の測定対象部のうち基準となる第１の測
定対象部を撮像手段で撮像し、この画像データに基づい
て第１の測定対象部の中心を計測する。そして、前記第
１の測定対象部の中心が撮像手段の視野の基準位置と一
致するように被測定物の位置を設定する。そして、この
位置から前記被測定物を前記所定のピッチ分回転させ、
前記第１の測定対象部に隣接した第２の測定対象部を撮
像手段で撮像し、該第２の測定対象部の中心を計測す
る。そして、第２の測定対象部の中心と撮像手段の前記
基準位置とのピッチずれを測定し、このピッチずれ測定
を測定対象部毎に順次行う。

【０００７】これにより、３次元測定機を用いるより
も、前記測定対象部のピッチずれを容易に測定すること
ができる。また、前記撮像手段で撮像した測定対象部の
画像データに基づいて、測定対象部の形状を測定するよ
うにしても良い。これにより、３次元測定機を用いるよ
りも、測定対象部の形状を容易に測定することができ
る。

【０００８】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る形状測定
方法の好ましい実施例について詳説する。図１には本発
明に係る形状測定方法が適用された形状測定装置１０の
実施例が示される。この形状測定装置１０は、架台１２
に除振台１４を介して設置されており、その基台１６上
には芯押さえテーブル１８、芯押さえ台２０、及び一対
のＣＣＤカメラ２２、２４が設置されている。

【０００９】前記芯押さえテーブル１８は、基台１６上
で図中左右方向に移動可能に取り付けられ、移動される
ことにより、その先端に配置されたピン２６と前記芯押
さえ台２０の先端に配置されたピン２８とでワーク３０
を挟持することができる。前記ワーク３０は図２（Ａ）
に示す中空のバルブスプール３０であり、このバルブス
プール３０は図２（Ｂ）に示す筒状のバルブボディ３２
に挿通配置されることによりパワーステアリングの一部
品を構成するものである。前記バルブスプール３０の外
周面には、そのピッチが４５°になるように矩形状の溝
３４、３４…が開口されている。また、バルブボディ３
２の内周面にも、前記溝３４、３４…に対応した矩形状
の溝３６、３６…が４５°のピッチで形成されている。
尚、このバルブスプール３０は図中左端部３０ａの中心
部が図１に示した芯押さえテーブル１８のピン２６に当
接され、また図２中右端部３０ｂの中心部が図１に示し
た芯押さえ台２０のピン２８に当接されて芯出しされて
いる。

【００１０】前記芯押さえ台２０は図１に示すように、
前記ピン２８に連結されたエキスパンドマンドレル３８
を有している。このエキスパンドマンドレル３８はピン
２８を取り外した際に、図２（Ｂ）に示したバルブボデ
ィ３２の左端部をチャッキングすることができる。ま
た、エキスパンドマンドレル３８は、図示しないダイレ
クトドライブモータ（以下、「ＤＤモータ」と称す）４
０（図４参照）で回転駆動されており、またＤＤモータ
４０は図４に示すロータリエンコーダ４２によってその
回転角度が検出されている。

【００１１】前記ＣＣＤカメラ２２は、前記バルブスプ
ール３０の溝３４を撮像可能なように基台１６に対して
垂直に配設される。また、ＣＣＤカメラ２２は、ＣＣＤ
カメラ２２のケース４４に取り付けられた撮み４６を回
動させることにより、ケース４４と共にレール４８に沿
って昇降移動される。また、ＣＣＤカメラ２４は図３に
示すように、前記バルブボディ３２の溝３６を撮像可能
なように基台１６に対して傾斜して配設される。また、
ＣＣＤカメラ２４は、ＣＣＤカメラ２４のケース５０に
取り付けられた撮み５２を回動させることにより、ケー
ス５０と共にレール５４に沿って斜行される。

【００１２】一方、前記ＤＤモータ４０は、図４に示す
ワーク回転制御部５６からドライバ回路５８を介して出
力されるワークの回転信号、及び停止信号に基づいて間
欠回転するように回転量が制御されている。また、ワー
ク回転制御部５６は、エンコーダ４２から出力されるＤ
Ｄモータ４０の回転角度データによって、ＤＤモータ４
０がワーク（バルブスプール、バルブボディ）３０、３
２を４５°回転させる毎にＤＤモータ４０を所定時間停
止させるように制御している。

【００１３】前記ＣＣＤカメラ２２、２４は、ワーク回
転制御部５６によってＤＤモータ４０が停止したタイミ
ングでワーク３０、３２を撮像するように撮像タイミン
グが制御されている。このＣＣＤカメラ２２、２４で撮
像された画像データは、画像・ＤＡＴＡ処理装置６０の
画像処理部６２によって輪郭画像データに作成され、こ
の輪郭画像データはＩ／Ｆ（インターフェース）６４を
介してＤＡＴＡ処理部６６に出力される。

【００１４】前記ＤＡＴＡ処理部６６は、前記輪郭画像
データと、前記エンコーダ４２からＩ／Ｆ６４を介して
出力された回転角度データの２種類のデータに基づい
て、後述するデータ処理を行い、モニタ６８のキーボー
ド７０で選択された出力様式に基づいて、その出力をＣ
ＲＴ７２に表示させる。次に、前記の如く構成された形
状測定装置１０でバルブスプール３０の溝３４、３４…
のピッチずれを測定する方法について説明する。

【００１５】先ず、バルブスプール３０を図１に示した
ように、芯押さえテーブル１８と芯押さえ台２０とで回
転可能に支持する。そして、バルブスプール３０に形成
された前記溝３４、３４…のうち基準となる溝３４Ａ
（図５参照）を選択し、この基準溝３４ＡをＣＣＤカメ
ラ２２で撮像する。そして、基準溝３４Ａの画像データ
に基づいて輪郭画像データを図４に示した画像処理部６
２で作成し、この輪郭画像データに基づいて基準溝３４
Ａの面積をＤＡＴＡ処理部６６で算出し、この面積から
基準溝３４Ａの中心線７４Ａを計測する。そして、前記
中心線７４ＡがＣＣＤカメラ２２の視野の基準線７６と
一致するようにバルブスプール３０を所定方向に回動さ
せてバルブスプール３０の基準位置を設定する。

【００１６】次に、前記基準位置から前記バルブスプー
ル３０をＤＤモータ４０で回転させる。ＤＤモータ４０
が４５°回転すると、エンコーダ４２からの回転角度デ
ータによってワーク回転制御部５６がＤＤモータ４０を
停止させる。これにより、前記基準溝３４Ａに隣接した
溝３４ＢがＣＣＤカメラ２２と対向する。次いで、前記
溝３４ＢをＣＣＤカメラ２２で撮像し、この溝３４Ｂの
中心線７４Ｂを前述した画像・ＤＡＴＡ処理で計測す
る。そして、前記中心線７４ＢとＣＣＤカメラ２２の前
記基準線７６とのずれを角度換算する。これにより、基
準溝３４Ａに対する溝３４Ｂのピッチずれを測定するこ
とができる。

【００１７】このような手順で他の溝３４、３４…に対
しても前述したピッチずれ測定を順次行う。これにより
本実施例によれば、バルブスプール３０を回転させて溝
３４をＣＣＤカメラ２２で撮像し、このＣＣＤカメラ２
２からの画像データに基づいて溝３４、３４…のピッチ
ずれを測定するようにしたので、３次元測定機を用いる
従来の形状測定方法よりも、前記溝３４、３４…のピッ
チずれを容易に測定することができる。

【００１８】尚、バルブボディ３２の溝３６、３６…の
ピッチずれ測定方法は、前述したバルブスプール３０の
溝３４、３４…のピッチずれ測定方法と同様な画像・Ｄ
ＡＴＡ処理をＣＣＤカメラ２４からの画像データを用い
て行えば良いので、その詳細な説明は省略する。また、
本実施例では、溝３４のピッチずれ測定方法について述
べたが、これに限られるものではなく、前記ＣＣＤカメ
ラ２２で撮像した溝３４の画像データに基づいて、各溝
３４の形状を測定するようにしても良い。この場合図６
に示すように、ＣＣＤカメラ２２の視野範囲が□６ｍｍ
であれば、ＣＣＤカメラ２２を溝３４の形成方向にシフ
トして全体の輪郭画像データを作成し、そして、前記輪
郭画像データを平均化処理して溝幅、及び面取り幅を測
定する。これにより、３次元測定機を用いるよりも、測
定対象部の形状を容易に測定することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る形状測
定方法によれば、被測定物を、その軸芯を中心に回転可
能に支持し、この被測定物の周面に形成された複数の測
定対象部のうち基準となる第１の測定対象部を撮像手段
で撮像し、この画像データに基づいて第１の測定対象部
の中心を計測し、前記第１の測定対象部の中心が撮像手
段の視野の基準位置と一致するように被測定物の位置を
設定し、この位置から前記被測定物を前記所定のピッチ
分回転させ、前記第１の測定対象部に隣接した第２の測
定対象部を撮像手段で撮像して該第２の測定対象部の中
心を計測し、第２の測定対象部の中心と撮像手段の前記
基準位置とのピッチずれを測定する。そして、このピッ
チずれ測定を測定対象部毎に順次行うようにしたので、
３次元測定機を用いるよりも、前記測定対象部のピッチ
ずれを容易に測定することができる。

【００２０】また、前記撮像手段で撮像した測定対象部
の画像データに基づいて、各測定対象部の形状を測定す
ることによって、３次元測定機を用いるよりも、測定対
象部の形状を容易に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る形状測定方法が適用された形状測
定機の実施例を示す正面図

【図２】被測定物の実施例を示す斜視図

【図３】本発明に係る形状測定方法でバルブボディを測
定する要部拡大図

【図４】本発明に係る形状測定方法のブロック図

【図５】本発明に係る形状測定方法で溝のピッチずれを
測定する説明図

【図６】本発明に係る形状測定方法で溝の形状を測定す
る説明図

【符号の説明】

１０…形状測定装置 １８…芯押さえテーブル ２０…芯押さえ台 ２２、２４…ＣＣＤカメラ ３０、３２…ワーク ４０…ＤＤモータ ４２…エンコーダ ５６…ワーク回転制御部 ６０…画像・ＤＡＴＡ処理装置 ６２…画像処理部 ６６…ＤＡＴＡ処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その周面に複数の測定対象部が所定のピ
   ッチとなるように形成された筒状の被測定物を、その軸
   芯を中心に回転可能に支持すると共に、前記複数の測定
   対象部のうち基準となる第１の測定対象部を撮像手段で
   撮像して該第１の測定対象部の中心を計測し、 該中心が前記撮像手段の視野の基準位置と一致するよう
   に被測定物の位置を設定し、 この位置から前記被測定物を前記所定のピッチ分回転さ
   せ、前記第１の測定対象部に隣接した第２の測定対象部
   を撮像手段で撮像して該第２の測定対象部の中心を計測
   し、 該中心と撮像手段の前記基準位置とのピッチずれを測定
   し、該ピッチずれ測定を測定対象部毎に順次行うことを
   特徴とする形状測定方法。
2. 【請求項２】 前記撮像手段で撮像した測定対象部の画
   像データに基づいて、測定対象部の形状を測定すること
   を特徴とする請求項１記載の形状測定方法。