JPS637324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円型シール部材のシール端面境界部検
査装置、特にシール端面境界部を非接触で光学的
に自動検査できる改良されたシール端面境界部検
査装置に関するものである。

各種産業分野において密封シールその他多くの
用途に供される円型シール部材が用いられ、その
材質としてもゴム等の弾性材あるいはプラスチツ
ク等種々の材質が使用されている。この種の円型
シール部材はシール部を形成するシール端面境界
部を有し、このシール端面境界部の欠陥が大きな
問題となる場合があり、従来においても、この端
面境界部の欠陥を精密に検査する方式が要望され
ていた。

例えば周知のように油圧あるいは水圧装置にお
いて各種のシール部材が用いられており、特にシ
リンダ内で摺動するピストン等にはリング状ある
いはカツプ状の円型シール部材が用いられ、これ
らの円型シール部材は圧力伝達を行う最も重要な
機能部品を形成する。従つて、円型シール部材の
端面境界部は高精度で加工されなければならず、
その表面欠陥は圧力漏洩、耐久力低下更にシール
部材の破損等を引起す原因となり、装置に組込ま
れる前に充分にその品質が検査されなければなら
ない。

前述した円型シール部材として自動車等のブレ
ーキシリンダにおけるゴム製のカツプが周知であ
り、運転者のブレーキ踏力を油圧力に変換して車
輪に制動力を与える重要な機能部品を形成し、カ
ツプの品質低下は自動車の制動機能に大きな悪影
響を与えるため、良好な品質及び高い耐久性が要
求される。従つて、自動車等のカツプはブレーキ
シリンダに組込む前にその全数が検査され微細な
表面欠陥であつても確実に検出し、このようなカ
ツプを不良品として除去しなければならない。

従来の円型シール部材の欠陥検出は主として目
視により行われ、前述したカツプ等では全数に対
して目視検査が行われているため、多くの検査員
を必要とする欠点があつた。また、目視検査では
個人差あるいは疲労度により検査精度に大きなバ
ラツキが生じ、更に大量のシール部材を自動的か
つ効果的に検査することができないという欠点が
あつた。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、ゴム等の軟質材から成る円型
シール部材を機械的に変形させることなく、非接
触で光学的に自動検査を行い、微細な欠陥をも確
実に検査し不良品として除去することのできる改
良されたシール端面境界部検査方法及び装置を提
供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、自動車
用ブレーキシリンダにおけるゴム製カツプとして
用いられる円型シール部材を載置回転する回転台
と、 前記円型シール部材のシール面の稜を形成する
端面境界部に、端面境界部を透過するとともに回
転半径方向へ端面境界部より十分に長い幅を有す
るスリツト光束を上下方向へ向け照射するスリツ
ト光束発生装置と、 一端側から他端側に向け繰り返し走査され端面
境界部からの透過光を受光して順次電気信号に変
換出力する光電検出アレイと、 光電検出アレイの出力に基づき各アレイ走査毎
の端面境界部走査タイミングを検査しタイミング
検出信号を出力する比較器と、 各アレイ走査毎に走査開始と同期してクロツク
パルスのカウントを開始し、タイミング検出信号
出力時のカウント値を境界検出カウント値として
出力するカウンタと、 カウンタから出力される境界検出カウント値を
回転台の少なくとも１回転中連続的に処理し各ア
レイ走査毎の境界検出カウント値を順次比較して
欠陥検出時のカウント値急変により端面境界部の
欠陥を検出する欠陥検出回路と、 を含み、シール面の端面境界部を非接触で光学
的に検査できることを特徴とする。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

第１図には本発明において表面欠陥の検査に供
される円型シール部材の好適な一例としての自動
車用カツプが示され、この円型シール部材１０は
軟質ゴムから成り、軸１００に対して軸対称の形
状から成り、自動車用ブレーキシリンダ内に挿入
されてその外周面がシール面として働く。第１図
のシール部材１０では４個所の主要なシール部を
有し、すなわちシリンダと接触する２個の円錐台
面から成るシール面１０ａ，１０ｂ、両シール面
１０ａ，１０ｂの稜を形成する端面境界部１０ｃ
そしてシール部材１０の上面にあるリング状の加
工面１０ｄを含み、本発明においては、シリンダ
と摺動接触しもつとも大きな圧力を受ける端面境
界部１０ｃの表面欠陥が検査される。

第２図，第３図には本発明に係るシール面検査
装置の好適な実施例が示され、前記円型シール部
材１０は回転台１２上に載置されており、シール
部材１０の軸１００と回転台１２の回転台軸２０
０とがほぼ同一軸に位置決めされている。回転台
１２の回転台軸１４には傘歯車１６が固定されて
おり、モータ１８に固定された小傘歯車２０と前
記傘歯車１６とを噛合結合することにより、モー
タ１８の回転によつて回転台１２すなわち円型シ
ール部材１０が矢印Ａ方向に回転駆動されること
となる。回転台軸１４の下端にはエンコーダ２２
が固定されており、シール部材１０の回転位置及
び角度が回転角信号として電気的に検出され、こ
の信号が欠陥検出回路２４へ供給されている。

シール部材１０の近傍にはスリツト光束発生装
置２６が設けられており、該スリツト光束発生装
置２６はランプあるいはレーザ等からなる平行光
束発生用の光源２８及びこの平行光束をハツチン
グで示した（第３図）スリツト光束に変換して外
部へ照射するレンズ鏡系３０とを含み、スリツト
光束３００が前記円型シール部材１０の端面境界
部１０ｃを透過して照射される。そして、回転半
径方向に対しシール端面境界部より十分に長い幅
を有する前記スリツト光束３００の光路上には光
電検出アレイ３２がスリツト光束３００に沿つ
て、すなわち回転台１２の半径方向に沿つて設け
られており、円型シール部材１０の端面境界部１
０ｃを透過したスリツト光束を光電変換すること
ができる。実施例における光電検出アレイ３２は
１列に整列配置されたダイオードアレイ等から成
り、ダイオードアレイが電気的に接続された走査
回路３４とともに自己走査型光電検出アレイを形
成している。前記光電検出アレイ３２の出力に基
づいて透過光の端面境界部１０ｃを検出するため
に境界検出回路３６が設けられており、光電検出
アレイ３２を走査駆動するために境界検出回路３
６にはクロツク発振器３８が設けられ、その走査
クロツク４０２によつて走査回路３４を順次走査
駆動し、光電検出アレイ３２が第３図の左方向か
ら順次光電変換されることとなる。走査回路３４
の走査開始をトリガするために、クロツク発振器
３８の出力は走査開始信号発生器４０に供給さ
れ、走査開始信号４０４にて前記走査回路３４の
走査が開始される。走査開始信号４０４は更に前
記走査クロツク４０２を計数するカウンタ４２の
リセツト信号としても用いられ、光電検出アレイ
３２の走査開始とともにカウンタ４２が零から走
査クロツク４０２の計数を開始する。光電検出ア
レイ３２の光電変換信号は、この信号に基づき各
アレイ走査毎の端面境界部走査タイミングを検査
しタイミング検出信号を出力する比較器４４へ供
給され、比較器４４は実施例においてワンシヨツ
ト回路からなり、光電検出アレイ３２の走査され
ている素子へ光照射がある場合には比較器４４か
らは出力は発生しないが光電検出アレイ３２の走
査されている素子が端面境界部１０ｃの影部に入
り光照射がなくなつてときに比較器４４からは端
面境界部走査タイミングを表すタイミング検出信
号が供給され、端面境界を検出することができ
る。

すなわち、比較器４４の出力はカウンタ４２の
計数停止入力に供給されており、タイミング検出
信号が出力される境界走査時にカウンタ４２は走
査クロツク４０２の計数を停止しその時のカウン
ト値を境界検出カウント値として出力する。

そして、カウンタ４２の境界検出カウント値は
ラツチ回路４６にてラツチされ、光電検出アレイ
３２の１回の走査毎にラツチ回路４６のラツチ値
が境界検出回路３６の検出信号として欠陥検出回
路２４へ供給される。なお、比較器４４の出力は
ラツチ回路４６へロード信号としてまた欠陥検出
回路２４へインターラプト信号として供給されて
いる。

欠陥検出回路２４はマイクロプロセツサ等から
なり、境界検出回路３６からの検出信号、すなわ
ち境界検出カウント値を回転台１２の少なくとも
１回転中連続処理し、各アレイ走査毎の境界検出
カウント値を順次比較し、外周シール部１０ｃに
欠陥があるときの端面境界の変動を前記境界検出
カウント値の急変に基づき検出して欠陥信号を出
力し、この欠陥信号によつて表示部４８及び選別
機構５０を駆動する。表示部４８は外周シール部
１０ｃの欠陥が基準値以上である場合に欠陥表示
を行い、また選別機構５０はこのような欠陥を有
する円型シール部材１０を不良品として除去する
作用を行う。

本発明の実施例は以上の構成から成り、以下に
その作用を説明する。

図示していない供給装置から被検査円型シール
部材１０が回転台１２へ供給されると、円型シー
ル部材１０の軸１００と回転台１２の回転台軸２
００とがほぼ同軸に一致された状態で回転台１２
はモータ１８により回転駆動され、同時にスリツ
ト光束発生装置２６からは円型シール部材１０の
端面境界部１０ｃに向つてスリツト光束３００が
図の下方から照射される。このスリツト光束３０
０は回転台１２のほぼ半径方向に長い断面形状を
有し、またその長手方向幅は円型シール部材１０
の直径その他の変更によつても充分端面境界部１
０ｃをカバーするだけの大きさに設定されてお
り、種類の異なる各種の円型シール部材１０を同
一の検査装置にて検査することが可能となる。

前述したスリツト光束３００の照射により端面
境界部１０ｃの端面境界は光電検出アレイ３２上
に正確に投影されることとなる。すなわち、スリ
ツト光束３００が端面境界部１０ｃにより遮断さ
れない領域では、そのまま光電検出アレイ３２に
到達しその投影面は「明」となり、一方、端面境
界部１０ｃにて遮断された影の部分はその投影面
が「暗」となり、この明暗の境界部が端面境界部
１０ｃの端面境界を正確に示すこととなる。従つ
て、本発明における光学検査では、端面境界部１
０ｃへの結像を必要とすることなく、端面境界部
１０ｃはスリツト光束３００内の任意の位置にお
くことが可能となり、前述したシール部材１０の
直径その他の変更時にも何ら調整を必要とするこ
とがなく極めて実用価値の高い検査装置を得るこ
とが可能となる。

光電検出アレイ３２の明暗の境界はタイミング
検出信号として境界検出回路３６により検出さ
れ、明暗の境界が光電検出アレイ３２のいずれか
の素子上にあるかによつて境界信号を弁別するこ
とができる。この弁別作用は周知の手法により行
うことができ、例えば光電検出アレイ３２の各素
子に番地を付し、各番地を走査クロツク４０２の
計数値によつて弁別することが可能となる。すな
わち、実施例における自己走査型光電検出アレイ
は走査開始信号４０４によつて各素子を順次走査
クロツク４０２に従つて走査し、各素子への入射
光量を走査クロツク４０２に同期した時系列の信
号として出力し、この光電変換信号は端面境界部
１０ｃに対応した明暗境界を走査した直後に零と
なり、この時の走査クロツク計数値がカウンタ４
６に計数され、この計数値がラツチ回路４６で境
界検出カウント値として保持されることになる。
この保持値は明暗境界にある光電検出素子の特定
番地に対応し、境界検出回路３６から境界信号と
して欠陥検出回路２４へ出力されることとなる。

本発明において、回転台１２の回転速度は光電
検出アレイ３２の１走査周期に比して充分遅い速
度に設定されており、この結果、端面境界部１０
ｃはその端面境界がもれなく検査されることとな
る。

欠陥検出回路２４は回転台１２の１回転中の境
界検出信号を比較し、表面欠陥がある場合の境界
での著しい信号値変化に基づいてこの欠陥を検出
することができ、この欠陥検出は円型シール部材
１０と回転台１２との軸違いその他による周期的
変動を除去するために、光電検出アレイ３２の各
走査毎に比較され、欠陥検出時の信号値急変によ
り前記欠陥検出作用を行うことができる。そし
て、欠陥検出回路２４の出力は表示部４８及び選
別機構５０を作動させ、良否表示及び不良品除去
を行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、スリツ
ト光束をシール端面境界部へ透過照射することに
より、極めて高精度にかつ安定した検査作用を行
うことができ、検査を自動化し大量の被検査円型
部材を迅速に検査することができ、特に自動車ブ
レーキ用のカツプ等に有効な検査装置を提供する
ことが可能となり、またゴム等の軟質材から成る
円型部材に何らの機械的応力を加えることなく無
接触で正確な検査を行うことができるという利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によつて検査される円型シール
部材の好適な一例を示す断面図、第２図は本発明
に係る端面境界部検査装置の好適な実施例を示す
概略構成図、第３図は第２図の回路構成を含む概
略説明図である。 １０…円型シール部材、１０ｃ…端面境界部、
１２…回転台、２４…欠陥検出回路、２６…スリ
ツト光束発生装置、３２…光電検出アレイ、３６
…境界検出回路、３００…スリツト光束。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車用ブレーキシリンダにおけるゴム製カ
   ツプとして用いられる円型シール部材を載置回転
   する回転台と、 前記円型シール部材のシール面の稜を形成する
   端面境界部に、端面境界部を透過するとともに回
   転半径方向へ端面境界部より十分に長い幅を有す
   るスリツト光束を上下方向へ向け照射するスリツ
   ト光束発生装置と、 一端側から他端側に向け繰り返し走査され端面
   境界部からの透過光を受光して順次電気信号に変
   換出力する光電検出アレイと、 光電検出アレイの出力に基づき各アレイ走査毎
   の端面境界部走査タイミングを検査しタイミング
   検出信号を出力する比較器と、 各アレイ走査毎に走査開始と同期してクロツク
   パルスのカウントを開始し、タイミング検出信号
   出力時のカウント値を境界検出カウント値として
   出力するカウンタと、 カウンタから出力される境界検出カウント値を
   回転台の少なくとも１回転中連続的に処理し各ア
   レイ走査毎の境界検出カウント値を順次比較して
   欠陥検出時のカウント値急変により端面境界部の
   欠陥を検出する欠陥検出回路と、 を含み、シール面の端面境界部を非接触で光学
   的に検査できることを特徴とする円型シール部材
   のシール端面境界部検査装置。