JP3516289B2 - Method and apparatus for measuring dimensions of cylindrical object - Google Patents
Method and apparatus for measuring dimensions of cylindrical objectInfo
- Publication number
- JP3516289B2 JP3516289B2 JP03192797A JP3192797A JP3516289B2 JP 3516289 B2 JP3516289 B2 JP 3516289B2 JP 03192797 A JP03192797 A JP 03192797A JP 3192797 A JP3192797 A JP 3192797A JP 3516289 B2 JP3516289 B2 JP 3516289B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylindrical object
- cylindrical
- tray
- image
- locus
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状物体の複数
の構造寸法を一度に高精度にかつ高速に画像計測する方
法と装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for measuring a plurality of structural dimensions of a cylindrical object at once with high accuracy and at high speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】極めて高い寸法精度で大量生産が要求さ
れる円筒状物体の一つに、通信用光ファイバコネクタの
重要な構成要素であるフェルールと呼ばれる部品があ
る。フェルールの寸法は外径2.5mm、内径125μ
m、長さ10mm程度である。製品となるフェルールの
外径、内径、偏心の3項目の寸法の許容偏差は1μm以
下ないし0.1μm以下と極めて小さい。このため、製
造時に高精度な寸法計測に基づく選別と合否判定が行わ
れており、製造速度に見合った速度で全数の寸法計測を
低コストで実施することが製造に欠かせない要件となっ
ている。2. Description of the Related Art One of the cylindrical objects required to be mass-produced with extremely high dimensional accuracy is a part called a ferrule which is an important constituent element of an optical fiber connector for communication. The outer diameter of the ferrule is 2.5mm and the inner diameter is 125μ.
m, length is about 10 mm. The permissible deviations of the three dimensions of the outer diameter, inner diameter, and eccentricity of the ferrule to be the product are extremely small, from 1 μm to 0.1 μm. Therefore, selection and pass / fail judgment are performed based on highly accurate dimension measurement during manufacturing, and it is an essential requirement for manufacturing to perform all dimension measurement at a speed commensurate with the manufacturing speed at low cost. There is.
【0003】フェルールの寸法計測には画像処理による
計測、レーザ応用計測等の微小寸法の高精度計測手段を
複数組み合わせて実行する方法が、従来から広く用いら
れてきた。例えば、外径計測にはピンゲージ、電気マイ
クロメータ、レーザ測長器が使用され、内径計測と偏心
計測にはエリアセンサーカメラと画像処理装置による画
像計測等が多く使用されてきた。For the dimension measurement of the ferrule, a method of performing a combination of a plurality of highly precise measurement means of minute dimensions such as measurement by image processing and laser application measurement has been widely used. For example, a pin gauge, an electric micrometer, and a laser length measuring device have been used for measuring the outer diameter, and image measurement using an area sensor camera and an image processing device have been frequently used for measuring the inner diameter and eccentricity.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような複数の計測手段を単独であるいは組み合わせて
用いることによって複数の寸法項目の計測を行う従来の
方法では、次のような問題点があった。すなわち、計測
手段が複数必要なので、機構・構成が複雑になり、計測
時間が遅くまた装置が高価である。さらに、精度を維持
するための調整・校正が複雑になる。However, the conventional method for measuring a plurality of dimension items by using the above-mentioned plurality of measuring means alone or in combination has the following problems. . That is, since a plurality of measuring means are required, the mechanism / configuration becomes complicated, the measuring time is slow, and the apparatus is expensive. Furthermore, the adjustment / calibration for maintaining accuracy becomes complicated.
【0005】本発明の目的は、円筒状物体についての複
数の寸法項目の計測を行う従来の方法のこれらの問題点
を解決するため、円筒状物体の3つの寸法項目である外
径、内径、偏心の各寸法を1つの画像計測に基づいて安
価なコストで高速に計測可能にし、かつ精度維持のため
の調整や校正を容易にする新規な方法及び装置を提供す
ることにある。An object of the present invention is to solve these problems of the conventional method of measuring a plurality of dimension items of a cylindrical object, namely, three dimension items of an outer diameter, an inner diameter, It is an object of the present invention to provide a novel method and apparatus that can measure each eccentric dimension based on one image measurement at low cost and at high speed, and facilitate adjustment and calibration for maintaining accuracy.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明による円筒状物体の寸法計測装置は、円筒状物
体のいずれか一方の端面方向から前記円筒状物体の外周
の中心線と前記円筒状物体の内周とが交わる2つの点で
同期してこの2つの点の軌跡を内周の軌跡とする画像を
前記外周の中心で回転する方向に全内周にわたり撮像す
る手段と、標準円筒状物体の外周の中心線と内周とが交
わる2つの点の軌跡である前記標準円筒状物体の外周の
中心で回転する方向の全内周にわたる画像における内周
の軌跡の位置を予め設定した基準位置として前記撮像さ
れた画像から得られる各々の前記円筒状物体の内周の軌
跡の位置と各々の前記基準位置との差から各々の前記基
準位置からの変位量を計測する手段と、前記計測した2
組の変位量から一定の計算式により前記円筒状物体の外
径、内径、及び偏心の値を算出する手段と、を含んで構
成されることを特徴とする。Gage system of the cylindrical body according to the present invention for achieving the above object, according to an aspect of from one end face direction of the cylindrical object and the center line of the outer circumference of the cylindrical object wherein An image in which the loci of these two points are taken as the locus of the inner circumference in synchronization with the two points where the inner circumference of the cylindrical object intersects
The means for imaging the entire inner circumference in the direction of rotation around the center of the outer circumference intersects the center line of the outer circumference of the standard cylindrical object and the inner circumference.
Of the standard cylindrical object, which is the locus of two points
Inner circumference in the image over the entire inner circumference in the direction of rotation about the center
The position of the locus of the is set as a preset reference position, and the track of the inner circumference of each of the cylindrical objects obtained from the imaged image is obtained.
Each of said groups from the difference between the position and the reference position of each of the traces
Means for measuring the amount of displacement from the quasi-position, and the measured 2
A means for calculating the values of the outer diameter, the inner diameter, and the eccentricity of the cylindrical object from a set of displacement amounts by a constant calculation formula.
【0007】また、前記内周縁部の画像を全内周にわた
り撮像する手段が、円筒状物体を回転させる手段と、ラ
インセンサーカメラと、光源と、を有することを特徴と
する。The means for picking up the image of the inner peripheral edge over the entire inner circumference includes means for rotating a cylindrical object, a line sensor camera, and a light source.
【0008】また、前記円筒状物体を回転させる手段
が、V溝構造体及び前記V溝構造体の一端に設けられ前
記円筒状物体を位置決めする構造物で構成されるマウン
ト台と、前記V溝構造体の谷線とは異なる角度の回転軸
を有し前記マウント台に位置決めされた円筒状物体に接
して回転する回転駆動機構と、を有することを特徴とす
る。Further, a means for rotating the cylindrical object is constituted by a V-groove structure and a mount provided at one end of the V-groove structure for positioning the cylindrical object, and the V-groove. A rotary drive mechanism that has a rotation axis at an angle different from the valley line of the structure and that rotates in contact with a cylindrical object positioned on the mount table.
【0009】また、以上の寸法計測装置において、前記
円筒状物体を順次搬送して入れ替える搬送手段を新たに
備えることを特徴とする。Further, the above-mentioned dimension measuring apparatus is characterized in that it is newly provided with a conveying means for sequentially conveying and replacing the cylindrical objects.
【0010】また、前記搬送手段が、複数の前記円筒状
物体を横並びに配列し保持する第1及び第2のトレー
と、前記第1のトレー内に保持された前記円筒状物体を
一斉に横方向に移動させる手段と、前記円筒状物体を前
記第1のトレーの一端から前記マウント台へ移動させる
手段と、前記マウント台から前記円筒状物体を前記第2
のトレーへ一端より移動させる手段と、前記第2のトレ
ー内に保持された前記円筒状物体を一斉に横方向に移動
させる手段と、を有することを特徴とする。Further, the transporting means simultaneously traverses the first and second trays for arranging and holding a plurality of the cylindrical objects side by side and the cylindrical objects held in the first tray at the same time. In a direction, means for moving the cylindrical object from one end of the first tray to the mount base, and means for moving the cylindrical object from the mount base to the second mount.
And a means for moving the cylindrical objects held in the second tray in a horizontal direction at the same time.
【0011】あるいは、前記搬送手段が、複数の前記円
筒状物体を横並びに配列し保持するトレーと、前記トレ
ーを該トレー内に保持された前記円筒状物体の1配列間
隔だけ横方向に移動させるとともに前記円筒状物体のい
ずれかを前記マウント台のV溝谷線の延長線上に位置決
めする手段と、前記円筒状物体を前記トレーから前記マ
ウント台へあるいは前記マウント台から前記トレーまた
は別のトレーへ前記マウント台のV溝谷線の方向に沿い
移動させる手段と、を有することを特徴とする。Alternatively, the conveying means horizontally moves a tray for arranging and holding a plurality of the cylindrical objects side by side, and moves the tray in the lateral direction by one arrangement interval of the cylindrical objects held in the tray. And means for positioning any of the cylindrical objects on an extension of the V-groove valley line of the mount, and the cylindrical objects from the tray to the mount or from the mount to the tray or another tray. Means for moving along the direction of the V groove valley line of the mount base.
【0012】また、以上の寸法計測装置において、前記
円筒状物体の外径、内径、及び偏心の値を算出する手段
により求められた数値により良否判断信号もしくはラン
ク分け信号を発生する手段と、前記搬送手段が前記円筒
状物体をマウント台から前記第2のトレーまたは前記ト
レーまたは別のトレーへ移動させる際に、寸法計測が終
了した前記円筒状物体を前記良否判断信号もしくはラン
ク分け信号により仕分けする手段と、を新たに有するこ
とを特徴とする。Further, in the above dimension measuring apparatus, means for generating a pass / fail judgment signal or a rank classification signal based on the numerical values obtained by the means for calculating the values of the outer diameter, the inner diameter and the eccentricity of the cylindrical object, When the transport means moves the cylindrical object from the mount to the second tray or the tray or another tray, the cylindrical object whose dimension has been measured is sorted by the quality determination signal or the rank classification signal. Means and are newly provided.
【0013】一方、上記の目的を達成するため本発明に
よる円筒状物体の寸法計測方法は、円筒状物体のいずれ
か一方の端面方向から前記円筒状物体の外周の中心線と
前記円筒状物体の内周とが交わる2つの点で同期してこ
の2つの点の軌跡を内周の軌跡とする画像を前記外周の
中心で回転する方向に全内周にわたり撮像する工程と、
標準円筒状物体の外周の中心線と内周とが交わる2つの
点の軌跡である前記標準円筒状物体の外周の中心で回転
する方向の全内周にわたる画像における内周の軌跡の位
置を予め設定した基準位置として前記撮像された画像か
ら得られる各々の前記円筒状物体の内周の軌跡の位置と
各々の前記基準位置との差から各々の前記基準位置から
の変位量を計測する工程と、前記計測した2組の変位量
から一定の計算式により前記円筒状物体の外径、内径、
及び偏心の値を算出する工程と、を含んで構成されるこ
とを特徴とする。Meanwhile, the dimension measurement method of the cylindrical body according to the present invention for achieving the above object, a center line of the outer circumference of the cylindrical object from one of the end face direction of the cylindrical object
Come in synchronism with two points and the inner circumference of the cylindrical object intersect
The image to the inner periphery of the track the trajectory of the two points of the outer periphery of the
Imaging the entire inner circumference in the direction of rotation about the center ,
Two, where the center line of the outer circumference and the inner circumference of a standard cylindrical object intersect
Rotate around the center of the outer circumference of the standard cylindrical object, which is the locus of points
Of the locus of the inner circumference in the image over the entire inner circumference in the direction
The position of the inner circumference of the locus of the cylindrical body of each obtained from the captured image as a reference position set the location in advance
From the difference the reference position of each of the said reference position of each
The step of measuring the amount of displacement of the cylindrical object, and the outer diameter and the inner diameter of the cylindrical object according to a constant calculation formula based on the two measured displacement amounts.
And a step of calculating the value of the eccentricity.
【0014】また、前記予め設定した各々の基準値とし
て、同一装置で測定した外径と内径の値が既知である円
筒状物体の測定値を用いることを特徴とする。Further, it is characterized in that measured values of a cylindrical object whose outer diameter and inner diameter measured by the same device are known are used as the respective preset reference values.
【0015】また、前記一定の計算式のうち、外径Dを
算出する計算式は、外径の基準値をD0、鉛直方向の位
置決め方法に依存する定数をc、計測点数をn、一方の
計測位置におけるx番目の内周の軌跡の変位量を
A(x)、もう一方の計測位置におけるx番目の内周の軌
跡の変位量をB(x)、及び円筒状物体1回転分の計測点
数をmとする式Further, among the above-mentioned fixed calculation formulas, the calculation formula for calculating the outer diameter D is as follows: the reference value of the outer diameter is D 0 , the constant depending on the vertical positioning method is c, and the number of measurement points is n. of
A (x) the displacement of the x-th inner periphery of the trajectory in the measurement position, the displacement of the x-th inner periphery of the trajectory in the other measuring position B (x), and the measurement of the cylindrical object 1 revolution An expression where the score is m
【0016】[0016]
【数6】 [Equation 6]
【0017】もしくはOr
【0018】[0018]
【数7】 [Equation 7]
【0019】であり、かつ内径dを算出する計算式は、
内径の基準値をd0とする式And the calculation formula for calculating the inner diameter d is
An expression in which the reference value of the inner diameter is d 0
【0020】[0020]
【数8】 [Equation 8]
【0021】であり、かつ偏心Cを算出する計算式は、
変数F(x)の最大値をmax〔F(x)〕、変数F(x)の最
小値をmin〔F(x)〕とする式And the formula for calculating the eccentricity C is
An expression in which the maximum value of the variable F (x) is max [F (x) ] and the minimum value of the variable F (x) is min [F (x) ].
【0022】[0022]
【数9】 [Equation 9]
【0023】であることを特徴とする。It is characterized in that
【0024】また、前記一定の計算式は、一方の計測位
置におけるx番目の内周の軌跡の変位量をA (x) 、もう
一方の計測位置におけるx番目の内周の軌跡の変位量を
B (x) 、円筒状物体1回転分の計測点数をm、及び係数
をp、q、rとする式
A(x)+B(x)=p+qsin((2πx/m)+r)
を用い、前記計測した変位量の全てを最適近似する様に
数値解析的に決定される係数p、q及びrを使用する式
であって、外径Dを算出する計算式は、外径の基準値を
D 0 、及び鉛直方向の位置決め方法に依存する定数をc
とする式
D=D0+(c×p)
であり、かつ内径dを算出する計算式は、内径の基準値
をd 0 、及び計測点数をnとする式 Further, the constant calculation formula is one measurement position
The displacement of the x-th inner track of the position is A (x) ,
The displacement of the x-th inner track at one measurement position
B (x) , m is the number of measurement points for one rotation of the cylindrical object, and the coefficient
Is numerically determined so as to optimally approximate all of the measured displacement amounts by using an equation A (x) + B (x) = p + qsin ((2πx / m) + r) where p, q, and r are factor p, a formula that uses a q and r, equation for calculating the outer diameter D is the reference value of the outer diameter
D 0 and a constant depending on the vertical positioning method are c
Where D = D 0 + (c × p) and the calculation formula for calculating the inner diameter d is the reference value of the inner diameter.
Where d 0 and the number of measurement points are n
【0025】[0025]
【数10】 [Equation 10]
【0026】であり、かつ偏心Cを算出する計算式は、 C=q/2 であることを特徴とする。And the calculation formula for calculating the eccentricity C is C = q / 2 Is characterized in that.
【0027】さらに、前記V溝構造体のV溝角度が90
度であり、かつ前記鉛直方向の位置決め方法に依存する
定数cが1/√2であることを特徴とする。Further, the V groove angle of the V groove structure is 90.
And a constant c depending on the vertical positioning method is 1 / √2.
【0028】本発明では、円筒状物体の内周エッジ部の
ほぼ対向する2か所についての基準位置からの変位量を
全内周にわたって画像計測し、一定の計算式によって外
径、内径、偏心の3つの寸法項目を変位量のみから算出
することを特徴とする。さらに、2つの内周エッジ部の
画像を全内周にわたって連続的に撮像する手段を、円筒
状物体の外周が位置決めされた固定面に接しながら、円
筒状物体を定位置で回転させる機構と、ラインセンサー
カメラから構成することを特徴とする。According to the present invention, the displacement amounts from the reference position at two substantially opposite edges of the inner peripheral edge portion of the cylindrical object are image-measured over the entire inner periphery, and the outer diameter, the inner diameter, and the eccentricity are calculated by a constant calculation formula. It is characterized in that the three dimension items are calculated only from the displacement amount. Furthermore, a mechanism for continuously capturing the images of the two inner peripheral edge portions over the entire inner periphery while rotating the cylindrical object at a fixed position while contacting the fixed surface where the outer periphery of the cylindrical object is positioned, It is characterized by being composed of a line sensor camera.
【0029】このように本発明では、円筒状物体におけ
る複数の寸法項目の計測を1つの撮像手段と1つの画像
計測手段のみによって実現される単一の画像計測方法・
装置によって実行することにより、装置の構成を簡単化
してコストを低くするとともに、寸法計測を高速化す
る。また、撮像手段を単一にすることで、撮像ラインの
位置決め調整、照明調整、撮像焦点調整、撮像倍率調整
等の精度維持のための各種調整と校正を容易にする。As described above, in the present invention, a single image measuring method for measuring a plurality of dimension items in a cylindrical object is realized by only one image pickup means and one image measurement means.
By being executed by the device, the structure of the device is simplified and the cost is reduced, and the dimension measurement is speeded up. In addition, the single image pickup means facilitates various adjustments and calibrations for maintaining accuracy such as image pickup line positioning adjustment, illumination adjustment, image pickup focus adjustment, and image pickup magnification adjustment.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の内容
を、図面を用いて次に詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The contents of the embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0031】図1は、本発明の基本的な実施形態例を説
明する図であって、ラインセンサーカメラを使用した例
を示している。1は被計測物体である円筒状物体(以下
円筒)、2は円筒の端面に開孔する穴が構成する内周、
3は撮像ラインであって、円筒の一端面における外周の
中心線上に固定的に設定され、円筒の内周と2か所で交
わる線分を構成し、撮像視野位置を表す。4は光源であ
って、円筒の穴の内部に光を照射することによって穴を
照明し、内周エッジ部の画像を明瞭にする。5は円筒を
定位置で保持するためのマウント台であって、例えばV
溝と円筒の端面を位置決めする構造物(図示省略)とか
ら構成される。6は円筒をほぼ一定速度で回転させるた
めの回転駆動機構であって、円筒の外周に接しながら等
速運動するローラまたはベルト等で構成される。7はラ
インセンサーカメラであって、ラインセンサー素子に結
像させるための光学系である光学レンズ、反射鏡等を含
む。8は撮像された画像から内周エッジ部の変位量を計
測するための画像処理装置、9は計測された変位量から
円筒の3つの寸法項目を算出するためのデータ処理装置
である。FIG. 1 is a diagram for explaining a basic embodiment of the present invention, showing an example using a line sensor camera. Reference numeral 1 denotes a cylindrical object (hereinafter referred to as a cylinder) which is an object to be measured, 2 denotes an inner circumference formed by a hole formed in an end surface of the cylinder,
Reference numeral 3 denotes an imaging line, which is fixedly set on the center line of the outer circumference on one end surface of the cylinder, constitutes a line segment that intersects with the inner circumference of the cylinder at two locations, and represents the imaging visual field position. Reference numeral 4 denotes a light source, which illuminates the inside of the cylindrical hole by illuminating the hole to make the image of the inner peripheral edge portion clear. 5 is a mount base for holding the cylinder in a fixed position, for example, V
It is composed of a groove and a structure (not shown) for positioning the end surface of the cylinder. Reference numeral 6 denotes a rotary drive mechanism for rotating the cylinder at a substantially constant speed, which is composed of a roller or a belt which moves at a constant speed while being in contact with the outer circumference of the cylinder. Reference numeral 7 denotes a line sensor camera, which includes an optical lens, a reflecting mirror, etc., which is an optical system for forming an image on the line sensor element. Reference numeral 8 is an image processing device for measuring the displacement amount of the inner peripheral edge portion from the captured image, and 9 is a data processing device for calculating the three dimension items of the cylinder from the measured displacement amount.
【0032】本実施形態例では、円筒1をマウント台5
に乗せて位置決めし、回転駆動機構6で例えば図1中の
矢印の方向に回転させる。撮像ライン3の位置の像はラ
インセンサーカメラ7に結像し、ここでCCDラインセ
ンサー素子等により電気信号に変換され画像処理装置8
に入力されて変位量が計測され、さらにこれがデータ処
理装置9へ入力されて円筒1の3つの寸法項目が算出さ
れる。なお、光源4の位置は図1ではラインセンサーカ
メラ7とは円筒1を挟んで対向する側にあり、透過照明
を構成しているので穴内部が明るく周辺が暗い画像とし
て撮像されるが、これに限らずラインセンサーカメラ7
と同じ側にあってもよい。この場合には反射照明となり
穴内部が暗く、周辺が明るい画像として撮像される。本
実施形態例のように1つのラインセンサーカメラ7によ
って撮像する方法は、撮像した画像の中で幅方向(ライ
ンセンサー素子の1ラインを構成する画素配列の方向)
の寸法誤差が極めて生じにくく高い計測精度が得られる
特長がある。それはラインセンサー素子上での画素の配
列が1直線であり、かつ一定寸法に固定されているから
である。In this embodiment, the cylinder 1 is mounted on the mount base 5.
Then, the rotary drive mechanism 6 rotates the rotary drive mechanism 6 in the direction of the arrow in FIG. 1, for example. An image at the position of the image pickup line 3 is formed on the line sensor camera 7, where it is converted into an electric signal by a CCD line sensor element or the like, and the image processing device 8 is operated.
Is input to the data processing unit 9 and the three size items of the cylinder 1 are calculated. Note that the position of the light source 4 is on the side facing the line sensor camera 7 with the cylinder 1 in between in FIG. 1, and since it constitutes transmissive illumination, it is captured as an image in which the inside of the hole is bright and the periphery is dark. Not limited to line sensor camera 7
May be on the same side as. In this case, the light is reflected illumination, and the inside of the hole is dark and the periphery is captured as a bright image. The method of capturing an image with one line sensor camera 7 as in the present embodiment is in the width direction (direction of the pixel array forming one line of the line sensor element) in the captured image.
The dimensional error is extremely unlikely to occur and high measurement accuracy can be obtained. This is because the array of pixels on the line sensor element is a straight line and is fixed to a fixed size.
【0033】図2は、本発明による撮像画像の詳細を説
明する図である。円筒1の外周中心線上に設定される撮
像ライン3が内周2と交わる2点をそれぞれA、Bとす
る。10は、撮像ライン3をラインセンサーカメラ7で
撮像し電気信号となって得られるカメラ画像である。矢
印yはラインセンサーカメラ7の水平走査方向の画素ア
ドレス、矢印xはラインセンサーカメラ7の垂直走査方
向、すなわちライン方向の画素アドレスである。xは円
筒1の回転角度に一意に対応する。11は撮像ライン3
上の点Aで観測される内周の軌跡である。12は撮像ラ
イン3上の点Bで観測される内周の軌跡である。11、
12は共に内周1の回転によって生じる線状の軌跡であ
り、円筒1の1回転を周期とする繰り返し特性を持つ。
一般に光源4を図1の配置とした場合には穴内部は明レ
ベル、穴以外は暗レベルで構成されるカメラ画像10と
なる。したがって、明レベルと暗レベルの境界が内周の
軌跡として定義される。一例として、内周の直径すなわ
ち内径が125μmで撮像ライン3の長さを155μm
とした場合であって、ラインセンサーカメラ7の仕様が
解像度5120画素/ラインの場合であれば、1画素
0.03μmの解像度で撮像される。FIG. 2 is a diagram for explaining the details of a captured image according to the present invention. Two points where the imaging line 3 set on the outer circumference centerline of the cylinder 1 intersects with the inner circumference 2 are designated as A and B, respectively. Reference numeral 10 is a camera image obtained by capturing an image of the imaging line 3 with the line sensor camera 7 and obtaining an electric signal. An arrow y indicates a pixel address in the horizontal scanning direction of the line sensor camera 7, and an arrow x indicates a pixel address in the vertical scanning direction of the line sensor camera 7, that is, a line direction. x uniquely corresponds to the rotation angle of the cylinder 1. 11 is the imaging line 3
This is the inner locus observed at point A above. Reference numeral 12 is an inner circumference locus observed at a point B on the imaging line 3. 11,
Reference numeral 12 is a linear locus generated by the rotation of the inner circumference 1 and has a repeating characteristic in which one rotation of the cylinder 1 is a cycle.
In general, when the light source 4 is arranged as shown in FIG. 1, the camera image 10 has a bright level inside the hole and a dark level other than the hole. Therefore, the boundary between the light level and the dark level is defined as the locus of the inner circumference. As an example, the inner diameter, that is, the inner diameter is 125 μm, and the length of the imaging line 3 is 155 μm.
In this case, if the specification of the line sensor camera 7 is a resolution of 5120 pixels / line, an image is captured with a resolution of 0.03 μm per pixel.
【0034】図3は、撮像されたカメラ画像10のうち
画像計測に必要な内周の軌跡11、12部分とその周辺
部分のみを入力画像として抽出する本発明の1実施態様
の概念を示す図である。この目的は、画像計測における
処理画像量を削減し、処理時間の短縮と低コスト化を実
現することにある。図3(a)中の20は解像度512
0画素/ラインのラインセンサーカメラ7により撮像さ
れたカメラ画像である。図3(b)中の21は、カメラ
画像20のうちy=4096からy=5119までの1
024画素を抽出して得られる入力画像であり、点Aで
観測される内周の軌跡11を含んでいる。図3(c)中
の22はカメラ画像20のうちy=0からy=1023
までの1024画素を抽出して得られる入力画像であり
点Bで観測される内周の軌跡12を含んでいる。ライン
センサーカメラの解像度および抽出する画像のyアドレ
スは本例の値に限らず任意に設定できる。この概念によ
りカメラ画像20から入力画像21、22を得ること
は、電子回路による画像信号処理における一般的な手法
である走査変換処理や信号抽出・挿入処理によって電気
的に実現できる。FIG. 3 is a diagram showing a concept of one embodiment of the present invention in which only the inner peripheral loci 11 and 12 and peripheral portions thereof necessary for image measurement in the captured camera image 10 are extracted as input images. Is. The purpose of this is to reduce the amount of processed images in image measurement, to shorten the processing time and to reduce the cost. 20 in FIG. 3A is a resolution 512.
It is a camera image imaged by the line sensor camera 7 of 0 pixel / line. Reference numeral 21 in FIG. 3B is 1 from y = 4096 to y = 5119 in the camera image 20.
It is an input image obtained by extracting 024 pixels, and includes the inner track 11 observed at a point A. Reference numeral 22 in FIG. 3C indicates y = 0 to y = 1023 in the camera image 20.
Is an input image obtained by extracting 1024 pixels up to and including the inner track 12 observed at point B. The resolution of the line sensor camera and the y address of the image to be extracted are not limited to the values in this example and can be set arbitrarily. Obtaining the input images 21 and 22 from the camera image 20 based on this concept can be electrically realized by scanning conversion processing and signal extraction / insertion processing, which are general methods in image signal processing by electronic circuits.
【0035】また、この入力画像抽出の概念は、複数の
反射鏡を組み合わせて離れた2つの像を近接して配置す
るように結像する等の一般的な光学的手段を用いても実
現できる。この場合には点A、と点Bはラインセンサー
カメラ上で近接して結像するので、ラインセンサーカメ
ラ7の必要とする解像度は撮像ライン3の全長を含む場
合よりも小さく設定できる。例えば、本光学的手段を用
いない場合にはラインセンサーカメラとして解像度51
20画素/ラインが必要な場合に、本手段を適用するこ
とで画素数のより小さい例えば解像度1024画素/ラ
インあるいは2048画素/ラインのラインセンサーカ
メラを使用することができ、撮像時間の短縮が可能とな
る。図3(d)中の30は、本光学的手段を用いて20
48画素/ラインのラインセンサーカメラによって撮像
したカメラ画像である。カメラ画像30は、点Aを含む
像と点Bを含む像の2つの像が光学的境界である線31
で接続された画像として観察される。The concept of input image extraction can also be realized by using a general optical means such as combining a plurality of reflecting mirrors so as to form two distant images so as to be arranged close to each other. . In this case, since the points A and B are imaged close to each other on the line sensor camera, the resolution required by the line sensor camera 7 can be set smaller than when the entire length of the imaging line 3 is included. For example, when this optical means is not used, the resolution of the line sensor camera is 51
When 20 pixels / line is required, a line sensor camera having a smaller number of pixels, for example, a resolution of 1024 pixels / line or 2048 pixels / line can be used by applying this means, and the imaging time can be shortened. Becomes Reference numeral 30 in FIG. 3 (d) indicates 20 using the present optical means.
It is a camera image imaged by a line sensor camera of 48 pixels / line. The camera image 30 has a line 31 in which two images, an image including the point A and an image including the point B, are optical boundaries.
It is observed as an image connected by.
【0036】図4は、円筒の3つの寸法項目の定義を説
明し、さらに本発明によって撮像され観測される内周の
軌跡に基づいて計測される変位量を説明するための図で
ある。Dは計測されるべき円筒1の外径寸法、dは円筒
1の内径寸法、Cは円筒1の偏心量であり円筒外周の中
心50と円筒の内周の中心51との距離である。xは円
筒外周の中心50を回転中心として例えば矢印の方向に
回転する円筒1の回転角である。入力画像21には点A
における内周の軌跡11が含まれており、これと、予め
撮像して入力画像として登録されている既知の寸法を持
つ標準円筒の点Aにおける内周の軌跡61を基準位置と
する画像比較演算により、軌跡61に対する軌跡11の
y方向の変位量を求め、これをA(x)とする。同様に入
力画像22において、標準円筒の点Bにおける内周の軌
跡62を基準位置とする画像比較演算により、軌跡62
に対する軌跡12のy方向の変位量を求め、これをB
(x)とする。基準位置となる標準円筒の内周の軌跡6
1、62の作成方法については、既知の寸法を持つ1つ
の標準円筒を撮像した入力画像またはこれを画像処理に
より加工した入力画像による方法に限らず、複数の円筒
を撮像して得られる複数の入力画像を用いて内周の軌跡
を平均化する等の画像安定化と精度向上のための処理を
加えて作成してもよい。標準円筒を被計測円筒と同一の
撮像装置によって撮像し、この内周の軌跡を基準位置と
することによって、撮像装置の特性ばらつきや経年変化
の影響を受けにくい安定で高精度な計測を可能にする。
また、撮像装置の調整や校正が容易になる。また、数値
設定によって人工的に生成した仮想の内周の軌跡を標準
円筒の内周の軌跡61、62とする方法によってもよ
い。FIG. 4 is a diagram for explaining the definitions of the three dimension items of the cylinder and for explaining the displacement amount measured based on the locus of the inner circumference which is imaged and observed by the present invention. D is the outer diameter of the cylinder 1 to be measured, d is the inner diameter of the cylinder 1, C is the eccentricity of the cylinder 1, and is the distance between the center 50 of the outer circumference of the cylinder and the center 51 of the inner circumference of the cylinder. x is the rotation angle of the cylinder 1 that rotates in the direction of the arrow with the center 50 of the outer circumference of the cylinder as the center of rotation. Point A on input image 21
An image of the inner peripheral locus 11 is included in the image comparison calculation with the inner peripheral locus 61 at the point A of the standard cylinder having a known dimension previously captured and registered as an input image as a reference position. Thus, the displacement amount of the trajectory 11 with respect to the trajectory 61 in the y direction is obtained, and this is referred to as A (x) . Similarly, in the input image 22, the locus 62 is obtained by the image comparison calculation using the locus 62 of the inner circumference at the point B of the standard cylinder as the reference position.
The amount of displacement of the trajectory 12 in the y direction with respect to
(x) Trajectory 6 of the inner circumference of the standard cylinder as the reference position
The method of creating Nos. 1 and 62 is not limited to the method using an input image obtained by picking up one standard cylinder having a known size or an input image obtained by processing the standard cylinder by image processing. It may be created by adding processing for image stabilization and accuracy improvement such as averaging the locus of the inner circumference using the input image. By capturing the image of the standard cylinder with the same imaging device as the cylinder to be measured, and using the locus of this inner circumference as the reference position, stable and highly accurate measurement that is less susceptible to variations in the characteristics of the imaging device and changes over time is possible. To do.
In addition, adjustment and calibration of the image pickup device become easy. Alternatively, the virtual inner circumference locus artificially generated by setting the numerical values may be used as the inner circumference loci 61 and 62 of the standard cylinder.
【0037】撮像の手段としてラインセンサーカメラを
用いることにより、円筒を高速で回転させて撮像するた
め撮像時間が短くでき、また、内周のエッジ部分のみに
注目した部分画像に対する変位量計測のため処理時間が
短くできるので、高速の計測が可能である。また、内周
の軌跡の観測値が連続性と周期性をもつので、数学的、
統計的な解析に基づくデータ処理によって効果的に外乱
を取り除き高精度な計測を可能にすることができる。By using the line sensor camera as an image pickup means, the cylinder is rotated at a high speed to take an image, so that the image pickup time can be shortened, and the displacement amount for the partial image focusing only on the inner peripheral edge portion can be measured. Since the processing time can be shortened, high speed measurement is possible. Also, since the observation values of the inner track have continuity and periodicity, mathematical,
The data processing based on the statistical analysis can effectively remove the disturbance and enable highly accurate measurement.
【0038】以上、撮像手段としてラインセンサーカメ
ラを使用した実施形態例を示したが、これに限らずエリ
アセンサーカメラを使用して本発明を構成することも可
能である。すなわち、円筒の内周をエリアセンサーカメ
ラで撮像した画像から、一定の位置で対向する2つの内
周エッジ部について、予め設定された基準位置に対する
相対的な変位量を画像計測する。この計測を、定位置で
回転する円筒の一定回転角毎に繰り返すことによって、
内周の軌跡の変位量A(x)、B(x)が求まる。エリアセン
サーカメラによる撮像は、円筒を一定回転角毎に停止さ
せて連続的な静止画像を得る方法と、円筒を一定速度で
回転させながら一定の時間間隔でシャッタ露光して連続
的な静止画像を得る方法がありいずれを用いてもよい。
基準位置を設定するための画像についてはラインセンサ
ーカメラを用いた場合と同様に標準円筒が使用できる。Although the embodiment in which the line sensor camera is used as the image pickup means has been described above, the present invention is not limited to this, and the present invention can be configured using an area sensor camera. That is, the relative displacement amount with respect to the preset reference position is image-measured from the image of the inner circumference of the cylinder captured by the area sensor camera, with respect to the two inner circumference edge portions facing each other at a certain position. By repeating this measurement for each constant rotation angle of the cylinder rotating at a fixed position,
The displacements A (x) and B (x) of the inner track are obtained. The area sensor camera captures a continuous still image by stopping the cylinder at a constant rotation angle to obtain a continuous still image, and by rotating the cylinder at a constant speed and exposing the shutter at constant time intervals to obtain a continuous still image. There is a method of obtaining it, and either method may be used.
For the image for setting the reference position, a standard cylinder can be used as in the case of using the line sensor camera.
【0039】円筒の3つの寸法項目は一定の計算式に基
づいて、計測された内周の軌跡の変位量A(x)、B(x)を
用いて算出される。The three dimensional items of the cylinder are calculated using the measured displacements A (x) and B (x) of the locus of the inner circumference based on a fixed calculation formula.
【0040】計算式の1実施形態例として以下の式1、
式2、式3、式4がある。As one embodiment of the calculation formula, the following formula 1,
There are Formula 2, Formula 3, and Formula 4.
【0041】外径:Outer diameter:
【0042】[0042]
【数11】 [Equation 11]
【0043】又はOr
【0044】[0044]
【数12】 [Equation 12]
【0045】ここで、D0は基準として登録した標準円
筒の既知の外径または計算により求められる仮想の標準
円筒の外径である。nは変位量A(x)、B(x)の計測点数
であり、円筒1回転の計測点数をmとするとn>mの範
囲で設定することが望ましい。cはy方向の位置決め方
法に依存する定数で、図2のように直角V溝で位置決め
する方法の場合にはc=1/√2となる。kはk=m/
2で与えられる定数である。なお、式1、式2により求
まる外径は円筒の一回転以上における平均値である。Here, D 0 is the known outer diameter of the standard cylinder registered as a reference or the outer diameter of the virtual standard cylinder obtained by calculation. n is the number of measurement points of the displacement amounts A (x) and B (x) , and it is desirable to set it in the range of n> m when the number of measurement points of one rotation of the cylinder is m. c is a constant depending on the positioning method in the y direction, and c = 1 / √2 in the case of the method of positioning by the right angle V groove as shown in FIG. k is k = m /
It is a constant given by 2. The outer diameter obtained by the equations 1 and 2 is an average value after one rotation of the cylinder or more.
【0046】内径:Inside diameter:
【0047】[0047]
【数13】 [Equation 13]
【0048】ここで、d0は基準として登録した標準円
筒の既知の内径または計算により求められる仮想の標準
円筒の内径である。なお、式3により求まる内径は円筒
の一回転以上における平均値である。Here, d 0 is the known inner diameter of the standard cylinder registered as a reference or the inner diameter of the virtual standard cylinder obtained by calculation. The inner diameter obtained by the equation 3 is an average value after one rotation of the cylinder.
【0049】偏心量:Eccentricity:
【0050】[0050]
【数14】 [Equation 14]
【0051】ここで、max〔F(x)〕、min
〔F(x)〕はそれぞれ変数F(x)の最大値、および最小値
である。Where max [F (x) ], min
[F (x) ] is the maximum value and the minimum value of the variable F (x) , respectively.
【0052】計算式の他の実施形態例として以下の式
5、式6、式3、式7がある。As other examples of the calculation formulas, there are the following formula 5, formula 6, formula 3 and formula 7.
【0053】通常は円筒に偏心があるので2つの変位量
の和である(A(x)+B(x))は、サイン関数として近似
できる。近似式を式5とする。Since the cylinder normally has an eccentricity, the sum of the two displacements (A (x) + B (x) ) can be approximated as a sine function. The approximate expression is set to Expression 5.
【0054】
A(x)+B(x)=p+qsin((2πx/m)+r) …(式5)
(A(x)+B(x))の観測値に基づき式5の係数p,q及
びrの最適近似値を求めることは、解析的な方法、数値
計算法、フーリエ変換法等の通常の方法を用いることに
よって容易にかつ高速に実現できる。係数p,q等を用
いて3つの寸法項目D、d、Cは、次の計算式によって
算出できる。A (x) + B (x) = p + qsin ((2πx / m) + r) (Equation 5) Coefficients p, q, and r of Equation 5 based on the observed values of (A (x) + B (x) ) The optimum approximate value of can be obtained easily and at high speed by using an ordinary method such as an analytical method, a numerical calculation method, and a Fourier transform method. The three dimension items D, d, and C can be calculated using the coefficients p and q by the following calculation formulas.
【0055】D=D0+(c×p) …(式6)D = D 0 + (c × p) (Equation 6)
【0056】[0056]
【数15】 [Equation 15]
【0057】C=q/2 …(式7)
さらに、連続的に観測される2つの変位量を結合して得
られる(A(x)+B(x))あるいは(A(x)−
B(x))の2つの観測値を周波数解析することによっ
て、計測誤差の要因を取り除き計測精度を向上できる。
すなわち、円筒状物体の寸法むら、運動むら、撮像むら
などの各種外乱によるばらつき要素を、平均化、平滑
化、帯域フィルタ等の良く知られた手法を用いて改善す
ることができる。特に真円度に代表される円筒状物体の
寸法むらについては、回転周期と同期して変化する観測
値となるので外乱による雑音成分と明確に分離すること
が可能である。すなわち上記2つの観測値を、直流成
分、回転周期と同期する成分、ランダムに変化する成分
に分解し、それぞれの値を観測データとして利用するこ
とによってさらに計測精度を高めることができる。ま
た、上記2つの観測値は周期的に繰り返すので良く知ら
れた統計的処理によって繰り返し誤差を補正し精度を改
善できる。また、本発明の原理は、一定の内周エッジ部
に相当する軌跡を基準として登録し、これとの相対位置
比較で求まる変位量を基本量としているので、標準円筒
を同一の撮像手段で撮像して基準として登録することに
よって、位置決め条件、撮像条件等の経時経年変動にた
いしても自動的に補正が行われ安定な計測が可能であ
る。位置決め条件の変動としては、撮像ラインの円筒中
心線からの横ずれ、撮像ラインの縦ずれ、撮像ラインの
回転ずれ等がある。また撮像条件の変動としては、光源
の光量変動等による撮像画像の明るさ変動、撮像光軸の
傾き等がある。これらの変動の程度が比較的小さい場合
には、本発明によるラインセンサーカメラの使用や標準
円筒による基準位置の設定等によってこれらの変動によ
る計測誤差は実用上問題にならない程度に低減できる。C = q / 2 (Equation 7) Furthermore, (A (x) + B (x) ) or (A (x) − ) obtained by combining two continuously observed displacements.
By frequency-analyzing the two observed values of B (x) , the factor of measurement error can be removed and the measurement accuracy can be improved.
That is, it is possible to improve the variation factors due to various disturbances such as dimensional unevenness, motion unevenness, and image pickup unevenness of the cylindrical object by using well-known methods such as averaging, smoothing, and band-pass filter. In particular, the dimensional irregularity of a cylindrical object represented by roundness is an observed value that changes in synchronization with the rotation period, so it can be clearly separated from the noise component due to disturbance. That is, the above two observation values are decomposed into a DC component, a component synchronized with the rotation cycle, and a component that changes randomly, and the respective values are used as observation data, whereby the measurement accuracy can be further improved. Further, since the above-mentioned two observation values are periodically repeated, it is possible to correct the repetitive error and improve the accuracy by well-known statistical processing. Further, according to the principle of the present invention, since the locus corresponding to a constant inner peripheral edge portion is registered as a reference and the displacement amount obtained by the relative position comparison with this is used as the basic amount, the standard cylinder is imaged by the same imaging means. Then, by registering as a reference, it is possible to automatically perform correction even with respect to secular variation such as positioning conditions, imaging conditions, and the like, and stable measurement is possible. Variations in the positioning conditions include lateral deviation of the imaging line from the cylinder center line, vertical deviation of the imaging line, rotational deviation of the imaging line, and the like. Further, as the variation of the imaging condition, there are variations in the brightness of the captured image due to variations in the light amount of the light source, the inclination of the imaging optical axis, etc. When the degree of these fluctuations is relatively small, the measurement error due to these fluctuations can be reduced to a practical level by using the line sensor camera according to the present invention or setting the reference position by the standard cylinder.
【0058】図5は、本発明による第1の具体的な実施
形態例の構成を説明するための上面図であって、70、
71、72、73、74、75は複数の円筒状物体を横
並びに配列し保持するトレー、76はトレー70、7
1、72を、77はトレー73、74、75をそれぞれ
矢印の方向に搬送し位置決めする搬送機構、80は位置
決めされたトレー71から排出された円筒状物体1cを
一時保持し次にマウント台5に供給するための供給台、
81は検査が終了しマウント台5から排出された円筒状
物体1eを一時保持し、次に位置決めされたトレー74
に送り込むための排出台である。トレー70は次に検査
されるトレー、トレー71は検査中のトレー、トレー7
2は検査が終了した空トレーであって、トレー71にあ
った6個の円筒状物体1a〜1fは検査の進行に伴って
順次右方向に搬送される。FIG. 5 is a top view for explaining the structure of the first concrete embodiment according to the present invention.
71, 72, 73, 74 and 75 are trays for arranging and holding a plurality of cylindrical objects side by side, and 76 is a tray 70, 7
1 and 72, 77 is a transport mechanism that transports and positions the trays 73, 74 and 75 in the directions of the arrows, respectively, and 80 is a temporary holding of the cylindrical object 1c discharged from the positioned tray 71, and then the mount table 5 Supply stand for supplying to
The reference numeral 81 designates a tray 74 which holds the cylindrical object 1e ejected from the mount table 5 after the inspection is completed and which is then positioned.
It is a discharge table for sending to. Tray 70 is the tray to be inspected next, tray 71 is the tray under inspection, tray 7
Reference numeral 2 denotes an empty tray that has been inspected, and the six cylindrical objects 1a to 1f on the tray 71 are sequentially conveyed to the right as the inspection progresses.
【0059】マウント台5上で検査中の円筒状物体1d
は、回転駆動機構6によって回転させられると共に、回
転中に長さ方向の高精度な位置決めを維持するために円
筒状物体の一端が常時ストッパー13に押し当てられて
いる方向の力が加えられる。この力は例えば、図5
(b)の部分拡大図に示すように回転駆動機構6を構成
し円筒状物体1dの円筒面に接して回転する例えばロー
ラーの回転軸と円筒状物体1dの回転軸との成す角度θ
を、矢印で示したようなローラーが左回りに円筒状物体
が右回りに回転する回転方向と関連付けて与えることに
よって供給される。また、この力は例えば、円筒状物体
1dのストッパー13に接する端面と反対側の端面を回
転軸方向に押さえる駆動機構を設置することによっても
供給できる。マウント台5の中の半円形で示されるスト
ッパー13は通常V溝の延長上の一端に配置されV溝と
ともにマウント台5を構成する。Cylindrical object 1d under inspection on the mount table 5
Is rotated by the rotary drive mechanism 6, and a force is applied in the direction in which one end of the cylindrical object is constantly pressed against the stopper 13 in order to maintain highly accurate positioning in the longitudinal direction during rotation. This force is, for example, as shown in FIG.
As shown in the partially enlarged view of (b), the rotation drive mechanism 6 is configured, and an angle θ formed by, for example, the rotation axis of the roller rotating in contact with the cylindrical surface of the cylindrical object 1d and the rotation axis of the cylindrical object 1d.
Is provided by the roller as indicated by the arrow in relation to the direction of rotation in which the cylindrical object rotates counterclockwise and clockwise. This force can also be supplied by, for example, installing a drive mechanism that presses the end surface of the cylindrical object 1d on the side opposite to the end surface in contact with the stopper 13 in the rotation axis direction. A semicircular stopper 13 in the mount base 5 is usually arranged at one end on the extension of the V groove and constitutes the mount base 5 together with the V groove.
【0060】検査の終了した円筒状物体はさらに右方向
に順次搬送されトレー74に収納される。トレー74が
満杯になると搬送機構77によって空きトレー73、満
杯トレー75と共に矢印の方向に定位置まで搬送され
る。このようにトレーに収納された円筒状物体は自動的
に順次マウント台5に装着され検査され、さらに自動的
に順次空トレーに収納されていく。このような構成、動
作によるハンドリング行っているので、円筒状物体は一
方向の流れ作業的に搬送・検査・収納が行われ、本実施
形態例による場合には高速でありかつ安定である特長が
ある。また、図示しないが、搬送機構76と77を連結
して空きトレー72を空きトレー73の後に搬送して位
置付けする構成とすることも可能である。The inspected cylindrical object is further conveyed rightward and stored in the tray 74. When the tray 74 is full, the transport mechanism 77 transports the tray 74 together with the empty tray 73 and the full tray 75 in the direction of the arrow to a fixed position. The cylindrical objects stored in the tray in this manner are automatically mounted on the mount base 5 and inspected, and then automatically stored in the empty tray in sequence. Since the handling is performed by such a configuration and operation, the cylindrical object is transported, inspected, and stored in a unidirectional flow work, and in the case of the present embodiment example, it has a feature that it is fast and stable. is there. Although not shown, it is also possible to connect the transport mechanisms 76 and 77 to transport the empty tray 72 after the empty tray 73 and position it.
【0061】本実施形態例ではマウント台としてV溝を
用いたが、マウント台はV溝に限られる物ではなく、円
筒を定位置で回転させることが可能な、例えば円筒の外
径より狭い間隙を持つ二本組の固定ローラ等であっても
同様の効果が得られる。In this embodiment, the V groove is used as the mount base, but the mount base is not limited to the V groove, and the cylinder can be rotated at a fixed position, for example, a gap narrower than the outer diameter of the cylinder. The same effect can be obtained even with a pair of fixed rollers or the like.
【0062】また、本実施形態例ではV溝の配置を開口
側が上向きの場合についてのみ述べたが、開口部が下向
きや横向きの配置であってもかまわない。例えば下向き
の配置の場合、円筒は搬送トレーから円筒の下方に配置
されたローラまたはベルト等の回転機構の上方への移動
によってV溝の下方からマウントされ計測される。その
後、円筒をV溝に押し当てていた回転機構等を下方へ移
動することで、当該円筒を重力による落下によって容易
にディスマウントし、搬送トレーに戻すことが可能とな
る。また、開口部が下向きの配置の場合、V溝への埃な
ど異物の付着による汚れが少なく正確な位置での回転が
長期間維持できる利点を有する。Further, in the present embodiment, the V-grooves are arranged only when the opening side faces upward, but the openings may be arranged downward or sideways. For example, in the case of the downward arrangement, the cylinder is mounted and measured from below the V groove by the upward movement of a rotating mechanism such as a roller or a belt arranged below the cylinder from the transport tray. After that, by moving the rotating mechanism or the like that presses the cylinder against the V groove downward, the cylinder can be easily dismounted by being dropped by gravity and returned to the transport tray. Further, in the case where the opening is arranged downward, there is an advantage that the V-groove can be kept in a correct position for a long period of time with less contamination due to the adhesion of foreign matter such as dust.
【0063】図6は図5の実施形態例の部分詳細を示す
側面図であって、83は供給側にあるトレー71内の円
筒状物体1a,1bを右方向に1ステップずつ搬送する
ための供給側送り爪ブレード、84は収納側にあるトレ
ー74内の円筒状物体1fを右方向に1ステップずつ搬
送するための収納側送り爪ブレード、85は供給台80
上にある円筒状物体1cとマウント台5上にある円筒状
物体1dを同時に右方向に1ステップずつ搬送するため
のマウント送りブレードである。86はマウント台5上
の円筒状物体1dに回転と軸方向への移動を与えるため
のローラー(又は円板)、87はローラー86に回転力
を供給するための駆動ローラーであって、これらは回転
駆動機構6を構成する。ローラー86の回転軸は可動で
あって、例えば矢印の方向に一点鎖線の位置へ移動す
る。この作用は、円筒状物体1cまたは1dの搬送に伴
い供給台80またはマウント台5の最上部を円筒状物体
が乗り越える時にローラー86が障害となることを避け
る。供給側送り爪ブレード83、収納側送り爪ブレード
84、マウント送りブレード85はそれぞれ図示した矢
印の方向(上→右→下→左)に運動し、1サイクルの運
動で結果として円筒状物体を一斉に1ステップ右方向に
搬送する。3つのブレードは必要に応じて一定のタイミ
ング同期で動作する。FIG. 6 is a side view showing partial details of the embodiment shown in FIG. 5. Reference numeral 83 is for conveying the cylindrical objects 1a and 1b in the tray 71 on the supply side to the right step by step. The feeding-side feed pawl blade, 84 is a storage-side feed pawl blade for conveying the cylindrical object 1f in the tray 74 on the storage side to the right one step at a time, and 85 is a supply base 80.
It is a mount feed blade for simultaneously conveying the upper cylindrical object 1c and the cylindrical object 1d on the mount base 5 to the right by one step. Reference numeral 86 is a roller (or disk) for imparting rotation and axial movement to the cylindrical object 1d on the mount table 5, and 87 is a drive roller for supplying a rotational force to the roller 86. The rotation drive mechanism 6 is configured. The rotation axis of the roller 86 is movable and moves to the position indicated by the alternate long and short dash line in the direction of the arrow, for example. This action avoids the roller 86 from becoming an obstacle when the cylindrical object gets over the uppermost part of the supply table 80 or the mount table 5 along with the transportation of the cylindrical object 1c or 1d. The feed side feed claw blade 83, the storage side feed claw blade 84, and the mount feed blade 85 each move in the directions of the arrows (up → right → down → left), and as a result, the cylindrical objects are simultaneously moved in one cycle of movement. 1 step to the right. The three blades operate with constant timing synchronization as needed.
【0064】図7は、本発明による第2の具体的な実施
形態例の構成を説明するための上面図であって、90は
円筒状物体1dをトレー71とマウント台5との間で移
送するための移送機構、91はトレー71を右方向に1
ステップずつ搬送し位置決めする搬送機構である。円筒
状物体1dを移送する動作は、例えば次のとおりであ
る。移送機構90を構成するスティックは前後に矢印の
方向に運動し円筒状物体1dをマウント台5へ移送し、
また、例えばスティックの先端に装備した吸引機構によ
ってマウント台5上の円筒状物体1dの端面を吸着して
トレー71へ移送する。このとき、光源4が円筒状物体
1dを挟むようにラインセンサーカメラ7に対向対して
配置されている場合には、光源4が円筒状物体1dの移
動の障害とならないように一時的に光源4の位置を移動
する。FIG. 7 is a top view for explaining the configuration of the second specific embodiment of the present invention, in which 90 is a cylindrical object 1d transferred between the tray 71 and the mount 5. The transfer mechanism 91 for moving the tray 71 to the right 1
A transport mechanism that transports and positions each step. The operation of transferring the cylindrical object 1d is as follows, for example. The stick constituting the transfer mechanism 90 moves back and forth in the direction of the arrow to transfer the cylindrical object 1d to the mount table 5,
Further, for example, an end surface of the cylindrical object 1d on the mount table 5 is adsorbed by a suction mechanism provided at the tip of the stick and transferred to the tray 71. At this time, when the light source 4 is arranged so as to face the line sensor camera 7 so as to sandwich the cylindrical object 1d, the light source 4 is temporarily provided so as not to hinder the movement of the cylindrical object 1d. Move the position of.
【0065】図8は、図7の実施形態例の部分詳細を示
す側面図である。円筒状物体1dをマウント台5で移送
する時には、ローラー86は上方に移動して円筒状物体
1dが軸方向に移動可能とする。また、円筒状物体1d
がマウント台5に装着され回転運動を与える時には、ロ
ーラー86を下方に移動し、さらに必要に応じて円筒状
物体1dをマウント台5に押しつける矢印の方向に力F
を印加する。FIG. 8 is a side view showing partial details of the example embodiment of FIG. When the cylindrical object 1d is transferred by the mount 5, the roller 86 moves upward so that the cylindrical object 1d can move in the axial direction. Also, the cylindrical object 1d
Is mounted on the mount base 5 and imparts a rotational movement, the roller 86 is moved downward, and if necessary, the cylindrical object 1d is pressed against the mount base 5 in the direction of the arrow F.
Is applied.
【0066】図9は、本発明による仕分け機構を含む形
態の第3の具体的な実施形態例の構成を説明するための
上面図であって、101は検査結果がランクAであった
円筒状物体を収納するトレー、102は検査結果がラン
クBであった円筒状物体を収納するトレー、103は検
査結果がランクCであった円筒状物体を収納するトレ
ー、104は検査が終了した円筒状物体1eを検査結果
である良否判定信号またはランク分け信号に基づき定め
られたトレー位置へ移送する仕分け機構である。図9で
は、仕分け位置の並び方向は前後であって段数は3であ
るが、これに限らず仕分け位置の並び方向は上下であっ
ても、また段数は2以上任意であってもよい。本実施形
態例は、図5の実施形態例における排出台81を仕分け
機構に代えることで図5の実施形態例にも適用可能であ
る。また、本実施形態例は、図7の実施形態例におい
て、マウント台5とトレーの搬送機構の間に仕分け機構
を設け、検査終了後の円筒状物体1dを仕分け機構に移
送するように移送機構90を動作させることで、図7の
実施形態例にも適用可能である。FIG. 9 is a top view for explaining the configuration of the third specific example of the embodiment including the sorting mechanism according to the present invention, in which 101 is a cylindrical shape whose inspection result is rank A. Tray for storing objects, 102 for storing cylindrical objects whose inspection result is rank B, 103 for storing cylindrical objects whose inspection result is rank C, 104 is cylindrical shape after inspection It is a sorting mechanism that transfers the object 1e to a tray position determined based on a quality determination signal or a rank sorting signal which is an inspection result. In FIG. 9, the sorting positions are arranged in the front-back direction and the number of stages is three, but the arrangement is not limited to this, and the sorting positions may be arranged in the upper and lower directions, or the number of stages may be two or more. The present embodiment example can also be applied to the embodiment example of FIG. 5 by replacing the discharge table 81 in the embodiment example of FIG. 5 with a sorting mechanism. Further, in the present embodiment example, in the embodiment example of FIG. 7, a sorting mechanism is provided between the mount table 5 and the tray transport mechanism, and the transfer mechanism is configured to transfer the cylindrical object 1d after the inspection to the sorting mechanism. By operating 90, it is also applicable to the embodiment example of FIG. 7.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、円筒状
物体における複数の寸法項目の計測が1つの撮像手段と
1つの画像計測手段のみによって構成された方法・装置
によって実行できるため、従来の方法に比較し次のよう
な利点がある。すなわち、単一の画像計測なので、装置
の構成が簡単となり、計測が高速で装置コストが低くな
る。撮像手段が単一なので撮像ラインの位置決め調整、
照明調整、撮像焦点調整、撮像倍率調整等の各種調整と
校正が容易である。As described above, according to the present invention, since the measurement of a plurality of dimension items in a cylindrical object can be performed by the method / apparatus composed of only one image pickup means and one image measurement means, It has the following advantages over the above method. That is, since the single image measurement is performed, the configuration of the device is simplified, the measurement is performed at high speed, and the device cost is reduced. Positioning adjustment of the imaging line, because the imaging means is single,
Various adjustments such as illumination adjustment, imaging focus adjustment, imaging magnification adjustment, and calibration are easy.
【0068】また本発明は、円筒状物体の内径の観測だ
けで外径の計測が可能であるため、センサの視野が内径
を包含する範囲でよく、センサの画素(分解能)を有効
に利用することができる。また計測のための光学レンズ
の歪み、焦点深度などの設計条件が緩和される。さらに
外周端面の加工精度に誤差がある場合、外周端面に面取
りがあった場合にも外径の計測精度に影響を与えないと
いう特長がある。Further, according to the present invention, since the outer diameter can be measured only by observing the inner diameter of the cylindrical object, the field of view of the sensor may be within the range including the inner diameter, and the pixel (resolution) of the sensor can be effectively used. be able to. Further, design conditions such as distortion of the optical lens for measurement and depth of focus are alleviated. Further, there is a feature that even if there is an error in the processing accuracy of the outer peripheral end surface, or if the outer peripheral end surface is chamfered, it does not affect the outer diameter measurement accuracy.
【図1】本発明による基本的な実施形態例の構成を説明
するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a basic embodiment example according to the present invention.
【図2】上記実施形態例の1つの撮像手段により撮像さ
れた画像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image captured by one image capturing unit according to the above-described embodiment.
【図3】(a),(b),(c),(d)は、上記実施
形態例において撮像された全体画像から内周エッジ部近
傍のみの画像を取り出す概念図である。3 (a), (b), (c), and (d) are conceptual diagrams in which an image only in the vicinity of an inner peripheral edge portion is extracted from the entire image captured in the above embodiment.
【図4】円筒状物体の寸法項目を定義し、内周エッジ部
軌跡の変位量を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for defining a dimension item of a cylindrical object and explaining a displacement amount of an inner peripheral edge locus.
【図5】(a),(b)は、本発明による第1の具体的
な実施形態例の構成を説明するための上面図である。5 (a) and 5 (b) are top views for explaining the configuration of the first specific example of the embodiment according to the present invention.
【図6】上記第1の具体的な実施形態例の構成の部分詳
細を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing partial details of the configuration of the first specific example of the embodiment.
【図7】本発明による第2の具体的な実施形態例の構成
を説明するための上面図である。FIG. 7 is a top view for explaining the configuration of the second specific exemplary embodiment according to the present invention.
【図8】上記第2の具体的な実施形態例の構成の部分詳
細を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing partial details of the configuration of the second specific example of the embodiment.
【図9】本発明による仕分け機構を含む形態の第3の具
体的な実施形態例の構成を説明するための上面図であ
る。FIG. 9 is a top view for explaining the configuration of the third specific example of the form including the sorting mechanism according to the present invention.
1,1a〜1f…円筒状物体
2…円筒の内周
3…撮像ライン
4…光源
5…マウント台
6…回転駆動機構
7…ラインセンサーカメラ
8…画像処理装置
9…データ処理装置
10,20,30…カメラ画像
11…点Aで観測される内周の軌跡
12…点Bで観測される内周の軌跡
13…ストッパー
21,22…入力画像
31…光学的境界線
50…円筒外周の中心
51…円筒内周の中心
61…標準円筒の点Aにおける内周の軌跡
62…標準円筒の点Bにおける内周の軌跡
70,71,72,73,74,75…複数の円筒状物
体を保持するトレー
76,77…搬送機構
80…供給台
81…排出台
83…供給側送り爪ブレード
84…収納側送り爪ブレード
85…マウント送りブレード
86…ローラー又は円板
87…駆動ローラー
90…移送機構
91…搬送機構
101,102,103…トレー
104…仕分け機構
A(x)…軌跡61に対する軌跡11のy方向の変位量
B(x)…軌跡62に対する軌跡12のy方向の変位量
D…外径
d…内径
C…偏心1, 1a to 1f ... Cylindrical object 2 ... Inner circumference 3 of cylinder ... Imaging line 4 ... Light source 5 ... Mount base 6 ... Rotation drive mechanism 7 ... Line sensor camera 8 ... Image processing device 9 ... Data processing device 10, 20, 30 ... Camera image 11 ... Inner circumference locus 12 observed at point A ... Inner circumference locus 13 observed at point B ... Stoppers 21, 22 ... Input image 31 ... Optical boundary line 50 ... Center 51 of outer circumference of cylinder ... Center 61 of inner circumference of cylinder 61 Inner circumference locus at point A of standard cylinder 62 ... Inner circumference locus at point B of standard cylinder 70, 71, 72, 73, 74, 75 ... Holds a plurality of cylindrical objects Tray 76, 77 ... Conveying mechanism 80 ... Supplying table 81 ... Discharging table 83 ... Supplying side feeding claw blade 84 ... Storage side feeding claw blade 85 ... Mount feeding blade 86 ... Roller or disk 87 ... Driving roller 90 ... Transfer mechanism 91 ... Transport Structure 101, 102, 103 ... tray 104 ... sorting mechanism A (x) ... displacement D ... outside the y-direction diameter of the trajectory 12 with respect to the y-direction displacement amount B (x) ... trajectory 62 of the locus 11 for trajectory 61 d ... Inner diameter C ... Eccentricity
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 正孝 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 布谷 正勝 東京都新宿区西新宿8丁目14番24号 エ ヌ・ティ・ティ・ファネット・システム ズ株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−128815(JP,A) 特開 平5−280957(JP,A) 特開 平8−15547(JP,A) 特開 平8−15162(JP,A) 特開 平4−194789(JP,A) 実開 昭60−113509(JP,U) 実開 昭59−71108(JP,U) 実開 平1−85612(JP,U) 特公 昭54−27738(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/08 - 11/30 G01M 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masataka Hirai 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Masakatsu Futani 8-14, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 24 in NTT Fanet Systems Co., Ltd. (56) Reference JP-A-8-128815 (JP, A) JP-A-5-280957 (JP, A) JP-A-8-15547 (JP, A) JP-A-8-15162 (JP, A) JP-A-4-194789 (JP, A) Actually opened 60-113509 (JP, U) Actually opened 59-71108 (JP, U) Actual Kaihei 1-85612 (JP, U) JP-B-54-27738 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/08-11/30 G01M 11/00
Claims (12)
ら前記円筒状物体の外周の中心線と前記円筒状物体の内
周とが交わる2つの点で同期してこの2つの点の軌跡を
内周の軌跡とする画像を前記外周の中心で回転する方向
に全内周にわたり撮像する手段と、標準円筒状物体の外周の中心線と内周とが交わる2つの
点の軌跡である前記標準円筒状物体の外周の中心で回転
する方向の全内周にわたる画像における内周の軌跡の位
置を予め設定した基準位置として 前記撮像された画像か
ら得られる各々の前記円筒状物体の内周の軌跡の位置と
各々の前記基準位置との差から各々の前記基準位置から
の変位量を計測する手段と、 前記計測した2組の変位量から一定の計算式により前記
円筒状物体の外径、内径、及び偏心の値を算出する手段
と、 を含んで構成されることを特徴とする円筒状物体の寸法
計測装置。1. A centerline of the outer circumference of the cylindrical object and the inside of the cylindrical object from the end face direction of either one of the cylindrical objects.
A direction in which an image having the locus of these two points as the locus of the inner circumference in synchronization with the two points where the circumference intersects is rotated about the center of the outer circumference.
The means for imaging over the entire inner circumference, and the two that intersect the center line of the outer circumference of the standard cylindrical object and the inner circumference
Rotate around the center of the outer circumference of the standard cylindrical object, which is the locus of points
Of the locus of the inner circumference in the image over the entire inner circumference in the direction
The position of the inner circumference of the locus of the cylindrical body of each obtained from the captured image as a reference position set the location in advance
From the difference the reference position of each of the said reference position of each
And a means for calculating the values of the outer diameter, the inner diameter, and the eccentricity of the cylindrical object from the measured two sets of displacements according to a constant calculation formula. Dimensional measuring device for cylindrical objects.
像する手段が、円筒状物体を回転させる手段と、ライン
センサーカメラと、光源と、を有する、 ことを特徴とする請求項1に記載の円筒状物体の寸法計
測装置。2. The means for capturing an image of the inner peripheral edge portion over the entire inner circumference includes a means for rotating a cylindrical object, a line sensor camera, and a light source. The dimension measuring device for the cylindrical object described.
筒状物体を位置決めする構造物で構成されるマウント台
と、 前記V溝構造体の谷線とは異なる角度の回転軸を有して
前記マウント台に位置決めされた円筒状物体に接して回
転する回転駆動機構と、 を有することを特徴とする請求項2に記載の円筒状物体
の寸法計測装置。3. A mount base configured to rotate the cylindrical object, comprising: a V-groove structure and a structure provided at one end of the V-groove structure for positioning the cylindrical object; and the V-groove. 3. The cylinder according to claim 2, further comprising: a rotary drive mechanism that has a rotation axis having an angle different from a valley line of the structure and rotates in contact with a cylindrical object positioned on the mount table. Dimensional measuring device for objects.
る搬送手段を備える、 ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか
に記載の円筒状物体の寸法計測装置。4. The dimension measuring device for a cylindrical object according to claim 1, further comprising a conveying unit that sequentially conveys and replaces the cylindrical object.
び第2のトレーと、 前記第1のトレー内に保持された前記円筒状物体を一斉
に横方向に移動させる手段と、 前記円筒状物体を前記第1のトレーの一端から前記マウ
ント台へ移動させる手段と、 前記マウント台から前記円筒状物体を前記第2のトレー
へ一端より移動させる手段と、 前記第2のトレー内に保持された前記円筒状物体を一斉
に横方向に移動させる手段と、 を有することを特徴とする請求項4に記載の円筒状物体
の寸法計測装置。5. The first and second trays, wherein the transport means arranges and holds a plurality of the cylindrical objects side by side, and the cylindrical objects held in the first tray are moved horizontally at the same time. Means for moving the cylindrical object from one end of the first tray to the mount base, and means for moving the cylindrical object from the mount base to the second tray from one end. The device for measuring the size of a cylindrical object according to claim 4, further comprising means for moving the cylindrical object held in the second tray in a horizontal direction at the same time.
と、 前記トレーを該トレー内に保持された前記円筒状物体の
1配列間隔だけ横方向に移動させるとともに前記円筒状
物体のいずれかを前記マウント台のV溝谷線の延長線上
に位置決めする手段と、 前記円筒状物体を前記トレーから前記マウント台へある
いは前記マウント台から前記トレーまたは別のトレーへ
前記マウント台のV溝谷線の方向に沿い移動させる手段
と、 を有することを特徴とする請求項4に記載の円筒状物体
の寸法計測装置。6. A tray for horizontally arranging and holding a plurality of the cylindrical objects by the conveying means, and moving the tray in the lateral direction by an arrangement interval of the cylindrical objects held in the tray. And means for positioning any of the cylindrical objects on an extension of the V-groove valley line of the mount table, and the cylindrical object from the tray to the mount table or from the mount table to the tray or another tray. A means for moving the mount base along the direction of the V-groove valley line, and a dimension measuring apparatus for a cylindrical object according to claim 4.
の値を算出する手段により求められた数値により良否判
断信号もしくはランク分け信号を発生する手段と、 前記搬送手段が前記円筒状物体をマウント台から前記第
2のトレーまたは前記トレーまたは別のトレーへ移動さ
せる際に、寸法計測が終了した前記円筒状物体を前記良
否判断信号もしくはランク分け信号により仕分けする手
段と、 を有することを特徴とする請求項5または請求項6に記
載の円筒状物体の寸法計測装置。7. A means for generating a pass / fail judgment signal or a rank classification signal based on numerical values obtained by means for calculating the values of the outer diameter, the inner diameter, and the eccentricity of the cylindrical object, and the conveying means for the cylindrical object. And a means for sorting the cylindrical objects whose dimension measurement has been completed by the pass / fail judgment signal or the rank classification signal when moving from the mount table to the second tray or the tray or another tray. 7. The dimension measuring device for a cylindrical object according to claim 5 or claim 6.
ら前記円筒状物体の外周の中心線と前記円筒状物体の内
周とが交わる2つの点で同期してこの2つの点の軌跡を
内周の軌跡とする画像を前記外周の中心で回転する方向
に全内周にわたり撮像する工程と、標準円筒状物体の外周の中心線と内周とが交わる2つの
点の軌跡である前記標準円筒状物体の外周の中心で回転
する方向の全内周にわたる画像における内周の軌跡の位
置を予め設定した基準位置として 前記撮像された画像か
ら得られる各々の前記円筒状物体の内周の軌跡の位置と
各々の前記基準位置との差から各々の前記基準位置から
の変位量を計測する工程と、 前記計測した2組の変位量から一定の計算式により前記
円筒状物体の外径、内径、及び偏心の値を算出する工程
と、 を含んで構成されることを特徴とする円筒状物体の寸法
計測方法。8. The center line of the outer circumference of the cylindrical object and the inside of the cylindrical object from the end face direction of either one of the cylindrical objects.
A direction in which an image having the locus of these two points as the locus of the inner circumference in synchronization with the two points where the circumference intersects is rotated about the center of the outer circumference.
The process of imaging over the entire inner circumference, and the two steps where the center line of the outer circumference of the standard cylindrical object and the inner circumference intersect
Rotate around the center of the outer circumference of the standard cylindrical object, which is the locus of points
Of the locus of the inner circumference in the image over the entire inner circumference in the direction
The position of the inner circumference of the locus of the cylindrical body of each obtained from the captured image as a reference position set the location in advance
From the difference the reference position of each of the said reference position of each
And a step of calculating the values of the outer diameter, the inner diameter, and the eccentricity of the cylindrical object from the measured two sets of displacements according to a constant calculation formula. A method for measuring the dimension of a cylindrical object characterized by.
同一装置で測定した外径と内径の値が既知である円筒状
物体の測定値を用いる、 ことを特徴とする請求項8に記載の円筒状物体の寸法計
測方法。9. As each of the preset reference values,
9. The method for measuring the dimension of a cylindrical object according to claim 8, wherein the measured values of the cylindrical object whose outer diameter and inner diameter are known are measured by the same device.
出する計算式は、外径の基準値をD0、鉛直方向の位置
決め方法に依存する定数をc、計測点数をn、一方の計
測位置におけるx番目の内周の軌跡の変位量をA(x)、
もう一方の計測位置におけるx番目の内周の軌跡の変位
量をB(x)、及び円筒状物体1回転分の計測点数をmと
する式 【数1】 もしくは 【数2】 であり、 かつ内径dを算出する計算式は、内径の基準値をd0と
する式 【数3】 であり、 かつ偏心Cを算出する計算式は、変数F(x)の最大値を
max〔F(x)〕、変数F(x)の最小値をmin
〔F(x)〕とする式 【数4】 である、 ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の円筒
状物体の寸法計測方法。10. Among the fixed calculation formulas, the calculation formula for calculating the outer diameter D is such that the reference value of the outer diameter is D 0 , the constant depending on the vertical positioning method is c, and the number of measurement points is n. Total
The displacement of the x-th inner track at the measurement position is A (x) ,
An equation where the displacement amount of the x-th inner track at the other measurement position is B (x) and the number of measurement points for one rotation of the cylindrical object is m Or [Equation 2] , And the and formulas for calculating the internal diameter d of the formula ## EQU3 ## for the reference value of the inner diameter d 0 , And the and formulas for calculating the eccentricity C is the minimum value of the variable F the maximum value of (x) max [F (x)], the variable F (x) min
The expression [F (x) ] [Formula 4] The method for measuring the size of a cylindrical object according to claim 8 or 9, wherein
におけるx番目の内周の軌跡の変位量をA (x) 、もう一
方の計測位置におけるx番目の内周の軌跡の変位量をB
(x) 、円筒状物体1回転分の計測点数をm、及び係数を
p、q、rとする式 A(x)+B(x)=p+qsin((2πx/m)+r) を用い、前記計測した変位量の全てを最適近似する様に
数値解析的に決定される係数p、q及びrを使用する式
であって、 外径Dを算出する計算式は、外径の基準値をD 0 、及び
鉛直方向の位置決め方法に依存する定数をcとする式 D=D0+(c×p) であり、 かつ内径dを算出する計算式は、内径の基準値をd 0 、
及び計測点数をnとする式 【数5】 であり、 かつ偏心Cを算出する計算式は、 C=q/2 である、 ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の円筒
状物体の寸法計測方法。11. The constant calculation formula is one measurement position.
The displacement of the x-th inner track at A (x) ,
The displacement of the x-th inner track at one measurement position is B
(x) , m is the number of measurement points for one rotation of the cylindrical object, and the coefficient is
Coefficients numerically determined so as to optimally approximate all of the measured displacements using the equation A (x) + B (x) = p + qsin ((2πx / m) + r) where p, q, and r An equation using p, q, and r for calculating the outer diameter D is a reference value of the outer diameter D 0 , and
An expression D = D for the constant depending on the vertical positioning method and c 0 + (c × p) , and calculation formulas for calculating the inner diameter d is the reference value of the inner diameter d 0,
And an equation where the number of measurement points is n And the calculation formula for calculating the eccentricity C is C = q / 2. 10. The dimension measuring method for a cylindrical object according to claim 8 or 9, wherein
あり、かつ前記鉛直方向の位置決め方法に依存する定数
cが1/√2である、 ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の
円筒状物体の寸法計測方法。12. The V-groove angle of the V-groove structure is 90 degrees, and a constant c depending on the vertical positioning method is 1 / √2. Item 12. A method for measuring a dimension of a cylindrical object according to item 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03192797A JP3516289B2 (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Method and apparatus for measuring dimensions of cylindrical object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03192797A JP3516289B2 (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Method and apparatus for measuring dimensions of cylindrical object |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227619A JPH10227619A (en) | 1998-08-25 |
| JP3516289B2 true JP3516289B2 (en) | 2004-04-05 |
Family
ID=12344615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03192797A Expired - Lifetime JP3516289B2 (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Method and apparatus for measuring dimensions of cylindrical object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516289B2 (en) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW555956B (en) | 2001-02-16 | 2003-10-01 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Inner diameter size measuring method of work piece and device therefor |
| JP3981763B2 (en) * | 2003-03-20 | 2007-09-26 | 株式会社東京精密 | Method and apparatus for measuring inner diameter of workpiece |
| GB2403799B (en) * | 2003-07-11 | 2006-04-12 | Rolls Royce Plc | Image-based measurement |
| JP4768422B2 (en) * | 2005-12-07 | 2011-09-07 | 株式会社トプコン | Inner diameter measuring device and inner wall observation device for through hole |
| JP5004696B2 (en) * | 2007-06-30 | 2012-08-22 | Hoya株式会社 | Apparatus for measuring inner diameter of glass substrate for magnetic disk, inner diameter measuring method, method for manufacturing glass substrate for magnetic disk, and method for manufacturing magnetic disk |
| CN102455170A (en) * | 2010-10-15 | 2012-05-16 | 三星科技股份有限公司 | Method and device for measuring eccentric distance of rod |
| CN102768021B (en) * | 2012-08-01 | 2014-11-26 | 安徽工业大学 | Contact-type cylinder diameter measurement device |
| JP6242049B2 (en) * | 2012-12-21 | 2017-12-06 | セイコーインスツル株式会社 | Ferrule imaging device, ferrule classification device, ferrule imaging method, ferrule imaging program, and recording medium |
| CN107784650A (en) * | 2017-10-30 | 2018-03-09 | 湖北坚丰科技股份有限公司 | A kind of online visible detection method for rotating shaft bearing of motor shelves diameter |
| JP6440881B1 (en) * | 2018-03-27 | 2018-12-19 | 株式会社精工技研 | Equipment for evaluating the performance of hollow cylinders |
| CN109724996A (en) * | 2019-01-28 | 2019-05-07 | 重庆中烟工业有限责任公司 | A kind of transversal-push type cigarette tipping paper cavity detection device |
| CN110375679B (en) * | 2019-07-17 | 2021-04-06 | 朱承智 | Method for measuring dynamic axial line spatial position of rotary kiln riding wheel set |
| CN110375680A (en) * | 2019-07-17 | 2019-10-25 | 朱承智 | The measuring method of revolving body dynamic shaft core position based on binocular visual positioning technology |
| CN111336936B (en) * | 2020-04-13 | 2024-05-07 | 广东省珠海市质量计量监督检测所 | An online monitoring device for diameter and roundness of expanded pipe |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP03192797A patent/JP3516289B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10227619A (en) | 1998-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3516289B2 (en) | Method and apparatus for measuring dimensions of cylindrical object | |
| US20020014577A1 (en) | Circuit for machine-vision system | |
| JP3464835B2 (en) | Hole diameter and concentricity measuring device for micro cylindrical parts | |
| CN110645911A (en) | Device and method for obtaining complete outer surface 3D contour through rotary scanning | |
| CN103994735A (en) | Concentricity measuring device, sleeve classifying device, and concentricity measuring method | |
| JP4824625B2 (en) | Method and apparatus for inspecting the end face of a light guide | |
| JPH11214900A (en) | Method a and system for correcting deviation of camera positions and dummy part for correcting camera positions | |
| JP4052547B2 (en) | Method for adjusting posture and position of a plurality of one-dimensional CCD cameras | |
| CN121141660A (en) | Electrolyte cylinder edge curling measurement and defect detection device | |
| CN219121309U (en) | Gun barrel bore size and surface defect detection system | |
| CN113305017A (en) | Comprehensive intelligent detection and sorting method for full-automatic valve element | |
| JPH05312527A (en) | Slitter round blade relative position measuring method | |
| JP2006145503A (en) | Cylindrical workpiece appearance inspection device | |
| EP1703274A1 (en) | Defect inspecting method | |
| CN116380905A (en) | System and method for detecting size and surface defects of bore of gun barrel | |
| KR20250077528A (en) | Inspection during module or module precursor manufacturing | |
| JP4675011B2 (en) | Shape measuring method and shape measuring apparatus | |
| US12211721B2 (en) | Component conveying instrument with an adjusting unit and method of adjusting a component conveying instrument | |
| JP2005164243A (en) | Surface defect inspection equipment | |
| KR100909944B1 (en) | Lens inspection system using stereo microscope | |
| JP3525760B2 (en) | Surface profile measuring device | |
| JP2004251890A (en) | Rod lens array inspection device, rod lens array inspection method, and transport device | |
| JPH0666633A (en) | Lightness correcting apparatus | |
| JP6040387B1 (en) | Lens inspection device | |
| CN115349086B (en) | Methods for inspecting the sidewalls of an object |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100130 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110130 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110130 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130130 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130130 Year of fee payment: 9 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130130 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |