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公開番号2024067488
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177607
出願日2022-11-04
発明の名称中空円筒状部材の検査システム、及び検査方法
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G01B 11/12 20060101AFI20240510BHJP(測定;試験)
要約【課題】中空円筒の内面の傷又は錆を見逃すことなく、短時間で中空円筒の内面を検査する。
【解決手段】円筒内面検査システム1は、中空円筒10の内面を撮像する画像検査装置20と、中空円筒10の内径を計測する内径計測装置30と、画像検査装置20及び内径計測装置30を、中空円筒10の中空空間内で中空円筒10の軸方向に沿って搬送する搬送装置40と、を備える。これにより、中空円筒の内面の傷又は錆を見逃すことなく、短時間で中空円筒の内面を検査する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
中空円筒状の部材の内面を撮像する画像検査装置と、
前記中空円筒状の部材の内径を計測する内径計測装置と、
前記画像検査装置及び前記内径計測装置を、前記部材の中空空間内で前記中空円筒の軸方向に沿って搬送する搬送装置と、を備える
ことを特徴とする中空円筒状部材の検査システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記画像検査装置、前記内径計測装置、及び前記搬送装置を制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、
前記軸方向の１又は複数の位置で前記部材の内面を撮像するよう前記画像検査装置及び前記搬送装置を制御し、
前記画像検査装置によって撮像された撮像画像に画像処理を行い、前記部材の内面の欠陥の位置を特定し、
特定した前記位置で前記部材の内径を計測するよう前記内径計測装置及び前記搬送装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項３】
前記コントローラは、
前記画像検査装置が前記部材の内面を撮像する場合に、前記搬送装置を制御して、前記画像検査装置及び前記内径計測装置を前記軸方向の第１の方向に沿って搬送し、
前記内径計測装置が前記部材の内径を計測する場合に、前記搬送装置を制御して、前記画像検査装置及び前記内径計測装置を前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に沿って搬送する
ことを特徴とする請求項２に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項４】
前記内径計測装置は、光を前記軸方向に沿って導くプローブを有し、
前記プローブの中心軸は前記中空円筒状の部材の中心軸と一致するように配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項５】
前記内径計測装置は、前記軸方向を中心に前記プローブを回転させ、且つ前記プローブから前記部材の内面に光を照射することにより、前記部材の内径を計測する
ことを特徴とする請求項４に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項６】
前記搬送装置は、前記中空円筒状の部材の内面に当接する複数の脚部と、前記脚部を前記部材の内面に当接する位置まで移動させる移動機構と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項７】
前記搬送装置は、前記画像検査装置及び前記内径計測装置に着脱可能に構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項８】
前記画像検査装置は、前記部材の内面に照射される光の光源、及び前記部材の内面の画像を撮像する撮像素子を有し、
前記内径計測装置は、光を集束する光学素子、前記光学素子によって集束された光を前記軸方向に沿って導くプローブ、前記プローブを前記軸方向の回りに回転させる回転部、を有し、
前記光源、前記撮像素子、前記光学素子、前記プローブ、及び前記回転部は、前記部材の中空空間内に導入される計測ヘッドと一体的に構成され、
前記画像検査装置及び前記内径計測装置を制御するコントローラは、前記計測ヘッドとは物理的に分離され、前記計測ヘッドと接続ケーブルを介して通信可能に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項９】
外径が異なる複数の中空円筒状の部材を固定可能であって、且つ、固定している前記中空円筒状の部材の中心軸を変位可能なワーク設置装置、をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
【請求項１０】
前記画像検査装置は、円環状に光を照射する環状照明と、前記環状照明から照射された光を導光する中空円筒状のライトガイドと、を有し、
前記ライトガイドの先端部は、当該先端部からの出射された光が前記部材の内面を照射するように加工される
ことを特徴とする請求項１に記載の中空円筒状部材の検査システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、中空円筒状の部材の内面を検査する検査システム、及び検査方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
使用された機械部品を再利用する際は、部品の損傷状態の評価が必須となる。部品種別により必要な検査項目は異なるが、例えば油圧シリンダのシリンダチューブのような中空円筒状の部材の損傷としては、円筒内面に生じる傷、錆、及び摩耗などがあり、中空円筒内面の傷又は錆の有無、傷の深さ、錆の凹凸、及び内面の摩耗量の定量評価が求められる。
【０００３】
中空円筒状の部材の円筒内面に生じる傷、錆、及び摩耗などの定量評価のためには、円筒の全長にわたって内径を計測する必要がある。内径を計測するためには、例えば非接触光学式の内径計測装置が有効な手段となる。
【０００４】
非接触光学式の内径計測装置として、例えば、特許文献１には、「内径測定装置１は、レーザー変位計２及び光学鏡筒５を回転させて、測定対象８における測定孔８１の内径を測定する。回転機構４は、レーザー変位計２、コリメートレンズ６１、結像レンズ６２、プリズム６３、ケース本体部３及び光学鏡筒５を、ケース本体部３内及び光学鏡筒５内を通過する光軸中心線Ｃの回りに一体的に回転させる。演算手段７１は、光学鏡筒５が測定対象８の測定孔８１に配置された状態で、受光器２７によって合焦が検出されるときの、結像レンズ６２から測定孔８１の内壁面までの焦点距離を測定するとともに、回転機構４を回転させて測定孔８１の周方向の各点について行った焦点距離の測定結果に基づいて測定孔８１の内径を算出する。」と記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、「距離測定装置は、測定光を出力する発光部と、前記発光部から出力された前記測定光の偏光状態を制御する第１偏光状態制御部と、前記第１偏光状態制御部によって偏光状態が制御された前記測定光の偏光状態を制御する第２偏光状態制御部と、前記第２偏光状態制御部により偏光状態が制御された前記測定光の出射方向を選択する光路切り替え素子と、を備え、前記第２偏光状態制御部は、前記光路切り替え素子から複数の前記出射方向に向かって前記測定光を射出するように前記測定光の偏光状態を制御し、前記光路切り替え素子は、出射した前記測定光が対象物にて反射した反射光を取り込むことを特徴とする。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－１２６３９５号公報
特開２０２０－８４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記した定量評価を行うためには、特許文献１及び特許文献２のいずれの技術でも、中空円筒状の部材の全長が長くなると内径を計測する計測断面の数が増加する。特に、傷又は錆の検査については、見逃しを防止するために、中空円筒状の部材の軸方向の全体にわたって狭ピッチでの内径計測が求められ、建設機械などに用いられる大型の油圧シリンダなどにあっては、検査時間の長時間化が課題となる。
【０００８】
そこで、本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、中空円筒状の部材の内面の傷又は錆を見逃すことなく、短時間で中空円筒状の部材の内面を検査することが可能な中空円筒状部材の検査システム及び検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係る中空円筒状部材の検査システムは、中空円筒状の部材の内面を撮像する画像検査装置と、中空円筒状の部材の内径を計測する内径計測装置と、画像検査装置及び内径計測装置を、部材の中空空間内で中空円筒の軸方向に沿って搬送する搬送装置と、を備える。
【００１０】
また、本開示に係る中空円筒状部材の検査方法は、中空円筒状の部材の内面を撮像する画像検査装置を、部材の中空空間内で中空円筒の軸方向に沿って搬送し、１又は複数の位置で部材の内面を撮像すること、及び中空円筒状の部材の内径を計測する内径計測装置を、軸方向に沿って搬送し、１又は複数の位置で部材の内径を計測すること、を有する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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