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公開番号2025010802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023113019
出願日2023-07-10
発明の名称計測装置及び成形機
出願人旭精機工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01B 11/04 20060101AFI20250116BHJP(測定;試験)
要約【課題】従来より画像処理による計測を正確に行うことが可能な技術の提供を目的とする。
【解決手段】本実施形態の計測装置20Aには、成形機10Aによって成形される圧縮コイルばね91を空中で撮像するためのカメラ24が備えられている。そして、画像処理部62Aによって、カメラ24で撮像された圧縮コイルばね91の画像の画像処理を行って、圧縮コイルばね91の寸法を計測する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
産業機械によって製造されるワークを空中で撮像するためのカメラと、
前記カメラにて撮像される前記ワークの画像の画像処理を行って、前記ワークの寸法又はマスターワークとの一致度を計測する画像処理部と、
を備える計測装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記産業機械である成形機のうち前記ワークを成形する成形領域から前記カメラの前方領域の上方位置まで、前記ワークが降下するように案内するワークガイドを備える請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記ワークは、圧縮コイルばねであり、
前記ワークガイドには、湾曲した棒状をなしかつ、その一端部が水平方向又は水平方向に対して傾斜する方向に延びて成形中の前記圧縮コイルばねの内側に嵌合し、他端部が、前記一端部より下方で鉛直方向に延びるガイドバーが含まれる請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記ワークガイドには、鉛直方向に延びるパイプ形をなし、前記ガイドバーの他端部の同軸下方に配置されるガイドパイプが含まれる請求項３に記載の計測装置。
【請求項５】
前記カメラより上方で前記ワークの通過を検出するセンサを備え、
前記カメラは、前記センサによる検出結果に応じて動作して前記ワークを撮像する請求項１に記載の計測装置。
【請求項６】
前記カメラに前方から対向配置されるバックライトを備える請求項１に記載の計測装置。
【請求項７】
前記カメラは、テレセントリックレンズを備える請求項１に記載の計測装置。
【請求項８】
前記カメラは、複数備えられて前記ワークを複数方向から撮像可能に配置され、
前記画像処理部は、前記複数のカメラが同時に撮像する画像に基づいて前記ワークの寸法又はマスターワークとの一致度を計測する請求項１に記載の計測装置。
【請求項９】
前記画像処理部は、前記複数のカメラが同時に撮像する画像に基づいて前記ワークの三次元モデルを特定し、前記三次元モデルから前記ワークの寸法又はマスターワークとの一致度を計測する請求項８に記載の計測装置。
【請求項１０】
線材から圧縮コイルばねを順次成形する成形機であって、
順次成形される前記圧縮コイルばねを計測対象のワークとして順次計測する請求項１から９の何れか１の請求項に記載の計測装置を備える成形機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワークの寸法又はマスターワークとの一致度を計測する計測装置と、そのような計測装置を備える成形機とに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の計測装置として、カメラにてワークを撮像して得られる画像の画像処理によりワークの寸法計測を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５６６６９５４号公報（段落［００２０］、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の計測装置では、撮像時にワークを支持する支持部材が、ワークの一部を隠すように画像に映り込んだり、画像処理の際に支持部材がワークの一部と誤認識される等の不具合が発生して、計測を正確に行えないことがあり、それを解決する技術の開発が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の一態様は、産業機械によって製造されるワークを空中で撮像するためのカメラと、前記カメラにて撮像される前記ワークの画像の画像処理を行って、前記ワークの寸法又はマスターワークとの一致度を計測する画像処理部と、を備える計測装置。
【発明の効果】
【０００６】
発明の一態様の計測装置では、ワークを空中で撮像して得た画像の画像処理にてワークの寸法又はマスターワークとの一致度を計測するので、従来のようにワークを支持する支持部材が画像に写り込んでワークの一部と誤認識されたり、ワークの一部が支持部材によって隠れる不具合の発生が抑えられ、従来より画像処理による計測を正確に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施形態に係る成形機の正面図
図２は、成形機のコイリングツール、ピッチツール等の斜視図
図３は、コントローラのブロック図
図４Ａは、圧縮コイルばねに成形される直前の線材及びツール群の側面図、図４Ｂは、成形の初期段階の線材及びツール群の側面図、図４Ｃは、成形の途中段階の線材及びツール群の側面図
図５Ａは、成形の最終段階の線材及びツール群の側面図、図５Ｂは、後続の線材から圧縮コイルばねが切り離れた状態の側面図
図６Ａは、成形直後の圧縮コイルばねの側面図、図６Ｂは、研削工程を経て完成した圧縮コイルばねの側面図
図７は、成形機の側断面図
図８は、計測装置の正断面図
図９Ａは、圧縮コイルばねの画像から外径を測定するときのイメージ図、図９Ｂは、圧縮コイルばねの画像から全長を測定するときのイメージ図、図９Ｃは、圧縮コイルばねの画像からピッチを測定するときのイメージ図
図１０は、第２実施形態に係る計測装置の平断面図
図１１Ａ及び図１１Ｂは第３実施形態に関し、図１１Ａは、マスターワークの画像のイメージ図、図１１Ｂは、マスターワークの画像にカメラにて撮像した圧縮コイルばねの画像を重ねた状態のイメージ図
図１２は、第４実施形態に係る圧縮コイルばねの画像から寸法を測定するときのイメージ図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１実施形態］
図１～図９を参照して本実施形態に係る成形機１０Ａについて説明する。図１に示すように成形機１０Ａは、鉛直に起立した基台１１に、線材送給装置３３、１対のピッチ・切断用スライド機構３０Ａ，３０Ｂ、１対のコイリング用スライド機構４０Ａ，４０Ｂ、計測装置２０Ａ（図７参照）等を組み付けて備える。
【０００９】
線材送給装置３３は、基台１１の前面に配置されて上下に並んだ１対のローラ３４を備える。また、図１に示すように、１対のローラ３４同士の共通の接線上には、線材ガイド１２が延びている。そして、１対のローラ３４が、間に線材９０を挟持した状態でサーボモータ３５（図３参照）により対称的に回転駆動されることで、線材９０が図１における右側に送給されて、線材ガイド１２の貫通孔１２Ａ（図４Ａ参照）を通り、線材ガイド１２の先端から送り出される。
【００１０】
線材送給方向における線材ガイド１２の前方には、基台１１の前面から突出する芯金１３が備えられている。図２に示すように、芯金１３は、例えば断面半円形の棒状をなし、その平坦な側面１３Ａが、線材ガイド１２側を向いている。
（【００１１】以降は省略されています）

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