專利名稱：動力轉向裝置用輸入軸檢查機及其檢查方法
技術領域：
本發明涉及能夠對構成車輛的動力轉向裝置的輸入軸的加工精度進行正確檢查的動力轉向裝置用輸入軸檢查機及其檢查方法。
背景技術：
眾所周知，車輛的動力轉向裝置是把轉向油(steering oil)從由引擎驅動的油泵提供給與轉向裝置聯動的動作氣缸(powersylinder)，從而簡便地對轉向輪(steering wheel)的操作進行輔助的裝置。動力轉向裝置設計成油壓在停車或低速行駛時進行較大作用，而在高速行駛時進行較小作用，以確保安全性。
下面根據圖1及圖2，對這種動力轉向裝置的一例進行說明。閥門罩10的內側安裝有閥門體11，在閥門體11的外表面，設成使形成轉向油的流路的入口(port)12和油槽(oil groove)13相互連通。在閥門體11的內側安裝有與公知的轉向軸(steering column)連接、根據轉向輪的操作而旋轉的輸入軸20。輸入軸20在中央設有空腔(bore)，在外表面沿圓周方向等間隔設有多個溝槽22。在輸入軸20的溝槽22內設有與閥門體11的入口12連通、形成轉向油的流路的入口23。此外，輸入軸20的空腔21中安裝有扭力桿(torsion bar)14，扭力桿14與齒輪裝置15連接。
另一方面，駕駛員操作轉向輪后，對應于轉向輪的操作方向，與轉向軸連接的輸入軸20進行旋轉，從而控制轉向油的流路，這樣即可通過控制動作氣缸的動作，使車輛轉向。不過，當輸入軸20的旋轉方向改變時，以高速、高壓通過閥門體11的入口12和輸入軸20的入口23的轉向油的流動就會產生劇烈的變動及混亂，由此產生的沖擊，以及因輸入軸20與轉向油的物理性摩擦而產生的沖擊，就會作為噪聲源與震動源而產生影響。此外還存在引發閥門體11和輸入軸20的摩擦、從而縮短閥門體11和輸入軸20的壽命等使可靠性大為降低的問題。
為減少這種因輸入軸20的方向改變所引起的流體力學性沖擊(hydrodynimic shock)與機械力學性沖擊(michenical shock)，對輸入軸20的表面進行精密加工。進而言之，為減少作用于入口左端與右端的流體阻力而進行倒角加工(chamfering)。對入口22的左右端進行倒角加工后的面，即圖2所示的倒角部分(chamfer)24是對減少流體阻力具有重要影響的因素。因而通常采用端面研磨裝置(egdegrinding machine)把倒角部分24加工至相當精度。
對于動力轉向裝置用輸入軸的倒角部分的檢查，通常靠檢查人員用肉眼進行抽樣檢查(sampling inspection)。但是，完全依賴于檢查人員的判斷的肉眼檢查在正確性方面隨每個檢查人員的測定誤差而存在很大差別，并存在需要花費很多時間與人力的缺點。尤其是抽樣檢查本身就帶有無法保證所有輸入軸的可靠性的缺點。正因如此，就要求進行輸入軸的全數檢查(total inspection)，但由于并未研制出可正確而又迅速進行輸入軸的全數檢查的檢查機，因而現實情況是無法進行輸入軸的全數檢查。
發明內容
本發明是為了解決現有技術中存在的問題而提出來的，其目的在于提供一種可正確檢查輸入軸的加工精度的動力轉向裝置用輸入軸檢查機及其檢查方法。
本發明的另外的目的在于提供一種使輸入軸的提供、清掃、鑒別以及排出等一系列檢查過程實現自動化，可迅速而又正確進行輸入軸的全數檢查的動力轉向用輸入軸檢查機及其檢查方法。
本發明的又另外的目的在于提供一種可實時處理及管理輸入軸的檢查數據的動力轉向裝置用輸入軸檢查機及其檢查方法。
為實現上述目的，本發明提供一種動力轉向裝置用輸入軸檢查機，用來對具有沿圓周方向等間隔設置的多個溝槽、在該溝槽的左右端形成的第1及第2倒角部分的動力轉向裝置用輸入軸進行檢查，其特征在于包括提供輸入軸的清掃位置和檢查位置的框架；設置在框架的清掃位置上，清掃輸入軸的清掃裝置；設置在框架的檢查位置上，使輸入軸分步旋轉的轉位驅動裝置；從法線方向分別拍攝由轉位驅動裝置進行旋轉的輸入軸的第1和第2倒角部分，輸出圖象數據的第1攝像機和第2攝像機；與第1攝像機及第2攝像機各自的光軸同軸地照射第1和第2倒角部分的第1照明裝置和第2照明裝置；利用程序，處理由第1攝像機和第2攝像機分別提供的圖象數據的電腦。
本發明提供一種動力轉向裝置用輸入軸檢查方法，用上述動力轉向裝置用輸入軸檢查機，對具有沿圓周方向等間隔設置的多個溝槽、在該溝槽的左右端形成的第1及第2倒角部分的動力轉向裝置用輸入軸進行檢查，其特征在于包括用設置在清掃位置上的清掃裝置清掃附著在輸入軸上的異物的步驟；把輸入軸從上述清掃位置裝載到上述檢查位置的步驟；用第1攝像機和第2攝像機，從法線方向分別拍攝被裝載到檢查位置的輸入軸的最先的一條溝槽的第1倒角部分和最先的另一條溝槽的第2倒角部分，獲得圖象數據的步驟；利用電腦的程序，對分別來自第1攝像機和第2攝像機的圖象數據進行處理，使第1倒角部分或第2倒角部分的左右側的棱線的中央線對準圖象陣列坐標系的基準線的步驟；在對準狀態下求取第1及第2倒角部分的左右側棱線間的距離，計算出第1及第2倒角部分的寬度值的步驟；邊使輸入軸以規定角度分步旋轉，邊計算出其余所有第1倒角部分和第2倒角部分的寬度值的步驟；用計算出的上述第1及第2倒角部分的寬度值來鑒別輸入軸是正品還是次品的步驟。
圖1是表示普通動力轉向裝置用輸入軸之一例的剖視圖。
圖2是沿圖1的I-I線的剖視圖。
圖3是表示本發明所涉及的輸入軸檢查機的構成的前視圖。
圖4是表示本發明所涉及的輸入軸檢查機的構成的局部側視圖。
圖5是表示本發明所涉及的轉位驅動裝置、頂尖座、第1及第2攝像機、第1及第2照明裝置的構成的前視圖。
圖6是表示本發明所涉及的清掃裝置的構成的側視剖視圖。
圖7是表示本發明所涉及的清掃裝置的構成的俯視剖視圖。
圖8是表示本發明所涉及的第1及第2攝像機和第1及第2照明裝置的構成的俯視圖。
圖9是簡要表示本發明所涉及的第1及第2照明裝置的構成圖。
圖10a～圖10c是表示用于對使本發明所涉及的第1及第2倒角部分的左右側棱線對準圖象陣列坐標系的動作進行說明的圖。
圖11a及圖11b是用于對本發明所涉及的輸入軸檢查方法進行說明的流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明本發明所涉及的動力轉向裝置用輸入軸檢查機及其檢查方法的優選實施例。
首先，參照圖2及圖3，本發明的輸入軸檢查機配置為與加工輸入軸20的倒角部分24的公知的端面研磨機相連接，以便能檢查輸入軸20。構成本體的框架30由提供輸入軸20的清掃位置(cleaningposition)P1和檢查位置(inspection position)P2的操作臺31、以及設置在該操作臺31上部的頂部框架32構成。而且，在頂部框架32的下部設有靠支柱33支持的安裝板34。圖3示出，清掃位置P1位于操作臺31的左側，檢查位置P2位于操作臺31與頂部框架32間的中央部位，但由于這是例示的構成，因而清掃位置P1和檢查位置P2可變更，以適應輸入軸20的裝卸。
由本發明的輸入軸檢查機進行檢查的輸入軸20，如圖2所示，具有沿輸入軸20的圓周方向以45°的同等間隔與寬度而設置的8個溝槽22，以及分別形成于該溝槽左端與右端的16個倒角部分24。由端面研磨裝置加工完畢的輸入軸20靠機器人的動作，裝載到清掃位置P1，再從清掃位置P1裝載到檢查位置P2。裝載過來的輸入軸20直立在操作臺31的清掃位置P1和檢查位置P2上，接受清掃及檢查。
參照圖3、圖4、圖6及圖7，本發明的輸入軸檢查機具有設置在操作臺31的清掃位置P1上，清掃污染了輸入軸20表面的金屬屑、油、灰塵等異物的清掃裝置40。清掃裝置40由下述各部分構成設置在操作臺31的清掃位置P1上的底板(base plate)41；設置在底板41之上，包圍清掃裝置P1，形成凈化室(purge room)42a，具有容許把輸入軸裝載進凈化室42a的出入口42b的小箱體(booth)42；以及經由小箱體42的出入口42b，裝載及卸載輸入軸20的裝卸裝置43。裝卸裝置43由下述各部分構成搭載并運送輸入軸20的承載器(carriage)44；具有使承載器44運動的缸桿45a的氣缸45；使承載器44的運動呈直線的直線運動引導件(linear motion guide)46。直線運動引導件46由下述各部分構成安裝在操作臺31上面的引導件導軌46a；為了能沿引導件導軌46a滑動而安裝在承載器44下面的滑塊46b。
此外，在承載器44的上面安裝有可旋轉地支持輸入軸20的下端的旋轉裝置47。旋轉裝置47由下述各部分構成固定在承載器上面的軸承座47a；經由軸承47b，可旋轉地安裝在軸承座47a上，支持輸入軸20的下端的中心件47c；以及覆蓋軸承座47a外面的軸承蓋47d。在小箱體42的內側，為了能利用噴出空氣使輸入軸20上的異物脫落而將其除去，并使輸入軸20旋轉，安裝有鼓風機50的空氣噴咀51。圖6與圖7示出為了使輸入軸20能夠沿圖中的順時針方向旋轉而安裝有4個鼓風機50的空氣噴咀51的情況，不過，空氣噴咀51的位置與數量可適當變更。而且在本實施方式中，為了去除污染輸入軸20表面的油，鼓風機50可由噴射熱空氣的熱氣鼓風機(hot air blower)構成。
在小箱體42的上側，為了防止異物從出入口42b飛散，安裝有形成氣幕的空氣導管52。空氣導管52上具有朝小箱體42的出入口42b噴射空氣的多個空氣噴咀53。清掃裝置40的氣缸45和空氣導管52與提供空氣的公知的空氣供給裝置連接。空氣供給裝置可由空氣壓縮機(air compressor)和以規定壓力控制空氣供給的空氣控制器構成。小箱體42的凈化室42a上連接有通過吸入空氣來收集從輸入軸20上脫落的異物的吸塵裝置60。吸塵裝置60由下述各部分構成通過吸入管61與小箱體42的凈化室42a連接的吸入裝置62；與該吸入裝置62的排出管63連接的集塵罐64。吸塵裝置60的吸入裝置62和集塵罐64安裝在可靈活移動的手推車65上。
參照圖3～圖5，在框架30的檢查位置P2上設有用來使直立的輸入軸20以規定角度分步旋轉的驅動裝置。該驅動裝置具有設置在操作臺31上面的轉位驅動裝置(indexing drive)70；以及與轉位驅動裝置直線對準地設置在安裝板34的下部、可相對于輸入軸20進行升降運動的頂尖座(tail stock)80，使其與轉位驅動裝置70協同動作，支持輸入軸20的旋轉。
轉位驅動裝置70由下述各部分構成提供使輸入軸20按規定角度分步旋轉的驅動力的伺服馬達(servomotor)71；為了能在該伺服馬達71的驅動下進行旋轉而安裝的氣動卡盤(air chuck)72；以及可以分合地卡在氣動卡盤72上，支持輸入軸20的下端的下部中心件(lowercenter)73。
如圖5所示，頂尖座80由下述各部分構成垂直固定在安裝板34的下表面的底板81；具有安裝在該底板81前面的缸桿82a的氣缸82；固定在氣缸82的缸桿82a上的提升器83；對由氣缸82的動作引起的提升器83的運動進行直線引導的的直線運動引導件84。直線運動引導件84由下述各部分構成平行地立設在底板81前面的一對引導件導軌84a；為了能沿引導件導軌84a滑動而安裝在提升器83下面的一對滑塊84b。在提升器83的下端安裝有旋轉裝置85。旋轉裝置85由下述各部分構成固定在提升器83的下端的軸承座85a；經由軸承85b可旋轉地安裝于軸承座85a，支持輸入軸20的上端的上部中心件(upper center)85c；以及覆蓋軸承座85a的軸承蓋85d。提升器83的升降動作由傳感裝置86感知而受到控制。傳感裝置86由下述各部分構成感知提升器83的上升位置的上限傳感器86a；以及感知提升器83的下降位置的下限傳感器86b。
參照圖3、圖5、圖8及圖9，本發明的輸入軸檢查機具有拍攝直立在框架30的檢查位置P2上的輸入軸20的倒角部分24，輸出圖象數據的第1攝像機90以及第2攝像機91；以及為了能夠用第1及第2攝像機90、91拍攝輸入軸20的倒角部分24而照明倒角部分24，使倒角部分24的圖像投影到第1及第2攝像機90、91中的第1照明裝置100及第2照明裝置101。第1及第2攝像機90、91配置在輸入軸20的倒角部分24的法線上。第1攝像機90配置為可拍攝一個溝槽23的第1倒角部分24a，而第2攝像機91則配置為可拍攝另一個的第2倒角部分24b。在本實施例中，第1及第2攝像機90、91由640×480象素的CCD攝像機(Charge Coupled Device Camera)構成。第1及第2攝像機90、91安裝在移動平臺92上，可通過移動平臺92來精密調整第1及第2攝像機90、91的位置。由于移動平臺92的構成及動作是公知的，因而省略其說明。第1及第2照明裝置100、101，與第1及第2攝像機90、91的光軸同軸地照明輸入軸20的倒角部分24，使倒角部分24的圖象投影到第1及第2攝像機90、91。
如圖9所示，第1及第2照明裝置100、101由下述各部分構成作為光源，配置成對第1及第2攝像機90、91的光軸呈直角的發光二極管(light emitting diodeLED)100a、101a；把從發光二極管100a、101a發出的光轉換為平行光束的平行光管(collimator)100b、101b；以及使從平行光管100b、101b出射的平行光束經由第1及第2攝像機90、91的物鏡90a、91a，照射到輸入軸20的倒角部分24上，使從第1及第2攝像機90、91的物鏡90a、91a入射的倒角部分24的圖象投影到第1及第2攝像機90、91的CCD圖象傳感器90b、91b上的光束分離器(beam splitter)100c、101c。
再次參照圖3及圖4，本發明的輸入軸檢查機具有對清掃裝置40、鼓風機50、吸塵裝置60、轉位驅動裝置70、頂尖座80、第1及第2攝像機90、91、第1及第2照明裝置100、101的動作進行控制的控制器110。控制器110設置在框架30的頂部框架32上，在控制器110的前面設有控制面板111。檢查人員通過控制面板111的操作就能夠設定輸入軸檢查機的控制所需的功能。控制器110可通過安裝在頂部框架32上面的報警燈112，視覺性地顯示輸入軸檢查機的動作狀態。
此外，從第1及第2攝像機90、91輸出的輸入軸20的圖象數據可實時輸入電腦120。電腦120具有微處理器、顯視器121及打印機等輸出裝置、鍵盤等輸入裝置。電腦120通過程序，對從第1及第2攝像機90、91輸入的輸入軸20的圖象數據進行處理，顯示到顯視器121上，鑒別輸入軸20是正品還是次品。為了控制輸入軸檢查機，電腦120與控制器110及機器人連接，控制器110和電腦120存放在設置在框架30的操作臺31上的機箱122之中。而且在框架30的支柱32上設有把檢查位置P2的溫度控制為一定值的空調機130。通過空調機130的溫度控制，可防止檢查位置P2的溫度變化，這樣即可使檢查位置P2的檢查環境保持一定，從而能夠使通過第1及第2攝像機90、91得到的輸入軸20的圖象數據的可靠性增加。
下面根據圖11a及圖11b說明具有上述構成的本發明涉及的動力轉向裝置用輸入軸檢查機對輸入軸的檢查方法。
參照圖3及圖7，在輸入軸檢查機的準備狀態，清掃裝置40的承載器44被卸載到小箱體42的外側，頂尖座80的提升器83處于上升位置。機器人提供已由端面研磨裝置加工了溝槽22和倒角部分24的輸入軸20，使輸入軸20的空腔21的下端對準旋轉裝置47的中心件47c。輸入軸20受到旋轉裝置47的中心件47c支持之后，氣缸45就進行動作，使缸桿45a前進。這樣，承載器44即可在直線運動引導件46的引導下進行直線運動，經由小箱體42的出入口42b，被裝載到凈化室42a，即清掃位置P1。氣缸45停止后，輸入軸20的裝載就告結束(S200)。
接著，由鼓風機50的空氣噴咀51噴出的空氣使污染輸入軸20表面的異物脫落而除去(S202)。這時，輸入軸20可利用從鼓風機50的空氣噴咀51噴出的空氣動力獲得旋轉力矩。此外，旋轉裝置47的軸承47b容許支持輸入軸20的中心件47C轉動。因此，由于輸入軸20與中心件47c一同轉動，因而可徹底清除污染輸入軸20整個表面的異物。結果，在用第1攝像機90、91拍攝輸入軸20的倒角部分24而取得圖象數據時，就可防止因異物引起的圖象數據的錯誤。通過空氣供給裝置的動作而提供給空氣導管52的空氣，從空氣噴咀53朝小箱體42的出入口42a噴出，從而在出入口42a上形成氣幕。由于該氣幕而從輸入軸20上脫落的異物可以通過小箱體42的出入口42a。因此可防止位于檢查位置P2的第1及第2攝像機90、91等輸入軸檢查機的污染。
此外，在由清掃裝置40的鼓風機50清掃輸入軸20的同時，吸塵裝置60的吸入裝置62進行動作。吸入裝置62經由吸入管61，從小箱體42的凈化室42a吸入含有異物的空氣之后，經由排出管63送出到集塵罐64。集塵罐64用公知的過濾器對空氣和異物進行過濾之后，把異物收集起來，把空氣排到外部。清掃完輸入軸20之后，氣缸45進行動作，使缸桿45a后退，承載44即可在直線運動引導件46的引導下進行直線運動，經由小箱體42的出入口42b，再次被卸載到初始位置。
參照圖5，機器人抓取受旋轉裝置47的中心件47c支持的輸入軸20之后，使輸入軸20的空腔21的下端對準轉位驅動裝置70的下部中心件73來進行裝載(S204)。輸入軸20受到轉位驅動裝置70的下部中心件70支持之后，頂尖座80的氣缸80就進行動作，使缸桿82a前進，于是，提升器83即可在直線運動引導件84的引導下進行直線運動而下降。由于提升器83的下降，旋轉裝置85的上部中心件85c即對準輸入軸20的空腔21的上端，支持輸入軸20。通過轉位驅動裝置70的下部中心件73和頂尖座80的上部中心件85c，輸入軸20就被垂直定位于檢查位置P2(S206)。把輸入軸20裝載到操作臺31的位置P2之后，機器人就從端面研磨裝置上把后續的輸入軸20提供到清掃位置P1，并清掃該輸入軸20。
第1及第2照明裝置100、101，與第1及第2攝像機的光軸同軸地對被裝載到操作臺31的檢查位置P2的輸入軸20進行照明，使輸入軸20的倒角部分24的圖象投影到第1及第2攝像機90、91，第1及第2攝像機90、91對輸入軸20的圖象進行拍攝并輸出圖象數據(S208)。這時，如圖9所示，從第1及第2照明裝置100、101的發光二極管100a、101a發出的光經由平行光管100b、101b、光束分離器100c、101c、第1及第2攝像機90、91的物鏡90a、91a，照射到輸入軸20上，輸入軸20的圖象經由第1及第2攝像機90、91的物鏡90a、91a、光束分離器100c、101c，投影到CCD圖象傳感器90b、91b而被拍攝。第1攝像機90從法線方向拍攝最先的一條溝槽22的第1倒角部分24a并輸出圖象數據，第2攝像機91從法線拍攝最先的另一條溝槽22的第2倒角部分24b并輸出圖象數據。從第1及第2攝像機90、91輸出的輸入軸20的第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據，可實時輸入電腦120。
電腦120通過程序來處理由第1及第2攝像機90、91輸入的圖象數據，判斷是否取得了第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據(S210)。這時，如果輸入軸20的第1及第2倒角部分24a、24b偏離了第1及第2攝像機90、91的拍攝角度，倒角部分24a、24b的圖象就投影不到第1及第2攝像機90、91，因而第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據就不會輸入電腦120。
電腦120一旦判斷為未能從第1及第2攝像機90、91輸入第1及第2倒角部分24、24b的圖象數據，即通過輸出控制信號使伺服馬達71動作，使輸入軸20分步旋轉規定角度，例如3°(S212)。進入上述步驟S208，再次判斷是否通過第1及第2攝像機90、91的拍攝，輸入了第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據。反復進行上述步驟S208～步驟S212，即可取得第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據。
一旦通過上述步驟取得第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據，電腦120即根據域值(threshold)把第1倒角部分24a或第2倒角倒角部分24b的任意一方，例如第1倒角部分24a的灰度等級圖象(grey level image)二進制化，根據第1倒角部分24a的二進制圖象(binary image)，檢出左側輪廓線和右側輪廓線(S214)。作為下一個步驟，利用最小二乘誤差法(least square error method)過濾噪聲，求出左右側輪廓線的直線方程，計算出左側棱線24a-1和右側棱線24a-2(S216)。電腦120在顯示器121上顯示出第1倒角部分24a的左右側棱線24a-1、24a-2之后，判斷左側棱線24a-1和右側棱線24a-2間的中央線是否與圖象陣列坐標系(image array coordinate system)140的基準線141對準(S218)。圖10a及圖10b中示出左右側棱線24a-1、24a-2的中央線偏離圖象陣列坐標系140的基準線141的左側與右側的狀態。
電腦120一旦判斷為左右側棱線24a-1、24a-2的中央線未與圖象陣列坐標系140的基準線141對準，即如圖10c所示，為了使左右側棱線24a-1、24a-2的中央線與圖象陣列坐標系140的基準線141對準，即輸出控制信號，使伺服馬達71動作，使輸入軸20分步旋轉規定角度，例如1°。反復實行上述步驟S214～步驟S220，使左右側棱線24a-1、24b-2的中央線與圖象陣列坐標系140的基準線141對準。在本實施方式中，如果左右側棱線24a-1、24b-2的中央線相對于圖象陣列坐標系140的基準線141，在規定的誤差范圍，例如20μm左右的誤差范圍內，則可判斷為已對準。
另外，電腦120一經判斷為最先的左右側棱線24a-1、24a-2的中央線已經與圖象陣列坐標系140的基準線141對準，即求取第1及第2倒角部分24a、24b的左側棱線24a-1、24b-1與右側棱線24a-2、24b-2間的距離，計算并保存最先的第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值(S222)。電腦120在計算出最先的第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值之后，輸出控制信號使伺服馬達71動作，使輸入軸20分步旋轉規定角度，例如45°。由第1及第2攝像機90、91拍攝分步旋轉后的輸入軸20的第2個第1及第2倒角部分24a、24b，取得后續的第1及第2倒角部分24a、24b的圖象數據(S224)。電腦120用與上述說明相同的程序，把從第1及第2攝像機90、91輸入的第1及第2倒角部分24a、24b的灰度等級圖象根據域值進行二進制化，根據第1及第2倒角部分24a、24b的二進制圖象，檢出左側輪廓線和右側輪廓線，用最小二乘誤差法過濾噪聲，求出分別與第1及第2倒角部分24a、24b對應的左右側輪廓線的直線方程，計算出左側棱線24a-1、24b-1和右側棱線24a-2、24b-2，求取第1及第2倒角部分24a、24b的左側棱線24a-1、24b-1和右側棱線24a-2、24b-2間的距離，計算并保存第2個第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值(S226)。
接著，電腦120判斷是否對第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值計算了規定次數(S228)。在本實施方式中，可分別計算出8個第1及第2倒角部分24a、24b寬度值。電腦120如果判斷為并未計算8次第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值，即進入上述步驟S224，繼續計算與其余的第1及第2倒角部分24a、24b對應的寬度值。因此，通過上述步驟，即可計算出所有的第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值。
用第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值，通過給出的計算式，電腦120分別計算出溝槽22的寬度值(S230)，分別計算出把第1及第2倒角部分24a、24b各自的寬度值與溝槽22的寬度值合并后的整體寬度值(S232)。電腦120根據計算出的溝槽22的寬度值、整體寬度值以及第1及第2倒角部分24a、24b的寬度值來鑒別輸入軸是正品還是次品(S234)。判斷溝槽22和倒角部分24的加工精度是否滿足規定的誤差范圍，把滿足加工精度的輸入軸20鑒別為正品，把不滿足加工精度的輸入軸20鑒別為次品(S234)。上面介紹了通過計算出的溝槽22和倒角部分24的寬度，檢查輸入軸是正品還是次品的方法，不過，關于輸入軸是正品還是次品的檢查也可以只針對倒角部分24的加工精度來進行。
最后，輸入軸20的鑒別結束之后，頂尖座80的氣缸82進行動作，使缸桿82后退，于是，提升器83即在直線運動引導件84的引導下直線運動而上升。機器人把電腦120鑒別為正品的輸入軸20從檢查位置P2裝載到正品傳送線上(S236)，把鑒別為次品的輸入軸20裝載到次品傳送線上(S238)。機器人把后續的輸入軸20從清掃位置P1裝載到檢查位置P2，重復進行輸入軸20的檢查過程。
上述的實施例不過是用來說明本發明的優選實施例，本發明的權利范圍并不受上述實施例的限制。在本發明的技術思想與權利要求范圍內，可由本領域人員實施種種變更、變形及置換，此類實施例也應理解為同屬本發明的范圍。
如上所述，采用本發明涉及的動力轉向裝置用輸入軸檢查機及其檢查方法，通過第1及第2攝像機的拍攝以及電腦程序的處理，即可正確地檢查具有在多個溝槽的每個溝槽的左右端形成的第1及第2倒角部分的輸入軸的加工精度，使輸入軸的提供、清掃及鑒別等一系列檢查過程實現自動化，迅速而又正確地進行輸入軸的全數檢查。此外，還具有可實時處理與管理輸入軸的檢查數據的效果。
權利要求
1.一種動力轉向裝置用輸入軸檢查機，用來對具有沿圓周方向等間隔設置的多個溝槽、在該溝槽的左右端形成的第1及第2倒角部分的動力轉向裝置用輸入軸進行檢查，其特征在于包括提供上述輸入軸的清掃位置和檢查位置的框架；設置在上述框架的清掃位置上，清掃上述輸入軸的清掃裝置；設置在上述框架的檢查位置上，使上述輸入軸分步旋轉的轉位驅動裝置；從法線方向分別拍攝由上述轉位驅動裝置進行旋轉的上述輸入軸的第1和第2倒角部分，輸出圖象數據的第1攝像機和第2攝像機；與上述第1攝像機及第2攝像機各自的光軸同軸地照射上述輸入軸的第1和第2倒角部分的第1照明裝置和第2照明裝置；以及利用程序，處理由上述第1攝像機和第2攝像機分別提供的圖象數據的電腦。
2.根據權利要求1所述的動力轉向裝置用輸入軸檢查機，其特征在于上述清掃裝置由下述各部分構成形成將上述框架的清掃位置包圍的凈化室的小箱體；具有可把上述輸入軸裝載到上述小箱體的凈化室內的承載器的裝卸裝置；噴出空氣，使異物從裝載到上述小箱體的凈化室內的上述輸入軸上脫落的鼓風機；以及與上述小箱體的凈化室連接，收集從上述輸入軸上脫落的異物的吸塵裝置。
3.根據權利要求2所述的動力轉向裝置用輸入軸檢查機，其特征在于上述清掃裝置的承載器還包括利用上述鼓風機噴出的空氣動力，可旋轉地支持上述輸入軸的旋轉裝置；以及在上述小箱體的凈化室形成氣幕的空氣導管，以便能夠防止從上述輸入軸上脫落的異物飛散。
4.根據權利要求1所述的動力轉向裝置用輸入軸檢查機，其特征在于還包括可旋轉地對一端由上述轉位驅動裝置支持而進行旋轉的上述輸入軸的另一端進行支持的頂尖座。
5.一種動力轉向用輸入軸的檢查方法，用上述動力轉向用輸入軸檢查機，對具有沿圓周方向等間隔設置的多個溝槽、在該溝槽的左右端形成的第1及第2倒角部分的動力轉向裝置用輸入軸進行檢查，其特征在于包括用設置在清掃位置上的清掃裝置清掃附著在輸入軸上的異物的步驟；把輸入軸從上述清掃位置裝載到上述檢查位置的步驟；用第1攝像機和第2攝像機，從法線方向分別拍攝被裝載到檢查位置的輸入軸的最先的一條溝槽的第1倒角部分和最先的另一條溝槽的第2倒角部分，獲得圖象數據的步驟；利用電腦的程序，對分別來自第1攝像機和第2攝像機的圖象數據進行處理，使第1倒角部分或第2倒角部分的左右側的棱線的中央線對準圖象陣列坐標系的基準線的步驟；在對準狀態下求取第1及第2倒角部分的左右側棱線間的距離，計算出第1及第2倒角部分的寬度值的步驟；邊使輸入軸以規定角度分步旋轉，邊計算出其余所有第1倒角部分和第2倒角部分的寬度值的步驟；用計算出的上述第1及第2倒角部分的寬度值來鑒別輸入軸是正品還是次品的步驟。
6.根據權利要求5所述的動力轉向裝置用輸入軸檢查方法，其特征在于根據域值把灰度等級圖象二進制化，再從該二進制化的圖象檢出左右側輪廓線，之后，由上述左右側輪廓線的直線方程計算出上述第1及第2倒角部分的左右側棱線。
7.根據權利要求5所述的動力轉向裝置用輸入軸檢查方法，其特征在于還包括用上述第1及第2倒角部分各自的左右側棱線間的寬度值，計算出上述溝槽的寬度值的步驟。
全文摘要
本發明提供一種用來檢查動力系統的輸入軸的裝置及方法。由第1及第2攝像機從法線方向拍攝輸入軸的第1及第2倒角部分，獲得倒角部分的圖象數據。通過轉位驅動裝置使輸入軸進行旋轉，直到輸入軸的第1及第2倒角部分的中央線對準電腦的圖象陣列坐標系的基準線。此時，計算出輸入軸的第1及第2倒角部分的寬度值。然后通過轉位驅動裝置使輸入軸以規定角度進行旋轉。由電腦對用第1及第2攝像機獲得的第1及第2倒角部分的圖象數據進行處理，計算出第1及第2倒角部分的寬度值。接著，計算出輸入軸的其余倒角部分的寬度值。
文檔編號G01B11/00GK1599861SQ02823950
公開日2005年3月23日 申請日期2002年11月30日 優先權日2001年11月30日
發明者樸喜載, 黃文泰, 金珍基 申請人:樸喜載