JP2723762B2 - 部品の自動品質検査装置 - Google Patents

部品の自動品質検査装置

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JP2723762B2 JP23027592A JP23027592A JP2723762B2 JP 2723762 B2 JP2723762 B2 JP 2723762B2 JP 23027592 A JP23027592 A JP 23027592A JP 23027592 A JP23027592 A JP 23027592A JP 2723762 B2 JP2723762 B2 JP 2723762B2
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    • G05B19/41875Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by quality surveillance of production
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、部品の自動品質検査装
置に関し、一層詳細には、部品の良、不良を判定するた
めの品質検査プログラムを作成し、当該品質検査プログ
ラムに基づいて検査対象部品の品質を自動的に検査する
部品の自動品質検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】産業界では、製作された部品の品質を自
動的に検査する装置が求められている。
【0003】そこで、検査対象部品の複数のポイントに
配設された夫々のセンサから波形観測装置等を用いてデ
ータを読み取り(実験モード)、得られた多数の測定デ
ータをシステムエンジニアが机上で解析し、これらのグ
ラフから最適な検査ポイントの選択およびデータの読み
取りタイミングの設定等を行う(解析モード)。
【0004】次いで、システムエンジニアが前記解析結
果から最も適した検査ポイントを設定するとともに、検
査対象部品の良、不良を判定するための判定値を設定し
(判定値作成モード)、この判定値に基づいて、品質検
査方案を作成する(品質検査方案作成モード)。
【0005】前記品質検査方案に基づいて品質検査装置
の製作仕様書が作成され、この製作仕様書に従ってソフ
トウエアエンジニアが品質検査プログラムを作成し、こ
のプログラムが記憶された汎用計測器によって検査対象
部品の品質の検査がなされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術に係る検査対象部品の品質検査装置では、品質検査
方案が完成するまでに多数の工程があり、この夫々の工
程における作業をシステムエンジニアが試行錯誤で行う
ため、多大の時間を必要とし、品質検査方案を作成する
作業時間を短縮することができない。
【0007】さらに、品質検査方案および品質検査プロ
グラムは検査対象部品毎に専用に作成されるため、検査
対象部品の一部が変更された場合、または品質検査方案
を修正する毎に、専門的な知識を有するシステムエンジ
ニアおよびソフトウエアエンジニアに依存しなければな
らない。
【0008】さらにまた、品質検査プログラムを作成す
るためには波形観測装置およびプログラム作成装置な
ど、複数の装置を準備しなければならないという問題が
あった。
【0009】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであって、入力手段を介したディス
プレイとの対話形式によって品質検査方案の作成および
変更を行うことにより、ソフトウエアに関する専門的な
知識を必要とすることなく、容易、且つ迅速に品質検査
プログラムを作成することのできる部品の自動品質検査
装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、検査対象部品から基礎データを測定す
るための測定条件および測定方法を表示する表示手段
と、前記測定条件および測定方法を前記表示手段上で設
定する測定条件設定手段と、前記設定された測定条件お
よび測定方法に基づいて、検査対象部品から品質検査プ
ログラムを作成するための基礎データを測定する測定手
段と、測定された前記基礎データを前記表示手段上で解
析し、検査対象部品の品質を判定する判定方案を生成す
る判定方案生成手段と、品質検査の際に前記表示手段に
表示される品質検査状況モニタ画面、および品質検査結
果画面を前記判定方案に基づいて生成する検査画面生成
手段と、前記設定された測定条件と、前記生成された判
定方案と、前記生成された検査画面のデータとに基づい
て、品質検査のプログラムを生成する品質検査プログラ
ム作成手段と、を備え、品質検査起動手段の作用下に前
記品質検査プログラムに基づいて検査対象部品の品質を
検査することを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明に係る部品の自動品質検査装置では、測
定条件設定手段によって表示手段上で設定された測定条
件および測定方法に基づいて、測定手段が品質検査プロ
グラムを作成するための基礎データを検査対象部品から
測定する。
【0012】次いで、判定方案生成手段により前記基礎
データを解析して、検査対象部品の品質を判定する判定
方案を生成し、該判定方案に基づいて検査画面生成手段
により品質検査の際に表示される品質検査状況モニタ画
面、および品質検査結果画面を生成する。
【0013】前記設定された測定条件と、前記生成され
た判定方案と、前記生成された検査画面のデータとに基
づいて、品質検査プログラム作成手段により品質検査の
プログラムを生成し、品質検査起動手段の作用下に前記
品質検査プログラムに基づいて自動品質検査装置により
検査対象部品の品質を検査する。
【0014】従って、システムエンジニアおよびソフト
ウエアエンジニアに依存することなく、容易、且つ迅速
に測定方案、判定方案および品質検査プログラムの作成
をすることができるとともに、品質検査プログラムの作
成から品質検査までの工程を一貫して行うことができ
る。
【0015】
【実施例】次に、本発明に係る部品の自動品質検査装置
について、好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。
【0016】図1は本実施例に係る自動品質検査装置1
0の構成を示すブロック図である。
【0017】自動品質検査装置10は、当該システムの
総合的な制御を行うマスタCPU12と、表示手段とし
てのCRT14と、このCRT14に配設される入力手
段としてのタッチパネル16と、前記自動品質検査装置
10を制御するためのプログラムを記憶するROM18
と、演算結果を一時的に記憶するRAM20とを備え
る。
【0018】自動品質検査装置10は、設定された測定
条件および測定方法に基づいて検査対象部品の基礎デー
タを測定する測定部22と、前記基礎データを解析し、
検査対象部品の品質を判定する判定方案を生成する判定
方案生成部24と、前記検査対象部品の品質を検査する
際にリアルタイムでCRT14に表示される検査状況の
画面を前記判定方案に基づいて生成する自動運転画面生
成部26と、検査対象部品の品質を自動的に検査する際
の自動運転手順および自動品質検査プログラムを前記判
定方案に基づいて生成する自動運転手順作成部28と、
前記自動運転手順および自動品質検査用プログラムに基
づいて検査対象部品の品質を自動的に検査する自動品質
検査部30とバスライン31とから構成される。
【0019】前記測定部22は測定条件および測定方法
を設定するためのプログラム、および測定を実行するた
めのプログラムを記憶するR0M32と、検査対象部品
の各部分のデータをセンサを介して読み取るためのイン
タフェース(以下、I/Fという)回路34とを備え、
判定方案生成部24は判定方案を作成するためのプログ
ラムを記憶するROM36を備える。
【0020】前記自動運転画面生成部26は検査状況を
CRT14に表示するためのプログラムを記憶するRO
M38を備え、自動運転手順作成部28は自動運転手順
を作成するためのプログラムを記憶するROM40を備
え、自動品質検査部30は検査対象部品の品質を自動的
に検査するためのプログラムを記憶するROM42を備
える。
【0021】以上のように構成される自動品質検査装置
10によって部品の良、不良を判定する品質検査方案が
作成される。
【0022】次に、この品質検査方案が記憶された自動
品質検査装置10によって部品の品質を自動的に検査す
る方法について、図1のブロック図、図2のフローチャ
ートおよび図3〜図16に示すCRT14に表示される
表示画面図を参照しながら説明する。
【0023】以下の説明において、選択および設定はオ
ペレータがタッチパネル16を指触することによってな
される。
【0024】自動品質検査装置10が起動されると、マ
スタCPU12はROM18からモード選択画面のデー
タを読み出してCRT14に表示する(図3参照)。こ
のCRT14に配設されたタッチパネル16がオペレー
タに指触され、例えば、「測定条件の設定」が選択され
ると、測定部22はROM32から測定条件設定画面の
データを読み出してCRT14に表示する(図4参
照)。
【0025】前記測定条件設定画面において、検査対象
部品のデータを読み取るI/F回路34の種類、このI
/F回路34の入力範囲、I/F回路34に読み取られ
たデータをCRT14に表示する際の換算値、読み取ら
れたデータの単位および測定項目の名称などからなる測
定条件が設定され(ステップS1)、「終了」が選択さ
れると、測定部22は前記測定条件をRAM20の測定
条件記憶部に記憶する(ステップS2)。
【0026】次いで、測定部22は測定方法に関する複
数の文書データをROM32から読み出してCRT14
に表示する(図5参照)。この文章データから、例え
ば、「測定パターン1」が選択されると、測定部22は
「測定パターン1」の文章、例えば、『「項目」デー
タを「数値」msのサンプリングで「数値、単位」
測定する。』を表示するとともに、この文章を完成させ
るための設定画面をCRT14にウインドゥ表示する。
【0027】この測定方法設定画面において、前記文章
の「項目」に、例えば、「ステアリング角度」を選択
し、次にウインドゥ表示される設定画面によって、「
数値」に、例えば、「1」を設定する。同様に「数
値」に、例えば、「15」および「sec」を設定する
と、「測定パターン1」の文章は、『「ステアリング角
度」データを「1」msのサンプリングで「15」「s
ec」測定する。』のように完成し、測定方法の設定が
終了する(ステップS3)。
【0028】ここで、「終了」が選択されると、測定部
22は完成された「測定パターン1」の文章をRAM2
0の測定方法記憶部に記憶する(ステップS4)。
【0029】次いで、図示しないメニュー選択画面にお
いて、「測定の実行」が選択されると、測定部22はR
OM32から測定を実行するための画面データを読み出
してCRT14に表示する(図6参照)。この画面で
「スタート」が選択されると、前記「測定パターン1」
の測定方法による測定が実行される(ステップS5)。
【0030】測定が終了すると、測定部22は測定デー
タをRAM20の測定データ記憶部に記憶する(ステッ
プS6)。
【0031】以上説明したステップによって、実験モー
ドが終了する。
【0032】次いで、実験モードによって得られた測定
データを解析し、判定方案を作成する判定方案作成モー
ドの作用について説明する。
【0033】CRT14に表示された図3に示すモード
選択画面において「解析モード」が選択されると、判定
方案生成部24は解析モードのメニュー画面のデータを
ROM36から読み出してCRT14に表示する。
【0034】この画面において、例えば、「グラフ作
成」が選択されると、判定方案生成部24は前記実験モ
ードで測定された測定データをRAM20の測定データ
記憶部から読み出して、この測定データからグラフデー
タを作成し(ステップS7)、CRT14に表示する
(図7参照)とともに、このグラフから判定方案の作成
に必要な範囲を切り出すためのウインドゥWを前記グラ
フ上に表示する。
【0035】前記図7のグラフ切り出し画面において、
ウインドゥWを上下左右に拡大または縮小する矢印がタ
ッチパネル16上で選択されることによって切り出し範
囲が設定された後、「切出」が選択されると、判定方案
生成部24は設定された切り出し範囲を拡大してCRT
14に表示する(データ抽出画面)(図8参照)(ステ
ップS8)。
【0036】一方、前記図7のグラフ切り出し画面にお
いて、「抽出モード」が選択されると、判定方案生成部
24はグラフの切り出しを行うことなく全てのグラフを
データ抽出に用いると判定する。また、「呼出」が選択
された場合は、RAM20に予め記憶されている切り出
しデータをデータ抽出に用いると判定し、これをCRT
14に表示する。
【0037】以上のステップでグラフの切り出しが終了
し、次いで、切り出されたグラフから検査方案作成のた
めのデータが抽出される。
【0038】前記図8のデータ抽出画面には切り出され
たグラフと矢印とが表示されるとともに、機能スイッチ
が表示される。前記機能スイッチの中、矢印移動スイッ
チ(図8、参照)が選択されると、前記矢印はグラ
フ上を変位する。
【0039】そこで、矢印が、例えば、図8(0)で停
止され、「抽出」が選択されると、文章『「」が
「」から「」までの「」の最大値』が表示される
(図9参照)とともに、この文章を完成させるための第
1のパラメータ設定画面がウインドゥ表示される。前記
第1のパラメータ設定画面において「時間」が選択され
ると、第2のパラメータ設定画面がウインドゥ表示さ
れ、この画面において、「10」が選択されると第3の
パラメータ設定画面がウインドゥ表示される。
【0040】このように、順次ウインドゥ表示されるパ
ラメータ設定画面において夫々のパラメータが設定され
た後、ウインドゥ表示される抽出メニューの画面におい
て、データ(0)の名称、例えば、「最大値」が選択さ
れ、さらに、機能スイッチの「完成」が選択されると、
データ(0)は名称が「最大値」の判定項目として抽出
され(ステップS9)、RAM20の判定項目記憶部に
記憶される。
【0041】前記ステップS7〜S9が繰り返し実行さ
れることによって、次なるデータ(1)の名称、例え
ば、「最小値」の抽出が行われ(図8(1)参照)、前
記「最大値」と同様にRAM20の判定項目記憶部に記
憶される。
【0042】一方、前記図8のデータ抽出画面におい
て、「演算」が選択されると、CRT14は演算画面と
なり、例えば、文章『抽出No.「」と「」の差を
求めます。』が表示される。この文章のに、例えば、
「0」、に、例えば、「1」が設定されて、文章『抽
出No.「0」と「1」の差を求めます。』が完成し、
「完成」が選択されると、前記ステップS9でRAM2
0に記憶された「最大値」と、「最小値」との差が測定
項目演算回路44によって求められる(ステップS1
0)。
【0043】演算が終了すると、『完成したデータの名
称を入力してください。』というコメントがウインドゥ
表示され、例えば、「最大・最小の差」が入力され、
「終了」が選択されると、名称「最大・最小の差」が付
加されて、新たな判定項目としてRAM20の判定項目
記憶部に記憶される。
【0044】従って、RAM20の判定項目記憶部に
は、ステップS9で抽出された「最大値」および「最小
値」と、演算によって求められた「最大・最小の差」と
が判定項目として記憶される(ステップS11)。この
判定項目記憶部の内容は、図8のデータ抽出画面におい
て「参照」が選択されると、CRT14に表示される
(図10参照)。
【0045】また、図8のデータ抽出画面における「削
除」はRAM20の判定項目記憶部に記憶された判定項
目を削除する場合に選択され、「切替」は複数のグラフ
データを用いて判定項目を作成する場合に選択される。
【0046】次いで、図8に示すデータ抽出画面におい
て「終了」が選択されると、判定パターンの設定モード
となり、判定方案生成部24は前記RAM20から判定
項目を読み出して、CRT14に表示する。この画面で
「基準設定」が選択されると、『左側のウインドゥの中
から判定基準を設定する項目を選択して下さい。』とい
うコメントがウインドゥ表示される。
【0047】前記画面で、例えば、「最大・最小の差」
が基準データとして選択されると、判定方案生成部24
は前記選択された「最大・最小の差」に基づいて、RO
M36から判定パターンの文章データを読み出してCR
T14にウインドゥ表示する。
【0048】ウインドゥ表示される文章データは、例え
ば、『最大・最小の差が、「」から「」の範囲内で
あるときOK』であり、この画面で「選択」が選択され
ると、さらに、テンキーがウインドゥ表示される(図1
1参照)。
【0049】前記テンキーを選択することで前記文章の
、に数値が設定されて判定基準の文章が完成し(ス
テップS12)、「終了」が選択されると、判定方案生
成部24は前記文章データをRAM20の判定基準記憶
部に記憶するとともに、設定された前記判定基準の文章
に基づいて検査対象部品の判定方案を生成して、RAM
20に記憶する(ステップS13)。
【0050】以上説明したステップによって判定方案生
成モードが終了し、次いで、図3のモード選択画面にお
いて、「QA自動運転手順作成・シミュレーションモー
ド」が選択されると、前記生成された判定方案に従った
検査対象部品の品質検査のシミュレーションが行われる
(ステップS14)。このシミュレーションにおいて、
前記生成された判定方案が好適であると確認された場合
は、検査対象部品の品質検査においてリアルタイムでC
RT14に表示される検査状況の画面、所謂、自動運転
画面を作成する。
【0051】図3のモード選択画面において「自動運転
画面作成モード」が選択されると、自動運転画面生成部
26はROM38から一般情報表示画面のデータを読み
出してCRT14に表示する(図12参照)。この画面
で装置の名称、機種の名称および運転モード等の一般情
報が設定された後に、「終了」が選択されると、自動運
転画面生成部26は設定された一般情報をRAM20に
記憶するとともに、ROM38からグラフ表示画面のデ
ータを読み出して、CRT14に表示する(図13参
照)。
【0052】前記グラフ表示画面はCRT14の画面を
複数の表示エリアに分割したものであり、これらの表示
エリアの中、例えば、表示エリア1〜5がオペレータに
よって選択され、且つ「登録」が選択されると、自動運
転画面生成部26は選択された表示エリア1〜5のデー
タをRAM20に記憶するとともに、ROM38から判
定結果表示画面のデータを読み出してCRT14に表示
する。
【0053】この画面において、前記選択された、例え
ば、表示エリア1に表示する判定項目、例えば、回転数
が選択され、同様に、表示エリア2には入力トルク、表
示エリア3には「圧力12」、表示エリア4には「圧力
25」の測定データが夫々表示されるように設定される
とともに、、表示エリア5には判定結果が表示されるよ
うに設定されて(図14参照)、自動運転画面の作成が
終了する(ステップS15)。 前記判定結果表示画面
において「終了」が選択されると、自動運転画面生成部
26はROM38から判定結果表示画面のデータを読み
出して、前記設定された判定項目とともにCRT14に
表示する(図15参照)。この画面で前記設定された自
動運転時の判定結果表示画面が好適であると判定され
(ステップS16)、「確認」が選択されると、自動運
転画面生成部26は前記表示画面のデータをRAM20
に記憶する(ステップS17)。
【0054】次いで、図3に示すモード選択画面におい
て、「QA自動運転手順作成・シミュレーション」が選
択されると、自動運転手順作成部28はROM40から
自動運転手順作成画面のデータを読み出して、CRT1
4に表示する(図16参照)。
【0055】この画面において、左端に表示された自動
運転の要素が選択され、且つ、画面の右端に表示された
項目が選択されると、自動運転手順作成部28は選択さ
れた自動運転の要素と項目とから構成されるデータテー
ブルをROM40から読み出し、且つ、測定部22で設
定された測定条件および測定方法、判定方案生成部24
で生成された検査対象部品の良、不良を判定する判定方
案、および自動運転画面生成部26で生成された品質検
査の際の自動運転画面から、検査対象部品の品質を自動
的に検査する自動運転手順を生成し(ステップS1
8)、RAM20に記憶する。
【0056】次に、図3に示すモード選択画面におい
て、「自動運転立上げ登録モード」が選択されると、自
動品質検査部30はRAM20から自動運転手順を読み
出して自動品質検査装置10を起動するとともに(ステ
ップS19)、自動品質検査の開始画面をCRT14に
表示する。この画面において、自動運転が選択される
と、自動品質検査部30は前記自動運転手順に従って検
査対象部品の品質を自動的に検査する自動運転を開始す
る(ステップS20)。
【0057】以上説明したように、本実施例において
は、オペレータがCRT14に表示された指示に基づ
き、CRT14に配設されるタッチパネル16を指触す
ることによって、判定方案を作成するための実験モード
における測定条件および測定方法の設定、前記実験モー
ドにおいて得られた測定データの解析および測定方案の
作成、自動的に品質検査を行う際にリアルタイムで表示
される判定結果の表示画面の作成、自動的に品質検査を
行う際の自動運転手順の作成が可能となるとともに、検
査対象部品の品質を自動的に検査することができる。
【0058】さらに、夫々の画面においてオペレータが
再入力すれば夫々の方案を容易に変更することも可能と
なる。
【0059】
【発明の効果】本発明に係る部品の自動品質検査装置で
は、システムエンジニアおよびソフトウエアエンジニア
に依存することなく、容易、且つ迅速に測定方案、判定
方案および品質検査プログラムの作成をすることができ
るため、ソフトウエアに関する専門的な知識を有するエ
ンジニアが不要となるとともに、試行錯誤で作成されて
いた判定方案および自動品質検査プログラムの作成時間
の短縮化を遂行することが可能となる。
【0060】さらに、自動品質検査プログラムの作成か
ら検査対象部品の品質検査を一貫して行うことができる
ため、自動品質検査プログラムの修正および変更が容易
となり、検査対象部品の一部分が変更された場合でも迅
速に対応することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する部品の自動品質検査装置の全
体構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す装置によって品質検査方案を作成
し、該品質検査方案によって自動的に検査対象部品の品
質を検査する動作を示すフローチャートである。
【図3】図2に示すフローチャートのメニュー選択画面
を説明する図である。
【図4】図3に示すメニュー選択画面で測定条件の設定
が選択された場合に、表示される測定条件設定画面を説
明する図である。
【図5】図4に示す測定条件設定画面で終了が選択され
た場合に、表示される測定方法設定画面を説明する図で
ある。
【図6】図5に示す測定方法設定画面で設定された測定
方法に従って測定を実行する測定実行画面を説明する図
である。
【図7】図2に示すフローチャートのグラフ切り出し画
面を説明する図である。
【図8】図7に示すグラフ切り出し画面で切り出された
グラフから、データを抽出するデータ抽出画面を説明す
る図である。
【図9】図8に示すデータ抽出画面で抽出されたデータ
に、パラメータを設定するパラメータ設定画面を説明す
る図である。
【図10】図8に示すデータ抽出画面で抽出された複数
のデータから、検査方案を作成するための基準となるデ
ータを選択する基準データ選択画面を説明する図であ
る。
【図11】図10に示す基準データ設定画面で選択され
た基準データに、検査方案を作成するための判定基準を
設定する判定基準設定画面を説明する図である。
【図12】図2に示すフローチャートの自動運転画面作
成における一般情報設定画面を説明する図である。
【図13】図2に示すフローチャートの自動運転画面作
成における表示エリア選択画面を説明する図である。
【図14】図13に示す表示エリア選択画面で選択され
た夫々の表示エリアに表示される夫々の判定項目を選択
する判定項目選択画面を説明する図である。
【図15】図14の判定項目選択画面で設定された判定
結果を確認する確認画面を説明する図である。
【図16】図2に示すフローチャートの自動運転手順作
成画面を説明する図である。
【符号の説明】
10…自動品質検査装置 12…マスタCPU 14…CRT 16…タッチパネル 18…ROM 20…RAM 22…測定部 24…判定方案生成部 26…自動運転画面生成部 28…自動運転手順作成部 30…自動品質検査部 32、36、38、40、42…ROM 34…I/F回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検査対象部品から基礎データを測定するた
    めの測定条件および測定方法を表示する表示手段と、 前記測定条件および測定方法を前記表示手段上で設定す
    る測定条件設定手段と、 前記設定された測定条件および測定方法に基づいて、検
    査対象部品から品質検査プログラムを作成するための基
    礎データを測定する測定手段と、 測定された前記基礎データを前記表示手段上で解析し、
    検査対象部品の品質を判定する判定方案を生成する判定
    方案生成手段と、 品質検査の際に前記表示手段に表示される品質検査状況
    モニタ画面、および品質検査結果画面を前記判定方案に
    基づいて生成する検査画面生成手段と、 前記設定された測定条件と、前記生成された判定方案
    と、前記生成された検査画面のデータとに基づいて、品
    質検査のプログラムを生成する品質検査プログラム作成
    手段と、 を備え、品質検査起動手段の作用下に前記品質検査プロ
    グラムに基づいて検査対象部品の品質を検査することを
    特徴とする部品の自動品質検査装置。
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