JP3861848B2

JP3861848B2 - 異音検査方法

Info

Publication number: JP3861848B2
Application number: JP2003119828A
Authority: JP
Inventors: 隆史安面; 隆室崎; 浩二山口; 禎樹近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004325227A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は異音検査方法に関し、特に往復動作時に検査対象物から発生する異音が、傷又は付着物等による異音であるか否かを判定することが可能な異音検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルムシャッタのように、往復動作を行い、傷又は付着物によって動作時に異音が出現する製品の検査では、異音の出現するタイミングが検出できないため、異音による不良品検査を自動化することが困難であった。そこで、検査担当者がヘッドフォン等を用いて検査対象物の動作音を聞いて、人間の耳によって傷又は付着物による異音か否かを判断せざるを得なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、往復動作時に検査対象物から発生する異音が、傷又は付着物等による異音であるか否かを判定することが可能な異音検査方法を提供することを目的とする。
【０００４】
また、本発明は、往復動作時に検査対象物から発生する異音によって、検査対象物が良品か不良品かを判断することが可能な異音検査方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る異音検査方法では、検査対象物を往復動作させながら検査対象物からの動作音を測定して時系列音圧データを求め、音圧データから異音が発生している異音領域を検出し、異音領域が往復動作の折り返し点を中心にして対称に出現しているか否かを判定することを特徴としている。傷又は付着物等による異音は、往復動作の折り返し点を中心に対称に出現するという原理を用いて、ランダムに発生するノイズによる異音を簡単に無視することが可能となり、Ｓ／Ｎ比の高い検査を行うことが可能となった。
【０００６】
また、本発明に係る異音検査方法では、異音領域が往復動作の折り返し点を中心にして対称に出現しているか否かの判定は、検査対象物の往路動作中でのみ行うことが好ましい。検査対象物の往復動作開始から折り返し点までについて判定すれば十分であるので、処理データ量及び検査時間を短縮することが可能となる。
【０００７】
さらに、本発明に係る異音検査方法では、出現した異音領域の個数を計数し、出現した異音領域の個数が２より少ない場合は、検査対象物が良品であると判断することが好ましい。異音領域が１又は０の場合には、異音領域が往復動作の折り返し点を中心にして対称に出現していることは無いので、処理データ量及び検査時間を短縮することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る異音検査方法を添付図面を用いて詳述する。
【０００９】
最初に、異音検査方法の原理について説明する。往復動作を行う検査対象物に傷又は付着物による異音が出現する場合、傷又は付着物の位置は変化しないため、往復動作の折り返し点を中心にして対称に異音が出現することとなる。したがって、折り返し点を中心に対称に出現している異音のみを傷又は付着物等による異音と判定することができる。逆に、折り返し点を中心に対称に出現していない異音は、ランダムに発生するノイズ等によるものと判断することができる。
【００１０】
そこで、本発明に係る異音検査方法では、最初に、異音と考えることができる音圧レベルを閾値と定め、検査対象物を往復動作させて時系列的に音圧レベルを測定し、その閾値を超える異音が出現している異音領域を検出する。次に、異音領域が検査対象物の往復動作における折り返し点を中心にして対称に出現しているかどうかを判定する。折り返し点を中心に対称に出現していれば傷又は付着物等による異音と判定し、折り返し点を中心に一方の側のみで出現していれば、ノイズ等による異音と判定する。
【００１１】
図１は、異音検査方法を実施するためのシステムの概要を示す図である。検査対象物であるフィルムシャッタ１の近傍に音圧検出用のマイク１０が配置され、マイク１０からの音圧信号は、アンプ２０、所定のアナログフィルタ３０を経てＡ／Ｄ変換回路４０でサンプリングされて音圧レベルを示すデジタル信号である音圧データとしてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０に入力される。
【００１２】
ＰＣ５０は、ＣＰＵ等から構成される制御部５１、Ｉ／Ｏ５２、音圧データ等を記憶するためのメモリ５３、表示部５４及びキーボード及びマウス等の操作部５５等から構成される。ここで、音圧レベルを示すデジタル信号としてＰＣ５０に入力された音圧データは、所定のメモリ５３に記憶され、後述する異音検査方法に従って、解析される。
【００１３】
フィルムシャッタ１は、サーボモータ（図示せず）によって往復動作可能に取り付けられており、ＰＣ５０からのスタート信号（時刻Ｔ_Ｓ）によってサーボモータが動作して、フィルムシャッタ１は往路動作（速度Ｖ_１）を開始し、ＰＣ５０からの所定の反転信号（時刻Ｔ_Ｃ）で復路動作（速度Ｖ_２）に移行して、所定時間経過後にフィルムシャッタ１の移動が停止される（時刻Ｔ_Ｆ）。
【００１４】
図２に、異音検査方法の手順を示す。図２に示す手順は、ＰＣ５０の制御部５１又はメモリ５３に記憶された所定のプログラムにしたがって、ＰＣ５０の制御部５１等によって実行される。
【００１５】
最初に、ＰＣ５０のメモリ５３に記憶されている音圧データから、予め定められた閾値Ｓ_Ｒを用いて異音領域を検出して、ＰＣ５０のメモリ５３に記憶する（ステップ２０１）。図３（ａ）にＰＣ５０に記憶されている音声データ３００と、閾値Ｓ_Ｒ３０１の例を示す。図３（ａ）の縦軸Ｓは音圧レベル（電圧）、横軸Ｔはスタート時（Ｔｓ）からのサーボモータの動作時間を示している。異音領域は、閾値Ｓ_Ｒを越える連続した時間領域を言う。
【００１６】
次に、検出された各異音領域の動作時間を検出して、ＰＣ５０のメモリ５３に記憶する（ステップ２０２）。図３（ａ）の場合における、検出された異音領域Ｓ_１〜Ｓ_３及びそれぞれの動作時間Ｔ_１〜Ｔ_３を図３（ｂ）に示す。動作時間Ｔ_１〜Ｔ_３は、各異音領域Ｓ_１〜Ｓ_３の中心値とする。動作時間Ｔ_１〜Ｔ_３は、サーボモータのスタート時間（Ｔ_Ｓ）を基準にして求められる。
【００１７】
次に、異音領域の個数（ｎ）が計数される（ステップ２０３）。図３の場合、ｎ＝３となる。
【００１８】
次に、異音領域の個数（ｎ）が２以上か否かが判断され（ステップ２０４）、２以上の場合には、Ｘ＝１とされる（ステップ２０５）。ｎが１又は０の場合は、ステップ２０９へ進み、検査対象物は良品であると判断されて、検査を終了する。ｎ＝０の時は、異音領域が出現していないということであるから、検査対象物は良品であると判断できる。また、ｎ＝１の時は、少なくとも折り返し点を中心にして対称に出現している異音領域は無いので、検査対象物は良品であると判断できる。
【００１９】
次に、異音領域の１つ（Ｓ_Ｘ）が折り返し点を中心にして対称に出現しているか否かを判断する（ステップ２０６）。折り返し点を中心にして対称に出現している場合には、ステップ２１０へ進み、検査対象物は不良品であると判断されて検査を終了する。また、異音領域（Ｓ_Ｘ）が、折り返し点を中心にして対称に出現していない場合には、次にステップ２０７に進んでＸ＝Ｘ＋１とされる。
【００２０】
次に、次の異音領域の動作時間（Ｔ_Ｘ）が折り返し点の時刻Ｔ_Ｃより大きいか否かが判断される（ステップ２０８）。異音領域が折り返し点を中心に対称に出現しているか否かは、Ｔ_Ｓ〜Ｔ_Ｃの動作時間内で判断すれば十分であるので、Ｔ_Ｘ＞Ｔ_Ｃと判断された場合には、検査手順を終了するようにしたものである。したがって、Ｔ_Ｘ＞Ｔ_Ｃの場合には、ステップ２０９へ進み、検査対象物は良品であると判断されて検査を終了する。そうでない場合には、再度ステップ２０６〜２０８を繰り返す。
【００２１】
ここで、異音領域が折り返し点を中心に対称に出現しているか否かの判定方法の一例について説明する。Ｔ_Ｓ〜Ｔ_Ｃ間（往路動作）における検査対象物の速度をＶ_１、Ｔ_Ｃ〜Ｔ_Ｆ間（復路動作）における検査対象物の速度をＶ_２とする。Ｔ_Ｓ〜Ｔ_Ｃ間の異音領域Ｓ_Ｘの動作時間をＴ_Ｘとして、折り返し点時刻Ｔ_Ｃを中心にして対称に異音領域Ｓ_Ｙが出現しているとするとその動作時間Ｔ_Ｙは、以下の式で表される。
【００２２】
Ｔ_Ｙ＝−Ｖ_１／Ｖ_２・Ｔ_Ｘ＋（Ｖ_１＋Ｖ_２）／Ｖ_２・Ｔ_Ｃ
したがって、Ｔ_Ｙを計算で求め、Ｔ_Ｙに相当する動作時間を有する異音領域Ｓ_ＹがＴ_Ｃ〜Ｔ_Ｆ間（復路動作）に存在するか否かを、メモリ５３に記憶されているＴ_Ｃ〜Ｔ_Ｆ間の異音領域の動作時間とＴ_Ｙとを比較することにより判定すればよい。
【００２３】
図２に示す手順を用いて判定を行った場合、図３（ａ）の音圧データ３００における異音領域Ｓ_１は折り返し点時刻Ｔ_Ｃを中心にして対称の位置Ｓ_４に異音領域は無いと判定される。しかしながら、異音領域Ｓ_２は折り返し点時刻Ｔ_Ｃを中心にして対称の位置に異音領域Ｓ_３があると判定されるので、音圧データ３００が求められた検査対象物は、傷又は付着物等がある不良品と判断される。
【００２４】
なお、Ｔ_Ｃ、Ｖ_１及びＶ_２の値は、検査対象物を往復動作させるサーボモータの駆動信号等から得ることができる。また、記憶されている各異音領域の動作時間とＴ_Ｙを比較する場合には、多少の余裕度（例えば、±０．１ｓ等）を持たせることが好ましい。
【００２５】
また、図２の検査手順では、異音領域について順次判定を行い、最初に折り返し点時刻Ｔ_Ｃを中心にして対称の異音領域が出現していると判定されると、それ以降の異音領域に関する判定がなされずに、その時点で不良品と判断されてしまうが、Ｔ_Ｓ〜Ｔ_Ｃ間に存在する全ての異音領域について折り返し点時刻Ｔ_Ｃを中心にして対称の異音領域が出現しているか否かを判定するようにしても良い。
【００２６】
さらに、図２の検査手順では、Ｔ_Ｓ〜Ｔ_Ｃ間のみに存在する異音領域について折り返し点時刻Ｔ_Ｃを中心にして対称の異音領域があるか否かを判定しているが、全ての動作時間（Ｔ_Ｓ〜Ｔ_Ｆ間）に存在する全ての異音領域について同様の判定を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる異音検査方法を実施するためのシステムの概要を示す図である。
【図２】本発明に係わる異音検査方法の手順を示す図である。
【図３】（ａ）は音圧データの一例を示し、（ｂ）は（ａ）の場合の異音領域の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…検査対象物
２０…アンプ
３０…フィルタ
４０…Ａ／Ｄ変換器
５０…ＰＣ
Ｓ_１〜Ｓ_３…異音領域
Ｔ_１〜Ｔ_３…異音領域の動作時間

Claims

検査対象物を往復動作させ、前記検査対象物からの動作音を測定して時系列音圧データを求める工程と、
前記時系列音圧データから異音が発生している異音領域を検出する工程と、
前記異音領域が往復動作の折り返し点を中心にして対称に出現しているか否かを判定する工程とを有することを特徴とする異音検査方法。
前記異音領域検出工程は、所定の閾値を用いて前記時系列音圧データから前記異音領域を検出する請求項１に記載の異音検査方法。
さらに、前記異音領域が往復動作の折り返し点を中心にして対称に出現している場合には、前記検査対象物は不良品であると判断する工程を有する請求項１又は２に記載の異音検査方法。
前記異音領域が往復動作の折り返し点を中心にして対称に出現しているか否かの判定工程は、前記検査対象物の往路動作中で検出された異音領域についてのみ行われる請求項１〜３の何れか一項に記載の異音検査方法。
さらに、出現した異音領域の個数を計数する工程を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の異音検査方法。
さらに、前記出現した異音領域の個数が２より少ない場合、前記検査対象物は良品であると判断する工程とを有する請求項１〜５の何れか一項に記載の異音検査方法。