JP3861848B2 - 異音検査方法 - Google Patents
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Description
【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TS)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V1)を開始し、PC50からの所定の反転信号(時刻TC)で復路動作(速度V2)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TF)。
【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SR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SR301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SR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S1〜S3及びそれぞれの動作時間T1〜T3を図3(b)に示す。動作時間T1〜T3は、各異音領域S1〜S3の中心値とする。動作時間T1〜T3は、サーボモータのスタート時間(TS)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(SX)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(SX)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(TX)が折り返し点の時刻TC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、TS〜TCの動作時間内で判断すれば十分であるので、TX>TC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、TX>TC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。TS〜TC間(往路動作)における検査対象物の速度をV1、TC〜TF間(復路動作)における検査対象物の速度をV2とする。TS〜TC間の異音領域SXの動作時間をTXとして、折り返し点時刻TCを中心にして対称に異音領域SYが出現しているとするとその動作時間TYは、以下の式で表される。
【0022】
TY=−V1/V2・TX+(V1+V2)/V2・TC
したがって、TYを計算で求め、TYに相当する動作時間を有する異音領域SYがTC〜TF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TC〜TF間の異音領域の動作時間とTY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S1は折り返し点時刻TCを中心にして対称の位置S4に異音領域は無いと判定される。しかしながら、異音領域S2は折り返し点時刻TCを中心にして対称の位置に異音領域S3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、TC、V1及びV2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TY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TC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、TS〜TC間に存在する全ての異音領域について折り返し点時刻TC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、TS〜TC間のみに存在する異音領域について折り返し点時刻TC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(TS〜TF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
S1〜S3…異音領域
T1〜T3…異音領域の動作時間
Claims (6)
- 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。
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