JPH06265334A - Apparatus and method for inspecting crankshaft - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve an inspecting accuracy and to shorten an inspecting time by measuring real shapes of a pin and a counterweight by using a displacement sensor, calculating measured data, and calculating a central position and an angular position of them. CONSTITUTION:A data processor 19 moves an optical head 7 of a displacement sensor 9, and measures real shapes of both journals 1 for one rotation. A line for connecting centers of both axes of the journals is calculated as a centerline of a crankshaft 4. A positional relationship between a pin 2 and a counterweight 3 with the centerline as a reference is calculated based on a reference shape size of the shaft 4 previously stored in a memory 18. After the real shapes of all the pin 2 and the weight 3, etc., are measured, central coordinates of them are calculated. A phase of the other pin 2 and the weight 3 is obtained with an angle position signal from a rotary encoder 14 to the preset reference pin 2 as a reference, and a phase relationship of them is calculated. The calculated central coordinates and the phase of the pins 2 and the weights 3 are compared with pass-fail criterion, and propriety of the shaft 4 is decided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等に用いられ
るクランク軸を製造工程中で検査する装置および方法に
関し、特にクランク軸と一体に形成されたピンおよびカ
ウンタウェイトの中心位置や角度位置等を基準位置を効
率的に比較可能なクランク軸検査装置および方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for inspecting a crankshaft used in an automobile or the like in a manufacturing process, and particularly to a center position and an angular position of a pin and a counterweight formed integrally with the crankshaft. The present invention relates to a crankshaft inspection device and method capable of efficiently comparing reference positions.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車エンジン等に用いられる
クランク軸には、回転基準位置から所定角度位置となる
ように複数のピンおよびカウンタウェイトが回転中心軸
に沿って設けられている。このようなクランク軸を製造
する場合、ピンの中心位置および角度位置がクランク軸
の中心線（エンジン組み込み時には回転中心軸と一致す
る）に対して正確な位相関係となるように、基準形状に
一致させなければならない。したがって、製造工程中の
最終工程の前に、クランク軸の実形状を基準形状と比較
し、クランク軸の合否を決定している。2. Description of the Related Art Generally, a crankshaft used in an automobile engine or the like is provided with a plurality of pins and a counterweight along a rotation center axis so as to be at a predetermined angle position from a rotation reference position. When manufacturing such a crankshaft, match the reference shape so that the center position and angular position of the pin have an exact phase relationship with the centerline of the crankshaft (which matches the rotation center axis when the engine is installed). I have to let you. Therefore, before the final step in the manufacturing process, the actual shape of the crankshaft is compared with the reference shape to determine whether the crankshaft is acceptable or not.

【０００３】図１４はたとえば特開平４−３４２０８号
公報に記載された製造工程中の一般的なクランク軸の一
部を示す斜視図である。図において、１はクランク軸
（後述する）の両端に設けられたジャーナル、２はクラ
ンク軸の所定回転角度に対応する角度位置に設けられた
ピン、３はピン２に対向するようにクランク軸の所定角
度位置に設けられたカウンタウェイトであり、ジャーナ
ル１、ピン２およびカウンタウェイト３によりクランク
軸４が構成されている。FIG. 14 is a perspective view showing a part of a general crankshaft during the manufacturing process described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-34208. In the figure, 1 is a journal provided at both ends of a crankshaft (described later), 2 is a pin provided at an angular position corresponding to a predetermined rotation angle of the crankshaft, and 3 is a crankshaft so as to face the pin 2. It is a counter weight provided at a predetermined angular position, and the crankshaft 4 is constituted by the journal 1, the pin 2, and the counter weight 3.

【０００４】図示したように、ジャーナル１の断面形状
はクランク軸４の中心線を中心とする同心円であり、ピ
ン２の断面形状はクランク軸の中心線から離間した中心
位置を有する円であり、カウンタウェイト３の断面形状
はクランク軸の中心線から離間した中心位置を有するほ
ぼ扇形である。As shown in the drawing, the cross-sectional shape of the journal 1 is a concentric circle centered on the center line of the crankshaft 4, and the cross-sectional shape of the pin 2 is a circle having a center position separated from the centerline of the crankshaft. The cross-sectional shape of the counterweight 3 is substantially a fan shape having a center position separated from the center line of the crankshaft.

【０００５】図１５は従来のクランク軸検査装置を概略
的に示す説明図であり、５はピン２の基準形状に適合す
るように形成された板ゲージ、６はカウンタウェイト３
の基準形状に適合するように形成された板ゲージであ
る。FIG. 15 is an explanatory view schematically showing a conventional crankshaft inspecting apparatus, 5 is a plate gauge formed to conform to the reference shape of the pin 2, and 6 is a counterweight 3.
It is a plate gauge formed so as to conform to the reference shape of.

【０００６】次に、図１４を参照しながら、図１５に示
した従来のクランク軸検査装置の動作について説明す
る。図１４のように形成されたクランク軸４を検査する
場合、まず、クランク軸４を所定の角度で図１５のよう
に位置決めしてセットする。Next, the operation of the conventional crankshaft inspection device shown in FIG. 15 will be described with reference to FIG. When inspecting the crank shaft 4 formed as shown in FIG. 14, first, the crank shaft 4 is positioned and set at a predetermined angle as shown in FIG.

【０００７】続いて、ピン２用の板ゲージ５およびカウ
ンタウェイト３用の板ゲージ６をそれぞれピン２および
カウンタウェイト３の形状に合わせて、各板ゲージ５お
よび６とピン２およびカウンタウェイト３との隙間をス
ケールで測定する。これにより、板ゲージ５および６と
ピン２およびカウンタウェイト３との形状誤差が許容範
囲内であれば、クランク軸４を合格と判定することがで
きる。Subsequently, the plate gauge 5 for the pin 2 and the plate gauge 6 for the counter weight 3 are respectively fitted to the shapes of the pin 2 and the counter weight 3, respectively, and the plate gauges 5 and 6 and the pin 2 and the counter weight 3 are connected. Measure the gap on the scale. Accordingly, if the shape error between the plate gauges 5 and 6 and the pin 2 and the counter weight 3 is within the allowable range, the crankshaft 4 can be determined to be acceptable.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のクランク軸検査
装置および方法は以上のように、板ゲージ５および６を
用いて、オペレータの作業により行われるので、検査精
度が悪いうえ多大な時間を要するという問題点があっ
た。As described above, the conventional crankshaft inspection apparatus and method are carried out by the operator using the plate gauges 5 and 6, so that the inspection accuracy is poor and much time is required. There was a problem.

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、高精度且つ短時間に検査可能な
クランク軸検査装置および方法を得ることを目的とす
る。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a crankshaft inspection apparatus and method capable of inspecting with high accuracy and in a short time.

【００１０】また、この発明の請求項３は、ピンの角度
位置（位相）の測定精度を向上させたクランク軸検査装
置を得ることを目的とする。A third object of the present invention is to provide a crankshaft inspecting device with improved accuracy in measuring the angular position (phase) of the pin.

【００１１】また、この発明の請求項４は、カウンタウ
ェイトの開き角位置および位相の測定精度を向上させた
クランク軸検査装置を得ることを目的とする。A fourth object of the present invention is to provide a crankshaft inspection device in which the accuracy of measuring the opening angle position and the phase of the counterweight is improved.

【００１２】また、この発明の請求項５は、ジャーナル
の表面形状の凹凸部分を除去してジャーナルの軸中心お
よびピンの中心位置の誤差をなくし、形状の測定精度を
向上させたクランク軸検査装置を得ることを目的とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, the unevenness of the surface shape of the journal is removed to eliminate the error of the center position of the journal and the center position of the pin, and the accuracy of shape measurement is improved. Aim to get.

【００１３】また、この発明の請求項６は、Ｚ軸方向の
みの簡単なヘッド移動制御によりピンの全周形状を測定
可能にし、制御操作を簡略化させたクランク軸検査装置
を得ることを目的とする。Further, a sixth aspect of the present invention is to obtain a crankshaft inspecting apparatus in which the entire circumference shape of the pin can be measured by a simple head movement control only in the Z-axis direction and the control operation is simplified. And

【００１４】また、この発明の請求項７は、ピンの表面
形状の凹凸部分を除去してピンの中心位置の誤差をなく
し、形状の測定精度を向上させたクランク軸検査装置を
得ることを目的とする。Further, a seventh aspect of the present invention is to obtain a crankshaft inspecting apparatus in which the unevenness of the surface shape of the pin is removed to eliminate the error in the center position of the pin and the accuracy of shape measurement is improved. And

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るクランク軸検査装置は、回転中心軸の両端にジャーナ
ルが設けられ、回転中心軸に沿って複数のピンおよびカ
ウンタウェイトが配置され、且つピンおよびカウンタウ
ェイトが回転中心軸の回転方向の基準位置に対して所定
の角度位置に設けられたクランク軸を検査するためのク
ランク軸検査装置において、クランク軸の両端をチャッ
クしてクランク軸を回転させる回転装置と、ピンおよび
カウンタウェイトの基準形状を記憶しているメモリと、
回転中心軸の直交方向に投光する光学式のヘッドを有
し、ピンおよびカウンタウェイトの実形状を測定する変
位センサと、回転装置を制御するとともに、基準形状お
よび実形状に基づいてピンおよびカウンタウェイトの中
心位置および角度位置を算出するデータ処理装置とを備
えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a crankshaft inspection device, wherein journals are provided at both ends of a rotation center shaft, and a plurality of pins and counter weights are arranged along the rotation center shaft. Further, in a crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft in which a pin and a counterweight are provided at a predetermined angle position with respect to a reference position in the rotation direction of a rotation center shaft, the crankshaft is chucked at both ends of the crankshaft and A rotating device that rotates, a memory that stores the reference shapes of the pin and the counterweight,
A displacement sensor that has an optical head that projects light in the direction orthogonal to the center axis of rotation and that measures the actual shape of the pin and the counter weight, and controls the rotating device, and also based on the reference shape and the actual shape, the pin and the counter. And a data processing device for calculating the center position and the angular position of the weight.

【００１６】また、この発明の請求項２に係るクランク
軸検査装置は、請求項１において、変位センサのヘッド
の位置を制御するヘッド移動機構を備え、データ処理装
置は、ピンおよびカウンタウェイトの形状測定時に、ク
ランク軸の回転に応答して、変位センサの測定軸となる
投光軸がピンおよびカウンタウェイトの中心位置に常に
当たるようにヘッドを制御するものである。A crankshaft inspecting device according to a second aspect of the present invention is the crankshaft inspecting device according to the first aspect, which is provided with a head moving mechanism for controlling the position of the head of the displacement sensor, and the data processing device includes the shape of the pin and the counterweight. At the time of measurement, in response to the rotation of the crankshaft, the head is controlled so that the projection axis, which is the measurement axis of the displacement sensor, always hits the center position of the pin and the counterweight.

【００１７】また、この発明の請求項３に係るクランク
軸検査装置は、クランク軸の両端をチャックしてクラン
ク軸を回転させる回転装置と、ピンおよびカウンタウェ
イトの基準形状を記憶しているメモリと、回転中心軸と
なるＸ軸方向に直交するＹ軸方向から、ジャーナル、ピ
ンおよびカウンタウェイトを含むクランク軸の表面まで
の距離を、クランク軸の実形状として非接触で測定する
ための光学式のヘッドを有する変位センサと、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向ならびにＸ軸方向およびＹ軸方向に直交す
るＺ軸方向の３軸で指定された位置に変位センサを移動
させるヘッド移動機構と、回転装置およびヘッド移動機
構を制御するとともにメモリからの基準形状および変位
センサからの測定データを取り込むデータ処理装置とを
備え、データ処理装置は、クランク軸を回転させながら
各ジャーナルの全周形状を測定し、全周形状から各ジャ
ーナルの軸中心を算出し、各ジャーナルの軸中心間を結
ぶ直線をクランク軸の中心線として算出し、回転中心軸
を原点とする座標系を用いて、各ピンのＸ軸位置におけ
る中心線の位置を求め、各ピンのＸ軸位置に変位センサ
を移動させ、クランク軸を回転させながら、変位センサ
の測定軸が回転中心軸を通るときのヘッドから各ピンの
表面までの距離を測定し、距離に基づいてピンの中心位
置を算出するとともに、距離が最小となるときのクラン
ク軸の基準位置からの回転角度をピンの位相測定値とし
て求め、回転中心軸に対する中心線の位置およびピンの
中心位置から角度補正値を算出し、位相測定値から角度
補正値を減算した値をピンの角度位置とするものであ
る。A crankshaft inspecting apparatus according to a third aspect of the present invention includes a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, and a memory that stores reference shapes of pins and counterweights. , An optical type for measuring the distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the center axis of rotation, to the surface of the crankshaft including the journal, the pin and the counterweight as the actual shape of the crankshaft in a non-contact manner. A displacement sensor having a head; a head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction; The data processing device is provided with a data processing device that controls the head moving mechanism and takes in the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor. Measures the circumference shape of each journal while rotating the crankshaft, calculates the axis center of each journal from the circumference shape, and calculates the straight line connecting the axis centers of the journals as the centerline of the crankshaft, Using the coordinate system with the rotation center axis as the origin, the position of the center line at the X-axis position of each pin is obtained, the displacement sensor is moved to the X-axis position of each pin, and the crankshaft is rotated while the displacement sensor Measure the distance from the head to the surface of each pin when the measurement axis passes through the rotation center axis, calculate the center position of the pin based on the distance, and from the reference position of the crankshaft when the distance is the minimum. The rotation angle is obtained as the phase measurement value of the pin, the angle correction value is calculated from the position of the center line with respect to the rotation center axis and the center position of the pin, and the value obtained by subtracting the angle correction value from the phase measurement value is the angle position of the pin. It is intended to.

【００１８】また、この発明の請求項４に係るクランク
軸検査装置は、クランク軸の両端をチャックしてクラン
ク軸を回転させる回転装置と、ピンおよびカウンタウェ
イトの基準形状を記憶しているメモリと、回転中心軸と
なるＸ軸方向に直交するＹ軸方向から、ジャーナル、ピ
ンおよびカウンタウェイトを含むクランク軸の表面まで
の距離をクランク軸の実形状として非接触で測定するた
めの光学式のヘッドを有する変位センサと、Ｘ軸方向、
Ｙ軸方向ならびにＸ軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ
軸方向の３軸で指定された位置に変位センサを移動させ
るヘッド移動機構と、回転装置およびヘッド移動機構を
制御するとともにメモリからの基準形状および変位セン
サからの測定データを取り込むデータ処理装置とを備
え、データ処理装置は、クランク軸を回転させながら各
ジャーナルの全周形状を測定し、全周形状から各ジャー
ナルの軸中心を算出し、各ジャーナルの軸中心間を結ぶ
直線をクランク軸の中心線として算出し、回転中心軸を
原点とする座標系を用いて、各カウンタウェイトのＸ軸
位置における中心線の位置を求め、カウンタウェイトの
開き角を定める基準半径を有し且つ中心線の位置を中心
とする円弧とカウンタウェイトの基準形状のエッジ部と
の交点を算出し、交点と中心線の位置とを結ぶ直線がＹ
軸方向に対して所定角度をなす角度位置の交点に対し、
Ｙ軸方向に所定距離だけ離れた位置に変位センサを移動
させて、クランク軸を回転させながらヘッドからカウン
タウェイトの表面までの距離を測定し、測定された距離
が所定距離と一致するときのクランク軸の回転角度をカ
ウンタウェイトの位相測定値として求め、位相測定値か
ら所定角度を減算した値をカウンタウェイトの開き角位
置として算出し、両側のエッジ部に対する各開き角位置
に基づいてカウンタウェイトの角度位置を算出するもの
である。A crankshaft inspecting apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, and a memory that stores reference shapes of pins and counterweights. An optical head for measuring the distance from the Y-axis direction, which is orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crankshaft including the journal, the pin, and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. A displacement sensor having an X-axis direction,
Z orthogonal to the Y-axis direction and the X-axis direction and the Y-axis direction
A head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes in the axial direction, and a data processing device for controlling the rotating device and the head moving mechanism and for fetching the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor. The data processing device measures the entire circumference shape of each journal while rotating the crankshaft, calculates the axis center of each journal from the entire circumference shape, and draws a straight line connecting the axis centers of each journal to the center of the crankshaft. The position of the centerline at the X-axis position of each counterweight is calculated using a coordinate system with the center of rotation as the origin, and the position has a reference radius that determines the opening angle of the counterweight and the position of the centerline. The intersection between the arc centered at and the edge of the reference shape of the counterweight is calculated, and the straight line connecting the intersection and the position of the center line is Y.
For the intersection of the angular position that makes a predetermined angle with the axial direction,
The displacement sensor is moved to a position separated by a predetermined distance in the Y-axis direction, the distance from the head to the surface of the counterweight is measured while rotating the crankshaft, and the crank when the measured distance matches the predetermined distance. The rotation angle of the shaft is calculated as the phase measurement value of the counter weight, and the value obtained by subtracting the specified angle from the phase measurement value is calculated as the opening angle position of the counter weight. The angular position is calculated.

【００１９】また、この発明の請求項５に係るクランク
軸検査装置は、クランク軸の両端をチャックしてクラン
ク軸を回転させる回転装置と、ピンおよびカウンタウェ
イトの基準形状を記憶しているメモリと、回転中心軸と
なるＸ軸方向に直交するＹ軸方向から、ジャーナル、ピ
ンおよびカウンタウェイトを含むクランク軸の表面まで
の距離をクランク軸の実形状として非接触で測定するた
めの光学式のヘッドを有する変位センサと、Ｘ軸方向、
Ｙ軸方向ならびにＸ軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ
軸方向の３軸で指定された位置に変位センサを移動させ
るヘッド移動機構と、回転装置およびヘッド移動機構を
制御するとともにメモリからの基準形状および変位セン
サからの測定データを取り込むデータ処理装置とを備
え、データ処理装置は、クランク軸を回転させながらジ
ャーナルの全周形状を測定し、全周形状から凹凸部分を
除去して各ジャーナルの軸中心を算出し、各ジャーナル
の軸中心間を結ぶ直線をクランク軸の中心線として算出
し、中心線に対するクランク軸の基準形状と実形状との
比較結果から、ピンおよびカウンタウェイトを含むクラ
ンク軸の合否を判定するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a crankshaft inspecting device, which includes a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, and a memory that stores reference shapes of pins and counterweights. An optical head for measuring the distance from the Y-axis direction, which is orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crankshaft including the journal, the pin, and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. A displacement sensor having an X-axis direction,
Z orthogonal to the Y-axis direction and the X-axis direction and the Y-axis direction
A head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes in the axial direction, and a data processing device for controlling the rotating device and the head moving mechanism and for fetching the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor. The data processing device measures the entire circumference shape of the journal while rotating the crankshaft, removes the irregularities from the entire circumference shape to calculate the axis center of each journal, and connects the axis center of each journal with a straight line. Is calculated as the center line of the crank shaft, and whether the crank shaft including the pin and the counter weight is acceptable is determined based on the result of comparison between the reference shape and the actual shape of the crank shaft with respect to the center line.

【００２０】また、この発明の請求項６に係るクランク
軸検査装置は、クランク軸の両端をチャックしてクラン
ク軸を回転させる回転装置と、ピンおよびカウンタウェ
イトの基準形状を記憶しているメモリと、回転中心軸と
なるＸ軸方向に直交するＹ軸方向から、ジャーナル、ピ
ンおよびカウンタウェイトを含むクランク軸の表面まで
の距離をクランク軸の実形状として非接触で測定するた
めの光学式のヘッドを有する変位センサと、Ｘ軸方向、
Ｙ軸方向ならびにＸ軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ
軸方向の３軸で指定された位置に変位センサを移動させ
るヘッド移動機構と、回転装置およびヘッド移動機構を
制御するとともにメモリからの基準形状および変位セン
サからの測定データを取り込むデータ処理装置とを備
え、データ処理装置は、クランク軸を所定の角度毎に停
止させながら変位センサをＺ軸方向に移動させて、各ピ
ンの実形状を所定の角度毎に得るとともに、各実形状を
同一座標上のデータに変換して各ピンの中心位置および
基準位置からの角度を算出し、同一座標上の実形状と基
準形状とを比較して、クランク軸の合否を判定するもの
である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a crankshaft inspecting device, which includes a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, and a memory that stores reference shapes of pins and counterweights. An optical head for measuring the distance from the Y-axis direction, which is orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crankshaft including the journal, the pin, and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. A displacement sensor having an X-axis direction,
Z orthogonal to the Y-axis direction and the X-axis direction and the Y-axis direction
A head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes in the axial direction, and a data processing device for controlling the rotating device and the head moving mechanism and for fetching the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor. The data processing device comprises a displacement sensor that moves the displacement sensor in the Z-axis direction while stopping the crankshaft at every predetermined angle to obtain the actual shape of each pin at each predetermined angle, and to obtain each actual shape on the same coordinate. The data is converted into the data of 1 to calculate the angle from the center position of each pin and the reference position, and the actual shape on the same coordinate and the reference shape are compared to determine whether the crankshaft is acceptable or not.

【００２１】また、この発明の請求項７に係るクランク
軸検査装置は、請求項５または請求項６において、デー
タ処理装置は、ピンの実形状から凹凸部分を除去するも
のである。According to a seventh aspect of the present invention, in the crankshaft inspecting apparatus according to the fifth aspect or the sixth aspect, the data processing device removes the uneven portion from the actual shape of the pin.

【００２２】また、この発明の請求項８に係るクランク
軸検査方法は、光学式の変位センサからの投光によりク
ランク軸の両端に設けられた各ジャーナルの外周形状を
測定し、外周形状に基づいて各ジャーナルの軸中心を算
出し、各軸中心間を結ぶ直線をクランク軸の中心線とし
て算出し、変位センサの投光軸がクランク軸の中心線に
直交するようにクランク軸に設けられたピンおよびカウ
ンタウェイトの実形状を測定し、メモリに記憶されたピ
ンおよびカウンタウェイトの基準形状と実形状とを比較
して、ピンおよびカウンタウェイトの中心位置ならびに
基準位置からの角度位置を算出し、算出された中心位置
および角度位置と、基準形状に基づく中心位置および角
度位置とを比較するものである。The crankshaft inspecting method according to claim 8 of the present invention measures the outer peripheral shape of each journal provided at both ends of the crankshaft by projecting light from an optical displacement sensor, and based on the outer peripheral shape. The axis center of each journal is calculated, the straight line connecting the axis centers is calculated as the center line of the crank shaft, and the projection axis of the displacement sensor is installed on the crank shaft so as to be orthogonal to the center line of the crank shaft. The actual shape of the pin and the counter weight is measured, the reference shape and the actual shape of the pin and the counter weight stored in the memory are compared, and the center position of the pin and the counter weight and the angular position from the reference position are calculated, The calculated central position and angular position are compared with the central position and angular position based on the reference shape.

【００２３】また、この発明の請求項９に係るクランク
軸検査方法は、光学式の変位センサからの投光によりク
ランク軸の両端に設けられた各ジャーナルの外周形状を
測定し、外周形状に基づいて各ジャーナルの軸中心を算
出し、各軸中心間を結ぶ直線をクランク軸の中心線とし
て算出し、変位センサの投光軸がクランク軸の中心線に
直交するようにクランク軸に設けられたピンおよびカウ
ンタウェイトの実形状を測定し、クランク軸の中心線と
回転中心軸との不一致に起因する実形状の誤差を中心線
を基準として補正し、メモリに記憶されたピンおよびカ
ウンタウェイトの基準形状と補正された実形状とを比較
して、ピンおよびカウンタウェイトの中心位置ならびに
基準位置からの角度位置を算出し、算出された中心位置
および角度位置と基準形状に基づく中心位置および角度
位置とを比較するものである。According to a ninth aspect of the present invention, the crankshaft inspecting method measures the outer peripheral shape of each journal provided at both ends of the crankshaft by projecting light from an optical displacement sensor, and based on the outer peripheral shape. The axis center of each journal is calculated, the straight line connecting the axis centers is calculated as the center line of the crank shaft, and the projection axis of the displacement sensor is installed on the crank shaft so as to be orthogonal to the center line of the crank shaft. Measures the actual shape of the pin and counter weight, corrects the error of the actual shape caused by the disagreement between the center line of the crankshaft and the rotation center axis, and corrects it based on the center line. Comparing the shape and the corrected actual shape, calculate the center position of the pin and counterweight and the angular position from the reference position, and calculate the calculated center position and angular position. It is intended to compare the center position and the angular position based on the quasi-shape.

【００２４】[0024]

【作用】この発明の請求項１においては、クランク軸の
回転中心軸に直交する方向にレーザ光を照射してピンお
よびカウンタウェイトの実形状を測定し、実形状および
基準形状に基づいて、ピンおよびカウンタウェイトの正
確な中心位置および角度位置を算出する。According to the first aspect of the present invention, the actual shape of the pin and the counter weight is measured by irradiating the laser beam in the direction orthogonal to the rotation center axis of the crankshaft, and the pin and the counterweight are measured based on the actual shape and the reference shape. And calculate the exact center and angular position of the counterweight.

【００２５】また、この発明の請求項２においては、請
求項１において、クランク軸に回転に応答してヘッドを
移動させ、ピンおよびカウンタウェイトの中心位置に常
にレーザ光が当たるようにする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the head is moved in response to the rotation of the crankshaft so that the laser light always strikes the central positions of the pin and the counter weight.

【００２６】また、この発明の請求項３においては、両
端のジャーナルの各軸中心間をクランク軸の中心線と
し、回転中心軸を原点とする座標系により各ピンのＸ軸
位置での中心線の位置の座標を求め、中心線の位置の座
標と回転中心軸から各ピンの中心位置までの距離とから
角度補正値を算出し、ヘッドからピンの表面までの距離
が最小となるクランク軸の回転角度を位相測定値とし、
さらに位相測定値から角度補正値を減算することにより
補正して、クランク軸の中心線に対する各ピンの正確な
角度位置とする。そして、この角度位置を基準形状の角
度位置と比較することにより、信頼性の高いクランク軸
の合否判定を行う。In the third aspect of the present invention, the center line of the crankshaft is defined as the centerline of the crankshaft between the centerlines of the journals at both ends, and the centerline at the X-axis position of each pin is defined by a coordinate system having the center of rotation as the origin. Calculate the angle correction value from the coordinate of the position of the center line and the distance from the rotation center axis to the center position of each pin, and calculate the angle correction value of the crankshaft that minimizes the distance from the head to the pin surface. The rotation angle is the phase measurement value,
Further, correction is made by subtracting the angle correction value from the phase measurement value to obtain an accurate angular position of each pin with respect to the center line of the crankshaft. Then, by comparing this angular position with the angular position of the reference shape, it is possible to make a highly reliable determination of whether or not the crankshaft is acceptable.

【００２７】また、この発明の請求項４においては、両
端のジャーナルの各軸中心間をクランク軸の中心線と
し、回転中心軸を原点とする座標系により各ピンのＸ軸
位置での中心線の位置の座標を求め、中心線の位置を中
心とし且つＹ軸方向と所定角度をなすときのカウンタウ
ェイトの基準形状の開き角線の位置を求め、中心線の位
置から所定半径の交点座標からＹ軸方向に所定距離だけ
離れた位置にヘッドを固定し、ヘッドからカウンタウェ
イトの表面までの距離が所定距離と一致したときのクラ
ンク軸の回転角度を開き角に対応する位相測定値として
求め、位相測定値から所定角度を減算した値を正確な開
き角位置として算出する。そして、この開き角位置に基
づくカウンタウェイトの角度位置を基準形状の角度位置
と比較することにより、信頼性の高いクランク軸の合否
判定を行う。According to a fourth aspect of the present invention, the centerline of the crankshaft is located between the shaft centers of the journals at both ends, and the centerline at the X-axis position of each pin is based on the coordinate system having the center of rotation as the origin. The coordinate of the position is calculated, the position of the opening angle line of the reference shape of the counterweight when the center line position is the center and the predetermined angle with the Y-axis direction is calculated, and from the position of the center line, the intersection point of the predetermined radius is calculated. The head is fixed at a position separated by a predetermined distance in the Y-axis direction, and the rotation angle of the crankshaft when the distance from the head to the surface of the counterweight matches the predetermined distance is obtained as a phase measurement value corresponding to the opening angle. A value obtained by subtracting a predetermined angle from the phase measurement value is calculated as an accurate opening angle position. Then, by comparing the angular position of the counter weight based on the opening angular position with the angular position of the reference shape, it is possible to determine whether the crankshaft is highly reliable.

【００２８】また、この発明の請求項５においては、回
転中心軸からの距離として測定されたジャーナルの全周
形状を円に近似し、近似円の仮の軸中心および半径を求
め、ジャーナルの全周形状を仮の軸中心からの距離デー
タに変換し、距離データが閾値を越す凹凸部分に対し、
距離データを仮の半径に置き換えてジャーナル表面の凹
凸部分を除去する。そして、凹凸除去後の距離データを
再度円に近似して、ジャーナルの軸中心を高精度に算出
することにより、クランク軸の中心線ならびにピンおよ
びカウンタウェイトの形状を正確に算出し、信頼性の高
い合否判定を行う。Further, according to claim 5 of the present invention, the entire circumference shape of the journal measured as the distance from the rotation center axis is approximated to a circle, and the provisional axis center and radius of the approximate circle are obtained to obtain the entire journal. Convert the circumferential shape into distance data from the tentative axis center, and for uneven parts where the distance data exceeds the threshold,
By replacing the distance data with a temporary radius, the irregularities on the surface of the journal are removed. Then, the distance data after unevenness removal is approximated to a circle again, and the center axis of the journal is calculated with high accuracy to accurately calculate the center line of the crank shaft and the shape of the pin and the counter weight, thereby ensuring reliability. Make a high pass / fail decision.

【００２９】また、この発明の請求項６においては、ク
ランク軸を所定の角度毎に停止させ、変位センサのヘッ
ドをＺ軸方向のみに移動させてピンの形状を測定するこ
とにより、ヘッド制御およびデータ処理を簡略化する。In the sixth aspect of the present invention, the crankshaft is stopped at every predetermined angle, the head of the displacement sensor is moved only in the Z-axis direction, and the shape of the pin is measured. Simplify data processing.

【００３０】また、この発明の請求項７においては、測
定されたピンの形状から凹凸部分を除去して円近似する
ことにより、ピン形状を正確に算出し、信頼性の高い合
否判定を行う。Further, according to the seventh aspect of the present invention, the pin shape is accurately calculated by removing the uneven portion from the measured pin shape and approximated to a circle, and highly reliable pass / fail judgment is performed.

【００３１】また、この発明の請求項８においては、ジ
ャーナルの軸中心間を結んでクランク軸の中心線とし、
中心線に直交するように測定したピンおよびカウンタウ
ェイトの形状と基準形状とを比較して、ピンおよびカウ
ンタウェイトの中心位置および基準位置からの角度位置
を算出し、基準形状に基づく中心位置および角度位置と
比較する。In the eighth aspect of the present invention, the center lines of the crankshaft are connected by connecting the shaft centers of the journals,
The pin and counter weight shapes measured so as to be orthogonal to the center line are compared with the reference shape to calculate the center position of the pin and counter weight and the angular position from the reference position, and the center position and angle based on the reference shape are calculated. Compare with position.

【００３２】また、この発明の請求項９においては、ジ
ャーナルの軸中心間を結んでクランク軸の中心線とし、
中心線と回転中心軸との不一致によるピンおよびカウン
タウェイトの形状誤差を中心線を基準に補正する。そし
て、補正されたピンおよびカウンタウェイトの実形状と
基準形状とを比較して、ピンおよびカウンタウェイトの
中心位置および基準位置からの角度位置を算出し、基準
形状に基づく中心位置および角度位置と比較する。According to a ninth aspect of the present invention, the center lines of the crankshaft are connected by connecting the shaft centers of the journals,
The shape error of the pin and the counter weight due to the disagreement between the center line and the rotation center axis is corrected based on the center line. Then, the corrected actual shape of the pin and the counter weight is compared with the reference shape to calculate the center position of the pin and the counter weight and the angular position from the reference position, and compare with the center position and the angular position based on the reference shape. To do.

【００３３】[0033]

【実施例】【Example】

実施例１．以下、この発明の実施例１（請求項１、請求
項２、請求項８および請求項９に対応）を図について説
明する。図１はこの発明の実施例１を一部ブロック図で
示す構成図であり、１〜４は前述と同様のものである。Example 1. Hereinafter, a first embodiment of the present invention (corresponding to claim 1, claim 2, claim 8 and claim 9) will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a part of the first embodiment of the present invention in a block diagram, and 1-4 are the same as those described above.

【００３４】Ｘ軸はクランク軸４の回転中心軸方向に対
応し、Ｙ軸はＸ軸の直交方向に対応し、Ｚ軸はＸ軸およ
びＹ軸に直交する方向に対応する。前述のように、ピン
２およびカウンタウェイト３は、Ｘ軸方向に沿って配列
され且つクランク軸４の回転方向の基準位置に対して所
定の角度位置に設けられている。The X-axis corresponds to the direction of the central axis of rotation of the crankshaft 4, the Y-axis corresponds to the direction orthogonal to the X-axis, and the Z-axis corresponds to the direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis. As described above, the pins 2 and the counterweight 3 are arranged along the X-axis direction and are provided at predetermined angular positions with respect to the reference position in the rotation direction of the crankshaft 4.

【００３５】７はＹ軸方向にレーザ光を投光する光学式
のヘッド、８はヘッド７からの測定信号に基づいてピン
２およびカウンタウェイト３の実形状を測定するコント
ローラ、９はヘッド７およびコントローラ８により構成
される変位センサである。Reference numeral 7 is an optical head for projecting a laser beam in the Y-axis direction, 8 is a controller for measuring the actual shape of the pin 2 and the counter weight 3 based on the measurement signal from the head 7, and 9 is the head 7 and It is a displacement sensor configured by the controller 8.

【００３６】１０および１１はジャーナル１を介してク
ランク軸４の両端を支持する３ツ爪式のエアチャック、
１２は原点側のエアチャック１０に設けられてクランク
軸４を軸方向に位置決めする位置決めピン、１３はクラ
ンク軸４を回転駆動させるモータであり、エアチャック
１０および１１とともにクランク軸４の両端をチャック
してクランク軸４を回転させる回転装置を構成してい
る。１４はエアチャック１０の回転中心軸に取り付けら
れてクランク軸４の回転方向の位置信号を出力するロー
タリエンコーダ、１５はモータ１３を駆動制御するため
のインバータである。Reference numerals 10 and 11 denote 3-jaw type air chucks which support both ends of the crankshaft 4 via the journal 1.
Reference numeral 12 is a positioning pin provided on the air chuck 10 on the origin side for axially positioning the crankshaft 4, and 13 is a motor for rotationally driving the crankshaft 4, which chucks both ends of the crankshaft 4 together with the air chucks 10 and 11. Thus, a rotating device that rotates the crankshaft 4 is configured. Reference numeral 14 is a rotary encoder that is attached to the central axis of rotation of the air chuck 10 and outputs a position signal in the rotational direction of the crankshaft 4, and 15 is an inverter for driving and controlling the motor 13.

【００３７】１６はヘッド７を保持してＸ軸およびＺ軸
の２軸方向に移動させるヘッド移動機構であり、後述す
るデータ処理装置の制御下で、クランク軸４の回転に応
答して、ピン２およびカウンタウェイト３の中心位置に
変位センサ９の投光軸が常に当たるようにヘッド７を制
御する。１７はヘッド移動機構１６を駆動するドライバ
である。Reference numeral 16 is a head moving mechanism for holding the head 7 and moving it in the two axial directions of the X-axis and the Z-axis, in response to the rotation of the crankshaft 4 under the control of a data processing device described later. The head 7 is controlled so that the projection axis of the displacement sensor 9 always contacts the center position of 2 and the counter weight 3. A driver 17 drives the head moving mechanism 16.

【００３８】１８はピン２およびカウンタウェイト３の
基準形状を記憶しているメモリであり、ピン２およびカ
ウンタウェイト３の標準的な中心位置および角度位置等
があらかじめ格納されている。１９はメモリ１８と協動
するデータ処理装置であり、変位センサ９からの実形状
データ、ロータリエンコーダ１４からの回転角度信号お
よびメモリ１８からの基準形状を取り込み、インバータ
１５およびドライバ１７を制御する。Reference numeral 18 is a memory for storing the reference shapes of the pin 2 and the counter weight 3, and the standard center position and angular position of the pin 2 and the counter weight 3 are stored in advance. Reference numeral 19 is a data processing device that cooperates with the memory 18, and takes in the actual shape data from the displacement sensor 9, the rotation angle signal from the rotary encoder 14 and the reference shape from the memory 18, and controls the inverter 15 and the driver 17.

【００３９】データ処理装置１９は、コントローラ８か
らの実形状データに基づいてクランク軸４の回転中心軸
を求め、回転中心軸から各ピン２およびカウンタウェイ
ト３までの位置関係を演算し、クランク軸４の回転に応
答してヘッド７をＺ軸方向に移動させ、ヘッド７の投光
軸が常に各ピン２およびカウンタウェイト３の測定面の
中心位置に当たるように、ドライバ１７を介してヘッド
移動機構１６を制御する。また、データ処理装置１９
は、コントローラ８からの実形状データに基づいて、各
ピン２およびカウンタウェイト３の中心位置および角度
位置の位相関係を演算する。The data processing device 19 obtains the rotation center axis of the crankshaft 4 based on the actual shape data from the controller 8, calculates the positional relationship from the rotation center axis to each pin 2 and the counterweight 3, and the crankshaft In response to the rotation of the head 4, the head 7 is moved in the Z-axis direction so that the projection axis of the head 7 always contacts the center position of the measurement surface of each pin 2 and the counter weight 3 via the driver 17. Control 16 In addition, the data processing device 19
Calculates the phase relationship between the center position and the angular position of each pin 2 and counterweight 3 based on the actual shape data from the controller 8.

【００４０】次に、図２のフローチャートを参照しなが
ら、図１に示したこの発明の実施例１の動作について説
明する。まず、被測定物となるクランク軸４の一端をエ
アチャック１０の位置決めピン１２に押し当てた状態
で、クランク軸４をエアチャック１０および１１の間に
セットした後、データ処理装置１９に測定条件（被測定
物の品種、合否判定値等）を入力し、これらの入力デー
タをメモリ１８に記憶させる。Next, the operation of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, after setting the crankshaft 4 between the air chucks 10 and 11 while pressing one end of the crankshaft 4 to be measured against the positioning pin 12 of the air chuck 10, the measurement condition is set in the data processing device 19. (Product type of the object to be measured, acceptance / rejection determination value, etc.) are input, and these input data are stored in the memory 18.

【００４１】以下、測定開始指示を与えることにより、
データ処理装置１９は、インバータ１５を介してクラン
ク軸４を回転駆動するとともに、ドライバ１７を介して
ヘッド移動機構１６を駆動制御し、図２のようにクラン
ク軸４の測定を開始する。Hereinafter, by giving a measurement start instruction,
The data processing device 19 rotationally drives the crankshaft 4 via the inverter 15, and drives and controls the head moving mechanism 16 via the driver 17 to start measurement of the crankshaft 4 as shown in FIG.

【００４２】まず、ステップＳ０において、ヘッド移動
機構１６によりヘッド７をＸ軸方向およびＺ軸方向に移
動させ、エアチャック１０および１１の中心のＺ軸座標
と、原点側のジャーナル１のＸ軸座標とにより特定され
る位置にヘッド７を位置決めし、原点側のジャーナル１
の１回転分の実形状を測定する。なお、エアチャック１
０および１１の中心のＺ軸座標ならびに原点側のジャー
ナル１のＸ軸座標は、基準の円柱棒測定によってあらか
じめ求められる。First, in step S0, the head moving mechanism 16 moves the head 7 in the X-axis direction and the Z-axis direction, and the Z-axis coordinate of the center of the air chucks 10 and 11 and the X-axis coordinate of the journal 1 on the origin side. Position the head 7 at the position specified by
The actual shape for one rotation is measured. The air chuck 1
The Z-axis coordinates of the center of 0 and 11 and the X-axis coordinate of the journal 1 on the origin side are obtained in advance by the measurement of the standard cylindrical rod.

【００４３】また、ステップＳ１において、原点側とは
反対側のジャーナル１のＸ軸座標位置にヘッド７を移動
させ、この反対側のジャーナル１の１回転分の実形状を
測定する。続いて、ステップＳ２において、ステップＳ
０およびＳ１で求めたジャーナル１の実形状の測定デー
タから各ジャーナル１（クランク軸４の両端）の軸中心
を求め、各軸中心を結んだ線をクランク軸４の中心線と
して算出する。In step S1, the head 7 is moved to the X-axis coordinate position of the journal 1 on the side opposite to the origin side, and the actual shape of the journal 1 on the opposite side for one rotation is measured. Then, in step S2, step S
The axis center of each journal 1 (both ends of the crankshaft 4) is obtained from the measured data of the actual shape of the journal 1 obtained in 0 and S1, and the line connecting the axis centers is calculated as the centerline of the crankshaft 4.

【００４４】以後の全ての測定は、ステップＳ２で求め
たクランク軸４の中心軸を基準として行われる。したが
って、ステップＳ３において、あらかじめ記憶しておい
たクランク軸４の寸法（ピン２およびカウンタウェイト
３の基準形状）に基づいて、クランク軸４の中心線を基
準とするピン２およびカウンタウェイト３の位置関係を
算出する。All subsequent measurements are performed with the central axis of the crankshaft 4 obtained in step S2 as a reference. Therefore, in step S3, the positions of the pin 2 and the counter weight 3 with respect to the center line of the crank shaft 4 are determined based on the dimensions of the crank shaft 4 (reference shapes of the pin 2 and the counter weight 3) stored in advance. Calculate the relationship.

【００４５】次に、ステップＳ４において、ヘッド移動
機構１６を制御して、原点側から順番に、各ピン２およ
びカウンタウェイト３のＸ軸座標位置にヘッド７を移動
させ、変位センサ９によって測定される各ピン２および
カウンタウェイト３の実形状を測定データとして取り込
む。このとき、クランク軸４の回転に応答してヘッド７
をＺ軸方向に移動させ、ヘッド７の投光軸が常に各ピン
２およびカウンタウェイト３の中心位置に当たるように
する。Next, in step S4, the head moving mechanism 16 is controlled to move the head 7 to the X-axis coordinate position of each pin 2 and the counter weight 3 in order from the origin side, and the displacement sensor 9 measures it. The actual shapes of the pins 2 and the counter weights 3 are captured as measurement data. At this time, in response to the rotation of the crankshaft 4, the head 7
Is moved in the Z-axis direction so that the projection axis of the head 7 always contacts the center position of each pin 2 and counterweight 3.

【００４６】したがって、ヘッド７は、測定対象となる
ピン２またはカウンタウェイト３を変更するときにはＸ
軸方向に移動し、ピン２およびカウンタウェイト３の形
状を測定するときにはＺ軸方向に移動する。これによ
り、各ピン２およびカウンタウェイト３の全周の実形状
を測定することができ、正確にピン２およびカウンタウ
ェイト３の中心位置を求めることができる。Therefore, the head 7 has X when changing the pin 2 or the counterweight 3 to be measured.
It moves in the axial direction and moves in the Z-axis direction when measuring the shapes of the pin 2 and the counterweight 3. As a result, the actual shape of the entire circumference of each pin 2 and counterweight 3 can be measured, and the center position of each pin 2 and counterweight 3 can be accurately determined.

【００４７】全てのピン２およびカウンタウェイト３等
の実形状測定が終了した後、データ処理装置１９は、ス
テップＳ５において、測定データ（実形状）から各ピン
２およびカウンタウェイト３の中心座標を算出する。ま
た、各品種毎にあらかじめ設定された基準ピン（ピン２
のうちのいずれか１つ）に対するロータリエンコーダ１
４からの角度位置信号を基準として、他のピン２および
カウンタウェイト３の位相（角度位置）を各角度位置信
号から求め、各ピン２およびカウンタウェイト３の位相
関係を演算する。なお、カウンタウェイト３の位相は、
弧状部分の中心座標から求められる。After the measurement of the actual shapes of all the pins 2 and the counterweights 3 is completed, the data processing device 19 calculates the center coordinates of each of the pins 2 and the counterweights 3 from the measurement data (actual shape) in step S5. To do. In addition, a reference pin (pin 2
Rotary encoder 1 for any one of
The phase (angle position) of the other pin 2 and the counter weight 3 is obtained from each angular position signal with reference to the angular position signal from No. 4, and the phase relationship between each pin 2 and the counter weight 3 is calculated. The phase of the counter weight 3 is
Obtained from the center coordinates of the arcuate portion.

【００４８】最後に、ステップＳ６において、算出され
た各ピン２およびカウンタウェイト３の中心座標および
位相と合否判定基準とを比較し、クランク軸４の合否判
定およびその結果を、図示しない出力装置により出力す
る。Finally, in step S6, the calculated center coordinates and phases of the pins 2 and the counter weight 3 are compared with the acceptance / rejection criterion, and the acceptance / rejection determination of the crankshaft 4 and the result thereof are performed by an output device (not shown). Output.

【００４９】このように、最初にクランク軸４の中心線
を求め（ステップＳ２）、ピン２およびカウンタウェイ
ト３の測定時（ステップＳ４）に、あらかじめ記憶され
たクランク軸４の寸法に基づいて、中心線を基準とする
各ピン２およびカウンタウェイト３の位置関係を算出し
（ステップＳ３）、クランク軸４の回転に応答してヘッ
ド７をＺ軸方向に移動させ、各ピン２応答しカウンタウ
ェイト３の中心位置にヘッド７の投光軸が常に当たるよ
うに制御することにより、クランク軸４の実形状を正確
に測定算出することができ、且つ合否判定の信頼性も向
上する。Thus, the center line of the crankshaft 4 is first obtained (step S2), and when the pin 2 and the counterweight 3 are measured (step S4), based on the dimensions of the crankshaft 4 stored in advance, The positional relationship between each pin 2 and the counter weight 3 based on the center line is calculated (step S3), the head 7 is moved in the Z-axis direction in response to the rotation of the crankshaft 4, and each pin 2 responds to the counter weight. By controlling so that the projection axis of the head 7 always hits the center position of 3, the actual shape of the crankshaft 4 can be accurately measured and calculated, and the reliability of the pass / fail judgment is also improved.

【００５０】実施例２．なお、上記実施例１では、ピン
２およびカウンタウェイト３の測定時に、記憶されたク
ランク軸４の寸法（基準形状）に基づいて中心線を基準
とする各ピン２およびカウンタウェイト３の位置関係を
算出したが、クランク軸４の中心線に代えて回転中心軸
を基準とする各ピン２およびカウンタウェイト３の位置
関係を算出してもよい。この場合、ヘッド７をＺ軸方向
に移動させながら得られた測定データに対して、最後
に、クランク軸４の中心線が基準となるように補正を加
えれば前述と同等の効果を奏する。Example 2. In the first embodiment, when the pin 2 and the counterweight 3 are measured, the positional relationship between the pins 2 and the counterweight 3 based on the center line based on the stored dimensions (reference shape) of the crankshaft 4 is determined. Although calculated, the positional relationship between each pin 2 and the counterweight 3 based on the rotation center axis instead of the centerline of the crankshaft 4 may be calculated. In this case, if the measurement data obtained while moving the head 7 in the Z-axis direction is finally corrected so that the center line of the crankshaft 4 becomes the reference, the same effect as described above can be obtained.

【００５１】実施例３．また、ヘッド移動機構１６の制
御方向がＸ軸およびＺ軸の２軸の場合を示したが、Ｙ軸
方向を加えた３軸方向にヘッド７を移動させてもよい。
この場合、測定範囲の狭いレーザ光を用いて、各ピン２
およびカウンタウェイト３の測定面が常に測定範囲内に
入るようにヘッド７を制御することができ、さらに高精
度の測定が可能となる。Example 3. Further, although the case where the control direction of the head moving mechanism 16 is two axes of the X axis and the Z axis is shown, the head 7 may be moved in three axis directions including the Y axis direction.
In this case, each pin 2 is
Also, the head 7 can be controlled so that the measurement surface of the counterweight 3 is always within the measurement range, and higher-precision measurement is possible.

【００５２】実施例４．また、上記実施例１では、クラ
ンク軸４の中心線とチャック時の回転中心軸との不一致
による測定誤差の具体的な補正方法について特に考慮し
なかったが、ピン２およびカウンタウェイト３の位相測
定時において、エアチャック１０および１１の支持偏心
に起因するクランク軸４の中心線と回転中心軸との誤差
を具体的に補正することができる。また、ジャーナル１
の全周測定時に表面の凹凸を演算から除去することによ
り、ピン２およびカウンタウェイト３の位相測定精度を
さらに向上させることができる。Example 4. Further, in the above-described first embodiment, the specific method of correcting the measurement error due to the discrepancy between the center line of the crank shaft 4 and the rotation center shaft during chucking was not particularly considered, but the phase measurement of the pin 2 and the counter weight 3 was performed. At this time, it is possible to specifically correct the error between the center line of the crankshaft 4 and the rotation center shaft due to the support eccentricity of the air chucks 10 and 11. Also, Journal 1
By removing the unevenness of the surface from the calculation during the entire circumference measurement, it is possible to further improve the phase measurement accuracy of the pin 2 and the counter weight 3.

【００５３】以下、ジャーナル１の凹凸を除去するとと
もにクランク軸４の中心線とチャック時の回転中心軸と
の不一致による測定誤差を確実に補正するようにしたこ
の発明の実施例４（請求項３〜請求項５に対応）を図に
ついて説明する。なお、この発明の実施例４の基準構成
は、図１に示した通りであり、データ処理装置１９内に
新規の補正機能が付加されるのみである。Hereinafter, the fourth embodiment of the present invention will be described in which the unevenness of the journal 1 is removed and the measurement error due to the disagreement between the center line of the crankshaft 4 and the rotation center axis during chucking is surely corrected. (Corresponding to claim 5) will be described with reference to the drawings. The reference configuration of the fourth embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, and only a new correction function is added in the data processing device 19.

【００５４】この場合、データ処理装置１９は、変位セ
ンサ９のコントローラ８からの測定データからクランク
軸４の回転中心軸を求め、回転中心軸からの各ピン２お
よびカウンタウェイト３の位置関係を算出し、ヘッド移
動機構１６を介してヘッド７をＸ軸〜Ｚ軸の３軸方向に
移動させ、得られた測定データから各ピン２およびカウ
ンタウェイト３の位相関係を演算する。In this case, the data processing device 19 obtains the rotation center axis of the crankshaft 4 from the measurement data from the controller 8 of the displacement sensor 9 and calculates the positional relationship between each pin 2 and the counterweight 3 from the rotation center axis. Then, the head 7 is moved in the three axial directions of the X axis to the Z axis via the head moving mechanism 16, and the phase relationship between each pin 2 and the counter weight 3 is calculated from the obtained measurement data.

【００５５】次に、図１の構成図、図３のフローチャー
トならびに図４〜図９の説明図を参照しながら、この発
明の実施例４の動作について具体的に説明する。なお、
図３において、Ｓ１０〜Ｓ１２は、前述のステップＳ０
〜Ｓ２にそれぞれ対応し、Ｓ１４〜Ｓ１６は、ステップ
Ｓ４〜Ｓ６にそれぞれ対応している。前述と同様に、ク
ランク軸４をエアチャック１０および１１の間にセット
し、データ処理装置１９に測定条件を入力した後、測定
開始指示により以下のように測定動作を開始させる。Next, the operation of the fourth embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the configuration diagram of FIG. 1, the flowchart of FIG. 3 and the explanatory diagrams of FIGS. In addition,
In FIG. 3, S10 to S12 correspond to the above-mentioned step S0.
To S2, S14 to S16 correspond to steps S4 to S6, respectively. Similarly to the above, the crankshaft 4 is set between the air chucks 10 and 11, the measurement conditions are input to the data processing device 19, and then the measurement operation is started as follows by the measurement start instruction.

【００５６】まず、エアチャック１０および１１の中心
位置のＹ軸座標およびＺ軸座標と原点側のジャーナル１
のＸ軸座標とにより特定される位置にヘッド７を移動さ
せ、Ｙ軸方向から原点側のジャーナル１の全周形状を測
定する（ステップＳ０）。このとき、図４に示すよう
に、全周形状の測定データＤをたとえば最小２乗法等の
近似手法を用いて円Ｃ′（一点鎖線）に近似し、ジャー
ナル１の仮の軸中心Ｑ′および仮の半径ｒ′を求める。First, the Y-axis coordinates and Z-axis coordinates of the center positions of the air chucks 10 and 11 and the journal 1 on the origin side.
The head 7 is moved to a position specified by the X-axis coordinate of and the entire circumference shape of the journal 1 on the origin side in the Y-axis direction is measured (step S0). At this time, as shown in FIG. 4, the measurement data D of the entire circumference shape is approximated to a circle C '(dashed line) by using an approximation method such as the least square method, and the temporary axis center Q'of the journal 1 and A temporary radius r'is obtained.

【００５７】また、図５に示すように、全周形状の測定
データＤを仮の軸中心Ｑ′からの距離に変換し、仮の半
径ｒ′から所定の閾値ＴＨを越す凹凸部分（２点鎖線）
のデータを仮の半径ｒ′に置き換えることにより、ジャ
ーナル１の表面の凹凸部分を除去する。そして、凹凸部
分が除去されたジャーナル１の全周形状データを再度円
Ｃ（一点鎖線）に近似して、原点側のジャーナル１の軸
中心Ｑを算出する。Further, as shown in FIG. 5, the measurement data D of the entire circumference shape is converted into the distance from the provisional axis center Q ', and the irregular portion (two points which exceeds the predetermined threshold TH from the provisional radius r'. (Chain line)
The irregularities on the surface of the journal 1 are removed by replacing the data of 1 with the temporary radius r '. Then, the entire circumference shape data of the journal 1 from which the concavo-convex portion is removed is again approximated to the circle C (dashed line) to calculate the axis center Q of the journal 1 on the origin side.

【００５８】続いて、ステップＳ１１において、反対側
のジャーナル１のＸ軸座標位置にヘッド７を移動させ、
ステップＳ１０と同様に凹凸部分を除去して、反対側の
ジャーナル１の全周形状を測定する。演算から除去され
た凹凸部分は、クランク軸４の製造工程の後処理でいず
れ除去されるので何ら支障は生じない。次に、ステップ
Ｓ２０において、両端のジャーナル１の各軸中心を結ん
だ直線をクランク軸４の中心線として算出する。Subsequently, in step S11, the head 7 is moved to the X-axis coordinate position of the journal 1 on the opposite side,
As in step S10, the uneven portion is removed, and the entire circumferential shape of the journal 1 on the opposite side is measured. The uneven portion removed from the calculation will eventually be removed in the post-treatment of the manufacturing process of the crankshaft 4, so that no trouble occurs. Next, in step S20, a straight line connecting the shaft centers of the journals 1 at both ends is calculated as the center line of the crank shaft 4.

【００５９】その後、被測定対象となる各ピン２および
カウンタウェイト３のＸ軸方向位置におけるクランク軸
４の中心線の位置は、Ｘ軸方向位置においてＸ軸に直交
するＹＺ平面と中心線との交点により求められる。した
がって、ステップＳ２０において、各測定位置（Ｘ軸位
置）におけるクランク軸４の中心線の位置をあらかじめ
算出し、メモリ１８に記憶させる。After that, the position of the center line of the crankshaft 4 at the X-axis direction position of each pin 2 and the counterweight 3 to be measured is the YZ plane orthogonal to the X-axis and the center line at the X-axis direction position. Calculated by the intersection. Therefore, in step S20, the position of the center line of the crankshaft 4 at each measurement position (X-axis position) is calculated in advance and stored in the memory 18.

【００６０】次に、ステップＳ１４において、回転中心
軸位置Ａに測定用の投光線が当たるようにヘッド７を位
置決め固定して各ピン２のＸ軸位置での投光距離を検出
し、各ピン２の実形状に基づく中心位置を算出するとと
もに、各ピン２の位相（角度位置）を測定し、この位相
測定値をステップＳ２１において補正する。ここで、ス
テップＳ１４およびＳ２１に関連するピン２の位相につ
いて、図６および図７を参照しながら説明する。Next, in step S14, the head 7 is positioned and fixed so that the measuring projection light beam strikes the rotation center axis position A, and the projection distance of each pin 2 at the X axis position is detected. The center position based on the actual shape of 2 is calculated, the phase (angle position) of each pin 2 is measured, and this phase measurement value is corrected in step S21. Here, the phase of the pin 2 related to steps S14 and S21 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【００６１】図６はピン２の実形状をＹＺ座標上で示す
説明図であり、２および７は前述と同様のものである。
また、図７はクランク軸４の回転角度とヘッド７からピ
ン２までの距離（測定値）との関係を示す特性図であ
る。FIG. 6 is an explanatory view showing the actual shape of the pin 2 on the YZ coordinates, and 2 and 7 are the same as those described above.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle of the crankshaft 4 and the distance (measured value) from the head 7 to the pin 2.

【００６２】図６および図７において、ＡはＹ軸および
Ｚ軸平面の座標原点となるクランク軸４の回転中心軸の
位置、Ｂはピン２のＸ軸（図面垂直方向）位置における
クランク軸４の中心線の位置、Ｐはピン２の中心位置、
ｒはピン２の外形形状の半径、ｄはヘッド７からピン２
の表面までの距離（測定値）、Ｇはクランク軸４の回転
角度の測定基準となる回転角原点、θは回転角原点Ｇか
らのクランク軸４の回転角度（すなわち、回転角原点Ｇ
がＹ軸となす角度）、φは回転角原点Ｇを基準とする中
心線位置Ｂの角度位置、ｅは回転中心軸位置Ａから中心
線位置Ｂまでの距離である。In FIGS. 6 and 7, A is the position of the rotation center axis of the crankshaft 4 which is the coordinate origin of the Y-axis and Z-axis planes, and B is the crankshaft 4 at the X-axis (vertical direction in the drawing) position of the pin 2. Position of the center line of P, P is the center position of pin 2,
r is the radius of the outer shape of the pin 2, d is the head 7 to the pin 2
To the surface (measurement value), G is the rotation angle origin serving as a measurement reference of the rotation angle of the crankshaft 4, and θ is the rotation angle of the crankshaft 4 from the rotation angle origin G (that is, the rotation angle origin G
Is the angle position with the Y axis), φ is the angular position of the center line position B with respect to the rotation angle origin G, and e is the distance from the rotation center axis position A to the center line position B.

【００６３】αはピン中心位置Ｐから見たときの回転角
中心Ａから中心線位置Ｂまでの角度（位置ずれ量）であ
り、追加補助線による平行四辺形で示すように、ピン２
の角度位置に対する位相補正量に相当する。Α is an angle (positional shift amount) from the rotation angle center A to the center line position B when viewed from the pin center position P, and as shown by a parallelogram with additional auxiliary lines, the pin 2
Corresponds to the amount of phase correction for the angular position of.

【００６４】Ｒは回転中心軸位置Ａからピン２の中心位
置Ｐまでの距離、Ｒ′は中心線位置Ｂからピン２の中心
位置までの距離、ｙｍは回転中心軸位置Ａからヘッド７
までのＹ軸方向の距離、ｄｏはヘッド７からピン２まで
の測定値ｄの最小値、θｏは測定値ｄが最小値ｄｏとな
るときのクランク軸４の回転角度である。なお、回転角
度θはロータリエンコーダ１４により測定される。R is the distance from the rotation center axis position A to the center position P of the pin 2, R'is the distance from the center line position B to the center position of the pin 2, ym is the rotation center axis position A to the head 7
In the Y-axis direction, do is the minimum value of the measured value d from the head 7 to the pin 2, and θo is the rotation angle of the crankshaft 4 when the measured value d is the minimum value do. The rotation angle θ is measured by the rotary encoder 14.

【００６５】図６のように、ヘッド７は、測定軸すなわ
ち投光軸がＹ軸に一致するように、回転中心軸位置Ａか
ら距離ｙｍの位置に位置決めされている。したがって、
ピン２が回転中心軸の回りを矢印方向に回転するにした
がって、ヘッド７による測定値ｄは図７のように変化す
る。As shown in FIG. 6, the head 7 is positioned at a distance ym from the rotation center axis position A so that the measurement axis, that is, the projection axis coincides with the Y axis. Therefore,
As the pin 2 rotates about the central axis of rotation in the direction of the arrow, the measured value d by the head 7 changes as shown in FIG.

【００６６】図７の測定結果から、測定値ｄの最小値ｄ
ｏを求め、このときの回転角度θ（ロータリエンコーダ
１４の測定値）を最小値ｄｏに対応した回転角度θｏ
（位相測定値）として求める。この回転角度θｏは、現
在チャックされている状態での回転中心軸位置Ａを中心
とするピン２の位相である。From the measurement results of FIG. 7, the minimum value d of the measured values d
o, and the rotation angle θ (measurement value of the rotary encoder 14) at this time is set to the rotation angle θo corresponding to the minimum value do.
(Phase measurement value) This rotation angle θo is the phase of the pin 2 centered on the rotation center axis position A in the currently chucked state.

【００６７】しかし、実際に測定しなければならないピ
ン２の角度位置は、クランク軸４の中心線位置Ｂに対す
るピン２の位相であり、角度αだけずれた方向に存在す
る。ピン２の位相補正量に相当する角度αは、上記ステ
ップＳ２１において、以下のように求められる。However, the angular position of the pin 2 that has to be actually measured is the phase of the pin 2 with respect to the center line position B of the crankshaft 4, and exists in the direction shifted by the angle α. The angle α corresponding to the phase correction amount of the pin 2 is obtained as described below in step S21.

【００６８】まず、回転中心軸位置Ａおよび回転角原点
Ｇを基準として、クランク軸４の中心線位置Ｂを極座標
を用いて表わすと、（ｅ，φ）となる。したがって、中
心線位置Ｂの極座標（ｅ，φ）と、クランク軸４の回転
中心軸位置Ａからピン２の中心位置Ｐまでの距離Ｒと用
いると、角度α、φおよびθの間に以下の関係式がなり
たつ。First, when the center line position B of the crankshaft 4 is represented using polar coordinates with reference to the rotation center axis position A and the rotation angle origin G, it becomes (e, φ). Therefore, using the polar coordinates (e, φ) of the centerline position B and the distance R from the rotation center axis position A of the crankshaft 4 to the center position P of the pin 2, the following is obtained between the angles α, φ and θ. The relational expression becomes.

【００６９】Ｒ・ｓｉｎα＝ｅ・ｓｉｎ（φ−θ）R · sin α = e · sin (φ−θ)

【００７０】上式を変形することにより、位相補正量に
相当する角度αは、以下のように求められる。By modifying the above equation, the angle α corresponding to the phase correction amount can be obtained as follows.

【００７１】α＝ｓｉｎ^-1（ｅ・ｓｉｎφ／Ｒ）Α = sin ⁻¹ (e · sin φ / R)

【００７２】したがって、上式により得られた角度αを
位相補正量として、位相測定値すなわち上記角度位置θ
ｏから減算することにより、クランク軸４の中心線位置
Ｂを中心とするピン２の位相（θｏ−α）が求められ
る。こうして算出されたピン２の実際の位相すなわち角
度位置（θｏ−α）は、メモリ１８に記憶される。Therefore, with the angle α obtained by the above equation as the phase correction amount, the phase measurement value, that is, the angular position θ is obtained.
By subtracting from o, the phase (θo-α) of the pin 2 centered on the centerline position B of the crankshaft 4 is obtained. The actual phase of the pin 2, that is, the angular position (θo−α) thus calculated is stored in the memory 18.

【００７３】次に、ステップＳ１５において、前述と同
様に各カウンタウェイト３の角度位置すなわち位相を測
定する。ここで、ステップＳ１５に関連するカウンタウ
ェイト３の位相について、図８および図９を参照しなが
ら説明する。Next, in step S15, the angular position, that is, the phase of each counterweight 3 is measured as described above. Here, the phase of the counter weight 3 related to step S15 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

【００７４】図８はカウンタウェイト３の実形状をＹＺ
座標上で示す説明図であり、Ｒｗは前述の距離Ｒに対応
し、３、７、Ａ、Ｂ、ｄ、ｅ、Ｇ、ｙｍ、θおよびφは
前述と同様のものである。また、図９はクランク軸４の
回転角度とヘッド７からカウンタウェイト３までの距離
（測定値）との関係を示す特性図である。FIG. 8 shows the actual shape of the counterweight 3 as YZ.
It is explanatory drawing shown on a coordinate, Rw respond | corresponds to the above-mentioned distance R, 3, 7, A, B, d, e, G, ym, (theta), and (phi) are the same as that of the above-mentioned. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle of the crankshaft 4 and the distance (measured value) from the head 7 to the counterweight 3.

【００７５】図８において、ＷおよびＷ′は回転中心軸
位置Ａを中心とする半径Ｒｗの円弧とカウンタウェイト
３の各片側曲線部との交点、ＬおよびＬ′は中心線位置
Ｂと各交点ＷおよびＷ′とを結ぶ直線（カウンタウェイ
ト３の開き角を示す）、Φはカウンタウェイト３の位
相、βは直線ＬとＹ軸とがなす角度（後述する位相補正
量に相当）である。In FIG. 8, W and W ′ are intersections of an arc having a radius Rw centered on the rotation center axis position A and each one-side curved portion of the counterweight 3, and L and L ′ are intersections with the center line position B. A straight line connecting W and W '(indicating an opening angle of the counter weight 3), Φ is a phase of the counter weight 3, and β is an angle formed by the straight line L and the Y axis (corresponding to a phase correction amount described later).

【００７６】なお、図８内に破線で示すカウンタウェイ
ト３′の形状は、仮に、回転中心軸位置Ａと中心線位置
Ｂとの誤差（距離ｅ）を考慮しなかった場合に、誤配置
されたヘッド７′によって検出され得る誤った角度位置
である。The shape of the counterweight 3'shown by a broken line in FIG. 8 is erroneously arranged if the error (distance e) between the rotation center axis position A and the centerline position B is not taken into consideration. It is an erroneous angular position that can be detected by the head 7 '.

【００７７】また、図９において、ｄｐはヘッド７によ
り測定される距離ｄの所定値、θｐは所定値ｄｐとなる
ときにロータリエンコーダ１４により読み取られる回転
角度（開き角線Ｌの角度）である。Further, in FIG. 9, dp is a predetermined value of the distance d measured by the head 7, and θp is a rotation angle (angle of the opening angle line L) read by the rotary encoder 14 when the predetermined value dp is reached. .

【００７８】いま、説明を簡略化するため、図８内のク
ランク軸４の回転中心軸位置Ａと中心線位置Ｂとが一致
している場合を想定し、中心線位置Ｂ（回転中心軸位置
Ａ）から半径Ｒｗの円弧を定め、この円弧とカウンタウ
ェイト３の片側曲線のエッジとの交点Ｗを決定する。そ
して、中心線位置Ｂと交点Ｗとを結ぶ直線Ｌの方向をカ
ウンタウェイト３の片側の開き角線として定義する。同
様に、カウンタウェイト３の反対側の片側曲線のエッジ
についても、交点Ｗ′および開き角線となる直線Ｌ′を
定義する。To simplify the description, it is assumed that the rotation center axis position A and the center line position B of the crank shaft 4 in FIG. From A), an arc having a radius Rw is determined, and an intersection W between this arc and the edge of the one-sided curve of the counterweight 3 is determined. Then, the direction of the straight line L connecting the center line position B and the intersection W is defined as the open angle line on one side of the counterweight 3. Similarly, for the edge of the one-sided curve on the opposite side of the counterweight 3, the intersection point W'and the straight line L'which is the opening angle line are defined.

【００７９】続いて、２つの開き角線ＬおよびＬ′に挟
まれた角度カウンタウェイト３の開き角と定め、開き角
の２等分線の方向をカウンタウェイト３の位相と定義す
る。したがって、カウンタウェイト３の位相を測定する
ためには、両側の開き角線ＬおよびＬ′を決定する必要
がある。次に、図８のように、クランク軸４の回転中心
軸位置Ａと中心線位置Ｂとの間に誤差が生じた場合の開
き角線Ｌの測定方法について説明する。Next, the opening angle of the angle counterweight 3 sandwiched between the two opening angle lines L and L'is defined, and the direction of the bisector of the opening angle is defined as the phase of the counterweight 3. Therefore, in order to measure the phase of the counterweight 3, it is necessary to determine the opening angle lines L and L'on both sides. Next, as shown in FIG. 8, a method of measuring the opening angle line L when an error occurs between the rotation center axis position A and the center line position B of the crankshaft 4 will be described.

【００８０】まず、変位センサ９のヘッド７を所定の位
置（実線で示す）に固定し、カウンタウェイト３の片側
曲線のエッジまでの距離ｄを測定する。このとき、測定
値ｄは、クランク軸４の回転にともない、回転角度θに
応じて図９のように変化するが、測定値ｄが所定距離ｄ
ｐを通過するときの回転角度θｐを開き角線Ｌの角度位
置（位相測定値）とする。First, the head 7 of the displacement sensor 9 is fixed at a predetermined position (shown by a solid line), and the distance d to the edge of the one-sided curve of the counterweight 3 is measured. At this time, the measured value d changes as the crankshaft 4 rotates in accordance with the rotation angle θ as shown in FIG.
The rotation angle θp when passing through p is the angular position (phase measurement value) of the opening angle line L.

【００８１】クランク軸４の回転にともなう測定値ｄの
変化に対して最も感度良く回転角度θを測定するために
は、開き角線ＬのＹ軸に対する角度βが約４５°になる
ようにヘッド７を配置すればよい。しかし、回転中心軸
位置Ａから距離Ｒｗ且つ角度βの位置が測定点となるよ
うにヘッド７′（破線で示す）を配置すると、破線で示
した位置のカウンタウェイト３′を検出してしまうの
で、中心線位置Ｂからの開き角線Ｌを正しく検出するこ
とができない。In order to measure the rotation angle θ with the highest sensitivity to the change in the measured value d accompanying the rotation of the crankshaft 4, the head is adjusted so that the angle β of the opening angle line L with respect to the Y axis is about 45 °. 7 may be arranged. However, if the head 7 '(shown by the broken line) is arranged so that the position at the distance Rw and the angle β from the rotation center axis position A becomes the measurement point, the counterweight 3'at the position shown by the broken line will be detected. , The opening angle line L from the center line position B cannot be correctly detected.

【００８２】したがって、中心線位置Ｂからの開き角線
Ｌを正しく検出するためには、ヘッド７を実線で示す位
置、すなわち、中心線位置Ｂから距離Ｒｗで且つＹ軸と
なす角度βの測定点Ｗに対して距離ｄ（＝ｄｐ）となる
位置に配置する必要がある。なお、距離ｄの所定値ｄｐ
は、ヘッド７の測定範囲内であれば任意の値に設定され
得る。Therefore, in order to correctly detect the opening angle line L from the center line position B, the position of the head 7 is shown by a solid line, that is, the angle β at a distance Rw from the center line position B and the Y axis is measured. It is necessary to dispose it at a position where the distance d (= dp) is from the point W. The predetermined value dp of the distance d
Can be set to any value within the measurement range of the head 7.

【００８３】こうして決定されるヘッド７の位置の座標
ならびにカウンタウェイト３の位相は、具体的には以下
のように算出される。カウンタウェイト３についても、
ステップＳ２０で求めたクランク軸４の中心線位置Ｂの
極座標（ｅ，φ）を用いる。すなわち、カウンタウェイ
ト３の形状から予想される測定対象の交点ＷのＹＺ座標
（ｙｐ，ｚｐ）は、以下のように表わされる。The coordinates of the position of the head 7 thus determined and the phase of the counterweight 3 are specifically calculated as follows. Also for the counter weight 3,
The polar coordinates (e, φ) of the center line position B of the crankshaft 4 obtained in step S20 are used. That is, the YZ coordinates (yp, zp) of the intersection W of the measurement target, which is expected from the shape of the counterweight 3, is expressed as follows.

【００８４】 ｙｐ＝Ｒｗ・ｃｏｓβ＋ｅ・ｃｏｓ（θｏ−φ） ｚｐ＝Ｒｗ・ｓｉｎβ＋ｅ・ｓｉｎ（θｏ−φ）Yp = Rw · cos β + e · cos (θo−φ) zp = Rw · sin β + e · sin (θo−φ)

【００８５】但し、上式において、θｏは回転角度θｐ
の理想的な値であり、回転中心軸位置Ａと中心線位置Ｂ
とが一致している場合に基準形状のカウンタウェイト３
を用いて、回転中心軸位置Ａと交点Ｗとを結ぶ直線Ｌが
Ｙ軸に対して角度βとなるときに、ロータリエンコーダ
１４から得られる回転角度θの検出値である。However, in the above equation, θo is the rotation angle θp.
Is the ideal value of the rotation center axis position A and center line position B
Counterweight 3 of the standard shape when and match
Is a detection value of the rotation angle θ obtained from the rotary encoder 14 when the straight line L connecting the rotation center axis position A and the intersection point W has an angle β with respect to the Y axis.

【００８６】したがって、ヘッド７を交点Ｗの座標（ｙ
ｐ，ｚｐ）からＹ軸方向距離ｄの所定値ｄｐだけ離れた
位置に固定し、クランク軸４とともにカウンタウェイト
３を回転させながら、図９のように変化する測定値ｄを
観測する。そして、測定値ｄが所定値ｄｐを通過すると
きの回転角度θｐをロータリエンコーダ１４から求め、
回転角原点Ｇを基準としたときの中心線位置Ｂに対する
開き角線Ｌの角度位置の座標θｐ１を以下のように求め
る。Therefore, the coordinates of the intersection W of the head 7 (y
(p, zp) is fixed at a position separated by a predetermined value dp of the distance d in the Y-axis direction, and the counter weight 3 is rotated together with the crankshaft 4, and the measured value d changing as shown in FIG. 9 is observed. Then, the rotation angle θp when the measured value d passes the predetermined value dp is obtained from the rotary encoder 14,
The coordinates θp1 of the angular position of the opening angle line L with respect to the center line position B with respect to the rotation angle origin G are obtained as follows.

【００８７】θｐ１＝θｐ−βΘp1 = θp-β

【００８８】こうして算出された開き角線Ｌの角度位置
の座標θｐ１は、メモリ１８に記憶される。以下同様
に、カウンタウェイト３の他方の開き角線Ｌ′について
も、交点Ｗ′までの距離が所定距離となるときのクラン
ク軸４の位相測定値を求め、最終的な開き角位置θｐ２
を求める。このとき、ヘッド７は、カウンタウェイト３
の反対側のエッジ部に対向するように、Ｚ軸方向に移動
される。The coordinates θp1 of the angular position of the opening angle line L thus calculated are stored in the memory 18. Similarly, for the other opening angle line L'of the counterweight 3, the phase measurement value of the crankshaft 4 when the distance to the intersection W'becomes a predetermined distance is obtained, and the final opening angle position θp2 is obtained.
Ask for. At this time, the head 7 uses the counterweight 3
Is moved in the Z-axis direction so as to face the edge portion on the opposite side of.

【００８９】こうして得られた開き角位置θｐ１および
θｐ２の２等分線に基づいて、カウンタウェイト３の実
際の位相（角度位置）Φが算出される。最後に、ステッ
プＳ１６において、メモリ１８に記憶されている各ピン
２およびカウンタウェイト３の位相の測定値と、位相の
基準値およびそれらの合否判定基準値とを比較し、クラ
ンク軸４の合否判定を行うとともに、判定結果を出力す
る。The actual phase (angular position) Φ of the counterweight 3 is calculated based on the bisector of the opening angle positions θp1 and θp2 thus obtained. Finally, in step S16, the phase measurement values of the pins 2 and the counter weight 3 stored in the memory 18 are compared with the phase reference values and their pass / fail determination reference values to determine whether the crankshaft 4 is pass / fail. And the determination result is output.

【００９０】実施例５．なお、上記実施例１〜実施例４
では、クランク軸４を回転させながらピン２の実形状を
測定したが、所定角度毎にクランク軸４を停止させてヘ
ッド７をＺ軸方向のみに移動させて測定してもよい。こ
の場合、ヘッド移動機構１６の駆動制御を簡略化するこ
とができる。Example 5. In addition, the said Example 1-4 Example 4
In the above, the actual shape of the pin 2 was measured while rotating the crankshaft 4, but the crankshaft 4 may be stopped at predetermined angles and the head 7 may be moved only in the Z-axis direction for measurement. In this case, drive control of the head moving mechanism 16 can be simplified.

【００９１】以下、図１の構成図、図１０のフローチャ
ートおよび図１１〜図１３の説明図を参照しながら、ヘ
ッド７の移動制御を簡略化したこの発明の実施例５（請
求項６および請求項７に対応）について説明する。この
発明の実施例５における装置全体の概略構成は図１に示
した通りであり、データ処理装置１９内の制御プログラ
ムが異なるのみである。A fifth embodiment of the present invention in which the movement control of the head 7 is simplified with reference to the configuration diagram of FIG. 1, the flowchart of FIG. 10 and the explanatory diagrams of FIGS. (Corresponding to item 7) will be described. The schematic configuration of the entire apparatus in the fifth embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, and only the control program in the data processing apparatus 19 is different.

【００９２】図１０において、Ｓ１０〜Ｓ１２は前述と
同様のステップであり、Ｓ３５およびＳ３５′は前述の
ステップＳ１５に対応し、Ｓ３６はステップＳ１６に対
応している。また、図１１および図１２において、Ｄ１
〜Ｄ４は各所定角度毎に測定されたピン２の形状デー
タ、ＤＯは各形状データＤ１〜Ｄ４を同一座標上に変換
した後の形状データである。In FIG. 10, S10 to S12 are the same steps as described above, S35 and S35 'correspond to the above-mentioned step S15, and S36 corresponds to the step S16. Further, in FIGS. 11 and 12, D1
-D4 are the shape data of the pin 2 measured at each predetermined angle, and DO is the shape data after converting the shape data D1 to D4 on the same coordinates.

【００９３】まず、基準円柱棒の測定によりあらかじめ
求められたエアチャック１０および１１の中心のＹＺ座
標ならびに原点側のジャーナル１のＸ座標位置にヘッド
７を移動させ、原点側のジャーナル１の全周形状をＹ軸
方向から測定する（ステップＳ１０）。First, the head 7 is moved to the YZ coordinates of the centers of the air chucks 10 and 11 and the X coordinate position of the origin side journal 1 which are obtained in advance by measuring the reference cylindrical rod, and the entire circumference of the origin side journal 1 is moved. The shape is measured from the Y-axis direction (step S10).

【００９４】続いて、前述と同様に、ジャーナル１の全
周測定データを最小２乗法等により円に近似し、仮の軸
中心Ｑ′および仮の半径ｒ′を求める（図４参照）。ま
た、仮の軸中心Ｑ′からの距離が閾値ＴＨを越える凹凸
部分を仮の半径ｒ′に置き換えてジャーナル１の表面の
凹凸部分を除去し（ステップＳ３０）、再度円に近似し
てジャーナル１の軸中心を算出する。Then, similarly to the above, the entire circumference measurement data of the journal 1 is approximated to a circle by the least square method or the like, and the temporary axis center Q'and the temporary radius r'are obtained (see FIG. 4). Further, the irregularities on the surface of the journal 1 are removed by replacing the irregularities whose distance from the provisional axis center Q'exceeds the threshold value TH with the provisional radius r '(step S30), and again approximate the circle to the journal 1 Calculate the axis center of.

【００９５】同様に、反対側のジャーナル１の測定（ス
テップＳ１１）において、凹凸部分を除去（ステップＳ
３１）した後の軸中心を算出する。これらジャーナル１
の測定時（ステップＳ１０およびＳ１１）において、ヘ
ッド７はＸ軸〜Ｚ軸の３軸方向に移動制御される。Similarly, in the measurement of the journal 1 on the opposite side (step S11), the uneven portion is removed (step S
31) The center of the axis after calculation is calculated. These journals 1
At the time of measurement (steps S10 and S11), the head 7 is controlled to move in the three axis directions of the X axis to the Z axis.

【００９６】さらに、クランク軸４の中心線を算出（ス
テップＳ１２）した後、メモリ１８にあらかじめ記憶さ
せておいたクランク軸４の基準形状の寸法に基づいて、
中心線から各ピン２およびカウンタウェイト３までの位
置関係を算出する（ステップＳ３２）。Further, after calculating the center line of the crankshaft 4 (step S12), based on the dimensions of the reference shape of the crankshaft 4 stored in the memory 18 in advance,
The positional relationship from the center line to each pin 2 and counter weight 3 is calculated (step S32).

【００９７】次に、以下のように簡略化された手法によ
り各ピン２の全周の実形状を測定する（ステップＳ３
３）。すなわち、クランク軸７の回転角度をたとえば９
０°毎に停止させ、各停止状態において、ピン２の測定
面がヘッド７の測定範囲内に入るようにヘッド７をＹ軸
方向に移動させた後、ヘッド７をＺ軸方向に移動させな
がらピン２の実形状を測定する。Next, the actual shape of the entire circumference of each pin 2 is measured by the following simplified method (step S3).
3). That is, the rotation angle of the crankshaft 7 is, for example, 9
The head 7 is moved in the Y-axis direction so that the measurement surface of the pin 2 is within the measurement range of the head 7 in each stopped state, and then the head 7 is moved in the Z-axis direction. Measure the actual shape of pin 2.

【００９８】このとき、レーザ光の測定範囲が小さけれ
ば、ヘッド７は、ピン２の表面形状に倣ってＹ軸方向に
も移動制御される。また、測定対象となるピン２を変更
する場合には、ヘッド７はＸ軸方向およびＹ軸方向に移
動される。ステップＳ３３により、クランク軸４が１回
転する間に、図１１のように１つのピン２に対する４方
向からの測定データＤ１〜Ｄ４が得られ、これらを同一
座標上に変換することにより、図１２のように同一座標
上の測定データＤＯが得られる。At this time, if the measurement range of the laser light is small, the head 7 is also controlled to move in the Y-axis direction following the surface shape of the pin 2. When changing the pin 2 to be measured, the head 7 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. By the step S33, while the crankshaft 4 makes one rotation, measurement data D1 to D4 from four directions with respect to one pin 2 are obtained as shown in FIG. 11, and these are converted into the same coordinates as shown in FIG. As described above, the measurement data DO on the same coordinate is obtained.

【００９９】続いて、こうして変換されたピン２の全周
の測定データＤＯを、図１２のように、たとえば最小２
乗法により円Ｃ′に近似して仮の中心位置Ｑ′および仮
の半径ｒ′を求め、閾値ＴＨを越える凹凸部分を仮の半
径ｒ′に置き換えて除去する（ステップＳ３４）。そし
て、再度円に近似してピン２の中心位置を算出する。以
上の処理は、ジャーナル１の場合の処理（図５）と同様
である。Subsequently, the converted measurement data DO of the entire circumference of the pin 2 is converted into a minimum value of 2 as shown in FIG.
A provisional center position Q'and a provisional radius r'are obtained by approximating the circle C'by multiplication, and the uneven portion exceeding the threshold TH is replaced with the provisional radius r'and removed (step S34). Then, the center position of the pin 2 is calculated again by approximating the circle. The above processing is the same as the processing for the journal 1 (FIG. 5).

【０１００】次に、クランク軸４を連続回転させなが
ら、ヘッド７の投光軸が常に各カウンタウェイト３の中
心位置に当たるようにヘッド７をＺ軸方向に移動させ、
カウンタウェイト３の全周形状を測定して中心位置の座
標を算出する（ステップＳ３５）。Next, while continuously rotating the crankshaft 4, the head 7 is moved in the Z-axis direction so that the projection axis of the head 7 always contacts the center position of each counterweight 3,
The shape of the entire circumference of the counterweight 3 is measured to calculate the coordinates of the center position (step S35).

【０１０１】また、各ピン２およびカウンタウェイト３
の形状測定終了後、各クランク軸４の品種毎に定められ
た基準ピンの角度位置（ロータリエンコーダ１４からの
測定値）を基準として、他のピン２および各カウンタウ
ェイト３の位相を算出する（ステップＳ３５′）。すな
わち、各ピン２およびカウンタウェイト３に対するロー
タリエンコーダ１４からの測定値を求め、相互の位相関
係を演算する。Further, each pin 2 and counter weight 3
After the shape measurement is completed, the phases of the other pins 2 and the counter weights 3 are calculated with reference to the angular position of the reference pin (measurement value from the rotary encoder 14) determined for each type of the crankshaft 4. Step S35 '). That is, the measured value from the rotary encoder 14 for each pin 2 and the counter weight 3 is obtained, and the mutual phase relationship is calculated.

【０１０２】なお、ヘッド７は、カウンタウェイト３の
形状測定時にはＺ軸方向に移動し、測定対象となるカウ
ンタウェイト３の変更時にはＸ軸方向に移動する。ま
た、カウンタウェイト３の位相は、弧状部分の中心座標
から求められる。最後に、各ピン２およびカウンタウェ
イト３の中心位置および位相と、合否判定基準値とを比
較することにより、クランク軸４の合否を判定してその
判定結果を出力する（ステップＳ３６）。The head 7 moves in the Z-axis direction when the shape of the counterweight 3 is measured, and moves in the X-axis direction when the counterweight 3 to be measured is changed. Further, the phase of the counterweight 3 is obtained from the center coordinates of the arcuate portion. Finally, the center position and phase of each pin 2 and the counter weight 3 are compared with the pass / fail determination reference value to determine the pass / fail of the crankshaft 4 and output the determination result (step S36).

【０１０３】実施例６．なお、上記実施例５では、ピン
２の実形状測定時においてクランク軸４の回転を９０°
毎に停止させたが、所定の角度が１８０°以下であれ
ば、任意の角度毎に停止させて任意数の測定データを取
得しても、同様の変更により同一座標上の全周の測定デ
ータＤＯを得ることができる。Example 6. In the fifth embodiment, the rotation of the crankshaft 4 is 90 ° when measuring the actual shape of the pin 2.
Although it was stopped every time, if the predetermined angle is 180 ° or less, even if it stops every arbitrary angle and acquires an arbitrary number of measurement data, the measurement data of the entire circumference on the same coordinate is changed by the same change. You can get DO.

【０１０４】また、クランク軸４の停止角度位置を同一
回転角度ピッチ（９０°）により決定したが、必ずしも
回転角度ピッチを同一にする必要はなく、クランク軸４
の停止時のヘッド７のＺ軸方向の移動量を回転角度ピッ
チに応じて変化させれば、任意の停止角度位置に設定す
ることができる。Further, although the stop angle position of the crankshaft 4 is determined by the same rotation angle pitch (90 °), it is not always necessary to make the rotation angle pitch the same.
If the amount of movement of the head 7 in the Z-axis direction at the time of stop is changed according to the rotation angle pitch, it can be set to an arbitrary stop angle position.

【０１０５】また、所定の角度を１８０°以下に設定す
る理由は、光学式の変位センサ９のヘッド７をクランク
軸４のＺ軸方向に移動させながら停止中のピン２の形状
を測定した場合、測定可能な最大範囲は半周分（１８０
°）になるからである。The reason why the predetermined angle is set to 180 ° or less is that the shape of the pin 2 at rest is measured while moving the head 7 of the optical displacement sensor 9 in the Z-axis direction of the crankshaft 4. , The maximum measurable range is half a circle (180
°).

【０１０６】ところで、クランク軸４を回転停止させる
所定の角度が小さく、ピン２の測定データ数が大きい場
合、測定精度が向上するものの多大の測定時間がかか
る。また、前述したように、ピン２の形状測定誤差は、
ヘッド７から照射されるレーザ光とピン２の表面とがな
す角度が９０°のときに最小であり、照射角度が９０°
よりも大きくまたは小さくなるほど測定誤差は大きくな
る。したがって、クランク軸４を停止させる所定の回転
角度は、測定時間および測定精度等を考慮して設定され
る。By the way, when the predetermined angle for stopping the rotation of the crankshaft 4 is small and the number of measurement data of the pin 2 is large, the measurement accuracy is improved but a long measurement time is required. Further, as described above, the shape measurement error of the pin 2 is
It is minimum when the angle formed by the laser beam emitted from the head 7 and the surface of the pin 2 is 90 °, and the irradiation angle is 90 °.
The larger or smaller the value becomes, the larger the measurement error becomes. Therefore, the predetermined rotation angle for stopping the crankshaft 4 is set in consideration of measurement time, measurement accuracy, and the like.

【０１０７】実施例７．さらに、実施例５では、ジャー
ナル１およびピン２の外周形状の凹凸を除去したが、ジ
ャーナル１のみを凹凸除去対象としてもよい。Example 7. Furthermore, in Example 5, the unevenness of the outer peripheral shape of the journal 1 and the pin 2 was removed, but only the journal 1 may be the object of uneven removal.

【０１０８】[0108]

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、回転中心軸の両端にジャーナルが設けられ、回転中
心軸に沿って複数のピンおよびカウンタウェイトが配置
され、且つピンおよびカウンタウェイトが回転中心軸の
回転方向の基準位置に対して所定の角度位置に設けられ
たクランク軸を検査するためのクランク軸検査装置にお
いて、クランク軸の両端をチャックしてクランク軸を回
転させる回転装置と、ピンおよびカウンタウェイトの基
準形状を記憶しているメモリと、回転中心軸の直交方向
に投光する光学式のヘッドを有し、ピンおよびカウンタ
ウェイトの実形状を測定する変位センサと、回転装置を
制御するとともに、基準形状および実形状に基づいてピ
ンおよびカウンタウェイトの中心位置および角度位置を
算出するデータ処理装置とを設け、ピンおよびカウンタ
ウェイトの正確な中心位置および角度位置を算出するよ
うにしたので、高精度且つ短時間に自動的な検査が可能
なクランク軸検査装置が得られる効果がある。As described above, according to claim 1 of the present invention, journals are provided at both ends of the rotation center axis, a plurality of pins and counter weights are arranged along the rotation center axis, and the pins and counters are arranged. A crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft, wherein a weight is provided at a predetermined angle position with respect to a reference position in the rotation direction of a rotation center shaft, in which a crankshaft is rotated by chucking both ends of the crankshaft. , A memory that stores the reference shapes of the pin and the counter weight, an optical head that projects light in the direction orthogonal to the rotation center axis, a displacement sensor that measures the actual shape of the pin and the counter weight, and a rotation sensor. Data processing that controls the device and calculates the center and angular positions of the pin and counterweight based on the reference shape and actual shape. A device is provided, since to calculate the correct center position and angular position of the pin and counterweight, the effect of high precision and in a short time to allow automatic inspection crankshaft inspection device is obtained.

【０１０９】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、変位センサのヘッドの位置を制御するヘ
ッド移動機構を設け、データ処理装置は、ピンおよびカ
ウンタウェイトの形状測定時に、クランク軸の回転に応
答して、変位センサの測定軸となる投光軸がピンおよび
カウンタウェイトの中心位置に常に当たるようにヘッド
を制御するようにしたので、さらに信頼性の高いクラン
ク軸検査装置が得られる効果がある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a head moving mechanism for controlling the position of the head of the displacement sensor is provided, and the data processing device is configured such that the crank is used at the time of measuring the shape of the pin and the counter weight. In response to the rotation of the shaft, the head is controlled so that the projection axis, which is the measurement axis of the displacement sensor, always hits the center position of the pin and the counter weight. There is an effect to be obtained.

【０１１０】また、この発明の請求項３によれば、クラ
ンク軸の両端をチャックしてクランク軸を回転させる回
転装置と、ピンおよびカウンタウェイトの基準形状を記
憶しているメモリと、回転中心軸となるＸ軸方向に直交
するＹ軸方向から、ジャーナル、ピンおよびカウンタウ
ェイトを含むクランク軸の表面までの距離を、クランク
軸の実形状として非接触で測定するための光学式のヘッ
ドを有する変位センサと、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ならびに
Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指
定された位置に変位センサを移動させるヘッド移動機構
と、回転装置およびヘッド移動機構を制御するとともに
メモリからの基準形状および変位センサからの測定デー
タを取り込むデータ処理装置とを設け、データ処理装置
は、クランク軸を回転させながら各ジャーナルの全周形
状を測定し、全周形状から各ジャーナルの軸中心を算出
し、各ジャーナルの軸中心間を結ぶ直線をクランク軸の
中心線として算出し、回転中心軸を原点とする座標系を
用いて、各ピンのＸ軸位置における中心線の位置を求
め、各ピンのＸ軸位置に変位センサを移動させ、クラン
ク軸を回転させながら、変位センサの測定軸が回転中心
軸を通るときのヘッドから各ピンの表面までの距離を測
定し、距離に基づいてピンの中心位置を算出するととも
に、距離が最小となるときのクランク軸の基準位置から
の回転角度をピンの位相測定値として求め、回転中心軸
に対する中心線の位置およびピンの中心位置から角度補
正値を算出し、位相測定値から角度補正値を減算した値
をピンの角度位置とするようにしたので、クランク軸の
回転中心軸と中心線との誤差を補償することができ、ピ
ンの角度位置の測定精度を向上させたクランク軸検査装
置が得られる効果がある。According to a third aspect of the present invention, a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, a memory that stores reference shapes of the pin and the counterweight, and a rotation center shaft. Displacement having an optical head for measuring the distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction to the surface of the crankshaft including the journal, the pin and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. A sensor, a head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, a rotating device, and a head moving mechanism. A data processing device for controlling and controlling the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor is provided. While rotating, measure the entire circumference shape of each journal, calculate the axis center of each journal from the entire circumference shape, calculate the straight line connecting the axis centers of each journal as the center line of the crankshaft, and set the rotation center axis as the origin. The position of the center line at the X-axis position of each pin is calculated using the coordinate system, and the displacement sensor is moved to the X-axis position of each pin and the crankshaft is rotated while the measurement axis of the displacement sensor is the center of rotation. Measure the distance from the head to the surface of each pin when passing through the axis, calculate the center position of the pin based on the distance, and determine the rotation angle from the reference position of the crankshaft when the distance is the minimum. Obtained as the phase measurement value, the angle correction value was calculated from the position of the center line with respect to the rotation center axis and the center position of the pin, and the value obtained by subtracting the angle correction value from the phase measurement value was used as the angular position of the pin. Can compensate for the error between the rotation center axis and the center line of the crankshaft, the crankshaft inspection apparatus with improved measurement accuracy of the angular position of the pin there is an effect to be obtained.

【０１１１】また、この発明の請求項４によれば、クラ
ンク軸の両端をチャックしてクランク軸を回転させる回
転装置と、ピンおよびカウンタウェイトの基準形状を記
憶しているメモリと、回転中心軸となるＸ軸方向に直交
するＹ軸方向から、ジャーナル、ピンおよびカウンタウ
ェイトを含むクランク軸の表面までの距離をクランク軸
の実形状として非接触で測定するための光学式のヘッド
を有する変位センサと、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ならびにＸ
軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定
された位置に変位センサを移動させるヘッド移動機構
と、回転装置およびヘッド移動機構を制御するとともに
メモリからの基準形状および変位センサからの測定デー
タを取り込むデータ処理装置とを設け、データ処理装置
は、クランク軸を回転させながら各ジャーナルの全周形
状を測定し、全周形状から各ジャーナルの軸中心を算出
し、各ジャーナルの軸中心間を結ぶ直線をクランク軸の
中心線として算出し、回転中心軸を原点とする座標系を
用いて、各カウンタウェイトのＸ軸位置における中心線
の位置を求め、カウンタウェイトの開き角を定める基準
半径を有し且つ中心線の位置を中心とする円弧とカウン
タウェイトの基準形状のエッジ部との交点を算出し、交
点と中心線の位置とを結ぶ直線がＹ軸方向に対して所定
角度をなす角度位置の交点に対し、Ｙ軸方向に所定距離
だけ離れた位置に変位センサを移動させて、クランク軸
を回転させながらヘッドからカウンタウェイトの表面ま
での距離を測定し、測定された距離が所定距離と一致す
るときのクランク軸の回転角度をカウンタウェイトの位
相測定値として求め、位相測定値から所定角度を減算し
た値をカウンタウェイトの開き角位置として算出し、両
側のエッジ部に対する各開き角位置に基づいてカウンタ
ウェイトの角度位置を算出するようにしたので、クラン
ク軸の回転中心軸と中心線との誤差を補償することがで
き、カウンタウェイトの開き角位置および位相の測定精
度を向上させたクランク軸検査装置が得られる効果があ
る。According to a fourth aspect of the present invention, a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, a memory that stores reference shapes of the pin and the counterweight, and a rotation center shaft. Displacement sensor having an optical head for measuring the distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction to the surface of the crankshaft including the journal, the pin and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. And X-axis direction, Y-axis direction and X
A head moving mechanism that moves the displacement sensor to a position specified by three axes in the Z-axis direction that is orthogonal to the axial direction and the Y-axis direction, a rotating device and a head moving mechanism, and a reference shape and a displacement sensor from a memory. A data processing device that captures the measurement data of is installed.The data processing device measures the entire circumference shape of each journal while rotating the crankshaft, calculates the axis center of each journal from the entire circumference shape, and calculates the axis of each journal. The straight line connecting the centers is calculated as the center line of the crankshaft, and the position of the centerline at the X-axis position of each counterweight is calculated using the coordinate system with the rotation center axis as the origin to determine the opening angle of the counterweight. The intersection of the arc having the reference radius and centered on the position of the center line and the edge of the reference shape of the counterweight is calculated, and the intersection and the position of the centerline are calculated. The displacement sensor is moved to a position separated by a predetermined distance in the Y-axis direction with respect to an intersection of angular positions where the connecting straight line makes a predetermined angle with respect to the Y-axis direction, and the crankshaft is rotated while the surface of the counterweight is separated from the head. Is measured, the rotation angle of the crankshaft when the measured distance matches the specified distance is obtained as the phase measurement value of the counter weight, and the value obtained by subtracting the specified angle from the phase measurement value is the opening angle of the counter weight. Since the angular position of the counterweight is calculated based on each opening angle position with respect to the edge portions on both sides, it is possible to compensate the error between the rotation center axis of the crankshaft and the centerline, and There is an effect that a crankshaft inspection device with improved measurement accuracy of the opening angle position and phase of the weight can be obtained.

【０１１２】また、この発明の請求項５によれば、クラ
ンク軸の両端をチャックしてクランク軸を回転させる回
転装置と、ピンおよびカウンタウェイトの基準形状を記
憶しているメモリと、回転中心軸となるＸ軸方向に直交
するＹ軸方向から、ジャーナル、ピンおよびカウンタウ
ェイトを含むクランク軸の表面までの距離をクランク軸
の実形状として非接触で測定するための光学式のヘッド
を有する変位センサと、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ならびにＸ
軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定
された位置に変位センサを移動させるヘッド移動機構
と、回転装置およびヘッド移動機構を制御するとともに
メモリからの基準形状および変位センサからの測定デー
タを取り込むデータ処理装置とを設け、データ処理装置
は、クランク軸を回転させながらジャーナルの全周形状
を測定し、全周形状から凹凸部分を除去して各ジャーナ
ルの軸中心を算出し、各ジャーナルの軸中心間を結ぶ直
線をクランク軸の中心線として算出し、中心線に対する
クランク軸の基準形状と実形状との比較結果から、ピン
およびカウンタウェイトを含むクランク軸の合否を判定
するようにしたので、ジャーナル表面の凹凸による近似
円の軸中心誤差を除去してクランク軸の中心線ならびに
ピンおよびカウンタウェイトの形状を正確に算出するこ
とができ、信頼性を向上させたクランク軸検査装置が得
られる効果がある。According to a fifth aspect of the present invention, a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, a memory that stores reference shapes of pins and a counterweight, and a rotation center shaft. Displacement sensor having an optical head for measuring the distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction to the surface of the crankshaft including the journal, the pin and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. And X-axis direction, Y-axis direction and X
A head moving mechanism that moves the displacement sensor to a position specified by three axes in the Z-axis direction that is orthogonal to the axial direction and the Y-axis direction, a rotating device and a head moving mechanism, and a reference shape and a displacement sensor from a memory. A data processing device that captures the measurement data of is provided, and the data processing device measures the entire circumference shape of the journal while rotating the crankshaft, and removes the uneven portion from the entire circumference shape to calculate the axis center of each journal. , Calculate the straight line connecting the shaft centers of each journal as the center line of the crank shaft, and judge the pass / fail of the crank shaft including the pin and the counter weight from the comparison result of the reference shape and the actual shape of the crank shaft with respect to the center line. Therefore, the axis center error of the approximate circle due to the unevenness of the journal surface is removed to remove the crankshaft center line and the pin and counter. The shape of the Eito can be calculated accurately, the effect of crankshaft inspection apparatus with improved reliability can be obtained.

【０１１３】また、この発明の請求項６によれば、クラ
ンク軸の両端をチャックしてクランク軸を回転させる回
転装置と、ピンおよびカウンタウェイトの基準形状を記
憶しているメモリと、回転中心軸となるＸ軸方向に直交
するＹ軸方向から、ジャーナル、ピンおよびカウンタウ
ェイトを含むクランク軸の表面までの距離をクランク軸
の実形状として非接触で測定するための光学式のヘッド
を有する変位センサと、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ならびにＸ
軸方向およびＹ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定
された位置に変位センサを移動させるヘッド移動機構
と、回転装置およびヘッド移動機構を制御するとともに
メモリからの基準形状および変位センサからの測定デー
タを取り込むデータ処理装置とを備え、データ処理装置
は、クランク軸を所定の角度毎に停止させながら変位セ
ンサをＺ軸方向に移動させて、各ピンの実形状を所定の
角度毎に得るとともに、各実形状を同一座標上のデータ
に変換して各ピンの中心位置および基準位置からの角度
を算出し、同一座標上の実形状と基準形状とを比較し
て、クランク軸の合否を判定するようにしたので、信頼
性を向上させるとともに、ヘッド制御およびデータ処理
を簡略化させたクランク軸検査装置が得られる効果があ
る。According to claim 6 of the present invention, a rotating device for chucking both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, a memory for storing reference shapes of the pin and the counterweight, and a rotation center shaft. Displacement sensor having an optical head for measuring the distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction to the surface of the crankshaft including the journal, the pin and the counterweight as the actual shape of the crankshaft without contact. And X-axis direction, Y-axis direction and X
A head moving mechanism that moves the displacement sensor to a position specified by three axes in the Z-axis direction that is orthogonal to the axial direction and the Y-axis direction, a rotating device and a head moving mechanism, and a reference shape and a displacement sensor from a memory. And a data processing device that takes in measurement data of the pin. The data processing device moves the displacement sensor in the Z-axis direction while stopping the crankshaft at predetermined angles to determine the actual shape of each pin at predetermined angles. At the same time, each actual shape is converted to data on the same coordinates, the angle from the center position and reference position of each pin is calculated, and the actual shape on the same coordinates and the reference shape are compared to determine whether the crankshaft has passed or failed. Since the determination is made, there is an effect that the reliability can be improved and a crankshaft inspection device in which head control and data processing are simplified can be obtained.

【０１１４】また、この発明の請求項７によれば、請求
項５または請求項６において、データ処理装置は、ピン
の実形状から凹凸部分を除去するようにしたので、ピン
形状の表面凹凸による近似円の中心位置誤差を除去して
中心位置を正確に算出することができ、信頼性を向上さ
せたクランク軸検査装置が得られる効果がある。According to claim 7 of the present invention, in claim 5 or claim 6, the data processor removes the uneven portion from the actual shape of the pin. The center position error of the approximate circle can be removed to accurately calculate the center position, and the crankshaft inspection device with improved reliability can be obtained.

【０１１５】また、この発明の請求項８によれば、光学
式の変位センサからの投光によりクランク軸の両端に設
けられた各ジャーナルの外周形状を測定し、外周形状に
基づいて各ジャーナルの軸中心を算出し、各軸中心間を
結ぶ直線をクランク軸の中心線として算出し、変位セン
サの投光軸がクランク軸の中心線に直交するようにクラ
ンク軸に設けられたピンおよびカウンタウェイトの実形
状を測定し、メモリに記憶されたピンおよびカウンタウ
ェイトの基準形状と実形状とを比較して、ピンおよびカ
ウンタウェイトの中心位置ならびに基準位置からの角度
位置を算出し、算出された中心位置および角度位置と、
基準形状に基づく中心位置および角度位置とを比較する
ようにしたので、高精度且つ短時間に自動的な検査が可
能なクランク軸検査方法が得られる効果がある。According to the eighth aspect of the present invention, the outer peripheral shape of each journal provided at both ends of the crankshaft is measured by projecting light from an optical displacement sensor, and each journal is measured based on the outer peripheral shape. The center of the shaft is calculated, and the straight line connecting the centers of the shafts is used as the center line of the crank shaft.The pin and counter weight provided on the crank shaft so that the projection axis of the displacement sensor is orthogonal to the center line of the crank shaft. Of the pin and counter weight stored in the memory is compared with the actual shape of the pin and counter weight to calculate the center position of the pin and counter weight and the angular position from the reference position. Position and angular position,
Since the center position and the angular position based on the reference shape are compared with each other, there is an effect that a crankshaft inspection method capable of highly accurate and automatic inspection in a short time can be obtained.

【０１１６】また、この発明の請求項９によれば、光学
式の変位センサからの投光によりクランク軸の両端に設
けられた各ジャーナルの外周形状を測定し、外周形状に
基づいて各ジャーナルの軸中心を算出し、各軸中心間を
結ぶ直線をクランク軸の中心線として算出し、変位セン
サの投光軸がクランク軸の中心線に直交するようにクラ
ンク軸に設けられたピンおよびカウンタウェイトの実形
状を測定し、クランク軸の中心線と回転中心軸との不一
致に起因する実形状の誤差を中心線を基準として補正
し、メモリに記憶されたピンおよびカウンタウェイトの
基準形状と補正された実形状とを比較して、ピンおよび
カウンタウェイトの中心位置ならびに基準位置からの角
度位置を算出し、算出された中心位置および角度位置と
基準形状に基づく中心位置および角度位置とを比較する
ようにしたので、高精度且つ短時間に自動的な検査が可
能なクランク軸検査方法が得られる効果がある。According to the ninth aspect of the present invention, the outer peripheral shape of each journal provided at both ends of the crankshaft is measured by projecting light from the optical displacement sensor, and based on the outer peripheral shape, each journal is measured. The center of the shaft is calculated, and the straight line connecting the centers of the shafts is used as the center line of the crank shaft.The pin and counter weight provided on the crank shaft so that the projection axis of the displacement sensor is orthogonal to the center line of the crank shaft. The actual shape of is measured, and the error of the actual shape caused by the disagreement between the center line of the crank shaft and the rotation center axis is corrected with the center line as the reference, and the error is corrected with the reference shape of the pin and counter weight stored in the memory. The actual position is compared to the center position of the pin and the counter weight, and the angular position from the reference position is calculated. Since so as to compare the position and angular position, there is an effect that high accuracy in a short time to allow automatic inspection crankshaft inspection method is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の実施例１を一部ブロック図で示す構
成図である。FIG. 1 is a block diagram showing a partial block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図２】この発明の実施例１による形状測定処理動作を
示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a shape measurement processing operation according to the first embodiment of the present invention.

【図３】この発明の実施例４による形状測定処理動作を
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a shape measurement processing operation according to a fourth embodiment of the present invention.

【図４】この発明の実施例４の形状測定処理動作におけ
るジャーナル形状の近似円を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an approximate circle of a journal shape in a shape measurement processing operation according to the fourth embodiment of the present invention.

【図５】この発明の実施例４の形状測定処理動作におけ
るジャーナル形状の凹凸部分を除去した近似円を示す説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an approximate circle from which a concavo-convex portion of a journal shape is removed in the shape measuring processing operation according to the fourth embodiment of the present invention.

【図６】この発明の実施例４におけるピンの位相算出動
作を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a pin phase calculation operation according to the fourth embodiment of the present invention.

【図７】この発明の実施例４におけるピンの位相算出動
作に用いられる回転角度および測定値の関係を示す特性
図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle and a measured value used for a phase calculation operation of a pin according to the fourth embodiment of the present invention.

【図８】この発明の実施例４におけるカウンタウェイト
の位相算出動作を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a counter weight phase calculation operation according to the fourth embodiment of the present invention.

【図９】この発明の実施例４におけるカウンタウェイト
の位相算出動作に用いられる回転角度および測定値の関
係を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle and a measurement value used for a phase calculation operation of a counter weight in the fourth embodiment of the present invention.

【図１０】この発明の実施例５による形状測定処理動作
を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a shape measurement processing operation according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１１】この発明の実施例５におけるピンの形状測定
処理動作を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a pin shape measurement processing operation according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１２】この発明の実施例５により変換された同一座
標上のピン形状を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a pin shape on the same coordinates converted according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１３】この発明の実施例５の形状測定処理動作にお
けるピン形状の凹凸部分を除去した近似円を示す説明図
である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an approximate circle from which pin-shaped concavo-convex portions are removed in the shape measurement processing operation according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１４】一般的なクランク軸の要部を示す斜視図であ
る。FIG. 14 is a perspective view showing a main part of a general crankshaft.

【図１５】従来のクランク軸検査装置および方法を示す
説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a conventional crankshaft inspection device and method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ジャーナル ２ ピン ３ カウンタウェイト ４ クランク軸 ７ ヘッド ９ 変位センサ １０、１１ エアチャック １３ モータ（回転装置） １６ ヘッド移動機構 １８ メモリ １９ データ処理装置 Ａ 回転中心軸位置 Ｂ 中心線位置 ｄ 距離 ｄｏ 最小距離 ｄｐ 所定距離 Ｄ 全周形状 Ｑ 中心位置 Ｌ、Ｌ′ 開き角線 Ｒｗ 基準半径 Ｗ 交点 θ クランク軸の回転角度 θｏ ピンの位相測定値 θｐ カウンタウェイトの位相測定値 α 角度補正値 β 所定角度 Ｓ０、Ｓ１、Ｓ１０、Ｓ１１ ジャーナルの外周形状を
測定するステップ Ｓ２、Ｓ１２ クランク軸の中心線を算出するステップ Ｓ３ ピンおよびカウンタウェイトの位置を算出するス
テップ Ｓ５ ピンおよびカウンタウェイトの位相を算出するス
テップ Ｓ６、Ｓ１６、Ｓ３６ 合否判定するステップ Ｓ１４ ピンの位相を算出するステップ Ｓ１５ カウンタウェイトの位相を算出するステップ Ｓ２０ 中心線の位置を算出するステップ Ｓ２１ 不一致誤差を中心線を基準に補正するステップ Ｓ３０ ジャーナルの凹凸を除去するステップ Ｓ３３ 所定の角度毎に停止させながらピンの実形状を
測定するステップ Ｓ３４ ピンの凹凸の除去するステップ1 journal 2 pin 3 counter weight 4 crankshaft 7 head 9 displacement sensor 10, 11 air chuck 13 motor (rotating device) 16 head moving mechanism 18 memory 19 data processing device A rotation center axis position B centerline position d distance do minimum distance dp Predetermined distance D All-round shape Q Center position L, L'Open angle line Rw Reference radius W Intersection θ Crankshaft rotation angle θo Pin phase measurement value θp Counterweight phase measurement value α Angle correction value β Predetermined angle S0, S1, S10, S11 Steps for measuring the outer peripheral shape of the journal S2, S12 Steps for calculating the center line of the crankshaft S3 Steps for calculating the positions of the pins and counter weights S5 Steps for calculating the phases of the pins and counter weights S6, S16 , S36 Pass / fail judgment step S 4 Step of calculating phase of pin S15 Step of calculating phase of counter weight S20 Step of calculating center line position S21 Step of correcting mismatch error with reference to center line S30 Step of removing unevenness of journal S33 Predetermined angle Measuring the actual shape of the pin while stopping every step S34 removing the unevenness of the pin

フロントページの続き (72)発明者 有木 正幸 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 滝岡 孝司 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 雁瀬 康史 尼崎市塚口本町６丁目16番１号 三菱電機 エンジニアリング株式会社伊丹事業所内 (72)発明者 三輪 寿之 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 永尾 俊繁 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内Front page continuation (72) Inventor Masayuki Ariki 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Co., Ltd. Itami Works (72) Inventor Takashi Takioka 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Corporation Itami Works (72) Inventor Yasushi Karase 6-16-1, Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Engineering Co., Ltd. Itami Works (72) Inventor Toshiyuki Miwa 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Corporation Itami Works (72) Inventor Toshishige Nagao 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Itami Works

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 回転中心軸の両端にジャーナルが設けら
れ、前記回転中心軸に沿って複数のピンおよびカウンタ
ウェイトが配置され、且つ前記ピンおよび前記カウンタ
ウェイトが前記回転中心軸の回転方向の基準位置に対し
て所定の角度位置に設けられたクランク軸を検査するた
めのクランク軸検査装置において、 前記クランク軸の両端をチャックして前記クランク軸を
回転させる回転装置と、 前記ピンおよび前記カウンタウェイトの基準形状を記憶
しているメモリと、 前記回転中心軸の直交方向に投光する光学式のヘッドを
有し、前記ピンおよび前記カウンタウェイトの実形状を
測定する変位センサと、 前記回転装置を制御するとともに、前記基準形状および
前記実形状に基づいて前記ピンおよび前記カウンタウェ
イトの中心位置および前記角度位置を算出するデータ処
理装置とを備えたことを特徴とするクランク軸検査装
置。1. A journal is provided at both ends of a rotation center axis, a plurality of pins and a counter weight are arranged along the rotation center axis, and the pins and the counter weight are references in a rotation direction of the rotation center axis. A crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft provided at a predetermined angle position with respect to a position, comprising: a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, the pin and the counterweight. Of the reference shape, a memory having an optical head for projecting light in a direction orthogonal to the rotation center axis, a displacement sensor for measuring actual shapes of the pin and the counter weight, and the rotating device. While controlling, based on the reference shape and the actual shape, the center position of the pin and the counter weight and Crankshaft inspection apparatus characterized by comprising a data processing unit for calculating the serial angular position. 【請求項２】 前記変位センサのヘッドの位置を制御す
るヘッド移動機構を備え、 前記データ処理装置は、前記ピンおよび前記カウンタウ
ェイトの形状測定時に、前記クランク軸の回転に応答し
て、前記変位センサの測定軸となる投光軸が前記ピンお
よび前記カウンタウェイトの中心位置に常に当たるよう
に前記ヘッドを制御することを特徴とする請求項１のク
ランク軸検査装置。2. A head moving mechanism for controlling the position of the head of the displacement sensor, wherein the data processing device responds to the rotation of the crankshaft during the shape measurement of the pin and the counterweight. 2. The crankshaft inspecting device according to claim 1, wherein the head is controlled so that a light projecting axis, which is a measuring axis of the sensor, always contacts the center positions of the pin and the counter weight. 【請求項３】 回転中心軸の両端にジャーナルが設けら
れ、前記回転中心軸に沿って複数のピンおよびカウンタ
ウェイトが配置され、且つ前記ピンおよび前記カウンタ
ウェイトが前記回転中心軸の回転方向の基準位置に対し
て所定の角度位置に設けられたクランク軸を検査するた
めのクランク軸検査装置において、 前記クランク軸の両端をチャックして前記クランク軸を
回転させる回転装置と、 前記ピンおよび前記カウンタウェイトの基準形状を記憶
しているメモリと、 前記回転中心軸となるＸ軸方向に直交するＹ軸方向か
ら、前記ジャーナル、前記ピンおよび前記カウンタウェ
イトを含む前記クランク軸の表面までの距離を、前記ク
ランク軸の実形状として非接触で測定するための光学式
のヘッドを有する変位センサと、 前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向ならびに前記Ｘ軸方向およ
び前記Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定された
位置に前記変位センサを移動させるヘッド移動機構と、 前記回転装置および前記ヘッド移動機構を制御するとと
もに前記メモリからの基準形状および前記変位センサか
らの測定データを取り込むデータ処理装置とを備え、 前記データ処理装置は、 前記クランク軸を回転させながら前記各ジャーナルの全
周形状を測定し、 前記全周形状から前記各ジャーナルの軸中心を算出し、 前記各ジャーナルの軸中心間を結ぶ直線を前記クランク
軸の中心線として算出し、 前記回転中心軸を原点とする座標系を用いて、前記各ピ
ンのＸ軸位置における前記中心線の位置を求め、 前記各ピンのＸ軸位置に前記変位センサを移動させ、前
記クランク軸を回転させながら、前記変位センサの測定
軸が前記回転中心軸を通るときの前記ヘッドから前記各
ピンの表面までの距離を測定し、 前記距離に基づいて前記ピンの中心位置を算出するとと
もに、前記距離が最小となるときの前記クランク軸の前
記基準位置からの回転角度を前記ピンの位相測定値とし
て求め、 前記回転中心軸に対する前記中心線の位置および前記ピ
ンの中心位置から角度補正値を算出し、 前記位相測定値から前記角度補正値を減算した値を前記
ピンの角度位置とすることを特徴とするクランク軸検査
装置。3. A journal is provided at both ends of the rotation center axis, a plurality of pins and a counter weight are arranged along the rotation center axis, and the pins and the counter weight are references in the rotation direction of the rotation center axis. A crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft provided at a predetermined angle position with respect to a position, comprising: a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, the pin and the counterweight. Of the reference shape, and a distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crankshaft including the journal, the pin, and the counterweight, A displacement sensor having an optical head for non-contact measurement as a real shape of the crankshaft, the X-axis direction, A head moving mechanism that moves the displacement sensor to a position designated by three axes of the Y-axis direction and the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, and controls the rotating device and the head moving mechanism. And a data processing device that takes in reference data from the memory and measurement data from the displacement sensor, the data processing device measuring the entire circumferential shape of each journal while rotating the crankshaft, The axis center of each journal is calculated from the entire circumference shape, a straight line connecting the axis centers of the journals is calculated as the center line of the crankshaft, and a coordinate system having the rotation center axis as the origin is used, The position of the center line at the X-axis position of each pin is obtained, the displacement sensor is moved to the X-axis position of each pin, and the crankshaft is rotated. However, the distance from the head to the surface of each pin when the measurement axis of the displacement sensor passes through the rotation center axis is measured, and the center position of the pin is calculated based on the distance, and the distance is Obtain the rotation angle of the crankshaft from the reference position when it becomes the minimum as the phase measurement value of the pin, calculate the angle correction value from the position of the center line with respect to the rotation center axis and the center position of the pin, A crankshaft inspection device, wherein a value obtained by subtracting the angle correction value from the phase measurement value is set as an angular position of the pin. 【請求項４】 回転中心軸の両端にジャーナルが設けら
れ、前記回転中心軸に沿って複数のピンおよびカウンタ
ウェイトが配置され、且つ前記ピンおよび前記カウンタ
ウェイトが前記回転中心軸の回転方向の基準位置に対し
て所定の角度位置に設けられたクランク軸を検査するた
めのクランク軸検査装置において、 前記クランク軸の両端をチャックして前記クランク軸を
回転させる回転装置と、 前記ピンおよび前記カウンタウェイトの基準形状を記憶
しているメモリと、 前記回転中心軸となるＸ軸方向に直交するＹ軸方向か
ら、前記ジャーナル、前記ピンおよび前記カウンタウェ
イトを含む前記クランク軸の表面までの距離を前記クラ
ンク軸の実形状として非接触で測定するための光学式の
ヘッドを有する変位センサと、 前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向ならびに前記Ｘ軸方向およ
び前記Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定された
位置に前記変位センサを移動させるヘッド移動機構と、 前記回転装置および前記ヘッド移動機構を制御するとと
もに前記メモリからの基準形状および前記変位センサか
らの測定データを取り込むデータ処理装置とを備え、 前記データ処理装置は、 前記クランク軸を回転させながら前記各ジャーナルの全
周形状を測定し、 前記全周形状から前記各ジャーナルの軸中心を算出し、 前記各ジャーナルの軸中心間を結ぶ直線を前記クランク
軸の中心線として算出し、 前記回転中心軸を原点とする座標系を用いて、前記各カ
ウンタウェイトのＸ軸位置における前記中心線の位置を
求め、 前記カウンタウェイトの開き角を定める基準半径を有し
且つ前記中心線の位置を中心とする円弧と前記カウンタ
ウェイトの基準形状のエッジ部との交点を算出し、 前記交点と前記中心線の位置とを結ぶ直線が前記Ｙ軸方
向に対して所定角度をなす角度位置の前記交点に対し、
前記Ｙ軸方向に所定距離だけ離れた位置に前記変位セン
サを移動させて、前記クランク軸を回転させながら前記
ヘッドから前記カウンタウェイトの表面までの距離を測
定し、 測定された前記距離が前記所定距離と一致するときの前
記クランク軸の回転角度を前記カウンタウェイトの位相
測定値として求め、 前記位相測定値から前記所定角度を減算した値を前記カ
ウンタウェイトの開き角位置として算出し、 両側のエッジ部に対する各開き角位置に基づいて前記カ
ウンタウェイトの角度位置を算出することを特徴とする
クランク軸検査装置。4. A journal is provided at both ends of a rotation center axis, a plurality of pins and a counter weight are arranged along the rotation center axis, and the pins and the counter weight are references in a rotation direction of the rotation center axis. A crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft provided at a predetermined angle position with respect to a position, comprising: a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, the pin and the counterweight. Of the reference shape, and a distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crank shaft including the journal, the pin, and the counter weight. A displacement sensor having an optical head for non-contact measurement as the actual shape of the shaft; A head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes of a Y-axis direction and a Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, and controlling the rotating device and the head moving mechanism. Along with the data processing device that takes in the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor, the data processing device measures the entire circumferential shape of each journal while rotating the crankshaft, The axis center of each journal is calculated from the circumferential shape, a straight line connecting the axis centers of the journals is calculated as the center line of the crankshaft, and the coordinate system having the rotation center axis as the origin is used to The position of the center line at the X-axis position of the counterweight is obtained, and the centerline has a reference radius that defines the opening angle of the counterweight. Is calculated as an intersection of an arc centered on the position of and the edge portion of the reference shape of the counterweight, and a straight line connecting the intersection and the position of the centerline forms a predetermined angle with respect to the Y-axis direction. For the intersection of
The displacement sensor is moved to a position separated by a predetermined distance in the Y-axis direction, the distance from the head to the surface of the counterweight is measured while rotating the crankshaft, and the measured distance is the predetermined distance. The rotation angle of the crankshaft when it matches the distance is obtained as the phase measurement value of the counter weight, and the value obtained by subtracting the predetermined angle from the phase measurement value is calculated as the opening angle position of the counter weight, and the edges on both sides are calculated. A crankshaft inspecting device, wherein an angular position of the counterweight is calculated based on each opening angular position with respect to the section. 【請求項５】 回転中心軸の両端にジャーナルが設けら
れ、前記回転中心軸に沿って複数のピンおよびカウンタ
ウェイトが配置され、且つ前記ピンおよび前記カウンタ
ウェイトが前記回転中心軸の回転方向の基準位置に対し
て所定の角度位置に設けられたクランク軸を検査するた
めのクランク軸検査装置において、 前記クランク軸の両端をチャックして前記クランク軸を
回転させる回転装置と、 前記ピンおよび前記カウンタウェイトの基準形状を記憶
しているメモリと、 前記回転中心軸となるＸ軸方向に直交するＹ軸方向か
ら、前記ジャーナル、前記ピンおよび前記カウンタウェ
イトを含む前記クランク軸の表面までの距離を前記クラ
ンク軸の実形状として非接触で測定するための光学式の
ヘッドを有する変位センサと、 前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向ならびに前記Ｘ軸方向およ
び前記Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定された
位置に前記変位センサを移動させるヘッド移動機構と、 前記回転装置および前記ヘッド移動機構を制御するとと
もに前記メモリからの基準形状および前記変位センサか
らの測定データを取り込むデータ処理装置とを備え、 前記データ処理装置は、 前記クランク軸を回転させながら前記ジャーナルの全周
形状を測定し、 前記全周形状から凹凸部分を除去して前記各ジャーナル
の軸中心を算出し、 前記各ジャーナルの軸中心間を結ぶ直線を前記クランク
軸の中心線として算出し、 前記中心線に対する前記クランク軸の基準形状と実形状
との比較結果から、前記ピンおよび前記カウンタウェイ
トを含む前記クランク軸の合否を判定することを特徴と
するクランク軸検査装置。5. A journal is provided at both ends of a rotation center axis, a plurality of pins and a counter weight are arranged along the rotation center axis, and the pins and the counter weight are references in a rotation direction of the rotation center axis. A crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft provided at a predetermined angle position with respect to a position, comprising: a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, the pin and the counterweight. Of the reference shape, and a distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crank shaft including the journal, the pin, and the counter weight. A displacement sensor having an optical head for non-contact measurement as the actual shape of the shaft; A head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes of a Y-axis direction and a Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, and controlling the rotating device and the head moving mechanism. Together with a reference shape from the memory and a data processing device that captures measurement data from the displacement sensor, the data processing device measures the entire circumference shape of the journal while rotating the crankshaft, Calculate the axial center of each journal by removing the uneven portion from the shape, calculate the straight line connecting the axial center of each journal as the centerline of the crankshaft, and the reference shape of the crankshaft with respect to the centerline It is characterized in that whether or not the crankshaft including the pin and the counterweight is acceptable is determined from a comparison result with an actual shape. Crankshaft inspection device. 【請求項６】 回転中心軸の両端にジャーナルが設けら
れ、前記回転中心軸に沿って複数のピンおよびカウンタ
ウェイトが配置され、且つ前記ピンおよび前記カウンタ
ウェイトが前記回転中心軸の回転方向の基準位置に対し
て所定の角度位置に設けられたクランク軸を検査するた
めのクランク軸検査装置において、 前記クランク軸の両端をチャックして前記クランク軸を
回転させる回転装置と、 前記ピンおよび前記カウンタウェイトの基準形状を記憶
しているメモリと、 前記回転中心軸となるＸ軸方向に直交するＹ軸方向か
ら、前記ジャーナル、前記ピンおよび前記カウンタウェ
イトを含む前記クランク軸の表面までの距離を前記クラ
ンク軸の実形状として非接触で測定するための光学式の
ヘッドを有する変位センサと、 前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向ならびに前記Ｘ軸方向およ
び前記Ｙ軸方向に直交するＺ軸方向の３軸で指定された
位置に前記変位センサを移動させるヘッド移動機構と、 前記回転装置および前記ヘッド移動機構を制御するとと
もに前記メモリからの基準形状および前記変位センサか
らの測定データを取り込むデータ処理装置とを備え、 前記データ処理装置は、 前記クランク軸を所定の角度毎に停止させながら前記変
位センサを前記Ｚ軸方向に移動させて、前記各ピンの実
形状を前記所定の角度毎に得るとともに、 前記各実形状を同一座標上のデータに変換して前記各ピ
ンの中心位置および前記基準位置からの角度を算出し、 前記同一座標上の実形状と基準形状とを比較して、前記
クランク軸の合否を判定することを特徴とするクランク
軸検査装置。6. A journal is provided at both ends of a rotation center shaft, a plurality of pins and a counter weight are arranged along the rotation center shaft, and the pins and the counter weight are references in a rotation direction of the rotation center shaft. A crankshaft inspection device for inspecting a crankshaft provided at a predetermined angle position with respect to a position, comprising: a rotating device that chucks both ends of the crankshaft to rotate the crankshaft, the pin and the counterweight. Of the reference shape, and a distance from the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the rotation center axis, to the surface of the crank shaft including the journal, the pin, and the counter weight. A displacement sensor having an optical head for non-contact measurement as the actual shape of the shaft; A head moving mechanism for moving the displacement sensor to a position designated by three axes of a Y-axis direction and a Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, and controlling the rotating device and the head moving mechanism. And a data processing device that takes in the reference shape from the memory and the measurement data from the displacement sensor, wherein the data processing device moves the displacement sensor in the Z-axis direction while stopping the crankshaft at every predetermined angle. To obtain the actual shape of each pin at each of the predetermined angles, and convert each actual shape into data on the same coordinates to calculate the angle from the center position of each pin and the reference position. The crankshaft inspection device is characterized by comparing the actual shape on the same coordinate with a reference shape to determine whether the crankshaft is acceptable or not. 【請求項７】 前記データ処理装置は、前記ピンの実形
状から凹凸部分を除去することを特徴とする請求項５ま
たは請求項６のクランク軸検査装置。7. The crankshaft inspection device according to claim 5, wherein the data processing device removes an uneven portion from the actual shape of the pin. 【請求項８】 光学式の変位センサからの投光によりク
ランク軸の両端に設けられた各ジャーナルの外周形状を
測定し、 前記外周形状に基づいて前記各ジャーナルの軸中心を算
出し、 前記各軸中心間を結ぶ直線を前記クランク軸の中心線と
して算出し、 前記変位センサの投光軸が前記クランク軸の中心線に直
交するように前記クランク軸に設けられたピンおよびカ
ウンタウェイトの実形状を測定し、 メモリに記憶された前記ピンおよび前記カウンタウェイ
トの基準形状と前記実形状とを比較して、前記ピンおよ
び前記カウンタウェイトの中心位置ならびに基準位置か
らの角度位置を算出し、 算出された前記中心位置および前記角度位置と、前記基
準形状に基づく中心位置および角度位置とを比較するこ
とを特徴とするクランク軸検査方法。8. The outer peripheral shape of each journal provided at both ends of the crankshaft is measured by projecting light from an optical displacement sensor, and the axial center of each journal is calculated based on the outer peripheral shape. The straight line connecting the axis centers is calculated as the center line of the crank shaft, and the actual shape of the pin and the counter weight provided on the crank shaft so that the projection axis of the displacement sensor is orthogonal to the center line of the crank shaft. Is calculated and the reference shape of the pin and the counter weight stored in the memory is compared with the actual shape to calculate the center position of the pin and the counter weight and the angular position from the reference position. A method for inspecting a crankshaft, characterized in that the center position and the angular position are compared with the center position and the angular position based on the reference shape. 【請求項９】 光学式の変位センサからの投光によりク
ランク軸の両端に設けられた各ジャーナルの外周形状を
測定し、 前記外周形状に基づいて前記各ジャーナルの軸中心を算
出し、 前記各軸中心間を結ぶ直線を前記クランク軸の中心線と
して算出し、 前記変位センサの投光軸が前記クランク軸の中心線に直
交するように前記クランク軸に設けられたピンおよびカ
ウンタウェイトの実形状を測定し、 前記クランク軸の中心線と回転中心軸との不一致に起因
する前記実形状の誤差を前記中心線を基準として補正
し、 メモリに記憶された前記ピンおよび前記カウンタウェイ
トの基準形状と補正された前記実形状とを比較して、前
記ピンおよび前記カウンタウェイトの中心位置ならびに
基準位置からの角度位置を算出し、 算出された前記中心位置および前記角度位置と、前記基
準形状に基づく中心位置および角度位置とを比較するこ
とを特徴とするクランク軸検査方法。9. The outer peripheral shape of each journal provided at both ends of the crankshaft is measured by projecting light from an optical displacement sensor, and the axial center of each journal is calculated based on the outer peripheral shape. The straight line connecting the axis centers is calculated as the center line of the crank shaft, and the actual shape of the pin and the counter weight provided on the crank shaft so that the projection axis of the displacement sensor is orthogonal to the center line of the crank shaft. And corrects the error of the actual shape caused by the disagreement between the center line of the crankshaft and the rotation center axis with the centerline as a reference, and the reference shape of the pin and the counterweight stored in the memory. The center position of the pin and the counter weight and the angular position from the reference position are calculated by comparing with the corrected actual shape, and the calculated center position is calculated. And a method for inspecting a crankshaft, wherein the angular position is compared with a center position and an angular position based on the reference shape.