特開 2015-4544 検査方法及び検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-4544(P2015-4544A)

(43)【公開日】2015年1月8日

(54)【発明の名称】検査方法及び検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/02 20060101AFI20141205BHJP

【ＦＩ】

   G01M13/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-128915(P2013-128915)

(22)【出願日】2013年6月19日

(71)【出願人】

【識別番号】000238360

【氏名又は名称】武蔵精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(74)【代理人】

【識別番号】100161355

【弁理士】

【氏名又は名称】野崎 俊剛

(72)【発明者】

【氏名】松井 聡一

(72)【発明者】

【氏名】河合 卓行

【テーマコード（参考）】

2G024

【Ｆターム（参考）】

2G024AB04

2G024BA15

2G024CA13

2G024DA05

2G024FA04

(57)【要約】

【課題】複数の検査項目を一括して検査することができる検査技術を提供することを課題とする。
【解決手段】回転式の検査装置１０にて、回転手段３４でデフサイドギヤ１６を第１の回転数で回し、振動測定手段３５で振動波形を得る。次に、回転手段３４でデフサイドギヤ１６を第１の回転数とは異なる第２の回転数で回し、振動測定手段３５で振動波形を得る。全ての振動波形から、演算部３７でマハラノビス−タグチ法を用いて解析し、製品１０のマハラノビス距離を演算する。得られたマハラノビス距離を合否判定部３８で合格基準と比較して合否判定を行う。
【効果】複数の検査項目を一括して検査することができ、検査装置の集約化及び検査時間の短縮化が図れる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用状態で振動が発生する製品が合格基準を満たしているか否かを調べる検査方法であり、前記合格基準を作成する基準作成工程と、前記製品を検査する合否判定工程とを少なくとも含み、
前記基準作成工程は、
前記製品と同等品であって別の手法で合格が確認されているテスト品の振動波形を測定する工程と、得られた振動波形から特徴量を抽出する工程と、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記テスト品に基づく単位空間を作成する工程と、作成された単位空間に基づいて前記合格基準を定める工程とを少なくとも含み、
前記合否判定工程は、
前記製品の振動波形を測定する工程と、得られた振動波形から特徴量を抽出する工程と、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記製品のマハラノビス距離を演算する工程と、得られたマハラノビス距離と前記合格基準に基づいて合否判定を行う工程とからなる検査方法であって、
前記テスト品の振動波形及び前記製品の振動波形を、同一項目で異なる二つ以上の条件で測定することを特徴とする検査方法。

【請求項2】

前記同一項目は、前記製品を回転させる回転数であり、前記二つ以上の条件は、第１の回転数とこの回転数と異なる第２の回転数であることを特徴とする請求項１記載の検査方法。

【請求項3】

前記製品及び前記テスト品は、デフケース内にデフピニオン、デフサイドギヤ、ピニオンシャフト及びワッシャを組付けてなるディファレンシャル装置であり、
前記デフピニオンと前記デフサイドギヤが回され、このときに前記ディファレンシャル装置の振動が計測されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の検査方法。

【請求項4】

使用状態で振動が発生する製品が合格基準を満たしているか否かを調べる検査装置であり、
前記製品と同等品であって別の手法で合格が確認されているテスト品の振動波形を同一項目で異なる二つ以上の条件で測定する工程と、得られた振動波形から特徴量を抽出する工程と、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記テスト品に基づく単位空間を作成する工程と、作成された単位空間に基づいて前記合格基準を定める工程とを経て定められた前記合格基準を、保存する合格基準保存部と、
前記製品の振動波形を同一項目で異なる二つ以上の条件で測定する振動測定手段と、
得られた振動波形から特徴量を抽出し、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記製品のマハラノビス距離を演算し、得られたマハラノビス距離を前記合格基準保存部に保存されている前記合格基準に基づいて合否判定を行う合否判定部とを備えていることを特徴とする検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査技術、特にディファレンシャル装置の検査に好適な検査技術に関する。

【背景技術】

【0002】

製品は検査項目に従って検査がなされ、合格水準にあるものが出荷される。
検査項目は製品により定められ、例えば、ディファレンシャル装置では、検査項目として打痕の有無が上げられる（例えば、特許文献１（請求項１）参照。）。

【0003】

特許文献１は、ディファレンシャル装置の歯車機構が動作時に発生する振動又は音をセンサで検出し、この検出値を正常データ及び異常データと比較して打痕の有無を判別し、結果を表示手段へ表示するという技術である。

【0004】

ところで、ディファレンシャル装置は、デフケース内にデフピニオン、デフサイドギヤ、ピニオンシャフト及びワッシャを組付けてなる装置であり、各要素を組立てた後の組立寸法の良否、ギヤのバックラッシ量の良否、ワッシャの欠品も検査項目にすることが望まれる。

【0005】

しかし、打痕検査装置に加えて、組立寸法検査装置やバックラッシ測定装置を準備すると装置費用が嵩む。打痕検査工程に、寸法検査工程、バックラッシ測定工程及び欠品検査工程を加えると工程数が増し、検査工数が嵩む。
検査装置の簡略化や検査工数の低減が求められる中、複数の検査項目を一括して検査することができる検査技術が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実用新案登録第２５９１８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、複数の検査項目を一括して検査することができる検査技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に係る発明は、使用状態で振動が発生する製品が合格基準を満たしているか否かを調べる検査方法であり、前記合格基準を作成する基準作成工程と、前記製品を検査する合否判定工程とを少なくとも含み、
前記基準作成工程は、
前記製品と同等品であって別の手法で合格が確認されているテスト品の振動波形を測定する工程と、得られた振動波形から特徴量を抽出する工程と、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記テスト品に基づく単位空間を作成する工程と、作成された単位空間に基づいて前記合格基準を定める工程とを少なくとも含み、
前記合否判定工程は、
前記製品の振動波形を測定する工程と、得られた振動波形から特徴量を抽出する工程と、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記製品のマハラノビス距離を演算する工程と、得られたマハラノビス距離と前記合格基準に基づいて合否判定を行う工程とからなる検査方法であって、
前記テスト品の振動波形及び前記製品の振動波形を、同一項目で異なる二つ以上の条件で測定することを特徴とする。

【0009】

請求項２に係る発明では、同一項目は、前記製品を回転させる回転数であり、二つ以上の条件は、第１の回転数とこの回転数と異なる第２の回転数であることを特徴とする。

【0010】

請求項３に係る発明では、製品及びテスト品は、デフケース内にデフピニオン、デフサイドギヤ、ピニオンシャフト及びワッシャを組付けてなるディファレンシャル装置であり、デフピニオンとデフサイドギヤが回され、このときにディファレンシャル装置の振動が計測されることを特徴とする。

【0011】

請求項４に係る発明は、使用状態で振動が発生する製品が合格基準を満たしているか否かを調べる検査装置であり、
前記製品と同等品であって別の手法で合格が確認されているテスト品の振動波形を同一項目で異なる二つ以上の条件で測定する工程と、得られた振動波形から特徴量を抽出する工程と、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記テスト品に基づく単位空間を作成する工程と、作成された単位空間に基づいて前記合格基準を定める工程とを経て定められた前記合格基準を、保存する合格基準保存部と、
前記製品の振動波形を同一項目で異なる二つ以上の条件で測定する振動測定手段と、
得られた振動波形から特徴量を抽出し、得られた特徴量をマハラノビス−タグチ法を用いて解析し前記製品のマハラノビス距離を演算し、得られたマハラノビス距離を前記合格基準保存部に保存されている前記合格基準に基づいて合否判定を行う合否判定部とを備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１に係る発明では、基準作成工程で定めた合格基準は、複数の検査項目をカバーする基準である。ただし、マハラノビス−タグチ法による場合、合否判定工程で合格品を不合格、不合格品を合格と誤判定する心配がある。
そこで、本発明では、同一項目で異なる二つ以上の条件で振動波形を測定することにより、合格基準を作成すると共に検査を実施する。結果、検査の精度が上がるため、誤判定の心配が無くなる。
よって、本発明によれば、複数の検査項目を一括して検査することができ、検査装置の集約化及び検査時間の短縮化が図れる。

【0013】

請求項２に係る発明では、二つの異なる回転数により合格基準を作成すると共に検査を実施する。
回転手段は、電動モータが一般に採用される。電動モータであれば、極数変換や周波数変換で容易に回転速度を変更することができる。よって、同一項目に回転数を採用することで、検査装置の装置コストを低減することができる。

【0014】

請求項３に係る発明では、製品はディファレンシャル装置である。本発明は複数の検査項目を一括して検査することができるため、複数の要素から構成されるディファレンシャル装置の検査に好適であって、ディファレンシャル装置の検査コストを低減することができる。

【0015】

請求項４に係る発明では、検査装置は、合格基準保存部と、振動測定手段と、合否判定部とを備える。複数の検査項目を一括して検査することができ、検査装置の集約化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ディファレンシャル装置の断面図である。

【図2】本発明に係る検査装置の原理図である。

【図3】標本線（１）を用いて特徴量を抽出する例を説明する図である。

【図4】標本線（２）を用いて特徴量を抽出する例を説明する図である。

【図5】単位空間を説明するグラフである。

【図6】テスト品Ｋ〜Ｍのマハラノビス距離を説明するグラフである。

【図7】同一項目に一つの条件を設定して求めた、良品と不良品のマハラノビス距離を示すグラフである。

【図8】同一項目に二つの条件を設定して求めた、良品と不良品のマハラノビス距離を示すグラフである。

【図9】本発明に係る基準作成工程を説明するフロー図である。

【図10】本発明に係る合否判定工程を説明するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

【実施例】

【0018】

本発明が検査対象とする製品は、使用状態で振動を発生する物であれば種類は問わないが、ディファレンシャル装置を具体例として、以下説明する。

【0019】

図１に示すように、製品としてのディファレンシャル装置１０は、デフケース１１の球形室１２に、一対のデフピニオン１３、１４及び、一対のデフサイドギヤ１５、１６を収納し、デフピニオン１３とデフケース１１の間にピニオンワッシャ１７を介在させ、デフピニオン１４とデフケース１１の間にピニオンワッシャ１８を介在させ、デフサイドギヤ１５とデフケース１１の間にサイドワッシャ１９を介在させ、デフサイドギヤ１６とデフケース１１の間にサイドワッシャ２０を介在させ、一対のデフピニオン１３、１４をピニオンシャフト２１でデフケース１１に回転自在に支持した装置である。

【0020】

なお、ピニオンシャフト２１は、ローラピン２２でデフケース１１からの抜け止めが施される。また、デフケース１１は、図示せぬ外部構造物に連結するためのフランジ２３を有する。

【0021】

次に製品を検査する検査装置の構成を説明する。
図２に示すように、検査装置３０は、デフケース１１に形成される一方のインボード２４をチャックするチャック爪３１と、デフケース１１に形成される他方のインボード２５、特に段部に押圧する押圧片３２と、デフサイドギヤ１６に設けられる雌スプライン１６ａまで挿入される軸部材３３と、軸部材３３を回転させる回転手段３４と、振動波形を測定する振動測定手段３５と、合格基準を保存する合格基準保存部３６と、振動測定手段３５で得た測定データに基づいてマハラノビス距離を求めるなどの処理及び演算を行う演算部３７と、この演算部３７で演算した値を合格基準保存部３６で保存する合格基準に基づいて合否判定する合否判定部３８と、合否判定結果を表示する表示部４１と、合否判定結果、特に不合格情報を音情報又は光情報で発するアナウンス部４２とからなる。

【0022】

なお、演算部３７は、合否判定部３８と別置きすることも、合否判定部３８に内蔵することも可能である。

【0023】

図２に示すように、チャック爪３１、３１で、デフケース１１の下部（インボード２４）をチャックし、押圧片３２でデフケース１１の上部（インボード２５）を押圧する。これでデフケース１１は上端及び下端が固定される。反面、上端及び下端から遠い部位（ピニオンシャフト２１の近傍やフランジ２３）は、拘束力が低く、振幅が大きくなる。

【0024】

次に、軸部材３３をデフケース１１に挿入し、回転手段３４により軸部材３３を回すと、上方のデフサイドギヤ１６が回転する。このデフサイドギヤ１６に噛み合うデフピニオン１３、１４も連れ回り、こられのデフピニオン１３、１４に噛み合うデフサイドギヤ１５も連れ回わり、使用状態となる。

【0025】

回転させるとギヤの噛み合い部位が変化するため、不可避的に振動が発生する。この振動はディファレンシャル装置１０全体を振動させ、この振動がフランジ２３を介して振動測定手段３５で検出される。

【0026】

このような検査装置３０を用いて、マハラノビス−タグチ法に基づくマハラノビス距離を導き出す。この導出過程を詳しく説明する。
○良品準備：
図１で説明したディファレンシャル装置１０と同じ構造で且つ部品検査、バックラッシ検査など既存の検査方法で検査され、良品と確認されたディファレンシャル装置１０を、１０個準備する。準備した１０個を、テスト品Ａ〜Ｊと呼ぶ。

【0027】

○良品の振動波形の測定：
テスト品Ａを図２の要領で検査したところ、図３に示す波形図Ａが得られた。テスト品Ｂを検査したところ、図３に示す波形図Ｂが得られた。同様に、テスト品Ｃ〜Ｊを検査したところ波形図Ｃ〜Ｊが得られた。

【0028】

○良品の特徴量の抽出：
図３の波形図Ａに、複数の標本線を引く。この例では、２本の標本線（１）、（２）を引く。標本線（１）は振動波に２箇所で交わっている（交点を小丸で示す。）。標本線と振動波の交点の数を「変化量」と定義する。この変化量は２となる。
交点間の距離（ただし、波形の下側のみ。複数の場合は累積）を、「存在量」と定義する。２つの小丸の間の距離は１６である。
よって、波形図Ａの右側にテーブルで示すように、テスト品Ａは、標本線（１）にて、変化量が２、存在量が１６であった。
すなわち、特徴量は、この例では、変化量と存在量からなる。

【0029】

図３の波形図Ｂについて、同様に調べると、テスト品Ｂは、標本線（１）にて、変化量が３、存在量が２０であった。
テスト品Ｃ〜Ｊについても図３に示すような変化量と存在量が得られた。
テスト品Ａ〜Ｊの変化量を合計し、１０で割ると、２．２となった。この２．２は平均値ｘａｖｅである。テスト品Ａ〜Ｊの変化量に対する標準偏差σは０．７５であった。
存在量では、平均値ｘａｖｅが１７．４で、標準偏差σが３．４１であった。

【0030】

次に、図４に示すように、波形図Ａに標本線（２）を引き、この標本線（２）に対する変化量と存在量を調べる。テスト品Ａでは変化量が１０で存在量が３００であった。
詳しい説明は省略するが、テスト品Ｂ〜Ｊについても波形図Ｂ〜Ｊに標本線（２）を引き、変化量と存在量を調べる。

【0031】

○基準化：
ところで、図３では変化量の標準偏差σが０．７５であり、存在量の標準偏差σが３．４１であって、変化量と存在量が検査するための同じ土俵に乗っているとは言い難い。
そこで、変化量については、標準偏差が１．００になるように、１０個の変化量を調整することにする。この調整は、（（テスト品Ａ〜Ｊの何れかの変化量−テスト品Ａ〜Ｊの変化量の平均値ｘａｖｅ）／テスト品Ａ〜Ｊの変化量の標準偏差σ）の計算で実施できる。例えば、テスト品Ａの変化量２については、（２−２．２）／０．７５＝−０．２６７となり、基準化された変化量は、−０．２６７となる。

【0032】

同様に、存在量についても、標準偏差が１．００になるように、１０個の存在量を調整することにする。この調整は、（（テスト品Ａ〜Ｊの何れかの存在量−テスト品Ａ〜Ｊの存在量の平均値ｘａｖｅ）／テスト品Ａ〜Ｊの存在量の標準偏差σ）の計算で実施できる。例えば、テスト品Ａの存在量１６については、（１６−１７．４）／３．４１＝−０．４１０となり、基準化された存在量は、−０．４１０となる。

【0033】

以上の基準化処理を、（テスト品Ｂ〜Ｊ）にも施す。結果を表１に示す。

【0034】

【表1】

【0035】

表１のテスト品Ａの行には、変化量に−０．２６７が記載され、存在量に−０．４１０が記載されている。
表１は標本線（１）に係るものであった。標本線（２）についても同様の基準化処理を施す。結果を表２に示す。

【0036】

【表2】

【0037】

○相関係数の算出：
表２では変化量と存在量が同じ土俵に載っていると見なせる。
さらに相関係数ｒを求めることで、変化量と存在量の相関が明らかになる。相関係数ｒの演算式を次に示す。

【0038】

【数1】

【0039】

Ｙは表２に示す変化量又は存在量である。ｐは１〜ｎ（この例ではｎ＝１０）である。ｉは行番号、ｊは列番号であり、ｉ、ｊに自然数を代入すると表３に示すようになる。

【0040】

【表3】

【0041】

ｒ_１１は、表２における列番号１に示す値同士の積の和をｎで割ったものである。すなわち、Σ（（−０．２６７）×（−０．２６７）＋１．０６９×１．０６９＋・・・）／１０＝１となる。
ｒ_１２は、表２における列番号１と列番号２の値の積の和をｎで割ったものである。すなわち、Σ（（−０．２６７）×（−０．４１０）＋１．０６９×０．７６２＋・・・）／１０＝０．８３０となる。
ｒ_２１は、列番号２と列番号１の値の積の和をｎで割ったものであって、ｒ_１２と同じで０．８３０になる。
結果、次に示す行列を得ることができる。

【0042】

○相関行列：
対称行列である相関行列Ｒを次に示す。

【0043】

【数2】

【0044】

○逆行列：
行列Ｒには、掛けると単位行列となる逆行列Ｒ^−１が存在する。
簡単な行列の例を次に示す。

【0045】

【数3】

【0046】

この行列の逆行列を次に示す。

【0047】

【数4】

【0048】

この簡単な例に示すように、行列から逆行列を求める（決める）ことができる。
上述した相関行列Ｒに対する逆行列Ｒ^−１は次に示すとおりである。

【0049】

【数5】

【0050】

○マハラノビス距離：
測定項目をｋ、基準化した判別データをＹ、このＹの転置行列をＹ^Ｔとすると、マハラノビス距離は次式で定義される。

【0051】

【数6】

【0052】

○良品のマハラノビス距離：
例えば、テスト品Ａは、表２にて特徴量の数が４であるため、ｋは４となり、Ｙは表２から与えられる。よって、テスト品Ａのマハラノビス距離は、次のように求められる。

【0053】

【数7】

【0054】

○単位空間：
テスト品Ｂ〜Ｊも同様にマハラノビス距離を求めることができる。
良品であるテスト品Ａ〜Ｊのマハラノビス距離群で構成される空間を単位空間と呼ぶ。
図５に示すように、テスト品Ａ〜Ｊで単位空間が構成された。

【0055】

○不良品（１）を準備：
次に、部品検査、バックラッシ検査など既存の検査方法で検査され、不良品と確認されたディファレンシャル装置１０を、３個準備する。準備した３個を、テスト品Ｋ〜Ｍと呼ぶ。

【0056】

○不良品（１）の振動波形測定及び特徴量抽出：
これらのテスト品Ｋ〜Ｌについて、良品と同手順で、振動波形を測定し、特徴量である変化量と存在量を調べた。結果を表４に示す。

【0057】

【表4】

【0058】

○基準化：
基準化には、平均値と標準偏差が必要であるが、ここでは上述の良品の基準化に使用した平均値と標準偏差を使用する。平均値と標準偏差を表５に示す。

【0059】

【表5】

【0060】

基準化処理を行った後の変化量及び存在量を表６に示す。

【0061】

【表6】

【0062】

○不良品（１）のマハラノビス距離：
例えば、テスト品Ｋは、表６にて特徴量の数が４であるため、ｋは４となり、Ｙは表６から与えられる。よって、テスト品Ｋのマハラノビス距離は、次のように求まる。

【0063】

【数8】

【0064】

テスト品Ｌ、Ｍについても同様の手順でマハラノビス距離を求めた。結果を表７に示す。

【0065】

【表7】

【0066】

図６に示すように、単位空間でのマハラノビス距離が１以下であるのに対して、テスト品Ｋ〜Ｍのマハラノビス距離は格段に大きい。よって、この例に限っては、良品と不良品の差別化が図れそうである。

【0067】

○不良品（２）を準備：
上述の不良品の数は３であったため、単位空間と比較対照するには少なすぎる。そこで、人為的不良品を作成すると共に数を大幅に増やすことにした。不良品（２）は、テスト品１〜テスト品１９からなり、不良箇所は表８に示すとおりである。

【0068】

【表8】

【0069】

例えば、ケース球径は、図１に示す球形室１２の径を意味し、過大は球形室１２の径が基準寸法より大きいことを意味する。また、上下は図２に示す試験姿勢での向きを意味する。

【0070】

○不良品（２）のマハラノビス距離：
詳細は省くが、テスト品１〜テスト品１９について、振動波形を測定し、特徴量を抽出し、基準化し、マハラノビス距離を求めた。結果を次図に示す。

【0071】

図７で、上向き矢印は、マハラノビス距離が６を越えていることを示す。
テスト品２、３、８、１５は、マハラノビス距離が１未満であって、単位空間との差別化が困難であることが判明した。
すなわち、同一項目に一つの条件を設定して求めた場合、良品と不良品の判別が困難になった。

【0072】

その対策を提供することが、本発明の目的となる。
本発明者らは、この目的を達成するために、種々の試みを行ったところ、同一項目で異なる二つ以上の条件で振動波を測定し、処理し、マハラノビス距離を求めることで、目的を達成することができることを知見した。以下、その内容を説明する。

【0073】

○同一項目：
項目は、図２に示す軸部材３３の回転数とする。
○異なる二つ以上の条件：
第１の回転数
第２の回転数は、第１の回転数より大きな回転数とする。

【0074】

○良品での特徴量：
テスト品Ａ〜Ｊについて、振動波形を測定し、特徴量（変化量と存在量）を抽出し、表９を得た。

【0075】

【表9】

【0076】

この表に基づいて、基準化し、相関係数を算出し、相関行列を求め、この相関行列から逆行列を求める。

【0077】

【数9】

【0078】

○良品のマハラノビス距離：
テスト品Ａのマハラノビス距離は次の手順で求めることができる。

【0079】

【数10】

【0080】

同様に、テスト品Ｂ〜Ｊについてもマハラノビス距離を求める。結果を表１０に示す。

【0081】

【表10】

【0082】

○単位空間：
テスト品Ａ〜Ｊのマハラノビス距離群から、新しい単位空間を構成する。この単位空間は図８で説明する。

【0083】

○不良品（２）での特徴量：
テスト品１〜１９について、振動波形を測定し、特徴量（変化量と存在量）を抽出し、表１１を得た。

【0084】

【表11】

【0085】

○不良品（２）のマハラノビス距離：
テスト品２のマハラノビス距離は次の手順で求めることができる。

【0086】

【数11】

【0087】

同様に、テスト品１〜１９についてもマハラノビス距離を求める。結果を表１２に示す。

【0088】

【表12】

【0089】

表１０と表１２をグラフ化する。
図８に示すように、単位空間では、マハラノビス距離は０．５程度であった。一方、テスト品１〜テスト品１９では、全てが１０を遥かに越えている。内、テスト品５と、テスト品９のマハラノビス距離が、比較的小さくて９２であった。

【0090】

○合格基準の設定：
単位空間のマハラノビス距離約０．５と、テスト品１〜１９の最小マハラノビス距離９２の間に合格基準を設定すればよいことになる。
ただし、不良品の形態によってはマハラノビス距離が、１０程度になる可能性はある。
そこで、合格基準を４．０又は５．０とすることが推奨される。

【0091】

なお、仮に、表９及び表１１に、第３の回転数を加えると、列の数は４×３＝１２で、１２に増加し、単位空間とテスト品１〜ｎの差別化の信頼性が高まることが予想される。
同一項目（この例では回転数）は、異なる二つ以上（少なくとも二つ）の条件であればよい。

【0092】

以上の検査に基づいて完成させた試験方法を次に説明する。
図９は基準作成工程を示すフロー図であり、製品と同等品であって別の手法で合格が確認されたテスト品を複数個準備する（ＳＴ０１）。なお、良品テスト品は、合格が確認された製品であってもよく、便宜上、テスト品と呼称する。

【0093】

テスト品の１つを検査装置にセットし（ＳＴ０２）、第１の回転数で回し、図２に示す振動測定手段３５により振動波形を測定する（ＳＴ０３）。
得られた振動波形から、図２に示す演算部３７で特徴量（変位量、存在量）を抽出する。これを第１の特徴量として記憶させる（ＳＴ０４）。

【0094】

続いて、第１の回転数と異なる回転数である第２の回転数で回し、振動波形を測定する（ＳＴ０５）。
得られた振動波形から、特徴量（変位量、存在量）を抽出する。これを第２の特徴量として記憶させる（ＳＴ０６）。
ＳＴ０７により、準備したテスト品の全数が終わるまでは、テスト品を交換しつつＳＴ０２〜ＳＴ０６を繰り返す。

【0095】

ＳＴ０７がＮＯになったら、図２に示す演算部３７で単位空間を求める（ＳＴ０８）。単位空間を求める方法は、第１の特徴量及び第２の特徴量を基準化し、相関係数を算出し、相関行列Ｒを求める。
演算部３７で、この相関行列Ｒに基づく逆行列Ｒ^−１を求め、逆行列Ｒ^−１を用いてテスト品毎のマハラノビス距離を演算する。この逆行列Ｒ^−１は、図１０で説明する合否安定工程でも使用される重要な値である。
この単位空間に検査実績を加味して、合格基準（例えば、マハラノビス距離４．０）を定め、図２の合格基準保存部３６に保存する（ＳＴ０９）。

【0096】

以上で合格基準が定まったので、この合格基準に基づいて、製品の合否判定が可能となった。
図１０は合否判定工程のフロー図であり、逆行列Ｒ^−１を読込み（ＳＴ２１）、合格基準を読込む（ＳＴ２２）。
製品を検査装置にセットし（ＳＴ２３）、第１の回転数で回し、図２に示す振動測定手段３５により振動波形を測定する（ＳＴ２４）。
得られた振動波形から、図２に示す演算部３７で特徴量（変位量、存在量）を抽出する。これを第１の特徴量として記憶させる（ＳＴ２５）。

【0097】

続いて、第１の回転数と異なる回転数である第２の回転数で回し、振動波形を測定する（ＳＴ２６）。
得られた振動波形から、特徴量（変位量、存在量）を抽出する。これを第２の特徴量として記憶させる（ＳＴ２７）。
次に、図２に示す演算部３７で、製品の第１の特徴量及び第２の特徴量を基準化し、読込んだ逆行列Ｒ^−１を用いてマハラノビス距離Ｄ^２を演算する（ＳＴ２８）。

【0098】

演算で得たマハラノビス距離Ｄ^２が、合格基準以下であるかを調べ（ＳＴ２９）、ＹＥＳであれば、合格と判定し、図２の表示部４１に「合格」と表示させる（ＳＴ３０）。又は、ＮＯであれば、表示部４１に「不合格」と表示させ（ＳＴ３１）、アナウンス部４２で合図音を吹鳴させるかパトライト（登録商標）を点滅させる。
以上により、製品１個毎に合否判定が行える。

【0099】

表８に示す１９種の不良要素について、検査を実施する場合、従来であれば、多数の検査装置を並べ、多数の検査員で検査する必要があった。これに対して、本発明では、１基の検査装置で、第１・第２の回転数で検査を施すことで、合否判定が可能となり、検査装置の数の大幅な削減と、検査員の大幅な削減と、検査時間の大幅な低減が図れる。

【0100】

なお、本発明は、表８に示すような極めて多数の不良要素が想定されるディファレンシャル装置の検査に好適であるが、歯車減速機やロータリーポンプなどの回転式製品であれば、何れも検査対象物とすることができる。

【0101】

また、ピストン及びピストンロッドを往復移動させるシリンダユニットも検査対象とすることができ、使用状態で振動が発生する製品であればよく、検査対象物は任意である。

【0102】

また、実施例では同一項目を、回転数としたが、シリンダユニットであればピストンの移動速度が、それに相当する。すなわち、同一項目は、製品毎に適宜決定され、回転数に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本発明は、極めて多数の不良要素が想定されるディファレンシャル装置の検査に好適である。

【符号の説明】

【0104】

１０…製品としてのディファレンシャル装置（テスト品）、１１…デフケース、１３、１４…デフピニオン、１５、１６…デフサイドギヤ、１７〜２０…ワッシャ、２１…ピニオンシャフト、３０…検査装置、３１…チャック爪、３３…押圧片、３９…筒部材、４２…回転手段、４４…振動測定手段、４６…合格基準保存部、４７…演算部、４８…合否判定部、５１…表示部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】