特開 2024-79873 車両の機械部品の適合性の検査方法

(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】P2024079873

(43)【公開日】2024-06-12

(54)【発明の名称】車両の機械部品の適合性の検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 13/021 20190101AFI20240605BHJP

【ＦＩ】

G01M13/021

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024041956

(22)【出願日】2024-03-18

(62)【分割の表示】P 2021559423の分割

【原出願日】2020-04-09

(31)【優先権主張番号】1903978

(32)【優先日】2019-04-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(71)【出願人】

【識別番号】511110625

【氏名又は名称】ジェイテクト ユーロップ

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】タレ－ピネ サラ

(72)【発明者】

【氏名】リシャール－ヴィットン エメリ

(57)【要約】      （修正有）

【課題】車両の機械部品で実施される適合性の検査の分野に関し、作業者によりラックを検査するステップでは、一方では紫外線で照らされた部屋に作業者がいる必要があり、他方では欠陥を検出するために本体と歯部を観察できるように、検査されるラックを作業者が握る必要がある。この方法は人為的なミスが生じやすい。そして、作業者が欠陥に気付かないおそれがある。
【解決手段】車両の機械部品の適合性の検査方法（１００）であって、機械部品（１０）の観察画像（１０１）を生成するための画像キャプチャステップ（６０）と、解析ユニットによって観察画像（１０１）を解析するステップ（９０）とを有し、前記解析ステップ（９０）が、機械部品（１０）が適合しているか、逆に適合していないかを示す結果信号（Ｃ，Ｄ）を発する結果段階を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の機械部品（１０）の適合性の検査方法（１００）であって、
機械部品（１０）の観察画像（１０１）を生成するための画像キャプチャステップ（６０）と、解析ユニット（９）によって観察画像（１０１）を解析するステップ（９０）とを有し、前記解析ステップ（９０）は、機械部品（１０）が適合しているか、逆に適合していないかを示す結果信号（Ｃ，Ｄ）を発する結果段階（９４）を有する検査方法（１００）。

【請求項2】

請求項１に記載の検査方法（１００）において、
解析ステップ（９０）は、少なくとも１つの検出基準（Ｘ）が定義される定義段階（９２）を有する検査方法（１００）。

【請求項3】

請求項１または２に記載の検査方法（１００）において、
少なくとも１つの検出基準（Ｘ）は、値及び／または所定の色彩を有する一組のピクセルの幅と、値及び／または所定の色彩を有する一組のピクセルの高さとから定められる検査方法（１００）。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の検査方法（１００）において、
画像キャプチャステップ（６０）は、少なくとも１つの画像キャプチャ装置（６１、６２）が、機械部品（１０）の少なくとも１つの未加工画像を生成する未加工画像段階（６８）を有する検査方法（１００）。

【請求項5】

請求項４に記載の検査方法（１００）において、
未加工画像段階（６８）中に、画像キャプチャ装置（６１、６２）は、少なくとも１つの未加工の白黒画像を生成する検査方法（１００）。

【請求項6】

請求項４または５に記載の検査方法（１００）において、
未加工画像段階（６８）中に、画像キャプチャ装置（６１、６２）は、機械部品（１０）が白色光で照射され、第１画像を生成する検査方法（１００）。

【請求項7】

請求項４から６のいずれか１項に記載の検査方法（１００）において、
未加工画像段階（６８）中に、画像キャプチャ装置（６１、６２）は、機械部品（１０）が紫外線で照射され、第２画像を生成する検査方法（１００）。

【請求項8】

請求項４から７のいずれか１項に記載の検査方法（１００）において、
画像キャプチャステップ（６０）は、観察画像（１０１）を得るために、少なくとも１つの未加工画像の画像処理段階（６９）を有する検査方法（１００）。

【請求項9】

請求項６から８のいずれか１項に記載の検査方法（１００）において、
画像処理段階（６９）中に、第１画像から第２画像を減算することにより観察画像（１０１）を得る検査方法（１００）。

【請求項10】

請求項９に記載の検査方法（１００）において、
識別された各欠陥の数及び／または位置を推定するステップを有する検査方法（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の機械部品で実施される適合性の検査の分野に関し、より詳細には、欠陥を自動的に検出する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

機械部品の中には、車両の乗員の安全性に関わるものがある。そのため、そのような部品の製造業者は、あらかじめ定められた仕様に応じた適合性についての適合性検査によって、その適合性を保証する必要がある。

【0003】

適合性検査により、特に、例えば材料の製造上の問題または機械部品の表面処理（粒界レベル）に起因して、表面または下層に冶金的な欠陥がないことを認識、特定、及び保証することができる。

【0004】

そして、限定的でない例として、特定の機械部品であるステアリングシステムのラックで実施される適合性検査がある。ただし、適合性検査は、例えば、駆動ピニオン、コネクティングロッド、カムシャフト、ステアリングナックルのような他の機械部品にも適用できる。

【0005】

ラックは、タイロッドを介して車輪を操ること、言い換えると車輪の方位角度を変えるようにする機械部品である。ラックは、一般に４００ｍｍから９００ｍｍの間である。ラックは強磁性体の材料で形成される。ラックは、一般に直径が２２ｍｍから３４ｍｍの間のほぼ円筒形の本体と、歯部とを有している。

【0006】

歯部は、ラックの長手方向軸と交差する軸に沿って延びる複数の歯を有する。各歯は、歯溝によって、隣接する歯から離れている。各歯は、歯の頂点で接続される右側歯部フランクと左側歯部フランクとを有する。

【0007】

ラックの製造中には欠陥が生じることがある。より具体的には、本体が少なくとも１つの「ロッドライン」を有することがある。ロッドラインは、ラックの長手方向軸に沿って延びる線状の欠陥で構成される。さらに、歯部は、長さが少なくとも１ｍｍで幅が少なくとも５μｍの、以下で「クラック」と称する欠陥を有することがある。そのため、各ラックの適合性検査、言い換えると欠陥がないことを検査する必要がある。

【0008】

これまで、ラックの適合性検査には、
ラックに電流を流すことが可能な磁化装置によりラックを磁化するステップと、
紫外線で蛍光性になる現像剤を噴霧装置によりラックに吹き付けるステップと、
作業者によりラックを検査するステップと、
消磁するステップと、
が含まれている。

【0009】

この適合性検査は、当然ながらラック以外の他の機械部品にも適用できる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

作業者によりラックを検査するステップでは、一方では紫外線で照らされた部屋に作業者がいる必要があり、他方では欠陥を検出するために本体と歯部を観察できるように、検査されるラックを作業者が握る必要がある。

【0011】

この方法は人為的なミスが生じやすいのが欠点である。そして、作業者が欠陥に気付かないおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、前述の欠点のすべてまたは一部を克服することを目的とし、機械部品の観察画像を生成するための画像キャプチャステップと、解析ユニットによって観察画像を解析するステップと、機械部品が適合しているか逆に非適合であるかを表す結果信号を発する結果段階とを有する、車両の機械部品の適合性の検査方法を提案するものである。

【0013】

画像キャプチャステップ中には、画像キャプチャ装置が機械部品の観察画像を少なくとも１つ作成する。前記観察画像は、ｎ×ｍピクセルのサイズのデジタル画像であり、ｎ≧１及びｍ＞１である。ピクセルは、画像の最小構成要素である。ピクセルは、その輝度と色彩とを表す値によって特定される。

【0014】

一組のピクセルは、第１ピクセルの少なくとも一辺が第２ピクセルの一辺に並置された少なくとも２つのピクセルで構成されると定められ、第１ピクセルと第２ピクセルは、定められた範囲内に含まれる値及び／または色彩を有する。一組のピクセルは、欠陥、歯の頂部、歯のフランクなどの機械部品の要素に対応する観察画像の特徴表示である。言い換えると、特徴表示は、観察画像上の機械部品の要素の表示に特有の観察画像の形状または表面である。同一要素の特徴表示は、例えば、観察画像が作成された照明条件、視る角度、または機械部品の表面の状態に応じて変化する。

【0015】

解析ステップは、機械部品、または機械部品の少なくとも一部を表す観察画像を入力として受ける。機械部品がラックである場合、観察画像は、ラックの本体または歯部の少なくとも一部を表す。

【0016】

解析ステップにより、機械部品の欠陥の有無を検出できる。

【0017】

本発明の特徴によれば、解析ステップは、観察画像の一組のピクセルの少なくとも１つの特性の値を、少なくとも１つの検出基準に対応する少なくとも１つの特性の基準値と比較する段階を有する。

【0018】

比較段階では、観察画像から、機械部品の欠陥の有無を判断する。より詳細には、比較段階では、観察画像の一組のピクセルの少なくとも１つの特性の値を、検出基準に対応する少なくとも１つの特性の基準値と比較し、少なくとも１つの検出基準の関数として、観察画像が、機械部品の欠陥の存在を露わにする一組のピクセル、つまり特徴表示を有するか否かを判断する。

【0019】

比較段階は、観察画像のすべての組のピクセルを比較するように繰り返される。

【0020】

少なくとも１つの検出基準は、ピクセルの組の測定可能な大きさ、つまりピクセルの組の特性の基準値である。検出基準は、作業者または機械によって慎重に選択され、欠陥を表す一組のピクセル、つまり、特性が検出基準の正当性を立証する一組のピクセルの観察画像における検出を可能にする。

【0021】

検出基準の選択を容易にするために、機械部品の観察画像は、定められた、再現可能なパラメータに従って作成される。このパラメータは、画像キャプチャ装置の外部の量であり、且つ検査方法の外部の量である。

【0022】

このように、画像キャプチャステップ中には、定められたパラメータに従って、１つまたは複数の機械部品の複数の画像を作成できる。そして、複数の画像上で欠陥の有無を検査できるので、単一または複数の機械部品と、すべての観察画像と同一の少なくとも１つの検出基準と、の適合性を判断できる。

【0023】

本発明に係るラックの適合性の検査方法は、観察画像に基づき、且つ客観的な検出基準に基づく。したがって、機械部品の欠陥の検査は、もはや作業者によって主観的に判断されない。

【0024】

この検査方法の目的は、欠陥を有する機械部品を、欠陥を有さない機械部品から選別することである。そのため、解析ステップは結果段階を有する。結果段階は、結果信号を送信することにより、機械部品が欠陥を有するか否かを示す。

【0025】

より詳細には、比較段階で、その特性が少なくとも１つの検出基準の正当性を立証する一組のピクセルが検出された場合、その機械部品は欠陥を有する。逆に、比較段階で、少なくとも１つの検出基準の正当性を立証するどのような組のピクセルも検出されない場合、機械部品は欠陥を含まないので、機械部品は適合する。

【0026】

結果信号は、音声信号または視覚信号で構成してもよい。

【0027】

結果信号は、作業者に、またはラックを選別する選別装置に送信される。

【0028】

結果信号は、適合信号または欠陥信号である。

【0029】

本発明の特徴によれば、画像キャプチャステップは自動的に行われる。

【0030】

したがって、観察画像が生成されるパラメータは、機械によって客観的に検査される。

【0031】

本発明の特徴によれば、解析ステップは、少なくとも１つのプロセッサを有する解析ユニットによって、人間が介入せずに自動的に実行される。

【0032】

したがって、機械部品の欠陥の検出は、人為的なエラーに影響されない。欠陥の検出は客観性を有する。

【0033】

本発明の特徴によれば、比較段階は、観察画像の一組のピクセルの特性の値を、複数の検出基準に対応する複数の特性の基準値と比較する。

【0034】

本発明の特徴によれば、この方法の特に比較段階は繰り返される。

【0035】

本発明の特徴によれば、解析ステップは、少なくとも１つの検出基準が定義される定義段階を有する。

【0036】

定義段階では、作業者または機械は、少なくとも１つの検出基準、つまり少なくとも１つの特性の基準値を、画像が生成されたパラメータの関数として変更できる。

【0037】

本発明の特徴によれば、検出基準は、「マシンラーニング」または「ディープラーニング」とも呼ばれる機械学習プロセスによって定められる。

【0038】

本発明の特徴によれば、機械部品は、車両のステアリングシステムの部品である。

【0039】

本発明の特徴によれば、機械部品は、ラックである。

【0040】

本発明の特徴によれば、
少なくとも１つの検出基準は、値及び／または所定の色彩を有する一組のピクセルの幅と、値及び／または所定の色彩を有する一組のピクセルの高さとから定められる。

【0041】

したがって、観察画像が生成されたパラメータに応じて、作業者または機械が検出基準を変更できる。

【0042】

本発明の特徴によれば、画像キャプチャステップは、少なくとも１つの画像キャプチャ装置が機械部品の少なくとも１つの未加工画像を生成する未加工画像段階を有する。

【0043】

機械部品の未加工画像は、観察画像が生成されるパラメータと、画像キャプチャ装置の設定によって決まる。

【0044】

本発明の特徴によれば、画像キャプチャ装置は、少なくとも１つの未加工の白黒画像を生成する。

【0045】

未加工の白黒画像は、ピクセルのマトリクスを有し、前記ピクセルはその値のみによって定められる。黒は０の値を有する。白は２５５の値を有する。０から２５５の間の値を持つピクセルは、程度の差はあるがダークグレーの色彩を有する。

【0046】

白黒画像は、その画像のピクセルが色彩を有さないので、選択できる検出基準の数が少なくなる。

【0047】

本発明の特徴によれば、未加工画像段階中に、画像キャプチャ装置は、機械部品が白色光で照射されて第１画像を生成する。

【0048】

白色光は、可視帯域の複数の電磁放射、つまり約４００ｎｍから８００ｎｍの間の波長を含む多色光であり、または加算合成の原色、すなわち赤、緑、青に対応する同じ強度の放射を含む多色光である。

【0049】

第１画像は、画像内に存在する領域を決定することは可能であるが、欠陥の表示特徴を確実に検出することはできない。これらは、光沢のある部分である。

【0050】

第１画像において、光沢のある部分は白く表示され、機械部品の他の部分は薄いグレーになる。

【0051】

第１画像は、解析ステップ中に、自動解析の対象にならない画像の領域の幾何学的なマスクを作成するために使用される。

【0052】

本発明の特徴によれば、未加工画像段階中に、画像キャプチャ装置は、機械部品が紫外線で照射され、第２画像を生成する。

【0053】

紫外線は、約４００ｎｍより波長の短い放射線からなる光である。

【0054】

機械部品に存在する欠陥を検出するために、紫外線下で蛍光性になる現像剤を前記機械部品に噴霧することが知られている。

【0055】

第２画像では、紫外線下で光る欠陥が存在する可能性を強調できる。したがって、第２
画像上で、機械部品の残りの部分が暗いグレーであるのに対し、欠陥は白く表れる。

【0056】

本発明の特徴によれば、第１画像は第２画像と同一の寸法を有する。

【0057】

本発明の特徴によれば、機械部品の位置は、第１画像と第２画像で同一である。

【0058】

本発明の特徴によれば、画像キャプチャステップは、観察画像を得るために、少なくとも１つの未加工画像の画像処理段階を有する。

【0059】

画像処理段階では、処理された未加工画像の少なくとも１つのピクセルの値または／及び色彩の修正を行う。

【0060】

処理段階は、新たな画像を得るために、複数の未加工画像を組み合わせることもできる。

【0061】

処理段階は、新たな画像を作成するように複数の画像を最後に組み合わせることができる。例えば、画像キャプチャ装置がリニア画像キャプチャ装置である場合、未加工画像は、１＊ｎピクセル（ｎ≧１）に近い大きさのリニア画像である。リニア画像は輝度が一様である。したがって、処理段階では、機械部品の展開図（developed view）を特徴とする新たな画像を得るように、リニア画像を組み合わせることができる。

【0062】

処理段階では、未加工画像のコントラストや輝度を変えたり、シャープネスを高めたり、色彩を変えたりすることができる。

【0063】

このようにして、欠陥を検出できる観察画像を得ることができる。

【0064】

本発明の特徴によれば、画像処理段階中に、第１画像から第２画像を減算することにより観察画像が得られる。観察画像は、第１画像と第２画像から作成される新たな画像である。

【0065】

２つの画像を減算する操作では、第１画像の各ピクセルの値から、第２画像のピクセルの値を、対応するピクセルから減算することにより、観察画像の対応するピクセルの値を得ることができる。

【0066】

減算の操作は、以下の式で示される。

【0067】

［数１］
Ｐ^３ _ｘｙ＝Ｐ^１ _ｘｙ－Ｐ^２ _ｘｙ
ここで、Ｐ^３ _ｘｙ：観察画像の座標（ｘ，ｙ）を有するピクセルの値、Ｐ^１ _ｘｙ：第１画像の座標（ｘ，ｙ）を有するピクセルの値、Ｐ^２ _ｘｙ：第２画像の座標（ｘ，ｙ）を有するピクセルの値である。

【0068】

この減算操作により、第２画像に存在する欠陥のコントラストを高めることが可能となる。

【0069】

第２画像では欠陥が白く、欠陥を表すピクセルＰ^２ _ｘｙは２５５に近い高い値になっている。

【0070】

第１画像で解析されたピクセルＰ^１ _ｘｙは概ねグレーであり、２５５よりも小さく、例えば０に近い値である。

【0071】

そのため、減算操作中に、観察画像の欠陥を表すピクセルの値は－２５５に近くなる。負の値はすべて値０と同じである。したがって、観察画像が欠陥を表すピクセルは黒くなる。

【0072】

機械部品の残りの部分は、第１画像では明るいグレー、第２画像では暗いグレーで表され、第１画像のピクセルの値は第２画像のピクセルの値よりも大きい。したがって、観察画像のピクセルの値は大きく、言い換えると機械部品は観察画像では薄いグレーで表示される。

【0073】

このように、観察画像では、機械部品の損失に対して欠陥のコントラストが大きくなり、言い換えると機械部品の幾何学的変化のコントラストが小さくなる。

【0074】

比較段階では、欠陥のコントラストを高めるように処理された画像が使用される。

【0075】

したがって、少なくとも１つの検出基準が容易に決定される。

【0076】

本発明の特徴によれば、減算操作に続いて、識別された各欠陥の数及び／または位置を推定するステップを有してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0077】

【図1】図１は、本発明に係る検査方法を実行可能な設備を第１角度で見た図である。

【図2】図２は、図１の設備を第２角度で見た図である。

【図3】図３は、少なくとも１つの未加工画像を生成する装置の概略図である。

【図4】図４は、本発明に係る検査方法のフローチャートである。

【図5】図５は、本発明に係る画像キャプチャステップ中に撮影される、ラックの歯部の第１画像である。

【図6】図６は、図５のラックの歯部の第２画像である。

【図7】図７は、本発明に係る観察画像である。

【図8】図８は、本発明に係る比較段階の画像である。

【図9】図９は、解析ステップのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0078】

本発明をよりよく理解するために、非限定的な例である本発明に係る実施形態について、添付の概略図面を参照して以下に説明する。

【0079】

図１及び図２は、本発明に係る検査方法１００を実行可能にする設備１を示す。この設備１は、２本のコンベヤベルト２１を備えたコンベヤ２を有する。前記コンベヤ２は、車両のステアリングシステム用のラック１０を受け入れるための「Ｖ」字形状の支持部を有する。ラック１０は、コンベヤベルト２１と交差するよう配置されている。一のコンベヤベルト２１は、他方に対して相対的に移動可能である。したがって、２本のコンベヤベルト２１の間の間隔は、前記ラック１０の長さの関数として調整される。

【0080】

設備１は、磁化装置３を有する。磁化装置３は、ラック１０に電流を流すことによりラックを磁化する。

【0081】

設備１は、現像剤を噴霧する装置４を有する。現像剤は、紫外線によって蛍光を発する。現像剤は水性の基剤を含む。

【0082】

設備１は、現像剤を乾燥させる装置５を有する。乾燥装置５は、ラック１０に電流を流することにより、その温度を上昇させて現像剤を乾燥させる。

【0083】

また、装置１は、少なくとも１つの画像を生成する装置６を有する。図３は、少なくとも１つの画像を生成する装置６を示す概略図である。

【0084】

前述の少なくとも１つの画像を生成する装置６は、ラック１０の長手方向軸に平行に配置された４つの第１画像キャプチャ装置６１を有する。第１画像キャプチャ装置６１は、カメラで構成されている。第１画像キャプチャ装置６１は、設備１に対して固定され、より具体的には、ラック１０の長手方向軸に沿って延びる支持部６３に固定されている。第１画像キャプチャ装置６１は、いわゆるリニア画像キャプチャ装置である。各第１画像キャプチャ装置６１は、２０°から１２０°まで設定可能な、４０°の未加工のリニア画像を生成する。第１画像キャプチャ装置６１は、未加工の白黒画像を生成する。第１画像キャプチャ装置６１は、白色光の下で、または紫外線ランプ７から照射される紫外線の下で動作する。

【0085】

また、前述の少なくとも１つの画像を生成する装置６は、ラック１０の長手方向軸とで９０°より小さい角度を形成するように配置された２つの第２画像キャプチャ装置６２を有する。２つの第２画像キャプチャ装置６２は、カメラで構成されている。２つの第２画像キャプチャ装置６２は、ラック１０の長手方向軸に交差する軸に対して対称に配置されている。第２画像キャプチャ装置６２は、２つの第２画像キャプチャ装置６２の移動系、より具体的には、ラック１０の長手方向軸に沿った２つの第２画像キャプチャ装置６２の並進系６４に固定されている。第２画像キャプチャ装置６２は、いわゆるマトリクス画像キャプチャ装置である。第２画像キャプチャ装置６２は、未加工の白黒マトリクス画像を生成する。第２画像キャプチャ装置６２は、白色光の下で、または紫外線ランプ７から照射される紫外線の下で動作する。

【0086】

前述の少なくとも１つの画像を生成する装置６は、ラック１０を移動させるシステムをさらに有する。ラック１０を移動させるシステムは、ラック１０の長手方向軸の周りでラック１０を回転させるシステム６５を備える。ラック１０をその長手方向軸の周りで回転させるために、回転システム６５は、ラック１０の一端に接触する軸要素を有する。

【0087】

少なくとも１つの画像を生成する前述の装置６は、少なくとも１つの画像を解析ユニット９に送信するための装置８を備えている。

【0088】

解析ユニット９は、スクリーンに接続されたプロセッサである。解析ユニット９は、少なくとも１つの画像を生成する装置６から、ある距離を置いて配置される。

【0089】

また、設備１は、ラック１０を消磁する装置３’を備え、当該ラックを消磁できる。

【0090】

図４は、本発明に係る検査方法１００のフローチャートである。

【0091】

ラック１０の適合性を検査する方法１００は、上述した設備１で実行される。

【0092】

検査方法１００は、ラック１０をコンベヤ２上に載置するステップ２０を有する。この載置ステップ２０は、作業者または機械によって行われる。作業者または機械は、ラック１０の各端部を、コンベヤベルト２１の支持部に配置する。

【0093】

コンベヤ２は、ラック１０を磁化するステップ３０を実行する磁化装置３へラック１０を搬送する。

【0094】

その後、ラック１０には、噴霧ステップ４０中に現像剤が噴霧装置４によって噴霧される。

【0095】

乾燥装置５は、ラック１０に電流を流すことにより、その温度を上昇させて乾燥ステップ５０で現像剤を乾燥させる。このため、画像キャプチャステップ６０中は現像剤が乾燥しており、形成される光沢領域は少ない。

【0096】

コンベヤ２は、ラック１０の画像キャプチャステップ６０を実行する、少なくとも１つの画像を生成する装置６へラック１０を搬送する。画像キャプチャステップ６０は、ラック１０の観察画像１０１を生成する。

【0097】

より具体的には、画像キャプチャステップ６０は、未加工画像段階６８を含んでいる。

【0098】

未加工画像段階６８は、第１ロッド画像を生成するための白色光の下でのロッド画像キャプチャ段階と、次に第２ロッド画像を生成するための紫外線の下での、ッド画像キャプチャ段階を含む。ロッド画像キャプチャ段階では、ラック１０の回転装置６５がラック１０の所定角度の回転を段階的に行い、各第１画像キャプチャ装置６１が各回転ステップで第１画像と第２ロッド画像を生成する。

【0099】

言い換えると、第１ステップ「ｎ」では、第１画像キャプチャ装置６１のそれぞれが、ラック１０のライン「ｍ」の部分の未加工画像を、白色光の下で、次に紫外線の下で生成する。第１画像キャプチャ装置６１に面するラック１０の表面の、ラック１０の全長に渡って延びる領域を、ラック１０のラインと称する。

【0100】

次のステップ「ｎ＋１」では、ラックをその長手方向軸の周りで所定角度旋回させる。そうすると、ライン「ｍ＋１」は第１画像キャプチャ装置６１に面する。各第１画像キャプチャ装置６１は、ラック１０のライン「ｍ＋１」の一部分の未加工画像を、白色光の下で生成し、次に紫外線の下で生成する。

【0101】

ラックがその長手方向軸の周りで完全に回転すると、つまりライン「ｍ」が再び第１画像キャプチャ装置６１に対向すると、ラックラインの組の未加工画像が白色光及び紫外線の下で生成されている。

【0102】

未加工画像段階６８は、次に、第１歯部画像を生成するための白色光の下での歯部画像キャプチャ段階と、次に第２歯部画像を生成するための紫外線の下での歯部画像キャプチャ段階を有する。歯部画像キャプチャ段階中に、２つの第２画像キャプチャ装置６２のそれぞれは、ラック１０の歯部１２の未加工画像を、白色光の下で生成し、次に紫外線の下で生成する。

【0103】

より詳細には、第２画像キャプチャ装置６２の一方は、歯部１２の少なくとも１つの歯７１の右側歯部フランク７０の未加工画像を撮ることができるように方向が定められ、画像キャプチャ装置６２の他方は、少なくとも１つの歯７１の左側歯部フランクの画像を撮ることができるように方向が定められている。第２画像キャプチャ装置６２の被写界深度により、同じ未加工画像上で３つの歯部フランクを撮影することが可能である。

【0104】

このように、ラック１０は、歯部を第２画像キャプチャ装置６２に向けて配置するように方向が定められている。第２画像キャプチャ装置６２は、白色光の下で、次に紫外線の下で、最初の３つの歯「ｄ」の右側及び左側歯部フランク７０の未加工画像を撮る。次に、第２画像キャプチャ装置６２は、並進システム６４によって所定の距離だけ平行に移動
する。この所定の距離は、第２画像キャプチャ装置６２の被写界深度によって決まる。第２画像キャプチャ装置６２は、白色光の下で、次に紫外線の下で、次の３つの歯「ｄ＋１」の右側及び左側歯部フランク７０の未加工画像を撮影する。このようにして、一組の歯１２の全ての歯７１の右側及び左側歯部フランク７０の未加工画像が生成される。

【0105】

画像キャプチャステップ６０は、画像処理段階６９を有する。画像処理段階６９は、ラック１０のライン「ｍ」の画像を形成するように、白色光の下で撮影されたラインの４つの部分「ｍ」の未加工ロッド画像を組み合わせる。次に、処理段階６９では、ラック１０のライン「ｍ＋１」の画像を形成するように、白色光の下で撮影されたラインの４つの部分「ｍ＋１」を組み合わせる。最後に、処理段階６９では、白色光の下で撮影されたラック１０の本体の展開図に対応する第１ロッド画像を生成するように、ライン「ｍ」の白色光の下での画像とライン「ｍ＋１」の白色光の下での画像とを組み合わせる。

【0106】

同様に、処理段階６９では、紫外線下で撮影されたラック１０の本体の展開図に対応する第２ロッド画像を生成する。

【0107】

処理段階６９では、白色光下で撮影されたラックの右側歯部フランク７０の未加工画像を、歯部１２の右側歯部フランク７０の展開図に対応する歯部の第１画像７２を得るように組み合わせる。歯部７２の第１画像が図５に示されている。歯部１２が薄いグレーであるのに対し、歯の頂部７１と歯の溝部７１は白色光の下で光沢領域であるため、白色である。

【0108】

同様に、処理段階６９では、紫外線下で撮影されたラックの右側歯部フランク７０の未加工画像を、右側歯部フランク７０の展開図に対応する第２歯部画像７３を得るように組み合わせる。第２歯部の画像７３が図６に示されている。歯部１２が濃いグレーであるのに対し、欠陥部７４は白色である。実際、紫外線下で生成された前述の画像では、クラック７４に導入された現像剤が蛍光色になり、したがって光沢を有する。

【0109】

当然ながら、処理段階６９では、白色光の下で撮影されたラックの左側歯部フランクの未加工画像に同じ処理を実施する。

【0110】

処理段階６９では、次に、第１歯部画像７２から第２歯部画像７３を減算して観察画像１０１を作成する。観察画像１０１を図７に示す。

【0111】

観察画像１０１において欠陥部７４は黒で示され、薄いグレーで示される右側歯部７０のフランク上に明確に現れている。

【0112】

少なくとも１つの画像を生成する装置６によって撮影された観察画像１０１は、送信装置８によって観察画像を送信するステップ８０で解析ユニット９に送信される。

【0113】

解析ユニット９は、観察画像１０１の解析ステップ９０を実行する。

【0114】

解析ステップ９０は、少なくとも１つの検出基準Ｘが定義される定義段階９２を有し、例えば、３つの検出基準を定義できる。検出基準Ｘは、観察画像１０１の一組のピクセルの特性の基準値に対応する。

【0115】

解析ステップ９０は比較段階９３を含み、比較段階中に観察画像１０１の第１組のピクセルが検出される。次に、前述した第１組のピクセルの第１特性の値が、第１検出基準に対応する前記第１特性の基準値と比較される。次に、前述した第一組のピクセルの第２特性の値が、第２検出基準に対応する前記第２特性の基準値と比較される。先の操作は、検
出基準が定義されるのと同じ回数だけ繰り返される。

【0116】

先の操作は、次に、第２組のピクセルについて、ピクセルの組が検出されるのと同じ回数だけ繰り返される。

【0117】

その後、比較段階は、実行された比較の結果Ｒを結果テーブルの形で結果段階９４に送信する。

【0118】

結果段階９４は、観察画像１０１の一組のピクセルの少なくとも１つの特性の少なくとも１つの値により、少なくとも１つの検出基準の正当性が立証されるかどうかを判断し、次に、ラック１０が適合しているか、または逆に適合していないかを示す結果信号Ｃ，Ｄを発する。

【0119】

また、結果段階９４では、図８に示すように、検出された欠陥部７４’が現れる観察画像１０１を表示してもよい。

【0120】

ラック１０がロッドラインやクラックタイプの欠陥部を有さない場合、ラック１０は適合していると判断される。そうすると、解析ユニット９から適合信号Ｃが発せられる。ラック１０がロッドラインまたはクラックタイプの欠陥を有する場合、ラック１０は不適合であると判断される。そうすると、解析ユニット９から欠陥信号Ｄが発せられる。

【0121】

適合信号Ｃの場合、コンベヤ２がラック１０を消磁装置３’に運び、ラック１０を消磁するステップ３００が実行される。

【0122】

欠陥信号Ｄの場合は、作業者または機械によってラックが退避して、退避ステップ４００中にコンベヤ２から当該ラックが取り除かれる。このとき、ラックに消磁ステップ３００は行われない。

【0123】

このように、設備１によりラック１０の適合性検査が可能になる。

【0124】

当然ながら、本発明は、添付の図に記載され且つ表された実施形態に限定されない。特に様々な要素の構成に関して、または技術的に同等なものの代用によって、さらに本発明の保護範囲から逸脱することなく、変更することが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-18

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のステアリングシステム用の、磁化処理されて現像剤が噴霧されるラック（１０）を検査するための方法（１００）であって、
前記ラック（１０）の観察画像（１０１）を生成するための画像キャプチャステップ（６０）と、解析ユニット（９）によって観察画像（１０１）を解析する解析ステップ（９０）とを有し、
前記画像キャプチャステップ（６０）は、
少なくとも１つのリニア画像キャプチャ装置（６１、６２）が、前記ラック（１０）の少なくとも１つの未加工画像を生成する未加工画像段階（６８）であって、前記未加工画像が１*ｎピクセル（ｎ≧１）に近い大きさのリニア画像であり、前記リニア画像キャプチャ装置（６１、６２）が、前記ラック（１０）が白色光で照射される第１画像と、欠陥が存在する可能性を強調するために前記ラック（１０）が紫外線で照射される第２画像とを生成する未加工画像段階（６８）と、
少なくとも１つの未加工画像の画像処理段階（６９）であって、観察画像（１０１）を得るために、第１画像から第２画像が減算され、前記第１画像が、前記解析ステップの対象にならない観察画像の領域の幾何学的なマスクを作成するために使用される画像処理段階（６９）と、を有し、
前記解析ステップ（９０）は、
前記ラック（１０）が適合しているか、逆に適合していないかを示す結果信号（Ｃ，Ｄ）を発する結果段階（９４）を有し、
前記解析ステップ（９０）は、
観察画像の一組のピクセルの少なくとも１つの特性の値を、前記ラック（１０）の欠陥を検出するための少なくとも１つの検出基準に対応する少なくとも１つの特性の基準値と比較する段階であって、少なくとも１つの検出基準（Ｘ）が、輝度が所定値である、並置される一組のピクセルの幅と、輝度が所定値である、並置される一組のピクセルの高さから定められる段階を有する
ことを特徴とする検査方法（１００）。

【請求項2】

請求項１に記載の検査方法（１００）において、
解析ステップ（９０）は、少なくとも１つの検出基準（Ｘ）が定義される定義段階（９２）を有する検査方法（１００）。

【請求項3】

請求項１に記載の検査方法（１００）において、
未加工画像段階（６８）中に、画像キャプチャ装置（６１、６２）は、少なくとも１つの未加工の白黒画像を生成する検査方法（１００）。

【請求項4】

請求項１に記載の検査方法（１００）において、
識別された各欠陥の数及び／または位置を推定するステップを有する検査方法（１００）。