以往，例如在车辆用发动机中广泛采用连接活塞销和曲轴销的连杆。 这种连杆具有与上述曲轴销相连的大端部和与上述活塞销相连的小端 部，在连杆的制造过程中，将从连杆的大端部到小端部例如通过锻造成 形等而一体成形，然后使上述大端部剖分为盖部和杆部。
上述剖分后的盖部和杆部，经由螺栓而再结合并进行预定检查之后， 作为车辆用发动机零件进行装配。当上述剖分后的盖部和杆部再结合为 一体时，如果在上述盖部和杆部的结合面上存在超过预定公差的阶梯差， 则该连杆作为不合格产品除去。
另外公知有通常采用激光检查阶梯差面的装置。例如日本特开平11 -156577号公报中公开了以下对接位置检测装置：以狭缝激光振荡器沿 倾斜方向朝向工件WA、WB间的阶梯差部投射激光，由CCD线性传感 器接收其反射光，基于上述CCD线性传感器所接收的光的光量中从高光 量向低光量变化的位置，而能够检测上述工件WA、WB间的阶梯差部的 对位置。
另外，日本特开2001-183113号公报公开了如下的阶梯差检测装置： 通过设置对被检查物的预定区域照射激光的照明装置、分色镜、CCD传 感器等，来读取书信等被检查物的凹凸形状等的阶梯差，并进行预定的 图像处理。
另外，日本特开2003-315020号公报公开了以下的手持式光切断型 测量装置：接触件与被测量物的表面抵接并作为支点，该接触件相对于 狭缝光被安装于偏心的位置，从而能够防止因为接触件与被测量物的角 度变化而引起的误差，并且可在使狭缝光的照射角度和摄像元件的摄像 角度一定的条件下，对间隙和阶梯差进行测量。
但是，在日本特开平11-156577号公报、日本特开2001-183113 号公报和日本特开2003-315020号公报中可以想到，被测量面的形状被 设定为一定的平面，被测量物的阶梯差部由平面彼此构成，与此相对， 在将连杆的大端部剖分为盖部和杆部的情况下，杆部和盖部的剖分再结 合部位的阶梯差部上的被测量面成为曲面，而将上述日本特开平11- 156577号公报、日本特开2001-183113号公报和日本特开2003-315020 号公报所述的装置，分别用于连杆的剖分再结合部位的阶梯差部的检查 时会产生误差，从而是不适合的。
即，在日本特开平11-156577号公报、日本特开2001-183113号 公报和日本特开2003-315020号公报中，被测量面由平面构成，对上述 平面(包含倾斜面)彼此结合起来而构成的阶梯差部上的阶梯差量进行 测量，与此相对，在将连杆剖分为杆部和盖部的情况下，由于其剖分后 产生的残余应力而在杆部和盖部上引起收缩现象。由于上述收缩现象， 使杆部侧的剖分面和盖部侧的剖分面结合起来的剖分再结合部位，是由 曲面彼此构成的阶梯差部，而不是由平面彼此构成的阶梯差部。并且， 对应于经过剖分的各个连杆，构成其阶梯差部的曲面形状有千差万别的 变化，还需要考虑被测量面上的粗糙度的影响。另外，在将连杆剖分为 杆部和盖部时，也可能由于其剖分后产生的残余应力而在杆部和盖部上 引起伸长(膨胀)现象。
因此，如果将其中平面被设为被测量面的日本特开平11-156577号 公报、日本特开2001-183113号公报和日本特开2003-315020号公报 所述的装置，适用于在上述剖分再结合部位上形成的阶梯差部中，则由 于被测量面的变化不是一定的而无法测量，或者测量结果中包含较大的 误差。

本发明的一般目的在于提供连杆的检查装置，其能够对在剖分为杆 部和盖部的连杆的再结合部位上形成的阶梯差部的阶梯差量进行高精度 的检查。
本发明的主要目的在于提供连杆的检查方法，从而能够对在剖分为 杆部和盖部的连杆的再结合部位上形成的阶梯差部的阶梯差量进行高精 度的检查。

图1A是本发明的被检查物、即被剖分的盖部和杆部再结合起来的连 杆的立体图，图1B是表示连杆被剖分为盖部和杆部的状态的立体图。
图2是本发明实施方式的连杆的检查装置的立体图。
图3是图2所示的连杆的检查装置的俯视图。
图4是图3所示的连杆的检查装置的沿着轴线方向的局部纵剖面侧 视图。
图5是图2所示的连杆的检查装置的局部剖断立体图。
图6是从图5的箭头Z方向看到的向视图。
图7是表示在连杆的结合部上形成的阶梯差部的阶梯差量的测量方 法的流程图。
图8是连杆的结合部的局部放大剖面图。
图9是表示对由曲面构成的被测量面设定假想线K1，进而使上述假 想线K1偏移而成为假想线K2，并基于上述假想线K2与测量点之间的 移动量来测量阶梯差部的阶梯差量的状态的图。
图10是表示将分别载置被检查物的多个滑台以及工件台沿着直线 轨道机构连续移动来判定是否合格的状态的立体图。

图1A是本发明适用的作为被检查物的连杆30的立体图，该连杆30 是通过螺栓43a、43b使剖分后的盖部32和杆部34再结合而成的。图1B 是表示连杆30的大端部被剖分为盖部32和杆部34的状态的立体图。
连杆30具有：大端部38，其经由大致圆形的结合孔36使盖部32 和杆部34形成为一体；以及小端部40，其配置于大端部38的相反侧。 该连杆30例如在通过铸造或锻造等而一体成形之后，使用未图示的裂解 加工装置而剖分为盖部32和杆部34。
另外，在连杆30的大端部38的两侧，使用钻机等未图示的穿孔装 置而分别形成螺栓孔42a、42b。在这些螺栓孔42a、42b中，分别从盖部 32侧旋入一组螺栓43a、43b，使盖部32紧固在杆部34上。由此，通过 使被剖分的盖部32紧固在杆部34上，从而使连杆30的大端部38与发 动机的未图示的曲轴销相连。
另外在图1A中，参考符号44a、44b表示被剖分的盖部32的剖分面 和杆部34的剖分面一体地再结合的结合部。该结合部44a、44b在大端 部38的两侧，中间隔着结合孔36而形成在其两侧的彼此相对的部位上。
下面，图2～6表示本发明实施方式的连杆的检查装置50。图2是 上述检查装置50的立体图，图3是上述图2的俯视图，图4是图2的局 部剖面放大侧视图，图5是表示通过多个距离传感器来检测结合部的阶 梯差的状态的局部剖断立体图，图6是从图5的箭头Z方向看到的向视 图。
该检查装置50具有：形成为从上方看呈长方形的基台52；滑动单 元58，其固定于上述基台52上且使载置有作为被检查物的连杆30的工 件台54和滑台56一体地沿着水平方向作直线状往复运动；和支撑板62， 其沿着铅直方向立设在上述基台52上，并且配置有第一～第四距离传感 器(阶梯差量检测装置)60a～60d(参照图6)，上述第一～第四距离传 感器60a～60d基于朝向连杆30的结合部44a、44b的被测量面照射的激 光的反射光，来测量与上述激光的照射部位(被测量面)的间隔距离。
如图4所示，上述滑动单元58包含：单元主体64，其形成为长尺 寸的长方体状；旋转驱动源66，其与上述单元主体64的端部连接；滚珠 丝杠轴(未图示)，其经由未图示的联结部件与上述旋转驱动源66的驱 动轴连接，并且在该旋转驱动源66的驱动作用下进行旋转；和未图示的 螺母部件，其在与上述滚珠丝杠轴的旋合作用下沿着单元主体64的轴线 方向进行移位。
另外，上述滑动单元58具有：一组滑动件70a、70b，上述滑动件 70a、70b从在单元主体64的侧部形成的长槽68露出于外部，并且与上 述螺母部件连接而与该螺母部件一体地进行移位；滑台56，其与上述一 组滑动件70a、70b连接而沿着单元主体64的上表面且沿大致水平方向 进行移位；和工件台54，其与上述滑台56的上表面连接而与该滑台56 一体地进行移位。另外，在上述滑台56和单元主体64的上表面之间形 成有预定的间隙(参照图4)。
如图2和图3所示，当在上述工件台54的上表面上设置作为被检查 物的连杆30时，设有与大端部38的结合孔36的内壁面抵接的第一和第 二导销72a、72b，以及与小端部40的孔部的内壁面抵接的第三导销72c。
另外，在与上述第一和第二导销72a、72b抵接的滑台56的端面上， 连接有沿与该滑台56的上表面大致垂直的方向延伸的连接板74(参照图 4)。在上述连接板74上固定有用于对设置于工件台54上的连杆30进行 定位的气缸(cylinder)76，如图4所示，上述气缸76的活塞杆76a与连 杆30的大端部38相对，并且设定于与该连杆30大致水平位置。另外， 上述气缸76设置为可使工件台54与滑台56一体地进行移位。
当将连杆30载置于工件台54上时，通过从未图示的空气供给源供 给的空气来驱动气缸76，使活塞杆76a伸缩而使该活塞杆76a与连杆30 的大端部38抵接，施以两次左右的较轻冲击。其结果是，连杆30被沿 着轴线方向朝离开气缸76的方向推压，大端部38的结合孔36和小端部 40的孔部分别与第一～第三导销72a～72c抵接，从而使连杆30定位在 预定位置。
在基台52的上表面上经由支撑部件80以预定距离而隔开配置有一 组传感器78a、78b，并且该一组传感器78a、78b是隔着上述工件台54 和滑台56进行设置的，该一组传感器78a、78b用于检测该工件台54上 是否设置了连杆30(参照图2和图3)。
这一组传感器78a、78b的一方具有未图示的发光元件，另一方具有 未图示的受光元件，通过使用上述受光元件接收来自上述发光元件的发 射光，而能够检测到在工件台54上没有设置连杆30，通过来自上述发光 元件的发射光被载置于上述工件台54上的连杆30遮挡，从而检测到该 连杆30已被设置(参照图3的虚线)。
如图3和图4所示，在气缸76的接近支撑板62的两侧，在基台52 上设置有沿铅直方向延伸的一组支柱82，在上述支柱82上经由卡定于预 定高度的卡定部件84而设置有多个喷嘴86。上述喷嘴86的前端形成为 朝向连杆30的结合部44a、44b弯曲，通过从上述喷嘴86前端喷射的气 流，能够除去附着于结合部44a、44b的尘埃等。
另外，从上述喷嘴86的气流喷射是在工件台54和滑台56向支撑板 62侧接近时进行的，而在朝离开支撑板62的方向进行移位时停止上述气 流的喷射。
如图2和图6所示，在支撑板62上形成有大致矩形的开口部88， 用于使在滑动单元58的驱动作用下沿着单元主体64的轴线方向呈直线 状进行移位的工件台54和滑台56穿过。
如图6所示，在支撑板62的设置有旋转驱动源66一侧的壁面上， 分别经由安装部件90固定有如下部件：对连杆30的结合部44a的右上 面(图6中的右上面)照射激光来测量间隔距离的第一距离传感器60a； 对上述结合部44a的右侧面(图6中的右侧面)照射激光来测量间隔距 离的第二距离传感器60b；对结合部44b的左上面(图6中的左上面)照 射激光来测量间隔距离的第三距离传感器60c；以及对上述结合部44b的 左侧面(图6中的左侧面)照射激光来测量间隔距离的第四距离传感器 60d。
在上述第一～第四距离传感器60a～60d上分别形成有用以向结合部 44a、44b照射激光的照射孔92(参照图4)。上述第一～第四距离传感器 60a～60d分别与未图示的控制单元电连接，由该第一～第四距离传感器 60a～60d检测出的检测信号导出至未图示的控制单元，并通过阶梯差部 的阶梯差量是否在预定量的范围内来判定合格与否。
本实施方式的连杆的检查装置50，基本上是按如上所述构成的，下 面对其动作以及作用效果进行详细说明。
首先，在工件台54的上表面载置作为被检查物的连杆30，并且使 得第一和第二导销72a、72b卡合于大端部38的结合孔36的内壁，第三 导销72c卡合于小端部40的孔部。该被检查物即连杆30例如通过铸造 或锻造等而一体成形，然后通过未图示的裂解加工装置而剖分为盖部32 和杆部34(参照图1B)，上述被剖分的盖部32和杆部34的剖分面经由 螺栓43a、43b而再结合(参照图1A)。
而且，上述连杆30设置于工件台54上的情况，通过来自一方传感 器78a的发射光被连杆30遮挡，而另一传感器78b由于未接收到上述发 射光而导出的检测信号，从而得到确认。
接着，定位用气缸76被驱动，使活塞杆76a伸缩，从而使该活塞杆 76a的前端部与连杆30的大端部38的侧面抵接两次左右，对连杆30施 以较轻的冲击。其结果是，连杆30被沿轴线方向朝离开气缸76的方向 推压，大端部38的结合孔36和小端部40的孔部分别与第一～第三导销 72a～72c抵接，从而使连杆30定位于预定位置。
接着，旋转驱动源66被驱动，使在单元主体64内设置的未图示的 滚珠丝杠轴沿预定方向进行旋转，经由与旋合在上述滚珠丝杠轴上的未 图示的螺母部件连接的滑动件70a、70b，使滑台56和工件台54朝向支 撑板62侧(箭头X1方向)呈直线状进行移位。而且，当载置于上述工 件台54上的连杆30向支撑板62侧接近时，从喷嘴86的前端部向被测 量面喷射气流，从而除去附着于被测量面的尘埃等。
在工件台54上设置的连杆30的结合部44a、44b在滑动单元58的 施力作用下通过支撑板62的开口部88，然后就通过第一～第四距离传感 器60a～60d同时对上述结合部44a、44b照射激光。在该情况下，第一 距离传感器60a的激光照射到连杆30的结合部44a的右上面，第二距离 传感器60b的激光照射到连杆30的结合部44a的右侧面，第三距离传感 器60c的激光照射到连杆30的结合部44b的左上面，第四距离传感器60d 的激光照射到连杆30的结合部44b的左侧面。
根据从第一～第四距离传感器60a～60d导出的激光的反射光，分别 测量与各个结合部44a、44b的被测量面的间隔距离，关于上述间隔距离 的多个检测信号分别被输入给未图示的控制单元，从而能够判断上述距 离合格与否。在该情况下，当从第一～第四距离传感器60a～60d输出的 检测信号中至少一个超出预定量的范围时，则判断为该距离不适合，而 仅当从上述第一～第四距离传感器60a～60d输出的四个检测信号全部处 于预定量的范围内时，才判断上述距离为合格。
而且，在通过第一～第四距离传感器60a～60d测量间隔距离之后， 通过使旋转驱动源66的旋转方向反转，从而载置有连杆30的工件台54 和滑台56再次通过支撑板62的开口部88，并朝离开上述支撑板62的方 向(箭头X2方向)进行移位而回到初始位置。通过反复进行该工序，从 而能够依次检查多个连杆30。
下面，按照图7所示的流程图对在连杆30的结合部44a、44b上形 成的阶梯差部的阶梯差量的测量方法进行详细说明。
图8是连杆30的结合部44a(44b)的局部放大剖面图，在盖部32 侧的剖面曲线状的被测量面94a与杆部34侧的剖面曲线状的被测量面 94b之间的剖分面96上连续地形成有阶梯差部98。
作为初始设定，测量连杆30的基准数据(步骤S1)。该基准数据， 通过上述第一～第四距离传感器60a～60d对以直线划分8mm的范围(被 测量范围)的多个点(例如829个点)进行测量，该直线沿着该连杆30 的包含结合部44a、44b的附近部分的轴线方向。
另外，上述被测量范围是将连杆30剖分时产生龟裂的范围、即将± 2mm(4mm)和其两端的2mm相加所得合计8mm作为被测量范围进行 设定的。
接着，根据上述被测量的基准数据作成平均化的形状数据(步骤S2)。 即，为了降低被测量面94a、94b的表面粗糙度的影响，将作为上述基准 数据而作成的1～829点以每30点的数据平均值置换为1个点，将置换 后的平均值作为形状数据。
例如，形状数据的第1点是将基准数据从1点到30点(1-30)平 均而得到的，形状数据的第2点是将基准数据从2点到31点(2-31) 平均而得到的，形状数据的第3点是将基准数据从3点到32点(3-32) 平均而得到的，依次同样地形状数据的第360点是将基准数据从360点 到389点(360-389)平均而得到的，另外，形状数据的第800点是将 基准数据从800点到829点(800-829)平均而得到的。
这样能够得到平均化后的形状数据1～800。
下面，如图9所示，根据上述形状数据中的第20点和第360点的2 点数据，作成由1条直线构成的假想线(K1)(步骤S3)。上述两点的第 20点和第360点是分别通过实验求得的。由于被测量面94a、94b为剖面 曲线状(曲面)，因此设定假想线(基准线)(K1)，以便相对于由上述剖 面曲线状(曲面)构成的被测量面94a、94b用假想线(K1)作为基准， 从而能够高精度地进行测量。
在该情况下，假想线(K1)以在阶梯差部(剖分面)98之前的数据 并且在狭窄的范围(点)内作成较好。另外，在同类型(同形状)的连 杆30的情况下，使用相同的假想线K1，而在连杆30的形状不同的情况 下则使用其它的假想线。
在这样作成假想线(K1)之后，根据上述形状数据来检测阶梯差部 (剖分面)98的点(A)，从上述检测到的阶梯差部98的点A倒退60点， 将倒退后的该点设定为基准点(B)(步骤S4)。该60点是通过实验而求 出的位置。
接着，如图9所示，使上述假想线(K1)一维地平行移动(偏移) 至上述基准点(B)，将通过上述基准点(B)的直线作为假想线(K2)(步 骤S5)。这样，由于使假想线(K2)不通过阶梯差部的点(A)，并使假 想线(K2)偏移至预定位置来作为通过基准点(B)的直线，从而能够 正确地测量上述阶梯差部98的阶梯差量(D)。
上面所述的理由是：在盖部32和杆部34之间的剖分面(点A)上， 有时会产生不会给使上述盖部32和杆部34再结合带来不良影响的凹凸。 例如有如下情况：极小的缺口、表皮的打卷、翘曲、上述表皮夹持于盖 部32和杆部34之间而形成凸形状等。此时，通过在不会受上述凹凸影 响的剖分面附近的位置来测量阶梯差量，从而能够高精度地测量阶梯差 量。另外，上述剖分面附近的位置即基准点(B)是通过大量实验和模拟 而设定的。
这样，对偏移至通过基准点(B)的假想线(K2)和测量点(C)的 一维方向的移动量(平行移动量)进行测量来作为阶梯差量(D)(步骤 S6)，其中测量点(C)是从作为上述阶梯差部98而检测到的点(A)以 20点向前移动而得到的。判定所测量的上述阶梯差量(D)和预先设定 的允许量的范围之间合格与否(步骤S7)，当上述测量的阶梯差量(D) 处于预定量的范围内时为合格，当上述测量的阶梯差量(D)在预定量的 范围外时作为不合格而排除。
上述合格与否的判定，由第一～第四距离传感器60a～60d分别进行 判定，第一～第四距离传感器60a～60d的全部判定为合格时，判断连杆 30为合适的产品，而当任一距离传感器60a(60b～60d)的判定为不合 格时，则判断为连杆30为不合适的产品。
根据如上所述，在连杆30的结合部44a、44b上形成的曲面构成被 测量面94a、94b，对由该被测量面94a、94b构成的阶梯差部98的阶梯 差量(D)进行高精度的测量，从而基于上述阶梯差量(D)来判定连杆 30合格与否。
另外，虽然使用第一～第四距离传感器60a～60d在连杆30的结合 部44a、44b的左右侧面两处、左右上表面两处合计四处进行连杆30合 格与否的判定是最优选的，但是也可以仅在由于剖分时的残余应力而受 到收缩/伸长的影响较大的左右侧面两处进行连杆30合格与否的判定。
另外，在本实施方式中，虽然经由滑动件70a、70b使滑台56和工 件台54呈直线状往复动作来进行检查工序，但是不限定于此，例如也可 以如图10所示那样，将分别载置有被检查物的多个滑台56和工件台54 沿着直线轨道机构100连续移动而连续地进行合格与否判定。另外，上 述直线轨道机构100设置为通过未图示传送带等的搬送装置而能够沿箭 头X1或者X2方向自由移动。