JP2000046751A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リング状のワークｗの全表面を撮影すること
が可能であり、しかも装置の作動中、ワークｗがぶれる
ことなく円滑に回転し、もってワークｗを正確に撮影す
ることができる検査装置１を提供する。 【解決手段】 リング状のワークｗを定位置に保持する
とともにカメラで撮影してその表面を検査する検査装置
１であって、ワークｗの円周に沿って配置される所要数
の回転ローラ５を備え、この回転ローラ５によりワーク
Ｗを保持するとともに一部または全部の回転ローラ５を
回転駆動させてワークｗをその中心軸線を中心として所
定角度ずつ回転させるワーク保持部４と、ワーク保持部
４に保持されたワークｗをワーク保持部４とともにカメ
ラに対して表裏反転させるワーク反転部１７とを有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リング状のワーク
を定位置に保持するとともにカメラで撮影してその表面
を検査するリング状ワークの検査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】パッキンの一種であるゴム状弾性材製の
Ｏリング等よりなるリング状のワークの表面に傷、汚れ
または異物混入等の表面欠陥があるか否かを検査すると
き、このワークをカメラで撮影して、得られる画像デー
タから表面欠陥があるか否かを検査することが行なわれ
ている。このカメラ撮影による表面検査は、従来の目視
による表面検査と比較して検査精度が格段に高いため、
信頼性が非常に高いものである。

【０００３】しかしながら、従来は、このカメラ撮影に
よる表面検査を行なうに当って、ワークをベルトコンベ
ヤに載せて搬送し、コンベヤの上方に下向きに配置した
カメラの視野内にワークが入ったときにコンベヤを一旦
停止させて撮影を行なっているために、以下のような不
都合がある。

【０００４】すなわち先ず、コンベヤ上に水平に載せら
れたワークの上半面を一画像で処理するために、検査精
度の向上に限界がある。また、次いでワークの下半面を
撮影すべく、ワークを上下に反転させる反転機構が別途
必要である。

【０００５】また、従来、図６に示すように棒状の固定
治具５１の外周にワークｗを嵌着してカメラ５２で撮影
する方法や、図７に示すように皿状の固定治具５３の上
にワークｗを載せてカメラ５２で撮影する方法がある
が、これらの方法によると、ワークｗの表面のうち治具
５１，５３と接触する部分を撮影することができないた
めに、検査がワークｗの表面の一部に限られてしまう不
都合がある。また図７の方法では、真空吸着によってワ
ークｗを治具５３に固定するが、吸着力が弱いためにワ
ークｗがずれ易く、その一方で、周囲のゴミ等が治具５
３に吸引されるために、このゴミ等がワークｗに付着し
てしまう不都合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
み、リング状のワークの全表面を撮影することが可能で
あり、しかも装置の作動中、ワークがぶれることなく円
滑に回転し、もってワークを正確に撮影することができ
る検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】また併せて、装置の作動中、ワークが回転
ローラに対してスリップすることなく円滑に回転し、も
ってワークを全周に亙って正確に撮影することができる
検査装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１による検査装置は、リング状のワ
ークを定位置に保持するとともにカメラで撮影してその
表面を検査する検査装置であって、前記ワークの円周に
沿って配置される所要数の回転ローラを備え、前記回転
ローラにより前記ワークを保持するとともに一部または
全部の前記回転ローラを回転駆動させて前記ワークをそ
の中心軸線を中心として所定角度ずつ回転させるワーク
保持部と、前記ワーク保持部に保持された前記ワークを
前記ワーク保持部とともに前記カメラに対して表裏反転
させるワーク反転部とを有することにした。

【０００９】また、本発明の請求項２による検査装置
は、上記した請求項１の検査装置において、ワーク保持
部が、ワークの外周側に配置される回転ローラと、前記
ワークの内周側に配置されて前記回転ローラとの間に前
記ワークを挟み込む押さえローラとを備えていることに
した。

【００１０】

【発明の実施の形態】上記構成を備えた本発明の請求項
１による検査装置は、ワーク保持部に備えられる所要数
の回転ローラによってリング状のワークを定位置に保持
し、一部または全部の回転ローラを回転駆動させてワー
クをその場で所定角度ずつ間欠回転させ、その停止中に
ワークを撮影する。カメラの撮影視野は、特定の一対の
ローラ間でワークの円周上の一部を撮影できるようにこ
れを固定しておき、上記した間欠回転によりこの撮影視
野に順次入ってくるワークの円周上の一部を順次撮影す
る。

【００１１】リング状のワークを時計の文字盤に例える
と、例えば二時、六時および十時位置に回転ローラを一
つずつ配置し、または三時、六時および九時位置に回転
ローラを一つずつ配置する。各ローラはこれをワークの
外周側に配置し、各ローラの中心軸線とワークの中心軸
線とを平行に配置する。各ローラの外周面にワークの線
径に見合った環状のガイド溝を形成してワークの脱落を
防止し、回転によりワークの中心軸線がぶれることがな
いように各ローラとワークとの接触圧を等分させる。何
れかのローラが回転駆動すると、摩擦によって回転トル
クがワークに伝わり、ワークがその中心軸線を中心とし
て回転する。回転駆動しないローラに対しては反対にワ
ークから回転トルクが伝わり、これによりこのローラが
従動回転する。ワークの正面にカメラを設置し、文字盤
の十二時位置をその撮影視野に入れる。撮影視野は、ロ
ーラがワークに接触している十時位置と二時位置の間の
１２０度の角度範囲内または九時位置と三時位置の間の
１８０度の角度範囲内であれば、ワークがローラに隠れ
ないために死角なしの撮影が可能となる。撮影視野の角
度を例えば６０度に設定すると、六回（３６０度÷６０
度）の間欠回転および撮影によりワークの前半面を全周
に亙って撮影することが可能となる。次いでワーク反転
部を作動させてワークをワーク保持部ごとカメラに対し
て表裏反転させ、ワークの後半面を前半面と同様に六回
に分けて撮影する。したがって、以上の作動によりリン
グ状のワークの全表面を撮影することができる。尚、検
査装置にワークを装填するに当っては、各ローラが予め
定位置に配置されているため、これらのローラ間にワー
クを挿入することになる。

【００１２】また、上記構成を備えた本発明の請求項２
による検査装置のように、ワーク保持部が、ワークの外
周側に配置される回転ローラと、ワークの内周側に配置
されて回転ローラとの間にワークを挟み込む押さえロー
ラとを備えていると、これらのローラによる挟み込み作
用により、ワークが回転ローラに対してスリップするの
を有効に抑えることが可能となる。

【００１３】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。

【００１４】図１は、当該実施例に係る検査装置（検査
機とも称する）１の一部切欠した正面を示している。図
２は、図１におけるＡ方向矢視図であり、図３は図２の
要部拡大図、図４は図１の要部拡大図である。

【００１５】当該実施例に係る検査装置１は、パッキン
の一種であるゴム状弾性材製のＯリング（Ｏ／Ｒ）等よ
りなる環状のワークｗの表面に傷、汚れまたは異物混入
等の表面欠陥があるか否かをカメラ撮影によって検査す
るものであり、以下のように構成されたワーク保持装置
２とカメラ３とを備えている。ワーク保持装置２に保持
されたワークｗは、その中心軸線を水平方向に向け、軸
方向一方の半面をカメラ３に正対させることになる。

【００１６】ワーク保持装置２は、以下のように構成さ
れている。

【００１７】すなわち先ず、定位置に保持されるワーク
ｗの円周方向に沿って回転ローラ５を三つ並べて配置し
たワーク保持部４が設けられており、この三つの回転ロ
ーラ５が、ワークｗの下側（上記した六時位置）に配置
される比較的大径の駆動ローラ５Ａと、ワークｗの左右
（上記した三時および九時位置）に配置される比較的小
径の一対の従動ローラ（カイドローラとも称する）５Ｂ
とによって構成されている。各ローラ５はその中心軸線
を互いに平行に配置されており、かつこの中心軸線に対
してワークｗの中心軸線が平行に配置される。また各ロ
ーラ５は互いに同一平面上に配置されており、かつこれ
らのローラ５に対してワークｗが同一平面上に配置され
る。また各ローラ５の外周面に、ワークｗの線径に見合
った環状のガイド溝５ａが設けられており、このガイド
溝５ａにワークｗが係合することにより、ワークｗがロ
ーラ５から軸方向に外れないようになっている。

【００１８】駆動ローラ５Ａは、ローラ軸６の外周に固
定されており、このローラ軸６がベアリング７を介して
ローラ部支持材８に回転自在に取り付けられている。ロ
ーラ部支持材８は保持装置２の躯体９に立設されてお
り、この躯体９に回転モータ１０が設けられており、こ
の回転モータ１０の回転軸（図示せず）に固定されたプ
ーリ（図示せず）とローラ軸６に設けられたプーリ１１
とが無端ベルト１２を介して連結されている。したがっ
て、回転モータ１０が駆動して回転軸が回転すると、そ
の回転トルクがモータ１０側のプーリ、無端ベルト１
２、プーリ１０およびローラ軸６を介して駆動ローラ５
Ａに伝達され、これにより駆動ローラ５Ａが回転する。
一方、一対の従動ローラ５Ｂはそれぞれ、ローラ部支持
材８に回転（空転）自在に取り付けられている。

【００１９】ワーク保持装置２の躯体９に駆動シリンダ
１３が設けられており、この駆動シリンダ１３の上方に
カムフォロア１４を介して揺動部材（支持部材とも称す
る）１５が揺動自在に連結されており、この揺動部材１
５の先端部に押さえローラ１６が回転自在に取り付けら
れている。したがって駆動シリンダ１３が駆動してその
作動ロッド（図示せず）が作動すると、揺動部材１５が
図１の鎖線位置から実線位置へと揺動して押さえローラ
１６がワークｗの内周側に差し込まれ、この押さえロー
ラ１６と駆動ローラ５Ａとの間にワークｗを挟み込む。
また駆動シリンダ１３の作動ロッドが反対方向に作動す
ると、揺動部材１５が図１の実線位置から鎖線位置へと
揺動して押さえローラ１６がワークｗの内周から外れる
ことになる。

【００２０】ワーク保持装置２の躯体９はその全体が、
ロータリーアクチュエータ１８を備えたワーク反転部１
７の上に搭載されており、ロータリーアクチュエータ１
８が駆動してその作動ロッド（図示せず）が作動する
と、躯体９全体が１８０度回転する。したがってこれに
伴って、ワーク保持部４に保持されたワークｗがワーク
保持部４とともに１８０度の角度範囲をもってカメラ３
に対して表裏反転することになる。

【００２１】また図４に拡大して示すように、上記駆動
ローラ５Ａには、そのガイド溝５ａの底部に位置して、
ワークｗの外周に形成されるバリｗ’を収めるための環
状のバリ逃がし溝５ｂが設けられている。このバリ逃が
し溝５ｂは、バリｗ’によるワークｗの位置ずれや回転
むらを防止するものである。図示はしないが一対の従動
ローラ５Ｂにもそれぞれ、同様にバリ逃がし溝が設けら
れている。尚、ワークｗの内周に形成されるバリｗ’に
ついては、押さえローラ１６を回転自在に支持する揺動
部材１５の撓りや曲げによってその存在が吸収されるの
で、押さえローラ１６にバリ逃がし溝を設けなくても検
査精度に影響はない。図４のバリｗ’は作図上これを誇
張するために拡大して描いているが、実際のバリｗ’は
もっと小さいものである。

【００２２】上記構成を備えた検査装置１を使用してワ
ークｗの表面検査を行なうに当っては、先ず検査対象と
するワークｗを三つのローラ５の中央にその上方から差
し込んで、このワークｗを検査装置１に装填する。装填
したワークｗに対してはカメラ３が、符号３ａで示す円
周上部分的な撮影視野をもつ。

【００２３】次いで、検査装置１のスイッチ類（図示せ
ず）を操作すると、先ず、駆動シリンダ１３が駆動し、
揺動部材１５が揺動して押さえローラ１６がワークｗの
内周に差し込まれる。ワークｗの内周に差し込まれた押
さえローラ１６は駆動ローラ５Ａとの間にワークｗを挟
み込み、後の回転時にワークｗが駆動ローラ５Ａに対し
てスリップするのを防止する。

【００２４】次いで、カメラ３がその撮影視野３ａに入
った部分を撮影する。撮影は常に一定の距離で行なわれ
るため、予め焦点を合わせておけば、所謂ピンボケ撮影
となることがない。

【００２５】次いで、回転モータ１０が駆動してワーク
ｗを所定角度回転させ、ワークｗの撮影済み部分に隣接
する次の撮影部分を撮影視野３ａに入れ、この部分をカ
メラ３が撮影する。そして、このようにワークｗの間欠
回転および撮影が所要回数繰り返されてワークｗの前半
面が全周に亙って撮影されると、引き続きロータリーア
クチュエータ１８が駆動して躯体９を１８０度回転させ
る。したがって、それまでカメラ３の反対側を向いてい
たワークｗの後半面が前半面と入れ替わってカメラ３と
正対するため、この後半面を前半面と同じように分割撮
影する。全ての撮影が終了すると、揺動部材１５が鎖線
位置に復帰動して押さえローラ１６がワークｗの内周か
ら外れるため、手作業でワークｗを装置１から取り出
し、必要に応じて次のワークｗと交換する。

【００２６】上記構成を備えた検査装置１は、このよう
にして環状のワークｗの表面検査を行なうべくワークｗ
をカメラ撮影するものであって、上記構成および作動に
より以下の作用効果を奏する点に特徴を有している。

【００２７】すなわち先ず第一に、三つの回転ローラ５
を備えたワーク保持部６による保持および回転によりワ
ークｗを間欠回転させつつワークｗの前半面を全周に亙
って分割撮影し、引き続きワーク反転部１７の作動によ
りワークｗをカメラ３に対して表裏反転させた上でワー
クｗの後半面を前半面と同様に全周に亙って分割撮影す
るようにしたために、一度の装填でワークｗの全表面を
撮影することが可能である。したがって死角のない撮影
を行なうことができ、検査漏れのない表面欠陥検査を行
なうことができる。

【００２８】また、一つのワークｗの前半面および後半
面をそれぞれ円周上複数の区分に分割して区分毎に撮影
するために、各撮影領域が拡大される。したがって表面
欠陥の発見を容易化することができ、検査精度を向上さ
せることができる。

【００２９】また、ワークｗを三つの回転ローラ５によ
って保持して円周上三点支持としたために、回転による
ワークｗのぶれが少ない。したがって画像がピンボケと
なるのを防止することができ、撮影精度を向上させるこ
とができる。

【００３０】また、三つの回転ローラ５のうちの一つを
ワーク装填箇所の下側の配置するとともに残る二つをワ
ーク装填箇所の左右に配置したために、ワーク装填箇所
の上方が広い角度に亙って開口している。したがってこ
の上方からワークｗを容易に装填することができ、また
反対に引き抜くことができる。

【００３１】また、上記従来技術のように別途、反転機
構を用意する必要がなく、また吸引機構がないため、ワ
ークｗにゴミ等が付着することがない。

【００３２】また、ワーク保持部４に、ワークｗの外周
側に配置される回転ローラ５と、ワークｗの内周側に配
置されて回転ローラ５との間にワークｗを挟み込む押さ
えローラ１６とが設けられているために、これらのロー
ラ５，１６による挟み込み作用により、ワークｗが回転
ローラ５に対してスリップするのを防止することができ
る。したがって回転角度にずれが生じるのを防止するこ
とができ、ワークｗを全周に亙って正確に撮影すること
ができる。

【００３３】回転ローラ５の設置数や設置位置等は、検
査対象とするワークｗの大きさ等に応じて適宜変更する
ものとする。例えば図５に示すように、ワークｗが大径
品である場合には、ワークｗの内周側に所要数の駆動ロ
ーラ５Ａを等配状に配置するとともにワークｗの外周側
に所要数の従動ローラ５Ｂを等配状に配置する。また駆
動ローラ５Ａおよび従動ローラ５Ｂを一つずつ径方向に
並べて配置し、両ローラ５Ａ，５Ｂの間にワークｗを挟
み込むようにする。また必要に応じて撮影時にワークｗ
を照らす照明装置を併用する。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。

【００３５】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項１による検査装置においては、所要数の回転ロー
ラを備えたワーク保持部による保持および回転によりリ
ング状のワークを回転させつつワークの一面を全周に亙
って撮影し、引き続きワーク反転部の作動によりワーク
をカメラに対して表裏反転させた上でワークの他面を一
面と同様に全周に亙って撮影するようにしたために、一
度の装填でワークの全表面を撮影することが可能であ
る。したがって死角のない撮影を行なうことができ、検
査漏れのない表面欠陥検査を行なうことができる。

【００３６】また、ワークを所要数の回転ローラによっ
て保持するために、回転によるワークのぶれが少ない。
したがって画像がピンボケとなるのを防止することがで
き、撮影精度を向上させることができる。

【００３７】また、上記従来技術のように別途、反転機
構を用意する必要がなく、また吸引機構がないため、ワ
ークにゴミ等が付着することがない。

【００３８】またこれに加えて、上記構成を備えた本発
明の請求項２による検査装置においては、ワーク保持部
に、ワークの外周側に配置される回転ローラと、ワーク
の内周側に配置されて回転ローラとの間にワークを挟み
込む押さえローラとが設けられているために、これらの
ローラによる挟み込み作用により、ワークが回転ローラ
に対してスリップするのを防止することができる。した
がって回転角度にずれが生じるのを防止することがで
き、ワークを全周に亙って正確に撮影することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る検査装置の一部切欠した
正面図

【図２】図１におけるＡ方向矢視図

【図３】図２の要部拡大図

【図４】図１の要部拡大図

【図５】本発明の他の実施例に係る検査装置の説明図

【図６】従来の検査方法を示す説明図

【図７】従来の他の検査方法を示す説明図

【符号の説明】

１ 検査装置 ２ ワーク保持装置 ３ カメラ ３ａ 撮影視野 ４ ワーク保持部 ５ 回転ローラ ５Ａ 駆動ローラ ５Ｂ 従動ローラ ５ａ ガイド溝 ５ｂ バリ逃がし溝 ６ ローラ軸 ７ ベアリング ８ ローラ部支持材 ９ 躯体 １０ 回転モータ １１ プーリ １２ 無端ベルト １３ 駆動シリンダ １４ カムフォロア １５ 揺動部材 １６ 押さえローラ １７ ワーク反転部 １８ ロータリーアクチュエータ ｗ ワーク ｗ’ バリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状のワーク（ｗ）を定位置に保持
   するとともにカメラ（３）で撮影してその表面を検査す
   る検査装置（１）であって、 前記ワーク（ｗ）の円周に沿って配置される所要数の回
   転ローラ（５）を備え、前記回転ローラ（５）により前
   記ワーク（Ｗ）を保持するとともに一部または全部の前
   記回転ローラ（５）を回転駆動させて前記ワーク（ｗ）
   をその中心軸線を中心として所定角度ずつ回転させるワ
   ーク保持部（４）と、 前記ワーク保持部（４）に保持された前記ワーク（ｗ）
   を前記ワーク保持部（４）とともに前記カメラ（３）に
   対して表裏反転させるワーク反転部（１７）とを有する
   ことを特徴とする検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１の検査装置において、 ワーク保持部（４）が、ワーク（ｗ）の外周側に配置さ
   れる回転ローラ（５）と、前記ワーク（ｗ）の内周側に
   配置されて前記回転ローラ（５）との間に前記ワーク
   （ｗ）を挟み込む押さえローラ（１６）とを備えている
   ことを特徴とする検査装置。