JP2009011606A - 遊戯盤製造用の検査方法と装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】遊戯盤基材の打ち釘の傾きや曲がり等に対する自動的な良否の判別検査を、遊戯盤基材表面の図柄の影響なく正確に、かつ連続的に高速度で実現する。
【解決手段】遊戯盤基材２を連続搬送して検査に供し、照明は、遊戯盤基材２上の検査域ＴＡに、θ１傾斜した照射光路１１にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照明光５を照射して行い、撮像は、ラインスキャンカメラ１２により、照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して頭部３ａの高さでライン状に交差する撮像光路６の交差ライン位置１３にて行い、良否の判別は、各頭部３ａの撮像頭部データ３ｂを、基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む撮像頭部位置データＰとし、頭部位置基準データＱと比較して良否を判別して実現する。
【選択図】図１
【解決手段】遊戯盤基材２を連続搬送して検査に供し、照明は、遊戯盤基材２上の検査域ＴＡに、θ１傾斜した照射光路１１にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照明光５を照射して行い、撮像は、ラインスキャンカメラ１２により、照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して頭部３ａの高さでライン状に交差する撮像光路６の交差ライン位置１３にて行い、良否の判別は、各頭部３ａの撮像頭部データ３ｂを、基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む撮像頭部位置データＰとし、頭部位置基準データＱと比較して良否を判別して実現する。
【選択図】図１
Description
本発明は遊戯盤製造用の検査装置に関し、例えば、パチンコ遊戯盤のように遊戯盤基材に釘打ちを行うような各種遊戯盤を製造するのに用いられ、主として打ち釘の頭部位置、曲がりの検査を行う検査方法と装置に関するものである。
遊戯盤基材に自動的に釘打ちを行う釘打ち機は従来から知られている。このものは供給される遊戯盤基材を位置決めし、これに設定された遊戯盤の種類に応じた所定のパターンにて自動的に釘打ちを行う。
パチンコ遊戯盤等の遊戯盤の基材には多くの釘が複雑なパターンで釘打ちされる。したがって作業は煩雑である。これを釘打ち機によって自動的に行うと便利であり、作業能率が向上する。
近時では、遊戯盤の新機種の開発が活発に行われるようになり、機種数が増大しているとともに、遊戯盤の短命化と、遊戯人口の増大とによって遊戯盤の製造台数が勢い増大している。
このため、前記釘打ち機を多数並設して、他の工程機器とともにライン化し、より高能率に各種遊戯盤を製造できるようにすることが行われ、また研究されている。
一方、パチンコ遊戯盤等の釘打ちの精度は、遊戯機能、特に遊戯成績に大きく影響し、遊戯提供者および遊戯者のどちらからしても重大である。したがって、釘打ちは高精度に行われなければならない。
しかし、パチンコ遊戯盤のように多数の釘が自動的に高能率に打たれれば打たれるほど、打ち釘が位置ずれしたり、遊戯盤基材をなす合板の部分的な木材組織や繊維の違いによる硬さのバラつき等が原因して打ち釘が曲がっていたりすることがときとしてある。また遊戯盤基材が反っていたり、遊戯盤基材を釘打ち位置に受けるテーブルにゴミ等の異物があって傾いたりしていると云ったことが原因して釘の角度が不適正になっていることもときとしてある。
そこで、釘打ち後の遊戯盤基材につき打ち釘の検査を人手によって行っていたのを、良否を自動的に能率よくかつ正確に達成することができる遊戯盤製造用の釘曲がり検査装置を本出願人は既に提案している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−２３８０４０号公報（特許第２６９１８４４号明細書）
ところで、近時のパチンコ遊戯盤では、画像表示装置の占める面積が大きくなって打ち釘の数が少なくなっているものはあるが、通常１７０〜２４０本程度あり、特殊機種では３００本以上にもなることもあって取り扱いデータ数が勢い増大する背景の中で、コスト面、資材不足などの理由から遊戯盤基材の材質の低下による釘打ち不良の発生率が高まっている。このため、より高性能かつ高速に検査することが望まれている。
しかし、特許文献１で開示する検査技術ではエリア照明の下にエリアセンサカメラによりエリア撮像する関係上、撮像およびデータ取り込みが共に、分割したエリアごとの間欠作業となり、しかも、各回に取り込むデータ処理の時間が長く、さらなる高速性に限界がある。また、遊戯盤基材表面に貼られるいわゆるセルの模様などが多色化、多様化しており、遊戯盤基材表面での照明エリアと撮像エリアの重なりから、撮像した打ち釘の頭部の背景となる遊戯盤基材表面の模様がノイズとなり、カラー撮像によっても頭部像との見分けがつきにくく、求められる検査精度を満足しにくくなってきている。
本発明は、遊戯盤基材に打たれた打ち釘の傾きや曲がり等に対する自動的な良否の判別検査を、遊戯盤基材表面の図柄の影響なく正確に、かつ連続的に高速度で実現する遊戯盤製造用の検査方法と装置を提供することを課題とするものである。
しかし、特許文献１で開示する検査技術ではエリア照明の下にエリアセンサカメラによりエリア撮像する関係上、撮像およびデータ取り込みが共に、分割したエリアごとの間欠作業となり、しかも、各回に取り込むデータ処理の時間が長く、さらなる高速性に限界がある。また、遊戯盤基材表面に貼られるいわゆるセルの模様などが多色化、多様化しており、遊戯盤基材表面での照明エリアと撮像エリアの重なりから、撮像した打ち釘の頭部の背景となる遊戯盤基材表面の模様がノイズとなり、カラー撮像によっても頭部像との見分けがつきにくく、求められる検査精度を満足しにくくなってきている。
本発明は、遊戯盤基材に打たれた打ち釘の傾きや曲がり等に対する自動的な良否の判別検査を、遊戯盤基材表面の図柄の影響なく正確に、かつ連続的に高速度で実現する遊戯盤製造用の検査方法と装置を提供することを課題とするものである。
上記のような課題を達成するために、本発明の遊戯盤製造用の検査方法は、遊戯盤基材の表面の打ち釘の頭部を照明しながら、この照明される打ち釘を頭部側から撮像し、この撮像した打ち釘の頭部位置を基準位置と比較して良否を判別し検査する遊戯盤製造用の検査方法であって、搬入される遊戯盤基材を連続搬送して前記検査に供し、照明は、搬送される遊戯盤基材上の検査域に、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照明光を照射して行い、撮像は、ラインスキャンカメラにより、前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路の前記交差ライン位置にて行い、良否の判別は、各打ち釘の撮像頭部データを、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む撮像頭部位置データとし、これを対応する頭部位置基準データと比較して良否を判別し検査することを特徴としている。
このような構成では、遊戯盤基材表面から浮いた打ち釘の頭部を、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて、遊戯盤基材の検査域を搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射する照明光により照明するので、打ち釘の頭部に対する照明位置と、遊戯盤基材表面に対する照明位置とが平面視位置ずれする。これに対し、照明される打ち釘の頭部を、ラインスキャンカメラによって前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路上の前記交差ライン位置にて撮像し主走査するので、打ち釘の頭部の前記照明部分を、そこからの正反射光により鮮明に撮像し電気的な撮像頭部データとすることができるのに併せ、撮像光路の遊戯盤基材表面への到達位置が、前記照射光路での遊戯盤基材表面への照明位置に対し、撮像光路および照射光路の遊戯盤基材表面に対する角度の差と、打ち釘の頭部が遊戯盤基材表面から浮いている高さと、に比例して位置ずれし、前記打ち釘の頭部を撮像した鮮明な像の背景から遊戯盤基材表面の照明域を外せるので、遊戯盤基材表面の絵柄が検査上のノイズとなるのを防止することができる。また、打ち釘の頭部に対する照明および撮像共にライン状に行うが、このラインに直交する方向への遊戯盤基材の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材表面の全検査域を連続に撮像しながら各打ち釘の頭部についての撮像位置データを撮像頭部データから順次生成し、これを頭部位置基準データと比較し良否を判別する検査が行える。
このような遊戯盤基材の打ち釘の検査方法は、遊戯盤基材の表面の打ち釘の頭部を照明する照明手段と、この照明される打ち釘を頭部側から撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された打ち釘の頭部位置を基準位置と比較して良否を判別し検査する判別手段とを備えた遊戯盤製造用の検査装置であって、
少なくとも搬入される遊戯盤基材を連続搬送して前記検査に供する搬送手段を備え、照明手段は、集光レンズを有し、集光した照明光を搬送される遊戯盤基材上の検査域に、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射するライン状照明源であり、撮像手段は、前記照射光路でライン状に照明される打ち釘の頭部を、前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路の前記交差ライン位置にて撮像するラインスキャンカメラであり、判別手段は、その時々に得られる各打ち釘の撮像頭部データを、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む撮像頭部位置データとし、これを対応する頭部位置基準データと比較して良否を判別することを特徴とする遊戯盤製造用の検査装置によって達成でき、自動的に安定して高速度で検査が行える。
上記において、さらに、判別手段は、検査対象となる遊戯盤基材と同一機種の遊戯盤基材上に適正に釘打ちされた各打ち釘につき、前記検査と同一条件で頭部を撮像した各撮像頭部データから、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む前記基準位置からの各撮像頭部位置データを得、これら撮像頭部位置データを頭部基準位置データとし、それらを前記基準位置を原点とする座標データに変換した頭部位置基準座標データとして、予め内部または外部に持ってそれを利用し、前記判別を行うことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、打ち釘の撮像頭部データを撮像頭部位置データに変換しさえすれば、頭部位置基準座標データ中の最も近い頭部位置基準データが対応するので、この対応する頭部位置基準データと比較することで、単独に、いつでも、良否を判別することができる。
上記において、さらに、打ち釘の良否の判別は、風車のある打ち釘を含み、撮像頭部データから得た撮像頭部位置データにより釘無し、頭部位置につき行い、撮像頭部データの振れ、あるいは形状またはおよび大きさにより天地方向の傾き、左右方向の傾きにつき行い、風車のあるものは、その有無、所定の風車かどうかをカラー撮像による色データの違いにより判別し、風車の傾きについては打ち釘の頭部の傾きによって良否を判別することを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像頭部データは遊戯盤基材上の打ち釘の絶対的な頭部位置に対応していることから得た撮像頭部位置データにより、釘無し、頭部位置の良否を判別することができるのに加え、打ち釘の頭部は遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて一方に偏って照明されることによる偏った照明部の像として撮像され、打ち釘の頭部の傾きによってその振れ、あるいは形状またはおよび大きさが変化するので、撮像頭部データの像の振れ、あるいは形状またはおよび大きさから天地方向の傾き、左右方向の傾き、曲がりの良否を判別することができる。また、検出される頭部の傾きの良否から、その打ち釘によって取り付けられた風車の傾きの良否をも判別することができる。さらに、風車は３色など複数色のものが設けられることに対応して、ラインスキャンカメラによる撮像をカラーで行うことにより、風車取り付けの有無は勿論、所定の色の風車が取り付けられているかも判別することができる。
このような構成では、遊戯盤基材表面から浮いた打ち釘の頭部を、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて、遊戯盤基材の検査域を搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射する照明光により照明するので、打ち釘の頭部に対する照明位置と、遊戯盤基材表面に対する照明位置とが平面視位置ずれする。これに対し、照明される打ち釘の頭部を、ラインスキャンカメラによって前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路上の前記交差ライン位置にて撮像し主走査するので、打ち釘の頭部の前記照明部分を、そこからの正反射光により鮮明に撮像し電気的な撮像頭部データとすることができるのに併せ、撮像光路の遊戯盤基材表面への到達位置が、前記照射光路での遊戯盤基材表面への照明位置に対し、撮像光路および照射光路の遊戯盤基材表面に対する角度の差と、打ち釘の頭部が遊戯盤基材表面から浮いている高さと、に比例して位置ずれし、前記打ち釘の頭部を撮像した鮮明な像の背景から遊戯盤基材表面の照明域を外せるので、遊戯盤基材表面の絵柄が検査上のノイズとなるのを防止することができる。また、打ち釘の頭部に対する照明および撮像共にライン状に行うが、このラインに直交する方向への遊戯盤基材の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材表面の全検査域を連続に撮像しながら各打ち釘の頭部についての撮像位置データを撮像頭部データから順次生成し、これを頭部位置基準データと比較し良否を判別する検査が行える。
このような遊戯盤基材の打ち釘の検査方法は、遊戯盤基材の表面の打ち釘の頭部を照明する照明手段と、この照明される打ち釘を頭部側から撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された打ち釘の頭部位置を基準位置と比較して良否を判別し検査する判別手段とを備えた遊戯盤製造用の検査装置であって、
少なくとも搬入される遊戯盤基材を連続搬送して前記検査に供する搬送手段を備え、照明手段は、集光レンズを有し、集光した照明光を搬送される遊戯盤基材上の検査域に、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射するライン状照明源であり、撮像手段は、前記照射光路でライン状に照明される打ち釘の頭部を、前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路の前記交差ライン位置にて撮像するラインスキャンカメラであり、判別手段は、その時々に得られる各打ち釘の撮像頭部データを、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む撮像頭部位置データとし、これを対応する頭部位置基準データと比較して良否を判別することを特徴とする遊戯盤製造用の検査装置によって達成でき、自動的に安定して高速度で検査が行える。
上記において、さらに、判別手段は、検査対象となる遊戯盤基材と同一機種の遊戯盤基材上に適正に釘打ちされた各打ち釘につき、前記検査と同一条件で頭部を撮像した各撮像頭部データから、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む前記基準位置からの各撮像頭部位置データを得、これら撮像頭部位置データを頭部基準位置データとし、それらを前記基準位置を原点とする座標データに変換した頭部位置基準座標データとして、予め内部または外部に持ってそれを利用し、前記判別を行うことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、打ち釘の撮像頭部データを撮像頭部位置データに変換しさえすれば、頭部位置基準座標データ中の最も近い頭部位置基準データが対応するので、この対応する頭部位置基準データと比較することで、単独に、いつでも、良否を判別することができる。
上記において、さらに、打ち釘の良否の判別は、風車のある打ち釘を含み、撮像頭部データから得た撮像頭部位置データにより釘無し、頭部位置につき行い、撮像頭部データの振れ、あるいは形状またはおよび大きさにより天地方向の傾き、左右方向の傾きにつき行い、風車のあるものは、その有無、所定の風車かどうかをカラー撮像による色データの違いにより判別し、風車の傾きについては打ち釘の頭部の傾きによって良否を判別することを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像頭部データは遊戯盤基材上の打ち釘の絶対的な頭部位置に対応していることから得た撮像頭部位置データにより、釘無し、頭部位置の良否を判別することができるのに加え、打ち釘の頭部は遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて一方に偏って照明されることによる偏った照明部の像として撮像され、打ち釘の頭部の傾きによってその振れ、あるいは形状またはおよび大きさが変化するので、撮像頭部データの像の振れ、あるいは形状またはおよび大きさから天地方向の傾き、左右方向の傾き、曲がりの良否を判別することができる。また、検出される頭部の傾きの良否から、その打ち釘によって取り付けられた風車の傾きの良否をも判別することができる。さらに、風車は３色など複数色のものが設けられることに対応して、ラインスキャンカメラによる撮像をカラーで行うことにより、風車取り付けの有無は勿論、所定の色の風車が取り付けられているかも判別することができる。
上記において、さらに、撮像頭部データは、高輝度データを抽出して用いることを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像された打ち釘の頭部像は、打ち釘の頭部における偏って照明された部分からの正反射による部分がそうでない部分に対して各段に輝度が高い高輝度像となるので抽出しやすく、これを打ち釘の頭部の明確な位置情報として利用できるのはもとより、その振れ、あるいは形状またはおよび大きさが打ち釘の曲がり、頭部の傾きに対応するので、打ち釘の頭部の明確な傾き情報としても利用することができる。
上記において、さらに、記憶手段と、データ表示手段と、前記の搬送手段、照明手段、撮像手段、判別手段を制御し、各撮像位置データを記憶手段に記憶していく一方、前記頭部位置基準データによる良否の判別に供しながら、判別結果をも記憶手段に記憶し、判別結果を画像データ、またはおよび、数値データとしてデータ表示手段に表示し、また外部に信号出力する制御手段と、を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、得られる各撮像位置データを記憶手段に記憶していくことで、頭部位置基準データとの比較のタイミングに自由度が得られ、各撮像位置データを対応する頭部位置基準データと比較した良否の判別結果を記憶手段に記憶することで、判別結果を画像データや数値データとしていつでも表示することができる。
上記において、さらに、撮像手段は、打ち釘の頭部の奥行域を含むが遊戯盤基材の表面に達しない被写界深度を有していることを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像手段の被写界深度が打ち釘の頭部の奥行域を含んで鮮明に撮像できるが、遊戯盤基材の表面に達しないものであることにより。遊戯盤基材の表面の撮像光路に照明位置が入らないものの、非照明位置からの弱い反射光であっても頭部像の背景像として結像させることによりノイズとなるのを回避することができる。
上記において、さらに、撮像手段は、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した撮像光路にて撮像し、照明手段の照射光路の傾斜角は、撮像光路の傾斜角よりも小さいことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像手段の撮像光路が照明手段の照射光路と共に遊戯盤基材表面に対し同じ側に傾斜していることにより、打ち釘の頭部の照明手段による偏った照明部分からの高輝度像を、その照明側から打ち釘の頭部の位置や傾きの違いをより反映させて撮像することができるし、撮像光路が傾くことで、撮像光路上の打ち釘の頭部から遊戯盤基材表面までの距離を遊戯盤基材表面に対し垂直である場合に比して増大させられ、距離が増大した分だけ遊戯盤基材表面がノイズになるのをさらに抑えられる。また、照明手段の照射光路の傾斜が撮像光路の傾斜よりも小さいことにより、打ち釘の頭部に対する照明の偏りを十分にして、撮像頭部データが打ち釘の頭部の傾き、曲がりの違いをより明瞭に反映した振れ、あるいは形状またはおよび大きさで得られるようにするのに併せ、照明手段からの照明光が遊戯盤基材表面に到達する照明位置を撮像光路の遊戯盤基材表面への到達位置から外す条件を満足する。
上記において、さらに、遊戯盤基材の前記搬送域の前記打ち釘の検査位置よりも上流または下流に位置して、遊戯盤基材の表面に遊戯域を囲うように設けられたレールが浮いていないかを、許容高さ直上位置でレール搬送経路両側に配置した投受光器間の検査光を搬送される遊戯盤基材上のレールが蹴るか否かで検出するレール浮き検査手段を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、遊戯盤基材に遊戯域を囲うレールが設けられる場合、それが遊戯盤基材表面から浮いていることがあることにつき、打ち釘の検査のために遊戯盤基材が連続搬送されるのを利用して、打ち釘の検査の邪魔にならない検査位置よりも上流または下流に設けたレール浮き検査手段の位置を通過する遊戯盤基材上のレールが、レールの許容高さ直上位置に設定した投受光器間の検査光を蹴るか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができる。
これに代えて、また、遊戯盤基材の前記搬送域の前記打ち釘の検査位置よりも上流または下流に位置して、遊戯盤基材の表面に遊戯域を囲うようにレールピンの打ち込みによって設けられたレールが浮いていないかを、このレールのレールピン打ち込み位置において、所定高さの遊戯盤基材上のレールの上端に弾性的に押し付けた高さゲージの遊戯盤基材との相対高さが基準値を超えているか否かで検出するレール浮き検査手段を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に代わって、遊戯盤基材に遊戯域を囲うレールが設けられる場合、それが遊戯盤基材表面から浮いていることがあることにつき、打ち釘の検査のため遊戯盤基材が搬送に先立ち所定高さとされるのを利用して、所定高さの遊戯盤基材上のレールの上端に弾性的に押し付けた高さゲージの遊戯盤基材との相対高さが基準値を超えているか否かで、浮きがあるかどうかを判別することができる。特に、このレール浮き検査はレールピンの打ち込み状態がレールの浮きや傾きの主原因と思われる各位置において行うことで、主原因となりやすい対象個所を余すところなくかつより正確に検査できるし、許容を上回る内側や外側への傾斜は、浮きのないレールであっても高さゲージの形状や二股間サイズなどによって早期に干渉し、所定高さとならないようにすることで検出することができる。また、レールの内外への傾きによって高さゲージに遊戯盤基材の表面に平行な動きが生じるようにして、これを検出すれば、１つの高さゲージによって、レールの浮と内外への傾きを個別に検出することもできる。しかし、個別のゲージや検出手段によることもできる。
上記において、さらに、検査終了後の遊戯盤基材で、不良と判別された遊戯盤基材を、搬送手段の搬送経路上へ持ち上げて、遊戯盤基材の搬入、搬送、搬出に影響なく積み上げながら、他への移し替えに供する積み上げ手段を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、検査後の不良の判別があった遊戯盤基材については、不良の判別のない遊戯盤基材のように搬出するのではなく、その場で遊戯盤基材の搬送経路上の積み上げ手段にまで持ち上げて積み上げ他への移し替えに供することにより、不良の判別のない遊戯盤基材の搬出を邪魔することなく待機させられ、不良のあったものと不良のなかったものとの選別搬送による装置の複雑化、大型化の回避と、不良のあった遊戯盤基材を所定数ずつ纏めて取り扱い、また措置をする時間的な余裕を作業者に与えられる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像された打ち釘の頭部像は、打ち釘の頭部における偏って照明された部分からの正反射による部分がそうでない部分に対して各段に輝度が高い高輝度像となるので抽出しやすく、これを打ち釘の頭部の明確な位置情報として利用できるのはもとより、その振れ、あるいは形状またはおよび大きさが打ち釘の曲がり、頭部の傾きに対応するので、打ち釘の頭部の明確な傾き情報としても利用することができる。
上記において、さらに、記憶手段と、データ表示手段と、前記の搬送手段、照明手段、撮像手段、判別手段を制御し、各撮像位置データを記憶手段に記憶していく一方、前記頭部位置基準データによる良否の判別に供しながら、判別結果をも記憶手段に記憶し、判別結果を画像データ、またはおよび、数値データとしてデータ表示手段に表示し、また外部に信号出力する制御手段と、を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、得られる各撮像位置データを記憶手段に記憶していくことで、頭部位置基準データとの比較のタイミングに自由度が得られ、各撮像位置データを対応する頭部位置基準データと比較した良否の判別結果を記憶手段に記憶することで、判別結果を画像データや数値データとしていつでも表示することができる。
上記において、さらに、撮像手段は、打ち釘の頭部の奥行域を含むが遊戯盤基材の表面に達しない被写界深度を有していることを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像手段の被写界深度が打ち釘の頭部の奥行域を含んで鮮明に撮像できるが、遊戯盤基材の表面に達しないものであることにより。遊戯盤基材の表面の撮像光路に照明位置が入らないものの、非照明位置からの弱い反射光であっても頭部像の背景像として結像させることによりノイズとなるのを回避することができる。
上記において、さらに、撮像手段は、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した撮像光路にて撮像し、照明手段の照射光路の傾斜角は、撮像光路の傾斜角よりも小さいことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、撮像手段の撮像光路が照明手段の照射光路と共に遊戯盤基材表面に対し同じ側に傾斜していることにより、打ち釘の頭部の照明手段による偏った照明部分からの高輝度像を、その照明側から打ち釘の頭部の位置や傾きの違いをより反映させて撮像することができるし、撮像光路が傾くことで、撮像光路上の打ち釘の頭部から遊戯盤基材表面までの距離を遊戯盤基材表面に対し垂直である場合に比して増大させられ、距離が増大した分だけ遊戯盤基材表面がノイズになるのをさらに抑えられる。また、照明手段の照射光路の傾斜が撮像光路の傾斜よりも小さいことにより、打ち釘の頭部に対する照明の偏りを十分にして、撮像頭部データが打ち釘の頭部の傾き、曲がりの違いをより明瞭に反映した振れ、あるいは形状またはおよび大きさで得られるようにするのに併せ、照明手段からの照明光が遊戯盤基材表面に到達する照明位置を撮像光路の遊戯盤基材表面への到達位置から外す条件を満足する。
上記において、さらに、遊戯盤基材の前記搬送域の前記打ち釘の検査位置よりも上流または下流に位置して、遊戯盤基材の表面に遊戯域を囲うように設けられたレールが浮いていないかを、許容高さ直上位置でレール搬送経路両側に配置した投受光器間の検査光を搬送される遊戯盤基材上のレールが蹴るか否かで検出するレール浮き検査手段を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、遊戯盤基材に遊戯域を囲うレールが設けられる場合、それが遊戯盤基材表面から浮いていることがあることにつき、打ち釘の検査のために遊戯盤基材が連続搬送されるのを利用して、打ち釘の検査の邪魔にならない検査位置よりも上流または下流に設けたレール浮き検査手段の位置を通過する遊戯盤基材上のレールが、レールの許容高さ直上位置に設定した投受光器間の検査光を蹴るか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができる。
これに代えて、また、遊戯盤基材の前記搬送域の前記打ち釘の検査位置よりも上流または下流に位置して、遊戯盤基材の表面に遊戯域を囲うようにレールピンの打ち込みによって設けられたレールが浮いていないかを、このレールのレールピン打ち込み位置において、所定高さの遊戯盤基材上のレールの上端に弾性的に押し付けた高さゲージの遊戯盤基材との相対高さが基準値を超えているか否かで検出するレール浮き検査手段を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に代わって、遊戯盤基材に遊戯域を囲うレールが設けられる場合、それが遊戯盤基材表面から浮いていることがあることにつき、打ち釘の検査のため遊戯盤基材が搬送に先立ち所定高さとされるのを利用して、所定高さの遊戯盤基材上のレールの上端に弾性的に押し付けた高さゲージの遊戯盤基材との相対高さが基準値を超えているか否かで、浮きがあるかどうかを判別することができる。特に、このレール浮き検査はレールピンの打ち込み状態がレールの浮きや傾きの主原因と思われる各位置において行うことで、主原因となりやすい対象個所を余すところなくかつより正確に検査できるし、許容を上回る内側や外側への傾斜は、浮きのないレールであっても高さゲージの形状や二股間サイズなどによって早期に干渉し、所定高さとならないようにすることで検出することができる。また、レールの内外への傾きによって高さゲージに遊戯盤基材の表面に平行な動きが生じるようにして、これを検出すれば、１つの高さゲージによって、レールの浮と内外への傾きを個別に検出することもできる。しかし、個別のゲージや検出手段によることもできる。
上記において、さらに、検査終了後の遊戯盤基材で、不良と判別された遊戯盤基材を、搬送手段の搬送経路上へ持ち上げて、遊戯盤基材の搬入、搬送、搬出に影響なく積み上げながら、他への移し替えに供する積み上げ手段を備えたことを特徴とすることができる。
このような構成では、上記に加え、さらに、検査後の不良の判別があった遊戯盤基材については、不良の判別のない遊戯盤基材のように搬出するのではなく、その場で遊戯盤基材の搬送経路上の積み上げ手段にまで持ち上げて積み上げ他への移し替えに供することにより、不良の判別のない遊戯盤基材の搬出を邪魔することなく待機させられ、不良のあったものと不良のなかったものとの選別搬送による装置の複雑化、大型化の回避と、不良のあった遊戯盤基材を所定数ずつ纏めて取り扱い、また措置をする時間的な余裕を作業者に与えられる。
本発明の遊戯盤製造用の検査方法と装置によれば、遊戯盤基材表面から浮いた打ち釘の頭部を遊戯盤基材表面に対し傾斜した照射光路にてライン状に照明することにより、打ち釘の頭部への照明位置と、遊戯盤基材表面への照明位置を平面視位置ずれさせた状態で、照明される打ち釘の頭部を、ラインスキャンカメラによって照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路上で撮像するので、打ち釘の頭部の前記照明部分を鮮明な頭部像として撮像し、かつ、遊戯盤基材表面の照明位置を撮像光路外としてこの部分が鮮明に撮像されて前記頭部像に対するノイズの原因になるのを防止することができる。また、打ち釘の頭部に対する照明および撮像は共にライン状になされて主走査するだけであるが、遊戯盤基材の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材表面の全検査域を連続に撮像しながらその時々に得られる各撮像頭部データから撮像位置データを順次迅速に生成し、基準位置データと比較し良否を判別していく検査が連続に行える。従って、遊戯盤基材表面に打ち釘の頭部と紛らわしい図柄などがあってもそれに影響されない高精度な検査が高速度で行える。
また、打ち釘の撮像頭部データを撮像頭部位置データに変換しさえすれば、予め得てある適正な各打ち釘の頭部位置に関する頭部位置基準座標データの内の最も近い頭部位置基準データが対応するので即時に比較することができ、簡単かつ迅速に良否を判別することができる。
また、撮像頭部データから得た撮像頭部位置データにより、釘無し、頭部位置の良否を判別することができるのに加え、打ち釘の頭部は偏った照明部の像として、打ち釘の頭部の傾きに応じた振れ、あるいは形状またはおよび大きさで撮像されるのを利用して、曲がり、天地方向の傾き、左右方向の傾きの良否も正確かつ迅速に判別することができ、これによって、当該打ち釘によって取り付けられた風車の傾きの良否の判別もすることができる。また、風車は異なった数種の色のものとされることに対応して、ラインスキャンカメラによる撮像をカラーで行うことにより、風車取り付けの有無は勿論、所定の色の風車が取り付けられているかも判別することができる。
また、撮像された打ち釘の頭部像は、打ち釘の頭部における偏って照明された部分からの正反射による部分がそうでない部分に対して各段に輝度が高い高輝度像となって抽出しやすく、これを、用いることで打ち釘の頭部の明確な位置情報として利用し、かつ、その振れ、あるいは形状またはおよび大きさが打ち釘の頭部の傾きに対応するので、打ち釘の曲がり、頭部の明確な傾き情報として利用することができる。
また、得られる各撮像位置データを記憶手段に記憶していくことで、基準位置データとの比較のタイミングに自由度が得られ、各撮像位置データを対応する基準位置データと比較した良否の判別結果を記憶手段に記憶することで、判別結果を画像データや数値データとしていつでも表示することができる。
また、撮像手段の撮像光路が照明手段の照射光路と共に遊戯盤基材表面に対し同じ側に傾斜して、打ち釘の頭部の照明手段による偏った照明部分からの高輝度像をその照明側から撮像することで、撮像頭部データに打ち釘の頭部の位置や傾きの違いを反映させやく、かつ、撮像光路上の打ち釘頭部から遊戯盤基材表面までの距離を、傾けない場合に比し増大させて遊戯盤基材表面がノイズになるのをさらに抑えられる。また、照明手段の照射光路の傾斜が撮像光路の傾斜よりも小さいことにより、打ち釘の頭部に対する照明の偏りを十分にして、撮像頭部データが打ち釘の頭部の傾きの違いをより明瞭に反映した振れ、あるいは形状またはおよび大きさで得られるのに併せ、照明手段からの照明光が遊戯盤基材表面に到達する照明位置を撮像光路の遊戯盤基材表面への到達位置から外す条件を十分に満足する。
また、遊戯盤基材に設けられるレールが浮いている場合があることにつき、打ち釘の検査のために遊戯盤基材が連続搬送されるのを利用して、打ち釘の検査の邪魔にならない検査位置よりも上流または下流にレール浮き検査手段を受けて、そこを通過する遊戯盤基材上のレールが、レールの許容高さ直上位置に設定した検査光を蹴るか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができる。
これに代って、打ち釘の検査のため遊戯盤基材が搬送に先立ち所定高さとされるのを利用して、所定高さの遊戯盤基材上のレールの上端に弾性的に押し付けた高さゲージの遊戯盤基材との相対高さが基準値を超えているか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができ、レールピンの打ち込み状態がレールの浮きや傾きの主原因と思われる各位置において、主原因となりやすい対象個所を余すところなくかつより正確に検査できるし、許容を上回る内側や外側への傾斜は、浮きのないレールであっても高さゲージが早期に干渉して所定高さとならないことで検出することができる。また、レールの傾きによっては高さゲージに遊戯盤基材の表面に平行な動きが生じるようにして、これを検出すれば、１つの高さゲージによって、レールの浮と内外への傾きを個別に検出することもできる。しかし、個別のゲージや検出手段によることもできる。
また、検査後の不良の判別があった遊戯盤基材については、搬出せずその場で遊戯盤基材の搬送経路上の積み上げ手段にまで持ち上げて積み上げ他への移し替えに供することにより、不良の判別のない遊戯盤基材の搬出を邪魔することなく待機させ、不良のあったものと不良のなかったものとの選別搬送による装置の複雑化、大型化の回避と、不良のあった遊戯盤基材を所定数ずつ纏めて取り扱い、また措置をする時間的な余裕を作業者に与えられる。
また、打ち釘の撮像頭部データを撮像頭部位置データに変換しさえすれば、予め得てある適正な各打ち釘の頭部位置に関する頭部位置基準座標データの内の最も近い頭部位置基準データが対応するので即時に比較することができ、簡単かつ迅速に良否を判別することができる。
また、撮像頭部データから得た撮像頭部位置データにより、釘無し、頭部位置の良否を判別することができるのに加え、打ち釘の頭部は偏った照明部の像として、打ち釘の頭部の傾きに応じた振れ、あるいは形状またはおよび大きさで撮像されるのを利用して、曲がり、天地方向の傾き、左右方向の傾きの良否も正確かつ迅速に判別することができ、これによって、当該打ち釘によって取り付けられた風車の傾きの良否の判別もすることができる。また、風車は異なった数種の色のものとされることに対応して、ラインスキャンカメラによる撮像をカラーで行うことにより、風車取り付けの有無は勿論、所定の色の風車が取り付けられているかも判別することができる。
また、撮像された打ち釘の頭部像は、打ち釘の頭部における偏って照明された部分からの正反射による部分がそうでない部分に対して各段に輝度が高い高輝度像となって抽出しやすく、これを、用いることで打ち釘の頭部の明確な位置情報として利用し、かつ、その振れ、あるいは形状またはおよび大きさが打ち釘の頭部の傾きに対応するので、打ち釘の曲がり、頭部の明確な傾き情報として利用することができる。
また、得られる各撮像位置データを記憶手段に記憶していくことで、基準位置データとの比較のタイミングに自由度が得られ、各撮像位置データを対応する基準位置データと比較した良否の判別結果を記憶手段に記憶することで、判別結果を画像データや数値データとしていつでも表示することができる。
また、撮像手段の撮像光路が照明手段の照射光路と共に遊戯盤基材表面に対し同じ側に傾斜して、打ち釘の頭部の照明手段による偏った照明部分からの高輝度像をその照明側から撮像することで、撮像頭部データに打ち釘の頭部の位置や傾きの違いを反映させやく、かつ、撮像光路上の打ち釘頭部から遊戯盤基材表面までの距離を、傾けない場合に比し増大させて遊戯盤基材表面がノイズになるのをさらに抑えられる。また、照明手段の照射光路の傾斜が撮像光路の傾斜よりも小さいことにより、打ち釘の頭部に対する照明の偏りを十分にして、撮像頭部データが打ち釘の頭部の傾きの違いをより明瞭に反映した振れ、あるいは形状またはおよび大きさで得られるのに併せ、照明手段からの照明光が遊戯盤基材表面に到達する照明位置を撮像光路の遊戯盤基材表面への到達位置から外す条件を十分に満足する。
また、遊戯盤基材に設けられるレールが浮いている場合があることにつき、打ち釘の検査のために遊戯盤基材が連続搬送されるのを利用して、打ち釘の検査の邪魔にならない検査位置よりも上流または下流にレール浮き検査手段を受けて、そこを通過する遊戯盤基材上のレールが、レールの許容高さ直上位置に設定した検査光を蹴るか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができる。
これに代って、打ち釘の検査のため遊戯盤基材が搬送に先立ち所定高さとされるのを利用して、所定高さの遊戯盤基材上のレールの上端に弾性的に押し付けた高さゲージの遊戯盤基材との相対高さが基準値を超えているか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができ、レールピンの打ち込み状態がレールの浮きや傾きの主原因と思われる各位置において、主原因となりやすい対象個所を余すところなくかつより正確に検査できるし、許容を上回る内側や外側への傾斜は、浮きのないレールであっても高さゲージが早期に干渉して所定高さとならないことで検出することができる。また、レールの傾きによっては高さゲージに遊戯盤基材の表面に平行な動きが生じるようにして、これを検出すれば、１つの高さゲージによって、レールの浮と内外への傾きを個別に検出することもできる。しかし、個別のゲージや検出手段によることもできる。
また、検査後の不良の判別があった遊戯盤基材については、搬出せずその場で遊戯盤基材の搬送経路上の積み上げ手段にまで持ち上げて積み上げ他への移し替えに供することにより、不良の判別のない遊戯盤基材の搬出を邪魔することなく待機させ、不良のあったものと不良のなかったものとの選別搬送による装置の複雑化、大型化の回避と、不良のあった遊戯盤基材を所定数ずつ纏めて取り扱い、また措置をする時間的な余裕を作業者に与えられる。
以下本発明の実施の形態としての遊戯盤製造用の検査方法と装置について図に示す具体例を参照しながら説明する。本具体例はパチンコ遊戯盤の場合を示しているがこれに限られることはなく、打ち釘を有する各種遊戯盤全般に適用できる。
本実施の形態のパチンコ遊戯盤の検査方法は、図２に示すようなパチンコ遊戯盤１に対し、主としてその遊戯盤基材２上の釘打ちされた打ち釘３群に対し検査を行う。既述したように各打ち釘３は釘が位置ずれしたり、遊戯盤基材をなす合板の木材組織や繊維の違いによる硬さのバラつき等が原因して釘が曲がっていたり傾いたり、釘打ち時の遊戯盤基材２の異物による傾き、反りが原因して異常な傾きがあったりすることがあり、これが許容度を超えていると、遊戯成績に大きく影響し、遊戯者はもとより遊戯提供者にも問題となる。各打ち釘３について、それら位置ずれや、曲がりが許容度内かどうかを判定する。
このために、遊戯盤基材１の表面の釘打ちされている打ち釘３の頭部３ａを図１（ａ）に示すように照明光５を照射して照明しながら、この照明される打ち釘３を頭部３ａ側からの撮像光路６にて撮像し、この撮像した打ち釘３の図１（ｂ）に示すような頭部位置、つまり撮像頭部データ３ｂの位置データである撮像頭部位置データＰを頭部位置基準データＱと比較して良否を判別し検査するが、特に、搬入される遊戯盤基材２を図１（ａ）、図２に示す矢印８で示す一方向に連続搬送して前記検査に供し、照明は、搬送される遊戯盤基材２上の検査搬送域ＴＡに、図１（ａ）に示す遊戯盤基材２の表面に対し角度θ１傾斜した照射光路１１にて搬送方向に直角な図２に示すように横断する方向となるライン状に照明光５を照射して行い、撮像は、ラインスキャンカメラ１２により、図１（ａ）に示すように前記照射光路１１とは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａの高さで紙面に直角な方向となるライン状に交差する撮像光路６上の図１（ａ）、図２に示す前記交差ライン位置１３にて行い、良否の判別は、各打ち釘３の図１（ｂ）に示す撮像データ取り込み画面１４上の撮像頭部データ３ｂを、図１（ｃ）に示す判別画面１５上にラベリングするなどして、図１（ｄ）に示すように遊戯盤基材１上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置Ｘｘに対応した基準位置からの撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む撮像頭部位置データＰを得、これを図１（ｅ）に示すように対応する頭部位置基準データＱと比較して良否を判別し検査する。
このように、遊戯盤基材２表面から浮いた打ち釘３の頭部３ａを、遊戯盤基材２の表面に対し傾斜した照射光路１１にて、遊戯盤基材の２検査域を搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射する照明光５により照明するので、図１（ａ）に示すように打ち釘３の頭部３ａに対する照明位置Ａと、遊戯盤基材２表面に対する照明位置Ｂとが平面視位置ずれする。これに対し、照明される打ち釘３の頭部３ａを、ラインスキャンカメラ１２によって照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａの高さでライン状に交差する撮像光路６上の図１（ａ）に示す前記交差ライン位置１３にて撮像し主走査するので、打ち釘３の頭３ａの前記照明部分を、そこからの正反射光により鮮明に撮像し電気的な撮像頭部データ３ｂとすることができる。これに併せ、図１（ａ）に示すように撮像光路６の遊戯盤基材２表面への到達位置Ｃが、前記照射光路１１での遊戯盤基材２表面への照明位置Ｂに対し、撮像光路および照射光路の遊戯盤基材２表面に対する角度θ１、θ２の差と、打ち釘３の頭部３ａが遊戯盤基材２表面から浮いている高さと、に比例して位置ずれする。この結果、前記打ち釘３の頭部３ａを撮像した撮像頭部データ３ｂとしての鮮明な像の背景から遊戯盤基材２表面の照明位置Ｂに対応する照明域を外せるので、遊戯盤基材２表面の絵柄が鮮明に撮像されて、検査上のノイズとなるのを防止することができる。また、打ち釘３の頭部３ａに対する照明および撮像共にライン状に行うが、このラインに直交する方向への遊戯盤基材２の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材２表面の全検査域を連続に撮像しながら、全検査域ＴＡにある各打ち釘３の頭部３ａについての撮像位置データＰを撮像頭部データ３ｂから順次生成し、これを頭部位置基準データと比較し良否を判別する検査が行える。
要約すると、遊戯盤基材２表面から浮いた打ち釘３の頭部３ａを遊戯盤基材２表面に対し角度θ１傾斜した照射光路１１にてライン状に照明することにより、打ち釘３の頭部３ａへの照明位置Ａと、遊戯盤基材２表面への照明位置Ｂを平面視位置ずれさせた状態で、照明される打ち釘３の頭部３ａを、ラインスキャンカメラ１２によって照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａ高さでライン状に交差する撮像光路６上の交差ライン位置１３で撮像するので、打ち釘３の頭部３ａの前記照明部分を鮮明な頭部像データ３ｂとして撮像し、かつ、遊戯盤基材２表面の照明位置Ｂを撮像光路６外としてこの部分が撮像されて前記撮像頭部データ３ｂに対するノイズの原因になるのを防止することができる。また、打ち釘３の頭部３ａに対する照明および撮像は共にライン状になされて主走査するだけであるが、遊戯盤基材２の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材２表面の全検査域ＴＡを連続に撮像しながらその時々に得られる図１（ｂ）に示すような、頭部３ａの傾きの違いによって、振れ、あるいは形状および大きさが異なる二次元象としての各撮像頭部データ３ｂから、撮像位置データＰを順次迅速に生成し、頭部位置基準データＱと比較し良否を判別していく検査が連続に行える。従って、遊戯盤基材２表面に打ち釘３の頭部３ａと紛らわしい図柄などがあってもそれに影響されない高精度な検査が高速度で行える。
ここで、頭部位置基準データＱは、打ち釘３の頭部３ａの許容値を含むものとして、図１（ａ）に示すような正常位置に対応した一点でなく、それを中心としたまわりへの許容幅を見た、例えば図３（ａ）〜（ｅ）に示すようなウインドＱ１で位置表示し、図３（ａ）に示すようにウインドＱ１に対し撮像頭部位置データＰから想定できる打ち釘３の頭部域３ｃが同心であるときは正常とし、図４（ｅ）に示すように頭部域３ｃのウインドＱ１内面積が下限値以下を超えているときは良とし、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように頭部域３ｃのウインドＱ１内面積が下限値以下であれば不良とするような幅のある良否の判別ができる。
また、図３（ｇ）（ｈ）（ｌ）（ｍ）は打ち釘３の曲がりのために頭部３ａが搬送方向における側面側あるいは正面側から見て、所定角度以上に傾いている場合には、撮像頭部データ３ｂがウインドＱ１に対し前記傾き側に振れることにより、不良と判別できることを示している。また図３（ｉ）（ｊ）（ｎ）（ｏ）は打ち釘３に曲がりがあるが、前記側面側および正面側において頭部位置と傾きが正常範囲であるために、良と判定してしまい、検査不能であることを示している。図３（ｆ）（ｋ）は側面側からも、正面側からも正常であり、良と判別できることを示している。
また、これらの頭部３ａの傾きと位置との関係は、頭部３ａを偏って照明することにより撮像される撮像頭部データ３ｂ、特に図１（ｂ）〜（ｅ）に示し、図３（ａ）〜（ｅ）に黒塗りで示す三日月型の高輝度な撮像頭部データ３ｂの位置、振れ、形状またはおよび大きさいの違いと複合的に相関する。従って、この相関の関係を適正打ち釘３から実測した実測値を経験値として用いることにより、撮像頭部データ３ｂから撮像頭部位置データＰが演算により得られる。このための１つの手法として図１（ｄ）に示す例では、撮像頭部データ３ｂに対する外接矩形枠Ｐ１の割り出しを画像処理して行ったときの、頭部３ａの撮像頭部位置データＰを外接矩形枠Ｐ１の位置、振れ、形状またはおよび大きさのデータから演算するか、別に格納しているテーブルから読み取るようにしている。また、この外接矩形枠Ｐ１の大きさまたはおよび形状は頭部３ａの傾き角度とも相関するので、図３（ａ）〜（ｏ）に示す許容範囲を外れた傾きがあれば不良と判定することができる。
このような遊戯盤基材２の打ち釘３の検査方法を達成するのに、図４に示す遊戯盤製造用の検査装置１００は、遊戯盤基材２の表面の打ち釘３の頭部３ａを照明する照明手段２１と、この照明される打ち釘３を頭部３ａ側から撮像する撮像手段２２と、この撮像手段２２により撮像された打ち釘３の頭部３ａの位置を基準位置と比較して良否を判別し検査するコンピュータなどの制御手段２３の内部機能などとしての判別手段２４とを備えているが、特に、照明手段２１および撮像手段２２を設置する釘検査手段２０に搬入される遊戯盤基材２を連続搬送して前記検査に供し、検査後の遊戯盤基材２の搬出を図る搬送手段２５を備え、図１を参照して先に述べたが、照明手段２１は、図示しない集光レンズを有し、集光した照明光５を搬送される遊戯盤基材２上の検査域に、遊戯盤基材２の表面に対し角度θ１傾斜した照射光路１１にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射するライン状照明源１６であり、撮像手段２２は、既述のラインスキャンカメラ１２であるが、前記照射光路１１にてライン状に照明される打ち釘３の頭部３ａを、遊戯盤基材２の表面に対して照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａの高さでライン状に交差する撮像光路６の前記交差ライン位置１３にて撮像するようにしてあり、判別手段２４は、入力される各打ち釘３の撮像頭部データ３ｂを、遊戯盤基材２上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む撮像頭部位置データＰとし、これを対応する頭部位置基準データＱと比較して良否を判別するようにしてあり、自動的に安定して高速度で検査が行える。
具体的には、ライン状照明光源１６は、ＬＥＤアレイからの出射光をレンズ、例えばシリンドリカルレンズなどにより帯状の平行光に集光させるか、あるいは頭部３ａの高さ位置で所定ライン幅となるように収束させるかした照明光５とすればよい。ラインスキャンカメラ１２は、フォトダイオードアレイよりなる７５００画素のものを用いて前記頭部３ａをレンズを介し撮像して撮像視野内の輝度に応じた電気信号に変換し、外部からの転送パルスによって順次に、あるいは並列に一括してＣＣＤアナログシフトレジスターに転送され、その後ビデオコントローラ２６を通じビデオ信号として映像出力される。これが、図１（ｂ）に示す撮像データ取り込み画面１４の撮像頭部データ３ｂである。また、ラインスキャンカメラ１２はＲＧＢ３色のカラー読み取り方式にすれば、打ち釘３の頭部３ａにおける偏って照明された部分の高輝度部は、他の部分との照明度の違いによる色の違いをも有してより明瞭に撮像できるので、遊戯盤基材２の表面に対してはもとより、同一の頭部３ａにおける高輝度像を正確に抽出しやすく、より高精度の判別、検査ができるようになる。
なお、ラインスキャンカメラ１２は、打ち釘３の頭部３ａの奥行域を含むが遊戯盤基材２の表面に達しない被写界深度を有しているようにすると、既述のように遊戯盤基材２の表面の撮像光路６に照明位置が入らないものの、非照明位置からの弱い反射光であっても頭部像の背景像として結像させてしまい万一にもノイズとなるのを回避することができる。
また、図１（ａ）では、より好適な例として、ラインスキャンカメラ１２は、遊戯盤基材２の表面に対し角度θ２傾斜した撮像光路６にて撮像し、ライン状照明源１２の照射光路１１の傾斜角θ１は、撮像光路６の傾斜角θ２よりも小さくしてある。このように、ラインスキャンカメラ１２の撮像光路６がライン状照明源１６の照射光路１１と共に遊戯盤基材２表面に対し同じ側に傾斜していることにより、打ち釘３の頭部３ａのライン状照明源１６による偏った照明部分からの高輝度像を、その照明側から打ち釘３の頭部３ａの位置や傾きの違いをより反映させて撮像することができる。また、撮像光路６が傾くことで打ち釘３の頭部３ａの遊戯盤基材表２面上での位置情報を撮像データ上損なわずに、撮像光路６上の打ち釘３頭部３ａから遊戯盤基材２表面までの距離を遊戯盤基材２表面に対し垂直である場合に比して増大させられ、距離が増大した分だけ遊戯盤基材２表面がノイズになるのをさらに抑えられる。また、ライン状照明源１６の照射光路１１の傾斜が撮像光路６の傾斜よりも小さいことにより、打ち釘３の頭部３ａに対する照明の偏りを十分にして、撮像頭部データ３ｂが打ち釘３の頭部３ａ傾きの違いをより明瞭に反映した振れ、あるいは形状またはおよび大きさで得られるようにするのに併せ、ライン状照明源１６からの照明光５が遊戯盤基材２表面に到達する照明位置Ｂを撮像光路６の遊戯盤基材２表面への到達位置Ｃから外す条件を十分に満足する。
ここに、照射光路１１の適正な傾斜の角度θ１は例えば１５〜４５°程度でよく、４５°を超えると頭部３ａを偏って照明する効果や、照明位置Ｂを到達位置Ｃから離してノイズを低減する効果が薄れる。１５°を下回ると照射光路１１を長くとらないとライン状照明源１６の位置が遊戯盤基材２の搬送に邪魔になったりする。撮像光路６の傾斜の角度θ２は到達位置Ｃを照明位置Ｂから離すには９０°として有利になるが、前記角度θ１での照明による頭部３ａの偏った照明部分の得意な形状の高輝度像を検査対象条件をより反映して撮像するには、照射光路１１と同じ側に２０〜８５°程度傾斜していればよく、打ち釘３の傾斜側からの撮像であれば図１（ａ）に示すように打ち釘３の傾斜を超えて傾斜しているのが好適となる。
また、判別手段２４は、検査対象となる遊戯盤基材２と同一機種の遊戯盤基材２上に適正に釘打ちされた各打ち釘３につき、前記検査と同一条件で頭部３ａを撮像した各撮像頭部データ３ｂから、遊戯盤基材２上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む前記基準位置から撮像頭部位置データＰを得て、これを頭部位置基準データＱとし、これら頭部位置基準データＱを、前記基準位置を原点とする基準頭部座標データＱ（ｘ１・・ｎ，ｙ１・・ｎ）に変換した頭部位置基準座標データＱｘｙとして、内部または外部の記憶手段２７ないしは記録媒体に持ってそれを利用し、前記判別を行うようにする。これにより、打ち釘３の撮像頭部データ３ｂを撮像頭部位置データＰに変換しさえすれば、基準座標位置データＱｘｙの内の最も近い頭部位置基準データＱ（ｘｘ，ｙｙ）が対応するので、この対応する頭部位置基準データＱ（ｘｘ，ｙｙ）と比較することで、単独に、いつでも、良否を判別することができる。
なお、遊戯盤基材２上の基準位置は、検査のためにダボピンを挿入して位置決めする図２に示すようなダボピン穴２８とするのが好適である。遊戯盤基材２にはその機種データなどを示すＱＲコード２９も、図４に示すコードリーダ３１との関係で位置精度良く付されているので、これを基準位置とすることもできるし、これら以外であってもよい。このＱＲコード２９による機種の読み取りに関し、前記基準座標位置データＱｘｙは機種毎に予め生成して判別手段２４がそのとき読み取った機種に応じ選択して利用し判別すればよく、機種変更には勿論、異機種が混在しても対応できる。
また、判別手段２４による打ち釘３の良否の判別は、図２に示すように風車３２のある打ち釘３を含み、撮像頭部データ３ｂから得た撮像頭部位置データＰにより釘無し、頭部位置につき行い、撮像頭部データ３ｂの振れ、あるいは形状またはおよび大きさにより、曲がり、天地方向の傾き、左右方向の傾きにつき行い、風車３２のある位置に対応する打ち釘３については、所定の風車３２かどうかをカラー撮像による色データの違いにより判別し、風車３２の傾きについては打ち釘３の頭部３ａの傾きにつき行える。つまり、撮像頭部データ３ａが打ち釘３の頭部位置に対応していることから得た撮像頭部位置データＰにより、釘無し、頭部位置の良否を判別することができるのに加え、打ち釘３の頭部３ａは遊戯盤基材２の表面に対し傾斜した照射光路１１にて一方に偏って照明されることによる偏った照明部の像として撮像され、打ち釘３の頭部３ａの傾きによって、その振れ、あるいは形状またはおよび大きさが変化するので、撮像頭部データ３ｂの像の位置振れ、あるいは形状またはおよび大きさから天地方向の傾き、左右方向の傾きの良否を判別することができる。また、検出される頭部３ａの傾きの良否から、その打ち釘によって取り付けられた風車３２の傾きの良否をも判別することができる。さらに、風車３２は３色など複数色のものが設けられることに対応して、ラインスキャンカメラ１２による撮像をカラーで行うことにより、風車３２取り付けの有無は勿論、所定の色の風車３２が取り付けられているかも判別することができる。つまり、撮像された打ち釘３の頭部３ａの像は、打ち釘３の頭部３ａにおける偏って照明された部分からの正反射による部分がそうでない部分に対して各段に輝度が高い高輝度像となって抽出しやすく、これを打ち釘３の頭部３ａの明確な位置情報として利用できるのはもとより、その頭部位置基準データＱに対する振れ、あるいは形状またはおよび大きさが打ち釘３の頭部３ａの傾き、曲がりに対応するので、打ち釘３の頭部３ａ、風車３２の明確な傾き情報としても利用することができる。
さらに詳述すると、図４に示す遊戯盤製造用の検査装置１００は、前記記憶手段２７と、データ表示手段３３を備え、制御手段２３は、前記搬送手段２５、照明手段２１、撮像手段２２、および判別手段２４を制御し、ビデオコントローラ２６を通して得られる各撮像位置データＰを記憶手段２７に記憶していく一方、前記頭部位置基準ータＱによる良否の判別に供しながら、判別結果をも記憶手段２７に記憶し、判別結果を画像データ、またはおよび、数値データとしてデータ表示手段３３に表示し、また外部に信号出力する。 このように、得られる各撮像位置データＰを記憶手段２７に記憶していくことで、基準位置データＱとの比較のタイミングに自由度が得られ、各撮像位置データＰを対応する基準位置データＱと比較した良否の判別結果を記憶手段２７に記憶することで、判別結果を画像データや数値データとしていつでもデータ表示手段３３に表示することができる。 データ表示手段３３はそのために、検査域全体における不良となった打ち釘３の頭部３ａの像３ｃ、ないしはそれに併せ良となった打ち釘３の頭部３ａの像３ｅを異なる色などで区別して画像表示する画像表示部３３ａ、打ち釘１３の位置番号に対応した実測Ｘ座標値、Ｙ座標値、判定ずれ量、良、不良の判別結果数、打ち釘無数、風車無数などの判別関連数値データ表示部３３ｂ、品種切り替えキー３３ｃ、品種表示３３ｄ、検査開始キー３３ｅ、欠点数表示部３３ｆ、大、中、小に分けた欠陥程度別評価数表示部３３ｇなどを有したものとし、キーボード４１からの入力を受ける制御手段３５と協働して、所定の検査、表示機能を発揮する。また、データ表示部３３には必要に応じ各位置での撮像位置データＰに基準位置データＱに対応するウインドＱ１を重ね合わせた判別画面を列挙表示、あるいはスライド表示する表示部や画像表示部３３ａでの表示機能を有するものとすることができる。
図４に示す遊戯盤製造用の検査装置は、このような釘検査手段２０での自動検査を、レール浮き検査手段４２によるレール４３の浮き検査と共に、高い位置精度で能率よく遂行するように、これら釘検査手段２０、レール浮き検査手段４２による検査な搬送域Ｌの検査移動開始位置Ｌ１に位置決めステーション４４を配置し、位置決めステーション４４へはコンベア搬送するようにしている。図では位置決めステーション４４の上流に反転ステーション４５を配置して、コンベア搬送されてくる遊戯盤基材２の向きを９０°反転させてから位置決めステーション４４に搬送されるようにし、打ち釘３が遊戯盤基材２の表面に対し５°程度傾斜している天側が先行して搬送され、打ち釘３が傾斜している側から、それよりもさらに傾斜した角度θ１、θ２にて照明および撮像が行われるようにしている。この照明および撮像の打ち釘３に対する向きは、特許文献１で開示する先行発明を踏襲しているが、本願発明の遊戯盤製造用の検査方法および装置１００によれば、これに限られることはなく打ち釘３に対する照明および撮像の向きはどのように設定しても高精度な釘検査ができる。従って、反転ステーション４５は省略できる。反転ステーション４５、位置決めステーション４４では、それぞれ搬送されてくる遊戯盤基材２をストッパ４６、４７で受け止めて位置決めする。反転ステーション４５では高い精度の位置決めが不要なのでそのまま反転動作して位置決めステーション４４に送り込む。
しかし、位置決めステーション４４では釘検査のために搬送方向Ｘとそれに直交する幅方向Ｙ、および遊戯盤基材２上の打ち釘３の頭部３ａの高さを釘検査手段２０における照射光路１１と撮像光路６との交差ライン位置１３の高さに合わせるＺ方向（紙面に直角）に高精度に位置決めする必要がある。このため、位置決めステーション４４では遊戯盤基材２を持ち上げ手段５１により所定高さに持ち上げることでＺ方向の位置決めを積極的に行う。それには、持ち上げ手段５１に設けたダボピンを遊戯盤基材２のダボピン穴２８に、テーパー形状などを利用して初期には十分な遊びを持って確実な嵌め合わせを達成した上で、最終的にはＸ、Ｙ方向に遊びのない水平面上の位置決めを伴い所定高さに持ち上げれば行える。しかし、所定高さは、固定ゲージなどへの当たりによって規制するのが好適で、この場合、持ち上げ手段５１は遊戯盤基材２を固定ゲージに当接するまで持ち上げればよいことになる。この時の当接力は弾性を持たせて働かせれば機械的な無理は生じない。また、ダボピンは固定ゲージ側に設けておいてもよい。
このように高い位置決め状態にした遊戯盤基材２は、その位置決め状態のまま搬送手段２５により把持して連続に精度良く水平搬送し、レール浮き検査手段４２、釘検査手段２０による検査に供すればよい。そこで、搬送手段２５は、遊戯盤基材２を確実かつ安定に把持する各種の把持手段５２と、この把持手段５２を遊戯盤基材２とそ上の基準位置および基準座標位置データＱｘｙとの関係を崩さないで高精度移動させられる、例えば、サーボモータで駆動されるボールねじなどを利用した移動手段５３とを有した高精度な水平移動ロボットとするのが好適である。搬送手段２５が遊戯盤基材２を把持して以降、水平搬送を開始する前に、ダボピンをダボピン穴２８から抜き去っておく必要がある。このように搬送手段２５による搬送高さがコンベア搬送による搬入高さより高いことにより。ダボピンをダボピン穴２８から抜き去るのに併せ、持ち上げ手段５１を下降復帰させておけば、次の遊戯盤基材２を即時に受け入れて位置決め動作の準備や初期動作に移行することができ、タクト時間をより短くできる。
１つの遊戯盤基材１の打ち釘３に対する検査に必要な時間は３秒程度と短縮し、遊戯盤製造用の検査装置１００としての１サイクルのタクト時間は７秒と、特許文献１で開示する先行発明の１２秒に対して十分な検査速度が得られたり、遊戯盤基材２の表面の図柄がノイズとなった誤検査は解消され、検査精度も向上した。
レール浮き検査手段４２は、釘検査手段２０の上流に位置し、搬送手段２５により搬送される初期に通過する遊戯盤基材２に対して働く。具体的には、遊戯盤基材２の表面に遊戯域を囲うように設けられたレール４３が浮いていないかを、図５に示すように、許容高さ直上位置でレール搬送経路両側に配置した投受光器５５、５６間の検査光５７が、搬送される遊戯盤基材２上のレール４３により蹴られるか否かで検出する。これにより、遊戯盤基材２に遊戯域を囲うレール４３が設けられる場合、それが遊戯盤基材２表面から浮いている場合があることにつき、打ち釘３の検査のために遊戯盤基材２が連続搬送されるのを利用して、釘検査手段２０の邪魔にならない位置にある投受光器５５、５６間の検査光５７を蹴るか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができる。
さらに、具体的には検査光５７は、図５に示すようにレール高さ１７ｍｍと釘高さ１８ｍｍの間に設定してあり、検査光５７はレール４３の配置域範囲の間で打ち釘３の頭部３ａにより短く蹴られる信号が作られるが、これらの短い信号以上に蹴られ時間が長くなることによりレール４３による蹴られであって、レール４３が浮いていると正確に判別できる。
最後に、検査終了後の遊戯盤基材２で、不良と判別された遊戯盤基材２を、検査搬送域Ｌの搬送終了位置Ｌ２にて、搬送手段２５の搬送経路上へ持ち上げて、遊戯盤基材２のコンベア搬送による搬入、搬送手段２５による検査搬送域Ｌでの搬送、コンベア搬送による搬出に影響なく積み上げながら、他への移し替えに供する積み上げ手段６１を備えたている。これにより、検査後の不良の判別があった遊戯盤基材２については、不良の判別のない遊戯盤基材２のように搬出するのではなくストッパ４８で一時的に停止させ、その場で不良な遊戯盤基材２を持ち上げ手段６２により搬送経路上の積み上げ手段６１にまで持ち上げて積み上げ他への移し替えに供することができ、不良の判別のない遊戯盤基材２の搬出を邪魔することなく待機させられ、不良のあったものと不良のなかったものとの選別搬送による装置の複雑化、大型化の回避と、不良のあった遊戯盤基材２を所定数ずつ纏めて取り扱い、また措置をする時間的な余裕を作業者に与えられる。
ここで、積み上げ手段６１は、押し上げられてくる遊戯盤基材２に対しては押し退けられて受け入れるが、受け入れ後は自動復帰して受け入れた遊戯盤基材２を掛け止めて保持する周知の掛け止め機構６３を有したものとすればよく、持ち上げられる遊戯盤基材２を順二に受け入れながら、最下の遊戯盤基材２を掛け止めて保持する状態で積み上げられる。積み上がる遊戯盤基材２は上方には自由に取り出せるので、作業者の都合でいつでも他へ移せる。
ところで、レール４３は、図２、図５に示すレールピン７１の遊戯盤基材２への図５に示すような打ち込みよって取り付けられ、このレールピン７１の打ち込み状態がレール４３の浮きや内外への傾きの主原因と思われる。
そこで、既述のレール浮き検査手段４２に代えて、図２に示すような各レールピン７１の打ち込み位置において、図５に仮想線で示したように、遊戯盤基材２の前記搬送域Ｌの前記打ち釘の検査位置よりも上流（または下流）に位置して、図示例では搬送開始位置Ｌ１に位置して、遊戯盤基材２の表面に遊戯域を囲うようにレールピン７１の打ち込みによって設けられたレール４３が浮いていないかを、このレール４３のレールピン７１の各打ち込み位置において、所定高さに持ち上げられ、かつ水平方向に高精度に位置決めされ、コードリーダ３１によるＱＲコード２９の読み取りに供される所定高さの遊戯盤基材２に対し、その上のレール４３の上端にばね７４の付勢などによって弾性的に押し付けた高さゲージ７２の遊戯盤基材２との相対高さが基準値を超えているか否かで検出するレール浮き検査手段７５を備えたものとすることができる。
さらに、具体的には、レール浮き検査手段７５は、高さゲージ７３と、この高さゲージ７３の遊戯盤基材２に対する相対高さを検出する高さセンサ７３とを、各レールピン７１の打ち込み位置において、互いの高さ関係を固定して、また所定高さに持ち上げられる遊戯盤基材２に対しては一定の位置関係を保って待機させて置き、遊戯盤基材２が所定高さに持ち上げられたとき、各高さゲージ７３はレール４３の対応する上端部と干渉し、所定量持ち上げられるようにしておき、このときの高さゲージ７２の持ち上げ量を高さセンサ７５が高さゲージ７２上の高さ情報ライン７２ａなどを利用して読み取り、既述の判別手段２４による、その持ち上げ高さが許容値を超えるかどうの判別に供して、レール４３が浮いているか否か検査されるようにする。
これにより、遊戯盤基材２に遊戯域を囲うレール４３が設けられる場合、それが遊戯盤基材２表面から浮いていることがあることにつき、打ち釘の検査のため遊戯盤基材２が搬送に先立ち所定高さとされるのを利用して、所定高さの遊戯盤基材２上のレー４３の上端に弾性的に押し付けた高さゲージ７２の遊戯盤基材２との相対高さが基準値を超えているか否かで、浮きがあるかどうかを判別することができる。特に、このレール浮き検査は、レールピン７１の打ち込み状態がレール４３の浮きや傾きの主原因と思われる各レールピン７１の打ち込み位置において行うことで、主原因となりやすい対象個所を余すところなくかつより正確に検査できるし、許容を上回る内側や外側への傾斜は、浮きのないレール４３であっても高さゲージ７２の形状や二股間サイズなどによって早期に干渉し、所定高さとならないようにすることで検出することができる。また、レール４３の浮と内外への傾きによっては高さゲージ７２に遊戯盤基材２の表面に平行な動きが生じるようにして、これを検出すれば、１つの高さゲージ７２によって、レール４３の浮と内外への傾きを個別に検出することもできる。しかし、個別のゲージや検出手段によることもできる。
このために、遊戯盤基材１の表面の釘打ちされている打ち釘３の頭部３ａを図１（ａ）に示すように照明光５を照射して照明しながら、この照明される打ち釘３を頭部３ａ側からの撮像光路６にて撮像し、この撮像した打ち釘３の図１（ｂ）に示すような頭部位置、つまり撮像頭部データ３ｂの位置データである撮像頭部位置データＰを頭部位置基準データＱと比較して良否を判別し検査するが、特に、搬入される遊戯盤基材２を図１（ａ）、図２に示す矢印８で示す一方向に連続搬送して前記検査に供し、照明は、搬送される遊戯盤基材２上の検査搬送域ＴＡに、図１（ａ）に示す遊戯盤基材２の表面に対し角度θ１傾斜した照射光路１１にて搬送方向に直角な図２に示すように横断する方向となるライン状に照明光５を照射して行い、撮像は、ラインスキャンカメラ１２により、図１（ａ）に示すように前記照射光路１１とは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａの高さで紙面に直角な方向となるライン状に交差する撮像光路６上の図１（ａ）、図２に示す前記交差ライン位置１３にて行い、良否の判別は、各打ち釘３の図１（ｂ）に示す撮像データ取り込み画面１４上の撮像頭部データ３ｂを、図１（ｃ）に示す判別画面１５上にラベリングするなどして、図１（ｄ）に示すように遊戯盤基材１上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置Ｘｘに対応した基準位置からの撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む撮像頭部位置データＰを得、これを図１（ｅ）に示すように対応する頭部位置基準データＱと比較して良否を判別し検査する。
このように、遊戯盤基材２表面から浮いた打ち釘３の頭部３ａを、遊戯盤基材２の表面に対し傾斜した照射光路１１にて、遊戯盤基材の２検査域を搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射する照明光５により照明するので、図１（ａ）に示すように打ち釘３の頭部３ａに対する照明位置Ａと、遊戯盤基材２表面に対する照明位置Ｂとが平面視位置ずれする。これに対し、照明される打ち釘３の頭部３ａを、ラインスキャンカメラ１２によって照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａの高さでライン状に交差する撮像光路６上の図１（ａ）に示す前記交差ライン位置１３にて撮像し主走査するので、打ち釘３の頭３ａの前記照明部分を、そこからの正反射光により鮮明に撮像し電気的な撮像頭部データ３ｂとすることができる。これに併せ、図１（ａ）に示すように撮像光路６の遊戯盤基材２表面への到達位置Ｃが、前記照射光路１１での遊戯盤基材２表面への照明位置Ｂに対し、撮像光路および照射光路の遊戯盤基材２表面に対する角度θ１、θ２の差と、打ち釘３の頭部３ａが遊戯盤基材２表面から浮いている高さと、に比例して位置ずれする。この結果、前記打ち釘３の頭部３ａを撮像した撮像頭部データ３ｂとしての鮮明な像の背景から遊戯盤基材２表面の照明位置Ｂに対応する照明域を外せるので、遊戯盤基材２表面の絵柄が鮮明に撮像されて、検査上のノイズとなるのを防止することができる。また、打ち釘３の頭部３ａに対する照明および撮像共にライン状に行うが、このラインに直交する方向への遊戯盤基材２の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材２表面の全検査域を連続に撮像しながら、全検査域ＴＡにある各打ち釘３の頭部３ａについての撮像位置データＰを撮像頭部データ３ｂから順次生成し、これを頭部位置基準データと比較し良否を判別する検査が行える。
要約すると、遊戯盤基材２表面から浮いた打ち釘３の頭部３ａを遊戯盤基材２表面に対し角度θ１傾斜した照射光路１１にてライン状に照明することにより、打ち釘３の頭部３ａへの照明位置Ａと、遊戯盤基材２表面への照明位置Ｂを平面視位置ずれさせた状態で、照明される打ち釘３の頭部３ａを、ラインスキャンカメラ１２によって照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａ高さでライン状に交差する撮像光路６上の交差ライン位置１３で撮像するので、打ち釘３の頭部３ａの前記照明部分を鮮明な頭部像データ３ｂとして撮像し、かつ、遊戯盤基材２表面の照明位置Ｂを撮像光路６外としてこの部分が撮像されて前記撮像頭部データ３ｂに対するノイズの原因になるのを防止することができる。また、打ち釘３の頭部３ａに対する照明および撮像は共にライン状になされて主走査するだけであるが、遊戯盤基材２の連続した搬送が副走査となって、遊戯盤基材２表面の全検査域ＴＡを連続に撮像しながらその時々に得られる図１（ｂ）に示すような、頭部３ａの傾きの違いによって、振れ、あるいは形状および大きさが異なる二次元象としての各撮像頭部データ３ｂから、撮像位置データＰを順次迅速に生成し、頭部位置基準データＱと比較し良否を判別していく検査が連続に行える。従って、遊戯盤基材２表面に打ち釘３の頭部３ａと紛らわしい図柄などがあってもそれに影響されない高精度な検査が高速度で行える。
ここで、頭部位置基準データＱは、打ち釘３の頭部３ａの許容値を含むものとして、図１（ａ）に示すような正常位置に対応した一点でなく、それを中心としたまわりへの許容幅を見た、例えば図３（ａ）〜（ｅ）に示すようなウインドＱ１で位置表示し、図３（ａ）に示すようにウインドＱ１に対し撮像頭部位置データＰから想定できる打ち釘３の頭部域３ｃが同心であるときは正常とし、図４（ｅ）に示すように頭部域３ｃのウインドＱ１内面積が下限値以下を超えているときは良とし、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように頭部域３ｃのウインドＱ１内面積が下限値以下であれば不良とするような幅のある良否の判別ができる。
また、図３（ｇ）（ｈ）（ｌ）（ｍ）は打ち釘３の曲がりのために頭部３ａが搬送方向における側面側あるいは正面側から見て、所定角度以上に傾いている場合には、撮像頭部データ３ｂがウインドＱ１に対し前記傾き側に振れることにより、不良と判別できることを示している。また図３（ｉ）（ｊ）（ｎ）（ｏ）は打ち釘３に曲がりがあるが、前記側面側および正面側において頭部位置と傾きが正常範囲であるために、良と判定してしまい、検査不能であることを示している。図３（ｆ）（ｋ）は側面側からも、正面側からも正常であり、良と判別できることを示している。
また、これらの頭部３ａの傾きと位置との関係は、頭部３ａを偏って照明することにより撮像される撮像頭部データ３ｂ、特に図１（ｂ）〜（ｅ）に示し、図３（ａ）〜（ｅ）に黒塗りで示す三日月型の高輝度な撮像頭部データ３ｂの位置、振れ、形状またはおよび大きさいの違いと複合的に相関する。従って、この相関の関係を適正打ち釘３から実測した実測値を経験値として用いることにより、撮像頭部データ３ｂから撮像頭部位置データＰが演算により得られる。このための１つの手法として図１（ｄ）に示す例では、撮像頭部データ３ｂに対する外接矩形枠Ｐ１の割り出しを画像処理して行ったときの、頭部３ａの撮像頭部位置データＰを外接矩形枠Ｐ１の位置、振れ、形状またはおよび大きさのデータから演算するか、別に格納しているテーブルから読み取るようにしている。また、この外接矩形枠Ｐ１の大きさまたはおよび形状は頭部３ａの傾き角度とも相関するので、図３（ａ）〜（ｏ）に示す許容範囲を外れた傾きがあれば不良と判定することができる。
このような遊戯盤基材２の打ち釘３の検査方法を達成するのに、図４に示す遊戯盤製造用の検査装置１００は、遊戯盤基材２の表面の打ち釘３の頭部３ａを照明する照明手段２１と、この照明される打ち釘３を頭部３ａ側から撮像する撮像手段２２と、この撮像手段２２により撮像された打ち釘３の頭部３ａの位置を基準位置と比較して良否を判別し検査するコンピュータなどの制御手段２３の内部機能などとしての判別手段２４とを備えているが、特に、照明手段２１および撮像手段２２を設置する釘検査手段２０に搬入される遊戯盤基材２を連続搬送して前記検査に供し、検査後の遊戯盤基材２の搬出を図る搬送手段２５を備え、図１を参照して先に述べたが、照明手段２１は、図示しない集光レンズを有し、集光した照明光５を搬送される遊戯盤基材２上の検査域に、遊戯盤基材２の表面に対し角度θ１傾斜した照射光路１１にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射するライン状照明源１６であり、撮像手段２２は、既述のラインスキャンカメラ１２であるが、前記照射光路１１にてライン状に照明される打ち釘３の頭部３ａを、遊戯盤基材２の表面に対して照射光路１１にそれとは異なった角度θ２を有して打ち釘３の頭部３ａの高さでライン状に交差する撮像光路６の前記交差ライン位置１３にて撮像するようにしてあり、判別手段２４は、入力される各打ち釘３の撮像頭部データ３ｂを、遊戯盤基材２上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む撮像頭部位置データＰとし、これを対応する頭部位置基準データＱと比較して良否を判別するようにしてあり、自動的に安定して高速度で検査が行える。
具体的には、ライン状照明光源１６は、ＬＥＤアレイからの出射光をレンズ、例えばシリンドリカルレンズなどにより帯状の平行光に集光させるか、あるいは頭部３ａの高さ位置で所定ライン幅となるように収束させるかした照明光５とすればよい。ラインスキャンカメラ１２は、フォトダイオードアレイよりなる７５００画素のものを用いて前記頭部３ａをレンズを介し撮像して撮像視野内の輝度に応じた電気信号に変換し、外部からの転送パルスによって順次に、あるいは並列に一括してＣＣＤアナログシフトレジスターに転送され、その後ビデオコントローラ２６を通じビデオ信号として映像出力される。これが、図１（ｂ）に示す撮像データ取り込み画面１４の撮像頭部データ３ｂである。また、ラインスキャンカメラ１２はＲＧＢ３色のカラー読み取り方式にすれば、打ち釘３の頭部３ａにおける偏って照明された部分の高輝度部は、他の部分との照明度の違いによる色の違いをも有してより明瞭に撮像できるので、遊戯盤基材２の表面に対してはもとより、同一の頭部３ａにおける高輝度像を正確に抽出しやすく、より高精度の判別、検査ができるようになる。
なお、ラインスキャンカメラ１２は、打ち釘３の頭部３ａの奥行域を含むが遊戯盤基材２の表面に達しない被写界深度を有しているようにすると、既述のように遊戯盤基材２の表面の撮像光路６に照明位置が入らないものの、非照明位置からの弱い反射光であっても頭部像の背景像として結像させてしまい万一にもノイズとなるのを回避することができる。
また、図１（ａ）では、より好適な例として、ラインスキャンカメラ１２は、遊戯盤基材２の表面に対し角度θ２傾斜した撮像光路６にて撮像し、ライン状照明源１２の照射光路１１の傾斜角θ１は、撮像光路６の傾斜角θ２よりも小さくしてある。このように、ラインスキャンカメラ１２の撮像光路６がライン状照明源１６の照射光路１１と共に遊戯盤基材２表面に対し同じ側に傾斜していることにより、打ち釘３の頭部３ａのライン状照明源１６による偏った照明部分からの高輝度像を、その照明側から打ち釘３の頭部３ａの位置や傾きの違いをより反映させて撮像することができる。また、撮像光路６が傾くことで打ち釘３の頭部３ａの遊戯盤基材表２面上での位置情報を撮像データ上損なわずに、撮像光路６上の打ち釘３頭部３ａから遊戯盤基材２表面までの距離を遊戯盤基材２表面に対し垂直である場合に比して増大させられ、距離が増大した分だけ遊戯盤基材２表面がノイズになるのをさらに抑えられる。また、ライン状照明源１６の照射光路１１の傾斜が撮像光路６の傾斜よりも小さいことにより、打ち釘３の頭部３ａに対する照明の偏りを十分にして、撮像頭部データ３ｂが打ち釘３の頭部３ａ傾きの違いをより明瞭に反映した振れ、あるいは形状またはおよび大きさで得られるようにするのに併せ、ライン状照明源１６からの照明光５が遊戯盤基材２表面に到達する照明位置Ｂを撮像光路６の遊戯盤基材２表面への到達位置Ｃから外す条件を十分に満足する。
ここに、照射光路１１の適正な傾斜の角度θ１は例えば１５〜４５°程度でよく、４５°を超えると頭部３ａを偏って照明する効果や、照明位置Ｂを到達位置Ｃから離してノイズを低減する効果が薄れる。１５°を下回ると照射光路１１を長くとらないとライン状照明源１６の位置が遊戯盤基材２の搬送に邪魔になったりする。撮像光路６の傾斜の角度θ２は到達位置Ｃを照明位置Ｂから離すには９０°として有利になるが、前記角度θ１での照明による頭部３ａの偏った照明部分の得意な形状の高輝度像を検査対象条件をより反映して撮像するには、照射光路１１と同じ側に２０〜８５°程度傾斜していればよく、打ち釘３の傾斜側からの撮像であれば図１（ａ）に示すように打ち釘３の傾斜を超えて傾斜しているのが好適となる。
また、判別手段２４は、検査対象となる遊戯盤基材２と同一機種の遊戯盤基材２上に適正に釘打ちされた各打ち釘３につき、前記検査と同一条件で頭部３ａを撮像した各撮像頭部データ３ｂから、遊戯盤基材２上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置変位成分Ｘｘと、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分Ｙｙと、を含む前記基準位置から撮像頭部位置データＰを得て、これを頭部位置基準データＱとし、これら頭部位置基準データＱを、前記基準位置を原点とする基準頭部座標データＱ（ｘ１・・ｎ，ｙ１・・ｎ）に変換した頭部位置基準座標データＱｘｙとして、内部または外部の記憶手段２７ないしは記録媒体に持ってそれを利用し、前記判別を行うようにする。これにより、打ち釘３の撮像頭部データ３ｂを撮像頭部位置データＰに変換しさえすれば、基準座標位置データＱｘｙの内の最も近い頭部位置基準データＱ（ｘｘ，ｙｙ）が対応するので、この対応する頭部位置基準データＱ（ｘｘ，ｙｙ）と比較することで、単独に、いつでも、良否を判別することができる。
なお、遊戯盤基材２上の基準位置は、検査のためにダボピンを挿入して位置決めする図２に示すようなダボピン穴２８とするのが好適である。遊戯盤基材２にはその機種データなどを示すＱＲコード２９も、図４に示すコードリーダ３１との関係で位置精度良く付されているので、これを基準位置とすることもできるし、これら以外であってもよい。このＱＲコード２９による機種の読み取りに関し、前記基準座標位置データＱｘｙは機種毎に予め生成して判別手段２４がそのとき読み取った機種に応じ選択して利用し判別すればよく、機種変更には勿論、異機種が混在しても対応できる。
また、判別手段２４による打ち釘３の良否の判別は、図２に示すように風車３２のある打ち釘３を含み、撮像頭部データ３ｂから得た撮像頭部位置データＰにより釘無し、頭部位置につき行い、撮像頭部データ３ｂの振れ、あるいは形状またはおよび大きさにより、曲がり、天地方向の傾き、左右方向の傾きにつき行い、風車３２のある位置に対応する打ち釘３については、所定の風車３２かどうかをカラー撮像による色データの違いにより判別し、風車３２の傾きについては打ち釘３の頭部３ａの傾きにつき行える。つまり、撮像頭部データ３ａが打ち釘３の頭部位置に対応していることから得た撮像頭部位置データＰにより、釘無し、頭部位置の良否を判別することができるのに加え、打ち釘３の頭部３ａは遊戯盤基材２の表面に対し傾斜した照射光路１１にて一方に偏って照明されることによる偏った照明部の像として撮像され、打ち釘３の頭部３ａの傾きによって、その振れ、あるいは形状またはおよび大きさが変化するので、撮像頭部データ３ｂの像の位置振れ、あるいは形状またはおよび大きさから天地方向の傾き、左右方向の傾きの良否を判別することができる。また、検出される頭部３ａの傾きの良否から、その打ち釘によって取り付けられた風車３２の傾きの良否をも判別することができる。さらに、風車３２は３色など複数色のものが設けられることに対応して、ラインスキャンカメラ１２による撮像をカラーで行うことにより、風車３２取り付けの有無は勿論、所定の色の風車３２が取り付けられているかも判別することができる。つまり、撮像された打ち釘３の頭部３ａの像は、打ち釘３の頭部３ａにおける偏って照明された部分からの正反射による部分がそうでない部分に対して各段に輝度が高い高輝度像となって抽出しやすく、これを打ち釘３の頭部３ａの明確な位置情報として利用できるのはもとより、その頭部位置基準データＱに対する振れ、あるいは形状またはおよび大きさが打ち釘３の頭部３ａの傾き、曲がりに対応するので、打ち釘３の頭部３ａ、風車３２の明確な傾き情報としても利用することができる。
さらに詳述すると、図４に示す遊戯盤製造用の検査装置１００は、前記記憶手段２７と、データ表示手段３３を備え、制御手段２３は、前記搬送手段２５、照明手段２１、撮像手段２２、および判別手段２４を制御し、ビデオコントローラ２６を通して得られる各撮像位置データＰを記憶手段２７に記憶していく一方、前記頭部位置基準ータＱによる良否の判別に供しながら、判別結果をも記憶手段２７に記憶し、判別結果を画像データ、またはおよび、数値データとしてデータ表示手段３３に表示し、また外部に信号出力する。 このように、得られる各撮像位置データＰを記憶手段２７に記憶していくことで、基準位置データＱとの比較のタイミングに自由度が得られ、各撮像位置データＰを対応する基準位置データＱと比較した良否の判別結果を記憶手段２７に記憶することで、判別結果を画像データや数値データとしていつでもデータ表示手段３３に表示することができる。 データ表示手段３３はそのために、検査域全体における不良となった打ち釘３の頭部３ａの像３ｃ、ないしはそれに併せ良となった打ち釘３の頭部３ａの像３ｅを異なる色などで区別して画像表示する画像表示部３３ａ、打ち釘１３の位置番号に対応した実測Ｘ座標値、Ｙ座標値、判定ずれ量、良、不良の判別結果数、打ち釘無数、風車無数などの判別関連数値データ表示部３３ｂ、品種切り替えキー３３ｃ、品種表示３３ｄ、検査開始キー３３ｅ、欠点数表示部３３ｆ、大、中、小に分けた欠陥程度別評価数表示部３３ｇなどを有したものとし、キーボード４１からの入力を受ける制御手段３５と協働して、所定の検査、表示機能を発揮する。また、データ表示部３３には必要に応じ各位置での撮像位置データＰに基準位置データＱに対応するウインドＱ１を重ね合わせた判別画面を列挙表示、あるいはスライド表示する表示部や画像表示部３３ａでの表示機能を有するものとすることができる。
図４に示す遊戯盤製造用の検査装置は、このような釘検査手段２０での自動検査を、レール浮き検査手段４２によるレール４３の浮き検査と共に、高い位置精度で能率よく遂行するように、これら釘検査手段２０、レール浮き検査手段４２による検査な搬送域Ｌの検査移動開始位置Ｌ１に位置決めステーション４４を配置し、位置決めステーション４４へはコンベア搬送するようにしている。図では位置決めステーション４４の上流に反転ステーション４５を配置して、コンベア搬送されてくる遊戯盤基材２の向きを９０°反転させてから位置決めステーション４４に搬送されるようにし、打ち釘３が遊戯盤基材２の表面に対し５°程度傾斜している天側が先行して搬送され、打ち釘３が傾斜している側から、それよりもさらに傾斜した角度θ１、θ２にて照明および撮像が行われるようにしている。この照明および撮像の打ち釘３に対する向きは、特許文献１で開示する先行発明を踏襲しているが、本願発明の遊戯盤製造用の検査方法および装置１００によれば、これに限られることはなく打ち釘３に対する照明および撮像の向きはどのように設定しても高精度な釘検査ができる。従って、反転ステーション４５は省略できる。反転ステーション４５、位置決めステーション４４では、それぞれ搬送されてくる遊戯盤基材２をストッパ４６、４７で受け止めて位置決めする。反転ステーション４５では高い精度の位置決めが不要なのでそのまま反転動作して位置決めステーション４４に送り込む。
しかし、位置決めステーション４４では釘検査のために搬送方向Ｘとそれに直交する幅方向Ｙ、および遊戯盤基材２上の打ち釘３の頭部３ａの高さを釘検査手段２０における照射光路１１と撮像光路６との交差ライン位置１３の高さに合わせるＺ方向（紙面に直角）に高精度に位置決めする必要がある。このため、位置決めステーション４４では遊戯盤基材２を持ち上げ手段５１により所定高さに持ち上げることでＺ方向の位置決めを積極的に行う。それには、持ち上げ手段５１に設けたダボピンを遊戯盤基材２のダボピン穴２８に、テーパー形状などを利用して初期には十分な遊びを持って確実な嵌め合わせを達成した上で、最終的にはＸ、Ｙ方向に遊びのない水平面上の位置決めを伴い所定高さに持ち上げれば行える。しかし、所定高さは、固定ゲージなどへの当たりによって規制するのが好適で、この場合、持ち上げ手段５１は遊戯盤基材２を固定ゲージに当接するまで持ち上げればよいことになる。この時の当接力は弾性を持たせて働かせれば機械的な無理は生じない。また、ダボピンは固定ゲージ側に設けておいてもよい。
このように高い位置決め状態にした遊戯盤基材２は、その位置決め状態のまま搬送手段２５により把持して連続に精度良く水平搬送し、レール浮き検査手段４２、釘検査手段２０による検査に供すればよい。そこで、搬送手段２５は、遊戯盤基材２を確実かつ安定に把持する各種の把持手段５２と、この把持手段５２を遊戯盤基材２とそ上の基準位置および基準座標位置データＱｘｙとの関係を崩さないで高精度移動させられる、例えば、サーボモータで駆動されるボールねじなどを利用した移動手段５３とを有した高精度な水平移動ロボットとするのが好適である。搬送手段２５が遊戯盤基材２を把持して以降、水平搬送を開始する前に、ダボピンをダボピン穴２８から抜き去っておく必要がある。このように搬送手段２５による搬送高さがコンベア搬送による搬入高さより高いことにより。ダボピンをダボピン穴２８から抜き去るのに併せ、持ち上げ手段５１を下降復帰させておけば、次の遊戯盤基材２を即時に受け入れて位置決め動作の準備や初期動作に移行することができ、タクト時間をより短くできる。
１つの遊戯盤基材１の打ち釘３に対する検査に必要な時間は３秒程度と短縮し、遊戯盤製造用の検査装置１００としての１サイクルのタクト時間は７秒と、特許文献１で開示する先行発明の１２秒に対して十分な検査速度が得られたり、遊戯盤基材２の表面の図柄がノイズとなった誤検査は解消され、検査精度も向上した。
レール浮き検査手段４２は、釘検査手段２０の上流に位置し、搬送手段２５により搬送される初期に通過する遊戯盤基材２に対して働く。具体的には、遊戯盤基材２の表面に遊戯域を囲うように設けられたレール４３が浮いていないかを、図５に示すように、許容高さ直上位置でレール搬送経路両側に配置した投受光器５５、５６間の検査光５７が、搬送される遊戯盤基材２上のレール４３により蹴られるか否かで検出する。これにより、遊戯盤基材２に遊戯域を囲うレール４３が設けられる場合、それが遊戯盤基材２表面から浮いている場合があることにつき、打ち釘３の検査のために遊戯盤基材２が連続搬送されるのを利用して、釘検査手段２０の邪魔にならない位置にある投受光器５５、５６間の検査光５７を蹴るか否かによって、浮きがあるかどうかを判別することができる。
さらに、具体的には検査光５７は、図５に示すようにレール高さ１７ｍｍと釘高さ１８ｍｍの間に設定してあり、検査光５７はレール４３の配置域範囲の間で打ち釘３の頭部３ａにより短く蹴られる信号が作られるが、これらの短い信号以上に蹴られ時間が長くなることによりレール４３による蹴られであって、レール４３が浮いていると正確に判別できる。
最後に、検査終了後の遊戯盤基材２で、不良と判別された遊戯盤基材２を、検査搬送域Ｌの搬送終了位置Ｌ２にて、搬送手段２５の搬送経路上へ持ち上げて、遊戯盤基材２のコンベア搬送による搬入、搬送手段２５による検査搬送域Ｌでの搬送、コンベア搬送による搬出に影響なく積み上げながら、他への移し替えに供する積み上げ手段６１を備えたている。これにより、検査後の不良の判別があった遊戯盤基材２については、不良の判別のない遊戯盤基材２のように搬出するのではなくストッパ４８で一時的に停止させ、その場で不良な遊戯盤基材２を持ち上げ手段６２により搬送経路上の積み上げ手段６１にまで持ち上げて積み上げ他への移し替えに供することができ、不良の判別のない遊戯盤基材２の搬出を邪魔することなく待機させられ、不良のあったものと不良のなかったものとの選別搬送による装置の複雑化、大型化の回避と、不良のあった遊戯盤基材２を所定数ずつ纏めて取り扱い、また措置をする時間的な余裕を作業者に与えられる。
ここで、積み上げ手段６１は、押し上げられてくる遊戯盤基材２に対しては押し退けられて受け入れるが、受け入れ後は自動復帰して受け入れた遊戯盤基材２を掛け止めて保持する周知の掛け止め機構６３を有したものとすればよく、持ち上げられる遊戯盤基材２を順二に受け入れながら、最下の遊戯盤基材２を掛け止めて保持する状態で積み上げられる。積み上がる遊戯盤基材２は上方には自由に取り出せるので、作業者の都合でいつでも他へ移せる。
ところで、レール４３は、図２、図５に示すレールピン７１の遊戯盤基材２への図５に示すような打ち込みよって取り付けられ、このレールピン７１の打ち込み状態がレール４３の浮きや内外への傾きの主原因と思われる。
そこで、既述のレール浮き検査手段４２に代えて、図２に示すような各レールピン７１の打ち込み位置において、図５に仮想線で示したように、遊戯盤基材２の前記搬送域Ｌの前記打ち釘の検査位置よりも上流（または下流）に位置して、図示例では搬送開始位置Ｌ１に位置して、遊戯盤基材２の表面に遊戯域を囲うようにレールピン７１の打ち込みによって設けられたレール４３が浮いていないかを、このレール４３のレールピン７１の各打ち込み位置において、所定高さに持ち上げられ、かつ水平方向に高精度に位置決めされ、コードリーダ３１によるＱＲコード２９の読み取りに供される所定高さの遊戯盤基材２に対し、その上のレール４３の上端にばね７４の付勢などによって弾性的に押し付けた高さゲージ７２の遊戯盤基材２との相対高さが基準値を超えているか否かで検出するレール浮き検査手段７５を備えたものとすることができる。
さらに、具体的には、レール浮き検査手段７５は、高さゲージ７３と、この高さゲージ７３の遊戯盤基材２に対する相対高さを検出する高さセンサ７３とを、各レールピン７１の打ち込み位置において、互いの高さ関係を固定して、また所定高さに持ち上げられる遊戯盤基材２に対しては一定の位置関係を保って待機させて置き、遊戯盤基材２が所定高さに持ち上げられたとき、各高さゲージ７３はレール４３の対応する上端部と干渉し、所定量持ち上げられるようにしておき、このときの高さゲージ７２の持ち上げ量を高さセンサ７５が高さゲージ７２上の高さ情報ライン７２ａなどを利用して読み取り、既述の判別手段２４による、その持ち上げ高さが許容値を超えるかどうの判別に供して、レール４３が浮いているか否か検査されるようにする。
これにより、遊戯盤基材２に遊戯域を囲うレール４３が設けられる場合、それが遊戯盤基材２表面から浮いていることがあることにつき、打ち釘の検査のため遊戯盤基材２が搬送に先立ち所定高さとされるのを利用して、所定高さの遊戯盤基材２上のレー４３の上端に弾性的に押し付けた高さゲージ７２の遊戯盤基材２との相対高さが基準値を超えているか否かで、浮きがあるかどうかを判別することができる。特に、このレール浮き検査は、レールピン７１の打ち込み状態がレール４３の浮きや傾きの主原因と思われる各レールピン７１の打ち込み位置において行うことで、主原因となりやすい対象個所を余すところなくかつより正確に検査できるし、許容を上回る内側や外側への傾斜は、浮きのないレール４３であっても高さゲージ７２の形状や二股間サイズなどによって早期に干渉し、所定高さとならないようにすることで検出することができる。また、レール４３の浮と内外への傾きによっては高さゲージ７２に遊戯盤基材２の表面に平行な動きが生じるようにして、これを検出すれば、１つの高さゲージ７２によって、レール４３の浮と内外への傾きを個別に検出することもできる。しかし、個別のゲージや検出手段によることもできる。
本発明は、遊戯盤製造上の打ち釘の主として頭部位置を高速かつ高精度に良否の判定検査することができる。
１ 遊戯盤
２ 遊戯盤基材
３ 打ち釘
３ａ 頭部
３ｂ 撮像頭部データ
Ｐ 撮像頭部位置データ
Ｐ１ 外接枠
Ｑ 頭部位置基準データ
Ｑ１ ウインド
Ｑｘｙ 頭部位置基準座標データ
Ｌ 検査搬送域
Ｌ１ 搬送開始位置
Ｌ２ 搬送終了位置
５ 照明光
６ 撮像光路
１１ 照射光路
１２ ラインスキャンカメラ
１３ 交差ライン位置
１４ 取り込み画面
１５ 判別画面
１６ ライン状照明源
ＴＡ 検査域
２０ 釘検査手段
２１ 照明手段
２２ 撮像手段
２３ 制御手段
θ１、θ２ 角度
２４ 判別手段
２５ 搬送手段
Ａ 撮像位置
Ｂ 照明位置
Ｃ 到達位置
２６ ビデオコントローラ
２７ 記憶手段
２８ ダボピン穴
２９ ＱＲコード
３１ コードリーダ
３２ 風車
３３ データ表示手段
４２、７５ レール浮き検査手段
４３ レール
４４ 位置決めステーション
５５、５６ 投受光器
７２ 高さゲージ
７６ 検査光
６１ 積み上げ手段
２ 遊戯盤基材
３ 打ち釘
３ａ 頭部
３ｂ 撮像頭部データ
Ｐ 撮像頭部位置データ
Ｐ１ 外接枠
Ｑ 頭部位置基準データ
Ｑ１ ウインド
Ｑｘｙ 頭部位置基準座標データ
Ｌ 検査搬送域
Ｌ１ 搬送開始位置
Ｌ２ 搬送終了位置
５ 照明光
６ 撮像光路
１１ 照射光路
１２ ラインスキャンカメラ
１３ 交差ライン位置
１４ 取り込み画面
１５ 判別画面
１６ ライン状照明源
ＴＡ 検査域
２０ 釘検査手段
２１ 照明手段
２２ 撮像手段
２３ 制御手段
θ１、θ２ 角度
２４ 判別手段
２５ 搬送手段
Ａ 撮像位置
Ｂ 照明位置
Ｃ 到達位置
２６ ビデオコントローラ
２７ 記憶手段
２８ ダボピン穴
２９ ＱＲコード
３１ コードリーダ
３２ 風車
３３ データ表示手段
４２、７５ レール浮き検査手段
４３ レール
４４ 位置決めステーション
５５、５６ 投受光器
７２ 高さゲージ
７６ 検査光
６１ 積み上げ手段
Claims (5)
- 遊戯盤基材の表面の打ち釘の頭部を照明しながら、この照明される打ち釘を頭部側から撮像し、この撮像した打ち釘の頭部位置を基準位置と比較して良否を判別し検査する遊戯盤製造用の検査方法であって、
搬入される遊戯盤基材を連続搬送して前記検査に供し、照明は、搬送される遊戯盤基材上の検査域に、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照明光を照射して行い、撮像は、ラインスキャンカメラにより、前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路の前記交差ライン位置にて行い、良否の判別は、各打ち釘の撮像頭部データを、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む撮像頭部位置データとし、これを対応する頭部位置基準データと比較して良否を判別し検査することを特徴とする遊戯盤製造用の検査方法。 - 遊戯盤基材の表面の打ち釘の頭部を照明する照明手段と、この照明される打ち釘を頭部側から撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された打ち釘の頭部位置を基準位置と比較して良否を判別し検査する判別手段とを備えた遊戯盤製造用の検査装置であって、
少なくとも搬入される遊戯盤基材を連続搬送して前記検査に供する搬送手段を備え、照明手段は、集光レンズを有し、集光した照明光を搬送される遊戯盤基材上の検査域に、遊戯盤基材の表面に対し傾斜した照射光路にて搬送方向に直角な方向に横断するライン状に照射するライン状照明源であり、撮像手段は、前記照射光路でライン状に照明される打ち釘の頭部を、前記照射光路にそれとは異なった角度を有して打ち釘の頭部高さでライン状に交差する撮像光路の前記交差ライン位置にて撮像するラインスキャンカメラであり、判別手段は、その時々に得られる各打ち釘の撮像頭部データを、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置に対応した基準位置からの撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む撮像頭部位置データとし、これを対応する頭部位置基準データと比較して良否を判別することを特徴とする遊戯盤製造用の検査装置。 - 判別手段は、検査対象となる遊戯盤基材と同一機種の遊戯盤基材上に適正に釘打ちされた各打ち釘につき、前記検査と同一条件で頭部を撮像した各撮像頭部データから、遊戯盤基材上の基準位置に対し搬送に伴い変化する撮像位置変位成分と、撮像視野上の搬送方向に直交する方向の前記基準位置からの距離成分と、を含む前記基準位置からの各撮像頭部位置データを得、これら撮像頭部位置データを頭部基準位置データとし、それらを前記基準位置を原点とする座標データに変換した頭部位置基準座標データとして、予め内部または外部に持ってそれを利用し、前記判別を行う請求項２に記載の遊戯盤製造用の検査装置。
- 打ち釘の良否の判別は、風車のある打ち釘を含み、撮像頭部データから得た撮像頭部位置データにより釘無し、頭部位置につき行い、撮像頭部データの振れ、あるいは形状またはおよび大きさにより天地方向の傾き、左右方向の傾きにつき行い、風車のあるものは、その有無、所定の風車かどうかをカラー撮像による色データの違いにより判別し、風車の傾きについては打ち釘の頭部の傾きによって良否を判別する請求項２、３のいずれか１項に記載の遊戯盤製造用の検査装置。
- 記憶手段と、データ表示手段と、前記の搬送手段、照明手段、撮像手段、判別手段を制御し、各撮像位置データを記憶手段に記憶していく一方、前記頭部位置基準データによる良否の判別に供しながら、判別結果をも記憶手段に記憶し、判別結果を画像データ、またはおよび、数値データとしてデータ表示手段に表示し、また外部に信号出力する制御手段と、を備えた請求項２〜４のいずれか１項に記載の遊戯盤製造用の検査装置。
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| JP5064913B2 (ja) | 2012-10-31 |
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