JP2009139287A

JP2009139287A - 部品検査装置

Info

Publication number: JP2009139287A
Application number: JP2007317604A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Shiomi; 友康塩見
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】部品の表裏二面あるいは両端面の形状異常あるいは傷の有無を簡単に検出する部品検査装置の提供。
【解決手段】本発明は、保持穴８ａが周縁に複数個設けられた回転ディスク８を直立するように配置する一方、この保持穴８ａに両端面が検査対象面となるスタッドピン１ａを供給する部品案内シュート５を配置するとともに、保持穴８ａの通過位置の２個所に回転ディスク８を挟むように第１カメラ１２および第２カメラ１４を配置し、これらカメラ１２，１４で取り込んだ画像データによりスタッドピン１ａの両端面を検査するように構成されている。そのため、スタッドピンがカメラの前方を通過する際に、スタッドピン１ａの両端面を露出させることができ、スタッドピン１ａの両端面の状態を画像データとして取り込み、この画像データからスタッドピンの両端面の形状異常あるいは傷の有無を未検査部分なく確実に検出することができる。

【選択図】図１

Description

本発明は、部品の表裏二面あるいは両端面の形状異常あるいは傷の有無を簡単に検出する部品検査装置に関する。

従来、表裏二面が設けられた部品の形状または傷の有無等を検査する場合には、部品の搬送手段を部品の表面、裏面それぞれが露出する構成とする一方、部品の表面側、裏面側それぞれにカメラを配置し、それぞれのカメラで取り込んだ画像データから形状の良否判定、あるいは傷の有無判定を行うようにした装置が広く用いられている。

特開平１１-２３０７２８

この種の装置では、部品がカメラの前方を通過する度に、部品の表面、裏面それぞれの形状あるいは面状態が画像データとして取り出され、この画像データからそれぞれの面の形状判定または傷の有無判定が行われている。そのため、この種の装置では部品を反転させる反転手段が不要となり、しかも判定も同時に行うことができることから、判定時間も短くなっている。しかしながら、この種の装置では部品をカメラの前方に供給する際に部品が持つ平面を搬送手段に接触させている。そのため、この平面の判定ができないばかりか、この平面が判定対象となっている時には、判定自体ができない等の欠点が生じている。

本発明は上記課題に鑑みて創成されたものであり、回転ディスクにその周縁が切り取られた複数個の保持穴を設け、この回転ディスクを直立して配置するとともに、回転ディスクの周面に接近した位置に先端が位置する部品案内シュートを配置して、保持穴に保持される部品の検査対象面を回転ディスクの各側面に沿って位置させる一方、回転ディスクを挟む位置に２個のカメラを配置し、これらカメラにより部品の両側の検査対象面を画像データとして取り込み、これら画像データにより部品を検査するように構成されている。

２個のカメラは、異なる２個の保持穴に対応して配置されていてもよく、またカメラが配置された位置よりも回転後方の位置で、斜め上向き状態で通過する保持穴に対応して、排除羽根が配置されていてもよく、さらに回転ディスクは傾斜して配置されていてもよい。

本発明の部品検査装置によれば、回転ディスクの回転にともない、保持穴には部品がその検査対象面を回転ディスクの側面に沿わせた状態で保持される。そのため、部品がカメラの前方を通過する際には、検査対象面の二面を露出させることができ、部品の二面の状態を画像データとして取り込み、この画像データから部品の二面の形状異常あるいは傷の有無を未検査部分なく確実に検出することができる。

また、２個のカメラが異なる２個の保持穴に対応して配置されている場合には、他方のカメラに対して配置される照明具の影響を受けることがなく、正確な検出ができる。

さらに、前記排除羽根が斜め上向き状態で通過する保持穴に対応して配置されている場合には、排除羽根が作動しない時の部品を保持穴内に保持する手段が不要となる。

しかも、前記回転ディスクを傾斜して配置した場合には、頭部あるいは鍔付き部品であると、頭部あるいは鍔部が回転ディスクの上面に当接させて部品を保持穴に保持できる。そのため、カメラに対する距離が一定となり、常にピントのあった画像データを得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１、図２および図４において、１は部品検査装置であり、二面を備えた部品の一例のスタッドピンを水平にして供給する供給部２と、スタッドピン１ａの両端面を検査対象面としてその形状異常または傷の有無を検査する検査部３と、これらを制御する制御装置４とからなっている。前記供給部２は、スタッドピン１ａを一列に整列供給するボウルフィーダ（図示せず）とこれに傾斜して連なる部品案内シュート５とからなっている。この部品案内シュート５は、スタッドピン１ａを水平状態で一列に案内する案内路５ａを有し、その先端は後記第１切り欠き１０ａを通り後記回転ディスク８に接近して位置するように構成されている。

前記検査部３は、支持ブラケット６に固定された駆動モータ７を有し、この駆動モータ７は付設のエンコーダ（図示せず）のパルス数から得られる位置情報を後記制御部４ｃに出力する機能を備えている。また、この駆動モータ７の駆動軸７ａには回転ディスク８が直立するように連結されており、駆動モータ７の作動により回転ディスク８が揺動せずに一定速度で回転するように構成されている。前記回転ディスク８にはその周縁を切り欠いたＵ字状の保持穴８ａが複数個設けられており、しかもその開口が放射方向に等間隔をおいて配置されている。これら保持穴８ａは回転ディスク８の両側面を貫通しており、開口幅はスタッドピン１ａの径よりも大きくなっている。また、この保持穴８ａは順次部品案内シュート５の案内路５ａと連通して、スタッドピン１ａを水平状態に保持し、その両端面がそれぞれ回転ディスク８の側面に沿うように構成されている。

前記支持ブラケット６には、スペーサ６ａを介して駆動モータ７が挿通する空隙９ａを備えた円板様の側面カバー９が取付けられており、この側面カバー９により回転ディスク８の側面がわずかな間隙をおいて覆われるように構成されている。また、この側面カバー９には回転ディスク８の周面を覆う周縁カバー１０が取付けられており、この周縁カバー１０は回転ディスク８の他方の側面周縁近くを覆う周縁部１０ｂを有している。さらに、この周縁カバー１０には部品案内シュート５の先端が位置する第１切り欠き１０ａが設けられており、この第１切り欠き１０ａに先端を位置させた部品案内シュート５の案内路５ａと前記保持穴８ａが順次連通するにともない、スタッドピン１ａが保持穴８ａ内に転がり落ちるように構成されている。しかも、前記周縁カバー１０の周縁部１０ｂには図３に示すように第１切り欠き１０ａよりも上方の位置に保持穴８ａが露出する第１露出窓１０ｃが設けられており、この第１露出窓１０ｃに対してリング様の第１照明具１１および第１カメラ１２が配置されている。前記第１照明具１１は第１露出窓１０ｃを均一に照射し、第１カメラ１２は第１露出窓１０ｃから露出するスタッドピン１ａの一方の端面を画像データとして取り込み、この画像データを後記画像判定部４ｂに送るように構成されている。

一方、前記側面カバー９は回転ディスク８よりもわずかに大きい半径を有し、周縁カバー１０と回転ディスク８の周面とが接触しないように構成されている。また、前記側面カバー９には、図４に示すように最上位置を通過する保持穴８ａが露出する第２露出窓９ｂが設けられており、この第２露出窓９ｂは前記第１照明具１１の影響を受けないように第１露出窓１０ｃとは異なる位置にある保持穴８ａを露出させるように構成されている。また、前記第２露出窓９ｂに対してリング様の第２照明具１３および第２カメラ１４が配置されており、第２照明具１３は第２露出窓９ｂの周辺を均一に照射する一方、第２カメラ１４はスタッドピン１ａの他方の端面を画像データとして取り込み、この画像データを画像判定部４ｂに送るように構成されている。

前記側面カバー９および周縁カバー１０には図５に示すように第２露出窓９ｂよりも回転後方に位置してしかも開口が斜め上向き状態にある保持穴８ａの通過位置に第２切り欠き１０ｄが設けられており、この第２切り欠き１０ｄに対応して排除羽根１６が配置されている。この排除羽根１６の取付け位置は、排除羽根１６が作動しない時スタッドピン１ａを保持穴８ａ内に保持する手段が不要となる位置が選択されている。また、この排除羽根１６は放射状に等間隔で延びる３枚の翼部１６ｂを有し、排除羽根駆動部１６ａの作動により翼部１６ｂが回転ディスク８と直交する方向に１２０度毎回転し、その一端が保持穴８ａ内を通過できるように構成されている。さらに、この排除羽根１６の隣接する二つの翼部１６ｂ，１６ｂは常時は回転ディスク８を挟む位置に待機し、回転ディスク８の回転に支障のないように構成されている。しかも、この排除羽根１６に対応した位置で、前記回転ディスク８の側方には上部を閉止した不良品排出シュート１７が配置されており、この不良品排出シュート１７には排除羽根１６により蹴り飛ばされるスタッドピン１ａの取出口１７ａが設けられており、この取出口１７ａから不良品のスタッドピン１ａが不良品排出シュート１７の下方に配置された不良品収納ケース（図示せず）に排出されるように構成されている。

前記周縁カバー１０には最下位置を通過する保持穴８ａが露出するように第３切り欠き１０ｅが設けられており、保持穴８ａがこの第３切り欠き１０ｅに達すると、保持穴８ａに保持されたスタッドピン１ａが落下して回転ディスク８から排出されるように構成されている。しかも、この第３切り欠き１０ｅの下方には良品取り出しシュート１８が設けられており、保持穴８ａに保持されたスタッドピン１ａが良品取り出しシュート１８から取り出され、その下方に配置された良品収納ケース（図示せず）に落下するように構成されている。

また、前記周縁カバー１０には前記第１カメラ１２と部品案内シュート５との間に位置してスタッドピン１ａの通過を検出する第１通過センサ（図示せず）が、排除羽根１６の後方に位置して第２通過センサ（図示せず）が、さらに前記周縁カバー１０には第３切り欠き１０ｅに近接して第３通過センサ（図示せず）が配置されている。これら第１通過センサ，第２通過センサおよび第３通過センサは、スタッドピン１ａの通過を検出すると、それぞれ通過検出信号を後記する入出力部４ａを経由して制御装置４に送るように構成されている。なお、前記スタッドピン１ａが第１カメラ１２、第２カメラ１４および排除羽根１６の前方を通過するのを検出するため、各位置に通過センサを配置してもよい。

前記制御装置４は、図６に示すように第１カメラ１２、第２カメラ１４および排除羽根駆動部１６ａが接続された入出力部４ａと、画像判定部４ｂと、制御部４ｃと、各種情報を記憶する記憶部４ｄとからなっている。前記画像判定部４ｂは、第１カメラ１２および第２カメラ１４からそれぞれの画像データを受けると、その形状異常または傷の有無によるスタッドピンの良否を判定し、その良否により良品検出信号（以下、ＯＫ信号という）または不良品検出信号（以下、ＮＧ信号という）を制御部４ｃに送るように構成されている。

前記制御部４ｃは、第１通過センサから通過検出信号を受ける度に、駆動モータ７の位置情報を呼び出し、これを第１通過センサの前方を通過したスタッドピン１ａの位置情報として一時記憶部（図示せず）に順に記憶するように構成されている。また、前記制御部４ｃは画像判定部４ｂからＯＫ信号またはＮＧ信号を受けると、これら信号が一時記憶部に記憶された位置情報に対して順にしかもカメラ毎に一時記憶されるように構成されている。さらに、前記制御部４ｃは駆動モータ７の位置情報が第１通過センサと第１カメラ１２、第２カメラ１４それぞれとの距離に応じてあらかじめ算出された駆動モータ７の所定パルス数と一時記憶部に記憶された位置情報とを加算した値になると、第１カメラ１２、第２カメラ１４それぞれに作動指令信号を出力するように構成されている。しかも、前記制御部４ｃは駆動モータ７の位置情報が第１通過センサと排除羽根１６との距離に応じてあらかじめ算出された駆動モータ７の所定パルス数と一時記憶部に記憶された位置情報とを加算した値になると、一時記憶部内に記憶された位置情報順にＮＧ信号の有無を判定するように構成されている。その上、この制御部４ｃは前記判定の際にＮＧ信号がある時には排除羽根駆動部１６ａに駆動指令信号を出力するとともに、判定済の位置情報およびこれに対応するＯＫ信号またはＮＧ信号をクリアする一方、ＮＧ信号がない時には判定済の位置情報およびこれに対応するＯＫ信号をクリアして、第１検出センサからの次回の通過検出信号に備えるように構成されている。

上記部品検査装置において、回転ディスク８の回転にともない、保持穴８ａが部品案内シュート５の案内路５ａと連通する位置に達すると、図７に示すように部品案内シュート５上を水平状態で一列に整列配置されたスタッドピン１ａがその最先端のものから順に保持穴８ａに供給される。この保持穴８ａに供給されたスタッドピン１ａはその両端面を回転ディスク８の側面に沿わせた状態となるので、この端面が第１通過センサの前方を通過すると、第１通過センサから通過検出信号が制御部４ｃに出力され、この通過検出信号により駆動モータ７の位置情報が一時記憶部内に順に記憶される。同時に、先行位置にある３個のスタッドピン１ａがそれぞれ第１露出窓１０ｃ、第２露出窓９ｂ、排除羽根１６の位置に達しており、図８に示すように第１露出窓１０ｃに位置するスタッドピン１ａは一方の端面を露出させ、また第２露出窓９ｂに位置するスタッドピン１ａは図９に示すように他方の端面を露出させて位置する。

また、排除羽根１６の位置にあるスタッドピン１ａは図１０に示すようにその翼部１６ｂ、１６ｂ間に位置した状態となる。この時、駆動モータ７の位置情報は第１露出窓１０ｃ、第２露出窓９ｂそれぞれに位置するスタッドピン１ａが第１通過センサの前方を通過した時の位置情報と各所定パルス数とを加算した値となっている。そのため、第１カメラ１２および第２カメラ１４に作動指令信号が送られ、スタッドピン１ａの両端面の状態がそれぞれ第１カメラ１２，第２カメラ１４により画像データとして取り出され、これら画像データが画像判定部４ｂに送られる。これら画像データからスタッドピン１ａの両端面の形状異常または傷の有無が判定され、この良否判定結果により、画像判定部４ｂからＯＫ信号またはＮＧ検出信号がそれぞれ出力される。これら信号は、一時記憶部で記憶された位置情報に対して記憶順にカメラ毎に記憶される。

同時に、駆動モータ７の位置情報は排除羽根１６の翼部１６ｂ、１６ｂ間に位置するスタッドピン１ａが第１通過センサの前方を通過した時の位置情報と排除羽根１６に対する所定パルス数とを加算した値となっているので、一時記憶部に記憶された位置情報の記憶順にＮＧ信号の有無が判定される。この判定の際に、ＮＧ信号がある時には、排除羽根駆動部１６ａに駆動指令信号が出力され、排除羽根１６の翼部１６ｂが１２０度回転する。そのため、排除羽根１６の翼部１６ｂが回転ディスク８と交叉する方向に移動して通過中の保持穴８ａに保持されたスタッドピン１ａが図１０に示すように保持穴８ａから排除され、取出口１７ａから不良品排出シュート１７を通って不良品収納ケースに排出される。この間、判定済の位置情報およびこれに対するＯＫ信号およびＮＧ信号がクリアされ、第１検出センサからの次回の通過検出信号に備える。なお、第２通過センサがスタッドピン１ａの通過を検出して通過検出信号が出力された時には排除異常として全装置を停止させる。

一方、前記判定の際にＮＧ信号がない時には、判定済の位置情報およびこれに対するＯＫ信号がクリアされ、第１検出センサからの次回の通過検出信号に備えるとともに、排除羽根１６が作動しないので、スタッドピン１ａは回転ディスク８とともに回転する。そのため、スタッドピン１ａは周縁カバー１０に案内されて回動し、第３通過センサによりその通過が検出され、その通過検出信号により良品個数が計数される。さらに、回転ディスク８の回転にともない、スタッドピン１ａが回動して第３切り欠き１０ｅに達すると、この位置から良品取り出しシュート１８を介して良品収納箱に収納される。この良品収納ケース内に所定個のスタッドピン１ａが収納されると、新たな良品収納ケースが良品取り出しシュート１８の下方に送り出され、次のスタッドピン１ａに備える。

なお、本実施態様では、回転ディスク８は直立して配置されているが、これを第１カメラ１２、第２カメラ１４および排除羽根１６ごと傾斜させてもよい。この場合、頭部または鍔部を備えた部品であると、部品の頭部または鍔部が回転ディスク８の側面に係止されるので、各カメラ１２，１４に対する部品の位置決めが正確となり、精度の高い検査ができる。また、回転ディスク８は保持穴８ａの分割角に応じて間欠回転してもよく、この場合、排除羽根１６の回転速度の設定に幅を持たせることができる。さらに、排除羽根１６の翼部１６ｂは３枚でなくてもよく、部品排出に支障のない枚数であればよい。この場合、翼部１６ｂの枚数に応じて翼部１６ｂの回転角を増減するだけでよい。しかも、第１カメラ１２と第２カメラ１４とを最上位置にある保持穴８ａに対応して同一軸線上に配置してもよい。その上、部品は板状の部品であってもよく、この場合外周に円弧面を持っておれば、部品案内シュート５の上で部品の離脱が簡単となる。

本発明に係る部品検査装置の要部正面図。本発明に係る部品検査装置の要部拡大断面図。図１のＡ−Ａ線に沿った要部拡大断面図。図１のＢ−Ｂ線に沿った要部拡大断面図。図１のＣ−Ｃ線に沿った要部拡大断面図。本発明に係る制御装置の構成を示すブロック図。本発明に係る部品の受け渡し状態を示す説明図。本発明に係る部品が第１露出窓を通過する状態の説明図。本発明に係る部品が第２露出窓を通過する状態の説明図。本発明に係る排除羽根の動作説明図。

符号の説明

１部品検査装置
１ａスタッドピン
２供給部
３検査部
４制御装置
４ａ入出力部
４ｂ画像判定部
４ｃ制御部
４ｄ記憶部
５部品案内シュート
５ａ案内路
６支持ブラケット
６ａスペーサ
７駆動モータ
７ａ駆動軸
８回転ディスク
８ａ保持穴
９側面カバー
９ａ空隙
９ｂ第２露出窓
１０周縁カバー
１０ａ第１切り欠き
１０ｂ周縁部
１０ｃ第１露出窓
１０ｄ第２切り欠き
１０ｅ第３切り欠き
１１第１照明具
１２第１カメラ
１３第２照明具
１４第２カメラ

１６排除羽根
１６ａ排除羽根駆動部
１６ｂ翼部
１７不良品排出シュート
１７ａ取出口
１８良品取り出しシュート

Claims

回転ディスクにその周縁が切り取られた複数個の保持穴を設け、この回転ディスクを直立して配置するとともに、回転ディスクの周面に接近した位置に先端が位置する部品案内シュートを配置して、保持穴に保持される部品の検査対象面を回転ディスクの各側面に沿って位置させる一方、回転ディスクを挟む位置に２個のカメラを配置し、これらカメラにより部品の両側の検査対象面を画像データとして取り込み、これら画像データにより部品を検査するように構成したことを特徴とする部品検査装置。
２個のカメラは、異なる２個の保持穴に対応して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置。
カメラが配置された位置よりも回転後方の位置で、斜め上向き状態で通過する保持穴に対応して、排除羽根が配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の部品検査装置。
回転ディスクは、傾斜して配置されたことを特徴とする請求項１，２または３に記載の部品検査装置。