JP2010230569A

JP2010230569A - スポンジ部材外観検査装置

Info

Publication number: JP2010230569A
Application number: JP2009079991A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Shiomi; 友康塩見; Hiroyuki Honda; 裕之本田
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP5232056B2

Abstract

【課題】
変形させなければ欠陥の有無を確認することが不可能な被検査物であっても、被検査物を一旦停止させることなく外観検査を可能とするスポンジ部材外観検査装置を提供する。
【解決手段】
本発明のスポンジ部材外観検査装置１は、搬送ベルト１６にスポンジ部材を載置して、当該搬送ベルト１６を回転して当該スポンジ部材を搬送する搬送手段１０Ａ，１０Ｂと、スポンジ部材の搬送経路に配置され、搬送中の当該スポンジ部材を押圧して変形させる変形手段２０と、この変形手段２０で押圧されたスポンジ部材を撮像する撮像手段４０，４１を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スポンジ部材についた切り傷の有無を検査する装置に関する。

従来から、被検査物の外観検査は、自動化が図られてきており、また検査可能品目に対する要求も多種化している。このような要求に応えるべく創成された従来の外観検査装置としては、特許文献１（特開２００３−１０７０１２号公報）に示すものがある。この外観検査装置は、被検査物であるシール部材の外観の欠陥を検査するものであり、ベルトコンベアで搬送されるシール部材が撮像装置の撮像可能なエリアに到達すると、当該ベルトコンベアを一旦停止する。そして、加工アクチュエータが作動し、停止している当該シール部材の側面を突き出すようにして変形させて、変形した状態を撮像装置が撮像する。この外観検査装置によれば、通常状態では目視不可能な被検査物の欠陥を検査することが可能となり、作業員による目視検査が不要となるので、工数の削減、並びに検査精度を均一化することが可能となる。

特開２００３−１０７０１２号公報

しかしながら、前記外観検査装置では、被検査物を一旦停止して撮像するため、この停止時間によって作業効率が低下する問題を有していた。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、変形させなければ欠陥の有無を発見することが不可能な被検査物であっても、被検査物を一旦停止させることなく変形して、欠陥の有無を検査するスポンジ部材外観検査装置を提供することを目的とする。

本発明は、被検査物であるスポンジ部材を載置して搬送する搬送手段と、
スポンジ部材の搬送経路上に配置され、搬送中の当該スポンジ部材を押圧して変形させる第一変形手段と、前記第一変形手段により押圧されて変形したスポンジ部材を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする。

また、前記スポンジ部材の搬送経路上には、スポンジ部材を上方から押圧するように前記第一変形手段が配置されるとともに、当該第一変形手段により押圧されているスポンジ部材を下方から押圧する第二変形手段が配置されていることを特徴とする。

また、前記第一変形手段および第二変形手段が、搬送中のスポンジ部材を押圧して転動するローラで成ることを特徴とする。

また、前記第一変形手段が搬送中のスポンジ部材の両端部を上方から押圧するように配置され、一方当該第一変形手段に押圧されている当該スポンジ部材の下方には、当該スポンジ部材の中心部を下方から押圧するように第二変形手段が配置されていることを特徴とする。

また、前記搬送手段が上下二段に配置され、上段の搬送手段の搬送最終端には、ここに到達したスポンジ部材を挟み込み反転させて下段の搬送手段に移載する反転用ローラが取付けられていることを特徴とする。

請求項１に記載のスポンジ部材外観検査装置によれば、変形させなければ欠陥の有無を確認することが不可能な切り傷であっても、検査員の目視に頼ることなく自動で検査することができる。さらには、搬送ベルトを回転させ、スポンジ部材を搬送した状態で変形することができるので、作業効率を低下させることなくスポンジ部材の切り傷の有無を検査を行うことができる。

請求項２に記載のスポンジ部材外観検査装置によれば、スポンジ部材を大きく変形させることができ、つまり確実に変形し、切り傷の有無が明確になるので、撮像手段による撮像結果の信頼性が向上する。

請求項３に記載のスポンジ部材検査装置によれば、スポンジ部材の変形を円滑に行うことが可能となる。

請求項４に記載のスポンジ部材検査装置によれば、スポンジ部材の表面において第一変形手段により遮られる面積が小さくなる。そのため、当該表面を広範囲に渡って撮像手段が撮像することが可能となり、切り傷の発見を見逃す可能性が低くなる。

請求項５に記載のスポンジ部材外観検査装置によれば、省スペースでかつ部品点数の少ない構成でスポンジ部材の両面を検査することができる。

スポンジ部材外観検査装置の構成図である。（実施例１）スポンジ部材外観検査装置の平面視要部拡大図である。（実施例１）スポンジ部材外観検査装置の正面視要部拡大断面図である。（実施例１）スポンジ部材外観検査装置の平面視要部拡大図である。（実施例２）スポンジ部材外観検査装置の正面視要部拡大断面図である。（実施例２）スポンジ部材外観検査装置の平面視要部拡大図である。（実施例３）

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１において、１はスポンジ部材外観検査装置（以下、外観検査装置という）であり、スポンジ部材の一例である化粧用道具のパフＰの欠陥（切り傷等）の有無を検査するものである。この外観検査装置１は、上下二段に配置され、パフＰを搬送する搬送手段１０Ａ，１０Ｂと、特許請求の範囲に記載の第一変形手段の一例であって搬送中のパフＰを上方から押圧して変形させるとともに、転動するローラ２０と、特許請求の範囲に記載の第二変形手段の一例であって当該パフＰを下方から押圧して転動するボールローラ３０と、パフＰを撮像する撮像手段４０，４１とを備えている。なお、図１においては、搬送手段１０Ａ，１０Ｂに複数個図示されているパフＰについて、便宜上、部品番号Ｐの引出線を省略する。

前記搬送手段１０Ａ，１０Ｂは、図１ないし図３に示すように、フレーム１１に取付けられたベアリング（図示せず）に回転自在に支持されて駆動源（図示せず）の駆動に伴い回転する駆動軸（図示せず）と、同様に、フレーム１１に取付けられたベアリングに回転自在に支持される回転軸１３とを有しており、これら駆動軸、回転軸１３には、それぞれに主動プーリ１４、従動プーリ１５が一体に回転可能に取付けられている。また、これら主動プーリ１４と従動プーリ１５にはゴム製の搬送ベルト１６が巻きかけられている。そして、この主動プーリ１４の回転に伴い、搬送ベルト１６および従動プーリ１５が回転し、搬送ベルト１６の搬送面に載置されたパフＰが搬送されるように構成されている。

前記ローラ２０は、図２および図３に示すように、フレーム１１に取付けられたローラ取付板２１に軸支されている。また、このローラ２０は、パフＰを挟み込み、搬送ベルト１６の回転に伴い転動するように構成されており、搬送ベルト１６に載置されて搬送されるパフＰの両端部を上方から押圧して転動するよう、当該パフＰの搬送経路に配置されている。さらに、このローラ２０は、合計４個配置されており、フレーム１１側の端部に、直列に２個配置され、他方のフレーム１１側の端部にも直列に２個配置されている。そして、並列方向に対向するローラ２０間には所定の間隔が設けられている。そのため、ローラ２０がパフＰの上方に配置された撮像手段４０による撮像を遮らないので、、撮像手段４０がパフＰの表面を撮像することが可能となる。また、これらローラ２０は、ガタ付きを持たせて軸２０ａに取付けられており、パフＰの厚みの変化に対応可能に構成されている。なお、パフＰの厚みの対応手段として、ガタ付きを持たせる構成に代えて、ローラ取付板２１にパフＰの厚み方向に切欠きを穿設し、ローラ２０の高さ位置を調整可能な構成にしてもよい。

前記ボールローラ３０は、図３に示すように、前記ローラ２０に押圧されているパフＰの中心部を下方から押圧して転動するように配置されている。また、このボールローラ３０は、搬送ベルト１６の下方に配置されており、当該搬送ベルト１６を介して前記ローラ２０に挟み込まれたパフＰを裏面から押圧するように構成されている。つまり、ボールローラ３０は、その上部が搬送面から突出するように配置されており、ゴム製の搬送ベルト１６の下面を押圧し、当該搬送ベルト１６の一部が盛り上がるように配置されている。そして、ここをパフＰが通過すると、下面から突き出されるようになっている。ここで、ボールローラ３０は、湾曲穴を有する受座３１にサブボール３２を介してメインボール３３を収納し、メインボール３３がサブボール３２上を３６０度方向に転動するように構成されている。このような構成のボールローラ３０を用いることにより、一方向にのみ回転可能なローラと比較して、搬送ベルト１６の交換作業の容易化、あるいはメインボール３３に接触する搬送ベルト１６を円滑に送り出すことが可能となる。

前記撮像手段４０，４１は、図１に示すように、ＣＣＤイメージセンサカメラであり、照明手段４２，４３の下方に位置するパフＰの表面を撮像し、イメージデータが判定手段（図示せず）に送信され、ピンホール傷および切り傷の有無判定が行われる。また、撮像手段４０は、搬送手段の上方に２個設置されている。一方の撮像手段４１は、パフＰの表面についたピンホール傷の有無を撮像するためのものであり、このピンホール傷はパフＰを変形させずとも認識可能な欠陥である。従って、撮像手段４１は、パフＰがローラ２０と搬送ベルト１６に挟み込まれる前、あるいは後を撮像するよう、当該パフＰの上方に配置されている。もう一方の撮像手段４０はパフＰを変形させて認識可能な切り傷を撮像するためのものであり、ローラ２０およびボールローラ３０に挟み込まれて変形したパフＰの表面を、上方からローラ２０間の隙間を通じて撮像可能な位置に配置されている。

前記搬送手段１０Ａ，１０Ｂは、図１および図３に示すように、上下二段に配置されている。上段の搬送手段１０Ａの搬送最終端には、下段の搬送手段１０ＢにパフＰを移載する反転用ローラ１７が反転用ローラ取付板１８に軸支されており、駆動源（図示せず）の駆動に伴い回転するように構成されている。また、この反転用ローラ１７は、搬送手段１０Ａの搬送最終端から所定の隙間を設けて配置されており、この隙間にパフＰが挟み込まれて当該反転用ローラ１７の転動に伴い、下段の搬送手段１０Ｂに移載されるように構成されている。下段の搬送手段１０Ｂは、上段の搬送手段１０Ａの搬送方向と逆方向に回転するように構成されている。そのため、前記反転用ローラ１７を通過したパフＰが円滑に反転し、下段の搬送手段１０Ｂに載置される。

前記搬送手段１０Ａには、図１に示すように、振動装置３の振動によりパフＰを搬送可能な直進フィーダ２が連接しており、ボールフィーダ（図示せず）から順次供給されるパフＰが当該直進フィーダ２を介して搬送手段１０Ａに搬送されて矢印Ｙ方向に順次搬送されるように構成されている。この搬送手段１０Ａにより搬送されるパフＰにおいては、まず、撮像手段４１により表面のピンホール傷が検査される。続いて、ローラ２０およびボールローラ３０により押圧されて変形したパフＰは、撮像手段４０により表面の切り傷が検査される。これら撮像手段４０，４１による結果、不良品と判定されたパフＰは、不良品蹴り出しユニット４により蹴り出され、搬送手段１０Ａの側面に設置された不良品排出口５へ排出される。一方、表面には傷が無かったパフＰは、裏面の検査を行うべく、前述の反転用ローラ１７および搬送手段１０Ｂの作用により、搬送手段１０Ｂ上では裏面が表を向くように移載される。

ここで、上段の搬送手段１０Ａは、長手方向の長さが下段の搬送手段１０Ｂよりも短く構成されている。そのため、下段の搬送手段１０Ｂで搬送されるパフＰを撮像するにあたり、上段の搬送手段１０Ａが邪魔にならない。そこで、下段の搬送手段１０Ｂにも上段の搬送手段１０Ａと同様に、撮像手段４０，４１、ローラ２０およびボールローラ３０を配置すれば、パフＰを撮像して検査することが可能である。これら撮像手段による結果、裏面に傷のあるパフＰは、表面の検査と同様に、蹴り出しユニット４により蹴り出され、搬送手段１０Ｂの側面に設置された不良品排出口５へ排出される。

本発明の外観検査装置によれば、変形させなければ欠陥の有無を確認することが不可能な切り傷であっても、ローラ２０がパフＰを押圧して変形させるので、この状態を撮像手段４０が撮像するように構成されている。そのため、検査員の目視に頼ることなく自動で検査することができる。さらには、前記ローラ２０はパフＰの表面を転動してこの転動に伴い、パフＰが押圧されて変形するので、常時搬送手段１０Ａ，１０Ｂを駆動し、パフＰを停止させずに変形することができるので、作業効率を低下させることなくパフＰの切り傷の有無を検査を行うことができる。

また、パフＰが前記ローラ２０と搬送ベルト１６に挟み込まれている状態で、当該パフＰを下方から押圧するようボールローラ３０が配置されている。そのため、パフＰを大きく変形させることが可能になるとともに、あるいは比較的硬いパフＰであっても変形させることができる。つまり、パフＰが確実に変形し、切り傷の有無が明確になるので、撮像手段４０による撮像結果の信頼性が向上する。

図４および図５に示す実施例は、前記搬送手段１０Ａ、あるいは１０Ｂに代わる搬送手段１０’Ａ、１０’Ｂを用いた外観検査装置である。この搬送手段１０’Ａ，１０’Ｂは２本の搬送ベルト１６ａ，１６ｂを有しており、これら搬送ベルト１６ａ，１６ｂは所定の間隔をおいて同方向に回転するように前記主動プーリ１４および従動プーリ１５に巻き掛けられている。これら搬送ベルト１６ａ，１６ｂ間の隙間から前記ボールローラ３０が突出するように配置されている。一方パフＰは、当該搬送ベルト１６ａ，１６ｂ間を跨ぐように載置され、主動プーリ１４の駆動に伴い搬送ベルト１６ａ，１６ｂが回転すると搬送される。そして、当該ボールローラ３０および前記ローラ２０にパフＰが到達すると、これらに当該パフＰが押圧され変形する。このような構成の搬送手段１０’を備える外観検査装置によれば、部品点数は増加するものの、当該搬送ベルト１６ａ、１６ｂの交換作業が実施例１に記載の搬送手段１０Ａ，１０Ｂと比較して容易になる。

図６に示す実施例は、実施例１に示したローラ２０の位置を変更したものであり、フレーム１１に軸支されたローラ２０’がパフＰを側面から押圧して転動するように配置されている。なお、このような構成では、パフＰは上方から押圧されておらず、つまり上方向への移動が規制されていないので、パフＰの変形時において整列搬送を行うには、前記ボールローラ３０は取り外したほうがよい。このように配置されたローラ２０’を備える外観検査装置によれば、パフＰの上面を全面に渡って撮像することが可能であり、部品点数も減らすことができる。

１スポンジ部材外観検査装置
２直進フィーダ
３振動装置
４不良品蹴り出しユニット
５不良品排出口
１０Ａ，１０Ｂ搬送手段
１１フレーム
１３回転軸
１４主動プーリ
１５従動プーリ
１６搬送ベルト
１７反転用ローラ
１８反転用ローラ取付板
２０ローラ
２０ａ軸
２１ローラ取付板
３０ボールローラ
３１受座
３２サブボール
３３メインボール
４０，４１撮像手段
４２，４３照明手段

Claims

被検査物であるスポンジ部材を載置して搬送する搬送手段と、
スポンジ部材の搬送経路上に配置され、搬送中の当該スポンジ部材を押圧して変形させる第一変形手段と、
前記第一変形手段により押圧されて変形したスポンジ部材を撮像する撮像手段と
を備えることを特徴とするスポンジ部材外観検査装置。
前記スポンジ部材の搬送経路上には、スポンジ部材を上方から押圧するように前記第一変形手段が配置されるとともに、当該第一変形手段により押圧されているスポンジ部材を下方から押圧する第二変形手段が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスポンジ部材外観検査装置。
前記第一変形手段および第二変形手段が、搬送中のスポンジ部材を押圧して転動するローラで成ることを特徴とする請求項２に記載のスポンジ部材外観検査装置。
前記第一変形手段が搬送中のスポンジ部材の両端部を上方から押圧するように配置され、一方当該第一変形手段に押圧されている当該スポンジ部材の下方には、当該スポンジ部材の中心部を下方から押圧するように第二変形手段が配置されていることを特徴とする請求項２および請求項３に記載のスポンジ部材外観検査装置。
前記搬送手段が上下二段に配置され、上段の搬送手段の搬送最終端には、ここに到達したスポンジ部材を挟み込み反転させて下段の搬送手段に移載する反転用ローラが取付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のスポンジ部材外観検査装置。