JP2014098676A - 両端面撮像装置及び両端面撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】披検査部品の両端面を搬送ライン上で移動させながらコンパクトな装置で撮影することができる両端面撮像装置及び両端面撮像方法を提供する。
【解決手段】搬送ラインと複数のプリズムと一台のカメラ１とを備える両端面撮像装置を設ける。平行な２本の搬送ワイヤー４で披検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送ラインを形成する。面発光する照明装置５を搬送ワイヤー４の下方に配置する。移動する搬送ワイヤー４上に支持された披検査部品Ｐの前後端面に下から照明を当てるように構成する。搬送ワイヤー４の上方に一対配置する端面用プリズム３を設ける。端面用プリズム３の中間に配置する中央プリズム２を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、披検査部品の表面検査を行うために使用する両端面撮像装置及び両端面撮像方法に係り、特に、一台のカメラで披検査部品の両端面を同時に撮影することが可能な両端面撮像装置及び両端面撮像方法に関する。

画像処理検査装置において、搬送される製品の端面を観察するための撮像方法として、製品の両側から２台のカメラを使って斜め撮像する必要があった（図７参照）。そのため、それぞれのカメラの調整や、二つの画像の処理を個別にしなければならなかった。

一方、搬送ラインによって搬送されてきた電子部品の側面を１台の撮像手段によって撮像する装置が特許文献１に記載されている。この装置によると、披検査部品の周側面を囲み各側面の像を反射せしめる第１反射手段と、披検査部品の上面方向に配して第１反射手段から反射した像をカメラの方向に反射せしめる第２反射手段とを備えたもので、披検査部品の四方向の側面を同時に撮影できるという装置である。

このように披検査部品の側面に反射鏡等を配置して検査するには、検査する部分に適度な照明を当てる必要がある。例えば、特許文献２に記載のごとく、撮像レンズの光軸と同じ方向から光を当てるようにハーフミラーを配置し、更に、この照明を披検査部品の側面に効率良く当てるように複数の鏡を配置する手段がある。

また、特許文献３に記載のように、ハーフミラーや複数の鏡等を使用せず、披検査部品の周囲に複数の照明装置を配置する手段である。

特許第２９９９９２５号公報 特開昭６２-２７３４０３号公報 特開昭６３-２５７８８０号公報

特許文献１の装置ように、搬送ラインによって運ばれる披検査部品の周囲を囲むように第１反射手段を配置した場合、これらの搬送ラインや第１反射手段が照明の妨げになり易いので、特許文献３のように披検査部品の周囲に複数の照明を配置することは困難になる。そのため、特許文献２に記載のような撮像レンズの光軸と同じ方向から光を当てるようにハーフミラーや披検査部品の側面に照明を効率良く当てる複数の鏡を配置する必要がある。

ところが、特許文献２のように、照明のためにハーフミラーや複数の鏡を配置する場合、これら鏡類の配置のために多くのスペースを要することになる。また、特許文献１のように、搬送ラインによって運ばれる披検査部品を検査する場合でも、披検査部品の測定を正確に行うために、測定ごとに披検査部品を停止させる必要があり、披検査部品を移動させながら検査することは困難であった。

そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、披検査部品の両端面を搬送ライン上で移動させながら一台のカメラで同時に撮像することができ、しかも照明のために要する複雑な構成を用いずにコンパクトな装置で撮影することができる両端面撮像装置及び両端面撮像方法の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、搬送ラインによって運ばれる披検査部品Ｐの進行方向に沿った前後端面の像を搬送ラインより上方に配置した複数のプリズムと一台のカメラ１とで同時に撮影して表面検査をするように構成した両端面撮像装置において、平行な２本の搬送ワイヤー４で披検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送ラインを形成し、面発光する照明装置５を搬送ワイヤー４の下方に配置し、移動する搬送ワイヤー４上に支持された披検査部品Ｐの前後端面に下から照明を当てるように構成した装置にある。

第２の手段において、前記プリズムは、前記搬送ワイヤー４の上方に一対配置して前記披検査部品Ｐの前後端面の像を反射せしめる端面用プリズム３と、これら端面用プリズム３の中間に配置され、端面用プリズム３にて反射した前後端面の夫々の像をカメラ１の光軸に向けて反射せしめる中央プリズム２とで構成されたものである。

第３の手段は、前記端面用プリズム３の下方に、前記披検査部品Ｐの端面Ｐ１に加工された凹部Ｐ２の内側を照らす補助照明装置６を配置し、前記披検査部品Ｐの端面Ｐ１と同時に凹部Ｐ２の内側を撮影するように構成している。

第４の手段は、搬送ラインによって運ばれる披検査部品Ｐの進行方向に沿った前後端面Ｐ１の像を搬送ラインより上方に配置した一対の端面用プリズム３を介して一台のカメラ１で同時に撮影し、表面検査をする両端面撮像方法において、
平行な２本の搬送ワイヤー４で披検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送ラインを形成し、該搬送ワイヤー４の下方に面発光する照明装置５を配置し、
搬送ワイヤー４で移動する披検査部品Ｐの前後端面Ｐ１に下から照明を常時当てておき、搬送ライン上で披検査部品Ｐの前後両端面の像が端面用プリズム３に同時に入射する位置で移動中の披検査部品Ｐを撮影する撮像方法にある。

本発明の請求項１、４に記載の如く、平行な２本の搬送ワイヤー４で披検査部品Ｐを一方向に搬送する搬送ラインを形成し、該搬送ワイヤー４の下方に面発光する照明装置５を配置し、移動する搬送ワイヤー４上に支持された披検査部品Ｐの前後端面に下から照明を当てるように構成したことにより、披検査部品の両端面を搬送ライン上で移動させながら一台のカメラで同時に撮像することに成功した。しかも、従来の撮像装置のように、照明のために配置するハーフミラー等の複雑な構成や、側面に配置する複数の照明が省略されるので、極めてコンパクトな装置で撮影することができる。

請求項２のように、前記プリズムは、前記搬送ワイヤー４の上方に一対に配置して前記披検査部品Ｐの前後端面の像を反射せしめる端面用プリズム３と、これら端面用プリズム３の中間に配置され、端面用プリズム３にて反射した前後端面の夫々の像をカメラ１の光軸に向けて反射せしめる中央プリズム２とで構成されたことから、披検査部品Ｐの端面Ｐ１の像をカメラ１に誘導するために数少ないプリズムでよく、正確で安定した撮影ができるものである。

請求項３のごとく、前記端面用プリズム３の下方に、前記披検査部品Ｐの端面Ｐ１に加工された凹部Ｐ２の内側を照らす補助照明装置６を配置し、前記披検査部品Ｐの端面Ｐ１と同時に凹部Ｐ２の内側を撮影するように構成したことで、披検査部品Ｐの端面Ｐ１のみならず、端面Ｐ１に加工した凹部Ｐ２までの検査が可能になり、検査対象を拡大することができる。

本発明装置の一実施例を示す概略図である。 本発明装置の一実施例を示す要部斜視図である。 搬送ワイヤーに披検査部品を設置した状態を示す要部斜視図である。 本発明装置に補助照明装置装着した状態を示す正面図である。 本発明装置で撮影した画像を示す平面図である。 本発明装置で他の搬送を示す概略斜視図である。 従来の撮像装置を示す概略図である。

本発明によると、披検査部品の両端面を搬送ライン上で移動させながら一台のカメラで同時に撮像することができ、しかも照明のために要する複雑な構成を用いずにコンパクトな装置で撮影することができるなどといった種々の効果を実現した。

本発明は、搬送ラインによって運ばれる披検査部品Ｐの前後端面Ｐ１を、画像処理検査装置用の一台のカメラ１で同時に撮影して表面検査をするための撮像装置及び撮像方法である。

本発明装置の主な構成は、搬送ラインより上方に、カメラ１、中央プリズム２、端面用プリズム３を配置し、搬送ラインより下方に照明装置５を配置している（図１参照）。そして、これら複数のプリズムと一台のカメラ１とで披検査部品Ｐの進行方向に沿った前後の端面Ｐ１を同時に撮影して表面検査をするように構成している。

搬送ラインは、平行な２本の搬送ワイヤー４で披検査部品Ｐを一方向に搬送するように構成している（図２参照）。この搬送ワイヤー４は、例えば太さ０．４ミリ前後のワイヤーや、これより細い極細のワイヤーなどが使用されるもので、搬送ワイヤー４の上に、ブロック状の披検査部品Ｐを載置する（図３参照）。あるいは、ボルト状の披検査部品Ｐを搬送ワイヤー４で吊下げて搬送することも可能である（図６参照）。図示例では、円柱状の披検査部品Ｐの平面な端部を前後方向に向けて搬送し、この前後端面を撮影するものである（図３参照）。

照明装置５は、搬送ワイヤー４の下方に配置するもので、本発明では面発光する照明装置５を使用する（図１参照）。例えば、ＬＥＤや蛍光灯の光を平坦面から均質に照射する照明装置５を使用し、移動する搬送ワイヤー４上に支持された披検査部品Ｐの前後端面に常時照明が当たるように設けている。

プリズムは、端面用プリズム３と中央プリズム２とを使用する（図１参照）。端面用プリズム３は、搬送ワイヤー４の上方に一対配置するプリズムで、披検査部品Ｐの前後端面の像を中央プリズム２に反射するように配置している。中央プリズム２は、これら端面用プリズム３の中間に配置されたプリズムで、端面用プリズム３にて反射した前後端面の夫々の像をカメラ１の光軸に向けて反射するように配置している。図示の中央プリズム２は、左右一対のプリズムを使用しているが、１個のプリズムでも反射可能である。

図示例では、端面用プリズム３の下方に補助照明装置６を設置している（図４参照）。この補助照明装置６は、披検査部品Ｐの端面Ｐ１に加工された凹部Ｐ２の内側を照らす照明である。披検査部品Ｐの前後端面は、照明装置５によって照らされているが、この端面に穴タップなどの凹みが造作されていると、この中まで照明を当てることができない。そのため、この補助照明装置６にて凹部Ｐ２の内側を照らすようにしたものである。

中央プリズム２が反射した前後端面の像をカメラ１が撮影する（図１参照）。そして、この画像に基づいて画像処理検査装置（図示せず）が検査するものである。

本発明撮像方法は、前述した本発明撮像装置を使用するもので、搬送ワイヤー４で移動する披検査部品Ｐに広い範囲で下から照明を常時当てておくものである（図１参照）。そうすると、移動中の披検査部品Ｐの前後端面Ｐ１は、いつでも照明が当たっている状態になる。そして、予め設置した端面用プリズム３に披検査部品Ｐの前後両端面の像が同時に入射する位置でカメラ１が撮影する。このとき、披検査部品Ｐは停止せず移動中の披検査部品Ｐを順次撮影する方法である。

本発明において、被検査部品Ｐの例として平面な端部を前後方向に向けた円柱状の披検査部品として説明しているが、被検査部品はこの例に限られるものではない。また、搬送ワイヤー１にてボルトの頭部を下から支えるようにして搬送することも可能である。

Ｐ 被検査部品
Ｐ１ 端面
Ｐ２ 凹部
１ カメラ
２ 中央プリズム
３ 端面用プリズム
４ 搬送ワイヤー
５ 照明装置
６ 補助照明装置

Claims (4)

1. 搬送ラインによって運ばれる披検査部品の進行方向に沿った前後端面の像を搬送ラインより上方に配置した複数のプリズムと一台のカメラとで同時に撮影して表面検査をするように構成した両端面撮像装置において、平行な２本の搬送ワイヤーで披検査部品を一方向に搬送する搬送ラインを形成し、面発光する照明装置を搬送ワイヤーの下方に配置し、移動する搬送ワイヤー上に支持された披検査部品の前後端面に下から照明を当てるように構成したことを特徴とする両端面撮像装置。
2. 前記プリズムは、前記搬送ワイヤーの上方に一対配置して前記披検査部品の前後端面の像を反射せしめる端面用プリズムと、これら端面用プリズムの中間に配置され、端面用プリズムにて反射した前後端面の夫々の像をカメラの光軸に向けて反射せしめる中央プリズムとで構成された請求項１記載の両端面撮像装置。
3. 前記端面用プリズムの下方に、前記披検査部品の端面に加工された凹部の内側を照らす補助照明装置を配置し、前記披検査部品の端面と同時に凹部の内側を撮影するように構成した請求項２記載の両端面撮像装置。
4. 搬送ラインによって運ばれる披検査部品の進行方向に沿った前後端面の像を搬送ラインより上方に配置した一対の端面用プリズムを介して一台のカメラで同時に撮影し、表面検査をする両端面撮像方法において、
   平行な２本の搬送ワイヤーで披検査部品を一方向に搬送する搬送ラインを形成し、該搬送ワイヤーの下方に面発光する照明装置を配置し、
   搬送ワイヤーで移動する披検査部品の前後端面に下から照明を常時当てておき、搬送ライン上で披検査部品の前後両端面の像が端面用プリズムに同時に入射する位置で移動中の披検査部品を撮影することを特徴とする両端面撮像方法。

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