JP2014106164A - コネクタの嵌合状態検査方法及び嵌合状態検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケーブルを連結するコネクタの嵌合状態を複数のパラメータを用いて判定することで、精度良く効率的に検査可能なコネクタの嵌合状態検査方法及び嵌合状態検査装置を提供する。
【解決手段】コネクタの嵌合状態検査方法は、コネクタをカメラ（撮像装置に相当）により撮像する撮像工程Ｓ４と、撮像された撮像画像ＧＳの濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理工程Ｓ５と、濃淡画像パターン内から濃淡値が所定閾値未満の黒色領域又は所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測工程と、濃淡画像パターンと、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定されたモデル画像パターンとの相関を示す相関値を算出する相関値算出工程Ｓ６と、黒色領域又は白色領域の面積及び相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第１判定工程Ｓ１２と、を備える。
【選択図】図１１
【解決手段】コネクタの嵌合状態検査方法は、コネクタをカメラ（撮像装置に相当）により撮像する撮像工程Ｓ４と、撮像された撮像画像ＧＳの濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理工程Ｓ５と、濃淡画像パターン内から濃淡値が所定閾値未満の黒色領域又は所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測工程と、濃淡画像パターンと、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定されたモデル画像パターンとの相関を示す相関値を算出する相関値算出工程Ｓ６と、黒色領域又は白色領域の面積及び相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第１判定工程Ｓ１２と、を備える。
【選択図】図１１
Description
本発明は、コネクタの嵌合状態を検査する嵌合状態検査方法及び嵌合状態検査装置に関する。
車両のエンジン等の組立て作業工程では、コネクタによって複数の配線接続が行われている。コネクタの嵌合状態が不完全であると、組立て不良の原因となるばかりか、製品の品質低下にもつながる。
このため、コネクタの嵌合が適切に行われたか否かを、コネクタ嵌合作業時の「カチッ」という音の有無、目視による「爪部のかかり具合」の確認等によって、コネクタの全ての嵌合箇所について実施している。
このため、コネクタの嵌合が適切に行われたか否かを、コネクタ嵌合作業時の「カチッ」という音の有無、目視による「爪部のかかり具合」の確認等によって、コネクタの全ての嵌合箇所について実施している。
ところで、コネクタの嵌合状態を確認する方法とは異なるが、例えば、特許文献１には、車両のチューブにホースを差し込み、これらの接続部分をクリップで固定する際の組付け状態を検査する検査方法が開示されている。
この検査方法は、チューブとホースとの連結部分をカメラで撮像し、撮像画像の配管画像Ｍに対して濃淡レベルをスキャンして、チューブの拡径部分であるスプール部の位置座標、ホース先端の位置座標及びクリップ先端の位置座標をそれぞれ検出し、スプール部からホース先端までの距離Ｌ１及びホース先端からクリップ先端までの距離Ｌ２を算出する。その後、距離Ｌ１、Ｌ２が予め設定された許容範囲内であれば、外観検査は合格と判定するものである。
この検査方法は、チューブとホースとの連結部分をカメラで撮像し、撮像画像の配管画像Ｍに対して濃淡レベルをスキャンして、チューブの拡径部分であるスプール部の位置座標、ホース先端の位置座標及びクリップ先端の位置座標をそれぞれ検出し、スプール部からホース先端までの距離Ｌ１及びホース先端からクリップ先端までの距離Ｌ２を算出する。その後、距離Ｌ１、Ｌ２が予め設定された許容範囲内であれば、外観検査は合格と判定するものである。
しかしながら、上述した音による確認作業は、様々な作業音が発生している検査ラインの環境下で行われているため、他の作業音によって聞き取れないおそれがある。したがって、嵌合確認の十分な信頼性を担保することが難しいという問題があった。そして、目視による確認作業は、人が行うため時間がかかり、作業効率向上の妨げとなっている。
また、特許文献１に記載の検査方法では、距離Ｌ１、Ｌ２のパラメータのみに基づいて嵌合状態を判定しているため、判定結果の信頼性が低いという問題点があった。
そこで、本発明は、ケーブルを連結するコネクタの嵌合状態を複数のパラメータを用いて判定することで、精度良く効率的に検査可能なコネクタの嵌合状態検査方法及び嵌合状態検査装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決する本発明に係るコネクタの嵌合状態検査方法は、雌形の嵌合体と、前記雌形の嵌合体内に挿入されて前記雌形の嵌合体に嵌合可能な雄形の挿入体とから構成されるコネクタの嵌合状態検査方法であって、
前記雌形の嵌合体と前記雄形の挿入体とが接続された状態で予め設定された所定位置から前記挿入体及び前記嵌合体に光を照射して、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像装置により撮像する撮像工程と、
前記撮像工程にて撮像された撮像画像内の前記挿入体と前記嵌合体の係合部分の反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理工程と、
前記画像処理工程にて画像処理された前記濃淡画像パターン内から白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、予め規定された所定閾値未満の黒色領域の面積、又は、当該所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測工程と、
前記撮像工程にて撮像された撮像画像内の前記係合部分の各画素の濃淡値と、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定された前記係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値を算出する相関値算出工程と、
前記面積計測工程にて計測された前記黒色領域若しくは前記白色領域の面積及び前記相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第１判定工程と、を備えることを特徴とする。
前記雌形の嵌合体と前記雄形の挿入体とが接続された状態で予め設定された所定位置から前記挿入体及び前記嵌合体に光を照射して、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像装置により撮像する撮像工程と、
前記撮像工程にて撮像された撮像画像内の前記挿入体と前記嵌合体の係合部分の反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理工程と、
前記画像処理工程にて画像処理された前記濃淡画像パターン内から白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、予め規定された所定閾値未満の黒色領域の面積、又は、当該所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測工程と、
前記撮像工程にて撮像された撮像画像内の前記係合部分の各画素の濃淡値と、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定された前記係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値を算出する相関値算出工程と、
前記面積計測工程にて計測された前記黒色領域若しくは前記白色領域の面積及び前記相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第１判定工程と、を備えることを特徴とする。
上記コネクタの嵌合状態検査方法によれば、面積計測工程にて計測された黒色領域又は白色領域の面積及び相関値算出工程にて算出された相関値の複数のパラメータに基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、コネクタの嵌合状態を精度良く検査することができる。
また、撮像装置にて撮像された撮像画像に基づいてコネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、人の手を煩わせることなく、短時間で判定することができる。これにより、検査の作業効率を向上させることができる。
また、撮像装置にて撮像された撮像画像に基づいてコネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、人の手を煩わせることなく、短時間で判定することができる。これにより、検査の作業効率を向上させることができる。
また、前記挿入体と前記嵌合体が接続された状態で、前記挿入体の外観上に予め設定された第１位置から前記嵌合体の外観上に予め設定された第２位置までの距離を算出する距離算出工程を更に備えており、
前記第１判定工程により、前記コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、前記距離算出工程にて算出された距離及び前記相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第２判定工程を更に備えていてもよい。
前記第１判定工程により、前記コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、前記距離算出工程にて算出された距離及び前記相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第２判定工程を更に備えていてもよい。
このように、コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、距離算出工程にて算出された距離と相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを更に判定するため、コネクタの嵌合状態をより精度良く検査することができる。
また、前記挿入体と前記嵌合体が接続された状態で、前記挿入体の外観上に予め設定された第１位置から前記嵌合体の外観上に予め設定された第２位置までの距離を算出する距離算出工程を更に備えており、
前記第１判定工程により、前記コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、前記距離算出工程にて算出された距離及び前記面積計測工程にて計測された黒色領域又は白色領域の面積に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第３判定工程を更に備えていてもよい。
前記第１判定工程により、前記コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、前記距離算出工程にて算出された距離及び前記面積計測工程にて計測された黒色領域又は白色領域の面積に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第３判定工程を更に備えていてもよい。
このように、コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、距離算出工程にて算出された距離と面積計測工程にて計測された黒色領域又は白色領域の面積に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを更に判定するため、コネクタの嵌合状態をより精度良く検査することができる。
また、前記撮像装置は、前記挿入体と前記嵌合体とを接続して構築される組立て対象物の検査ラインの側方に設けられたロボットに搭載されており、
前記ロボットは、予め設定された前記挿入体と前記嵌合体との接続位置情報に基づいて、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像可能な所定位置に前記撮像装置を移動させるとともに、前記撮像装置にて前記挿入体及び前記嵌合体を撮像してもよい。
前記ロボットは、予め設定された前記挿入体と前記嵌合体との接続位置情報に基づいて、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像可能な所定位置に前記撮像装置を移動させるとともに、前記撮像装置にて前記挿入体及び前記嵌合体を撮像してもよい。
このように、対象物の機種に応じて異なる挿入体及び嵌合体の撮像位置をそれぞれロボットに指示することで、多機種混合ラインでもコネクタの嵌合状態の検査に柔軟に対応することができる。
そして、本発明に係るコネクタの嵌合状態検査装置は、雌形の嵌合体と、前記雌形の嵌合体内に挿入されて前記雌形の嵌合体に嵌合可能な雄形の挿入体とから構成されるコネクタの嵌合状態検査装置であって、
前記雌形の嵌合体と前記雄形の挿入体とが接続された状態で予め設定された所定位置から前記挿入体及び前記嵌合体に光を照射して、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて撮像された撮像画像内の前記挿入体と前記嵌合体の係合部分の反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により画像処理された前記濃淡画像パターン内から白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、予め規定された所定閾値未満の黒色領域の面積、又は、当該所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測手段と、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像内の前記係合部分の各画素の濃淡値と、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定された前記係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値を算出する相関値算出手段と、
前記面積計測手段にて計測された前記黒色領域若しくは前記白色領域の面積及び前記相関値算出手段にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する標準判定手段と、を備えることを特徴とする。
前記雌形の嵌合体と前記雄形の挿入体とが接続された状態で予め設定された所定位置から前記挿入体及び前記嵌合体に光を照射して、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて撮像された撮像画像内の前記挿入体と前記嵌合体の係合部分の反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により画像処理された前記濃淡画像パターン内から白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、予め規定された所定閾値未満の黒色領域の面積、又は、当該所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測手段と、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像内の前記係合部分の各画素の濃淡値と、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定された前記係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値を算出する相関値算出手段と、
前記面積計測手段にて計測された前記黒色領域若しくは前記白色領域の面積及び前記相関値算出手段にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する標準判定手段と、を備えることを特徴とする。
本発明のコネクタの嵌合状態検査装置によれば、面積計測工程にて計測された黒色領域又は白色領域の面積及び相関値算出工程にて算出された相関値の複数のパラメータに基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、コネクタの嵌合状態を精度良く検査することができる。
また、撮像装置にて撮像された撮像画像に基づいてコネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、人の手を煩わせることなく、短時間で判定することができる。これにより、検査の作業効率を向上させることができる。
また、撮像装置にて撮像された撮像画像に基づいてコネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、人の手を煩わせることなく、短時間で判定することができる。これにより、検査の作業効率を向上させることができる。
本発明によれば、ケーブルを連結するコネクタの嵌合状態を複数のパラメータを用いて判定することで、精度良く効率的に検査可能なコネクタの嵌合状態検査方法及び嵌合状態検査装置を提供することができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。なお、以下の実施形態では、カムポジションセンサ用のコネクタを用いた場合について説明するが、カムポジションセンサに限定されるものではなく、他の機器のコネクタについても適用可能である。
図１は、本発明の実施形態に係るコネクタの嵌合状態検査装置及びエンジンの検査ラインを示す斜視図である。
図１に示すように、エンジン１１（組立て対象物に相当）の生産ライン１２の終盤は、エンジン１１にワイヤリングハーネス、各種配管などが組み付けられるドレスアップライン１３と呼ばれ、このドレスアップライン１３の中に、コネクタの嵌合状態を検査する検査ライン１４が設けられ、この検査ライン１４にコネクタの嵌合状態検査装置２０が設置されている。
図１に示すように、エンジン１１（組立て対象物に相当）の生産ライン１２の終盤は、エンジン１１にワイヤリングハーネス、各種配管などが組み付けられるドレスアップライン１３と呼ばれ、このドレスアップライン１３の中に、コネクタの嵌合状態を検査する検査ライン１４が設けられ、この検査ライン１４にコネクタの嵌合状態検査装置２０が設置されている。
検査ライン１４は、複数のローラーを有するコンベア１６と、このコンベア１６上の所定軌道を搬送される複数のパレット１７（図中には１台のみ図示）とを備え、各パレット１７に機種の異なるエンジン１１がそれぞれ１台ずつ位置決めされた状態で載置されている多機種混合ラインである。
検査ライン１４では、各パレット１７及びエンジン１１は、一定の流れの途中でコネクタ４２の嵌合状態の検査のために一時停止される。
検査ライン１４では、各パレット１７及びエンジン１１は、一定の流れの途中でコネクタ４２の嵌合状態の検査のために一時停止される。
コネクタの嵌合状態検査装置２０は、予め設定された所定位置に設けられてコネクタの嵌合状態を撮像する２台のカメラ（撮像装置に相当）２１、２１と、各カメラ２１にそれぞれ付設されて撮像対象としてのコネクタを照らす照明灯２２と、各カメラ２１及び各照明灯２２をそれぞれ支持するために検査ライン１４の両側に配置されたアーム型のロボット２３ａ、２３ｂと、これらのロボット２３ａ、２３ｂ間でパレット１７の位置を検知するとともにパレット１７に載せられたエンジン１１の各種情報を取得するパレットセンサ２５と、ロボット２３ａ、２３ｂを制御するとともに各カメラ２１で撮像された画像に基づいて検査処理を行う検査処理装置２６とからなる。
また、検査ライン１４、両カメラ２１、２１、両照明灯２２、２２及びロボット２３ａ、２３ｂを囲う安全柵３５が設けられている。安全柵３５は、外部からの光が各カメラ２１及び撮像対象へ入射しないようにする外乱光防止柵を兼ねている。
図２は、本発明の実施形態に係るコネクタの嵌合状態検査装置２０及びエンジン１１の検査ライン１４を示す平面図である。
図２に示すように、検査ライン１４の両側にそれぞれロボット２３ａ、２３ｂが配置され、各パレット１７及びエンジン１１が一時停止中に、ロボット２３ａ、２３ｂの先端にそれぞれ取付けられたカメラ２１が独立してエンジン１１近傍の異なる所定位置（エンジン１１の機種毎に定められた位置）に移動し、コネクタがカメラ２１で撮像される。
図２に示すように、検査ライン１４の両側にそれぞれロボット２３ａ、２３ｂが配置され、各パレット１７及びエンジン１１が一時停止中に、ロボット２３ａ、２３ｂの先端にそれぞれ取付けられたカメラ２１が独立してエンジン１１近傍の異なる所定位置（エンジン１１の機種毎に定められた位置）に移動し、コネクタがカメラ２１で撮像される。
カメラ２１は、予め設定された座標位置（以下、基準位置という）に配設されることが好ましいが、撮像する度に必ず当該基準位置に配設されるとは限らない。
このため、基準位置から予め設定された所定幅の範囲内（例えば、基準位置からＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向にそれぞれ＋３ｍｍとし、ロール角、ピッチ角及びヨー角はそれぞれ＋５°とする。）にカメラ２１が配設された場合に、カメラ２１は所定位置に配設されたものとする。
このため、基準位置から予め設定された所定幅の範囲内（例えば、基準位置からＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向にそれぞれ＋３ｍｍとし、ロール角、ピッチ角及びヨー角はそれぞれ＋５°とする。）にカメラ２１が配設された場合に、カメラ２１は所定位置に配設されたものとする。
図３は、本発明の実施形態に係るコネクタを構成する挿入体及び嵌合体の一例を示す図である。
図３に示すように、カムポジションセンサ用のコネクタ４２は、爪部４４ａを有する嵌合体４４と、爪部４４ａに係止可能な係止穴４３ａを有する挿入体４３と、を備えている。挿入体４３を嵌合体４４の差込口４４ｂから挿入して、係止穴４３ａ内に爪部４４ａが係合することで挿入体４３の抜け出しを防止する。
本実施形態では、カムポジションセンサ用のコネクタ４２を用いたが、これに限定されるものではなく、爪部４４ａを有する嵌合体４４及び係止穴４３ａを有する挿入体４３とからなるコネクタ４２であればよい。
図３に示すように、カムポジションセンサ用のコネクタ４２は、爪部４４ａを有する嵌合体４４と、爪部４４ａに係止可能な係止穴４３ａを有する挿入体４３と、を備えている。挿入体４３を嵌合体４４の差込口４４ｂから挿入して、係止穴４３ａ内に爪部４４ａが係合することで挿入体４３の抜け出しを防止する。
本実施形態では、カムポジションセンサ用のコネクタ４２を用いたが、これに限定されるものではなく、爪部４４ａを有する嵌合体４４及び係止穴４３ａを有する挿入体４３とからなるコネクタ４２であればよい。
図４は、コネクタ４２の嵌合状態を示す図であり、（ａ）は正常な嵌合状態を示し、（ｂ）は異常な嵌合状態を示す。
図４（ａ）に示すように、コネクタ４２の嵌合状態が正常な場合は、嵌合体４４の隙間（図４（ａ）のI枠内）に挿入体４３の中央部４３ｂが存在する。一方、コネクタ４２の嵌合状態が異常な場合、例えば、挿入体４３が嵌合体４４内に十分に挿入されていない場合は、図４（ｂ）に示すように、嵌合体４４の隙間（図４（ｂ）のI枠内）に挿入体４３の中央部４３ｂが存在していない。
図４（ａ）に示すように、コネクタ４２の嵌合状態が正常な場合は、嵌合体４４の隙間（図４（ａ）のI枠内）に挿入体４３の中央部４３ｂが存在する。一方、コネクタ４２の嵌合状態が異常な場合、例えば、挿入体４３が嵌合体４４内に十分に挿入されていない場合は、図４（ｂ）に示すように、嵌合体４４の隙間（図４（ｂ）のI枠内）に挿入体４３の中央部４３ｂが存在していない。
図５は、本発明の実施形態に係るコネクタ４２の嵌合状態検査装置２０のブロック図である。
図５に示すように、コネクタ４２の嵌合状態検査装置２０は、カメラ２１と、パレットセンサ２５と、検査処理装置２６と、照明灯２２と、ロボット２３ａ、２３ｂとを備えている。
図５に示すように、コネクタ４２の嵌合状態検査装置２０は、カメラ２１と、パレットセンサ２５と、検査処理装置２６と、照明灯２２と、ロボット２３ａ、２３ｂとを備えている。
検査処理装置２６は、検査司令部５１と処理・制御部５２とを備えている。
パレットセンサ２５は、検査ライン１４にパレットが到着して一時停止したことを検知したら、パレットが到達した旨のパレット位置信号ＰＰＳを検査司令部５１へ出力する。
パレットセンサ２５は、検査ライン１４にパレットが到着して一時停止したことを検知したら、パレットが到達した旨のパレット位置信号ＰＰＳを検査司令部５１へ出力する。
検査司令部５１は、パレット位置信号ＰＰＳが入力したら、照明灯２２を点灯させる点灯信号ＴＳＳを作成し、各照明灯２２へ出力する。点灯信号ＴＳＳが入力した照明灯２２は、点灯する。
また、検査司令部５１は、パレット位置信号ＰＰＳが入力したら、各種処理及び制御（詳細は後述する）を指令する制御信号ＳＳを作成し、処理・制御部５２へ出力する。
また、検査司令部５１は、パレット位置信号ＰＰＳが入力したら、各種処理及び制御（詳細は後述する）を指令する制御信号ＳＳを作成し、処理・制御部５２へ出力する。
処理・制御部５２は、カメラ２１によって撮像されたコネクタ４２の撮像画像ＧＳに基づいて、反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンＲ１、Ｒ２、Ｒ３を形成する画像処理部５４と、エンジン機種毎の正常な嵌合状態のコネクタ４２の濃淡を示すモデル画像パターンＰＰが保存された記憶部５５と、画像処理部５４から出力される濃淡画像パターンＲ１と記憶部５５から出力されるモデル画像パターンＰＰとの相関値を算出する相関値算出部５６と、を備えている。
カメラ２１は、予め設定された所定位置に設けられた照明灯２２からの光が照射されたコネクタ４２全体を撮像する。カメラ２１によって撮像された撮像画像ＧＳは、カメラ２１から画像処理部５４に出力される。
画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の中央部４３ｂ付近（図４（ａ）のI部分）を抽出し、各画素毎の濃淡レベルをスキャンして、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ１を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ１は、相関値算出部５６及び後述する面積計測部６４へ出力される。
また、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の基端４３ｃ部分（図４（ａ）のII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ２を作成する。
さらに、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の嵌合体４４の基端４４ｃ部分（図４（ａ）のIII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ３を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ２、Ｒ３は、後述する座標検出部６０へ出力される。
また、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の基端４３ｃ部分（図４（ａ）のII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ２を作成する。
さらに、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の嵌合体４４の基端４４ｃ部分（図４（ａ）のIII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ３を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ２、Ｒ３は、後述する座標検出部６０へ出力される。
＜相関値について＞
相関値算出部５６は、入力した濃淡画像パターンＲ１の各画素の濃淡と、記憶部５５から出力される正常な嵌合状態を示すモデル画像パターンＰＰの各画素の濃淡との相関を示す相関値Ｃを算出する。相関値Ｃの算出方法について以下で説明する。
相関値算出部５６は、入力した濃淡画像パターンＲ１の各画素の濃淡と、記憶部５５から出力される正常な嵌合状態を示すモデル画像パターンＰＰの各画素の濃淡との相関を示す相関値Ｃを算出する。相関値Ｃの算出方法について以下で説明する。
図６は、相関値Ｃの算出方法を示す模式図であり、（ａ）は正常な嵌合状態における各画素毎の濃淡を示すモデル画像パターンＰＰの模式図であり、（ｂ）は相関値Ｃが１００％の濃淡画像パターンを示す図であり、（ｃ）は相関値Ｃが８７．５％の濃淡画像パターンを示す図であり、（ｄ）は相関値Ｃが２５％の濃淡画像パターンを示す図である。
図６（ａ）に示すように、モデル画像パターンＰＰは、各画素毎に白色と黒色との濃淡（明度）で表されている。例えば、薄い灰色の嵌合体４４は白色で表され、黒色の挿入体４３は黒色で表される。そして、１６画素のうち、４画素部分が白色、１２画素部分が黒色に表されている。
また、図６（ｂ）に示すように、１６画素の全ての濃淡がモデル画像パターンＰＰの濃淡と一致する場合には、相関値Ｃは１００％となる。
具体的に、相関値算出部５６は、濃淡画像パターンＲ１の各画素の濃淡と、当該各画素に対応する位置のモデル画像パターンＰＰの画素の濃淡とが一致しているか否かを確認する。そして、一致する画素の合計数を算出するとともに、合計数を全体の画素数で除算して相関値Ｃを算出する。
例えば、図６（ｃ）に示すように、１６画素のうち１４画素の濃淡がモデル画像パターンＰＰの濃淡と一致する場合には、相関値Ｃは８７．５（＝（１４／１６）×１００）％となる。
また、例えば、図６（ｄ）に示すように、１６画素のうち４画素の濃淡がモデル画像パターンＰＰの濃淡と一致する場合には、相関値Ｃは２５（＝（４／１６）×１００）％となる。
上述した方法にて相関値算出部５６により算出された相関値Ｃは、後述する判定部５７へ出力される。
具体的に、相関値算出部５６は、濃淡画像パターンＲ１の各画素の濃淡と、当該各画素に対応する位置のモデル画像パターンＰＰの画素の濃淡とが一致しているか否かを確認する。そして、一致する画素の合計数を算出するとともに、合計数を全体の画素数で除算して相関値Ｃを算出する。
例えば、図６（ｃ）に示すように、１６画素のうち１４画素の濃淡がモデル画像パターンＰＰの濃淡と一致する場合には、相関値Ｃは８７．５（＝（１４／１６）×１００）％となる。
また、例えば、図６（ｄ）に示すように、１６画素のうち４画素の濃淡がモデル画像パターンＰＰの濃淡と一致する場合には、相関値Ｃは２５（＝（４／１６）×１００）％となる。
上述した方法にて相関値算出部５６により算出された相関値Ｃは、後述する判定部５７へ出力される。
＜面積について＞
図５に示すように、処理・制御部５２は、面積計測部６４を備えている。
図５に示すように、処理・制御部５２は、面積計測部６４を備えている。
面積計測部６４は、画像処理部５４からの濃淡画像パターンＲ１内の濃淡値が所定閾値未満の黒色領域の面積Ｓを計測する。
濃淡画像パターンＲ１には、薄い灰色の嵌合体４４が白色で表され、黒色の挿入体４３が黒色で表されており、本実施形態では、白色と黒色との境界の濃淡値を所定閾値とする。なお、白色と黒色との境界の濃淡値は、各現場によって異なる値となるため、予め設計等により決定されている。
そして、所定閾値以下の黒い黒色領域の面積Ｓを計測する。計測された面積Ｓは、判定部５７へ出力される。なお、本実施形態では、黒色領域の面積Ｓを計測したが、これに限定されるものではなく、所定閾値以上の白い白色領域の面積を計測してもよい。
濃淡画像パターンＲ１には、薄い灰色の嵌合体４４が白色で表され、黒色の挿入体４３が黒色で表されており、本実施形態では、白色と黒色との境界の濃淡値を所定閾値とする。なお、白色と黒色との境界の濃淡値は、各現場によって異なる値となるため、予め設計等により決定されている。
そして、所定閾値以下の黒い黒色領域の面積Ｓを計測する。計測された面積Ｓは、判定部５７へ出力される。なお、本実施形態では、黒色領域の面積Ｓを計測したが、これに限定されるものではなく、所定閾値以上の白い白色領域の面積を計測してもよい。
＜距離について＞
また、図５に示すように、処理・制御部５２は、座標検出部６０と、距離算出部６１と、を備えている。
また、図５に示すように、処理・制御部５２は、座標検出部６０と、距離算出部６１と、を備えている。
座標検出部６０は、入力した濃淡画像パターンＲ２、Ｒ３より、挿入体４３の基端４３ｃ及び嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標をそれぞれ検出する。
座標検出部６０は、挿入体４３部分と当該挿入体４３の周囲との濃淡の違いによって、挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標を検出する。
また、嵌合体４４部分と当該嵌合体４４の周囲との濃淡の違いによって、嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標を検出する。
検出された挿入体４３の基端４３ｃ及び嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値は、それぞれ距離算出部６１に出力される。
座標検出部６０は、挿入体４３部分と当該挿入体４３の周囲との濃淡の違いによって、挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標を検出する。
また、嵌合体４４部分と当該嵌合体４４の周囲との濃淡の違いによって、嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標を検出する。
検出された挿入体４３の基端４３ｃ及び嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値は、それぞれ距離算出部６１に出力される。
距離算出部６１は、入力した挿入体４３の基端４３ｃ及び嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値に基づいて、挿入体４３の基端４３ｃから嵌合体４４の基端４４ｃまでの距離Ｄを算出する。算出された距離Ｄは、判定部５７へ出力される。
また、図５に示すように、処理・制御部５２は、判定部５７と、表示部５８とを備えている。
＜相関値Ｃ及び面積Ｓに基づく判定について＞
判定部５７は、まず、相関値算出部５６からの相関値Ｃ及び面積計測部６４からの面積Ｓに基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定する。
図７は、面積Ｓと相関値Ｃとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図である。
図７に示すように、判定部５７は、相関値Ｃ及び面積Ｓが第１直線閾値よりも図中右上の正常範囲内に存在するか否かを確認する。
相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在している場合は、相関値Ｃが高く、且つ面積Ｓが大きい場合であり、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。
相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在している場合、判定部５７は、続いて、コネクタ４２の距離Ｄに基づいた嵌合状態の判定を行う。
判定部５７は、まず、相関値算出部５６からの相関値Ｃ及び面積計測部６４からの面積Ｓに基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定する。
図７は、面積Ｓと相関値Ｃとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図である。
図７に示すように、判定部５７は、相関値Ｃ及び面積Ｓが第１直線閾値よりも図中右上の正常範囲内に存在するか否かを確認する。
相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在している場合は、相関値Ｃが高く、且つ面積Ｓが大きい場合であり、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。
相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在している場合、判定部５７は、続いて、コネクタ４２の距離Ｄに基づいた嵌合状態の判定を行う。
一方、相関値Ｃ及び面積Ｓが第１直線閾値よりも図中左下の異常範囲内に存在している場合は、コネクタ４２の嵌合状態は異常であると判定する。
相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在している場合、判定部５７は、コネクタ４２の距離Ｄに基づいた嵌合状態の確認を行うことなく、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在している場合、判定部５７は、コネクタ４２の距離Ｄに基づいた嵌合状態の確認を行うことなく、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
さらに、相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲と異常範囲との間の不確実領域内に存在している場合は、再度、コネクタ４２を撮像し、相関値Ｃ及び面積Ｓを算出する。
次に、第１直線閾値の設定方法について説明する。
次に、第１直線閾値の設定方法について説明する。
図８は、嵌合状態が正常なコネクタ４２及び異常なコネクタ４２をそれぞれ撮像して、面積Ｓと相関値Ｃとの関係をプロットした図であり、（ａ）はカメラ２１を予め設定された基準位置に配置した場合の面積Ｓと相関値Ｃとの関係を示し、（ｂ）はカメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合の面積Ｓと相関値Ｃとの関係を示す図である。なお、本実施形態では、最大ズレ位置とは、基準位置からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へそれぞれ＋３ｍｍ移動し、且つロール角、ピッチ角及びヨー角がそれぞれ＋５°回転している状態とする。
図８（ａ）に示すように、まず、嵌合状態が正常なコネクタ４２の相関値Ｃ及び面積Ｓのデータ（図中の右上群）から、相関値Ｃと面積Ｓとの関係を示す回帰直線ＮＬ１を求める。次に、回帰直線ＮＬ１に対して、当該回帰直線ＮＬ１を中心に下側に標準偏差に基づく下限直線ＵＮ１を設定する。そして、下限直線ＵＮ１よりも図中の右上側（下限直線ＵＮ１と相関値１００％の直線と面積７ｍｍ２の直線とで囲まれる範囲）を正常範囲と規定する。
また、正常なコネクタ４２の場合と同様に、嵌合状態が異常なコネクタ４２の相関値Ｃ及び面積Ｓのデータ（図中の左下群）から、相関値Ｃと面積Ｓとの関係を示す回帰直線ＥＬ１を求める。次に、回帰直線ＥＬ１に対して、当該回帰直線ＥＬ１を中心に上側に標準偏差に基づく上限直線ＵＰ１を設定する。そして、上限直線ＵＰ１よりも図中の左下側（上限直線ＵＰ１と相関値１００％の直線と面積０ｍｍ２の直線と相関値０％の直線と面積７ｍｍ２の直線とで囲まれる範囲を異常範囲と規定する。
そして、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合においても、カメラ２１を予め設定された基準位置に配置した場合と同様に、図８（ｂ）に示すように、まず、嵌合状態が正常なコネクタ４２の相関値Ｃ及び面積Ｓのデータ（図中の右上群）から、相関値Ｃと面積Ｓとの関係を示す回帰直線ＮＬ２を求める。次に、回帰直線ＮＬ２に対して、当該回帰直線ＮＬ２を中心に下側に標準偏差に基づく下限直線ＵＮ２を設定する。そして、下限直線ＵＮ２よりも図中の右上側（下限直線ＵＮ２と相関値１００％の直線と面積７ｍｍ２の直線とで囲まれる範囲）を正常範囲と規定する。
また、正常なコネクタ４２の場合と同様に、嵌合状態が異常なコネクタ４２の相関値Ｃ及び面積Ｓのデータ（図中の左下群）から、相関値Ｃと面積Ｓとの関係を示す回帰直線ＥＬ２を求める。次に、回帰直線ＥＬ２に対して、当該回帰直線ＥＬ２を中心に上側に標準偏差に基づく上限直線ＵＰ２を設定する。そして、上限直線ＵＰ２よりも図中の左下側（上限直線ＵＰ２と相関値１００％の直線と面積０ｍｍ２の直線と相関値０％の直線と面積７ｍｍ２の直線とで囲まれる範囲を異常範囲と規定する。
図８（ａ）と図８（ｂ）とを比較すると、正常範囲は、カメラ２１を基準位置に配置した場合（図８（ａ））が、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合（図８（ｂ））よりも広いことが確認される。
一方、異常範囲は、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合（図８（ｂ））が、カメラ２１を基準位置に配置した場合（図８（ａ））よりも広いことが確認された。
また、カメラ２１を基準位置に配置した場合、及びカメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合共に、正常範囲と異常範囲との間には、広い空白領域が形成される。
一方、異常範囲は、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合（図８（ｂ））が、カメラ２１を基準位置に配置した場合（図８（ａ））よりも広いことが確認された。
また、カメラ２１を基準位置に配置した場合、及びカメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合共に、正常範囲と異常範囲との間には、広い空白領域が形成される。
この空白領域を少なくするため、カメラ２１を基準位置に配置した場合の正常範囲と、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合の異常範囲とを重ね合わせて図７に示す判定図を作成した。
そして、カメラ２１を基準位置に配置した場合の正常範囲の下限を示す下限直線ＵＮ１と、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合の異常範囲の上限を示す上限直線ＵＰ２との中央を通過する直線を第１閾値直線と設定した。
そして、カメラ２１を基準位置に配置した場合の正常範囲の下限を示す下限直線ＵＮ１と、カメラ２１を最大ズレ位置に配置した場合の異常範囲の上限を示す上限直線ＵＰ２との中央を通過する直線を第１閾値直線と設定した。
なお、第１直線閾値は、予め設定されており、記憶部５５に格納されている。
相関値Ｃ及び面積Ｓが共に第１直線閾値を上回っている場合に、判定部５７は、続いて、入力した距離Ｄ及び相関値Ｃに基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定する。
＜相関値Ｃ及び距離Ｄに基づく判定について＞
図９は、相関値Ｃと距離Ｄとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図である。
図９に示すように、判定部５７は、相関値Ｃ及び距離Ｄが第２直線閾値よりも図中左上の正常範囲内に存在するか否かを確認する。
相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。係る場合に、判定部５７は、続いて、距離Ｄと面積Ｓとの関係に基づいた嵌合状態の判定を行う。
なお、第２直線閾値は、予め設定されており、記憶部５５に格納されている。
図９は、相関値Ｃと距離Ｄとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図である。
図９に示すように、判定部５７は、相関値Ｃ及び距離Ｄが第２直線閾値よりも図中左上の正常範囲内に存在するか否かを確認する。
相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。係る場合に、判定部５７は、続いて、距離Ｄと面積Ｓとの関係に基づいた嵌合状態の判定を行う。
なお、第２直線閾値は、予め設定されており、記憶部５５に格納されている。
一方、相関値Ｃ及び距離Ｄが第２直線閾値よりも図中右下の異常範囲内に存在している場合、コネクタ４２の嵌合状態は異常であると判定する。係る場合に、判定部５７は、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
さらに、相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲と異常範囲との間の不確実領域内に存在している場合は、再度、コネクタ４２を撮像し、相関値Ｃ及び距離Ｄを算出する。
ところで、図９に示した、距離Ｄと相関値Ｃとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図の作成方法及び第２直線閾値の設定方法は、図７に示した、面積Ｓと相関値Ｃとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図及び第１直線閾値と同様であるため、説明を省略する。
＜面積Ｓ及び距離Ｄに基づく判定について＞
図１０は、面積Ｓと距離Ｄとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図である。
図１０に示すように、判定部５７は、面積Ｓ及び距離Ｄが第３直線閾値よりも図中左上の正常範囲内に存在するか否かを確認する。
面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。係る場合に、判定部５７は、続いて、合格信号ＰＳを作成する。作成された合格信号ＰＳは、表示部５８に出力される。
なお、第３直線閾値は、予め設定されており、記憶部５５に格納されている。
図１０は、面積Ｓと距離Ｄとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図である。
図１０に示すように、判定部５７は、面積Ｓ及び距離Ｄが第３直線閾値よりも図中左上の正常範囲内に存在するか否かを確認する。
面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。係る場合に、判定部５７は、続いて、合格信号ＰＳを作成する。作成された合格信号ＰＳは、表示部５８に出力される。
なお、第３直線閾値は、予め設定されており、記憶部５５に格納されている。
一方、面積Ｓ及び距離Ｄが第３直線閾値よりも図中右下の異常範囲内に存在している場合、コネクタ４２の嵌合状態は異常であると判定する。係る場合に、判定部５７は、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
さらに、面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲と異常範囲との間の不確実領域内に存在している場合は、再度、コネクタ４２を撮像し、面積Ｓ及び距離Ｄを算出する。
ところで、図１０に示した、面積Ｓと距離Ｄとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図の作成方法及び第３直線閾値の設定方法は、図７に示した、面積Ｓと相関値Ｃとの関係に基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定するための判定図及び第１直線閾値と同様であるため、説明を省略する。
図５に示すように、表示部５８は、入力した合格信号ＰＳ又は不合格信号ＲＳを受けて、「合格」又は「不合格」を表示する。
また、処理・制御部５２は、パレットセンサ２５からのパレット位置信号ＰＰＳに基づきパレットが一時停止したときに検査司令部５１からの制御信号ＳＳを受けてロボット２３ａ、２３ｂに駆動信号ＥＳを送って制御するロボット制御部５９を備えている。
上述した構成からなるコネクタ４２の嵌合状態検査装置２０を用いたコネクタ４２の嵌合状態検査方法について検査手順にしたがって以下で説明する。
図１１は、本発明に係るコネクタ４２の嵌合状態検査方法を説明するフローチャートである。
図１１に示すように、まず、検査ライン１４を流れてきたエンジン機種の検査情報を取得する（ステップＳ１）。
図１１に示すように、まず、検査ライン１４を流れてきたエンジン機種の検査情報を取得する（ステップＳ１）。
次に、パレット１７に載置されたエンジン１１が検査ライン１４の所定位置に停止したかどうか判定する（ステップＳ２）。
エンジン１１が検査ライン１４の所定位置に停止していない（ステップＳ２：ＮＯ）と判定した場合は、再度、ステップＳ２を実行する。
一方、エンジン１１が検査ライン１４の所定位置に停止した（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判定した場合は、続いて、カメラ２１をロボット２３ａ、２３ｂによりそのエンジン機種の所定位置に移動させて、カメラ位置を固定する（ステップＳ３）。
その後、カメラ２１をそのエンジン機種の所定の倍率までズームする。なお、ズーム機能のないカメラを使用してもよい。
エンジン１１が検査ライン１４の所定位置に停止していない（ステップＳ２：ＮＯ）と判定した場合は、再度、ステップＳ２を実行する。
一方、エンジン１１が検査ライン１４の所定位置に停止した（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判定した場合は、続いて、カメラ２１をロボット２３ａ、２３ｂによりそのエンジン機種の所定位置に移動させて、カメラ位置を固定する（ステップＳ３）。
その後、カメラ２１をそのエンジン機種の所定の倍率までズームする。なお、ズーム機能のないカメラを使用してもよい。
次に、カメラ２１でコネクタ４２を撮像する（ステップＳ４）。
カメラ２１によって撮像された撮像画像ＧＳは、画像処理部５４に出力される。
カメラ２１によって撮像された撮像画像ＧＳは、画像処理部５４に出力される。
画像処理部５４は、入力した撮像画像ＧＳに基づいて、濃淡画像パターンＲ１、Ｒ２、Ｒ３を作成する（ステップＳ５）。
画像処理部５４は、ステップＳ４にて撮像された撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の中央部４３ｂ付近（図４（ａ）のI部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ１を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ１は、相関値算出部５６及び面積計測部６４へ出力される。
また、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の基端４３ｃ部分（図４（ａ）のII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ２を作成する。
さらに、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の嵌合体４４の基端４４ｃ部分（図４（ａ）のIII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ３を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ２、Ｒ３は、座標検出部６０へ出力される。
画像処理部５４は、ステップＳ４にて撮像された撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の中央部４３ｂ付近（図４（ａ）のI部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ１を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ１は、相関値算出部５６及び面積計測部６４へ出力される。
また、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の挿入体４３の基端４３ｃ部分（図４（ａ）のII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ２を作成する。
さらに、画像処理部５４は、撮像画像ＧＳ内の嵌合体４４の基端４４ｃ部分（図４（ａ）のIII部分）を抽出し、濃淡を示す濃淡画像パターンＲ３を作成する。作成された濃淡画像パターンＲ２、Ｒ３は、座標検出部６０へ出力される。
次に、濃淡画像パターンＲ１とモデル画像パターンＰＰとの相関を示す相関値Ｃを算出する（ステップＳ６）。
相関値算出部５６は、入力した濃淡画像パターンＲ１の各画素の濃淡と、記憶部５５から出力されるモデル画像パターンＰＰの各画素の濃淡との相関を示す相関値Ｃを算出する。算出された相関値Ｃは判定部５７へ出力される。
相関値算出部５６は、入力した濃淡画像パターンＲ１の各画素の濃淡と、記憶部５５から出力されるモデル画像パターンＰＰの各画素の濃淡との相関を示す相関値Ｃを算出する。算出された相関値Ｃは判定部５７へ出力される。
次に、濃淡画像パターンＲ１内の濃淡値が所定閾値未満の黒色領域の面積Ｓを計測する（ステップＳ７）。
面積計測部６４は、画像処理部５４からの濃淡画像パターンＲ１内の濃淡値が所定閾値未満の黒色領域の面積Ｓを計測する。計測された面積Ｓは、判定部５７へ出力される。
面積計測部６４は、画像処理部５４からの濃淡画像パターンＲ１内の濃淡値が所定閾値未満の黒色領域の面積Ｓを計測する。計測された面積Ｓは、判定部５７へ出力される。
次に、挿入体４３の基端４３ｃから嵌合体４４の基端４４ｃまでの距離Ｄを算出する（ステップＳ８）。
図１２は、本発明に係る距離Ｄの算出方法を説明するフローチャートである。
図１２に示すように、まず、挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標を検出する（ステップＳ９）。
座標検出部６０は、入力した濃淡画像パターンＲ２より、挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標を検出する。検出された挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標値は、距離算出部６１に出力される。
図１２に示すように、まず、挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標を検出する（ステップＳ９）。
座標検出部６０は、入力した濃淡画像パターンＲ２より、挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標を検出する。検出された挿入体４３の基端４３ｃのＸ座標値は、距離算出部６１に出力される。
次に、嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標を検出する（ステップＳ１０）。
座標検出部６０は、入力した濃淡画像パターンＲ３より、嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標を検出する。検出された嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値は、距離算出部６１に出力される。
座標検出部６０は、入力した濃淡画像パターンＲ３より、嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標を検出する。検出された嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値は、距離算出部６１に出力される。
続いて、挿入体４３の基端４３ｃから嵌合体４４の基端４４ｃまでの距離Ｄを算出する（ステップＳ１１）。
距離算出部６１は、入力した挿入体４３の基端４３ｃ及び嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値に基づいて、挿入体４３の基端４３ｃから嵌合体４４の基端４４ｃまでの距離Ｄを算出する。算出された距離Ｄは、判定部５７へ出力される。
距離算出部６１は、入力した挿入体４３の基端４３ｃ及び嵌合体４４の基端４４ｃのＸ座標値に基づいて、挿入体４３の基端４３ｃから嵌合体４４の基端４４ｃまでの距離Ｄを算出する。算出された距離Ｄは、判定部５７へ出力される。
次に、相関値Ｃ及び面積Ｓに基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定する（第１判定工程に相当。ステップＳ１２）。
判定部５７は、相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在しているか否かを確認する（図７参照）。そして、相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在している場合に、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、判定部５７は、続いて、ステップＳ１３を実施する。
判定部５７は、相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在しているか否かを確認する（図７参照）。そして、相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在している場合に、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、判定部５７は、続いて、ステップＳ１３を実施する。
一方、相関値Ｃ及び面積Ｓが正常範囲内に存在していない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）は、続いて、ステップＳ１４を実施する。
ステップＳ１４では、相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在しているか否かを判定する（図７参照）。
相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
表示部５８は、入力した不合格信号ＲＳを受けて「不合格」を表示する（ステップＳ１５）。
ところで、相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在していない、即ち不確実領域に存在していると判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、再び、ステップＳ４を実施する。
ステップＳ１４では、相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在しているか否かを判定する（図７参照）。
相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
表示部５８は、入力した不合格信号ＲＳを受けて「不合格」を表示する（ステップＳ１５）。
ところで、相関値Ｃ及び面積Ｓが異常範囲内に存在していない、即ち不確実領域に存在していると判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、再び、ステップＳ４を実施する。
次に、ステップＳ１３では、距離Ｄ及び相関値Ｃに基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定する（第２判定工程に相当）。
判定部５７は、相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在しているか否かを確認する（図９参照）。そして、相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合に、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、判定部５７は、続いて、ステップＳ１６を実施する。
判定部５７は、相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在しているか否かを確認する（図９参照）。そして、相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合に、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、判定部５７は、続いて、ステップＳ１６を実施する。
一方、相関値Ｃ及び距離Ｄが正常範囲内に存在していない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）は、続いて、ステップＳ１７を実施する。
ステップＳ１７では、相関値Ｃ及び距離Ｄが異常範囲内に存在しているか否かを判定する（図９参照）。
相関値Ｃ及び距離Ｄが異常範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
ところで、相関値Ｃ及び面積Ｄが異常範囲内に存在していない、即ち不確実領域に存在していると判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、再び、ステップＳ４を実施する。
ステップＳ１７では、相関値Ｃ及び距離Ｄが異常範囲内に存在しているか否かを判定する（図９参照）。
相関値Ｃ及び距離Ｄが異常範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
ところで、相関値Ｃ及び面積Ｄが異常範囲内に存在していない、即ち不確実領域に存在していると判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、再び、ステップＳ４を実施する。
次に、ステップＳ１６では、面積Ｓ及び距離Ｄに基づいてコネクタ４２の嵌合状態を判定する（第３判定工程に相当）。
判定部５７は、面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在しているか否かを確認する（図１０参照）。そして、面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合に、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、判定部５７は合格信号ＰＳを作成する。作成された合格信号ＰＳは、表示部５８に出力される。
表示部５８は、入力した合格信号ＰＳを受けて「合格」を表示する（ステップＳ１８）。
判定部５７は、面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在しているか否かを確認する（図１０参照）。そして、面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在している場合に、コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定する。コネクタ４２の嵌合状態は正常であると判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、判定部５７は合格信号ＰＳを作成する。作成された合格信号ＰＳは、表示部５８に出力される。
表示部５８は、入力した合格信号ＰＳを受けて「合格」を表示する（ステップＳ１８）。
一方、面積Ｓ及び距離Ｄが正常範囲内に存在していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）は、続いて、ステップＳ１９を実施する。
ステップＳ１９では、面積Ｓ及び距離Ｄが異常範囲内に存在しているか否かを判定する（図１０参照）。
面積Ｓ及び距離Ｄが異常範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
表示部５８は、入力した不合格信号ＲＳを受けて「不合格」を表示する（ステップＳ１５）。
ところで、面積Ｓ及び面積Ｄが異常範囲内に存在していない、即ち不確実領域に存在していると判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、再び、ステップＳ４を実施する。
ステップＳ１９では、面積Ｓ及び距離Ｄが異常範囲内に存在しているか否かを判定する（図１０参照）。
面積Ｓ及び距離Ｄが異常範囲内に存在していると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、不合格信号ＲＳを作成する。作成された不合格信号ＲＳは、表示部５８に出力される。
表示部５８は、入力した不合格信号ＲＳを受けて「不合格」を表示する（ステップＳ１５）。
ところで、面積Ｓ及び面積Ｄが異常範囲内に存在していない、即ち不確実領域に存在していると判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、再び、ステップＳ４を実施する。
上述した本発明に係るコネクタ４２の嵌合状態検査装置２０及び検査方法によれば、黒色領域の面積Ｓ及び相関値Ｃの複数のパラメータに基づいて、コネクタ４２の嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、コネクタ４２の嵌合状態を精度良く検査することができる。
そして、コネクタ４２の嵌合状態が正常であると判定された場合に、距離Ｄと面積Ｓ、及び距離Ｄと相関値Ｃに基づいて、それぞれコネクタ４２の嵌合状態が正常であるか否かを更に判定するため、コネクタ４２の嵌合状態をより精度良く検査することができる。
そして、コネクタ４２の嵌合状態が正常であると判定された場合に、距離Ｄと面積Ｓ、及び距離Ｄと相関値Ｃに基づいて、それぞれコネクタ４２の嵌合状態が正常であるか否かを更に判定するため、コネクタ４２の嵌合状態をより精度良く検査することができる。
また、カメラ２１にて撮像された撮像画像ＧＳに基づいてコネクタ４２の嵌合状態が正常であるか否かを判定するため、人の手を煩わせることなく、短時間で判定することができる。これにより、検査の作業効率を向上させることができる。
また、対象物の機種に応じて異なる挿入体４３及び嵌合体４４の撮像位置をそれぞれロボット２３ａ、２３ｂに指示することで、多機種混合ラインでもコネクタ４２の嵌合状態の検査に柔軟に対応することができる。
さらに、複数のロボット２３ａ、２３ｂで同時に異なるコネクタ４２を撮像することができる。これにより、検査時間を短縮して生産性を向上させることができる。
また、本発明によれば、カメラ２１を基準位置から所定幅の範囲内に配設することで、撮像画像ＧＳに対してコネクタ４２からカメラ２１までの距離に応じた補正を行うことなく、相関値Ｃ、面積Ｓ及び距離Ｄを算出することができるため、短時間でコネクタ４２の嵌合状態を判定することができる。
なお、本実施形態では、相関値Ｃを算出（ステップＳ６、図１１参照）し、次に、面積Ｓを算出（ステップＳ７）し、その後、距離Ｄを算出（ステップＳ８）する順番で説明したが、この順番に限定されるものではなく、逆の順番で実施してもよいし、これらを並行して実施してもよい。即ち、実施する順番は問わない。
また、本実施形態では、第２判定工程（ステップＳ１４）の後に第３判定工程（ステップＳ１５）を実施する順番で説明したが、これに限定されるものではなく、第３判定工程の後に第２判定工程を実施してもよいし、並行して実施してもよい。
また、本実施形態では、第２判定工程（ステップＳ１４）の後に第３判定工程（ステップＳ１５）を実施する順番で説明したが、これに限定されるものではなく、第３判定工程の後に第２判定工程を実施してもよいし、並行して実施してもよい。
本発明は、挿入体及び嵌合体とからなるコネクタを備えた装置に適用可能である。
１１ エンジン（組立て対象物に相当）
１２ 生産ライン
１３ ドレスアップライン
１４ 検査ライン
１６ コンベア
１７ パレット
２０ 嵌合状態検査装置
２１ カメラ（撮像装置に相当）
２２ 照明灯
２３ａ、２３ｂ ロボット
２５ パレットセンサ
２６ 検査処理装置
３５ 安全柵
４２ コネクタ
４３ 挿入体
４３ａ 係止穴
４３ｂ 中央部
４３ｃ 基端
４４ 嵌合体
４４ａ 爪部
４４ｂ 差込口
４４ｃ 基端
５１ 検査司令部
５２ 処理・制御部
５４ 画像処理部
５５ 記憶部
５６ 相関値算出部
５７ 判定部
５８ 表示部
５９ ロボット制御部
６０ 座標検出部
６１ 距離算出部
６４ 面積計測部
１２ 生産ライン
１３ ドレスアップライン
１４ 検査ライン
１６ コンベア
１７ パレット
２０ 嵌合状態検査装置
２１ カメラ（撮像装置に相当）
２２ 照明灯
２３ａ、２３ｂ ロボット
２５ パレットセンサ
２６ 検査処理装置
３５ 安全柵
４２ コネクタ
４３ 挿入体
４３ａ 係止穴
４３ｂ 中央部
４３ｃ 基端
４４ 嵌合体
４４ａ 爪部
４４ｂ 差込口
４４ｃ 基端
５１ 検査司令部
５２ 処理・制御部
５４ 画像処理部
５５ 記憶部
５６ 相関値算出部
５７ 判定部
５８ 表示部
５９ ロボット制御部
６０ 座標検出部
６１ 距離算出部
６４ 面積計測部
Claims (5)
- 雌形の嵌合体と、前記雌形の嵌合体内に挿入されて前記雌形の嵌合体に嵌合可能な雄形の挿入体とから構成されるコネクタの嵌合状態検査方法であって、
前記雌形の嵌合体と前記雄形の挿入体とが接続された状態で予め設定された所定位置から前記挿入体及び前記嵌合体に光を照射して、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像装置により撮像する撮像工程と、
前記撮像工程にて撮像された撮像画像内の前記挿入体と前記嵌合体の係合部分の反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理工程と、
前記画像処理工程にて画像処理された前記濃淡画像パターン内から白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、予め規定された所定閾値未満の黒色領域の面積、又は、当該所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測工程と、
前記撮像工程にて撮像された撮像画像内の前記係合部分の各画素の濃淡値と、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定された前記係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値を算出する相関値算出工程と、
前記面積計測工程にて計測された前記黒色領域若しくは前記白色領域の面積及び前記相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第１判定工程と、
を備えることを特徴とするコネクタの嵌合状態検査方法。 - 前記挿入体と前記嵌合体が接続された状態で、前記挿入体の外観上に予め設定された第１位置から前記嵌合体の外観上に予め設定された第２位置までの距離を算出する距離算出工程を更に備えており、
前記第１判定工程により、前記コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、前記距離算出工程にて算出された距離及び前記相関値算出工程にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第２判定工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタの嵌合状態検査方法。 - 前記挿入体と前記嵌合体が接続された状態で、前記挿入体の外観上に予め設定された第１位置から前記嵌合体の外観上に予め設定された第２位置までの距離を算出する距離算出工程を更に備えており、
前記第１判定工程により、前記コネクタの嵌合状態が正常であると判定された場合に、前記距離算出工程にて算出された距離及び前記面積計測工程にて計測された黒色領域又は白色領域の面積に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する第３判定工程を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタの嵌合状態検査方法。 - 前記撮像装置は、前記挿入体と前記嵌合体とを接続して構築される組立て対象物の検査ラインの側方に設けられたロボットに搭載されており、
前記ロボットは、予め設定された前記挿入体と前記嵌合体との接続位置情報に基づいて、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像可能な所定位置に前記撮像装置を移動させるとともに、前記撮像装置にて前記挿入体及び前記嵌合体を撮像することを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載のコネクタの嵌合状態検査方法。 - 雌形の嵌合体と、前記雌形の嵌合体内に挿入されて前記雌形の嵌合体に嵌合可能な雄形の挿入体とから構成されるコネクタの嵌合状態検査装置であって、
前記雌形の嵌合体と前記雄形の挿入体とが接続された状態で予め設定された所定位置から前記挿入体及び前記嵌合体に光を照射して、前記挿入体及び前記嵌合体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて撮像された撮像画像内の前記挿入体と前記嵌合体の係合部分の反射光の濃淡を示す濃淡画像パターンを作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により画像処理された前記濃淡画像パターン内から白色領域と黒色領域との境界を示す濃淡値が、予め規定された所定閾値未満の黒色領域の面積、又は、当該所定値以上の白色領域の面積を計測する面積計測手段と、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像内の前記係合部分の各画素の濃淡値と、予め正常な濃淡の画像パターンとして設定された前記係合部分のモデル画像パターンの各画素の濃淡値との相関を示す相関値を算出する相関値算出手段と、
前記面積計測手段にて計測された前記黒色領域若しくは前記白色領域の面積及び前記相関値算出手段にて算出された相関値に基づいて、コネクタの嵌合状態が正常であるか否かを判定する標準判定手段と、
を備えることを特徴とするコネクタの嵌合状態検査装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2012260446A JP2014106164A (ja) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | コネクタの嵌合状態検査方法及び嵌合状態検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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- 2012-11-29 JP JP2012260446A patent/JP2014106164A/ja active Pending
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