JP2014232038A - ワーク検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの外観検査を精度よく行う。
【解決手段】ワークＷの湾曲面Ｗ１を覆う位置に第１リングライト３４を移動させ、第１リングライト３４から赤外光を発光させた状態で第１カメラ３６で湾曲面Ｗ１を含むワークＷの上面を撮影し、撮影した画像に基づいてワークＷの上面を検査する。このように、可視光ではなく赤外光を発光することで、湾曲面Ｗ１に発生したウエルドラインのような微細な凹みにも影を生じさせ、画像として取り込んで検査することができる。したがって、ワークＷの外観検査を精度よく行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワーク検査装置に関する。

従来、この種のワーク検査装置としては、平板状のワークの平面（上面）にハロゲンランプからの光を当てて画像を撮影し、撮影した画像に基づいて異物や傷の有無などの外観検査をするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−８８７６０号公報

ところで、このようなワーク検査装置としては、検査者による目視が容易な検査を機械化すればよいものの他、目視が困難な微細な不良を検査しなければならないものがある。後者の例として、射出成形によって製造されるワーク表面の微細な外観不良を検査するものが挙げられる。そのようなワークでは、樹脂の融着跡などが細い線状の不良となることがあるが、細い線状の部分に光を当ててもコントラストが得られにくく、これを撮影しても不良部分を特定できないおそれがある。このため、ワーク検査装置としては、そのような検出が困難な不良について、精度よく検出することが求められる。

本発明のワーク検査装置は、ワークの外観検査を精度よく行うことを主目的とする。

本発明のワーク検査装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のワーク検査装置は、
ワークを検査するワーク検査装置であって、
赤外領域に感度を有し、前記ワークの検査面を撮影可能なカメラと、
前記検査面に向けて赤外光を発光する赤外光照明と、
前記赤外光照明を発光させた状態で前記カメラで前記検査面を撮影し、該撮影した画像に基づいて前記ワークの外観を検査する検査手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のワーク検査装置では、赤外光照明を発光させた状態で、赤外領域に感度を有するカメラで検査面を撮影し、撮影した画像に基づいてワークの外観を検査する。このように、赤外光をワークに照射することで、一般的な外観検査に用いられる可視光では検出できないようなごく微細な凹みのコントラストを高めることができた。このため、それらのごく微細な凹みを画像に取り込んで検出することができるから、ワークの外観検査の精度を上げることができる。したがって、例えば、射出成形により製造されたワークを検査する場合、ウエルドラインなどの目視検査が困難な不良を、精度よく検査することができる。また、射出成形されるワークは、大量生産されることが多いから、目視検査ではなくワーク検査装置による検査を可能とすることで、検査効率を大幅に向上させることができる。なお、赤外領域としては、特に近赤外領域に感度を有するカメラとすることができる。

また、前記検査面として湾曲状の第１検査面を有するワークを検査する本発明のワーク検査装置において、前記赤外光照明は、前記ワークの第１検査面の側方から赤外光を発光するものとしてもよい。これにより、湾曲状の第１検査面に発生するごく微細な凹みのコントラストをより高めることができた。このため、第１検査面に発生するごく微細な凹みであっても、画像に取り込んで検出することができるから、ワークの外観検査の精度をさらに上げることができる。なお、湾曲状の第１検査面としては、検査面がすべて湾曲状であるものに限られず平坦面などが含まれていてもよい。例えば、射出成形されるワークに生じるウエルドラインは、射出整形時の材料の流れによって略一定の位置に生じることから、その位置が湾曲状の面内（第１検査面内）であればよい。

この態様の本発明のワーク検査装置において、前記赤外光照明は、発光部が環状に設けられ、前記ワークの第１検査面を前記発光部の中心に収めた状態で赤外光を発光するものとしてもよい。こうすれば、湾曲状の第１検査面の側方から赤外光を一様に照射することができるから、湾曲状の第１検査面に発生するごく微細な凹みをより一層検出しやすくすることができる。

また、前記検査面として非湾曲状の第２検査面を有するワークを検査する本発明のワーク検査装置において、前記赤外光照明は、前記カメラの光軸に沿って前記ワークの第２検査面から所定距離だけ離れた状態で赤外光を発光するものとしてもよい。これにより、非湾曲状の第２検査面に発生するごく微細な凹みのコントラストをより高めることができた。このため、ワークの外観検査の精度をさらに上げることができる。なお、ワークの湾曲状の第１検査面と非湾曲状の第２検査面との両方を検査するものとした場合、検査装置によって２つの面を検査することができるから、検査効率をさらに向上させることができる。ここで、ワークの一方側に、湾曲状の第１検査面と非湾曲状の第２検査面とが形成されている場合には、各検査面の検査に用いるカメラを共通のカメラとしてもよい。なお、非湾曲状の第２検査面としては、検査面がすべて非湾曲状であるものに限られず湾曲状の面が含まれていてもよい。例えば、射出成形されるワークに生じるウエルドラインは、射出整形時の材料の流れによって略一定の位置に生じることから、その位置が非湾曲状の面内（第２検査面内）であればよい。

本発明のワーク検査装置１０の構成の概略を示す構成図である。 検査対象のワークＷの外観を示す外観図である。 検査テーブルユニット２０と上面検査ユニット３０の構成の概略を示す構成図である。 検査テーブルユニット２０と下面検査ユニット４０の構成の概略を示す構成図である。 検査テーブル制御部８２により実行される検査テーブル回転処理の一例を示すフローチャートである。 上面検査制御部８４により実行される上面検査処理の一例を示すフローチャートである。 下面検査制御部８６により実行される下面検査処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、ワーク検査装置１０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のワーク検査装置１０は、ワークＷの外観検査を自動で行うための装置として構成されており、ベースプレート１２ａ上に各種検査機器が設置された装置本体１２と、ワーク検査装置１０の電源をオンオフする電源ボタンや作動を開始させるスタートボタン、作動を停止させるストップボタンなどの各種ボタンが設けられた操作部１４と、検査結果などの検査の状況を表示する表示部１６と、装置各部の駆動制御や検査処理を司るコントローラ１８と、を備える。

ここで、図２は、ワークＷの外観を示す外観図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が下面図である。図示するように、本実施形態のワークＷは、射出成形により製造される椀型状の樹脂成形品であり、椀の開口側が下部となり、椀の底側が上部となっている。椀の外周面のうち、上部の湾曲した面を、湾曲面Ｗ１と称する。また、椀の内周面のうち、椀底の部分は、中心が一段窪んだ形状となっており、その窪みの周りのリング状の平面を、平坦面Ｗ２と称する。ここで、射出成形では、金型から余分な樹脂がはみ出る「バリ」や樹脂の合流部分に線状の模様（凹み）が生じる「ウエルドライン」などの外観不良が生じることが知られている。ワークＷでも、湾曲面Ｗ１や平坦面Ｗ２にウエルドラインが生じたり、開口の縁にバリが生じたりすることがある。このうち、ウエルドラインは、射出成形時に流動する樹脂の合流部分に生じることから、略一定の位置（図２（ａ），（ｃ）のイメージ参照）に発生し易いものであるが、ごく僅かな凹みであるため、人間の目視検査では発見が困難となっている。このワークＷは、光透過性のある素材（例えば、ポリカーボネイトなど）で製造されており、自動車に取り付けられる各種センサ（例えば、ライトを自動で点灯・消灯させるオートライト用のセンサや外気温を測定する外気温計用のセンサなど）のカバー（キャップ）として、湾曲面Ｗ１が車外に露出した状態で使用される。このため、目視検査では発見が困難なごく僅かな凹みであっても、使用時の光の当たり具合によっては外観の美観を損ねたり、汚れや埃が溜まりやすくなってセンサの検出精度に影響を与えたり、経年劣化による破損の起因となったりするおそれがある。したがって、ウエルドラインなどのごく僅かな凹みであっても、精度よく検出することが要求されている。

装置本体１２は、図１に示すように、ワークＷを載せて移動させる検査テーブルユニット２０と、ワークＷの上面（湾曲面Ｗ１）の検査画像を取得する上面検査ユニット３０と、ワークＷの下面（平坦面Ｗ２）の検査画像を取得する下面検査ユニット４０と、検査テーブルユニット２０におけるワークＷの有無を検出するワーク検出部５０とを備える。ここで、図３は、検査テーブルユニット２０と上面検査ユニット３０の構成の概略を示す構成図であり（図１のＡ−Ａ断面図に相当）、図４は、検査テーブルユニット２０と下面検査ユニット４０の構成の概略を示す構成図である（図１のＢ−Ｂ断面図に相当）。

検査テーブルユニット２０は、図３に示すように、ワークＷが載置される円盤状の検査テーブル２２と、検査テーブル２２を図１中時計回り（矢印方向）に所定角度（９０度）ずつ回転可能なステッピングモータとしての回転モータ２４とにより構成されている。検査テーブル２２には、検査テーブル２２を貫通する４つの貫通孔が外周近傍に形成されており、その貫通孔の縁がワークＷの外径に合わせて段差状に形成されることで、ワークＷを受けるワーク受け部２３として機能する。本実施形態では、それらのワーク受け部２３（貫通孔）が９０度の間隔で４つ形成されるものとした。この４つのワーク受け部２３は、初期状態で図１中の３時、６時、９時、１２時の４つの位置にある。このため、検査テーブル２２が９０度回転する度に、ワーク受け部２３がそれらの４つの位置を順に移動するから、ワーク受け部２３に載置されるワークＷも、それらの４つの位置を順に移動することになる。図１中の６時の位置は、装置本体１２内にワークＷが投入される位置（投入位置Ｐ１）であり、９時の位置は、上面検査ユニット３０でワークＷが検査される位置（上面検査位置Ｐ２）であり、１２時の位置は、下面検査ユニット４０でワークＷが検査される位置（下面検査位置Ｐ３）であり、３時の位置は、装置本体１２からワークＷが回収される位置（回収位置Ｐ４）である。

本実施形態では、ワークＷは、ワーク投入装置１００によって投入位置Ｐ１に投入され、ワーク回収装置１１０によって回収位置Ｐ４から回収される。これらのワーク投入装置１００やワーク回収装置１１０は、ワークＷを把持する周知のロボットアームで構成されるが、本発明の要旨をなさないため説明は省略する。ここで、ワークＷは、ワーク投入装置１００によって、椀の開口側が下向きになるように投入位置Ｐ１に投入される。このため、ワークＷがワーク受け部２３に載置されると、ワークＷの湾曲面Ｗ１が上を向き、平坦面Ｗ２が下を向くことになり、その状態で各位置を移動することになる。なお、作業者によって、ワークＷを投入したり回収したりしてもよい。

上面検査ユニット３０は、図３に示すように、ベースプレート１２ａに固定された取付台３２と、取付台３２に取り付けられ上下にスライド可能なスライドテーブル３３と、スライドテーブル３３に取り付けられ上面検査位置Ｐ２の真上（同軸上）に配置された第１リングライト３４と、赤外領域に感度を有し取付台３２に取り付けられて第１リングライト３４の中心孔を介してワークＷの上面を撮影可能な第１カメラ３６と、を備える。第１リングライト３４は、赤外光を図中斜め下向きに発光するＬＥＤ３４ａが環状に配置された周知のライトであり、スライドテーブル３３のスライドによって、上方の待機位置（図３中点線で図示）と、下方の検査位置（図３中実線で図示）との間を移動する。下方の検査位置まで第１リングライト３４が移動すると、上面検査位置Ｐ２に位置するワークＷが環状の第１リングライト３４の中心孔内に収まる状態（第１リングライト３４がワークＷを覆うような状態）となる。このため、図３中の拡大図に示すように、第１リングライト３４のＬＥＤ３４ａからの赤外光が、ワークＷの湾曲面Ｗ１の側方から、湾曲面Ｗ１に一様に照射されることになる。このように、ワークＷの側方から赤外光を照射するよう、ＬＥＤ３４ａの取付面の取付角度（第１リングライト３４の上下面（水平面）に対する角度であり、図中Ａ０）が約６０度となるものを採用した。このような第１リングライト３４としては、例えば、シーシーエス株式会社製の型番ＬＤＲ２−７４ＩＲ８５０−ＬＡなどが挙げられる。なお、本実施形態では、ワークＷ（上面検査位置Ｐ２における上端）と第１カメラ３６（レンズ面）との間隔は、２３０〜２５０ｍｍ（例えば２４２ｍｍ）などとし、検査テーブル２２の上面から検査位置にある第１リングライト３３（下面）との間隔（図３中の拡大図のＬ）は、０〜１０ｍｍ（例えば６ｍｍ）などとする。ただし、これらは、例示に過ぎず、これらの間隔に限定されるものではない。

下面検査ユニット４０は、図４に示すように、ベースプレート１２ａの上面に固定された取付台４２と、取付台４２に取り付けられ下面検査位置Ｐ３の真下（同軸上）に配置された第２リングライト４４と、ベースプレート１２ａの下面に固定された取付台４５と、赤外領域に感度を有し取付台４５に取り付けられた第２カメラ４６と、を備える。第２カメラ４６は、ベースプレート１２ａに形成された貫通孔１２ｂと、第２リングライト４４の中心孔と、ワーク載置部２３の貫通孔とを介して、下面検査位置Ｐ３にあるワークＷの下面（平坦面Ｗ２）を撮影可能である。第２リングライト４４は、赤外光を図中斜め上向きに発光するＬＥＤ４４ａが環状に配置された周知のライトである。また、ワークＷに向けて赤外光を適切に照射するよう、ＬＥＤ４４ａの取付面の取付角度（第２リングライト４４の上下面（水平面）に対する角度であり、図中Ａ１）が約１５度となるものを採用した。このような第２リングライト４４としては、例えば、シーシーエス株式会社製の型番ＬＤＲ２−５０ＩＲ８５０などが挙げられる。なお、本実施形態では、ワークＷ（下面検査位置Ｐ３における下端）と第２リングライト４４（上面）との間隔は、９０〜１１０ｍｍ（例えば１０３ｍｍ）などとし、ワークＷと第２カメラ４６（レンズ面）との間隔は、２３０〜２５０ｍｍ（例えば２４５ｍｍ）などとする。ただし、これらは、例示に過ぎず、これらの間隔に限定されるものではない。

ワーク検出部５０は、図１に示すように、投入位置Ｐ１のワークＷの有無を検出するワーク有無検出センサ５２と、回収位置Ｐ４のワークＷの有無を検出するワーク有無検出センサ５４とを備える。ワーク有無検出センサ５２，５４は、いずれも発光部と受光部とからなる受発光式のセンサとして構成され、受光量の変化でワークＷの有無を検出する。

コントローラ１８は、中央演算処理装置としてのＣＰＵと、各種処理プログラムや各種データなどを記憶するＲＯＭと、各種データを一時的に記憶するＲＡＭなどとから構成されており、その機能ブロックとしては、検査テーブルユニット２０を駆動制御する検査テーブル制御部８２と、上面検査ユニット３０を駆動制御して上面検査処理を実行する上面検査制御部８４と、下面検査ユニット４０を駆動制御して下面検査処理を実行する下面検査制御部８６と、検査用画像を生成する際の画像補正に必要な各種補正パラメータなどを記憶する記憶部８８と、操作部１４からの操作信号を入力する操作インタフェース（Ｉ／Ｆ）９２と、表示部１６に表示信号を出力する表示インタフェース（Ｉ／Ｆ）９４と、ワーク回収装置１００やワーク投入装置１１０などと信号をやり取りする外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）９６とを備える。

検査テーブル制御部８２は、ワーク検出部５０からのワーク検出信号を入力し、検査テーブル２２の回転を指示する信号（回転モータ２４への駆動信号）を出力する。上面検査制御部８４は、第１リングライト３４に昇降を指示する信号（スライドテーブル３３へのスライド信号）を出力したり、第１リングライト３４に発光を指示する信号を出力したり、第１カメラ３６に撮影を指示する信号を出力したり、第１カメラ３６で撮影された画像を入力したりする。下面検査制御部８６は、第２リングライト４４に発光を指示する信号を出力したり、第２カメラ４６に撮影を指示する信号を出力したり、第２カメラ４６で撮影された画像を入力したりする。

次に、こうして構成されたワーク検査装置１０の動作について説明する。図５は、検査テーブル制御部８２により実行される検査テーブル回転処理の一例を示すフローチャートであり、図６は、上面検査制御部８４により実行される上面検査処理の一例を示すフローチャートであり、図７は、下面検査制御部８６により実行される下面検査処理の一例を示すフローチャートである。これらの処理は、ワーク検査装置１０の電源がオンされて作動の開始が指示されたときに各制御部により実行される。

まず、図５の検査テーブル回転処理について説明する。この処理では、検査テーブル制御部８２は、まず、ワーク有無検出センサ５２，５４からのワーク検出信号をそれぞれ入力して回収位置Ｐ４にワークＷがあるか否か（ステップＳ１００）、投入位置Ｐ１にワークＷがあるか否か（ステップＳ１１０）、をそれぞれ判定する。ステップＳ１００で回収位置Ｐ４にワークＷがあると判定したときには、ワークＷの回収を要求する回収要求信号を外部Ｉ／Ｆ９６を介してワーク回収装置１１０に送信して（ステップＳ１２０）、ステップＳ１００に戻り処理を繰り返す。なお、検査テーブル制御部８２は、回収位置Ｐ４にあるワークＷについての上面検査と下面検査の結果がいずれもＯＫであれば、検査ＯＫ信号を含めて回収要求信号を送信し、上面検査と下面検査の結果がいずれか一方でもＯＫでなければ、検査ＮＧ信号を含めて回収要求信号を送信する。この回収要求信号を受けたワーク回収装置１１０は、検査ＯＫ信号か検査ＮＧ信号かに応じてワークＷを選別して、次工程に渡す。また、ステップＳ１００で回収位置Ｐ４にワークＷがなく且つステップＳ１１０で投入位置Ｐ１にワークＷがないと判定したときには、ワークＷの投入を要求する投入要求信号を外部Ｉ／Ｆ９６を介してワーク投入装置１００に送信して（ステップＳ１３０）、ステップＳ１００に戻り処理を繰り返す。この投入要求信号を受信したワーク投入装置１００は、射出成形が完了し検査待ちとなったワークＷを投入位置Ｐ１に投入する。

ステップＳ１００，Ｓ１１０で、回収位置Ｐ４にワークＷがなく且つ投入位置Ｐ１にワークＷがあると判定したときには、上面検査や下面検査を実行中であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。この判定は、次のステップＳ１５０で検査テーブル２２を回転させた後に、上面検査制御部８４から送信される検査結果に関する信号や下面検査制御部８６から送信される検査結果に関する信号を、受信したか否かに基づいて判定する。ステップＳ１４０で上面検査か下面検査のいずれか一方でも実行中と判定したときには、いずれも実行中でないと判定するのを待つ。そして、上面検査と下面検査のいずれも実行中でないと判定したときには、検査テーブル２２を９０度回転させる（ステップＳ１５０）。

こうして検査テーブル２２を９０度回転させると、ワークＷが移動したことを示すワーク移動信号を上面検査制御部８４や下面検査制御部８６に送信して（ステップＳ１６０）、ステップＳ１００に戻り処理を繰り返す。これにより、ワークＷが回収位置Ｐ４になくて投入位置Ｐ１にあり、上面検査と下面検査をいずれも実行中でないときに、検査テーブル２２を９０度回転させて、各位置にあるワークＷを時計回りで１つ先の位置に順に送ることになる。なお、ワークＷの製造状況によっては、投入位置Ｐ１に投入される次のワークＷがない場合もあるから、投入要求信号の送信から所定時間が経過したときには、投入位置Ｐ１にワークＷがなくても、ステップＳ１４０の処理に進むものなどとしてもよい。

次に、図６の上面検査処理について説明する。この処理では、上面検査制御部８４は、まず、検査タイミングが到来するのを待つ（ステップＳ２００）。ここで、検査タイミングの到来は、検査テーブル制御部８２により検査テーブル２２を９０度回転させたときに送信されるワーク移動信号を受信したか否かに基づいて判定するものとした。なお、ワーク移動信号に代えて（あるいは加えて）、第１カメラ３６で撮影した画像を用いて上面検査位置Ｐ２のワークＷの有無を判定することにより、検査タイミングの到来を判定してもよい。検査タイミングが到来すると、スライドテーブル３３をスライドさせて第１リングライト３４を検査位置まで移動（下降）させてから（ステップＳ２１０）、第１リングライト３４から赤外光を発光させた状態で第１カメラ３６でワークＷの上面（湾曲面Ｗ１）の画像を撮影する（ステップＳ２２０）。画像を撮影すると、スライドテーブル３３をスライドさせて第１リングライト３４を待機位置まで移動（上昇）させ（ステップＳ２３０）、撮影した画像に必要な補正処理を施して上面検査画像を生成し（ステップＳ２４０）、生成した上面検査画像を用いてウエルドラインの有無を検査するウエルド検査を含む各種外観検査を実行する（ステップＳ２５０）。

ステップＳ２４０，Ｓ２５０の上面検査画像の生成や検査（ウエルド検査）は、次のように行う。前述したように、ワークＷの上面において、ウエルドラインが発生する部位は、湾曲面Ｗ１の略一定の位置であるから、第１カメラ３６で撮影した画像のうち、まず、ウエルドラインが発生し得る位置を含む所定領域の画素を抽出する。次に、抽出した各画素に対して白色を強調するフィルタ処理（白色強調補正）を施す。この処理は、例えば、抽出した各画素の階調値のうち、白色を示す階調値に近い所定の階調値を有する画素を一律に白色の階調値に変換することなどにより行う。このようにする理由は、第１リングライト３４を用いた上面検査では、ウエルドラインは、白い線状となって画像に現れるため、白色を強調することで、ウエルドラインを検出し易くするためである。そして、各画素の補正後の階調値を用いて、エッジを検出するエッジ検出処理を行い、エッジが検出されたときには、白い線が現れているためにウエルドラインが発生していると判断し、エッジが検出されないときには、白い線が現れていないためにウエルドラインが発生していないと判断する。なお、このような処理を、所定領域の画素に対して行うものを例示したが、これに限られず、ワークＷを構成する全ての画素に対して行うものとしてもよい。

また、上面検査ユニット３０では、一般的な外観検査に用いられる可視光ではなく、赤外光を発光する第１リングライト３４（赤外光照明）を用いている。通常、このような赤外光照明を用いた検査としては、ペットボトル（液体）内の異物有無の検査など、固体や液体を透過しての内容物の有無や異物の混入の検査が行われる。ここで、比較的大きな疵や汚れなどの検査では、可視光照明を用いて撮像すると、疵などの部分で影が生じて画像から疵などを検出し易いものとなるから効果的である。しかし、ウエルドラインは、ごく微細な凹みであるため、可視光照明を照射しても、影ができにくく、画像からの検出が困難となってしまう。そこで、出願人は、試行錯誤した結果、赤外光を発光する第１リングライト３４を用いることにより、ウエルドラインの微細な凹みでコントラストを高めることに成功した。特に、上面検査ユニット３０では、湾曲面Ｗ１の側方から赤外光を一様に照射することにより、凹みの部分（その部分で反射した赤外光）を白く画像に写すと共に凹み以外の正常な部分を黒く画像に写すことができ、コントラストをより高めることに成功した。これにより、ウエルドラインを線として画像に写し込むことができるから、湾曲面Ｗ１のウエルドラインを精度よく検出することが可能となった。上面検査ユニット３０で、湾曲面Ｗ１の側方から赤外光を発光する第１リングライト３４を用いるのは、こうした理由による。なお、ウエルドライン以外の上面の外観検査としては、例えば、比較的大きな疵や汚れの検査などがある。これらの検査は、大きな疵や汚れの特徴を示す画素からなる領域を画像から抽出することなどによって行われるが、周知の検査であるため説明は省略する。

こうして検査を実行すると、実行した検査に異常がないか否かを判定し（ステップＳ２６０）、異常がないと判定したときには、上面検査ＯＫ信号を検査テーブル制御部８２や下面検査制御部８６に送信する（ステップＳ２７０）。一方、異常があると判定したときには、上面検査ＮＧ信号を検査テーブル制御部８２や下面検査制御部８６に送信する（ステップＳ２８０）。なお、検査テーブル制御部８２は、上面検査ＯＫ信号や上面検査ＮＧ信号を受信すると、前述した図５のステップＳ１４０で上面検査は実行中ではないと判定する。そして、表示Ｉ／Ｆ９４を介して上面検査結果（上面検査画像や検査がＯＫかＮＧかなど）を表示部１６に表示して（ステップＳ２９０）、ステップＳ２００に戻り処理を繰り返す。

続いて、図７の下面検査処理について説明する。この処理では、下面検査制御部８６は、まず、検査タイミングが到来するのを待つ（ステップＳ３００）。この処理は、図６の上面検査処理のステップＳ２００と同様に行う。検査タイミングが到来したと判定すると、下面検査位置Ｐ３に移動してきたワークＷの上面検査結果がＯＫであるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。この判定は、上面検査制御部８４から送信された信号が上面検査ＯＫ信号であるか否かに基づいて行う。送信された信号が上面検査ＮＧ信号であるために、ステップＳ３１０で上面検査結果がＯＫではないと判定すると、下面を検査する処理に代えて、下面検査を省略する旨を示す検査省略信号を検査テーブル制御部８２に送信して（ステップＳ３２０）、ステップＳ３００に戻る。この理由は、上面（湾曲面Ｗ１）に外観異常があると判断されている場合、そのワークＷは下面検査の結果に拘わらずＮＧとなるから、無用な下面検査を行うのを防止するためである。なお、検査テーブル制御部８２は、ステップＳ３２０で送信される検査省略信号を受信すると、前述した図５のステップＳ１４０で下面検査中ではないと判定する。

ステップＳ３１０で上面検査結果がＯＫであると判定すると、第２リングライト４４から赤外光を発光させた状態で第２カメラ４６でワークＷの下面（平坦面Ｗ２）の画像を撮影し（ステップＳ３３０）、撮影した画像に必要な補正処理を施して下面検査画像を生成し（ステップＳ３４０）、生成した下面検査画像を用いてウエルド検査を含む各種外観検査を実行する（ステップＳ３５０）。ステップＳ３４０，Ｓ３５０の下面検査画像の生成や検査（ウエルド検査）は、以下の点を除いて、ステップＳ２４０，Ｓ２５０の上面検査画像の生成や検査（ウエルド検査）と同様に行う。即ち、ステップＳ２４０，Ｓ２５０では、ウエルドラインを白い線状として検出するのに対し、ステップＳ３４０，Ｓ３５０では、ウエルドラインを黒い線状として検出する点（白色強調補正に代えて黒色強調補正を行うなど）が異なる。このような処理の違いは、ワークＷに側方から赤外光を照射して上方から撮影した場合には、主にウエルドラインの部分で反射した光を画像に取り込むためにウエルドラインが白い線状となって現れるのに対し、ワークＷに対して下方（鉛直方向）から赤外光を照射して下方から撮影した場合には、主にワークＷの面の部分で反射した光を画像に取り込む（ウエルドラインの部分で反射した光は取り込みにくい）ためにウエルドラインが黒い線状となって現れることにより、生じるものである。

この下面検査ユニット４０においても、一般的な外観検査に用いられる可視光ではなく、赤外光を発光する第２リングライト４４（赤外光照明）を用いている。ここで、上面検査ユニット３０と異なり、下面検査ユニット４０では、リングライト４４が第２カメラ４６の光軸に沿ってワークＷから所定距離だけ（前述したように、例えば１０３ｍｍ）離れた位置にあり、ワークＷの側方からではなくワークＷの下方から赤外光を発光する。これは、出願人が試行錯誤したところ、平坦面Ｗ２に対しては、平坦面Ｗ２から所定距離だけ離れた第２リングライト４４から赤外光を発光した状態で、第２カメラ４６で画像を撮影することで、ウエルドラインを画像に取り込むことができたことによる。これにより、微細な凹みのコントラストを高めて画像に取り込むことができるから、平坦面Ｗ２のウエルドラインを精度よく検出することが可能となった。このように、出願人は、照明の当て方を試行錯誤した結果、湾曲面Ｗ１に対しては側方から赤外光を当てることでウエルドラインの検出を可能とし、平坦面Ｗ２に対しては第２カメラ４６の光軸に沿って（平坦面Ｗ２の鉛直方向）所定距離だけ離れた位置から赤外光を当てることでウエルドラインの検出を可能としたのである。なお、このような湾曲面Ｗ１と平坦面Ｗ２との違いは、照射された赤外光の反射の様子（角度や反射の程度など）が異なり、湾曲面Ｗ１では、平坦面Ｗ２よりも、鉛直方向から照射された赤外光が拡散しやすいために生じると考えられる。

こうして検査を実行すると、実行した検査に異常がないか否かを判定し（ステップＳ３６０）、異常がないと判定したときには、下面検査ＯＫ信号を検査テーブル制御部８２に送信する（ステップＳ３７０）。一方、異常があると判定したときには、下面検査ＮＧ信号を検査テーブル制御部８２に送信する（ステップＳ３８０）。なお、検査テーブル制御部８２は、下面検査ＯＫ信号や下面検査ＮＧ信号を受信すると、前述した図５のステップＳ１４０で下面検査は実行中ではないと判定する。そして、表示Ｉ／Ｆ９４を介して下面検査結果（下面検査画像や検査がＯＫかＮＧかなど）を表示部１６に表示して（ステップＳ３９０）、ステップＳ３００に戻り処理を繰り返す。

以上説明した実施形態のワーク検査装置１０によれば、第１リングライト３４や第２リングライト４４などの赤外光照明から赤外光を発光させた状態でワークＷの検査面（湾曲面Ｗ１や平坦面Ｗ２など）を撮影し、撮影した画像に基づいてワークＷの外観を検査するから、ウエルドラインなどの微細な凹みを画像に取り込んで自動で検査することができる。また、湾曲面Ｗ１に対しては、第１リングライト３４で湾曲面Ｗ１を覆って側方から赤外光を発光することで、湾曲面Ｗ１に発生するごく微細な凹みのコントラストを高めて、検査精度を上げることができる。さらに、平坦面Ｗ２に対しては、平坦面Ｗ２を撮影する第２カメラ４６の光軸に沿って、所定距離だけ離れた位置に配置した第２リングライト４４から赤外光を発光することで、平坦面Ｗ２に発生するごく微細な凹みのコントラストを高めて、検査精度を上げることができる。このように、検査面が湾曲か非湾曲（平坦）かに応じて赤外光の当て方を変えるから、検査面に応じてより適切な検査を行うことができ、ひいては検査精度を一層向上させることができる。これらのことから、射出成形により製造されたワークＷを精度よく検査することができる。また、射出成形されるワークＷは、大量生産されることが多いから、人間の目視検査ではなくワーク検査装置１０による自動検査を可能とすることで、検査効率を大幅に向上させることができる。

実施形態のワーク検査装置１０では、上面検査と下面検査とを異なる検査位置で行ったが、これに限られず、同じ検査位置で行うものとしてもよい。例えば、上面検査位置Ｐ２の下方に第２リングライト４４と第２カメラ４６とを配置しておき、上面検査位置Ｐ２で下面検査を行うものなどとしてもよい。また、各検査位置でワークＷの上下の向きが変化しないものとしたが、これに限られず、上面検査位置Ｐ２での検査が完了するとロボットアームなどによりワークＷの上下を反転させてから下面検査位置Ｐ３にワークＷを移動させるものとしてもよい。この場合、第２リングライト４４や第２カメラ４６を下面検査位置Ｐ３の上方に配置すればよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、赤外光を発光するリングライト（第１リングライト３４，第２リングライト４４）を用いるものとしたが、これに限られず、赤外光を発光するものであれば如何なる形状のライトを用いるものとしてもよい。また、第１リングライト３４は、ＬＥＤ３４ａの取付面の角度が約６０度としたが、これに限られず、５０度や７０度、９０度（真横を向いたもの）などとしてもよい。同様に、第２リングライト４４は、ＬＥＤ４４ａの取付面の角度が約１５度としたが、これに限られず、１０度や２０度、３０度などとしてもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、射出成形されたワークＷを検査したが、ワークＷは、射出成形以外の製法で製造されていてもよい。なお、ワークＷは、湾曲面Ｗ１と平坦面Ｗ２とが異なる部位（上面側と下面側）に形成されるものに限られず、ワークＷの同じ部位（上面側あるいは下面側など）に形成されるものとしてもよい。また、ワークＷは光透過性を有するものとしたが、有さないものでもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、上面検査と下面検査とを両方行うもの、即ち、湾曲面Ｗ１と平坦面Ｗ２との両方の検査を行ったが、これに限られず、いずれか一方の検査だけを行うものとしてもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、円盤状の検査テーブル２２を回転させることでワークＷを移動させたが、これに限られず、直線状に検査ユニットを配置してワークＷを直線状に移動させるものとしてもよい。また、テーブルに限られず、ロボットアームなど如何なるものでワークＷを移動させてもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、上面検査結果がＮＧであれば、下面検査を省略したが、これに限られず、上面検査結果に拘わらず下面検査を行ってもよい。また、先に上面検査を行うものに限られず、先に下面検査を行ってもよい。

ここで、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態の第１カメラ３６や第２カメラ４６が本発明の「カメラ」に相当し、第１リングライト３４や第２リングライト４４が「赤外光照明」に相当し、コントローラ１８（上面検査制御部８４や下面検査制御部８６）が「検査手段」に相当する。また、湾曲面Ｗ１が、「湾曲状の第１検査面」であり、平坦面Ｗ２が「非湾曲状の第２検査面」である。なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

１０ ワーク検査装置、１２ 装置本体、１２ａ ベースプレート、１４ 操作部、１６ 表示部、１８ コントローラ、２０ 検査テーブルユニット、２２ 検査テーブル、２３ ワーク載置部、２４ 回転モータ、３０ 上面検査ユニット、３２ 取付台、３３ スライドテーブル、３４ 第１リングライト、３４ａ ＬＥＤ、３６ 第１カメラ、４０ 下面検査ユニット、４２，４５ 取付台、４４ 第２リングライト、４４ａ ＬＥＤ、４６ 第２カメラ、５０ ワーク検出部、５２，５４ ワーク有無検出センサ、８２ 検査テーブル制御部、８４ 上面検査制御部、８６ 下面検査制御部、８８ 記憶部、９２ 操作インタフェース（操作Ｉ／Ｆ）、９４ 表示インタフェース（表示Ｉ／Ｆ）、９６ 外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）、１００ ワーク投入装置、１１０ ワーク回収装置、Ｐ１ 投入位置、Ｐ２ 上面検査位置、Ｐ３ 下面検査位置、Ｐ４ ワーク回収位置、Ｗ ワーク、Ｗ１ 湾曲面、Ｗ２ 平坦面。

Claims (4)

1. ワークを検査するワーク検査装置であって、
   赤外領域に感度を有し、前記ワークの検査面を撮影可能なカメラと、
   前記検査面に向けて赤外光を発光する赤外光照明と、
   前記赤外光照明を発光させた状態で前記カメラで前記検査面を撮影し、該撮影した画像に基づいて前記ワークの外観を検査する検査手段と、
   を備えるワーク検査装置。
2. 前記検査面として湾曲状の第１検査面を有するワークを検査する請求項１に記載のワーク検査装置であって、
   前記赤外光照明は、前記ワークの第１検査面の側方から赤外光を発光する
   ワーク検査装置。
3. 請求項２に記載のワーク検査装置であって、
   前記赤外光照明は、発光部が環状に設けられ、前記ワークの第１検査面を前記発光部の中心に収めた状態で赤外光を発光する
   ワーク検査装置。
4. 前記検査面として非湾曲状の第２検査面を有するワークを検査する請求項１ないし３いずれか１項に記載のワーク検査装置であって、
   前記赤外光照明は、前記カメラの光軸に沿って前記ワークの第２検査面から所定距離だけ離れた状態で赤外光を発光する
   ワーク検査装置。

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