JP2016191620A - 画像検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象物の全面を撮影可能な小型の画像検査装置を提供する。
【解決手段】インデックステーブル２０Ａの回転に連動して公転する検査テーブル２１Ａ〜２３Ａと、インデックステーブル２０Ｂの回転に連動して公転する検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂと、撮影位置にある検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ上に載置された検査対象物を撮影するカメラ３０Ａと、撮影位置にある検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂ上に載置された検査対象物を撮影するカメラ３０Ｂと、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ上に載置された検査対象物を上下反転させて検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂに移載する移載機構６０と、を備える。本発明によれば、検査対象物をインデックステーブル２０Ａからインデックステーブル２０Ｂに移載する際にその上下を反転させていることから、専用のワーク反転機構などを用いることなく、検査対象物の上下を反転させることが可能となる。
【選択図】図１３

Description

本発明は画像検査装置に関し、特に、検査対象物（ワーク）の全面を撮影可能な画像検査装置に関する。

従来、コネクタのハウジングなどに対する外観検査は、目視による検査が主流であった。しかしながら、近年、検査精度や検査速度の向上を目的として画像検査装置の導入が望まれている。画像検査装置としては、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載された画像検査装置は、公転するメインテーブル上に複数のサブテーブルを設け、サブテーブルが所定の位置に到達するとサブテーブルを自転させることによってサブテーブル上の検査対象物を撮影するものである。これによれば、検査対象物の周囲を全周にわたって撮影することができるものの、検査対象物の底面部分を撮影することができない。

特許文献２に記載された画像検査装置は２つのターンテーブルを用い、検査対象物が一方のターンテーブルにあるときには検査対象物の上面を撮影し、検査対象物が他方のターンテーブルにあるときには検査対象物の残りの５面を撮影するものである。これによれば、検査対象物の全面を撮影することができるものの、カメラが６台も必要であり、装置構成が複雑化してしまう。また、検査対象物の各面をターンテーブルの異なる公転位置で撮影する構成のため、ターンテーブルの大型化も避けられない。

特許文献３に記載された画像検査装置は、検査対象物を上側から保持するターンテーブルと、検査対象物を下側から保持するターンテーブルを用い、前者のターンテーブルで検査対象物の下面を撮影し、後者のターンテーブルで検査対象物の上面を撮影するものである。これによれば、検査対象物の上下面を撮影することができるものの、検査対象物の下面を撮影するカメラと、検査対象物の上面を撮影するカメラを互いに１８０°異なる方向に向けなければならず、装置構成が複雑化してしまう。また、検査対象物の下面を撮影するカメラは、光軸を上方向に向ける必要があるため、レンズに粉塵が付着しやすいという問題もある。

特開平７−２４８３００号公報 特開平７−３１８５１２号公報 特開平８−５０１０２号公報

このように、従来の画像検査装置では、検査対象物の全面を撮影するために多数のカメラを用いるか、撮影方向が１８０°異なるカメラを使用する必要があり、装置構成が複雑であるという問題があった。

したがって、本発明は、検査対象物の全面を撮影可能な小型の画像検査装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明による画像処理装置は、それぞれ回転可能に構成された前段インデックステーブル及び後段インデックステーブルと、前記前段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された第１及び第２の前段検査テーブルと、前記後段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された第１及び第２の後段検査テーブルと、前記第１の前段検査テーブルが前記前段インデックステーブルの第１の撮影位置にあるとき、前記第１の前段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第１の撮影手段と、前記第１の後段検査テーブルが前記後段インデックステーブルの第２の撮影位置にあるとき、前記第１の後段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第２の撮影手段と、前記第２の前段検査テーブルが前記前段インデックステーブルの第１の移載位置にあり、且つ、前記第２の後段検査テーブルが前記後段インデックステーブルの第２の移載位置にあるとき、前記第２の前段検査テーブル上に載置された検査対象物を上下反転させて前記第２の後段検査テーブルに移載する移載機構と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、２つのインデックステーブルを用いるとともに、検査対象物を前段インデックステーブルから後段インデックステーブルに移載する際に、その上下を反転させていることから、専用のワーク反転機構などを用いることなく、検査対象物の上下を反転させることが可能となる。これにより、装置の複雑化や大型化を抑制しつつ、検査対象物の全面を撮影することが可能となる。

このように、本発明によれば、検査対象物の全面を撮影可能な小型の画像検査装置を提供することが可能となる。

図１は、本発明の好ましい実施形態による画像検査装置１０の外観を示す略斜視図である。 図２は、筐体１１を外した状態における画像検査装置１０の上面図である。 図３は、筐体１１を外した状態における画像検査装置１０の主要部を示す斜視図である。 図４は、インデックステーブル２０Ａの上面図である。 図５は、インデックステーブル２０Ａから検査テーブル２１Ａ〜２３Ａを取り外した状態における上面図である。 図６は、インデックステーブル２０Ａの側面図である。 図７は、図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図８は、供給機構４０（又は排出機構５０）の構成を示す斜視図である。 図９は、移載機構６０の構成を示す斜視図である。 図１０は、移載機構６０の構成及び動作を示す側面図である。 図１１は、画像検査装置１０のシステム構成を示すブロック図である。 ワークＷの形状の一例を示す略斜視図である。 図１３は、インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの公転動作と、供給機構４０、排出機構５０及び移載機構６０の動作との関係を説明するための模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態による画像検査装置１０の外観を示す略斜視図である。

本実施形態による画像検査装置１０は、カメラを用いて検査対象物を画像認識することにより、その外観の良否を判定するものである。本発明において検査対象物の種類については特に限定されないが、一例として、本実施形態においてはコネクタのハウジングが検査対象物である。コネクタのハウジングとは、対を成す導線の接続部分を覆う樹脂製の部品であり、一般的には複数対（例えば３０対程度）の導線の接続部分を個々に覆うアレイ状の貫通孔を有する樹脂成型物である。本明細書においては、検査対象物を単に「ワーク」と呼ぶことがある。

本実施形態による画像検査装置１０は、箱形の筐体１１の内部に収容されており、その主要部は筐体１１の前面上部に設けられた透明窓１２を介して視認することができる。透明窓１２は観音開きすることが可能であり、透明窓１２を開くことによって画像検査装置１０の内部（主にワークが流れる部分）を作業者がメンテナンスすることができる。また、筐体１１の前面下部にも観音開き可能な扉１３が設けられており、扉１３を開くことによって画像検査装置１０の内部（主に駆動機構）を作業者がメンテナンスすることができる。

筐体１１の右側面には、検査対象となるワークをロードするためのロードテーブル１４が設けられており、ロードテーブル１４を介してワークが画像検査装置１０の内部にロードされる。一方、筐体１１の左側面には、排出されたワークを収容する３つの収容ボックス１５，１５Ａ，１５Ｂが設けられている。収容ボックス１５は、良品であると判定されたワークが収容されるボックスであり、収容ボックス１５Ａ，１５Ｂは、不良品であると判定されたワークが収容されるボックスである。

さらに、筐体１１の左側面の上部には、制御パネル１６が設けられている。制御パネル１６は、オペレータが画像検査装置１０への指示を入力するためのパネルであり、画像検査の開始や終了だけでなく、画像検査に必要な各種パラメータの入力なども制御パネル１６を介して行う。また、制御パネル１６には、現在の動作状況、例えば、エラーの発生などの情報も表示される。

筐体１１の上面には、２つのモニタ１７Ａ，１７Ｂが設けられている。詳細については後述するが、本実施形態による画像検査装置１０は２つのカメラを備えており、その一方のカメラで撮影した画像がモニタ１７Ａに表示され、他方のカメラで撮影した画像がモニタ１７Ｂに表示される。

図２は、筐体１１を外した状態における画像検査装置１０の上面図である。また、図３は、筐体１１を外した状態における画像検査装置１０の主要部を示す斜視図である。但し、図面の見やすさを考慮して、図３においては後述する供給機構、排出機構及び移載機構は省略されている。

図２及び図３に示すように、本実施形態による画像検査装置１０は、水平に並べて配置された２つのインデックステーブル２０Ａ，２０Ｂを備えている。インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂは、それぞれの回転軸を中心として間欠的に回転する。このうち、インデックステーブル２０Ａは上流側、つまり、ロードテーブル１４側に配置されており、ワークの底面を除く全面を撮影するための前段インデックステーブルを構成する。一方、インデックステーブル２０Ｂは下流側、つまり、収容ボックス１５，１５Ａ，１５Ｂ側に配置されており、ワークの上面を除く全面を撮影するための後段インデックステーブルを構成する。

インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂには、それぞれ３つの検査テーブルが設けられている。まず、インデックステーブル２０Ａには前段検査テーブル２１Ａ〜２３Ａが設けられており、これらはインデックステーブル２０Ａの回転に連動して公転する。また、インデックステーブル２０Ｂには後段検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂが設けられており、これらはインデックステーブル２０Ｂの回転に連動して公転する。以下、本明細書においては、前段検査テーブル及び後段検査テーブルを単に「検査テーブル」と呼ぶことがある。尚、図２においては、検査テーブル２１Ａ，２１Ｂの一部が照明装置３１によって隠れている。

インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの回転は間欠的であり、一度に１２０°公転するよう構成されている。詳細については後述するが、インデックステーブル２０Ａの回転とインデックステーブル２０Ｂの回転は、交互に行われる。

インデックステーブル２０Ａは、互いに１２０°の角度を成す「撮影位置」、「移載位置」及び「供給位置」を有しており、インデックステーブル２０Ａの回転が停止すると、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａはそれぞれ「撮影位置」、「移載位置」及び「供給位置」のいずれかに位置することになる。図２及び図３に示す例では、検査テーブル２１Ａが「撮影位置」にあり、検査テーブル２２Ａが「移載位置」にあり、検査テーブル２３Ａが「供給位置」にある。同様に、インデックステーブル２０Ｂは、互いに１２０°の角度を成す「撮影位置」、「移載位置」及び「排出位置」を有しており、インデックステーブル２０Ｂの回転が停止すると、検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂはそれぞれ「撮影位置」、「移載位置」及び「排出位置」のいずれかに位置することになる。図２及び図３に示す例では、検査テーブル２１Ｂが「撮影位置」にあり、検査テーブル２２Ｂが「移載位置」にあり、検査テーブル２３Ｂが「排出位置」にある。上述した「撮影位置」、「移載位置」、「供給位置」及び「排出位置」については、追って説明する図１３に詳しく示されている。

検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂは、その上面にワークが載置されるテーブルであり、いずれも公転する自転軸を中心に回転可能に構成されている。具体的には、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａが「撮影位置」にある場合、後述する回転機構２６Ａによって３６０°自転し、検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂが「撮影位置」にある場合、後述する回転機構２６Ｂによって３６０°自転する。

これに対し、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂが「移載位置」、「供給位置」又は「排出位置」にある場合は自転しないが、公転によってこれらの位置へ移動する際に僅かに自転することで、ワークの角度調整が行われる。例えば、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａが「撮影位置」から「移載位置」に移動する際、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａを僅かに自転させることによって、ワークが角度調整され、これによって後述する移載機構によるワークのハンドリングを確実に行うことができる。

尚、インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの公転や、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの自転の一部は、単一の主モータを用いたカム駆動によって行われる。このため、これらテーブルの回転動作は互いに連動しており、且つ、滑らかな動きを実現することができる。

図４はインデックステーブル２０Ａの上面図であり、図５はインデックステーブル２０Ａから検査テーブル２１Ａ〜２３Ａを取り外した状態における上面図である。

図４に示すように、インデックステーブル２０Ａに設けられた３つの検査テーブル２１Ａ〜２３Ａには、それぞれワークを吸着保持する吸引ノズル２４が設けられている。吸引ノズルは図示しないバキューム装置に接続されており、バキューム装置による吸引によってワークが吸着保持される。

また、図５に示すように、インデックステーブル２０Ａには、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａの公転経路に沿った溝２５が設けられている。検査テーブル２１Ａ〜２３Ａは、この溝２５に沿って１２０°ずつ間欠的に公転し、「撮影位置」、「移載位置」及び「供給位置」のいずれかにおいて一旦停止する。そして、検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａが「撮影位置」にて停止すると、回転機構２６Ａが３６０°回転する。図５に示すように、回転機構２６Ａの上部は溝２５と一体化しており、溝ごと３６０°回転するよう構成されている。

図６はインデックステーブル２０Ａの側面図であり、図７は図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図６及び図７に示すように、インデックステーブル２０Ａの下部には、インデックステーブル２０Ａを公転させる回転機構２７Ａと、「撮影位置」にある検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａを自転させる回転機構２６Ａが設けられている。回転機構２６Ａと回転機構２７Ａは、互いに別のモータによって駆動される。

具体的には、図示しない主モータの動力が図３に示すタイミングベルト２８やカム機構を介して回転機構２７Ａに伝達され、これによってインデックステーブル２０Ａが公転する。主モータの動力は、公転中である検査テーブル２１Ａ〜２３Ａの自転（角度調整）にも利用される。これに対し、インデックステーブル２０Ａの下部には、主モータとは別の自転用モータ２９Ａが設けられており、インデックステーブル２０Ａの公転が停止すると回転機構２６Ａを３６０°回転させる。これにより、検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａが「撮影位置」にて停止すると、ワークが水平方向に３６０°高速回転する。

インデックステーブル２０Ｂの構造及び動作についても、図４〜図７を用いて説明したインデックステーブル２０Ａの構造及び動作と同様であることから、重複する説明は省略するが、インデックステーブル２０Ｂの公転には回転機構２７Ｂが用いられ、検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂの自転には回転機構２６Ｂが用いられる。回転機構２６Ｂは、自転用モータ２９Ｂによって駆動される。

図２及び図３に戻って、本実施形態による画像検査装置１０は２つのカメラ３０Ａ，３０Ｂをさらに備えている。カメラ３０Ａは、検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａがインデックステーブル２０Ａの「撮影位置」にあるとき、検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａに載置されたワークを撮影する第１の撮影手段である。同様に、カメラ３０Ｂは、検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂがインデックステーブル２０Ｂの「撮影位置」にあるとき、検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂに載置されたワークを撮影する第２の撮影手段である。

特に限定されるものではないが、カメラ３０Ａ，３０Ｂとしては、テレセントリックレンズを用いた超深度カメラを用いることが好ましい。テレセントリックレンズを用いた超深度カメラは、フォーカスの合う範囲が広いためピント合わせの必要が無く、カメラ側における機械的動作が不要という利点がある。しかも、被写界深度の範囲では像の寸法変動がほとんど無いため、画像の補正も基本的に不要である。

図３に示すように、カメラ３０Ａ，３０Ｂは「撮影位置」にあるワークを斜め上方から撮影するよう、互いに平行に配置されている。このように、カメラ３０Ａ，３０Ｂはいずれも光軸が斜め下方向を向いていることから、レンズに粉塵が付着しにくい。そして、実際に撮影を行う際には照明装置３１が点灯し、撮影に適した光がワークに照射される。特に限定されるものではないが、本実施形態では１つのカメラに対して６個の照明装置が割り当てられている。照明装置３１としてはＬＥＤ照明を用いることが好ましい。

さらに、本実施形態による画像検査装置１０は、「供給位置」にある検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上にワークを載置する供給機構４０と、「排出位置」にある検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂからワークを排出する排出機構５０と、「移載位置」にある検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上のワークを「移載位置」にある検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂに移載する移載機構６０とを備えている。

図８は、供給機構４０（又は排出機構５０）の構成を示す斜視図である。

供給機構４０は、ロードテーブル１４に供給されたワークを「供給位置」にある検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上に載置するロボットアームであり、回動するアーム４１と、アーム４１の先端に設けられたチャッキング機構４２を備えている。アーム４１は、チャッキング機構４２がロードテーブル１４と検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａとの間を往復するよう、繰り返し回動する。そして、チャッキング機構４２がロードテーブル１４上に位置すると、チャッキング機構４２によって１個のワークがチャッキングされ、アーム４１の回動によって検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａまで運ばれる。そして、チャッキングが解除されることによって「供給位置」にある検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上にワークが載置される。この動作を繰り返し行うことにより、アーム４１が１往復するたびに１個のワークが検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上に載置されることになる。

また、アーム４１の回動時においては回動軸４３がせり上がり、これによってチャッキングされたワークがロードテーブル１４や検査テーブル２１Ａ〜２３Ａよりも上方に保持される。そして、チャッキング時においては回動軸４３が下がり、ロードテーブル１４上のワークを正しくチャッキングすることができる。同様に、チャッキングの解除時においても回動軸４３が下がり、検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上にワークを正しく載置することができる。

さらに、チャッキング機構４２の動作は単純な開閉ストローク動作ではなく、チャッキングの直前及びチャッキングの解放直後において、開閉動作が一時的に停止し或いは低速となるよう制御される。つまり、チャッキング時においては、チャッキング機構４２とワークとの隙間が例えば１ｍｍ程度まで狭くなった時点で把持動作を一時的に停止し或いは低速とし、その後、ワークを完全に把持する。一方、チャッキングの開放時においては、チャッキング機構４２とワークとの隙間が例えば１ｍｍ程度まで広がった時点で開放動作を一時的に停止し或いは低速とし、その後、チャッキング機構４２を完全に開く。このような動作を行うことにより、特にチャッキングの解放時において、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａに載置されるワークの向きを正しく制御することが可能となる。つまり、単純な開閉ストローク動作を行った場合、チャッキングの解放時にワークが検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ上で大きく動くおそれがあるが、上記のような制御を行うことにより、このような問題を解消することができる。

排出機構５０の構成及び動作は、上述した供給機構４０とほぼ同様であり、回動するアーム５１と、アーム５１の先端に設けられたチャッキング機構５２を備えている。アーム５１は、チャッキング機構５２が検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂと排出口７１〜７３との間を往復するよう、繰り返し回動する。そして、チャッキング機構５２が「排出位置」にある検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂ上に位置すると、検査の終了したワークがチャッキング機構５２によってチャッキングされ、アーム５１の回動によって排出口７１，７２又は７３まで運ばれ、チャッキングが解除される。これにより、検査の終了したワークが排出口７１〜７３のいずれかに運ばれることになる。

チャッキングしたワークを排出口７１〜７３のいずれに運ぶかは、カメラ３０Ａ，３０Ｂを用いた画像検査の結果によって決まる。具体的には、カメラ３０Ａ，３０Ｂを用いた２回の画像検査において良品と判定されたワークは、排出口７１に運ばれる。排出口７１は収容ボックス１５に繋がっているため、良品と判定されたワークは収容ボックス１５に収容される。これに対し、カメラ３０Ａを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは、排出口７２に運ばれる。排出口７２は収容ボックス１５Ａに繋がっているため、カメラ３０Ａを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは収容ボックス１５Ａに収容される。同様に、カメラ３０Ｂを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは、排出口７３に運ばれる。排出口７３は収容ボックス１５Ｂに繋がっているため、カメラ３０Ｂを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは収容ボックス１５Ｂに収容される。

図９は移載機構６０の構成を示す斜視図であり、図１０は移載機構６０の構成及び動作を示す側面図である。

移載機構６０は、前段のインデックステーブル２０Ａの「移載位置」にあるワークを後段のインデックステーブル２０Ｂの「移載位置」に移載するロボットアームであり、１８０°回動するアーム６１と、アーム６１の先端に設けられたチャッキング機構６２を備えている。アーム６１の回動は、チャッキング機構６２がインデックステーブル２０Ａの「移載位置」とインデックステーブル２０Ｂの「移載位置」との間を往復するよう、繰り返し行われる。そして、チャッキング機構６２が「移載位置」に停止している検査テーブル２１Ａ，２２Ａ又は２３Ａ上に移動すると、チャッキング機構６２によって１個のワークがチャッキングされ、アーム６１の回動によって、「移載位置」に停止している検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂまで運ばれる。そして、チャッキングが解除されることにより、ワークが「移載位置」にある検査テーブル２１Ｂ，２２Ｂ又は２３Ｂ上に移載される。この動作を繰り返し行うことにより、アーム６１が１往復するたびに１個のワークがインデックステーブル２０Ａからインデックステーブル２０Ｂへと受け渡される。

図１０に示すように、アーム６１の回動は１８０°の往復運動である。図１０において、破線で示すアーム６１の位置がチャッキング又はその開放を行う位置である。かかる動作により、ワークがインデックステーブル２０Ａからインデックステーブル２０Ｂへと受け渡されると、ワークの上下が反転することになる。したがって、インデックステーブル２０Ａ上におけるワークの底面は、インデックステーブル２０Ｂ上では上方を向くことになる。これにより、インデックステーブル２０Ａの「撮影位置」においてワークを水平方向に３６０°回転させながら撮影した後、インデックステーブル２０Ｂの「撮影位置」においてワークを水平方向に３６０°回転させながら撮影すれば、ワークの全面を撮影することが可能となる。

尚、チャッキング機構６２の動作は単純な開閉ストローク動作ではなく、上述した供給機構４０と同様、チャッキングの直前及びチャッキングの解放直後において、開閉動作が一時的に停止し或いは低速となるよう制御される。これにより、特にチャッキングの解放時において、検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂに載置されるワークの向きを正しく制御することが可能となる。

また、本実施形態においては、供給機構４０、排出機構５０及び移載機構６０の動作についても、主モータを用いたカム駆動が利用される。これにより、インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの公転、検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの自転の一部、供給機構４０の動作、排出機構５０の動作、並びに、移載機構６０の動作が互いに連動したものとなり、各動作間におけるタイミングにずれが生じることがない。尚、「撮影位置」における検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの回転に主モータの動力を利用することも可能であるが、「撮影位置」における検査テーブル２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂの回転は高速であることが望ましいため、本実施形態では、かかる動作の動力として、主モータとは別の自転用モータ２９Ａ，２９Ｂを用いている。

以上が本実施形態による画像検査装置１０の機械的構造及びその動作である。

図１１は、本実施形態による画像検査装置１０のシステム構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、本実施形態による画像検査装置１０は、カメラ３０Ａ，３０Ｂの撮影画像を受けてこれを画像処理する制御部９０を備えている。制御部９０は、主モータ８１、自転用モータ２９（２９Ａ，２９Ｂ）、バキューム装置８２などの動作を制御する役割も果たす。制御部９０は制御パネル１６及びモニタ１７Ａ，１７Ｂに接続されており、制御パネル１６を介してオペレータが入力した指示は、制御部９０に伝達される。また、現在の動作状況などは、制御部９０による制御のもと、制御パネル１６及びモニタ１７Ａ，１７Ｂに表示される。

制御部９０の重要な役割は、カメラ３０Ａ，３０Ｂの撮影画像に基づいたワークの良否判定である。図１１に示すように、制御部９０には画像処理装置９１が含まれており、この画像処理装置９１によってワークの良否判定が行われる。まず、ワークＷの外形が図１２に示す略直方体形状である場合、カメラ３０Ａは、Ｆ面を底面とした状態のワークＷを水平方向に３６０°回転させながら撮影を行う。このため、Ｆ面を除く５面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面）を斜め方向から撮影した画像を得ることができる。そして、ワークＷがインデックステーブル２０Ａからインデックステーブル２０Ｂに移載されると、移載機構６０によって上下が反転される。これにより、カメラ３０Ｂは、Ａ面を底面とした状態のワークＷを水平方向に３６０°回転させながら撮影を行うため、Ａ面を除く５面（Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面、Ｆ面）を斜め方向から撮影した画像を得ることができる。

このようにして得られた撮影画像は制御部９０に送られ、制御部９０内の画像処理装置９１によって解析される。画像処理装置９１はハードウェアであっても構わないし、その一部がソフトウェアであっても構わない。

画像処理装置９１は、カメラ３０Ａによって得られたワークの撮影画像を解析した結果、撮影面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面）に異常が見つからなければ良品判定し、少なくとも１つの撮影面に異常が見つかれば不良品判定する。同様に、画像処理装置９１は、カメラ３０Ｂによって得られたワークの撮影画像を解析した結果、撮影面（Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面、Ｆ面）に異常が見つからなければ良品判定し、少なくとも１つの撮影面に異常が見つかれば不良品判定する。

そして、カメラ３０Ａ，３０Ｂの撮影画像に基づいた判定が両方とも良品判定であれば、制御部９０は排出機構５０を制御し、アーム５１を排出口７１まで移動させる。これにより、当該ワークが排出口７１を介して収容ボックス１５に収容される。

これに対し、カメラ３０Ａの撮影画像に基づいた判定が不良品判定であれば、制御部９０は排出機構５０を制御し、アーム５１を排出口７２まで移動させる。これにより、当該ワークが排出口７２を介して収容ボックス１５Ａに収容される。同様に、カメラ３０Ｂの撮影画像に基づいた判定が不良品判定であれば、制御部９０は排出機構５０を制御し、アーム５１を排出口７３まで移動させる。これにより、当該ワークが排出口７３を介して収容ボックス１５Ｂに収容される。

このようにして、良品であるワークと不良品であるワークが自動的に分類される。しかも、本実施形態では、カメラ３０Ａの撮影画像に基づいて不良品判定されたワークと、カメラ３０Ｂの撮影画像に基づいて不良品判定されたワークを分けて収容していることから、不良の発生原因を速やかに解明することが可能となる。

図１３は、インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの公転動作と、供給機構４０、排出機構５０及び移載機構６０の動作との関係を説明するための模式図である。尚、図１３に示す符号Ｗ１〜Ｗ５は、この順にロードされたワークを指す。

まず、図１３（ａ）は、カメラ３０Ａによる撮影を行う第１の状態を示している。この状態においてはインデックステーブル２０Ａの回転は停止しており、「撮影位置」にある検査テーブル２１Ａ上のワークＷ４が３６０°回転しながらカメラ３０Ａによって撮影される。この時、「移載位置」にある検査テーブル２２Ａ上のワークＷ３は、移載機構６０によってチャッキングされる。さらに、「供給位置」にある検査テーブル２３Ａ上には、供給機構４０によって新たなワークＷ５が載置される。このように、第１の状態においては、インデックステーブル２０Ａが停止した状態で、撮影、移載、供給が並行して実行される。

一方、第１の状態においてはインデックステーブル２０Ｂが回転しており、「撮影位置」にあった検査テーブル２３Ｂは「排出位置」へと移動し、「排出位置」にあった検査テーブル２２Ｂは「移載位置」へと移動し、「移載位置」にあった検査テーブル２１Ｂは「撮影位置」へと移動する。この移動は、インデックステーブル２０Ａにおいて撮影、移載、供給が行われている間に並行して実行される。

そして、インデックステーブル２０Ｂ上の各検査テーブル２１Ｂ〜２３Ｂの移動が完了すると、図１３（ｂ）に示す第２の状態に移行する。第２の状態は、カメラ３０Ｂによる撮影を行う状態であり、この状態においてはインデックステーブル２０Ｂの回転は停止しており、「撮影位置」にある検査テーブル２１Ｂ上のワークＷ２が３６０°回転しながらカメラ３０Ｂによって撮影される。この時、「移載位置」にある検査テーブル２２Ｂには、移載機構６０によってワークＷ３が搭載される。さらに、「排出位置」にある検査テーブル２３Ｂ上のワークＷ１は、排出機構５０によってチャッキングされる。このように、第２の状態においては、インデックステーブル２０Ｂが停止した状態で、撮影、移載、排出が並行して実行される。

一方、第２の状態においてはインデックステーブル２０Ａが回転しており、「撮影位置」にあった検査テーブル２１Ａは「移載位置」へと移動し、「移載位置」にあった検査テーブル２２Ａは「供給位置」へと移動し、「供給位置」にあった検査テーブル２３Ａは「撮影位置」へと移動する。この移動は、インデックステーブル２０Ｂにおいて撮影、移載、排出が行われている間に並行して実行される。

本実施形態による画像検査装置１０は、このような第１の状態及び第２の状態を交互に繰り返すことによって、複数のワークを断続的に移動させながら撮影する。そして、インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの一方が停止し、ワークの撮影を行っている間、インデックステーブル２０Ａ，２０Ｂの他方を回転させることによって、ワークの供給又は排出の準備を行っているので、待ち時間の発生によるスループットの低下を防止することができる。また、移載機構６０は、インデックステーブル２０Ａが停止しているタイミングでワークのチャッキングを行い、インデックステーブル２０Ｂが停止しているタイミングでワークの載置を行っていることから、カメラ３０Ａ，３０Ｂによって交互に撮影を行いながら、待ち時間を発生させることなく、ワークの移載を正しく実行することが可能となる。

しかも、本実施形態による画像検査装置１０は、アーム６１が１８０°回動する移載機構６０を用いていることから、ワークの移載時にワークの上下が自然に反転する。このため、専用のワーク反転機構などを用いることなく、ワークの上下を反転させることが可能となる。これにより、装置の複雑化や大型化を抑制しつつ、ワークの全面を撮影することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。

例えば、上記実施形態による画像検査装置１０は、１つのインデックステーブルに３つの検査テーブルを設けているが、本発明がこれに限定されるものではなく、１つのインデックステーブルに２以上の検査テーブルを設ければ足りる。

１０ 画像検査装置
１１ 筐体
１２ 透明窓
１３ 扉
１４ ロードテーブル
１５，１５Ａ，１５Ｂ 収容ボックス
１６ 制御パネル
１７Ａ，１７Ｂ モニタ
２０Ａ 前段インデックステーブル
２０Ｂ 後段インデックステーブル
２１Ａ〜２３Ａ 前段検査テーブル
２１Ｂ〜２３Ｂ 後段検査テーブル
２４ 吸引ノズル
２５ 溝
２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ 回転機構
２８ タイミングベルト
２９Ａ，２９Ｂ 自転用モータ
３０Ａ，３０Ｂ カメラ
３１ 照明装置
４０ 供給機構
４１ アーム
４２ チャッキング機構
４３ 回動軸
５０ 排出機構
５１ アーム
５２ チャッキング機構
６０ 移載機構
６１ アーム
６２ チャッキング機構
７１〜７３ 排出口
８１ 主モータ
８２ バキューム装置
９０ 制御部
９１ 画像処理装置
Ｗ，Ｗ１〜Ｗ５ ワーク

Claims (6)

1. それぞれ回転可能に構成された前段インデックステーブル及び後段インデックステーブルと、
   前記前段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された第１及び第２の前段検査テーブルと、
   前記後段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された第１及び第２の後段検査テーブルと、
   前記第１の前段検査テーブルが前記前段インデックステーブルの第１の撮影位置にあるとき、前記第１の前段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第１の撮影手段と、
   前記第１の後段検査テーブルが前記後段インデックステーブルの第２の撮影位置にあるとき、前記第１の後段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第２の撮影手段と、
   前記第２の前段検査テーブルが前記前段インデックステーブルの第１の移載位置にあり、且つ、前記第２の後段検査テーブルが前記後段インデックステーブルの第２の移載位置にあるとき、前記第２の前段検査テーブル上に載置された検査対象物を上下反転させて前記第２の後段検査テーブルに移載する移載機構と、を備えることを特徴とする画像検査装置。
2. 前記第１の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第１の前段検査テーブルを３６０°回転させる第１の回転機構と、
   前記第１の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第１の後段検査テーブルを３６０°回転させる第２の回転機構と、をさらに備え、
   前記第１の撮影手段は、前記第１の回転機構によって回転する検査対象物を撮影し、
   前記第２の撮影手段は、前記第２の回転機構によって回転する検査対象物を撮影することを特徴とする請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記第１の回転機構は、前記第２の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第２の前段検査テーブルを３６０°回転させ、
   前記第２の回転機構は、前記第２の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第２の後段検査テーブルを３６０°回転させ、
   前記第１の撮影手段は、前記第２の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第２の前段検査テーブル上に載置された回転する検査対象物を撮影し、
   前記第２の撮影手段は、前記第２の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第２の後段検査テーブル上に載置された回転する検査対象物を撮影することを特徴とする請求項２に記載の画像検査装置。
4. 前記前段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心に回転可能に構成された第３の前段検査テーブルと、
   前記後段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心に回転可能に構成された第３の後段検査テーブルと、
   前記第１〜第３の前段検査テーブルのいずれかが前記前段インデックステーブルの供給位置にあるとき、前記第１〜第３の前段検査テーブルの前記いずれかに検査対象物を載置する供給機構と、
   前記第１〜第３の後段検査テーブルのいずれかが前記後段インデックステーブルの排出位置にあるとき、前記第１〜第３の後段検査テーブルの前記いずれかに載置された検査対象物を排出する排出機構と、をさらに備え、
   前記第１の回転機構は、前記第３の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第３の前段検査テーブルを３６０°回転させ、
   前記第２の回転機構は、前記第３の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第３の後段検査テーブルを３６０°回転させ、
   前記第１の撮影手段は、前記第３の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第３の前段検査テーブル上に載置された回転する検査対象物を撮影し、
   前記第２の撮影手段は、前記第３の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第３の後段検査テーブル上に載置された回転する検査対象物を撮影することを特徴とする請求項３に記載の画像検査装置。
5. 前記第１の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第２の前段検査テーブルは前記第１の移載位置にあり、且つ、前記第３の前段検査テーブルは前記供給位置にあり、
   前記第２の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第３の前段検査テーブルは前記第１の移載位置にあり、且つ、前記第１の前段検査テーブルは前記供給位置にあり、
   前記第３の前段検査テーブルが前記第１の撮影位置にあるとき、前記第１の前段検査テーブルは前記第１の移載位置にあり、且つ、前記第２の前段検査テーブルは前記供給位置にあり、
   前記第１の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第２の後段検査テーブルは前記第２の移載位置にあり、且つ、前記第３の後段検査テーブルは前記排出位置にあり、
   前記第２の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第３の後段検査テーブルは前記第２の移載位置にあり、且つ、前記第１の後段検査テーブルは前記排出位置にあり、
   前記第３の後段検査テーブルが前記第２の撮影位置にあるとき、前記第１の後段検査テーブルは前記第２の移載位置にあり、且つ、前記第２の後段検査テーブルは前記排出位置にあることを特徴とする請求項４に記載の画像検査装置。
6. 前記第１及び第２の撮影手段による検査対象物の撮影と、前記移載機構による検査対象物の移載と、前記供給機構による検査対象物の供給と、前記排出機構による検査対象物の排出とを互いに連動して行うことを特徴とする請求項５に記載の画像検査装置。

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