JP2017078621A - 検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】検査パラメータの更新をタイムリーかつ確実に行うことのできる検査システムを提供する。【解決手段】検査対象データを取得する取得部１１と、検査パラメータＤ２を記憶する記憶部１２１ａとを有し、検査パラメータＤ２を用いて検査対象データを検査する検査処理を行い、自動運転時には複数の検査対象データに対して検査処理を順次行う検査装置１０と、検査パラメータＤ２を変更するために用いられ、変更後の検査パラメータＤ２を検査装置１０に送信する端末装置２０とを備え、検査装置１０は、検査対象データの検査結果が不合格であった場合、検査対象データおよび検査パラメータＤ２を端末装置２０に送信し、端末装置２０で変更された検査パラメータＤ２を自動運転中に受信し、記憶部１２１ａの検査パラメータＤ２を自動運転中に更新する。【選択図】図１

Description

本発明は、検査パラメータを用いて検査を行う検査システムに関する。

従来、特許文献１には、製品生産設備を、品質基準を満たす製品が生産されるに至るまで修正していく過程を支援するシステムが記載されている。

この従来技術では、部品と部品の組み立て状態に関する形状データを記憶しておく形状データ記憶手段と、生産設備で生産された部品の形状を測定する測定サブシステムと、測定サブシステムで測定された測定値を形状データ記憶手段に記憶されているデータを参照して解析する精度解析サブシステムと、精度解析サブシステムの解析結果に基づいて、生産設備の修正データを作成する修正データ作成サブシステムとを備えている。

これらの測定動作プログラムや測定結果などの各種情報は、ネットワークを介して１台のデータベースマシンで一元管理されている。

特許第３２８４７６０号公報

部品や製品の検査を行う検査装置においては、予め記憶された種々の検査パラメータに基づいて検査を行うのが一般的である。例えば、画像認識によって部品や製品の検査を行う検査装置においては、検査パラメータとして、認識対象画像に対する検出エリア（サーチ範囲）、閾値、パターンマッチングのマスターモデル等が用いられている。

この種の検査装置においては、実際の検査結果に応じて検査パラメータを分析して改善し、更新することによって検査精度を高めることが可能になる。

検査パラメータの分析や更新を検査装置上で行う場合、検査装置での検査処理に不具合が生じることを避けるため、検査処理が行われていないタイミングで検査パラメータの分析や更新を行うのが好ましい。そのため、検査装置の稼動率が高い場合、検査パラメータの分析や更新を行うタイミングが非常に限られるので、検査精度をタイムリーに向上させるのが困難である。

検査装置とは異なる端末装置にて検査パラメータの分析や改善を行えば、検査装置が稼動中であっても検査パラメータの分析や改善を行うことが可能となる。しかしながら、検査装置と端末装置との間で検査パラメータをやり取りする際にヒューマンエラーが発生するおそれがある。例えば、検査装置から既存の検査パラメータを読み込む作業や、検査装置に新規の検査パラメータを書き込む作業にミスが発生して検査パラメータのデータが消失することが起こり得る。

本発明は上記点に鑑みて、検査パラメータの更新をタイムリーかつ確実に行うことのできる検査システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
検査対象データ（Ｐ１）を取得する取得部（１１）と、検査パラメータ（Ｄ２）を記憶する記憶部（１２１ａ）とを有し、検査パラメータ（Ｄ２）を用いて検査対象データ（Ｐ１）を検査する検査処理を行い、自動運転時には複数の検査対象データ（Ｐ１）に対して検査処理を順次行う検査装置（１０）と、
検査パラメータ（Ｄ２）を変更するために用いられ、変更後の検査パラメータ（Ｄ２）を検査装置（１０）に送信する端末装置（２０）とを備え、
検査装置（１０）は、
検査対象データ（Ｐ１）の検査結果が不合格であった場合、検査対象データ（Ｐ１）および検査パラメータ（Ｄ２）を端末装置（２０）に送信し、
端末装置（２０）で変更された検査パラメータ（Ｄ２）を自動運転中に受信し、記憶部（１２１ａ）の検査パラメータ（Ｄ２）を自動運転中に更新することを特徴とする。

これによると、検査装置（１０）と端末装置（２０）との間で検査パラメータ（Ｄ２）を自動的に送受信できるとともに、検査装置（１０）が自動運転中であっても検査パラメータ（Ｄ２）を更新できるので、検査パラメータ（Ｄ２）の更新をタイムリーかつ確実に行うことができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における検査システムの全体構成図である。 第１実施形態における検査システムの検査装置および端末装置が実行する処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における検査システムの作動例を説明する説明図である。 第２実施形態における検査システムの作動例を説明する説明図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本実施形態の検査システムは、図１に示すように、検査装置１０と端末装置２０とを備えている。

検査装置１０は、検査対象物であるワーク１を検査する検査工程で用いられている。検査装置１０は、ワーク１の表面に刻印された型番等の文字（アルファベット文字や数字等）を認識することによって、刻印の良否を判定する。

ワーク１は、図示しない搬送装置によって所定のサイクルタイム毎に１つずつ検査工程に搬送される。検査装置１０は、自動運転時には、図示しない搬送装置によって１つずつ搬送されてくる複数のワーク１に対して検査を順次行う。検査装置１０での検査が終了したワーク１は、図示しない搬送装置によって次工程に搬送される。

検査装置１０は、撮像部１１と処理部１２とを備えている。撮像部１１は、ワーク１を撮影して検査画像を取得するデジタルカメラを有している。撮像部１１は、検査対象データである検査画像を取得する取得部である。撮像部１１は、取得した検査画像を処理部１２へ送信する。撮像部１１は、ワーク１を照明する照明光源を有してもよい。

処理部１２は、撮像部１１が取得した検査画像に基づいてワーク１表面に刻印された文字を認識するとともに種々の制御を行う。処理部１２は、パーソナルコンピュータ１２１およびその周辺機器で構成されている。

パーソナルコンピュータ１２１は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、その周辺回路などで構成されており、中央演算装置に読み込まれたプログラムにしたがって動作し、撮像部１１を制御する。

パーソナルコンピュータ１２１は、記憶部１２１ａおよび通信部を有している。記憶部１２１ａは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）やリードオンリメモリ（ＲＯＭ）といった半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどの記憶媒体、および記憶媒体へのアクセス装置などを有しており、パーソナルコンピュータ１２１のＣＰＵが実行するプログラムや種々のデータを記憶する。

記憶部１２１ａが記憶するデータとしては、例えばログデータＤ１および検査パラメータＤ２などがある。

ログデータＤ１は、パーソナルコンピュータ１２１が過去に実行した処理の履歴に関連するデータであり、パーソナルコンピュータ１２１によって自動的に記憶部に記録される。ログデータＤ１には、撮像部１１が撮影した検査画像が含まれている。

検査パラメータＤ２は、画像認識を行う際に用いられるデータである。検査パラメータＤ２としては、検査画像に対する検出エリア（サーチ範囲）、閾値、パターンマッチングのマスターモデル、計算モード情報等がある。

パーソナルコンピュータ１２１は、例えばパターンマッチングにより文字認識を行って、ワーク１の刻印の良否判定を行う。具体的には、パーソナルコンピュータ１２１は、検査画像をテンプレート画像と比較してパターンマッチングを行って、検査画像に含まれる文字を認識する。

パーソナルコンピュータ１２１は、パターンマッチングによる文字認識結果を、ディスプレイに表示してユーザに報知したり、他の機器へ出力したりする。

パーソナルコンピュータ１２１の通信部は、パーソナルコンピュータ１２１と端末装置２０との間で制御信号およびデータ信号等を送受信する通信インタフェースであり、Ｉ／Ｏポートおよびドライバ等を有している。パーソナルコンピュータ１２１と端末装置２０との間の情報通信は、例えば有線または無線のＬＡＮ（Local Area Network）を用いて行われる。

パーソナルコンピュータ１２１は、ログデータＤ１および検査パラメータＤ２を端末装置２０に送信する。

端末装置２０は、検査装置１０のパーソナルコンピュータ１２１とは別個のパーソナルコンピュータやタブレット端末等である。端末装置２０は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、その周辺回路などで構成されており、中央演算装置に読み込まれたプログラムにしたがって動作する。

端末装置２０は、記憶部および通信部を有している。記憶部は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）やリードオンリメモリ（ＲＯＭ）といった半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどの記憶媒体、および記憶媒体へのアクセス装置などを有しており、端末装置２０のＣＰＵが実行するプログラムや種々のデータを記憶する。

端末装置２０の記憶部が記憶するデータとしては、例えば、パーソナルコンピュータ１２１から送信されたログデータＤ１および検査パラメータＤ２などがある。

端末装置２０の通信部は、パーソナルコンピュータ１２１と端末装置２０との間で制御信号、画像データおよびデータ信号を送受信する通信インタフェースであり、Ｉ／Ｏポートおよびそのドライバで構成される。

端末装置２０の通信部は、パーソナルコンピュータ１２１からログデータＤ１および検査パラメータＤ２を受信する。端末装置２０では、ログデータＤ１に基づいて検査パラメータＤ２の改善が行われる。端末装置２０の通信部は、端末装置２０で改善された検査パラメータＤ２をパーソナルコンピュータ１２１へ送信する。

パーソナルコンピュータ１２１は、図２のフローチャートに示す処理のうち、ステップＳ１００〜Ｓ１８０に示す処理を実行する。端末装置２０は、図２のフローチャートに示す処理のうち、ステップＳ２００〜Ｓ２５０に示す処理を実行する。

まず、パーソナルコンピュータ１２１が実行する処理を説明する。ステップＳ１００では、検査パラメータＤ２を端末装置２０から受信する。

受信した検査パラメータＤ２は、パーソナルコンピュータ１２１の記憶部１２１ａのうち一時保存領域に一時保存される。一時保存領域は、パーソナルコンピュータ１２１の記憶部１２１ａのうち、検査パラメータＤ２の本来の記憶領域である検査パラメータ記憶領域とは別の記憶領域である。したがって、この段階では、検査パラメータ記憶領域に記憶されている既存の検査パラメータＤ２は上書き更新されていない。

続くステップＳ１１０では、検査装置１０が自動運転中であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１１０では、検査装置１０が所定のサイクルタイム毎に検査画像を撮影し、撮影した検査画像に対して検査処理を順次行っているか否かを判定する。

自動運転中でないと判定した場合、ステップＳ１１０を繰り返す。一方、自動運転中であると判定した場合、ステップＳ１２０へ進み、検査パラメータＤ２を更新するか否かを判定する。換言すれば、ステップＳ１００で検査パラメータＤ２を端末装置２０から受信したか否かを判定する。

検査パラメータＤ２を更新しないと判定した場合、ステップＳ１４０へ進む。一方、検査パラメータＤ２を更新すると判定した場合、ステップＳ１３０へ進み、検査パラメータＤ２を更新してステップＳ１４０へ進む。

具体的には、端末装置２０から受信した検査パラメータＤ２、すなわちパーソナルコンピュータ１２１の記憶部１２１ａのうち一時保存領域に一時保存された検査パラメータＤ２を、パーソナルコンピュータ１２１の記憶部１２１ａのうち、本来の記憶領域である検査パラメータ記憶領域に上書き記録してステップＳ１４０へ進む。

ステップＳ１４０では検査処理を行う。具体的には、撮像部１１が撮影した検査画像を、検査パラメータＤ２に基づいて画像認識することによって、ワーク１の合否判定を行う。

続くステップＳ１５０では、ステップＳ１４０における検査結果がＮＧ（すなわち不合格）であるか否かを判定する。検査結果がＮＧでないと判定した場合、ステップＳ１７０へ進む。一方、検査結果がＮＧであると判定した場合、ステップＳ１６０へ進み、パーソナルコンピュータ１２１の記憶部１２１ａからログデータＤ１を収集してステップＳ１７０へ進む。

ステップＳ１７０では、端末装置２０からログデータＤ１の送信要求があるか否かを判定する。端末装置２０からログデータＤ１の送信要求がないと判定した場合、ステップＳ１００へ戻る。一方、端末装置２０からログデータＤ１の送信要求があると判定した場合、ステップＳ１８０へ進み、端末装置２０へログデータＤ１および検査パラメータＤ２を送信した後、ステップＳ１００へ戻る。

次に、端末装置２０が実行する処理を説明する。まずステップＳ２００では、パーソナルコンピュータ１２１へログデータＤ１および検査パラメータＤ２の送信要求を行うか否かを判定する。すなわち、端末装置２０がパーソナルコンピュータ１２１からログデータＤ１および検査パラメータＤ２を受信可能な状態に有るか否かを判定する。

パーソナルコンピュータ１２１へ送信要求を行わないと判定した場合、ステップＳ２００を繰り返す。一方、パーソナルコンピュータ１２１へ送信要求を行うと判定した場合、ステップＳ２１０へ進み、パーソナルコンピュータ１２１へ送信要求を行う。これにより、パーソナルコンピュータ１２１からログデータＤ１および検査パラメータＤ２を受信する。

続くステップＳ２２０では検査模擬を行う。具体的には、パーソナルコンピュータ１２１から受信したログデータＤ１および検査パラメータＤ２に基づいて、検査パラメータＤ２を最適にチューニングする。換言すれば、検査パラメータＤ２を変更して改善する。検査パラメータＤ２のチューニングは、チューニング担当者が介在して行われる。

続くステップＳ２３０では、ステップＳ２２０の検査模擬の結果がＯＫであるか否かを判定する。検査模擬の結果がＯＫでない場合、ステップＳ２２０の検査模擬を繰り返す。一方、検査模擬の結果がＯＫである場合、ステップＳ２４０へ進み、パーソナルコンピュータ１２１との間の通信がＯＫな状態であるか否かを判定する。

通信がＯＫな状態でない場合、ステップＳ２００へ戻る。一方、通信がＯＫな状態である場合、ステップＳ２５０へ進み、ステップＳ２２０でチューニングされた検査パラメータＤ２をパーソナルコンピュータ１２１へ送信する。

以上の処理を行うことによって、検査パラメータＤ２の更新をタイムリーかつ確実に行うことができ、ひいては検査装置１０の検査精度をタイムリーかつ確実に高めることができる。

本実施形態の第１の作動例を図３に基づいて説明する。ステップＳ１４０では、パーソナルコンピュータ１２１は、ワーク１の撮影画像Ｐ１から、円形状のシャフト１ａを認識する。パーソナルコンピュータ１２１には、検査パラメータＤ２として、撮影画像Ｐ１に対するシャフト１ａのサーチ範囲Ａ１が記憶されている。そして、認識したシャフト１ａの位置を基準位置として、シャフト１ａの右下に位置する検査領域Ａ２内にある刻印文字を判別する。そして、判別した刻印文字がＯＫであるかＮＧであるかを判定する。

図３（ａ）の例では、ステップＳ１４０での検査処理の結果、ステップＳ１５０で検査結果がＮＧであると判定した例を示している。

この例では、シャフト１ａの近傍に円形状の刻印１ｂがあるため、円形状の刻印１ｂをシャフト１ａと誤認識し、その結果、検査領域Ａ２が検査対象の刻印文字（図３の例では「８０８３」）からずれてしまい、刻印文字の判別に失敗してしまう。

その結果、パーソナルコンピュータ１２１は、ステップＳ１８０にて、端末装置２０へログデータＤ１および検査パラメータＤ２を送信する。

端末装置２０では、ステップＳ２２０にて、パーソナルコンピュータ１２１から受信したログデータＤ１および検査パラメータＤ２の分析と、検査パラメータＤ２の変更とがチューニング担当者の介在によって行われ、ステップＳ２２０にて、変更後の検査パラメータＤ２をパーソナルコンピュータ１２１へ送信する。

具体的には、ステップＳ２２０にて、図３（ｂ）に示すようにシャフト１ａのサーチ範囲Ａ１が狭くされる。これによると、変更前のサーチ範囲Ａ１では円形状の刻印１ｂが８０％含まれていたのに対し、変更後のサーチ範囲Ａ１では円形状の刻印１ｂが２０％含まれている。そのため、シャフト１ａの近傍に円形状の刻印１ｂがあっても、円形状の刻印１ｂがシャフト１ａと誤認識されることを防止でき、シャフト１ａを正しく認識できるので、検査領域Ａ２を検査対象の刻印文字（図３の例では「８０８３」）と一致させることができ、ひいては検査対象の刻印文字を正しく判別できる。

本実施形態では、ステップＳ１５０〜Ｓ１８０で説明したように、検査装置１０は、検査対象データＰ１の検査結果が不合格であった場合、検査対象データＰ１および検査パラメータＤ２を端末装置２０に送信する。そして、ステップＳ１００〜Ｓ１３０で説明したように、検査装置１０は、端末装置２０が変更した検査パラメータＤ２を自動運転中に受信し、記憶部１２１ａの検査パラメータＤ２を自動運転中に更新する。

これによると、検査装置１０と端末装置２０との間で検査パラメータＤ２を自動的に送受信できるとともに、検査装置１０の自動運転中に検査パラメータＤ２を更新できるので、検査パラメータＤ２の更新をタイムリーかつ確実に行うことができる。

本実施形態では、ステップＳ１５０〜Ｓ１８０で説明したように、検査装置１０は、検査対象データＰ１の検査結果が不合格であった場合、検査処理の記録であるログデータＤ１を収集して端末装置２０に送信する。

これにより、端末装置２０でログデータＤ１を参照できるので、端末装置２０で検査パラメータＤ２を適切にチューニング可能になる。

本実施形態では、検査装置１０は、検査対象データＰ１および検査パラメータＤ２の送信、および端末装置２０で変更された検査パラメータＤ２の受信を無線通信によって行う。端末装置２０は、検査対象データＰ１および検査パラメータＤ２の受信、および変更後の検査パラメータＤ２の送信を無線通信によって行う。これにより、端末装置２０の設置場所の自由度を高くできる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、検査装置１０のパーソナルコンピュータ１２１は、画像認識を行うことによって検査を行うが、本実施形態では、検査装置１０のパーソナルコンピュータ１２１は、一般的な計測を行うことによって検査を行う。すなわち、本実施形態では、一般的な計測に用いられる検査パラメータが端末装置２０で変更される。

本実施形態の作動例を図４に基づいて説明する。本例では、検査パラメータとして、計測ピッチのモードがパーソナルコンピュータ１２１の記憶部１２１ａに記憶されている。

図４（ａ）の例では、パーソナルコンピュータ１２１がステップＳ１４０の検査処理を行った結果、処理時間がかかりすぎて検査結果がＮＧとなった例を示している。具体的には、計測ピッチのモードが多段均等ピッチに設定されていたため、計測点数が多くなりすぎて処理時間が長くなりすぎた例を示している。

そこで、端末装置２０では、ステップＳ２２０にて、チューニング担当者の介在によって、計測ピッチのモードが多段均等ピッチから二分探索ピッチに変更され、ステップＳ２２０にて、変更後の検査パラメータをパーソナルコンピュータ１２１へ送信する。

これにより、図４（ｂ）の例に示すように、パーソナルコンピュータ１２１での検査処理において計測点数が少なくなって処理時間が短縮されるので、検査結果がＮＧとなることを防止できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

（１）上記第１実施形態では、検査装置１０のパーソナルコンピュータ１２１は、パターンマッチングにより文字認識を行うが、これに限定されることなく、他の種々の文字認識手法を用いてもよい。

（２）上記実施形態では、検査装置１０の処理部１２は、パーソナルコンピュータ１２１およびその周辺機器で構成されているが、これに限定されることなく、検査装置１０の処理部１２は、他の種々の処理装置で構成されていてもよい。

１０ 検査装置
１１ 撮像部（取得部）
２０ 端末装置
Ｐ１ 検査対象データ
Ｄ２ 検査パラメータ

Claims (4)

1. 検査対象データ（Ｐ１）を取得する取得部（１１）と、検査パラメータ（Ｄ２）を記憶する記憶部（１２１ａ）とを有し、前記検査パラメータ（Ｄ２）を用いて前記検査対象データ（Ｐ１）を検査する検査処理を行い、自動運転時には複数の前記検査対象データ（Ｐ１）に対して前記検査処理を順次行う検査装置（１０）と、
   前記検査パラメータ（Ｄ２）を変更するために用いられ、変更後の前記検査パラメータ（Ｄ２）を前記検査装置（１０）に送信する端末装置（２０）とを備え、
   前記検査装置（１０）は、
   前記検査対象データ（Ｐ１）の検査結果が不合格であった場合、前記検査対象データ（Ｐ１）および前記検査パラメータ（Ｄ２）を前記端末装置（２０）に送信し、
   前記端末装置（２０）で変更された前記検査パラメータ（Ｄ２）を前記自動運転中に受信し、前記記憶部（１２１ａ）の前記検査パラメータ（Ｄ２）を前記自動運転中に更新することを特徴とする検査システム。
2. 前記検査装置（１０）は、前記検査対象データ（Ｐ１）の検査結果が不合格であった場合、前記検査処理の記録であるログデータ（Ｄ１）を収集して前記端末装置（２０）に送信することを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
3. 前記検査装置（１０）は、前記検査対象データ（Ｐ１）および前記検査パラメータ（Ｄ２）の送信、および前記端末装置（２０）で変更された前記検査パラメータ（Ｄ２）の受信を無線通信によって行い、
   前記端末装置（２０）は、前記検査対象データ（Ｐ１）および前記検査パラメータ（Ｄ２）の受信、および変更後の前記検査パラメータ（Ｄ２）の送信を前記無線通信によって行うことを特徴とする請求項１または２に記載の検査システム。
4. 前記検査対象データ（Ｐ１）は、検査対象物（１）を撮影した検査画像であり、
   前記検査装置（１０）は、前記検査処理において、前記検査画像（Ｐ１）に対して画像認識を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の検査システム。

Images