JP2017198465A - 検査装置、処理装置、及び処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査の作業性の高い検査装置、ワーク処理装置、及び検査方法を提供する。【解決手段】 実施形態にかかる処理装置は、ワーク支持部と、第１の光源部と、受光部と、第２の光源部と、サンプル支持部と、移動機構部と、を備える。ワーク支持部はワークを支持する。第１の光源部は前記ワークの一方側に配され前記ワークに第１の光を照射する。受光部は前記ワークの他方側に配され前記第１の光を検出する。第２の光源部は前記受光部に向けて第２の光を照射可能に構成される。サンプル支持部はサンプルを支持する。移動機構部は、前記受光部に対向する検査位置と、前記検査位置から退避した退避位置とで、前記サンプル支持部及び前記第２の光源部を移動させる。【選択図】図２

Description

実施形態は、検査装置、処理装置、及び処理方法に関する。

例えば鋼板などの製品の生産ラインにおいて、最終製品の表面キズや穴を検出するワーク処理装置が知られている。処理装置は、例えば光源と、光源上で対象物を回転させる回転機構と、対象を透過する光を検出する光検出部と、を備える。このようなワーク処理装置において、光検出部の性能を検査するための検査装置を備えるものがある。

特開２００９−１０３６１５号公報

検査装置、ワーク処理装置、及び検査方法において、検査の作業性を向上することが望まれている。

本発明が解決しようとする課題は、検査の作業性の高い検査装置、処理装置、及び処理方法を提供することである。

実施形態にかかる処理装置は、ワーク支持部と、第１の光源部と、受光部と、第２の光源部と、サンプル支持部と、移動機構部と、を備える。ワーク支持部はワークを支持する。第１の光源部は前記ワークの一方側に配され前記ワークに第１の光を照射する。受光部は前記ワークの他方側に配され前記第１の光を検出する。第２の光源部は前記受光部に向けて第２の光を照射可能に構成される。サンプル支持部はサンプルを支持する。移動機構部は、前記受光部に対向する検査位置と、前記検査位置から退避した退避位置とで、前記サンプル支持部及び前記第２の光源部を移動させる。

第１実施形態にかかる穴検出装置の構成を示す側面図。 図１の一部を拡大して示す側面図。 第２実施形態にかかる穴検出装置の説明図。 第３実施形態にかかる穴検出装置の説明図。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係るワークＷ１の処理装置としての穴検出装置１０の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は第１実施形態にかかる穴検出装置１０の構成を示す側面図である。図２は、穴検出装置１０の一部を拡大して示す側面図である。

図１及び図２に示すように、穴検出装置１０は、支持部１１と、第１の光源部１２と、受光部１３と、検査装置１４と、制御部１５と、を備える。

支持部１１は、ベース部２１と、ベース部２１から水平に延びる下フレーム２２と、ベース部２１から上方に延びる縦フレーム２３と、縦フレーム２３の上端から水平に延びる上フレーム２４と、下フレーム２２に設けられたワーク支持部２５と、を備えている。

下フレーム２２と上フレーム２４との間に、ワークＷ１が搬送される搬送路が形成される。

ワーク支持部２５は、ワークＷ１の所定位置を保持する保持機構部２６と、所定の軸を中心に保持機構部２６を回転させる回転機構部であるワーク回転モータ２７と、保持機構部２６を所定の搬送路に沿って移動させるワーク移動部２８と、を備える。ワーク支持部２５は例えば薄板などの円盤状のワークＷ１を回転可能に支持する。

保持機構部２６は、例えば、ワークＷ１の中心軸と、ワークＷ１の外縁部の所定位置を保持し、第２の光源部４２からの光を遮らない条件で構成されている。

ワーク回転モータ２７は制御部１５に接続され、制御部１５の制御により、所定のタイミングで、所定の回転数にて、保持機構部２６を回転させる。

第１の光源部１２は、ワーク支持部２５の保持機構部２６の近傍に設けられ、ワークＷ１の下方の所定位置に配置されている。第１の光源部１２は、受光部１３に向けて第２の光を照射可能に構成されている。第１の光源部１２は、例えばランプであり、ワークＷ１下から上方の受光部１３に向けて光を照射する。第１の光源部１２は制御部１５に接続され、制御部１５の制御によって所定のタイミングで光を照射する。

受光部１３は、ワーク支持部２５の上方の所定位置に配される複数のカメラ３１と、複数のカメラ３１を覆うカバーケース３２と、を備える。受光部１３は、ワークＷ１を挟んで第１の光源部１２と対向して配置される。本実施形態において、カバーケース３２には２台のカメラ３１が収容されている。カメラ３１として、例えばラインセンサカメラやＣＣＤカメラなどが用いられる。各カメラ３１は制御部１５に接続され、各カメラ３１にて検出された情報は制御部１５に送られる。カバーケース３２は、下面に開口または光を透過可能に構成された光透過部３２ａを有する箱状に構成される。

検査装置１４は、検査ケース４１と、第２の光源部４２と、サンプルＳ１を支持するサンプル支持部４３と、検査ケース４１を移動させる移動機構部４４と、を備える。

検査ケース４１は例えば上フレーム２４に支持され、受光部１３の直下を含む所定のルートにおいて往復移動可能に設けられている。検査ケース４１は例えば上下左右前後６面が壁で囲まれる箱形状に構成されている。検査ケース４１は、第２の光源部４２と、サンプル支持部４３と、を収容する。検査ケース４１の上壁であって、第２の光源部４２の光の通路である第２光路４２Ａには、光を透過可能に構成された光透過窓４１ａが設けられている。

サンプル支持部４３は、検査ケース４１内に設けられている。サンプル支持部４３は、サンプルＳ１の所定位置を保持するサンプル保持部４５と、所定の軸を中心にサンプル保持部４５を回転させるサンプル回転モータ４６（回転機構）と、を備える。サンプルＳ１は例えば複数の孔が形成された円盤である。すなわちサンプルＳ１は、穴検出装置１０が検出すべき穴や傷が所定位置に形成された板状部材である。

サンプル支持部４３はサンプルＳ１を回転可能に支持する。例えばサンプル保持部４５は、第２の光源部４２からの光を遮らない位置や形状に構成されている。

第２の光源部４２は、検査ケース４１内において、サンプルＳ１の下側の所定位置に配置されている。第２の光源部４２は、例えばランプであり、サンプルＳ１下から上方に向けて光を照射する。第２の光源部４２は、検査ケース４１が検査位置Ｐ１にあるときに受光部１３の直下に配置され、受光部１３の一方のカメラ３１に向けて第２の光を照射可能に構成されている。第２の光源部４２は制御部１５に接続され、制御部１５の制御によって所定のタイミングで光を照射する。

移動機構部４４は、例えば縦フレーム２３や上フレーム２４に支持されるガイドレール部材４７と、ガイドレール部材４７を移動させることで検査ケース４１を所定位置に移動させる移動用モータ４９と、を備えている。移動機構部４４は、受光部１３のカメラ３１に対向する検査位置Ｐ１と、検査位置Ｐ１から退避した退避位置Ｐ２とで検査ケース４１を往復移動させる。

検査ケース４１の移動経路は、第１の光源部１２と受光部１３との間であって第１の光の経路内に位置する検査位置Ｐ１と、第１の光路から外れた退避位置Ｐ２とを含む。例えば本実施形態において、検査位置Ｐ１は受光部１３のカメラ３１の直下であり、退避位置Ｐ２は検査位置Ｐ１からＸ方向一方側に退避した位置である。なお、本実施形態において複数台のカメラ３１を備えるため、この複数台のカメラ３１の直下の複数箇所が、それぞれ検査位置Ｐ１となる。

移動機構部４４は制御部１５に接続されている。制御部１５の制御によって移動用モータ４９が所定の条件で駆動されることにより、検査ケース４１が所定の移動経路において移動可能に構成されている。

制御部１５は予め設定された制御プログラムや各種検出情報に基づいて、各種モータや第１の光源部１２、第２の光源部４２、及びカメラ３１等の動作を制御する。例えば制御部１５は、所定のタイミングでワーク回転モータ２７やサンプル回転モータ４６を駆動することにより、ワークＷ１またはサンプルＳ１を回転させる。また制御部１５は、所定のタイミングで第１の光源部１２を駆動することにより、第１の光をワークＷ１及び受光部１３に向けて照射する。また制御部１５は、所定のタイミングで第２の光源部４２を駆動することにより、第２の光をサンプルＳ１及び受光部１３に向けて照射する。制御部１５は、移動機構部４４を駆動することで、検査ケース４１を所定のタイミングで検査位置Ｐ１や退避位置Ｐ２に移動させる。

次に、本実施形態にかかる穴検出装置１０の動作について説明する。穴検出装置１０はワークの処理方法である穴検出方法及び受光部１３の性能を検査する検査方法を行う。

穴検出処理において、制御部１５は、ワーク回転モータ２７を駆動してワークＷ１を回転させるとともに、第１の光源部１２を駆動して所定位置に支持されるワークＷ１の一方側からワークＷ１に第１の光を照射する。受光部１３にて第１の光を検出すると、検出結果が制御部１５に送られる。制御部１５は受光部１３における検出結果から対象のワークＷ１の光透過性を検出し、穴や傷の有無を判定する。なお、穴検出処理の際には、検査装置１４は退避位置Ｐ２に退避している。例えば制御部１５は光透過性を検出する穴検出処理に先だって、初期設定として移動機構部４４を駆動し、検査ケース４１を退避位置Ｐ２に移動させる。以上の行程をくり返し行うことで、複数のワークＷ１に対して穴検出処理を順次行う。

また、穴検出装置１０は所定のタイミングで受光部１３の性能を検査する検査処理を行う。検査処理において、制御部１５は、移動機構部４４を駆動して、検査ケース４１を検査位置Ｐ１に配置する。このとき、受光部１３の直下にワークＷ１とは異なるサンプルＳ１が配され、その直下に第２の光源部４２が配置される。次に制御部１５は第２の光源部４２を駆動する。これにより第２の光源部４２から第２の光がサンプルＳ１に照射され、受光部１３にて第２の光を検出する。受光部１３における検出結果は制御部１５に送られる。制御部１５はこの第２の光の検出結果に基づき、受光部１３の受光性能を判定する。例えば予めサンプルＳ１に応じて算出された基準と、受光部１３にて検出された検出結果とを比較することで、受光部１３が正常に機能しているかどうかを判定することができる。本実施形態においては、１つの検査装置１４を移動させながら複数のカメラ３１の性能検査を順次行う。

本実施形態にかかる穴検出装置１０及び検査装置１４は、以下の様な効果を奏する。すなわち、各カメラ３１の直下の検査位置Ｐ１と退避位置Ｐ２とで移動可能な検査装置１４を備えるため、検査装置１４の設置作業を省略することができる。すなわち、例えばワーク支持部２５にサンプルＳ１を載せて検査を行う場合には、検査の度にワークＷ１の生産ラインを止めてワークＷ１を取り外し、サンプルＳ１をワーク支持部２５に設置することが必要となり作業性が悪い。これに対し上記本実施形態によれば、ワークＷ１の設置部とは別に構成されたサンプル支持部４３と第２の光源部４２とを移動可能としたことで、例えばワークＷ１が生産ラインに有る状態で短時間にて検査処理を行うことが可能である。したがって、通常のワークＷ１処理である穴検出作業を中断せずに、受光部１３の性能を検査することが可能となり、作業性が高い。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態に係る穴検出装置１０の構成について、図３を参照して説明する。図３は第２実施形態にかかる穴検出装置１０の一部の構成を拡大して示す側面図である。

なお、第２実施形態にかかる穴検出装置１０Ａは、検査装置１４Ａが第２の光路の光路長を調整する光路調整部５０を備える点において第１実施形態と異なるが、この他の構成は第１実施形態にかかる穴検出装置１０及び検査装置１４と同様であるため、共通する説明を省略する。

本実施形態にかかる穴検出装置１０Ａの検査装置１４Ａは、検査ケース４１の光透過窓４１ａ上に、光路調整部５０を備える。光路調整部５０は、第２の光を屈折させる屈折レンズ５１を備える。光路調整部５０は、例えば第２の光を屈折させて焦点距離を調整することにより、受光部１３に入射する第２の光を第１の光源部１２からの第１の光と同じ焦点距離を持たせる。このため、検査処理にて受光部１３で検出する第２の光と、通常のワークＷ１の穴検出処理において受光部１３で検出する第１の光の性質を同等とし、受光部１３の検出性能の検査精度を向上することができる。
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態に係る穴検出装置１０の構成について、図４を参照して説明する。図４は第３実施形態にかかる穴検出装置１０の一部の構成を拡大して示す側面図である。

なお、第３実施形態にかかる穴検出装置１０Ｂは、検査装置１４Ｂが第２の光路の光路長を調整する光路調整部５０を備える点において第１実施形態と異なるが、この他の構成は第１実施形態にかかる穴検出装置１０及び検査装置１４と同様であるため、共通する説明を省略する。

本実施形態にかかる穴検出装置１０Ｂの検査装置１４Ｂは、検査ケース４１の光透過窓４１ａ上に、光路調整部５０を備える。光路調整部５０は、第２の光を反射させる反射部材である複数の反射鏡５２を備える。光路調整部５０は、例えば第２の光を所定の方向に反射させ、複数の反射鏡５２を介して受光部１３に至るように光路を延ばすことができる。したがって、受光部１３に入射する第２の光に、第１の光源部１２からの第１の光と同じ光路長さを持たせる。このため、受光部１３の検査処理にて受光部１３で検出する第２の光と、ワークＷ１の穴検出処理において受光部１３で検出する第１の光の性質を同等とし、性能の検出精度を向上することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…穴検出装置（処理装置）、１１…支持部、１２…光源部、１３…受光部、１４…検査装置（検査ユニット）、１５…制御部、２１…ベース部、２２…下フレーム、２３…縦フレーム、２４…上フレーム、２５…ワーク支持部、２６…保持機構部、２７…ワーク回転モータ、３１…カメラ、３２…カバーケース、４１…検査ケース、４１ａ…光透過窓、４２…第２の光源部、４２Ａ…光路、４３…サンプル支持部、４４…移動機構部、４５…サンプル保持部、４６…サンプル回転モータ、４７…ガイドレール部材、４９…移動用モータ、５０…光路調整部、５１…屈折レンズ、５２…反射鏡、Ｐ１…検査位置、Ｐ２…退避位置、Ｓ１…サンプル、Ｗ１…ワーク。

Claims (7)

1. ワークを支持するワーク支持部と、
   前記ワークの一方側に配され前記ワークに第１の光を照射する第１の光源部と、
   前記ワークの他方側に配され前記第１の光を検出する受光部と、
   前記受光部に向けて第２の光を照射可能に構成された第２の光源部と、
   サンプルを支持するサンプル支持部と、
   前記受光部に対向する検査位置と、前記検査位置から退避した退避位置とで、前記サンプル支持部及び前記第２の光源部を移動させる移動機構部と、
   を備える処理装置。
2. 前記サンプル支持部及び前記第２の光源部を収容する検査ケースを備え、
   前記移動機構部は、前記受光部に対向する検査位置と、前記検査位置から退避した退避位置とで、前記検査ケースを移動させる移動機構部と、を備える、請求項１記載の処理装置。
3. 前記検査ケースは、前記ワーク支持部と前記受光部との間を通る経路で移動可能に構成され、
   前記サンプル支持部は前記サンプルを回転させる回転機構を備え、
   前記サンプルは、光を透過する穴が形成された板状部材であり、
   前記検査ケースが前記退避位置に配された状態で、前記受光部にて前記ワークを透過した前記第１の光を検出した結果に基づいて、前記ワークの光透過性を検出し、前記検査ケースが前記検査位置に配された状態で、前記受光部にて前記サンプルを透過した前記第２の光を検出した結果に基づいて、前記受光部の性能を判定する、制御部を備える、請求項２に記載の処理装置。
4. 前記第２の光源部からの光を反射させる１以上の反射部材を備え、前記第２の光源部からの光の経路である第２の光路の光路長を調整する光路調整部を備える請求項１または２に記載の処理装置。
5. 前記第２の光源部からの光を屈折させるレンズ部材を備え、
   前記第２の光源からの光の焦点距離を調整する光路調整部を備える請求項１または２に記載の処理装置。
6. ワークに第１の光を照射する第１の光源部と、前記第１の光を検出する受光部と、を備える検出装置に設けられ、前記受光部に向けて第２の光を照射可能に構成された第２の光源部と、サンプルを支持するサンプル支持部及び前記第２の光源部を収容する検査ケースと、前記受光部に対向する検査位置と、前記検査位置から退避した退避位置とで、前記検査ケースを移動させる移動機構部と、を備える検査装置。
7. 所定位置に支持されるワークの一方側から前記ワークに第１の光を照射し、前記ワークの他方側に配される受光部にて前記第１の光を検出することで、前記ワークの光透過性を検出することと、
   前記ワークとは異なるサンプルを前記受光部に対向する検査位置に配した状態で第２の光源から第２の光を前記サンプルに照射し、前記受光部にて前記第２の光を検出することで前記受光部の性能を検査することと、を備え、
   前記光透過性を検出する際には、前記サンプル及び前記第２の光源を、前記検査位置から退避した退避位置に配する、処理方法。