JP2018059830A - 外観検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な外観検査方法を提案する。
【解決手段】外観検査方法は、検査対象を検査ステージに搬入するステップと、照射手段と撮像手段とを含む検査装置を検査対象の所定の撮像位置へ当該検査対象に対し相対的に移動させるステップと、検査装置で照射と撮像とを行い、撮像データを生成するステップと、撮像データをコンピュータで画像処理することにより外観異常を抽出するステップと、画像処理で外観異常が抽出されれば、異常確認処理を行うステップと、検査対象を検査ステージから搬出するステップとを含む。異常確認処理が、作業者へ外観異常を報知することと、外観異常が抽出された処理画像等を作業者が視認可能に出力表示することと、抽出された外観異常が外観不良か否かの作業者の判定を受け付けて、その判定を検査対象の識別情報と関連付けられた外観不良情報として記憶装置に記憶することとを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、検査対象の外観不良を検査する外観検査方法に関する。

従来から、検査対象に光を照射する照射装置と、検査対象を撮像する撮像装置と、撮像装置で得られた受光画像を画像処理する画像処理装置と、画像処理装置の処理画像を表示する表示装置とを用いて、検査対象に存在する凹凸などの表面欠陥を含む外観不良を検出する技術が知られている。特許文献１，２には、この種の技術が開示されている。

特許文献１に記載の外観検査装置は、検査対象表面に向けて異なる方向から光を照射する複数のライトと、ＣＣＤカメラと、ライト及びカメラに対する検査対象の相対位置を自在に移動する位置決め手段としての２軸ロボットと、カメラで撮像した画像を画像処理して表示するモニタとを備えている。作業者は、モニタに表示された画像を目視して外観不良の有無を判断し、外観不良があれば不良箇所にマーキングを行う。或いは、コンピュータが不良箇所を認識し、解析により自動的に判定を行って、作業者の介在なしに自動的に外観検査を行う。

特許文献２に記載の表面欠陥検査装置は、ワークを搬送するワーク搬送手段と、照射手段及び撮像手段を含み、ワークの検査対象表面を所定の撮像角度で撮像する光学的センサと、ワークの形状データ及び位置情報に基づいて光学的センサを制御するセンサ制御手段と、光学的センサから得た画像を処理してワークの表面欠陥を検出する画像処理手段と、表面欠陥の検出結果を表示する表示手段と、光学的センサを手先部に装着したロボットアームと、所定の走査方向、走査速度、及び走査パターンに基づいて光学的センサを移動させるようにロボットアームを制御するロボット制御手段とを備えている。表面欠陥が検出されたワークは、ＮＧパレットに移動され、ここで作業者による確認や修理が行われる。

特開２００１−３０５０７５号公報 特開２００２−８２０６０号公報

上記特許文献１の外観検査装置では、作業者が外観不良を判断する場合には、モニタに表示された画像を作業者が常時監視せねばならない。また、上記特許文献１の外観検査装置でコンピュータが、特許文献２の表面欠陥検査装置で画像処理手段が、それぞれ外観不良ありと判定したときには、検査対象であるワークはＮＧパレットなどの検査エリア外へ移動され、ここで最終的に作業者によって目視確認される。例え、コンピュータに不良箇所が記録されていたとしても、作業者は目視で不良箇所を探し出して確認せねばならず、目視確認作業は労力及び時間を要する。また、コンピュータが検出した外観不良の内容によれば、作業者が処理画像を確認すれば直ちに良否が判定できるような場合もある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、コンピュータによる検査対象の外観異常の抽出と、作業者による外観異常箇所の良否判定とが組み合わされた、効率的な外観検査方法を提案することにある。

本発明の一態様に係る外観検査方法は、
検査対象を検査ステージに搬入するステップと、
照射手段と撮像手段とを含む検査装置を前記検査対象の所定の撮像位置へ当該検査対象に対し相対的に移動させるステップと、
前記検査装置で照射と撮像とを行い、撮像データを生成するステップと、
前記撮像データをコンピュータで画像処理することにより外観異常を抽出するステップと、
前記画像処理で外観異常が抽出されれば、異常確認処理を行うステップと、
前記異常確認処理を終えた前記検査対象、又は、前記画像処理で外観異常が抽出されなかった前記検査対象を前記検査ステージから搬出するステップとを含んでいる。
そして、前記異常確認処理が、
作業者へ外観異常を報知することと、
外観異常が抽出された処理画像、その撮像データ、及び、その撮像データと対応する撮像位置で前記撮像手段が撮像した画像のうち少なくとも１つを前記作業者が視認可能に出力表示することと、
抽出された外観異常が外観不良か否かの前記作業者の判定を受け付けて、その判定を前記検査対象の識別情報と関連付けられた外観不良情報として記憶装置に記憶することとを含んでいる。

上記の外観検査方法では、抽出された外観異常が外観不良であるか否かの最終的な判断は作業者によって行われる。よって、従来の作業者の目視による外観検査と同等の精度を維持することができる。また、従来のコンピュータによる画像処理のみで外観不良が判定される場合と比較して、外観異常を抽出するための閾値を下げることができ、外観不良の見逃しを回避することができる。

また、上記の外観検査方法では、外観異常が抽出された場合にのみ、検査工程に作業者が介入する。従って、作業者が処理画像を逐次確認する必要はなく、従来の作業者が目視で外観検査を行う場合と比較して、作業者の負担が軽減される。

また、上記の外観検査方法では、作業者は、外観異常の報知により異常確認処理が行われることを知ることができ、異常確認処理においてのみその検査工程に携わればよい。そのため、一人の作業者は、複数の検査工程を掛け持ちで監視することが可能となる。その結果、外観検査作業を効率化することができる。

本発明によれば、コンピュータによる検査対象の外観異常の検出と、作業者による外観異常箇所の良否判定とが組み合わされた、効率的な外観検査方法を提案することができる。

本発明の第１実施形態に係る外観検査システムの概略図である。 外観検査システムの制御系統の構成を示すブロック図である。 外観検査システムによる外観検査処理の流れ図である。 外観検査システムによる異常確認処理の流れ図である。 外観検査システムによる第２実施形態に係る外観検査処理の流れ図である。 外観検査システムによる第２実施形態に係る異常確認処理の流れ図である。

〔第１実施形態〕
次に、本発明の第１実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る外観検査システム１の概略図、図２は外観検査システム１の制御系統の構成を示すブロック図である。この外観検査システム１は、例えば、形状・構造・寸法・ラベルの位置などのワークＷの形状や構造に係る不良、凹凸・シワ・ブツなどワークＷの表面状態に係る不良、バリ・突起・欠け・汚れ・オイルの滲み・隙間・溶接状態などのワークＷの仕上がり状態に係る不良などを検出するためのものである。本実施形態では、外観検査システム１を用いてワークＷの表面状態に係る不良を検出する場合について説明する。

図１及び２に示すように、本実施形態に係る外観検査システム１は、検査装置２と、検査対象であるワークＷを保持する検査治具４と、制御ユニット６と、表示装置７と、入力装置８と、報知器９とを備えている。以下、外観検査システム１の各構成要素について詳細に説明する。

〔検査装置２〕
検査装置２は、センサユニット３と、センサユニット３の移動手段であるロボットアーム２１とで構成されている。後述するが、検査装置２は、予め記憶されたプログラムに従って動作する「自動モード」と、入力装置８が受け付けた作業者の操作に対応して動作する「手動モード」との、複数の制御モードを有する。自動モードでは、作業者による入力装置８の操作なしに、検査装置２が所定の作業を自動的に行う。なお、手動モードでは、入力装置８が受け付けた作業者の操作や、この操作に基づいて動作している検査装置２の動きが、自動的に修正されてもよい。

センサユニット３は、照射装置３１と、撮像装置３２と、マーカー３３とが図示されないフレームに一体的に組み付けられたものである。なお、センサユニット３は、照射装置３１からの照射光をワークＷへ向けて反射したり、ワークＷからの反射光を撮像装置３２へ入射したりする光学系を更に備えてもよい。

照射装置３１は、ワークＷの検査対象表面に光を照射する照射手段である。照射装置３１から出射する光の色、照射角度、照射範囲は、ワークＷから抽出する欠陥の種類に応じて適切に決定され、それに応じたライトが照射装置３１に備えられる。照射装置３１は、個別に点灯と消灯とを切り替え可能な複数のライトを備えていることが望ましい。複数のライトには、同軸ライトとリングライトとラインライトなど、異なる態様のライトが含まれていてよい。これにより、１つの照射装置３１で複数種類の外観不良を抽出することが可能となる。また、照射装置３１は、検査対象表面に対する光の照射角度を可変とするために、姿勢調整手段を備えていることが望ましい。

撮像装置３２は、照射装置３１から出射し、ワークＷの検査対象表面で反射した光を撮像する手段である。撮像装置３２として、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサを搭載したデジタルカメラやビデオカメラが使用される。また、撮像装置３２は、光学式又はデジタル式のズーム機能を備えていることが望ましい。更に、撮像装置３２は、検査対象表面に対する撮像角度を可変とするために、姿勢調整手段を備えていることが望ましい。撮像装置３２が撮像して得た撮像データは、制御ユニット６へ送信される。

マーカー３３は、ワークＷの表面にマーキングする手段である。マーカー３３は、制御ユニット６からの指令を受けて、ワークＷの外観不良箇所にマーキングを行う。マーカー３３としては、インクジェットやレーザーなどの公知のマーカーの中からワークＷに応じて選択されたものが用いられてよい。

センサユニット３は、ロボットアーム２１の手先部に着脱可能に装着されている。ロボットアーム２１は、センサユニット３の撮像位置（即ち、検査位置）を所定の走査軌道に沿って移動させるように、制御ユニット６の制御を受けて動作する。

ロボットアーム２１は、複数のリンクの連接体であって、リンク同士を接続している各関節には当該関節を駆動するアクチュエータや減速機などが設けられている（いずれも図示略）。本実施形態に係る外観検査システム１では、ロボットアーム２１として６軸の垂直多関節型アームが採用されている。但し、ロボットアーム２１の態様は本実施形態に限定されない。ロボットアーム２１として、３軸以上の垂直多関節型アームや、少なくとも１つの昇降軸を有する水平多関節型アームが採用されてもよい。

〔検査治具４〕
検査治具４は、ワークＷを保持する手段である。本実施形態に係る検査治具４は、ワークＷを保持する保持具４２と、保持具４２が手先部に装着されたロボットアーム４１とで構成されている。ロボットアーム４１は、ワークＷの重量に対応した可搬性能を有し、検査治具４はワークＷの検査ステージへの搬入と搬出も行う。

保持具４２は、ワークＷを拘束するもの、ワークＷを持ち上げるもの、ワークＷを把持するもの、ワークＷを吊り上げるものなど、ワークＷに応じて適切な態様のものが採用される。

ロボットアーム４１は、複数のリンクの連接体であって、リンク同士を接続している各関節には当該関節を駆動するアクチュエータや減速機などが設けられている（いずれも図示略）。本実施形態では、ロボットアーム４１として、６軸の垂直多関節型アームが採用されている。但し、ロボットアーム４１の態様はこれに限定されず、ロボットアーム４１として、３軸以上の垂直多関節型アームや、少なくとも１つの昇降軸を有する水平多関節型アームが採用されてもよい。或いは、ロボットアーム４１に代えて、間欠駆動されるベルト搬送装置などの他のワーク搬送手段が用いられてもよい。

〔表示装置７〕
表示装置７は、制御ユニット６と電気的に接続されており、制御ユニット６からの出力を表示するものである。表示装置７には、少なくとも１つのディスプレイが含まれている。また、この表示装置７には、タッチパネル式ディスプレイが含まれていてもよい。

〔入力装置８〕
入力装置８は、制御ユニット６と電気的に接続されており、制御ユニット６へ情報や操作を入力するものである。作業者が入力装置８を操作し、入力装置８が受け付けた情報や操作は、制御ユニット６へ入力される。入力装置８には、検査装置２を操作するための少なくとも１つの方向操作具が設けられている。この方向操作具が受け付けた操作方向に、検査装置２の撮像位置を移動させることができる。入力装置８には、この方向操作具の他に、例えば、キーボードや、ボタン、レバーなどが含まれていてよい。

〔報知器９〕
報知器９は、制御ユニット６と電気的に接続されており、制御ユニット６から作業者へ向けて外観異常を報知するものである。報知器９は、ランプ、スピーカなどの公知の報知器のうち少なくとも１つであってよい。報知器９に代えて又は加えて、表示装置７が報知器９としての機能を併せ備えていてもよい。

〔制御ユニット６〕
制御ユニット６には、検査装置２（即ち、センサユニット３及びロボットアーム２１）と、検査治具４と、表示装置７と、入力装置８と、報知器９とが電気的に接続されている。制御ユニット６は、いわゆるコンピュータであって、ＣＰＵ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を有している（いずれも図示略）。記憶部には、制御ユニット６が実行する制御プログラムや、各種固定データ等が記憶されている。演算処理部は、外部装置とデータの送受信を行う。また、演算処理部は、各種センサからの検出信号の入力や各制御対象への制御信号の出力を行う。制御ユニット６では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することにより、外観検査システム１の各種動作を制御するための処理が行われる。なお、制御ユニット６は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。また、制御ユニット６は、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等から構成されていてもよい。

制御ユニット６は、機能ブロックとして、センサ制御装置６１と、アーム制御装置６２と、治具制御装置６３と、画像処理装置６４と、記憶装置６５とを備えている。図２では、これらの機能ブロックが１つの制御ユニット６にまとめて示されているが、各機能ブロック又は複数の機能ブロックの組み合わせが独立した１以上のコンピュータによって実現されていてもよい

センサ制御装置６１は、照射装置３１に光を出射させ、これにタイミングを合わせて撮像装置３２に撮像させるように、照射装置３１及び撮像装置３２の動作を制御する。また、センサ制御装置６１は、ワークＷの検査対象表面に対する光の照射角度が所定角度となるように、照射装置３１の姿勢を調整し、撮像角度が照射角度と対応した角度となるように、撮像装置３２の姿勢を調整する。更に、センサ制御装置６１は、入力装置８が受け付けたマーキング操作に対応して、外観不良箇所がマーキングされるようにマーカー３３を動作させる。

アーム制御装置６２は、記憶装置６５に予め記憶されている走査軌道に沿ってセンサユニット３が移動するように、センサユニット３が装着されたロボットアーム２１の手先部を変位させる。より詳細には、アーム制御装置６２は、ロボットアーム２１の手先部が変位するように、ロボットアーム２１の各関節に設けられたアクチュエータの動作を制御する。なお、ロボットアーム２１の手先部の変位には、位置の変位に加え、姿勢の変化も含まれる。

治具制御装置６３は、図示されない搬入パレットに収容されたワークＷを取り出して検査ステージへ搬入し、検査の間にわたりワークＷを保持し、検査が終わればワークを検査ステージから搬出して図示されない搬出パレットへ収容するように、検査治具４の動作を制御する。より詳細には、治具制御装置６３は、記憶装置６５に予め記憶されている所定の動作シーケンスに基づいて、上記のワークＷの搬入から搬出までの一連の動作と対応してワークＷの保持具４２が変位するように、ロボットアーム４１の各関節に設けられたアクチュエータの動作を制御する。

検査装置２と検査治具４とが協動してワークＷの外観検査作業を行うように、検査治具４の動作と検査装置２の動作とは同期されている。本実施形態では、検査中は、検査装置２が移動して検査治具４に保持されたワークＷは固定されているが、検査装置２とワークＷが共に移動したり、検査装置２が固定されてワークＷが移動したりしてもよい。

画像処理装置６４は、撮像装置３２から受け取った撮像データに対し、外観異常箇所を抽出可能なように画像処理を行い、処理画像から外観異常を抽出する。このような画像処理として、エッジ抽出のための微分処理、ノイズ除去のための平滑化処理、表面欠陥を孤立点として検出するための二値化処理などが挙げられる。ここで、「外観異常」とは、予め設定された正常な表面のデータと相違していたり、その周囲と比較して特異であったりすることを意味し、必ずしも外観不良とならない。抽出された外観異常は、後述する作業者による判定作業で「外観不良」であるか否かが判定される。

記憶装置６５は、外観検査に係る情報を記憶した記憶手段である。記憶装置６５には、ワークＷの識別情報と対応させて、検査情報が記憶されている。検査情報には、例えば、センサユニット３の走査軌道、抽出すべき外観不良の内容、外観不良の内容と対応した照射角度と撮像角度、撮像データに適用される画像処理の内容、検査治具４の動作などが含まれている。

また、記憶装置６５には、外観不良情報が記憶されている。外観不良情報には、例えば、ワークＷの識別情報、外観不良の有無、外観不良箇所の位置、外観不良の内容などが含まれている。

更に、記憶装置６５には、異常情報が記憶されていてよい。異常情報には、例えば、ワークＷの識別情報、外観異常の位置、外観異常が抽出された処理画像などが含まれる。

〔外観検査方法〕
ここで、上記構成の外観検査システム１を用いた外観検査方法について説明する。図３は外観検査システム１による外観検査処理の流れ図である。

先ず、制御ユニット６は、検査情報を記憶装置６５から読み出し（ステップＳ１）、検査情報と対応するワークＷを検査ステージへ搬入するように、検査治具４を動作させる（ステップＳ２）。なお、ワークＷが検査ステージに搬入されてから、このワークＷに対応する検査情報が読み出されてもよい。

制御ユニット６は、センサユニット３を次の撮像位置へ移動させるように、検査装置２（詳細には、ロボットアーム２１）を動作させる（ステップＳ３）。なお、本実施形態では、ワークＷの表面が複数の検査エリアに仮想的に分割され、各検査エリアについて検査を行うように、センサユニット３がワークＷの表面を走査する。

制御ユニット６は、センサユニット３が撮像位置へ到達すると、ワークＷへの照射と撮像とを行うようにセンサユニット３を動作させる（ステップＳ４）。制御ユニット６は、センサユニット３が生成した撮像データを取得する（ステップＳ５）。

制御ユニット６は、受け取った撮像データを画像処理する（ステップＳ６）。この画像処理において外観異常が抽出されなかった場合は（ステップＳ７でＮＯ）、次の撮像位置が有れば（ステップＳ９でＹＥＳ）ステップＳ３へ戻る。次の撮像位置が無ければ（ステップＳ９でＮＯ）、制御ユニット６は、ワークＷを検査ステージから搬出するように検査治具４を動作させ（ステップＳ１０）、外観検査処理を終了する。

一方、画像処理によって外観異常が抽出された場合は（ステップＳ７でＹＥＳ）、制御ユニット６は、異常確認処理を行う（ステップＳ８）。図４は外観検査システム１による異常確認処理の流れ図である。

図４に示すように、異常確認処理（ステップＳ８）では、先ず、制御ユニット６は報知器９及び／又は表示装置７に外観異常の抽出を出力して、作業者に外観異常の抽出を報知する（ステップＳ１１）。次いで、制御ユニット６は、表示装置７の出力表示を切り替える（ステップＳ１２）。ここで、表示装置７には、外観異常が抽出された処理画像、その撮像データ、及び、その撮像データと対応する撮像位置で撮像装置３２が撮像した画像のうち少なくとも１つが、作業者が視認可能に出力表示される。

続いて、制御ユニット６は、検査装置２の制御モードを自動モードから手動モードに切り替える（ステップＳ１３）。

作業者は、表示装置７に表示された処理画像等を視認して、処理画像から抽出された外観異常が外観不良であるか否かを判定し、入力装置８を介して判定結果を制御ユニット６へ入力する。なお、作業者は、外観異常が外観不良であるか否かを判定するに際し、入力装置８を利用して検査装置２を手動操作し、更なる判断材料を得ることができる。更なる判断材料とは、例えば、ワークＷの外観異常が検出された箇所の画像、その画像をズームイン又はズームアウトした画像、その画像と撮影の角度（照射角度及び撮像角度）が変更された画像、その画像に別の画像処理を施した画像、などである。なお、画像には映像が含まれ得る。

具体的には、制御ユニット６は、作業者による判定結果の入力が無く（ステップＳ１４でＮＯ）、且つ、入力装置８が作業者による検査装置２の手動操作を受け付けると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、この手動操作を取得して、検査装置２に手動操作と対応するように動作させ、検査装置２で得られた撮像データ又はその画像処理後のデータを表示装置７に出力する（ステップＳ１９）。

制御ユニット６は、作業者による判定結果の入力が有れば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、外観不良情報を記憶装置６５に記録する（ステップＳ１５）。なお、外観不良情報は、画像処理で抽出された外観異常が外観不良でない場合（即ち、過剰判断であった場合）も記録されることが望ましい。記憶装置６５に蓄積された外観不良情報は、画像処理で外観異常を抽出する画像処理装置６４を学習させるために利用することができる。ここで、外観不良と判定された場合には、制御ユニット６は、外観不良箇所をマーキングするように、マーカー３３を動作させてもよい。

最後に、制御ユニット６は、検査装置２の制御モードを手動モードから自動モードに切り替えて（ステップＳ１６）、異常確認処理を終了する。

以上に説明したように、本実施形態の外観検査方法は、検査対象であるワークＷを検査ステージに搬入するステップと、照射手段３１と撮像手段３２とを含む検査装置２を検査対象の所定の撮像位置へ当該検査対象に対し相対的に移動させるステップと、検査装置２で照射と撮像とを行い、撮像データを生成するステップと、撮像データをコンピュータ（即ち、制御ユニット６の画像処理装置６４）で画像処理することにより外観異常を抽出するステップと、画像処理で外観異常が抽出されれば、異常確認処理を行うステップと、異常確認処理を終えた検査対象、又は、画像処理で外観異常が抽出されなかった検査対象を検査ステージから搬出するステップとを含んでいる。

そして、上記の異常確認処理が、作業者へ外観異常を報知することと、外観異常が抽出された処理画像、その撮像データ、及び、その撮像データと対応する撮像位置で撮像手段３２が撮像した画像のうち少なくとも１つを作業者が視認可能に出力表示することと、抽出された外観異常が外観不良か否かの作業者の判定を受け付けて、その判定を検査対象の識別情報と関連付けられた外観不良情報として記憶装置６５に記憶することとを含むことを特徴としている。

上記の外観検査方法では、抽出された外観異常が外観不良であるか否かの最終的な判断は作業者によって行われる。よって、従来の作業者の目視による外観検査と同等の精度を維持することができる。また、従来の画像処理のみで外観不良が判定される場合と比較して、画像処理による外観異常の抽出のための閾値を下げることができ、外観不良の見逃しを回避することができる。

また、上記の外観検査方法では、画像処理で外観異常が抽出された場合にのみ、検査工程に作業者が介入する。従って、作業者が処理画像を逐次確認する必要はなく、従来の作業者が目視で外観検査を行う場合と比較して、作業者の負担が軽減される。

また、上記の外観検査方法では、作業者は、外観異常の報知により異常確認処理が行われることを知ることができ、異常確認処理においてのみその検査工程に携わればよい。そのため、一人の作業者は、複数の検査工程を掛け持ちで監視することが可能となる。その結果、ワークＷの外観検査を効率化することができる。

また、本実施形態の外観検査方法において、異常確認処理が、検査装置２を作業者の手動操作に対応して動作する手動モードに切り替えることと、作業者の判定を受け付けた後で、検査装置２を予め記憶されたプログラムに則って動作する自動モードに切り替えることとを、更に含んでいる。

このように、異常確認処理において検査装置２は手動モードに切り替えられる。よって、作業者は、検査装置２を手動操作して、抽出された外観異常が外観不良であるか否かの判定を行うための追加の判断材料（情報）を得ることができる。作業者は追加の判断材料を得て、より正確に外観不良の判定を行うことができる。

また、本実施形態の外観検査方法において、異常確認処理が、抽出された外観異常が外観不良であれば、検査対象の外観不良箇所にマーキングすることを更に含んでいる。

このように、検査対象の外観不良箇所がマーキングされることにより、外観不良箇所の修繕作業が容易となる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る外観検査システム１では、上記第１実施形態に係る外観検査システム１と構成は実質的に同じであり、外観検査方法が異なる。そこで、本実施形態の説明では、外観検査方法について説明し、外観検査システム１の構成に係る説明を省略する。

〔外観検査方法〕
ここで、上記構成の外観検査システム１を用いた外観検査方法について図５を用いて説明する。図５は外観検査システム１による第２実施形態に係る外観検査処理の流れ図である。

先ず、制御ユニット６は、検査情報を記憶装置６５から読み出す（ステップＳ３１）。制御ユニット６は、検査情報と対応するワークＷを検査ステージへ搬入するように、検査治具４を動作させる（ステップＳ３２）。なお、ワークＷが検査ステージに搬入されてから、このワークＷに対応する検査情報が読み出されてもよい。

制御ユニット６は、センサユニット３を次の撮像位置へ移動させるように、検査装置２（詳細には、ロボットアーム２１）を動作させる（ステップＳ３３）。

制御ユニット６は、センサユニット３が撮像位置へ到達すると、ワークＷへの照射と撮像とを行うようにセンサユニット３を動作させる（ステップＳ３４）。制御ユニット６は、センサユニット３が生成した撮像データを取得する（ステップＳ３５）。

制御ユニット６は、受け取った撮像データを画像処理する（ステップＳ３６）。この画像処理によって外観異常が抽出された場合は（ステップＳ３７でＹＥＳ）、制御ユニット６は、異常情報を記憶装置６５に記録する（ステップＳ３８）。

異常情報を記録したあと、或いは、外観異常が抽出されなかった場合は（ステップＳ３７でＮＯ）、制御ユニット６は、次の撮像位置が有れば（ステップＳ３９でＹＥＳ）ステップＳ３３へ戻る。一方、次の撮像位置が無ければ（ステップＳ３９でＮＯ）、制御ユニット６は、このワークＷに関して少なくとも１つの異常情報の記録が有るか否かを判断する。制御ユニット６は、このワークＷに関して異常情報が無ければ（ステップＳ４０でＮＯ）、ワークＷを検査ステージから搬出するように検査治具４を動作させ（ステップＳ４２）、外観検査処理を終了する。

一方、制御ユニット６は、このワークＷに関して少なくとも１つの異常情報の記録が有れば（ステップＳ４０でＹＥＳ）、異常確認処理を行う（ステップＳ４１）。図６は外観検査システム１による第２実施形態に係る異常確認処理の流れ図である。

図６に示すように、異常確認処理（ステップＳ４１）では、先ず、制御ユニット６は報知器９及び／又は表示装置７に異常の抽出を出力して、作業者に異常の抽出を報知する（ステップＳ５１）。次いで、制御ユニット６は、記憶装置６５に記録された異常情報を読み出す（ステップＳ５２）。

制御ユニット６は、読み出した異常情報のうち初めの異常情報に関し、外観異常が抽出された処理画像と対応する撮像位置へセンサユニット３が移動するように、ロボットアーム２１を動作させる（ステップＳ５３）。更に、制御ユニット６は、表示装置７の出力表示を切り替える（ステップＳ５４）。ここで、表示装置７には、外観異常が抽出された処理画像、その撮像データ、及び、その撮像データと対応する撮像位置で撮像装置３２が撮像した画像のうち少なくとも１つが、作業者が視認可能に出力表示される。

続いて、制御ユニット６は、検査装置２の制御モードを自動モードから手動モードに切り替える（ステップＳ５５）。

作業者は、表示装置７に表示された処理画像等を視認して、処理画像から抽出された外観異常が外観不良であるか否かを判定し、入力装置８を介して判定結果を制御ユニット６へ入力する。なお、作業者は、外観異常が外観不良であるか否かを判定するに際し、入力装置８を利用して検査装置２を手動操作し、更なる判断材料を得ることができる。更なる判断材料とは、例えば、ワークＷの外観異常が検出された箇所の画像、その画像をズームイン又はズームアウトした画像、その画像と撮影の角度（照射角度及び撮像角度）が変更された画像、その画像に別の画像処理を施した画像、などである。なお、画像には映像が含まれ得る。

具体的には、制御ユニット６は、作業者による判定結果の入力が無く（ステップＳ５６でＮＯ）、且つ、入力装置８が作業者による検査装置２の手動操作を受け付けると（ステップＳ６１でＹＥＳ）、この手動操作を取得して、検査装置２に手動操作と対応するように動作させ、検査装置２で得られた撮像データ又はその画像処理後のデータを表示装置７に出力する（ステップＳ６２）。

制御ユニット６は、作業者による判定結果の入力が有ると（ステップＳ５６でＹＥＳ）、外観不良情報を記憶装置６５に記録する（ステップＳ５７）。外観不良情報は、画像処理で抽出された外観異常が外観不良でない場合（即ち、過剰判断であった場合）も記録されることが望ましい。ここで、外観不良と判定された場合には、制御ユニット６は、外観不良箇所をマーキングするように、マーカー３３を動作させる。

制御ユニット６は、検査装置２の制御モードを手動モードから自動モードに切り替える（ステップＳ５８）。制御ユニット６は、読み出した異所情報に次の外観異常箇所があるかどうかを判断し、次の外観異常箇所があれば（ステップＳ５９でＹＥＳ）、ステップＳ５３に戻って処理を繰り返す。一方、次の外観異常箇所が無ければ（ステップＳ５９でＮＯ）、異常確認処理を終了する。

以上に説明したように、前述の第１実施形態に係る外観検査方法では、検査装置２を、複数の撮像位置を繋いだ所定の走査軌道に沿って走査させながら、各撮像位置で撮像データの生成、外観異常の抽出、及び、抽出された外観異常が外観不良か否かの判定を行う。これに対し、第２実施形態に係る外観検査方法では、検査装置２を、複数の撮像位置を繋いだ所定の走査軌道に沿って走査させながら、各撮像位置で撮像データの生成及び外観異常の抽出を行い、走査軌道の走査を終えてから、抽出された外観異常が外観不良か否かの判定を行う。１つのワークＷに対し外観異常が数箇所程度に収まる場合には、後者の方が作業者の拘束時間が短くなり、作業者の負担が軽減され、より効率的な検査作業を行うことができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。上記の説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

１ ：外観検査システム
２ ：検査装置
３ ：センサユニット
４ ：検査治具
６ ：制御ユニット
７ ：表示装置
８ ：入力装置
９ ：報知器
２１ ：ロボットアーム
３１ ：照射装置（照射手段）
３２ ：撮像装置（撮像手段）
３３ ：マーカー
４１ ：ロボットアーム
４２ ：保持具
６１ ：センサ制御装置
６２ ：アーム制御装置
６３ ：治具制御装置
６４ ：画像処理装置
６５ ：記憶装置
Ｗ ：ワーク

Claims (5)

1. 検査対象を検査ステージに搬入するステップと、
   照射手段と撮像手段とを含む検査装置を前記検査対象の所定の撮像位置へ当該検査対象に対し相対的に移動させるステップと、
   前記検査装置で照射と撮像とを行い、撮像データを生成するステップと、
   前記撮像データをコンピュータで画像処理することにより外観異常を抽出するステップと、
   前記画像処理で外観異常が抽出されれば、異常確認処理を行うステップと、
   前記異常確認処理を終えた前記検査対象、又は、前記画像処理で外観異常が抽出されなかった前記検査対象を前記検査ステージから搬出するステップとを含み、
   前記異常確認処理が、
   作業者へ外観異常を報知することと、
   外観異常が抽出された処理画像、その撮像データ、及び、その撮像データと対応する撮像位置で前記撮像手段が撮像した画像のうち少なくとも１つを前記作業者が視認可能に出力表示することと、
   抽出された外観異常が外観不良か否かの前記作業者の判定を受け付けて、その判定を前記検査対象の識別情報と関連付けられた外観不良情報として記憶装置に記憶することとを含む、
   外観検査方法。
2. 前記異常確認処理が、
   前記検査装置を前記作業者の手動操作に対応して動作する手動モードに切り替えることと、
   前記作業者の判定を受け付けた後で、前記検査装置を予め記憶されたプログラムに則って動作する自動モードに切り替えることとを、更に含む、
   請求項１に記載の外観検査方法。
3. 前記異常確認処理が、
   抽出された外観異常が外観不良であれば、前記検査対象の外観不良箇所にマーキングすることを更に含む、
   請求項１又は２に記載の外観検査方法。
4. 前記検査装置を、複数の撮像位置を繋いだ所定の走査軌道に沿って走査させながら、各撮像位置で撮像データの生成、外観異常の抽出、及び、抽出された外観異常が外観不良か否かの判定を行う、
   請求項１に記載の外観検査方法。
5. 前記検査装置を、複数の撮像位置を繋いだ所定の走査軌道に沿って走査させながら、各撮像位置で撮像データの生成及び外観異常の抽出を行い、前記走査軌道の走査を終えてから、抽出された外観異常が外観不良か否かの判定を行う、
   請求項１に記載の外観検査方法。

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