JP2020152052A - センタリング装置、センタリング方法および検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】フットプリントの削減およびタクトタイムの短縮を図りながら、物品を正確にセンタリングすることができるセンタリング装置およびセンタリング方法、ならびにセンタリング装置によりセンタリングされた物品を高精度に検査することができる検査システムを提供する。【解決手段】物品の移載中にステージに近づく物品に対して相対的に上昇するセンタリングベース部の上面から鉛直上方に延設される複数のセンタリング部材は、鉛直部位をステージの反対側に向けるとともに軸線から鉛直部位までの距離が物品の内径の半分の距離となるように、軸線を中心に互いに異なる水平方向に配置され、物品の移載中に物品の内周部が複数のテーパー部位の一部と接触するとき、接触するテーパー部位で内周部を複数の鉛直部位に案内した後で内周部を複数の鉛直部位に摺接させながら物品をステージに案内する。【選択図】図１０

Description

この発明は、円環状の物品をステージに対してセンタリングするセンタリング装置およびセンタリング方法、ならびにセンタリングされた物品を回転させながら撮像して得られる画像に基づいて検査する検査システムに関するものである。

円環状の物品を検査するために、例えば特許文献１に記載された欠陥検査装置が提案されている。この欠陥検査装置は、上記物品としてタイヤを検査するものである。この装置では、タイヤ回転台（本発明の「ステージ」の一例に相当）上にタイヤが載置され、タイヤ回転台によってタイヤが一周回転される間にタイヤの側面がラインセンサカメラにより撮像される。そして、欠陥検査装置は、撮像された画像に基づいてタイヤの側面のサイドウォール部にある引っ掻き傷や製造工程内で生じてしまう直線状欠陥などを検出する。

上記装置による検査を効率的なものとするために、上記欠陥検査装置は従来より周知の搬送装置と組み合わされることが多い。搬送装置としては、ローラーコンベアを備えたものや一対のベルトコンベアを備えたものが知られており、タイヤを横置き状態で搬送する。つまり、搬送装置は、タイヤのサイドウォール部の一方（本発明の「物品の下面」に相当）をローラーやベルトにより支持しつつタイヤ回転台に搬入する。そして、欠陥検査装置と搬送装置とを組み合わせた検査システムでは、検査前のタイヤが搬送装置からタイヤ回転台に移載されて欠陥検査装置により検査された後で、検査済のタイヤがタイヤ回転台から搬送装置に戻され、当該搬送装置によって欠陥検査装置から搬出される。

また、上記欠陥検査装置により高精度な検査を行うためには、タイヤを回転させる前にタイヤの中心をタイヤ回転台の回転中心と一致させる、つまりタイヤのセンタリングが必要となる。そこで、検査システムでは、検査前のタイヤをタイヤ回転台に搬送する経路にセンタリング装置が追加配備され、搬送装置によりタイヤを搬送する方向と直交する幅方向においてタイヤをセンタリングしておく技術が多用されている。なお、当該センタリング装置としては、例えば特許文献２に記載されているように、ベルトコンベアやローラーコンベアに支持されているタイヤのトレッド部を互いに異なる４つの幅方向外側からアームを接触させることでタイヤのセンタリングを行う装置を用いることができる。

特開２０１５−５５５８０号公報 国際公開第２０１４／１９９５０８号

しかしながら、従来技術では、搬送装置にセンタリング装置を追加装備した分だけ検査システムの大型化は避けられず、フットプリントの増大を招いている。

また、テーブルへの物品の搬送途中でセンタリング動作を実行するために、その分だけタクトタイムの増加を招いている。

さらに、センタリング処理を行った物品をテーブルの上方位置に搬送し、搬送装置からテーブルに移載している。このため、搬送時や移載時の振動や衝撃などにより物品が水平方向に変位すると、非センタリング状態となり、正確な検査を行うことが難しくなる。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、フットプリントの削減およびタクトタイムの短縮を図りながら、物品を正確にセンタリングすることができるセンタリング装置およびセンタリング方法、ならびにセンタリング装置によりセンタリングされた物品を高精度に検査することができる検査システムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、搬送装置によりステージの上方位置に搬送された後で搬送装置がステージに対して相対的に下降することで搬送装置からステージに移載される、円環状の物品をステージに対してセンタリングするセンタリング装置であって、物品の移載中にステージに近づく物品に対して相対的に上昇するセンタリングベース部と、センタリングベース部の上面から鉛直上方に延設される複数のセンタリング部材とを備え、複数のセンタリング部材の各々は、ステージから鉛直上方に延びる軸線と平行に延びる鉛直部位を有する下端部と、鉛直部位の上方端に続き鉛直上方に行くにしたがって軸線に近接するように傾斜するテーパー部位を有する上端部とを有し、複数のセンタリング部材は、鉛直部位をステージの反対側に向けるとともに軸線から鉛直部位までの距離が物品の内径の半分の距離となるように、軸線を中心に互いに異なる水平方向に配置され、物品の移載中に物品の内周部が複数のテーパー部位の一部と接触するとき、接触するテーパー部位で内周部を複数の鉛直部位に案内した後で内周部を複数の鉛直部位に摺接させながら物品をステージに案内することを特徴としている。

また、本発明の第２態様は、搬送装置によりステージの上方位置に搬送された後で搬送装置がステージに対して相対的に下降することで搬送装置からステージに移載される、円環状の物品をステージから鉛直上方に延びる軸線に対してセンタリングするセンタリング方法であって、物品の移載中にステージに近づく物品に対して相対的に上昇するセンタリングベース部の上面に、軸線と平行に延びる鉛直部位を有する下端部ならびに鉛直部位の上方端に続き鉛直上方に行くにしたがって軸線に近接するように傾斜するテーパー部位を有する上端部を有する複数のセンタリング部材を、鉛直部位をステージの反対側に向けるとともに軸線から鉛直部位までの距離が物品の内径の半分の距離となるように、軸線を中心に互いに異なる水平方向に配置された、センタリング装置を搬送装置の相対的な下降開始前に搬送装置の下方位置に配置する第１工程と、物品の移載中に、搬送装置とともにステージに対して相対的に下降する物品の内周部が複数のテーパー部位の一部と接触するとき、接触するテーパー部位で内周部を複数の鉛直部位に案内した後で内周部を複数の鉛直部位に摺接させながら物品をステージに案内しつつセンタリングする第２工程と、を備えることを特徴としている。

さらに、本発明の第３態様は、上記センタリング装置と、センタリング装置によりセンタリングされた物品を支持するステージを軸線まわりに回転させる回転ステージ装置と、回転ステージ装置により回転される物品を撮像して画像を取得する撮像装置と、画像に基づいて物品を検査する検査装置と、を備えることを特徴としている。

このように構成された発明では、搬送装置がステージに対して相対的に下降することで搬送装置からステージに移載される。つまり、物品の移載態様として、（１）搬送装置の下降に伴って物品を上方位置から鉛直下方に移動して物品の移載を行う態様と、（２）物品を静止させたままステージを上方位置よりも上方に上昇させることで物品の移載を行う態様と、（３）物品の下降とステージの上昇とを組み合わせて物品の移載を行う態様とがある。これらの移載中においては、物品がステージに対して相対的に近づく。一方、センタリング装置では、センタリングベース部が上記物品に対して相対的に上昇する。また、当該センタリングベース部の上面に複数のセンタリング部材が鉛直上方に延設されている。したがって、搬送装置の相対的な下降開始時点でステージに対する物品のセンタリングが完了していない場合、物品の移載中に物品の内周部が複数のテーパー部位の一部と接触する。そこからさらに物品の移載が進行すると、センタリングベース部と一緒にセンタリング部材が物品に対して相対的に上昇する。このとき、物品の内周部が上記テーパー部位に沿って摺動し、複数の鉛直部位に案内されてセンタリングされる。このように物品の移載と並行して物品のセンタリングが実行される。したがって、物品の移載とセンタリングとを個別に実行する従来技術よりもタクトタイムが短縮される。

また、搬送装置、センタリング装置およびステージが鉛直方向に沿って位置した状態で物品のセンタリングが実行されるため、従来技術に比べてフットプリントが削減される。

さらに、上方位置に搬送されてきた時点で物品が非センタリング状態であったとしても、上記したように物品の移載中に内周部がテーパー部位に沿って摺動しながら複数の鉛直部位に案内されて高精度にセンタリングされる。

この発明によれば、鉛直部位とそれに続くテーパー部位とを有する複数のセンタリング部により物品をセンタリングするように構成しているため、フットプリントを削減し、タクトタイムを短縮しながら、物品を正確にセンタリングすることができる。

本発明に係る検査システムの一実施形態の全体構成を示す図である。 図１に示す検査システムの電気的構成を示すブロック図である。 搬送装置、回転ステージ装置およびセンタリング装置が配置された空間の内部構造を模式的に示す斜視図である。 図３を上方から見た平面図である。 回転ステージ装置およびセンタリング装置の構造を模式的に示す斜視図である。 検査システムの主要な動作を模式的に示す図である。 検査システムの主要な動作を模式的に示す図である。 検査システムの主要な動作を模式的に示す図である。 検査システムの主要な動作を模式的に示す図である。 検査システムの主要な動作を模式的に示す図である。 図１に示す検査システムによるタイヤの検査動作を示すタイミング図である。 新たなタイヤの検査に適合する撮像ヘッドの移動パターンならびにピンのＸ方向間隔を設定するフローチャートである。 Ｘ方向間隔の調整後における軸線に対するテーパーピンの位置を模式的に示す図である。 搬送装置からステージへのタイヤの移載動作およびセンタリング動作を模式的に示す図である。 本発明に係る検査システムの他の実施形態で使用するセンタリング部材の構造および軸線に対する位置を模式的に示す図である。 本発明に係る検査システムの別の実施形態で使用するセンタリング部材の構造および軸線に対する位置を模式的に示す図である。

図１は、本発明に係る検査システムの一実施形態の全体構成を示す図である。また、図２は、図１に示す検査システムの電気的構成を示すブロック図である。この検査システム１００は円環状の物品の一例であるタイヤＴを検査するものである。検査システム１００では、カバー１１により囲まれた装置本体の内部が３つの空間１２〜１４に区画されている。これらのうち中段に位置する空間１３には、搬送装置２、回転ステージ装置３およびセンタリング装置４が配置されている。また、空間１３の上方に位置する空間１２には撮像装置５が配置される一方、空間１３の下方に位置する空間１４には、検査システム１００に含まれる各種装置を制御するとともにタイヤＴを検査する制御装置９が収納されている。そして、制御装置９によりシステムの各部が次のように制御される。

空間１３では、カバー１１の左側面に設けられた開口（図示省略）を介してタイヤＴが横置き状態で送り込まれる（図１中の矢印ＡＲ１）と、当該タイヤＴが搬送装置２により回転ステージ装置３のステージの上方位置（後で説明する図３の点線位置）に搬入された後でステージに移載される。こうしてステージ上でタイヤＴが支持された、検査位置Ｐでタイヤ検査が行われるが、検査に先立って上記移載中にタイヤＴはセンタリング装置４によりステージに対してセンタリングされる。そして、回転ステージ装置３によってタイヤＴが回転され、その回転中に撮像装置５によりタイヤＴが撮像される。その後で、タイヤＴはステージから搬送装置２に戻される。そして、搬送装置２によりタイヤＴはカバー１１の右側面に搬送され、同右側面に設けられた開口（図示省略）から取り出される（図１中の矢印ＡＲ２）。一方、制御装置９は、上記したタイヤＴの搬送装置２への戻し動作およびタイヤＴの搬送と並行して、撮像された画像に基づいてタイヤＴを検査する。

次に、図１〜図５および図６Ａ〜図６Ｅを参照しつつ各装置の構成について詳述するが、各図において装置各部の配置関係を明確にするために、次のように定義する。搬送装置２によるタイヤＴの搬送方向を「Ｘ方向」とし、図１の左手側から右手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「−Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向Ｙのうち、検査システム１００の正面側を「−Ｙ方向」と称するとともに、背面側を「＋Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向Ｚにおける上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「−Ｚ方向」と称する。

図３は、搬送装置、回転ステージ装置およびセンタリング装置が配置された空間の内部構造を模式的に示す斜視図である。また、図４は、図３を上方から見た平面図である。図４では、上記空間１３内での搬送装置２の構成部品を明示するために、搬送装置２の構成部品にドットを付している。空間１３内では、プレート状の基台１３１が固定的に配置されており、当該基台１３１により搬送装置２、回転ステージ装置３およびセンタリング装置４が下方から支持されている。

搬送装置２はプレート状の搬送ベース２１を有している。搬送ベース２１は、図３に示すように、タイヤＴの搬送方向Ｘに延びる長尺形状を有するとともに、中央部に開口が設けられている。搬送ベース２１の（＋Ｘ）方向側および（−Ｘ）方向側の端部下面と基台１３１の上面との間に、基台支持部２２、２２が介挿されている。各基台支持部２２は、基台１３１の上面に固定されたブッシュ部２２１と、鉛直方向Ｚに延びるシャフト２２２とを有している。このシャフト２２２の下方端部はブッシュ部２２１に設けられたブッシュ（図示省略）に対して摺動自在に挿入され、上方端部は搬送ベース２１の下面に連結されている。これにより、搬送ベース２１は、２つの基台支持部２２、２２により鉛直方向Ｚに昇降可能となっている。

搬送ベース２１上では、（−Ｘ）方向側に一対のコンベア２３ａがＸ方向に沿って延設されるとともに、一対のコンベア２３ａから（＋Ｘ）方向に所定距離だけ離間して一対のコンベア２３ｂがＸ方向に沿って延設されている。これらのコンベア２３ａ、２３ｂはＹ方向に最小サイズのタイヤＴの外径に対応した間隔だけ離間しながら配置されており、一対のコンベア２３ａおよび一対のコンベア２３ｂのそれぞれでタイヤＴを横置き状態、つまりタイヤＴのサイドウォール部（図１、図１０の符号Ｔａ）の一方を支持可能となっている。また、コンベア２３ａ、２３ｂは搬送駆動部２４（図２）と接続されており、制御装置９の駆動制御部９３（図２）からの搬送指令に応じて搬送駆動部２４が作動することで、タイヤＴを（＋Ｘ）方向に搬送する。より具体的には、一対のコンベア２３ａは、矢印ＡＲ１（図１）に沿って送り込まれたタイヤＴを受け取り、当該タイヤＴを検査位置Ｐの上方位置に向けて搬送する。一方、一対のコンベア２３ｂは、検査位置Ｐの上方位置を越えて搬送されてきたタイヤＴを受け取る。そして、図３に示すようにタイヤＴの中心部が検査位置Ｐの鉛直上方に位置した時点で制御装置９の駆動制御部９３（図２）からの搬送停止指令に応じて搬送駆動部２４が作動を停止し、タイヤＴは一対のコンベア２３ａと一対のコンベア２３ｂとを跨いだ状態で検査位置Ｐの上方に位置決めされる。また、その状態で搬送指令が与えられると、一対のコンベア２３ａと一対のコンベア２３ｂとによりタイヤＴは（＋Ｘ）方向に搬送され、図１の矢印ＡＲ２に示すようにカバー１１の右側面に設けられた開口（図示省略）から搬出される。

また、搬送ベース２１には、コンベア昇降駆動部２５が接続されている。このコンベア昇降駆動部２５は２つのアクチュエータ２５１を有している。一方のアクチュエータ２５１のシリンダ部は図３に示すように搬送ベース２１の（−Ｙ）側中央部の下方で基台１３１に固定され、ピストン部が（＋Ｚ）方向に延びて搬送ベース２１の下面に連結されている。また、図３に明示されていないが、他方のアクチュエータ２５１はコンベア２３ａ、２３ｂを挟んで（＋Ｙ）方向側で（−Ｙ）側アクチュエータ２５１と同様に設けられている。そして、制御装置９の駆動制御部９３（図２）からの上昇指令に応じてコンベア昇降駆動部２５（＝アクチュエータ２５１、２５１）が作動することでコンベア２３ａ、２３ｂを（＋Ｚ）方向に上昇させてタイヤＴを搬送させる搬送高さ位置（図６Ａ中の符号Ｈ５）に位置決めする。逆に、下降指令が与えられると、コンベア昇降駆動部２５はコンベア２３ａ、２３ｂを次に説明する回転ステージ装置３のステージ３１よりも低いコンベア退避高さ位置（図６Ｂ〜図６Ｅ中の符号Ｈ２）まで下降させ、その下降中にタイヤＴをステージ３１に移載する。

図５は回転ステージ装置およびセンタリング装置の構造を模式的に示す斜視図であり、図３から搬送装置を取り除いた状態を示している。回転ステージ装置３は、平面視で略十字形状を有するステージ３１と、ステージ３１の中央部３１１から（＋Ｚ）方向に延びる軸線ＡＸまわりにステージ３１を回転させるモータ３２１を装備するステージ回転駆動部３２とを有している。ステージ３１は、搬送高さ位置とコンベア退避高さ位置との間のステージ高さ位置（図６Ａ〜図６Ｅ中の符号Ｈ３）に設けられている。このステージ３１は、図４および図５に示すように、中央部３１１から（＋Ｘ）、（−Ｘ）、（＋Ｙ）および（−Ｙ）方向に延びるアーム３１２を有し、これら４本のアーム３１２によってタイヤＴのサイドウォール部を下方から支持可能となっている。このため、センタリング装置４のテーパーピン４１の高さ位置にかかわらず、上記のようにコンベア２３ａ、２３ｂの下降に伴ってタイヤＴを受け取り、支持可能となっている。また、次に説明するようにテーパーピン４１がステージ３１よりも低いピン退避高さ位置（図６Ｃ〜図６Ｅ中の符号Ｈ１）に位置するときに制御装置９の駆動制御部９３（図２）からの回転指令に応じてステージ回転駆動部３２のモータ３２１が作動することでタイヤＴを支持したまま軸線ＡＸまわりにステージ３１を回転させる。

ここで、ステージ３１により支持されたタイヤＴの回転中心軸ＡＸＴ（図１参照）が軸線ＡＸと不一致である場合には、タイヤＴを安定して回転させることができないのみならず、撮像装置５により撮像したタイヤＴの画像に基づくタイヤＴの検査を良好に行うことが困難になる。そこで、本実施形態では、検査位置Ｐにセンタリング装置４を配置し、上記タイヤＴの移載中に、タイヤＴの回転中心軸ＡＸＴが軸線ＡＸと一致するように水平方向におけるタイヤＴの位置を調整し、ステージ３１に対するタイヤＴのセンタリングを行う。

センタリング装置４は、図４および図５に示すように、４本のテーパーピン４１を有している。これら４本のテーパーピン４１はいずれもポリテトラフルオロエチレン(Poly Tetra Fluoro Ethylene）で構成されるとともに同一形状に仕上げられている。より詳しくは、テーパーピン４１の下端部４１１は円柱形状を有する一方、下端部４１１に続く上端部４１２は円錐台形状を有している。なお、このような構成とした技術的意義については、後で説明するセンタリング装置４によるタイヤＴのセンタリング動作において詳述する。

４本のテーパーピン４１は２本ずつ、２つのピングループに振り分けられてセンタリングベース部４２に立設されている。以下の説明において、一方のピングループに属するテーパーピン４１を「テーパーピン４１ａ」と称するとともに、他方のピングループに属するテーパーピン４１を「テーパーピン４１ｂ」と称する。また、両者を区別しない場合には、上記のように「テーパーピン４１」と称する。このようにピン振り分けに対応してセンタリングベース部４２は２つのベース部材４２１、４２１を有している。すなわち、テーパーピン４１ａ、４１ａは、タイヤＴの内径よりも短い間隔だけＹ方向に離間した状態で、検査位置Ｐに対して（−Ｘ）方向側に配置されたベース部材４２１に設けられている。そして、この（−Ｘ）方向側のベース部材４２１は（−Ｘ）方向側のベース駆動部４３ａによりＸ方向に移動される（図５中の矢印ＡＲ３）とともにＺ方向に昇降される（図５中の矢印ＡＲ４）。また、テーパーピン４１ｂ、４１ｂも上記間隔だけＹ方向に離間した状態で、検査位置Ｐに対して（＋Ｘ）方向側に配置されたベース部材４２１に設けられている。そして、この（＋Ｘ）方向側のベース部材４２１が（＋Ｘ）方向側のベース駆動部４３ｂによりＸ方向に移動される（図５中の矢印ＡＲ３）とともにＺ方向に昇降される（図５中の矢印ＡＲ４）。

ベース駆動部４３ａ、４３ｂは軸線ＡＸに対して対称に配置されているが、構成は同一であるため、ベース駆動部４３ｂの構成を図４および図５を参照しつつ説明し、ベース駆動部４３ａの構成については同一符号を付して説明を省略する。

ベース駆動部４３ｂでは、２本のガイドレール４３１、４３１がＹ方向に互いに所定距離だけ離間しながら基台１３１の（＋Ｘ）方向側上面でＸ方向に延設されている。そして、ガイドレール４３１、４３１をＹ方向に架橋するようにスライダー４３２が設けられ、ガイドレール４３１、４３１に沿ってＸ方向に移動自在となっている。このスライダー４３２上にアクチュエータ４３３が固定されており、アクチュエータ４３３のシリンダ部から（＋Ｚ）方向に延びるピストン部の先端が（＋Ｘ）方向側のベース部材４２１の下面に連結されている。このため、制御装置９の駆動制御部９３（図２）からの上昇指令に応じてアクチュエータ４３３のピストン部がシリンダ部から（＋Ｚ）方向に前進することで（＋Ｘ）方向側のベース部材４２１が上昇する。これにより、当該ベース部材４２１の上面から立設されている２本のテーパーピン４１ｂ、４１ｂがステージ高さ位置（図６Ａ〜図６Ｅ中の符号Ｈ３）よりも高く、かつ搬送高さ位置（図６Ａ中の符号Ｈ５）よりも低いアライメント位置（図６Ａ、６Ｂ中の符号Ｈ４）に位置決めされる。逆に、下降指令が与えられると、アクチュエータ４３３のピストン部がシリンダ部に後退して（＋Ｘ）方向側のベース部材４２１が下降する。これにより、当該ベース部材４２１上の２本のテーパーピン４１ｂ、４１ｂがステージ高さ位置よりも低いピン退避位置（図６Ｃ〜図６Ｅ中の符号Ｈ１）に位置決めされ、ステージ３１との干渉が回避される。

また、アクチュエータ４３３の側面に対して単軸ロボット４３４が連結されている。単軸ロボット４３４は（＋Ｙ）方向側のガイドレール４３１に沿って延設され、取付ブラケット４３５を介して連結されたアクチュエータ４３３をＸ方向に移動させる。すなわち、制御装置９の駆動制御部９３（図２）からのピン移動指令に応じて単軸ロボット４３４が作動すると、ピン移動指令に応じた移動量だけアクチュエータ４３３が（＋Ｘ）方向側のベース部材４２１およびテーパーピン４１ｂ、４１ｂとともにガイドレール４３１、４３１に沿ってＸ方向に移動される。ここで、移動方向が（＋Ｘ）方向であるときには同テーパーピン４１ｂ、４１ｂは軸線ＡＸから離間移動して（−Ｘ）方向側のテーパーピン４１ａ、４１ａとのＸ方向間隔（図６Ａ〜図６Ｅ中の符号Ｄ）は広がり開成される。逆に（−Ｘ）方向であるときには同テーパーピン４１ｂ、４１ｂは軸線ＡＸに近接移動して上記Ｘ方向間隔は狭まり閉成される。

上記したようにステージ３１は鉛直方向Ｚにおいて不動であるのに対し、
テーパーピン４１の高さ位置およびＸ方向間隔、並びにコンベア２３ａ、２３ｂの高さ位置は駆動制御部９３からの各種指令に応じて変化する。その変化の様子を検査システム１００の主要な動作と関連付けてまとめたものが図６Ａないし図６Ｅである。

図６Ａないし図６Ｅは検査システムの主要な動作を模式的に示す図である。これらのうち図６Ａは、図３と同様に、コンベア２３ａ、２３ｂにより検査前のタイヤＴを検査位置Ｐに搬入した直後の状態を示している。図６Ｂはコンベア２３ａ、２３ｂからステージ３１へのタイヤＴの移載が完了した状態を示している。図６Ｃはテーパーピン４１を下降させてステージ３１とともにタイヤＴを回転させることが可能となった状態を示している。図６Ｄは次に説明する撮像装置５によるタイヤＴの撮像を行うための準備動作を示している。図６Ｅは撮像装置５によるタイヤＴの撮像を示している。

撮像装置５は、図２、図６Ａないし図６Ｅに示すように、２種類の撮像ヘッド５１、５２を有している。撮像ヘッド５１、５２は、検査位置Ｐでステージ３１に移載されたセンタリング済のタイヤＴを撮像するものであり、両者の基本構成は同一である。ただし、図６Ｅに示すように照明角度および撮像領域は相違する。そこで、以下において、撮像ヘッド５１、５２をそれぞれ「第１撮像ヘッド」および「第２撮像ヘッド」と称する。

第１撮像ヘッド５１は、図６Ｅに示すように、水平方向Ｘと平行に配置されて（＋Ｘ）方向に照明光Ｌａを出射する照明部５１１（図２）と、照明部５１１に照明された領域を撮像する撮像部５１２（図２）とを有して、タイヤＴのトレッド部（図１、図１０中の符号Ｔｃ）を主として撮像する。一方、第２撮像ヘッド５２は、タイヤＴに対して斜め上方から照明光Ｌｂを出射する照明部５２１（図２）と、照明部５２１に照明された領域を撮像する撮像部５２２（図２）とを有して、タイヤＴのショルダー部（図１中の符号Ｔｅ）を主として撮像する。

撮像装置５は、第１撮像ヘッド５１をＸ方向およびＺ方向に移動させるヘッド駆動部５３と、第２撮像ヘッド５２をＸ方向およびＺ方向に移動させるヘッド駆動部５４と、をさらに有している。ヘッド駆動部５３は制御装置９の駆動制御部９３（図２）からのヘッド移動指令に応じて作動し、第１撮像ヘッド５１を水平方向Ｘに位置決めするとともに鉛直方向Ｚにおいて退避位置Ｈ８、待機位置Ｈ７および撮像位置Ｈ６ａの間で昇降させて位置決めする。また同様に、ヘッド駆動部５４は上記ヘッド移動指令に応じて作動し、第２撮像ヘッド５２を水平方向Ｘに位置決めするとともに鉛直方向Ｚにおいて退避位置Ｈ８、待機位置Ｈ７および撮像位置Ｈ６ｂの間で昇降させて位置決めする。

撮像位置Ｈ６ａはタイヤＴのトレッド部とほぼ同一の高さ位置を意味しており、撮像位置Ｈ６ａに位置決めされた第１撮像ヘッド５１によりトレッド部を含む画像を取得可能となっている。また、撮像位置Ｈ６ｂはタイヤＴのショルダー部よりも少し上方の位置を意味しており、撮像位置Ｈ６ｂに位置決めされた第２撮像ヘッド５２によりショルダー部を含む画像を取得可能となっている。また、退避位置Ｈ８はタイヤＴから十分に鉛直上方（＋Ｚ）に離れた位置を意味する。さらに、待機位置Ｈ７は撮像位置Ｈ６ａと退避位置Ｈ８との中間位置を意味しており、本実施形態では図６Ｄおよび図６Ｅに示すように待機位置Ｈ７を撮像位置Ｈ６ｂ（図６Ｄ）よりも上方に設定しているが、鉛直方向ＺにおいてタイヤＴとの干渉を回避できる位置であれば任意であり、例えば待機位置Ｈ７を撮像位置Ｈ６ｂと一致させてもよい。

制御装置９は、図２に示すように、論理演算を実行する周知のＣＰＵ（Central Processing Unit）、初期設定等を記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）、装置動作中の様々なデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。制御装置９は、機能的には、演算処理部９１、記憶部９２、駆動制御部９３、外部入出力部９４、画像処理部９５および照明制御部９６を備えている。

上記駆動制御部９３は、装置各部に設けられた駆動機構、例えば上記した搬送駆動部２４、コンベア昇降駆動部２５、ステージ回転駆動部３２、単軸ロボット４３４、ヘッド駆動部５３、５４などの駆動を制御する。外部入出力部９４は、装置各部に装備されている各種センサー類からの信号を入力する一方、装置各部に装備されている各種アクチュエータ等に対して信号を出力する。画像処理部９５は、撮像部５１２、５２２から画像データを取り込み、２値化等の画像処理を行う。照明制御部９６は照明部５１１、５２１の点灯および消灯等を制御する。

上記演算処理部９１は、演算機能を有するものであり、上記記憶部９２に記憶されているプログラムに従って駆動制御部９３、画像処理部９５、照明制御部９６などを制御することで次に説明する一連の処理を実行する。

なお、図１および図２中の符号１０はオペレータとのインターフェースとして機能する表示操作ユニットであり、制御装置９と接続され、検査システム１００の動作状態を表示する機能のほか、タッチパネルやキーボードなどで構成されてオペレータからの入力を受け付ける入力端末としての機能も有する。

図７は図１に示す検査システムによるタイヤの検査動作を示すタイミング図である。また、図８は新たなタイヤの検査に適合する撮像ヘッドの移動パターンならびにピンのＸ方向間隔を設定するフローチャートである。以下、図６Ａないし図６Ｅ、図７および図８を参照しつつ検査動作について説明する。

検査システム１００では、新たなタイヤＴについて検査が必要となると、演算処理部９１が記憶部９２に記憶されているプログラムにしたがって当該タイヤＴの検査に適合するテーパーピン４１のＸ方向間隔Ｄ（図６Ａ〜図６Ｅ）、第１撮像ヘッド５１の移動パターン、第２撮像ヘッド５２の移動パターンを設定する。なお、「移動パターン」とは、次に説明する検査動作において撮像ヘッド５１、５２が退避位置、待機位置および撮像位置の間を循環移動する際の移動経路情報、移動速度情報および加減速情報などを含むものである。

適合性を判断するために、演算処理部９１は図８に示すように次に検査対象となるタイヤＴの仕様（タイヤの内径、外径、幅など）を取得し（ステップＳ１）、直前に検査したタイヤＴと異なるタイヤＴが検査対象となり、仕様変更の発生、つまり次に検査するタイヤＴの品種が変更されたか否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、直前のタイヤ検査に用いられた各種情報（Ｘ方向間隔Ｄ、各ヘッド５１、５２の移動パターンなど）は記憶部９２に記憶されるとともに演算処理部９１のＲＡＭに記憶されている。そのため、仕様変更（品種変更）がないと判定した場合、演算処理部９１はそのまま検査動作に移行する。一方、仕様変更があると判定した場合、演算処理部９１は以下の処理を実行した後（ステップＳ３〜Ｓ５）で検査動作に移行する。

ステップＳ２で仕様変更があると判定すると、演算処理部９１はステップＳ１で取得した仕様から次のタイヤＴに適合するテーパーピン４１のＸ方向間隔Ｄを導出し、記憶部９２およびＲＡＭに記憶されているＸ方向間隔Ｄに関する情報を導出した値に変更する（ステップＳ３）。また、演算処理部９１はステップＳ１で取得した仕様から次のタイヤＴに適合する第１撮像ヘッド５１の移動パターンを導出し、記憶部９２およびＲＡＭに記憶されている移動パターンに関する情報を導出した値に変更する（ステップＳ４）。さらに、演算処理部９１はステップＳ１で取得した仕様から次のタイヤＴに適合する第２撮像ヘッド５２の移動パターンを導出し、記憶部９２およびＲＡＭに記憶されている移動パターンに関する情報を導出した値に変更する（ステップＳ５）。そして、演算処理部９１は検査動作に移行する。

検査動作では、演算処理部９１が搬送装置２、回転ステージ装置３、センタリング装置４および撮像装置５を制御して図７に示す工程が実行される。なお、図７では縦軸が時刻を示しており、時刻ｔａ〜ｔｅで実行される各工程がそれぞれ図６Ａ〜図６Ｅに模式的に示されている。

まず次に検査すべきタイヤＴが図６Ａ中の矢印ＡＲ５で示すように搬送装置２によって検査位置Ｐの上方位置に搬送される（ステップＳ２１）。このタイヤＴの搬送中、撮像ヘッド５１、５２は退避位置Ｈ８に位置決めされ、搬送装置２のコンベア２３ａ、２３ｂはステージ３１よりも高い搬送高さ位置Ｈ５に位置決めされている。一方、タイヤＴの搬送開始時点では、テーパーピン４１はＸ方向間隔Ｄを最小値にした状態、つまり閉成状態でアライメント位置Ｈ４に位置決めされているが、タイヤ搬送と並行してＸ方向間隔Ｄが調整される。すなわち、図６Ａおよび図７に示すように、ＲＡＭに記憶されているＸ方向間隔Ｄに関する情報に基づいてテーパーピン４１ａ、４１ｂがそれぞれ（−Ｘ）方向および（＋Ｘ）方向に移動され、互いに軸線ＡＸから離間して位置決めされる（ステップＳ４１：テーパーピンの開成）。これによって、搬送装置２の下方位置において、４本のテーパーピン４１は、図９に示す位置に位置決めされながら軸線ＡＸを中心に互いに異なる水平方向に位置決めされる（第１工程）。

図９はＸ方向間隔の調整後における軸線に対するテーパーピンの位置を模式的に示す図である。同図に示すように、Ｘ方向間隔Ｄの調整によって、テーパーピン４１ａ、４１ｂの下端部４１１の外周面のうち水平方向においてステージ３１の反対側、つまり軸線ＡＸから最も離れた鉛直部位４１１ａがタイヤＴの内径Ｔｄの半分の距離ＤＤに位置するように、テーパーピン４１ａ、４１ｂは位置する。また、テーパーピン４１ａ、４１ｂの上端部４１２では、上記鉛直部位４１１ａに続いて上方に延びる部位、つまり上端部４１２の外周面のうち軸線ＡＸから最も離れたテーパー部位４１２ａは鉛直上方（＋Ｚ）に行くにしたがって軸線ＡＸに近接するように傾斜している。

こうしたテーパーピン４１の位置決めは、搬送装置２により検査位置Ｐの上方位置にタイヤＴが搬送されて位置決めされるまでに実行され、タイヤＴが上方位置に位置決めされた時点で４本のテーパーピン４１は当該タイヤＴのリム径下部（図１０の符号Ｔｂ）の鉛直下方近傍に位置している。なお、タイヤＴの検査が連続して実行される場合には、上記タイヤＴの搬入と並行して検査済のタイヤＴが検査位置Ｐの上方位置から搬出される（図１の矢印ＡＲ２参照）。

タイヤＴの搬入とテーパーピン４１の開成が完了すると、図６Ｂに示すように、タイヤＴの下面（つまり（−Ｚ）方向側のサイドウォール部）を支持したままコンベア２３ａ、２３ｂが（−Ｚ）方向に下降する（ステップＳ２２）。これによって、タイヤＴはコンベア２３ａ、２３ｂからステージ３１に移載され、ステージ３１に受け取られる（ステップＳ３１）。また、タイヤＴの移載（および後で説明するテーパーピンの閉成）と並行してＲＡＭに記憶されている移動パターンに関する情報（移動経路情報、移動速度情報および加減速情報など）に基づいて撮像ヘッド５１、５２が退避位置Ｈ８から待機位置Ｈ７に移動されて位置決めされる（ステップＳ５１）。

ここで、本実施形態では、コンベア２３ａ、２３ｂの下降開始時点では、テーパーピン４１ａ、４１ｂの上端部４１２はリム径下部の鉛直下方近傍に位置している。したがって、タイヤＴは図１０に示すようにテーパーピン４１と係合しながらステージ３１に移載される。また、その移載動作中にタイヤＴのセンタリングが同時に実行される。

図１０は搬送装置からステージへのタイヤの移載動作およびセンタリング動作を模式的に示す図である。同図における縦軸は時刻であり、移載動作中の一部期間（タイミングｔｂ１〜ｔｂ３）におけるテーパーピン４１ｂの周辺各部が拡大して図示されている。また、同図中の符号２３１はコンベア２３ｂのコンベアベルトを示している。移載開始後においてはタイヤＴを下方から支持しながらコンベア２３ｂが下降する。ここで、検査位置Ｐの上方位置に搬送されてきた時点で、タイヤＴの回転中心軸ＡＸＴ（図１）が軸線ＡＸと一致してない、つまりステージ３１に対してタイヤＴがセンタリングされていない場合、リム径下部Ｔｂが４本のテーパーピン４１のうちの一部、例えば図１０の上段に示すようにテーパーピン４１ｂと接触する（タイミングｔｂ１）。より詳しくは、リム径下部Ｔｂがテーパー部位４１２ａと接触する。なお、この時点ではタイヤＴのサイドウォール部Ｔａはコンベアベルト２３１と接触している。

コンベア２３ｂの下降の進行に伴ってタイヤＴも下降するが、リム径下部Ｔｂをテーパーピン４１ｂのテーパー部位４１２ａと摺接させながらタイヤＴは下降する。このテーパー部位４１２ａは鉛直上方（＋Ｚ）に行くにしたがって軸線ＡＸに近接するように傾斜するテーパー部位となっている。このため、テーパー部位４１２ａに沿ってリム径下部Ｔｂが摺接しながらタイヤＴは水平方向（例えば図１０に示すように＋Ｘ方向）に変位するとともに（−Ｚ）方向に下降し、図１０の中段に示すように、リム径下部Ｔｂが（＋Ｘ）方向に鉛直部位４１１ａに差し掛る（タイミングｔｂ２）。

この下降中のタイヤＴの変位により、上記テーパーピン４１ｂのみならず他のテーパーピン４１においてもリム径下部Ｔｂがそれらのテーパーピン４１の鉛直部位４１１ａに案内される。つまり、テーパーピン４１と接触するリム径下部Ｔｂは軸線ＡＸを中心に互いに異なる水平方向に位置するとともに軸線ＡＸから内径Ｔｄの半分の距離ＤＤに位置しており、この時点でタイヤＴはステージ３１に対してセンタリングされている。また、当該センタリング動作を行っている間に、コンベア２３ｂの下降は進行している。このため、タイヤＴとの摩擦力が軽減された状態あるいは図１０の中段に示すようにタイヤＴがコンベアベルト２３１から離間した状態で、センタリング動作が実行される。その結果、センタリング動作におけるタイヤＴの水平変位を円滑に行うことができる。

センタリング動作後は、図１０の下段に示すように、コンベア２３ｂが下降するとともにリム径下部Ｔｂがテーパーピン４１ｂの鉛直部位４１１ａに沿って摺接しながらタイヤＴが下降し、ステージ３１の上面に案内される。こうして、ステージ３１へのタイヤＴの移載が実行される。

なお、検査位置Ｐの上方位置に搬送されてきた時点でタイヤＴの回転中心軸ＡＸＴ（図１）が軸線ＡＸと一致している場合、つまりステージ３１に対してタイヤＴがセンタリングされている場合には、タイヤＴは、リム径下部Ｔｂがテーパーピン４１のテーパー部位４１２ａと係合されることなく、全テーパーピン４１の鉛直部位４１１ａに摺接しながら下降し、ステージ３１に移載される。

図７に戻って説明を続ける。上記のようにしてタイヤＴのセンタリングおよびステージ３１への移載が完了すると、テーパーピン４１ａ、４１ｂがそれぞれ（＋Ｘ）方向および（−Ｘ）方向に移動され、Ｘ方向間隔Ｄが最小値となる（ステップＳ４２：テーパーピンの閉成）。それに続いて、図６Ｃに示すように、テーパーピン４１が閉成状態でピン退避位置Ｈ１まで下降し、位置決めされる（ステップＳ４３）。これによって、テーパーピン４１ａ、４１ｂとステージ３１との干渉が回避される（タイミングｔｃ）。

次に、上記移動パターンに関する情報に基づいて、図６Ｄに示すように、撮像ヘッド５１が待機位置Ｈ７から撮像位置Ｈ６ａに移動されて位置決めされるとともに撮像ヘッド５２が待機位置Ｈ７から撮像位置Ｈ６ｂに移動されて位置決めされる（ステップＳ５２）。これにより、撮像ヘッド５１、５２によるタイヤＴのトレッド部Ｔｃおよびショルダー部Ｔｅの撮像の準備が完了する（タイミングｔｄ）。

それに続いて、ステージ３１の回転が開始される（ステップＳ３２）。そして、ステップＳ５３で撮像ヘッド５１、５２によりタイヤＴを撮像する（タイミングｔｅ）。すなわち、図６Ｅに示すように、撮像ヘッド５１が軸線ＡＸまわりに回転しているタイヤＴを撮像してトレッド部Ｔｃを含む画像を取得して制御装置９の画像処理部９５に画像データを送るとともに、撮像ヘッド５２が同タイヤＴを撮像してショルダー部Ｔｅを含む画像を取得して制御装置９の画像処理部９５に画像データを送る。こうして検査に必要なタイヤＴの画像が撮像される。

タイヤＴの撮像が完了すると、ステージ３１の回転が停止される（ステップＳ３３）とともに上記移動パターンに関する情報に基づいて、撮像ヘッド５１、５２が退避位置Ｈ８に移動されて位置決めされる（ステップＳ５４）。さらに、コンベア２３ａ、２３ｂが（＋Ｚ）方向に上昇し、搬送高さ位置Ｈ５に位置決めされる（ステップＳ２３）。これによって、撮像済のタイヤＴはステージ３１からコンベア２３ａ、２３ｂに受け渡された（ステップＳ３４）後で、コンベア２３ａ、２３ｂによるタイヤＴの搬出が可能となる。また、コンベア２３ａ、２３ｂの上昇動作と並行してテーパーピン４１ａ、４１ｂが閉成状態のままアライメント位置Ｈ４まで上昇する（ステップＳ４４）。そして、コンベア２３ａ、２３ｂがタイヤＴを（＋Ｘ）方向に搬出する。一方、これらの一連の動作を実行している間に、画像処理部９５は画像データに所定の画像処理を施した後、画像処理後のデータに基づいて演算処理部９１はタイヤＴを検査し、検査結果を表示操作ユニット１０に表示する。

以上のように、本実施形態では、ステージ３１の上方位置（図３の点線位置）からステージ３１へのタイヤＴの移載中に、当該タイヤＴのリム径下部Ｔｂがテーパーピン４１ｂに摺接しながらタイヤＴはステージ３１に案内されるとともにステージ３１に対してセンタリングされる。このようにコンベア２３ａ、２３ｂの下降（ステップＳ２２）によるタイヤＴの移載と並行してタイヤＴのセンタリングを実行している。したがって、タイヤＴの移載とセンタリングとを個別に実行する従来技術に比べてタクトタイムを短縮することができる。

また、図６Ａないし図６Ｅに示すように、コンベア２３ａ、２３ｂ（搬送装置２）と、テーパーピン４１ａ、４１ｂ（センタリング装置４）と、ステージ３１とが鉛直方向Ｚに沿って位置した状態でタイヤＴのセンタリングが実行されるため、特許文献２に記載の装置に比べてフットプリントを削減することができる。

また、各テーパーピン４１は鉛直部位４１１ａとテーパー部位４１２ａとを有している。これらのテーパーピン４１をアライメント位置Ｈ４で静止させるとともにステージ３１をステージ高さ位置Ｈ３で静止させた状態で、コンベア２３ａ、２３ｂが下降してステージ３１へのタイヤＴの移載が行われる。この移載中のテーパーピン４１の動作を考えると、テーパーピン４１はタイヤＴに対して相対的に上昇し、タイヤＴのリム径下部Ｔｂに向けて挿入される。ここで、タイヤＴがステージ３１に対してセンタリングされていない場合、図１０を参照して詳述したように、複数（本実施形態では４つ）のテーパー部位４１２ａの一部によりタイヤＴのリム径下部Ｔｂを係合し、さらに当該テーパー部位４１２ａに沿って摺動させて全鉛直部位４１１ａの上端に案内する、つまりタイヤＴをセンタリングしている。このように鉛直部位４１１ａとテーパー部位４１２ａを有する複数のテーパーピン４１を用いることでタイヤＴのセンタリングを高精度に行うことができる。

また、コンベア２３ａ、２３ｂにより鉛直下方から支持された状態でタイヤＴはステージ３１に向けて下降され、その下降途中でテーパーピン４１はタイヤＴのリム径下部Ｔｂに摺接する。この際に、タイヤＴとテーパーピン４１との間に鉛直方向Ｚの摩擦力が発生する。これにより、タイヤＴの下面とコンベアベルト２３１との間に作用する水平方向の摩擦力は低減され、さらにタイヤＴはコンベアベルト２３１から離間した状態でステージ３１に案内される。こうしてコンベア２３ａ、２３ｂのコンベアベルト２３１による影響を低減あるいはゼロとした状態でテーパーピン４１によるタイヤＴのセンタリングを実行している（第２工程）。その結果、タイヤＴのセンタリングを正確に行うことができる。

また、全テーパーピン４１をポリテトラフルオロエチレンで構成しているため、テーパーピン４１のテーパー部位４１２ａに接触したタイヤＴを円滑に鉛直部位４１１ａに案内してセンタリングし、さらに円滑にステージ３１に案内することができる。

さらに、上記実施形態では、タイヤＴの品種に応じてＸ方向間隔Ｄを調整しているため、タイヤＴの品種、つまり仕様が異なったとしても、タイヤＴを高精度にセンタリングすることができる。その結果、タイヤＴの品種を問わず、タイヤＴを良好に検査することができる。

上記したように本実施形態では、タイヤＴおよびリム径下部Ｔｂがそれぞれ本発明の「円環状の物品」および「リム径下部Ｔｂ」の一例に相当している。また、テーパーピン４１が本発明の「センタリング部材」の一例に相当している。さらに、制御装置９が本発明の「検査装置」として機能する。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、ステージ３１およびテーパーピン４１をそれぞれステージ高さ位置Ｈ３およびアライメント位置Ｈ４で静止したまま、コンベア２３ａ、２３ｂが下降してステージ３１にタイヤＴを移載している。タイヤ移載の態様はこれに限定されるものではなく、例えば搬送装置２を搬送高さ位置Ｈ５で静止させたままステージ３１を上昇させてタイヤＴをステージ３１に移載してもよい。この場合、ステージ３１の上昇と同期してテーパーピン４１を鉛直上方に上昇させ、タイヤＴのリム径下部Ｔｂに向けて挿入することで、上記実施形態で同様にしてタイヤＴをセンタリングすることができる。また、タイヤＴの下降とステージ３１およびテーパーピン４１の上昇とを組み合わせてタイヤＴの移載を行う装置に対しても本発明を適用することができる。これらの実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

また、上記実施形態では、（−Ｘ）方向側のベース部材４２１に２本のテーパーピン４１ａ、４１ａを設けるとともに（＋Ｘ）方向側のベース部材４２１に２本のテーパーピン４１ｂ，４１ｂを設けている。ここで、各ベース部材４２１、４２１に設けるテーパーピン４１の本数はこれに限定されるものではなく、例えば上記実施形態において一方のベース部材４２１にテーパーピン４１を１本だけ設けてもよい。また、ベース部材４２１の個数も「２」に限定されるものではなく、３つ以上のベース部材を設け、各ベース部材にテーパーピン４１を設けてもよい。

また、上記実施形態では、本発明の「センタリング部材」の一例として上端部４１２が円錐台形状に仕上げられたピン構造を有するテーパーピン４１を用いているが、これに限定されるものではなく、上端部４１２が円錐形状を有してもよいし、例えば図１１や図１２に示すような構造を有するものを用いてもよい。

また、上記実施形態では、テーパーピン４１の構成材料はポリテトラフルオロエチレンであるが、その他の樹脂材料を用いてもよい。

さらに、上記実施形態では、本発明の「円環状の物品」の一例としてタイヤＴを例示して説明しているが、これに限定されるものではなく、円環形状を有する物品全般に対して本発明を適用することができる。

この発明は、円環状の物品をステージに対してセンタリングするセンタリング装置およびセンタリング方法、ならびにセンタリングされた物品を回転させながら撮像して得られる画像に基づいて検査する検査システム全般に適用可能である。

２…搬送装置
３…回転ステージ装置
４…センタリング装置
５…撮像装置
９…制御装置（検査装置）
２３ａ，２３ｂ…コンベア
３１…ステージ
４１，４１ａ，４１ｂ…テーパーピン
４２…センタリングベース部
１００…検査システム
４１１…（テーパーピンの）下端部
４１１ａ…（下端部の）鉛直部位
４１２…（テーパーピンの）上端部
４１２ａ…（上端部）テーパー部位
４２１…ベース部材
ＡＸ…軸線
Ｄ…Ｘ方向間隔
ＤＤ…距離
Ｈ４…アライメント位置
Ｐ…検査位置
Ｔ…タイヤ
Ｔｂ…リム径下部（タイヤの内周部）
Ｔｄ…（タイヤの）内径
Ｚ…鉛直方向

Claims (9)

1. 搬送装置によりステージの上方位置に搬送された後で前記搬送装置が前記ステージに対して相対的に下降することで前記搬送装置から前記ステージに移載される、円環状の物品を前記ステージに対してセンタリングするセンタリング装置であって、
   前記物品の移載中に前記ステージに近づく前記物品に対して相対的に上昇するセンタリングベース部と、
   前記センタリングベース部の上面から鉛直上方に延設される複数のセンタリング部材とを備え、
   前記複数のセンタリング部材の各々は、前記ステージから鉛直上方に延びる軸線と平行に延びる鉛直部位を有する下端部と、前記鉛直部位の上方端に続き鉛直上方に行くにしたがって前記軸線に近接するように傾斜するテーパー部位を有する上端部とを有し、
   前記複数のセンタリング部材は、前記鉛直部位を前記ステージの反対側に向けるとともに前記軸線から前記鉛直部位までの距離が前記物品の内径の半分の距離となるように、前記軸線を中心に互いに異なる水平方向に配置され、
   前記物品の移載中に前記物品の内周部が前記複数のテーパー部位の一部と接触するとき、接触する前記テーパー部位で前記内周部を前記複数の鉛直部位に案内した後で前記内周部を前記複数の鉛直部位に摺接させながら前記物品を前記ステージに案内する
   ことを特徴とするセンタリング装置。
2. 請求項１に記載のセンタリング装置であって、
   前記センタリングベース部は、前記軸線を中心に互いに異なる水平方向において前記軸線に近接および離間可能に設けられる複数のベース部材を有し、
   前記複数のセンタリング部材は前記複数のベース部材に振り分けて設けられるセンタリング装置。
3. 請求項１に記載のセンタリング装置であって、
   前記センタリングベース部は、前記軸線を挟んで対向しながら水平方向において前記軸線に近接および離間可能に設けられる２つのベース部材を有し、
   前記２つのベース部材の一方に２つの前記センタリング部材が設けられるとともに、他方に１つまたは２つの前記センタリング部材が設けられるセンタリング装置。
4. 請求項２または３に記載のセンタリング装置であって、
   前記ベース部材を前記軸線に対して近接および離間させるベース駆動部を備え、
   前記物品の品種に応じて前記ベース駆動部を制御することで前記複数のセンタリング部材を移動させて前記センタリング部材の全部について水平面内における前記軸線から前記鉛直部位までの距離を前記物品の内径の半分に調整するセンタリング装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載のセンタリング装置であって、
   前記センタリング部材の前記下端部は円柱形状を有するとともに前記上端部は円錐台形状または円錐形状を有するセンタリング装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のセンタリング装置であって、
   前記センタリング部材の構成材料は樹脂であるセンタリング装置。
7. 搬送装置によりステージの上方位置に搬送された後で前記搬送装置が前記ステージに対して相対的に下降することで前記搬送装置から前記ステージに移載される、円環状の物品を前記ステージから鉛直上方に延びる軸線に対してセンタリングするセンタリング方法であって、
   前記物品の移載中に前記ステージに近づく前記物品に対して相対的に上昇するセンタリングベース部の上面に、前記軸線と平行に延びる鉛直部位を有する下端部ならびに前記鉛直部位の上方端に続き鉛直上方に行くにしたがって前記軸線に近接するように傾斜するテーパー部位を有する上端部を有する複数のセンタリング部材を、前記鉛直部位を前記ステージの反対側に向けるとともに前記軸線から前記鉛直部位までの距離が前記物品の内径の半分の距離となるように、前記軸線を中心に互いに異なる水平方向に配置された、センタリング装置を前記搬送装置の相対的な下降開始前に前記搬送装置の下方位置に配置する第１工程と、
   前記物品の移載中に、前記搬送装置とともに前記ステージに対して相対的に下降する前記物品の内周部が前記複数のテーパー部位の一部と接触するとき、接触する前記テーパー部位で前記内周部を前記複数の鉛直部位に案内した後で前記内周部を前記複数の鉛直部位に摺接させながら前記物品を前記ステージに案内しつつセンタリングする第２工程と、
   を備えることを特徴とするセンタリング方法。
8. 請求項７に記載のセンタリング方法であって、
   前記第１工程は、前記物品の品種に応じて前記複数のセンタリング部材を前記軸線に対して近接および離間させて前記センタリング部材の全部について水平面内における前記軸線から前記鉛直部位までの距離を前記物品の内径の半分に調整する工程を含むセンタリング方法。
9. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のセンタリング装置と、
   前記センタリング装置によりセンタリングされた前記物品を支持するステージを前記軸線まわりに回転させる回転ステージ装置と、
   前記回転ステージ装置により回転される前記物品を撮像して画像を取得する撮像装置と、
   前記画像に基づいて前記物品を検査する検査装置と、
   を備えることを特徴とする検査システム。

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