JP2021018093A - Inspection system and light irradiation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ライン上を搬送されるワークの表面検査をするための検査システム及びそれに用いられる光照射装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection system for inspecting the surface of a work transported on a line and a light irradiation device used therein.
従来、コンベア等によりライン上を搬送されてきた製品等（ワーク）の外観検査（傷検査等）を自動で行う場合、ＣＣＤカメラ等の撮像装置でワークを撮像して画像データを得るとともに、画像処理装置によって前記画像データを２値化（白黒化）するといった画像処理を加え、傷等を自動で判別するようにしている。そしてその際には、その画像処理目的に応じた光を前記ワークに照射するようにしている。 When the appearance inspection (scratch inspection, etc.) of a product (work) that has been conventionally conveyed on a line by a conveyor or the like is automatically performed, the work is imaged with an image pickup device such as a CCD camera to obtain image data, and an image is obtained. Image processing such as binarizing (black and white) the image data by a processing device is added so that scratches and the like are automatically discriminated. At that time, the work is irradiated with light according to the purpose of the image processing.
その一例として、例えば筐体内にドーム状の発光面を有する光照射装置を用いて、ワークの略直上から表面に拡散光を照射して、傷等の欠陥を検出できるようにしたものが知られている（特許文献１）。これによれば、表面が鏡面状をなすものの場合、その表面に対し垂直方向から観測すると、欠陥のある部分でのみ光が散乱し、その部分のみが光って見えることとなるため、欠陥を検出することができる。 As an example, for example, a light irradiating device having a dome-shaped light emitting surface in a housing is used to irradiate the surface with diffused light from substantially directly above the work so that defects such as scratches can be detected. (Patent Document 1). According to this, when the surface is mirror-shaped, when observed from the direction perpendicular to the surface, the light is scattered only in the defective part, and only that part appears to shine, so that the defect is detected. can do.
ところで、ライン上を搬送されてきたワークの表面のみならず、その裏面（底面ともいう）に対しても外観検査を行いたいという要望がある。例えば、上記した光照射装置を用いて、コンベアのローラ間等の隙間からワークの底面に対して光を上向きに照射し、これを撮像することで、ワークの底面に対して外観検査を行うことができる。しかしながらこの方法では、コンベアの存在によって光照射装置をワークに十分に近づけることができないため、ワークの底面に対して十分な照度を与えることができず、欠陥検出を高い精度で行うことが難しい。 By the way, there is a demand to perform an appearance inspection not only on the front surface of the work transported on the line but also on the back surface (also referred to as the bottom surface). For example, using the above-mentioned light irradiation device, light is irradiated upward to the bottom surface of the work through a gap such as between the rollers of the conveyor, and the bottom surface of the work is visually inspected by imaging this. Can be done. However, in this method, since the light irradiation device cannot be sufficiently brought close to the work due to the presence of the conveyor, sufficient illuminance cannot be given to the bottom surface of the work, and it is difficult to detect defects with high accuracy.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ライン上を搬送されているワークの底面に対する外観検査において、欠陥検出精度を向上することをその主たる所期課題とするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and it is a main object of the present invention to improve the defect detection accuracy in the visual inspection of the bottom surface of the work transported on the line.
すなわち本発明に係る検査システムは、所定の方向に沿って順に配置され、ワークを載置して搬送する一対の搬送機構と、光を出射する光源と、前記光源からの光が入射する光入射面を基端部に、前記入射した光を出射する光出射面を先端部にそれぞれ有し、前記先端部が前記一対の搬送機構の間に形成された隙間に挿入されている、互いに離間して配置された一対の導光板と、前記光出射面からの光が照射された前記ワークの底面を前記一対の導光板の間から撮像する撮像装置と、を備えることを特徴とする。 That is, the inspection system according to the present invention is a pair of transport mechanisms in which workpieces are placed and transported in order along a predetermined direction, a light source that emits light, and light incident light incident from the light source. Each has a surface as a base end and a light emitting surface that emits the incident light at the tip, and the tip is inserted into a gap formed between the pair of transport mechanisms and is separated from each other. It is characterized by including a pair of light guide plates arranged so as to be provided, and an image pickup device that images the bottom surface of the work irradiated with light from the light emitting surface from between the pair of light guide plates.
このような構成であれば、導光板の先端部が一対の搬送機構の間の隙間に挿入されているので、光出射面をワークの底面に近づけることができる。導光板内を通った光は光出射面から拡散光として出射されるところ、この光出射面をワークの底面に近づけることにより、ワークの底面の撮像領域に対して光を満遍なく照射でき、しかも十分な照度を与えることができる。これを撮像して画像処理をすることで高い精度で欠陥検出を行うことができる。
ここで、撮像装置が一対の導光板の間からワークの底面を撮像するようにしているので、１枚の導光板のみを用いて撮像する場合に比べて、ワークの底面の撮像領域に対してより均一に光を照射することができる。これにより欠陥検出精度をより向上することができる。
With such a configuration, since the tip of the light guide plate is inserted into the gap between the pair of transport mechanisms, the light emitting surface can be brought closer to the bottom surface of the work. The light that has passed through the light guide plate is emitted as diffused light from the light emitting surface, and by bringing this light emitting surface closer to the bottom surface of the work, it is possible to evenly irradiate the imaging area on the bottom surface of the work, and it is sufficient. Can give a good illuminance. Defect detection can be performed with high accuracy by imaging this and performing image processing.
Here, since the imaging device images the bottom surface of the work from between the pair of light guide plates, the imaging region on the bottom surface of the work is more visible than the case where only one light guide plate is used for imaging. It is possible to irradiate light uniformly. As a result, the defect detection accuracy can be further improved.
前記一対の導光板が、前記先端部から前記基端部に向かうほど互いの離間距離が大きくなるように配置されていることが好ましい。
このようにすれば、一対の導光板間の空間は基端部に向かう程その幅が拡がるので、この拡がりに応じて撮像装置による撮像方向を変更することができる。これにより、ワークの底面の荒れ状態や傷の種類等に応じて、撮像装置をワークの底面に正対させて、ワークの底面で反射した光の正反射成分を除去して撮像したり、撮像装置を傾けて、前記正反射成分を利用して撮像したりすることができる。
It is preferable that the pair of light guide plates are arranged so that the distance from each other increases from the tip end portion toward the base end portion.
In this way, the width of the space between the pair of light guide plates expands toward the base end portion, and the imaging direction by the imaging device can be changed according to this expansion. As a result, depending on the rough state of the bottom surface of the work, the type of scratches, etc., the image pickup device is made to face the bottom surface of the work, and the specular reflection component of the light reflected on the bottom surface of the work is removed for imaging or imaging. The device can be tilted to take an image using the specular reflection component.
前記一対の導光板が、対向するそれぞれの側面が互いに平行となるように配置されていることが好ましい。
このようにすれば、一対の搬送機構間の隙間に対して、導光板の先端部をより深くまで挿入し、光出射面をワークの底面により近づけることができる。その結果、ワークの底面の照度をより高くでき、欠陥検出精度をより向上することができる。
It is preferable that the pair of light guide plates are arranged so that their respective side surfaces facing each other are parallel to each other.
In this way, the tip of the light guide plate can be inserted deeper into the gap between the pair of transport mechanisms, and the light emitting surface can be brought closer to the bottom surface of the work. As a result, the illuminance on the bottom surface of the work can be made higher, and the defect detection accuracy can be further improved.
前記一対の導光板のそれぞれの前記光出射面が、前記基端部側から前記先端部側に向かうにつれて離間距離が小さくなるように傾斜していることが好ましい。
このようにすれば、一対の導光板が先細りするような形状であるので、一対の搬送機構間の隙間が狭い場合でも、その先端部を隙間に挿入することができる。
It is preferable that each of the light emitting surfaces of the pair of light guide plates is inclined so that the separation distance becomes smaller from the base end side toward the tip end side.
In this way, since the pair of light guide plates are tapered, even if the gap between the pair of transport mechanisms is narrow, the tip portion thereof can be inserted into the gap.
前記一対の導光板のそれぞれの前記光出射面が、前記先端部側から前記基端部側に向かうにつれて互いの離間距離が小さくなるように傾斜していることが好ましい。
このようにすれば、一対の導光板のそれぞれの光出射面が、ワークの底面における撮像領域を向くようにできるので、ワークの底面の照度をより高くでき、欠陥検出精度をより向上することができる。
It is preferable that the light emitting surfaces of the pair of light guide plates are inclined so that the distance between the light emitting surfaces becomes smaller from the tip end side toward the base end portion side.
By doing so, the light emitting surfaces of the pair of light guide plates can be directed toward the imaging region on the bottom surface of the work, so that the illuminance on the bottom surface of the work can be further increased and the defect detection accuracy can be further improved. it can.
前記一対の導光板の間に透光性を有する保護カバーを更に備えることが好ましい。
このようにすれば、ライン上を流れるゴミ等の不純物が一対の搬送機構間の隙間から落下した際に、撮像装置のレンズ等が破損することを防止できる。
It is preferable to further provide a protective cover having translucency between the pair of light guide plates.
By doing so, it is possible to prevent the lens or the like of the image pickup apparatus from being damaged when impurities such as dust flowing on the line fall from the gap between the pair of transport mechanisms.
前記一対の導光板の基端部における互いの離間距離を調節する距離調節機構を更に備えることが好ましい。
このようものであれば、使用する撮像装置の大きさや一対の搬送機構間の隙間の大きさ等の検査環境に応じて導光板間の距離を適切に調節することができるので、欠陥検出精度をより向上することができる。
It is preferable to further provide a distance adjusting mechanism for adjusting the distance between the base ends of the pair of light guide plates.
In such a case, the distance between the light guide plates can be appropriately adjusted according to the inspection environment such as the size of the imaging device to be used and the size of the gap between the pair of transport mechanisms, so that the defect detection accuracy can be improved. Can be improved further.
前記一対の搬送機構の間における前記光出射面よりも先端側にその一部が設けられた、前記ワークの搬送方向に沿って回転可能な転動体を更に備えることが好ましい。
一対の搬送機構間の隙間が大きい場合、ワークが通過する際にその先端が一対の搬送機構間に沈み込んで導光板の先端部に接触してしまう恐れがある。しかしこのような構成であれば、一対の搬送機構間の隙間が大きい場合であっても、ワークの先端の沈み込みによる導光板への接触を転動体により防ぐことができる。これにより、導光板の光出射面をワークの底面に十分に近づけることができる。また、導光板と搬送機構との間のクリアランスを広げることができるので、一対の導光板の厚み、これらの間の距離及び配置等の自由度を高めることができる。
It is preferable to further include a rolling element that is provided on the tip end side of the light emitting surface between the pair of transport mechanisms and can rotate along the transport direction of the work.
If the gap between the pair of transport mechanisms is large, the tip of the work may sink between the pair of transport mechanisms and come into contact with the tip of the light guide plate when the work passes through. However, with such a configuration, even when the gap between the pair of transport mechanisms is large, the rolling element can prevent contact with the light guide plate due to the sinking of the tip of the work. As a result, the light emitting surface of the light guide plate can be sufficiently brought close to the bottom surface of the work. Further, since the clearance between the light guide plate and the transport mechanism can be widened, the thickness of the pair of light guide plates, the distance between them, the degree of freedom in arrangement, etc. can be increased.
本発明の検査システムはまた、所定の方向に沿って順に配置され、ワークを載置して搬送する一対の搬送機構と、光を出射する光源と、前記光源からの光が入射する光入射面を基端部に、前記入射した光を出射する光出射面を先端部にそれぞれ有し、前記先端部が前記一対の搬送機構の間に形成された隙間に挿入されている導光板と、前記光出射面からの光が照射された前記ワークの底面を、前記一対の搬送機構のいずれかと前記導光板との間から撮像する撮像装置と、を備えることを特徴とする。
このような検査システムであれば、上記した検査システムと同様の作用効果を奏し得る。
The inspection system of the present invention also includes a pair of transport mechanisms that are arranged in order along a predetermined direction and mount and transport the work, a light source that emits light, and a light incident surface on which light from the light source is incident. A light guide plate having a light emitting surface for emitting incident light at a base end portion and a light emitting surface at the tip portion, and the tip portion being inserted into a gap formed between the pair of transport mechanisms. It is characterized by including an image pickup device that images the bottom surface of the work irradiated with light from the light emitting surface from between one of the pair of transport mechanisms and the light guide plate.
With such an inspection system, the same effects as those of the above-mentioned inspection system can be obtained.
本発明の光照射装置はまた、所定の方向に沿って順に配置された一対の搬送機構に載置されて搬送されるワークに光を照射する光照射装置であって、光を出射する光源と、前記光源からの光が入射する光入射面を基端部に、前記入射した光を出射する光出射面を先端部にそれぞれ有し、前記先端部が前記一対の搬送機構の間に形成された隙間に挿入される、互いに離間して配置された一対の導光板と、を備えることを特徴とする。
このような光照射装置であれば、上記した検査システムと同様の作用効果を奏し得る。
The light irradiation device of the present invention is also a light irradiation device that irradiates a work to be conveyed by being mounted on a pair of transfer mechanisms arranged in order along a predetermined direction, and is a light source that emits light. The light incident surface on which the light from the light source is incident is at the base end, and the light emitting surface for emitting the incident light is at the tip, and the tip is formed between the pair of transport mechanisms. It is characterized by comprising a pair of light guide plates arranged apart from each other and inserted into the gap.
With such a light irradiation device, the same operation and effect as the above-mentioned inspection system can be obtained.
この光照射装置は、前記光出射面よりも先端側にその一部が設けられた、前記ワークの搬送方向に沿って回転可能な転動体を更に備えることが好ましい。
一対の搬送機構間の隙間が広い場合には、ワークが通過する際にその先端が隙間に沈み込み、導光板の先端部に接触する恐れがあるため、この光照射装置を適用できない可能性がある。しかしこのような転動体を備えていれば、ワークの先端の沈み込みによる導光板への接触を転動体により防ぐことができるので、一対の搬送機構間の隙間が広いものにも適用でき、導光板の光出射面をワークの底面に十分に近づけることができる。また、導光板と搬送機構との間のクリアランスを広げることができるので、一対の導光板の厚み、これらの間の距離及び配置等の自由度を高めることができる。
It is preferable that the light irradiation device further includes a rolling element that is partially provided on the tip side of the light emitting surface and can rotate along the transport direction of the work.
If the gap between the pair of transport mechanisms is wide, the tip of the workpiece may sink into the gap when the work passes and come into contact with the tip of the light guide plate, so this light irradiation device may not be applicable. is there. However, if such a rolling element is provided, contact with the light guide plate due to the sinking of the tip of the work can be prevented by the rolling element, so that the rolling element can be applied to a device having a wide gap between the pair of transport mechanisms. The light emitting surface of the light plate can be sufficiently brought close to the bottom surface of the work. Further, since the clearance between the light guide plate and the transport mechanism can be widened, the thickness of the pair of light guide plates, the distance between them, the degree of freedom in arrangement, etc. can be increased.
このように構成した本発明によれば、ライン上を搬送されているワークの底面に対する外観検査において、欠陥検出精度を向上することができる。 According to the present invention configured as described above, it is possible to improve the defect detection accuracy in the visual inspection of the bottom surface of the work transported on the line.
以下に本発明に係る検査システムの一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the inspection system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の検査システム１００は、製造ライン等を所定の方向に搬送される例えば金属板等の透光性を有しないワークＷの底面（裏面）を検査するためのものである。具体的にこのものは、図１に示すように、ワークＷを載置して所定の搬送方向に搬送する搬送装置１と、搬送されるワークＷの底面（裏面）側から検査光を照射する光照射装置２と、検査光が照射されているワークＷの底面を撮像する撮像装置３と、撮像装置３から出力された画像データを処理する画像処理装置４とを備えている。以下、各部を説明する。 The inspection system 100 of the present embodiment is for inspecting the bottom surface (back surface) of a work W having no translucency, such as a metal plate, which is conveyed in a predetermined direction on a production line or the like. Specifically, as shown in FIG. 1, this device irradiates inspection light from the transfer device 1 on which the work W is placed and conveyed in a predetermined transfer direction and the bottom surface (back surface) side of the work W to be conveyed. It includes a light irradiation device 2, an image pickup device 3 that images the bottom surface of the work W irradiated with inspection light, and an image processing device 4 that processes image data output from the image pickup device 3. Each part will be described below.
搬送装置１は、図１に示すように、搬送方向に沿って順に配置された少なくとも複数（ここでは２つ）の搬送機構１Ａ、Ｂを備えている。この搬送機構１Ａ、Ｂは具体的にはベルトコンベアであり、端部に設けられた例えばテールローラ等のローラ１１Ａ、Ｂが回転することでベルトが回転し、載置されたワークＷが搬送方向に移動する。複数の搬送機構１Ａ、Ｂは、互いのベルトが接触しないよう僅かな隙間を開けて隣接するよう配置されている。 As shown in FIG. 1, the transfer device 1 includes at least a plurality (here, two) transfer mechanisms 1A and B arranged in order along the transfer direction. Specifically, the transport mechanisms 1A and B are belt conveyors, and the belt is rotated by the rotation of rollers 11A and B such as tail rollers provided at the ends, and the mounted work W is in the transport direction. Move to. The plurality of transport mechanisms 1A and B are arranged so as to be adjacent to each other with a slight gap so that the belts do not come into contact with each other.
光照射装置２は、図２及び図３に示すように、ＬＥＤ基板２１と、当該ＬＥＤ基板２１の光射出側前方に設けられる導光板２２と、ＬＥＤ基板２１の裏面側に設けられたヒートシンク２３とを備えている。なお、これらの部材は、ケーシングＣによって保持されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the light irradiation device 2 includes an LED substrate 21, a light guide plate 22 provided in front of the light emitting side of the LED substrate 21, and a heat sink 23 provided on the back surface side of the LED substrate 21. And have. These members are held by the casing C.
ＬＥＤ基板２１は、帯状の配線基板２１１の表面に、複数のＬＥＤ２１２（本発明の「光源」に相当）を、光軸を一定方向に揃えて略直線状に１列に等間隔に実装したものである。 The LED substrate 21 is formed by mounting a plurality of LEDs 212 (corresponding to the "light source" of the present invention) on the surface of a strip-shaped wiring substrate 211 in a substantially linear line at equal intervals with the optical axes aligned in a certain direction. Is.
導光板２２は、例えば透明な中実の薄い矩形板状をなす樹脂製のものであり、ＬＥＤ２１２から出射された光を導光して拡散光を出射するものである。この導光板２２は、ＬＥＤ２１２から出射された光を入射させる光入射面Ｓ１と、入射した光を拡散光として出射させる光出射面Ｓ２とを有する。具体的にこの導光板２２は、図２及び図３に示すように、ＬＥＤ２１２に対向し、その配列方向（長手方向ともいう）に沿って延びる基端部２２１に形成された基端面２２３と、基端部２２１の反対側である先端部２２２に形成された先端面２２４と、基端面２２３及び先端面２２４に隣接し、長手方向に沿って延びる互いに平行な２つの側面２２５及び２２６とを有する。本実施形態では、基端面２２３が光入射面Ｓ１として機能し、先端面２２４が光出射面Ｓ２として機能するように構成されている。 The light guide plate 22 is made of resin, for example, in the shape of a transparent solid thin rectangular plate, and guides the light emitted from the LED 212 to emit diffused light. The light guide plate 22 has a light incident surface S 1 for entering the light emitted from the LED 212, the light emitting surface S 2 which emits the incident light as diffused light. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the light guide plate 22 has a base end surface 223 formed on a base end portion 221 facing the LED 212 and extending along an arrangement direction (also referred to as a longitudinal direction) thereof. It has a tip surface 224 formed on the tip portion 222 opposite to the base end portion 221 and two parallel side surfaces 225 and 226 adjacent to the base end surface 223 and the tip surface 224 and extending along the longitudinal direction. .. In the present embodiment, the base end surface 223 functions as the light incident surface S 1 and the tip end surface 224 functions as the light emitting surface S 2 .
この導光板２２は、光出射面Ｓ２がワークＷの底面に対向するように配置されている。ＬＥＤ２１２から出射された光は、光入射面Ｓ１から入射し、導光板２２の側面２２５及び２２６で外部との屈折率差によって全反射されながら光出射面Ｓ２に向かって進み、光出射面Ｓ２からワークＷの底面に向けて出射される。 The light guide plate 22 is arranged so that the light emitting surface S 2 faces the bottom surface of the work W. Light emitted from the LED212 is incident from the light incident surface S 1, a side 225 and 226 of the light guide plate 22 is totally reflected by the refractive index difference between the external proceed through toward the light emitting surface S 2, the light emitting surface It is emitted from S 2 toward the bottom surface of the work W.
光出射面Ｓ２たる先端面２２４には、表面加工が施されている。当該表面加工として、例えばエンボス加工やシボ加工等により表面に凹凸を形成する、表面を摺りガラス面状にする、白色塗料を塗布する等を挙げることができる。これにより、光出射面Ｓ２から出射される光の指向性をより一層低減し、ワークＷの底面をより均一に照射することができる。 The light emitting surface S 2 serving tip surface 224, the surface processing is given. Examples of the surface processing include forming irregularities on the surface by embossing or embossing, making the surface frosted glass surface, applying white paint, and the like. As a result, the directivity of the light emitted from the light emitting surface S 2 can be further reduced, and the bottom surface of the work W can be irradiated more uniformly.
導光板２２の側面２２５及び２２６は光を全反射する内向きの反射面としての役割を担っており、導光板２２内を光が進行すると、前記側面２２５及び２２６で光が内方に向かって反射して混じり合い、混合される。 The side surfaces 225 and 226 of the light guide plate 22 play a role as inward reflecting surfaces that totally reflect light, and when light travels in the light guide plate 22, light is directed inward on the side surfaces 225 and 226. It reflects, mixes, and mixes.
ヒートシンク２３は、平面視において概略矩形状をなす直方体状のものであり、配線基板２１１の裏面側にＬＥＤ２１２の配列方向に沿って設けられている。 The heat sink 23 has a rectangular parallelepiped shape having a substantially rectangular shape in a plan view, and is provided on the back surface side of the wiring board 211 along the arrangement direction of the LEDs 212.
撮像装置３は具体的にはラインカメラである。ラインカメラは、筐体３１と、筐体３１の内部に収容されたラインセンサ（図示しない）と、該ラインセンサの前段に配置されたライン光学系（図示しない）とを備え、筐体３１の一面に開口する帯状をなす光入射面３１ａから被写体を撮像できるように構成したものである。このラインカメラは、前記光入射面３１ａがワークＷの底面に対向（正対）し、かつ、その撮像ライン方向がワークＷの搬送方向と直交するように配置されている。したがって、このラインカメラによる１回の撮像によって、ワークＷの搬送方向と直交する細い線状領域が撮像される。 Specifically, the image pickup device 3 is a line camera. The line camera includes a housing 31, a line sensor (not shown) housed inside the housing 31, and a line optical system (not shown) arranged in front of the line sensor. It is configured so that the subject can be imaged from the light incident surface 31a having a band shape that opens on one surface. The line camera is arranged so that the light incident surface 31a faces (faces) the bottom surface of the work W and the imaging line direction thereof is orthogonal to the transport direction of the work W. Therefore, a thin linear region orthogonal to the transport direction of the work W is imaged by one imaging by this line camera.
画像処理装置４は、ＣＰＵ、メモリなどを有するいわゆるコンピュータであり、メモリに格納された所定のプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、撮像装置３から出力される画像データを処理してその欠陥や異常等の判定を行う機能を少なくとも発揮する。 The image processing device 4 is a so-called computer having a CPU, a memory, and the like, and processes image data output from the image pickup device 3 by the cooperation of the CPU and its peripheral devices according to a predetermined program stored in the memory. At least, it exerts the function of determining the defect or abnormality.
しかして、本実施形態の検査システム１００では、光照射装置２が、互いに離間して配置された一対の導光板２２Ａ、Ｂを備えており、これらの導光板２２Ａ、Ｂの先端部２２２Ａ、Ｂが一対の搬送機構１Ａ、Ｂの間に形成された隙間に挿入されている。そして撮像装置３が、一対の導光板２２Ａ、Ｂの間からワークＷの底面を撮像するように構成されている。 Thus, in the inspection system 100 of the present embodiment, the light irradiation device 2 includes a pair of light guide plates 22A and B arranged apart from each other, and the tip portions 222A and B of these light guide plates 22A and B are provided. Is inserted into the gap formed between the pair of transport mechanisms 1A and B. The image pickup device 3 is configured to image the bottom surface of the work W from between the pair of light guide plates 22A and B.
具体的には本実施形態の光照射装置２は、図３及び図４に示すように、導光板２２、ＬＥＤ基板２１及びヒートシンク２３を２つずつ備えており、これらが互いに対を成すように配置されている。この一対の導光板２２Ａ、Ｂ、ＬＥＤ基板２１Ａ、Ｂ及びヒートシンク２３Ａ、Ｂは、互いに面対称の関係となるように配置されている。 Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the light irradiation device 2 of the present embodiment includes two light guide plates 22, two LED substrates 21, and two heat sinks 23 so as to form a pair with each other. Have been placed. The pair of light guide plates 22A and B, the LED substrates 21A and B, and the heat sinks 23A and B are arranged so as to have a plane-symmetrical relationship with each other.
一対の導光板２２Ａ、Ｂは、互いの側面２２５Ａ、Ｂが対向するとともに、その長手方向が互いに平行になるように配置されている。そして各導光板２２Ａ、Ｂは、その長手方向がワークＷの搬送方向と直交するとともに、光出射面Ｓ２Ａ、ＢがワークＷの底面に対向するように、その先端部２２２Ａ、Ｂが一対の搬送機構１Ａ、Ｂ間（具体的には、それぞれのローラ１１Ａ、Ｂの間）の隙間に、上向きに挿入されている。 The pair of light guide plates 22A and B are arranged so that their side surfaces 225A and B face each other and their longitudinal directions are parallel to each other. The light guide plates 22A, B has its longitudinal direction perpendicular to the conveying direction of the workpiece W, so that the light emitting surface S 2 A, B is opposed to the bottom surface of the workpiece W, the distal end 222A, B pair Is inserted upward into the gap between the transport mechanisms 1A and B (specifically, between the rollers 11A and B, respectively).
一対の導光板２２Ａ、Ｂは、その間に空間を形成するように、対向する互いの側面２２５Ａ、Ｂが基端部２２１Ａ、Ｂから先端部２２２Ａ、Ｂにわたって離間して配置されている。本実施形態の一対の導光板２２Ａ、Ｂは、先端部２２２Ａ、Ｂから基端部２２１Ａ、Ｂに向かうほど互いの離間距離（側面２２５Ａ、Ｂ間の距離）が大きくなるように、逆Ｖ字型に配置されている。 The pair of light guide plates 22A and B are arranged so that their side surfaces 225A and B facing each other are spaced apart from the base end portions 221A and B and the tip portions 222A and B so as to form a space between them. The pair of light guide plates 22A and B of the present embodiment have an inverted V shape so that the distance from each other (distance between the side surfaces 225A and B) increases toward the base end portions 221A and B from the tip portions 222A and B. It is placed in the mold.
各導光板２２Ａ、Ｂが有する光出射面Ｓ２Ａ、Ｂと光入射面Ｓ１Ａ、Ｂは互いに非平行となるように形成されている。具体的には、各導光板２２Ａ、Ｂの光出射面Ｓ２Ａ、Ｂは、先端部２２２Ａ、Ｂから基端部２２１Ａ、Ｂに向かうにつれて互いの離間距離が小さくなるように（すなわち各光出射面Ｓ２Ａ、Ｂが内側を向くように）傾斜して形成されている。 Each light guide plate 22A, the light emitting surface S 2 A with the B, B and the light incident surface S 1 A, B is formed so as to be non-parallel to each other. Specifically, each of the light guide plate 22A, the light emitting surface S 2 A a B, B, the tip portion 222A, B from the base end portion 221A, as the distance therebetween becomes smaller toward the B (i.e. each light exit surface S 2 a, as B faces the inner side) is formed to be inclined.
また本実施形態の光照射装置２は、一方のＬＥＤ基板２１Ａ（又は２１Ｂ）から出射された光が他方の導光板２２Ｂ（又は２２Ａ）に入射されるのを防止するための一対の遮光板２４Ａ、Ｂをさらに備える。各遮光板２４Ａ、Ｂは、ＬＥＤ２１２Ａ、Ｂの配列方向に延びる薄い矩形板状をなすものであり、透光性が低い材料により構成されている。各遮光板２４Ａ、Ｂは、各配線基板２１１Ａ、Ｂ上において複数のＬＥＤ２１２Ａ、Ｂよりも内側（空間側）に立てるように配置されている。 Further, the light irradiation device 2 of the present embodiment is a pair of light-shielding plates 24A for preventing light emitted from one LED substrate 21A (or 21B) from being incident on the other light guide plate 22B (or 22A). , B is further provided. Each of the light-shielding plates 24A and B has a thin rectangular plate shape extending in the arrangement direction of the LEDs 212A and B, and is made of a material having low translucency. The light-shielding plates 24A and B are arranged on the wiring boards 211A and B so as to stand inside (space side) from the plurality of LEDs 212A and B.
撮像装置３は、撮像ライン方向から視て、その光軸Ｏが一対の導光板２２Ａ、Ｂ間に形成された空間を通るように配置される。具体的には、その光軸Ｏが一対の導光板２２Ａ、Ｂのそれぞれの光出射面Ｓ２Ａ、Ｂから等距離になるように配置されている。なお、この光軸Ｏは撮像ライン方向から視ると線であるが、実際には奥行方向に延びる面であるため、光軸面Ｏともいえる。 The image pickup device 3 is arranged so that its optical axis O passes through the space formed between the pair of light guide plates 22A and B when viewed from the direction of the image pickup line. Specifically, the optical axis O are arranged a pair of light guide plates 22A, each of the light emitting surface S 2 A a B, from B to become equidistant. Although this optical axis O is a line when viewed from the imaging line direction, it can be said to be an optical axis surface O because it is actually a surface extending in the depth direction.
このように構成された本実施形態の検査システム１００によれば、導光板２２Ａ、Ｂの先端部２２２Ａ、Ｂが一対のローラ１１Ａ、Ｂ間の隙間に挿入されているので、光出射面Ｓ２Ａ、ＢをワークＷの底面に近づけることができる。その結果、ワークＷの底面に対して十分な照度を与えることができ、これを撮像して画像処理をすることで高い精度で欠陥検出を行うことができる。ここで、撮像装置３が一対の導光板２２Ａ、Ｂの間からワークＷの底面を撮像するようにしているので、１枚の導光板のみを用いて撮像する場合に比べて、ワークＷの底面の撮像領域に対してより均一に光を照射することができる。これにより欠陥検出精度をより向上することができる。 According to the inspection system 100 of the so constructed embodiment, the light guide plate 22A, B of the front end portion 222A, since B is inserted a pair of rollers 11A, the gap between B, the light emitting surface S 2 A and B can be brought closer to the bottom surface of the work W. As a result, sufficient illuminance can be given to the bottom surface of the work W, and by imaging this and performing image processing, defect detection can be performed with high accuracy. Here, since the image pickup device 3 images the bottom surface of the work W from between the pair of light guide plates 22A and B, the bottom surface of the work W is compared with the case where only one light guide plate is used for imaging. It is possible to irradiate the imaging region of the image more uniformly. As a result, the defect detection accuracy can be further improved.
また、一対の導光板２２Ａ、Ｂのそれぞれの光出射面Ｓ２Ａ、Ｂが、先端部２２２Ａ、Ｂ側から基端部２２１Ａ、Ｂ側に向かうにつれて互いの離間距離が小さくなるように傾斜させているので、一対の導光板２２Ａ、Ｂのそれぞれの光出射面Ｓ２Ａ、ＢがワークＷの底面における撮像領域を向き、ワークＷの底面の照度をより高くして欠陥検出精度をより高めることができる。 The pair of light guide plates 22A, each of the light emitting surface S 2 A a B, B is tilted as the distance therebetween becomes smaller as the proximal portion 221A, toward the B-side tip 222A, the B-side since it has a pair of light guide plates 22A, each of the light emitting surface S 2 a a B, B is directed to the imaging area in the bottom surface of the workpiece W, improve the defect detection accuracy by higher illuminance of the bottom surface of the workpiece W be able to.
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.
他の実施形態の検査システム１００では、図５に示すように、一対の導光板２２Ａ、Ｂは対向するそれぞれの側面２２５Ａ、Ｂが互いに平行となるように配置されてもよい。すなわち、一対の導光板２２Ａ、Ｂが一定の距離を置いて互いに離間するように配置されてもよい。また、光出射面Ｓ２Ａ、Ｂ（先端面２２４Ａ、Ｂ）と光入射面Ｓ１Ａ、Ｂ（基端面２２３Ａ、Ｂ）とが平行になるように形成されていてもよい。 In the inspection system 100 of another embodiment, as shown in FIG. 5, the pair of light guide plates 22A and B may be arranged so that the side surfaces 225A and B facing each other are parallel to each other. That is, the pair of light guide plates 22A and B may be arranged so as to be separated from each other at a certain distance. Further, the light emitting surfaces S 2 A and B (tip surfaces 224 A and B) and the light incident surfaces S 1 A and B (base end surfaces 223 A and B) may be formed to be parallel to each other.
前記実施形態の各導光板２２Ａ、Ｂは均一な厚みを有するものであったがこれに限らない。他の実施形態では、各導光板２２Ａ、Ｂは厚みが不均一であってもよい。例えば、基端部２２１Ａ、Ｂから先端部２２２Ａ、Ｂに向かって厚みが増加又は減少するものであってもよい。 Each of the light guide plates 22A and B of the above-described embodiment has a uniform thickness, but is not limited to this. In other embodiments, the light guide plates 22A and B may have non-uniform thickness. For example, the thickness may increase or decrease from the base end portions 221A and B toward the tip end portions 222A and B.
また他の実施形態の検査システム１００では、図５に示すように、光照射装置２が、撮像装置３の光入射面３１ａを保護するための保護カバー２５を更に備えてもよい。保護カバー２５は、ＬＥＤ２１２Ａ、Ｂの配列方向に延びる矩形板状のものであり、例えばガラス等の透光性を有する材料からなってよい。保護カバー２５は、一対の導光板２２Ａ、Ｂの間に形成された空間を覆って蓋をするように設けられてよい。 Further, in the inspection system 100 of another embodiment, as shown in FIG. 5, the light irradiation device 2 may further include a protective cover 25 for protecting the light incident surface 31a of the image pickup device 3. The protective cover 25 has a rectangular plate shape extending in the arrangement direction of the LEDs 212A and B, and may be made of a translucent material such as glass. The protective cover 25 may be provided so as to cover and cover the space formed between the pair of light guide plates 22A and B.
また他の実施形態の検査システム１００では、図６に示すように、一対の導光板２２Ａ、Ｂのそれぞれの光出射面Ｓ２Ａ、Ｂが外側を向いており、基端部２２１Ａ、Ｂから先端部２２２Ａ、Ｂに向かうにつれて離間距離が小さくなるように（すなわち、先細りするように）傾斜していてもよい。 Also the inspection system 100 of another embodiment, as shown in FIG. 6, a pair of light guide plates 22A, each of the light emitting surface S 2 A a B, and B is facing outward, proximal end 221A, the B It may be inclined so that the separation distance becomes smaller (that is, tapering) toward the tips 222A and B.
また他の実施形態の検査システム１００では、図６に示すように、ＬＥＤ２１２Ａ、Ｂから出射された光が、各導光板２２Ａ、Ｂの基端部２２１Ａ、Ｂにおける外側の側面２２６Ａ、Ｂから入射するようにＬＥＤ基板２１Ａ、Ｂ及びヒートシンク２３Ａ、Ｂを配置してもよい。すなわち、外側の側面２２６Ａ、Ｂが光入射面Ｓ１Ａ、Ｂとして機能するようにしてよい。この場合、各導光板２２Ａ、Ｂのそれぞれの基端面２２３Ａ、Ｂが、先端部２２２Ａ、Ｂに向かうにつれて、外側の側面２２６Ａ、Ｂとの間の距離が大きくなるように傾斜して形成されてもよい。このようにすれば、光入射面Ｓ１Ａ、Ｂから入射した光を基端面２２３Ａ、Ｂで反射させて、光出射面Ｓ２Ａ、Ｂに向かわせることができる。 Further, in the inspection system 100 of another embodiment, as shown in FIG. 6, the light emitted from the LEDs 212A and B is incident on the outer side surfaces 226A and B of the base end portions 221A and B of the light guide plates 22A and B. The LED substrates 21A and B and the heat sinks 23A and B may be arranged so as to do so. That is, the outer side surface 226A, B may be configured to function the light incident surface S 1 A, as B. In this case, the base end surfaces 223A and B of the light guide plates 22A and B are formed so as to be inclined so that the distance between the base end surfaces 223A and B and the outer side surfaces 226A and B increases toward the tip portions 222A and B. May be good. Thus, the light incident surface S 1 A, the proximal end face of the light incident from the B 223A, is reflected by B, can be directed light exit surface S 2 A, the B.
また他の実施形態の検査システム１００では、図７に示すように、光照射装置２は、導光板２２を１枚のみ有してもよい。この場合、撮像装置３は、一対の搬送機構１Ａ、Ｂの間の隙間に挿入された導光板２２と、搬送機構１Ａ、Ｂとの間から、ワークＷの底面を撮像するように構成されてもよい。 Further, in the inspection system 100 of another embodiment, as shown in FIG. 7, the light irradiation device 2 may have only one light guide plate 22. In this case, the image pickup device 3 is configured to image the bottom surface of the work W from between the light guide plate 22 inserted in the gap between the pair of transport mechanisms 1A and B and the transport mechanisms 1A and B. May be good.
他の実施形態の検査システム１００では、光照射装置２は、一対の導光板２２Ａ、Ｂの基端部２２１Ａ、Ｂにおける互いの離間距離を調節する距離調節機構（図示しない）を備えてもよい。この距離調節機構は、一方又は両方の導光板２２Ａ、Ｂを搬送方向にスライド移動させるように構成されてよい。また、この距離調節機構は、一方又は両方の導光板２２Ａ、Ｂを、先端部２２２Ａ、Ｂ側を回転中心にして基端部２２１Ａ、Ｂ側を回転させるように構成されてもよい。 In the inspection system 100 of another embodiment, the light irradiation device 2 may include a distance adjusting mechanism (not shown) for adjusting the separation distance between the pair of light guide plates 22A, B base end portions 221A, and B. .. This distance adjusting mechanism may be configured to slide one or both of the light guide plates 22A and B in the transport direction. Further, this distance adjusting mechanism may be configured so that one or both of the light guide plates 22A and B are rotated on the base end portions 221A and B sides with the tip portions 222A and B sides as the rotation centers.
前記実施形態において、一対の搬送機構１Ａ、Ｂはそれぞれベルトコンベアであったがこれに限らない。他の実施形態では、一対の搬送機構１Ａ、Ｂは、ローラーコンベアを構成するローラであってもよい。 In the above embodiment, the pair of transport mechanisms 1A and B are belt conveyors, respectively, but the present invention is not limited to this. In another embodiment, the pair of transport mechanisms 1A and B may be rollers constituting the roller conveyor.
前記実施形態では、導光板２２Ａ、Ｂの先端面２２４Ａ、Ｂに表面加工が施され、これにより光出射面Ｓ２Ａ、Ｂから拡散光が出射されるようにしていたが、これに限らない。他の実施形態では、導光板２２Ａ、Ｂの先端面２２４Ａ、Ｂ上に、光を散乱させる光拡散板が配置されていてもよい。そしてこの光拡散板の表面に上記した表面加工を施してよく、また光拡散板中に光散乱粒子を含有させてもよい。 In the above embodiment, the light guide plate 22A, the distal end surface 224A of B, the surface processed into B is performed, thereby light emission surface S 2 A, but diffused light from B had to be emitted is not limited thereto .. In another embodiment, a light diffusing plate that scatters light may be arranged on the tip surfaces 224A and B of the light guide plates 22A and B. Then, the surface of the light diffusing plate may be subjected to the above-mentioned surface processing, or light scattering particles may be contained in the light diffusing plate.
前記実施形態において、一対の導光板２２Ａ、Ｂは、互いに面対称となるように配置されていなくてもよく、その間に撮像装置３によってワークＷの底面を撮像可能な程度の空間が形成されていれば、非対称となるように配置されていてもよい。 In the above embodiment, the pair of light guide plates 22A and B may not be arranged so as to be plane-symmetrical with each other, and a space is formed between them so that the bottom surface of the work W can be imaged by the image pickup device 3. If so, they may be arranged so as to be asymmetric.
また他の実施形態の検査システム１００では、図８に示すように、光照射装置２が、光出射面２２４Ａ・Ｂよりも先端側にその一部が設けられた、ワークＷの搬送方向に沿って回転可能な１つ又は複数の転動体２６を更に備えていてもよい。具体的にこの転動体２６は、搬送装置１が備えるローラ１１Ａ・Ｂと同じ方向に回転可能（すなわち互いの回転軸が平行）なローラ等である。この転動体２６は、一対の導光板２２Ａ・Ｂの外側の側面２２６Ａ、Ｂよりもさらに外側（すなわち一対の導光板２２と一対のローラ１１Ａ・Ｂとの間）において、少なくともその先端部が、一対の導光板２２の光出射面２２４Ａ・Ｂよりも先端側に位置するように設けられている。この転動体２６は、その回転半径がローラ１１Ａ・Ｂの回転半径よりも小さいことが好ましい。また転動体２６は、モータ等により自ら回転するように構成されてもよく、ワークＷの底面に接触することにより回転するように構成されてもよい。なお、転動体２６は光照射装置２に設けられているが、これに限らず、搬送機構１に設けられていてもよい。 Further, in the inspection system 100 of another embodiment, as shown in FIG. 8, the light irradiation device 2 is provided along the transport direction of the work W in which a part thereof is provided on the tip side of the light emitting surfaces 224A and B. It may further include one or more rolling elements 26 that are rotatable. Specifically, the rolling element 26 is a roller or the like that can rotate in the same direction as the rollers 11A and B provided in the transport device 1 (that is, the rotation axes of the rollers 26 are parallel to each other). The rolling element 26 has at least a tip portion thereof outside the outer side surfaces 226A and B of the pair of light guide plates 22A and B (that is, between the pair of light guide plates 22 and the pair of rollers 11A and B). The pair of light guide plates 22 are provided so as to be located on the tip side of the light emitting surfaces 224A and B. It is preferable that the radius of gyration of the rolling element 26 is smaller than the radius of gyration of the rollers 11A and B. Further, the rolling element 26 may be configured to rotate by itself by a motor or the like, or may be configured to rotate by coming into contact with the bottom surface of the work W. The rolling element 26 is provided in the light irradiation device 2, but is not limited to this, and may be provided in the transport mechanism 1.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１００ ・・・検査システム
１ ・・・搬送機構
２１２ ・・・ＬＥＤ（光源）
２２ ・・・導光板
２２１ ・・・基端部
２２２ ・・・先端部
３ ・・・撮像装置
光入射面・・・Ｓ１
光出射面・・・Ｓ２
100 ・ ・ ・ Inspection system 1 ・ ・ ・ Conveyance mechanism 212 ・ ・ ・ LED (light source)
22 ・ ・ ・ Light guide plate 221 ・ ・ ・ Base end 222 ・ ・ ・ Tip 3 ・ ・ ・ Imaging device Light incident surface ・ ・ ・ S 1
Light emitting surface ... S 2
Claims (10)
光を出射する光源と、
前記光源からの光が入射する光入射面を基端部に、前記入射した光を出射する光出射面を先端部にそれぞれ有し、前記先端部が前記一対の搬送機構の間に形成された隙間に挿入されている、互いに離間して配置された一対の導光板と、
前記光出射面からの光が照射された前記ワークの底面を前記一対の導光板の間から撮像する撮像装置と、
を備える検査システム。 A pair of transport mechanisms that are arranged in order along a predetermined direction to place and transport the workpiece,
A light source that emits light and
The light incident surface on which the light from the light source is incident is provided at the base end portion, and the light emitting surface for emitting the incident light is provided at the tip portion, and the tip portion is formed between the pair of transport mechanisms. A pair of light guide plates inserted in the gap and arranged apart from each other,
An image pickup device that images the bottom surface of the work irradiated with light from the light emitting surface from between the pair of light guide plates.
Inspection system equipped with.
光を出射する光源と、
前記光源からの光が入射する光入射面を基端部に、前記入射した光を出射する光出射面を先端部にそれぞれ有し、前記先端部が前記一対の搬送機構の間に形成された隙間に挿入される、互いに離間して配置された一対の導光板と、
を備える光照射装置。 It is a light irradiating device that irradiates a work to be transported by being mounted on a pair of transport mechanisms arranged in order along a predetermined direction.
A light source that emits light and
The light incident surface on which the light from the light source is incident is provided at the base end portion, and the light emitting surface for emitting the incident light is provided at the tip portion, and the tip portion is formed between the pair of transport mechanisms. A pair of light guide plates inserted into the gap and arranged apart from each other,
A light irradiation device including.
光を出射する光源と、
前記光源からの光が入射する光入射面を基端部に、前記入射した光を出射する光出射面を先端部にそれぞれ有し、前記先端部が前記一対の搬送機構の間に形成された隙間に挿入されている導光板と、
前記光出射面からの光が照射された前記ワークの底面を、前記一対の搬送機構のいずれかと前記導光板との間から撮像する撮像装置と、
を備える検査システム。 A pair of transport mechanisms that are arranged in order along a predetermined direction to place and transport the workpiece,
A light source that emits light and
The light incident surface on which the light from the light source is incident is provided at the base end portion, and the light emitting surface for emitting the incident light is provided at the tip portion, and the tip portion is formed between the pair of transport mechanisms. The light guide plate inserted in the gap and
An imaging device that images the bottom surface of the work irradiated with light from the light emitting surface from between one of the pair of transport mechanisms and the light guide plate.
Inspection system equipped with.
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