JP2022124812A - Check device, check method, and program - Google Patents

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Abstract

To provide a check device capable of easily preparing a reference image.SOLUTION: A check device 100 checks a workpiece W having an outer periphery which has a form rotationally symmetrical about a symmetry axis AX4 or has a pattern provided repeatedly at a cycle of 2π/n. The check device 100 comprises an imaging unit 3 which moves in a circumferential direction about the symmetry axis AX4 with respect to the workpiece W to capture a plurality of images of the outer periphery including n first images A at approximately equal intervals in the circumferential direction, a RAM 53 in which the n first images A are stored, a reference image generation unit 511 which generates a first reference image R1 by using values of m pixels of which the positions in appearance of the outer periphery in the images are identical between m first images for generation being m first images A, and a determination unit 512 which compares a sample image being one of the n first images to the first reference image R1 to determine whether a defect is present in the outer periphery at a position where the sample image has been captured.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願明細書に開示される技術は、対称軸まわりに回転対称な形状または模様が周期的に繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査装置、検査方法、および検査装置に用いられるプログラムに関する。 The technology disclosed in the present specification provides an inspection apparatus, an inspection method, and a program used in the inspection apparatus for inspecting a workpiece having an outer peripheral portion in which a shape or pattern that is rotationally symmetrical about an axis of symmetry is periodically repeated. Regarding.

対称軸のまわりに回転対称なワークの外観を検査する装置として、例えば特許文献1に記載された検査装置が知られている。 2. Description of the Related Art As an apparatus for inspecting the appearance of a work that is rotationally symmetrical about an axis of symmetry, for example, an inspection apparatus described in Patent Document 1 is known.

特許文献1には、ワークを撮像した画像を、予め登録された良品の画像と比較して検査する手法が紹介される。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 introduces a method of inspecting an image of a workpiece by comparing it with an image of a non-defective product that has been registered in advance.

特開2019-60628号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-60628

複数の良品のサンプルを撮像し、検査される対象を撮像した画像と比較される基準となる画像(以下「リファレンス画像」とも称される)を作成することができる。良品のサンプルによるリファレンス画像の作成には、多くの手間がかかる。 A plurality of non-defective samples can be imaged to create a standard image (hereinafter also referred to as a "reference image") that is compared with an image of the object being inspected. It takes a lot of time and effort to create a reference image from a non-defective sample.

本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題に鑑みてなされたものである。この技術は、容易にリファレンス画像を準備することができる検査装置に関する技術である。 The technology disclosed in the specification of the present application has been made in view of the problems described above. This technique relates to an inspection apparatus that can easily prepare a reference image.

本願明細書に開示される技術の第1の態様は、対称軸のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査装置であって、前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動しつつ、前記外周部を撮像することで、前記外周部を前記周方向において略等間隔のn個の第1画像を含む複数の画像を撮像する撮像部と、前記n個の前記第1画像を記憶する記憶部と、前記n個の前記第1画像の内のm個(3≦m≦nの整数)の前記第1画像である前記m個の第1作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する位置に位置する、前記m個の画素の値を利用して、第1リファレンス画像を作成するリファレンス画像作成部と、前記n個の前記第1画像の内の一つの前記第1画像であるサンプル画像と前記第1リファレンス画像とを比較して、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥の有無を判定する判定部と、を備える。なお、前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動しつつ前記外周部を撮像するとは、相対移動中に撮像することのみならず、ワークに対して相対移動した後、相対的に静止した状態で撮像を行い、さらに相対移動を行うという動作を繰り返して撮像を行うことも含んでよい。 A first aspect of the technology disclosed in the present specification has an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided with a period of 2π/n (n is an integer of 3 or more) around the axis of symmetry. An inspection apparatus for inspecting a workpiece, wherein the outer peripheral part is imaged while moving relative to the workpiece in the circumferential direction around the axis of symmetry, so that the outer peripheral part is approximately in the circumferential direction. an imaging unit that captures a plurality of images including n first images at equal intervals; a storage unit that stores the n first images; 3 ≤ m ≤ n) of the m first creation images, the m pixels located at positions in which the external appearance of the outer peripheral portion in the image is common to each other. A reference image creation unit that creates a first reference image using the value of and compares a sample image that is one of the n first images and the first reference image. and a determination unit that determines whether or not there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured. It should be noted that imaging the outer peripheral portion while moving relative to the work in the circumferential direction about the axis of symmetry means not only imaging during relative movement, but also after moving relative to the work. , imaging in a relatively stationary state, and then repeating the operation of performing relative movement to perform imaging.

本願明細書に開示される技術の第2の態様は、第1の態様において、n≧4,m≧4であり、前記リファレンス画像作成部は、前記第1作成用画像同士において、前記m個の前記画素の値の、最大値および最小値を除いた平均値を採用して、前記第1リファレンス画像を作成する。 A second aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is, in the first aspect, n≧4 and m≧4, and the reference image creation unit generates the m number of m The average value of the pixel values of , excluding the maximum and minimum values, is used to create the first reference image.

本願明細書に開示される技術の第3の態様は、第1の態様または第2の態様において、前記複数の画像は、前記第1画像の何れとも異なり、前記周方向において前記外周部を略等間隔のn個の第2画像をさらに含み、前記リファレンス画像作成部は、前記n個の前記第2画像の内のk個(3≦k≦nの整数)の前記第2画像である前記k個の第2作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記k個の前記画素の値を利用して、第2リファレンス画像をさらに作成し、前記判定部は、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥があると判定された場合であって、前記サンプル画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置の前記外周部の欠陥があると判定された場合のみ、前記外周部が不良であると判定する。 A third aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is, in the first aspect or the second aspect, wherein the plurality of images are different from any of the first images, and substantially extend the outer peripheral portion in the circumferential direction. further comprising n second images at regular intervals, wherein the reference image creating unit is k second images (an integer of 3≤k≤n) among the n second images; further creating a second reference image using the values of the k pixels whose positions in the appearance of the outer peripheral portion in the image are common among the k second creation images, and , when it is determined that there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured, and the outer peripheral portion at the position where the second image adjacent to the position where the sample image was captured was captured Only when it is determined that there is a defect in the outer peripheral portion, it is determined that the outer peripheral portion is defective.

本願明細書に開示される技術の第4の態様は、第3の態様において、前記対称軸を中心として、前記第1画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置との間のなす角度は1°である。 A fourth aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is, in the third aspect, a position at which the first image is captured and a position at which the adjacent second image is captured, centering on the axis of symmetry. is 1°.

本願明細書に開示される技術の第5の態様は、対称軸のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査方法であって、前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動しつつ前記ワークを撮像することで、前記外周部を前記周方向において略等間隔のn個の第1画像を含む複数の画像を撮像する撮像工程と、前記n個の前記第1画像を記憶する記憶工程と、前記n個の前記第1画像の内のm個(3≦m≦nの整数)の前記第1画像である前記m個の第1作成用画像同士において、画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記m個の画素の値を利用して、第1リファレンス画像を作成するリファレンス画像作成工程と、前記n個の前記第1画像の内の一つの前記第1画像であるサンプル画像と前記第1リファレンス画像とを比較して、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥の有無を判定する判定工程と、を備える。 A fifth aspect of the technology disclosed in the present specification has an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided with a period of 2π/n (n is an integer of 3 or more) around the axis of symmetry. An inspection method for inspecting a work, wherein an image of the work is captured while moving relative to the work in a circumferential direction about the axis of symmetry, so that the outer peripheral portion is substantially evenly spaced in the circumferential direction. a capturing step of capturing a plurality of images including n first images; a storing step of storing the n first images; and m (3≤ using the values of the m pixels having a common position in the appearance of the outer peripheral portion in the image among the m first creation images which are the first images of m≦n) , a reference image creating step of creating a first reference image; comparing a sample image, which is one of the n first images, with the first reference image to obtain the sample image; and a determination step of determining whether or not there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the is imaged.

本願明細書に開示される技術の第6の態様は、第5の態様において、n≧4,m≧4であり、前記リファレンス画像作成工程は、前記第1作成用画像同士において、前記m個の前記画素の値の、最大値および最小値を除いた平均値を採用して、前記第1リファレンス画像を作成する。 A sixth aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is the fifth aspect, wherein n≧4 and m≧4, and the reference image creating step includes, between the first creating images, the m The average value of the pixel values of , excluding the maximum and minimum values, is used to create the first reference image.

本願明細書に開示される技術の第7の態様は、第5の態様または第6の態様において、前記撮像工程は、前記第1画像の何れとも異なり、前記周方向において前記外周部を略等間隔のn個の第2画像を撮像することを含み、前記リファレンス画像作成工程は、前記n個の前記第2画像の内のk個(3≦k≦nの整数)の前記第2画像である前記k個の第2作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記k個の前記画素の値を利用して、第2リファレンス画像をさらに作成し、前記判定工程は、前記サンプル画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置の前記外周部の欠陥があると判定された場合のみ、前記外周部が不良であると判定する。 A seventh aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is that in the fifth aspect or the sixth aspect, the imaging step is different from any of the first images, and the outer peripheral portion is substantially the same in the circumferential direction. The step of creating a reference image includes capturing n second images at intervals, wherein the step of creating a reference image includes k second images (an integer of 3 ≤ k ≤ n) among the n second images. Further creating a second reference image using the values of the k pixels whose positions in the outer appearance of the outer peripheral portion in the image are common among the k second creation images, and the determination The step determines that the outer peripheral portion is defective only when it is determined that the outer peripheral portion at the position where the second image adjacent to the position where the sample image was captured is defective.

本願明細書に開示される技術の第8の態様は、第7の態様において、前記対称軸を中心として、前記第1画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置との間のなす角度は1°である。 According to an eighth aspect of the technology disclosed in the specification of the present application, in the seventh aspect, the position at which the first image is captured and the position at which the adjacent second image is captured, centering on the axis of symmetry. is 1°.

本願明細書に開示される技術の第9の態様は、対称軸のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査装置に用いられるプログラムであって、前記検査装置は、前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動し、前記周方向において前記外周部を略等間隔にn個の第1画像を撮像する撮像部と、前記n個の前記第1画像を記憶する記憶部と、を備え、前記検査装置に、前記n個の前記第1画像の内のm個(3≦m≦nの整数)の前記第1画像である前記m個の第1作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記m個の画素の値を利用して、第1リファレンス画像を作成させる。 A ninth aspect of the technology disclosed in the present specification has an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided with a period of 2π/n (where n is an integer of 3 or more) around the axis of symmetry. A program used in an inspection device for inspecting a work, wherein the inspection device moves relatively to the work in the circumferential direction around the axis of symmetry, and moves the outer peripheral portion substantially evenly in the circumferential direction. an imaging unit that captures n first images at intervals; and a storage unit that stores the n first images. The values of the m pixels having a common position in the appearance of the outer peripheral portion in the image among the m first creation images that are the first images (integer of 3≦m≦n) used to create a first reference image.

本願明細書に開示される技術の第10の態様は、第9の態様において、前記検査装置に、前記n個の前記第1画像の内の一つの前記第1画像であるサンプル画像と前記第1リファレンス画像とを比較して、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥の有無を判定させる。 A tenth aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is, in the ninth aspect, a sample image which is one of the n first images and the first image, which is one of the n first images. 1 reference image to determine whether or not there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured.

本願明細書に開示される検査装置の第1から第10の態様によれば、容易にリファレンス画像を作成することができる検査装置が提供される。 According to the first to tenth aspects of the inspection apparatus disclosed in the specification of the present application, an inspection apparatus is provided that can easily create a reference image.

本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。 Objects, features, aspects, and advantages associated with the technology disclosed herein will become more apparent from the detailed description and accompanying drawings set forth below.

第1の実施の形態に関する検査装置の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole inspection device composition about a 1st embodiment. 検査装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of an inspection apparatus. 本実施の形態に関する検査装置のワーク保持ユニットの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a work holding unit of the inspection device according to the present embodiment; 撮像ユニットを上方から示す平面図である。It is a top view which shows an imaging unit from upper direction. 撮像ユニットと制御ユニットとの接続の関係を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the connection relationship between an imaging unit and a control unit; FIG. 検査装置においてワークの良否判定の流れを示すフロー図である。FIG. 4 is a flow chart showing the flow of quality determination of a workpiece in the inspection device; 制御ユニットに記憶された4個の第1画像のうち、α度の角度における第1画像である。The first of the four first images stored in the control unit at an angle of α degrees. 制御ユニットに記憶された4個の第1画像のうち、α+90度の角度における第1画像である。The first of the four first images stored in the control unit at an angle of α+90 degrees. 制御ユニットに記憶された4個の第1画像のうち、α+180度の角度における第1画像である。The first of the four first images stored in the control unit at an angle of α+180 degrees. 制御ユニットに記憶された4個の第1画像のうち、α+270度の角度における第1画像である。The first of the four first images stored in the control unit at an angle of α+270 degrees. 4個の第1作成用画像同士において画像内の外周部の外観における位置が互いに共通する4個の画素の値の例を示す表である。FIG. 11 is a table showing an example of values of four pixels whose positions in the appearance of the outer peripheral portion in the images are common to each other in the four first creation images; FIG. 第2の実施の形態における検査装置においてワークの良否判定の流れを示すフロー図である。FIG. 11 is a flow chart showing the flow of quality determination of a workpiece in the inspection apparatus according to the second embodiment; ワークの第1画像が撮像された位置と隣接する第2画像が撮像された位置との関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between a position where a first image of a work is captured and a position where an adjacent second image is captured; 第1サンプル画像を欠陥として認識される部分とともに示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first sample image together with a portion recognized as a defect; 第2サンプル画像を欠陥として認識される部分とともに示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a second sample image together with a portion recognized as a defect; 第2サンプル画像の各画素を第1サンプル画像に合わせて移動させた第2サンプル修正画像を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a modified second sample image in which each pixel of the second sample image is moved according to the first sample image;

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。 Embodiments will be described below with reference to the attached drawings. In the following embodiments, detailed features and the like are also shown for technical explanation, but they are examples, and not all of them are necessarily essential features for enabling the embodiments.

なお、図面は概略的に示され、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされる。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。 It should be noted that the drawings are shown schematically, and for convenience of explanation, the configurations are omitted or simplified in the drawings as appropriate. In addition, the mutual relationship of sizes and positions of configurations shown in different drawings is not necessarily described accurately and can be changed as appropriate. Also, in drawings such as plan views that are not cross-sectional views, hatching may be added to facilitate understanding of the contents of the embodiments.

以下に示される説明では、同様の構成要素には図面において同じ符号が付され、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明は、重複を避けるために省略される場合がある。 In the description presented below, similar components are labeled with the same reference numerals in the drawings, and their names and functions are similar. Therefore, detailed descriptions thereof may be omitted to avoid duplication.

以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限り、当該記載は他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。 In the description set forth below, when a component is referred to as "comprising," "including," or "having," such description excludes the presence of other components unless specifically stated otherwise. not an expression.

以下に記載される説明において、序数、例えば「第1」および「第2」が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられ、実施の形態において説明される技術はこれらの序数によって生じ得る順序に限定されない。 Although ordinal numbers such as "first" and "second" may be used in the description set forth below, these terms are used for convenience to facilitate understanding of the content of the embodiments. The techniques used and described in the embodiments are not limited to the order that can occur with these ordinal numbers.

図面において、理解を容易にする目的で、各部の寸法および数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。また、各図面には、方向を説明するためのXYZ直交座標軸(右手系)が適宜に付されている。該座標軸におけるZ方向は鉛直方向を示し、XY平面は水平面である。以下では、X方向の一方側を+X側と呼び、その反対側を-X側と呼ぶことがある。Y軸およびZ軸についても同様であり、+Z側は鉛直上側を示す。 In the drawings, the dimensions and numbers of each part may be exaggerated or simplified for the purpose of facilitating understanding. In addition, XYZ orthogonal coordinate axes (right-handed system) are appropriately attached to each drawing for explaining directions. The Z direction on the coordinate axis indicates the vertical direction, and the XY plane is the horizontal plane. Hereinafter, one side in the X direction may be called the +X side, and the other side may be called the -X side. The same applies to the Y-axis and Z-axis, and the +Z side indicates the vertical upper side.

<第1の実施の形態>
以下、本実施の形態に関する検査装置100について説明する。
<First embodiment>
The inspection apparatus 100 according to this embodiment will be described below.

<検査装置100の構成>
図1は、本実施の形態に関する検査装置100の全体構成を示す図である。図2は、検査装置100の電気的構成を示すブロック図である。検査装置100は、ワークWの外観を検査する装置である。この検査装置100は、ローディングユニット1、ワーク保持ユニット2、撮像ユニット3、アンローディングユニット4および制御ユニット5を有している。
<Configuration of Inspection Apparatus 100>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an inspection apparatus 100 according to this embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the inspection apparatus 100. As shown in FIG. The inspection apparatus 100 is an apparatus for inspecting the appearance of the work W. As shown in FIG. This inspection apparatus 100 has a loading unit 1 , a workpiece holding unit 2 , an imaging unit 3 , an unloading unit 4 and a control unit 5 .

ワークWは、対称軸AX4のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有する。ワークWは、例えば、歯車Wbを設けた機械部品である。本実施の形態においては対称軸AX4をZ軸へ平行にしてワークWが配置される。 The workpiece W has an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided around the axis of symmetry AX4 at a period of 2π/n (where n is an integer of 3 or more). The workpiece W is, for example, a machine part provided with a gear Wb. In this embodiment, the workpiece W is arranged with the axis of symmetry AX4 parallel to the Z axis.

ワークWは、検査のため、外部搬送ロボット(図示省略)またはオペレータによりローディングユニット1に搬送される。ローディングユニット1には、ワーク収容部(図示省略)が設けられている。ワーク収容部は、例えばテーブルやストッカーである。そして、例えば外部搬送ロボット(図示省略)によりワークWがワーク収容部に一時的に収容されると、ワーク収容部に設けられたワーク検出センサ(図示省略)がワークWを検出する。ワーク検出センサによりワークWが検出されると、検出された旨の信号が制御ユニット5に送信される。ローディングユニット1には、搬送装置(図示省略)が設けられている。制御ユニット5からの指令に応じて、搬送装置がワークWをローディングユニット1からワーク保持ユニット2に搬送する。 The workpiece W is transported to the loading unit 1 for inspection by an external transport robot (not shown) or an operator. The loading unit 1 is provided with a workpiece storage section (not shown). The work container is, for example, a table or a stocker. Then, for example, when the work W is temporarily stored in the work storage unit by an external transfer robot (not shown), the work detection sensor (not shown) provided in the work storage unit detects the work W. When the work detection sensor detects the work W, a signal indicating the detection is sent to the control unit 5 . The loading unit 1 is provided with a transport device (not shown). A transfer device transfers the work W from the loading unit 1 to the work holding unit 2 in accordance with a command from the control unit 5 .

<ワーク保持ユニット2>
図3は、本実施の形態に関する検査装置100のワーク保持ユニット2の構成を示す斜視図である。ワーク保持ユニット2は、搬送装置により搬送されてきたワークWを保持する保持テーブル21A、21Bを装備している。これらの保持テーブル21A、21Bは同一構成を有し、歯車Wbが水平状態となる姿勢でワークWを保持する。以下、図3を参照しつつ保持テーブル21Aの構成について説明する。保持テーブル21Bは保持テーブル21Aと同一構成であるため、保持テーブル21Bについては同一符号を付して説明を省略する。
<Work holding unit 2>
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the workpiece holding unit 2 of the inspection apparatus 100 according to this embodiment. The work holding unit 2 is equipped with holding tables 21A and 21B that hold the work W conveyed by the conveying device. These holding tables 21A and 21B have the same configuration, and hold the work W in a posture in which the gear Wb is in a horizontal state. The configuration of the holding table 21A will be described below with reference to FIG. Since the holding table 21B has the same configuration as the holding table 21A, the holding table 21B is given the same reference numerals and the description thereof is omitted.

保持テーブル21Aでは、図3に示すように、チャック機構22、水平位置決め機構23、回転機構24および鉛直位置決め機構25が鉛直方向に積層配置されている。チャック機構22は、側面視で略L字状の可動部材221、222、223と、制御ユニット5からの移動指令に応じて可動部材221、222、223を放射状に連動して移動させる移動部224とを有している。各可動部材221、222、223の上端面には突起部材225が突設されている。この上端面と突起部材225とが、ワークWと係合することにより、ワークWが保持される。制御ユニット5の把持指令に応じて、移動部224が可動部材221、222、223を互いに近接移動させることにより、チャック機構22の中心軸とワークWの中心軸とを一致させた状態で、ワークWが保持される。また、制御ユニット5の解放指令に応じて、移動部224が可動部材221、222、223を互いに離間移動させることにより、ワークWが解放される。このようにして、ワークWの保持と解放を行い、ローディングユニット1による未検査のワークWのローディングやアンローディングユニット4による検査済のワークWのアンローディングを行うことができる。 In the holding table 21A, as shown in FIG. 3, a chuck mechanism 22, a horizontal positioning mechanism 23, a rotating mechanism 24, and a vertical positioning mechanism 25 are stacked in the vertical direction. The chuck mechanism 22 includes movable members 221, 222, and 223 that are approximately L-shaped when viewed from the side, and a moving portion 224 that radially moves the movable members 221, 222, and 223 in accordance with a movement command from the control unit 5. and A protruding member 225 protrudes from the upper end surface of each movable member 221 , 222 , 223 . The work W is held by engaging the work W between the upper end surface and the projecting member 225 . In response to a gripping command from the control unit 5, the moving part 224 moves the movable members 221, 222, and 223 closer to each other, thereby aligning the central axis of the chuck mechanism 22 with the central axis of the workpiece W. W is retained. In addition, the workpiece W is released by moving the movable members 221, 222, and 223 away from each other according to the release command from the control unit 5. FIG. In this way, the work W can be held and released, and the uninspected work W can be loaded by the loading unit 1 and the inspected work W can be unloaded by the unloading unit 4 .

このように構成されたチャック機構22は水平位置決め機構23に支持されている。水平位置決め機構23は水平方向(XY平面方向)において互いに直交する方向(X軸方向とY軸方向)に移動させる各テーブルを有している。このため、制御ユニット5からの移動指令に応じて、各テーブルが駆動されてチャック機構22を水平面で高精度に位置決めすることができる。各テーブルの駆動方式として、例えば、モータとボールネジ機構を組み合わせる方式、直交する2つのリニアモータを組み合わせる方式が採用される。 The chuck mechanism 22 constructed in this manner is supported by a horizontal positioning mechanism 23 . The horizontal positioning mechanism 23 has respective tables that are moved in directions (X-axis direction and Y-axis direction) perpendicular to each other in the horizontal direction (XY plane direction). Therefore, each table is driven according to the movement command from the control unit 5, and the chuck mechanism 22 can be positioned in the horizontal plane with high accuracy. As a driving method for each table, for example, a method combining a motor and a ball screw mechanism or a method combining two orthogonal linear motors are adopted.

回転機構24はモータ241を有している。モータ241の回転シャフトは、鉛直上方(Z軸方向)に延設されている。回転シャフトの上端部には、水平位置決め機構23が連結されている。制御ユニット5から回転指令が与えられると、モータ241が作動してモータ241の回転軸まわりに水平位置決め機構23、チャック機構22、およびチャック機構22に把持されたワークWを一体的に回転させる。 The rotating mechanism 24 has a motor 241 . The rotating shaft of the motor 241 extends vertically upward (in the Z-axis direction). A horizontal positioning mechanism 23 is connected to the upper end of the rotating shaft. When a rotation command is given from the control unit 5 , the motor 241 is activated to integrally rotate the horizontal positioning mechanism 23 , the chuck mechanism 22 , and the workpiece W gripped by the chuck mechanism 22 around the rotation axis of the motor 241 .

本実施の形態において、チャック機構22と回転機構24との間に水平位置決め機構23が設けられている。これは、チャック機構22の中心軸、ワークWの対称軸AX4、およびモータ241の回転軸の相対的な位置関係を調整するためである。チャック機構22の中心軸とモータ241の回転軸とを一致させることにより、チャック機構22に把持されたワークWを軸部Waまわりに回転させることができる。しかしながら、歯車Wbの対称軸AX4が軸部Waから外れている場合には、モータ241に対して歯車Wbの芯ズレが発生しており、歯車Wbは偏心して回転してしまう。そこで、水平位置決め機構23が設けられ、ズレ量とズレ方向が補正される。ズレ量とズレ方向が補正されると、歯車Wbの対称軸AX4とモータ241の回転軸とが一致する。これにより、撮像ユニット3により歯車Wbの画像が高精度に撮像され、ワークWの検査精度が向上する。 In this embodiment, a horizontal positioning mechanism 23 is provided between the chuck mechanism 22 and the rotating mechanism 24 . This is for adjusting the relative positional relationship among the central axis of the chuck mechanism 22 , the axis of symmetry AX4 of the workpiece W, and the rotation axis of the motor 241 . By aligning the central axis of the chuck mechanism 22 with the rotation axis of the motor 241, the workpiece W gripped by the chuck mechanism 22 can be rotated around the shaft portion Wa. However, when the axis of symmetry AX4 of the gear Wb is off the shaft Wa, the gear Wb is out of alignment with the motor 241, and the gear Wb rotates eccentrically. Therefore, a horizontal positioning mechanism 23 is provided to correct the amount of deviation and the direction of deviation. When the deviation amount and the deviation direction are corrected, the axis of symmetry AX4 of the gear Wb and the rotation axis of the motor 241 are aligned. As a result, the image of the gear Wb is captured with high accuracy by the imaging unit 3, and the inspection accuracy of the work W is improved.

鉛直位置決め機構25は、モータ241を保持する保持プレート251と、モータ241の下方位置に配置されたベースプレート252と、保持プレート251およびベースプレート252を連結する4本の連結ピン253と、ベースプレート252を鉛直方向に昇降させる昇降部254とを有している。昇降部254は制御ユニット5からの昇降指令に応じてベースプレート252を昇降させる。これにより、鉛直方向において回転機構24、水平位置決め機構23およびチャック機構22が一体的に移動する。そして、次に説明するプリアライメント位置PAおよび検査位置PIにおいてワークWの高さ位置が適正化される。 The vertical positioning mechanism 25 includes a holding plate 251 holding the motor 241, a base plate 252 arranged below the motor 241, four connecting pins 253 connecting the holding plate 251 and the base plate 252, and the base plate 252 vertically. and an elevating unit 254 for elevating in the direction. The lifting section 254 lifts and lowers the base plate 252 according to a lifting command from the control unit 5 . As a result, the rotation mechanism 24, the horizontal positioning mechanism 23, and the chuck mechanism 22 move integrally in the vertical direction. Then, the height position of the workpiece W is optimized at the pre-alignment position PA and the inspection position PI, which will be described below.

このように構成された保持テーブル21A、21Bは、図3に示すように、支持プレート261上に一定距離だけ離間して固定されている。また、保持テーブル21A、21Bの中間位置で支持プレート261が旋回駆動部262に支持されている。この旋回駆動部262は制御ユニット5からの旋回指令に応じて鉛直方向に延びる旋回軸AX1まわりに支持プレート261を180°旋回可能になっている。本実施の形態において、旋回軸AX1はZ軸に平行に配置される。 The holding tables 21A and 21B configured in this way are fixed on the support plate 261 with a certain distance therebetween, as shown in FIG. Further, a support plate 261 is supported by a turning driving portion 262 at an intermediate position between the holding tables 21A and 21B. The turning driving portion 262 can turn the support plate 261 by 180° around a turning axis AX1 extending in the vertical direction in response to a turning command from the control unit 5. As shown in FIG. In this embodiment, the pivot axis AX1 is arranged parallel to the Z-axis.

図3に示すように保持テーブル21A、21Bがそれぞれプリアライメント位置PAおよび検査位置PIに位置する第1ポジションと、保持テーブル21A、21Bがそれぞれ検査位置PIおよびプリアライメント位置PAに位置する第2ポジションとの間で切替可能となっている。例えば、プリアライメント位置PAに位置する保持テーブル21Aに保持されたワークWに対してプリアライメント処理が施される。プリアライメント処理と並行して、旋回駆動部262によって第1ポジションから第2ポジションに切り替えられることで保持テーブル21Aがプリアライメント位置PAから検査位置PIにシフトする。プリアライメント処理済のワークWは検査位置PIに位置決めされる。 As shown in FIG. 3, a first position where holding tables 21A and 21B are positioned at prealignment position PA and inspection position PI, respectively, and a second position where holding tables 21A and 21B are positioned at inspection position PI and prealignment position PA, respectively. It is possible to switch between For example, the work W held by the holding table 21A positioned at the pre-alignment position PA is pre-aligned. In parallel with the pre-alignment process, the holding table 21A is shifted from the pre-alignment position PA to the inspection position PI by being switched from the first position to the second position by the turning drive unit 262 . The prealigned workpiece W is positioned at the inspection position PI.

当該ワークWの検査を終了した後、保持テーブル21Aが逆方向に旋回することで、検査位置PIからプリアライメント位置PAにシフトする。検査処理済のワークWはプリアライメント位置PAに位置決めされる。本実施の形態では、支持プレート261および旋回駆動部262によりワークWの位置を切り替えるポジション切替機構26が備えられている。 After finishing the inspection of the workpiece W, the holding table 21A is rotated in the opposite direction, thereby shifting from the inspection position PI to the pre-alignment position PA. The inspected work W is positioned at the pre-alignment position PA. In the present embodiment, a position switching mechanism 26 that switches the position of the work W by the support plate 261 and the turning drive section 262 is provided.

プリアライメント位置PAは、プリアライメント処理が行われる位置である。プリアライメント位置PAに位置決めされた保持テーブル21(または保持テーブル21B)の上方には、アライメントカメラ27が配置されている。図3に示すようにアライメントカメラ27は、ワークWを挟んでモータ241と反対側であって、ワークWの上方側に配置されている。このアライメントカメラ27は、ワークWの対称軸AX4に対して径方向外側に延設されたラインセンサ271によりワークWの上面を撮像する。ワークWが少なくとも1周回転することにより、歯車Wbの外周部に形成される凸部(歯末)および凹部(歯元)の全てを含む画像が得られる。 The pre-alignment position PA is a position where pre-alignment processing is performed. An alignment camera 27 is arranged above the holding table 21 (or holding table 21B) positioned at the pre-alignment position PA. As shown in FIG. 3, the alignment camera 27 is arranged above the work W on the side opposite to the motor 241 with the work W interposed therebetween. The alignment camera 27 captures an image of the upper surface of the work W using a line sensor 271 extending radially outward with respect to the axis of symmetry AX4 of the work W. As shown in FIG. By rotating the work W at least once, an image including all of the protrusions (tooth addendum) and the recesses (tooth root) formed on the outer peripheral portion of the gear Wb is obtained.

なお、保持テーブル21A(または保持テーブル21B)に保持されたワークWを照明するアライメント照明部(図示省略)が備えられている。このアライメント照明部により、ワークWが照明されるので、アライメント処理が良好に行われる。回転機構24により回転されるワークWを、アライメント照明部が照明しながら、アライメントカメラ27が撮像することができる。撮像されたワークWの画像データは、制御ユニット5に送られる。制御ユニット5に送られた画像データに基づいて、歯車Wbの対称軸AX4とモータ241の回転軸とが一致され、芯ズレが補正される。このようにして、プリアライメント処理が実行される。 An alignment illumination unit (not shown) is provided to illuminate the workpiece W held by the holding table 21A (or holding table 21B). Since the work W is illuminated by this alignment illumination unit, the alignment process is performed satisfactorily. The alignment camera 27 can image the work W rotated by the rotation mechanism 24 while the alignment illumination unit illuminates the work W. Image data of the imaged workpiece W is sent to the control unit 5 . Based on the image data sent to the control unit 5, the axis of symmetry AX4 of the gear Wb and the rotation axis of the motor 241 are aligned to correct the misalignment. Thus, the pre-alignment process is executed.

検査位置PIは、検査処理が行われる位置である。検査位置PIに位置決めされた保持テーブル21A(または保持テーブル21B)の側方に撮像ユニット3が配置されている。この検査位置PIでは、歯車Wbの対称軸AX4とモータ241の回転軸とが一致した状態でワークWが回転する。撮像ユニット3は、回転するワークWを撮像する。撮像されたワークWの画像データは制御ユニット5に送られる。制御ユニット5に送られた画像データに基づいて、例えば歯車Wbの傷や欠陥の有無の検査処理が実行される。 The inspection position PI is a position where inspection processing is performed. The imaging unit 3 is arranged beside the holding table 21A (or holding table 21B) positioned at the inspection position PI. At this inspection position PI, the workpiece W rotates with the axis of symmetry AX4 of the gear Wb and the rotation axis of the motor 241 coinciding. The imaging unit 3 images the rotating workpiece W. Image data of the imaged workpiece W is sent to the control unit 5 . Based on the image data sent to the control unit 5, for example, the gear Wb is inspected for flaws or defects.

検査されたワークWを保持する保持テーブル21A(または保持テーブル21B)は、ポジション切替機構26により検査位置PIからプリアライメント位置PAにシフトされる。そして、アンローディングユニット4により保持テーブル21A(または保持テーブル21B)から検査済のワークWが搬出される。なお、アンローディングユニット4の基本的構成はローディングユニット1と同一である。より具体的には、アンローディングユニット4は、検査済のワークWを一時的に収容するワーク収容部(図示省略)、ワーク検出センサ(図示省略)、およびアンローダ(図示省略)を有している。アンローディングユニット4は、制御ユニット5からの動作指令に応じて、検査済のワークWを保持テーブル21(または保持テーブル21B)からワーク収容部に搬送する。 The holding table 21A (or holding table 21B) that holds the inspected work W is shifted from the inspection position PI to the pre-alignment position PA by the position switching mechanism 26 . Then, the unloading unit 4 unloads the inspected work W from the holding table 21A (or the holding table 21B). The basic configuration of the unloading unit 4 is the same as that of the loading unit 1. FIG. More specifically, the unloading unit 4 has a workpiece storage unit (not shown) that temporarily stores inspected workpieces W, a workpiece detection sensor (not shown), and an unloader (not shown). . The unloading unit 4 conveys the inspected work W from the holding table 21 (or holding table 21B) to the work accommodation unit in accordance with an operation command from the control unit 5 .

<撮像ユニット3>
図4は、撮像ユニット3を上方から示す平面図である。図4に示すように、撮像ユニット3は、検査カメラ31と、検査照明部32と、検査カメラ31および検査照明部32とを固定する支持プレート34とを有している。検査カメラ31は、ワークWの対称軸AX4に垂直な方向からワークWを撮像する。ワークWが対称軸AX4を中心に一回転すると、ワークWの外周部が撮像される。
<Imaging unit 3>
FIG. 4 is a plan view showing the imaging unit 3 from above. As shown in FIG. 4 , the imaging unit 3 has an inspection camera 31 , an inspection lighting section 32 , and a support plate 34 fixing the inspection camera 31 and the inspection lighting section 32 . The inspection camera 31 images the workpiece W from a direction perpendicular to the axis of symmetry AX4 of the workpiece W. When the work W makes one rotation about the axis of symmetry AX4, the outer peripheral portion of the work W is imaged.

検査照明部32は、ワークWの対称軸AX4に対する周方向に配置され、ワークWを照明する。検査照明部32は、例えば2個配置される。検査照明部32は、検査カメラ31の撮像方向に対して、例えば斜方からワークWを照明するように配置される。検査照明部32は、例えば、検査カメラ31の撮像方向と、検査照明部32の光の照射方向とがなす角が45°になるように配置される。検査カメラ31の撮像方向と光の照射方向とが同一の方向であると、検査カメラ31により撮像される部分が光の反射により過度に明度が向上する。これにより、光の反射と、実際の欠陥との判別がし難くなる。このため、ワークWの外周部の欠陥が撮像し難いためである。検査カメラ31の撮像方向と、検査照明部32の光の照射方向とがなす角を45°程度とすることが、ワークWの外周部の欠陥の検出に適する。回転機構24によりワークWが回転すると、検査照明部32に照明されたワークWが検査カメラ31により撮像される。検査カメラ31により撮像された画像データは、制御ユニット5に送られる。制御ユニット5は、送られた画像データに基づいて、ワークWの検査を実行する。 The inspection illumination unit 32 is arranged in the circumferential direction with respect to the axis of symmetry AX4 of the workpiece W, and illuminates the workpiece W. As shown in FIG. For example, two inspection illumination units 32 are arranged. The inspection illumination unit 32 is arranged so as to illuminate the workpiece W obliquely, for example, with respect to the imaging direction of the inspection camera 31 . The inspection illumination unit 32 is arranged, for example, so that the angle formed by the imaging direction of the inspection camera 31 and the light irradiation direction of the inspection illumination unit 32 is 45°. If the imaging direction of the inspection camera 31 and the light irradiation direction are the same, the light reflection of the portion imaged by the inspection camera 31 will excessively improve the brightness. This makes it difficult to distinguish between light reflection and actual defects. For this reason, it is difficult to image defects in the outer peripheral portion of the work W. FIG. It is suitable for detecting defects in the outer peripheral portion of the workpiece W to set the angle formed by the imaging direction of the inspection camera 31 and the light irradiation direction of the inspection illumination unit 32 to about 45°. When the work W is rotated by the rotation mechanism 24 , the work W illuminated by the inspection illumination unit 32 is imaged by the inspection camera 31 . Image data captured by the inspection camera 31 is sent to the control unit 5 . The control unit 5 inspects the workpiece W based on the sent image data.

撮像ユニット3は、検査カメラ31および検査照明部32の位置をワークWに対して適切に配置させるための移動部35を備える。移動部35は、支持プレート34をベース部33に対して移動させるための2本のガイドレール351と、ボールネジ式の駆動部352とを備える。2本のガイドレール351は、ベース部33の上面に対してX方向に延設される。また、支持プレート34は、ガイドレール351に沿って移動する。駆動部352は、公知の駆動技術により駆動する。例えば、駆動部352は、モータ、ボールネジ、およびナットで構成される。この場合は、制御ユニット5からの指令でモータが作動することにより、ボールネジが回転し、ナットが支持プレート34とともにX方向に移動する。なお、駆動部352の駆動方式として、他の方式、例えばリニアモータ方式が採用されても良い。 The imaging unit 3 includes a moving section 35 for appropriately arranging the positions of the inspection camera 31 and the inspection lighting section 32 with respect to the work W. As shown in FIG. The moving portion 35 includes two guide rails 351 for moving the support plate 34 with respect to the base portion 33 and a ball screw type driving portion 352 . The two guide rails 351 extend in the X direction with respect to the upper surface of the base portion 33 . Also, the support plate 34 moves along the guide rails 351 . The drive unit 352 is driven by known drive technology. For example, the driving part 352 is composed of a motor, a ball screw and a nut. In this case, the ball screw rotates and the nut moves in the X direction together with the support plate 34 when the motor is actuated by a command from the control unit 5 . It should be noted that another method, for example, a linear motor method, may be adopted as the driving method of the driving unit 352 .

また、撮像ユニット3は、支持プレート34の上面にアーム36を備える。そして、検査カメラ31および検査照明部32がアーム36に取り付けられる。これにより、検査カメラ31および検査照明部32は支持プレート34に固定される。 The imaging unit 3 also has an arm 36 on the upper surface of the support plate 34 . The inspection camera 31 and the inspection lighting section 32 are attached to the arm 36 . Thereby, the inspection camera 31 and the inspection lighting section 32 are fixed to the support plate 34 .

<制御ユニット5>
図5は、撮像ユニット3と制御ユニット5との接続の関係を示すブロック図である。制御ユニット5は、各種演算処理を行う中央演算処理装置(central processing unit、すなわち、CPU)51と、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるリードオンリーメモリー(read only memory、すなわち、ROM)52と、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるランダムアクセスメモリー(random access memory、すなわち、RAM)53と、を備える。また、CPU51には、リファレンス画像を作成するリファレンス画像作成部511と、ワークWの外周部の欠陥の有無の判定を行う判定部512とが備えられる。
<Control unit 5>
FIG. 5 is a block diagram showing the connection relationship between the imaging unit 3 and the control unit 5. As shown in FIG. The control unit 5 includes a central processing unit (i.e., CPU) 51 that performs various arithmetic processing, and a read only memory (i.e., ROM) 52 that is a read-only memory for storing basic programs. and a random access memory (ie, RAM) 53 which is a readable and writable memory for storing various information. The CPU 51 also includes a reference image creation unit 511 that creates a reference image, and a determination unit 512 that determines whether or not there is a defect in the outer peripheral portion of the work W. FIG.

制御ユニット5は、検査装置100各部の作動部(例えば、検査カメラ31、検査照明部32、回転機構24、ポジション切替機構26)に接続されており、それらの動作を制御する。また、制御ユニット5は、種々の演算も行う。この演算は、例えば、検査カメラ31により撮像された画像データを利用したリファレンス画像(後に説明する)の作成、サンプル画像(後に説明する)とリファレンス画像との比較、ワークWの外周部の欠陥の有無の判定、のための演算である。また、制御ユニット5は、検査装置100の各処理を行うためのプログラムを記録している。このプログラムが実行されることにより、後述する実施の形態の各処理が実現される。 The control unit 5 is connected to the operating sections (for example, the inspection camera 31, the inspection lighting section 32, the rotation mechanism 24, and the position switching mechanism 26) of each section of the inspection apparatus 100, and controls their operations. The control unit 5 also performs various calculations. This calculation includes, for example, creation of a reference image (described later) using image data captured by the inspection camera 31, comparison of a sample image (described later) with the reference image, detection of defects in the outer periphery of the workpiece W, and This is an operation for determination of presence/absence. Also, the control unit 5 records a program for performing each process of the inspection apparatus 100 . By executing this program, each process of the embodiment described later is realized.

制御ユニット5は、検査装置100各部の各種センサ類からの信号を入力し、各部の作動部に対して信号を出力する。制御ユニット5は、画像処理も実行する。画像処理は、アライメントカメラ27または検査カメラ31から取り込まれた画像データを、例えば2値化して行われる。 The control unit 5 inputs signals from various sensors of each part of the inspection apparatus 100 and outputs signals to the operating parts of each part. The control unit 5 also performs image processing. Image processing is performed by, for example, binarizing the image data captured from the alignment camera 27 or the inspection camera 31 .

<ワークWの良否判定>
図6は、検査装置100におけるワークWの良否判定の流れを示すフロー図である。図7は制御ユニット5に記憶された4個の第1画像Aのうち、α度の角度における第1画像A、図8は制御ユニット5に記憶された4個の第1画像Aのうち、α+90度の角度における第1画像A、図9は制御ユニット5に記憶された4個の第1画像Aのうち、α+180度の角度における第1画像A、図10は制御ユニット5に記憶された4個の第1画像Aのうち、α+270度の角度における第1画像Aである。αは、ワークWの初期位置を0度とした場合の、ワークWの対称軸AX4を中心として初期位置と撮像位置との間のなす角度である。
<Good/bad judgment of workpiece W>
FIG. 6 is a flow chart showing the flow of quality determination of the work W in the inspection apparatus 100. As shown in FIG. 7 is the first image A at an angle of α degrees among the four first images A stored in the control unit 5, and FIG. The first image A at an angle of α+90 degrees, FIG. 9 is the first image A at an angle of α+180 degrees among the four first images A stored in the control unit 5, and FIG. Of the four first images A, this is the first image A at an angle of α+270 degrees. α is the angle formed between the initial position and the imaging position with the axis of symmetry AX4 of the work W as the center when the initial position of the work W is 0 degree.

ワークWの良否判定を行う場合には、まず、撮像ユニット3は、周方向においてワークWの外周部をワークWの周方向に1度ごとに、360枚の画像を撮像する。この結果、撮像ユニット3は、ワークWの外周部を略等間隔にn個の第1画像Aを撮像する(ステップS1)(撮像工程)。撮像ユニット3は、ワークWに対して対称軸AX4を中心とする周方向において相対的に移動し、周方向においてワークWの外周部を略等間隔にn個の第1画像Aとして撮像する撮像部として機能する。 When determining whether the work W is good or bad, first, the imaging unit 3 takes 360 images of the outer peripheral portion of the work W in the circumferential direction of the work W at intervals of 1 degree in the circumferential direction. As a result, the imaging unit 3 captures n first images A of the outer periphery of the work W at substantially equal intervals (step S1) (imaging process). The imaging unit 3 moves relative to the workpiece W in the circumferential direction around the axis of symmetry AX4, and captures the outer peripheral portion of the workpiece W as n first images A at substantially equal intervals in the circumferential direction. functions as a department.

例えば、ワークWの歯数が44である場合は、検査カメラ31は4個の第1画像Aを撮像する。この理由は以下である。ワークWの周方向に1度毎に撮像する場合には、360個の画像が撮像されることになる。歯数44と画像の撮像枚数360との最大公約数は4である。そして360を4で割ると90となる。つまり、90度間隔で同じ形状(または模様)が撮像されるはずである。言い換えると、90度間隔で各画像内のワークWの外観が同一となる4つの画像が撮像されるはずである。なお、略等間隔とは、同じ形状(または模様)が撮像されるはずの位置に近い位置との間隔のことも含む。例えば、同じ形状(または模様)が撮像されるはずの位置での撮像がされない場合、同じ形状(または模様)が撮像されるはずの位置に近似する位置で撮像された画像が第1画像Aとして採用される。したがって、略等間隔とは、間隔が等しい場合だけでなく、間隔が若干量(例えば±10度以下)だけずれる場合も含む概念である。 For example, when the workpiece W has 44 teeth, the inspection camera 31 captures four first images A. As shown in FIG. The reason for this is as follows. When images are taken every 1 degree in the circumferential direction of the workpiece W, 360 images are taken. The greatest common divisor of the number of teeth 44 and the number of captured images 360 is four. Divide 360 by 4 to get 90. That is, the same shape (or pattern) should be imaged at intervals of 90 degrees. In other words, four images in which the appearance of the workpiece W in each image is the same should be captured at intervals of 90 degrees. It should be noted that the term "substantially equal spacing" includes the spacing between positions close to the position where the same shape (or pattern) should be imaged. For example, when the same shape (or pattern) is not captured at a position where it should be captured, the image captured at a position similar to the position where the same shape (or pattern) should be captured is used as the first image A. Adopted. Therefore, the term “substantially equal intervals” is a concept that includes not only the case where the intervals are equal but also the case where the intervals are slightly deviated (for example, ±10 degrees or less).

nの数は、4個には限定されないが、精度の良いリファレンス画像の作成のためには3個以上であることが好ましい。nが4個以上の場合は、以下に説明するとおり、リファレンス画像を作成するために採用される画像同士において画像内の外観における位置が互いに共通する画素の値のうち、最大値と最小値とを除外した上で、残りの値の平均値を取ることができる。これに対し、nが3個以下である場合には、リファレンス画像を作成するために採用される画像同士において画像内の外観における位置が互いに共通する画素の値のうち、最大値と最小値を除外すると、残りの値の平均値を取ることができない。したがって、nの数は好ましくは4個以上である。「画像内の外観における位置が互いに共通する」とは、具体的には、リファレンス画像を作成するための各画素が、それぞれの第1画像A中に映ったワークWの外観において共通(対応)する位置に位置しているという意味を含む。 The number of n is not limited to 4, but is preferably 3 or more in order to create an accurate reference image. When n is 4 or more, as will be described below, among the values of pixels whose positions in the appearance in the images are common to each other in the images adopted to create the reference image, the maximum value, the minimum value, and the can be removed and the average of the remaining values taken. On the other hand, when n is 3 or less, the maximum value and the minimum value among the values of the pixels whose positions in the appearance in the image are common to each other in the images adopted to create the reference image are If you leave it out, you can't take the average of the remaining values. Therefore, the number of n is preferably 4 or more. "The positions in the appearance in the image are common to each other" specifically means that each pixel for creating the reference image is common (corresponding) in the appearance of the work W reflected in the respective first images A. It includes the meaning of being located in a position to

次に、撮像された360個の画像が撮像ユニット3から制御ユニット5のCPU51に送信される。これにより、4個の第1画像Aが撮像ユニット3から制御ユニット5のCPU51に送信されて、RAM53に記憶される(ステップS2)(記憶工程)。なお、撮像ユニット3は360個の画像全てを撮像し終えてから制御ユニット5に送信する構成ではなく、各画像を撮像するごとに順次制御ユニット5へ送信してもよい。RAM53は第1画像Aを記憶する記憶部として機能する。第1リファレンス画像R1は、図7から図10に示す4個の記憶された第1画像Aに基づいて作成される(ステップS3)(リファレンス画像作成工程)。また、第1リファレンス画像R1は、図6に示すリファレンス画像作成部511により、作成される。以下、第1リファレンス画像R1の作成について説明する。 Next, 360 captured images are transmitted from the imaging unit 3 to the CPU 51 of the control unit 5 . As a result, the four first images A are transmitted from the imaging unit 3 to the CPU 51 of the control unit 5 and stored in the RAM 53 (step S2) (storage step). Note that the imaging unit 3 may transmit to the control unit 5 sequentially each time it captures each image instead of transmitting to the control unit 5 after all 360 images have been captured. The RAM 53 functions as a storage section that stores the first image A. FIG. The first reference image R1 is created based on the four stored first images A shown in FIGS. 7 to 10 (step S3) (reference image creation step). Also, the first reference image R1 is created by the reference image creating unit 511 shown in FIG. The creation of the first reference image R1 will be described below.

リファレンス画像作成部511は、3以上n以下の整数であるm個の第1画像Aを第1作成用画像として採用する。そして、リファレンス画像作成部511は、m個の第1作成用画像に基づいて第1リファレンス画像R1を作成する。RAM53に記憶された4個の第1画像Aのうち、例えば4個の第1画像Aが第1作成用画像として採用される。この第1作成用画像に基づいて、第1リファレンス画像R1が作成される。ここで、第1作成用画像として4個の第1画像Aが採用されることに限定されない。第1作成用画像は、記憶された第1画像Aの数n(ここでは4個)よりも小さい数m(ここでは3以下)であっても良い。すなわち、n≧mの関係であれば、他の数も採用される。 The reference image creating unit 511 adopts m first images A, which are integers of 3 or more and n or less, as first creation images. Then, the reference image creation unit 511 creates the first reference image R1 based on the m first creation images. Of the four first images A stored in the RAM 53, for example, four first images A are employed as first creation images. A first reference image R1 is created based on this first creation image. Here, it is not limited to using four first images A as the first creation images. The number of first creation images may be a number m (here, 3 or less) that is smaller than the number n (here, 4) of the first images A stored. That is, other numbers may be adopted if n≧m.

このようにRAM53に記憶された4個の第1画像Aのうち4個の第1画像Aが第1作成用画像として採用される場合について、以下説明する。まず、4個の第1作成用画像は、互いに対応する位置に位置合わせが施される。この位置合わせには、例えば、特開2004-246110にも記載の公知技術である「ゆすらせ処理」の技術が採用される。位置合わせをされた4個の第1作成用画像同士において画像内の外周部の外観における位置が互いに共通する(対応する)4個の画素の値を利用して第1リファレンス画像R1が作成される。「画像内の外周部の外観における位置が互いに共通する」とは、具体的には、4個の画素が、それぞれの第1作成用画像中に映ったワークWの外観において共通(対応)する位置に位置しているという意味を含む。 A case where four first images A out of the four first images A stored in the RAM 53 are adopted as the first image for creation will be described below. First, the four first creation images are aligned at positions corresponding to each other. For this alignment, for example, the technique of "swaying process", which is a well-known technique described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-246110, is employed. A first reference image R1 is created using the values of four pixels that have common (corresponding) positions in the outer appearance of the outer periphery in the images of the four aligned first creation images. be. "The position of the outer peripheral portion in the image is common to each other" specifically means that four pixels are common (corresponding) in the appearance of the work W reflected in each of the first creation images. It includes the meaning of being located in a position.

図11は、4個の第1作成用画像同士において画像内の外周部の外観における位置が互いに共通する4個の画素の値(図11および以下において「画素値」とも称される)の例を示す表である。図11の例では、グレースケールにおける輝度が表されている。これらの値のうち、最大値および最小値を除いた各値の平均値が、第1リファレンス画像R1の作成に採用される。図11の表の例においては、α+270度の角度で得られる187の値(最大値)と、α+90度の角度で得られる95の値(最小値)が除かれる。そして、上記の最大値と最小値を除いた、α度の角度で得られる125の値と、α+180度の角度で得られる106の値とを平均した値115.5が第1リファレンス画像R1の所定画素の値として採用される。なお、ここでは、グレースケールにおける輝度の値の例で説明しているが、グレースケールに代えてカラーの値が採用されても、輝度に代えて明度が採用されても良い。 FIG. 11 shows an example of values of four pixels (also referred to as “pixel values” in FIG. 11 and below) having common positions in the appearance of the outer peripheries in the images among the four first creation images. is a table showing In the example of FIG. 11, luminance is represented in grayscale. Among these values, the average value of each value excluding the maximum value and the minimum value is adopted for creating the first reference image R1. In the example table of FIG. 11, 187 values (maximum value) obtained at an angle of α+270 degrees and 95 values (minimum value) obtained at an angle of α+90 degrees are excluded. A value 115.5 obtained by averaging 125 values obtained at an angle of α degrees and 106 values obtained at an angle of α+180 degrees, excluding the above maximum and minimum values, is the value of the first reference image R1. It is adopted as the value of the predetermined pixel. Although an example of brightness values in grayscale is described here, color values may be employed instead of grayscale, and brightness may be employed instead of brightness.

次に、サンプル画像と第1リファレンス画像R1とが比較される(ステップS4)。サンプル画像は、4個の第1画像Aの内の一つの第1画像Aである。サンプル画像は、第1作成用画像に限定されなくても良い。n個の第1画像Aのうちのm個が第1作成用画像として利用されて第1リファレンス画像R1が作成された場合でも、m個の第1作成用画像以外の第1画像Aがサンプル画像として比較されても良い。サンプル画像と第1リファレンス画像R1との比較には、例えば、特開2006-269624にも記載の公知技術である「ゆすらせ比較」の技術が採用される。この「ゆすらせ比較」は、相互に比較する画像データの一方の配置を例えば±2画素の範囲で上下または左右に移動させて比較を行う技術である。この「ゆすらせ比較」により、サンプル画像と第1リファレンス画像R1との間に生じている画素の位置のズレが補正される。したがって、両画像が、各画素において本来の差分値で比較される。 Next, the sample image and the first reference image R1 are compared (step S4). The sample image is one first image A out of four first images A. The sample image does not have to be limited to the first creation image. Even if m of the n first images A are used as the first creation images to create the first reference image R1, the first images A other than the m first creation images are sampled. You may compare as an image. For the comparison between the sample image and the first reference image R1, for example, the technique of "swaying comparison", which is a well-known technique described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-269624, is employed. This "shaking comparison" is a technique of moving the arrangement of one of the image data to be compared, for example, up and down or left and right within a range of ±2 pixels. This "swaying comparison" corrects the positional deviation of pixels occurring between the sample image and the first reference image R1. Therefore, both images are compared with the original difference value at each pixel.

この両画像の比較の結果、サンプル画像が撮像された位置における外周部の欠陥の有無が判定される(ステップS5)(判定工程)。サンプル画像において各画素の値が、第1リファレンス画像R1のサンプル画像に対応する各画素の値から所定値以上の差分値を有する場合、このサンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥があると判定される。一方、サンプル画像において各画素の値が、第1リファレンス画像R1のサンプル画像に対応する各画素の値から所定値未満の差分値である場合、このサンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥はないと判定される。なお、欠陥の過検出を防止する観点から、加工上できた軽微なキズ(例えば、白い直線上のキズ)に対しては、自動的またはオペレータの手動により、マスク処理が行われても良い。マスク処理には、公知の画像処理技術が利用される。 As a result of comparing both images, it is determined whether or not there is a defect in the outer periphery at the position where the sample image was captured (step S5) (determination step). When the value of each pixel in the sample image has a difference value equal to or greater than a predetermined value from the value of each pixel corresponding to the sample image of the first reference image R1, there is a defect in the outer peripheral portion at the position where this sample image was captured. is determined. On the other hand, when the value of each pixel in the sample image is a difference value less than a predetermined value from the value of each pixel corresponding to the sample image of the first reference image R1, a defect exists in the outer peripheral portion at the position where this sample image was captured. It is determined that there is no From the viewpoint of preventing over-detection of defects, minor flaws (for example, flaws on white straight lines) made during processing may be masked automatically or manually by an operator. A known image processing technique is used for the mask processing.

ステップS5において、サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥があると判定されると、制御ユニット5の判定部512によりワークWが不良であると判定され(ステップS6)、処理が終了する。一方、ステップS5において、サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥がないと判定されると、制御ユニット5によりワークWが良と判定される(ステップS7)。そして、4個の第1画像Aの内の他の第1画像Aについても順次、サンプル画像として欠陥の有無が判定される。 In step S5, when it is determined that there is a defect in the outer periphery at the position where the sample image was captured, the determination section 512 of the control unit 5 determines that the work W is defective (step S6), and the process ends. . On the other hand, if it is determined in step S5 that there is no defect in the outer periphery at the position where the sample image was captured, the control unit 5 determines that the work W is good (step S7). Then, other first images A among the four first images A are also sequentially determined as sample images as to whether or not there is a defect.

<第2の実施の形態>
以下、第2の実施の形態に関する検査装置200について説明する。本実施の形態の検査装置200は、ワークWの良否判定について第1画像Aおよび第2画像Bを用いる点で、第1画像Aのみを用いる検査装置100と異なる。
<Second Embodiment>
An inspection apparatus 200 according to the second embodiment will be described below. The inspection apparatus 200 of the present embodiment uses the first image A and the second image B to determine the quality of the workpiece W, which is different from the inspection apparatus 100 that uses only the first image A. FIG.

図12は第2の実施の形態における検査装置200においてワークWの良否判定の流れを示すフロー図である。 FIG. 12 is a flowchart showing the flow of quality judgment of the work W in the inspection apparatus 200 according to the second embodiment.

本実施の形態において、ワークWの良否判定を行う場合には、第1の実施の形態と同様に、撮像ユニット3は、周方向においてワークWの外周部を1度毎に360回撮像し、略等間隔のn個の第1画像Aを含む360個の画像を撮像する(ステップS11)(撮像工程)。第1の実施の形態と同様に、例えば、ワークWの歯数が44である場合は、検査カメラ31は4個の第1画像Aを撮像する。 In the present embodiment, when determining whether the work W is good or bad, as in the first embodiment, the image capturing unit 3 captures images of the outer peripheral portion of the work W 360 times at intervals of 1 degree in the circumferential direction. 360 images including n first images A spaced substantially at regular intervals are captured (step S11) (imaging step). As in the first embodiment, for example, when the workpiece W has 44 teeth, the inspection camera 31 captures four first images A. As shown in FIG.

次に、撮像された360個の画像が撮像ユニット3から制御ユニット5のCPU51に送信されて、RAM53で記憶される(ステップS12)(画像記憶工程)。4個の記憶された第1画像Aのうちの選択された第1作成用画像に基づいて、第1リファレンス画像R1が作成される(ステップS13)(第1リファレンス画像作成工程)。ステップS13で作成される第1リファレンス画像R1は、第1の実施の形態において説明した第1リファレンス画像R1の作成方法と同一の方法により作成される。その後、第1サンプル画像と第1リファレンス画像R1とが比較される(ステップS14)。第1サンプル画像は、4個の第1画像Aの内の一つの第1画像Aである。両画像の比較の結果、第1サンプル画像が撮像された位置における外周部の欠陥の有無が判定される(ステップS15)(第1判定工程)。 Next, 360 captured images are transmitted from the imaging unit 3 to the CPU 51 of the control unit 5 and stored in the RAM 53 (step S12) (image storage step). A first reference image R1 is created based on the first creation image selected from the four stored first images A (step S13) (first reference image creation step). The first reference image R1 created in step S13 is created by the same method as the method of creating the first reference image R1 described in the first embodiment. After that, the first sample image and the first reference image R1 are compared (step S14). The first sample image is one of the four first images A. As a result of comparing both images, it is determined whether or not there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the first sample image was captured (step S15) (first determination step).

ステップS15において、第1サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥がないと判定されると、制御ユニット5によりワークWが良と判定される(ステップS23)(良否判定工程)。一方、ステップS15において、第1サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥があると判定されると、次の第2画像Bの判定に移行する。リファレンス画像作成部511は、RAM53に記憶された360個の画像から、周方向においてワークWの外周部を略等間隔で撮像したn個の第2画像Bを取得する。(ステップS16)(第2画像取得工程)例えば、本実施の形態においては第1の実施の形態と同様に、ワークWの歯数が44とし、リファレンス画像作成部511は、4個の第2画像Bを取得する。この第2画像Bは、第1画像Aの何れとも異なる。図13は、ワークWの第1画像Aが撮像された位置と隣接する第2画像Bが撮像された位置との関係を示す説明図である。ワークWの対称軸AX4を中心として、第1画像Aが撮像された位置Oと隣接する第2画像Bが撮像された位置Pの間のなす角度θは小さい方が好ましい。ワークWの対称軸AX4を中心として、第1画像Aが撮像された位置Oと隣接する第2画像Bが撮像された位置Pとの間のなす角度θは例えば1°である。 In step S15, when it is determined that there is no defect in the outer peripheral portion at the position where the first sample image was captured, the control unit 5 determines that the work W is good (step S23) (good/bad decision process). On the other hand, in step S15, if it is determined that there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the first sample image was captured, the next second image B is determined. The reference image creation unit 511 acquires n second images B obtained by imaging the outer peripheral portion of the work W at approximately equal intervals in the circumferential direction from the 360 images stored in the RAM 53 . (Step S16) (Second Image Acquisition Step) For example, in this embodiment, as in the first embodiment, the workpiece W has 44 teeth, and the reference image creating unit 511 acquires four second images. Get image B. This second image B is different from any of the first images A. FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the position where the first image A of the workpiece W is captured and the position where the adjacent second image B is captured. It is preferable that the angle θ between the position O at which the first image A is captured and the position P at which the adjacent second image B is captured about the axis of symmetry AX4 of the workpiece W be small. The angle θ between the position O at which the first image A is captured and the position P at which the adjacent second image B is captured is, for example, 1°, with the axis of symmetry AX4 of the workpiece W as the center.

次に、第1リファレンス画像R1の作成と同様に、リファレンス画像作成部511は、3以上n以下の整数であるk個の第2画像Bを第2作成用画像として採用する。そして、リファレンス画像作成部511は、k個の第2作成用画像に基づいて第2リファレンス画像R2を作成する。RAM53に記憶された4個の第2画像Bのうち、例えば4個の第2画像Bが第2作成用画像として採用される。ここで、第2作成用画像として4個の第2画像Bが採用されることに限定されない。第2作成用画像は、記憶された第2画像Bの数n(ここでは4個)よりも小さい数k(ここでは3以下)であっても良い。すなわち、n≧kの関係が満たされれば良い。 Next, similarly to the creation of the first reference image R1, the reference image creation unit 511 adopts k second images B, which are integers of 3 or more and n or less, as second creation images. Then, the reference image creation unit 511 creates the second reference image R2 based on the k second creation images. Of the four second images B stored in the RAM 53, for example, four second images B are employed as second creation images. Here, it is not limited to adopting four second images B as the second creation images. The second creation image may be a number k (here, 3 or less) that is smaller than the number n (here, 4) of the stored second images B. That is, it suffices if the relationship n≧k is satisfied.

この第2作成用画像に基づいて、第2リファレンス画像R2が作成される(ステップS17)。ステップS17で作成される第2リファレンス画像R2もまた、第1の実施の形態において説明した第1リファレンス画像R1の作成方法と同一の方法により作成される。 A second reference image R2 is created based on this second creation image (step S17). The second reference image R2 created in step S17 is also created by the same method as the method of creating the first reference image R1 described in the first embodiment.

その後、第2サンプル画像と第2リファレンス画像R2とが比較される(ステップS18)。第2サンプル画像は、4個の第2画像Bの内の一つの第2画像Bである。この両画像の比較の結果、第2サンプル画像が撮像された位置における外周部の欠陥の有無が判定される(ステップS19)(第2判定工程)。 After that, the second sample image and the second reference image R2 are compared (step S18). The second sample image is one second image B out of the four second images B. FIG. As a result of comparing both images, it is determined whether or not there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the second sample image was captured (step S19) (second determination step).

ステップS19において、第2サンプル画像において各画素の値が、第2リファレンス画像R2のサンプル画像に対応する各画素の値から所定値未満の差分値である場合、この第2サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥はないと判定される。ステップS19において、第2サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥がないと判定されると、制御ユニット5によりワークWが良と判定される(ステップS23)(良否判定工程)。 In step S19, when the value of each pixel in the second sample image is a difference value less than a predetermined value from the value of each pixel corresponding to the sample image of the second reference image R2, this second sample image is captured. It is determined that the perimeter at the location is free of defects. In step S19, when it is determined that there is no defect in the outer peripheral portion at the position where the second sample image was captured, the control unit 5 determines that the work W is good (step S23) (defective determination step).

一方、ステップS19において、第2サンプル画像において各画素の値が、第2リファレンス画像R2の第2サンプル画像に対応する各画素の値から所定値以上の差分値を有する場合、この第2サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥があると判定される。 On the other hand, in step S19, when the value of each pixel in the second sample image has a difference value equal to or greater than a predetermined value from the value of each pixel corresponding to the second sample image of the second reference image R2, this second sample image It is determined that there is a defect in the outer periphery at the position where is imaged.

ステップS19において、第2サンプル画像が撮像された位置における外周部に欠陥があると判定されると、第2サンプル画像の各画素を第1サンプル画像に合わせて移動させる画像処理(以下「移動処理」と仮称される)が実行される(ステップS20)。図14は、第1サンプル画像を欠陥として認識される部分とともに示す説明図である。図15は、第2サンプル画像を欠陥として認識される部分とともに示す説明図である。図16は、第2サンプル画像の各画素を第1サンプル画像に合わせて移動させた第2サンプル修正画像を示す説明図である。なお、図15では、欠陥として認識される部分の第2サンプル修正画像への移動部分が補助的に点線で示されている。 In step S19, when it is determined that there is a defect in the outer peripheral portion of the position where the second sample image was captured, image processing (hereinafter referred to as "moving processing ” is executed (step S20). FIG. 14 is an explanatory diagram showing the first sample image together with a portion recognized as a defect. FIG. 15 is an explanatory diagram showing the second sample image together with a portion recognized as a defect. FIG. 16 is an explanatory diagram showing a modified second sample image in which each pixel of the second sample image is moved according to the first sample image. Incidentally, in FIG. 15, the moving part of the part recognized as the defect to the second sample corrected image is indicated by the dotted line as an auxiliary.

移動処理は、制御ユニット5により行われる。移動処理は、例えば、公知のオプティカルフローの技術を利用して各画素の移動距離と移動方向とをベクトルを用いて算出することにより行われる。具体的には、第2サンプル画像において、第1サンプル画像からの画像上の特徴点の移動距離と移動方向とが算出される。その移動距離と移動方向の分だけ、第1サンプル画像に合わせて各画素の値が移動され、第2サンプル修正画像が得られる。このようにして、一旦、画像上の特徴点の移動距離と移動方向とが求められると、この値が他の位置においての第2サンプル画像と第1サンプル画像との比較にも利用される。 Movement processing is performed by the control unit 5 . The moving process is performed by calculating the moving distance and moving direction of each pixel using a vector, for example, using a known optical flow technique. Specifically, in the second sample image, the moving distance and moving direction of the feature point on the image from the first sample image are calculated. The value of each pixel is moved in accordance with the first sample image by the amount of the movement distance and the movement direction, and a second sample corrected image is obtained. In this way, once the moving distance and moving direction of the feature point on the image are obtained, this value is also used for comparison between the second sample image and the first sample image at other positions.

次に、第1サンプル画像と第2サンプル修正画像とが比較される(ステップS21)。図14に示すように、第1サンプル画像における欠陥として認識される部分a,b,c,d,eが存在する。これに対し、図15に示すように、第2サンプル画像において欠陥として認識される部分f,g,hが存在する。図16は、第2サンプル画像に対して、オプティカルフローの技術を利用してベクトル移動させた結果を表している。第2サンプル画像の各画素が第1サンプル画像に合わせて移動されると、第2サンプル画像において欠陥として認識される部分f,g,hが部分i,j,kに移動した第2サンプル修正画像が得られる。ここで、第1サンプル画像と第2サンプル修正画像とを比較すると、部分a,b,c,d,eのうち、部分a,d,eと部分i,j,kとが一致する。つまり、部分a,d,eと部分i,j,kとが同じ位置での欠陥として認識される。一致しない残りの部分b,cは、第2サンプル画像では欠陥として認識されないので、第1サンプル画像における欠陥の過検出であると判定される。そして、部分a,d,eは、第2サンプルにおいても欠陥として認識されるので、本来の欠陥であると判定される。この場合には、制御ユニット5によりワークWが不良と判定される(ステップS22)。反対に、第1サンプル画像と第2サンプル修正画像との間で同じ位置に欠陥として認識される部分がなければ、制御ユニット5によりワークWが良と判定される(ステップS23)。 Next, the first sample image and the second sample modified image are compared (step S21). As shown in FIG. 14, there are portions a, b, c, d, and e recognized as defects in the first sample image. On the other hand, as shown in FIG. 15, there are portions f, g, and h recognized as defects in the second sample image. FIG. 16 shows the result of vector movement of the second sample image using the optical flow technique. A second sample modification in which portions f, g, h recognized as defects in the second sample image are moved to portions i, j, k when each pixel of the second sample image is moved to match the first sample image. An image is obtained. Here, when the first sample image and the second sample corrected image are compared, among the parts a, b, c, d and e, the parts a, d and e match the parts i, j and k. That is, portions a, d, e and portions i, j, k are recognized as defects at the same position. The remaining non-matching portions b and c are not recognized as defects in the second sample image, and thus are determined to be overdetection of defects in the first sample image. Since portions a, d, and e are recognized as defects in the second sample as well, they are determined to be original defects. In this case, the control unit 5 determines that the workpiece W is defective (step S22). Conversely, if there is no portion recognized as a defect at the same position between the first sample image and the second sample corrected image, the control unit 5 determines that the work W is good (step S23).

そして、4個の第1画像Aの内の他の第1画像Aについても順次、第1サンプル画像として欠陥の有無が判定される。 Then, other first images A among the four first images A are sequentially determined as first sample images as to whether or not there is a defect.

<その他>
上述した実施の形態においては、サンプル画像を4個としているが、これに限定されない。同じ形状(または模様)が撮像されるはずのサンプル画像を確保するため、形状(または模様)の周期と撮像枚数との間で相関関係があることが好ましい。例えば、2π/nの周期で繰り返して設けられた外周部に対して、2π/撮像枚数とnとの間の最大公約数の角度毎に第1画像A(第2画像B)が撮像されることが好ましい。なお、例えば、歯数7、撮像枚数360とすると、7と360との間には整数の最大公約数が存在しない。しかしながら、7と350との間には、7という数の最大公約数が存在する。そのため、上述した実施の形態では、ワークWの外周部を周方向に1度毎に撮像して360個の画像を取得していたが、周方向に360/350度毎に350個の画像を撮像し、7個の第1画像Aを得てもよい。また、第1画像A(第2画像B)の撮像位置は、同じ形状(または模様)が撮像されるはずの位置に近い位置であれば良いとして、同じ形状(または模様)が撮像されるはずの位置に近似する位置として、2π/7に近い値である51度ないし52度の間隔で7枚の第1画像A(第2画像B)が撮像されても良い。
<Others>
Although the number of sample images is four in the above-described embodiment, the number of sample images is not limited to this. In order to ensure sample images in which the same shape (or pattern) should be captured, it is preferable that there is a correlation between the period of the shape (or pattern) and the number of captured images. For example, the first image A (second image B) is captured at each angle of the greatest common divisor between 2π/the number of captured images and n with respect to the outer peripheral portion repeatedly provided with a period of 2π/n. is preferred. For example, if the number of teeth is 7 and the number of captured images is 360, there is no greatest common divisor of integers between 7 and 360. However, between 7 and 350, there is the greatest common divisor of the number 7. Therefore, in the above-described embodiment, 360 images are acquired by imaging the outer peripheral portion of the workpiece W every 1 degree in the circumferential direction. An image may be taken and seven first images A may be obtained. Also, the imaging position of the first image A (second image B) may be a position close to the position where the same shape (or pattern) should be imaged, and the same shape (or pattern) should be imaged. As a position approximating the position of , seven first images A (second images B) may be captured at intervals of 51 degrees to 52 degrees, which is a value close to 2π/7.

また、上述した実施の形態においては、第1リファレンス画像R1の作成の際に、第1作成用画像の互いに共通する画素値のうち最大値と最小値を除く値の平均値が採用されているが、これに限定されない。第1作成用画像の互いに共通する画素値のうち最大値のみを除く値の平均値が採用されても、最小値のみを除く値の平均値が採用されても、中央値が採用されても、全ての値の平均値が採用されても良い。第2リファレンス画像R2の作成の際の第2作成用画像の画素値についても同様である。 Further, in the above-described embodiment, when creating the first reference image R1, the average value of the values excluding the maximum value and the minimum value among the common pixel values of the first image for creation is adopted. but not limited to this. Even if the average value of the values excluding only the maximum value among the mutually common pixel values of the first creation image is adopted, the average value of the values excluding only the minimum value is adopted, or the median value is adopted , the average value of all values may be adopted. The same applies to the pixel values of the second creation image when creating the second reference image R2.

また、上述した実施の形態においては、検査カメラ31が支持プレート34に固定されて配置されているが、検査カメラ31がワークWに対して対称軸AX4を中心とする周方向において移動する構成が採用されても良い。 In the above-described embodiment, the inspection camera 31 is fixed to the support plate 34, but there is a configuration in which the inspection camera 31 moves in the circumferential direction about the axis of symmetry AX4 with respect to the workpiece W. May be adopted.

また、上述した第2の実施の形態においては、ステップS11(撮像工程)において第1画像および第2画像を含む360枚の画像を取得しているが、撮像工程において、第1画像となるn個の画像のみを撮像し、ステップS15(第1判定工程)で欠陥ありとなった場合に、別途第2画像となるn個の画像の撮像を行ってもよい。 Further, in the above-described second embodiment, 360 images including the first image and the second image are acquired in step S11 (imaging step). It is also possible to pick up only n images, and if there is a defect in step S15 (first determination step), pick up n images to be the second image separately.

今回開示された実施の形態は例示であって、上述の内容のみに限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are examples, and are not limited to the above-described contents. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of equivalence to the scope of claims.

1 ローディングユニット
2 ワーク保持ユニット
3 撮像ユニット
4 アンローディングユニット
5 制御ユニット
21A,21B 保持テーブル
22 チャック機構
23 水平位置決め機構
24 回転機構
25 鉛直位置決め機構
26 ポジション切替機構
27 アライメントカメラ
31 検査カメラ
32 検査照明部
33 ベース部
34 支持プレート
35,224 移動部
36 アーム
51 CPU
52 ROM
53 RAM
100,200 検査装置
221,222,223 可動部材
225 突起部材
241 モータ
251 保持プレート
252 ベースプレート
253 連結ピン
254 昇降部
261 支持プレート
262 旋回駆動部
351 ガイドレール
352 駆動部
511 リファレンス画像作成部
512 判定部
A 第1画像
B 第2画像
W ワーク
Wa 軸部
Wb 歯車
PA プリアライメント位置
PI 検査位置
AX1 旋回軸
AX4 対称軸
1 loading unit 2 workpiece holding unit 3 imaging unit 4 unloading unit 5 control unit 21A, 21B holding table 22 chuck mechanism 23 horizontal positioning mechanism 24 rotating mechanism 25 vertical positioning mechanism 26 position switching mechanism 27 alignment camera 31 inspection camera 32 inspection lighting section 33 base portion 34 support plate 35, 224 moving portion 36 arm 51 CPU
52 ROMs
53 RAM
100, 200 inspection device 221, 222, 223 movable member 225 protruding member 241 motor 251 holding plate 252 base plate 253 connecting pin 254 lifting section 261 support plate 262 rotating driving section 351 guide rail 352 driving section 511 reference image creating section 512 judging section A 1st image B 2nd image W Workpiece Wa Shaft Wb Gear PA Pre-alignment position PI Inspection position AX1 Turning axis AX4 Symmetry axis

Claims (10)

対称軸のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査装置であって、
前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動しつつ、前記外周部を撮像することで、前記外周部を前記周方向において略等間隔のn個の第1画像を含む複数の画像を撮像する撮像部と、
前記n個の前記第1画像を記憶する記憶部と、
前記n個の前記第1画像の内のm個(3≦m≦nの整数)の前記第1画像である前記m個の第1作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する位置に位置する、前記m個の画素の値を利用して、第1リファレンス画像を作成するリファレンス画像作成部と、
前記n個の前記第1画像の内の一つの前記第1画像であるサンプル画像と前記第1リファレンス画像とを比較して、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥の有無を判定する判定部と、
を備える検査装置。
An inspection device for inspecting a workpiece having an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided with a period of 2π/n (n is an integer of 3 or more) about an axis of symmetry,
By imaging the outer peripheral portion while moving relative to the workpiece in the circumferential direction about the axis of symmetry, n first images of the outer peripheral portion are obtained at substantially equal intervals in the circumferential direction. an imaging unit that captures a plurality of images including
a storage unit that stores the n first images;
A position in appearance of the outer peripheral portion in the images between the m first creation images that are the m first images (integer of 3≦m≦n) among the n first images a reference image creation unit that creates a first reference image using the values of the m pixels located at positions common to each other;
A sample image, which is one of the n first images, is compared with the first reference image to determine whether or not there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured. a judgment unit for judging;
inspection device.
請求項1に記載の検査装置において、
n≧4,m≧4であり、
前記リファレンス画像作成部は、前記第1作成用画像同士において、前記m個の前記画素の値の、最大値および最小値を除いた平均値を採用して、前記第1リファレンス画像を作成する、検査装置。
In the inspection device according to claim 1,
n≧4, m≧4,
The reference image creation unit creates the first reference image by adopting an average value of the m pixel values excluding the maximum value and the minimum value between the first creation images. inspection equipment.
請求項1または請求項2に記載の検査装置において、
前記複数の画像は、前記第1画像の何れとも異なり、前記周方向において前記外周部を略等間隔の前記n個の第2画像を含み、
前記リファレンス画像作成部は、前記n個の前記第2画像の内のk個(3≦k≦nの整数)の前記第2画像である前記k個の第2作成用画像同士において、画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記k個の前記画素の値を利用して、第2リファレンス画像をさらに作成し、
前記判定部は、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥があると判定された場合であって、前記サンプル画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置の前記外周部の欠陥があると判定された場合のみ、前記外周部が不良であると判定する、検査装置。
In the inspection device according to claim 1 or claim 2,
The plurality of images are different from any of the first images, and include the n second images spaced substantially at equal intervals along the outer peripheral portion in the circumferential direction,
The reference image creation unit is configured to, between the k second creation images, which are the k second images (an integer of 3≦k≦n) among the n second images, Further creating a second reference image using the values of the k pixels having a common position in the appearance of the outer peripheral portion of
The determining unit, when it is determined that there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured, and the position where the second image adjacent to the position where the sample image was captured was captured. The inspection device determines that the outer peripheral portion is defective only when it is determined that the outer peripheral portion of the is defective.
請求項3に記載の検査装置において、
前記対称軸を中心として、前記第1画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置との間のなす角度は1°である、検査装置。
In the inspection device according to claim 3,
The inspection apparatus, wherein an angle between a position where the first image is captured and a position where the adjacent second image is captured is 1° around the axis of symmetry.
対称軸のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査方法であって、
前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動しつつ前記ワークを撮像することで、前記外周部を前記周方向において略等間隔のn個の第1画像を含む複数の画像を撮像する撮像工程と、
前記n個の前記第1画像を記憶する記憶工程と、
前記n個の前記第1画像の内のm個(3≦m≦nの整数)の前記第1画像である前記m個の第1作成用画像同士において、画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記m個の画素の値を利用して、第1リファレンス画像を作成するリファレンス画像作成工程と、
前記n個の前記第1画像の内の一つの前記第1画像であるサンプル画像と前記第1リファレンス画像とを比較して、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥の有無を判定する判定工程と、
を備える、検査方法。
An inspection method for inspecting a workpiece having an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided with a period of 2π/n (n is an integer of 3 or more) about an axis of symmetry,
A plurality of images including n first images of the outer peripheral portion at approximately equal intervals in the circumferential direction by imaging the work while moving relative to the work in the circumferential direction about the axis of symmetry. an image capturing step of capturing an image of
a storing step of storing the n first images;
Between the m first images for creation, which are m first images (integer of 3 ≤ m ≤ n) among the n first images, the appearance of the outer peripheral portion in the image a reference image creating step of creating a first reference image using the values of the m pixels whose positions are common to each other;
A sample image, which is one of the n first images, is compared with the first reference image to determine whether there is a defect in the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured. a judgment step of judging;
An inspection method comprising:
請求項5に記載の検査方法において、
n≧4,m≧4であり、
前記リファレンス画像作成工程は、前記第1作成用画像同士において、前記m個の前記画素の値の、最大値および最小値を除いた平均値を採用して、前記第1リファレンス画像を作成する、検査方法。
In the inspection method according to claim 5,
n≧4, m≧4,
In the reference image creation step, the first reference image is created by adopting an average value of the m pixel values excluding the maximum value and the minimum value between the first creation images. Inspection methods.
請求項5または請求項6に記載の検査方法において、
前記撮像工程は、前記第1画像の何れとも異なり、前記周方向において前記外周部を略等間隔の前記n個の第2画像を撮像することを含み、
前記リファレンス画像作成工程は、前記n個の前記第2画像の内のk個(3≦k≦nの整数)の前記第2画像である前記k個の第2作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記k個の前記画素の値を利用して、第2リファレンス画像をさらに作成し、
前記判定工程は、前記サンプル画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置の前記外周部の欠陥があると判定された場合のみ、前記外周部が不良であると判定する、検査方法。
In the inspection method according to claim 5 or claim 6,
The imaging step includes imaging the n second images that are different from any of the first images and are spaced substantially equal in the circumferential direction in the outer peripheral portion,
In the reference image creation step, between the k second creation images that are k second images (integer of 3 ≤ k ≤ n) among the n second images, further creating a second reference image using the values of the k pixels having a common position in the appearance of the outer peripheral portion;
The determining step determines that the outer peripheral portion is defective only when it is determined that the outer peripheral portion at the position where the second image adjacent to the position where the sample image is captured has a defect. ,Inspection methods.
請求項7に記載の検査方法において、
前記対称軸を中心として、前記第1画像が撮像された位置と隣接する前記第2画像が撮像された位置との間のなす角度は1°である、検査方法。
In the inspection method according to claim 7,
The inspection method, wherein an angle between a position where the first image is captured and a position where the adjacent second image is captured is 1° around the axis of symmetry.
対称軸のまわりに回転対称な形状または模様が2π/n(nは3以上の整数)の周期で繰り返して設けられた外周部を有するワークを検査する検査装置に用いられるプログラムであって、
前記検査装置は、前記ワークに対して前記対称軸を中心とする周方向において相対的に移動し、前記周方向において前記外周部を略等間隔にn個の第1画像として撮像する撮像部と、
前記n個の前記第1画像を記憶する記憶部と、を備え、
前記検査装置に、前記n個の前記第1画像の内のm個(3≦m≦nの整数)の前記第1画像である前記m個の第1作成用画像同士において画像内の前記外周部の外観における位置が互いに共通する前記m個の画素の値を利用して、第1リファレンス画像を作成させる、プログラム。
A program used in an inspection apparatus for inspecting a workpiece having an outer peripheral portion in which a rotationally symmetrical shape or pattern is repeatedly provided with a period of 2π/n (n is an integer of 3 or more) about an axis of symmetry,
The inspection device moves relative to the workpiece in a circumferential direction around the axis of symmetry, and captures n first images of the outer peripheral portion at substantially equal intervals in the circumferential direction. ,
a storage unit that stores the n first images,
In the inspection device, between the m first creation images which are m first images (an integer of 3 ≤ m ≤ n) among the n first images, the outer circumference in the image A program for creating a first reference image using the values of the m pixels whose positions in the appearance of the part are common to each other.
請求項9に記載のプログラムにおいて、
前記検査装置に、前記n個の前記第1画像の内の一つの前記第1画像であるサンプル画像と前記第1リファレンス画像とを比較して、前記サンプル画像が撮像された位置における前記外周部の欠陥の有無を判定させる、プログラム。
In the program according to claim 9,
The inspection device compares a sample image, which is one of the n first images, with the first reference image, and the outer peripheral portion at the position where the sample image was captured. A program that determines the presence or absence of defects in
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