JP2855949B2 - 圧着端子画像処理検査における照明方法 - Google Patents

圧着端子画像処理検査における照明方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電線の皮剥ぎ端にお
ける圧着端子圧着状態を画像処理によって検査する際の
照明方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図19に示すように、円筒成形に
より電線1の皮剥ぎ端の樹脂1aを把持した樹脂バレル
2aと、円筒成形により電線1の皮剥ぎ端の露出した芯
線1bを把持すると共に電気的導通を保持した芯線バレ
ル2bと、対となる受側の圧着端子に嵌合して導通する
先端部2cとを備えた圧着端子2の圧着状態を、画像処
理によって検査する場合、図20に示すような構成の検
査装置により行われる。尚、図19において、Bは芯線
バレル2bの端部に圧着時の応力解放のために形成され
るベルマウスである。
【0003】即ち、テレビジョンカメラ,2次元CCD
カメラなどの撮像手段3により圧着端子2が撮像され、
撮像手段3による画像がモニタ用テレビジョン受像機
(以下モニタという)4に表示され、画像処理手段5に
より画像が処理され、各画素の輝度データから圧着端子
2の樹脂バレル2aと芯線バレル2bとの間の樹脂1
a,芯線1bの有無,芯線バレル2bと先端部2cとの
間の芯線1bの有無や出具合などの判断が行われ、圧着
端子2の圧着状態の良,不良が判断されてその結果等が
プリンタ6やディスプレイ7に表示される。
【0004】また、8はオペレーション用キーボードで
あり、画像処理に必要なプログラムデータ等の入力が行
われる。
【0005】ところで、このような画像処理による圧着
状態の検査では照明の仕方が極めて重要であり、従来種
々の照明方法が提案されている。
【0006】例えば特開昭57−60249号公報に記
載のように、樹脂の補色を利用してコントラストをとる
方法があり、これはファイバを用いたスポット収束光を
圧着端子部分に照射し、樹脂の補色フィルタを通して反
射光を撮像手段により受けるものである。
【0007】また、特開昭57−175942号公報に
は偏光を利用して樹脂部分と金属部とのコントラストを
とる方法が開示されており、更に特開昭60−1984
73号公報に記載のように、樹脂材料が高い吸収率を示
す特定波長の光を照射して樹脂部分と金属部分とのコン
トラストを得る方法なども提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した補色
フィルタや特性波長の光を用いる場合、樹脂の色が異な
るごとに各々に適合した補色フィルタ,適当な波長の光
源を準備しなければならず、非常に手間がかかり、いず
れの照明方法も安定したコントラストが得られず圧着端
子の圧着状態の良否判定を確実に行うには不十分であ
る。
【0009】そこでこの発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、樹脂部分と金属部分と
のコントラストの向上を図り、安定した圧着端子の画像
が得られるようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る圧着端子画像処理検査における照明方法は、樹脂バレ
ルにより電線の皮剥ぎ端の樹脂を把持し、芯線バレルに
より露出した芯線を把持すると共に電気的導通を保持す
る圧着端子であって、前記両バレルの円筒成形された
レル面にほぼ直角方向から前記圧着端子の圧着部を撮像
手段により撮像し、画像処理手段により前記撮像手段に
よる前記圧着一画像を処理して前記圧着端子の圧着状
態を検査する際に、前記撮像手段による撮像方向とほぼ
同じ方向から、前記圧着端子の長尺方向とほぼ同一方向
に且つ前記圧着端子の長さ寸法を越えて連続した略棒状
照明部又は前記長尺方向にほぼ同一方向に且つ前記圧
着端子の長さ寸法を越えて略棒状にまたは一列に配列さ
れた複数個の照明部を有する照明手段により前記圧着端
子を照明することを特徴としている。また、請求項2に
係る圧着端子画像処理検査における照明方法は、前記照
明手段円弧状にわん曲して形成され、当該照明手段の
わん曲した先端側が根元側に比べて前記圧着端子に近づ
くようにして前記圧着端子を照明するものである。
【0011】
【作用】この発明の請求項1においては、撮像手段によ
る撮像方向とほぼ同じ方向から、圧着端子の長尺方向と
ほぼ同一方向に且つ前記圧着端子の長さ寸法を越えて
続した照明部又はほぼ同一方向に且つ前記圧着端子の長
さ寸法を越えて配列された複数個の照明部を有する照明
手段により圧着端子を照明するため、金属部分である圧
着端子の樹脂バレル,芯線バレルにおいて圧着端子の長
尺方向への鏡面反射部分が得られ、芯線バレルの端部に
通常設けられるベルマウスによって芯線バレルと芯線と
の境界部が鮮明になり、樹脂部分と金属部分とのコント
ラストも従来に比べて向上し、安定した圧着端子の画像
が得られる。また、請求項2においては、照明手段を円
弧状に形成し、この照明手段のわん曲した先端側が根元
側に比べて圧着端子に近づくようにしているので、光束
の幅を広げて画像処理の精度の向上を図ることができ
る。
【0012】
【実施例】図1ないし図14はこの発明の圧着端子画像
処理検査における照明方法の第1の実施例を示し、図1
5及び図16は第2の実施例を示し、図17は第3の実
施例を示し、図18は第4の実施例を示す。
【0013】なお、この発明に適用される圧着端子の基
本的な構造は図19に示すものと同じであり、検査装置
の構成も図20と同じであるため、以下の説明ではこれ
らの図19,図20を参照する。
【0014】まず、第1の実施例について説明する。
【0015】図1に示すように、圧着端子2の長尺方向
と同一方向に連続した照明部を有する棒状蛍光灯などか
らなる照明手段11が配設され、この照明手段11が2
0kHz程度の高周波電源12により駆動されて圧着端
子2が照明される。なお、図1中の矢印は、照明手段1
1の表面の塗料等により散乱される光のうち圧着端子2
の照明に使用する光路を示している。
【0016】このとき、図2に示すように照明手段11
は撮像手段3の撮像方向、即ち両バレル2a,2bの円
筒成形された面に直角方向とほぼ同じ方向から照明する
ように配置され、照明手段11の光が直接撮像手段3に
入らないように遮光板13が設けられ、照明手段11の
照射光が圧着端子2の樹脂バレル2aや芯線バレル2b
の円筒成形された面により鏡面反射され、この反射光が
撮像手段3に入射するような配置となっている。
【0017】そして、上記した照明の下に得られる圧着
端子2の画像は例えば図3に示すようになり、図3中の
ハッチングを施した部分が鏡面反射部分であり、樹脂バ
レル2aと芯線バレル2bとの間の芯線部分においても
鏡面反射が得られ、これら鏡面反射部分のみを抽出する
と図4に示すようになる。
【0018】このとき、すでに述べたように圧着端子2
の圧着時の応力解放のために通常芯線バレル2bの両端
部にベルマウスBが形成されるが、このベルマウスBに
よって芯線バレル2bにおける鏡面反射部分の端部と芯
線1bとの境界が鮮明となる。
【0019】つぎに、画像処理手段5による画像処理に
ついて説明すると、本願出願人の既出願に係る特願平3
−268771号の出願明細書及び添付図面において詳
述するいわゆるランレングス符号化法による処理を行っ
ており、1本の走査線に沿った白,黒情報の変化から対
象物たる圧着端子2の形状等を導出することを基本とし
ている。
【0020】即ち、画像処理上必要な基準点の検出を行
うために、図5に示すような芯線バレル2bの鏡面反射
部分の画像中央部に重畳して直線からなるウィンド
1 ,W2 がそれぞれ設定され、両ウィンドW1 ,W2
と鏡面反射部分の境界線との交点a,b,c,dが導出
され、点a,bを結ぶ線分abの傾きから鏡面反射部分
の傾きが求められ、その後線分acの中点又は線分ac
の任意の中間点より延びかつ線分abで与えられる傾き
でウィンドW3 が設定され、ウィンドW3 上の輝度の変
化点Aが導出され、この点Aが画像処理に必要な基準点
のひとつとなり、以下同様にして図4に示す他の基準点
B,C,D,E,F,G,Hが導出される。
【0021】ところで実際には、バレル2a,2bの円
筒成形が完全でなく、又鏡面も完全でないことに起因し
て鏡面反射部分の形状が幾何学的に不安定であるため、
図5,図6に示すような1回の処理で基準点を求めるの
は不可能であることから、2〜3回の処理によって基準
点が求められる。
【0022】つまり、図6に示す線分abに基づく傾き
θの誤差によって、図7に示すようにウィンドW3 が設
定された場合に基準点A′は鏡面反射部分の端部に位置
しないため、図8に示すように、導出された点A′から
数画素移動した位置にウィンドW1 ,W2 を再設定して
同様の動作を繰り返し、ウィンドW3 上の輝度の変化点
が導出される。
【0023】このように、ウィンドW3 の設定及び輝度
の変化点の導出を2〜3回繰り返すことによって、精度
よく基準点A(図6参照)が導出される。
【0024】そして、上記した手順により画像処理に必
要な基準点A〜Hが導出されると、これらの基準点A〜
Hを基準にして圧着端子2の形状,寸法,傾きなどが求
められ、樹脂バレル2aと芯線バレル2bとの間におけ
る樹脂1aの端部位置,芯線バレル2bと先端部2cと
の間における芯線1bの突出長さなどから、圧着端子2
の圧着状態良否の判定が行われる。
【0025】また、このように基準点A〜Hが正確に導
出されることから、圧着端子2をチャック等の機械的保
持手段によって同一姿勢に保持する必要がなく、検査対
象となる圧着端子2の配置はある程度ラフでもよく、例
えば圧着端子2がX−Y平面に平行でかつ圧着端子2の
長尺方向に直角な幅方向がY軸方向に平行であり、照明
手段もこれと同様であり、Z軸方向から撮像する場合を
基本的な配置とすると、圧着端子2の配置がX軸,Y軸
方向にずれても照明手段3の視野内に入ればよく、Z軸
方向のずれに対しては照明手段3のピント調整によって
対応でき、さらに圧着端子2がZ軸のまわりに回転する
いわゆるヨーイングについて基本的配置から約±45°
の範囲内の変位があっても、安定した画像が得られるこ
とが実験により確認され、Y軸のまわりに回転するいわ
ゆるローリングに対しても基本的配置から約±45°の
範囲内の変位があっても安定した画像が得られることが
実験により確認され、X軸のまわりに回転するいわゆる
ピッチングに対しては基本的配置から±10〜20°の
変位があっても安定した画像が得られることが実験によ
り確認されている。
【0026】一方、芯線のはみ出し検出も可能であり、
例えば図9に示すように1本の芯線Lが芯線バレル2b
からはみ出した状態で圧着が行われた場合、図9中のX
−X′線における拡大断面図である図10に示すよう
に、はみ出した芯線Lによって照明手段11による光は
矢印の如く反射され、この反射は芯線バレル2bの鏡面
反射部分に対して部分的な乱反射をもたらすため、画像
上2値化処理によって明確に検出でき、従って芯線バレ
ル2bの鏡面反射部分に部分的な乱反射があることによ
って芯線のはみ出しを検出できることになる。尚、図1
1は図9を平面図としたときの正面図に相当する。
【0027】そして、画像処理の結果、図12(a),
(b)に示すように、圧着端子2の樹脂バレル2aと芯
線バレル2bとの間に電線1の樹脂1aが適当な長さだ
け突出した状態で樹脂バレル2aが樹脂1aを把持し、
芯線バレル2bと先端部2cとの間に芯線1bが若干突
出した状態で芯線バレル2bが芯線1bを把持していれ
ば、圧着端子2の圧着状態は良と判定される。
【0028】また、画像処理の結果、図13(a),
(b)に示すように、圧着端子2の樹脂バレル2aと芯
線バレル2bとの間に電線1の樹脂1aが突出しておら
ず樹脂バレル2aにより皮剥ぎ端における樹脂1aの端
部が把持されている場合には、いわゆる樹脂部圧着不良
と判定される。
【0029】さらに、画像処理の結果、図14(a),
(b)に示すように、圧着端子2の芯線バレル2bによ
り皮剥ぎ端における樹脂1aの端部が把持され、樹脂バ
レル2aと芯線バレル2bとの間に芯線1bが見えない
場合には、いわゆる樹脂かみ不良と判定される。
【0030】その他、画像処理の結果、上記した芯線は
み出し不良,皮剥ぎなし圧着不良や樹脂バレル2aが開
いているいわゆる押え不良,芯線の先端が芯線バレル2
bから突出していない芯線切れ不良なども検出され、検
出された各不良に対する適切な措置がとられる。
【0031】従って、撮像手段3による撮像方向とほぼ
同じ方向から、圧着端子2の長尺方向に平行な長尺の照
明手段11によって圧着端子2を照明することにより、
金属部分である圧着端子2の樹脂バレル2a,芯線バレ
ル2bにおいて、圧着端子2の長尺方向への鏡面反射部
分を得ることができ、ベルマウスBによって芯線バレル
2bと芯線1bとの境界部が鮮明になり、しかも樹脂1
aと金属部分とのコントラストも向上するため、極めて
安定した圧着端子2の画像を得ることが可能となり、画
像処理上必要な基準点を精度よく検出して圧着端子2の
圧着状態の良否判定の信頼性を向上することができる。
【0032】つぎに、第2の実施例について説明する。
【0033】図15に示すように、図1における照明手
段11を2個設け、両照明手段11を第1の実施例と同
様に圧着端子2の長尺方向に平行に配置している。この
とき、両照明手段11の光が直接撮像手段3に入らない
ように遮光板13を設けている。
【0034】このように、照明手段11を2個設けた場
合、芯線バレル2bにおける鏡面反射は、両照明手段1
1間の距離が小さいときには図16(a)にハッチング
を施したように幅広になり、両照明手段11間の距離が
大きいときには図16(b)にハッチングを施したよう
に芯線バレル2bの左半部,右半部にそれぞれ2個ずつ
現れる。
【0035】従って、このような鏡面反射部分の画像に
基づいて基準点を導出することによって、第1の実施例
と同様圧着端子2の圧着状態の良否判定の信頼性を向上
することができる。
【0036】さらに、第3の実施例として、図17に示
すように、図1における棒状蛍光灯からなる照明手段1
1に代わり、円弧状の蛍光灯などからなる照明手段14
を設けてもよく、これにより第1の実施例と同等の効果
を得ることができるのは勿論のこと、照明手段14のわ
ん曲した先端側が根元側に比べて圧着端子2に近づくた
め、光束の幅を広げて画像処理の精度の向上を図ること
ができる。
【0037】また、第4の実施例として、図18に示す
ように、圧着端子2の長尺方向と同一方向に配列された
複数個の発光ダイオード等からなる照明部15を有する
照明手段16を設けてもよく、これにより第1の実施例
と同等の効果を得ることができるのは勿論、発光ダイオ
ード等の使用により照明手段16の小型化,低コスト化
を図ることができる。
【0038】なお、図15に示す両照明手段11を、図
18に示す照明手段16に置き換えてもよいのは勿論で
ある。
【0039】また、図18に示す複数個の照明部15
を、図17に示すように円弧状に配列してもよい。
【0040】さらに、樹脂バレル,芯線バレルからなり
自動車用その他のワイヤーハーネスに適用されるすべて
の圧着端子の検査に対して、この発明を実施することが
できる。
【0041】
【発明の効果】以上のように、この発明請求項1の圧着
端子画像処理検査における照明方法によれば、撮像手段
による撮像方向とほぼ同じ方向から、圧着端子の長尺方
向とほぼ同一方向に且つ前記圧着端子の長さ寸法を越え
連続した照明部又はほぼ同一方向に且つ前記圧着端子
の長さ寸法を越えて配列された複数個の照明部を有する
照明手段により圧着端子を照明するため、金属部分であ
る圧着端子の樹脂バレル,芯線バレルにおいて圧着端子
の長尺方向への鏡面反射部分を得ることができ樹脂部分
と金属部分とのコントラストを従来に比べて大幅に向上
でき、安定した圧着端子の画像を得ることが可能とな
り、画像処理上必要な基準点を精度よく検出して圧着端
子の圧着状態の良否判定の信頼性の向上を図ることがで
きる。また、請求項2によれば、照明手段を円弧状に形
成し、この照明手段のわん曲した先端側が根元側に比べ
て圧着端子に近づくようにしているので、光束の幅を広
げて画像処理の精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の圧着端子画像処理検査における照明
方法の第1の実施例の概略図である。
【図2】第1の実施例の異なる方向から見た場合の模式
図である。
【図3】第1の実施例における画像の説明図である。
【図4】第1の実施例の画像処理の説明図である。
【図5】第1の実施例の画像処理の説明図である。
【図6】第1の実施例の画像処理の説明図である。
【図7】第1の実施例の画像処理の説明図である。
【図8】第1の実施例の画像処理の説明図である。
【図9】第1の実施例の動作説明図である。
【図10】第1の実施例の動作説明図である。
【図11】第1の実施例の動作説明図である。
【図12】第1の実施例の動作説明図である。
【図13】第1の実施例の動作説明図である。
【図14】第1の実施例の動作説明図である。
【図15】この発明の第2の実施例の模式図である。
【図16】第2の実施例の動作説明図である。
【図17】この発明の第3の実施例の概略図である。
【図18】この発明の第4の実施例の概略図である。
【図19】一般の圧着端子の外観図である。
【図20】圧着端子の検査に用いられる一般の画像処理
検査装置のブロック図である。
【符号の説明】 1 電線 1a 樹脂 1b 芯線 2 圧着端子 2a 樹脂バレル 2b 芯線バレル 3 撮像手段 5 画像処理手段 11,14,16 照明手段 15 照明部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂バレルにより電線の皮剥ぎ端の樹脂
    を把持し、芯線バレルにより露出した芯線を把持すると
    共に電気的導通を保持する圧着端子であって、前記両バ
    レルの円筒成形されたバレル面にほぼ直角方向から前記
    圧着端子の圧着部を撮像手段により撮像し、画像処理手
    段により前記撮像手段による前記圧着部の画像を処理し
    て前記圧着端子の圧着状態を検査する際に、前記撮像手
    段による撮像方向とほぼ同じ方向から、前記圧着端子の
    長尺方向とほぼ同一方向に且つ前記圧着端子の長さ寸法
    を越えて連続した略棒状の照明部又は前記長尺方向にほ
    ぼ同一方向に且つ前記圧着端子の長さ寸法を越えて略棒
    状にまたは一列に配列された複数個の照明部を有する照
    明手段により前記圧着端子を照明することを特徴とする
    圧着端子画像処理検査における照明方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の圧着端子画像処理検査
    における照明方法であって、前記照明手段は円弧状にわ
    ん曲して形成され、当該照明手段のわん曲した先端側が
    根元側に比べて前記圧着端子に近づくようにして前記圧
    着端子を照明することを特徴とする圧着端子画像処理検
    査における照明方法。
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