JP3182523U - ワーク検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの外観検査を精度よく行えるワーク検査装置を提供する。
【解決手段】ドームライト３４を発光させた状態で上面カメラ３６で撮影し画像に基づいてワークＷの上面を検査し、バックライトとインナーライトとを発光させた状態で側面カメラで撮影した画像に基づいてワークＷの側面を検査する。また、ドームライト３４を、ワークＷまでの距離が、均一な光を照射可能な推奨距離範囲Ｓよりも遠い距離Ｌとなるよう配置することにより、ワークＷの上面のわずかな凹み（ウエルドラインなど）に影を生じさせることができる。これにより、わずかな凹凸や疵であっても画像に取り込んで検査することができ、ワークＷの外観検査を精度よく行うことができる。
【選択図】図３

Description

本考案は、ワーク検査装置に関する。

従来、この種のワーク検査装置としては、平板状のワークの平面（上面）にライン状の照明からの光を当てて画像を撮影し、撮影した画像に基づいて異物や傷の有無などの外観検査をするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−８８７６０号公報

ところで、このようなワーク検査装置としては、検査者による目視が容易な検査を機械化すればよいものの他、目視が困難な微細な不良を検査しなければならないものがある。後者の例として、射出成形によって製造されるワーク表面の微細な外観不良を検査するものが挙げられる。ここで、射出成形されるワークが中空部などを有する形状の場合、中空部を形成するためのコアなどを射出成形用の金型に設けることになる。その場合、射出成形時に、そのコアを溶融樹脂が回り込んでから合流してワークが成形されるから、合流部分で樹脂の融着跡が細い線状の不良（いわゆるウエルドライン）となることがある。そのようなウエルドラインは、ワークに光を当てても影が出づらく、これを撮影しても不良部分を特定できないおそれがある。このため、ワーク検査装置としては、そのような検出が困難な不良について、精度よく検出することが求められる。

本考案のワーク検査装置は、ワークの外観検査を精度よく行うことを主目的とする。

本考案のワーク検査装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本考案のワーク検査装置は、
所定の距離範囲に均一な光を照射可能で前記ワークの第１の部位に向けて発光する半球状のドームライトと、前記第１の部位を撮影可能な第１のカメラとを有し、前記ドームライトを発光させた状態で前記第１のカメラで前記第１の部位を撮影し、該撮影した画像に基づいて前記ワークの外観を検査する第１の検査部と、
前記中空部内に挿入された状態で発光可能なインナーライトと、前記中空部に連通するスリットが形成された第２の部位を撮影可能な第２のカメラと、前記第２のカメラに対して前記ワークの背後から発光するバックライトとを有し、前記インナーライトと前記バックライトとを発光させた状態で前記第２のカメラで前記第２の部位を撮影し、該撮影した画像に基づいて前記ワークの外観を検査する第２の検査部と、
を備え、
前記ドームライトは、前記所定の距離範囲よりも遠い位置から前記第１の部位に向けて発光する
ことを要旨とする。

この本考案のワーク検査装置では、第１の検査部によりドームライトを発光させた状態で第１のカメラで撮影された第１の部位の画像に基づいてワークの外観を検査し、第２の検査部によりインナーライトとバックライトとを発光させた状態で第２のカメラで撮影された第２の部位の画像に基づいてワークの外観を検査する。また、第１の検査部のドームライトは、均一な光を照射可能な所定の距離範囲よりも遠い位置からワークの第１の部位に向けて発光するため、第１の部位のごく微細な不良に影を生じさせることができる。このため、それらの微細な不良を画像に取り込んで検出することができるから、検査精度を上げることができる。このように、ドームライトを通常とは異なる状態で使用することで、ワークの外観検査を精度よく行うことができる。したがって、例えば、射出成形されたワークを検査する場合、第１の部位に形成されたウエルドラインなどの目視での発見が困難な不良を精度よく検査することができる。また、射出成形されるワークは、大量生産されることが多いから、人間の目視検査ではなくワーク検査装置による検査を可能とすることで、検査効率を大幅に向上させることができる。

本考案のワーク検査装置１０の構成の概略を示す構成図である。 検査対象のワークＷの外観を示す外観図である。 検査テーブルユニット２０と上面検査ユニット３０の構成の概略を示す構成図である。 側面検査ユニット４０の構成の概略を示す構成図である。 検査テーブル制御部８２により実行される検査テーブル回転処理の一例を示すフローチャートである。 上面検査制御部８４により実行されるワーク上面検査処理の一例を示すフローチャートである。 側面検査制御部８６により実行されるワーク側面検査処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本考案の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、ワーク検査装置１０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のワーク検査装置１０は、ベースプレート１２ａ上に各種検査機器が設置された装置本体１２と、ワーク検査装置１０の電源をオンオフする電源ボタンや作動を開始させるスタートボタン、作動を停止させるストップボタンなどの各種ボタンが設けられた操作部１４と、検査結果などの検査の状況を表示する表示部１６と、装置各部の駆動制御や検査処理を司るコントローラ１８と、を備える。

ここで、図２は、ワークＷの外観を示す外観図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が下面図である。図示するように、ワークＷは、射出成形により本体を貫通する中心孔Ｗ１が形成された中空の樹脂成形品である。ワークＷの本体は、下面から見ると、四角形の四隅を面取りした八角形状となっており、８つの側面を有する。この８つの側面のうち、四角形の辺に当たる側面に、それぞれスリットＷ２が形成され、面取り部分に当る側面に、図示しないリブや突起などが形成されている。また、ワークＷの本体上部には、リング状のツバ部が形成されており、このツバ部の上面Ｗ３は、シボ加工が施されて僅かに湾曲した面となっている。なお、射出成形では、金型から余分な樹脂がはみ出る「バリ」や樹脂の一部が欠け落ちる「ショート」、樹脂の合流部分に線状の模様（凹み）が生じる「ウエルドライン」などの外観不良が生じることが知られている。ワークＷでも、上面Ｗ３にウエルドラインが生じたり、スリットＷ２（窓）のコーナ部分や図示しないリブなどにショートが生じたり、側面の下端（下面）にバリが生じたりすることがある。ウエルドラインは、成形品に中空部分を形成するために金型内に設けられたコアなどを、樹脂が巻き込んで流動する結果、その樹脂の合流部分に生じるものである。その合流部分は、略一定の位置となるから、ウエルドラインも略一定の位置（図２（ａ）のイメージ参照）に発生する。また、ウエルドラインは、わずかな凹みであるため、人間の目視検査では発見が困難なものである。

装置本体１２は、図１に示すように、ワークＷを載せて移動させる検査テーブルユニット２０と、ワークＷの上面Ｗ３の検査画像を取得する上面検査ユニット３０と、ワークＷの側面（スリットＷ２が形成された側面や面取り部分に相当する側面）の検査画像を取得する側面検査ユニット４０と、検査テーブルユニット２０におけるワークＷの有無を検出するワーク検出部５０とを備える。ここで、図３は、検査テーブルユニット２０と上面検査ユニット３０の構成の概略を示す構成図であり（図１のＡ−Ａ断面図に相当）、図４は、側面検査ユニット４０の構成の概略を示す構成図である（図１のＢ−Ｂ断面図に相当）。

検査テーブルユニット２０は、図３に示すように、ワークＷが載置される円盤状の検査テーブル２２と、検査テーブル２２を図１中時計回り（矢印方向）に所定角度（９０度）ずつ回転可能なステッピングモータとしての回転モータ２４とにより構成されている。検査テーブル２２には、その上面に、略半円状で部分的に窪んだ複数のワーク受け部２３が外周に沿って形成されており、本実施形態では、９０度の間隔で４つ形成されるものとした。この４つのワーク受け部２３は、初期状態で図１中の３時、６時、９時、１２時の４つの位置にある。このため、検査テーブル２２が９０度回転する度に、ワーク受け部２３がそれらの４つの位置を順に移動するから、ワーク受け部２３に載置されるワークＷも、それらの４つの位置を順に移動することになる。図１中の６時の位置は、装置本体１２内にワークＷが投入される位置（投入位置Ｐ１）であり、９時の位置は、上面検査ユニット３０でワークＷが検査される位置（上面検査位置Ｐ２）であり、１２時の位置は、側面検査ユニット４０でワークＷが検査される位置（側面検査位置Ｐ３）であり、３時の位置は、装置本体１２からワークＷが回収される位置（回収位置Ｐ４）である。本実施形態では、ワークＷは、ワーク投入装置１００によって投入位置Ｐ１に投入され、ワーク回収装置１１０によって回収位置Ｐ４から回収される。これらのワーク投入装置１００やワーク回収装置１１０は、ワークＷを把持する周知のロボットアームで構成されるため、説明は省略する。なお、作業者によって、ワークＷを投入したり回収したりしてもよい。

また、ワーク受け部２３は、詳細な図示は省略するが、窪みの底面がワークＷの下面の大きさに合わせて、さらに部分的に窪んでいる。この部分的な窪みにはまり込むことで、ワークＷは、ワーク受け部２３の所定位置に位置決めされることになる。また、ワーク受け部２３の窪みの底面には、貫通孔２３ａが形成されている。この貫通孔２３ａは、位置決めされたワークＷの中心孔Ｗ１と連通する位置で、中心孔Ｗ１と略同じ径に形成されている。ここで、ワークＷは、前述した８つの側面のうち基準となる基準側面が所定の向き（例えば、図１中の右向き）となるように、ワーク投入装置１００によって投入位置Ｐ１に投入されるものとした。また、側面検査ユニット４０で行われるような後述するワークＷの回転は、投入位置Ｐ１や上面検査位置Ｐ２では行われない。このため、投入位置Ｐ１で基準側面が所定の向きとなるワークＷは、上面検査位置Ｐ２に移動すると、基準側面が所定の向きから時計回りに９０度ずれた向き（図１中の下向き）となり、側面検査位置Ｐ３に移動すると、基準側面が所定の向きから１８０度ずれた向き（図１中の左向き）となる。即ち、側面検査位置Ｐ３に移動したワークＷの側面は、常に同一方向を向く。

上面検査ユニット３０は、図３に示すように、ベースプレート１２ａに固定された取付台３２と、取付台３２に取り付けられ上面検査位置Ｐ２の真上に配置されたドームライト３４と、ドームライト３４よりも上の位置で取付台３２に取り付けられドームライト３４の中心孔を介してワークＷの上面Ｗ３を撮影可能な上面カメラ３６と、を備える。ドームライト３４は、半球状のドーム内の下面の外周縁に白色光を上向きに発光するＬＥＤが配置され、そのＬＥＤからの光をドーム内面の反射板で反射させ、反射させた光を下面の中心孔を介して対象物に均一に照射可能な周知のライトである。このような均一な光を照射するために、対象物とドームライト３４との適切な距離が定められており、例えば本実施形態のドームライト３４（シーシーエス株式会社製、型番ＨＰＤ−１００ＳＷ）では、１０ｍｍ（Ｓｍｉｎ）〜３０ｍｍ（Ｓｍａｘ）の推奨距離範囲Ｓが定められている。しかし、図２中の拡大図に示すように、ドームライト３４は、上面検査位置Ｐ２にあるワークＷの上面Ｗ３から、推奨距離範囲Ｓを超えた距離Ｌ（例えば、５０ｍｍや７０ｍｍなど）離れた均一に照射しにくい位置に配置されており、この理由は後述する。

側面検査ユニット４０は、図４に示すように、ベースプレート１２ａに固定された取付台４２と、取付台４２に取り付けられ側面検査位置Ｐ３（図１参照）に向けて配置された側面カメラ４４と、側面カメラ４４に対してワークＷの背後でベースプレート１２ａに固定され白色光を発光するＬＥＤを有するバックライト４６と、側面検査位置Ｐ３よりも下方に配置されワークＷの中心孔Ｗ１に挿入可能な外径を有する丸棒状のスティックライト４８と、側面検査位置Ｐ３に位置するワークＷを吊り上げ可能なワーク昇降機構６０と、スティックライト４８を上下に昇降させるスティックライト昇降機構７０と、を備える。側面カメラ４４は、ワークＷがワーク昇降機構６０により図４に示す所定高さまで吊り上げられているときに、ワークＷの側面を撮影可能となる。また、スティックライト４８の詳細は省略するが、青色光を発光するＬＥＤを有する発光源と、発光源の光軸に沿って取り付けられた円筒部材とにより構成される。円筒部材は、二つの半円筒部からなり、一方の半円筒部の内径面に光を反射する反射板を取り付け、他方の半円筒部を透過性のある素材で形成する。そして、透過性のある半円筒部が側面カメラ４４側となるように、スティックライト昇降機構７０にスティックライト４８が配置される。

ワーク昇降機構６０は、ベースプレート１２ａに固定された取付台６１と（図１参照）、取付台６１に取り付けられ上下にスライド可能なスライドテーブル６２と、スライドテーブル６２に取り付けられ回転軸が下方に突出したステッピングモータとしての回転モータ６３と、回転モータ６３の回転軸にカップリング６４を介して接続されるロータリジョイント６５と、ロータリジョイント６５を介してエアの供給を受けると共に回転モータ６３の回転が伝達されるエアチャック６６とにより構成されている。これらの回転モータ６３とロータリジョイント６５とエアチャック６６とは、スライドテーブル６２のスライドにより一体となって上下に移動する。また、エアチャック６６は、左右に拡開可能な２本のフィンガ６６ａを有している。スライドテーブル６２がスライド範囲の上端にある初期状態では、エアチャック６６は、側面検査位置Ｐ３にあるワークＷよりも上方に位置し、スライドテーブル６２がスライド範囲の下端までスライドした作動状態では、エアチャック６６は、側面検査位置Ｐ３にあるワークＷの中心孔Ｗ１にフィンガ６６ａが挿入される状態となる。その状態で、２本のフィンガ６６ａを左右に開いてワークＷの中心孔Ｗ１の内壁に押し当てることにより、ワークＷをチャックすることができる。また、ワークＷをチャックした状態で、スライドテーブル６２を上方にスライドさせると、ワークＷを図４の所定高さまで吊り上げることができる。さらに、ワークＷを所定高さまで吊り上げた状態で、回転モータ６３を所定角度ずつ回転させることで、ワークＷを所定角度ずつ回転させることができる。このため、側面カメラ４４は、吊り上げられた状態のワークＷの側面を所定角度ずつ異なる角度で撮影可能となる。

スティックライト昇降機構７０は、ベースプレート１２ａに固定された取付台７１と、取付台７１に取り付けられロッドが上方に突出するエアシリンダ７２と、エアシリンダ７２のロッドの先端に固定され前述した円筒部材が上方に突出するようにスティックライト４８が取り付けられたプレート７３とにより構成されている。このライト昇降機構７０では、エアシリンダ７２がオフされてロッドが引っ込んだ初期状態では、プレート７３が移動範囲の下端となり、スティックライト４８は検査テーブル２２よりも下方の位置となる。また、エアシリンダ７２がオンされてロッドが突出した作動状態では、プレート７３が移動範囲の上端となり、スティックライト４８は、検査テーブル２２の貫通孔２３ａを貫通して、その先端がワークＷの中心孔Ｗ１に挿入される状態となる。この状態で、スティックライト４８（発光源）が発光すると、円筒部内の反射板で反射した光が、ワークＷのスリットＷ２を介して側面カメラ４４側に照射される。

ワーク検出部５０は、図１に示すように、投入位置Ｐ１のワークＷの有無を検出するワーク有無検出センサ５２と、回収位置Ｐ４のワークＷの有無を検出するワーク有無検出センサ５４とを備える。ワーク有無検出センサ５２，５４は、いずれも発光部と受光部とからなる受発光式のセンサとして構成され、受光量の変化でワークＷの有無を検出する。

コントローラ１８は、中央演算処理装置としてのＣＰＵと、各種処理プログラムや各種データなどを記憶するＲＯＭと、各種データを一時的に記憶するＲＡＭなどとから構成されており、その機能ブロックとしては、検査テーブルユニット２０を駆動制御する検査テーブル制御部８２と、上面検査ユニット３０の各部を駆動制御して上面検査処理を実行する上面検査制御部８４と、側面検査ユニット４０の各部を駆動制御して側面検査処理を実行する側面検査制御部８６と、検査用画像を生成する際の画像補正に必要な各種補正パラメータや各種検査の基準となる基準値（基準画像）などを記憶する記憶部８８と、操作部１４からの操作信号を入力する操作インタフェース（Ｉ／Ｆ）９２と、表示部１６に表示信号を出力する表示インタフェース（Ｉ／Ｆ）９４と、ワーク回収装置１００やワーク投入装置１１０などと信号をやり取りする外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）９６とを備える。

検査テーブル制御部８２は、ワーク検出部５０からのワーク検出信号を入力し、検査テーブル２２の回転を指示する信号（回転モータ２４への駆動信号）を出力する。上面検査制御部８４は、ドームライト３４に発光を指示する信号を出力したり、上面カメラ３６に撮影を指示する信号を出力したり、上面カメラ３６で撮影された画像を入力したりする。側面検査制御部８６は、バックライト４６やスティックライト４８に発光を指示する信号を出力したり、ワーク昇降機構６０にワークＷの昇降を指示する信号（スライドテーブル６２のオン信号・オフ信号、エアチャック６６のオン信号・オフ信号）やワークＷの回転を指示する信号（回転モータ６３への駆動信号）を出力したり、スティックライト昇降機構７０にスティックライト４８の昇降を指示する信号（エアシリンダ７２のオン信号・オフ信号）を出力したりする。また、側面検査制御部８６は、側面カメラ４４に撮影を指示する信号を出力したり、側面カメラ４４で撮影された画像を入力したりする。

次に、こうして構成されたワーク検査装置１０の動作について説明する。図５は、検査テーブル制御部８２により実行される検査テーブル回転処理の一例を示すフローチャートであり、図６は、上面検査制御部８４により実行されるワーク上面検査処理の一例を示すフローチャートであり、図７は、側面検査制御部８６により実行されるワーク側面検査処理の一例を示すフローチャートである。これらの処理は、ワーク検査装置１０の電源がオンされて作動の開始が指示されたときに各制御部により実行される。

まず、図５の検査テーブル回転処理について説明する。この処理では、検査テーブル制御部８２は、まず、ワーク有無検出センサ５２，５４からのワーク検出信号をそれぞれ入力して回収位置Ｐ４にワークＷがあるか否か（ステップＳ１００）、投入位置Ｐ１にワークＷがあるか否か（ステップＳ１１０）、をそれぞれ判定する。ステップＳ１００で回収位置Ｐ４にワークＷがあると判定したときには、ワークＷの回収を要求する回収要求信号を外部Ｉ／Ｆ９６を介してワーク回収装置１１０に送信して（ステップＳ１２０）、ステップＳ１００に戻り処理を繰り返す。なお、検査テーブル制御部８２は、回収位置Ｐ４にあるワークＷについての上面検査と側面検査の結果がいずれもＯＫであれば、検査ＯＫ信号を含めて回収要求信号を送信し、上面検査と側面検査の結果がいずれか一方でもＯＫでなければ、検査ＮＧ信号を含めて回収要求信号を送信する。この回収要求信号を受けたワーク回収装置１１０は、検査ＯＫ信号か検査ＮＧ信号かに応じて、検査結果がＯＫのワークＷとＮＧのワークＷとを選別して、次工程に渡す。また、ステップＳ１１０で投入位置Ｐ１にワークＷがないと判定したときには、ワークＷの投入を要求する投入要求信号を外部Ｉ／Ｆ９６を介してワーク投入装置１００に送信して（ステップＳ１３０）、ステップＳ１００に戻り処理を繰り返す。この投入要求信号を受信したワーク投入装置１００は、射出成形が完了して検査待ちとなったワークＷを投入位置Ｐ１に投入する。

ステップＳ１００，Ｓ１１０で、回収位置Ｐ４にワークＷがなく且つ投入位置Ｐ１にワークＷがあると判定したときには、上面検査や側面検査を実行中であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。この判定は、次のステップＳ１５０で検査テーブル２２を回転させた後に、上面検査制御部８４から送信される検査結果に関する信号や側面検査制御部８６から送信される検査結果に関する信号を、受信したか否かに基づいて判定する。ステップＳ１４０で上面検査か側面検査のいずれか一方でも実行中と判定したときには、いずれも実行中でないと判定するのを待つ。そして、上面検査と側面検査のいずれも実行中でないと判定したときには、検査テーブル２２を９０度回転させる（ステップＳ１５０）。

こうして検査テーブル２２を９０度回転させると、ワークＷが移動したことを示すワーク移動信号を上面検査制御部８４や側面検査制御部８６に送信して（ステップＳ１６０）、ステップＳ１００に戻り処理を繰り返す。これにより、ワークＷが回収位置Ｐ４になくて投入位置Ｐ１にあり、上面検査と側面検査をいずれも実行中でないときに、検査テーブル２２を９０度回転させて、各位置にあるワークＷを時計回りで１つ先の位置に順に送ることになる。なお、ワークＷの製造状況によっては、投入位置Ｐ１に投入される次のワークＷがない場合もあるから、投入要求信号の送信から所定時間が経過したときには、投入位置Ｐ１にワークＷがなくても、ステップＳ１４０の処理に進むものなどとしてもよい。

次に、図６のワーク上面検査処理について説明する。この処理では、上面検査制御部８４は、まず、検査タイミングが到来するのを待つ（ステップＳ２００）。ここで、検査タイミングの到来は、検査テーブル制御部８２により検査テーブル２２を９０度回転させたときに送信されるワーク移動信号を受信したか否かに基づいて判定するものとした。なお、ワーク移動信号に代えて（あるいは加えて）、上面カメラ３６で撮影した画像を用いて上面検査位置Ｐ２のワークＷの有無を判定することにより、検査タイミングの到来を判定してもよい。検査タイミングが到来すると、ドームカメラ３４を発光させて上面カメラ３６でワークＷの画像を撮影し（ステップＳ２１０）、撮影した画像に必要な補正処理を施して上面検査画像を生成し（ステップＳ２２０）、生成した上面検査画像を用いてウエルドラインを検査するウエルド検査を含む各種検査を実行する（ステップＳ２３０）。

ステップＳ２２０，Ｓ２３０の上面検査画像の生成や検査（ウエルド検査）は、次のように行う。前述したように、ウエルドラインが発生する部位は、ワークＷの上面Ｗ３の略一定の位置であるから、上面カメラ３６で撮影した画像のうち、まず、ウエルドラインが発生し得る位置を含む所定領域の画素を抽出する。次に、抽出した各画素に対して黒色を強調するフィルタ処理（黒色強調補正）を施す。この処理は、例えば、抽出した各画素の階調値のうち、黒色を示す階調値に近い所定の階調値を有する画素を一律に黒色の階調値に変換することなどにより行う。このようにする理由は、ウエルドラインは、黒い線状となって画像に現れるため、黒色を強調することで、ウエルドラインを検出し易くするためである。そして、各画素の補正後の階調値を用いて、エッジを検出するエッジ検出処理を行い、エッジが検出されたときには、黒い線が現れているためにウエルドラインが発生していると判断し、エッジが検出されないときには、黒い線が現れていないためにウエルドラインが発生していないと判断する。

ここで、上面検査ユニット３０において、ドームライト３４を前述した推奨距離範囲Ｓで用いた場合、均一な光がワークＷの上面Ｗ３に照射されて光の乱反射などが生じにくいため、疵や汚れの有無などの通常の外観検査には効果的である。しかし、ウエルドラインは、ごくわずかな凹みであるため、均一な光を照射すると、ウエルドラインの部分で影ができにくくなり、かえって画像からの検出が困難となってしまう。そこで、出願人は、ドームライト３４の配置を試行錯誤した結果、推奨距離範囲Ｓよりも遠い位置にドームライト３４を配置して発光させることにより、ウエルドラインのわずかな凹みに影を生じさせることに成功した。これにより、ウエルドラインを黒い線として画像に取り込むことができるから、ウエルドラインを精度よく検出することが可能となった。ドームライト３４を推奨距離範囲Ｓから外れた距離Ｌで使用するのは、こうした理由による。また、黒い線として画像に現れやすくするには、白色光が最適であったため、ドームライト３４のＬＥＤには白色光を発光するものを用いた。なお、ウエルドライン以外の上面検査としては、例えば、上面Ｗ３の疵や汚れの検査などがある。これらの検査は、疵や汚れの特徴を示す画素（例えば、汚れであれば白など）からなる領域を上面画像から抽出することなどによって行われるが、周知の検査であるため説明は省略する。

こうして検査を実行すると、実行した検査に異常がないか否かを判定し（ステップＳ２４０）、異常がないと判定したときには、上面検査ＯＫ信号を検査テーブル制御部８２や側面検査制御部８６に送信する（ステップＳ２５０）。一方、異常があると判定したときには、上面検査ＮＧ信号を検査テーブル制御部８２や側面検査制御部８６に送信する（ステップＳ２６０）。なお、検査テーブル制御部８２は、上面検査ＯＫ信号や上面検査ＮＧ信号を受信すると、前述した図５のステップＳ１４０で上面検査は実行中ではないと判定する。そして、表示Ｉ／Ｆ９４を介して上面検査結果（上面検査画像や検査がＯＫかＮＧかなど）を表示部１６に表示して（ステップＳ２７０）、ステップＳ２００に戻り処理を繰り返す。

続いて、図７のワーク側面検査処理について説明する。この処理では、側面検査制御部８６は、まず、検査タイミングが到来するのを待つ（ステップＳ３００）。この処理は、図６のワーク上面検査処理のステップＳ２００と同様に行う。検査タイミングが到来したと判定すると、側面検査位置Ｐ３に移動してきたワークＷの上面検査結果がＯＫであるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。この判定は、上面検査制御部８４から送信された信号が上面検査ＯＫ信号であるか否かに基づいて行う。送信された信号が上面検査ＮＧ信号であるために、ステップＳ３１０で上面検査結果がＯＫではないと判定すると、側面検査を省略して（ステップＳ３２０）、ステップＳ１００に戻る。この理由は、上面に外観異常があると判断されている場合、そのワークＷは側面検査の結果に拘わらずＮＧとなるから、無用な側面検査を行うのを防止するためである。なお、ステップＳ３２０では、側面検査を省略した旨を示す検査省略信号を検査テーブル制御部８２に送信する。検査テーブル制御部８２は、この検査省略信号を受信すると、前述した図５のステップＳ１４０で側面検査中ではないと判定する。

ステップＳ３１０で上面検査結果がＯＫであると判定すると、ワーク昇降機構６０によりワークＷを吊り上げると共に（ステップＳ３３０）、インナーライト昇降機構７０によりインナーライト４８を上昇させる（ステップＳ３４０）。これにより、ワークＷが吊り上げられると共に中心孔Ｗ１内にインナーライト４８が挿入された状態となる。このため、インナーライト４８は、スリットＷ２を介して側面カメラ４４側に発光可能となる。次に、バックライト４６とインナーライト４８とを発光させて側面カメラ４４でワークＷの画像を撮影し（ステップＳ３５０）、撮影した画像に必要な補正処理を施して側面検査画像を生成し（ステップＳ３６０）、生成した側面検査画像を用いてバリの有無を検査するバリ検査を含む各種検査を実行する（ステップＳ３７０）。ここで、側面検査では、生成した側面検査画像を、記憶部８８に記憶された側面検査の基準画像である側面基準画像と比較して、マッチングによる検査を行う。例えば、スリットＷ２（窓）にショートが生じているか否かを検査したり、側面の下端（下面）にバリが生じているか否かを検査したりする。これらは、マッチングにより抽出した箇所を閾値と比較してショートやバリの有無を判断する周知の検査であるため、詳細は省略する。なお、本実施形態では、スリットＷ２のショートや下端のバリを容易に検出するために、インナーライト４８には青色光で発光するＬＥＤを用い、下端以外のバリを容易に検出するためと周囲で作業する作業者への影響（青色光などの発光による違和感の防止）を考慮して、バックライト４６には白色光で発光するＬＥＤを用いた。

こうして検査を行うと、所定回数分（ここでは、８回）の処理が済んだか否かを判定し（ステップＳ３８０）、所定回数分の処理が済んでいないと判定したときには、ワーク昇降機構６０によりワークＷを４５度回転させて（ステップＳ３９０）、ステップＳ３５０に戻り処理を繰り返す。即ち、本実施形態では、ワークＷを４５度ずつ回転させる度に側面画像を撮影して検査を行うのである。また、ステップＳ３８０の所定回数を、８回（＝３６０度／４５度）とすることにより、ワークＷの側面を全周に亘って検査するのである。なお、検査に用いる側面基準画像は、回転角度（画像撮影角度）に応じた８枚の画像が記憶部８８に記憶されているものとした。また、前述したように、側面検査位置Ｐ３まで移動したワークＷの側面は常に同一方向であるから、Ｓ３３０で吊り上げられた未回転時のワークＷの側面の向きも一定であり、未回転時の側面基準画像から回転角度に応じて側面基準画像を順に読み出すことにより、側面検査を行うことができる。

ステップＳ３８０で所定回数分の処理が終了したと判定したとき、即ちワークＷの側面全周の検査が終了したと判定したときには、インナーライト昇降機構７０によりインナーライト４８を下降させると共に（ステップＳ４００）、ワーク昇降機構６０によるワークＷの吊り上げを解除する（ステップＳ４１０）。これにより、ワークＷは、側面検査位置Ｐ３のワーク受け部２３に再び載置されることになる。そして、実行した側面検査に異常がないか否かを判定し（ステップＳ４２０）、異常がないと判定したときには、側面検査ＯＫ信号を検査テーブル制御部８２に送信する（ステップＳ４３０）。一方、異常があると判定したときには、側面検査ＮＧ信号を検査テーブル制御部８２に送信する（ステップＳ４４０）。検査テーブル制御部８２は、側面検査ＯＫ信号や側面検査ＮＧ信号を受信すると、前述した図５のステップＳ１４０で側面検査中ではないと判定する。そして、表示Ｉ／Ｆ９４を介して側面検査結果（側面検査画像や検査がＯＫかＮＧかなど）を表示部１６に表示して（ステップＳ４５０）、ステップＳ３００に戻り処理を繰り返す。

以上説明した実施形態のワーク検査装置１０によれば、ドームライト３４を発光させた状態で上面カメラ３６で撮影された画像に基づいてワークＷの外観を検査し、バックライト４６とインナーライト４８とを発光させた状態で側面カメラ４４で撮影された画像に基づいてワークＷの外観を検査するから、ワークＷに対して２種類の外観検査を行うことができる。また、ドームライト３４とワークＷとの距離を、均一な光を照射可能な推奨距離範囲Ｓから外れた距離Ｌとして、ウエルドラインのようなわずかな凹みでも影を生じさせることができるから、画像として取り込んで検査することができる。このため、ワークの外観検査を精度よく行うことができる。これにより、ウエルドラインのような微細な不良が生じるワークＷの外観検査を、人間の目視検査ではなくワーク検査装置１０で検査することができる。射出成形されるワークＷは、通常は大量生産されるから、ワーク検査装置１０による検査を可能とすることで、検査効率を大幅に向上させることができる。

実施形態のワーク検査装置１０では、中心孔Ｗ１が貫通したワークＷを検査したが、これに限られず、中心孔が貫通していない（一方が開口し、他方が閉塞した）ワークを検査してもよい。また、ワークＷは、射出成形された樹脂成形品に限られず、射出成形以外の製法で製造されてもよいし、金属など樹脂以外の材料で製造されてもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、側面検査ユニット４０がワークＷを吊り上げて所定角度ずつ回転させながら側面を全周に亘って検査したが、これに限られず、側面を一部だけ検査してもよい。また、側面の下端の検査が不要であれば、ワークＷを吊り上げることなく検査テーブル２２に載置したまま側面検査をしてもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、円盤状の検査テーブル２２を回転させることでワークＷを移動させたが、これに限られず、直線状に検査ユニットを配置してワークＷを直線状に移動させるものとしてもよい。また、テーブルに限られず、ロボットアームなど如何なるものでワークＷを移動させてもよい。さらに、ワークＷを吊り上げる必要がなければ、一つの検査位置で上面検査と側面検査とを行ってもよい。

実施形態のワーク検査装置１０では、上面検査結果がＮＧであれば、側面検査を省略したが、これに限られず、上面検査結果に拘わらず側面検査を行ってもよいし、先に側面検査を行ってもよい。また、側面検査中に、ある回転角度の側面検査結果がＮＧであれば、側面全周を検査していなくても、その時点で側面検査を終了してもよい。

ここで、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した考案の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態のドームライト３４が本考案の「ドームライト」に相当し、上面カメラ３６が「第１のカメラ」に相当し、上面検査ユニット３０と上面検査制御部８４とが「第１の検査部」に相当し、スティックライト４８が「インナーライト」に相当し、側面カメラ４４が「第２のカメラ」に相当し、バックライト４６が「バックライト」に相当し、側面検査ユニット４０と側面検査制御部８６とが「第２の検査部」に相当する。なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した考案の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した考案を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した考案の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した考案についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した考案の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本考案を実施するための形態について説明したが、本考案はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

１０ ワーク検査装置、１２ 装置本体、１２ａ ベースプレート、１４ 操作部、１６ 表示部、１８ コントローラ、２０ 検査テーブルユニット、２２ 検査テーブル、２３ ワーク載置部、２３ａ 貫通孔、２４ 回転モータ、３０ 上面検査ユニット、３２ 取付台、３４ ドームライト、３６ 上面カメラ、４０ 側面検査ユニット、４２ 取付台、４４ 側面カメラ、４６ バックライト、４８ スティックライト、５０ ワーク検出部、５２，５４ ワーク有無検出センサ、６０ ワーク昇降機構、６１ 取付台、６２ スライドテーブル、６３ 回転モータ、６４ カップリング、６５ ロータリジョイント、６６ エアチャック、６６ａ フィンガ、７０ スティックライト昇降機構、７１ 取付台、７２ エアシリンダ、７３ プレート、８２ 検査テーブル制御部、８４ 上面検査制御部、８６ 側面検査制御部、８８ 記憶部、９２ 操作インタフェース（操作Ｉ／Ｆ）、９４ 表示インタフェース（表示Ｉ／Ｆ）、９６ 外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）、１００ ワーク投入装置、１１０ ワーク回収装置、Ｐ１ 投入位置、Ｐ２ 上面検査位置、Ｐ３ 側面検査位置、Ｐ４ ワーク回収位置、Ｗ ワーク、Ｗ１ 中心孔、Ｗ２ スリット、Ｗ３ 上面。

Claims (1)

1. 中空部が形成されたワークを検査するワーク検査装置であって、
   所定の距離範囲に均一な光を照射可能で前記ワークの第１の部位に向けて発光する半球状のドームライトと、前記第１の部位を撮影可能な第１のカメラとを有し、前記ドームライトを発光させた状態で前記第１のカメラで前記第１の部位を撮影し、該撮影した画像に基づいて前記ワークの外観を検査する第１の検査部と、
   前記中空部内に挿入された状態で発光可能なインナーライトと、前記中空部に連通するスリットが形成された第２の部位を撮影可能な第２のカメラと、前記第２のカメラに対して前記ワークの背後から発光するバックライトとを有し、前記インナーライトと前記バックライトとを発光させた状態で前記第２のカメラで前記第２の部位を撮影し、該撮影した画像に基づいて前記ワークの外観を検査する第２の検査部と、
   を備え、
   前記ドームライトは、前記所定の距離範囲よりも遠い位置から前記第１の部位に向けて発光する
   ことを特徴とするワーク検査装置。

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