JP4223271B2 - 光照射器支持装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の表面検査等に好適に用いられる光照射器を支持する光照射器支持装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、例えば製品等のワークに光をあてて照明した状態で、これをCCDカメラ等により撮像し、得られた画像情報を処理して当該ワークの外観や傷の自動検査を行うシステムが知られている。
【0002】
そのようなシステムに用いられる光照射器としては、ハロゲンランプ等を用いたものがその代表的なものとして知られているが、近時、特許文献1に示すように、速応性、安定性、寿命等の面でより優れたLEDを利用した光照射器も開発されてきている。この種の光照射器は、ハロゲンランプとは異なり、LEDの種類や配置、ケーシング形状等を変えることで、種々の光照射態様や照射光スペクトル(色)を作り出すことが比較的容易にできるため、前記ハロゲンランプでは検出が難しい特殊な傷や凹み等をも自動検出可能である。そしてそういった理由から、このLED光照射器においては、検査すべきワークの種類や検査目的に応じた多種のバリエーションが製品ラインアップとしてそろえられつつある。
【特許文献1】
特開平10-21729号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このシステムを用いて製品検査を行うユーザにとってみれば、上述したように光照射器が多種あるが故に、そのうちから所望の検査に最適なものを選定することが難しくなる。
【0003】
また、展示会等で説明する営業者にとっても、言葉による説明だけではユーザの納得を得られず、かといって光照射器をひとつひとつ取り替えて説明するには位置決め等の作業もあって非常に手間がかかる。もちろんシステム毎交換したり、複数を用意したりしておくことも考えられるが、それでは撮像装置まで異なるものとなりその設定の違い等から純粋に光照射器同士の比較によるワークの見え方の違いを効果的に説明できない。
【0004】
そこで本発明は、このように多様化しているこの種の光照射器の実情に鑑みてなされたものであって、各光照射器の性能判断やワークに対する相性、検査目的への適合性等を容易に確かめられる光照射器支持装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明にかかる検査用光照射器支持装置は、観測手段によって観測される所定の観測領域に対して光を照射する光照射器を複数支持するものであって、前記観測領域に光を照射可能な光照射位置に、いずれか一の光照射器を選択的にかつ前記観測手段とは独立して移動させ得るものであり、前記複数の光照射器が取り付けられる光照射器取付部を具備し、前記光照射器取付部は、光照射位置に位置する光照射器と前記観測領域との離間距離を、光照射器ごとに独立に調整可能に構成していることを特徴とする。
【0005】
このようなものであれば、観測手段を変えたり位置変更したりすることなく、光照射器の変更が容易にできるため、例えばユーザがこれを用いて実験することにより、所望のワークに最適な光照射器の目安をつけることが簡単にできる。また営業者にとっても、光照射器の性能説明等を、他の光照射器との比較において直感的にわかりやすく説明することが可能になる。
【0006】
簡単な構成で本発明を実現するためには、前記複数の光照射器を一列に並べた状態で支持するとともに、それら光照射器を、その並べた方向に合致させた所定軌道に沿って全体として移動可能に支持するものであることが望ましい。各光照射器をそれぞれ独立して移動可能とすると、移動させるための移動構造が光照射器の個数分必要となるのに対し、この構成であれば移動構造を単一で構成できるからである。
【0007】
具体的には前記複数の光照射器を直線上あるいは円弧上に一列に並べて支持するものを挙げることができる。
【0008】
本発明における観測手段とは、CCDカメラ等の撮像手段の他に人間の視覚をも含むものであるが、例えば観測手段が撮像手段である場合には、その撮像手段を支持する撮像手段支持部を更に備えたものが望ましい。
【0009】
各光照射器の位置決めを確実かつ容易に行うには、一の光照射器を前記光照射位置に位置させた状態において、その移動を妨げる向きの保持力を発生する位置決め手段を備えたものであることが好ましい。
【0010】
より具体的な実施態様としては、基台と、前記複数の光照射器が取り付けられる光照射器取付部と、その光照射器取付部と前記基台との間に介在し、当該光照射器取付部を基台に対しスライド移動可能に保持する移動構造とを備えたものを挙げることができる。もちろんこの他に軸及び軸受けを利用した移動構造により前記光照射器を回転移動可能に支持するもの等でも構わない。
【0011】
光照射器の種類毎に、観測領域との最適な離間距離は変わるところ、これに好適に対応するには、光照射位置に位置する光照射器と前記観測領域との離間距離を変更可能に構成しているものが望ましい。
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図1〜図4を参照して説明する。
【0012】
図1〜図4は、本実施形態に係る光照射器支持装置1の全体を示している。この光照射器支持装置1は、CCDカメラ等の撮像手段2によって観測(撮像)される所定の観測領域Sに対して光を照射する光照射器3を複数支持するもので、例えば製品の表面検査等に用いる光照射器3を選定する際に用いられる。
【0013】
具体的にこのものは、基台4と、その基台4に固定された撮像手段支持部5と、前記複数の光照射器3が取り付けられる光照射器取付部6と、その光照射器取付部6と前記基台4との間に介在し当該光照射器取付部6を基台4に対し所定軌道に沿ってスライド移動可能に保持する移動構造たるレール構造7とを備えたものであり、前記観測領域Sに光を照射可能な光照射位置Pに、いずれか一の光照射器3を選択的にかつ前記撮像手段2とは独立して移動させ得るように構成してある。
【0014】
基台4は、光照射器3、光照射器取付部6、レール構造7、撮像手段2、撮像手段支持部5等を支持するための十分な大きさと重さを有した例えば矩形板状のものである。この基台4の表面所定箇所にはワーク固定部41が設けてあって、そのワーク固定部41に取り付けたワークWに上方から光を照射できるようにしてある。観測領域Sは、このワークWの表面所定範囲に設定してある。
【0015】
撮像手段支持部5は、前記基台4の表面から立設した撮像手段支持支柱51と、その撮像手段支持支柱51から直交して延びる撮像手段支持ブラケット52とを備えてなり、撮像手段2をその撮像面が前記観測領域Sに向いた状態、具体的には撮像手段2を前記観測領域Sの直上に位置するように保持するものである。撮像手段支持ブラケット52は、その基端部を撮像手段支持支柱51に対して上下位置調整可能に取り付けてあり、その先端部に固定した撮像手段2と前記観測領域Sとの離間距離を調整できるように構成している。
【0016】
光照射器取付部6は、前記5つの光照射器3を、それらの中心が平面視、前記観測領域Sの中心を通る直線LN上に所定間隔で並ぶように支持するもので、その直線LN方向に延びる横長矩形板状をなす移動台61と、その移動台61に所定間隔で立設した複数本(5本)の支柱62と、その支柱62に基端部を取り付けられ、先端部で前記光照射器3を支持するブラケット63とを備えてなる。ブラケット63は、その基端部を支柱62に対して上下位置調整可能に取り付けてあり、その先端部に固定した光照射器3の種類や大きさに応じて前記観測領域Sとの上下離間距離を適切なものに調整できるように構成している。また各支柱62も、ブラケット63の先端部に固定した光照射器3の種類や大きさに拘わらず、その中心を平面視前記直線LN上に位置づけられるように、ボルトBの締緩によって前後に位置調整可能に構成してある。なお符号Hは移動台61を動かすための取手である。
【0017】
レール構造7は、例えば基台4の上面に装着した上方に開口するチャネル部材71と、移動台61下面に装着され、前記チャネル部材71の溝部に嵌合する突条部材72とからなるもので、移動台61を前記直線LNと平行にスライド移動可能に支持する。そしてこのことにより、各光照射器3を所定軌道上、すなわち前記直線LN上でスライド移動可能とし、いずれか一の光照射器3を、観測領域Sに光を照射可能な光照射位置P、すなわち観測領域Sの直上であって撮像手段2と同軸をなす位置に、選択的にかつ前記撮像手段2を動かすことなく設定できるようにしている。
【0018】
なお、前記光照射器取付部6に取り付けられた光照射器3は、本実施形態では互いに異なる5種類であるが、それらは基本的に、観測用の中心孔3aを有した筒状をなすケーシング31と、その底面側に設定した光射出部32とを備えてなり、中心直下に位置する観測領域Sに周囲上方斜めから光を照射するものである。しかしてその一つ3(A)は、光射出部32を複数のLED33で構成してなるものである。これらLED33はケーシング31の底面側に設けた切頭円錐凹面に敷設してあり、外部から電力を供給することによりそれらLED33を発光させることができるようにしてある。また他の2つ3(B)、3(C)は、同様にLEDを利用してなり、異なる色(発光スペクトル)を発するものであるところ、観測領域Sにより近づけ、ローアングルで光を観測領域Sに照射する構成のものである。さらに他の2つ3(D)、3(E)は、例えば光射出部32を複数の図示しない光ファイバの端面で構成してなるもので、やはりそれらから射出される光の色(発光スペクトル)を異ならせてある。光ファイバの端面は、ケーシング31の底面側に設けたファイバ保持部によって所定間隔をおいて円周状をなすように保持してあり、外部に設けた図示しないパワーLEDやハロゲンランプ等の光源から前記光ファイバの他端面に光を入射することにより発光させることができるようにしてある。
【0019】
さらに本実施形態では、一の光照射器3を前記光照射位置Pに位置させた状態において、その移動を妨げる向きの保持力を発生する位置決め手段8を設けている。この位置決め手段8は、基台4側の所定箇所に設けた吸着要素たる一の磁石81と、その磁石81に対向可能な位置であって移動台61側の所定箇所に設けた被吸着要素たる他の磁石82とを備えたものである。これら磁石81、82は、対向させた場合にS極とN極が向かい合うように、すなわちそれぞれの対向面の磁性が互いに吸着する方向となるように設定してある。また、前記一の磁石81又は他の磁石82の少なくともいずれか一方を、光照射器3と同数、等間隔で設けるとともに、磁石81及び磁石82が最も近接して対向する位置を、一の光照射器3が前記光照射位置Pとなる位置に設定することによって、その状態で最も安定しスライド移動を妨げる向きの最大の保持力を発生するようにしてある。
【0020】
したがって本実施形態によれば、光照射器支持装置1を利用して光照射器3を所定軌道LNに沿って移動させるだけで、撮像手段2を変えたり位置変更したりすることなく、光照射器3の変更が容易にできるため、例えばユーザがこれを用いて実験することにより、所望のワークに最適な光照射器3の目安をつけることが簡単にできる。また営業者にとっても、光照射器3の性能説明等を、他の光照射器3との比較において直感的にわかりやすく説明することが可能になる。
【0021】
また、各光照射器3は、光照射器取付部6に支持されて全体として移動するため、各光照射器3をそれぞれ独立して移動可能に構成したものと比較して、移動させるための移動構造、すなわちレール構造7を単一化でき、構成の簡単化を図れる。
【0022】
さらに、位置決め手段8を設け、いずれかの光照射器3が光照射位置Pにきたときにストップ感を発生させているので、極めて容易に光照射器3の正確な位置決めを行える。
【0023】
加えて光照射器3の種類毎に観測領域Sとの最適な離間距離は変わるところ、光照射位置Pに位置する光照射器3と前記観測領域Sとの離間距離を調整可能に構成しているので、それに好適に対応することができる。
【0024】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば複数の光照射器を円弧上に一列に並べて支持するようにしてもよい。その場合、軸及び軸受けを利用した移動構造により前記光照射器を回転移動可能に支持することが好ましい。
【0025】
また位置決め手段も、磁石を利用したものに限られず、ボールプランジャを利用したものでも構わないし、位置決めピンと孔で位置決めするようにしたものでもの等でも構わない。
【0026】
その他本発明は、上記図示例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明によれば、観測手段を変えたり位置変更したりすることなく、光照射器の変更が容易にできるため、例えばユーザがこれを用いて実験することにより、所望のワークに最適な光照射器の目安をつけることが簡単にできる。また営業者にとっても、光照射器の性能説明等を、他の光照射器との比較において直感的にわかりやすく説明することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における光照射器支持装置の一部破断させた全体側面図。
【図2】同実施形態における光照射器支持装置の正面図。
【図3】光照射器支持装置の光照射器を想像線で描いた横断面図。
【図4】実施形態における光照射器支持装置の一部破断させた全体側面図。
【符号の説明】
2・・・観測手段(撮像手段)
3・・・光照射器
4・・・基台
5・・・撮像手段支持部
6・・・光照射器取付部
7・・・移動構造(レール構造)
8・・・位置決め手段
S・・・観測領域
P・・・光照射位置
LN・・・所定軌道(直線)
Claims (7)
- 観測手段によって観測される所定の観測領域に対して光を照射する光照射器を複数支持するものであって、前記観測領域に光を照射可能な光照射位置に、いずれか一の光照射器を選択的にかつ前記観測手段とは独立して移動させ得るように構成したものであり、前記複数の光照射器が取り付けられる光照射器取付部を具備し、前記光照射器取付部は、光照射位置に位置する光照射器と前記観測領域との離間距離を、光照射器ごとに独立に調整可能に構成していることを特徴とする検査用光照射器支持装置。
- 前記複数の光照射器を一列に並べた状態で支持するとともに、それら光照射器を、その並べた方向に合致させた所定軌道に沿って移動可能に支持するものである請求項1記載の検査用光照射器支持装置。
- 前記複数の光照射器を直線上に一列に並べた状態で支持するものである請求項2記載の検査用光照射器支持装置。
- 前記複数の光照射器を円弧上に一列に並べた状態で支持するものである請求項2記載の検査用光照射器支持装置。
- 前記観測手段がCCDカメラ等の撮像手段であり、前記撮像手段を支持する撮像手段支持部を更に備えている請求項1、2、3又は4記載の検査用光照射器支持装置。
- 一の光照射器を前記光照射位置に位置させた状態において、その移動を妨げる向きの保持力を発生する位置決め手段を備えたものである請求項1、2、3、4又は5記載の検査用光照射器支持装置。
- 基台と、前記光照射器取付部と、その光照射器取付部と前記基台との間に介在し、当該光照射器取付部を基台に対しスライド移動可能に保持する移動構造とを備えたものである請求項1、2、3、4、5又は6記載の検査用光照射器支持装置。
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