JP6217343B2 - 湾曲板形状検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、湾曲板の形状を検査する湾曲板形状検査装置に関するものである。

従来、湾曲したガラスの形状を検査するために、ガラスを支持した状態で、裏面側から複数の差動ゲージを押し当てる検査装置があった（例えば特許文献１）。
しかし、従来の検査装置は、ゲージ間の間隔が大きくなるので、検査間隔が大きくなってしまう。
一方で、湾曲したガラスの周囲は、小さい不良を有する場合がある。例えば、平らなガラスを湾曲させるため曲げ加工した場合には、ガラスの周囲は、局所的に皺（いわゆるキンクと呼ばれるもの）等の不良が発生することがある。
従来の検査装置は、このような小さい不良がゲージ間に配置された場合には、これを検出できなかった。

特開平４−２４２１０３号公報

本発明の課題は、湾曲板の形状を、小さい間隔で検査できる湾曲板形状検査装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

・第１の発明は、湾曲板（１）の外周縁部（３）の位置及び形状に対応して湾曲した湾曲縁部（３３）を備える検査型（３０）と、前記湾曲板の前記外周縁部及び前記検査型の前記湾曲縁部の間に隙間（３２ａ）を有するように、前記湾曲板を支持するスペーサ（３５）と、前記検査型の側面（３２）に対向配置され、前記検査型の前記湾曲縁部よりも外周の軌道（５１）上を移動し、前記軌道上の複数の形状取得位置（Ｐ５０）において、前記湾曲板の側面及び前記検査型の側面及び前記隙間を含む面である検査側面（４０）の複数の検査位置における形状情報を取得する形状取得部（５０）と、前記形状取得部によって取得された前記隙間に基づいて、前記検査位置での前記隙間の大きさを算出する形状算出部（７２ａ）と、前記形状取得部によって算出された前記隙間の大きさに基づいて、前記湾曲板の合否判定をする判定部（７３ｃ）と、前記検査型（３０）の側面（３２）に設けられ、少なくとも１つの前記検査位置を間に挟むように配置された複数のマーカ（Ｍ）と、を備え、前記形状取得部（５０）は、いずれかの形状取得位置（Ｐ５０）において、前記マーカの形状を含む前記検査位置（Ｐ４０）の前記形状情報を取得し、前記マーカを含む前記形状情報を取得した前記検査位置と、前記形状情報の取得時間の情報とに基づいて、前記マーカの間に存在する前記検査側面（４０）の前記検査位置を算出する検査位置算出部（７２ｂ）を備えること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第２の発明は、湾曲板（１）の外周縁部（３）の位置及び形状に対応して湾曲した湾曲縁部（３３）を備える検査型（３０）と、前記湾曲板の前記外周縁部及び前記検査型の前記湾曲縁部の間に隙間（３２ａ）を有するように、前記湾曲板を支持するスペーサ（３５）と、前記検査型の側面（３２）に対向配置され、前記検査型の前記湾曲縁部よりも外周の軌道（５１）上を移動し、前記軌道上の複数の形状取得位置（Ｐ５０）において、前記湾曲板の側面及び前記検査型の側面及び前記隙間を含む面である検査側面（４０）の複数の検査位置における形状情報を取得する形状取得部（５０）と、前記形状取得部によって取得された前記隙間に基づいて、前記検査位置での前記隙間の大きさを算出する形状算出部（７２ａ）と、前記形状取得部によって算出された前記隙間の大きさに基づいて、前記湾曲板の合否判定をする判定部（７３ｃ）と、前記形状取得部（５０）を前記軌道（５１）上を移動させ、前記軌道上の複数の教示点と、前記教示点を通過する教示点通過時間とが予め定められたロボットアーム（６０）と、前記形状取得部が前記形状情報を取得した形状情報取得時間と、前記教示点通過時間とを比較して、前記教示点通過時間に最も近い形状情報取得時間の前記形状情報を、前記教示点における前記形状情報として、前記教示点の間に存在する前記検査位置（Ｐ４０）を算出する検査位置算出部（７２ｂ）と、を備えること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第３の発明は、第１又は第２の発明の湾曲板形状検査装置において、前記形状取得部（５０）は、二次元レーザ形状計測センサを備えること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の湾曲板形状検査装置において、湾曲板（１）は、傾斜した取り付け角度で装着物に装着されて使用されるものであり、前記スペーサ（３５）は、前記傾斜した取り付け角度で前記湾曲板を支持すること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第５の発明は、第２の発明の記載の湾曲板形状検査装置において、前記検査型（３０）の側面（３２）に設けられ、前記教示点に対応した位置に配置されたマーカ（Ｍ）を備え、前記ロボットアーム（６０）は、前記形状取得部（５０）がマーカ上を通過する時間が予め設定されており、前記検査位置算出部（７２ｂ）は、前記マーカ（Ｍ）の検出位置に基づいて、前記形状取得部の前記教示点通過時間を補正すること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第６の発明は、第１又は第５に記載の湾曲板形状検査装置において、前記マーカ（Ｍ）の長さ（Ｌ１）は、前記検査位置（Ｐ４０）の間の間隔（Ｌ２）よりも大きいこと、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第７の発明は、第１、第５又は第６に記載の湾曲板形状検査装置において、前記検査側面（４０）は、他の範囲（Ｓ１〜Ｓ４）の合否の判定基準とは異なる判定基準の範囲（Ｒ１〜Ｒ４）を備え、前記マーカ（Ｍ）は、前記異なる判定基準の範囲の始点及び終点に対応した位置に配置されており、前記判定部（７３ｃ）は、前記検査位置算出部（７２ｂ）によって算出された前記マーカの間の前記検査位置（Ｐ４０）では、前記異なる判定基準を用いて前記合否判定をすること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第８の発明は、第１、第５から第７のいずれかの発明の湾曲板形状検査装置において、前記マーカ（Ｍ）は、前記検査型（３０）の側面（３２）に設けられた突起又は窪みであること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。
・第９の発明は、第１から第８のいずれかに記載の湾曲板形状検査装置において、前記形状算出部（７２ｂ）は、前記隙間（３２ａ）に加えて、前記形状取得部（５０）が取得した形状情報に基づいて、前記検査型の側面の法線方向において、前記検査型（３０）の側面（３２）から前記湾曲板（１）の外周の側面（２）までの距離である法線距離（Ｌ３２）を算出し、前記判定部（７２）は、前記隙間に加えて、前記形状取得部によって算出された前記法線距離に基づいて、前記湾曲板の合否判定をすること、を特徴とする湾曲板形状検査装置である。

本発明によれば、湾曲板の形状を、小さい間隔で検査できる湾曲板形状検査装置を提供できる。

第１実施形態のガラス１、検査装置２０を示す図である。 第１実施形態のガラス１、検査装置２０の断面図、形状情報を説明する図である。 第１実施形態のガラス１、検査型３０を展開した状態を説明する図である。 第１実施形態の検査装置２０の動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態の直線範囲Ｓ１における形状情報の取得動作を説明する図である。 第２実施形態の直線範囲Ｓ１における形状情報の取得動作を説明する図である。 第３実施形態の直線範囲Ｓ１、コーナ範囲Ｒ１における形状情報の取得動作を説明する図である。 第４実施形態のガラス１、検査装置４２０の断面図、形状情報を説明する図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のガラス１、検査装置２０を示す図である。
図１（Ａ）は、ガラス１、検査装置２０の斜視図である。
図１（Ｂ）は、ガラス１、検査装置２０を、図１（Ａ）の断面Ｂで切断した断面図である。
図１において、方向Ｚは、鉛直方向であり、また、ＸＹ平面は、水平面である。
図２は、第１実施形態のガラス１、検査装置２０の断面図、形状情報を説明する図である。
図２（Ａ）は、ガラス１、検査装置２０の断面図である。
図２（Ｂ）は、形状情報を説明する図である。
なお、図２（Ａ）は、検査型３０の傾斜を、検査位置Ｐ４０における断面の側面３２の方向Ｂが縦方向になるように、修正して図示している。また、図２（Ｂ）は、実際の形状情報の解析画面を説明するものであり、方向Ｂが横方向になるように図示している。
図３は、第１実施形態のガラス１、検査型３０を展開した状態を説明する図である。
図３（Ａ）は、平面状にした状態におけるガラス１、検査型３０、形状取得部５０の位置関係を説明する図である。
図３（Ｂ）は、検査型３０の縁部３３を直線状に展開した状態におけるガラス１、検査型３０、形状取得部５０の位置関係を説明する図である。
なお、検査型３０の縁部３３を直線状に展開した状態において、この直線に平行な方向を縁部長さ方向Ａという。すなわち、縁部長さ方向Ａは、検査型３０の縁部３３に沿った方向である。

図１、図２に示すように、ガラス１（湾曲板）は、自動車の窓ガラス（リアウィンドウ等）であり、車体（装着物）に装着される板材である。ガラス１の車体への取り付け角度は、傾斜している。つまり、ガラス１は、傾斜した取り付け角度で車体のフランジ部に固定されて使用される。
図３に示すように、ガラス１の合否判定において、直線範囲Ｓ１〜Ｓ４の判定基準７１ｃ−１と、コーナ範囲Ｒ１〜Ｒの判定基準７１ｃ−２とは、異なっている。判定基準７１ｃ−２は、判定基準７１ｃ−１よりも厳しく、つまり、許容誤差の数値が小さい。コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４は、形状変化が大きいので、ガラス１を車体のフランジ部に装着するために、高い精度が要求されるためである。

図１、図２に示すように、検査装置２０（湾曲板形状検査装置）は、ガラス１が車体に装着される前の状態で、ガラス１の周囲の形状を検査する装置である。
検査装置２０は、検査型３０、形状取得部５０、ロボットアーム６０、マーカＭ（Ｍ１〜Ｍ８）を備える。

検査型３０は、ガラス１を載置する部材である。検査型３０は、中空の部材である。
検査型３０の縁部３３（湾曲縁部）は、ガラス１の外周の縁部３の位置及び形状に対応して湾曲している。つまり、検査型３０の縁部３３の形状と、ガラス１の縁部３の形状とは、同じである。
検査型３０は、ガラス１が車体に装着された状態に対応して、傾斜して設置される。

図２（Ａ）に示すように、検査型３０は、スペーサ３５を備える。
スペーサ３５は、ガラス１を支持する部材である。検査型３０からガラス１側に突出している。図示は書略するが、スペーサ３５は、複数設けられている。検査型３０が前述したように傾斜しているので、スペーサ３５は、ガラス１を傾斜した状態で支持する。スペーサ３５は、検査型３０の縁部３３及びガラス１の外周縁部３間の隙間３２ａの大きさが、検査型３０の全周に渡って一定になるように、ガラス１を支持する。
このため、スペーサ３５がガラス１を支持する取り付け角度は、ガラス１が車体に装着される傾斜角度と同一である。

そのため、ガラス１は、実際に車体に装着された状態と同じ撓みが再現される。これにより、検査で合格であったガラス１は、確実に、車体に装着できる。
すなわち、例えばガラス１を水平にした撓みの状態と、ガラス１を車体に傾斜して装着した状態の撓みの状態とは、異なる。このため、実施形態とは異なり、ガラス１を水平にした状態で検査すると、検査では合格であるのに、ガラス１を車体に装着できない問題が生じ得る。実施形態では、このような問題を解決できる。

図１、図３に示すように、形状取得部５０は、ロボットアーム６０によって駆動されて、軌道５１上をする。形状取得部５０は、検査側面４０の形状の情報である形状情報を、二次元断面形状として取得する。検査側面４０は、ガラス１の側面２、検査型３０の側面３２及び隙間３２ａを含む。
形状取得部５０は、検査型３０の側面３２に対向配置される。形状取得部５０は、二次レーザ形状計測センサを備えている。二次元レーザ形状計測センサとしては、「オムロン株式会社製 ２次元形状計測センサ ＺＧ２シリーズ」等を用いる。
図２（Ａ）に示すように、形状取得部５０から発したレーザ光が進む平面５２と、検査型３０の側面３２及び縁部長さ方向Ａ（図３（Ｂ）等参照）とは、直交する。形状取得部５０は、形状情報として、検査側面４０の検査位置Ｐ４０の断面形状のうち、レーザが照射可能な表面形状（二次元形状）の情報を取得する。

図３に示すように、形状取得部５０は、検査型３０の縁部３３よりも外側の軌道５１上を、時計回りに停止することなく移動する。形状取得部５０は、測定開始前には、基準位置Ｐ５０−０に配置される。基準位置Ｐ５０−０は、マーカＭ１（後述する）よりも若干反時計回り側の位置である。
軌道５１上には、複数の形状取得位置Ｐ５０を有する。形状取得部５０は、形状取得位置Ｐ５０に配置された状態で、検査側面４０の形状情報を取得する。
例えば、図２（Ａ）の検査位置Ｐ４０であれば、形状取得部５０は、図２（Ｂ）に示すような形状情報を取得する。なお、この検査位置Ｐ４０には、マーカＭが配置されているので、形状取得部５０は、マーカＭの形状を含む形状情報を取得する。
上記構成により、形状取得部５０は、各形状取得位置Ｐ５０からの各形状情報として、各検査位置Ｐ４０における検査側面４０（ガラス１の側面２、検査型３０の側面３２、隙間３２ａ）の断面形状を取得する。

ロボットアーム６０は、形状取得部５０を、軌道５１上を移動させる装置である。ロボットアーム６０は、アーム、間接等を備える。
このように、検査装置２０は、ロボットアーム６０で形状取得部５０を移動するので、ガラス１を傾斜し配置しても、容易に検査できる。実施形態とは異なり、作業者が隙間ゲージ等を用いて隙間３２ａの大きさを測定するような形態では、作業負担が大きくなってしまう。

マーカＭ（Ｍ１〜Ｍ８）は、検査型３０の側面３２に設けられた突起である。
図３（Ｂ）に示すように、縁部長さ方向Ａにおいて、マーカＭの長さＬ１は、検査位置Ｐ４０間の間隔Ｌ２よりも大きい。また、マーカＭの間には、複数の検査位置Ｐ４０（後述する）が配置されている。
マーカＭは、異なる判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２の範囲の始点及び終点に対応した位置（図３に黒丸で示す）に配置されている。つまり、各マーカＭの始点は、直線範囲Ｓ１〜Ｓ４、コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４の始点に一致するように、配置されている。

図１に示すように、記憶部７１は、検査装置２０の動作に必要な情報や、プログラム等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置等である。記憶部７１は、例えば、マーカＭ間の距離（つまり各検査範囲の長さ）等を記憶している。
記憶部７１は、ロボットアームプログラム記憶部７１ａ、形状情報記憶部７１ｂ、判定基準記憶部７１ｃを備える。
ロボットアームプログラム記憶部７１ａは、ロボットアームプログラムを記憶する記憶領域である。ロボットアームプログラムは、ロボットアーム６０の動作に必要なプログラムである。ロボットアームプログラムには、軌道５１に関する情報が含まれ、例えば、軌道５１上の教示位置及びその通過設定時間（通過時間）等に関する情報等が有する。
形状情報記憶部７１ｂは、形状取得部５０によって取得された形状情報に関する情報を記憶する記憶領域である。

判定基準記憶部７１ｃは、判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２を記憶する記憶領域である。前述したように、判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２は、ガラス１の検査範囲に応じて異なっている。このため、判定基準記憶部７１ｃは、各検査範囲（直線範囲Ｓ１〜Ｓ４，コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４）と、判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２とを対応付けて記憶する。すなわち、判定基準記憶部７１ｃは、直線範囲Ｓ１〜Ｓ４が判定基準７１ｃ−１であり、コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４が判定基準７１ｃ−２であると記憶する。

制御部７２は、検査装置２０の動作に必要な演算処理をしたり、検査装置２０を統括的に制御するための装置である。制御部７２は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。
制御部７２は、記憶部７１に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、実施形態の各種機能を実現している。制御部７２は、例えば、ロボットアーム６０の駆動制御、形状取得部５０の制御、形状情報に関する情報処理等を行う。

制御部７２は、形状算出部７２ａ、検査位置算出部７２ｂ、判定部７２ｃを備える。
形状算出部７２ａは、形状情報記憶部７１ｂの情報に基づいて、各検査位置Ｐ４０における検査側面４０の形状等を求める制御部である。形状算出部７２ａは、実際に、形状情報に基づいて図２（Ｂ）に示すような形状を求める。
検査位置算出部７２ｂは、形状情報記憶部７１ｂの情報に基づいて、検査位置Ｐ４０を算出する制御部である。
判定部７２ｃは、形状情報記憶部７１ｂに記憶された形状情報と、判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２とに基づいて、ガラス１の合否を判定する制御部である。つまり、判定部７２ｃは、ガラス１が許容誤差内で製造されたか否かを判定する。
制御部７２の処理の詳細は、後述する。

図４は、第１実施形態の検査装置２０の動作を説明するフローチャートである。
図５は、第１実施形態の直線範囲Ｓ１における形状情報の取得動作を説明する図である。
Ｓ１０において、作業者によりスタートボタン（図示せず）が操作されると、制御部７２が処理を開始する。
Ｓ２０において、制御部７２は、形状取得部５０を軌道５１上を移動するように、ロボットアーム６０を制御する。なお、制御部７２は、形状取得動作終了（Ｓ５０）まで、この処理を継続する。
制御部７２は、形状取得部５０が軌道５１上の教示点を、予め設定された通過設定時間で通過するように、ロボットアーム６０を制御する。
実施形態では、ロボットアーム６０は、軌道５１上の複数の教示点と、各教示点間の所要時間によって動きが規定されている。教示点は、直線範囲Ｓ１〜Ｓ４、コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４の境界に対応した形状取得位置Ｐ５０（図５（Ａ）に示すＰ５０−１０等）である。

Ｓ３０において、形状算出部７２ａは、形状取得部５０が各形状取得位置Ｐ５０に配置されると、各形状取得位置Ｐ５０において、形状取得部５０を制御して検査側面４０の形状情報を取得する。
形状算出部７２ａは、形状取得位置Ｐ５０を、測定開始してからの時間に基づいて判断する。つまり、形状算出部７２ａは、形状取得部５０が一定時間間隔毎に形状取得位置Ｐ５０に配置されるものとして、一定時間間隔毎に各検査位置Ｐ４０の形状情報を取得する。

このように、検査装置２０は、一定時間間隔の形状情報を取得するので、この時間間隔を短時間に設定することにより、検査位置Ｐ４０間の間隔を短くすることができる。また、検査位置Ｐ４０間の間隔をより小さくするには、形状情報を取得する時間間隔をより短時間にしたり、ロボットアーム６０の移動速度を遅くしたりすればよい。
形状算出部７２ａは、各形状情報と、各形状情報の取得時間とを対応付けて、形状情報記憶部７１ｂに記憶する。

Ｓ４０において、制御部７２は、形状取得部５０が基準位置Ｐ５０−０に戻ったか否かを判定する。制御部７２は、この判定を、例えば、ロボットアーム６０の駆動時間に基づいて、形状取得部５０が基準位置Ｐ５０−０に対応した教示位置を通過したか否かを確認すればよい。
制御部７２は、形状取得部５０が基準位置Ｐ５０−０に戻ったと判断した場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０に進み、一方、戻っていないと判定した場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ２０からの処理を繰り返す。
Ｓ５０において、ロボットアーム６０の制御と、形状取得部５０の検出とを停止する。なお、停止後には、移動装置（図示せず）等が、検査後のガラス１を、検査型３０から搬出し、新たなガラス１を検査型３０に載置して、次の測定の準備を行う。

（形状算出処理）
Ｓ６０において、検査位置算出部７２ｂは、形状算出処理を行う。
形状算出処理では、検査位置算出部７２ｂは、形状情報記憶部７１ｂの形状情報を画像処理することにより、検査側面４０の断面形状を求める。検査位置算出部７２ｂは、その断面形状をさらに解析し、各検査位置Ｐ４０にける隙間３２ａの大きさを算出し、また、マーカＭが含まれる検査位置Ｐ４０を判定する。
なお、検査位置Ｐ４０間の間隔Ｌ２は、マーカＭの長さＬ１よりも短いので、形状取得部５０は、いずれかの検査位置Ｐ４０において、マーカＭを必ず検出できる。
このように、検査装置２０は、ガラス１と検査型３０との関係を断面形状として得ることができる。このため、検査装置２０は、ガラス１のエッジと検査型３０のエッジとを、ＣＣＤカメラ等の撮像画像を画像解析する形態よりも正確に特定できる。これにより、検査装置２０は、隙間３２ａの大きさを、より正確に求めることができる。

（検査位置算出処理）
Ｓ７０において、検査位置算出部７２ｂは、検査位置算出処理を行う。
検査位置算出部７２ｂは、Ｓ６０でマーカＭを含むと判定した検査位置Ｐ４０と、その検査位置Ｐ４０の形状情報の取得時間の情報とに基づいて、各マーカＭと他のマーカＭ間に存在する検査位置Ｐ４０の位置情報を算出する。

図５を参照して、直線範囲Ｓ１において、検査位置算出処理を説明する。
図５（Ａ）は、ロボットアーム６０が、直線範囲Ｓ１の始点の教示位置を時間ｔ＝ｔ１で通過するように設定され、また、直線範囲Ｓ１の終点を時間ｔ＝ｔ１０で通過するように設定された例である。なお、直線範囲Ｓ１の検査位置Ｐ４０の数は、図３よりも減らして簡略して説明する。
図５（Ａ）は、検査装置２０がマーカＭ１の始点で検査できた例である。しかし、実際の測定では、測定時間のズレ等によって、検査装置２０がマーカＭ１の始点で検査できるとは限らない。また、検査装置２０は、一定時間間隔の形状情報を取得するので、直線範囲Ｓ１の始点、終端が検査位置Ｐ４０と一致するとは限らない。
図５（Ｂ）に示すように、このため、予め設定された検査位置Ｐ４０（Ｐ４０−１〜Ｐ４０−１０）及び形状取得位置Ｐ５０（Ｐ５０−１〜Ｐ５０−１０）と、実際の検査位置Ｐ４０（Ｐ４０−１ａ〜Ｐ４０−１０ａ）及び形状取得位置（Ｐ５０−１ａ〜Ｐ５０−１０ａ）とには、ズレが生じる。

そこで、検査位置算出部７２ｂは、以下の順序で検査位置算出処理を行うことにより、マーカＭ間に存在する検査側面４０の検査位置Ｐ４０の位置情報を算出する。
図５（Ｂ）を参照して説明する。
（１）形状情報記憶部７１ｂから、検査位置Ｐ４０−１ａにおいてマーカＭ１を最初に取得した時間ｔ１と、検査位置Ｐ４０−１０ａにおいてマーカＭ２を取得した時間ｔ１０とを読み出す。そして、検査位置Ｐ４０−１ａ，Ｐ４０−１０ａ間の範囲Ｓ１ａを、実際に通過するために要した所要時間ｔ１０−ｔ１を求める。
（２）記憶部７１に記憶されている直線範囲Ｓ１の長さ（マーカＭ１，Ｍ２間の長さ）を実際の所要時間で割算して、つまり、「直線範囲Ｓ１の長さ／（所要時間ｔ１０−ｔ１）」を演算する。これにより、各検査位置Ｐ４０−１ａ間の間隔を求めることができる。
そして、範囲Ｓ１ａ間における検査位置Ｐ４０（Ｐ４０−１ａ〜Ｐ４０−１０ａ）を求め、これらを、直線範囲Ｓ１間における検査位置Ｐ４０（Ｐ４０−１〜Ｐ４０−１０）とみなす。
すなわち、検査装置２０は、直線範囲Ｓ１ａを直線範囲Ｓ１とみなして、かつ、形状取得部５０が直線範囲Ｓ１を等速で移動したとみなして、検査位置Ｐ４０を求める。
（３）検査位置算出部７２ｂは、他の検査範囲（直線範囲Ｓ２〜Ｓ４，コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４）についても、同様に、検査位置Ｐ４０を求める。

これにより、検査位置算出部７２ｂは、各形状情報がどの検査範囲のものか、また、各形状情報がその検査範囲のいずれの検査位置Ｐ４０で取得されたのかを、求めることができる。
なお、検査位置Ｐ４０のズレは、例えば、直線範囲Ｓ１及びコーナ範囲Ｒ２の境界（形状取得位置Ｐ５０−１０、検査位置Ｐ４０−１）のように、ロボットアーム６０の動作が変化する部分で生じる可能性が大きい。検査装置２０は、この境界にマーカＭを配置することにより、位置情報の補正を、効果的に行うことができる。

（合否判定処理）
Ｓ８０において、判定部７２ｃは、合否判定処理を行う。
判定部７２ｃは、Ｓ６０で求めた各検査位置Ｐ４０の隙間３２ａの大きさと、判定基準記憶部７１ｃの判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２とを比較して、ガラス１の合否判定をする。
すなわち、判定部７２ｃは、直線範囲Ｓ１〜Ｓ４の各検査位置Ｐ４０の隙間３２ａの大きさが判定基準７１ｃ−１以下、かつ、コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４の各検査位置Ｐ４０の隙間３２ａの大きさが判定基準７１ｃ−２以下であれば、ガラス１を合格とする。

一方、判定部７２ｃは、直線範囲Ｓ１〜Ｓ４の各検査位置Ｐ４０の隙間３２ａの大きさが１箇所でも判定基準７１ｃ−１よりも大きい場合、及びコーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４の各検査位置Ｐ４０の隙間３２ａの大きさが箇所でも判定基準７１ｃ−２よりも１大きい場合のいずれかでも満たせば、ガラス１を不合格とする。
これにより、判定部７２ｃは、検査範囲毎に、異なる判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２で判定することができる。

判定部７２ｃは、合否判定を、発光装置、音出力装置等の報知部（図示せず）を制御して、報知する。また、判定部７２ｃは、ガラス１が不合格であると判定した場合には、判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２を満たさなかった検査位置Ｐ４０、隙間３２ａ等の情報を表示装置等に出力する。これにより、作業者は、判定基準７１ｃ−１，７１ｃ−２を満たさなかった部分を特定して、目視等で確認することができる。
その後、Ｓ９０において、制御部７２は、１枚のガラス１に関しての処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の検査装置２０は、小さい間隔で検査位置Ｐ４０を設けることができるため、キンク等の小さい不良でも検出できる。また、検査装置２０は、検査範囲毎に異なる判定基準を用いて、ガラス１の合否判定をすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を適宜付して、重複する説明を適宜省略する。
図６は、第２実施形態の直線範囲Ｓ１における形状情報の取得動作を説明する図である。
ロボットアーム６０は、軌道５１上の複数の教示位置と、教示位置を通過する教示位置通過時間とが予め定められている。教示位置は、各直線範囲Ｓ及びコーナ範囲Ｒの境界に設定されている。
ロボットアームプログラム記憶部７１ａは、ロボットアームプログラムには、これらの設定情報が含まれる。
図６の例では、ロボットアームプログラムには、直線範囲Ｓ１について、教示位置Ｃ１の教示位置通過時間ｔＣ１、教示位置Ｃ２の教示位置通過時間ｔＣ２の情報が含まれる。

第２実施形態の検査装置は、検査位置算出処理（Ｓ７０）の処理が、第１実施形態とは異なる。
（検査位置算出処理）
図６を参照して、検査位置算出部７２ｂの検査位置算出処理について説明する。
検査位置算出処理は、以下の順序で行われる。
（１）ロボットアームプログラムに含まれる予め設定された教示位置通過時間ｔＣと、形状情報記憶部７１ｂに記憶された形状情報取得時間（図４に示すＳ３０参照）とを比較する。そして、形状情報記憶部７１ｂに記憶された形状情報取得時間のなかから、教示位置通過時間ｔＣに最も近い形状情報取得時間を判定し、また、その形状取得位置Ｐ５０、検査位置Ｐ４０を読み出す。

図６の例では、形状情報記憶部７１ｂのなかから、教示位置通過時間ｔＣ１に最も近い形状情報取得時間を取得時間ｔ＝１であると判定して、形状取得位置Ｐ５０−１ａ、検査位置Ｐ４０−１ａを読み出す。また、教示位置通過時間ｔＣ２に最も近い形状情報取得時間を取得時間ｔ＝１０であると判定して、形状取得位置Ｐ５０−１ａ、検査位置Ｐ４０−１ａを読み出す。

（２）教示位置Ｃ１に対応する検査位置Ｄ１を、教示位置通過時間ｔＣ１に最も近い形状取得位置Ｐ５０−１ａに対応した検査位置Ｐ４０−１ａであるとみなす。また、教示位置Ｃ２に対応する検査位置Ｄ２を、教示位置通過時間ｔＣ２に最も近い形状取得位置Ｐ５０−１０ａに対応した検査位置Ｐ４０−１０ａであるとみなす。
（３）第１実施形態と同様に、「直線範囲Ｓ１の長さ／（所要時間ｔ１０−ｔ１）」を演算し、検査位置Ｐ４０（Ｐ４０−１ａ〜Ｐ４０−１０ａ）を求める。
その後の処理は、第１実施形態と同様である。

このように第１実施形態の検査装置は、マーカを用いることなく、検査位置Ｐ４０を算出できる。このため、検査型を簡単な構成にすることができる。また、マーカＭは、突出物であるので、不用意に脱落してしまう可能性があるが、第２実施形態の検査型は、マーカＭが不要であるので、このような問題が発生しない。

（第３実施形態）
次に、本発明を適用した第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、第２実施形態の検査位置算出処理に新たな処理を追加したものである。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第２実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を適宜付して、重複する説明を適宜省略する。
図７は、第３実施形態の直線範囲Ｓ１、コーナ範囲Ｒ１における形状情報の取得動作を説明する図である。
第２実施形態では、予め設定された教示位置通過時間ｔＣと、形状情報記憶部７１ｂに記憶された形状情報取得時間とを比較して、教示位置通過時間ｔＣに最も近い形状情報取得時間を判定していた。つまり、第２実施形態では、教示位置通過時間ｔＣに最も近い形状情報取得時間を、時間のみによって判定していた。
ところが、ロボットアーム６０は、摺動部分にスリップ等が生じることがある。このため、形状取得部５０は、予め設定された所要時間で移動できない場合等がある。この場合には、それ以降に取得した形状情報の形状情報取得時間及び検査位置の対応に、誤差が生じる。
例えば、図７において、検査位置算出処理で、検査位置算出部７２ｂは、正確には、取得時間ｔ＝１１の時点が、教示位置Ｃ２に最も近いにも関わらず、取得時間ｔ＝１２の時点が、教示位置Ｃ２に最も近いと判定してしまう場合があり得る。

そこで、第２実施形態の検査位置算出処理に対して、検査位置算出部７２ｂは、以下の処理を追加する。
（１）第２実施形態と同様に、形状情報記憶部７１ｂに記憶された形状情報取得時間とを比較し、教示位置通過時間ｔＣ２に最も近い形状情報取得時間を判定し、また、その形状取得位置Ｐ５０−１２、検査位置Ｐ４０−１２ａを読み出す。図７では、上記誤差のために、実際の検査側面４０の位置と、検査位置算出部７２ｂが把握した検査位置Ｐ４０−１２ａとの位置関係が一致していない。
（２）形状情報記憶部７１ｂに記憶された形状情報を参照して、マーカＭ２が含まれる検査位置である検査位置Ｐ４０−１１ａ，Ｐ４０−Ｐ１２ａを判定する。そのなかから、最初にマーカＭ２を検出した検査位置Ｐ４０−１１ａを、教示位置通過時間ｔＣ２に最も近い形状情報取得時間であると判定する。この検査位置Ｐ４０−１１ａと、上記（１）で判定した検査位置Ｐ４０−１２ａとが一致するか否かを判定する。

（３）図７の例では、両者が一致していない。このため、上記（１）で判定した検査位置Ｐ４０−１２ａを、上記（２）で判定した検査位置Ｐ４０−１１ａに置き換えて、当てはめる。そして、その後の検査位置Ｐ４０−１３ａ以降についても、「差分Δｔ＝ｔ１２ａ−ｔ１１ａ」だけ差し引いて、形状情報記憶部７１ｂの情報を置き換える。

（４）その後の検査範囲Ｒ１以降の処理では、形状情報記憶部７１ｂ内の置き換えた情報に基づいて、第１、第２実施形態と同様に、各検査範囲において、「検査範囲の長さ／（所要時間）」を演算し、検査位置Ｐ４０を求める。
なお、（２）において、両者が一致していれば、形状情報記憶部７１ｂを置き換えすることなく、処理を進めればよい。

以上説明したように、本実施形態の検査装置は、マーカＭによって検査位置Ｐ４０の補正を行う。このため、直線範囲Ｓ及びコーナ範囲Ｒの境界にマーカＭを配置することで、検査位置Ｐ４０を正確に算出できる。また、直線範囲Ｓ及びコーナ範囲Ｒに応じて、判定基準が異なっているような場合でも、正確に判定することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明を適用した第４実施形態について説明する。
図８は、第４実施形態のガラス１、検査装置４２０の断面図、形状情報を説明する図である。
検査装置４２０は、隙間Ｓ３２ａに加えて、検査型３０の側面３２の法線方向において、検査型３０の側面３２からガラス１の外周の側面２までの距離Ｌ３２（法線距離）を算出することができる。

検査装置４２０は、形状算出処理（図３のＳ６０参照）、合否判定処理（図３のＳ８０参照）に対して、距離Ｌ３２に関する処理を追加したものである。
（形状算出処理）
検査位置算出部７２ｂは、第１実施形態に対して、以下の処理を追加する。
形状取得部５０が取得した形状情報を画像処理することにより、各検査位置において、距離Ｌ３２を算出する。

（合否判定処理）
判定部７２ｃは、形状算出処理で求めた各検査位置Ｐ４０の距離Ｌ３２と、距離Ｌ３２の判定基準とに基づいて、ガラス１の合否判定をする。距離Ｌ３２の判定基準は、判定基準記憶部７１ｃに記憶しておけばよい。
判定部７２ｃは、各検査位置Ｐ４０の距離Ｌ３２が判定基準以下であればガラス１を合格とし、一方、判定基準よりも大きければガラス１を不合格とする。

以上説明したように、本実施形態の検査装置４２０は、距離Ｌ３２を測定して、ガラス１の合否を判定するので、ガラス１の外形を検査することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、後述する変形形態等のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
（１）本実施形態において、マーカは、検査型の側面から突出した形状である例を示したが、これに限定されない。例えば、マーカは、検査型の側面に設けた窪みでもよい。この場合には、マーカが検査型から脱落することがない。

（２）本実施形態において、ガラスは、直線範囲、コーナ範囲を備える例を示したが、これに限定されない。例えば、ガラスは、半径の大きいコーナ範囲、半径の小さいコーナ範囲を備えてもよい。この場合にも、コーナ範囲毎に判定基準を設けて、コーナ範囲毎に異なる判定基準に基づいて、合否判定することができる。

（３）本実施形態において、形状取得部は、二次レーザ形状計測センサを備える例を示したが、これに限定されない。例えば、検査側面を撮像する撮像装置（ＣＣＤ等）を備えていてもよい。この場合には、制御部は、撮像部が取得した撮像情報を画像処理して、ガラスの合否判定をすればよい。

（４）本実施形態において、形状取得部が各検査範囲を等速で移動したとみなした例を示したが、これに限定されない。
例えば、ロボットアームは、予め、形状取得部を各検査範囲を等速で移動するように設定されていてもよい。この場合には、検査装置は、検査位置間の間隔をより等間隔にして測定できる。さらに、ロボットアームは、形状取得部を軌道全周に渡って、等速で移動してもよい。この場合には、検査位置の間隔は、コーナ範囲の方が直線範囲よりも短くなるので、検査装置は、コーナ範囲Ｒ１〜Ｒ４をより精密に検査できる。

１…ガラス ２…側面 ３…縁部 ２０，４２０…検査装置 ３０…検査型 ３２…側面 ３２ａ…隙間 ３３…縁部 ３５…スペーサ ４０…検査側面 ５０…形状取得部 ５１…軌道 ６０…ロボットアーム ７１…記憶部 ７１ａ…ロボットアームプログラム記憶部 ７１ｂ…形状情報記憶部 ７１ｃ…判定基準記憶部 ７２…制御部 ７２ａ…形状算出部 ７２ｂ…検査位置算出部 ７２ｃ…判定部

Claims (9)

1. 湾曲板の外周縁部の位置及び形状に対応して湾曲した湾曲縁部を備える検査型と、
   前記湾曲板の前記外周縁部及び前記検査型の前記湾曲縁部の間に隙間を有するように、前記湾曲板を支持するスペーサと、
   前記検査型の側面に対向配置され、前記検査型の前記湾曲縁部よりも外周の軌道上を移動し、前記軌道上の複数の形状取得位置において、前記湾曲板の側面及び前記検査型の側面及び前記隙間を含む面である検査側面の複数の検査位置における形状情報を取得する形状取得部と、
   前記形状取得部によって取得された前記隙間に基づいて、前記検査位置での前記隙間の大きさを算出する形状算出部と、
   前記形状取得部によって算出された前記隙間の大きさに基づいて、前記湾曲板の合否判定をする判定部と、
   前記検査型の側面に設けられ、少なくとも１つの前記検査位置を間に挟むように配置された複数のマーカと、を備え、
   前記形状取得部は、いずれかの形状取得位置において、前記マーカの形状を含む前記検査位置の前記形状情報を取得し、
   前記マーカを含む前記形状情報を取得した前記検査位置と、前記形状情報の取得時間の情報とに基づいて、前記マーカの間に存在する前記検査側面の前記検査位置を算出する検査位置算出部を備えること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
2. 湾曲板の外周縁部の位置及び形状に対応して湾曲した湾曲縁部を備える検査型と、
   前記湾曲板の前記外周縁部及び前記検査型の前記湾曲縁部の間に隙間を有するように、前記湾曲板を支持するスペーサと、
   前記検査型の側面に対向配置され、前記検査型の前記湾曲縁部よりも外周の軌道上を移動し、前記軌道上の複数の形状取得位置において、前記湾曲板の側面及び前記検査型の側面及び前記隙間を含む面である検査側面の複数の検査位置における形状情報を取得する形状取得部と、
   前記形状取得部によって取得された前記隙間に基づいて、前記検査位置での前記隙間の大きさを算出する形状算出部と、
   前記形状取得部によって算出された前記隙間の大きさに基づいて、前記湾曲板の合否判定をする判定部と、
   前記形状取得部を前記軌道上を移動させ、前記軌道上の複数の教示点と、前記教示点を通過する教示点通過時間とが予め定められたロボットアームと、
   前記形状取得部が前記形状情報を取得した形状情報取得時間と、前記教示点通過時間とを比較して、前記教示点通過時間に最も近い形状情報取得時間の前記形状情報を、前記教示点における前記形状情報として、前記教示点の間に存在する前記検査位置を算出する検査位置算出部と、を備えること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
3. 請求項１または２に記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記形状取得部は、二次元レーザ形状計測センサを備えること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記湾曲板は、傾斜した取り付け角度で装着物に装着されて使用されるものであり、
   前記スペーサは、前記傾斜した取り付け角度で前記湾曲板を支持すること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
5. 請求項２に記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記検査型の側面に設けられ、前記教示点に対応した位置に配置されたマーカを備え、
   前記ロボットアームは、前記形状取得部がマーカ上を通過する時間が予め設定されており、
   前記検査位置算出部は、前記マーカの検出位置に基づいて、前記形状取得部の前記教示点通過時間を補正すること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
6. 請求項１又は請求項５に記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記マーカの長さは、前記検査位置の間の間隔よりも大きいこと、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
7. 請求項１、請求項５又は請求項６に記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記検査側面は、他の範囲の合否の判定基準とは異なる判定基準の範囲を備え、
   前記マーカは、前記異なる判定基準の範囲の始点及び終点に対応した位置に配置されており、
   前記判定部は、前記検査位置算出部によって算出された前記マーカの間の前記検査位置では、前記異なる判定基準を用いて前記合否判定をすること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
8. 請求項１、請求項５から請求項７のいずれかに記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記マーカは、前記検査型の側面に設けられた突起又は窪みであること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の湾曲板形状検査装置において、
   前記形状算出部は、前記隙間に加えて、前記形状取得部が取得した形状情報に基づいて、前記検査型の側面の法線方向において、前記検査型の側面から前記湾曲板の外周の側面までの距離である法線距離を算出し、
   前記判定部は、前記隙間に加えて、前記形状取得部によって算出された前記法線距離に基づいて、前記湾曲板の合否判定をすること、
   を特徴とする湾曲板形状検査装置。

Images