JP6508768B2 - 部品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品検査装置に関し、例えば、部品に加工された穴部と、当該穴部の底面に形成された貫通部を検査するものに関する。

従来は、ワークに形成された段付貫通孔（大きい径の穴部の底部に径の小さい貫通部が形成された貫通孔）を検査する場合、ワークに正常に形成されていることを段付ピンを挿入して検査していた。
このようにピンを挿入して穴部を検査する技術として、特許文献１の「プリント基板の基板穴の検査装置」がある。この技術は、プリント基板に形成された基準穴を検査するものであって、ゲージピンを基準穴に挿入して、穴の有無、大きさなどを検査するものである。

しかし、この技術では、ピンをワーク厚み分まで差し込むため、径の小さい貫通部でピン折れの発生率が高いという問題があった。

特開平７−３０２２５号公報

本発明は、安定的に段付貫通孔の検査を行うことを目的とする。

（１）本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、部品に形成された複数の穴部と、当該穴部の底面に形成された当該穴部の内径よりも小さい内径の貫通部と、複数の基準貫通孔が形成された部品の部品検査装置であって、前記部品に形成された前記複数の基準貫通孔の座標値、及び前記貫通部の各座標値と基準面積が記憶された記憶手段と、前記部品の前記複数の基準貫通孔に対応した複数の位置決めピンと、前記部品の前記複数の穴部の位置に対応した複数の突部を有する検査治具を備え、前記複数の穴部に前記複数の突部を挿入して、前記穴部の欠陥を検出する第１の検出手段と、前記部品の一方の端面を撮影するカメラと、前記カメラで撮影した撮影画像の傾きを、前記撮影画像から得られる前記基準貫通孔の複数の座標値と、前記記憶された基準貫通孔の複数の座標値とから算出し、当該算出した傾きに応じて前記撮影画像の補正を行う補正手段と、前記貫通部の欠陥を、前記補正後の撮影画像における、当該貫通部を通過する光の面積と、前記記憶された基準面積とに基づいて検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて前記部品の合否を判定する判定手段と、前記判定した判定結果を出力する出力手段と、を具備し、前記第１の検出手段は、前記検査治具を前記部品に向かって移動させ、前記部品の前記複数の基準貫通孔に前記複数の位置決めピンを挿入して前記部品の位置決めを行い、引き続いて前記複数の穴部に前記複数の突部を同一動作で挿入して、個々の前記穴部の欠陥を検出する、ことを特徴とする部品検査装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記補正手段は、前記撮影画像から得られる前記基準貫通孔の複数の座標値から算出される直線と、前記記憶された前記基準貫通孔の複数の座標値から算出される直線とを比較して、前記カメラで撮影した撮影画像の傾きを算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記第２の検出手段は、前記複数の穴部の底面に形成された複数の貫通部の欠陥を同時に検出する、ことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の部品検査装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段は、前記貫通部の貫通方向が重力とは異なる方向となるように前記部品を支持して検出する、ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の部品検査装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記部品の方向を維持したまま自重により降下させる傾斜した経路を備え、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段は、前記降下する部品を所定の部材に当接させて停止させることにより前記部品を支持する、ことを特徴とする請求項４に記載の部品検査装置を提供する。

本発明によれば、物理的な接触による検査と光学的な検査を組み合わせることにより、安定的に段付貫通孔の検査を行うことができる。

検査治具などについて説明するための図である。 大径穴部検査ユニットの構成を説明するための図である。 貫通部検査ユニットの構成を説明するための図である。 検査装置を説明するための図である。 コンピュータの構成を説明するための図である。 検査手順を説明するためのフローチャートである。

（１）実施形態の概要
検査装置１（図４）は、段付貫通孔（内径の大きい大径穴部と、その底面に形成された内径の小さい貫通部で構成された、内部に段差のある貫通孔）を、内径の大きい大径穴部に関してはピンを挿入して、物理的接触により欠陥を検出し、内径の小さい貫通部に関しては、光の通過を確認することにより光学的に欠陥を検出する。
内径の小さい貫通部をピンの挿入により検査すると、ピン折れが発生しやすいが、検査装置１は、ピンによる検査は、ピン折れが発生しにくい内径の大きい大径穴部とし、内径の小さい貫通部は光学的方法により非接触で検査するため、検査中におけるピン折れによる不具合の発生を効果的に抑制することができる。

（２）実施形態の詳細
図１の各図を用いて、段付穴を検査する方法について説明する。
段付貫通孔（段付穴）は、部品（ワーク）の表面から途中まで形成された大径穴部と、大径穴部の底面に形成され、大径穴よりも内径の小さい貫通部（貫通穴）から構成されている。
本実施の形態では、大径穴部は、大径穴部検査ユニットで検査し、貫通部は、貫通部検査ユニットで検査する。

まず、図１、図２を用いて、大径穴部検査ユニット３０について説明する。
図１（ａ）は、検査対象である部品１０の一例を示している。上図は、上面図であり、下図は断面図である。
部品１０は、一例として、矩形状の外形を有する板状の機械部品であって、厚さ方向に複数の貫通孔が形成されている。

これらの貫通孔のうち、部品１０の両端側に近い領域に形成された基準貫通孔１１、１２は、検査の際に部品１０の位置決めを行うための穴である。
なお、本実施の形態では、基準貫通孔１１、１２を貫通孔にて形成したが、位置決めができればよいので、貫通していない穴であってもよい。

部品１０の中央の領域に形成された貫通孔１３、１４、１５は、例えば、歯車の軸穴や、抜き加工の下穴など、部品１０を用いた製品の製造に使用され、これら貫通孔１３、１４、１５が形成された領域が検査対象領域１６となっている。
なお、本実施の形態では、貫通孔１３、１４、１５を丸穴とするが、角穴でもよい。

貫通孔１３は、内径が一定の単純な貫通孔となっており、貫通孔１４、１５は、内径が途中で変化する段付貫通孔となっている。
例えば、貫通孔１４は、部品１０の一方の端面から所定の深さまで形成された大径穴部１４１と、大径穴部１４１の底面に、大径穴部１４１より内径が小さく、大径穴部１４１と同心に形成された貫通部１４２から構成されている。

同様に、貫通孔１５も同様に大径穴部１５１と貫通部１５２から構成されている。
ここでは、一例として、大径穴部１５１の深さは、大径穴部１４１よりも深く形成されている。
以下では、大径穴部１４１、１５１が形成された側の端面を上端面、他方の側の端面を下端面と呼ぶことにし、他の部材の上下方向もこれに倣うものとする。
なお、以下の説明で用いる上下方向は、便宜的なものであり、後述する検査装置１では、部品１０を立てた状態で（即ち、上下方向が水平方向となった状態で）検査する。

図１（ｂ）は、大径穴部１４１、１５１を検査するための検査治具３１を説明するための図である。
検査治具３１は、部品１０と同様の大きさを有する板部材２０と、その下端面（部品１０に向かう側の面）に形成された複数の突起部から形成されている。

突起部には、基準貫通孔１１、１２に、それぞれ対応する基準ピン２１、２２と、大径穴部１４１、１５１に、それぞれ対応する検査用のピン２４、２５がある。これらのピンは、板部材２０の下端面に剣山（金属製の台に突起が林立しているもの）のように林立している。
このように、剣山状に形成された検査治具３１を部品１０に向かって差し込む設計とすることにより、複数個の大径穴部を同時に検査することができる。
また、検査治具３１は、検査のみならず、残留切粉を落とす機能も有している。

基準ピン２１、２２は、それぞれ、基準貫通孔１１、１２に対応する位置に立てられており、その外径は、すき間ばめにて基準貫通孔１１、１２に挿入されるように、所定のはめ合い公差にて形成されている。
基準ピン２１、２２は、ピン２４、２５よりも長く形成されており、その先端は、基準貫通孔１１、１２に案内されやすいようにテーパ形状に形成される。

このため、検査治具３１を部品１０に向かって移動させると、まず、基準ピン２１、２２が基準貫通孔１１、１２に挿入されて部品１０を検査位置に引き寄せる。
このようにして、基準ピン２１、２２を用いて、検査治具３１に対する部品１０の位置決め精度を高めることができる。
基準ピン２１、２２により部品１０の位置決めがなされた後、図１（ｃ）に示したように、引き続いてピン２４、２５が、大径穴部１４１、１５１に挿入される。
ピン２４、２５もすき間ばめにて大径穴部１４１、１５１に挿入されるようになっている。

本実施の形態では、大径穴部１４１、１５１の検査は、大径穴部１４１、１５１が形成されていることを確認するものであって、ピン２４、２５の長さは、検査を要する所定の深さまでの必要最低限とし、ピン２４、２５の出入りをし易くした。
ピン２４、２５と大径穴部１４１、１５１の断面方向、及び端面方向の接触状態を検出することにより、大径穴部１４１、１５１が適切に形成されているか否かを判別することができる。
なお、本実施の形態では、ピン２４、２５の形状を大径穴部１４１、１５１に合わせて円柱形状としたが、大径穴部１４１、１５１の内径より小さい寸法形状で大径穴部１４１、１５１に干渉しなければ、角柱形状などの任意の形状とすることができる。

図２の各図は、大径穴部検査ユニットの構成を説明するための図である。
大径穴部検査ユニット３０は、検査治具３１を用いて大径穴部１４１、１５１の欠陥を検知するアセンブリである。

図２（ａ）は、大径穴部検査ユニット３０の構成を示した図である。
板部材２０の上端面には、棒部材３３の下端が当該上端面に対して軸方向が垂直上方となるように固定されている。
棒部材３３の上端は、板部材３２の下端面に固定されており、板部材２０と板部材３２は、端面が平行となるように棒部材３３によって結合されている。
板部材３２の下端面には、後述の板部材３７との接触を検知する接触センサ３４が設置されている。

板部材３７には、中央に棒部材３３を摺動可能に挿通する貫通孔が形成されており、板部材２０と板部材３２の間で棒部材３３に沿って上下動することができる。
板部材３７と板部材２０の間には、板部材３７を板部材３２の側に付勢するコイルばね３５が棒部材３３と同心に設置されている。
板部材３７は、コイルばね３５の弾性力によって接触センサ３４に押圧されて静止し、これによって板部材３２から一定距離の位置に保持される。

板部材３７の側面には、板部材３７を上下動する上下動機構３６が設置されており、板部材３７を所定の高さに保持している。
これによって検査治具３１が空中に保持され、その下側の領域に検査対象の部品１０を設置する空間が確保される。

大径穴部検査ユニット３０は、以上のように構成されており、これを用いた部品１０の検査は、次のようにして行われる。
まず、検査治具３１の下側の空間に部品１０を設置する。
この状態で、上下動機構３６を駆動して検査治具３１を下降させて検査治具３１の各ピンを部品１０の対応する穴に挿入する。

部品１０の穴に欠陥がない場合、まず、基準ピン２１、２２が基準貫通孔１１、１２に挿入されて部品１０を位置決めし、その後、図２（ｂ）に示したように、ピン２４、２５が、それぞれ大径穴部１４１、１５１に挿入される。
上下動機構３６は、ピン２４、２５が大径穴部１４１、１５１の検査に必要なだけ挿入されると停止するように、その可動範囲が設定されている。

大径穴部１４１、１５１に欠陥がない場合、ピン２４、２５は、大径穴部１４１、１５１に接触しないため、検査治具３１は、部品１０から力を受けない。
そのため、板部材３２は、板部材３７に対して移動せず、接触センサ３４は、板部材３７の上端面に接触したままとなる。大径穴部検査ユニット３０は、このように接触センサ３４が板部材３７から離れたことを検知しないことにより、欠陥がないことを検出する。

一方、大径穴部１４１、１５１のうち、少なくとも一方に欠陥があり、大径穴部が形成されていなかったり、異物が詰まっていたり、内径が不十分であったりした場合、図２（ｃ）に示したように、欠陥箇所にピン２４、２５が接触し、検査治具３１が板部材３７に対して押し上げられる。
図の例では、大径穴部１５１が形成されていないため、部品１０の上端面にピン２５の下端が当接して検査治具３１が上方に押し上げられる。
これによって接触センサ３４が板部材３７の上端面から離れ、これが接触センサ３４の出力から検知されて、大径穴部１４１、１５１の少なくとも一方に欠陥があることが検出される。

このように、大径穴部検査ユニット３０は、部品に形成された穴部（大径穴部）に所定の突部を挿入して、穴部の欠陥を検出する第１の検出手段として機能している。
そして、大径穴部検査ユニット３０は、複数の穴部の位置に対応した複数の突部を有しており、複数の穴部に複数の突部を同一動作で挿入して、個々の穴部の欠陥を検出している。
更に、大径穴部検査ユニット３０は、位置決めピンとして機能する基準ピン２１、２２を有しており、部品に形成されている複数の基準穴に複数の位置決めピンを挿入して部品の位置決めを行っている。

以上のように、大径穴部に関しては、ピン折れしにくい太くて短いピンを差し込むことができるため、大径穴部検査ユニット３０では、ピンの挿入による検査を行う。
なお、検査治具３１では、板部材３７に対する検査治具３１の変位を接触センサ３４で検出したが、変位が検出できるものであればよく、近接センサ、通電センサ、変位計などを用いることができる。

図３（ａ）は、貫通部検査ユニット４０の構成を説明するための図である。
貫通部検査ユニット４０は、部品１０の一方の端面を撮影するカメラ６、他方の端面を照明する照明５、及び、カメラ６で撮影した画像を解析する図示しないコンピュータを用いて構成されている。
照明５で部品１０の端面に光を照射した状態で、これに対向する端面をカメラ６で撮影すると、貫通孔１３、貫通部１４２、１５２を通過する光が撮影される。

図３（ｂ）は、このようにして撮影した画像の一例を示している。
画像４１には、各穴を通過した光が撮影されている。
コンピュータは、画像４１において、貫通孔１３、貫通部１４２、１５２に該当する領域４３、４４、４５に写っている明るい領域５３、５４、５５の面積を計算し、当該面積が所定の閾値以上なら、これら貫通部が正常に形成されており検査合格であると判断する。

一方、明るい領域の面積が閾値未満なら、貫通孔１３、貫通部１４２、１５２が空いていなかったり、切り粉が詰まっているなどしているため、検査不合格と判断する。
このように、貫通部検査ユニット４０は、ピン折れの発生しやすい細い貫通部を光の通過（透過）によって検査する。

なお、基準貫通孔１１、１２に対応する領域５１、５２も光が通過するため明るく写るが、コンピュータは、領域５１、５２の明るい領域の位置によって、画像４１の位置補正を行い、これに基づいて領域４３、４４、４５を設定する。
また、貫通部検査ユニット４０において、照明５の代わりに発光素子を用い、カメラ６の代わりに受光素子を用いることもできる。

貫通部検査ユニット４０は、穴部の底面に形成された、穴部の内径よりも小さい内径の貫通部の欠陥を、当該貫通部を通過する光に基づいて検出する第２の検出手段として機能している。
そして、貫通部検査ユニット４０は、複数の貫通部を通過する光を同時に撮影することにより、複数の穴部の底面に形成された複数の貫通部の欠陥を同時に検出している。

図４は、部品１０の検査装置を説明するための図である。
検査装置１は、搬送レール２、大径穴部検査ユニット３０、貫通部検査ユニット４０、及びコンピュータ７などから構成されている。
搬送レール２は、部品１０を搬送する搬送経路が内部の長手方向に形成された部材であって、長手方向が水平面に対して所定の角度だけ傾斜して設置されている。
また、部品１０の姿勢は、搬送経路によって規定されており、部品１０は、貫通部の貫通方向が水平となる姿勢を維持したまま（即ち、部品１０の端面を立てた状態で）、搬送レール２内の搬送経路を高い側から低い側に自重により降下する。
このように、搬送レール２の搬送経路は、部品の方向を維持したまま自重により降下させる傾斜した経路として機能している。

搬送経路の途中には、搬送経路の底部に形成された貫通孔から位置決めピン３、４が搬送経路を遮る方向に挿入できるようになっており、搬送レール２の下部には、位置決めピン３、４を個別に搬送経路に挿入したり引き抜いたりする図示しないピン駆動装置が取り付けられている。
位置決めピン３は、搬送レール２の上流側に設けられており、位置決めピン４は、下流側に設けられている。

位置決めピン３、４がピン駆動装置により挿入されると、搬送レール２を降下する部品１０が位置決めピン３、４に当接して、位置決めピン３、４により規定される所定の検査位置（大径穴部検査ユニット３０、及び貫通部検査ユニット４０用の検査位置）に停止し、位置決めピン３、４がピン駆動装置により抜かれると、部品１０は、搬送レール２を更に降下する。
このように、検査装置１の大径穴部検査ユニット３０、及び貫通部検査ユニット４０による検査手段は、降下する部品を所定の部材に当接させて停止させることにより当該部品を支持する。

位置決めピン３によって規定される検査位置には、検査用の開口部であるくり抜き窓６３が搬送レール２の両側面に形成されており、くり抜き窓６３の外部には大径穴部検査ユニット３０が設置されている。
大径穴部検査ユニット３０は、検査治具３１をくり抜き窓６３から搬送レール２の内部に挿入できるようになっており、位置決めピン３によって搬送レール２の途中の検査位置に支持された部品１０に対して検査治具３１を挿入し、大径穴部１４１、１５１の検査を行う。

また、位置決めピン４によって規定される検査位置にも、検査用の開口部であるくり抜き窓６４が搬送レール２の両側面に形成されており、くり抜き窓６４の一方の側には部品１０を撮影するカメラ６が設置され、対向する側には部品１０に光を照射する照明５が設置されている。
部品１０の貫通孔の貫通方向と、照明５の光の照射方向、及びカメラ６の撮影方向は、何れも同じ直線上にあるため、照明５から照射された光は当該貫通孔を通過し、カメラ６によって撮影される。
このように、大径穴部検査ユニット３０と貫通部検査ユニット４０は、部品１０の端面を立てた状態で検査するため、貫通部の貫通方向が重力とは異なる方向となるように部品を支持して検査している。

コンピュータ７は、大径穴部検査ユニット３０の検査動作と貫通部検査ユニット４０の検査動作を制御すると共に、検査結果の判断を行う。
大径穴部検査ユニット３０での検査に関しては、コンピュータ７は、位置決めピン３を挿入して搬送レール２を降下してくる部品１０を大径穴部検査ユニット３０の検査位置に停止させる。

そして、コンピュータ７は、検査治具３１を駆動して部品１０に挿入し、接触センサ３４からの信号を確認して、大径穴部１４１、１５１の欠陥の有無を判断する。
検査が終わると、コンピュータ７は、位置決めピン３を抜いて部品１０を自重により降下させて貫通部検査ユニット４０の方へ送出する。

一方、貫通部検査ユニット４０での検査に関しては、位置決めピン４を挿入して搬送レール２を降下してくる部品１０を貫通部検査ユニット４０の検査位置に停止させる。
そして、コンピュータ７は、照明５で照らされた部品１０をカメラ６で撮影し、その画像４１を解析して貫通孔１３、貫通部１４２、１５２の欠陥の有無を判断する。
検査が終わると、コンピュータ７は、位置決めピン４を抜いて部品１０を自重により降下させて送出する。

コンピュータ７は、大径穴部検査ユニット３０での検査と、貫通部検査ユニット４０での検査の両方で欠陥を検出しなかった場合に部品１０を合格品であると判断し、少なくとも何れか一方で欠陥が検出された場合に不合格品であると判断する。
図示しないが、搬送レール２の更に下端側には、合格品を搬送する合格品搬送路と不合格品を搬送する不合格品搬送路が形成されており、コンピュータ７は、経路切替装置を駆動して、合格品は、合格品搬送路に送出し、不合格品は不合格品搬送路に送出する。

このように、検査装置１は、大径穴部検査ユニット３０と貫通部検査ユニット４０の検出結果に基づいて部品の合否を判定する判定手段と、合格品搬送路か不合格品搬送路を選択することにより判定結果を出力する出力手段を備えている。
そして、当該判定手段は、大径穴部検査ユニット３０で欠陥が検出されず、かつ、貫通部検査ユニット４０で欠陥が検出されなかった場合は、部品を合格と判定し、少なくとも一方で欠陥が検出された場合は、部品を不合格と判定している。

図５は、コンピュータ７のハードウェア的な構成を示した図である。
コンピュータ７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７３、インターフェース７４、入力装置７５、出力装置７６、記憶装置７７などがバスラインで接続して構成されている。

ＣＰＵ７１は、記憶装置などに記憶されたプログラムに従って、各種の情報処理や制御を行う中央処理装置である。
本実施の形態では、搬送レール２に部品１０を投入する投入装置の制御、ピン駆動装置の制御、検査治具３１の動作制御、カメラ６からの画像データの取り込み、画像データの位置補正、貫通孔１３〜１５の合否判定、及び合格品と不合格品の仕分け制御などを行う。

ＲＯＭ７２は、読み取り専用メモリであって、コンピュータ７が動作する際の基本的なプログラムやパラメータなどが記憶されている。
ＲＡＭ７３は、読み書きが可能なメモリであって、ＣＰＵ７１が動作する際のワーキングメモリを提供する。
より詳細には、ＣＰＵ７１は、カメラ６で撮影した画像データや貫通孔１３、貫通部１４２、１５２の判定に用いる光が通過した部分の面積の基準値、即ち、基準面積をＲＡＭ７３上に展開し、画像上の光が通過した部分の面積と基準面積を比較して欠陥の有無を判断する。

記憶装置７７は、ハードディスクやＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体を用いて構成されており、コンピュータ７を動作させる検査プログラム、検査に用いる基準面積データ、検査結果（図示しない）などを記憶している。
基準面積データは、部品１０に形成されている各貫通孔１３、貫通部１４２、１５２の位置とこれらの判断基準の基準面積を規定している。
ＣＰＵ７１は、検査プログラムを実行することにより、検査動作を行い、基準面積データを用いて欠陥の有無を判断する。

インターフェース７４は、コンピュータ７をピン駆動装置、大径穴部検査ユニット３０、貫通部検査ユニット４０、経路切替装置などと接続するインターフェースである。
コンピュータ７は、インターフェース７４を介して通信することにより、位置決めピン３、４を個別に抜き差ししたり、検査治具３１を駆動して接触センサ３４からの信号を受信したり、カメラ６から画像データを受信したり、ピン駆動装置や経路切替装置を制御したりする。

入力装置７５は、例えば、キーボードやマウスなど、作業者が検査装置１を操作するための入力装置である。
出力装置７６は、例えば、検査画面を表示するモニタ画面、警告音などを出力するスピーカ、検査結果を印刷するプリンタなど各種の情報を作業者に提供するための出力装置である。

図６は、検査装置１が部品１０の検査を行う手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理は、検査装置１のＣＰＵ７１が検査プログラムに従って行うものである。
まず、ＣＰＵ７１は、ピン駆動装置を駆動して位置決めピン３、４を搬送レール２の経路に挿入する（ステップ５）。

次に、ＣＰＵ７１は、投入装置を駆動して搬送レール２に部品１０を投入する（ステップ１０）。
部品１０は、搬送レール２を降下し、位置決めピン３に当接して大径穴部検査ユニット３０の検査位置に停止する。
次に、ＣＰＵ７１は、大径穴部検査ユニット３０を駆動して検査治具３１を部品１０の大径穴部１４１、１５１に挿入し（ステップ１５）、接触センサ３４の検出値により欠陥の有無を判断する（ステップ２０）。

欠陥がない場合（ステップ２０；Ｎ）、ＣＰＵ７１は、大径穴部検査ユニット３０を駆動して、部品１０の大径穴部１４１、１５１に挿入した検査治具３１を解除する（ステップ２３）。
その後、ＣＰＵ７１は、ピン駆動装置によって位置決めピン３を引き抜いて解除する（ステップ２５）。
部品１０は、搬送レール２を降下し、位置決めピン４に当接して貫通部検査ユニット４０の検査位置に停止する。

次に、ＣＰＵ７１は、カメラ６で部品１０を撮影し（ステップ３０）、その画像４１に基づいて貫通孔１３、貫通部１４２、１５２における欠陥の有無を判断する（ステップ３５）。
この欠陥有無の判断は、画像４１のズレ量補正と、通過光面積による欠陥判断とによる。
画像４１のズレ量補正は、カメラ６で撮影した画像４１における部品１０の搬送経路方向のずれ量、及び、回転方向のずれ量に応じて、基準面積データの座標系を補正することをいう。ステップ２０における欠陥の判断の際に、部品１０は、検査治具３１の基準ピン２１、２２が基準貫通孔１１、１２に挿入されることで基準となる検査位置（基準面積データの座標系の原点位置）となっているが、その後ステップ２３で挿入した検査治具３１を解除した際に部品１０がズレる場合があるため、このズレ量を補正するものである。但し、部品１０の形状等により、検査治具の解除によるズレを生じない場合には、ズレ量補正は不要である。

ズレ量補正について説明すると、まず、ＣＰＵ７１は、基準面積データを参照して、撮影された画像４１から、例えば、公知のパターンマッチング処理等により、基準貫通孔１１、１２を特定する。
このパターンマッチング処理は公知の技術であるため詳しい説明は省略するが、基準貫通孔１１、１２の形状、配置等の特徴に基づいて、基準面積データと撮影された画像データに示された対象から、基準貫通孔１１、１２を特定する処理をいう。
次に、ＣＰＵ７１は、特定した基準貫通孔１１、１２の画像４１に規定された座標値と、基準面積データに基づいて取得した基準貫通孔１１、１２の座標値とを比較して、撮影された部品１０の傾きを検出する。
具体的には、ＣＰＵ７１は、画像データに示される基準貫通孔１１、１２の座標値から算出される直線と、基準面積データに基づいて取得した基準貫通孔１１、１２の座標値から算出される直線とを比較して、画像データに示される部品１０が、画像基準面積データに示される部品１０に対してどの程度傾いているか、傾きを算出する。
そして、ＣＰＵ７１は、算出された傾きに応じて、基準面積データを回転させることにより、ズレ量補正を行う。

すなわち、ＣＰＵ７１は、ズレ量補正後の画像４１における、貫通孔が形成されている領域にて光の通過した部分の面積を各貫通孔毎に行い、計算した各面積と、それぞれ対応する基準面積データに記録されている基準面積に対応する所定の閾値以上であるか否かを判断する。そして、ＣＰＵ７１は貫通孔の面積が所定の閾値以上であれば正常と判断し、所定の閾値未満であれば貫通部が存在しなかったり切り粉が詰まっている等の原因が考えられるため正常でないと判断する。

以上による欠陥有無の判断（ステップ３５）において、欠陥がないと判断された場合（ステップ３５；Ｎ）、コンピュータ７は、部品１０を合格と判断し（ステップ４０）、位置決めピン４を引き抜いて解除する（ステップ４５）。
部品１０は、搬送レール２を降下し、ＣＰＵ７１は、経路切替装置を駆動して降下してくる部品１０を合格品の搬送路に誘導することにより合格品に対する処理を行う（ステップ５０）。

次に、ＣＰＵ７１は、未検査の部品１０があるか否かを判断し（ステップ５５）、未検査の部品１０がある場合は（ステップ５５；Ｙ）、ステップ５に戻り、未検査の部品１０がない場合は（ステップ５５；Ｎ）、検査を終了する。

一方、ステップ２０で欠陥があると判断した場合（ステップ２０；Ｙ）、ＣＰＵ７１は、部品１０を不合格と判断して（ステップ６０）、大径穴部検査ユニット３０を駆動して、部品１０の大径穴部１４１、１５１に挿入した検査治具３１を解除する（ステップ６３）。
その後、ＣＰＵ７１は、位置決めピン３、４を解除する（ステップ６５）。
部品１０は、搬送レール２を降下し、ＣＰＵ７１は、経路切替装置を駆動して降下してくる部品１０を不合格品の搬送路に誘導することにより不合格品に対する処理を行って（ステップ８０）、ステップ５５に移行する。

また、ステップ３５で欠陥があると判断された場合（ステップ３５；Ｙ）、ＣＰＵ７１は、部品１０を不合格と判断して（ステップ７０）、位置決めピン４を解除する（ステップ７５）。
部品１０は、搬送レール２を降下し、ＣＰＵ７１は、経路切替装置を駆動して降下してくる部品１０を不合格品の搬送路に誘導することにより不合格品に対する処理を行って（ステップ８０）、ステップ５５に移行する。
以上の処理により、部品１０が合格品と不合格品に仕分けされる。

以上に説明した実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
（１）大きい内径と小さい内径を有する段付穴（段付貫通孔）において、大きい内径の部分を突部の挿入により検査し、小さい内径の部分を光の通過により検査することにより、当該段付穴が適切に形成されていることを確認することができる。
（２）内径の小さい部分には、ピンを差し込まないため、ピン折れを防ぐことができ、これにより、次工程での異物による装置破損などの不具合を防止することができる。
（３）内径の小さい部分の貫通をピンの挿入により検査する場合、当該貫通を確認するセンサを備えないと、誤判断が発生しやすいが、検査装置１は、光の通過で検査できるため、このようなセンサを備える必要がない。
（４）検査用のピンとして太くて短いものを使用できるため、ピン折れの発生率を著しく低減することができる。

１ 検査装置
２ 搬送レール
３、４ 位置決めピン
５ 照明
６ カメラ
７ コンピュータ
１０ 部品
１１、１２ 基準貫通孔
１３〜１５ 貫通孔
１６ 検査対象領域
２０ 板部材
２１、２２ 基準ピン
２４、２５ ピン
３０ 大径穴部検査ユニット
３１ 検査治具
３２ 板部材
３３ 棒部材
３４ 接触センサ
３５ コイルばね
３６ 上下動機構
３７ 板部材
４０ 貫通部検査ユニット
４１ 画像
４３〜４５、５１〜５５ 領域
６３、６４ くり抜き窓
７１ ＣＰＵ
７２ ＲＯＭ
７３ ＲＡＭ
７４ インターフェース
７５ 入力装置
７６ 出力装置
７７ 記憶装置
１４１、１５１ 大径穴部
１４２、１５２ 貫通部

Claims (5)

1. 部品に形成された複数の穴部と、当該穴部の底面に形成された当該穴部の内径よりも小さい内径の貫通部と、複数の基準貫通孔が形成された部品の部品検査装置であって、
   前記部品に形成された前記複数の基準貫通孔の座標値、及び前記貫通部の各座標値と基準面積が記憶された記憶手段と、
   前記部品の前記複数の基準貫通孔に対応した複数の位置決めピンと、前記部品の前記複数の穴部の位置に対応した複数の突部を有する検査治具を備え、前記複数の穴部に前記複数の突部を挿入して、前記穴部の欠陥を検出する第１の検出手段と、
   前記部品の一方の端面を撮影するカメラと、
   前記カメラで撮影した撮影画像の傾きを、前記撮影画像から得られる前記基準貫通孔の複数の座標値と、前記記憶された基準貫通孔の複数の座標値とから算出し、当該算出した傾きに応じて前記撮影画像の補正を行う補正手段と、
   前記貫通部の欠陥を、前記補正後の撮影画像における、当該貫通部を通過する光の面積と、前記記憶された基準面積とに基づいて検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段の検出結果と前記第２の検出手段の検出結果に基づいて前記部品の合否を判定する判定手段と、
   前記判定した判定結果を出力する出力手段と、を具備し、
   前記第１の検出手段は、前記検査治具を前記部品に向かって移動させ、前記部品の前記複数の基準貫通孔に前記複数の位置決めピンを挿入して前記部品の位置決めを行い、引き続いて前記複数の穴部に前記複数の突部を同一動作で挿入して、個々の前記穴部の欠陥を検出する、
   ことを特徴とする部品検査装置。
2. 前記補正手段は、前記撮影画像から得られる前記基準貫通孔の複数の座標値から算出される直線と、前記記憶された前記基準貫通孔の複数の座標値から算出される直線とを比較して、前記カメラで撮影した撮影画像の傾きを算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品検査装置。
3. 前記第２の検出手段は、前記複数の穴部の底面に形成された複数の貫通部の欠陥を同時に検出する、
   ことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の部品検査装置。
4. 前記第１の検出手段と前記第２の検出手段は、前記貫通部の貫通方向が重力とは異なる方向となるように前記部品を支持して検出する、
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の部品検査装置。
5. 前記部品の方向を維持したまま自重により降下させる傾斜した経路を備え、
   前記第１の検出手段と前記第２の検出手段は、前記降下する部品を所定の部材に当接させて停止させることにより前記部品を支持する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の部品検査装置。

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