JP6585681B2 - 検査システム - Google Patents
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Description
或いは、検査対象物の検査面に、前工程で使用した切削液又は洗浄液などが付着していると、検査対象物の表面の光の反射率に対する切削液又は洗浄液の光の反射率の違いによって写りが変化し、これらの付着物を欠陥(キズ)として誤検出したり、又は、これらの付着物により本来検出されるべき欠陥(キズ)を見逃したりする可能性がある。
図1は、第1実施形態に係る検査システムの構成を示す図である。図1に示す検査システム1は、カメラ(撮像装置)10で撮像されたワーク(検査対象物)Wの画像に基づいて、例えばワークWの表面(検査面)の欠陥(例えば、キズ)の有無を検査するシステムである。検査システム1は、カメラ(撮像装置)10と、ブロー装置20と、ロボット30と、ロボット制御装置40と、検査装置50とを備える。
ブロー装置20は、検査装置50の制御により、清浄気体をブローノズル22から噴出する。清浄気体としては、空気、窒素ガス、炭酸ガス等が用いられる。以下、清浄気体の一例としてエアを用いて説明する。
図2は、ロボット30のアーム先端部32の側面図である。図2に示すように、カメラ10は、下方に配置されるワークWを撮像するように、アーム先端部32の一方の側部に取り付けられている。ブローノズル22は、下方に配置されるワークWにエアを噴出するように、アーム先端部32の他方の側部に取り付けられている。
ブローノズル22は、エアの噴出方向がカメラ10からブローノズル22へ向かう方向(後述するロボット30のアーム先端部32の進行方向)に傾くように形成又は配置されている。
また、検査装置50は、カメラ10とブローノズル22との位置関係に基づいて、ワークWに対してカメラ10よりもブローノズル22が先行して移動するように、ロボットの動作プログラムを生成する。本実施形態では、検査装置50は、検査者によるロボット30の動作の教示に基づいて、ロボットの動作プログラムを生成する。以下に、その詳細を説明する。
なお、ロボット30の位置及び姿勢を決定するための座標系は、アーム先端部32の位置に代えて、カメラ10の位置又はブローノズル22の位置に設定されてもよい。
また、ロボット30の位置及び姿勢を決定するための座標系の各軸の方向は、自由に設定されてもよい。この場合でも、検査装置50は、カメラ10からブローノズル22へ向かう方向を、検査時のロボット30のアーム先端部32の進行方向に設定する。
本実施形態では、検査装置50は、検査者によるロボットの動作の教示に基づいて、ロボットの動作プログラムを生成する。図4は、検査者によるロボットの動作の教示の一例を説明するための図であって、ロボット30のアーム先端部32及びワークWの平面図である。図4に示すように、検査者は、ワークWの検査面の全てを撮像するように検査経路及び検査方向を教示する。例えば、検査者は、アーム先端部32を+X方向(A方向)のみに動かし、ワークWの検査面の一端(−X方向側)から他端(+X方向側)まで各検査点におけるアーム先端部32のカメラ10の位置を教示する。これを、Y方向(B方向)にずらして繰り返す。検査装置50は、この教示に基づいてロボットの動作プログラムを生成すればよい。
また、ワークWの異なる面を検査するためにアーム先端部32(カメラ10)の姿勢を変更した場合でも、アーム先端部32を+X方向、すなわちカメラ10からブローノズル22へ向かう方向のみに動くように検査経路を教示することで、カメラ10よりもブローノズル22を先行させて検査を行うことが可能である。
なお、大気中の埃などは検査中にも付着する可能性があるが、本実施形態の検査システム1によれば、撮像直前にカメラ10の視野範囲をブローするので、検査中に付着する付着物も撮像直前に除去できる。
図6Aは、変形例に係るブローノズルを示す図であって、ロボット30のアーム先端部32の斜視図であり、図6Bは、変形例に係るブローノズルを示す図であって、ロボット30のアーム先端部32の平面図である。図6A及び図6Bに示すように、ブローノズル22に代えて変形例のブローノズル23が用いられてもよい。ブローノズル23は、同様に、下方に配置されるワークWにエアを噴出するように、アーム先端部32の他方の側部に取り付けられている。
ブローノズル23は、エアの噴出方向がカメラ10からブローノズル23へ向かう方向(ロボット30のアーム先端部32の進行方向)に傾くように、形成又は配置されている。更に、ブローノズル23は、エアの噴出方向がカメラ10からブローノズル23へ向かう方向と交差する両脇方向に傾くように、V字形状に形成又は配置されている。なお、ブローノズル23は、両脇方向の何れか一方向のみに傾くように形成又は配置されていてもよい。これにより、ワークWの表面(検査面)の付着物を両脇前方に飛ばすことができ、エアによりカメラ側に異物が飛ぶことを低減することができる。
この場合、検査装置50は、カメラ10からブローノズル22,23へ向かう方向の反対方向をワークWの進行方向に設定し、このワークWの進行方向がワークWの画像検査の検査経路の検査方向となるように、ロボットの動作プログラムを生成すればよい。これにより、ワークWに対してカメラ10よりもブローノズル22,23が先行して相対移動することとなる。
第1実施形態では、検査者によるロボットの動作の教示に基づいて、ロボットの動作プログラムを生成した。第2実施形態では、ロボットの動作プログラムを自動で生成する。
本実施形態では、検査装置50は、自動でロボットの動作プログラムを生成する。図8A〜図8Dは、ロボットの動作プログラムの自動生成の一例を説明するための図であって、ロボット30のアーム先端部32及びワークWの平面図である。図8Aに示すように、検査装置50は、現在位置から次の検査点への検査経路の検査方向を求める。
次に、図8Bに示すように、検査装置50は、X軸方向、すなわちカメラ10からブローノズル22へ向かう方向が、検査経路の検査方向となるように、ロボットの動作プログラムを自動で生成する。
この動作プログラムにより、ロボット制御装置40は、ロボット30のアーム先端部32の方向及び姿勢を補正し、図8Cに示すように、ロボット30のアーム先端部32を次の検査点に移動させることとなる。
この動作プログラムにより、ロボット制御装置40は、ロボット30のアーム先端部32の方向及び姿勢を補正することとなる。
このとき、検査装置50は、検査プログラムに従って、カメラ10にワークWの撮像を行わせることとなる。ワークWの撮像は、ロボットを動作させたまま行ってもよいし、ロボットを一瞬止めて行ってもよい。
第2実施形態では、ワークWの画像検査の検査経路を検査者による教示に基づいて生成し、ロボットの動作プログラムを自動で生成した。第3実施形態では、ワークWの画像検査の検査経路をも自動で生成する。
なお、検査者により指定される検査間隔に関するパラメータは、格子点数に限定されない。例えば、検査者により、検査点P1から検査点P2へ向かう方向の検査間隔、及び、検査点P1から検査点P3へ向かう方向の検査間隔が直接指定されてもよい。
検査経路及び検査方向の設定はこれに限定されず、例えば図11Bに示すように、渦巻き状(スパイラル状)などに設定されてもよい。
本実施形態の検査経路の自動生成は、ワークWの検査面の形状に何らかの規則性があれば適用できる可能性があり、ワークWの検査面の形状は長方形状に限定されない。
ワークWの検査面の形状は、例えば図13Aに示すように、環状(リング状)であってもよい。この場合、検査装置50は、図13Bに示すように、検査者により与えられた検査点P1、P2、P3を通る円上に数の検査点を配置し、検査点P1を始点として検査点を通る順番、すなわち検査経路及び検査方向を決めてもよい。
10 カメラ(撮像装置)
20 ブロー装置
22 ブローノズル
30 ロボット
32 アーム先端部
40 ロボット制御装置
50 検査装置
W ワーク(検査対象物)
Claims (8)
- 検査対象物の画像検査を行う検査システムであって、
前記検査対象物を撮像する撮像装置と、
前記検査対象物に清浄気体を噴出するブローノズルを有するブロー装置と、
前記撮像装置及び前記ブローノズルと前記検査対象物とのいずれかがアーム先端部に取り付けられたロボットと、
前記撮像装置で撮像された画像に基づいて、前記検査対象物の画像検査を行う検査装置と、
を備え、
前記検査装置は、前記撮像装置と前記ブローノズルとの位置関係に基づいて、前記ロボットのアーム先端部の位置を制御することにより、前記検査対象物に対して前記撮像装置よりも前記ブローノズルが先行して相対移動するように、前記ロボットの動作プログラムを生成する、
検査システム。 - 前記ロボットのアーム先端部に、前記撮像装置及び前記ブローノズルが取り付けられ、
前記検査装置は、前記撮像装置から前記ブローノズルへ向かう方向が、前記検査対象物の画像検査の検査経路の検査方向となるように、前記ロボットの動作プログラムを生成する、
請求項1に記載の検査システム。 - 前記検査装置は、
前記撮像装置から前記ブローノズルへ向かう方向を、前記ロボットのアーム先端部の進行方向に設定し、
前記ロボットのアーム先端部の進行方向が、前記検査対象物の画像検査の検査経路の検査方向となるように、前記ロボットの動作プログラムを生成する、
請求項2に記載の検査システム。 - 前記検査装置は、検査者による前記ロボットの動作の教示に基づいて、前記ロボットの動作プログラムを生成する、請求項1〜3の何れか1項に記載の検査システム。
- 前記検査装置は、前記撮像装置から前記ブローノズルへ向かう方向又はその反対方向と、現在位置から次の検査点への検査経路の検査方向とに基づいて、前記ロボットの動作プログラムを自動で生成する、請求項1〜3の何れか1項に記載の検査システム。
- 前記検査装置は、前記検査対象物の検査面に複数の検査点を設定し、前記複数の検査点に検査順位を設定することにより、前記検査対象物の画像検査の検査経路を自動で生成する、請求項1〜5の何れか1項に記載の検査システム。
- 前記ブローノズルによる前記清浄気体の噴出方向は、前記撮像装置から前記ブローノズルへ向かう方向に傾いている、請求項1〜6の何れか1項に記載の検査システム。
- 前記ブローノズルによる前記清浄気体の噴出方向は、更に、前記撮像装置から前記ブローノズルへ向かう方向と交差する方向に傾いている、請求項7に記載の検査システム。
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