JP6600366B2 - Molded product inspection equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えばプレス成型品や樹脂成型品等を検査する検査装置に関し、特に光を使用して亀裂や孔欠等の欠陥を検出する技術分野に属する。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting, for example, a press-molded product, a resin-molded product, and the like, and particularly relates to a technical field in which defects such as cracks and holes are detected using light.
プレス成型品や樹脂成型品等の成型品には様々な原因によって亀裂や孔欠等の欠陥が生じることがあり、欠陥が生じた成型品が最終製品となって出て行くのを排除するため、成型品に欠陥が生じているか否かを検出するための各種装置が検査工程で使用されている。 Defects such as cracks and notches may occur in molded products such as press molded products and resin molded products for various reasons, so that the molded products with defects are not released as final products. Various devices for detecting whether or not a molded product has a defect are used in the inspection process.
この種の装置としては、例えば成型品に光を直接照射し、光が照射された部分を撮像装置によって撮像し、得られた画像信号レベルに基づいて亀裂等を検出するように構成されたものや、プレス成型品を加熱し、その後の温度変化をサーモグラフィで得て、得られた画像に基づいて亀裂等を検出するように構成されたもの等が知られている。 As this type of device, for example, it is configured to directly irradiate a molded product with light, take an image of the irradiated portion with an imaging device, and detect a crack or the like based on the obtained image signal level Also known are those configured to heat a press-molded product, obtain a subsequent temperature change by thermography, and detect a crack or the like based on the obtained image.
また、例えば特許文献1に開示されている装置は、プレス成型品に接近するように配置されて該プレス成型品に検査光を投光する投光ランプを備えた投光用カバーと、プレス成型品の投光側とは反対側から投光ランプの透過光を検出する撮像装置とを備えており、撮像装置によって撮像された画像に基づいて亀裂等を検出するように構成されている。 Further, for example, an apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a floodlight cover that includes a floodlight lamp that is disposed so as to approach a press-molded product and projects inspection light onto the press-molded product, and press molding. And an imaging device that detects the transmitted light of the projection lamp from the side opposite to the light projecting side of the product, and configured to detect cracks and the like based on the image captured by the imaging device.
さらに、例えば特許文献2に開示されている装置は、プレス成型品に赤外線を照射する赤外線光源と、プレス成型品の赤外光照射側とは反対側から該プレス成型品を撮像する赤外線カメラと、赤外線カメラを移動させて走査するためのロボットとを備えており、赤外線の透過光の強度に基づいて亀裂等を検出するように構成されている。 Further, for example, an apparatus disclosed in Patent Document 2 includes an infrared light source that irradiates a press-molded product with infrared light, an infrared camera that images the press-molded product from the side opposite to the infrared light irradiation side of the press-molded product, and And a robot for scanning by moving the infrared camera, and configured to detect cracks and the like based on the intensity of infrared transmitted light.
ところで、成型品に直接照射した光を検出するように構成された装置の場合、成型品の表面の光沢や加工痕等の外乱の影響によって正確な検出が困難であり、また、確実性を高めるためには近距離から狭い範囲を撮像する必要があるため、特に成型品が大きな場合には検査に長時間を要する。 By the way, in the case of an apparatus configured to detect light directly irradiated onto a molded product, accurate detection is difficult due to the influence of disturbance such as gloss on the surface of the molded product and processing marks, and the reliability is improved. Therefore, since it is necessary to image a narrow range from a short distance, a long time is required for inspection particularly when a molded product is large.
また、成型品の加熱後の温度変化をサーモグラフィで得て、得られた画像に基づいて亀裂等を検出する装置を使用した場合、加熱ヒーターが必要になって装置が大がかりになり、また、成型品を加熱するのに時間がかかり、その結果、検査に長時間を要するので、例えば全数検査するのには不適である。 In addition, if a device that detects temperature changes after heating a molded product by thermography and detects cracks etc. based on the obtained image is used, a heater is required and the device becomes large, and molding It takes time to heat the product, and as a result, a long time is required for the inspection. For example, it is not suitable for 100% inspection.
また、特許文献1の装置の場合、プレス成型品を透過した透過光を撮像装置で直接撮像する構成であるため、投光ランプ及び撮像装置を、欠陥が発生し易い部位を中心に複数組設ける必要があり、特にプレス成型品が大きな場合には台数が増えて装置が複雑化し、高コスト化する。 In addition, in the case of the device of Patent Document 1, the configuration is such that the transmitted light that has passed through the press-molded product is directly imaged by the imaging device. In particular, when the press-molded product is large, the number of units increases, the apparatus becomes complicated, and the cost increases.
さらに、特許文献2の装置の場合は、撮像装置をロボットに持たせて走査させる構成であることから、撮像装置の数を減らすことができる反面、検査に長時間を要するとともに、ロボットを用意しなければならないので高コスト化するという問題がある。 Furthermore, in the case of the apparatus disclosed in Patent Document 2, since the configuration is such that the imaging apparatus is held by a robot and scanned, the number of imaging apparatuses can be reduced, but the inspection requires a long time and a robot is prepared. Therefore, there is a problem that the cost is increased.
特許文献1、2ではプレス成型品について開示されているが、樹脂成型品においても同様な問題が起こり得る。 Patent Documents 1 and 2 disclose a press-molded product, but a similar problem can occur in a resin-molded product.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外乱の影響を受け難く、正確にかつ短時間で欠陥を検出することができる検査装置を簡素にするとともに、安価にすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object thereof is to make it difficult to be affected by disturbances, simplify an inspection apparatus that can detect defects accurately and in a short time, and To make it cheaper.
上記目的を達成するために、第1の発明は、
成型品に光を照射することによって該成型品の欠陥を検出する成型品の検査装置において、
上記成型品の一方の面に検査光を照射するように配置された投光装置と、
上記検査光によって上記成型品が投影される投影スクリーンと、
上記投影スクリーンに投影されている上記成型品の影を撮像する撮像装置と、
少なくとも上記成型品及び上記投影スクリーンを外部の光から遮断するための遮光部材と、
上記撮像装置で撮像された画像データと、欠陥の無い上記成型品の影の画像データとを比較して上記成型品に欠陥が生じているか否かを判定する判定部とを備えていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the first invention provides:
In a molded product inspection device that detects defects in the molded product by irradiating the molded product with light,
A light projecting device arranged to irradiate inspection light on one surface of the molded product;
A projection screen on which the molded product is projected by the inspection light;
An imaging device for imaging the shadow of the molded product projected on the projection screen;
A light shielding member for shielding at least the molded product and the projection screen from outside light;
A determination unit configured to compare the image data captured by the imaging apparatus with the image data of the shadow of the molded product having no defect to determine whether or not the molded product has a defect. Features.
この構成によれば、投影スクリーンには明暗2値の影ができており、この影を撮像するので、成型品の表面の外乱に影響されにくい画像データが得られる。また、投影スクリーンにできた影を撮像するようにしているので、検査装置の構造が簡素化されて安価になる。さらに、明暗2値の画像処理によって欠陥の有無を判定することが可能になるので、画像処理が短時間で行えるとともに、判定に要する時間が極めて短くなる。 According to this configuration, a light / dark binary shadow is formed on the projection screen, and since this shadow is imaged, image data that is hardly affected by disturbance on the surface of the molded product can be obtained. Moreover, since the shadow formed on the projection screen is imaged, the structure of the inspection apparatus is simplified and the cost is reduced. Furthermore, since it is possible to determine the presence / absence of a defect by light / dark binary image processing, image processing can be performed in a short time, and the time required for determination is extremely short.
尚、本発明は、プレス成型品だけでなく、樹脂成型品を検査する場合に使用することも可能である。 In addition, this invention can be used when not only a press-molded product but a resin molded product is inspected.
第2の発明は、第1の発明において、
上記投光装置及び上記撮像装置が接続される制御部を備え、
上記制御部は、上記投光装置による投光のタイミングと、上記撮像装置による撮像のタイミングとを同期させるように構成されていることを特徴とする。According to a second invention, in the first invention,
A control unit to which the light projecting device and the imaging device are connected;
The said control part is comprised so that the timing of the light projection by the said light projection apparatus and the timing of the imaging by the said imaging device may be synchronized.
この構成によれば、撮像時だけ投光することが可能になるので、投光や撮像が不要なときに投光装置及び撮像装置の電力消費が抑制されるとともに、各装置の消耗が抑制される。 According to this configuration, since it is possible to project light only during imaging, power consumption of the light projecting device and the imaging device is suppressed when light projection and imaging are unnecessary, and consumption of each device is suppressed. The
第3の発明は、第1または2の発明において、
上記投影スクリーンは、該投影スクリーンの裏面に上記成型品の影が現れるように構成された透過型であり、
上記撮像装置は、上記投影スクリーンの裏面側に配置され、該投影スクリーンの裏面に現れた上記影を撮像することを特徴とする。According to a third invention, in the first or second invention,
The projection screen is a transmission type configured such that the shadow of the molded product appears on the back surface of the projection screen,
The imaging device is arranged on the back side of the projection screen and images the shadow that appears on the back side of the projection screen.
この構成によれば、成型品の形状等に影響されることなく、投影スクリーンに投影されている影を撮像するのに最適な位置に撮像装置を配置することが可能になるので、成型品に欠陥が生じているか否かの判定結果が正確になる。 According to this configuration, the imaging device can be arranged at an optimal position for imaging the shadow projected on the projection screen without being affected by the shape or the like of the molded product. The determination result of whether or not a defect has occurred becomes accurate.
第4の発明は、第1または2の発明において、
上記撮像装置は、上記成型品と上記投影スクリーンとの間に配置されていることを特徴とする。4th invention is 1st or 2nd invention,
The imaging device is arranged between the molded product and the projection screen.
この構成によれば、撮像装置を成型品と投影スクリーンの間に配置することで、検査装置がコンパクトになる。 According to this configuration, the inspection apparatus is made compact by disposing the imaging apparatus between the molded product and the projection screen.
第5の発明は、第1から4のいずれか1つの発明において、
上記投影スクリーンは、上記投光装置へ向けて湾曲していることを特徴とする。According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The projection screen is curved toward the light projecting device.
この構成によれば、例えば成型品が湾曲した形状である場合に、その湾曲形状に概ね沿った形状となるように投影スクリーンを湾曲させることで、成型品と投影スクリーンとを近づけて配置することが可能になる。これにより、投光装置を小型化にすることが可能になる。 According to this configuration, for example, when the molded product has a curved shape, the molded product and the projection screen are arranged close to each other by curving the projection screen so as to be approximately in line with the curved shape. Is possible. This makes it possible to reduce the size of the light projecting device.
第6の発明は、第1から6のいずれか1つの発明において、樹脂成型品の欠陥を検出することを特徴とする。 A sixth invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, a defect of a resin molded product is detected.
第1の発明によれば、投影スクリーンに投影されている成型品の影を撮像して成型品に欠陥が生じているか否かを判定するようにしたので、撮像外乱の影響を受け難く、正確にかつ短時間で欠陥を検出することができ、しかも、検査装置の構造を簡素にして安価にすることができる。 According to the first invention, since the shadow of the molded product projected on the projection screen is imaged to determine whether or not the molded product has a defect, it is difficult to be affected by the imaging disturbance and is accurate. In addition, the defect can be detected in a short time, and the structure of the inspection apparatus can be simplified and made inexpensive.
第2の発明によれば、投光装置による投光と撮像装置による撮像とを同期させるようにしたので、各装置の消耗を抑制できるとともに、省エネルギ化を図ることができる。 According to the second invention, since the light projection by the light projecting device and the image capturing by the imaging device are synchronized, consumption of each device can be suppressed and energy saving can be achieved.
第3の発明によれば、投影スクリーンの裏面側に撮像装置を配置して投影スクリーンの裏面に現れた影を撮像するようにしたので、最適な位置に配置した撮像装置によって撮像することができ、正確な判定結果を得ることができる。 According to the third aspect of the invention, since the imaging device is arranged on the back surface side of the projection screen and the shadow appearing on the back surface of the projection screen is imaged, the image can be captured by the imaging device arranged at the optimum position. An accurate determination result can be obtained.
第4の発明によれば、撮像装置を成型品と投影スクリーンとの間に配置することで検査装置をコンパクトにすることができる。 According to the fourth invention, the inspection apparatus can be made compact by disposing the imaging device between the molded product and the projection screen.
第5の発明によれば、投影スクリーンを成型品の形状に対応するように湾曲させることで成型品と投影スクリーンとを近づけて配置することができるとともに、投光装置を小型化にすることができる。これにより、検査装置を小型化でき、設置に要するスペースが狭くて済む。 According to the fifth invention, the projection screen can be curved so as to correspond to the shape of the molded product, whereby the molded product and the projection screen can be arranged close to each other, and the light projection device can be downsized. it can. Thereby, an inspection apparatus can be reduced in size and the space which installation requires can be narrowed.
第6の発明は、樹脂成型品の欠陥を正確にかつ短時間で検出することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to detect a defect of a resin molded product accurately and in a short time.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る成型品の検査装置1を示すものである。この検査装置1は、例えばプレス成型品や樹脂成型品等を成型する工場等に設置することができ、成型後の成型品に検査光を照射することにより、当該成型品に生じている欠陥を検出するためのものである。(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a molded product inspection apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. This inspection apparatus 1 can be installed in a factory that molds a press-molded product, a resin molded product, etc., for example, and irradiates inspection light on the molded product after molding to detect defects occurring in the molded product. It is for detection.
検査装置1で検査する対象となる成型品としては、例えば、自動車用ドアのインナパネル、アウタパネルの他、ボンネットフード、トランクリッド等の蓋物を構成する各種パネルやレインフォースメント(補強部材)、自動車の蓋物以外にも各種パネル等を挙げることができ、また、例えば樹脂材を射出成型した樹脂成型品等も対象であり、検査対象品は特に限定されない。 Examples of molded products to be inspected by the inspection apparatus 1 include, for example, inner panels and outer panels of automobile doors, various panels and reinforcements (reinforcing members) that form lids such as hoods, trunk lids, and automobiles. In addition to the lid, various panels can be listed. Also, for example, a resin molded product obtained by injection molding of a resin material is also an object, and the inspection target product is not particularly limited.
検査装置1は、装置本体10と、第1〜第5投光装置11〜15と、投影スクリーン16と、撮像装置17と、遮光部材18(仮想線で示す)と、制御装置(制御部)19(図2に示す)とを備えている。装置本体10は、例えば複数の棒材10a等を組み合わせることによって構成されており、工場等の床面に設定された設置面Aに固定されている。この実施形態では、棒材10aを略直方体状をなすように組み合わせることによって内部に検査対象物であるインナパネルP、第1〜第5投光装置11〜15、投影スクリーン16及び撮像装置17を収容する空間を形成するように装置本体10が構成されているが、これに限られるものではなく、各種パネル材や棒材等を組み合わせることによって装置本体10を構成することもできる。
The inspection apparatus 1 includes an apparatus
装置本体10は、その全体が遮光布等からなる遮光部材18によって覆われており、内部に外部の光が殆ど入らないようになっている。遮光部材18は、遮光布以外にもパネル材等であってもよいが、インナパネルPを装置本体10の内部に搬入したり、装置本体10の内部にあるインナパネルPを外部に搬出することができるように、少なくとも一部を開閉することができるように構成されている。
The
装置本体10の内部、即ち遮光部材18によって覆われる部分には、該装置本体10の長手方向一側(図1における右側)に、5つの投光装置固定部10bが設けられている。各投光装置固定部10bに第1〜第5投光装置11〜15が固定されるようになっている。この実施形態では、第1投光装置11が最も上に配置され、第2投光装置12が第1投光装置11の下方に配置され、第3及び第4投光装置13、14が第2投光装置12の両側にそれぞれ配置され、第5投光装置15が第2投光装置12の下に配置されている。第1〜第5投光装置11〜15の配設位置は上述した位置に限られるものではなく、後述する投影スクリーン16へのインナパネルPの投影時に当該インナパネルPの全体を投影することができるように配置すればよい。また、図示しないが、例えば複数種のインナパネルPを共通の検査装置1で検査する場合には、各インナパネルPの形状や大きさ等に対応するように複数の投光装置を配置すればよい。尚、投光装置の数は特に限定されるものではない。また、投光装置は鉛直方向に移動可能に取り付けることによって位置の調整が可能になる。
Five light projecting
第1〜第5投光装置11〜15は、例えば1チップLED照明装置を用いることができ、白色光を照射するものが好ましい。光源が1つだけの照明装置を用いることで、ほぼ1点から光が放射状に照射される点光源を得ることができる。光の照射方向は例えば図示しないレンズ等を使用することで任意に設定することができる。また、第1〜第5投光装置11〜15は、LED照明装置以外の各種照明装置を用いることができる。第1〜第5投光装置11〜15の光(検査光)の照射方向は、装置本体10の長手方向他側(図1における左側)へ向かう方向である。第1〜第5投光装置11〜15は、後述する制御装置19から出力された信号に基づいて、検査光を照射する照射状態(電力供給状態)と、検査光を照射しない非照射状態(電力非供給状態)とに切り替えられる。
As the first to fifth
装置本体10の内部には、投光装置固定部10bよりも図1の左側に、インナパネルPを着脱可能に固定しておくための検査対象パネル固定部10cが設けられている。検査対象パネル固定部10cは、インナパネルPの形状や大きさに対応するように複数設けておくのが好ましく、これら検査対象パネル固定部10cによってインナパネルPの複数箇所が装置本体10に固定される。尚、検査対象パネル固定部10cは、インナパネルPの一部を載置することによって固定する構造や、インナパネルPの一部に爪を引っ掛けることによって固定する構造、電磁石やバキューム装置の吸着によって固定する構造、クランプ装置を用いる構造等を挙げることができ、その構造については特に限定されるものではない。但し、照明光を極力遮らない方向とすることが望ましい。また、検査対象パネル固定部10cに対してインナパネルPを素早く固定すること、及び固定されたインナパネルPを素早く取り外すことができるようにしておくのが好ましい。
Inside the apparatus
装置本体10の内部には、検査対象パネル固定部10cよりも図1の左側に、投影スクリーン16を固定しておくためのスクリーン固定部10dが設けられている。スクリーン固定部10dは、装置本体10の上部及び下部にそれぞれ設けられている。上部のスクリーン固定部10dに投影スクリーン16の上部を固定し、下部のスクリーン固定部10dに投影スクリーン16の下部を固定する。投影スクリーン16は略鉛直に延びるように配置するのが好ましい。投影スクリーン16は表面に投影された影を裏面に透過させる周知の透過型スクリーンとしている。図5に一例を示すように、投影スクリーン16を例えば2枚の無色透明なアクリル製の板材16a、16aの間に挟むようにして設置することや、投影スクリーン16を無色透明なアクリル製の板材16aに貼り付けて使用するのが好ましい。これにより、投影スクリーン16のゆれを抑制することができるとともに、工場の雰囲気下で投影スクリーン16自体が汚れてしまうのを抑制することができる。アクリル製の板材16aの代わりに無色透明なガラス板であってもよい。
Inside the apparatus
上述のように、第1〜第5投光装置11〜15、インナパネルP及び投影スクリーン16を順に配置していることで、第1〜第5投光装置11〜15によって検査光をインナパネルPに照射すると、図3に示すようにインナパネルPが投影スクリーン16に投影されることになる。そして、投影スクリーン16に投影されたインナパネルPの影は、投影スクリーン16の裏面に現れる。
As described above, the first to fifth
ここで、インナパネルPは投影スクリーン16の面方向に延びる本体部分P1と、本体部分P1の周囲から投影スクリーン16の面と交差する方向に延びる縦板部P2とを有している。インナパネルPの本体部分P1の影は、本体部分P1に対して略垂直な方向、即ち、投影スクリーン16の面と略垂直な方向から検査光を照射することで得られる。一方、インナパネルPの縦板部P2の影を得るためには、縦板部P2に対して交差する方向、即ち、投影スクリーン16と交差する方向から検査光を照射する必要があるが、この実施形態では、第1〜第5投光装置11〜15が検査光を放射状に照射しているので、インナパネルPの縦板部P2の影も得ることが可能になる。従って、図3に示すように、影はインナパネルPが展開されたような形状となり、本体部分P1と縦板部P2とを平面上で見ることができる。このインナパネルPの縦板部P2の影がより確実に得られるように、第1〜第5投光装置11〜15の位置を調整すればよい。また、インナパネルPの縦板部P2の投影スクリーン16に対する傾斜角度は特に限定されるものではなく、第1〜第5投光装置11〜15の配置を変更することで、広い範囲の傾斜角度に対応することができる。第1〜第5投光装置11〜15から放射状に検査光を照射しているので、例えば縦板部P2にスリット状の亀裂や孔欠等があってもそれが投影スクリーン16に移し出される。
Here, the inner panel P has a main body portion P1 extending in the surface direction of the
また、本実施形態では、やや複雑な形状の左右一対のドアパネルに検査光を隈なく照射できるよう5つの投光装置11〜15を配置し、選択的に投光装置を動作させる構成としている。投光装置の構成はこれに限定されず、例えば単純なトレー形状のパネル(図示せず)であれば本体部分、縦板部分全体を1つの投光装置で照射するように構成することも可能である。また逆に、投光装置に移動機構を加えたり、複数個の投光装置を適正位置に配置して選択的に投光装置を動作させる構成とすることで、更に多機種のパネル状ワークに対応させる装置構成とすることも可能である。 Moreover, in this embodiment, it is set as the structure which arrange | positions the five light projection apparatuses 11-15 so that a test light can be irradiated to a pair of left and right door panels of a somewhat complicated shape without exhaustion, and operates a light projection apparatus selectively. The configuration of the light projecting device is not limited to this, and for example, a simple tray-shaped panel (not shown) can be configured to irradiate the entire main body portion and vertical plate portion with a single light projecting device. It is. Conversely, by adding a moving mechanism to the projector, or by arranging a plurality of projectors at appropriate positions to selectively operate the projector, it is possible to further increase the number of panel-like workpieces. It is also possible to adopt a corresponding apparatus configuration.
図1に示すように、装置本体10の内部には、該装置本体10の長手方向他側(図1における左側)に、撮像装置固定部10eが設けられている。撮像装置固定部10eは、装置本体10の上下方向中間部、かつ、幅方向中間部に配置されている。この撮像装置固定部10eに撮像装置17が固定されている。撮像装置17の受光面は投影スクリーン16に向いている。つまり、撮像装置17は、投影スクリーン16の裏面側に配置され、該投影スクリーン16の裏面に現れた影を撮像するものである。撮像装置17は、例えば汎用カメラを使用することができるが、明暗を識別できればよいので白黒カメラであってもよい。撮像装置17は、後述する制御装置19から出力された信号に基づいて撮像状態(電力供給状態)と、非撮像状態(電力非供給状態)とに切り替えられる。
As shown in FIG. 1, an imaging
図2に示す制御装置19は、例えばパーソナルコンピュータ等で構成することができ、この制御装置19には、第1〜第5投光装置11〜15、撮像装置17、表示装置20が接続されている。すなわち、制御装置19は、中央演算処理装置や記憶装置等を有しており、記憶装置に記憶されているプログラムに従って動作するように構成されている。制御装置19の具体的なハードウェア構成は従来から周知であるため詳細な説明は省略する。制御装置19は、第1〜第5投光装置11〜15のそれぞれに対して互いに異なるタイミングで、検査光を照射させる照射信号と、検査光の照射を停止する非照射信号とを出力することができるように構成されている。また、制御装置19は、撮像装置17に対して撮像開始信号を出力することができるように構成されている。そして、撮像装置17で撮像された画像データは制御装置19に入力される。
The
制御装置19は、画像処理部19aを備えている。画像処理部19aは、撮像装置17で撮像された画像データの処理を行う。この画像処理を行う際、画像データはほぼ白黒2値の画像データとなっているが、投影スクリーン16の一部に薄い影ができていたりすることがあり、このような薄い影は白と判別されるように白黒の閾値を設定しておく。従って、画像処理部19aによる撮像画像データから白黒2値の画像データへの変換に際しては、正確な変換が可能になる。尚、画像処理部19aによる変換処理は従来から周知の処理方法によって実現できる。
The
次いで、画像処理部19aは、白黒2値の画像データのうち、白い部分にラベリング(No.1、No.2、……No.n)を行う。すなわち、図3に示すように、インナパネルPには、各種ねじ穴、スピーカー取付穴、部品組付用の穴、ヒンジ取付穴等が形成されており、これら穴には第1〜第5投光装置11〜15の検査光が透過するので、画像データ上では白となる。従って、白黒2値の画像データにおける白い部分に全て通し番号を割り付け、各白い部分の中心座標(X,Y)を得て、その白い部分の面積を算出して記憶装置に一旦記憶させておく。尚、図3にはNo.1、No.2のみ示しているが、全ての白い部分について番号を割り付けている。
Next, the
一方、制御装置19の記憶装置には、欠陥の無いインナパネルの影の画像データ(白黒2値の画像データ)を記憶させておく。この欠陥の無いインナパネルの影の画像データを得る方法としては、例えば、上記検査対象パネル固定部10cに欠陥の無いインナパネルPを固定しておき、第1〜第5投光装置11〜15の少なくとも1つから検査光を照射して欠陥の無いインナパネルを投影スクリーン16に投影し、撮像装置17によって投影スクリーン16の影を撮像して画像処理部19aによって上述した画像処理を行い、白黒2値の画像データを得る。そして、白黒2値の画像データのうち、白い部分にラベリング(No.1、No.2、……No.n)を行い、各白い部分の中心座標(X,Y)を得て、その白い部分の面積を算出して記憶装置に記憶させておく。
On the other hand, the image data of the shadow of the inner panel having no defect (monochrome binary image data) is stored in the storage device of the
制御装置19は、撮像装置17で撮像された画像データ(検査対象データ)と、欠陥の無いインナパネルの影の画像データ(欠陥無しデータ)とを比較して、検査対象となっているインナパネルPに欠陥が生じているか否かを判定する判定部19b(図2に示す)を備えている。この判定部19bは、図3に示すように例えば検査対象データから得た1番目でラベリングされている白い部分(No.1の穴)の中心座標と略同じ中心座標を持つ穴(対応する穴)が欠陥無しデータにあるか否かを判定し、ある場合には、検査対象データのNo.1の穴の面積と、欠陥無しデータにあった対応する穴の面積とを比較する。そして、検査対象データのNo.1の穴の面積と、欠陥無しデータにあった対応する穴の面積とが所定の割合以上異なる場合には、検査対象データのNo.1の穴の周縁部に例えば亀裂等が生じて当該穴の形状が欠陥無しデータの穴とは異なる形状であると判定し、インナパネルPに欠陥が生じていると判定する。一方、検査対象データのNo.1の穴の面積と、欠陥無しデータにあった対応する穴の面積とが例えば所定の割合未満で差が小さい場合には、検査対象データのNo.1の穴と、欠陥無しデータの穴とが略同じであると判定し、欠陥では無いと判定する。
The
また、例えば検査対象データから得た2番目でラベリングされている白い部分をNo.2の穴と定義したとき、欠陥無しデータに、No.2の穴の中心座標と略同じ座標に穴が無い場合には、検査対象データのNo.2の穴は亀裂等によりインナパネルPに欠陥が生じていると判定し、反対に欠陥無しデータに穴があるにも関わらず検査対象データに穴がない場合は孔欠等によりインナパネルPに欠陥が生じていると判定する。 Also, for example, the second labeled white portion obtained from the inspection object data is No. When the hole is defined as No. 2, the No. In the case where there is no hole at the same coordinate as the center coordinate of the hole 2, the inspection data No. 2 hole is judged to have a defect in the inner panel P due to a crack or the like, and conversely, if there is no hole in the inspection target data even though there is a hole in the defect-free data, the inner panel P is It is determined that a defect has occurred.
以上のようにして、判定部19aが、検査対象となっているインナパネルPに欠陥が生じているか否かを判定した後、欠陥が生じていた場合には、制御装置19は、その欠陥部分の位置や形状を表示装置20に拡大表示させることができる。欠陥の有無は、例えば警告ランプやブザー等によって報知するようにしてもよい。
As described above, after the
次に、実際の検査の流れについて説明する。まず、図1に示すように、インナパネルPを装置本体10の検査対象パネル固定部10cに固定する。これは作業者が行ってもよいし、ロボット(図示せず)に行わせることもできる。インナパネルPの固定後、遮光部材18によって外部の光が装置本体10の内部に入らないように遮光する。インナパネルPの搬入及び搬出に必要な開口部分のみ遮光部材を可動に構成し、ロボットの作動に同期して遮光部材を動かして上記開口部分を開閉させることもできる。そして、例えば作業者が図示しない操作盤を操作して検査を開始すると、制御装置19は第5投光装置15に対して照射信号を出力するとともに、撮像装置17に対して撮像開始信号を出力し、第1〜第4投光装置11〜14には照射信号を出力しない。これにより、第5投光装置15のみが検査光を照射し、この第5投光装置15からの検査光がインナパネルPに照射される。インナパネルPに検査光が照射されることで、インナパネルPが投影スクリーン16に投影される。このとき、点光源を使用しているので、影の重複や輪郭ボケを回避することができる。また、投影スクリーン16に投影された影は、実物のインナパネルPよりも大きくなっている。
Next, an actual inspection flow will be described. First, as shown in FIG. 1, the inner panel P is fixed to the inspection object
投影スクリーン16に投影されているインナパネルPの影は撮像装置17により撮像される。撮像後は、制御装置19が第5投光装置15を非照射状態にするとともに、撮像装置17の非撮像状態にする。つまり、第5投光装置15による投光のタイミング(投光開始及び停止)と、撮像装置17による撮像のタイミングとを同期させるようにしたので、撮像装置17を撮影時だけ第5投光装置15を照射状態にすることができる。他の投光装置11〜14の場合も同様であり、これにより、第1〜第5投光装置11〜15及び撮像装置17の消耗を抑制できるとともに、省エネルギ化を図ることができる。
The shadow of the inner panel P projected on the
また、制御装置19は、第2投光装置12に対して照射信号を出力するとともに、撮像装置17に対して撮像開始信号を出力し、第1、第3〜第5投光装置11、13〜15には照射信号を出力しない。これにより、第2投光装置12のみが検査光をインナパネルPに照射し、図4に示すようにインナパネルPのサッシュ部が主に投影スクリーン16に投影される。そして、投影スクリーン16に投影されているサッシュ部の影は撮像装置17により撮像される。
The
撮像装置17により撮像された各画像データは画像処理部19aによって白黒2値の画像データへ変換される。その後、判定部19bは、変換後の画像データと、欠陥無しデータとを比較してインナパネルPに欠陥が生じているか否かを判定し、欠陥が生じている場合には作業者等に報知する。インナパネルPの検査に要する時間が十分に短いため全数検査可能である。
Each image data picked up by the
以上説明したように、この実施形態1に係る検査装置1によれば、投影スクリーン16には明暗2値の影ができており、この影を撮像装置17で撮像するので、インナパネルPの表面の外乱に影響されにくい画像データが得られる。また、投影スクリーン16にできた影を撮像するようにしているので、検査装置1の構造が簡素化されて安価になる。さらに、明暗2値の画像処理によって欠陥の有無を判定することが可能になるので、画像処理が短時間で行えるとともに、判定に要する時間が極めて短くなる。従って、撮像外乱の影響を受け難く、正確にかつ短時間で欠陥を検出することができ、しかも、検査装置1の構造を簡素にして安価にすることができる。
As described above, according to the inspection apparatus 1 according to the first embodiment, a light / dark binary shadow is formed on the
特に、複数の投光装置11〜15を互いに離して配置しているので、インナパネルPが大型のものであっても複数の領域に区画して影を得て、それぞれについて詳細に検査を行うことができる。
In particular, since the plurality of light projecting
また、上記実施形態では、撮像装置17を投影スクリーン16の裏面側に配置しているが、これに限らず、例えば、撮像装置17をインナパネルPと投影スクリーン16との間に配置してもよい。これにより、検査装置1がコンパクトになる。
In the above embodiment, the
また、本実施形態では、作業者によるプレス成型品や樹脂成型品の搬入及び搬出等を考慮して各装置(投光装置11〜15と撮像装置17)を水平方向に並ぶように配置しているが、ロボットで成型品の搬入及び搬出を行わせるのが前提なら成型品及び投影スクリーン16を水平配置とし、各装置(投光装置11〜15と撮像装置17)を上下方向に並べて配置することが有効である。このようにすると検査対象パネル固定部10cが高い位置に配置されることになるが、ロボットであれば成型品の搬入及び搬出が高い位置であっても可能なため、成型品の水平載置が可能になる。この配置によれば、製造ラインで通常水平に搬送された状態の成型品をそのままロボットハンドで検査対象パネル固定部10cに搬送でき、また、成型品を検査対象パネル固定部10cに単に載置するだけでも検査可能なため成型品の固定構造及びその作動についても簡素化できる。
In the present embodiment, the devices (light projecting
この場合、投光装置11〜15を下方に配置、撮像装置17を上方に配置して各装置が実施形態で示した順序で並ぶように構成すればロボットによる成型品の搬送が容易になる。
In this case, if the
図6は、実施形態1の変形例に係る検査装置1を示すものである。この変形例1では、投影スクリーン16がインナパネルPの湾曲形状に対応するように湾曲している。すなわち、インナパネルPは全体として上側へ行くほど車室内側に位置するように、かつ、下側へ行くほど車室内側に位置するように湾曲しており、この湾曲形状に概ね沿うように投影スクリーン16を湾曲させることで、インナパネルPと投影スクリーン16とを近づけて配置することができるとともに、投光装置11〜15を小型化にすることができる。これにより、検査装置1を小型化でき、設置に要するスペースが狭くて済む。
FIG. 6 shows an inspection apparatus 1 according to a modification of the first embodiment. In the first modification, the
尚、図6では、投影スクリーン16が、その上下方向中央部が撮像装置17から最も離れるように湾曲しているが、これに限らず、水平方向中央部が撮像装置17から最も離れるように湾曲させてもよい。また、投影スクリーン16は曲率が一定の円弧状の曲面を描くように湾曲させてもよいし、曲率が途中で変化する曲面を描くように湾曲させてもよい。また、投影スクリーン16は、一部が平面状で、他の部分が曲面状であってもよい。
In FIG. 6, the
(実施形態2)
図7は、本発明の実施形態2に係る成型品の検査装置1を示すものである。この実施形態2の検査装置1は、実施形態1のものに対し検査対象となる成型品が樹脂成型品である点と、投光装置11、投影スクリーン16、撮像装置17が上下方向に並ぶように配置されている点と、成型品を載置する載置部材21を備えている点とで異なっている。以下、実施形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。(Embodiment 2)
FIG. 7 shows a molded product inspection apparatus 1 according to Embodiment 2 of the present invention. The inspection apparatus 1 of the second embodiment is such that the molded product to be inspected is a resin molded product with respect to that of the first embodiment, and the
実施形態2では、投光装置11が最も下に配置されており、投光装置11は光を上方へ向けて照射するように照射方向が設定されている。投光装置11の上方には載置部材21が配置されている。載置部材21は、投光装置11の光を透過する透光性部材で構成されており、例えば、透明な樹脂板、フィルム、シート、ガラス板等を用いることができる。この実施形態では、載置部材21が略水平に配置されている。
In the second embodiment, the
載置部材21の上面には、検査対象となる成型品としての樹脂成型品Wが載置されるようになっている。図7では樹脂成型品Wの一例として歯車を記載しているが、これに限られるものではなく、図8に示す変形例1のようにパネル状の樹脂成型品等であってもよい。さらに、図9に示す変形例2のように、複数の樹脂成型品Wを載置部材21の上面に載置することもできる。また、実施形態2の場合も実施形態1の場合と同様なプレス成型品を検査対象とすることもできる。
A resin molded product W as a molded product to be inspected is placed on the upper surface of the mounting
載置部材21の上方には投影スクリーン16が配置されている。さらに投影スクリーン16の上方には撮像装置17が配置されている。尚、撮像装置17を最も下に配置し、下から上に向けて順に、投影スクリーン16、載置部材21、投光装置11となるように配置してもよい。
A
この実施形態2によれば、例えば射出成型時の成型不良等によって樹脂成型品Wに欠陥が生じていた場合に、その欠陥を正確にかつ短時間で検出することができる。 According to the second embodiment, when a defect is generated in the resin molded product W due to, for example, a molding defect at the time of injection molding, the defect can be detected accurately and in a short time.
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
以上説明したように、本発明に係る成型品の検査装置は、例えば、ドアのインナパネルや、樹脂製歯車等の樹脂成型品を全数検査する場合に使用することができる。 As described above, the molded product inspection apparatus according to the present invention can be used, for example, when all the resin molded products such as an inner panel of a door and a resin gear are inspected.
1 成型品の検査装置
11〜15 第1〜第5投光装置
16 投影スクリーン
17 撮像装置
18 遮光部材
19 制御装置(制御部)
19b 判定部
21 載置部材
P インナパネル(成型品)
W 樹脂成型品DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molded product inspection apparatus 11-15 1st-5th
W resin molded product
Claims (6)
上記成型品の一方の面に検査光を照射するように配置された投光装置と、
上記検査光によって上記成型品が投影される投影スクリーンと、
上記投影スクリーンに投影されている上記成型品の影を撮像する撮像装置と、
少なくとも上記成型品及び上記投影スクリーンを外部の光から遮断するための遮光部材と、
上記撮像装置で撮像された画像データと、欠陥の無い上記成型品の影の画像データとを比較して上記成型品に欠陥が生じているか否かを判定する判定部とを備え、
上記検査光は、上記投影スクリーンの面と略垂直な方向から照射する光と、上記投影スクリーンの面と交差する方向から照射する光とを含むことを特徴とする成型品の検査装置。 In a molded product inspection device that detects defects in the molded product by irradiating the molded product with light,
A light projecting device arranged to irradiate inspection light on one surface of the molded product;
A projection screen on which the molded product is projected by the inspection light;
An imaging device for imaging the shadow of the molded product projected on the projection screen;
A light shielding member for shielding at least the molded product and the projection screen from outside light;
E Bei and image data captured by the imaging device, and a whether a determination unit defect has occurred in by comparing the image data of the shadow of the defect-free the molding the molding,
The inspection apparatus for molded products, wherein the inspection light includes light irradiated from a direction substantially perpendicular to the surface of the projection screen and light irradiated from a direction intersecting the surface of the projection screen .
上記成型品は、上記投影スクリーンの面方向に延びる部位と、上記投影スクリーンの面と交差する方向に延びる部位とを有し、The molded product has a portion extending in the plane direction of the projection screen and a portion extending in a direction intersecting the plane of the projection screen,
上記検査光によって、上記投影スクリーンの面方向に延びる部位と、上記投影スクリーンの面と交差する方向に延びる部位とが展開されたような形状の影が、上記投影スクリーンに投影されることを特徴とする成型品の検査装置。A shadow having a shape in which a portion extending in the plane direction of the projection screen and a portion extending in a direction intersecting the plane of the projection screen are developed by the inspection light is projected onto the projection screen. Molded product inspection equipment.
上記投光装置は、上記成型品の一方の面に上記検査光を放射状に照射する複数の投光装置からなることを特徴とする成型品の検査装置。The said light projection apparatus consists of several light projection apparatus which irradiates the said inspection light to one side of the said molded article radially, The inspection apparatus of the molded article characterized by the above-mentioned.
上記投光装置及び上記撮像装置が接続される制御部を備え、
上記制御部は、上記投光装置による投光のタイミングと、上記撮像装置による撮像のタイミングとを同期させるように構成されていることを特徴とする成型品の検査装置。 In the molded product inspection apparatus according to claim 1 or 2 ,
A control unit to which the light projecting device and the imaging device are connected;
The control unit is configured to synchronize the timing of light projection by the light projecting device and the timing of image capturing by the imaging device.
上記投影スクリーンは、該投影スクリーンの裏面に上記成型品の影が現れるように構成された透過型であり、
上記撮像装置は、上記投影スクリーンの裏面側に配置され、該投影スクリーンの裏面に現れた上記影を撮像することを特徴とする成型品の検査装置。 In the molded product inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The projection screen is a transmission type configured such that the shadow of the molded product appears on the back surface of the projection screen,
An apparatus for inspecting a molded product, wherein the imaging device is arranged on a rear surface side of the projection screen and images the shadow appearing on the rear surface of the projection screen.
上記撮像装置は、上記成型品と上記投影スクリーンとの間に配置されていることを特徴とする成型品の検査装置。
In the molded product inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The apparatus for inspecting a molded product, wherein the imaging device is disposed between the molded product and the projection screen.
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