JP6917296B2 - Product bottom surface inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、製品下面検査装置に関し、製造ライン上において製品の異常を検出する技術に係るものである。 The present invention relates to a product bottom surface inspection device and relates to a technique for detecting an abnormality in a product on a production line.
従来、生産ラインにおいて、製品の下面を検査する技術がある。たとえば、農業機械等を多品種混合で生産する生産ラインにおいて、機体下面全域での油漏れ検査をインラインで実施する検査技術である。 Conventionally, there is a technique for inspecting the lower surface of a product on a production line. For example, in a production line that produces a mixture of various types of agricultural machinery, etc., this is an inspection technology that carries out in-line oil leak inspection over the entire underside of the machine body.
従来例１
検査員が、機体下に潜り込み、紫外線探傷灯を検査部位に照射して、目視検査を行っている。この検査は、機体下面に紫外線探傷灯（ブラックライト）から３６５ｎｍを中心とする長波長紫外線（ＵＶ−Ａ）を照射し、この長波長紫外線を受けて蛍光物質が発光する現象を視認するものであり、たとえば農業機械のミッションオイル等が青色に蛍光する。
Conventional example 1
An inspector sneaks under the aircraft and irradiates the inspection site with an ultraviolet flaw detector to perform a visual inspection. In this inspection, the underside of the machine is irradiated with long-wavelength ultraviolet rays (UV-A) centered on 365 nm from an ultraviolet flaw detection lamp (black light), and the phenomenon that the fluorescent substance emits light in response to the long-wavelength ultraviolet rays is visually observed. Yes, for example, mission oil of agricultural machinery fluoresces blue.
従来例２
農業機械を検査台に載せて、下方向から農業機械の検査対象面に、たとえばミッションケースに複数の紫外線探傷灯を照射し、長波長紫外線に照らされた検査対象面をカメラで撮影して検査画像を取得し、取得した検査画像における検査領域を判定する。
Conventional example 2
Agricultural machinery is placed on the inspection table, and the inspection target surface of the agricultural machine is irradiated from below with multiple ultraviolet flaw detection lights, for example, the mission case, and the inspection target surface illuminated by long-wavelength ultraviolet rays is photographed and inspected. An image is acquired, and the inspection area in the acquired inspection image is determined.
検査台上の農業機械の停止位置には、ばらつきがある。このため、予めミッションケースにマーカ部を塗布し、農業機械が検査台の基準とする停止位置に正確に停止した状態において、検査画像に映るマーカ部の平面座標系の座標を基準座標として取得する。 There are variations in the stop positions of agricultural machinery on the inspection table. For this reason, the marker portion is applied to the mission case in advance, and the coordinates of the plane coordinate system of the marker portion reflected in the inspection image are acquired as the reference coordinates in the state where the agricultural machine is accurately stopped at the reference stop position of the inspection table. ..
そして、検査時に、検査画像においてマーカ部を検出し、マーカ部の平面座標系の座標を実座標として算出する。 Then, at the time of inspection, the marker portion is detected in the inspection image, and the coordinates of the plane coordinate system of the marker portion are calculated as actual coordinates.
次に、基準座標と実座標の差分をずれ量として算出し、カメラで撮影した検査画像において検査領域の座標を、算出したずれ量で補正する。そして、座標を補正した検査領域において、蛍光により画像の明るさが閾値を超える画像領域を漏れた油を映した候補画像として判定する。 Next, the difference between the reference coordinates and the actual coordinates is calculated as the deviation amount, and the coordinates of the inspection area in the inspection image taken by the camera are corrected by the calculated deviation amount. Then, in the inspection region where the coordinates are corrected, the image region where the brightness of the image exceeds the threshold value due to fluorescence is determined as a candidate image reflecting the leaked oil.
また、特許文献１には、自動車の底部検査装置が記載されている。これは、地表から底部に至るまでの距離が異なる多種の自動車の底部を検査するものである。ここでは、自動車の底部を撮影するカメラがカメラ固定台に固定されている。カメラ固定台には軸部材の一端が固定されており、この軸部材を所望の回転位置で固定用ネジで固定する。
Further,
また、特許文献２には、底部面検査装置が記載されている。これは、車両の底部下の地面上を進退する台車と、その台車上部に装着された広角レンズ付テレビカメラと、前記台車の後方部の一部に軸支された折り畳み可能な支柱と、該支柱先端部に手押し用取っ手部と、前記テレビカメラで撮影された画像の画像表示装置と、テレビカメラの撮影画像を録画・再生できる録画・再生装置と、画像信号を送受信可能な無線電話装置を備えている。
Further,
従来例１のように、検査員が機体下へ潜り込む作業は肉体的な負担が大きく、車高の低い型式の農業機械では、機体下に潜り込むことができない。 As in the conventional example 1, the work of the inspector sneaking under the machine body is a heavy physical burden, and it is not possible to sneak under the machine body with a low-height type agricultural machine.
従来例２のように、機体下面の全域に紫外線を照射し、機体下面の全域を検査するためには、数十個の紫外線探傷灯と数多くのカメラが必要である。 As in Conventional Example 2, in order to irradiate the entire lower surface of the airframe with ultraviolet rays and inspect the entire lower surface of the airframe, dozens of ultraviolet flaw detection lights and a large number of cameras are required.
また、機体下面に配置された部品形状や、配線・配管の配置位置によっては、それらに照明光やカメラの視角が遮られて死角が生じ、光が当たらない部位やカメラに写らない部位が未検査領域となった。照明の照射角度と撮影の撮影角度が異なるために、照明側、撮影側のそれぞれにおいて死角が発生する条件が異なる。 In addition, depending on the shape of the parts placed on the underside of the machine and the placement position of the wiring and piping, the illumination light and the viewing angle of the camera are blocked by them, creating blind spots, and there are no parts that are not exposed to light or that are not captured by the camera. It became an inspection area. Since the irradiation angle of the illumination and the shooting angle of the shooting are different, the conditions under which the blind spot is generated are different on the lighting side and the shooting side.
機体停止位置のばらつきを補正するためには、事前に機体の下面にマーカを塗布する必要があり、その分の工数が発生する。 In order to correct the variation in the machine stop position, it is necessary to apply a marker to the lower surface of the machine in advance, which requires man-hours.
本発明は上記した課題を解決するものであり、検査員の負担を軽減し、少数のカメラで検査対象面の全域を検査することができ、かつ死角を回避した撮影を行うことができ、さらに事前のマーカの塗布が不要で、ロバスト性が高い機体位置ずれ検出を行うことができる撮影ユニットおよび製品下面検査装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, reduces the burden on the inspector, allows the entire area to be inspected to be inspected with a small number of cameras, and can perform imaging while avoiding blind spots. It is an object of the present invention to provide an imaging unit and a product bottom surface inspection device capable of detecting an airframe misalignment with high robustness without the need to apply a marker in advance.
上記課題を解決するために、本発明の製品下面検査装置は、検査ステージ上で検査対象物を昇降駆動するリフタと、検査対象物の下面を検査対象面として配置する撮影ユニットと、撮影ユニットを昇降移動させて検査対象面に対して撮影ユニットを接近離間させ、かつ撮影ユニットを検査対象面の下方領域の任意の位置に移動させる撮影ユニット駆動装置と、検査結果を表示する表示装置と、リフタと撮影ユニットと撮影ユニット駆動装置を制御する処理部を有する操作盤とを備え、撮影ユニットは、視野角を検査対象物の検査対象面に向けて並列に配置する一対の第１カメラと、一対の第１カメラを相互に離間させて配置するベース部と、ベース部上で一対の第１カメラを保持し、各第１カメラの撮影角度を可変させて各第１カメラの視野角に検査領域を捉える第１カメラ保持装置とを備えることを特徴とする。
本発明の製品下面検査装置において、操作盤は、停止位置ずれ検出機能部と、検査領域の座標補正機能部を有し、停止位置ずれ検出機能部は、検査対象物が検査ステージの基準停止位置に停止する状態で検査対象面を第１カメラで撮影した登録画像において、検査対象物の検査対象面にある特徴部位が平面座標系に占める座標を基準座標とし、検査時に検査対象物が検査ステージに停止する状態で、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、前記特徴部位が平面座標系に占める座標を実座標とし、基準座標と実座標の差分を位置ずれ補正値として算出し、検査領域の座標補正機能部は、各カメラが撮影した検査画像上に検査領域を設定し、停止位置ずれ検出機能が算出した位置ずれ補正値で、検査領域の座標を補正することを特徴とする。
本発明の製品下面検査装置において、停止位置ずれ検出機能部は、特徴部位を撮影した画像をマスタ画像とし、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、マスタ画像に対応する画像領域を特定部位の実画像として抽出し、平面座標系における前記実画像の座標を特徴部位の実座標として算出することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the product bottom surface inspection device of the present invention includes a lifter that moves the inspection target up and down on the inspection stage, an imaging unit that arranges the bottom surface of the inspection object as the inspection target surface, and an imaging unit. An imaging unit drive device that moves up and down to move the imaging unit closer to and away from the inspection target surface, and moves the imaging unit to an arbitrary position in the lower region of the inspection target surface, a display device that displays inspection results, and a lifter. The imaging unit is provided with a pair of first cameras and a pair of first cameras in which the viewing angle is arranged in parallel toward the inspection target surface of the inspection target. A base portion in which the first cameras of the above are arranged apart from each other and a pair of first cameras are held on the base portion, and the shooting angle of each first camera is changed to cover the viewing angle of each first camera. It is characterized by being provided with a first camera holding device for capturing.
In the product bottom surface inspection device of the present invention, the operation panel has a stop position deviation detection function unit and a coordinate correction function unit of the inspection area, and in the stop position deviation detection function unit, the inspection object is the reference stop position of the inspection stage. In the registered image of the inspection target surface taken with the first camera while stopped at, the coordinates occupied by the featured part on the inspection target surface of the inspection target in the plane coordinate system are used as the reference coordinates, and the inspection target is inspected at the inspection stage. In the inspection image of the surface to be inspected taken by the first camera while stopped at, the coordinates occupied by the feature portion in the plane coordinate system are used as the actual coordinates, and the difference between the reference coordinates and the actual coordinates is calculated as the position shift correction value. The coordinate correction function unit of the inspection area is characterized by setting the inspection area on the inspection image taken by each camera and correcting the coordinates of the inspection area with the position deviation correction value calculated by the stop position deviation detection function. do.
In the product bottom surface inspection device of the present invention, the stop position deviation detection function unit uses an image obtained by photographing a feature portion as a master image, and in an inspection image obtained by photographing an inspection target surface with a first camera, an image area corresponding to the master image is set. It is characterized in that it is extracted as a real image of a specific part and the coordinates of the real image in the plane coordinate system are calculated as the real coordinates of the feature part.
本発明の製品下面検査装置において、第１カメラ保持装置は、各第１カメラの視野角がそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度と、各第１カメラの視野角が同じ検査領域に向く撮影角度とにわたって撮影角度を可変させることを特徴とする。 In the product bottom surface inspection device of the present invention, the first camera holding device has a shooting angle toward an inspection area in which the viewing angles of the first cameras are different, and a shooting angle in which the viewing angles of the first cameras face the same inspection area. It is characterized in that the shooting angle is variable over.
本発明の製品下面検査装置において、第１カメラ保持装置は、各第１カメラを保持する第１カメラ台座と、各第１カメラ台座を回転自在に支持する平行な一対の第１回転支軸と、各第１カメラ台座を第１回転支軸の軸心廻りに回転駆動し、各第１カメラの撮影角度を可変させる第１撮影角度調整部を有することを特徴とする。 In the product bottom surface inspection device of the present invention, the first camera holding device includes a first camera pedestal that holds each first camera and a pair of parallel first rotating support shafts that rotatably support each first camera pedestal. Each first camera pedestal is rotationally driven around the axis of the first rotation support shaft, and has a first shooting angle adjusting unit that changes the shooting angle of each first camera.
本発明の製品下面検査装置において、第１撮影角度調整部は、１つの駆動部で一対の第１カメラの撮影角度を同時に可変させることを特徴とする。 In the product bottom surface inspection device of the present invention, the first shooting angle adjusting unit is characterized in that one driving unit simultaneously changes the shooting angles of a pair of first cameras.
本発明の製品下面検査装置において、視野角を検査対象物の検査対象面に向けてベース部上に配置する第２カメラと、第２カメラの撮影角度を可変させて第２カメラの視野角に第１カメラの検査領域外の検査領域を捉える第２カメラ保持装置を有することを特徴とする。 In the product bottom surface inspection device of the present invention, the viewing angles of the second camera, which arranges the viewing angle toward the inspection target surface of the inspection target on the base portion, and the viewing angles of the second camera are changed to the viewing angles of the second camera. It is characterized by having a second camera holding device that captures an inspection area outside the inspection area of the first camera.
本発明の製品下面検査装置において、第２カメラ保持装置は、一対の第１回転支軸と平行をなす第２回転支軸の軸心廻りに第２カメラを回転駆動し、第２カメラの撮影角度を可変させることを特徴とする。 In the product bottom surface inspection device of the present invention, the second camera holding device rotationally drives the second camera around the axis of the second rotation support shaft parallel to the pair of first rotation support shafts, and takes a picture of the second camera. It is characterized by varying the angle.
本発明の製品下面検査装置において、各第１カメラおよび第２カメラを囲んでリング型照明装置を配置し、各カメラの光軸とリング型照明装置の光軸とを一致させたことを特徴とする。 The product bottom surface inspection device of the present invention is characterized in that a ring-shaped lighting device is arranged so as to surround each of the first camera and the second camera, and the optical axis of each camera and the optical axis of the ring-shaped lighting device are aligned with each other. do.
上記した構成により、一対の各第１カメラが異なる撮影角度から同じ検査領域を撮影し、互いに視角を補完し合うことで、撮影において死角が発生しない。また、一対の第１カメラおよび第２カメラがそれぞれ撮影角度を変えて各カメラの視野角に検査領域を捉えるので、少数のカメラで広い範囲の撮影を行うことができる。検査対象物の停止位置のずれに起因して検査画像上において生じる検査領域の位置ずれを、検査対象面にある特徴部位を基準にして補正することができ、事前にマーカを塗布する等の工数の増加を伴うことなく、検査対象物の停止位置のずれによる影響を排除できる。 With the above configuration, the pair of first cameras capture the same inspection area from different imaging angles and complement each other's viewing angles, so that no blind spot is generated in the imaging. Further, since the pair of the first camera and the second camera change the shooting angle and capture the inspection area in the viewing angle of each camera, it is possible to shoot a wide range with a small number of cameras. The misalignment of the inspection area that occurs on the inspection image due to the misalignment of the stop position of the inspection target can be corrected based on the featured part on the inspection target surface, and the man-hours such as applying a marker in advance. It is possible to eliminate the influence of the deviation of the stop position of the inspection object without increasing the number of.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図４に示すように、本実施の形態では、検査対象物１の製品は農業機械等であり、この農業機械の下面が検査対象面２である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 4, in the present embodiment, the product of the
検査対象物１の下方に配置する撮影ユニット３は、ベース部４の上に一対の第１カメラ５、６と、第２カメラ７を有している。一対の第１カメラ５、６は、視野角を検査対象物１の検査対象面２に向けて並列に、かつ相互に離間させて配置されている。
The photographing unit 3 arranged below the
各ベース部４には複数のリング型照明装置８を配置している。ここでは、各カメラ５、６、７を囲んでリング型照明装置８を配置し、各第１カメラ５、６および第２カメラ７の各光軸とリング型照明装置８の光軸とを一致させている。また、一対のリング型照明装置８をカメラ５、６、７から独立して配置している。リング型照明装置８は紫外線探傷灯である。本実施の形態では、紫外線で蛍光する油を検出するが、蛍光物質であれば、油に限らず検出できる。
A plurality of ring-
第１カメラ５、６と第２カメラ７は、後述するように撮影角度を変えられるように構成される。しかも、光軸を一致させたリング型照明装置８でそのカメラの狙った位置に照明を当てることができる。ただし、農業機械の下面は複雑な表面形状となっているので、これらの照明だけでは影の部分が生じてしまう場合がある。このため、第１カメラ５、６と第２カメラ７から独立したリング型照明装置８で補助的に検査範囲に照明を当てることで、検査範囲全体が照明光で照らされるように構成している。
The first cameras 5 and 6 and the
そして、ベース部４の上で第１カメラ保持装置９が一対の第１カメラ５、６を保持しており、第１カメラ保持装置９によって各第１カメラ５、６の撮影角度を可変させて各第１カメラ５、６の視野角に後述する検査領域を捉える。第１カメラ５、６は三次元座標系のＸ軸方向に配列されており、視野角を検査対象面２に向けて並列に配置されている。
Then, the first camera holding device 9 holds a pair of the first cameras 5 and 6 on the
また、ベース部４の上で第２カメラ保持装置１０が第２カメラ７を保持しており、第２カメラ保持装置１０によって第２カメラ７の撮影角度を可変させて第２カメラ７の視野角に検査領域を捉える。
Further, the second
図９から図１１に示すように、第１カメラ保持装置９は、リンク機構からなる第１撮影角度調整部２１を有し、第１撮影角度調整部２１は、ベース部４に立設した一対の支持リンク１１と、各第１回転支軸１２を介して支持リンク１１に支持され、第１回転支軸１２の軸心廻りに回転自在に設けられた一対の揺動リンク１３と、各揺動リンク１３に連結された一対の駆動リンク１４と、各駆動リンク１４を駆動するシリンダ装置１５からなる。ここでは、第１回転支軸１２が三次元座標系のＹ軸と平行に配置される。
As shown in FIGS. 9 to 11, the first camera holding device 9 has a first shooting
各駆動リンク１４はそれぞれ途中の中間支軸１６によって各支持リンク１１に揺動自在に支持されており、駆動リンク１４は、それぞれ一端に設けた第１長穴１７が各揺動リンク１３に設けた第１ピン１８に係合し、他端に設けた第２長穴１９がシリンダ装置１５に設けた第２ピン２０に係合している。
Each
第１カメラ保持装置９は、各揺動リンク１３に、それぞれ第１カメラ５、６を保持する第１カメラ台座２２を有しており、第１カメラ５、６、第１カメラ台座２２、揺動リンク１３が一体的に各第１回転支軸１２の軸心廻りに揺動する。
The first camera holding device 9 has a
第１撮影角度調整部２１は、各第１カメラ５、６の視野角がそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度と、各第１カメラ５、６の視野角が同じ検査領域に向く撮影角度とにわたって撮影角度を可変させる。
The first shooting
すなわち、図９に示すように、中立状態では、第１回転支軸１２を介して支持リンク１１に支持される揺動リンク１３は鉛直方向に垂下しており、各第１カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が真上に向いた撮影角度に保持されている。
That is, as shown in FIG. 9, in the neutral state, the
図１０に示すように、外側を撮影する場合には、シリンダ装置１５を伸張させて、各第２ピン２０でそれぞれ駆動リンク１４の他端を相互に離間する方向に押す。各駆動リンク１４は第２長穴１９で第２ピン２０に係合し、第２ピン２０が外側へ移動するのに伴って、中間支軸１６の軸心廻りに揺動し、各駆動リンク１４の他端側が外側へ揺動し、一端側が内側へ揺動する。各揺動リンク１４の一端側が内側へ揺動するのに伴って、第１長穴１７に係合する第１ピン１８が内側へ移動し、各揺動リンク１３が第１回転支軸１２の軸心廻りに内側へ揺動する。各揺動リンク１３が内側へ揺動すると、各カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が外側の斜め上方に向けてそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度に保持される。
As shown in FIG. 10, when photographing the outside, the
図１１に示すように、内側を撮影する場合には、シリンダ装置１５を収縮させて、各第２ピン２０でそれぞれ駆動リンク１４の他端を相互に接近する方向に引き戻す。各駆動リンク１４は第２長穴１９で第２ピン２０に係合し、第２ピン２０が内側へ移動するのに伴って、中間支軸１６の軸心廻りに揺動し、各駆動リンク１４の他端側が内側へ揺動し、一端側が外側へ揺動する。各揺動リンク１４の一端側が外側へ揺動するのに伴って、第１長穴１７に係合する第１ピン１８が外側へ移動し、各揺動リンク１３が第１回転支軸１２の軸心廻りに外側へ揺動する。各揺動リンク１３が外側へ揺動すると、各カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が内側の斜め上方に向けて同じ検査領域に向く撮影角度に保持される。
As shown in FIG. 11, when photographing the inside, the
上記実施の形態では１つのシリンダ装置１５で各第１カメラ５、６の撮影角度を同時に可変させる構成としたが、各第１カメラ５、６に対して個別の駆動装置で撮影角度を可変させる構成としてもよい。
In the above embodiment, one
第２カメラ保持装置１０は、第１回転支軸１２と同様に、Ｙ軸方向と平行をなす第２回転支軸（図示省略）の軸心廻りに第２カメラ７を回転駆動し、第２カメラ７の撮影角度を可変させて第２カメラ７の視野角に検査領域を捉える。
Similar to the first
製品下面検査装置５０は、図２および図３に示すように、検査ステージ５１の床面上で検査対象物１の農業機械等を昇降駆動するリフタ５２を有しており、リフタ５２は三次元座標系のＺ軸方向に昇降する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the product bottom
検査ステージ５１の床面下には、撮影ユニット３を駆動する撮影ユニット駆動装置６０が配置されており、撮影ユニット駆動装置６０は、Ｙ軸方向、つまり検査対象物１の奥行き方向にＹ可動部６１が移動するＹスライダ６２と、Ｙ可動部６１の上に搭載されてＺ可動部６３がＺ軸方向、つまり高さ方向に移動するＺスライダ６４とからなり、Ｚスライダ６４の頂部に撮影ユニット３を装着している。本実施の形態では、単軸スライダを組み合わせて撮影ユニット駆動装置６０を構成しているが、撮影ユニット駆動装置６０には多関節ロボットを採用することも可能である。
An imaging
検査ステージ５１の上には、検査結果を表示する表示装置５３と、操作盤５７を配置しており、操作盤５７は、リフタ５２と撮影ユニット３と撮影ユニット駆動装置６０を制御する処理部５４と、停止位置ずれ検出機能部５５と、検査領域の座標補正機能部５６を有しており、その詳細は後述する。
A
以下、上記構成の作用を説明する。図４に示すように、検査対象物１の農業機械等を検査ステージ５１のリフタ５２の上に搬入し、リフタ５２を上昇させて検査対象物１を必要高さに持ち上げる。
The operation of the above configuration will be described below. As shown in FIG. 4, the agricultural machine or the like of the
次に、Ｙスライダ６２を駆動してＹ可動部６１をＹ軸方向に移動させ、Ｚスライダ６４のＺ可動部６３の頂部に設けた撮影ユニット３を検査対象物１の下方領域に配置する。また、Ｚスライダ６４を駆動してＺ可動部６３をＺ軸方向に移動させて、撮影ユニット３を検査対象面２に対して適切な高さ位置に保持する。
（検査対象面の撮影）
検査対象面２のＸ軸方向の検査範囲は第１カメラ５、６で撮影し、第１カメラ５、６の検査範囲外のＺ軸方向の検査範囲は第２カメラ７で撮影する。
Next, the
(Shooting of the surface to be inspected)
The inspection range in the X-axis direction of the
図１２に示すように、検査対象面２のＸ軸方向の検査範囲は、複数の区分領域に分割し、ここでは最大で２０分割（Ｘ：２分割、Ｙ：１０分割）し、撮影ユニット３をＹ軸方向に移動させながら、各区分領域を第１カメラ５、６で撮影して各区分領域の検査画像を取得する。この検査画像内に検査の対象となる部品等を写した検査領域が存在する。
As shown in FIG. 12, the inspection range of the
基本的に、第１カメラ５、６はそれぞれが独立して異なる区分領域を撮影する。このため、各カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が外側の斜め上方に向けてそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度に保持される。
（障害物がある場合の撮影方法）
図５に示すように、検査対象面２の手前にシャフト等の障害物６５がある場合には、第１カメラ５、６の双方の視角を内側の斜め上方に向けて同じ検査領域を撮影する
図７は、他方の第１カメラ６で撮影した撮影画像を示している。この撮影画像には、一方の第１カメラ５で撮影した撮影画像においては障害物６５に阻害されて写らない死角領域６６が写っている。
Basically, the first cameras 5 and 6 independently capture different divided regions. For this reason, the first cameras 5 and 6 mounted on the camera pedestals 21 are held at shooting angles such that the viewing angles are directed diagonally upward on the outside and facing different inspection areas.
(Shooting method when there is an obstacle)
As shown in FIG. 5, when there is an
よって、一方の第１カメラ５の撮影画像において死角となる領域は、他方の第１カメラ６の撮影画像として撮影し、他方の第２カメラ６の撮影画像において死角となる領域は、一方の第１カメラ５の撮影画像として撮影することで、障害物６５に阻害されることなく、検査対象面２の全領域を検査画像として取得することができる。すなわち、真下からの撮影角度では、死角となる検査部位であっても、撮影するカメラの選択、撮影位置、撮影角度の組み合わせにより、死角を回避した撮影ができる。
Therefore, the region that becomes a blind spot in the image captured by one first camera 5 is photographed as the image captured by the other first camera 6, and the region that becomes a blind spot in the image captured by the other second camera 6 is the one first. By taking an image as an image taken by one camera 5, the entire area of the
図６に示すように、検査対象面２のＺ軸方向の検査範囲は、Ｙ軸方向と平行をなす第２回転支軸（図示省略）の軸心廻りに第２カメラ７を回転駆動し、第２カメラ７の撮影角度を可変させつつ、第２カメラ７の視野角に検査領域を捉えて撮影する。
As shown in FIG. 6, the inspection range of the
この撮影により、図８に示すように、検査対象物１の農業機械の前輪ギヤケース等を撮影する。
By this photographing, as shown in FIG. 8, the front wheel gear case and the like of the agricultural machine of the
このように、リフタ５２による検査対象物１の昇降と、Ｙスライダ６２およびＺスライダ６４による撮影ユニット３の位置制御を行うことで、農業機械の車高や全長、全幅が異なる複数の型式に対して機体下面の全域の撮影が行える。
In this way, by raising and lowering the
次に、検査対象物１の位置ずれ検出について説明する。操作盤５７の停止位置ずれ検出機能部５５は、図１２に示すように、検査対象物１が検査ステージ５１の基準停止位置に停止する状態で検査対象面２を第１カメラ５、６で撮影した登録画像７１において、検査対象物１の検査対象面２にある二つの特徴部位７２の画像をマスタ画像７３として予め登録するととに、各特徴部位７２に設定する基準点Ａ１、Ｂ１が平面座標系Ｘ−Ｙに占める位置を基準座標として登録する。ここでは基準点Ａ１の基準座標（Ｘａ１，Ｙａ１）、基準点Ｂ１の基準座標（Ｘｂ１，Ｙｂ１）とする。
Next, the misalignment detection of the
検査時に検査対象物１が検査ステージ５１に停止する状態で、検査対象面２を第１カメラ５、６で撮影した検査画像７４において、マスタ画像７３に対応する画像領域を特定部位の実画像７５として抽出する。
In the
そして、実画像７５に映る基準点Ａ２、Ｂ２の平面座標系Ｘ−Ｙにおける座標を特徴部位の実座標として算出する。ここでは、基準点Ａ２の実座標（Ｘａ２，Ｙａ２）、基準点Ｂ２の実座標（Ｘｂ２，Ｙｂ２）とする。
Then, the coordinates of the reference points A2 and B2 reflected in the
基準の検査画像７１における基準点Ａ１、Ｂ１を通る線分に対して、実際の検査画像７４における基準点Ａ２、Ｂ２を通る線分が傾斜する角度を検査画像の回転角度θ、すなわち補正値として検出する。
The angle at which the line segment passing through the reference points A2 and B2 in the
マスタ画像７３の各基準点Ａ１、Ｂ１の基準座標（Ｘａ１，Ｙａ１）、（Ｘｂ１，Ｙｂ１）と、実画像７５の各基準点Ａ２、Ｂ２の基準座標（Ｘａ２，Ｙａ２）、（Ｘｂ２，Ｙｂ２）との差分から位置ずれ補正値を算出する。たとえば、線分Ａ１Ｂ１の中心点と、線分Ａ２Ｂ２の中心点との位置ずれ量を補正値として算出する。
The reference coordinates (Xa1, Ya1) and (Xb1, Yb1) of the reference points A1 and B1 of the
補正値の位置ずれ量が所定の値以上である場合には、検査対象物１の再搬入を表示装置５３に指示する。
When the amount of misalignment of the correction value is equal to or greater than a predetermined value, the
補正値の位置ずれ量が所定の値以下である場合に、検査領域の座標補正機能部５６は、図１３に示すように、各第１カメラ５、６で撮影した各検査画像７４の上に検査領域７６を設定し、停止位置ずれ検出機能５５が算出した位置ずれ補正値、すなわちＸ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ、回転角度θで、検査領域７６の座標を補正する。この検査領域７６の補正は、各検査画像７４ごとに行う。
When the amount of misalignment of the correction value is equal to or less than a predetermined value, the coordinate
このように、本実施の形態にかかる製品下面検査装置５０によれば、検査対象物１の農業機械等が検査ステージ５１において停止する停止位置のばらつきの影響を受けることなく、常に検査領域７６に対象部品等を捉えることができる。また、特徴部位７２の個体ばらつきや、周囲照明の変動による見え方の違いに、影響を受けにくい。
As described above, according to the product bottom
１ 検査対象物
２ 検査対象面
３ 撮影ユニット
４ ベース部
５、６ 第１カメラ
７ 第２カメラ
８ リング型照明装置
９ 第１カメラ保持装置
１０ 第２カメラ保持装置
１１ 支持リンク
１２ 第１回転支軸
１３ 揺動リンク
１４ 駆動リンク
１５ シリンダ装置
１６ 中間支軸
１７ 第１長穴
１８ 第１ピン
１９ 第２長穴
２０ 第２ピン
２１ 第１撮影角度調整部
２２ 第１カメラ台座
５０ 製品下面検査装置
５１ 検査ステージ
５２ リフタ
５３ 表示装置
５４ 処理部
５５ 停止位置ずれ検出機能部
５６ 座標補正機能部
５７ 操作盤
６０ 撮影ユニット駆動装置
６１ Ｙ可動部
６２ Ｙスライダ
６３ Ｚ可動部
６４ Ｚスライダ
６５ 障害物
６６ 死角領域
７１ 登録画像
７２ 特徴部位
７３ マスタ画像
７４ 検査画像
７５ 実画像
７６ 検査領域
1 Object to be inspected 2 Surface to be inspected 3
Claims (9)
撮影ユニットは、視野角を検査対象物の検査対象面に向けて並列に配置する一対の第１カメラと、一対の第１カメラを相互に離間させて配置するベース部と、ベース部上で一対の第１カメラを保持し、各第１カメラの撮影角度を可変させて各第１カメラの視野角に検査領域を捉える第１カメラ保持装置とを備えることを特徴とする製品下面検査装置。 A lifter that moves the inspection object up and down on the inspection stage, an imaging unit that arranges the lower surface of the inspection object as the inspection object surface, and an imaging unit that is moved up and down to move the imaging unit closer to and away from the inspection object surface. An operation panel having an imaging unit drive device that moves the imaging unit to an arbitrary position in the lower region of the inspection target surface, a display device that displays the inspection results, and a processing unit that controls the lifter, the imaging unit, and the imaging unit drive device. With and
The photographing unit consists of a pair of first cameras in which the viewing angles are arranged in parallel toward the inspection target surface of the inspection object, a base portion in which the pair of first cameras are arranged so as to be separated from each other, and a pair on the base portion. The product bottom surface inspection device is provided with a first camera holding device that holds the first camera of the above and changes the shooting angle of each first camera to capture the inspection area at the viewing angle of each first camera.
停止位置ずれ検出機能部は、検査対象物が検査ステージの基準停止位置に停止する状態で検査対象面を第１カメラで撮影した登録画像において、検査対象物の検査対象面にある特徴部位が平面座標系に占める座標を基準座標とし、 In the stop position deviation detection function unit, in the registered image of the inspection target surface taken by the first camera with the inspection target stopped at the reference stop position of the inspection stage, the feature portion on the inspection target surface of the inspection target is flat. The coordinates that occupy the coordinate system are used as the reference coordinates.
検査時に検査対象物が検査ステージに停止する状態で、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、前記特徴部位が平面座標系に占める座標を実座標とし、基準座標と実座標の差分を位置ずれ補正値として算出し、 In the inspection image of the inspection target surface taken by the first camera with the inspection target stopped at the inspection stage at the time of inspection, the coordinates occupied by the feature portion in the plane coordinate system are set as actual coordinates, and the difference between the reference coordinates and the actual coordinates. Is calculated as the misalignment correction value,
検査領域の座標補正機能部は、各カメラが撮影した検査画像上に検査領域を設定し、停止位置ずれ検出機能が算出した位置ずれ補正値で、検査領域の座標を補正することを特徴とする請求項１に記載の製品下面検査装置。 The coordinate correction function unit of the inspection area is characterized in that the inspection area is set on the inspection image taken by each camera and the coordinates of the inspection area are corrected by the position deviation correction value calculated by the stop position deviation detection function. The product bottom surface inspection device according to claim 1.
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