JP7363536B2 - 外観検査装置及び外観検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品の外観検査装置及び外観検査方法に関する。

部品の表面状態の欠陥を検査する方法として、例えば特許文献１に記載された欠陥検査方法が知られている。特許文献１に記載された方法では、部品の検査面に対してレーザ光を照射し検査面からの反射光を受光して検査面までの距離を測定するレーザ変位計の測定結果に基づいて、部品の表面状態の欠陥を検出している。

特開２００８－２４１６１２号公報

レーザ変位計を用いることによって、例えば検査面における深さ方向の欠陥（凸凹等）を高精度に検知することができる。ここで、レーザ変位計によって検査面における深さ方向の欠陥を検知することができるものの、例えば深さ方向以外の欠陥については、レーザ変位計のみによって高精度に検知することは難しい。また、部品の表面状態の欠陥を適切に検出するためには、検査面を細かく変更して部品の表面に対して漏れなくレーザ光を照射する必要があるが、このように検査面を細かく変更することは難しい。このため、単にレーザ変位計を用いることのみによっては、高精度に部品の表面状態の欠陥を検知することができない場合がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、部品の表面状態の検査をより高精度に行うことができる外観検査装置及び外観検査方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る外観検査装置は、部品の表面状態を検査する外観検査装置であって、部品の検査面に対してレーザ光を照射すると共に該検査面からの反射光を受光することにより該検査面までの距離を測定する一又は複数のレーザ変位計と、部品の検査面を撮像する一又は複数の撮像部と、多関節アームを有し、該多関節アームの先端に部品を保持するハンドが装着されたロボットと、制御装置と、を備え、制御装置は、所定の検査面にレーザ変位計からのレーザ光が照射されると共に所定の検査面が撮像部に撮像されるようにロボットを制御することと、レーザ変位計の測定結果及び撮像部の撮像結果を取得することと、取得した測定結果及び撮像結果に基づき部品の表面状態の良否を判定することと、を実行するように構成されている。

本発明の一態様に係る外観検査装置では、部品の表面状態の良否を判定するに際して、レーザ変位計による部品の検査面の測定結果、及び、撮像部による部品の検査面の撮像結果が考慮される。これにより、部品の検査面について、レーザ変位計によって深さ方向の異常（凸凹）が検知されると共に、撮像部によって寸法、面積、色の濃淡等の異常が検知される。このように、レーザ変位計の測定結果及び撮像部の撮像結果を用いることにより、例えばレーザ変位計のみを用いて表面状態の欠陥を検知する場合と比較して、より様々な不良に係る表面状態の欠陥を検知することができる。このことで、高精度に部品の表面状態の検査を行うことができる。また、本発明の一態様に係る外観検査装置では、多関節アームの先端に装着されたハンドで部品を保持するロボットが、制御装置によって制御されている。具体的には、所定の検査面にレーザ光が照射されると共に所定の検査面が撮像されるように、ロボットが制御されている。すなわち、検査面が、制御装置に制御されたロボットによって設定されている。このように、多関節アームを有するロボットによって検査面が設定されることにより、所望の検査面となるように検査面を細かく変更すること等が可能となる。このことで、部品の表面を漏れなく検査することが可能になり、より高精度に部品の表面状態を検査することができる。

上述した外観検査装置は、複数のレーザ変位計として第１及び第２のレーザ変位計を備えると共に、複数の撮像部として第１及び第２の撮像部を備え、第１のレーザ変位計及び第１の撮像部は、部品がハンドによって保持されている状態における検査に係る保持時検査ユニットであり、第２のレーザ変位計及び第２の撮像部は、部品がハンドによって保持されていない状態における検査であって保持時検査ユニットによる検査においてハンドに保持される面を検査面とする検査に係る非保持時検査ユニットであってもよい。このように、レーザ変位計及び撮像部がそれぞれ複数設けられ、部品がハンドによって保持されている際の検査に係る構成と、部品がハンドによって保持されていない際において保持されている際の保持される面を検査面とする検査に係る構成とに分けられることにより、上述したようにロボットを用いて部品の表面を漏れなく検査しながら、ロボットを用いる際の保持面についても適切に検査することができる。これにより、より高精度に部品の表面状態を検査することができる。

上述した外観検査装置は、部品を載置可能に構成された載置部と、保持時検査ユニットによる検査エリア、及び、非保持時検査ユニットによる検査エリア間において載置部を移動させるアクチュエータと、を更に備え、制御装置は、ハンドに保持される面が露出した状態で部品が載置部に載置されるようにロボットを制御することと、ハンドに保持される面が露出した状態の部品を載置する載置部が非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動するようにアクチュエータを制御することと、をさらに実行するように構成されていてもよい。アクチュエータによって保持時検査ユニットによる検査エリア及び非保持時検査ユニットによる検査エリア間を載置部が移動することにより、両エリア間における部品の移動を円滑に行い、両エリアにおける部品の表面状態の検査を容易に行うことができる。そして、ハンドに保持される面が露出した状態の部品が非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動することにより、非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動する部品について、ハンドに保持される面を検査面として非保持時検査ユニットを構成する第２のレーザ変位計及び第２の撮像部による検査を適切に行うことができる。

ハンドは、部品を吸着可能に構成された一又は複数の吸着ノズルを有していてもよい。吸着ノズルによって部品を保持する構成を採用することにより、保持する面を１面とすることができ、例えば２面以上を挟持するような場合と比較して、保持時検査ユニットによって検査できる面を多くすることができる。このことで、検査の効率を向上させることができる。

ハンドは、互いに異なる部品を吸着可能に構成された第１及び第２の吸着ノズルを有していてもよい。互いに異なる部品を吸着する第１及び第２の吸着ノズルが設けられていることにより、例えば、載置部に載置する部品を切り替える際に、部品を保持していないノズルで載置部に載置されている部品を吸着し載置部から移動させると共に、元々部品を保持していたノズルが吸着する部品を載置部に載置することが可能になり、部品の切り替えを効率的に行うことができる。すなわち、例えばノズルが１つしかない場合には、載置部に載置されている部品をノズルで吸着して該部品を移動先に置いた後に、新たな部品を吸着して載置部に移動させる必要があるのに対して、ノズルが２つ設けられた構成においては、同時に２つの部品を吸着することができるので、上述したように例えば載置部に載置する部品の切り替えを効率的に行うことができる。以上のように、上述した構成によれば、検査をより効率的に行うことができる。

制御装置は、検査完了前の第１の部品が第１の吸着ノズルによって吸着された状態において保持時検査ユニットによる第１の部品の検査が行われるようにロボットを制御することと、保持時検査ユニットによる第１の部品の検査が完了するまでに、検査完了後の第２の部品を載置する載置部が保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータを制御することと、保持時検査ユニットによる第１の部品の検査の完了後において、第２の吸着ノズルによって第２の部品が吸着され第２の部品に替えて第１の部品が載置部に載置されるようにロボットを制御することと、第１の部品を載置する載置部が非保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータを制御することと、第２の吸着ノズルによって吸着された第２の部品が排出されるようにロボットを制御することと、をさらに実行するように構成されていてもよい。このような制御によれば、上述した２つの吸着ノズルを用いて、検査完了後の部品の排出と、検査途中の部品の移動とを共に円滑に行うことができる。

部品は、ハンドに保持される面及びその裏面がアーチ状に形成されており、制御装置は、保持時検査ユニットの第１の撮像部によって裏面を撮像する際、裏面のアールを考慮して、第１の撮像部に対する部品の角度が複数回変更されるように、ロボットを制御してもよい。このように、アーチ状に形成された面を撮像するに際して、アーチ状のアールを考慮して異なる角度で部品の撮像が行われることにより、例えば各領域における撮像時の焦点距離のばらつきを抑えることが可能になる。このことで、アーチ状に形成された面についても適切に検査を行うことができる。また、アールを考慮して角度を変えながら撮像が行われることにより、例えば部品における複数の検出面と第１の撮像部とを適切に正対させて撮像を行うことが可能になり、検出精度を向上させることができる。

制御装置は、第１のレーザ変位計の測定結果に基づく良否判定、第１の撮像部の撮像結果に基づく良否判定、第２のレーザ変位計の測定結果に基づく良否判定、及び、第２の撮像部の撮像結果に基づく良否判定を所定の順番で行い、いずれかの良否判定で不良となった時点で、その後の良否判定を行うことなく部品が排出されるようにロボットを制御してもよい。これにより、不良であることが確定した部品についてさらなる良否判定を行う必要がなく、検査時間を短縮することができる。

制御装置は、撮像部の撮像結果と、部品の良品の画像であるマスタ画像とを比較することにより、表面状態の良否を判定してもよい。これにより、検査対象である部品の良否判定を適切且つ簡易に行うことができる。

上述した外観検査装置は、投入された部品を搬送するコンベアと、コンベアを流れる部品の姿勢を撮像するカメラと、を更に備え、制御装置は、カメラから取得する部品の姿勢を考慮して、撮像結果における部品の向きと部品の輪郭を示すアライメント用のマスタ画像における部品の向きとが同様になるようにハンドによって部品が保持されるように、ロボットを制御してもよい。これにより、ハンドによって保持される部品の向きを予め定めた向きとすることができ、部品の良否判定をより正確に行うことができる。

上述した外観検査装置は、複数の不良項目についての検査を行い、制御装置は、複数の不良項目のうち少なくとも一つの不良項目について、レーザ変位計の測定結果及び撮像部の撮像結果の双方を用いて良否を判定してもよい。例えば研磨不良等については、深さ方向及び幅方向（面積）の双方の情報がなければ高精度に良否判定を行うことができないところ、レーザ変位計の測定結果（深さ方向の情報）及び撮像部の撮像結果（面積）の双方の情報に基づき、研磨不良等の不良項目についての良否判定を行うことにより、特定の不良項目についても高精度に良否判定を行うことができる。

上述した外観検査装置は、複数の不良項目についての検査を行い、制御装置は、不良と判定した部品について、不良項目別の排出位置に排出されるように、ロボットを制御してもよい。これにより、不良と判定された部品は不良項目別に配列されることになり、どのような不良がどれだけ生じたかをわかりやすくすることができる。

なお、多関節アームを有するロボットによって最適な焦点距離及び検出位置の条件で安定して撮像部による撮像を行うことができるため、検出力のばらつきを抑制することができる。また、設備振動の影響を受けにくいレーザ変位計のプロファイルデータを用いて単独判定が可能であるため、設備振動の影響によって検査精度が低下することも抑制できる。また、撮像部による撮像時においても、ロボット等により部品を停止して撮像することができるため、振動の外部影響を受けにくくすることができる。すなわち、ロボットの利用によって検査時の振動の影響を受けにくくすることができる。また、同じ面をレーザ変位計及び撮像部の両方で検査することができるため、検出精度を向上させることができる。また、レーザ変位計及び撮像部の位置を固定としたまま多関節アームを有するロボットにより最適な位置で検査を行うことができるため、段取り替えを短期間に行うことができる。また、本発明によれば、制御装置のプログラムを変更することによって、容易に部品の種別の変更に対応することができる。

本発明の一態様に係る外観検査方法は、部品の表面状態を検査する外観検査方法であって、ロボットの多関節アームの先端に装着されたハンドにより部品を保持した状態において、第１のレーザ変位計及び第１の撮像部によって、所定の検査面の検査を行う第１工程と、ハンドにより部品が保持されていない状態において、第２のレーザ変位計及び第２の撮像部によって、ハンドによって保持される面の検査を行う第２工程と、第１工程及び第２工程の検査結果に基づき、部品の表面状態の良否を判定する第３工程と、を含む。

本発明によれば、部品の表面状態の検査をより高精度に行うことができる外観検査装置及び外観検査方法を提供することができる。

外観検査装置の全体構成を示す模式図である。 外観検査装置に含まれる検査ユニットを模式的に示す斜視図である。 検査対象であるワークを模式的に示す斜視図である。 各検査工程におけるワークの検査箇所を説明する図である。 ロボット及びハンドを模式的に示す斜視図である。 第１レーザ工程を説明する図である。 第１撮像工程を説明する図である。 検査完了後ワーク吸着工程を説明する図である。 ワーク差し替え工程を説明する図である。 ２つの吸着ノズルの動作を詳細に説明する図である。 第２レーザ工程を説明する図である。 第２撮像工程を説明する図である。 コントローラのハードウェア構成図である。 外観検査処理を示すフローチャートである。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、外観検査装置１の全体構成を示す模式図である。図１に示される外観検査装置１は、部品であるワークの表面状態を検査する装置である。外観検査装置１は、ワークの表面状態を検査することにより、ワークの良否を判定する。ワークの表面状態を検査するとは、ワークの表面に、所定の不良項目に該当する不良が生じているか否かを検査することをいう。所定の不良項目とは、例えば、カケ、クラック、汚れ（シミ）、スアナ、クロカワ、研磨不良、ガタ、カット不良等である。カケとは、ワークＷの一部がカケ落ちて凹部分が生じる不良である。クラックとは、スジ状の凹部分が生じる不良である。汚れ（シミ）とは、例えば洗浄不足による汚れ残りの不良である。スアナとは、丸状の凹部分が生じる不良である。クロカワとは、研磨残りの部分（十分に研磨できていない部分）における変形・縮率の不良である。研磨不良とは、部分的に削りすぎた部分の不良である。ガタとは、アシ部の高さばらつきにより生じる不良である。カット不良とは、面取りバランスが悪化した不良である。具体的な検査方法については後述する。図１に示されるように、外観検査装置１は、検査ユニット１０と、コントローラ９０（制御装置）とを有する。

図２は、外観検査装置１に含まれる検査ユニット１０を模式的に示す斜視図である。図１及び図２に示されるように、検査ユニット１０は、投入コンベア１１（コンベア）と、ワーク位置決めカメラ１２（カメラ）と、アクチュエータ１３と、ワーク移動ポケット１４（載置部）と、良品整列コンベア１５と、不良品排出箱１６と、レーザ変位計２０（第１のレーザ変位計）と、撮像部３０（第１の撮像部）と、レーザ変位計４０（第２のレーザ変位計）と、撮像部５０（第２の撮像部）と、ロボット６０と、ハンド６１と、を含んで構成されている。レーザ変位計２０及び撮像部３０は、ワークＷ（図２参照）がハンド６１によって保持されている状態における検査に係る保持時検査ユニットである。レーザ変位計４０及び撮像部５０は、ワークＷがハンド６１によって保持されていない状態における検査であって保持時検査ユニットによる検査においてハンド６１に保持される面を検査面とする検査に係る非保持時検査ユニットである。外観検査装置１に含まれる各構成は、コントローラ９０に制御される。外観検査装置１は、コントローラ９０の制御に応じて部品であるワークＷの表面状態を検査する。ワークＷは、例えば磁性部品である。

図３は、検査対象であるワークＷを模式的に示す斜視図である。図３に示されるように、ワークＷはアーチ状に形成されている。図３に示されるように、ワークＷは、アーチ状に形成された外Ｒ面Ｗｏと、外Ｒ面Ｗｏの裏面であってアーチ状に形成された内Ｒ面Ｗｉ（裏面）と、ワークＷの長さ方向の両端面であるＡ端面Ｗａと、ワークＷの幅方向の両端面であるＢ端面Ｗｂと、Ａ端面Ｗａの下端と内Ｒ面Ｗｉの端部とを連結するハネアゲ面Ｗｙ及びアシ部Ｗｘと、を有する。外Ｒ面Ｗｏは、後述するハンド６１に保持される面である。

図４は、各検査工程におけるワークＷの検査箇所を説明する図である。ワークＷを検査する工程としては、大きく、ロボット６０に装着されたハンド６１によりワークＷを保持した状態においてレーザ変位計２０及び撮像部３０によって所定の検査面の検査を行う第１工程（図４（ａ）及び図４（ｂ））と、ハンド６１によりワークＷが保持されていない状態においてレーザ変位計４０及び撮像部５０によって所定の検査面の検査を行う第２工程（図４（ｃ）及び図４（ｄ））と、第１工程及び第２工程の検査結果に基づきワークＷの表面状態の良否を判定する第３工程と、を含む。第１工程では、ワークＷの外Ｒ面Ｗｏがハンド６１に保持される面とされる。このため、第１工程では、ワークＷの外Ｒ面Ｗｏ以外が検査箇所（検査面）とされる。例えば、図４（ａ）に示されるレーザ変位計２０による検査では、内Ｒ面Ｗｉ及びアシ部Ｗｘが検査箇所とされ、内Ｒ面Ｗｉ及びアシ部Ｗｘにおけるクロカワ、研磨不良、ガタ等が検出される。また、図４（ｂ）に示される撮像部３０による検査では、内Ｒ面Ｗｉ、Ａ端面Ｗａ、Ｂ端面Ｗｂ、及びハネアゲ面Ｗｙが検査箇所（検査面）とされ、これらの検査箇所におけるカケ、クラック、汚れ（シミ）、スアナ、クロカワ、研磨不良等が検出される。第２工程では、第１工程においてハンド保持面とされ検査ができていない外Ｒ面Ｗｏが検査箇所（検査面）とされる。例えば、図４（ｃ）に示されるレーザ変位計４０による検査では、外Ｒ面Ｒｏが検査箇所とされ、外Ｒ面Ｗｏにおけるクロカワ、研磨不良、ガタ等が検出される。また、図４（ｄ）に示される撮像部５０による検査では、外Ｒ面Ｗｏが検査箇所（検査面）とされ、外Ｒ面Ｗｏにおけるカケ、クラック、汚れ（シミ）、スアナ、クロカワ、研磨不良、カット不良等が検出される。

図２に戻り、投入コンベア１１は、作業者が検査ユニット１０に投入したワークＷを搬送するコンベアである。投入コンベア１１は、作業者によって投入されたワークＷを、例えばアクチュエータ１３の近傍であるピックアップ位置まで搬送する。投入コンベア１１は、ワークＷをピックアップ位置まで搬送すると、当該ワークＷがハンド６１によって把持されてロボット６０によって移動させられるまで（ピックアップされるまで）、停止する。投入コンベア１１は、ピックアップ位置においてワークＷがピックアップされると、次のワークＷがピックアップ位置まで搬送されるように、動作を開始する。投入コンベア１１は、例えば作業者がワークＷを投入しやすい高さ及び長さとされている。投入コンベア１１は、検査ユニット１０が稼働中は常に稼働していてもよいし、コントローラ９０からの制御信号を受信した場合にのみ所定時間稼働してもよい。

ワーク位置決めカメラ１２は、投入コンベア１１を流れるワークＷの姿勢（向き・傾き・輪郭）を撮像するカメラである。ワーク位置決めカメラ１２は、例えばピックアップ位置に搬送されたワークＷを上方から撮像可能な位置に設けられている。ワーク位置決めカメラ１２は、撮像した画像（ワークＷの姿勢を示す画像）をコントローラ９０に送信する。

アクチュエータ１３は、上述した保持時検査ユニットを構成するレーザ変位計２０及び撮像部３０による検査エリア、及び、非保持時検査ユニットを構成するレーザ変位計４０及び撮像部５０による検査エリア間において、ワークＷを載置するワーク移動ポケット１４を移動させるアクチュエータである。アクチュエータ１３は、例えば単軸アクチュエータである。単軸アクチュエータを用いることで、直線的な部品の移動が簡便な構成で可能となる。これにより、検査エリアを短距離で接続することができ、部品の動線を短くするための効率的な外観検査装置の各構成要素の配置（装置レイアウトの最適化）や検査時間の短縮を図ることができる。アクチュエータ１３は、ロボット６０の動作を妨げない位置に配置されている。アクチュエータ１３は、コントローラ９０の制御に応じて動作する。

良品整列コンベア１５は、ロボット６０によって搬送されてきたワークＷを外部に排出するように搬送するコンベアである。ロボット６０によって良品整列コンベア１５に搬送されてくるワークＷは、コントローラ９０において良品であると判定されたワークである（詳細は後述）。良品整列コンベア１５は、例えば作業者がワークＷを取り出しやすい高さ及び長さとされている。良品整列コンベア１５は、検査ユニット１０が稼働中は常に稼働していてもよいし、コントローラ９０からの制御信号を受信した場合にのみ所定時間稼働してもよい。

不良品排出箱１６は、ロボット６０によって搬送されてきた不良品のワークＷを収納する箱である。ロボット６０によって搬送されてくるワークＷは、コントローラ９０において不良品であると判定されたワークである（詳細は後述）。不良品排出箱１６は、例えば作業者がワークＷを出し入れしやすい位置に設置されている。不良品排出箱１６においては、不良項目（例えばクロカワ等）別にワークＷが配列されていてもよい。

レーザ変位計２０は、ワークＷの検査面に対してレーザ光を照射すると共に該検査面からの反射光を受光することにより該検査面までの距離を測定する。レーザ変位計２０は、検査面における深さ方向の異常（凸凹が生じる研磨不良・クロカワ等）を好適に検知することができる。レーザ変位計２０は、投入コンベア１１の近傍であって、極力、投入コンベア１１におけるワークＷのピックアップ位置から撮像部３０までの動線上にあることが好ましい。レーザ変位計２０は、図６に示されるように、ハンド６１に保持されるワークＷの外Ｒ面Ｗｏ以外の箇所を検査面として、ワークＷの下方からワークＷに対してレーザ光を照射する。レーザ変位計２０は、測定結果をコントローラ９０に送信する。

撮像部３０は、ワークＷの検査面を撮像する。撮像部３０は、カメラと照明とを含んで構成されている。撮像部３０は、照明における光る箇所及び波長を変えながら、検査面の撮像を行う。撮像部３０は、検査面における寸法・面積・色の異常を好適に検知することができる。撮像部３０は、極力、レーザ変位計２０の近傍に配置される。撮像部３０は、図７に示されるように、ハンド６１に保持されるワークＷの外Ｒ面Ｗｏ以外の箇所を検査面として、水平方向に対向するワークＷを撮像する。撮像部３０は、撮像結果をコントローラ９０に送信する。

レーザ変位計４０は、ワークＷの検査面に対してレーザ光を照射すると共に該検査面からの反射光を受光することにより該検査面までの距離を測定する。レーザ変位計４０は、検査面における深さ方向の異常（凸凹が生じる研磨不良・クロカワ等）を好適に検知することができる。レーザ変位計４０は、アクチュエータ１３によって移動するワーク移動ポケット１４に載置されているワークＷに対して検査を行う。図１１に示されるように、ワーク移動ポケット１４に載置されているワークＷは、外Ｒ面Ｗｏが露出している。レーザ変位計４０は、図１１に示されるように、ワークＷの上方からワークＷに対して（詳細には露出している外Ｒ面Ｗｏに対して）レーザ光を照射する。レーザ変位計４０は、測定結果をコントローラ９０に送信する。

撮像部５０は、ワークＷの検査面を撮像する。撮像部５０は、カメラと照明とを含んで構成されている。撮像部５０は、照明における光る箇所及び波長を変えながら、検査面の撮像を行う。撮像部５０は、検査面における寸法・面積・色の異常を好適に検知することができる。撮像部５０は、アクチュエータ１３によって移動するワーク移動ポケット１４に載置されているワークＷに対して検査を行う。上述したように、ワーク移動ポケット１４に載置されているワークＷは、外Ｒ面Ｗｏが露出している。撮像部３０は、図１２に示されるように、ワークＷの上方からワークＷ（詳細には露出している外Ｒ面Ｗｏ）を撮像する。撮像部５０は、撮像結果をコントローラ９０に送信する。

図５は、ロボット６０及びハンド６１を模式的に示す斜視図である。ロボット６０は、多関節アームを有する、例えばシリアルリンク型のロボットである。図５に示されるように、多関節アームは、基台６２と、旋回部６３と、アーム６４，６５と、リスト６６よ、エンド部６７と、複数のモータ（不図示）とを有している。ロボット６０は、多関節アームの先端部に設けられたエンド部６７にハンド６１を装着している。ロボット６０は、コントローラ９０の制御に応じて、ハンド６１によりワークＷを吸着すると共に、ハンド６１を移動させることによりワークＷを所定の検査領域に移動させる。

基台６２は床面に固定され、ロボット６０全体を支持する。旋回部６３は基台６２上に設けられ、基台６２を通る鉛直な軸線Ａｘ１まわりに旋回可能である。旋回部６３にはアーム６４の基端部が接続されている。アーム６４は、旋回部６３とアーム６４との接続部を通る軸線Ａｘ２まわりに揺動可能である。軸線Ａｘ２は軸線Ａｘ１に直交している。アーム６４の先端部にはアーム６５の基端部が接続されている。アーム６５は、アーム６４とアーム６５との接続部を通る軸線Ａｘ３まわりに揺動可能である。軸線Ａｘ３は軸線Ａｘ２に平行である。アーム６５の先端部にはリスト６６の基端部が取り付けられている。アーム６５の先端部及びリスト６６は、アーム６５の中心軸線に沿う軸線Ａｘ４まわりに旋回可能である。リスト６６は、アーム６５とリスト６６との接続部を通る軸線Ａｘ５まわりに揺動可能である。軸線Ａｘ５は、軸線Ａｘ４に直交している。リスト６６の先端部にはエンド部６７が設けられている。エンド部６７は、エンド部６７の中心軸線に沿う軸線Ａｘ６まわりに旋回可能である。エンド部６７には、リスト６６の逆側からエンドエフェクタであるハンド６１が装着可能とされている。ハンド６１は、エンド部６７に一体化されていてもよい。上述した軸線Ａｘ１～Ａｘ６まわりに対応する構成が旋回可能となるように、モータ（不図示）が設けられている。

ハンド６１は、ロボット６０のエンド部６７に装着されワークＷを保持する。ハンド６１は、ワークＷを吸着可能に構成された２つの吸着ノズル６１ａ，６１ｂを有する。吸着ノズル６１ａ（第１の吸着ノズル）及び吸着ノズル６１ｂ（第２の吸着ノズル）は、互いに異なるワークＷを同時に吸着可能に構成されている。吸着ノズル６１ａは、検査完了前のワークＷを吸着するための吸着ノズルである。吸着ノズル６１ａは、ロボット６０のθ軸と同芯となるように設けられている。吸着ノズル６１ｂは、検査完了後のワークＷを吸着するための吸着ノズルである。吸着ノズル６１ｂは、伸縮可能に構成されている。吸着ノズル６１ａ，６１ｂは、エンド部６７が軸線Ａｘ６まわりに旋回することによって互いの位置を入れ替えることが可能に構成されている（詳細は後述）。

コントローラ９０は、ワークＷの所定の検査面を検査するために外観検査装置１に含まれる各構成を制御すること（制御処理）と、検査結果に基づきワークＷの表面状態を判定すること（判定処理）とを実行可能に構成されている。以下、制御処理及び判定処理について詳細に説明する。

制御処理では、コントローラ９０は、所定の検査面にレーザ変位計２０，４０からのレーザ光が照射されると共に所定の検査面が撮像部３０，５０に撮像されるようにロボット６０を制御する。具体的には、コントローラ９０は、最初に、投入コンベア１１のピックアップ位置に停止しているワークＷの外Ｒ面Ｗｏがハンド６１（詳細には吸着ノズル６１ａ）によって吸着されるようにロボット６０を制御する。この際、コントローラ９０は、ワーク位置決めカメラ１２から取得したワークＷの姿勢を示す画像に基づき、吸着ノズル６１ａによるワークＷの吸着位置及び吸着角度を決定してもよい。すなわち、後述する判定処理においては、撮像部３０，５０の撮像結果と、予め記憶されているワークＷの良品の画像であるマスタ画像とが比較されてワークＷの良否が判定されるところ、コントローラ９０は、ワーク位置決めカメラ１２から取得したワークＷの姿勢を示す画像を考慮して、撮像結果におけるワークＷの向きとマスタ画像におけるワークＷの向きとが同様になるように吸着ノズル６１ａによってワークＷが吸着されるように、ロボット６０を制御してもよい。このような向き合わせ（アライメント）に用いるマスタ画像は、ワークＷの輪郭を示すアライメント用のマスタ画像である。アライメント用のマスタ画像は、上述した良品の画像であるマスタ画像と異なっていてもよいし、同じであってもよい。

そして、コントローラ９０は、ワークＷが吸着ノズル６１ａによって吸着された状態において保持時検査ユニットを構成するレーザ変位計２０及び撮像部３０によるワークＷの検査が行われるようにロボット６０を制御する。具体的には、コントローラ９０は、図６に示されるように、ハンド６１に保持されるワークＷの内Ｒ面Ｗｉ等の箇所を検査面としてレーザ変位計２０による検査が行われる位置にワークＷが移動するようにロボット６０を制御する。この場合、レーザ変位計２０による検査はコントローラ９０の制御に応じて行われてもよいし、予め定められたタイミングで行われてもよい。さらに、コントローラ９０は、図７に示されるように、ハンド６１に保持されるワークＷの内Ｒ面Ｗｉ等の箇所を検査面として撮像部３０による検査が行われる位置にワークＷが移動するようにロボット６０を制御する。この場合、撮像部３０による検査はコントローラ９０の制御に応じて行われてもよいし、予め定められたタイミングで行われてもよい。ここで、コントローラ９０は、撮像部３０によって内Ｒ面Ｗｉを撮像する際、アーチ状に形成されているワークＷのＲを考慮して、撮像部３０に対するワークＷの角度が複数回変更されるように、ロボット６０を制御してもよい。例えば、コントローラ９０は、内Ｒ面Ｗｉの撮像時において３つの異なる角度から内Ｒ面Ｗｉが撮像されるように、ロボット６０を制御してもよい。

コントローラ９０は、保持時検査ユニットによるワークＷの検査が完了すると、保持時検査ユニットによって検査することができていない、ハンド６１の保持面である外Ｒ面Ｗｏが露出した状態（上面側となった状態）でワークＷがワーク移動ポケット１４に載置されるように、ロボット６０を制御する。そして、コントローラ９０は、ワークＷを載置するワーク移動ポケット１４が非保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータ１３を制御する。すなわち、コントローラ９０は、ワーク移動ポケット１４が非保持時検査ユニットを構成するレーザ変位計４０及び撮像部５０の検査エリアを移動するようにアクチュエータ１３を制御する。このように、外Ｒ面Ｗｏが露出したワークＷが非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動することにより、レーザ変位計４０による外Ｒ面Ｗｏの検査（図１１参照）及び撮像部５０による外Ｒ面Ｗｏの検査（図１２参照）が行われる。この場合、レーザ変位計４０及び撮像部５０による検査はコントローラ９０の制御に応じて行われてもよいし、予め定められたタイミングで行われてもよい。

ここで、検査ユニット１０においては、ハンド６１の複数の吸着ノズル６１ａ，６１ｂを用いてワーク移動ポケット１４に載置するワークＷの切り替えを効率的に行うことができる。以下、載置するワークＷの切り替えに関するコントローラ９０の制御について説明する。コントローラ９０は、検査完了前のワークＷ１が吸着ノズル６１ａによって吸着された状態において保持時検査ユニットを構成するレーザ変位計２０及び撮像部３０によるワークＷ１の検査が行われるようにロボット６０を制御する。そして、コントローラ９０は、保持時検査ユニットによるワークＷ１の検査が完了するまでに、検査完了後（保持時検査ユニット及び非保持時検査ユニットの双方の検査が完了している）のワークＷ２を載置するワーク移動ポケット１４が保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータ１３を制御する（図７参照）。そして、コントローラ９０は、保持時検査ユニットによるワークＷ１の検査の完了後において、吸着ノズル６１ｂによって検査完了後のワークＷ２が吸着され（図８参照）、ワークＷ２に替えてワークＷ１がワーク移動ポケット１４に載置されるように（図９参照）、前記ロボット６０を制御する。さらに、コントローラ９０は、ワークＷ１を載置するワーク移動ポケット１４が非保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータ１３を制御すると共に、吸着ノズル６１ｂによって吸着された検査完了後のワークＷ２が良品整列コンベア１５又は不良品排出箱１６に排出されるようにロボット６０を制御する。

図１０は、上記ワークの差し替え時における吸着ノズル６１ａ，６１ｂの動作を説明する図である。図１０（ａ）に示されるように、吸着ノズル６１ａによって吸着されたワークＷ１について保持時検査ユニットによる検査が完了すると、図１０（ｂ）に示されるように、吸着ノズル６１ｂによって検査完了後のワークＷ２が吸着される。そして、図１０（ｃ）に示されるように、エンド部６７が軸線Ａｘ６まわりに旋回することによって吸着ノズル６１ａ，６１ｂの位置が変更され、ワークＷ２に替えてワークＷ１がワーク移動ポケット１４に載置される。最後に、図１０（ｄ）に示されるように、検査完了後のワークＷ２が吸着ノズル６１ｂに吸着された状態で、ワークＷ２が良品整列コンベア１５又は不良品排出箱１６に向けて排出される。

判定処理では、コントローラ９０は、レーザ変位計２０，４０の測定結果及び撮像部３０，５０の撮像結果を取得し、取得した測定結果及び撮像結果に基づきワークＷの表面状態の良否を判定する。コントローラ９０は、レーザ変位計２０，４０の測定結果が示す深さ方向の情報（厚さ・深さ）が所定の正常範囲内であるか否かを判定する。また、コントローラ９０は、撮像部３０，５０の撮像結果が示す寸法、面積、色の濃淡等の情報が所定の正常範囲内であるか否かを判定する。コントローラ９０は、撮像部３０，５０の撮像結果と、ワークＷの良品の画像であるマスタ画像とを比較することによって、寸法、面積、色の濃淡等の情報が正常であるか（マスタ画像と同様であるか）を判定してもよい。各不良項目のうち、例えばカケ、クラック、スアナ、バリについては、撮像部３０，５０の撮像結果が示す寸法に応じて判定が可能である。また、例えばシミについては、撮像部３０，５０の撮像結果が示す濃淡及び面積に応じて判定が可能である。また、例えばガタ不良については、レーザ変位計２０，４０の測定結果が示す寸法に応じて判定が可能である。また、例えばクロカワ、研磨不良、カット不良については、レーザ変位計２０，４０の測定結果及び撮像部３０，５０の撮像結果の双方を用いて判定が可能である。具体的には、クロカワについては撮像結果が示す面積と測定結果が示す深さとから判定が可能であり、研磨不良については撮像結果が示す幅と測定結果が示す深さとから判定が可能であり、カット不良については撮像結果が示す寸法と測定結果が示す深さとから判定が可能である。

コントローラ９０は、レーザ変位計２０の測定結果に基づく良否判定、撮像部３０の撮像結果に基づく良否判定、レーザ変位計４０の測定結果に基づく良否判定、及び、撮像部５０の撮像結果に基づく良否判定を所定の順番で行い、いずれかの良否判定で不良となった時点で、その後の良否判定を行うことなくワークＷが不良品排出箱に１６排出されるようにロボット６０を制御してもよい。コントローラ９０は、不良と判定したワークＷについて、不良項目を特定し（例えばクロカワ等）、不良品排出箱１６における不良項目別の排出位置に不良と判定したワークＷが排出されるようにロボット６０を制御してもよい。

コントローラ９０のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ９０は、ハードウェア上の構成として、例えば図１３に示す回路９００を有する。回路９００は、プロセッサ９０１と、メモリ９０２と、ストレージ９０３と、入出力ポート９０４と、ドライバ９０５とを有する。ドライバ９０５は、検査ユニット１０のロボット６０や各種アクチュエータを駆動するための回路である。入出力ポート９０４は、外部信号の入出力を行うのに加え、ドライバ９０５に対する信号の入出力も行う。プロセッサ９０１は、メモリ９０２及びストレージ９０３の少なくとも一方と協議してプログラムを実行し、入出力ポート９０４を介した信号の入出力を実行することで、上述した機能モジュールを構成する。

なお、コントローラ９０のハードウェア上の構成は、必ずしもプログラムの実行により機能モジュールを構成するものに限られない。例えばコントローラ９０は、専用の論理回路により、又はこれを集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によりこれらの機能モジュールを構成するものであってもよい。

次に、外観検査装置１によるワークＷの外観検査処理（外観検査方法）について、図１４を参照して説明する。

図１４に示されるように、外観検査処理では、最初に、投入コンベア１１にワークＷが投入される（ステップＳ１）。ワークＷは投入コンベア１１を流れ、ピックアップ位置に到達する。この状態で、コントローラ９０によって、ワークＷ１の外Ｒ面Ｗｏがハンド６１によって吸着される（ピックアップされる）ようにロボット６０が制御される（ステップＳ２）。つづいて、コントローラ９０によって、ワークＷ１が吸着ノズル６１ａによって吸着された状態においてレーザ変位計２０によるワークＷ１の検査（内Ｒ面Ｗｉ等のレーザ検査）が行われるようにロボット６０が制御される（ステップＳ３，図６に示される第１レーザ工程（第１工程））。

つづいて、コントローラ９０によって、ステップＳ３の検査の結果、良否判定が合格か否かが判定される（ステップＳ４）。ステップＳ４において不良品であり検査不合格の場合には、コントローラ９０によって、不良品排出箱１６にワークＷが排出されるようにロボット６０が制御される（ステップＳ１３）。

一方で、ステップＳ４において良品であると判定された場合には、コントローラ９０によって、ワークＷ１が吸着ノズル６１ａによって吸着された状態において撮像部３０によるワークＷ１の検査（内Ｒ面Ｗｉ等のカメラ検査）が行われるようにロボット６０が制御される（ステップＳ５，図７に示される第１撮像工程（第１工程））。

つづいて、コントローラ９０によって、ステップＳ５の検査の結果、良否判定が合格か否かが判定される（ステップＳ６）。ステップＳ６において不良品であり検査不合格の場合には、コントローラ９０によって、不良品排出箱１６にワークＷが排出されるようにロボット６０が制御される（ステップＳ１３）。

一方で、ステップＳ６において良品であると判定された場合には、コントローラ９０によって、ハンド６１の保持面である外Ｒ面Ｗｏが露出した状態（上面側となった状態）でワークＷがワーク移動ポケット１４に載置されるようにロボット６０が制御される（ステップＳ７）。そして、コントローラ９０は、ワークＷを載置するワーク移動ポケット１４が非保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータ１３を制御する。

これにより、アクチュエータ１３によって非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動するワークＷについて、レーザ変位計４０による外Ｒ面Ｗｏの検査（外Ｒ面Ｗｏのレーザ検査）が実行される（ステップＳ８，図１１に示される第２レーザ工程（第２工程））。

つづいて、コントローラ９０によって、ステップＳ８の検査の結果、良否判定が合格か否かが判定される（ステップＳ９）。ステップＳ９において不良品であり検査不合格の場合には、コントローラ９０によって、不良品排出箱１６にワークＷが排出されるようにロボット６０が制御される（ステップＳ１３）。

一方で、ステップＳ９において良品であると判定された場合には、アクチュエータ１３によって非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動するワークＷについて、撮像部５０によるワークＷ１の検査（外Ｒ面Ｗｏのカメラ検査）が実行される（ステップＳ１０，図１２に示される第２撮像工程（第２工程））。

つづいて、コントローラ９０によって、ステップＳ１０の検査の結果、良否判定が合格か否かが判定される（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において不良品であり検査不合格の場合には、コントローラ９０によって、不良品排出箱１６にワークＷが排出されるようにロボット６０が制御される（ステップＳ１３）。一方で、ステップＳ１１において良品であり検査合格の場合には、コントローラ９０によって、良品整列コンベア１５にワークＷが排出されるようにロボット６０が制御される。

次に、本実施形態に係る外観検査装置１の作用効果について説明する。

本実施形態に係る外観検査装置１は、ワークＷの表面状態を検査する装置であって、ワークＷの検査面に対してレーザ光を照射すると共に該検査面からの反射光を受光することにより該検査面までの距離を測定するレーザ変位計２０，４０と、ワークＷの検査面を撮像する撮像部３０，５０と、多関節アームを有し、該多関節アームの先端にワークＷを保持するハンド６１が装着されたロボット６０と、コントローラ９０と、を備え、コントローラ９０は、所定の検査面にレーザ変位計２０，４０からのレーザ光が照射されると共に所定の検査面が撮像部３０，５０に撮像されるようにロボット６０を制御することと、レーザ変位計２０，４０の測定結果及び撮像部３０，５０の撮像結果を取得することと、取得した測定結果及び撮像結果に基づきワークＷの表面状態の良否を判定することと、を実行するように構成されている。

本実施形態に係る外観検査装置１では、ワークＷの表面状態の良否を判定するに際して、レーザ変位計２０，４０によるワークＷの検査面の測定結果、及び、撮像部３０，５０によるワークＷの検査面の撮像結果が考慮される。これにより、ワークＷの検査面について、レーザ変位計２０，４０によって深さ方向の異常（凸凹）が検知されると共に、撮像部３０，５０によって寸法、面積、色の濃淡等の異常が検知される。このように、レーザ変位計２０，４０の測定結果及び撮像部３０，５０の撮像結果を用いることにより、例えばレーザ変位計２０，４０のみを用いて表面状態の欠陥を検知する場合と比較して、より様々な不良に係る表面状態の欠陥を検知することができる。このことで、高精度にワークＷの表面状態の検査を行うことができる。また、本実施形態に係る外観検査装置１では、多関節アームの先端に装着されたハンド６１でワークＷを保持するロボット６０が、コントローラ９０によって制御されている。具体的には、所定の検査面にレーザ光が照射されると共に所定の検査面が撮像されるように、ロボット６０が制御されている。すなわち、検査面が、コントローラ９０に制御されたロボット６０によって設定されている。このように、多関節アームを有するロボット６０によって検査面が設定されることにより、所望の検査面となるように検査面を細かく変更すること等が可能となる。このことで、ワークＷの表面を漏れなく検査することが可能になり、より高精度にワークＷの表面状態を検査することができる。

外観検査装置１は、レーザ変位計２０及び撮像部３０は、ワークＷがハンド６１によって保持されている状態における検査に係る保持時検査ユニットであり、レーザ変位計４０及び撮像部５０は、ワークＷがハンド６１によって保持されていない状態における検査であって保持時検査ユニットによる検査においてハンド６１に保持される外Ｒ面Ｗｏを検査面とする検査に係る非保持時検査ユニットであってもよい。このように、ワークＷがハンド６１によって保持されている際の検査に係る構成と、ワークＷがハンド６１によって保持されていない際において保持されている際の保持される面（外Ｒ面Ｗｏ）を検査面とする検査に係る構成とに分けられることにより、上述したようにロボット６０を用いてワークＷの表面を漏れなく検査しながら、ロボット６０を用いる際の保持面についても適切に検査することができる。これにより、より高精度にワークＷの表面状態を検査することができる。

外観検査装置１は、ワークＷを載置可能に構成されたワーク移動ポケット１４と、保持時検査ユニットによる検査エリア、及び、非保持時検査ユニットによる検査エリア間においてワーク移動ポケット１４を移動させるアクチュエータ１３と、を更に備え、コントローラ９０は、ハンド６１に保持される面（外Ｒ面Ｗｏ）が露出した状態でワークＷがワーク移動ポケット１４に載置されるようにロボット６０を制御することと、外Ｒ面Ｗｏが露出した状態のワークＷを載置するワーク移動ポケット１４が非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動するようにアクチュエータ１３を制御することと、をさらに実行するように構成されていてもよい。アクチュエータ１３によって保持時検査ユニットによる検査エリア及び非保持時検査ユニットによる検査エリア間をワーク移動ポケット１４が移動することにより、両エリア間におけるワークＷの移動を円滑に行い、両エリアにおけるワークＷの表面状態の検査を容易に行うことができる。そして、ハンド６１に保持される面が露出した状態のワークＷが非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動することにより、非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動するワークＷについて、ハンド６１に保持される面を検査面として非保持時検査ユニットを構成するレーザ変位計４０及び撮像部５０による検査を適切に行うことができる。

ハンド６１は、ワークＷを吸着可能に構成された複数の吸着ノズル６１ａ，６１ｂを有していてもよい。吸着ノズル６１ａ，６１ｂによってワークＷを保持する構成を採用することにより、保持する面を１面とすることができ、例えば２面以上を挟持するような場合と比較して、保持時検査ユニットによって検査できる面を多くすることができる。このことで、検査の効率を向上させることができる。

ハンド６１は、互いに異なるワークＷを吸着可能に構成された吸着ノズル６１ａ，６１ｂを有していてもよい。互いに異なるワークＷを吸着する吸着ノズル６１ａ，６１ｂが設けられていることにより、例えば、ワーク移動ポケット１４に載置するワークＷを切り替える際に、ワークＷを保持していない吸着ノズルでワーク移動ポケット１４に載置されているワークＷを吸着しワーク移動ポケット１４から移動させると共に、元々ワークＷを保持していた吸着ノズルが吸着するワークＷをワーク移動ポケット１４に載置することが可能になり、ワークＷの切り替えを効率的に行うことができる。すなわち、例えば吸着ノズルが１つしかない場合には、ワーク移動ポケット１４に載置されているワークＷを吸着ノズルで吸着して該ワークＷを移動先に置いた後に、新たなワークＷを吸着してワーク移動ポケット１４に移動させる必要があるのに対して、吸着ノズルが２つ設けられた構成においては、同時に２つのワークＷを吸着することができるので、上述したように例えばワーク移動ポケット１４に載置するワークＷの切り替えを効率的に行うことができる。以上のように、上述した構成によれば、検査をより効率的に行うことができる。

コントローラ９０は、検査完了前のワークＷ１が吸着ノズル６１ａによって吸着された状態において保持時検査ユニットによるワークＷ１の検査が行われるようにロボット６０を制御することと、保持時検査ユニットによるワークＷ１の検査が完了するまでに、検査完了後のワークＷ２を載置するワーク移動ポケット１４が保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータ１３を制御することと、保持時検査ユニットによるワークＷ１の検査の完了後において、吸着ノズル６１ｂによってワークＷ２が吸着されワークＷ２に替えてワークＷ１がワーク移動ポケット１４に載置されるようにロボット６０を制御することと、ワークＷ１を載置するワーク移動ポケット１４が非保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するようにアクチュエータ１３を制御することと、吸着ノズル６１ｂによって吸着されたワークＷ２が排出されるようにロボット６０を制御することと、をさらに実行するように構成されていてもよい。このような制御によれば、上述した２つの吸着ノズル６１ａ，６１ｂを用いて、検査完了後のワークＷ２の排出と、検査途中のワークＷ１の移動とを共に円滑に行うことができる。

ワークＷは、アーチ状に形成されており、コントローラ９０は、保持時検査ユニットの撮像部３０によって内Ｒ面Ｗｉを撮像する際、内Ｒ面Ｗｉのアールを考慮して、撮像部３０に対するワークＷの角度が複数回変更されるように、ロボット６０を制御してもよい。このように、アーチ状に形成された面を撮像するに際して、アーチ状のアールを考慮して異なる角度でワークＷの撮像が行われることにより、例えば各領域における撮像時の焦点距離のばらつきを抑えることが可能になる。このことで、アーチ状に形成された面についても適切に検査を行うことができる。また、アールを考慮して角度を変えながら撮像が行われることにより、例えばワークＷにおける複数の検出面と撮像部３０とを適切に正対させて撮像を行うことが可能になり、検出精度を向上させることができる。

コントローラ９０は、レーザ変位計２０の測定結果に基づく良否判定、撮像部３０の撮像結果に基づく良否判定、レーザ変位計４０の測定結果に基づく良否判定、及び、撮像部５０の撮像結果に基づく良否判定を所定の順番で行い、いずれかの良否判定で不良となった時点で、その後の良否判定を行うことなくワークＷが排出されるようにロボット６０を制御してもよい。これにより、不良であることが確定したワークＷについてさらなる良否判定を行う必要がなく、検査時間を短縮することができる。

コントローラ９０は、撮像部３０，５０の撮像結果と、ワークＷの良品の画像であるマスタ画像とを比較することにより、表面状態の良否を判定してもよい。これにより、検査対象であるワークＷの良否判定を適切且つ簡易に行うことができる。

外観検査装置１は、投入されたワークＷを搬送する投入コンベア１１と、投入コンベア１１を流れるワークＷの姿勢を撮像するワーク位置決めカメラ１２と、を更に備え、コントローラ９０は、ワーク位置決めカメラ１２から取得するワークＷの姿勢を考慮して、撮像結果におけるワークＷの向きとワークＷの輪郭を示すアライメント用のマスタ画像におけるワークＷの向きとが同様になるようにハンド６１によってワークＷが保持されるように、ロボット６０を制御してもよい。これにより、ハンド６１によって保持されるワークＷの向きを予め定めた向きとすることができ、ワークＷの良否判定をより正確に行うことができる。

外観検査装置１は、複数の不良項目についての検査を行い、コントローラ９０は、複数の不良項目のうち少なくとも一つの不良項目について、レーザ変位計２０，４０の測定結果及び撮像部３０，５０の撮像結果の双方を用いて良否を判定してもよい。例えば研磨不良等については、深さ方向及び幅方向（面積）の双方の情報がなければ高精度に良否判定を行うことができないところ、レーザ変位計の測定結果（深さ方向の情報）及び撮像部の撮像結果（面積）の双方の情報に基づき、研磨不良等の不良項目についての良否判定を行うことにより、特定の不良項目についても高精度に良否判定を行うことができる。

外観検査装置は、複数の不良項目についての検査を行い、コントローラ９０は、不良と判定したワークＷについて、不良項目別の排出位置に排出されるように、ロボット６０を制御してもよい。これにより、不良と判定されたワークＷは不良項目別に配列されることになり、どのような不良がどれだけ生じたかをわかりやすくすることができる。

なお、外観検査装置１においては、図１に示されるように、投入コンベア１１におけるワークＷのピックアップ位置から撮像部３０による検査箇所までの動線上にレーザ変位計２０が設けられており、さらに、撮像部３０による検査箇所の直下にワーク移動ポケット１４がセットされて、その後、アクチュエータ１３によって移動させられるワーク移動ポケット１４に載置されたワークＷに対してレーザ変位計４０及び撮像部５０による検査が行われることにより、ワークＷの姿勢変更回数を少なくしながら、ワークＷの移動距離及び移動時間を短くして効率よく円滑に検査を行うことができる。

１…外観検査装置、１２…ワーク位置決めカメラ（カメラ）、１３…アクチュエータ、１４…ワーク移動ポケット（載置部）、２０，４０…レーザ変位計、３０，５０…撮像部、６０…ロボット、６１…ハンド、６１ａ，６１ｂ…吸着ノズル、９０…コントローラ（制御装置）、Ｗ…ワーク。

Claims (11)

1. 部品の表面状態を検査する外観検査装置であって、
   前記部品の検査面に対してレーザ光を照射すると共に該検査面からの反射光を受光することにより該検査面までの距離を測定する一又は複数のレーザ変位計と、
   前記部品の検査面を撮像する一又は複数の撮像部と、
   多関節アームを有し、該多関節アームの先端に前記部品を保持するハンドが装着されたロボットと、
   制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   所定の検査面に前記レーザ変位計からのレーザ光が照射されると共に所定の検査面が前記撮像部に撮像されるように前記ロボットを制御することと、前記レーザ変位計の測定結果及び前記撮像部の撮像結果を取得することと、取得した前記測定結果及び前記撮像結果に基づき前記部品の表面状態の良否を判定することと、を実行するように構成されており、
   前記複数のレーザ変位計として第１及び第２のレーザ変位計を備えると共に、前記複数の撮像部として第１及び第２の撮像部を備え、
   前記第１のレーザ変位計及び前記第１の撮像部は、前記部品が前記ハンドによって保持されている状態における検査に係る保持時検査ユニットであり、
   前記第２のレーザ変位計及び前記第２の撮像部は、前記部品が前記ハンドによって保持されていない状態における検査であって前記保持時検査ユニットによる検査において前記ハンドに保持される面を検査面とする検査に係る非保持時検査ユニットである、外観検査装置。
2. 前記部品を載置可能に構成された載置部と、
   前記保持時検査ユニットによる検査エリア、及び、前記非保持時検査ユニットによる検査エリア間において前記載置部を移動させるアクチュエータと、を更に備え、
   前記制御装置は、
   前記ハンドに保持される面が露出した状態で前記部品が前記載置部に載置されるように前記ロボットを制御することと、前記ハンドに保持される面が露出した状態の前記部品を載置する前記載置部が前記非保持時検査ユニットによる検査エリアを移動するように前記アクチュエータを制御することと、をさらに実行するように構成されている、請求項１記載の外観検査装置。
3. 前記ハンドは、前記部品を吸着可能に構成された一又は複数の吸着ノズルを有する、請求項２記載の外観検査装置。
4. 前記ハンドは、互いに異なる前記部品を吸着可能に構成された第１及び第２の吸着ノズルを有する、請求項３記載の外観検査装置。
5. 前記制御装置は、
   検査完了前の第１の部品が前記第１の吸着ノズルによって吸着された状態において前記保持時検査ユニットによる前記第１の部品の検査が行われるように前記ロボットを制御することと、前記保持時検査ユニットによる前記第１の部品の検査が完了するまでに、検査完了後の第２の部品を載置する前記載置部が前記保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するように前記アクチュエータを制御することと、前記保持時検査ユニットによる前記第１の部品の検査の完了後において、前記第２の吸着ノズルによって前記第２の部品が吸着され前記第２の部品に替えて前記第１の部品が前記載置部に載置されるように前記ロボットを制御することと、前記第１の部品を載置する前記載置部が前記非保持時検査ユニットによる検査エリアに移動するように前記アクチュエータを制御することと、前記第２の吸着ノズルによって吸着された前記第２の部品が排出されるように前記ロボットを制御することと、をさらに実行するように構成されている、請求項４記載の外観検査装置。
6. 前記部品は、前記ハンドに保持される面及びその裏面がアーチ状に形成されており、
   前記制御装置は、
   前記保持時検査ユニットの前記第１の撮像部によって前記裏面を撮像する際、前記裏面のアールを考慮して、前記第１の撮像部に対する前記部品の角度が複数回変更されるように、前記ロボットを制御する、請求項１～４のいずれか一項記載の外観検査装置。
7. 前記制御装置は、
   前記第１のレーザ変位計の前記測定結果に基づく良否判定、前記第１の撮像部の前記撮像結果に基づく良否判定、前記第２のレーザ変位計の前記測定結果に基づく良否判定、及び、前記第２の撮像部の前記撮像結果に基づく良否判定を所定の順番で行い、
   いずれかの良否判定で不良となった時点で、その後の良否判定を行うことなく前記部品が排出されるように前記ロボットを制御する、請求項１～６のいずれか一項記載の外観検査装置。
8. 前記制御装置は、前記撮像部の撮像結果と、部品の良品の画像であるマスタ画像とを比較することにより、前記表面状態の良否を判定する、請求項１～７のいずれか一項記載の外観検査装置。
9. 複数の不良項目についての検査を行い、
   前記制御装置は、前記複数の不良項目のうち少なくとも一つの不良項目について、前記レーザ変位計の測定結果及び前記撮像部の撮像結果の双方を用いて良否を判定する、請求項１～８のいずれか一項記載の外観検査装置。
10. 複数の不良項目についての検査を行い、
    前記制御装置は、不良と判定した部品について、不良項目別の排出位置に排出されるように、前記ロボットを制御する、請求項１～９のいずれか一項記載の外観検査装置。
11. 部品の表面状態を検査する外観検査方法であって、
    ロボットの多関節アームの先端に装着されたハンドにより部品を保持した状態において、第１のレーザ変位計及び第１の撮像部によって、所定の検査面の検査を行う第１工程と、
    前記ハンドにより前記部品が保持されていない状態において、第２のレーザ変位計及び第２の撮像部によって、前記ハンドによって保持される面の検査を行う第２工程と、
    前記第１工程及び前記第２工程の検査結果に基づき、前記部品の表面状態の良否を判定する第３工程と、を含む外観検査方法。

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