JP7466229B2 - プレス部品用検査装置及びプレス部品の検査方法 - Google Patents

Description

ここに開示された技術は、プレス部品用検査装置及びプレス部品の検査方法に関する技術分野に属する。

従来より、プレス成形部品の生産ラインには、成形後のプレス部品の成形状態の良否を検査するプレス部品用検査装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載のプレス部品用検査装置は、プレス部品を搬送する搬送手段と、プレス部品を搬送方向と直交する方向から撮影するカメラと、該カメラの撮影領域に入ったプレス部品の平面部に対して垂直に光を照射する第１光源と、上記カメラの撮影領域に入ったプレス部品の平面部に対して斜めに光を照射する第２光源と、プレス部品の良否を判定する判定手段とを備える。判定手段は、カメラで撮影したプレス部品の画像を演算処理する演算部と、プレス部品の表面仕上がり状態の基準データが記憶された記憶部とを有している。判定手段は、演算部で処理されたプレス部品の演算データと基準データとを比較してプレス部品の良否を判定している。

特開２０１４－３７９７７号公報

ところで、プレス部品が、平面部と、該平面部周縁に連続する側面部とを有しているときには、傷や亀裂などのプレス部品の欠陥は、平面部及び側面部のどちらにも発生し得る。特許文献１のような検査装置では、カメラはプレス部品の搬送方向と直交する方向からしか撮影しないため、側面部を撮影しにくい。このため、平面部に対する側面部の傾斜角度が大きいときには、プレス部品の欠陥が判定しにくくなる。よって、プレス部品の良否の判定精度を向上させるという観点からは改良の余地がある。

ここに開示された技術は、斯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、プレス部品の良否の判定精度を向上させることにある。

上記課題を解決するために、ここに開示された技術の第１の態様は、平面部及び該平面部の周縁に連続する側面部からなるパネル状のプレス部品を検査するためのプレス部品用検査装置を対象として、上記プレス部品を上記平面部が搬送方向に沿う姿勢で搬送する搬送手段と、上記搬送手段により搬送される上記プレス部品を、上記搬送方向に直交する方向から撮影するための正対カメラと、上記正対カメラに隣接配置され、上記正対カメラの撮影角度と異なる撮影角度となるように上記搬送方向に対して傾斜して配置された傾斜カメラと、上記正対及び傾斜カメラでそれぞれ撮影された画像に基づいて上記プレス部品の成形状態を検査する検査手段とを備え、上記傾斜カメラは、上記搬送方向の反進行側を向く姿勢で配置された第１の傾斜カメラと、上記搬送方向の進行側を向く姿勢で配置された第２の傾斜カメラとを含み、上記検査手段は、撮影された画像を演算処理する演算部と、該演算部で演算処理された画像データに基づいて上記プレス部品の成形状態の良否を判定する判定部とを有するカメラ処理部を、上記正対及び傾斜カメラ毎に有し、上記正対カメラ、並びに、第１及び第２の傾斜カメラは、上記プレス部品が撮影領域に入っているか否かに関わらず、上記プレス部品を単位時間毎に連続して撮影するように構成されていることを特徴とする。

ここに開示された技術の第２の態様は、上記第１の態様において、上記各カメラ処理部は、他の上記カメラ処理部に対して上記プレス部品の検出信号を送信する送信部と、他の上記カメラ処理部から送信された上記検出信号を受信する受信部と、対応する上記正対及び傾斜カメラで撮影されかつ上記演算部で演算処理された画像データを一時的に保存する一時保存部と、をそれぞれ有し、上記検査手段は、上記各カメラのうち一部のカメラをメインカメラとし、残りのカメラをサブカメラとして、該メインカメラが上記プレス部品を検出したときには、上記メインカメラの上記カメラ処理部であるメインカメラ処理部は、上記サブカメラの上記カメラ処理部であるサブカメラ処理部に上記検出信号を送信するとともに、上記メインカメラ処理部及び上記サブカメラ処理部は、上記検出信号を送信又は受信した後に、上記各判定部での判定処理をそれぞれ行うように構成されていることを特徴とする。

ここに開示された技術の第３の態様は、上記第２の態様において、上記正対カメラ、並びに、第１及び第２の傾斜カメラは、上記プレス部品を単位時間毎に連続して撮影するように構成され、上記各カメラ処理部は、単位時間毎に連続して撮影されかつ上記演算部で演算処理された画像データを上記一時保存部に逐次保存しており、上記検査手段は、上記正対カメラを上記メインカメラとし、上記第１及び第２の傾斜カメラを上記サブカメラとして、上記メインカメラ処理部の上記判定部は、上記プレス部品を検出した直後の第１所定期間に撮影された画像の画像データを上記一時保存部から読み出して判定処理を行い、上記第１の傾斜カメラの上記サブカメラ処理部の上記判定部は、上記第１所定期間よりも前の第２所定期間に撮影された画像の画像データを上記一時保存部から読み出して判定処理を行い、上記第２の傾斜カメラの上記サブカメラ処理部の上記判定部は、上記第１所定期間よりも後の第３所定期間に撮影された画像の画像データを上記一時保存部から読み出して判定処理を行うように構成されていることを特徴とする。

ここに開示された技術の第４の態様は、上記第２又は第３の態様において、上記メインカメラ及びサブカメラ処理部の上記演算部は、上記メインカメラで撮影された画像の各画素の色強度をそれぞれ算出し、上記プレス部品を検出する前に撮影された画像の各画素の色強度に対して、色強度が所定量以上変化した画素の数が所定数以上となったときに、上記プレス部品を検出したとして、上記検出信号を上記サブカメラ処理部に送信することを特徴とする。

ここに開示された技術の第５の態様は、プレス部品の検査方法に関する技術である。具体的には、平面部及び該平面部の周縁に連続する側面部からなるパネル状のプレス部品の検査方法を対象として、上記プレス部品を、上記平面部が搬送方向に沿う姿勢で搬送させる搬送工程と、搬送される上記プレス部品を、搬送方向に直交する方向から撮影するための正対カメラと、該正対カメラに隣接配置され、該正対カメラの撮影角度と異なる撮影角度となるように上記搬送方向に対して傾斜して配置された傾斜カメラとにより撮影する撮影工程と、上記撮影工程で撮影された各画像を、上記正対カメラで撮影された画像と上記傾斜カメラで撮影された画像とに分けて、それぞれ独立して演算処理する演算工程と、上記各カメラのうち一部のカメラをメインカメラとし、残りのカメラをサブカメラとして、上記メインカメラで撮影された各画像の画像データに基づいて、上記プレス部品を検出する検出工程と、上記演算工程で演算処理された画像データに基づいて、上記プレス部品の成形状態の良否を判定する判定工程とを含み、上記傾斜カメラは、上記搬送方向の反進行側を向く姿勢で配置された第１の傾斜カメラと、上記搬送方向の進行側を向く姿勢で配置された第２の傾斜カメラとを含み、上記撮影工程は、上記判定工程は、上記正対カメラで撮影された画像の画像データに基づく判定と、上記傾斜カメラで撮影された画像の画像データに基づく判定とを、それぞれ独立して実行するとともに、上記検出工程で上記プレス部品が検出された後に実行する工程であり、上記撮影工程は、上記プレス部品が、上記正対カメラ、並びに、第１及び第２の傾斜カメラのそれぞれの撮影領域に入っているか否かに関わらず、上記プレス部品を単位時間毎に連続して撮影する工程である。

ここに開示された技術の第１の態様によると、正対カメラと傾斜カメラとを備えるため、プレス部品の平面部及び側面部をそれぞれ適切な撮影角度で撮影することができる。また、検査手段は、正対カメラ及び傾斜カメラのそれぞれに対してカメラ処理部を有している。例えば、プレス部品が平面部の幅が広く、側面部の幅が狭いようなときには、正対カメラと傾斜カメラとでは、良否の判定に必要な画像の数等が異なる。正対カメラと傾斜カメラのそれぞれに対してカメラ処理部を有しておけば、各カメラに対してそれぞれ適切な処理を行うことができる。したがって、プレス部品の良否の判定精度を向上させることができる。

また、正対カメラと傾斜カメラとを隣接配置させることにより、検査装置の設置スペースを出来る限りコンパクトにすることができる。

第２の態様によると、メインカメラのみがプレス部品を検出するため、サブカメラ処理部の負荷を小さくすることができる。これにより、サブカメラ処理部の判定部における、プレス部品の良否判定の判定時間を短くすることができるとともに、判定精度をより向上させることができる。また、カメラとセンサとを兼用させた状態となるため、別個にセンサを配置する場合と比較して、検査装置の設置スペースを小さくできるとともに、コストを削減することができる。

第３の態様によると、第１の傾斜カメラは、搬送方向の反進行側に傾斜して配置されているため、プレス部品を正対カメラよりも早い段階で撮影することができる。一方で、第２の傾斜カメラは、搬送方向の進行側に傾斜して配置されているため、プレス部品を正対カメラよりも後の段階でなければ撮影することができない。このため、メインカメラとしての正対カメラがプレス部品を検出したときには、第１の傾斜カメラは、既に判定に必要な画像を撮影している一方、第２の傾斜カメラは、検出後、更に時間をおいてからでないと、判定に必要な画像を撮影できない。

これに対して、第３の態様では、メインカメラ処理部（正対カメラのカメラ処理部）は、プレス部品を検出した直後の第１所定期間に撮影された画像で判定処理を行う。第１の傾斜カメラのサブカメラ処理部は、第１所定期間よりも前の第２所定期間に撮影された画像で行う。第２の傾斜カメラのサブカメラ処理部は、第１所定期間よりも後の第３所定期間に撮影された画像で判定処理を行う。これらのことにより、メインカメラのみでプレス部品の検出を行いつつも、搬送されたプレス部品の良否判定を、適切なタイミングで撮影された画像を用いて行うことができる。この結果、プレス部品の良否の判定精度を更に向上させることができる。

第４の態様によると、搬送手段の色及びプレス部品の色に応じて、搬送されるプレス部品を、メインカメラで適切に検出することができる。これにより、プレス部品の良否の判定精度を一層向上させることができる。

第５の態様によると、例えば、正対カメラの画像データからプレス部品の平面部の判定を行い、傾斜カメラの画像データからプレス部品の側面部の判定のみを行うような処理が可能となる。これにより、プレス部品の形状に合わせた判定が可能となり、プレス部品の良否の判定精度を向上させることができる。またメインカメラのみがプレス部品を検出するようにすることにより、サブカメラで撮影された画像に基づく処理の負荷を小さくすることができる。これにより、プレス部品の良否の判定精度をより向上させることができる。

プレス部品用検査装置の構成を示す概略図である。 コンピュータの構成を示すブロック図である。 搬送されるプレス部品と各カメラとの位置関係を示す図であり、（ａ）は、第１の傾斜カメラでプレス部品の第１の側面部を撮影可能になった状態、（ｂ）は、正対カメラでプレス部品を検出した状態、（ｃ）は、第２の傾斜カメラでプレス部品の第２の側面部を撮影可能になった状態をそれぞれ示す。 第１及び第２の傾斜カメラの撮影角度を変更するときの状態を示す動作図である。 各カメラで撮影された画像のうち判定部に送られる画像を示す概略図である。 コンピュータによるプレス部品の検査時の処理動作を示すフローチャートである。

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るプレス部品用検査装置１を概略的に示す。この検査装置１は、所定の板材から、平面部１１及び該平面部１１の周縁に連続する２つの側面部１２を有するようにプレス成形されたパネル状のプレス部品１０の成形状態を検査する装置である。具体的には、検査装置１は、プレス部品１０に生じる傷、亀裂、しわ等の有無を検査し、プレス部品１０の成形状態の良否を判定する。検査装置１は、プレス部品１０を成形する生産ラインに配置されている。

検査装置１は、プレス部品１０を平面部１１が搬送方向に沿う姿勢で搬送するベルト式のコンベア２（搬送手段）を備えている。コンベア２は、例えば、０．３ｍ／ｓの速度でプレス部品１０を水平方向に搬送する。コンベア２には、プレス部品１０が一定の間隔で断続的に搬送されている。以下の説明では、コンベア２の搬送方向のうち、プレス部品１０が進む側を進行側、該進行側とは反対側を反進行側という。

検査装置１は、コンベア２で搬送されるプレス部品を撮影するための複数（本実施形態では１８台）のカメラ３を備えている。複数のカメラ３は、コンベア２により搬送されるプレス部品１０を上記搬送方向に直交する方向から撮影するための６台の正対カメラ３０を含む。複数のカメラ３は、正対カメラ３０に隣接配置されかつコンベア２により搬送されるプレス部品１０を上記搬送方向の進行側から撮影するための６台の第１の傾斜カメラ３１を含む。複数のカメラ３は、正対カメラ３０に隣接配置されかつコンベア２により搬送されるプレス部品１０を上記搬送方向の反進行側から撮影するための６台の第２の傾斜カメラ３２を含む。第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２は、図３に示すように、正対カメラ３０の撮影角度とは異なる撮影角度となるようにそれぞれ配置されている。正対カメラ３０は、主に、プレス部品１０の平面部１１を撮影するためのカメラである。第１の傾斜カメラ３１は、主に、プレス部品１０の上記搬送方向の進行側の側面部１２（以下、第１の側面部１２ａという）周辺を撮影するためのカメラである。第２の傾斜カメラ３２は、主に、プレス部品１０の上記搬送方向の反進行側の側面部１２（以下、第２の側面部１２ｂという）周辺を撮影するためのカメラである。以下の説明では、正対カメラ３０、並びに、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２を区別しないときには、単に、カメラ３という。

各カメラ３は、例えば、０．１ｍｓｅｃの撮影速度で連続して撮影するＣＣＤカメラで構成されている。各カメラ３は、図３に示すように、コンベア２の上方に下を向く姿勢でそれぞれ支持装置４に支持されている。具体的には、各正対カメラ３０は、支持装置４の水平部４０に、鉛直下側を向く姿勢でそれぞれ支持されている。各第１の傾斜カメラ３１は、支持装置４の第１の傾斜部４１に、上記搬送方向の反進行側を向く姿勢でそれぞれ支持されている。各第２の傾斜カメラ３２は、支持装置４の第２の傾斜部４２に、上記搬送方向の進行側を向く姿勢でそれぞれ支持されている。

支持装置４の第１及び第２の傾斜部４１，４２は、図４に示すように、水平部４０に対する傾斜角度を変更可能に構成されている。第１及び第２の傾斜部４１，４２の水平部４０に対する傾斜角度は、コンベア２で搬送されるプレス部品１０の形状に応じて変更される。例えば、プレス部品１０において、側面部１２の平面部１１に対する傾斜角度が大きいときには、第１及び第２の傾斜部４１，４２の水平部４０に対する傾斜角度を大きく、すなわち、水平部４０に対して直角に近付くようにする。一方で、側面部１２の平面部１１に対する傾斜角度が小さいときには、第１及び第２の傾斜部４１，４２の水平部４０に対する傾斜角度を小さく、すなわち、水平部４０に対して水平に近付くようにする。これにより、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２を用いて、第１及び第２の側面部１２ａ，１２ｂがそれぞれ適切に撮影されるようになる。

各カメラ３は、プレス部品１０が撮影領域に入っているか否かに関わらず、０．１ｍｓｅｃの撮影速度で連続して撮影を行うように構成されている。

検査装置１は、各正対カメラ３０、並びに、各第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２でそれぞれ撮影された画像に基づいてプレス部品１０の成形状態を検査するコンピュータ５（検査手段）を備える。本実施形態では、コンピュータ５は２台あり、各コンピュータ５は、それぞれ９台のカメラ３に接続されている。具体的には、１つの正対カメラ３０と、当該正対カメラ３０に対して搬送方向に隣接する第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２の１台ずつとで構成される複数（本実施形態では６つ）のカメラ群１３０のうち、３つのカメラ群１３０の各カメラ３が一方のコンピュータ５に接続され、残りの３つのカメラ群１３０の各カメラ３が他方のコンピュータ５に接続されている。

本実施形態では、各カメラ群１３０を構成する３個のカメラ３のうち正対カメラ３０がメインカメラをそれぞれ構成し、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２がサブカメラをそれぞれ構成する。本明細書でいう、メインカメラとは、プレス部品１０の成形状態を判定するための判定用の画像を撮影する役割に加えて、プレス部品１０が搬送されたことを検出する役割を有するカメラのことである。尚、各カメラ群１３０を構成する３個のカメラ３（正対カメラ３０、第１の傾斜カメラ３１及び第２の傾斜カメラ３２）のうちどのカメラ３をメインカメラにするかは、ユーザーが設定可能である。

コンピュータ５は、カメラ３毎にカメラ処理部５０を有する。以下の説明では、正対カメラ３０、すなわち、メインカメラと接続されたカメラ処理部５０をメインカメラ処理部５０ａという一方、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２、すなわち、サブカメラと接続されたカメラ処理部５０をサブカメラ処理部５０ｂという。メインカメラ処理部５０ａとサブカメラ処理部５０ｂとを区別しないときには、単に、カメラ処理部５０という。尚、図２では、１つのカメラ群１３０を構成する各カメラ３の各カメラ処理部５０のみを示しているが、実際には、コンピュータ５は、各カメラ３に対応するカメラ処理部５０をそれぞれ有している。

各カメラ処理部５０は、各カメラ３で撮影された画像を演算処理する演算部５１をそれぞれ有する。各カメラ処理部５０は、演算部５１で演算処理された画像データに基づいてプレス部品１０の成形状態の良否を判定する判定部５２をそれぞれ有する。各カメラ処理部５０は、カメラ３でプレス部品１０が検出されたか否かを判断するための検出部５３をそれぞれ有する。各カメラ処理部５０は、他のカメラ処理部５０に対してプレス部品１０を検出したという検出信号を送信する送信部５４をそれぞれ有する。各カメラ処理部５０は、他のカメラ処理部５０から送信された上記検出信号を受信する受信部５５をそれぞれ有する。各カメラ処理部５０は、対応するカメラ３で撮影されかつ演算部５１で演算処理された画像を一時的に保存する一時保存部５６をそれぞれ有する。また、各カメラ処理部５０は、各種データを記憶する記憶部５７をそれぞれ有する。図２に示すように、本実施形態では、各カメラ処理部５０は、３つの判定部５２をそれぞれ有する。

演算部５１は、各カメラ３で連続して撮影された各画像を逐次演算して、画像の明暗及び色差から画像データを生成する。具体的には、演算部５１は、例えば、各画像の各画素の色強度（Ｒ値＋Ｇ値＋Ｂ値）を算出する。演算部５１は、逐次、演算処理した画像データを検出部５３及び一時保存部５６にそれぞれ送る。

検出部５３は、演算部５１から送られた画像データに基づいて、プレス部品１０が搬送されたことを検出する。具体的には、検出部５３は、プレス部品１０を検出する前に撮影された画像（以下、検出前画像という）の各画素の色強度に対して、色強度が所定量以上変化した画素の数が所定数以上となったときに、カメラ３でプレス部品１０が検出されたと判断する。すなわち、上記検出前画像には、コンベア２が撮影されている。例えば、コンベア２の色が黒であった場合には、上記検出前画像では、ほとんどの画素の色強度が０に近い値になる。そこに、黒以外の色をしたプレス部品１０が流れてくれば、該プレス部品１０を撮影した画像では、多くの画素で色強度が大きくなる。一方で、例えば、コンベア２の色が白であった場合には、上記検出前画像では、ほとんどの画素の色強度が最大値に近い値になる。そこに、白以外の色をしたプレス部品１０が流れてくれば、該プレス部品１０を撮影した画像では、多くの画素で色強度が小さくなる。これらのことから、色強度が所定量以上変化した画素の数を算出することで、プレス部品１０を適切に検出することができる。詳しくは後述するが、各カメラ処理部５０はそれぞれ検出部５３を有しているが、実際に作動するのは、メインカメラ処理部５０ａにおける検出部５３のみである。尚、所定色強度とは、背景（例えば、コンベア２の色）とプレス部品１０とを区別できる程度の色強度である。また、所定数とは、プレス部品１０における上記搬送方向の進行側の一部が撮影領域に入ったことを認識できる程度の画素数である。

送信部５４は、検出部５３からプレス部品１０を検出したという信号を受信したときに、上記検出信号を他のカメラ処理部５０に送信する。詳しくは後述するが、各カメラ処理部５０はそれぞれ送信部５４を有しているが、実際に作動するのは、検出部５３のときと同様に、メインカメラ処理部５０ａにおける送信部５４のみである。

受信部５５は、他のカメラ処理部５０の送信部５４から送信された上記検出信号を受信して、該検出を受信したことを各判定部５２にそれぞれ伝達する。詳しくは後述するが、各カメラ処理部５０はそれぞれ受信部５５を有しているが、実際に作動するのは、サブカメラ処理部５０ｂにおける受信部５５のみである。

一時保存部５６では、演算部５１から送られている画像データが逐次保存される。

判定部５２は、上記検出信号を送信部５４が送信した後又は受信部５５が受信した後に、判定処理をそれぞれ行う。具体的には、メインカメラ処理部５０ａの判定部５２は、送信部５４が上記検出信号を送信した後に判定処理を開始する一方、サブカメラ処理部５０ｂの判定部５２は、受信部５５が上記検出信号を受信した後に判定処理を開始する。

各カメラ処理部５０がそれぞれ有する３つの判定部５２は、それぞれ独立して判定処理を行うことができる。本実施形態では、各カメラ処理部５０では、上記検出信号を送信又は受信した後に、３つの判定部５２のうち作動していない判定部５２が選択されて、選択された判定部５２により判定処理が行われる。各カメラ処理部５０では、上記検出信号を送信又は受信した時に、３つの判定部５２が全て判定処理中であった場合には、３つの判定部５２のうち、現時点で判定処理の実行時間が最も長いもの（最も早い時期に判定処理を開始したもの）の判定処理が中止されて、新たな判定処理が実行される。

記憶部５７は、プレス部品１０が良品時の成形状態の基準データを予め記憶している。判定部５２は、一時保存部５６から判定処理に必要な画像データを読み出して、該画像データを上記基準データと比較して上記プレス部品１０の良否を判定する。判定部５２は、例えば、撮影された画像に傷とみなすことができる箇所が１つでもあれば、該傷が検出されたプレス部品１０を不良品であると判定する。

次に、コンベア２で搬送中のプレス部品１０と各カメラ３の撮影領域との関係について説明する。

図３（ａ）に示すように、プレス成形後のプレス部品１０がコンベア２で搬送されてくると、まず、プレス部品１０は第１の傾斜カメラ３１の撮影領域に入る。このとき、プレス部品１０は、正対カメラ３０及び第２の傾斜カメラ３２の撮影領域には入っていない。このため、第１の傾斜カメラ３１では、メインカメラである正対カメラ３０がプレス部品１０を検出する前の段階から、プレス部品１０が撮影される。

プレス部品１０が搬送されると、図３（ｂ）に示すように、プレス部品１０は正対カメラ３０の撮影領域に入る。これにより、正対カメラ３０はプレス部品１０を検出する。このとき、プレス部品１０は、第２の傾斜カメラ３２の撮影領域には入っていない。正対カメラ３０がプレス部品１０を検出した後に、該正対カメラ３０でプレス部品１０が撮影される。

その後、プレス部品１０が搬送されて、図３（ｃ）に示すように、該プレス部品１０が第２の傾斜カメラ３２の撮影領域に入ると、第２の傾斜カメラ３２でプレス部品１０が撮影される。このように、第２の傾斜カメラ３２では、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出してから、更に時間をおいた後の段階でなければ、プレス部品１０を撮影することができない。

上記のように、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２が搬送方向に対して傾斜して配置されていると、判定処理に必要なプレス部品１０の画像を撮影するタイミングにずれが生じる。各カメラ３０のそれぞれでプレス部品１０の検出を行うことも可能であるが、これでは、各カメラ３０の各カメラ処理部５０がプレス部品１０の検出処理とプレス部品１０の良否判定とを同時に実行する必要があり、各カメラ処理部５０の負荷が大きくなる。この結果、プレス部品１０の良否判定に時間がかかってしまうとともに、判定精度が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態では、メインカメラ処理部５０ａのみがプレス部品１０の検出処理を実行して、サブカメラ処理部５０ｂは、メインカメラ処理部５０ａの送信部５４から送信された上記検出信号を受信部５５で受信した後で判定処理を実行するようにした。すなわち、本実施形態のコンピュータ５は、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出したときには、正対カメラ３０のカメラ処理部５０であるメインカメラ処理部５０ａは、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２のカメラ処理部５０であるサブカメラ処理部５０ｂに上記検出信号を送信するように構成されている。

図５には、各カメラ処理部５０でプレス部品１０の良否判定に用いられる画像について模式的に示している。図５においてハッチングをしているものが、プレス部品１０の良否判定に用いられる画像である。具体的には、メインカメラ処理部５０ａの判定部５２は、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出したときには、上記検出信号を送信した直後の第１所定期間に撮影された画像の画像データを一時保存部５６から読み出して判定処理を行う。第１の傾斜カメラ３１のサブカメラ処理部５０ｂの判定部５２は、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出したときには、上記検出信号を受信する前の第２所定期間に撮影された画像の画像データを一時保存部５６から読み出して判定処理を行う。第２の傾斜カメラ３２のサブカメラ処理部５０ｂの判定部５２は、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出したときには、上記検出信号を受信してから、予め設定された特定期間が経過した後の第３所定期間に撮影された画像の画像データを一時保存部５６から読み出して判定処理を行う。尚、「上記検出信号を送信した直後」とは、上記検出信号の送信と同時を含む。

上記第１所定期間は、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出してから、正対カメラ３０の撮影領域に平面部１１と第２の側面部１２ｂとの間の角部が入るまでの期間を含む期間である。上記第２所定期間は、第１の傾斜カメラ３１の撮影領域に第１の側面部１２ａの高さ方向の全体像が含まれる期間である。上記第３所定期間は、第２の傾斜カメラ３２の撮影領域に第２の側面部１２ｂの高さ方向の全体像が含まれる期間である。また、上記特定期間とは、正対カメラ３０がプレス部品１０を検出してから、第２の傾斜カメラ３２の撮影領域に第２の側面部１２ｂの高さ方向の全体像が含まれるまでの期間である。

上記第１～第３所定期間及び上記特定期間は、プレス部品１０の形状、コンベア２の搬送速度、各カメラ３の撮影領域、及び、支持装置４における第１及び第２の傾斜部４１，４２の水平部４０に対する傾斜角度等に基づいてカメラ３毎にそれぞれ設定されている。尚、上記第１～第３所定期間及び上記特定期間は、全てのカメラ群１３０で同じでもよく、カメラ群１３０毎に異なっていてもよい。

上記のように制御することで、各カメラ処理部５０において、プレス部品１０の良否判定を、適切なタイミングで撮影された画像を用いて行うことができる。この結果、プレス部品１０の良否の判定精度を向上させることができる。また、プレス部品１０の検出はメインカメラ（ここでは、正対カメラ３０）のみで実行されるので、サブカメラ処理部５０ｂの負荷を小さくすることができる。これにより、サブカメラ処理部５０ｂの判定部５２における、プレス部品１０の良否判定の判定速度を早くすることができるとともに、該良否判定の判定精度も向上させることができる。

次に、コンピュータ５によるプレス部品１０の検査時の処理動作を図６のフローチャートに基づいて説明する。尚、図６に示すフローチャートは、１つのカメラ群１３０の処理動作である。このフローチャートは、生産ラインが作動している間は繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１において、コンピュータ５は、各カメラ３での撮影を開始させる。

次のステップＳ２では、コンピュータ５は、正対カメラ３０でプレス部品１０を検出したか否かを判定する。これは、メインカメラ処理部５０ａの検出部５３でプレス部品１０が検出されたと判断されたか否か基づいていて判定する。コンピュータ５は、メインカメラ処理部５０ａの検出部５３でプレス部品１０が検出されたと判断されたＹＥＳのときには、ステップＳ３に進む一方で、メインカメラ処理部５０ａの検出部５３でプレス部品１０が検出されたと判断されていないＮＯのときには、ステップＳ２に戻り、再び判定を行う。

上記ステップＳ３では、コンピュータ５は、メインカメラ処理部５０ａの送信部５４から、サブカメラ処理部５０ｂに対して検出信号を送信させる。

次のステップＳ４では、コンピュータ５は、上記第２所定期間が経過したか否かを判定する。上記第２所定期間が経過したＹＥＳであるときには、ステップＳ５に進む一方、未だ上記第２所定期間が経過していないＮＯであるときには、再びステップＳ４に戻り、再び判定を行う。

上記ステップＳ５では、コンピュータ５は、第１の傾斜カメラ３１のサブカメラ処理部５０ｂでのプレス部品１０の良否判定を開始する。この判定は、上述したように、一時保存部５６から読み出した画像データと記憶部５７に記憶されている上記基準データと比較することで行う。

次のステップＳ６では、コンピュータ５は、上記第１所定期間が経過したか否かを判定する。上記第１所定期間が経過したＹＥＳであるときには、ステップＳ７に進む一方、未だ上記第１所定期間が経過していないＮＯであるときには、再びステップＳ６に戻り、再び判定を行う。

上記ステップＳ７では、コンピュータ５は、メインカメラ処理部５０ａでのプレス部品１０の良否判定を開始する。この判定の方法は、ステップＳ５と同様である。

次のステップＳ８では、コンピュータ５は、上記第３所定期間が経過したか否かを判定する。上記第３所定期間が経過したＹＥＳであるときには、ステップＳ９に進む一方、未だ上記第３所定期間が経過していないＮＯであるときには、再びステップＳ８に戻り、再び判定を行う。尚、上記第３所定期間が経過したときには、必ず上記特定期間は経過している。

上記ステップＳ９では、コンピュータ５は、第２の傾斜カメラ３２のサブカメラ処理部５０ｂでのプレス部品１０の良否判定を開始する。この判定の方法は、ステップＳ５及びＳ７と同様である。ステップＳ９の後はリターンする。

したがって、本実施形態によると、正対カメラ３０と第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２とを備えるため、プレス部品１０の平面部１１及び側面部１２をそれぞれ適切な撮影角度で撮影することができる。また、コンピュータ５は、正対カメラ３０、並びに、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２のそれぞれに対してカメラ処理部５０を有しているため、各カメラ３０～３２に対してそれぞれ適切な処理を行うことができる。したがって、プレス部品１０の良否の判定精度を向上させることができる。

また、正対カメラ３０に対して、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２は隣接配置されているため、検査装置１の設置スペースを出来る限りコンパクトにすることができる。

さらに、本実施形態では、メインカメラとしての正対カメラ３０のみがプレス部品１０を検出するため、サブカメラ処理部５０ｂの負荷を小さくすることができる。これにより、サブカメラ処理部５０ｂの判定部５２での、プレス部品１０の良否判定の判定時間を短くすることができるとともに、判定精度をより向上させることができる。また、カメラ３とセンサとを兼用させた状態となるため、別個にセンサを配置する場合と比較して、検査装置１の設置スペースを小さくできるとともに、コストを削減することができる。

また、本実施形態では、メインカメラ処理部５０ａは、上記検出信号を送信した直後の上記第１所定期間に撮影された画像で判定処理を行い、第１の傾斜カメラ３１のサブカメラ処理部５０ｂは、上記検出信号を受信する前の上記第２所定期間に撮影された画像で行い、第２の傾斜カメラ３２のサブカメラ処理部５０ｂは、上記検出信号を受信してから、予め設定された上記特定期間が経過した後の上記第３所定期間に撮影された画像で判定処理を行う。これらのことにより、プレス部品１０の検出をメインカメラ（ここでは、正対カメラ３０）のみで行いつつも、搬送されたプレス部品１０の良否判定を、適切なタイミングで撮影された画像を用いて行うことができる。この結果、プレス部品の良否の判定精度を更に向上させることができる。

さらに、本実施形態では、メインカメラ処理部５０ａの検出部５３は、撮影された画像の色強度（Ｒ値＋Ｇ値＋Ｂ値）と画素数とに基づいて、メインカメラがプレス部品１０を検出したと判断するため、コンベア２の色及びプレス部品１０の色に応じて、搬送されるプレス部品１０を、メインカメラで適切に検出することができる。これにより、プレス部品１０の良否の判定精度を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、各カメラ３を支持する支持装置４における第１及び第２の傾斜部４１，４２は、水平部４０に対する傾斜角度を変更可能に構成されているため、搬送されるプレス部品１０の形状に応じて、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２の撮影角度を適切な角度に設定することができる。これにより、プレス部品１０の良否の判定精度をより一層向上させることができる。

ここに開示された技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記実施形態では、サブカメラ処理部５０ｂは、メインカメラ処理部５０ａからの検出信号を受信したときを基準にして、判定部５２での判定に用いる画像を抽出していた。これに限らず、サブカメラ処理部５０ｂが、メインカメラがプレス部品１０を検出した画像が撮影された時刻を基準にして、判定部５２での判定に用いる画像を抽出してもよい。すなわち、各カメラ３にタイムスタンプ機能を設け、各カメラ３で撮影した画像に対して、撮影時の時刻をタイムスタンプとして記録するようにする。メインカメラがプレス部品１０を検出したときには、メインカメラ処理部５０ａの送信部５４は、上記検出信号と共に、プレス部品１０を検出した画像に付されたタイムスタンプの情報をサブカメラ処理部５０ｂに送信する。そして、上記検出信号及び上記タイムスタンプの情報を取得したサブカメラ処理部５０ｂは、上記タイムスタンプの情報から、メインカメラがプレス部品１０を検出した画像が撮影された時刻を求める。その後、サブカメラ処理部５０ｂは、対応するサブカメラで上記時刻に最も近い時刻に撮影された画像を基準にして、判定部５２での判定に用いる画像を抽出する。この構成によると、例えば、プログラム並列処理の遅れや画像データ転送のバッファリングなどの遅れにより、上記検出信号の送信及び受信に遅れが生じたとしても、メインカメラ処理部５０ａとサブカメラ処理部５０ｂとの同期を適切にとることができる。これにより、判定部５２での判定精度の向上を図ることができる。

また、上記実施形態では、各カメラ３は、常に一定の撮影速度で連続して撮影していたが、これに限らず、プレス部品１０が確実に撮影領域に入らない期間は、撮影を中止させるようにしてもよい。すなわち、コンベア２ではプレス部品１０が一定の間隔で断続的に搬送されているため、１つのプレス部品１０を撮影した後、しばらくは、プレス部品１０は撮影領域には入らない。このため、例えば、上記第３所定期間が経過した後、予め設定した設定期間の間、各カメラ３での撮影を中止してもよい。このことによると、演算部５１での演算処理を少なくすることができるため、各カメラ処理部５０の負荷を更に小さくすることができる。

さらに、上記実施形態では、プレス部品１０が、第１及び第２の側面部１２ａ，１２ｂを有しており、それに対応して、第１及び第２の傾斜カメラ３１，３２が設けられていたが、これに限らず、平面部１１と１つの側面部１２とで構成されるプレス部品１０の生産ラインでは、正対カメラ３０に加えて、第１の傾斜カメラ３１又は第２の傾斜カメラ３２のいずれか一方のみが設けられる構成であってもよい。さらに、平面部１１と２つの側面部１２とで構成されるプレス部品１０と、平面部１１と１つの側面部１２とで構成されるプレス部品１０とが混在して流れる生産ラインの場合には、前者のプレス部品１０が搬送されるときには、全てのカメラ３を作動させる一方、後者のプレス部品１０が搬送されるときには、第１の傾斜カメラ３１又は第２の傾斜カメラ３２のいずれか一方の作動を停止させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、各カメラ３は、ＣＣＤカメラであったがＣＭＯＳカメラであってもよい。また、各カメラ３の撮影速度は、約０．１ｍｓｅｃであったが、プレス部品１０の大きさやコンベア２の搬送速度等を考慮して、撮影速度を速くしたり、遅くしたりしてもよい。

さらに、上記実施形態では、検査手段としてのコンピュータ５は２つであったが、これに限らず、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。ただし、コンピュータ５の負荷と検査装置１の設置スペースとを考慮して、２つ程度にすることが望ましい。

また、上記実施形態では、１個の正対カメラ３０と２個の傾斜カメラ３１，３２の３個のカメラ３でカメラ群１３０を構成していたが、これに限らず、例えば、３個の正対カメラ３０と６個の傾斜カメラ３１，３２の９個のカメラ３でカメラ群を構成してもよい。この場合、９個のカメラ３のうち１個をメインカメラとして、残りのカメラ３（残り８個のカメラ３）をサブカメラとするような構成になる。また、全てのカメラ３（６個の正対カメラ３０と１２個の傾斜カメラ３１，３２の計１８個のカメラ）でカメラ群を構成してもよい。この場合には、１８個のカメラ３のうち１個をメインカメラとして、残りのカメラ３（残り１７個のカメラ３）をサブカメラとするような構成になるとともに、コンピュータ５が１つの構成となる。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

ここに開示された技術は、平面部及び該平面部周縁に連続する側面部からなるパネル状のプレス部品を検査するためのプレス部品用検査装置として有用である。

１ プレス部品用検査装置
２ コンベア（搬送手段）
３ カメラ
５ コンピュータ（検査手段）
１０ プレス部品
１１ 平面部
１２ 側面部
３０ 正対カメラ
３１ 第１の傾斜カメラ
３２ 第２の傾斜カメラ
５０ カメラ処理部
５０ａ メインカメラ処理部
５０ｂ サブカメラ処理部
５１ 演算部
５２ 判定部
５４ 送信部
５５ 受信部
５６ 一時保存部

Claims (5)

1. 平面部及び該平面部の周縁に連続する側面部からなるパネル状のプレス部品を検査するためのプレス部品用検査装置であって、
   上記プレス部品を上記平面部が搬送方向に沿いかつ上記側面部が上記平面部に対して上記搬送方向の進行側及び反進行側の少なくとも一方に位置する姿勢で搬送する搬送手段と、
   上記搬送手段により搬送される上記プレス部品を、上記搬送方向に直交する方向から撮影するための正対カメラと、
   上記正対カメラに対して上記搬送方向に隣接配置され、上記正対カメラの撮影角度と異なる撮影角度で上記プレス部品を撮影するように上記搬送方向に対して傾斜して配置された傾斜カメラと、
   上記正対及び傾斜カメラでそれぞれ撮影された画像に基づいて上記プレス部品の成形状態を検査する検査手段とを備え、
   上記傾斜カメラは、上記正対カメラに対して上記搬送方向の上記進行側に位置しかつ上記搬送方向の上記反進行側を向く姿勢で配置された第１の傾斜カメラと、上記正対カメラに対して上記搬送方向の上記反進行側に位置しかつ上記搬送方向の上記進行側を向く姿勢で配置された第２の傾斜カメラとを含み、
   上記検査手段は、撮影された画像を演算処理する演算部と、該演算部で演算処理された画像データに基づいて上記プレス部品の成形状態の良否を判定する判定部とを有するカメラ処理部を、上記正対及び傾斜カメラ毎に有し、
   上記正対カメラ、並びに、第１及び第２の傾斜カメラは、上記プレス部品が撮影領域に入っているか否かに関わらず、上記撮影領域を単位時間毎に連続して撮影するように構成されていることを特徴とするプレス部品用検査装置。
2. 請求項１に記載のプレス部品用検査装置において、
   上記各カメラ処理部は、
   他の上記カメラ処理部に対して上記プレス部品の検出信号を送信する送信部と、
   他の上記カメラ処理部から送信された上記検出信号を受信する受信部と、
   対応する上記正対及び傾斜カメラで撮影されかつ上記演算部で演算処理された画像データを一時的に保存する一時保存部と、
   をそれぞれ有し、
   上記検査手段は、上記各カメラのうち一部のカメラをメインカメラとし、残りのカメラをサブカメラとして、該メインカメラが上記プレス部品を検出したときには、上記メインカメラの上記カメラ処理部であるメインカメラ処理部は、上記サブカメラの上記カメラ処理部であるサブカメラ処理部に上記検出信号を送信するとともに、上記メインカメラ処理部及び上記サブカメラ処理部は、上記検出信号を送信又は受信した後に、上記各判定部での判定処理をそれぞれ行うように構成されていることを特徴とするプレス部品用検査装置。
3. 請求項２に記載のプレス部品用検査装置において、
   上記各カメラ処理部は、単位時間毎に連続して撮影されかつ上記演算部で演算処理された画像データを上記一時保存部に逐次保存しており、
   上記検査手段は、上記正対カメラを上記メインカメラとし、上記第１及び第２の傾斜カメラを上記サブカメラとして、
   上記メインカメラ処理部の上記判定部は、上記プレス部品を検出した直後の第１所定期間に撮影された画像の画像データを上記一時保存部から読み出して判定処理を行い、
   上記第１の傾斜カメラの上記サブカメラ処理部の上記判定部は、上記第１所定期間よりも前の第２所定期間に撮影された画像の画像データを上記一時保存部から読み出して判定処理を行い、
   上記第２の傾斜カメラの上記サブカメラ処理部の上記判定部は、上記第１所定期間よりも後の第３所定期間に撮影された画像の画像データを上記一時保存部から読み出して判定処理を行うように構成されていることを特徴とするプレス部品用検査装置。
4. 請求項２又は３に記載のプレス部品用検査装置において、
   上記メインカメラ処理部の上記演算部は、上記メインカメラで撮影された画像の各画素の色強度をそれぞれ算出し、
   上記メインカメラ処理部は、上記プレス部品を検出する前に撮影された画像の各画素の色強度に対して、色強度が所定量以上変化した画素の数が所定数以上となったときに、上記プレス部品を検出したとして、上記検出信号を上記サブカメラ処理部に送信することを特徴とするプレス部品用検査装置。
5. 平面部及び該平面部の周縁に連続する側面部からなるパネル状のプレス部品の検査方法であって、
   上記プレス部品を上記平面部が搬送方向に沿いかつ上記側面部が上記平面部に対して上記搬送方向の進行側及び反進行側の少なくとも一方に位置する姿勢で搬送させる搬送工程と、
   搬送される上記プレス部品を、搬送方向に直交する方向から撮影するための正対カメラと、該正対カメラに対して上記搬送方向に隣接配置され、該正対カメラの撮影角度と異なる撮影角度となるように上記搬送方向に対して傾斜して配置された傾斜カメラとにより撮影する撮影工程と、
   上記撮影工程で撮影された各画像を、上記正対カメラで撮影された画像と上記傾斜カメラで撮影された画像とに分けて、それぞれ独立して演算処理する演算工程と、
   上記各カメラのうち一部のカメラをメインカメラとし、残りのカメラをサブカメラとして、上記メインカメラで撮影された各画像の画像データに基づいて、上記プレス部品を検出する検出工程と、
   上記演算工程で演算処理された画像データに基づいて、上記プレス部品の成形状態の良否を判定する判定工程とを含み、
   上記傾斜カメラは、上記搬送方向の反進行側を向く姿勢で配置された第１の傾斜カメラと、上記搬送方向の進行側を向く姿勢で配置された第２の傾斜カメラとを含み、
   上記判定工程は、上記正対カメラで撮影された画像の画像データに基づく判定と、上記傾斜カメラで撮影された画像の画像データに基づく判定とを、それぞれ独立して実行するとともに、上記検出工程で上記プレス部品が検出された後に実行する工程であり、
   上記撮影工程は、上記プレス部品が、上記正対カメラ、並びに、第１及び第２の傾斜カメラのそれぞれの撮影領域に入っているか否かに関わらず、上記撮影領域を単位時間毎に連続して撮影する工程であることを特徴とするプレス部品の検査方法。