JPH09297145A - 非接触式検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査体を連続的に搬送して高い生産性を確
保しつつ、十分に高い検査精度で検査を実施することが
できる非接触式検査装置を提供する。 【解決手段】 環状の回転テーブル１２の内側と外側
に、回転テーブル１２の回転中心周りに回転する検査機
器取付テーブル１４を配置する。検査機器取付テーブル
１４にＣＣＤカメラ３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃや投
光器３４，３４ａ、バックライト３６を取付ける。回転
入力軸４８に連続回転駆動カム５０と揺動回転駆動カム
５２とを併設する。連続回転出力軸５４を連続回転駆動
カム５０およびターレット５８を介して連続回転させ
る。揺動回転出力軸５６を揺動回転駆動カム５２および
ターレット６２を介して揺動回転させる。揺動回転駆動
カム５２のカム面の設定により、検査機器取付テーブル
１４の往路の揺動回転を、回転テーブル１２と同期させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送される被検査
体を非接触式検査機器にて検査して、自動的に被検査体
の良否を判定するようにした非接触式検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の検査装置は、例えば薬品と
か電子部品等の各種製品を被検査体とし、光の透過性と
か反射性等を利用するなどの様々な非接触式検査機器を
用いてこれら被検査体の検査を高精度で行い、粗悪品が
商品流通経路に流通してしまうことを防止するようにし
ている（特公昭４７−１０４６６号公報、特公昭６２−
１５８２１号公報、特開平３−９６８４１号公報参
照）。

【０００３】ところで、従来の検査装置は検査機器を機
械本体に固定し、この検査機器の関知領域を通過するよ
うに被検査体を搬送するようにしていて、例えば非接触
式検査機器の一例であるＣＣＤカメラで被検査体を撮影
し、その画像を画像処理装置によって処理することで被
検査体の良否をチェックしていた。

【０００４】また、かかる検査機器固定方式では従来２
つの搬送方式が知られており、その１つの方式は、被検
査体を回転テーブル上に乗せて連続的に搬送するように
し、被検査体の画像をこれら被検査体が移動している最
中にＣＣＤカメラで撮影するようになっている。他のも
う１つの方式は、被検査体を間欠回転テーブル上に乗せ
て間欠的に搬送するようにし、被検査体の画像を被検査
体が停留している期間中にＣＣＤカメラで撮影するよう
になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の非接触式検査装置にあっては、前述した回転テー
ブルで連続的に被検査体を搬送しつつＣＣＤカメラによ
って被検査体の画像を撮影する方式では、被検査体を間
断なく流しつつ検査するので、単位時間当たりの検査量
を多くすることができて製品の生産効率を高く維持でき
るものの、移動する被検査体の画像を撮影するようにし
ているため、画像自体の質が、静止している被検査体を
撮影した場合と比較して低く、したがって高い検査精度
を確保することができなかった。また、被検査体を連続
的に撮影して一つの検査体に対する検査標本を多数得る
ようにしても、一画面一画面で画像は少しずつ異なり、
したがって二枚重ねや三枚重ねの画像処理が困難で十分
な検査精度を確保することができなかった。

【０００６】一方、後者の間欠回転テーブルを用いる方
法では、被検査体が停留している期間中にＣＣＤカメラ
によって画像を撮影することができるので、ブレの無い
良質な画像を得ることができて高い検査精度を確保でき
るものの、被検査体を間欠的に搬送するようにしている
ために検査の処理速度が遅く、生産性が低いという課題
があった。

【０００７】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、被検査体を連続的に搬送して高い生産性を確保しつ
つ、十分に高い検査精度で検査を実施することができる
非接触式検査装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の非接触式検査装置は、回転自在に設けら
れ、被検査体を搬送するための回転テーブルと、該回転
テーブルに隣接させて、該回転テーブルの回転中心周り
に回転可能に設けられ、上記被検査体を検査するための
非接触式検査機器が取り付けられた検査機器取付テーブ
ルと、連続回転駆動カムと揺動回転駆動カムとがその軸
方向に併設された回転入力軸と、上記連続回転駆動カム
に摺接するターレットを介して連続回転される連続回転
出力軸と、上記揺動回転駆動カムに摺接するターレット
を介して揺動回転される揺動回転出力軸とを備え、上記
連続回転出力軸で上記回転テーブルを連続回転駆動する
とともに、上記揺動回転出力軸で上記検査機器取付テー
ブルを揺動回転駆動し、かつ該検査機器取付テーブルが
該回転テーブルと同方向に回転駆動されるときに、該検
査機器取付テーブルを、該回転テーブルと同期回転させ
ることにより構成する。

【０００９】以上の構成により本発明の非接触式検査装
置にあっては、回転入力軸を回転駆動して連続回転駆動
カムおよび揺動回転駆動カムを回転駆動させると、ター
レットおよび連続回転出力軸を介して前者の連続回転駆
動カムにより回転テーブルが連続回転すると共に、ター
レットおよび揺動回転出力軸を介して後者の揺動回転駆
動カムにより検査機器取付テーブルが、回転テーブルの
回転と同方向および反対方向に往復揺動回転する。連続
回転する回転テーブルは、被検査体を連続的に搬送す
る。一方、揺動回転する検査機器取付テーブルは、回転
テーブルと同方向に回転するとき、この回転テーブルと
同期して回転駆動される。これによって、検査機器取付
テーブルに取付けた非接触式検査機器は、回転テーブル
で搬送される被検査体と同期して一体に移動されること
になる。この両テーブルの同期回転は、このときに非接
触式検査機器で被検査体を検査することで、あたかも静
止している検査機器によって静止している被検査体を検
査している状態を創出する。

【００１０】また上記したように、非接触式検査機器で
被検査体に対する検査を実施している間も、連続回転す
る回転テーブルは被検査体を間断なく搬送することにな
る。

【００１１】揺動回転駆動される検査機器取付テーブル
は、回転テーブルと同方向に回転駆動され非接触式検査
機器を被検査体と一体に移動させて検査を実施した後に
は、回転テーブルと反対方向に回転駆動されて元の位置
に復帰され、次回の検査作業に臨むようになっている。

【００１２】殊に、連続回転駆動カムおよび揺動回転駆
動カムを採用して回転テーブルの連続回転および検査機
器取付テーブルの揺動回転を得るようにしている。この
ようなカム構成は、一連の運動伝達におけるバックラッ
シュがないので常に正確な動作を再現する機能を有して
いて、両テーブルの回転運動の精度が向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１から図６は本発明の
非接触式検査装置の一実施形態を示し、図１は平面図、
図２は要部断面正面図、図３は要部断面平面図、図４は
非接触式検査機器を用いた被検査体の検査態様の一例を
示す要部斜視図、図５は非接触式検査機器を用いた被検
査体の検査態様の他の例を示す要部斜視図、図６は回転
テーブルと検査機器取付テーブルの運動関係を示すタイ
ムチャートである。

【００１４】即ち、本実施形態の非接触式検査装置１０
は、回転自在に設けられた環状の回転テーブル１２と、
この回転テーブル１２に隣接させてその内側に、当該回
転テーブル１２の回転中心周りに回転可能に配置される
内側テーブル１４ａ、および外側にこれも回転テーブル
１２の回転中心周りに回転可能に配置される外側テーブ
ル１４ｂとを備える。前記内側テーブル１４ａと前記外
側テーブル１４ｂとによって検査機器取付テーブル１４
が構成される。

【００１５】前記回転テーブル１２は上面に被検査体１
６が載置されてこれを搬送するようになっており、図１
中上側に示されている搬入コンベアー１８から被検査体
１６が供給されて、前記回転テーブル１２に順次取込ま
れる。そして、前記搬入コンベアー１８からの被検査体
１６の取込み位置からほぼ半周を過ぎた外側に不良品取
出しテーブル２０が配置されると共に、略３／４周を過
ぎた外側に良品取出しテーブル２２が配置される。

【００１６】前記内側テーブル１４ａは円盤状を成して
おり、図２に示すようにその中心部下側に支軸２４が一
体に垂設されている。一方、前記外側テーブル１４ｂは
回転テーブル１２のほぼ１／４周を超える円弧状の帯体
に形成され、その下側から一体に突設された扇状のアー
ム２６の要部分が前記内側テーブル１４ａの支軸２４下
部に一体に嵌着されることにより、内側テーブル１４ａ
と外側テーブル１４ｂとが一体化される。また、前記回
転テーブル１２は下面からボス部２８が一体に形成さ
れ、このボス部２８は前記支軸２４の上部にベアリング
３０を介して回転自在に嵌合される。

【００１７】前記内側テーブル１４ａおよび前記外側テ
ーブル１４ｂの適宜位置に、回転テーブル１２によって
搬送される被検査体１６を挟むようにして、これら被検
査体１６を検査するための非接触式検査機器としての複
数のＣＣＤカメラ３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、投
光器３４，３４ａやバックライト３６が取付けられる。

【００１８】また、前記不良品取出しテーブル２０に対
応した位置には、図外のフレームに取り付けてプッシャ
ー３８が設置され、このプッシャー３８によって不良な
被検査体１６が不良品取出しテーブル２０へと押出され
る。尚、不良品取出しテーブル２０上の不良品はコンベ
アー４０によって排出される。更に、前記良品取出しテ
ーブル２２に対応した位置には、これも図示しないフレ
ームに取り付けて円弧状のガイド４２が設置され、前記
プッシャー３８を通過した良品である被検査体１６がこ
のガイド４２に案内されて、前記良品取出しテーブル２
２へと送られる。尚、良品取出しテーブル２２上の良品
はコンベアー４４によって次の工程に搬出される。

【００１９】前記回転テーブル１２および前記検査機器
取付テーブル１４の下側には、これら両テーブル１２，
１４を駆動するためのカム機構４６が配置される。前記
カム機構４６は、図外の回転駆動源からの回転力が入力
される回転入力軸４８を備え、この回転入力軸４８には
軸方向に離隔して連続回転駆動カム５０と揺動回転駆動
カム５２とが併設される。

【００２０】一方、前記連続回転駆動カム５０および前
記揺動回転駆動カム５２のそれぞれの側方には、図３に
示すように連続回転出力軸５４および揺動回転出力軸５
６が回転入力軸４８と直交させて配置される。連続回転
出力軸５４には円形のターレット５８が嵌着され、この
ターレット５８の外周に回転自在に設けたカムフォロア
６０が前記連続回転駆動カム５０に摺接される。また、
前記揺動回転出力軸５６には扇形のターレット６２が嵌
着され、このターレット６２の外周に回転自在に設けた
カムフォロア６４が前記揺動回転駆動カム５２に摺接さ
れる。従って、前記回転入力軸４８の回転により前記連
続回転出力軸５４は連続回転駆動カム５０およびターレ
ット５８を介して連続回転駆動されると共に、前記揺動
回転出力軸５６は揺動回転駆動カム５２およびターレッ
ト６２を介して揺動回転駆動される。

【００２１】前記連続回転出力軸５４の上端には出力ギ
ア６６が固設される一方、前記回転テーブル１２のボス
部２８下端に入力ギア６８が固設され、これら出力ギア
６６と入力ギア６８とが噛合されることにより、連続回
転出力軸５４の回転が回転テーブル１２に伝達されて、
この回転テーブル１２が連続回転される。一方、前記揺
動回転出力軸５６の上端は前記内側テーブル１４ａの支
軸２４の下端に一体的に連結され、この揺動回転出力軸
５６の揺動回転が支軸２４に伝達されて、内側テーブル
１４ａおよび外側テーブル１４ｂからなる検査機器取付
テーブル１４が揺動回転される。

【００２２】ここで、前記検査機器取付テーブル１４
は、その往路で前記回転テーブル１２と同方向に回転さ
れ、その後の復路で回転テーブル１２の回転方向とは反
対方向に回転されるようになっている。そしてこのよう
に検査機器取付テーブル１４を往復揺動回転させる揺動
回転駆動カム５２のカム面は次のように設定されてい
る。すなわち、回転テーブル１２と同方向に回転する検
査機器取付テーブル１４の往路の揺動回転を、回転テー
ブル１２と同期するように回転テーブル１２の回転速度
と等速に設定し、かつ、復路の揺動回転では迅速に元の
位置に復帰するように設定してある。この設定に従う前
記回転テーブル１２と前記検査機器取付テーブル１４の
運動関係は図６のタイムチャートで示されていて、同図
中斜線で示した領域で両者の回転角度の傾斜（回転速
度）を同一として、回転テーブル１２と前記検査機器取
付テーブル１４とが同方向に等速で同期回転されるよう
になっている。

【００２３】ところで、前記検査機器取付テーブル１４
に取付けたＣＣＤカメラ３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
で被検査体１６の映像を撮影するには、例えば、図４に
示すようにＣＣＤカメラ３２と投光器３４とを組みにし
て、投光器３４から照射した光線を被検査体１６で反射
させ、この反射光をＣＣＤカメラ３２で撮影するように
する。また、前記被検査体１６がアンプルとかバイヤル
等のように液体を収納した透明容器である場合などに
は、図５に示すようにＣＣＤカメラ３２ａとバックライ
ト３６とを組みにし、バックライト３６から照射した光
線を被検査体１６に透過させるようにし、この透過光を
ＣＣＤカメラ３２ａで撮影することもできる。そして、
ＣＣＤカメラ３２，３２ａ，…で撮影した画像を画像処
理装置に送って処理することで、被検査体１６の外観の
良否や内容物に混入した異物を検出して当該被検査体１
６の良否を判定するようになっている。

【００２４】以上の構成により本実施形態の非接触式検
査装置１０にあっては、回転入力軸４８を回転駆動して
連続回転駆動カム５０および揺動回転駆動カム５２を回
転駆動させると、ターレット５８および連続回転出力軸
５４を介して連続回転駆動カム５０により回転テーブル
１２が連続回転すると共に、ターレット６２および揺動
回転出力軸５６を介して揺動回転駆動カム５２により検
査機器取付テーブル１４が、回転テーブル１２の回転と
同方向および反対方向に往復揺動回転する。そして、搬
入コンベアー１８から回転テーブル１２上に被検査体１
６が順次１つづつ取込まれ、これら被検査体１６は連続
回転する回転テーブル１２によって連続的に搬送され
る。このとき、揺動回転する検査機器取付テーブル１４
は、回転テーブル１２と同方向に回転する往路におい
て、回転テーブル１２と同期して回転されるため、この
検査機器取付テーブル１４に取付けられたＣＣＤカメラ
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃおよび投光器３４，３４
ａ，バックライト３６は、回転テーブル１２で搬送され
る被検査体１６と同期して一体となって移動することに
なる。そしてこの両テーブル１２，１４の同期回転時に
上記ＣＣＤカメラ３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ等の非
接触式検査機器で被検査体１６を検査することで、あた
かも静止している検査機器によって静止している被検査
体１６を検査している状態を創出することができて、高
い検査精度で検査を実施することができる。

【００２５】また、前記回転テーブル１２と前記検査機
器取付テーブル１４とが同期して移動する区間では、被
検査体１６とＣＣＤカメラ３２，３２ａ，３２ｂ，３２
ｃとの相対移動がないので、この区間で連続的に撮影を
行って多数の画像を得るようにすれば、同一条件下での
複数の画像相互で比較対照を行うことができ、この面か
らも高い検査精度を得ることができる。

【００２６】また上記したように、被検査体１６に対す
る検査を実施している間も、連続回転している回転テー
ブル１２によって被検査体１６を間断なく搬送すること
ができるため、高い生産性を確保することができる。そ
して、前記被検査体１６の検査を終了した後には、前記
検査機器取付テーブル１４は回転テーブル１２と反対方
向に速やかに回転駆動されて元の位置に復帰され、次回
の検査作業に臨むようになっている。

【００２７】このようにして回転テーブル１２上の被検
査体１６を検査した結果、不良品が検出された場合に
は、この不良品がプッシャー３８を通過する際に当該プ
ッシャー３８が作動され、不良品は不良品取出しテーブ
ル２０へと押し出されて排出される。他方、残りの良品
はガイド４２に案内されて良品取出しテーブル２２へと
送り出される。

【００２８】尚、本実施形態にあっては、投光器３４，
３４ａやバックライト３６から照射される光線を利用し
て被検査体１６を検査する場合を開示したが、これに限
ることなく、Ｘ線や電磁波等を利用した検査機器を備え
て構成してもよいことはもちろんである。

【００２９】ところで、本実施形態では回転テーブル１
２および検査機器取付テーブル１４を駆動するに、連続
回転駆動カム５０および揺動回転駆動カム５２を用いる
ことによって、回転入力軸４８の回転を回転テーブル１
２の連続回転および検査機器取付テーブル１４の揺動回
転に変換するようにしたので、運動伝達におけるバック
ラッシュがなく常に正確な動作を再現することができ
る。また、回転テーブル１２のテーブル面に被検査体１
６の位置決め溝や穴等を加工しておくことにより、被検
査体１６の位置決め精度を高めて画像のブレとかピント
のズレをなくすことができる。更に、検査機器取付テー
ブル１４には複数のＣＣＤカメラ３２，３２ａ，３２
ｂ，３２ｃを検査したい方向に自由に取付けることがで
きるので、一度に多項目の検査を行うことができる。

【００３０】図７，図８は他の実施形態を示し、前記実
施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明
を省略して述べる。尚、図７は平面図、図８は要部の断
面正面図である。

【００３１】即ち、この実施形態では回転テーブル１２
に被検査体１６を載置する座７０を設け、この座７０か
ら垂設したスピン軸７０ａを回転テーブル１２に回転自
在に嵌合して下方に突設し、このスピン軸７０ａの突設
部分にモータ７２とプーリ７４との間に周回したベルト
７６を摺接させるようにしている。

【００３２】従って、この実施形態では前記モータ７２
の駆動によりベルト７６が回転して前記座７０が回転さ
れることとなり、これによって被検査体１６を自転させ
ることができるようになっている。そして、このように
被検査体１６を回転テーブル１２上で自転させると、被
検査体１６の外周全体を一台のＣＣＤカメラで撮影する
ことができるようになる。また、前記被検査体１６がア
ンプルとかバイヤル等であって内容物を透過光により検
査する場合、自転させた被検査体１６を瞬時に制止させ
ると、被検査体１６内で内容物のみが旋回し続けて異物
の混入をより正確に検査できるようになる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の非接触式検
査装置にあっては、回転入力軸を回転駆動して連続回転
駆動カムおよび揺動回転駆動カムを回転駆動させ、ター
レットおよび連続回転出力軸を介して回転テーブルを連
続回転させると共に、同様にターレットおよび揺動回転
出力軸を介して検査機器取付テーブルを往復揺動回転さ
せ、これにより連続回転する回転テーブルによって被検
査体を連続的に搬送させる一方で、検査機器取付テーブ
ルを、これが回転テーブルと同方向に回転駆動されると
きにこの回転テーブルと同期回転させることができるの
で、検査機器取付テーブルに取付けた非接触式検査機器
を、回転テーブルで搬送される被検査体と同期させて一
体に移動させることができ、この両テーブルの同期回転
時に非接触式検査機器で被検査体を検査させることで、
あたかも静止している検査機器によって静止している被
検査体を検査している状態を創出することができて、高
い検査精度で検査を実施することができる。

【００３４】また、非接触式検査機器で被検査体に対す
る検査を実施している間も、連続回転する回転テーブル
によって被検査体を間断なく搬送することができるた
め、高い生産性を確保することができる。

【００３５】さらに、連続回転駆動カムおよび揺動回転
駆動カムを採用して回転テーブルの連続回転および検査
機器取付テーブルの揺動回転を得るようにしているの
で、一連の運動伝達におけるバックラッシュがなく、常
に正確な動作を再現させることができ、両テーブルの回
転運動を高精度なものとすることができて、これにより
両テーブルの回転運動の精度に影響を受ける検査作業の
検査精度を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す装置全体の平面図で
ある。

【図２】本発明の一実施形態を示す要部断面正面図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態を示す要部断面平面図であ
る。

【図４】本発明の一実施形態の非接触式検査機器を用い
た被検査体の検査態様の一例を示す要部斜視図である。

【図５】本発明の一実施形態の非接触式検査機器を用い
た被検査体の検査態様の他の例を示す要部斜視図であ
る。

【図６】本発明の一実施形態の回転テーブルと検査機器
取付テーブルの運動関係を示すタイムチャートである。

【図７】本発明の他の実施形態を示す平面図である。

【図８】本発明の他の実施形態を示す要部の断面正面図
である。

【符号の説明】

１０ 非接触式検査装置 １２ 回転テーブル １４ 検査機器取付テーブル １６ 被検査体 ３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ ＣＣＤカメラ ４６ カム機構 ４８ 回転入力軸 ５０ 連続回転駆動カム ５２ 揺動回転駆動カム ５４ 連続回転出力軸 ５６ 揺動回転出力軸 ５８ ターレット ６０ カムフォロア ６２ ターレット ６４ カムフォロア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在に設けられ、被検査体を搬送す
   るための回転テーブルと、 該回転テーブルに隣接させて、該回転テーブルの回転中
   心周りに回転可能に設けられ、上記被検査体を検査する
   ための非接触式検査機器が取り付けられた検査機器取付
   テーブルと、 連続回転駆動カムと揺動回転駆動カムとがその軸方向に
   併設された回転入力軸と、 上記連続回転駆動カムに摺接するターレットを介して連
   続回転される連続回転出力軸と、 上記揺動回転駆動カムに摺接するターレットを介して揺
   動回転される揺動回転出力軸とを備え、 上記連続回転出力軸で上記回転テーブルを連続回転駆動
   するとともに、上記揺動回転出力軸で上記検査機器取付
   テーブルを揺動回転駆動し、かつ該検査機器取付テーブ
   ルが該回転テーブルと同方向に回転駆動されるときに、
   該検査機器取付テーブルを、該回転テーブルと同期回転
   させるようにしたことを特徴とする非接触式検査装置。