KR20160087742A - 반송물 검사 시스템 및 반송장치 - Google Patents

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Abstract

반송물의 촬영화상을 처리함으로써 반송물의 외관을 판정하는 반송물 검사 시스템에 있어서, 화상 처리시간의 단축과 화상의 판정 정밀도를 높은 수준으로 양립시킨다.
본 발명에 따른 반송물 검사 시스템은, 반송로(121) 상의 기정의 장소에서 반송물(CA)을 기정의 촬영간격(Ts)으로 연속하여 촬영하는 촬상수단(CM1, CM2)과, 그 촬상수단(CM1, CM2)에 의해 상기 촬영간격(Ts)으로 촬영된 복수 개의 촬영화상(GPX)의 어느 하나에 있어서, 상기 반송로(121) 상의 상기 반송물(CA)의 반송속도(Vs)와 상기 촬영간격(Ts)과의 관계에 의해, 상기 반송물(CA)의 적어도 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상이 항상 포함되도록 미리 설정된 범위를 가지는 계측영역(ME) 내의 화상 데이터에 대하여 화상 계측처리를 수행함으로써, 상기 계측영역(ME) 내의 상기 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상에 근거하여 상기 반송물의 외관을 판정하는 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)을 가진다.

Description

반송물 검사 시스템 및 반송장치{TEST SYSTEM FOR CONVEYED OBJECTS AND CONVEYING APPARATUS}
본 발명은 반송물 검사 시스템 및 반송장치에 관한 것이며, 특히 진동식 반송장치에 있어서 사용되는 경우에 적합한, 반송로상을 이동하는 반송물의 외관을 판정하기 위한 반송물 검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반송장치에서는, 반송 도중의 반송물의 외관을 검사함으로써 그 반송 자세나 좋고 나쁨을 판정하고, 그 판정결과에 따라서 반송물의 선별(배제)이나 자세변경(반전처리) 등의 반송물의 제어를 행하는 경우가 있다. 특히 파츠 피더 등의 진동식 반송장치에 있어서는, 무질서하게 공급된 반송물을, 반송체를 진동시킴으로써 반송로를 따른 반송방향으로 반송하는 동시에, 진동작용과 반송로의 형상에 의해 반송물을 기정의 자세가 되도록 정렬시킬 필요가 있기 때문에, 반송로상의 반송물의 자세를 판별하여, 이 판별결과에 따른 제어를 행하는 것은 필수사항이 된다.
파츠 피더 등의 진동식 반송장치에 있어서는, 반송물 검사 시스템으로서, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 투과형 광전센서(6)의 투광부(61)와 수광부(62)의 사이에 반송면 플레이트(71)에 개구된 장공(71b)을 형성하고, 이 장공(71b)에 의해 개구되는 영역이 피가공물 검출영역(LA)이 되고, 그 영역(LA) 내에 피가공물(W)이 존재하는 비율에 따라 피가공물(W)의 존재 및 방향을 판정할 수 있도록 구성하는 경우가 있다. 또한, 이 경우에, 별도로 마련된 트리거 센서로 반송물의 위치를 검출하고, 이 검출신호를 트리거로 하여, 상기 투과형 광전센서(6)의 출력을 판별하도록 구성하는 일도 있다.
한편, 다른 반송물 검사 시스템으로서는, 아래의 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 트리거 센서(30)에 의해 피가공물 선단이 검출되면, 촬상장치(40)에서 피가공물의 화상을 촬영하고, 그 촬영화상을 화상 처리장치로 보내서 처리함으로써, 피가공물의 자세나 좋고 나쁨을 판별하도록 한 것이다.
일본국 특개 2013-173611호 공보 일본국 특개 2003-281506호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 반송물 검사 시스템에 있어서는, 피가공물 검출영역(LA)의 범위와 피가공물(W)의 형상과의 관계에 의해 투과형 광전센서(6)의 출력치가 결정되어 버리기 때문에, 도시 예와 같은 특수한 윤곽형상의 피가공물이 아니면 적용할 수 없고, 모양이나 마크의 유무만이 외관의 차이점인 경우에는 적용할 수 없는 등, 피가공물에 관한 적용 범위가 극히 좁은 동시에, 다른 피가공물에 적용시키기 위해서는, 장공(71b)의 형상을 변경하거나, 판별을 위한 투과형 광전센서의 출력 전위의 임계치를 변경, 조정하거나 하는 등의, 번잡한 개조나 조정작업이 필요하게 된다고 하는 문제점이 있다. 또한, 이 방법으로 정확한 판정을 행하기 위해서는, 반송물의 위치를 검지하기 위해 별도의 센서로 트리거 신호를 검출할 필요가 있다.
한편, 상기 특허문헌 2와 같이 피가공물의 화상을 처리함으로써 판정을 행하도록 한 시스템에서는, 피가공물의 외관의 다양한 특징점을 사용하여 판별을 행할 수 있기 때문에, 피가공물 형상에 대한 적응성이 높으며, 다양한 피가공물의 자세를 판별할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 특허문헌 2에서는 지적되어 있는 화상 처리시간을 단축한다고 하는 과제는, 최근의 컴퓨터의 처리능력의 향상에 의해 해결하기 쉽게 되어 온 것이긴 하되, 화상 처리시간의 단축과 화상처리에 의한 판정 정밀도와는 부(負)의 상관을 갖기 때문에, 피가공물의 반송속도의 고속화에부대응하면서, 어떻게 판정 정밀도를 높이는가 하는 것이 여전히 큰 과제로 되어 있다. 또한, 이 방법에서도, 정확한 판정을 고속으로 행하기 위해서는 피가공물 위치를 나타내는 트리거 신호를 별도로 검출할 필요가 있다.
그래서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하는 것이며, 그 과제는, 반송물의 촬영화상을 처리함으로써 반송물의 외관을 판정하는 반송물 검사 시스템에 있어서, 화상 처리시간의 단축과 화상의 판정 정밀도를 높은 수준으로 양립시키는 점에 있고, 혹은 반송장치에 있어서, 반송속도의 고속화와 반송물의 자세나 좋고 나쁨 등의 판별 정밀도를 높은 수준으로 양립시키는 점에 있다.
이러한 실정에 비추어, 본 발명에 따른 반송물 검사 시스템은, 반송로(121) 상의 기정의 장소에서 반송물(CA)을 기정의 촬영간격(Ts)으로 연속하여 촬영하는 촬상수단(CM1, CM2)과, 그 촬상수단(CM1, CM2)에 의해 상기 촬영간격(Ts)으로 촬영된 복수 개의 촬영화상(GPX)중 어느 하나에 있어서, 상기 반송로(121) 상의 상기 반송물(CA)의 반송속도(Vs)와 상기 촬영간격(Ts)과의 관계에 의해, 상기 반송물(CA)의 적어도 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상이 항상 포함되도록 미리 설정된 범위를 가지는 계측영역(ME) 내의 화상 데이터에 대해 화상 계측처리를 수행함으로써, 상기 계측영역(ME) 내의 상기 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상에 근거하여 상기 반송물의 외관을 판정하는 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 촬상수단이 기정의 촬영간격으로 연속하여 촬영하는 동시에, 반송물의 반송속도와 촬영간격과의 관계에 의해 반송물의 적어도 검사대상부분이 항상 포함되도록 미리 설정된 범위를 가지는 계측영역 내의 화상 데이터에 대해 화상 계측처리를 수행함으로써, 어느 하나의 촬영화상의 계측영역 내에 상기 검사대상부분의 화상이 반드시 포함되기 때문에, 이 화상 데이터를 처리함으로써 검사대상부분의 외관에 관한 정보를 확실하게 추출할 수가 있다. 따라서, 종래 기술과 같이 개개의 반송물의 위치를 검지하기 위한 트리거 신호를 생성할 필요가 없으며, 또한, 반송물이 연결되어 반송되어 오는 경우 등에 있어서 개개의 반송물의 검지 누락을 고려할 필요가 없기 때문에 사전에 반송물 사이에 간극을 형성할 필요가 없어지는 등의 이유에 의해, 검출 시스템의 전체 구성을 간이하게 구성할 수가 있다. 또한, 연속하여 촬영되는 복수 개의 촬영화상 중의 미리 설정된 계측영역 내의 화상 데이터만을 처리하면 족하므로, 상기 반송물의 외관을 판정하기 위한 화상 계측처리를 고속으로 또한 고정밀도로 행할 수가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 상기 반송물(CA)의 적어도 검출대상부분(CA1~CA4)의 화상이 상기 계측영역(ME) 내에 포함되어 있는지의 여부를 판별하는 검사가부 판별처리를 실시하고, 상기 검사대상부분의 화상이 상기 계측영역 내에 포함되어 있는 경우에는, 상기 검사대상부분의 외관에 대해 판정하는 검사판정처리를 실시하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 검사판정처리를 실시하지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 위에서 설명한 바와 같이 반송물의 위치를 검지하지 않고 촬영을 행하므로, 촬영화상의 계측영역 내에 반송물의 검출대상부분의 화상이 포함되어 있지 않은 경우가 발생할 수 있다. 그리고, 이 경우에는 원래 그 검출대상부분의 화상을 판정할 수 없기 때문에, 검출대상부분의 화상이 계측영역 내에 포함되어 있는지의 여부를 판별하는 검사가부 판별처리를 실시하여, 상기의 경우에 해당할 때에는, 반송물의 외관에 관한 판정을 행하는 검사판정처리를 실시하지 않음으로써, 불필요한 검사판정처리를 생략할 수 있기 때문에, 화상 처리시간을 더욱 단축할 수가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 촬영화상(GPX) 내의 상기 반송로(121) 상의 반송방향(F)의 상호 다른 장소에 설정된 제1의 상기 계측영역(ME-A)과 제2의 상기 계측영역(ME-B)에 있어서 각각 상기 화상 계측처리를 수행하여, 상기 제1의 계측영역(ME-A)의 화상 데이터의 상기 화상 계측처리에 의해 상기 제1의 계측영역(ME-A)에 촬상된 제1의 상기 반송물(CA)의 외관을 판정하는 동시에, 상기 제2의 계측영역(ME-B)의 화상 데이터의 상기 화상 계측처리에 의해 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 촬상된 제2의 상기 반송물(CA)의 외관을 판정하는 것이 바람직하다.
이 경우에 있어서, 상기 제1의 계측영역(ME-A)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송물(CA)의 상기 반송로(121)로부터의 배제의 유무, 혹은, 상기 반송로(121) 상의 반송 자세를 제어하는 제1의 반송물 제어수단(123a)과, 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송물(CA)의 상기 반송로(121)로부터의 배제의 유무, 혹은 상기 반송로(121) 상의 반송 자세를 제어하는 제2의 반송물 제어수단(123b)을 더 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1의 계측영역(ME-A)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정 결과를 적어도 일시적으로 유지하는 판정결과 유지수단(MPU, RAM)과, 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 있어서의 상기 반송물(CA)이 상기 제1의 계측영역(ME-A)에 있어서의 상기 반송물(CA)과 동일한 경우에, 상기 판정결과 유지수단(MPA, RAM)에 의해 유지된 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과와 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송물(CA)의 상기 반송로(121)로부터의 배제의 유무, 혹은 상기 반송로(121) 상의 반송 자세를 제어하는 반송물 제어수단(123)을 더 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 촬영화상(GPX) 중 적어도 상기 계측영역(ME) 내의 화상 데이터를 보존하는 데이터 보존수단(MPU, MM)과, 그 데이터 보존수단(MPU, MM)에 의해 보존된 과거의 상기 화상 데이터를 판독하여 표시하는 데이터 표시수단(MPU, DP1, DP2)을 더 갖고, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 상기 데이터 보존수단(MPU, MM)에 의해 보존된 과거의 상기 화상 데이터에 대해서도, 상기 화상 계측처리를 수행하여 상기 계측영역(ME) 내의 상기 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상에 근거하여 상기 반송물(CA)의 외관을 판정할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 상기의 보존되는 화상 데이터로서는, 상기 계측영역(ME) 내에 한정되지 않고, 촬영화상(GPX), 혹은 소정의 화상영역(GPY) 내의 화상 데이터인 것이, 반송물의 반송 양태를 확인할 수 있어서 더욱 바람직하다.
이 경우에 있어서, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)에 의해 실행되는 상기 화상 계측처리의 설정을 변경하는 수단을 더 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 화상 데이터에 대한 화상 계측처리의 양태를 재설정한 다음에, 화상 계측처리(검사가부 판별처리 및 검사판정처리)를 재실행함으로써, 판정결과를 확인하면서 화상 계측처리의 조정작업을 용이하게 행할 수가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반송로(121)는 상기 반송물(CA)의 반송방향(F)을 따른 방향으로 왕복하는 양태로 진동함으로써 상기 반송물(CA)을 반송하는 것이고, 상기 촬상수단(CM1, CM2)이 정지하고 있는 경우에는, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 촬영시에 있어서의 상기 반송로(121)의 진동에 의한 상기 촬영화상(GPX) 내의 상기 반송로(121)에 대한 위치변동을 없애도록 상기 촬영화상(GPX) 내의 상기 계측영역(ME)의 위치를 보정하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 반송체의 진동에 의한 촬영화상 내의 계측영역의 반송로에 대한 위치 어긋남을 해소할 수 있기 때문에, 그 위치 어긋남에 의한 검사위치의 어긋남을 방지하고, 반송로 상의 일정 위치에서의 반송물 검사를 실시할 수 있기 때문에, 검사위치의 어긋남에 의한 반송물의 제어불량 등을 회피할 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 상기 촬영화상(GPX) 내에 촬영된 상기 반송로(121) 상의 특정 개소(122a, 122b)의 위치를 상기 화상 계측처리에 의해 검출하고, 그 위치에 따라서 상기 계측영역(ME)의 위치를 보정하는 것이 바람직하다. 반송로의 진동에 의한 계측영역의 반송로에 대한 위치 어긋남량을, 미리 설정된 반송로의 진동폭 및 진동주기의 값을 사용하여 촬영시마다 산출하고, 그 위치 어긋남량에 따라서 촬영화상 내의 계측영역의 위치를 보정하여도 되는데, 촬영화상 내의 반송로 상의 특정 개소의 위치를 화상처리에 의해 검출함으로써, 촬영화상 내에 나타난 실제의 반송체의 진동양태에 대응한 보정을 행할 수 있기 때문에, 계측영역의 위치를 확실하게 또한 고정밀도로 설정할 수가 있다. 반송로 상의 특정 개소로서는, 반송로 상에 표시된 위치표시 마크를 사용할 수가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)에 의한 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송로(121)로부터의 상기 반송물(CA)의 배제의 유무, 혹은, 상기 반송로(121) 상의 상기 반송물(CA)의 반송 자세를 제어하는 반송물 제어수단(123, 123a, 123b)를 더 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 촬상수단(CM1, CM2)은, 상기 제1의 계측영역(ME-A)이 설정되는 제1의 상기 장소의 화상이 입사되고, 그 화상을 상기 반송방향(F)의 제1의 방향으로 반사하는 제1의 경사 반사면(142a)과, 상기 제2의 계측영역(ME-B)이 설정되는 제2의 상기 장소의 화상이 입사되고, 그 화상을 상기 반송방향(F)의 상기 제1의 방향과는 반대의 제2의 방향으로 반사하는 제2의 반사 경사면(142b)과, 상기 촬상수단(CM1, CM2)의 촬영범위 내에 모두 배치되고, 상기 제1의 경사 반사면(142a)으로부터의 반사광과 상기 제2의 경사 반사면(142b)으로부터의 반사광을 상기 촬상수단(CM1, CM2)의 광축 방향으로 각각 반사하는 한 쌍의 중앙 경사 반사면(141a, 142b)을 가지는 광로 변환기(140B)를 개재시켜 촬영하는 것이 바람직하다.
이 경우에 있어서, 상기 광로 변환기(140B)에 있어서는, 상기 제1의 경사 반사면(142a) 및 상기 제2의 경사 반사면(142b)과, 상기 한 쌍의 중앙 경사 반사면(141a, 141b)을 상기 촬상수단(CM1, CM2)의 광축 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 하는 가동 구조를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광로 변환기(140B)에 있어서는, 상기 한 쌍의 중앙 경사 반사면(141a, 141b) 중의 대응하는 상기 중앙 경사 반사면(141a)에 대한 상기 제1의 경사 반사면(142a)의 상기 반송방향(F)의 거리와, 상기 한 쌍의 중앙 경사 반사면(141a, 141b) 중의 대응하는 상기 중앙 경사 반사면(141b)에 대한 상기 제2의 경사 반사면(142b)의 상기 반송방향(F)의 거리를 상대적으로 변경 가능하게 하는 가동 구조를 가지는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 반송장치는, 상기 반송로(121)를 구비한 반송수단(12, CL12)과, 상기 반송물 검사 시스템(CM1, CM2, DTU, DP1, DP2, SP1, SP2)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 반송로(121)를 진동시키는 가진수단(125)과, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)에 의한 상기 반송물(CA)의 외관에 대한 판정결과에 따라서, 상기 가진수단(125)의 구동 양태를 제어하는 가진제어수단(CL12)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 제어의 대상이 되는 구동 양태로서는, 가진수단의 구동의 정지, 가진수단의 구동 주파수나 구동 전압 등을 들 수 있다. 이로써, 반송물의 반송 양태(반송 속도, 반송 자세의 안정성 등)을 조정할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 반송물의 촬영화상을 처리함으로써 반송물의 외관을 판정하는 반송물 검사 시스템에 있어서, 화상 처리시간의 단축과 화상의 판정 정밀도를 높은 수준으로 양립시킬 수 있고, 반송장치에 있어서, 반송 속도의 고속화와 반송물의 자세나 좋고 나쁨 등의 판별 정밀도를 높은 수준으로 양립할 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반송물 검사 시스템 및 반송장치의 실시 형태의 전체 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 반송로 상의 반송물의 외관의 예를 나타내는 외관 설명도이다.
도 3은 화상 처리에 의한 반송물의 외관의 판정 방법을 설명하기 위한 방법 설명도(a)~(j)이다.
도 4는 실시 형태의 운전 모드시에 있어서의 표시 화면의 예를 나타내는 화면 표시도이다.
도 5는 실시 형태의 운전 모드시에 있어서의 표시 화면의 다른 예를 나타내는 외면 표시도이다.
도 6은 실시 형태의 설정 모드시에 있어서의 표시 화면의 예를 나타내는 화면 표시도이다.
도 7은 실시 형태의 재실행으로의 이행시에 있어서의 표시 화면의 예를 나타내는 화면 표시도이다.
도 8은 실시 형태의 재실행시에 있어서의 표시 화면의 예를 나타내는 화면 표시도이다.
도 9는 실시 형태의 설정 모드시에 있어서의 기준 화상의 등록을 위한 표시 화면의 예를 나타내는 화면 표시도이다.
도 10은 실시 형태의 전체의 동작 프로그램의 제어 순서를 나타내는 개략 플로 차트이다.
도 11은 실시 형태의 반송장치의 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 실시 형태의 반송장치의 구성예를 나타내는 정면도이다.
도 13은 실시 형태의 반송물 검사 시스템의 제1 실시 형태의 구성을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 14는 실시 형태의 반송물 검사 시스템의 제2 실시 형태의 구성을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 15는 실시 형태의 반송물 검사 시스템의 진동 보정을 설명하기 위한 설명도(a)~(c)이다.
도 16은 실시 형태의 반송물 검사 시스템에 사용하는 촬영 광학계(광로 변환기를 포함하는 것)의 부분 종단면도이다.
도 17은 실시 형태의 광로 변환기를 사용한 촬영 양태의 원리를 나타내는 설명도이다.
도 18은 실시 형태의 광로 변환기를 사용한 다른 촬영 양태의 원리를 나타내는 설명도이다.
도 19는 실시 형태의 광로 변환기를 사용한 복수 개의 계측 개소의 예(리니어 피더(12)의 반송로(121)를 따른 복수 개소의 예)를 나타내는 단면도(a)~(d)이다.
다음으로, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 실시 형태의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 반송장치(10)의 구동 제어계와, 반송장치(10)의 반송물에 대한 검사 시스템의 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
반송장치(10)는, 나선형상의 반송로(111)를 가지는 보울형의 반송체(110)를 구비한 파츠 피더(11)와, 이 파츠 피더(11)의 상기 반송로(111)의 출구로부터 반송물을 받아 넣도록 구성된 입구를 구비한 직선형상의 반송로(121)를 가지는 반송체(120)를 구비한 리니어 피더(12)를 구비하는 진동식 반송장치이다. 본 실시 형태의 반송물 검사 시스템에서는, 리니어 피더(12)의 반송체(120)의 반송로(121) 상의 반송물(CA)을 촬영화상(GPX)에 근거하여 검사, 판정한다. 그리고, 본 발명에 있어서, 진동식 반송장치에 한정되지 않는 구성에 대해서는, 반송물(CA)이 반송로를 따라 반송되는 각종의 반송장치에 사용할 수 있으며, 진동식 반송장치라 하더라도, 상기 파츠 피더(11)와 리니어 피더(12)의 조합에 한정되는 것이 아니며, 그 조합에 있어서도 리니어 피더(12)의 반송로(121) 상의 반송물(CA)을 검사하는 것에 한정하지 않고, 파츠 피더(11)의 반송로(111) 상의 반송물(CA)을 검사하는 것이라도 무방하다.
파츠 피더(11)는 컨트롤러(CL11)에 의해 구동, 제어되고, 리니어 피더(12)는 컨트롤러(CL12)에 의해 구동, 제어된다. 이들 컨트롤러(CL11, CL12)는 파츠 피더(11)나 리니어 피더(12)의 가진수단(전자 구동체나 압전 구동체 등을 포함하는, 후술하는 회전 진동기(115), 리니어 진동기(125)에 상당함)을 교류 구동하고, 반송체(110, 120)를 반송로(111, 121) 상의 반송물(CA)이 소정의 반송방향(F)으로 이동하는 양태가 되도록 진동시킨다. 또한, 컨트롤러(CL11, CL2)는, 반송물 검사 시스템의 주체가 되는 화상처리기능을 가지는 검사처리 유닛(DTU)에 입출력 회로(I/O)를 개재시켜 접속되어 있다.
또한, 컨트롤러(CL11, CL12)에는 디버깅 조작부(DB)가 접속되어 있다. 이 디버깅 조작부(DB)를 조작하면, 반송장치(10)의 구동이 정지되는 동시에, 하기의 동작 프로그램을 실행하는 후술의 연산처리장치(MPU)에 대해 소정의 조작 입력이 행해지고, 예를 들어 검사처리 유닛(DTU)에 있어서의 화상 계측처리가 정지된다.
검사처리 유닛(DTU)은, 퍼스널 컴퓨터 등의 연산처리장치(MPU)(마이크로 프로세싱 유닛)을 핵심구성으로 하고, 도시 예에서는, 상기 연산처리장치(MPU)는, 중앙처리 유닛(CPU1, CPU2), 캐시 메모리(CCM), 메모리 컨트롤러(MCL), 칩 센서(CHS) 등으로 구성된다. 또한, 이 검사처리 유닛(DTU)에는, 촬상수단인 카메라(CM1, CM2)에 각각 접속된 화상처리를 행하기 위한 화상처리회로(GP1, GP2)가 마련되고, 이들 화상처리회로(GP1, GP2)는 화상처리 메모리(GM1, GM2)에 접속되어 있다. 화상처리회로(GP1, GP2)의 출력은 상기 연산처리장치(MPU)에도 접속되고, 카메라(CM1, CM2)로부터 가져온 촬영화상(GPX)의 화상 데이터를 처리하고, 적절한 처리화상(예를 들어 후술하는 화상영역(GPY) 내의 화상 데이터)를 연산처리장치(MPU)에 전송한다. 주기억장치(MM)에 미리 반송물 검사 시스템의 동작 프로그램이 격납되어 있다. 검사처리 유닛(DTU)이 기동되면, 연산처리장치(MPU)에 의해 상기 동작 프로그램이 판독되어 실행된다. 또한, 이 주기억장치(MM)에는, 연산처리장치(MPU)에 의해, 후술하는 화상 계측처리를 실행한 대상이 되는 촬영화상(GPX) 혹은 화상영역(GPY)의 화상 데이터가 보존된다.
또한, 검사처리 유닛(DTU)은, 입출력 회로(I/O)를 개재시켜 액정 모니터 등의 표시장치(DP1, DP2)나 조작입력장치(SP1, SP2)에 접속된다. 표시장치(DP1, DP2)는, 상기 연산처리장치(MPU)에 의해 처리된 촬영화상(GPX) 혹은 화상영역(GPY)의 화상 데이터, 화상 계측처리의 결과, 즉, 검사가부 판정처리나 검사판정처리의 결과 등이, 소정의 표시 양태로 표시된다. 또한, 표시장치(DP1, DP2)의 화면을 보면서 조작입력장치(SP1, SP2)를 조작함으로써, 각종의 조작 지령, 설정치 등의 처리조건을 상기 연산처리장치(MPU)에 입력할 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 위에서 설명한 반송물 검사 시스템을 사용한 반송장치(10)에 있어서의 반송물(CA)의 기본적인 검사판정방법의 예에 대해 설명한다. 도 2는, 본 예에 있어서의 반송물(CA)의 형상 및 반송로(121) 상의 반송 자세를 나타내는 설명도이다. 도시 예에 있어서, 반송물(CA)은, 대략 입방체 형상(예를 들어, 입방체의 8개의 모서리부를 둥글게 한 형상)을 가지는 전자부품(예를 들어, 칩 저항, 칩 인덕터, 칩 컨덴서 등)이다. 이 반송물(CA)은, 상호 직교하는 반송면(121a, 121b)을 구비한 반송로(121) 상에 있어서, 길이 방향 축(주축)을 반송방향(F)으로 향한 자세로 반송된다. 반송물(CA)의 전후 양단에는 금속제의 단자부(CAa)가 노출되고, 그 사이의 측면 부분에는 절연재로 이루어지는 백색면(CAb) 및 방향식별마크인 흑색면(CAc)이 노출되어 있다. 이 반송물(CA)의 정규의 반송 자세는, 선단면(CA5)을 반송처(하류측)로 향하고, 후단면(CA6)을 반송원(상류측)으로 향한 자세로서, 4 개의 측면(CA1~CA4)중, 반송처 측에 백색면(CAb), 반송원 측에 흑색면(CAc)이 나타나는 측면(CA1)이 상방을 향하는 자세이고, 전체가 백색면(CAb)인 측면(CA2)이 반송로(121)의 개방된 측의 측방을 향하는 자세로 된다.
카메라(CM1, CM2)에 의해 촬영된 촬영화상(GPX)은, 상기 화상처리회로(GP1, GP2)에 의해 적절하게 처리되고, 반송로(121) 상의 반송방향(F)과 직교하는 방향에 대해 필요한 범위인 화상폭(GPW)에 포함되는 화상 데이터만을 가져올 수 있다. 또한, 촬영화상(GPX) 중의 반송방향(F)을 따른 범위에 대해서도, 도시한 바와 같이 화상 길이(GPL)에 한정한 범위에서 화상 데이터를 가져오게 하여도 좋다. 이와 같이 촬영화상(GPX)으로부터, 실제로 가져올 수 있고, 연산처리장치(MPU)에 전송되는 화상영역(GPY)을 한정함으로써, 취입속도 및 전송속도를 향상시킬 수 있다. 본 실시 형태의 화상영역(GPY)은 도 2에 나타내는 바와 같이 반송방향(F)에 긴 직사각형 영역이 된다.
도 3은, 도 2에 나타내는 반송물(CA)의 반송 자세가 정규의 것인지의 여부를 판정하기 위한 계측영역의 설정 예를 설명하기 위한 설명도(a)~(j)이다. 본 실시 형태에서는, 상기 동작 프로그램에 장착되어 실행되는 검사처리 컴포넌트를 따라 행해지는 화상 계측처리에 의해, 반송물(CA)의 외관에 관한 검사 및 판정이 행해진다. 도 3(a)은 상기 화상 계측처리에 있어서의 계측영역(ME) 내에 설정된 화상 처리영역(GW1~GW5)의 예를 나타낸다.
화상 처리영역(GW1)은, 패턴 검출 윈도우이고, 상기 화상영역(GPY) 내의 하측 화상범위(GPY1) 내에 배치되는, 상기 반송물(CA)의 측면(CA1~CA4)에 대응하는 위치에 설정된 직사각형 영역이다. 이 화상 처리영역(GW1)은, 반송물(CA)의 측면(CA1~CA4)과 거의 같거나, 반송방향(F)에서 보아 약간 좁은 범위를 가지고, 여기에 측면(CA1~CA4)의 화상이 허용될 수 있는 양태로 존재하는지의 여부(검사가부 판별처리)와, 존재한다고 하면 측면(CA1)인지의 여부(검사판정처리, 구체적으로는 후술하는 정면 검출)을 판정하기 위한 영역이다. 이 화상 처리영역(GW1) 내의 화상 데이터를 제1의 임계치를 사용하여 2치화하고, 그 데이터의 백색 화소 수가 제2의 임계치 이상의 비율인 경우에는 측면(CA1)에 해당하지 않기 때문에 판정결과는 NG로 된다. 또한, 백색 화소 수가 상기 제2의 임계치를 밑돌고 있는 경우에는 OK로 된다. 여기서, 계측영역(ME) 내에 반송물(CA)의 측면이 촬상되어 있지 않은, 단자부(CAa)가 크게 촬상되어 있는 등의 이유로 상기 데이터의 모든 혹은 제3의 임계치보다 많은 것이 흑백 화소인 경우에도 PASS(본 실시 형태에서는 최종 판정은 OK)로 된다.
화상 처리영역(GW2)은, 패턴 검출 윈도우이고, 상기 화상영역(GPY) 내의 상측 화상범위(GPY2) 내에 배치되는 상기 반송물(CA)의 측면(CA1~CA4)에 대응하는 위치에 설정된 직사각형 영역이다. 이 화상 처리영역(GW2)은, 반송물(CA)의 측면(CA1~CA4)의 범위보다도 반송방향(F)에서 보아 약간 넓은 범위를 가지고, 여기에 측면(CA1~CA4)의 화상을 허용할 수 있는 양태로 존재하는지의 여부(검사가부 판별처리)와, 존재한다고 하면 측면(CA2)인지의 여부(검사판정처리)와, 다른 검사판정처리를 위한 위치보정을 위한 처리(구체적으로는, 후술하는 중심 검출)를 판정하기 위한 영역이다. 화상 처리영역(GW2)은 상기 화상 처리영역(GW1)에 대해 반송방향(F)과 직교하는 방향에 인접하는 위치에 설정된다. 또한, 화상 처리영역(GW2)은 상기 화상 처리영역(GW1)보다도 반송방향(F)에서 본 범위가 넓어지도록 설정된다. 이 화상 처리영역(GW2) 내의 화상 데이터에는 블로브 해석(blob analysis)이 실행되고, 제4의 임계치를 사용하여 2치화하고, 그 데이터의 백색 화소 수가 제5의 임계치 이상의 비율로서, 블로브가 1 개인 경우에는 판정결과는 OK로 된다. 또한, 이 경우에는 블로브의 중심위치를 산출하고, 이 중심위치가 화상 처리영역(GW2)의 반송방향(F)의 중심으로부터 어긋나 있는 경우에는, 그 어긋남량으로 이하의 화상 처리영역(GW3)의 위치를 보정하고, 그 화상 처리영역(GW2)을 반송물(CA)의 반송방향(F)의 중심위치에 설정한다. 한편, 블로브가 2 이상인 경우에는 NG로 된다. 또한, 계획영역(ME) 내에 반송물(CA)의 측면이 촬상되어 있지 않은, 단자부(CAa)가 크게 촬상되어 있는 등의 이유로 상기 데이터의 전부 혹은 제6의 임계치보다 많은 것이 흑색 화소인 경우에도 PASS(본 실시 형태에서는 OK)로 된다.
화상 처리영역(GW3)은, 에지 검출 윈도우이고, 화상 처리영역(GW2)에 의해 구해진 중심위치를 반송방향(F)의 중심위치로 한, 화상영역(GPY)의 하측 화상범위(GPY1) 내에 있어서 반송방향(F)의 소정 폭에 걸친 범위를 가지는, 에지 검출처리가 실행되는 직사각형 영역이다. 이 화상 처리영역(GW3)에서는, 제7의 임계치로 2치화한 화상 데이터로부터 반송방향(F)에 대해 에지를 검출한다. 예를 들어, 필요에 따라서 반송방향(F)과 직교하는 방향(도시 상하방향)에 촬영처리를 수행한 다음에, 미분처리, 정규화처리 등을 수행하고, 제8의 임계치에 의해 흑백의 에지 위치를 검출한다. 여기서 에지 검출이 되면 OK인데, 에지 검출이 되지 않으면 NG가 된다(검사판정처리).
화상 처리영역(GW4, GW5)은, 상기 에지 검출이 되었을 때에, 검출된 에지 위치의 반송방향(F)의 양측의 기정 위치에 각각 설정된다. 도시 예에서는, 화상 처리영역(GW4, GW5)은, 에지 위치의 양측의 등거리에 배치되는, 각각 세로로 긴 직사각형 영역으로 하여 설정된다. 여기서, 화상 처리영역(GW4)의 흑색 화소 수가 제9의 임계치보다 많고, 화상 처리영역(GW5) 내의 백색 화소 수가 제10의 임계치보다 많은 경우에는 OK, 그 이외의 경우에는 NG로 된다(검사판정처리). 그리고, 상기의 제1의 임계치~제10의 임계치는 검출 및 판정을 위해 설정 가능하게 구성되는 것인데, 설정치로서는, 2치화를 위한 임계치, 정규화를 위한 계수, 명도보정이나 노이즈처리를 위한 파라미터 등, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 화상처리의 양태로서는, 위에서 설명한 바와 같이 2치화를 전제로 한 것에 한정하지 않고, 소정의 그레이 스케일을 전제로 한 것이라도 되는 등, 각종의 공지기술을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 화상 처리영역(GW1~GW5)에 있어서의 화상 계측처리 및 판정은, 제1 단계인 화상 처리영역(GW1)의 화상 계측처리 및 판정, 제2 단계인 화상 처리영역(GW2)의 화상 계측처리 및 판정, 제3 단계인 화상 처리영역(GW3)의 화상 계측처리 및 판정, 및, 제4 단계인 화상 처리영역(GW4, GW5)의 화상 계측처리 및 판정의 순으로 실시된다. 여기서, 상기 제1 단계에 있어서 PASS로 판정된 경우에는, 그 이후의 단계의 처리는 행하지 않고, 본 실시 형태에 있어서는 OK라고 하는 최종 판정결과가 확정된다. 또한, 상기 제2 단계에 있어서 PASS로 판정된 경우에도, 그 이후의 단계의 처리는 행하지 않고, 본 실시 형태에 있어서는 OK라고 하는 최종 판정결과가 확정된다.
본 실시 형태에서는, 카메라(CM1, CM2)는, 미리 설정된 기정의 촬영 주기로 연속하여 촬영을 실행하고, 그 촬영주기마다 촬영화상(GPX) 혹은 상기 화상영역(GPY) 내의 화상 데이터가 화상처리회로(GP1, GP2)를 개재시켜 상기 연산처리장치(MPU)에 전송된다. 연산처리장치(MPU)에서는, 전송된 상기 화상 데이터 중, 연산처리용 메모리(RAM)를 사용하여, 계측영역(ME) 내의 화상 데이터를 위에서 설명한 바와 같이 처리하고, 검출 및 판정을 행한다. 단, 본 실시 형태에서는, 별도의 트리거 센서를 마련하거나, 반송물(CA)의 화상 데이터 중에서 반송물(CA)의 소정의 형상 패턴을 소정의 영역 내에서 탐색하고, 그 형상 패턴이 검출되었을 때에 내부 트리거를 발생시키거나 하는 것이 아니고, 기정의 촬영주기를 나타내는 외부 트리거를 도입하거나, 연산처리장치(MPU)로부터 일정 주기의 트리거 신호를 카메라(CM1, CM2)에 출력하거나 하는 등의 방법으로, 기정의 촬영 주기로 연속하여 촬영을 실행하고 있다. 그리하여, 반송로(121) 상을 반송되어 오는 모든 반송물(CA)의 적어도 검출대상부분(본 실시 형태에서는 단자부(CAa)를 제외한 측면(CA1~CA4)의 표면 부분에 상당하는데, 반송물(CA)의 외관 전체이더라도 좋음)을 검출하고, 판정하려고 하면, 모든 반송물(CA)의 상기 검출대상부분이, 어느 하나의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)에 있어서, 계측영역(ME) 내에 포함되도록 할 필요가 있다.
그래서, 촬영주기를 Ts[Sec], 반송물(CA)의 상기 검출대상부분(측면(CA-1~CA-4)의 반송방향(F)의 길이를 Ls[mm], 반송물(CA)의 반송속도를 Vs[mm/sec]로 한 경우, 모든 반송물(CA)의 상기 검출대상부분(측면(CA-1~CA-4)의 화상이 반드시 상기 계측영역(ME) 내에 포함되도록 하기 위해, 계측영역(ME)의 반송방향(F)의 범위(Lme)를 아래의 식(1)과 같이 설정한다.
Lme≥Ls+α=Ls+Ts×Vs…(1)
예를 들어, 반송물(CA)의 반송방향(F)의 길이가 0.6 [mm], 그 측면의 반송방향(F)의 길이(Ls)가 0.4 [mm], 반송속도(Vs)가 50 [mm/sec], 촬영주기(Ts)가 1 [msec]이라고 하면, Ln=0.4 [mm], α=0.05 [mm]이고, Lme≥0.45 [mm]가 된다.
도시 예에서는, 계측영역(ME) 중의, 검출대상부분인 측면(CA1~CA4)의 위치검출의 결과를 판정하기 위한 화상 처리영역(GW2)의 반송방향(F)의 범위를 상기 Lme로 하는 것이 바람직하다. 일반적으로는, 계측영역(EM)이 단일의 영역으로 구성되는 경우에는, 어느 하나의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 그 단일의 영역 내에 반송물(CA)의 검출대상부분이 반드시 포함되도록 설정되어 있으면 되는데, 위에서 설명한 바와 같이 상호 독립하여 사용되는 복수 개의 화상 처리영역(GW1~GW5)을 가지는 경우에는, 그 처리내용에 따라, 어느 하나의 화상 처리영역이 상기 조건을 충족하도록 설정한다. 본 실시 형태의 경우에는, 화상 처리영역(GW2)은 검출대상부분인 측면(CA1~CA4)의 전체를 사용하여 판정하는 영역인 동시에, 상기의 검사가부 판별처리의 대상이 되는 영역이기도 하므로, 그 영역(GW2)에 대해 상기 식(1)이 충족되도록 구성하면 된다.
또한, 본 실시형태와 같이 계측영역(ME)이 복수 개의 화상 처리영역(GW1~GW5)을 포함하는 경우에는, 반송방향(F)의 범위가 가장 넓은 영역이 상기 조건을 충족하도록 구성하면, 그 가장 넓은 영역에 있어서의 처리내용이나 검사대상부분과의 관계를 적절하게 설정(예를 들어, 그 가장 넓은 영역에 대해, 그것보다도 좁은 영역을 차지하는 검사대상부분의 위치에 따른 검사가부 판별처리를 실행)하는 것으로서, 모든 반송물(CA)에 대해 검사 및 판정을 실행할 수 있는 화상 계측처리가 되도록 구성하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 경우에는, 위에서 설명한 바와 같이 반송물(CA)이 계측영역(ME)에 도달하는 것을 검지하는 트리거 신호를 사용하지 않기 때문에, 어느 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 계측영역(ME) 내에 반송물(CA)의 검출대상부분(CA1~CA4)이 원래 전연 배치되어 있지 않은 경우도 생길 수 있다. 그래서, 계측영역(ME) 내의 화상 계측처리에 즈음해서는, 반송물(CA)의 적어도 검출대상부분(CA1~CA4)의 화상이 계측영역(ME) 내에 포함되어 있는지의 여부를 판별하는, 검사가부 판별처리를 실시한다. 그리고, 이 검사 여부 판별처리로서, 상기 제1 단계에서는, 화상영역(GPY)의 하측 화상범위(GPY1) 내에 배치되는 반송물(CA)의 측면(CA1~CA4)의 화상이 계측영역(ME)의 화상 처리영역(GW1) 내에 포함되어 있지 않은 경우(그 영역 내의 화소의 대부분이 흑색인 경우)에는 PASS로 하고, 그 이후의 검사 및 판정을 실행하지 않고 판정결과를 OK로 하고 있다.
또한, 상기 제2 단계의 검사가부 판별처리에서는, 상측 화상영역(GPY)의 상측 화상범위(GPY2) 내에 배치되는 반송물(CA)의 측면(CA1~CA4)의 화상이 계측영역(ME)의 화상 처리영역(GW2) 내에 포함되지 않는 경우(그 영역 내의 화소의 대부분이 흑색인 경우)에는 PASS로 하고, 그 이후의 검사 및 판정을 하지 않고 판정결과를 OK로 하고 있다.
그리고, 위에서 설명한 바와 같이 계측영역(ME) 내에 모든 반송물(CA)의 검사대상부분(CA1~CA4)이 촬상되도록, 계측영역(ME)의 범위가 촬상간격(Ts)과 반송속도(Vs)에 따라서 설정되어 있기 때문에, 계측영역(ME) 내에 검사대상부분(CA1~CA4)이 포함되지 않은 상태의 촬영화상(GPX) 혹은 화상영역(GPY)에 대해서는, 판정을 실시할 필요가 없다. 이 경우에 있어서, 판정을 실시하지 않은(PASS) 때에 최종 판정결과를 OK로 하고 있는 이유는, 본 실시형태의 반송물(CA)의 검사 시스템에서는, 판정결과가 NG일 때에만, 반송물(CA)을 반송로(121)상으로부터 배제하거나, 반송로(121) 상에서 반전시키거나 하는 등이라는 반송물(CA)에 대한 제어를 실행하도록 하고, 판정결과가 OK이면 검사한 반송물(CA)에는 아무것도 하지 않기 위해서이다. 단, 필요하다면, 판정결과 OK와 NG의 외에 판정 불실시 PASS를 판별할 수 있게 되는 양태에서 판정결과를 출력하고, 이것을 표시하여도 좋다.
도 4 및 도 5는, 카메라(CM1)로 촬영된 촬영화상(GPX) 또는 이것으로부터 얻어진 화상영역(GPY) 내의 화상 데이터에 근거하여 상기 검사처리 유닛(DTU)이 출력하는 출력신호에 의해, 표시장치(DP1)에 있어서 표시되는 운전 모드의 표시화면을 나타내는 화면 표시도이다. 그리고, 후술하는 카메라(CM2)에 대한 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)에 대해서도 같은 표시화면이 표시장치(DP2)에 표시되므로, 설명을 생략한다.
여기서, 운전 모드는, 카메라(CM1)의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY) 내의 화상 데이터를 처리하여, 상기 반송로(121) 상을 차례차례로 반송되어 가는 복수 개의 반송물(CA)의 화상의 검출 및 판정을 연속하여 실행하는 모드이다. 그리고, 도 4 내지 도 9에 나타내는 화면 표시도는, 화상 센서 카메라의 컨트롤러(IV-S300M)(샤프 메뉴팩처링 시스템(주) 제)를 사용한 경우의 표시화면에 근거하는 것이고, 간단한 일 예를 나타내는 것에 불과하다.
본 실시 형태에서는, 상기 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY) 내의 화상 데이터에 관하여, 반송방향(F) 전후의 상호 다른 영역에 각각 배치되는, 2 개의 계측영역(ME-A)과 (ME-B)이 설정되어 있다. 계측영역(ME-A)은 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)중의 상류측의 위치에 설정되고, 계측영역(ME-B)은 그것보다도 하류측의 위치에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 이들 계측영역(ME-A)과 계측영역(ME-B)의 각각에 있어서, 위에서 설명한 제1 단계 내지 제4 단계의 검사 및 판정이 각각 실행된다. 이 경우에 있어서, 상기 연산처리장치(MPU)에 있어서는, 계측영역(ME-A)에 대한 화상처리와, 계측영역(ME-B)에 대한 화상처리가 동시에 병행하여 실행되는 것이 바람직하다.
운전 모드시의 표시화면에는, 도시한 최하단의 모드 표시란(G1)과, 도시한 좌단의 제1 표시란(G2)과, 도시한 중앙 상부의 판정 표시란(G3)과, 판정 표시란(G3)의 하방에 배치된 화상 표시란(G4)과, 도시한 우단의 제2 표시란(G5)이 마련된다. 모드 표시란(G1)에는, 현재의 표시 모드를 나타내는 "운전"의 표시와 현재시각, 및 "조정" 모드 및 "설정" 모드로의 이행 버튼이 표시된다. 조정 모드는 운전 도중에서 각종의 설정치를 미조정하기 위한 모드이고, 설정 모드는 정지시에 있어서 각종의 설정 및 설정치를 설정하기 위한 모드이다. 제1 표시란(G2)에는, 계측영역(ME-A)에 관한 검사 및 판정, 및 계측영역(ME-B)에 관한 검사 및 판정을 완료하기 위해 필요하게 된 화상 처리시간을 표시하는 동시에, 검사 및 판정을 행한 반송물(CA)의 품종명을 표시한다. 그리고, 본 실시 형태에서는 화상 처리시간은 일반적으로 150~300 μsec정도이다 또한, 촬영간격(Ts)은 840 μsec이다. 제2 표시란(G5)에는, 촬영시각, 최종의 판정결과가 OK로 된 수, 최종의 판정결과가 NG로 된 수가 각각 표시된다. 그리고, 최종의 판정결과가 OK로 되는 경우에는, 위에서 설명한 바와 같이 PASS 판정이 나온 경우도 포함된다.
판정 표시란(G3)에서는, 계측영역(ME-A)과 계측영역(ME-B)에 대해 각각의 계측영역 내의 상기 화상 처리영역(GW1~GW5)에 대응하는 개개의 판정 모듈에 의해, 상기 제1 단계에서 제4 단계의 검사 및 판정의 처리과정에 있어서 각각 도출된 결과를 나타내는 동시에, 최종의 판정결과를 상부에 크게 표시한다. 본 실시 형태에서는, 검사가부 판별처리의 결과와 검사판정처리의 결과를 합쳐서, OK와 NG만으로 표시하도록 하고, 검사가부 판별처리나 검사판정처리의 결과, 그 이후의 검사판정처리를 생략한 경우에는 결과의 표시를 생략하고 있다. 즉, 상기 제1 단계의 처리결과는, "정면 검출"의 란에 표시하고, 상기 제2 단계의 결과는 "중심 검출"의 란에 표시하고, 상기 제4 단계의 결과는 "마크 우측" 및 "마크 좌측"의 란에 표시한다. 그리고, 상기 제3 단계는, 화상 처리영역(GW3) 내에 에지가 검출되는지의 여부이고, 제4 단계의 결과를 검사하기 위한 영역(GW3)을 위치 결정하는 단계이기 때문에, 그 결과는 표시하고 있지 않다. 단, 각 처리단계에서의 개개의 결과 표시를 할지의 여부에 대해서는, 아래의 화상 표시란(G4)의 외곽선 등의 표시와 마찬가지로, 후술하는 디버깅 조작시의 조정작업의 형편을 참작하여 적절하게 결정하면 되며, 상기의 양태에 한정되는 것은 아니다.
도 4의 계측영역(ME-A)에서는, 반송물(CA)이 정규의 자세였던 경우에 있어서, 모든 단계에 있어서 OK 판정이 얻어진 예를 나타내고 있다. 또한, 도 4의 계측영역(ME-B)에서는, 반송방향(F)을 따른 방위만이 정규의 자세와 다른 경우에 있어서, 제4 단계의 검사판정만이 NG인 것으로 인해, 최종의 판정결과가 NG로 되는 예를 나타내고 있다. 한편, 도 5의 계측영역(ME-A)에서는, 제1 단계에 있어서의 검사판정처리의 결과가 NG 판정이 되었기 때문에, 그 후의 처리를 실행하지 않고 최종의 판정결과 NG를 도출한 예를 나타내고 있다. 또한, 도 5의 계측영역(ME-B)에서는, 제1 단계 또는 제2 단계의 검사가부 판별처리에 있어서 반송물(CA)의 검사대상부분이 영역 내에 허용할 수 있는 양태로 포함되어 있지 않았었기 때문에, 제1 단계에서는 OK 판정으로 되어 있는데, 그 이후의 처리를 생략하여 최종의 판정결과를 OK로 하고 있다.
화상 표시란(G4)에서는, 상기 화상영역(GP) 내의 화상 데이터를 표시하는 동시에, 계측영역(ME-A)과 계측영역(ME-B)의 상기 화상 처리영역(GW1~GW5)을 외곽선 등에 의해 표시한다. 여기서, 화상 처리영역(GW1)과 화상 처리영역(GW2)에 대해 상기 제1 단계 또는 제2 단계에 있어서 검사가부 판별처리에서 검사 가능으로 판별되는 동시에 검사판별처리에서 OK 판정이 된 경우에는, 그 외곽선 등을 제1 표시 양태(예를 들어 녹색표시)로 한다. 또한, 이 제1 단계에 있어서 검사판정처리에서 NG 판정이 된 경우에는, 그 외곽선 등을 제2 표시양태(예를 들어 적색표시)로 한다. 그리고, 이 제1 단계에 있어서 검사가부 판별처리에서 검사불가로 된 경우에는, 상기 제1 표시양태로 하여도 좋으나, 제3 표시양태(예를 들어 청색표시)로 하여도 된다.
그리고 상기 제1 단계 또는 제2 단계에 있어서 검사가부 판정처리에서 검사불가로 판별된 결과, 상기 제3 단계 이후의 처리를 하지 않는 경우에는, 화상 처리영역(GW3~GW5)의 외곽선 등의 표시를, 제4 표시양태(예를 들어 백색표시)로 한다. 이와 같이 하면, 각 단계에 있어서의 검사 및 판정의 결과를 화상 데이터에 겹침으로써 시각적으로 용이하게 파악할 수 있게 된다. 그리고 각 표시양태는 상기 예의 색채에 한정하지 않고, 실선, 점선, 파선, 1점 쇄선 등의 선 종류라도 되는 등, 상호 구별할 수 있는 양태이면 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 형태에서는, 진동식의 반송장치(10)에 의해, 진동하는 반송로(121) 상을 반송되어 가는 반송물(CA)을 검사대상으로 하는 한편, 카메라(CM1, CM2)는 진동하지 않는 장소(기대(100) 상)에 설치되어 있기 때문에, 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 화상 데이터에 있어서, 반송방향(F)의 전후로 왕복하는 양태로 소정의 진폭으로 진동하는 반송로(121)는, 그 화상 데이터의 촬영시의 진동 위상의 변화에 따라서, 변위된 위치에 배치된다. 따라서, 반송물(CA)의 외관을, 반송로(121)를 기준으로 하는 고정된 위치에서 검사, 판정하려고 하면, 화상 내의 계측영역(ME-A, ME-B)의 위치를, 촬영 타이밍에 맞춰 반송체(120)의 진동과 동기시켜 동일 진폭으로 이동시킬 필요가 있다.
그렇기 때문에, 본 실시 형태에서는, 계측영역(ME-A, ME-B)의 위치를, 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 촬영시점에 있어서의 반송체(120)의 진동위치에 맞추게 하기 위해, 반송체(120)에 설정된 위치 보정용 마크(122a, 122b)(도 2 참조) 중, 위치 보정용 마크(122b)를 기준으로 하여 보정하고 있다. 이것을 상기 표시화면에서는 "진동 보정"이라 표시하고, 그 보정이 행해지고 있는 경우에는 "진동 보정"의 란에 OK를 표시한다. 위치 보정용 마크는 위치검출이 용이하고 또한 확실한 것이면 특별히 한정되지 않되, 도시 예에서는, 화상 중에서 확실하게 블로브로서 확인할 수 있으며, 또한, 그 중심위치를 안정되게 검출할 수 있는 흑색(동일 그레이 스케일)의 마크로 함으로써, 그 위치의 검출 정밀도를 높이고 있다.
도 15를 참조하여, 상기 진동 보정의 처리내용을 상세하게 설명한다. 도 15(a)는, 도시한 좌우로 진동하는 반송로(121)가 도시한 좌단에 위치하는 시점에 있어서의 계측영역(ME)과 위치 보정용 마크(122a)와의 사이의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)에 있어서의 위치관계를 나타내는 도면이다. 여기서, 반송로(121)에는 도시한 진폭(As)을 가지는 진동(예를 들어, 진폭(As)이 0.1 mm, 진동 주파수(fs)가 300 Hz)이 부여되어 있다. 그리고 도 4 및 도 5의 예에서는 위치 보정용 마크(122b)를 사용하고 있는데, 도 15에서는 위치 보정용 마크(122a)를 사용하는 예로 설명한다. 그리고, 위치 보정용 마크(122a, 122b)의 위치는 임의이고, 같은 촬영화상(GPX)이나 화상영역(GPY) 내에 촬상되어 있는 것이면, 어떠한 것이라도 좋다.
한편, 도 15(b)는, 카메라(CM1, CM2)에 대해 고정된 계측영역(ME＇)을 설정한 경우에 있어서, 반송체(120)가 도시한 우단에 위치하는 시점(도 15(a)에 나타내는 시점보다도 진동의 위상에서 180도 나아간 시점)의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 모습을 나타낸다. 이와 같이, 진동에 의해 반송로(121)가 도시한 우측으로 이동하고 있기 때문에, 계측영역(ME＇)은, 반송로(121) 상의 당초의 위치에 대해 상류측에 진폭(As)의 몫만큼 쉬프트 된 위치에 설정되어 버리고 있다.
이에 대해, 도 15(c)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 계측영역(ME)의 위치는, 위치 보정용 마크(122a)의 위치를 기준으로 하여 규정되어 있기 때문에, 반송체(120)가 진동하여 위상이 180도 나아가, 전체적으로 도시한 우측으로 이동하면, 계측영역(ME)도 같은 위상 및 진폭으로 도시한 우측으로 이동시킨다. 그리하여, 반송로(121)에 대한 계측영역(ME)의 위치는, 촬영시의 진동의 위상 타이밍과는 관계없이, 항상 반송로(121)에 대해 같은 위치가 된다. 따라서, 예를 들어 불량 자세인 반송물(CA)을 배제하기 위한 배제 에어를 에어 분출구(123)로부터 분사하는 위치, 혹은 불량자세인 반송물(CA)의 자세를 수정하기 위한 반전 에어를 에어 분출구(123)로부터 분사하는 위치에 대해, 계측영역(ME)이 항상 일정한 위치관계가 되도록 설정되기 때문에, 검사판정처리의 결과에 따라서 반송물(CA)에 배제력이나 반전력을 작용시키는 경우에, 항상 같은 타이밍으로 작용을 일으키게 할 수가 있다.
도 6은, 상기의 검사가부 판별처리나 검사판정처리의 조건을 설정하기 위한 설정모드에 있어서의 홈 화면을 나타낸다. 이 설정모드는, 상기 운전 모드에 있어서, 모드 표시란(G1)의 "설정"의 이행버튼을 조작함으로써, 전환할 수 있다. 도 6의 설정모드의 홈 화면은, 도시한 하단의 모드표시 조작란(G11)과, 도시한 상단 좌측의 기준화상 표시란(G12)과, 도시한 상단 우측의 처리조작 설정란(G13)을 구비하고 있다. 모드표시 조작란(G11)에는, 표시모드를 나타내는 "설정"의 표시와 현재 시각에 더하여, 반송물 검사 시스템의 각종의 설정화면에 이행하기 위한 "시스템", "카메라", "통신", "변수 설정", "툴", "USB"의 각종 조작버튼이 표시된다. 또한, 이 모드표시 조작란(G11)에는, 상기의 운전 모드로 되돌아가기 위한 "운전" 이행버튼, 과거의 촬영화상을 재생하면서 검사판정을 다시 하는 재실행처리를 실시하기 위한 "재실행" 버튼, 품종설정 등의 설정조건을 보존하기 위한 "보존" 버튼, 화상 표시란(G12)의 표시화상의 확대축소를 행하기 위한 "확대축소" 버튼을 구비하고 있다.
또한, 기준화상 표시란(G12)에서는, 설정영역(ME-A)을 위한 기준화상(GP-A)과, 설정영역(ME-B)을 위한 기준화상(GP-B)을 표시한다. 이들 기준화상(GP-A, GP-B)로서는, 각각의 설정영역(ME-A, ME-B)에 있어서 과거에 촬영한 같은 반송물(CA)의 화상을 사용한다. 이들 기준화상(GP-A, GP-B)은, 설정모드에 있어서의 도 9에 나타내는 기준화상 등록화면에 있어서, 미리 설정영역(ME-A)에 대한 것과 (ME-B)에 대한 것을 따로따로 등록해 둔 것이다. 도 9에 나타내는 표시화면에는, 모드표시 조작란(G41), 화상 표시란(G42), 처리조작 설정란(G43)이 있고, 화면 우상의 처리조작 설정란(G43)의 최상단의 "ME-A"와 "ME-B"의 버튼은, 각각 도시한 상단 좌측에 표시된 화상을 어느 쪽의 계측영역의 기준화면으로 하는지를 선택하는 것, 그 하방에 있는 파라미터 입력영역은 화상의 취입설정 등의 입력란이다. 이들 기준화상은, 도 6에 나타내는 설정모드의 홈 화면으로부터 이행 가능한 각종의 설정화면의 설정치를 결정하기 위한 기준의 화상이 되고, 또한 각종의 설정치를 결정할 때에, 설정치, 예를 들어 어느 임계치에 대응하는 기준화상의 영역 등을 기준화상 상에 외곽선 등에 의해 표시함으로써, 각 설정치에 의한 검사, 판정의 양태를 확인하는 것을 용이하게 하고 있다.
더욱이, 도 6의 설정모드의 홈 화면에 있어서, 상기의 처리조작 설정란(G13)에서는, 도시한 최상단의 "품종선택" 버튼에 의해, 반송물(CA)의 종류나 사이즈를 선택할 수 있다. 또한, 도시한 다음 단 우측의 "플로 편집" 버튼에 의해, 도시한 다음 단 좌측에 배열된 처리 모듈의 종류와 순번을 편집할 수가 있다. 이들 처리 모듈은, 도시한 상방으로부터 순차대로 실행됨으로써, 검사처리 컴포넌트의 주요 부분을 구성하는 것이다. 최초의 "트리거" 모듈은 카메라(CM1, CM2)의 촬영 타이밍을 정하는 처리 유닛이고, 이를 선택함으로써, 그 처리에 관한 각종의 설정화면이 표시된다. 다음의 "캡처" 모듈은, 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)을 가져올 때의 화상취입조건을 설정하는 처리유닛이고, 이것을 선택함으로써, 도 9에 나타내는 표시화면과 유사한 그 화상취입처리에 관한 각종의 설정화면이 표시된다. 그 다음의 "진동 보정" 모듈은 위에서 설명한 반송로(121)의 진동에 의한 설정영역의 위치보정의 양태를 정하는 처리유닛이고, 이것을 선택함으로써, 그 처리에 관한 각종의 설정화면이 표시된다. 또한, "반전 1" 모듈은, 설정영역(ME-A)에 관한 위에서 설명한 화상 계측처리(검사가부 판별처리와 검사판정처리)의 내용을 정하는 처리 모듈이고, 이것을 선택함으로써, 그 처리에 관한 각종의 설정화면이 표시된다. "반전 2" 모듈은, 설정영역(ME-B)에 관한 위에서 설명한 화상 계측처리(검사가부 판별처리와 검사판정처리)의 내용을 정하는 처리모듈이고, 이것을 선택함으로써, 그 처리에 관한 각종의 설정화면이 표시된다. 그리고, "반전 1", "반전 2", "선별 1", "선별 2" 등의 표시는, 어느 계측영역에 대한 화상 계측처리의 대상이 되는 반송물의 제어양태를 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 실시 형태의 경우에는 단순한 예시에 불과하기 때문에, 다른 제어양태에 대해 설정하는 경우에 적절하게 표시를 변경하면 된다.
도 6의 설정모드의 홈 화면에 있어서 "재실행" 버튼을 조작하면, 도 7에 나타내는 파일 선택화면이 표시된다. 이 파일 선택화면은, "되돌아감"의 복귀 버튼을 구비한 도시한 하단의 모드 표시란(G21)과, 도시한 상단 좌측의 화상 표시란(G22)과, 도시한 상단 우측의 파일표시 선택란(G23)을 가진다. 파일표시 선택란(G23)에서는, 상기 주기억장치(MM) 내에 보존되어 있는 과거의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)을 시계열로 연속하여 격납한 화상파일을 선택할 수가 있다. 그리고 선택된 화상파일에 대한 각종의 조작처리를 실행하기 위해, 개개의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 표시와 처리를 행하는 "재실행" 버튼, 동일한 화상파일 내에 있는 복수 개의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)을 연속하여 재생하는 "연속 재실행" 버튼, 각종 통계를 나타내는 히스토그램(histogram)을 표시하는 "통계 재실행" 버튼 등이 준비되어 있다.
주기억장치(MM) 내에 보존되는 화상파일은, 운전 모드에 있어서 가져오는 복수 개의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 화상 데이터를, 연산처리장치(MPU)에 의해 자동적으로 기록한 것이다. 이 화상파일의 보존은, 주기억장치(MM)에 여유공간이 존재하는 경우에는 모든 화상 데이터에 대해 실시할 수 있는데, 주기억장치(MM)에 여유공간이 존재하지 않는 경우라도, 최신의 기정 기간분(예를 들어 1시간분 등), 혹은, 최신의 기정 매수분(예를 들어 1000매 분 등)의 화상파일에 대해서는 항상 보존되도록 해두는 것이 바람직하다.
도 7의 화면에서 "재실행" 버튼을 조작하면, 도 8에 나타내는 조정모드의 화면으로 이행하고, 과거에 기록한 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)을 화상 표시란(G34)에 표시한 상태로, 이 화상 데이터에 대해 제1 표시란(G32)의 "계측실행" 버튼을 압압함으로써, 상기 검사가부 판별처리 및 상기 검사판정처리로 이루어지는 화상 계측처리를 다시 실행할 수가 있다. 동일 파일 내에 격납된 복수 개의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)에 대해서는, 도시한 좌측 하부의 "앞으로" 버튼 및 "다음으로" 버튼을 조작함으로써, 전후에 촬영된 다른 화상 데이터로 전환할 수가 있다. 그리고, 모드표시 조작란(G31)에는 "되돌아감"이 표시된 복귀 버튼이 준비되어 있다. 또한, 도 7의 화면에서 "연속 재실행" 버튼을 조작하면, 도 8에 나타내는 화면과 같은 화면에 있어서, 동일 화상파일 내의 복수 개의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)을 연속하여 표시하면서, "계측실행" 버튼을 압압함으로써, 병행하여 화상 계측처리를 실행시킬 수가 있다.
다음으로, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 실시 형태의 전체 동작의 흐름, 및, 본 실시 형태의 반송장치(10)의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 10은, 상기 검사처리유닛(DTU)의 연산처리장치(MPU)에 의해, 동작 프로그램에 따라서 실행되는 처리의 개략 플로 차트이다. 이 동작 프로그램을 기동하면, 우선, 상기의 화상 계측처리가 개시되는 동시에, 컨트롤러(CL11, CL12)에 의해 반송장치(10)(파츠 피더(11) 및 리니어 피더(12))의 구동이 개시된다. 그리고, 도 1에 나타내는 디버깅 조작부(DB)의 설정이 OFF이면, 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)에 대해 화상 계측처리가 실행되고, 최종의 판정결과가 OK 판정이면, 디버깅 조작부(DB)가 조작되지 않는 한, 그대로 다음의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)의 화상 계측처리가 실시된다. 최종의 판정결과가 NG이면, 반송물(CA)을 반송로(121) 상으로부터 배제하거나, 반송로(121) 상에서 반전시키거나 하기 위한 에어 플로가 실시되어 반송물(CA)이 제어된다. 이 경우에도, 그 후, 디버깅 조작부(DB)가 조작되지 않는 한, 그대로 다음의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GP)의 판정이 실시된다.
상기의 도중에서 디버깅 조작부(DB)가 조작되어 ON이 되면, 상기 루틴으로부터 빠져나와 반송장치(10)의 구동이 정지되고, 화상 계측처리도 정지된다. 그리고, 표시장치(DP1)에는 도 6에 나타내는 설정모드의 홈 화면이 자동적으로 표시된다. 이 화면에 있어서 "재실행" 버튼을 조작하면, 앞에서 설명한 바와 같이 도 7의 파일 선택화면이 표시된다. 이때, 선택표시되는 화상파일은, 직전의 운전 모드에 있어서 기록하고 있었던 복수 개의 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY)을 포함하는 화상파일이다. 이것을 그대로 선택하여 "재실행" 버튼 혹은 "연속 재실행" 버튼을 조작하면, 도 8에 나타내는 재실행 화면으로 이행한다. 도 8의 화면에서는, "되돌아감" 버튼을 조작함으로써 도 7의 화면으로 되돌아가고, 도 7의 "되돌아감" 버튼을 조작함으로써, 도 6의 설정모드의 홈 화면으로 되돌아갈 수 있다. 따라서, 도 8에 나타내는 재실행 화면에서 화상 계측처리를 확인한 다음에, 도 6의 설정모드의 홈 화면으로부터 각종의 설정치를 재설정하며, 혹은, 조정하여, 다시 도 8에 나타내는 재실행 화면에서 화상 계측처리를 실행시킬 수 있다. 즉, 반송장치(10)의 반송물(CA)의 제어에 문제가 생긴 경우에는, 이 문제를 해소하기 위해, 먼저, 과거의 화상 데이터에 근거하여 화상 계측처리를 재실행함으로써, 화상 계측처리의 문제 개소를 탐색한다. 그 문제 개소가 판명되면, 그것에 따라서 설정 내용을 변경, 조정하고, 다시 과거의 화상 데이터에 대해 화상 계측처리를 재실행함으로써 조정, 개선 작업의 결과를 확인할 수가 있다. 그 후, 도 10에 나타내는 바와 같이, 복귀 조작을 행하면, 디버깅 조작부(DB)의 설정이 OFF로 되돌아가고, 화상 계측처리가 재개되는 동시에, 반송장치(10)의 구동이 재개된다. 또한, 표시장치의 화면은 운전 모드의 표시화면으로 되돌아간다.
도 11은 반송장치(10)의 평면도, 도 12는 반송장치(10)의 정면도이다. 반송장치(10)에서는, 설치면(바닥면)에 설치된 기대(100) 상에 파츠 피더(11)와 리니어 피더(12)가 탑재되어 있다. 파츠 피더(11)는, 기대(100)에 탑재된 회전 진동기(115)의 위에 상기 보울형상의 반송체(110)가 탑재된 것이고, 이 반송체(110)의 내부에는 나선형상의 상기 반송로(111)가 형성된다. 또한, 리니어 피더(12)는, 기대(100)에 탑재된 리니어 진동기(125) 상에 삿대형상의 상기 반송체(120)가 탑재된 것이고, 이 반송체(120)에는 직선형상의 상기 반송로(1221)가 형성되어 있다.
또한, 기대(100) 상에는, 상기 파츠 피더(11) 및 리니어 피더(12)와는 별개로 지주(101)가 입설되고, 이 지주(101)에는, 1 또는 복수 개의 연결부재(102)를 개재시켜 카메라(CAM2)가 부착되고, 이 카메라(CM2)는 촬영 광학계(104)를 개재시켜 반송로(121) 상의 반송물(CA)을 촬영하도록 구성된다. 또한, 상기 지주(101)에는, 1 또는 복수 개의 연결부재(103)를 개재시켜 카메라(CM1)가 부착되고, 이 카메라(CM1)는 촬영 광학계(105)를 개재시켜 반송로(121) 상의 반송물(CA)을 촬영하도록 구성된다. 또한, 카메라(CM2) 및 촬영 광학계(104)의 촬영범위를 조명하기 위한 조명장치(106, 107)가 설치되는 동시에, 카메라(CM1) 및 촬영 광학계(105)의 촬영범위를 조명하기 위한 조명장치(108, 109)가 설치되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 반송로(121)의 상류측으로부터 하류측으로 향하여, 카메라(CM2)는, 후술하는 굴절 광학계를 내장한 촬영 광학계(104)를 개재시켜 반송물(CA)의 검사 판정부로서의 2 개소의 "반전 A"와 "반전 B"를 상기 설정영역(ME-A)과 계측영역(ME-B)으로 하고 있다. 또한, 카메라(CM1)는, 촬영 광학계(105)를 개재시켜 반송물(CA)의 검사 판정부로서의 2 개소의 "선별 A"와 "선별 B"를 상기 설정영역(ME-A)과 계측영역(ME-B)으로 하고 있다. 모든 카메라(CM1, CM2)에 대해서도, 그 촬영범위 내에 반송방향(F)의 전후의 다른 위치에 2 개소의 계측영역을 가지고, 각 2 개소에 있어서 상기의 화상 계측처리가 각각 실행되도록 되어 있다.
다음으로, 도 13 및 도 14를 참조하여, 상기 카메라(CM1) 및 촬영 광학계(105)를 사용한 검사 및 판정의 방법에 대해 설명한다. 도 13은, 카메라(CM1) 및 촬영 광학계(105)에 의해 촬영되는 2 개소의 "선별 A"에 상당하는 계측(A)의 개소(계측영역(ME-A)이 설정되어 있음)와, "선별 B"에 상당하는 계측(B)의 개소(계측영역(ME-B)이 설정되어 있음)의 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다. 이들 2 개소에는, 모두다 반송로(121)의 반송물(CA)이 통과하는 영역에 개구하는 에어 분출구(123a, 123b)가, 각각 대응하는 위치에 마련되어 있다. 도시 예에서는, 상기 계측영역(ME-A)은 상기 에어 분출구(123a)가 마련된 영역을 포함하도록 설정되고, 상기 계측영역(ME-B)은 상기 에어 분출구(123b)가 마련된 영역을 포함하도록 설정되어 있다.
이와 같은 구성에서는, "선별 A"에 있어서, 계측영역(ME-A)에서 반송물(CA)이 불량 자세(NG)라고 판정되면, 도시한 바와 같이 에어 분출구(123a)로부터 에어가 분출되고, 반송물(CA)이 바로 반송로(121) 상으로부터 배제된다. 한편, 계측영역(ME-A)에서 정규의 자세(OK)라고 판정된 반송물(CA)은 하류측으로 그대로 반송되어 간다. 그러나, 하류측에는 계측영역(ME-B)이 설정되어 있기 때문에, 반송물(CA)은 계측영역(ME-B)에서 재차 검사 및 판정된다. 따라서, 계측영역(ME-A)에서 OK 판정된 반송물(CA)이라 하더라도, 판정 미스에 의해 사실은 불량자세인 반송물(CA)이 통과해 온 경우에, 이 반송물(CA)은 계측영역(EM-B)에서 재판정되어, 반송로(121) 상으로부터 에어 분출구(123b)로부터 분출하는 에어에 의해 배제되기 때문에, 잘못하여 불량자세인 반송물(CA)이 하류측으로 진행해 버릴 가능성을 저감할 수 있다. 또한, 상기와 같은 처리는, 하나의 카메라(CM1)의 촬영범위 내의 2 개소의 화상 부분에서 행해지기 때문에, 촬영 기재의 설비 코스트를 저감시킬 수가 있다고 하는 효과도 있다.
그리고, 카메라(CM1) 및 촬영 광학계(105)의 촬영대상의 구성은, 도 13에 나타내는 상기 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 계측영역(ME-B)이 설정되어 있는 계측(B)의 개소에는 에어 분출구(123b)를 마련하지 않고, 검사 및 판정만을 실시한다. 한편, 계측(A)의 개소에 있어서는, 상기와 마찬가지로, 계측영역(ME-A)에 있어서의 화상 계측처리에 의한 판정결과에 따라서 에어 분출구(123a)에 의해 불량자세인 반송물(CA)을 배제하고, 양호한 자세인 반송물(CA)을 통과시킨다. 이와 같이, 계측영역(ME-B)에 있어서 검사 및 판정만을 실시함으로써, 계측(A)의 개소에서의 검사판정이 어느 정도의 정밀도를 가지는가를 확인할 수가 있다. 이 경우, 계측(A)의 판정 미스가 일정한 비율을 넘었을 때에는, 자동적으로 컨트롤러(CL11) 및 (CL12)에 지령을 내려서, 반송장치(10)의 구동을 정지하도록 구성할 수도 있다. 그리고, 이와 같은 판정결과에 따른 반송장치(10)의 구동제어방법으로서는, 구동정지 이외에, 반송속도를 저하시키도록 가진 수단(115, 125)을 제어하는 것이어도 좋다.
도 14에는, 상기와 마찬가지로, 복수 개의 계측영역(ME-1)~(ME-n)(n은 2 이상의 자연수)을 마련하고 있는데, 반송물(CA)에 대한 제어를 실시하는 작용 개소(에어 분출구(123))를 가장 하류측의 1 개소에만 마련한 예를 나타낸다. 이 예에서는, 가장 하류측의 계측영역(ME-n)에 있어서의 검사 및 판정의 결과뿐만 아니라, 상류측의 계측영역(ME-1), …, (ME-(n-1))에 있어서 행해진 검사 및 판정의 결과도 고려하여, 에어 분출구(123)에 의해 반송물(CA)을 반송로 상으로부터 배제하는지의 여부를 결정한다. 예를 들어, 전 n 개소의 계측영역에서 모두 불량자세로 판정된 경우(모두 NG 판정인 경우)에만 반송물(CA)을 배제하거나 혹은 전 n 개소의 계측영역에서 모두 양호한 자세로 판정된 경우(모두 OK 판정인 경우)에만 반송물(CA)을 그대로 통과시키고, 다른 경우에는 반송물(CA)을 배제한다. 또한, 전 n 개소의 판정결과 중 NG 판정과 OK 판정의 수를 비교하여, NG 판정이 많을 때에는 배제하고, OK 판정이 많을 때에는 배제하지 않는 방법 등을 생각할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 처리를 실시하는 경우에는, 반송되어 오는 반송물(CA)을 개개로 인식할 필요가 있다. 그래서, 각 계측영역에서의 판정결과를 각각 순번대로, 그러나 다른 계측영역에서의 판정결과를 상호 구별할 수 있도록, 연산처리장치(MPU)에 의해, 판정시각 혹은 촬영시각과 관련지어 연산처리용 메모리(RAM) 등에 기록해둔다(판정결과 유지수단). 이와 같이 하면, 각 계측영역 사이의 거리와 반송물(CA)의 반송속도(Vs)와의 관계에 근거하여, 동일한 반송물(CA)의 다른 계측영역 사이에 있어서의 상기 판정시각 혹은 촬영시각의 시간 어긋남을 고려함으로써, 다른 계측영역(ME-A)~(ME-(n-1))에 있어서의 판정결과의 기록 중에서, 계측영역(ME-n)에서 판정한 반송물(CA)과 동일한 반송물(CA)의 판정결과를 선출할 수 있기 때문에, 위에서 설명한 바와 같이, 복수 개의 계측영역의 판정결과에 근거하여 반송물(CA)의 제어양태를 결정할 수가 있다.
다음으로, 도 16 내지 도 19를 참조하여, 상기 카메라(CM2) 및 촬영 광학계(104)를 사용한 검사 및 판정의 방법에 대해 설명한다. 상기 촬영 광학계(104)는, 촬영 광학계(105)와 같은 촬영렌즈경통(104A)을 포함하되, 촬영 광학계(105)가 단순한 원통형상의 촬영렌즈경통만으로 구성되는 것에 대해, 촬영 광학계(104)에서는, 상기 촬영렌즈경통(104A)의 하단에 접속된 광 변환기(104B)를 구비하고 있는 점에서 다르다. 광로 변환기(104B)는, 그 내부에, 중앙 프리즘(141)에 의해 구성되는 경사 반사면(141a)과 (141b)를 가지고, 또한, 중앙 프리즘(141)의 좌우 양측에 이간된 위치에, 상기 경사 반사면(141a)을 향하여 빛을 반사시키는, 프리즘(142A)에 의해 구성되는 경사 반사면(142a)과, 상기 경사 반사면(141b)을 향하여 빛을 반사시키는, 프리즘(142B)에 의해 구성되는 경사 반사면(142b)을 가진다. 또한, 광로 변환기(104B)의 최하부에는 대물렌즈(143A, 143B)가 설치되어 있다.
상기 광로 변환기(104B)는, 경사 반사면(142a)과 (142b)가 반송로(121)의 반송방향(F)을 따라 평행하게 배치되도록 설치된다. 그리고, 반송방향(F)을 따른 2 개소에 설정된, 예를 들어, "반전 A"와 "반전 B"의 2 개소의 화상을 포함하는 촬영화상(GPX)은, 각각 아래와 같이 하여 카메라(CM2)의 촬영범위 내로 유도된다. 우선, 반송로(121)의 상류측(도시 좌측)의 "반전 A"의 화상은, 대물렌즈(143A)를 개재시켜 경사 반사면(142a)에서 반송방향(F)의 한쪽 방향으로 반사되고, 경사 반사면(141a)에 의해 카메라의 광축 방향으로 반사됨으로써, 촬영렌즈경통(104A)을 개재시켜 카메라(CM2)의 촬영범위 내로 유도된다. 한편, 반송로(121)의 하류측(도시 우측)의 "반전 B"의 화상은, 대물렌즈(143B)를 개재시켜 경사 반사면(142b)에서 반송방향(F)의 다른 쪽 방향으로 반사되고, 경사 반사면(141b)에 의해 카메라의 광축 방향으로 반사됨으로써, 촬영렌즈경통(104A)을 개재시켜 카메라(CM2)의 촬영범위 내로 유도된다.
상기한 바와 같이 하여, 상호 반송방향(F)에 이간된 2 개소의 화상은, 광로 변환기(104B)에 의해 동일한 카메라(CM2)의 촬영범위 내로 유도되기 때문에, 상기 2 개소가 카메라(CM2)의 촬영범위보다도 상호 떨어져 있어도, 카메라(CM1)와 마찬가지로 2 개소에 있어서 화상 계측처리를 실시하는 것이 가능하게 된다. 도 17은 위에서 설명한 원리를 모식적으로 그린 것이고, 도시한 2점 쇄선의 원형 내에 촬영화상(GPX) 및 화상영역(GPY)의 모습을 나타내고 있다.
그리고 도 16에 나타내는 광로 변환기(104B)에 있어서는, 중앙 프리즘(141)을 탑재한 하부 프레임(140A)과, 좌우의 프레임(142A) 및 (142B)을 탑재한 상부 프레임(140B)을 가지고, 하부 프레임(140A)과 상부 프레임(140B)이 스페이서(140c)를 개재시켜 볼트(140d) 등의 체결구에 의해 고정되어 있다. 그리고, 스페이서(140c)의 두께를 변경함으로써, 중앙 프리즘(141)과 좌우의 프리즘(142A, 142B)과의 사이의 상대적인 높이 관계를 변경하는 것이 가능하게 되어 있다. 이 구성에 의해, 도 17에 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 촬영화상(GPX) 또는 화상영역(GPY) 중의 2 개소의 화상의 상대적인 거리를 도시한 좌우방향(반송방향(F))에 접근시키거나 멀어지게 할 수가 있다.
또한, 상부 프레임(140B)에는, 좌우의 프리즘(142A)과 (142B)을 각각 따로따로 도시한 좌우방향(반송방향(F))을 따라 이동 가능하게 구성하는 구조가 마련되어 있다. 즉, 프리즘(142A)과 (142B)은 각각 유지 부재(142s)와 (142t)에 유지되고, 이들 유지 부재(142s)와 (142t)에는 볼트(140e)가 고정되어 있다. 이 볼트(140e)는 상부 프레임(140B)에 천설된 장공(140f)을 관통하여 도시한 좌우방향으로 이동 가능하게 마련되고, 상부 프레임(104B)의 상면에 있어서 너트(140g)에 의해 유지 고정되어 있다. 따라서, 볼트(140e)와 너트(140g)를 느슨하게 함으로써 프리즘(142A)과 (142B)을 따로따로 도시한 좌우방향으로 이동시켜, 볼트(140e)와 너트(140g)를 조여 붙임으로써 임의의 위치에서 프리즘(142A, 142B)을 유지 고정할 수가 있다.
이 경우에, 반송방향(F)에 이간된 2 개소는, 상기 "반전 A"와 "반전 B"뿐만 아니라, 도 18에 나타내는 바와 같이 "반전 C"와 "선별"이어도 좋고, 혹은 도시하지는 않았으나, 도 13에 나타내는 바와 같은 "선별 A"와 "선별 B"이어도 좋다. 어느 경우에 있어서도, 도 18에 나타내는 바와 같이, 반송로(121) 상의 반송방향(F)의 2 개소에 있어서, 반송로(121)의 높이 레벨이 상이하거나, 혹은 반송로(121)의 위치가 폭 방향으로 어긋나 있거나 하는 경우가 있다. 이와 같이, 반송로(121)의 상호 이간된 2 개소에 있어서, 반송물(CA)의 반송위치가 반송방향(F)과 직교하는 수직방향이나 폭 방향으로 어긋나는 것은, 반송방향(F)을 따른 상호 간격이 커짐에 따라 현저해질 가능성이 있다. 예를 들어, 도 19(a) 내지 (d)에 나타내는 바와 같이, 상류측으로부터 하류측으로 향하여, 반송로(121)의 높이가 저하되어 가고, 게다가, 반송물(CA)의 반송위치가 폭 방향으로 어긋나 가는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 우측의 프리즘(142B)을 중앙 프리즘(141) 측으로 이동시켜 경사 반사면(142b)의 위치를 변경하고, 광로 길이를 바꾸는 등, 좌우의 경사 반사면(142a, 142b)을 이동시켜 2 개소의 화상의 광로 길이를 상호 바꿈으로써, 반송로(121)의 높이의 상이에 기인하는 초점 어긋남을 해소하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에서는, 반송방향(F)으로 이간된 2 개소의 계측영역(ME-A, ME-B)의 화상을 하나의 카메라(CM2)의 촬영화상(GPX) 혹은 화상영역(GPY) 내에 가져오는 방법으로서, 반송방향(F)으로 이간된 2 개의 피 촬영 개소의 광축 상에 각각 배치된 경사 반사면(142a, 142b)과, 카메라(CM2)의 촬영범위 내에 배치된 경사 반사면(141a, 142b)에 의해, 피 촬영 개소의 2 개의 화상의 광축을 반송방향(F)에 근접시켜 카메라(CM2)의 촬영범위에 가져오도록 하고 있다. 이로써, 반송방향(F)을 따라 이간된 임의의 2 개소에 대해 동일 카메라에 의한 촬영이 가능하게 되기 때문에, 촬영기재의 설비 코스트를 경감할 수 있는 동시에, 이간된 2 개소의 검사 및 판정의 양태를 상호 관련지어 관찰하거나, 화상 계측처리의 설정을 관련지어 조정하거나 할 수가 있다.
그리고, 본 발명의 반송물 검사 시스템 및 반송장치는, 위에서 설명한 도시 예에서만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 계측영역 내의 복수 개의 영역(GW1)~(GW5)에 대해 따로따로 처리를 수행한 다음에 판정하고 있는데, 개개의 처리내용이나 계측영역 내에 설정되는 영역 수에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니라, 검사판정을 위한 여러 가지 공지기술을 채용할 수가 있다.
10: 반송장치
100: 기대
101: 지주
102, 103: 연결 부재
104, 105: 촬영 광학계
106~109: 조명장치
11: 파츠 피더
110: 반송체
111: 반송로
12: 리니어 피더
120: 반송체
121: 반송로
122a, 122b: 위치 보정용 마크
123, 123a, 123b: 에어 분출구
CA: 반송물
CM1, CM2: 카메라
CL11, CL12: 컨트롤러
DB: 디버깅 조작부
DTU: 검사처리 유닛
DP1, DP2: 표시장치
GP1, GP2: 화상처리회로
GM1, GM2: 화상처리 메모리
GPX: 촬영화상
GPY: 화상영역
GW1~GW5: 화상 처리영역
MPU: 연산처리장치
MM: 주기억장치
ME, ME-A, ME-B: 계측영역
SP1, SP2: 조작입력장치
RAM: 연산처리용 메모리

Claims (13)

  1. 반송로(121) 상의 기정의 장소에서 반송물(CA)을 기정의 촬영간격(Ts)으로 연속하여 촬영하는 촬상수단(CM1, CM2)과,
    그 촬상수단(CM1, CM2)에 의해 상기 촬영간격(Ts)으로 촬영된 복수 개의 촬영화상(GPX)의 어느 하나에 있어서, 상기 반송로(121) 상의 상기 반송물(CA)의 반송속도(Vs)와 상기 촬영간격(Ts)과의 관계에 의해, 상기 반송물(CA)의 적어도 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상이 항상 포함되도록 미리 설정된 범위를 가지는 계측영역(ME) 내의 화상 데이터에 대해 화상 계측처리를 수행함으로써, 상기 계측영역(ME) 내의 상기 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상에 근거하여 상기 반송물의 외관을 판정하는 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)을 가지는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 상기 반송물(CA)의 적어도 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상이 상기 계측영역(ME) 내에 포함되어 있는지의 여부를 판별하는 검사가부 판별처리를 실시하고, 상기 검사대상부분의 화상이 상기 계측영역 내에 포함되어 있는 경우에는, 상기 검사대상부분의 외관에 대해 판정하는 검사판정처리를 실시하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 검사판정처리를 실시하지 않는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촬영화상(GPX) 내의 상기 반송로(121) 상의 반송방향(F)의 상호 다른 장소에 설정된 제1의 상기 계측영역(ME-A)과 제2의 상기 계측영역(ME-B)에 있어서 각각 상기 화상 계측처리를 수행하여, 상기 제1의 계측영역(ME-A)의 화상 데이터의 상기 화상 계측처리에 의해 상기 제1의 계측영역(ME-A)에 촬상된 제1의 상기 반송물(CA)의 외관을 판정하는 동시에, 상기 제2의 계측영역(ME-B)의 화상 데이터의 상기 화상 계측처리에 의해 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 촬상된 제2의 상기 반송물(CA) 외관을 판정하는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1의 계측영역(ME-A)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송물(CA)의 상기 반송로(121)로부터의 배제의 유무, 혹은, 상기 반송로(121)의 상의 반송 자세를 제어하는 제1의 반송물 제어수단(123a)과, 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송물(CA)의 상기 반송로(121)로부터의 배제의 유무, 혹은, 상기 반송로(121) 상의 반송 자세를 제어하는 제2의 반송물 제어수단(123b)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1의 계측영역(ME-A)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과를 적어도 일시적으로 유지하는 판정결과 유지수단과, 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 있어서의 상기 반송물(CA)이 상기 제1의 계측영역(ME-A)에 있어서의 상기 반송물(CA)과 동일한 경우에, 상기 판정결과 유지수단에 의해 유지된 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과와 상기 제2의 계측영역(ME-B)에 있어서의 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송물(CA)의 상기 반송로(121)로부터의 배제의 유무, 혹은, 상기 반송로(121) 상의 반송 자세를 제어하는 반송물 제어수단(123)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 촬영화상(GPX)중 적어도 상기 계측영역(ME) 내의 화상 데이터를 보존하는 데이터 보존수단(MPU, MM)과, 그 데이터 보존수단(MPU, MM)에 의해 보존된 과거의 상기 화상 데이터를 판독하여 표시하는 데이터 표시수단(MPU, DP1, DP2)을 더 가지고, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 상기 데이터 보존수단(MPU, MM)에 의해 보존된 과거의 상기 화상 데이터에 대해서도, 상기 화상계획처리를 수행하여 상기 계측영역(ME) 내의 상기 검사대상부분(CA1~CA4)의 화상에 근거하여 상기 반송물(CA)의 외관을 판정할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)에 의해 실행되는 상기 화상 계측처리의 설정을 변경하는 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송로(121)는 상기 반송물(CA)의 반송방향(F)을 따른 방향으로 왕복하는 양태로 진동함으로써 상기 반송물(CA)을 반송하는 것이고, 상기 촬상수단(CM1, CM2)은 정지하고 있고,
    상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 촬영시에 있어서의 상기 반송로(121)의 진동에 의한 상기 촬영화상(GPX) 내의 상기 반송로(121)에 대한 위치변동을 없애도록 상기 촬영화상(GPX) 내의 상기 계측영역(ME)의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)은, 상기 촬영화상(GPX) 내에 촬상된 상기 반송로(121) 상의 특정 개소(122a, 122b)의 위치를 상기 화상 계측처리에 의해 검출하고, 그 위치에 따라서 상기 계측영역(ME)의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)에 의한 상기 반송물(CA)에 관한 판정결과에 따라서, 상기 반송로(121)로부터의 상기 반송물(CA)의 배제의 유무, 혹은, 상기 반송로(121) 상의 상기 반송물(CA)의 반송 자세를 제어하는 반송물 제어수단(123, 123a, 123b)을 더 가지는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  11. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상수단(CM1, CM2)은, 상기 제1의 계측영역(ME-A)이 설정되는 제1의 상기 장소의 화상이 입사되고, 그 화상을 상기 반송방향(F)의 제1의 방향으로 반사하는 제1의 경사 반사면(142a)과, 상기 제2의 계측영역(ME-B)이 설정되는 제2의 상기 장소의 화상이 입사되고, 그 화상을 상기 반송방향(F)의 상기 제1의 방향과는 반대의 제2의 방향으로 반사하는 제2의 경사 반사면(142b)과, 상기 촬상수단(CM1, CM2)의 촬영범위 내에 모두 배치되고, 상기 제1의 경사 반사면(142a)으로부터의 반사광과 상기 제2의 경사 반사면(142b)으로부터의 반사광을 상기 촬상수단(CM1, CM2)의 광축 방향에 각각 반사하는 한 쌍의 중앙 경사 반사면(141a, 141b)을 가지는 광로 변환기(140B)를 개재시켜 촬영하는 것을 특징으로 하는 반송물 검사 시스템.
  12. 상기 반송로(121)를 구비한 반송수단(12, CL12)과, 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 반송물 검사 시스템(CM1, CM2, DTU, DP1, DP2, SP1, SP2)을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 반송로(121)를 진동시키는 가진수단(125)과, 상기 반송물 화상 판정수단(MPU, RAM)에 의한 상기 반송물(CA)의 외관에 대한 판정결과에 따라서, 상기 가진수단(125)의 구동양태를 제어하는 가진제어수단(CL12)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반송장치.
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