JP2015049213A - ワーク検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークの表面又は裏面の傷等の欠陥を精度良く検出する。【解決手段】搬送路17に沿って搬送されるワーク3の欠陥を検査するワーク検査装置1は、ワーク3の表面3aを撮像する第1の撮像装置5と、ワーク3の表面3aへ光を照射する第1の光照射部7と、ワーク3の同じ面へ光を照射する第2の光照射部9とを備える。第1の撮像装置5は、第1の光照射部7により照射された光がワーク3で正反射する光路と当該第1の撮像装置5の光軸とが一致するように配置される。第2の光照射部9は、撮像装置5の光軸に対し第1の光照射部7に対向して配置される。第1の光照射部7の光量及び第2の光照射部9の光量は、第1の光照射部7により光がワーク3の表面3aに照射されたときの照度が第2の光照射部9により光がワーク3の表面3aに照射されたときの照度よりも低くなるように、予め設定される。【選択図】図3
Description
本発明は、ワークの表面の状態を検査するワーク検査装置に関する。
従来、紙、透明又は半透明のフィルム、蒸着物等の板状部材であるワークの表面及び裏面の一方又は両方を検査し、検査に合格したワークを製函する製函装置が知られている。
特許文献1に記載された製函装置は、積層された複数のワークを保持し、一枚毎にワークを供給する給紙部と、ワークを製函する製函部と、給紙部から製函部へワークを搬送する搬送部と、ワーク検査部とを備える。ワーク検査部は、搬送部により供給されたワークの片面を撮像する撮像手段と、撮像手段により取得されたワークの被検査画像とワークのマスタ画像とを比較する比較手段と、比較手段により取得された比較値が許容値以上の場合に、当該箇所を欠陥箇所として検出する欠陥検出手段とを有する。
しかしながら、特許文献1に記載された製函装置に備えるワーク検査部では、ワークの材質、形状等によっては、ワークに対し十分な光を照射することができず、ワークの表面又は裏面に存在する傷、汚れ等の欠陥、またはワークの面上に付された絵柄等の欠陥を十分な精度で検出することができないという問題があった。
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ワークの表面又は裏面の傷等の欠陥を精度良く検出可能なワーク検査装置を提供することにある。
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項1のワーク検査装置は、搬送路に沿って搬送される板状のワークの欠陥を検査するワーク検査装置において、前記ワークの一方の面を撮像する第1の撮像手段と、前記ワークの一方の面へ光を照射する第1の光照射手段及び第2の光照射手段と、を備え、前記第1の撮像手段が、前記第1の光照射手段により照射される光が前記ワークの一方の面で正反射する光路と当該第1の撮像手段の光軸とが一致するように配置され、前記第2の光照射手段が、前記第1の撮像手段の光軸に対し前記第1の光照射手段に対向して配置され、前記ワークの一方の面の材質に応じて、前記第1の光照射手段及び第2の光照射手段、または前記第1の光照射手段のみが使用され、
前記第1の光照射手段及び第2の光照射手段が使用される場合、前記第1の光照射手段の光量及び前記第2の光照射手段の光量が、前記第1の光照射手段から光を前記ワークの一方の面に照射させたときの照度が前記第2の光照射手段から光を前記ワークの一方の面に照射させたときの照度よりも低くなるように設定される、ことを特徴とする。
前記第1の光照射手段及び第2の光照射手段が使用される場合、前記第1の光照射手段の光量及び前記第2の光照射手段の光量が、前記第1の光照射手段から光を前記ワークの一方の面に照射させたときの照度が前記第2の光照射手段から光を前記ワークの一方の面に照射させたときの照度よりも低くなるように設定される、ことを特徴とする。
また、請求項2のワーク検査装置は、請求項1に記載のワーク検査装置において、さらに、前記ワークの他方の面を撮像する第2の撮像手段と、前記ワークの他方の面へ光を照射する第3の光照射手段及び第4の光照射手段と、を備え、前記第1の光照射手段が、前記第2の撮像手段の光軸上であって、前記ワークに対し前記第2の撮像手段に対向して配置され、前記第2の撮像手段が、前記第3の光照射手段により照射される光が前記ワークの他方の面で正反射する光路と当該第2の撮像手段の光軸とが一致するように配置され、前記第3の光照射手段が、前記第1の撮像手段の光軸上であって、前記ワークに対し前記第1の撮像手段に対向して配置され、前記第4の光照射手段が、前記第2の撮像手段の光軸に対し前記第3の光照射手段に対向して配置され、前記ワークの他方の面の材質に応じて、前記第3の光照射手段及び第4の光照射手段、または前記第3の光照射手段のみが使用され、前記第3の光照射手段及び第4の光照射手段が使用される場合、前記第3の光照射手段の光量及び前記第4の光照射手段の光量が、前記第3の光照射手段から光を前記ワークの他方の面に照射させたときの照度が前記第4の光照射手段から前記ワークの他方の面に照射させたときの照度よりも低くなるように設定され、前記ワークが前記第1の撮像手段の光軸と前記第2の撮像手段の光軸とが交差する撮像位置に搬送されたときに、前記第1の撮像手段が前記ワークの一方の面を撮像すると共に、前記第2の撮像手段が前記ワークの他方の面を撮像する、ことを特徴とする。
また、請求項3のワーク検査装置は、請求項2に記載のワーク検査装置において、前記ワークの一部に透明体を含む場合、前記ワークの一方の面に対して、前記第1の撮像手段、前記第1の光照射手段、前記第2の光照射手段、及び、前記透明体を透過する光を照射する前記第3の光照射手段を用いて検査し、前記ワークの他方の面に対して、前記第2の撮像手段、前記第3の光照射手段、前記第4の光照射手段、及び、前記透明体を透過する光を照射する前記第1の光照射手段を用いて検査する、ことを特徴とする。
また、請求項4のワーク検査装置は、請求項1から3までのいずれか一項に記載のワーク検査装置において、さらに、請求項1の第1の光照射手段及び第2の光照射手段、並びに請求項2の第3の光照射手段及び第4の光照射手段により照射される光の光路上にそれぞれ配置され、前記光を拡散させる光拡散手段を備えることを特徴とする。
また、請求項5のワーク検査装置は、請求項1から4までのいずれか一項に記載のワーク検査装置において、さらに、前記ワークを搬送するための搬送ころ組立体を備え、前記搬送ころ組立体が、前記ワークの一方の面に当接するころを有し、前記ころが、前記搬送路の長手方向と前記長手方向に垂直な幅方向とに、前記ワークを同じタイミングで当接するように位置決めされている、ことを特徴とする。
また、請求項6のワーク検査装置は、請求項1から5までのいずれか一項に記載のワーク検査装置において、さらに、前記搬送路上の撮像位置で前記ワークを支持すると共に、光を透過するガイド手段を備えることを特徴とする。
以上のように、本発明のワーク検査装置によれば、ワークの面が鏡面であっても、凹凸面であっても、光照射を適確に行うことができる。これにより、精度良くワークの面の画像情報を取得することができ、結果として、ワークの材質に拘わらず、ワークの表面又は裏面の傷等の欠陥を精度良く検出することができる。
以下に、本発明の実施形態によるワーク検査装置を製函装置に適用した例について、図面を参照しつつ説明する。
〔ワーク検査装置1〕
まず、本発明の実施形態によるワーク検査装置の全体構成について説明する。図1は、本発明の実施形態によるワーク検査装置1を模式的に示す正面図であり、図2は、ワーク検査装置1の一部を模式的に示す平面図であり、図3は、ワーク検査装置1における検査部100の構成要素の位置関係を示す正面図である。尚、図2においては、図面の明瞭化のため説明に関連する構成要素のみを示している。
まず、本発明の実施形態によるワーク検査装置の全体構成について説明する。図1は、本発明の実施形態によるワーク検査装置1を模式的に示す正面図であり、図2は、ワーク検査装置1の一部を模式的に示す平面図であり、図3は、ワーク検査装置1における検査部100の構成要素の位置関係を示す正面図である。尚、図2においては、図面の明瞭化のため説明に関連する構成要素のみを示している。
図1を参照して、このワーク検査装置1は、製函装置の一部であり、搬送方向Pに沿って搬送される板状のワーク3の欠陥を検査する装置である。ワーク検査装置1は、供給装置101、搬送装置41、検査部100、排出装置103を備え、この順に搬送方向Pの上流側から配置されている。以下、各構成要素について説明する。
[検査部100](撮像装置5、6及び光照射部7、9、13、15)
まず、ワーク検査装置1に備えた検査部100について説明する。検査部100は、ワーク3の一方の面である表面3aを撮像するための撮像手段である第1の撮像装置5と、ワーク3の表面3aを光照射し、搬送方向Pに対して離間配置される一対の光照射手段である第1の光照射部7及び第2の光照射部9とを備える。
まず、ワーク検査装置1に備えた検査部100について説明する。検査部100は、ワーク3の一方の面である表面3aを撮像するための撮像手段である第1の撮像装置5と、ワーク3の表面3aを光照射し、搬送方向Pに対して離間配置される一対の光照射手段である第1の光照射部7及び第2の光照射部9とを備える。
ここで、搬送路17は、供給装置101、搬送装置41、検査部100及び排出装置103において、ワーク3が通る空間を意味する。また、撮像位置26は、搬送路17において、第1の撮像装置5の光軸p1及び第2の撮像装置6の光軸p2が交差する位置である。
図3に示すように、第1の撮像装置5は、第1の光照射部7による光がワーク3の表面3aで正反射する正反射光の光路である光軸p1上に配置される。正反射光の光路は、第1の撮像装置5の光軸p1と一致する。第2の光照射部9は、第1の撮像装置5の光軸p1に対し、第1の光照射部7に対向して配置される。
また、本実施形態では、ワーク3の裏面3b側にも、表面3a側と同様に、撮像手段である第2の撮像装置6と、一対の照明手段である第3の光照射部13及び第4の光照射部15とが配置される。図3に示すように、第2の撮像装置6は、第3の光照射部13による光がワーク3の裏面3bで正反射する正反射光の光路である光軸p2上に配置される。第3の光照射部13からの正反射光の光路は、第2の撮像装置6の光軸p2と一致する。第4の光照射部15は、第2の撮像装置6の光軸p2に対し、第3の光照射部13に対向して配置される。
第1の撮像装置5は、CCD(電荷結合素子)ラインセンサから構成され、搬送路17の幅方向W寸法より若干長い範囲に亘り複数のCCDが配列されている。また、第1の光照射部7及び第2の光照射部9も同様に、搬送路17の幅方向W寸法より若干長い範囲に亘りLED等の光照射手段が配列されている。また、ワーク3の裏面3b側に配置される第2の撮像装置6、第3の光照射部13及び第4の光照射部15も、前記した表面3a側に配置される第1の撮像装置5、第1の光照射部7及び第2の光照射部9と同様の構成である。尚、第1の撮像装置5及び第2の撮像装置6は、CCDラインセンサの代わりに、CMOS(相補性金属酸化膜半導体)ラインセンサ等のその他の撮像手段を使用することが可能である。
さらに、図3に示すように、検査部100は、ワーク3の搬送路17を規定するガイド部材19を備える。本実施形態では、ワーク3の表面3a及び裏面3bの検査を行う構成としているので、撮像位置26は、第1の撮像装置5及び第2の撮像装置6の光軸p1、p2上であって、上流側のガイド部材19a、19bと下流側のガイド部材19c、19dとの間における搬送路17上の空間に位置することになる。
(供給用ころ組立体20)
また、検査部100は、ワーク3を撮像位置26へ導入するための導入手段と、撮像位置26からワーク3を排出するための排出手段とを備える。導入手段は、搬送方向Pに直交する方向(法線x方向、ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。)に対し対向配置される複数の供給用ころ組立体20及び供給用ローラ22により構成される。
また、検査部100は、ワーク3を撮像位置26へ導入するための導入手段と、撮像位置26からワーク3を排出するための排出手段とを備える。導入手段は、搬送方向Pに直交する方向(法線x方向、ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。)に対し対向配置される複数の供給用ころ組立体20及び供給用ローラ22により構成される。
供給用ころ組立体20は、搬送路17の幅方向Wにのみ移動可能な構成であり、ワーク3に応じた所定位置に固定配置される。図2に示すように、本実施形態では、5つの供給用ころ組立体20が配置されている。各供給用ころ組立体20は、同じ形状及び寸法である。供給用ころ組立体20は、供給用ころ21と、ころ支持部65と、ころ支持部65が連結されるキャリッジ69とを備える。
ころ支持部65は、ワーク3が搬送方向Pへ移動するに伴って、供給用ころ21を回転自在に支持すると共に、ワーク3の搬送方向Pへの移動及びワーク3の厚みによって、供給用ころ21を法線x方向(ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。図1及び図3を参照。)上方及び下方へ移動可能に支持する。各キャリッジ69は、幅方向Wに移動可能であり、両端部が装置の筺体部31に連結されるレール部材71に摺動可能に装着されており、オペレータの調整により所定位置に固定される。
キャリッジ69には、回転可能なハンドル67が支持されている。ハンドル67の回転軸(不図示)の先端部はねじ切りされ、ハンドル67の回転軸のねじ部が、レール部材71の側面に刻設されている平歯車(不図示)に螺合する構成である。したがって、オペレータの調整にて、ハンドル67を回転させることにより、キャリッジ69がレール部材71に沿って幅方向Wに摺動し、供給用ころ21を所定位置に配置できる。
供給用ころ21は、円盤部材である。また、図1及び図3を参照して、供給用ローラ22は、幅方向Wに延びる円筒状部材から構成され、モータ42(図1を参照。)から回転力が供給され、後述する排出用ローラ25及び吸着無端ベルト49、137と同速度で回転するように固定設置されている。
図3を参照して、供給用ころ21は、その自重により供給用ローラ22に当接しており、供給用ローラ22の回転に伴って回転する。ワーク3は、搬送装置41から搬送方向Pへ移動して供給用ころ21に到着すると、供給用ころ21は、ワーク3の厚みによって持ち上がり、回転しながら供給用ローラ22との間でワーク3を把持する状態になる。つまり、ワーク3の厚みによって、供給用ころ21が法線x方向(ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。)上方へ移動する。これにより、供給用ころ21と供給用ローラ22との間には、ワーク3が通る搬送路17が形成される。そして、ワーク3が供給用ころ21と供給用ローラ22とにより把持されながら移動し、当該箇所を通り過ぎると、供給用ころ21がその自重により法線x方向下方へ移動し、供給用ころ21が供給用ローラ22に当接する。
つまり、供給用ローラ22が反時計回り(図3の矢印方向)に回転し、供給用ローラ22に当接している供給用ころ21が時計回り方向(図3の矢印方向)に回転している状態で、モータ42(図1を参照)により回転力が供給された搬送装置41からワーク3が搬送されてくると、ワーク3の搬送に伴って、供給用ころ21は、法線x方向の上側に持ち上がり、ワーク3が通り過ぎると、自重により法線x方向の下側に戻り、供給用ローラ22に当接する。そして、ワーク3は撮像位置26を通過して下流側へ移動する。
(排出用ころ組立体23)
供給用ころ組立体20及び供給用ローラ22の搬送方向Pの下流側には、複数の排出用ころ組立体23及び排出用ローラ25が、ワーク3が通る搬送路17を形成するように配置されている。排出用ころ組立体23は、供給用ころ組立体20と同様に、搬送路17の幅方向Wにのみ移動可能な構成であり、ワーク3に応じた所定位置に固定配置される。図2に示すように、本実施形態では、5つの排出用ころ組立体23が配置されている。各排出用ころ組立体23は、同じ形状及び寸法である。
供給用ころ組立体20及び供給用ローラ22の搬送方向Pの下流側には、複数の排出用ころ組立体23及び排出用ローラ25が、ワーク3が通る搬送路17を形成するように配置されている。排出用ころ組立体23は、供給用ころ組立体20と同様に、搬送路17の幅方向Wにのみ移動可能な構成であり、ワーク3に応じた所定位置に固定配置される。図2に示すように、本実施形態では、5つの排出用ころ組立体23が配置されている。各排出用ころ組立体23は、同じ形状及び寸法である。
排出用ころ組立体23は、排出用ころ24、ころ支持部75と、ころ支持部75が連結されるキャリッジ79とを備える。ころ支持部75は、ワーク3が搬送方向Pへ移動するに伴って、排出用ころ24を回転自在に支持すると共に、ワーク3の搬送方向Pへの移動及びワーク3の厚みによって、排出用ころ24を法線x方向(ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。図1及び図3を参照。)上方及び下方へ移動可能に支持する。各キャリッジ79は、幅方向Wに移動可能であり、両端部が装置の筺体部31に連結されるレール部材81に摺動可能に装着されており、オペレータの調整により所定位置に固定される。
キャリッジ79には、回転可能なハンドル77が支持されている。ハンドル77の回転軸(不図示)の先端部はねじ切りされており、ハンドル77の回転軸のねじ部が、レール部材81の側面に刻設されている平歯車(不図示)に螺合する構成である。したがって、オペレータの調整にて、ハンドル77を回転させることにより、キャリッジ79がレール部材81に沿って幅方向Wに摺動し、排出用ころ24を所定位置に配置できる。
排出用ころ24は、円盤部材である。また、図1及び図3を参照して、排出用ローラ25は、幅方向Wに延びる円筒状部材から構成され、モータ42(図1を参照。)から回転力が供給され、供給用ローラ22及び後述する吸着無端ベルト49、137と同速度で回転するように固定設置されている。
図3を参照して、排出用ころ24は、その自重により排出用ローラ25に当接しており、排出用ローラ25の回転に伴って回転する。ワーク3は、供給用ころ21及び供給用ローラ22から撮像位置26を通過して搬送方向Pへ移動し排出用ころ24に到着すると、排出用ころ24は、ワーク3の厚みによって持ち上がり、排出用ローラ25との間でワーク3を把持する状態になる。つまり、ワーク3の厚みによって、供給用ころ24が回転しながら法線x方向(ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。)上方へ移動する。これにより、排出用ころ24と排出用ローラ25との間には、ワーク3が通る搬送路17が形成される。そして、ワーク3が排出用ころ24と排出用ローラ25とにより把持されならが移動し、当該箇所を通り過ぎると、排出用ころ24がその自重により法線x方向下方へ移動し、排出用ころ24が排出用ローラ25に当接する。
つまり、排出用ローラ25が反時計回り(図3の矢印方向)に回転し、排出用ローラ25に当接している排出用ころ24が時計回り方向(図3の矢印方向)に回転している状態で、ワーク3が供給用ころ21及び供給用ローラ22から撮像位置26を通過して搬送されてくると、ワーク3の搬送に伴って、排出用ころ24は、法線x方向の上側に持ち上がり、ワーク3が通り過ぎると、自重により法線x方向の下側に戻り、排出用ローラ25に当接する。そして、ワーク3は排出装置103へ移動する。
(ガイド部材19)
図3を参照して、ワーク3を支持する支持手段であるガイド部材19は、撮像位置26の上流側に配置される上方供給ガイド19a及び下方供給ガイド19bと、撮像位置26の下流側に配置される上方排出ガイド19c及び下方排出ガイド19dとを備える。
図3を参照して、ワーク3を支持する支持手段であるガイド部材19は、撮像位置26の上流側に配置される上方供給ガイド19a及び下方供給ガイド19bと、撮像位置26の下流側に配置される上方排出ガイド19c及び下方排出ガイド19dとを備える。
本実施形態では、上方供給ガイド19a及び下方供給ガイド19bと、上方排出ガイド19c及び下方排出ガイド19dとは、形状が互いに異なるが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、ガイド部材19は、ワーク3を撮像位置26で支持でき、撮像位置26に干渉しない形状及び寸法であれば適宜変更できる。尚、ガイド部材19の幅方向Wの寸法は、図面には示していないが、搬送路17の幅方向Wの長さより若干長く寸法付けされ、ワーク3は、その幅方向W全体で支持できるように構成されている。
(拡散部材27〜30)
図3を参照して、ガイド部材19に対し、法線x方向の上方及び下方には、光を拡散させる乳白色または白色の光拡散手段である拡散部材27〜30が配置されている。本実施形態の拡散部材27〜30は、搬送方向Pに対し上流側であって、上方供給ガイド19aに対し法線x方向の上方に配置される上流側上方拡散部材27と、搬送方向Pに対し上流側であって、下方供給ガイド19bに対し法線x方向の下方に配置される上流側下方拡散部材28と、搬送方向Pに対し下流側であって、上方排出ガイド19cに対し法線x方向の上方に配置される下流側上方拡散部材29と、搬送方向Pに対し下流側であって、下方排出ガイド19dに対し法線x方向の下方に配置される下流側下方拡散部材30とを備える。
図3を参照して、ガイド部材19に対し、法線x方向の上方及び下方には、光を拡散させる乳白色または白色の光拡散手段である拡散部材27〜30が配置されている。本実施形態の拡散部材27〜30は、搬送方向Pに対し上流側であって、上方供給ガイド19aに対し法線x方向の上方に配置される上流側上方拡散部材27と、搬送方向Pに対し上流側であって、下方供給ガイド19bに対し法線x方向の下方に配置される上流側下方拡散部材28と、搬送方向Pに対し下流側であって、上方排出ガイド19cに対し法線x方向の上方に配置される下流側上方拡散部材29と、搬送方向Pに対し下流側であって、下方排出ガイド19dに対し法線x方向の下方に配置される下流側下方拡散部材30とを備える。
上流側上方拡散部材27について説明する。上流側下方拡散部材28、下流側上方拡散部材29及び下流側下方拡散部材30は、上流側上方拡散部材27と寸法及び形状が同じであるので、これらの説明は省略する。上流側上方拡散部材27は、第2の光照射部9の光路上に配置される拡散板27aと、第2の光照射部9からの光が所定角度で拡散板27aに入射するように拡散板27aを固定する固定部27bとを有する。固定部27bは、正面視でL字形状であり、ワーク検査装置1の筺体部31(図1を参照。)に不図示の締結手段により固定される。その他の上流側下方拡散部材28、下流側上方拡散部材29及び下流側下方拡散部材30は、それぞれ、第4の光照射部15、第1の光照射部7、第3の光照射部13に対応して配置される。
したがって、光照射部9、7から照射される光は、対応する拡散板27a、29aを介して、ワーク3の上面3aに到達し、光照射部15、13から照射される光は、対応する拡散板28a、30aを介して、ワーク3の下面3bに到達する。尚、拡散板27a〜30aは、例えば、乳白色または白色の光拡散物質を含有する透明又は半透明のガラス材等から形成される。また、拡散板27a〜30aを通る光の光路については、図4に関連し後述する。
(制御部33)
図1を参照して、検査部100は、撮像装置5、6等の各構成要素を制御するための制御部33を備える。制御部33は、既知のCPU(Central Processing Unit)、所定のプログラムを格納するROM(Read Only Memory)、所定のプログラム及び各種設定値を格納するRAM(Random Access Memory)及びEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等を備える。
図1を参照して、検査部100は、撮像装置5、6等の各構成要素を制御するための制御部33を備える。制御部33は、既知のCPU(Central Processing Unit)、所定のプログラムを格納するROM(Read Only Memory)、所定のプログラム及び各種設定値を格納するRAM(Random Access Memory)及びEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等を備える。
また、不図示のキーボード等の入力手段により、操作者が所定の命令を入力することにより、CPUがROM等に記憶されている制御プログラムを実行することで撮像装置5、6により撮像された画像を取得する等の種々の処理が行われる。入力手段から入力される設定値及び制御部33にて処理された検査結果等は、モニタ35に表示される。
[搬送装置41]
次に、ワーク検査装置1に備えた搬送装置41について説明する。図1を参照して、ワーク検査装置1は、供給用ころ組立体20及び供給用ローラ22にワーク3を搬送する搬送装置41をさらに備える。搬送装置41は、搬送方向Pに対し上流側に配置される上流側ローラ43と、下流側に配置される下流側ローラ45と、上流側ローラ43及び下流側ローラ45の間に配置される中間ローラ47と、これらのローラに巻回される吸着無端ベルト49と、吸着無端ベルト49の上流側であって、供給装置101からワーク3を受け渡される位置に配置される搬送ころ組立体51(図2参照。)とを備える。上流側ローラ43、下流側ローラ45、中間ローラ47及び吸着無端ベルト49により搬送コンベアが構成される。
次に、ワーク検査装置1に備えた搬送装置41について説明する。図1を参照して、ワーク検査装置1は、供給用ころ組立体20及び供給用ローラ22にワーク3を搬送する搬送装置41をさらに備える。搬送装置41は、搬送方向Pに対し上流側に配置される上流側ローラ43と、下流側に配置される下流側ローラ45と、上流側ローラ43及び下流側ローラ45の間に配置される中間ローラ47と、これらのローラに巻回される吸着無端ベルト49と、吸着無端ベルト49の上流側であって、供給装置101からワーク3を受け渡される位置に配置される搬送ころ組立体51(図2参照。)とを備える。上流側ローラ43、下流側ローラ45、中間ローラ47及び吸着無端ベルト49により搬送コンベアが構成される。
中間ローラ47は、吸着無端ベルト49の緩みを防止し適正な張力を付与する機能を有する。また、吸着無端ベルト49は、ワーク3が載置される表面に微細な穴を有し、不図示の負圧源からの負圧が穴から供給されると、負圧に基づく吸引力によりワーク3が吸着無端ベルト49上に位置決めされ保持される。上流側ローラ43、下流側ローラ45及び中間ローラ47は、モータ42から回転力が供給され、吸着無端ベルト49が、上流側ローラ43、下流側ローラ45及び中間ローラ47の回りを回動する。
(搬送ころ組立体51)
搬送ころ組立体51は、図2に示すように、搬送路17の幅方向Wに複数配置されている。この構成により、吸着無端ベルト49と搬送ころ組立体51とによりワーク3が挟持され、搬送方向Pに沿ってワーク3が搬送される。
搬送ころ組立体51は、図2に示すように、搬送路17の幅方向Wに複数配置されている。この構成により、吸着無端ベルト49と搬送ころ組立体51とによりワーク3が挟持され、搬送方向Pに沿ってワーク3が搬送される。
搬送ころ組立体51の構成について説明する。図2を参照して、本実施形態では、4つの搬送ころ組立体51a〜51dが搬送路17の幅方向Wに沿って配置されている。各搬送ころ組立体51a〜51dは、ほぼ同じ構成であるので、搬送ころ組立体51aについて説明する。
搬送ころ組立体51aは、ワーク3の表面3a上を転動する搬送ころ53と、搬送ころ53を回転自在及び法線x(ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。図1及び図3を参照。)方向上方及び下方へ移動可能に支持するころ支持部55と、支持部55を搬送路17の長手方向L(搬送方向の上流側及び下流側)に移動可能に支持する支持部ホルダ57と、支持部ホルダ57を幅方向Wに摺動可能なキャリッジ58とを備える。ころ支持部55は、ワーク3が搬送方向Pへ移動するに伴って、搬送ころ53を回転自在に支持すると共に、ワーク3の搬送方向Pへの移動及びワーク3の厚みに伴って、搬送ころ53を法線x方向上方及び下方へ移動可能に支持する。キャリッジ58は、幅方向Wに移動し、筺体部31に連結されるレール部材59に摺動可能に装着されており、オペレータの調整により所定位置に固定される。キャリッジ58とレール部材59は、既知であるリニアガイドを構成する。
また、キャリッジ58には、調整用ハンドル61が装着され、この調整用ハンドル61の回転軸(不図示)の先端部はねじ切りされ、支持部ホルダ57の側面に刻設されている平歯車(不図示)に螺合している。したがって、オペレータの調整にて、調整用ハンドル61を適宜回転させることにより、支持部ホルダ57を長手方向Lの所定位置へ移動し、搬送ころ53を位置決めすることができる。
さらに、キャリッジ58は、レール部材59に装着されており、キャリッジ58に回転可能に支持されているキャリッジハンドル63を有する。キャリッジハンドル63の回転軸(不図示)の先端部はねじ切りされており、レール部材59の側面に刻設されている平歯車(不図示)に螺合している。したがって、オペレータの調整にて、キャリッジハンドル63を回転させると、キャリッジ58がレール部材59に沿って幅方向Wに摺動し、搬送ころ53を所定位置に配置できる。すなわち、ラックピニオン方式により、搬送ころ53が搬送路17の長手方向L及び幅方向Wへの位置決めがなされる。
搬送ころ53は、円盤部材である。搬送ころ53は、その自重により吸着無端ベルト49に当接しており、吸着無端ベルト49の回転に伴って回転する。ワーク3は、供給装置101から搬送装置41に受け渡されて搬送ころ53に到着すると(供給装置101から受け渡されて吸着無端ベルト49に吸着し、吸着無端ベルト49の回転により搬送方向Pへ移動して搬送ころ53に到着すると)、搬送ころ53は、ワーク3の厚みによって持ち上がり、吸着無端ベルト49との間でワーク3を把持する状態になる。つまり、搬送ころ53が回転し、ワーク3の厚みによって、搬送ころ53が法線x方向(ワーク3が移動する搬送方向Pの面に直交する方向。図1及び図3を参照。)上方へ移動する。これにより、搬送ころ53と吸着無端ベルト49との間には、吸着無端ベルト49に吸着したワーク3が通る搬送路17が形成される。そして、吸着無端ベルト49に吸着したワーク3が搬送ころ53と吸着無端ベルト49により把持されならが移動し、当該箇所を通り過ぎると、搬送ころ53がその自重により法線x方向下方へ移動し、搬送ころ53が吸着無端ベルト49に当接する。尚、吸着無端ベルト49は、供給用ローラ22、排出用ローラ25及び吸着無端ベルト137と同速度で回転している。
[供給装置101]
次に、ワーク検査装置1に備えた供給装置101について説明する。図1を参照して、搬送装置41の上流側には、供給装置101が配置されている。供給装置101は、積み重ねられている複数のワーク3を保持するスライダ111と、スライダ111からワーク3を一枚ずつ搬送する搬送コンベアと、回転モータ121とを備える。搬送コンベアは、上流側ローラ113、下流側ローラ117及び駆動ローラ115と、これらのローラに巻回され、回転モータ121からの回転力を伝達するベルト119とを有する。駆動ローラ115が回転モータ121からの回転力を受けて回転すると、その回転力により、ベルト119が上流側ローラ113、下流側ローラ117及び駆動ローラ115の回りを回動する。
次に、ワーク検査装置1に備えた供給装置101について説明する。図1を参照して、搬送装置41の上流側には、供給装置101が配置されている。供給装置101は、積み重ねられている複数のワーク3を保持するスライダ111と、スライダ111からワーク3を一枚ずつ搬送する搬送コンベアと、回転モータ121とを備える。搬送コンベアは、上流側ローラ113、下流側ローラ117及び駆動ローラ115と、これらのローラに巻回され、回転モータ121からの回転力を伝達するベルト119とを有する。駆動ローラ115が回転モータ121からの回転力を受けて回転すると、その回転力により、ベルト119が上流側ローラ113、下流側ローラ117及び駆動ローラ115の回りを回動する。
[排出装置103]
次に、ワーク検査装置1に備えた排出装置103について説明する。図1を参照して、検査部100の下流側には、排出装置103が配置されている。排出装置103は、検査部100により検査されたワーク3を受け取り、次の工程へ移送するための手段である。排出装置103は、ワーク3が載置される排出コンベアを備える。排出コンベアは、上流側ローラ133、下流側ローラ135及び中間ローラ131と、これらのローラに巻回され、モータ42からの回転力を伝達する吸着無端ベルト137とを有する。中間ローラ131は、吸着無端ベルト137の緩みを防止し適正な張力を付与する機能を有する。また、吸着無端ベルト137は、ワーク3が載置される表面に微細な穴を有し、不図示の負圧源からの負圧が穴から供給されると、負圧に基づく吸引力によりワーク3が吸着無端ベルト137上に位置決めされ保持される。上流側ローラ133、下流側ローラ135及び中間ローラ131は、モータ42から回転力が供給され、吸着無端ベルト137が、上流側ローラ133、下流側ローラ135及び中間ローラ131の回りを回動する。
次に、ワーク検査装置1に備えた排出装置103について説明する。図1を参照して、検査部100の下流側には、排出装置103が配置されている。排出装置103は、検査部100により検査されたワーク3を受け取り、次の工程へ移送するための手段である。排出装置103は、ワーク3が載置される排出コンベアを備える。排出コンベアは、上流側ローラ133、下流側ローラ135及び中間ローラ131と、これらのローラに巻回され、モータ42からの回転力を伝達する吸着無端ベルト137とを有する。中間ローラ131は、吸着無端ベルト137の緩みを防止し適正な張力を付与する機能を有する。また、吸着無端ベルト137は、ワーク3が載置される表面に微細な穴を有し、不図示の負圧源からの負圧が穴から供給されると、負圧に基づく吸引力によりワーク3が吸着無端ベルト137上に位置決めされ保持される。上流側ローラ133、下流側ローラ135及び中間ローラ131は、モータ42から回転力が供給され、吸着無端ベルト137が、上流側ローラ133、下流側ローラ135及び中間ローラ131の回りを回動する。
〔ワーク検査方法〕
次に、ワーク検査装置1によりワーク3の表面3aを検査する方法について説明する。このワーク検査方法は、第1の撮像装置5と、第1の光照射部7と、第2の光照射部9とを利用し、検査を行う。第1の光照射部7及び第2の光照射部9の光量は、第1の光照射部7によるワーク3の表面3aの照度が第2の光照射部9によるワーク3の表面3aの照度よりも低くなるように、かつワーク3の表面3aの材質に応じて、オペレータにより予め設定される。
次に、ワーク検査装置1によりワーク3の表面3aを検査する方法について説明する。このワーク検査方法は、第1の撮像装置5と、第1の光照射部7と、第2の光照射部9とを利用し、検査を行う。第1の光照射部7及び第2の光照射部9の光量は、第1の光照射部7によるワーク3の表面3aの照度が第2の光照射部9によるワーク3の表面3aの照度よりも低くなるように、かつワーク3の表面3aの材質に応じて、オペレータにより予め設定される。
図3を参照して、第1の撮像装置5と第1の光照射部7とは、ワーク3の表面3aが鏡面である場合、第1の光照射部7からワーク3の表面3aに入射する光が正反射する反射光の光軸と、第1の撮像装置5の光軸p1とが一致するような位置関係にある。但し、ワーク3の表面3a(水平面)に対する法線xと第1の光照射部7の光路及び第1の撮像装置5の光軸p1とは、一致しないように配置される。
他方、第2の光照射部9は、第1の撮像装置5の光軸p1に対し上流側に配置される。第1の撮像装置5と第2の光照射部9とは、第2の光照射部9からワーク3の表面3aに入射する光が正反射する反射光の光軸と第1の撮像装置5の光軸p1とが一致しないような位置関係で配置される。また、ワーク3の表面3a(水平面)に対する法線xと第2の光照射部9の光路が一致しないように配置される。すなわち、第1の光照射部7と第2の光照射部9とは、光軸p1に対し対向して配置される。
このように、第1の光照射部7及び第2の光照射部9並びに第1の撮像装置5を構成することにより、ワーク3の表面3aが鏡面でなく凹凸がある場合には、第1の撮像装置5へ到達する第1の光照射部7からの光成分が減少する。しかしながら、第2の光照射部9からの光の内、ワーク3の表面3aで反射する光成分が第1の撮像装置5へ到達する。これにより、第1の光照射部7からの光成分の減少分を、第2の光照射部9からの光成分にて補うことができる。
また、第2の光照射部9によるワーク3の照度は、第1の光照射部7によるワーク3の照度より高い。また、第2の光照射部9からワーク3の表面3aへ入射する光の正反射する反射光の光軸は、第1の撮像装置5の光軸p1とは一致しない。したがって、第1の光照射部7からの光によるワーク3の照度が不足する場合、不足する照度は、第2の光照射部9からの光により補うことができる。
一方、第2の光照射部9からの光が第1の撮像装置5へ到達する光量が多過ぎることもない。したがって、第1の撮像装置5は、ワーク3の表面3aの画像情報を適確に取得することができる。結果として、ワーク3の表面3aが鏡面でなく凹凸がある場合であっても、ワーク3の表面3aに存在する汚れ、傷等の欠陥を確実かつ正確に識別することができ、また、ワーク3の表面3a上の絵柄等を確実かつ正確に検査することができる。
尚、ワーク3の裏面3bを第2の撮像装置6により撮像する場合も、上記と同様の方法により、第3の光照射部13及び第4の光照射部15を用いて適確に行うことができる。この場合、第3の光照射部13及び第4の光照射部15の光量は、第3の光照射部13によるワーク3の裏面3bの照度が第4の光照射部15によるワーク3の裏面3bの照度よりも低くなるように、かつワーク3の裏面3bの材質に応じて、オペレータにより予め設定される。
この場合、上流側のガイド部材19a、19bと下流側のガイド部材19c、19dとの間の空間においてワーク3の検査を行うようにしたから、ワーク3の表面3a及び裏面3bの画像情報を同時に取得することができる。この場合、第2の撮像装置6は、第1の撮像装置5がワーク3の表面3aを撮像する同じタイミングで、ワーク3の裏面3bを撮像する。したがって、ワーク検査装置1により、ワーク3の表面3a及び裏面3bを同じタイミングで検査することができる。
(ワーク3が透明体又は半透明体である場合の検査方法)
ワーク3が透明体又は半透明体(以下、透明体等と称す。)である場合、またはワーク3の一部に透明体等を含む場合には、第1の光照射部7及び第2の光照射部9からの光はその透明体等を透過するから、ワーク3の表面3aの照度が不足し、第1の撮像装置5によりワーク3の表面3aを適確に撮像することができない恐れがある。これを解決するために、図3を参照して、第1の光照射部7及び第2の光照射部9に加え、第3の光照射部13を使用する。第1の撮像装置5、第1の光照射部7、第2の光照射部9の位置関係は、前述したとおりである。第3の光照射部13は、その光路が第1の撮像装置5の光軸p1に一致し、かつ、ワーク3の裏面3b側に配置される。
ワーク3が透明体又は半透明体(以下、透明体等と称す。)である場合、またはワーク3の一部に透明体等を含む場合には、第1の光照射部7及び第2の光照射部9からの光はその透明体等を透過するから、ワーク3の表面3aの照度が不足し、第1の撮像装置5によりワーク3の表面3aを適確に撮像することができない恐れがある。これを解決するために、図3を参照して、第1の光照射部7及び第2の光照射部9に加え、第3の光照射部13を使用する。第1の撮像装置5、第1の光照射部7、第2の光照射部9の位置関係は、前述したとおりである。第3の光照射部13は、その光路が第1の撮像装置5の光軸p1に一致し、かつ、ワーク3の裏面3b側に配置される。
第3の光照射部13からの光がワーク3の裏面3b側からワーク3の透明体等内に入射すると、その光は、ワーク3の透明体等を介して第1の撮像装置5へ放射される。これにより、第1の撮像装置5は、ワーク3の表面3aを白色に(明るく)撮像することができる。一方、ワーク3の表面3aにある傷等の欠陥領域では光が放射せず暗くなり、傷等のない正常領域では明るくなるから、欠陥領域と正常領域との間のコントラストが鮮明になる。結果として、ワーク3が透明体等の場合またはワーク3の一部に透明体等を含む場合であっても、ワーク3の表面3aに存在する傷等の欠陥を確実かつ正確に識別することができ、検査精度を向上させることができる。
この場合も、ワーク検査装置1により、透明体等のワーク3の表面3a及び裏面3bについて、画像情報を同時に取得することができ、同じタイミングで検査することができる。つまり、透明体等のワーク3の裏面3bを検査する場合は、第3の光照射部13及び第4の光照射部15に加え、第1の光照射部7を使用する。透明体等のワーク3の表面3aを検査する場合、第1の光照射部7、第2の光照射部9及び第3の光照射部13の光量は、第1の光照射部7によるワーク3の表面3aの照度が第2の光照射部9によるワーク3の表面3aの照度よりも低くなるように、かつワーク3の表面3aの材質及び透明体等の透明度合いに応じて、オペレータにより予め設定される。また、透明体等のワーク3の裏面3bを検査する場合、第3の光照射部13、第4の光照射部15及び第1の光照射部7の光量は、第3の光照射部13によるワーク3の裏面3bの照度が第4の光照射部15によるワーク3の裏面3bの照度よりも低くなるように、かつワーク3の裏面3bの材質及び透明体等の透明度合いに応じて、オペレータにより予め設定される。
(ワーク3が撓む場合に対応する拡散部材27〜30を用いた検査方法)
ワーク3が撓む場合の検査方法について、図4を参照しつつ説明する。図4(a)は、拡散部材27〜30を配置しない場合において、第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図であり、図4(b)は、拡散部材27〜30を配置する場合において、第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図であり、図4(c)は、拡散部材27〜30を配置しない場合において、ワーク3が撓んだときの第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図であり、(d)は、拡散部材27〜30を配置する場合において、ワーク3が撓んだときの第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図である。
ワーク3が撓む場合の検査方法について、図4を参照しつつ説明する。図4(a)は、拡散部材27〜30を配置しない場合において、第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図であり、図4(b)は、拡散部材27〜30を配置する場合において、第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図であり、図4(c)は、拡散部材27〜30を配置しない場合において、ワーク3が撓んだときの第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図であり、(d)は、拡散部材27〜30を配置する場合において、ワーク3が撓んだときの第1の光照射部7からの光の光路等を示す正面図である。
図4(a)に示すように、ワーク3が撓んでいない場合、図3に関連して説明したとおり、第1の光照射部7及び第2の光照射部9からの光により、ワーク3の表面3aの検査を行うことができる。
図4(b)に示すように、ワーク3が撓んでいない場合、第1の光照射部7から照射される光は、拡散板29aに入射し、拡散板29a内で拡散して拡散板29から乱反射する。そして、拡散板29aから出射する光の内、ワーク3の表面3aで正反射する反射光が第1の撮像装置5に入射する。同様に、図示はしていないが、第2の光照射部9から拡散板27aを介して出射する光が、ワーク3の表面3aで反射して第1の撮像装置5に入射する。したがって、ワーク3が撓んでいない場合には、拡散部材29の有無に拘わらず、検査部100は、ワーク3の表面3a、裏面3bを的確に撮像し検査することができる。
図4(c)に示すように、ワーク3が下方供給ガイド19b、下方排出ガイド19d間(又は上方供給ガイド19a、上方排出ガイド19c間)のガイドギャップ85(86)で撓んでいる状態であり、下方供給ガイド19bに支持されていないワーク3の部位が法線x方向(図3を参照。)に湾曲している。この場合には、第1の光照射部7から照射される光であって、ワーク3の表面3aで正反射する反射光は、第1の撮像装置5に入射しない。また、第2の光照射部9からの光であって、ワーク3により反射される光のみでは第1の撮像装置5はワーク3から十分な照度が得られない恐れがある。よって、ワーク3の表面3aで十分な明るさが得られず、第1の撮像装置5は画像情報を取得できない。
一方、本実施形態では、図4(d)に示すように、第1の光照射部7により照射される光は、拡散板29aに到達し、拡散板29a内で拡散して拡散板29から乱反射する。第1の光照射部7からの光は、拡散板29aにて乱反射してワーク3の表面3aに照射される。ワーク3における反射光の内、第1の撮像装置5の光軸p1(図3を参照。)と一致する光路を通る光が第1の撮像装置5に入射する。したがって、仮に、ワーク3が法線x方向に湾曲する場合であっても、確実にワーク3の表面3aの画像情報を取得することができる。
このように、ワーク3が法線x方向に撓んだり暴れたりした場合であっても、光拡散手段を設けることにより、ワーク3を確実に撮像することができ、検査精度を向上させることができる。
(ワーク3の撓みを防止する手段)
次に、ワーク3の撓みを防止する手段について、図5を参照しつつ説明する。この撓みを防止する手段(ガイド手段)は、撮像位置26において、ワーク3の撓みを抑えて支持するものである。図5(a)は、図1及び図3に示すガイド部材19を示す正面図、図5(b)は、ガイド手段の一例である補助ガイド部材87を示す正面図、図5(c)は、ガイド手段の他の例である拡張ガイド部材89を示す正面図、図5(d)は、ガイド手段の他の例である拡張ガイド部材91を示す正面図である。
次に、ワーク3の撓みを防止する手段について、図5を参照しつつ説明する。この撓みを防止する手段(ガイド手段)は、撮像位置26において、ワーク3の撓みを抑えて支持するものである。図5(a)は、図1及び図3に示すガイド部材19を示す正面図、図5(b)は、ガイド手段の一例である補助ガイド部材87を示す正面図、図5(c)は、ガイド手段の他の例である拡張ガイド部材89を示す正面図、図5(d)は、ガイド手段の他の例である拡張ガイド部材91を示す正面図である。
上記説明したように、図1及び図3に示す本実施形態では、ワーク3が撮像位置26から搬送路17に対して垂直な方向(法線x方向)へ撓んだ場合でも、拡散部材27〜30を配置することにより、正確な画像情報を取得できる。しかし、ワーク3の撓みが大きくなり、所定の撮像位置26からワーク3がずれてしまうと、正確な撮像を実現できない場合があり得る。また、ワーク3を円滑に搬送できない場合もあり得る。そこで、補助ガイド部材87、91又は拡張ガイド部材89を配置する。
図5(a)に示すように、撮像位置26に到達するワーク3の先端部は、法線x方向(図3を参照。)上方又は下方に湾曲している。この場合には、所定の撮像位置26からワーク3がずれてしまうと、正確な撮像を実現できず、ワーク3を円滑に搬送できない場合もあり得る。
そこで、図5(b)に示すように、法線x方向下方(図3を参照。)へのワーク3の撓みを抑制するために、下方供給ガイド19bと下方排出ガイド19dとに連結又は近接してこれらの間のガイドギャップ85を塞ぐように、ガラス板、アクリル板、プラスチック板等の光透過性の高い(透明な)板状部材である補助ガイド部材87を配置する。例えば、ワーク3の自重や搬送の勢い等により、下方供給ガイド19b又は下方排出ガイド19dから片持ち梁状態で、法線x方向下方へワーク3が撓むことを防止でき、法線x方向下方へのワーク3の暴れも軽減することができ、検査精度を向上させることができる。
また、図5(c)に示すように、図5(b)の下方排出ガイド19dの代わりに、下方供給ガイド19bの下流端部に連結又は近接して延在する拡張ガイド部材89を配置する。この拡張ガイド部材89は、補助ガイド部材87と同様に、ガラス板、アクリル板、プラスチック板等の光透過性の高い材質から形成することが好ましい。
また、図5(d)に示すように、図5(b)の補助ガイド部材87に加え、補助ガイド部材91を配置する。図5(d)の法線x方向上方(図3を参照。)へのワーク3の撓みを抑制するために、上方供給ガイド19aと上方排出ガイド19cとに連結又は近接してこれらの間のガイドギャップ86を塞ぐように、ガラス板、アクリル板、プラスチック板等の光透過性の高い板状部材である補助ガイド部材91を配置する。例えば、ワーク3が搬送方向Pに進む際に、上方供給ガイド19a又は上方排出ガイド19cから片持ち梁状状態で、法線x方向上方へワーク3が撓むことを防止できる。つまり、法線x方向上方及び下方へワーク3が撓むことを防止でき、法線x方向上方及び下方へのワーク3の暴れも軽減することができ、検査精度を向上させることができる。
〔複雑な形状を有するワーク3に対する搬送ころ組立体51の調整〕
次に、複雑な形状を有するワーク3に対する搬送ころ組立体51の調整について、図6を参照しつつ説明する。複雑な形状を有するワーク3とは、例えば搬送路17の長手方向Lに関し、長さが異なる部位を有する場合をいう。図6は、複雑な形状を有するワーク3と搬送ころ53との位置関係を示す平面図である。
次に、複雑な形状を有するワーク3に対する搬送ころ組立体51の調整について、図6を参照しつつ説明する。複雑な形状を有するワーク3とは、例えば搬送路17の長手方向Lに関し、長さが異なる部位を有する場合をいう。図6は、複雑な形状を有するワーク3と搬送ころ53との位置関係を示す平面図である。
本実施形態では、供給装置101から移送されるワーク3は、搬送装置41の搬送ころ組立体51と吸着無端ベルト49(図1を参照。)とにより把持されるから、4つの搬送ころ組立体51は、それぞれがほぼ同じタイミングでワーク3を把持する、すなわち4つの搬送ころ53がワーク3を同じタイミングで当接するように位置決めされていることが好ましい。これは、搬送装置41の吸着無端ベルト49が供給装置101のベルト119よりも高速で回転することから、搬送ころ組立体51の各々でワーク3を把持するタイミングが異なると、先に把持したワーク3の部位が、ワーク3のその他の部位より先に引っ張られることになり、搬送路17に対するワーク3の相対位置がずれてしまうからである。そこで、ワーク3を把持するタイミングを同期させるために、すなわちワーク3を同じタイミングで把持するために、搬送ころ組立体51各々の配置位置をワーク3の形状に対応させる。これにより、幅方向Wに関し、ワーク3に対する引っ張り力を同時に均等に付与することでき、ワーク3を所定の姿勢で搬送することができる。尚、搬送装置41の吸着無端ベルト49及び排出装置103の吸着無端ベルト137は、同速度で回転する。
具体的には、図6に示すように、最も上方に配置される搬送ころ組立体51dの搬送ころ53の位置は、搬送方向Pに関し、その他の搬送ころ組立体51a〜cの搬送ころ53に比べて下流側に配置されている。これは、搬送ころ組立体51dが当接するワーク3の部位は、ワーク3のその他の部位に比べ、長手方向Lに長いからである。尚、搬送ころ組立体51dのころ支持部55の位置は、オペレータにて調整用ハンドル61により調節され、搬送ころ53の位置決めがなされる。
また、搬送ころ組立体51a〜51dは、それぞれ、独立して長手方向L及び幅方向Wに対し搬送ころ53を移動可能な構成であるので、オペレータの調整にて、幅方向Wに搬送ころ53を等間隔で配置すること、ワーク3の幅方向Wの長さが比較的短い場合には、一部の搬送ころ53のみを使用すること等、種々の態様で利用できる。
このように、搬送ころ組立体51a〜51dのそれぞれの搬送ころ53は、ワーク3を同じタイミングで挟持するように、ワーク3の形状に応じて位置決めすることができ、結果として、あらゆる形状のワーク3に対応することができ、撮像位置26へのワーク3の移動を適切な姿勢で行うことができる。したがって、複雑な形状を有するワーク3の搬送方向の暴れを軽減し、検査精度を向上させることができる。
また、従来は、ワーク3の姿勢を矯正するための矯正区間が必要であったが、本実施形態では、搬送装置41において、供給装置101からワーク3が受け渡される供給装置101に近い所定箇所の上部に搬送ころ組立体51a〜51dを設けるようにしたから、矯正区間が不要になり、搬送装置41の小型化を実現することができる。
〔外形検出方法〕
次に、ワーク3の外形を検出する外形検出方法について、図3を参照しつつ説明する。従来、ワーク3の傷等を検出する前に、ワーク3の外形を検出する処理が行われる。ワーク3の外形検出は、ワーク3の傷等を検出する際の検出範囲を設定するために、ワーク3の全体形状を予め取得するものである。この外形検出処理は、ワーク3の表面3aについて、第1の撮像装置5により画像情報が取得され、ワーク3の裏面3bについて、第2の撮像装置6により画像情報が取得される。しかしながら、ワーク3が配置されている載置部の背景色と、ワーク3の表面3a又は裏面3bの色とが似ている場合には、この境界を判別することが困難になるから、ワーク3の外形検出を十分な精度で行うことができない恐れがある。
次に、ワーク3の外形を検出する外形検出方法について、図3を参照しつつ説明する。従来、ワーク3の傷等を検出する前に、ワーク3の外形を検出する処理が行われる。ワーク3の外形検出は、ワーク3の傷等を検出する際の検出範囲を設定するために、ワーク3の全体形状を予め取得するものである。この外形検出処理は、ワーク3の表面3aについて、第1の撮像装置5により画像情報が取得され、ワーク3の裏面3bについて、第2の撮像装置6により画像情報が取得される。しかしながら、ワーク3が配置されている載置部の背景色と、ワーク3の表面3a又は裏面3bの色とが似ている場合には、この境界を判別することが困難になるから、ワーク3の外形検出を十分な精度で行うことができない恐れがある。
本実施形態においては、第1の撮像装置5を用いて外形検出処理を行う場合、ワーク3の裏面3b側に配置され、第1の撮像装置5の光軸p1と一致する光路を有する第3の光照射部13を利用する。尚、第3の光照射部13を除く第1の光照射部7、第2の光照射部9及び第4の光照射部15によるワーク3の照度は、第3の光照射部13によるワーク3の照度より低く設定するか、又は、外形検出の際には、第3の光照射部13のみを使用し、第1の光照射部7、第2の光照射部9及び第4の光照射部15を使用しない。
このように構成することにより、ワーク3の表面3aにおける色彩のコントラストを背景色に対して大きくすることができる。結果として、第1の撮像装置5により取得されるワーク3の画像情報を用いることで、外形検出処理を高精度に行うことができる。
同様に、第2の撮像装置6を用いて外形検出処理を行う場合には、ワーク3の表面3a側に配置され、第2の撮像装置6の光軸p2と一致する光路を有する第1の光照射部7を利用する。尚、第1の光照射部7を除く第2の光照射部9、第3の光照射部13及び第4の光照射部15によるワーク3の照度は、第1の光照射部7によるワーク3の照度より低く設定するか、又は、外形検出の際には、第1の光照射部7のみを使用し、第2の光照射部9、第3の光照射部13及び第4の光照射部15を使用しない。
このように構成することにより、ワーク3の裏面3bにおける色彩のコントラストを背景色に対して大きくすることができる。結果として、第2の撮像装置6により取得されるワーク3の画像情報を用いることで、外形検出処理を高精度に行うことができる。
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記実施形態では、供給用ころ組立体20の数を5、排出用ころ組立体23の数を5、搬送ころ組立体51の数を4として説明したが、本発明におけるこれらの数は、ワーク検査装置1、ワーク3等の寸法、形状等により適宜変更可能である。
また、ワーク検査装置1により検査されるワーク3は、例えば紙、透明又は半透明のフィルム、蒸着物等の板状部材である。本発明は、ワーク3の種類を限定するものではなく、ブランクスだけでなく、ブランクス以外の板状部材にも適用がある。
また、前記実施形態では、ワーク3の表面3aの欠陥を検査するために、第1の光照射部7及び第2の光照射部9を用いるようにしたが、例えばワーク3の表面3aが鏡面状の場合には、第2の光照射部9の使用を止めて、第1の光照射部7のみを用いるようにしてもよい。同様に、ワーク3の裏面3bの欠陥を検査するために、例えばワーク3の表面3aが鏡面状の場合には、第4の光照射部15の使用を止めて、第3の光照射部13のみを用いるようにしてもよい。この場合、第1の光照射部7の光量は、ワーク3の表面3aの材質に応じて、オペレータにより予め設定され、第3の光照射部13の光量も、ワーク3の裏面3bの材質に応じて、オペレータにより予め設定される。
1 ワーク検査装置
3 ワーク
3a 表面
3b 裏面
5、6 撮像装置
7、9、13、15 光照射部
17 搬送路
19 ガイド部材
20 供給用ころ組立体
21 供給用ころ
23 排出用ころ組立体
24 排出用ころ
25 排出用ローラ
26 撮像位置
27、28、29、30 拡散部材
31 筐体部
33 制御部
41 搬送装置
51 搬送ころ組立体
53 搬送ころ
85、86 ガイドギャップ
87、91 補助ガイド部材
89 拡張ガイド部材
100 検査部
101 供給装置
103 排出装置
L 長手方向
P 搬送方向
p1、p2 光軸
W 幅方向
x 法線
3 ワーク
3a 表面
3b 裏面
5、6 撮像装置
7、9、13、15 光照射部
17 搬送路
19 ガイド部材
20 供給用ころ組立体
21 供給用ころ
23 排出用ころ組立体
24 排出用ころ
25 排出用ローラ
26 撮像位置
27、28、29、30 拡散部材
31 筐体部
33 制御部
41 搬送装置
51 搬送ころ組立体
53 搬送ころ
85、86 ガイドギャップ
87、91 補助ガイド部材
89 拡張ガイド部材
100 検査部
101 供給装置
103 排出装置
L 長手方向
P 搬送方向
p1、p2 光軸
W 幅方向
x 法線
Claims (6)
- 搬送路に沿って搬送される板状のワークの欠陥を検査するワーク検査装置において、
前記ワークの一方の面を撮像する第1の撮像手段と、
前記ワークの一方の面へ光を照射する第1の光照射手段及び第2の光照射手段と、を備え、
前記第1の撮像手段は、前記第1の光照射手段により照射される光が前記ワークの一方の面で正反射する光路と当該第1の撮像手段の光軸とが一致するように配置され、
前記第2の光照射手段は、前記第1の撮像手段の光軸に対し前記第1の光照射手段に対向して配置され、
前記ワークの一方の面の材質に応じて、前記第1の光照射手段及び第2の光照射手段、または前記第1の光照射手段のみが使用され、
前記第1の光照射手段及び第2の光照射手段が使用される場合、前記第1の光照射手段の光量及び前記第2の光照射手段の光量は、前記第1の光照射手段から光を前記ワークの一方の面に照射させたときの照度が前記第2の光照射手段から光を前記ワークの一方の面に照射させたときの照度よりも低くなるように設定される、ことを特徴とするワーク検査装置。 - 請求項1に記載のワーク検査装置において、
さらに、前記ワークの他方の面を撮像する第2の撮像手段と、
前記ワークの他方の面へ光を照射する第3の光照射手段及び第4の光照射手段と、を備え、
前記第1の光照射手段は、前記第2の撮像手段の光軸上であって、前記ワークに対し前記第2の撮像手段に対向して配置され、
前記第2の撮像手段は、前記第3の光照射手段により照射される光が前記ワークの他方の面で正反射する光路と当該第2の撮像手段の光軸とが一致するように配置され、
前記第3の光照射手段は、前記第1の撮像手段の光軸上であって、前記ワークに対し前記第1の撮像手段に対向して配置され、
前記第4の光照射手段は、前記第2の撮像手段の光軸に対し前記第3の光照射手段に対向して配置され、
前記ワークの他方の面の材質に応じて、前記第3の光照射手段及び第4の光照射手段、または前記第3の光照射手段のみが使用され、
前記第3の光照射手段及び第4の光照射手段が使用される場合、前記第3の光照射手段の光量及び前記第4の光照射手段の光量は、前記第3の光照射手段から光を前記ワークの他方の面に照射させたときの照度が前記第4の光照射手段から前記ワークの他方の面に照射させたときの照度よりも低くなるように設定され、
前記ワークが前記第1の撮像手段の光軸と前記第2の撮像手段の光軸とが交差する撮像位置に搬送されたときに、前記第1の撮像手段が前記ワークの一方の面を撮像すると共に、前記第2の撮像手段が前記ワークの他方の面を撮像する、ことを特徴とするワーク検査装置。 - 請求項2に記載のワーク検査装置において、
前記ワークの一部に透明体を含む場合、前記ワークの一方の面に対して、前記第1の撮像手段、前記第1の光照射手段、前記第2の光照射手段、及び、前記透明体を透過する光を照射する前記第3の光照射手段を用いて検査し、
前記ワークの他方の面に対して、前記第2の撮像手段、前記第3の光照射手段、前記第4の光照射手段、及び、前記透明体を透過する光を照射する前記第1の光照射手段を用いて検査する、ことを特徴とするワーク検査装置。 - 請求項1から3までのいずれか一項に記載のワーク検査装置において、
さらに、請求項1の第1の光照射手段及び第2の光照射手段、並びに請求項2の第3の光照射手段及び第4の光照射手段により照射される光の光路上にそれぞれ配置され、前記光を拡散させる光拡散手段を備えることを特徴とするワーク検査装置。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載のワーク検査装置において、
さらに、前記ワークを搬送するための搬送ころ組立体を備え、
前記搬送ころ組立体は、前記ワークの一方の面に当接するころを有し、
前記ころは、前記搬送路の長手方向と前記長手方向に垂直な幅方向とに、前記ワークを同じタイミングで当接するように位置決めされている、ことを特徴とするワーク検査装置。 - 請求項1から5までのいずれか一項に記載のワーク検査装置において、
さらに、前記搬送路上の撮像位置で前記ワークを支持すると共に、光を透過するガイド手段を備えることを特徴とするワーク検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013182840A JP2015049213A (ja) | 2013-09-04 | 2013-09-04 | ワーク検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013182840A JP2015049213A (ja) | 2013-09-04 | 2013-09-04 | ワーク検査装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2015049213A true JP2015049213A (ja) | 2015-03-16 |
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ID=52699333
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JP2013182840A Pending JP2015049213A (ja) | 2013-09-04 | 2013-09-04 | ワーク検査装置 |
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JP (1) | JP2015049213A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021070405A1 (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | オムロン株式会社 | シート検査装置 |
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-
2013
- 2013-09-04 JP JP2013182840A patent/JP2015049213A/ja active Pending
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