JP2023135304A - 環状製品の外観検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】環状製品の外側面について、その広い領域の外観を検査することができる外観検査装置を提供する。【解決手段】ガラス板１１上に供給された検査対象物Ｋを当該ガラス板１１の回転方向に搬送する搬送装置と、外側面撮像位置Ｐ５において検査対象物Ｋを撮像する外側面撮像装置６０と、撮像された画像に基づいて、検査対象物Ｋの外観の良否を判定する判定装置１１０とを備える。外側面撮像装置６０は、検査用照明部６５と、その周囲に配設された３つの撮像部６１とを備える。各撮像部６１は、検査用照明部６５の下方から、検査対象物Ｋの外側面から反射光を受光する第１及び第２ミラー６４ａ，６４ｂと、第１及び第２ミラー６４ａ，６４ｂからの反射光を上方に反射させる第３ミラー６４ｃと、第３ミラー６４ｃの上方に配設された撮像カメラ６２とを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、撮像カメラを用いて物品の外観を撮像し、得られた画像を処理して当該物品の外観の良否を判定する外観検査装置に関し、特に、環状をした樹脂製品の外観を好適に検査することができる外観検査装置に関する。
上述した環状樹脂製品の外観を検査する装置として、従来、特開２０２１－５１０３２号公報に開示された外観検査装置が知られている。
この外観検査装置は、水平に配設される透明な円板状のガラス板を備え、該ガラス板を水平回転させて、該ガラス板上に供給された検査対象物（環状樹脂製品）を該ガラス板の回転方向に搬送する搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される前記検査対象物の表面を撮像する表面撮像装置と、前記検査対象物の裏面を撮像する裏面撮像装置と、前記検査対象物の外側面を撮像する外側面撮像装置と、前記検査対象物の内側面を撮像する内側面撮像装置と、前記各撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記検査対象物の外観の良否を判定する判定装置とを備える。
この外観検査装置によれば、検査対象物が搬送装置のガラス板上に供給されて、当該ガラス板の回転方向に搬送されている間に、前記表面撮像装置、裏面撮像装置、外側面撮像装置、及び内側面撮像装置によって、それぞれその表面、裏面、外側面及び内側面が撮像され、得られた画像が判定装置により処理されて、当該検査対象物の外観の良否が判定される。
ところで、上記環状樹脂製品は、代表的な製品として、成形型によって成形されるＯリングなどが例示され、このような成形品は、２つの成形型が合わせられる割面で生じるバリなどの欠陥が内側面及び外側面に存在するという特性を有する。したがって、かかる環状樹脂製品の外観を検査するには、その内側面及び外側面を確実に検査する必要がある。
このため、上記従来の外観検査装置では、前記外側面撮像装置を、検査対象物の搬送経路上に設定された外側面撮像位置において、前記ガラス板より上方に配設され、前記外側面撮像位置に在る検査対象物の外側面の画像を撮像する外側面撮像カメラと、この外側面撮像カメラの下方に、前記外側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心として放射状に等間隔に配設され、検査対象物の外側面から反射された反射光を前記外側面撮像カメラに導く光路が形成された複数のプリズムと、前記外側面撮像位置に在る検査対象物を照明する外側面用照明部とから構成している。
そして、前記外側面用照明部は、前記プリズムとガラス板との間に配設されるとともに、前記鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記外側面撮像位置に在る検査対象物の外側面を照明する外側面検査用赤色照明部と、前記外側面撮像位置より上方であって、前記プリズムの内側に配設され、赤色の光を下方の前記外側面撮像位置に向けて照射する外側面用上側強調照明部と、記外側面撮像位置において、前記ガラス板の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する外側面用下側強調照明部とから構成される。
この外側面撮像装置によれば、検査部位である外側面を赤色光で照明しているので、当該外側面によって反射される十分な光量の反射光を、前記プリズムを介して前記外側面撮像カメラに導くことができる。したがって、検査対象物の外側面に凹部や傷が存在する場合には、当該凹部や傷が強調された画像が前記外側面撮像カメラによって撮像され、これにより、前記判定装置では、検査対象物の外側面に凹部や傷が存在するか否かを高精度に判定することができる。更に、前記外側面用上側強調照明部及び外側面用下側強調照明部により検査対象物の外側面を斜めから照明することで、この外側面に凹部や傷が存在する場合に、当該凹部や傷がより際立つように強調することができる。
また、前記内側面撮像装置は、前記検査対象物の搬送経路上に設定された内側面撮像位置において、前記ガラス板より上方に配設され、前記内側面撮像位置に在る検査対象物の内側面の画像を撮像する内側面撮像カメラと、前記内側面撮像カメラの下方に、前記内側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心として放射状に等間隔に配設され、検査対象物の内側面から反射された反射光を前記内側面撮像カメラに導く光路が形成された複数のプリズムと、前記内側面撮像位置に在る検査対象物を照明する内側面用照明部とから構成している。
そして、前記内側面用照明部は、前記プリズムと前記ガラス板との間に配設されるとともに、前記鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、前記内側面撮像位置に在る検査対象物の内側面を照明する内側面検査用赤色照明部と、前記内側面撮像位置より上方であって、前記プリズムの内側に配設され、赤色の光を下方の前記内側面撮像位置に向けて照射する内側面用上側強調照明部と、前記内側面撮像位置において、前記ガラス板の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する内側面用下側強調照明部とから構成される。
この内側面撮像装置によれば、上記外側面撮像装置と同様に、検査部位である内側面を赤色光で照明しているので、内側面によって反射される十分な光量の反射光を、前記プリズムを介して前記内側面撮像カメラに導くことができる。したがって、検査対象物の内側面に凹部や傷が存在する場合には、当該凹部や傷が強調された画像が前記内側面撮像カメラによって撮像され、これにより、前記判定装置では、検査対象物の内側面に凹部や傷が存在するか否かを高精度に判定することができる。更に、前記内側面用上側強調照明部及び内側面用下側強調照明部により検査対象物の内側面を斜めから照明することで、この内側面に凹部や傷が存在する場合に、当該凹部や傷がより際立つように強調することができる。
特開２０２１－５１０３２号公報
ところが、上述した従来の外観検査装置によれば、それより以前に比べて、環状樹脂製品の外側面及び内側面を高精度に検査することができるものの、構造上、外側面撮像装置及び内側面撮像装置における撮像方向に死角が形成され、必ずしも環状樹脂製品の全面を高精度に検査するという目的が十分に達成されていなかった（図１１参照）。
即ち、前記外側面撮像装置では、外側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心として放射状に等間隔に配設された複数のプリズムを用い、検査対象物の外側面から反射された反射光を一つの外側面撮像カメラに導くようにしているので、撮像光路を形成するためのプリズムと、検査対象物との間に、検査対象物の外側面を照明する環状の外側面検査用赤色照明部が配置されており、このため、プリズムによって形成される撮像光路（視野角）は、検査対象物に対して斜め上方からの角度となり、外側面の下側の部分については、撮像することができないのである（図１１参照）。
同様に、前記内側面撮像装置では、内側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心として放射状に等間隔に配設された複数のプリズムを用い、検査対象物の内側面から反射された反射光を一つの内側面撮像カメラに導くようにしているので、撮像光路を形成するためのプリズムと、検査対象物との間に、検査対象物の外側面を照明する環状の内側面検査用赤色照明部が配置されており、このため、プリズムによって形成される撮像光路（視野角）は、検査対象物に対して斜め上方からの角度となり、内側面の下側の部分については、撮像することができない（図１１参照）。また、この内側面撮像装置では、主として検査対象物の内側面を照明するための内側面用上側強調照明部をプリズムの内側に配設する必要があるため、当該内側面用上側強調照明部の大きさが制限され、このため十分な光量で内側面を照明することができず、この結果、均一な画像を得難いという不都合もある。
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、特に、従来に比べて、環状製品の外側面の広い領域について、その外観を検査することができ、更には、内側面についても、その広い領域の外観を検査することができる外観検査装置の提供を、その目的とする。
上記課題を解決するための本発明は、
環状の樹脂製品を検査対象物として、その外観を検査する外観検査装置であって、
水平に配設される透明な円板状のガラス板を備え、該ガラス板を水平回転させて、該ガラス板上に供給された前記検査対象物を該ガラス板の回転方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記検査対象物の外側面を、前記検査対象物の搬送経路上に設定された外側面撮像位置において撮像する外側面撮像装置と、
前記外側面撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記検査対象物の外観の良否を判定する判定装置と、を少なくとも備え、
前記外側面撮像装置は、前記外側面撮像位置において前記ガラス板の上方に配設される外側面検査用赤色照明部と、該外側面検査用赤色照明部の周囲に、前記外側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔に配設され第１、第２及び第３の外側面撮像部とを備え、
前記外側面検査用赤色照明部は、前記鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記外側面撮像位置に在る検査対象物の外側面を照明するように構成され、
前記第１、第２及び第３の外側面撮像部は、それぞれ、前記外側面検査用赤色照明部の下方から、前記検査対象物の外側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラーと、該第１及び第２ミラーから反射された反射光を受光して上方に反射させる２つの反射面を備えた第３ミラーと、第３ミラーの上方に配設され、該第３ミラーによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する外側面撮像カメラとから構成された外観検査装置に係る。
この態様（第１の態様）の外観検査装置によれば、搬送装置のガラス板上に検査対象物である環状樹脂製品が適宜供給され、当該ガラス板の水平回転によってその回転方向に搬送される。そして、検査対象物は外側面撮像位置において外側面撮像カメラによりその外側面のカラー画像が撮像され、撮像されたカラー画像を基に、判定装置においてその外観の良否が判定される。
そして、前記外側面撮像位置において、前記外側面検査用赤色照明部により、照明光として反射光が散乱し難い赤色の照明光を用いて当該検査対象物の外側面を照明しているので、当該外側面によって反射される十分な光量の反射光を、前記外側面撮像カメラに導くことができる。したがって、検査対象物の外側面に凹部や傷が存在する場合には、当該凹部や傷が強調された画像が前記外側面撮像カメラによって撮像され、これにより、前記判定装置では、検査対象物の外側面に凹部や傷が存在するか否かを高精度に判定することができる。
また、この第１の態様の外観検査装置では、前記第１、第２及び第３の外側面撮像部によって、前記検査対象物の外側面を、その周りの３方向から撮像するとともに、各方向について、更に所定の角度で２方向、即ち、合わせて６方向から撮像し、更には、前記外側面検査用赤色照明部の下方から前記検査対象物の画像を撮像するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の外側面の広い領域の画像を取得することができる。斯くして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の外側面の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
上記第１の態様において、前記第１ミラーの受光光路と第２ミラーの受光光路とは、前記外側面撮像位置を中心として、水平面内で６０°の角度を有する態様を採ることができる。この態様（第２の態様）によれば、検査対象物の外側面について、均等にその全周面の画像を撮像することができる。
また、上記の第１又は第２の態様において、前記第１ミラーの受光光路及び第２ミラーの受光光路は、水平面に対して３．５°～４．５°の範囲の角度を有する態様を採ることができる。この態様（第３の態様）によれば、検査対象物の外側面の下側の領域について、可能な限り当該下側の領域まで、その画像を撮像することができる。
また、上記の第１から第３のいずれかの態様において、
前記外側面撮像装置は、前記外側面撮像位置より上方であって、前記外側面検査用赤色照明部の内側に配設され、赤色の光を下方の前記外側面撮像位置に向けて照射する外側面用上側強調照明部と、
前記外側面撮像位置において、前記ガラス板の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する外側面用下側強調照明部と、を更に備えた態様を採ることができる。
この態様（第４の態様）の外観検査装置によれば、前記外側面用上側強調照明部及び外側面用下側強調照明部により検査対象物の外側面を照明するようにしているので、この外側面に凹部や傷が存在する場合に、当該凹部や傷がより際立つように強調することができる。
また、上記の第１から第４のいずれかの態様において、
前記搬送装置によって搬送される前記検査対象物の下側の内側面を、前記検査対象物の搬送経路上に設定された下内側面撮像位置において撮像する下内側面撮像装置と、
前記検査対象物の上側の内側面を、前記検査対象物の搬送経路上に設定された上内側面撮像位置において撮像する上内側面撮像装置と、を更に備え、
前記下内側面撮像装置は、前記下内側面撮像位置において前記ガラス板の下方に配設される下内側面検査用赤色照明部と、該下内側面検査用赤色照明部の周囲に、前記下内側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔に配設され第１、第２及び第３の下内側面撮像部と、を備え、
前記下内側面検査用赤色照明部は、前記下内側面撮像位置における鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記下内側面撮像位置に在る検査対象物の下内側面を照明するように構成され、
前記第１、第２及び第３の下内側面撮像部は、それぞれ、前記下内側面検査用赤色照明部の下方から、前記検査対象物の下内側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラーと、該第１及び第２ミラーから反射された反射光を受光して下方に反射させる２つの反射面を備えた第３ミラーと、第３ミラーの下方に配設され、該第３ミラーによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する下内側面撮像カメラとから構成され、
前記上内側面撮像装置は、前記上内側面撮像位置において前記ガラス板の上方に配設される上内側面検査用赤色照明部と、該上内側面検査用赤色照明部の周囲に、前記上内側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔に配設され第１、第２及び第３の上内側面撮像部と、を備え、
前記上内側面検査用赤色照明部は、前記上内側面撮像位置における鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記上内側面撮像位置に在る検査対象物の上内側面を照明するように構成され、
前記第１、第２及び第３の上内側面撮像部は、それぞれ、前記上内側面検査用赤色照明部の上方から、前記検査対象物の上内側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラーと、該第１及び第２ミラーから反射された反射光を受光して上方に反射させる２つの反射面を備えた第３ミラーと、第３ミラーの上方に配設され、該第３ミラーによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する上内側面撮像カメラとから構成され、
前記前記判定装置は、前記外側面撮像装置によって撮像された画像に加えて、前記下内側面撮像装置及び上内側面撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記検査対象物の外観の良否を判定するように構成された態様をとることができる。
この態様（第５の態様）の外観検査装置によれば、前記第１、第２及び第３の下内側面撮像部によって、前記検査対象物の下内側面を、その周りの３方向から撮像するとともに、各方向について、更に所定の角度で２方向、即ち、合わせて６方向から撮像し、更に、前記第１、第２及び第３の上内側面撮像部によって、前記検査対象物の上内側面を、その周りの３方向から撮像するとともに、各方向について、更に所定の角度で２方向、即ち、合わせて６方向から撮像するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の内側面の広い領域の画像を取得することができる。斯くして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の内側面の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
また、上記第５の態様において、前記下内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路と第２ミラーの受光光路とは、前記下内側面撮像位置を中心として、水平面内で６０°の角度を有し、前記上内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路と第２ミラーの受光光路とは、前記上内側面撮像位置を中心として、水平面内で６０°の角度を有する態様を採ることができる。この態様（第６の態様）によれば、検査対象物の内側面について、均等にその全周面の画像を撮像することができる。
また、上記の第５又は第６の態様において、
前記下内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路及び第２ミラーの受光光路、並びに前記上内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路及び第２ミラーの受光光路は、それぞれ、水平面に対して３９．５°～４０．５°の範囲の角度を有する態様を採ることができる。この態様によれば、この態様（第３の態様）によれば、検査対象物の内側面の下側及び上側の領域について、それぞれその極限のまでの領域の画像を撮像することができる。
また、上記の第５の態様から第７の態様のいずれかにおいて、
前記下内側面撮像装置は、前記下内側面撮像位置より下方であって、前記下内側面検査用赤色照明部より下方に配設され、赤色の光を上方の前記下内側面撮像位置に向けて照射する下内側面用下側強調照明部と、
前記下内側面撮像位置において、前記ガラス板の上方に配設され、下方に向けて赤色の光を照射する下内側面用上側強調照明部と、を更に備え、
前記上内側面撮像装置は、前記上内側面撮像位置より上方であって、前記上内側面検査用赤色照明部より上方に配設され、赤色の光を下方の前記上内側面撮像位置に向けて照射する上内側面用上側強調照明部と、
前記上内側面撮像位置において、前記ガラス板の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する上内側面用下側強調照明部と、を更に備えた態様を採ることができる。
この態様（第８の態様）の外観検査装置によれば、前記下内側面用上側強調照明部、下内側面用下側強調照明部、上内側面用上側強調照明部、及び上内側面用下側強調照明部により検査対象物の内側面を照明するようにしているので、内側面に凹部や傷が存在する場合に、当該凹部や傷がより際立つように強調することができる。
以上のように、本発明に係る外観検査装置によれば、前記第１、第２及び第３の外側面撮像部によって、前記検査対象物の外側面を、その周りの３方向から撮像するとともに、各方向について、更に所定の角度で２方向、即ち、合わせて６方向から撮像し、更には、前記外側面検査用赤色照明部の下方から前記検査対象物の画像を撮像するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の外側面の広い領域の画像を取得することができる。そして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の外側面の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
また、前記第１、第２及び第３の下内側面撮像部によって、前記検査対象物の下内側面を、その周りの３方向から撮像するとともに、各方向について、更に所定の角度で２方向、即ち、合わせて６方向から撮像し、更に、前記第１、第２及び第３の上内側面撮像部によって、前記検査対象物の上内側面を、その周りの３方向から撮像するとともに、各方向について、更に所定の角度で２方向、即ち、合わせて６方向から撮像する態様を採用すれば、従来に比べて、検査対象物の内側面の広い領域の画像を取得することができる。そして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の内側面の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
本発明の一実施形態に係る外観検査装置の概略構成を一部ブロック図で示した平面図である。 本実施形態に係る表面撮像装置の主要な構成物を示した縦断面図である。 本実施形態に係る表面撮像装置で撮像される画像を示した説明図である。 本実施形態に係る裏面撮像装置の主要な構成物を示した縦断面図である。 本実施形態に係る裏面撮像装置で撮像される画像を示した説明図である。 本実施形態に係る下内側面撮像装置、上内側面撮像装置及び外側面撮像装置の概略的な配置関係を示した図であり、下内側面撮像装置については底面図、上内側面撮像装置及び外側面撮像装置については平面図に相当する。 本実施形態に係る下内側面撮像装置の主要な構成物を一部断面で示した説明図である。 本実施形態に係る上内側面撮像装置の主要な構成物を一部断面で示した説明図である。 本実施形態に係る外側面撮像装置の主要な構成物を一部断面で示した説明図である。 本実施形態に係る外観検査装置の効果を説明するための説明図である。 従来の外観検査装置の問題点を説明するための説明図である。
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る外観検査装置の概略構成を一部ブロック図で示した平面図である。
図１に示すように、本例の外観検査装置１は、動作機構部５、判定装置１１０及び制御装置１００から構成され、前記動作機構部５は、検査対象物Ｋを搬送する搬送装置１０、この搬送装置１０の搬送方向に沿って順次配設された表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０、外側面撮像装置６０、良品回収装置７０、不良品回収装置８０、及び未検査品回収装置９０などから構成される。尚、判定装置１１０及び制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成される。
［搬送装置］
前記搬送装置１０は、水平に配設された透明な円板状のガラス板１１と、このガラス板１１を水平回転させる駆動モータ１２とから構成され、上流側に設けられる供給装置（図示せず）から当該ガラス板１１上に順次供給される検査対象物Ｋを当該ガラス板１１の回転方向に搬送する。尚、本例では、Ｏリング、ガスケット、パッキンなどの環状樹脂成形品を検査対象物としている。
［表面撮像装置］
前記表面撮像装置２０は、図２に示すように、表面撮像カメラ２１、表面側青色照明部２２、表面側赤色照明部２５、及び表面検査用緑色照明部２６を備えて構成される。前記表面撮像カメラ２１は、前記検査対象物Ｋの搬送経路上に設定された表面撮像位置Ｐ１の上方に配設され、当該表面撮像位置Ｐ１に在る検査対象物Ｋの表面のカラー画像を撮像する。尚、この表面撮像カメラ２１は３－ＣＯＭＳイメージセンサを備えた所謂カラーカメラである。
前記表面側青色照明部２２は、前記表面撮像位置Ｐ１の上方であって、前記表面撮像カメラ２１と前記ガラス板１１との間において、上側に配設される第１表面側青色照明部２３、及び下側に配設される第２表面側青色照明部２４からなる。第１表面側青色照明部２３は、表面撮像カメラ２１の撮像光軸と同軸且つ環状に配設された複数の投光部２３ｂ、及びこの投光部２３ｂを支持する上面及び下面が開口したカップ状の支持体２３ａから成り、投光部２３ｂは支持体２３ａの凹部底面に配設され、下方の前記表面撮像位置Ｐ１に向けて指向性のある青色の光を照射する。
また、前記第２表面側青色照明部２４は、下端部が開口するとともに、上端部に前記支持体２３ａが連結される開口を有するドーム状の反射部材であって、内面が拡散反射面となった反射部材２４ａと、この反射部材２４ａの下端部に設けられたリング部材２４ｂと、このリング部材２４ｂの上面であって前記反射部材２４ａ内に環状に配設され、前記反射部材２４ａの内面に向けて青色の光を照射する複数の投光部２４ｃとから構成される。この投光部２４ｃから照射された青色の光は、反射部材２４ａの拡散反射面で反射された後、指向性の無い均質な光として前記表面撮像位置Ｐ１に向けて照射される。
前記表面側赤色照明部２５は、前記第２表面側青色照明部２４と前記ガラス板１１との間に、前記表面撮像カメラ２１の撮像光軸と同軸に配設されたリング状の支持体２５ａ、及びこの支持体２５ａの内周面に環状に配設されて、支持体２５ａの中心側に向けて指向性を有する赤色の光を照射する複数の投光部２５ｂを備える。この投光部２５ｂから照射された光は、主に、前記表面撮像位置Ｐ１に在る検査対象物Ｋの表面側の外周面及び内周面を照明する。
前記表面検査用緑色照明部２６は、前記表面撮像位置Ｐ１において、前記ガラス板１１の下方に配設されるもので、多行多列の平面状に配設され、上方に向けて緑色の光を照射する複数の投光部２６ｂと、この投光部２６ｂを支持する上面が開口したカップ状の支持体２６ａと、この支持体２６ａの上面を閉塞する拡散板２６ｃとから構成される。この表面検査用緑色照明部２６は、表面撮像位置Ｐ１に在る検査対象物Ｋを下方から指向性の無い均質な光で照明して当該検査対象物Ｋの輪郭を映し出すバックライトとして機能する。
［裏面撮像装置］
前記裏面撮像装置３０は、図４に示すように、前記表面撮像装置２０を上下反転させた構成を備えるもので、裏面撮像カメラ３１、裏面側青色照明部３２、裏面側赤色照明部３５及び裏面検査用緑色照明部３６を備えて構成される。裏面撮像カメラ３１は、前記検査対象物Ｋの搬送経路上に設定された裏面撮像位置Ｐ２の下方に配設され、当該裏面撮像位置Ｐ２に在る検査対象物Ｋの裏面のカラー画像を撮像する。尚、この裏面撮像カメラ３１は３－ＣＯＭＳイメージセンサを備えた所謂カラーカメラである。
前記裏面側青色照明部３２は、前記裏面撮像位置Ｐ２の下方であって、前記裏面撮像カメラ３１と前記ガラス板１１との間において、下側に配設される第１裏面側青色照明部３３、及び上側に配設される第２裏面側青色照明部３４からなる。第１裏面側青色照明部３３は、裏面撮像カメラ３１の撮像光軸と同軸且つ環状に配設された複数の投光部３３ｂ、及びこの投光部３３ｂを支持する上面及び下面が開口したカップ状の支持体３３ａから成り、投光部３３ｂは支持体３３ａの凹部底面に配設され、上方の前記裏面撮像位置Ｐ２に向けて指向性を有する青色の光を照射する。
また、前記第２裏面側青色照明部３４は、上端部が開口するとともに、下端部に前記支持体３３ａが連結される開口を有する、ドームを反転した形状の反射部材であって、内面が拡散反射面となった反射部材３４ａと、この反射部材３４ａの上端部に設けられたリング部材３４ｂと、このリング部材３４ｂの下面であって前記反射部材３４ａ内に環状に配設され、前記反射部材３４ａの内面に向けて青色の光を照射する複数の投光部３４ｃとから構成される。この投光部３４ｃから照射された青色の光は、反射部材３４ａの拡散反射面で反射された後、指向性の無い均質な光として前記裏面撮像位置Ｐ２に向けて照射される。
前記裏面側赤色照明部３５は、前記第２裏面側青色照明部３４と前記ガラス板１１との間に、前記裏面撮像カメラ３１の撮像光軸と同軸に配設されたリング状の支持体３５ａ、及びこの支持体３５ａの内周面に環状に配設されて、支持体３５ａの中心側に向けて指向性を有する赤色の光を照射する複数の投光部３５ｂを備える。この投光部３５ｂから照射された光は、主に、前記裏面撮像位置Ｐ２に在る検査対象物Ｋの裏面側の外周面及び内周面を照明する。
前記裏面検査用緑色照明部３６は、前記表面撮像位置Ｐ２において、前記ガラス板１１の上方に配設されるもので、多行多列の平面状に配設され、下方に向けて緑色の光を照射する複数の投光部３６ｂと、この投光部３６ｂを支持する下面が開口したカップ状の支持体３６ａと、この支持体３６ａの下面を閉塞する拡散板３６ｃとから構成される。この裏面検査用緑色照明部３６は、裏面撮像位置Ｐ２に在る検査対象物Ｋを上方から指向性の無い均質な光で照明して当該検査対象物Ｋの輪郭を映し出すバックライトとして機能する。
［下内側面撮像装置］
前記下内側面撮像装置４０は、図６及び図７に示すように、３つの下内側面撮像部４１，４１，４１と、下内側面検査用赤色照明部４５、下内側面用下側強調照明部４６、下内側面用上側強調照明部４７を備えて構成される。尚、上述したように、図６は、下内側面撮像装置の概略的な配置関係を示した図であり、底面図に相当するものである。
前記下内側面検査用赤色照明部４５は、前記検査対象物Ｋの搬送経路上に設定された下内側面撮像位置Ｐ３において前記ガラス板１１の下方に配設されるもので、前記下内側面撮像位置Ｐ３の中心を通る鉛直軸と同軸に配設されたリング状の支持体４５ａ、及びこの支持体４５ａの内周面に上下２段に環状に配設されて、支持体４５ａの中心側に向けて指向性を有する赤色の光を照射する複数の投光部４５ｂを備える。この投光部４５ｂから照射された光は、主に、前記下内側面撮像位置Ｐ３に在る検査対象物Ｋの外側面及び内側面を照明する。
前記下内側面用下側強調照明部４６は、前記下内側面撮像位置Ｐ３において、前記下内側面検査用赤色照明部４５より下方に設けられ、赤色の光を上方の前記下内側面撮像位置Ｐ３に向けて照射する複数の投光部４６ｂと、この投光部４６ｂを支持する上面が開口したカップ状の支持体４６ａと、この支持体４６ａの上面を閉塞する拡散板４６ｃとから構成される。この下内側面用下側強調照明部４６は、下内側面撮像位置Ｐ３に在る検査対象物Ｋを下方から指向性の無い均質な光で照明する。
前記下内側面用上側強調照明部４７は、前記下内側面撮像位置Ｐ３において、前記ガラス板１１の上方に配設され、下方に向けて赤色の光を照射する複数の投光部４７ｂと、この投光部４７ｂを支持する下面が開口したカップ状の支持体４７ａと、この支持体４７ａの下面を閉塞する拡散板４７ｃとから構成される。この下内側面用上側強調照明部４７は、下内側面撮像位置Ｐ３に在る検査対象物Ｋを上方から指向性の無い均質な光で照明する。
前記３つの下内側面撮像部４１，４１，４１は、前記下内側面検査用赤色照明部４５及び下内側面用下側強調照明部４６の周囲に、前記下内側面撮像位置Ｐ３の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔、即ち、１２０°間隔に配設されている。
各下内側面撮像部４１，４１，４１は、それぞれ同じ構成を備えており、前記下内側面検査用赤色照明部４５の下方から、前記検査対象物Ｋの下内側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラー４４ａ，４４ｂと、この第１及び第２ミラー４４ａ，４４ｂから反射された反射光を受光して下方に反射させる２つの反射面を備えた三角柱状をした第３ミラー４４ｃと、この第３ミラー４４ｃの下方に配設され、当該第３ミラー４４ｃによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する下内側面撮像カメラ４２とから構成される。尚、第１ミラー４４ａ，第２ミラー４４ｂ及び第３ミラー４４ｃは適宜支持体４３によって支持されている。また、前記下内側面撮像カメラ４２は、３－ＣＯＭＳイメージセンサを備えた所謂カラーカメラとすることができるが、単色の画像を撮像するものであるため、コスト面からモノクロカメラとしても良い。
前記第１ミラー４４ａの受光光路と第２ミラー４４ｂの受光光路とは、前記下内側面撮像位置Ｐ３を中心として、水平面内で６０°（＝θ４ａ）の角度を有し、また、第１ミラー４４ａの受光光路及び第２ミラー４４ｂの受光光路は、それぞれ、水平面に対する角度θ４ｂ，θ４ｃ）が３９．５°～４０．５°の範囲内に設定されている。
［上内側面撮像装置］
前記下内側面撮像装置５０は、前記上内側面撮像装置４０を上下反転させた構成を備えるもので、図６及び図８に示すように、３つの上内側面撮像部５１，５１，５１と、上内側面検査用赤色照明部５５、上内側面用上側強調照明部５６、上内側面用下側強調照明部５７を備えて構成される。尚、上述したように、図６は、上内側面撮像装置の概略的な配置関係を示した図であり、平面図に相当するものである。
前記上内側面検査用赤色照明部５５は、前記検査対象物Ｋの搬送経路上に設定された上内側面撮像位置Ｐ４において前記ガラス板１１の上方に配設されるもので、前記上内側面撮像位置Ｐ４の中心を通る鉛直軸と同軸に配設されたリング状の支持体５５ａ、及びこの支持体５５ａの内周面に上下２段に環状に配設されて、支持体５５ａの中心側に向けて指向性を有する赤色の光を照射する複数の投光部５５ｂを備える。この投光部５５ｂから照射された光は、主に、前記上内側面撮像位置Ｐ４に在る検査対象物Ｋの外側面及び内側面を照明する。
前記上内側面用上側強調照明部５６は、前記上内側面撮像位置Ｐ４において、前記上内側面検査用赤色照明部５５より上方に設けられ、赤色の光を下方の前記上内側面撮像位置Ｐ４に向けて照射する複数の投光部５６ｂと、この投光部５６ｂを支持する下面が開口したカップ状の支持体５６ａと、この支持体５６ａの下面を閉塞する拡散板５６ｃとから構成される。この上内側面用上側強調照明部５６は、上内側面撮像位置Ｐ４に在る検査対象物Ｋを上方から指向性の無い均質な光で照明する。
前記上内側面用下側強調照明部５７は、前記上内側面撮像位置Ｐ４において、前記ガラス板１１の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する複数の投光部５７ｂと、この投光部５７ｂを支持する上面が開口したカップ状の支持体５７ａと、この支持体５７ａの上面を閉塞する拡散板５７ｃとから構成される。この上内側面用下側強調照明部５７は、上内側面撮像位置Ｐ４に在る検査対象物Ｋを下方から指向性の無い均質な光で照明する。
前記３つの上内側面撮像部５１，５１，５１は、前記上内側面検査用赤色照明部５５及び上内側面用上側強調照明部５６の周囲に、前記上内側面撮像位置Ｐ４の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔、即ち、１２０°間隔に配設されている。
各上内側面撮像部５１，５１，５１は、それぞれ同じ構成を備えており、前記上内側面検査用赤色照明部５５の上方から、前記検査対象物Ｋの上内側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラー５４ａ，５４ｂと、この第１及び第２ミラー５４ａ，５４ｂから反射された反射光を受光して上方に反射させる２つの反射面を備えた三角柱状をした第３ミラー５４ｃと、この第３ミラー５４ｃの上方に配設され、当該第３ミラー５４ｃによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する上内側面撮像カメラ５２とから構成される。尚、第１ミラー５４ａ，第２ミラー５４ｂ及び第３ミラー５４ｃは適宜支持体５３によって支持されている。また、前記上内側面撮像カメラ５２は、３－ＣＯＭＳイメージセンサを備えた所謂カラーカメラとすることができるが、単色の画像を撮像するものであるため、コスト面からモノクロカメラとしても良い。
また、前記第１ミラー５４ａの受光光路と第２ミラー５４ｂの受光光路とは、前記上内側面撮像位置Ｐ４を中心として、水平面内で６０°（＝θ５ａ）の角度を有し、また、第１ミラー５４ａの受光光路及び第２ミラー５４ｂの受光光路は、それぞれ、水平面に対する角度θ５ｂ，θ５ｃ）が３９．５°～４０．５°の範囲内に設定されている。
［外側面撮像装置］
前記外側面撮像装置６０は、図６及び図９に示すように、３つの外側面撮像部６１，６１，６１と、外側面検査用赤色照明部６５、外側面用上側強調照明部６６、外側面用下側強調照明部６７を備えて構成される。尚、上述したように、図６は、外側面撮像装置の概略的な配置関係を示した図であり、平面図に相当するものである。
前記外側面検査用赤色照明部６５は、前記検査対象物Ｋの搬送経路上に設定された外側面撮像位置Ｐ５において前記ガラス板１１の上方に配設されるもので、前記外側面撮像位置Ｐ５の中心を通る鉛直軸と同軸に配設されたリング状の支持体６５ａ、及びこの支持体６５ａの内周面に上下２段に環状に配設されて、支持体６５ａの中心側に向けて指向性を有する赤色の光を照射する複数の投光部６５ｂを備える。この投光部６５ｂから照射された光は、主に、前記外側面撮像位置Ｐ５に在る検査対象物Ｋの外側面及び内側面を照明する。
前記外側面用上側強調照明部６６は、前記外側面撮像位置Ｐ５において、前記外側面検査用赤色照明部６５より上方に設けられ、赤色の光を下方の前記外側面撮像位置Ｐ５に向けて照射する複数の投光部６６ｂと、この投光部６６ｂを支持する下面が開口したカップ状の支持体６６ａと、この支持体６６ａの下面を閉塞する拡散板６６ｃとから構成される。この外側面用上側強調照明部６６は、外側面撮像位置Ｐ５に在る検査対象物Ｋを上方から指向性の無い均質な光で照明する。
前記外側面用下側強調照明部６７は、前記外側面撮像位置Ｐ５において、前記ガラス板１１の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する複数の投光部６７ｂと、この投光部６７ｂを支持する上面が開口したカップ状の支持体６７ａと、この支持体６７ａの上面を閉塞する拡散板６７ｃとから構成される。この外側面用下側強調照明部６７は、外側面撮像位置Ｐ５に在る検査対象物Ｋを下方から指向性の無い均質な光で照明する。
前記３つの外側面撮像部６１，６１，６１は、前記外側面検査用赤色照明部６５及び外側面用上側強調照明部６６の周囲に、前記外側面撮像位置Ｐ５の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔、即ち、１２０°間隔に配設されている。
各外側面撮像部６１，６１，６１は、それぞれ同じ構成を備えており、前記外側面検査用赤色照明部６５の下方から、前記検査対象物Ｋの外側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラー６４ａ，６４ｂと、この第１及び第２ミラー６４ａ，６４ｂから反射された反射光を受光して上方に反射させる２つの反射面を備えた三角柱状をした第３ミラー６４ｃと、この第３ミラー６４ｃの上方に配設され、当該第３ミラー６４ｃによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する外側面撮像カメラ６２とから構成される。尚、第１ミラー６４ａ，第２ミラー６４ｂ及び第３ミラー６４ｃは適宜支持体６３によって支持されている。また、前記外側面撮像カメラ６２は、３－ＣＯＭＳイメージセンサを備えた所謂カラーカメラとすることができるが、単色の画像を撮像するものであるため、コスト面からモノクロカメラとしても良い。
また、前記第１ミラー６４ａの受光光路と第２ミラー６４ｂの受光光路とは、前記上内側面撮像位置Ｐ４を中心として、水平面内で６０°（＝θ６ａ）の角度を有し、また、第１ミラー６４ａの受光光路及び第２ミラー６４ｂの受光光路は、それぞれ、水平面に対する角度θ６ｂ，θ６ｃ）が３．５°～４．５°の範囲内に設定されている。
［良品回収装置、不良品回収装置及び未検査品回収装置］
前記良品回収装置７０、不良品回収装置８０及び未検査品回収装置９０は、それぞれ前記ガラス板１１の中心部から半径方向外側に向けた方向に圧縮空気を吐出するノズルと、このノズルから吐出された圧縮空気流によって半径方向外側に吹き飛ばされた検査対象物Ｋを回収する回収ボックスとを備えている。そして、前記制御装置８０による制御の下で、前記良品回収装置７０は良品と判断された検査対象物Ｋを回収し、不良品回収装置８０は不良品と判断された検査対象物Ｋを回収し、未検査品回収装置９０は未検査品と判断された検査対象物Ｋを回収する。
［判定装置］
前記判定装置１１０は、前記表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０及び外側面撮像装置６０によって撮像された各画像を処理して、例えば、得られた画像の輝度レベルから、検査対象物Ｋに凹部や傷が存在するか否かを判別するとともに、画像の輪郭形状からバリが存在するか否かを判別して、凹部、傷及びバリが存在しない場合には良品と判定し、凹部、傷及びバリの何れかが存在する場合には不良品と判定する。そして、判定装置１１０は判定結果を前記制御装置１００に送信する。
［制御装置］
前記制御装置１００は、前記搬送装置１０、表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０及び外側面撮像装置６０の動作を制御するとともに、前記判定装置１１０から送信された判定結果に従って前記良品回収装置７０，不良品回収装置８０及び未検査品回収装置９０の動作を制御する。
以上の構成を備えた本例の外観検査装置１によれば、以下のようにして、検査対象物Ｋである環状樹脂製品の外観が検査される。
即ち、検査対象物Ｋは上流側に設けられる適宜供給装置（図示せず）から、順次、搬送装置１０のガラス板１１上に供給され、当該ガラス板１１の回転方向（図１に示す矢示方向）に搬送され、前記表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０及び外側面撮像装置６０に順次経由する。
そして、前記表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０及び外側面撮像装置６０において、検査対象物Ｋの表面、裏面、下内側面、上内側面及び外側面の画像が撮像され、撮像された画像が前記判定装置１１０に送信される。
具体的には、前記表面撮像装置２０では、前記表面撮像位置Ｐ１において、検査対象物Ｋが第１表面側青色照明部２３及び第２表面側青色照明部２４からなる表面側青色照明部２２、表面側赤色照明部２５、及び表面検査用緑色照明部２６によって照明された状態で、表面撮像カメラ２１によりその表面のカラー画像が撮像される。
即ち、前記第１表面側青色照明部２３から指向性のある青色の光が検査対象物Ｋの上面に照射され、前記第２表面側青色照明部２４から拡散された青色の光が検査対象物Ｋの上面に照射され、これらの光によって検査対象物Ｋの上面が照明される。また、前記表面側赤色照明部２５から指向性のある赤色の光が検査対象物Ｋの表面側の外周面及び内周面に照射される。更に、前記表面検査用緑色照明部２６から緑色の光がバックライトとして検査対象物Ｋを下方から照射される。斯くして、このように照明された検査対象物Ｋが表面撮像カメラ２１によって撮像され、図３に示すように、背景部ＦＧａが緑色をし、外周部及び内周部ＦＧｂが赤色をし、上面部ＦＧｃ及びＦＧｂが青色をしたカラー画像ＦＧが得られる。
青色の光は散乱し易いため、検査対象物Ｋからの反射光量が少ないという特性を有し、赤色の光は散乱し難いため、検査対象物Ｋからの反射光量が多いという特性を有する。一方、検査対象物Ｋの形状特性から、その表面側の外周面及び内周面は反射光量が得られ難く、逆に、検査対象物の外周面及び内周面以外の表面は反射光量が得られ易い傾向にある。
そこで、上記のように、反射光量が得られ難い検査対象物Ｋの外周面及び内周面に、散乱性の低い赤色の光を照射することで、当該外周面及び内周面に存在する凹部及び傷を検出できる適度な反射光量を前記表面撮像カメラ２１に導くことができる。また、反射光量が得られ易い、検査対象物Ｋの外周面及び内周面以外の表面には、散乱性の高い青色の光を照射することで、当該表面に存在する凹部及び傷を検出できる適度な反射光量を前記表面撮像カメラ２１に導くことができる。また、青色及び赤色以外の緑色の光をバックライトとして照明することによって、検査対象物Ｋの輪郭を映し出すことができ、検査対象物Ｋの外周面及び内周面にバリが存在する場合には、検査対象物Ｋの輪郭としてこのバリの形状が映し出される。
斯くして、この表面撮像装置２０では、検査対象物Ｋの表面に凹部及び傷が存在する場合には、当該凹部及び傷が強調された画像が得られ、また、検査対象物Ｋの外周面及び内周面にバリが存在する場合には、当該バリが強調された画像が得られる。そして、前記判定装置７０では、このような画像を基に検査対象物Ｋの表面に凹部や傷、バリといった欠陥が存在するか否かが判別されるので、当該判定を高精度に行うことができる。
前記裏面撮像装置３０においても、前記表面撮像装置２０と同様に、前記裏面撮像位置Ｐ２において、検査対象物Ｋが第１裏面側青色照明部３３及び第２裏面側青色照明部３４からなる裏面側青色照明部３２、裏面側赤色照明部３５、及び裏面検査用緑色照明部３６によって照明された状態で、裏面撮像カメラ３１によりその裏面のカラー画像が撮像される。
即ち、前記第１裏面側青色照明部３３から指向性のある青色の光が検査対象物Ｋの下面に照射され、前記第２裏面側青色照明部３４から拡散された青色の光が検査対象物Ｋの下面に照射され、これらの光によって検査対象物Ｋの下面が照明される。また、前記裏面側赤色照明部３５から指向性のある赤色の光が検査対象物Ｋの裏面側の外周面及び内周面に照射される。更に、前記裏面検査用緑色照明部３６から緑色の光がバックライトとして検査対象物Ｋを上方から照射される。斯くして、このように照明された検査対象物Ｋが裏面撮像カメラ３１によって撮像され、図５に示すように、背景部ＲＧａが緑色をし、外周部及び内周部ＲＧｂが赤色をし、下面部ＲＧｃ及びＲＧｂが青色をしたカラー画像ＲＧが得られる。
上述したように、反射光量が得られ難い検査対象物Ｋの外周面及び内周面に、散乱性の低い赤色の光を照射することで、当該外周面及び内周面に存在する凹部及び傷を検出できる適度な反射光量を前記裏面撮像カメラ３１に導くことができる。また、反射光量が得られ易い、検査対象物Ｋの外周面及び内周面以外の裏面には、散乱性の高い青色の光を照射することで、当該裏面に存在する凹部及び傷を検出できる適度な反射光量を前記裏面撮像カメラ３１に導くことができる。また、青色及び赤色以外の緑色の光をバックライトとして照明することによって、検査対象物Ｋの輪郭を映し出すことができ、検査対象物Ｋの外周面及び内周面にバリが存在する場合には、検査対象物の輪郭としてこのバリの形状が映し出される。
斯くして、この裏面撮像装置３０では、検査対象物Ｋの裏面に凹部及び傷が存在する場合には、当該凹部及び傷が強調された画像が得られ、また、検査対象物Ｋの外周面及び内周面にバリが存在する場合には、当該バリが強調された画像が得られる。そして、前記判定装置７０では、このような画像を基に検査対象物Ｋの裏面に凹部や傷、バリといった欠陥が存在するか否かが判別されるので、当該判定を高精度に行うことができる。
前記下内側面撮像装置４０では、前記下内側面撮像位置Ｐ３において、前記下内側面検査用赤色照明部４５から指向性のある赤色の光が検査対象物Ｋの外側面及び内側面に照射され、前記下内側面用下側強調照明部４６から拡散された均質な赤色の光が検査対象物Ｋの下側の外側面及内側面に照射されるとともに、前記下内側面用上側強調照明部４７から同じく拡散された均質な赤色の光が検査対象物Ｋの上側の外側面及内側面に照射される。
そして、上記のようにして照明される検査対象物Ｋの下側の内側面から反射された反射光が、周方向に等間隔に配設された３つの下内側面撮像部４１，４１，４１の各第１及び第２ミラー４４ａ，４４ｂ、及び第３ミラー４４ｃによって形成される光路を経て、それぞれ対応する下内側面撮像カメラ４２に入射され、各下内側面撮像カメラ４２は、それぞれ、検査対象物Ｋの下側の内側面を主体とする２経路の画像、即ち、２方向からの２つの画像を１フレーム中に形成し、形成した画像を前記判定装置１１０に送信する。そして、判定装置１１０には、各下内側面撮像カメラ４２，４２，４２によって撮像された検査対象物Ｋの下側の内側面に係る６方向の６つの画像が送信される。斯くして、このように６方向から検査対象物Ｋの下側の内側面を撮像するようにしているので、従来に比べて、検査対象物Ｋの下側の内側面について、その広い領域の画像を取得することができる。そして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物Ｋの内側面の下側の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
また、前記第１ミラー４４ａの受光光路と第２ミラー４４ｂの受光光路とは、前記下内側面撮像位置Ｐ３を中心として、水平面内で６０°の角度を有し、更に、第１ミラー４４ａの受光光路及び第２ミラー４４ｂの受光光路は、それぞれ、水平面に対する角度が３９．５°～４０．５°の範囲内に設定されているので、検査対象物Ｋの下側の内側面について、均等にその全周面の画像を撮像することができ、また、検査対象物の内側面の下側の領域について、その極限のまでの領域の画像を撮像することができる。
また、この下内側面撮像装置４０では、照明光として反射光が散乱し難い赤色の照明光を用い、この赤色の光を検査対象物Ｋの下内側面に照射するようにしているので、当該下内側面によって反射される十分な光量の反射光を、前記下内側面撮像カメラ４２に導くことができる。
また、前記上内側面撮像装置５０では、前記上内側面撮像位置Ｐ４において、前記上内側面検査用赤色照明部５５から指向性のある赤色の光が検査対象物Ｋの外側面及び内側面に照射され、前記上内側面用上側強調照明部５６から拡散された均質な赤色の光が検査対象物Ｋの上側の外側面及内側面に照射されるとともに、前記上内側面用下側強調照明部５７から同じく拡散された均質な赤色の光が検査対象物Ｋの下側の外側面及内側面に照射される。
そして、上記のようにして照明される検査対象物Ｋの上側の内側面から反射された反射光が、周方向に等間隔に配設された３つの上内側面撮像部５１，５１，５１の各第１及び第２ミラー５４ａ，５４ｂ、及び第３ミラー５４ｃによって形成される光路を経て、それぞれ対応する上内側面撮像カメラ５２に入射され、各上内側面撮像カメラ５２は、それぞれ、検査対象物Ｋの上側の内側面を主体とする２経路の画像、即ち、２方向からの２つの画像を１フレーム中に形成し、形成した画像を前記判定装置１１０に送信する。そして、判定装置１１０には、各上内側面撮像カメラ４２，４２，４２によって撮像された検査対象物Ｋの上側の内側面に係る６方向の６つの画像が送信される。斯くして、このように６方向から検査対象物Ｋの上側の内側面を撮像するようにしているので、従来に比べて、検査対象物Ｋの上側の内側面について、その広い領域の画像を取得することができる。そして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物Ｋの内側面の上側の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
また、前記第１ミラー５４ａの受光光路と第２ミラー５４ｂの受光光路とは、前記上内側面撮像位置Ｐ４を中心として、水平面内で６０°の角度を有し、更に、第１ミラー５４ａの受光光路及び第２ミラー５４ｂの受光光路は、それぞれ、水平面に対する角度が３９．５°～４０．５°の範囲内に設定されているので、検査対象物Ｋの上側も内側面について、均等にその全周面の画像を撮像することができ、また、検査対象物の内側面の上側の領域について、その極限のまでの領域の画像を撮像することができる。
また、この上内側面撮像装置５０では、照明光として反射光が散乱し難い赤色の照明光を用い、この赤色の光を検査対象物Ｋの上側の内側面に照射するようにしているので、当該上側の内側面によって反射される十分な光量の反射光を、前記上内側面撮像カメラ５２に導くことができる。
また、前記外側面撮像装置６０では、前記外側面撮像位置Ｐ５において、前記外側面検査用赤色照明部６５から指向性のある赤色の光が検査対象物Ｋの外側面及び内側面に照射され、前記外側面用上側強調照明部６６から拡散された均質な赤色の光が検査対象物Ｋの上側の外側面及内側面に照射されるとともに、前記外側面用下側強調照明部６７から同じく拡散された均質な赤色の光が検査対象物Ｋの下側の外側面及内側面に照射される。
そして、上記のようにして照明される検査対象物Ｋの外内側面から反射された反射光が、周方向に等間隔に配設された３つの外側面撮像部６１，６１，６１の各第１及び第２ミラー６４ａ，６４ｂ、及び第３ミラー６４ｃによって形成される光路を経て、それぞれ対応する外側面撮像カメラ６２に入射され、各外側面撮像カメラ６２は、それぞれ、検査対象物Ｋの外側面を主体とする２経路の画像、即ち、２方向からの２つの画像を１フレーム中に形成し、形成した画像を前記判定装置１１０に送信する。そして、判定装置１１０には、各外側面撮像カメラ６２，６２，６２によって撮像された検査対象物Ｋの外側面に係る６方向の６つの画像が送信される。斯くして、このように６方向から検査対象物Ｋの外側面を撮像するようにしているので、従来に比べて、検査対象物Ｋの外側面について、その広い領域の画像を取得することができる。そして、このようにして得られた広い領域の画像に基づいて、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物Ｋの外側面の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
また、前記第１ミラー６４ａの受光光路と第２ミラー６４ｂの受光光路とは、前記外側面撮像位置Ｐ５を中心として、水平面内で６０°の角度を有し、更に、第１ミラー６４ａの受光光路及び第２ミラー６４ｂの受光光路は、それぞれ、水平面に対する角度が３．５°～４．５°の範囲内に設定されているので、検査対象物Ｋの外側面について、均等にその全周面の画像を撮像することができ、また、検査対象物の外側面の下側の領域について、その極限のまでの領域の画像を撮像することができる。
また、この外側面撮像装置６０では、照明光として反射光が散乱し難い赤色の照明光を用い、この赤色の光を検査対象物Ｋの外側面に照射するようにしているので、当該外側面によって反射される十分な光量の反射光を、前記外側面撮像カメラ６２に導くことができる。
そして、前記判定装置１１０は、上述したように、前記表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０及び外側面撮像装置６０によって撮像された各画像に基づいて、検査対象物Ｋに欠陥が存在するか否かを判定し、判定結果を前記制御装置１００に送信する。そして、制御装置１００は、この判定結果を受信して、欠陥が検出されなかった検査対象物Ｋについては、当該検査対象物Ｋが良品回収装置７０に到達したタイミングで、当該良品回収装置７０を駆動して、当該検査対象物Ｋを回収し、欠陥が検出された検査対象物Ｋについては、当該検査対象物Ｋが不良品回収装置８０に到達したタイミングで、当該不良品回収装置８０を駆動して、当該検査対象物Ｋを回収し、未検査品である判断された検査対象物Ｋについては、当該検査対象物Ｋが未検査品回収装置９０に到達したタイミングで、当該未検査品回収装置９０を駆動して、当該検査対象物Ｋを回収する。
以上詳述したように、本例の外観検査装置１によれば、検査対象物の外側面及び内側面について、従来に比べて、広い領域の画像を取得して、その外観を判定するようにしているので、従来に比べて、検査対象物の外側面及び内側面の広い領域について、その外観の良否を判定することができる。
また、本例の外観検査装置１では、表面撮像装置２０、裏面撮像装置３０、下内側面撮像装置４０、上内側面撮像装置５０及び外側面撮像装置６０により、検査対象物Ｋを撮像するようにしているので、検査対象物の全面を撮像することができ、死角の無い外観検査を行うことができる（図１０参照）。
また、環状の樹脂製品である検査対象物Ｋの外周面及び内周面を含む表裏面に凹部や傷、バリ等の欠陥が存在する場合には、これを高精度に検出して分別することができる。特に、濃色又は黒色の樹脂成形品の場合には、白色光による照明では凹部や傷を検出し難いが、本例の外観検査装置１によれば、このような濃色又は黒色の樹脂成形品の場合でも、凹部や傷の有無を高精度に検出することができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何ら上例のものに限られるものではない。
１ 外観検査装置
１０ 搬送装置
２０ 表面撮像装置
２１ 表面撮像カメラ
２２ 表面側青色照明部
２３ 第１表面側青色照明部
２４ 第２表面側青色照明部
２５ 表面側赤色照明部
２６ 表面検査用緑色照明部
３０ 裏面撮像装置
３１ 裏面撮像カメラ
３２ 裏面側青色照明部
３３ 第１裏面側青色照明部
３４ 第２裏面側青色照明部
３５ 裏面側赤色照明部
３６ 裏面検査用緑色照明部
４０ 下内側面撮像装置
４１ 下内側面撮像部
４２ 下内側面撮像カメラ
４４ａ 第１ミラー
４４ｂ 第２ミラー
４４ｃ 第３ミラー
４５ 下内側面検査用赤色照明部
４６ 下内側面用下側強調照明部
４７ 下内側面用上側強調照明部
５０ 上内側面撮像装置
５１ 上内側面撮像部
５２ 上内側面撮像カメラ
５４ａ 第１ミラー
５４ｂ 第２ミラー
５４ｃ 第３ミラー
５５ 上内側面検査用赤色照明部
５６ 上内側面用上側強調照明部
５７ 上内側面用下側強調照明部
６０ 外側面撮像装置
６１ 外側面撮像部
６２ 外側面撮像カメラ
６４ａ 第１ミラー
６４ｂ 第２ミラー
６４ｃ 第３ミラー
６５ 外側面検査用赤色照明部
６６ 外側面用上側強調照明部
６７ 外側面用下側強調照明部
７０ 良品回収装置
８０ 不良品回収装置
９０ 未検査品回収装置
１００ 制御装置
１１０ 判定装置

Claims (8)

  1. 環状の樹脂製品を検査対象物として、その外観を検査する外観検査装置であって、
    水平に配設される透明な円板状のガラス板を備え、該ガラス板を水平回転させて、該ガラス板上に供給された前記検査対象物を該ガラス板の回転方向に搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置によって搬送される前記検査対象物の外側面を、前記検査対象物の搬送経路上に設定された外側面撮像位置において撮像する外側面撮像装置と、
    前記外側面撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記検査対象物の外観の良否を判定する判定装置と、を少なくとも備え、
    前記外側面撮像装置は、前記外側面撮像位置において前記ガラス板の上方に配設される外側面検査用赤色照明部と、該外側面検査用赤色照明部の周囲に、前記外側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔に配設され第１、第２及び第３の外側面撮像部とを備え、
    前記外側面検査用赤色照明部は、前記鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記外側面撮像位置に在る検査対象物の外側面を照明するように構成され、
    前記第１、第２及び第３の外側面撮像部は、それぞれ、前記外側面検査用赤色照明部の下方から、前記検査対象物の外側面から反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラーと、該第１及び第２ミラーから反射された反射光を受光して上方に反射させる２つの反射面を備えた第３ミラーと、第３ミラーの上方に配設され、該第３ミラーによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する外側面撮像カメラとから構成されていることを特徴とする外観検査装置。
  2. 前記第１ミラーの受光光路と第２ミラーの受光光路とは、前記外側面撮像位置を中心として、水平面内で６０°の角度を有していることを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
  3. 前記第１ミラーの受光光路及び第２ミラーの受光光路は、水平面に対して３．５°～４．５°の範囲の角度を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の外観検査装置。
  4. 前記外側面撮像装置は、前記外側面撮像位置より上方であって、前記外側面検査用赤色照明部の内側に配設され、赤色の光を下方の前記外側面撮像位置に向けて照射する外側面用上側強調照明部と、
    前記外側面撮像位置において、前記ガラス板の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する外側面用下側強調照明部と、を更に備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の外観検査装置。
  5. 前記搬送装置によって搬送される前記検査対象物の下側の内側面を、前記検査対象物の搬送経路上に設定された下内側面撮像位置において撮像する下内側面撮像装置と、
    前記検査対象物の上側の内側面を、前記検査対象物の搬送経路上に設定された上内側面撮像位置において撮像する上内側面撮像装置と、を更に備え、
    前記下内側面撮像装置は、前記下内側面撮像位置において前記ガラス板の下方に配設される下内側面検査用赤色照明部と、該下内側面検査用赤色照明部の周囲に、前記下内側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔に配設され第１、第２及び第３の下内側面撮像部と、を備え、
    前記下内側面検査用赤色照明部は、前記下内側面撮像位置における鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記下内側面撮像位置に在る検査対象物の下内側面を照明するように構成され、
    前記第１、第２及び第３の下内側面撮像部は、それぞれ、前記下内側面検査用赤色照明部の下方から、前記検査対象物の下内側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラーと、該第１及び第２ミラーから反射された反射光を受光して下方に反射させる２つの反射面を備えた第３ミラーと、第３ミラーの下方に配設され、該第３ミラーによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する下内側面撮像カメラとから構成され、
    前記上内側面撮像装置は、前記上内側面撮像位置において前記ガラス板の上方に配設される上内側面検査用赤色照明部と、該上内側面検査用赤色照明部の周囲に、前記上内側面撮像位置の中心点を通る鉛直軸を中心としてその周方向に等間隔に配設され第１、第２及び第３の上内側面撮像部と、を備え、
    前記上内側面検査用赤色照明部は、前記上内側面撮像位置における鉛直軸と同軸に配置される環状の投光部を有し、該投光部から赤色の光を中心側に向けて照射して、主に、前記上内側面撮像位置に在る検査対象物の上内側面を照明するように構成され、
    前記第１、第２及び第３の上内側面撮像部は、それぞれ、前記上内側面検査用赤色照明部の上方から、前記検査対象物の上内側面からの反射光を受光するように、所定の間隔を空けて配置された第１及び第２ミラーと、該第１及び第２ミラーから反射された反射光を受光して上方に反射させる２つの反射面を備えた第３ミラーと、第３ミラーの上方に配設され、該第３ミラーによって反射された２光路の光を受光してカラー画像を生成する上内側面撮像カメラとから構成され、
    前記判定装置は、前記外側面撮像装置によって撮像された画像に加えて、前記下内側面撮像装置及び上内側面撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記検査対象物の外観の良否を判定するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の外観検査装置。
  6. 前記下内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路と第２ミラーの受光光路とは、前記下内側面撮像位置を中心として、水平面内で６０°の角度を有し、
    前記上内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路と第２ミラーの受光光路とは、前記上内側面撮像位置を中心として、水平面内で６０°の角度を有していることを特徴とする請求項５記載の外観検査装置。
  7. 前記下内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路及び第２ミラーの受光光路、並びに前記上内側面撮像装置の第１ミラーの受光光路及び第２ミラーの受光光路は、それぞれ、水平面に対して３９．５°～４０．５°の範囲の角度を有していることを特徴とする請求項５又は６記載の外観検査装置。
  8. 前記下内側面撮像装置は、前記下内側面撮像位置より下方であって、前記下内側面検査用赤色照明部より下方に配設され、赤色の光を上方の前記下内側面撮像位置に向けて照射する下内側面用下側強調照明部と、
    前記下内側面撮像位置において、前記ガラス板の上方に配設され、下方に向けて赤色の光を照射する下内側面用上側強調照明部と、を更に備え、
    前記上内側面撮像装置は、前記上内側面撮像位置より上方であって、前記上内側面検査用赤色照明部より上方に配設され、赤色の光を下方の前記上内側面撮像位置に向けて照射する上内側面用上側強調照明部と、
    前記上内側面撮像位置において、前記ガラス板の下方に配設され、上方に向けて赤色の光を照射する上内側面用下側強調照明部と、を更に備えていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の外観検査装置。
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