JP7310554B2 - 部品検査支援装置、部品検査支援方法及びプログラム - Google Patents
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Description
また、ロボットを使用して、キズの発生頻度に応じた検査を行うことで、撮像枚数、撮像個所を最適化し、検査のサイクルタイムを短縮する構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、上記特許文献2記載の構成では、検査自体もシステムが行う構成であり、カメラに見せるべき光が一意に決まってしまう構成であるため、カメラが動いたりピント等が変わったりした場合に、適切な画像を得られないおそれがある。そこで、検査を人の目視により行う場合、観察者自身が別の人に変わったり、照明との位置関係によって視線を変えたり、被検査対象物を動かしながらピントを変えたり(顔を近づけたり遠ざけたり)するため、観察者が見る特徴によって見方を変える必要があるが、特許文献2記載の構成は見方を変える構成を備えていないため、目視による適切な観察を行うことができなかった。
部品検査支援装置において、
被検査対象物を移動させる移動部と、
観察者のアイポイントを検知する検知部と、
前記被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部と、
前記移動部による前記被検査対象物の移動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記観察者の目に入射する光が前記記憶部に記憶された見本と同様になるように、前記検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも前記被検査対象物の移動を制御することを特徴とする。
前記検知部は、前記観察者の目の位置及び視線方向に基づいて、前記アイポイントを検知することを特徴とする。
前記被検査対象物は、透明体又は鏡面体であることを特徴とする。
前記観察者により前記移動部を操作可能な操作部を備えることを特徴とする。
前記制御部は、前記操作部による前記移動部の操作に基づいて、前記操作時のモードの前記見本を更新することを特徴とする。
前記制御部は、前記検知部により検知されたアイポイントが所定の位置/角度から外れた場合、前記移動部による前記被検査対象物の移動を停止させることを特徴とする。
前記制御部は、前記検知部により検知されたアイポイントの単位時間あたりの変化量に応じて、前記移動部による前記被検査対象物の移動を制御することを特徴とする。
前記観察者に前記被検査対象物の観察点を指示する指示部を備えることを特徴とする。
前記制御部は、前記観察者のアイポイントが前記記憶部に記憶された見本から所定距離内にある場合と所定距離外にある場合とで、前記指示部による指示を切り替えさせることを特徴とする。
前記観察者の目に入射する光を偏光する偏光フィルターを備え、
前記制御部は、前記被検査対象物と前記観察者との間に前記偏光フィルターを位置させるモードを有していることを特徴とする。
前記制御部は、前記観察者により入力された習熟度に基づいて、使用する前記見本を選択することを特徴とする。
前記被検査対象物を照らす照明部を備えることを特徴とする。
前記制御部は、前記照明部による照明条件、前記被検査対象物の位置条件及び前記目視検査所作からなる前記見本を前記記憶部に記憶させる見本記憶モードを有していることを特徴とする。
前記制御部は、前記見本記憶モード時に、前記照明部から出射される光の光量及び波長の少なくとも1つを変更して前記記憶部に記憶させることを特徴とする。
前記検知部は、前記観察者のフォーカスを検知し、
前記制御部は、前記検知部により検知されたフォーカスに応じて、前記被検査対象物及び前記照明部の少なくとも1つの移動を制御することを特徴とする。
前記制御部は、前記被検査対象物が透明体である場合に、前記観察者の視線方向に前記被検査対象物を移動させない奥行き検査モードを有していることを特徴とする。
被検査対象物を移動させる移動部と、観察者のアイポイントを検知する検知部と、前記被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部と、を備える部品検査支援装置の部品検査支援方法であって、
前記観察者の目に入射する光が前記記憶部に記憶された見本と同様になるように、前記検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも前記被検査対象物の移動を制御する制御工程を含む。
被検査対象物を移動させる移動部と、観察者のアイポイントを検知する検知部と、前記被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部と、を備える部品検査支援装置のコンピュータを、
前記観察者の目に入射する光が前記記憶部に記憶された見本と同様になるように、前記検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも前記被検査対象物の移動を制御する制御部、
として機能させるためのプログラムである。
本実施形態に係る部品検査支援装置100は、図1及び図2に示すように、作業台101に設置されている。部品検査支援装置100は、6軸ロボット1と、6軸ロボット1の先端に設けられたハンド2と、可動照明3と、観察者OBに被検査対象物の観察点を指示するプロジェクター(指示部)4と、観察者OBのアイポイントを検知するカメラ(検知部)5と、可動式の偏光フィルター6と、6軸ロボット1操作用のジョイスティック7と、制御部10(図2参照)と、を備えて構成されている。
観察者OBは、偏光フィルター6越しにレンズLを観察し、傷、異物、成形異常等を検査する。
なお、本実施形態では、観察者OBの視線を検知するデバイスとして、カメラ5を例示して説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、眼鏡型ウェアラブルデバイスのような、目の動作を検知するデバイスを用いるようにしてもよい。
次に、本実施形態に係る部品検査支援装置100の動作について、図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。
制御部10は、被検査対象物があると判定した場合(ステップS101:YES)、次のステップS102へと移行する。
一方、制御部10は、被検査対象物がないと判定した場合(ステップS101:NO)、そのまま処理を終了する。
次に、制御部10は、観察者OBにより、レンズLの表面を観察させる(ステップS104)。
制御部10は、レンズLの表面におけるすべての観察点が観察されたと判定した場合(ステップS105:YES)、次のステップS106へと移行する。
一方、制御部10は、レンズLの表面におけるすべての観察点が観察されていないと判定した場合(ステップS105:NO)、ステップS103へと移行して、再度レンズL及び可動照明3を移動させる処理を行う。
制御部10は、レンズLの表面に異常があると判定した場合(ステップS106:YES)、レンズLの表面に異常があると判定されたレンズLを不良品保管ケースに収容させた(ステップS107)後、ステップS101へと移行して、再度被検査対象物があるか否かを判定する処理を行う。
一方、制御部10は、レンズLの表面に異常がないと判定した場合(ステップS106:NO)、ステップS108へと移行する。
次に、制御部10は、観察者OBにより、レンズLの裏面を観察させる(ステップS109)。
制御部10は、レンズLの裏面におけるすべての観察点が観察されたと判定した場合(ステップS110:YES)、次のステップS111へと移行する。
一方、制御部10は、レンズLの裏面におけるすべての観察点が観察されていないと判定した場合(ステップS110:NO)、ステップS108へと移行して、再度レンズL及び可動照明3を移動させる処理を行う。
制御部10は、レンズLの裏面に異常があると判定した場合(ステップS111:YES)、レンズLの裏面に異常があると判定されたレンズLを不良品保管ケースに収容させた(ステップS107)後、ステップS101へと移行して、再度被検査対象物があるか否かを判定する処理を行う。
一方、制御部10は、レンズLの裏面に異常がないと判定した場合(ステップS111:NO)、次のステップS112へと移行する。
次に、制御部10は、観察者OBにより、レンズLの内部を観察させる(ステップS113)。
制御部10は、レンズLの内部におけるすべての観察点が観察されたと判定した場合(ステップS114:YES)、次のステップS115へと移行する。
一方、制御部10は、レンズLの内部におけるすべての観察点が観察されていないと判定した場合(ステップS114:NO)、ステップS112へと移行して、再度レンズL及び可動照明3を移動させる処理を行う。
制御部10は、レンズLの内部に異常があると判定した場合(ステップS115:YES)、レンズLの内部に異常があると判定されたレンズLを不良品保管ケースに収容させた(ステップS107)後、ステップS101へと移行して、再度被検査対象物があるか否かを判定する処理を行う。
一方、制御部10は、レンズLの内部に異常がないと判定した場合(ステップS115:NO)、レンズLの内部に異常がないと判定されたレンズLを良品保管ケースに収容させた(ステップS116)後、ステップS101へと移行して、再度被検査対象物があるか否かを判定する処理を行う。
図6に、見本を記憶させる見本記憶モードの一例を示す。
まず、制御部10は、カメラ5により検知された観察者OBのアイポイント(目の位置)を取得する(ステップS201)。
次に、制御部10は、観察者OBによるジョイスティック7の操作に基づいて、レンズLをz軸(光の入射方向)回りに3秒間で1回転させる(ステップS203)。
上記のように、制御部10は、レンズLの位置条件及び目視検査所作からなる見本をコントローラー8に記憶させる見本記憶モードを有している。なお、制御部10は、見本記憶モード時に、更に可動照明3による照明条件を加えた見本をコントローラー8に記憶させるようにしてもよい。ここで、制御部10は、見本記憶モード時に、可動照明3から出射される光の光量及び波長の少なくとも1つを変更してコントローラー8に記憶させる。
図7に、見本に基づいて作成された検査モードの一例を示す。
まず、制御部10は、カメラ5により検知された観察者OBのアイポイント(目の位置)を取得する(ステップS301)。
制御部10は、ステップS301で取得したアイポイントとコントローラー8に記憶された見本のアイポイントとに差異があると判定した場合(ステップS302:YES)、見本のレンズL位置からレンズL位置を補正する必要があると判断し、上記の差異に応じてレンズL位置を補正する(ステップS303)。
一方、制御部10は、ステップS301で取得したアイポイントとコントローラー8に記憶された見本のアイポイントとに差異がないと判定した場合(ステップS302:NO)、見本のレンズL位置からレンズL位置を補正する必要はないと判断し、そのままステップS304へと移行する。
次に、制御部10は、レンズLをz軸回りに3秒間で1回転させる(ステップS305)。
これにより、被検査対象物であるレンズLの検査が行われる。
図8に、上記の検査モードを使用して検査した際に、観察者OBが手動で割込み処理を行った動作結果の一例を示す。
まず、ステップS401~ステップS404の処理は、図7のステップS301~ステップS304の処理と同様であるので、説明を省略する。
次に、制御部10は、観察者OBによるジョイスティック7の操作に基づいて、レンズLをz軸回りに1回転させる(ステップS407)。
すなわち、図8に示す例では、検査モードによる検査(ステップS401~ステップS405参照)の後、観察者OBによる手動での割込み操作(レンズLの回転操作:ステップS406及びステップS407参照)が加えられている。
図9に、上記の割込み動作結果を学習して更新された検査モードの一例を示す。
まず、ステップS501~ステップS504の処理は、図7のステップS301~ステップS304の処理と同様であるので、説明を省略する。
カメラ5は、観察者OBのフォーカスFを検知する。制御部10は、カメラ5により検知されたフォーカスF(が被検査対象物のどこに当たっているか)に応じて、被検査対象物(カメラレンズユニットCLU(内のレンズL))及び可動照明3の少なくとも1つの移動(姿勢や位置)を制御する。なお、フォーカスFは、左右の視線Gの交点から推測される。この方法には、視力の個人差を補正する効果があるため、例えば観察者OBが近眼であれば、観察者OBとカメラレンズユニットCLU(内のレンズL)の距離を通常よりも短くして、検査を実施する。
すなわち、制御部10は、被検査対象物が透明体(レンズL等)である場合に、観察者OBの視線方向(z方向)に被検査対象物を移動させない(それ以外の方向には移動/回転させる)奥行き検査モードを有している。
以上のように、本実施形態に係る部品検査支援装置100は、被検査対象物(レンズL)を移動させる移動部(ハンド2)と、観察者OBのアイポイントを検知する検知部(カメラ5)と、被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部(コントローラー8)と、移動部による被検査対象物の移動を制御する制御部10と、を備える。また、制御部10は、観察者OBの目に入射する光が記憶部に記憶された見本と同様になるように、検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも被検査対象物の移動を制御する。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBのアイポイントに応じて被検査対象物の姿勢や位置を変えることができる。その結果、照明や周囲からの散乱光が、観察者OBの目の位置や視線に応じて適切な姿勢や位置に変えられた被検査対象物に入射し、その光が透過又は反射して、観察者OBの目に入射する。このとき、観察者OBが誰であろうと、見本と同様な見え方で、被検査対象物は観察される。
すなわち、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBのアイポイントに応じて被検査対象物の姿勢や位置を変えることができるので、必要以上に観察者OBが動いたりすることなく、被検査対象物の見え方を一定とすることができる。よって、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBに入射する光をより位置精度よくコントロールすることができるので、より適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、習熟度がよりばらつきやすい高難度な検査においても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBが手動で被検査対象物の姿勢や位置を変えることができるので、習熟度が低い観察者OBであっても適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBによる手動操作を学習することができるので、観察者OBの習熟度に合わせた適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBにより異常な観察が行われた場合に被検査対象物の移動を停止させることができるので、検査の見落としを低減させることが可能となり、より確実な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、急激な視線の変化に対して急激に被検査対象物が動いてしまわないようにすることができるので、特に観察点が定まりにくいような観察者OBの場合であっても、適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、観察者OBが見るべきポイントを直感的に把握させることができるので、容易かつ確実に観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、近すぎず、遠すぎず、適当な位置から被検査対象物を観察することができるので、より適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、通常の白色光のみでは見えない検査のような、習熟度がよりばらつきやすい高難度な検査においても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、習熟度がよりばらつきやすい高難度な検査においても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。特に、習熟度の高い観察者OBがストレスなく観察できるよう、機敏な動作をさせることができるので、観察者OBの習熟度に合わせた臨機応変な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、被検査対象物を見えやすくすることができるので、より適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、習熟度がよりばらつきやすい高難度な検査においても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。また、例えば、習熟度の低い人向けに「習熟することを目的とした見本」を作成したり、「生産ラインで使用するための見本」を作成したりすることができるので、教育時も量産時も有効に活用することができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、習熟度がよりばらつきやすい高難度な検査においても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。また、観察者OBに入射する光をより適切なものにコントロールすることができるので、より適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、複数のレンズLが組み合わさった場合など、観察者OBが見る角度を変えずにフォーカスのみを変えて検査する場合であっても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。
したがって、本実施形態に係る部品検査支援装置100によれば、複数のレンズLが組み合わさった場合など、観察者OBが見る角度を変えずにフォーカスのみを変えて検査する場合であっても、被検査対象物の見え方を一定とすることができるので、観察者OBに依らず適切な観察を行うことができる。
例えば、上記実施形態では、観察者OBのアイポイントが見本から所定距離内にある場合と所定距離外にある場合とで、プロジェクター4による指示(光の色)を切り替えさせるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、光の色を切り替える代わりに、光を点滅状態から点灯状態に切り替えるようにしてもよい。
同様に、上記実施形態では、カメラ5により検知されたアイポイントの単位時間あたりの変化量に応じて、6軸ロボット1(ハンド2)によるレンズLの移動を制御するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、アイポイントの代わりに、目の位置及び視線方向の少なくとも1つの単位時間あたりの変化量に応じて、レンズLの移動を制御するようにしてもよい。
1 6軸ロボット
2 ハンド(移動部)
3 可動照明(照明部)
4 プロジェクター(指示部)
5 カメラ(検知部)
6 偏光フィルター
7 ジョイスティック(操作部)
8 コントローラー(記憶部)
10 制御部
101 作業台
L レンズ(被検査対象物)
CLU カメラレンズユニット
LU レンズユニット
OB 観察者
G 視線
RF 反射光
TR 透過光
F フォーカス
Claims (18)
- 被検査対象物を移動させる移動部と、
観察者のアイポイントを検知する検知部と、
前記被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部と、
前記移動部による前記被検査対象物の移動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記観察者の目に入射する光が前記記憶部に記憶された見本と同様になるように、前記検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも前記被検査対象物の移動を制御することを特徴とする部品検査支援装置。 - 前記検知部は、前記観察者の目の位置及び視線方向に基づいて、前記アイポイントを検知することを特徴とする請求項1に記載の部品検査支援装置。
- 前記被検査対象物は、透明体又は鏡面体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の部品検査支援装置。
- 前記観察者により前記移動部を操作可能な操作部を備えることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 前記制御部は、前記操作部による前記移動部の操作に基づいて、前記操作時のモードの前記見本を更新することを特徴とする請求項4に記載の部品検査支援装置。
- 前記制御部は、前記検知部により検知されたアイポイントが所定の位置/角度から外れた場合、前記移動部による前記被検査対象物の移動を停止させることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 前記制御部は、前記検知部により検知されたアイポイントの単位時間あたりの変化量に応じて、前記移動部による前記被検査対象物の移動を制御することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 前記観察者に前記被検査対象物の観察点を指示する指示部を備えることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 前記制御部は、前記観察者のアイポイントが前記記憶部に記憶された見本から所定距離内にある場合と所定距離外にある場合とで、前記指示部による指示を切り替えさせることを特徴とする請求項8に記載の部品検査支援装置。
- 前記観察者の目に入射する光を偏光する偏光フィルターを備え、
前記制御部は、前記被検査対象物と前記観察者との間に前記偏光フィルターを位置させるモードを有していることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。 - 前記制御部は、前記観察者により入力された習熟度に基づいて、使用する前記見本を選択することを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 前記被検査対象物を照らす照明部を備えることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 前記制御部は、前記照明部による照明条件、前記被検査対象物の位置条件及び前記目視検査所作からなる前記見本を前記記憶部に記憶させる見本記憶モードを有していることを特徴とする請求項12に記載の部品検査支援装置。
- 前記制御部は、前記見本記憶モード時に、前記照明部から出射される光の光量及び波長の少なくとも1つを変更して前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項13に記載の部品検査支援装置。
- 前記検知部は、前記観察者のフォーカスを検知し、
前記制御部は、前記検知部により検知されたフォーカスに応じて、前記被検査対象物及び前記照明部の少なくとも1つの移動を制御することを特徴とする請求項12~14のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。 - 前記制御部は、前記被検査対象物が透明体である場合に、前記観察者の視線方向に前記被検査対象物を移動させない奥行き検査モードを有していることを特徴とする請求項1~15のいずれか一項に記載の部品検査支援装置。
- 被検査対象物を移動させる移動部と、観察者のアイポイントを検知する検知部と、前記被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部と、を備える部品検査支援装置の部品検査支援方法であって、
前記観察者の目に入射する光が前記記憶部に記憶された見本と同様になるように、前記検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも前記被検査対象物の移動を制御する制御工程を含む部品検査支援方法。 - 被検査対象物を移動させる移動部と、観察者のアイポイントを検知する検知部と、前記被検査対象物の位置条件及び目視検査所作からなる見本を記憶する記憶部と、を備える部品検査支援装置のコンピュータを、
前記観察者の目に入射する光が前記記憶部に記憶された見本と同様になるように、前記検知部により検知されたアイポイントに応じて、少なくとも前記被検査対象物の移動を制御する制御部、
として機能させるためのプログラム。
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