JPH05126531A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子出願以前の出願であるので 要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電線端部の加工品質の検査を画像 処理により行う検査装置に関する。

（従来の技術） 電線端部の処理の１つとして圧着端子を用い ることがある。現在、電線端部の圧着加工は、自 動端子圧着機により電線の被覆剥きから端子の圧 着までを高速かつ自動的に処理することが可能で ある。しかし、加工品質を保つためには１本ごと またはサンプルをとって圧着前の芯線の長さや圧 着位置の検査を行うことが好ましい。そこで、電 線端部の画像を画素で構成される映像信号に変換 し、所定の画像処理を施して電線端部の加工品質 の検査を行う検査装置が開発されている。

これら検査装置は、自動端子圧着機とは別々に 設けられており、電線端部に圧着端子が取付けら れた後に、圧着端子の取付け状態すべてを検査判 定する。

このような検査判定する場合、自動端子圧着機 と検査装置が別々であるため、自動端子圧着機の 一つの処理工程（例えば、電線被覆剥ぎ）終了後、 検査装置を自動端子圧着機の近傍に移動させて電 線被覆剥ぎ状態を検査判定しているため、検査装 置の移動時間を要する。

さらに、電線端部に圧着端子を取付け後の検査 項目は、圧着後の芯線先端の突き出し状態、 圧着端子の電線被覆部の圧着状態、圧着端子の 電線芯線の圧着状態、電線圧着部の圧着端子の つぶれ具合などの検査判定が必要となり、この工 程での検査時間が多大である。

これらの検査判定の時間のために、電線端部の 圧着端子を取付ける自動端子圧着機の生産性を低 下させる要因となっている。

また、これら従来の検査装置は、非検査物体を 方向および傾きを一定にするため、確実に固定さ せないと正確な判定が不可能であった。つまり線 径が細く軟弱な撚線等は、自動端子圧着機で加工 中に曲りや撚れが生ずるが、この場合、被検査物 体の曲りまたは撚れを修正しかつ固定させなけれ ばならなかった。

さらに、検査にあたっては第１４図に示すよう に検査ウィンドウ１を被検査電線の画像２の適当 な位置に設定し、この検査ウィンドウ１内の画素 について処理を行うことで検査を行っている。

しかしながら、電線の線径や硬度、圧着端子の 大きさの違いなどの条件により、撮像される位置 での被検査電線の傾きが一定しない。このため、 被検査電線の画像３が検査ウィンドウ１に対して 斜めになってしまい、正確な検査が行えなかった。

また、被覆と背景色や圧着端子とを、色の違い で判別しているため、被覆と異なる色の文字が被 覆に印刷されている場合、文字を背景や圧着端子 と誤判断してしまうため、被覆の長さなどを正確 に測定することが困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の検査装置にあっては、 自動端子圧着機と検査装置が別々に存在し、検査 判定項目も多数あり、検査判定に要する時間が多 大であり、被検査電線の傾きや被覆に印刷された 文字により正確な検査が行えないという課題があ った。

そこで、本発明はかかる問題点を解決すべくな されたもので、既存の自動端子圧着機に簡単に取 付けられかつ自動端子圧着機の生産効率を損なう ことなく検査判定ができかつ被検査電線の傾きや 被覆に印刷された文字を補正して正確な検査を行 うことのできる検査装置を提供するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、被検査電線の画像を画素で構成さ れる映像信号に変換し、この映像信号に所定の画 像処理を施して前記被検査電線の検査を行う検査 装置において、前記被検査電線の映像上に、少な くとも２本の平行な傾き検査ラインを設け、この 検査ライン上の前記被検査電線の輪郭を構成する 画素の縦横の座標を求め、この座標比により前記 被検査電線の傾き角度を算出し、この傾き角度に 応じた検査ウィンドウを画像処理画面上に設ける ものである。

また、第２の発明は、被検査電線の画像を画素 で構成される映像信号に変換し、この映像信号に 所定の画像処理を施して前記被検査電線の検査を 行う検査装置において、前記被検査電線の被覆部 分の画素列に混在する被覆と異なる色の画素の数 を計算し、その数が所定の値以下である場合、前 記被覆と異なる色の画素を被覆と同等の色の画素 に補正する補正手段を具備するものである。

また、第３の発明は、被検査電線の画像を画素 で構成される映像信号に変換し、この映像信号に 所定の画像処理を施して前記被検査電線の検査を 行う検査装置において、電線端部の被覆を剥いで 露出させた芯線の長さを測定する第１の測定手段 と、前記芯線に圧着端子を圧着した後、前記被検 査電線の被覆の端縁と被覆に圧着された圧着端子 との間の長さを測定する第２の測定手段と、前記 第１および第２の測定手段により測定される長さ と予め設定される前記圧着端子の形状とから前記 被検査電線の検査を行う検査手段とを具備するも のである。

また、第４の発明は、被検査電線の画像を画素 で構成される映像信号に変換し、この映像信号に 所定の画像処理を施して前記被検査電線の検査を 行う検査装置において、前記画素数より求められ る被検査電線の線径と予め設定される係数とから 画像処理画面上に生成する検査ウィンドウの縦横 の大きさを決めるものである。

（作 用） 本発明では、芯線の長さと被覆の端縁と被覆 に圧着された圧着端子との間の長さとを測定し、 これらと予め設定される圧着端子の形状（大きさ） とから被検査電線の検査を行うので、測定箇所が 少なく検査判定に要する時間が少なく済み、自動 端子圧着機の生産効率を損なうことなく検査判定 ができる。

また、画素数より求められる被検査電線の線径 と予め設定される係数とから画像処理画面上に生 成する検査ウィンドウの縦横の大きさを決めてい る。さらに、被検査電線の映像上での傾き角度を、 被検査電線の輪郭を構成する画素の縦横の座標比 により求め、求めた傾き角度に応じて検査ウィン ドウを画像処理画面上に設けるので、正確な検査 が行える。

また、被検査電線の被覆部分の画素列に混在す る被覆と異なる色の画素の数を計数し、その数が 所定の値以下である場合、被覆と異なる色の画素 を被覆と同等の色の画素に補正する補正手段を具 備するので、被覆に印刷された文字を修正した後、 正確な検査が行える。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す る。

第１図は本発明の一実施例の検査装置の構成を 示すブロック部である。

同図に示すように検査装置１０は、ＩＴＶカメ ラ（工業用ビデオカメラ）２０ａ、２０ｂ、照明 ２１、２１、映像信号切替え器２３、デコーダ３ １ならびに画像メモリ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを 備えたカラー画像入出力部３０、カラー画像モニ タ３５、入出力インタフェース４１、カム型リミ ットスイッチ４３、機械系制御部４５、ＣＰＵ５ １ならびにメモリ５３、ハードディスク装置５５、 フロッピィディスク装置５７を備えた例えばパー ソナルコンピュータからなるシステム制御部５０、 システムモニタ６１、キーボード６３から構成さ れている。

第２図は、全自動端子圧着器１００の圧着を行 う部分を示す図である。同図において、１１０は 45度毎に回転するインデックステーブル１１０で ある。インデックステーブル１１０の周囲には電 線１２０を把持するアーム１１１が8本設けられ ている。

Ａの位置にあるアーム１１１は、図示しない電 線カット・ストリップ部から供給される所定の長 さに切断された上、その端部の被覆が所定の長さ で剥かれて芯線が露出された電線１２０を把持す る。

そして、インデックステーブル１１０の回転に より電線１２０はＣの位置まで搬送され、圧着機 部１３０によって電線１２０の端部に圧着端子１ ４０が圧着される。

さらに、圧着端子１４０が圧着された電線１２ ０は、Ｅの位置まで搬送され、ここで図示しない 電線トレーへ落下される。

ＩＴＶカメラ２０ａ、２０ｂは、それぞれＢ、 Ｄの位置にある電線１２０の端部の画像を撮像可 能に配置されている。Ｂの位置では圧着前の画像 を、Ｄの位置では圧着後の画像を撮像することに なる。このとき、全自動端子圧着機１００の作動 タイミングがカム型リミットスイッチ４３により システム制御部５０に入力されており、このタイ ミングに基づいてＩＴＶカメラ２０ａ、２０ｂの フレーム内に電線１２０が収まったとき画像が取 込まれる。なお、機械系制御部４５は、全自動端 子圧着機１００で加工する電線の種類および圧着 端子の種類を変更する場合に、それら電線および 圧着端子を全自動端子圧着機１００に装着する作 業の障害とならないようにＩＴＶカメラ２０ａ、 ２０ｂを退避位置に移動させる。

ＩＴＶカメラ２０ａ、２０ｂから出力される映 像信号は、映像信号切替え器２３により検査を行 う方が選択されてカラー画像入出力部３０に入力 される。カラー画像入出力部３０に入力された映 像信号は、例えば縦512、横512の画素ごとにデ コーダ３１でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、256 階調の３原色濃度データに変換され、それぞれ画 像メモリ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂに格納される。

また、変換された映像信号は、カラー画像モニタ ３５で確認可能とされている。

カラー画像入出力部３０に格納された濃度デー タは、システム制御部５０により処理されて、第 ３図ならびに第４図で示した芯線の長さＬ１、被 覆の長さＬ２が許容値以下であるか否かが検査さ れる。

つまり、本発明では、電線１２０の被覆を剥い だ後の電線１２０の芯線の長さＬ１を測定判定し、 この長さＬ１が所定の許容値以内であれば可とす る。被覆を剥いだ電線１２０がアーム１１１で把 持された位置は固定のままで、次の圧着部１３０ で圧着端子１４０が圧着される。電線１２０の線 径と被覆を剥いだ後の芯線長によって、圧着端子 １４０の大きさおよび形状は事前にシステム制御 部５０に設定済みのため、この圧着端子１４０と 電線１２０の被覆部の長さＬ２を測定するのみで 他の項目、例えば圧着端子１４０と電線１２０の 芯線の長さＬ３を測定する必要はない。さらに、 既存の全自動端子圧着機１００に２つのＩＴＶカ メラ２０ａ、２０ｂを取付けるだけで、全自動端 子圧着機１００の作業工程途中で検査可能とする ことができる。

ところで、電線１２０は、線径や硬度、圧着端 子の大きさの違いなどの条件により、第５図に示 すように、ＩＴＶカメラ２０ａ、２０ｂに対し傾 いた位置で撮像されることがある。そこで、検査 ウィンドウ２００を電線１２０の傾きθにあわせ て生成して処理を行う。

検査ウィンドウ２００を電線１２０の傾きθに あわせて生成する手順を、第６図のフローチャー トを用いて説明する。

まず、傾きθを求めるための基準線となる傾き 検査ライン２１０を中心としてＸ方向に±5〜10 画素の位置に補助ライン２１１、２１２を設定す る（ステップ601）。なお、傾き検査ライン２１ ０は、予め例えばキーボード６３からの入力によ り設定されている。

次いで、補助ライン２１１、２１２上に位置す る電線１２０の輪郭を形成する画素Ｐ1、Ｐ2の 座標（ｘ1、ｙ1）及び（ｘ2、ｙ2）を求める （ステップ602）。

そして、次式に示すようにして画素Ｐ1、Ｐ2 の座標値の差の比、即ち画素数の比から電線１２ ０の傾きθを求める（ステップ603）。

ｘ＝｜ｘ2−ｘ1｜ ｙ＝｜ｙ2−ｙ1｜ ｔａｎθ＝ｙ／ｘ この後、検査ウィンドウ２００に傾きθを持た せて生成する（ステップ604）。この後、生成さ れた検査ウィンドウ２００内の画像に対して所定 の検査、例えば芯線の長さＬ1の検査を行う。

従って、検査ウィンドウ２００が電線１２０と 平行になるので、正確な検査が行える。

次に、検査ウィンドウ２００内の被覆上に、被 覆とは異なる色で印刷された文字が存在する場合 の処理について説明する。

第７図に示した例では、検査ウィンドウ２００ 内の被覆上に、“Ａ”という文字が印刷されてい る。さらに、検査ウィンドウ２００の拡大図を第 ８図に示す。同図に示すように、検査ウィンドウ ２００は、40×15画素から構成されている。ここ では、被覆部分の画素列に混在する文字の画素を 被覆と同等のデータを有する画素に変換する処理 を行う。

まず、各画素のデータを二値化する。これは、 第９図に示す色抽出領域３００内のデータを持つ 画素を１とし、その以外の画素を０とする。色抽 出領域３００は、Ｙ（輝度）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑） の値で定義される領域で、この範囲内の色が被覆 色とみなされる。

このようにして各画素のデータを二値化した画 像の模式図を第１０図に示す。

次に、Ｙ方向の列ごとにｍａｘフィルタを作用 させて、文字の部分の画素を被覆と同等の画素と する。ここで、ｍａｘフィルタとは、ソフトウェ アで実現されるフィルタであって、前後の画素の データを参照しつつ所定の画素数以下の被覆色以 外の画素列を被覆と同等の画素列に変換するフィ ルタである。例えば、画素列Ｘ7は、第１１図 （ａ）で示すように画素Ｙ24〜Ｙ26が被覆色以外 の色であるが、ｍａｘフィルタを作用させること で、被覆色に変換される（同図（ｂ））。この後、 例えば圧着部の被覆長Ｌ2の検査を行う。

従って、文字であった画素が消去されるので、 正確な検査が行えるようになる。

さらに、第３図および第４図に示す電線１２０ の芯線長Ｌ１および電線１２０の被覆部と圧着端 子１４０との長さＬ２を検査するための検査ウィ ンドウ２００の縦横の大きさの生成について第１ ２図および第１３図を用いて説明する。なお、各 図共通する部分には同符号を付した。

第１２図は、電線１２０の芯線長Ｌ１を検査す るための検査ウィンドウを示す図である。

同図に示す検査ウィンドウ２００の縦横の大き さの生成は、次のようにして行われる。

検査ウィンドウ２００の幅Ｗは、電線１２０の 電線径ｄを測定し、この電線径ｄに予めシステム パラメータとして定められる係数Ｋ_Ｗを乗じるこ とにより求められる。

また、検査ウィンドウ２００の長さＬは、予め 種類ごとに定められた芯線長さ上限値１_ｍａｘに、 １１、１２を加算することにより求められる。１ １、１２は、それぞれ予めシステムパラメータと して定められる係数Ｋ1、Ｋ2を１_ｍａｘに乗じた 値である。

即ち、 Ｗ＝ｄ×Ｋ_Ｗ Ｌ＝１１＋１_ｍａｘ＋１２ ＝１_ｍａｘ（１＋Ｋ1＋Ｋ2）である。

また、これらの値により検査ウィンドウ２００ の位置も決められている。

第１３図は、電線１２０の被覆部と圧着端子１ ４０との長さＬ２を検査するための検査ウィンド ウを示す図である。

同図に示す検査ウィンドウ２００の縦横の大き さの生成は、次のようにして行われる。

検査ウィンドウ２００の幅Ｗ′は、電線１２０ の電線径ｄ′を測定し、この電線径ｄ′に予めシ ステムパラメータとして定められる係数Ｋ_Ｗ′を 乗じることにより求められる。

また、検査ウィンドウ２００の長さＬ′は、予 め種類ごとに定められた圧着深さ限度値１_ｍａｘ′ に、１１′、１２′を加算することにより求めら れる。１１′、１２′は、それぞれ予めシステム パラメータとして定められる係数Ｋ1′、Ｋ2′ を１_ｍａｘ′に乗じた値である。

即ち、 Ｗ′＝ｄ′×Ｋ_Ｗ′ Ｌ′＝１１′＋１_ｍａｘ′＋１２′ ＝１_ｍａｘ′（１＋Ｋ1′＋Ｋ2′）である。

このように測定により得られる電線径と予め設 定された係数から検査ウィンドウの縦横の大きさ を設定するので、電線径や芯線長さ上限値、圧着 深さ限度値に応じた望ましい大きさの検査ウィン ドウを自動的に設定することができる。

［発明の効果］ 本発明では、予め圧着端子の形状を設定してお き、芯線の長さと被覆の端縁と被覆に圧着された 圧着端子との間の長さとから被検査電線の検査を 行うので、測定箇所が少なく検査判定に要する時 間が少なく済み、自動端子圧着機の生産効率を損 なうことなく検査判定ができる。

また、被検査電線の映像上での傾きと線径を求 め、求めた傾きと線径に応じた検査ウィンドウを 生成するので、正確な検査が行える。

さらに、被検査電線の被覆部分の画素列に混在 する被覆と異なる色の画素を、被覆と同等の色の 画素に補正するので、正確な検査が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の検査装置の構成を 示すブロック図、第２図は全自動端子圧着機の圧 着を行う部分を示す図、第３図は検査を行う芯線 の長さを説明するための図、第４図は検査を行う 被覆の長さを説明するための図、第５図は電線の 傾きθに対する補正を説明するための図、第６図 は電線の傾きθに合わせて検査ウィンドウを生成 する手順を示すフローチャート、第７図は被覆上 に文字が印刷された電線を示す図、第８図はこの 検査ウィンドウの拡大図、第９図は色抽出領域を 説明するための図、第１０図は色抽出領域に基づ き各画素のデータを二値化した画象の模式図、第 １１図（ａ）はｍａｘフィルタを作用させる前の 画素列を示す図、第１１図（ｂ）はｍａｘフィル タを作用させた後の画素列を示す図、第１２図は 芯線長Ｌ１を検査するための検査ウィンドウを示 す図、第１３図は被覆部と圧着端子との長さＬ２ を検査するための検査ウィンドウを示す図、第１ ４図は検査ウィンドウに対し電線が傾いた位置に ある状態を示す図である。 １０…検査装置、２０ａ、２０ｂ…ＩＴＶカメ ラ、３０…カラー画像入出力部、５０…システム 制御部、１２０…電線、１４０…圧着端子、２０ ０…検査ウィンドウ、３００…色抽出領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿住 正明 東京都東久留米市八幡町１丁目２番９号 第一電工株式会社内 (72)発明者 伊藤 太 東京都東久留米市八幡町１丁目２番９号 第一電工株式会社内 (72)発明者 吉田 知行 東京都東久留米市八幡町１丁目２番９号 第一電工株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査電線の画像を画素で構成される映
   像 信号に変換し、この映像信号に所定の画像処理を 施して前記被検査電線の検査を行う検査装置にお いて、 前記被検査電線の映像上に、少なくとも2本の 平行な傾き検査ラインを設け、この検査ライン上 の前記被検査電線の輪郭を構成する画素の縦横の 座標を求め、この座標比により前記被検査電線の 傾き角度を算出し、この傾き角度に応じた検査ウ ィンドウを画像処理画面上に設けることを特徴と する検査装置。
2. 【請求項２】 被検査電線の画像を画素で構成される映
   像 信号に変換し、この映像信号に所定の画像処理を 施して前記被検査電線の検査を行う検査装置にお いて、 前記被検査電線の被覆部分の画素列に混在する 被覆と異なる色の画素の数を計算し、その数が所 定の値以下である場合、前記被覆と異なる色の画 素を被覆と同等の色の画素に補正する補正手段を 具備することを特徴とする検査装置。
3. 【請求項３】 被検査電線の画像を画素で構成される映
   像 信号に変換し、この映像信号に所定の画像処理を 施して前記被検査電線の検査を行う検査装置にお いて、 電線端部の被覆を剥いで露出させた芯線の長さ を測定する第１の測定手段と、 前記芯線に圧着端子を圧着した後、前記被検査 電線の被覆の端縁と被覆に圧着された圧着端子と の間の長さを測定する第２の測定手段と、 前記第１および第２の測定手段により測定され る長さと予め設定される前記圧着端子の形状とか ら前記被検査電線の検査を行う検査手段と を具備することを特徴とする検査装置。
4. 【請求項４】 被検査電線の画像を画素で構成される映
   像 信号に変換し、この映像信号に所定の画像処理を 施して前記被検査電線の検査を行う検査装置にお いて、 前記画素数より求められる被検査電線の線径と 予め設定される係数とから画像処理画面上に生成 する検査ウィンドウの縦横の大きさを決めること を特徴とする検査装置。