JPH05256787A - 円柱状部品表面検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円柱状部品の側面全体の表面を光学的方法で
検査するために円柱状部品を回動させながら撮像して良
否の選別を自動的にする方法及びその装置を提供する。 【構成】 平面なレール上を２本のローラーを前進・後
退させ、適宜位置で円柱状部品をローラーの上に乗せて
回動させて円柱状部品の側面全体の展開図をカメラにて
撮像して良否の選別をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカセットテープ
のガイドローラー面の表面キズなどのような円柱状部品
側面の表面検査をできるだけ簡単な構成でするための検
査方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、円柱状部品を平らなパレットに
置き、パレットを傾けて部品を転がして目視で検査する
方法や、光学式による自動外観検査装置で検査する方法
がある。目視で検査する方法は人手に頼る検査であるの
で判断にむらがでたり、目の疲労により判別を間違えた
りすることが起こるなど、品質の安定に問題を生じた
り、またこのような検査の労力を確保するのも難しい。

【０００３】上記人手に代わる検査方法として光学式に
よる方法がある。この光学式による外観の検査は、円柱
状部品からの反射光を画像処理して検査するもので、画
像処理をするのに静止した画像が必要となる。

【０００４】静止画像を得るためには、撮影の瞬間ごと
に円柱状部品の回転を停止する方法が考えられるが、そ
れには停止と始動の瞬間に部品の位置がずれないような
正確な把持が必要になる。この問題を避けるために、シ
ャッター速度の十分に速いカメラも考えられている。

【０００５】しかし、静止画像を得るために部分的な画
像を繰り返して撮影する方法では、検査速度が遅くな
り、同時に、部品の運動と撮影の同期をとるための機構
が複雑になることは避けられない。

【０００６】そのため、エリアセンサを使った光学式に
よる自動外観検査として、特公平３ー６２２２２号公報
に開示されている装置がある。この装置は、ローラーの
上に乗せられた円筒形の検査体の円筒面の展開画像をエ
リアセンサにより収集することによって、検査体を止め
ることなく外観の検査をおこなうものである。そのため
一定速度で連続して検査体を供給して検査することがで
きるため大量の検査体を短時間で行うことができる構造
になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明した複数の円筒形の検査体を停止することなく自動的
に回転させながら検査を行えても検査体が次々と連続的
に送られて来るためその構造及び処理する構造が複雑に
なっている。

【０００８】即ち、一定速度で連続して検査体を搬送す
るため、検査体を乗せる多数の搬送ローラーを必要とす
るため搬送ローラーをチエーン等により連結し、搬送す
る駆動は歯車による嵌合によらなければ個々の検査体を
一定速度で正確に搬送することができない。しかも歯車
やチエーンを直接ローラーと連結しなければならないた
め搬送中のぶれが生じやすく、保守点検に時間を要する
という問題がある。従って、検査体の表面検査をする方
法及びその装置に関して構造が単純なために検査体の搬
送速度が変動する場合にも正確な展開画像を得る方法
と、搬送中の検査体の不規則な移動により展開画像が変
形することのないような安定した搬送とに課題を有して
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、平面なレール上を転動しながら往復運動す
る２本のローラー上に被検査部品である円柱状部品を乗
せ、該円柱状部品が略１回転して移送される間にその１
回転分の円柱状部品の側面を展開図としてカメラで撮像
し、該撮像に基づき円柱状部品の側面の良否を光学的に
判別することを特徴とする円柱状部品表面検査方法であ
り、また円柱状部品を供給する供給部と、複数の保持棒
とハンドル棒とで該円柱状部品を１個ずつ供給するスト
ッパ部と、前記円柱状部品を１個ずつ回転させながら移
動させる２本のローラーを備えた前進・後退の往復運動
する搬送部と、前記円柱状部品の側面の１回転分の展開
図を１度に撮影するカメラを備えた撮像部と、該撮像部
からの情報に基づいて前記円柱状部品の良否を光学的に
判別して搬出する駆動レバーと部品落し棒とからなる搬
出部とを備え、前記搬送部が後退して前記ストッパ部に
作用した時に前記保持棒により１個ずつ前記円柱状部品
を前記ローラーの上に乗せ、前記搬送部が前進する途上
で前記撮像部により前記円柱状部品を撮像し、更に前記
搬送部が前進して、前記駆動レバーに作用し前記部品落
し棒によって前記円柱状部品を前記ローラーの上から適
宜箇所に落とす構成にしたことを特徴とする円柱状部品
表面検査装置である。

【００１０】

【作用】円柱状部品表面検査方法は、円柱状部品１を平
行な２本のローラーに乗せて、平面なレール上にローラ
ーを同時に転がして円柱状部品を１個ずつ回転しながら
移動させ、円柱状部品側面の最上部の位置における１回
転分の展開図を１度にカメラに撮像して円柱状部品側面
の表面に有するキズなどの欠陥を検出して、円柱状部品
の良否を判別することにより、多数の搬送用ローラーを
必要としないで構造を簡単にすることができる。

【００１１】また、円柱状部品表面検査装置は、円柱状
部品を１個ずつ供給し且つストッパを兼ねたハンドル棒
と複数の保持棒とを備えているストッパ部からなる供給
部と、円柱状部品を１個ずつ回転させながら移動させる
２本のローラーを備えた搬送部と、円柱状部品の側面の
１回転分の展開図を１度に撮影するカメラを備えた撮像
部と、撮像部からの情報に基づいて円柱状部品の良否を
選別して適宜箇所に搬出する選別部とを備え、ハンドル
棒が搬送部の上部角に当たって円運動しながら移動し、
ハンドル棒の動きに応じた円運動をする保持棒により１
個ずつ円柱状部品を前記ローラーの上に乗せ、搬送部の
反対側上部角に当たって円運動しながら移動する駆動レ
バーに応じて円運動しながら移動する部品落し棒によっ
て円柱状部品をローラーの上から適宜箇所に落とす構成
にしたことにより、検査体を正確に搬送出来ると共に、
精度のよい展開図を得ることが出来る。

【００１２】

【実施例】本発明について、図を参照にして詳しく説明
する。円柱状部品の表面検査方法は、図１に示すよう
に、円柱状部品１を２本のローラー２、３上に乗せ、平
面なレール４上にローラー２、３を同時に転がして円柱
状部品１を１個ずつ回転しながら移動させて、円柱状部
品１の側面の最上部１ａの位置における１回転分の展開
図を１度にカメラ５に撮像して円柱状部品１の側面の表
面に有するキズなどの欠陥を検出して良否の判別をす
る。

【００１３】この円柱状部品の表面検査方法を備えた円
柱状部品の表面検査装置は、図２及び図３に示すよう
に、円柱状部品１を１個ずつ供給し且つストッパを兼ね
たハンドル棒６と２本の保持棒７ａ、７ｂとを備えてい
るストッパ部８からなる供給部９と、円柱状部品１を１
個ずつ回転させながら移動させる２本のローラー２、３
を備えた搬送部１０と、円柱状部品１の側面の１回転分
の展開図を１度に撮影するカメラ５を備えた撮像部１２
と、この撮像部１２からの情報に基づいて円柱状部品１
の良否を選別して適宜箇所に搬出する搬出部１３とを備
えた構成である。

【００１４】供給部９には、円柱状部品１を乗せた場合
に、自然に下方に転がるように斜面を形成した収納板９
ａを設け、この収納板９ａの下方端面にはストッパ部８
が設けられている。

【００１５】ストッパ部８は、円盤を形成し、その中心
点を支点として左右に一定距離だけ円回転するようにな
っており、この支点から一定距離の円周上の１点に２つ
の保持棒７ａ、７ｂを固定し、更に保持棒７ａと保持棒
７ｂとの中間位置であって支点から保持棒７ａ、７ｂの
円周上より遠い位置の円周上の１点にハンドル棒６を固
定した構造である。

【００１６】このように構成したストッパ部８のハンド
ル棒６が右に押されることにより、ストッパ部８が保持
棒７ａ、７ｂに円柱状部品１を１個乗せるようにして左
方向に回転させながら搬送部１０の２本のローラー２、
３の上に円柱状部品１を供給し、且つ保持棒７ｂは収納
板９ａで検査のために順番待ちしている他の円柱状部品
をストップさせるようにしている。

【００１７】そして、搬送部１０の２本のローラー２、
３に乗って円柱状部品１が図面に対して左方向（前進方
向）に搬送されてゆくとストッパ部８は図示していない
がスプリングによって常時左回転する方向への付勢力と
搬送部１０の搬送速度に応じて右円回転しながら次に検
査される円柱状部品１を２つの保持棒７ａ、７ｂによっ
て支えられるようにしてストップさせておく。

【００１８】上記説明したストッパ部８の円盤が円回転
をして搬送部１０の２本のローラー２、３の上に円柱状
部品１を１個ずつ供給する手段を図３乃至図６を用いて
詳細に説明する。

【００１９】先ず、図３に示すように、搬送部１０がレ
ール４に沿ってストッパ部８の方向に後退してくると、
ハンドル棒６が搬送部１０の上部角に当接する。

【００２０】当接状態で搬送部１０が更に後退し続ける
と、図４に示すように、ハンドル棒６の円周上の移動に
応じて保持棒も左側に円運動しながら移動して円柱状部
品１の丁度底面から支えるようにして支持する。

【００２１】次に、搬送部１０が後退し続けると、図５
に示すように、保持棒７ｂが円柱状部品１（斜線で示し
た部品）と次の円柱状部品１との間に入り込んで次の円
柱状部品１をストップさせると共に検査する円柱状部品
１（斜線で示して部品）を落下させる準備に入る。

【００２２】更に、搬送部１０が後退し続けると、図６
に示すように、保持棒７ａが円柱状部品１（斜線で示し
た部品）の真下より略右側の位置で支持し、且つ保持棒
７ｂが収納板９ａから円柱状部品１の半径位置近傍にき
て左側に押すことにより支持棒７ａを支点として左側に
落下する。この落下位置は搬送部１０の２本のローラー
２、３の略上に位置する。従って円柱状部品１は２本の
ローラー２、３の上に１個乗せることができる。同時
に、２本のローラー２、３の上に円柱状部品１を落下し
た供給位置を検出するセンサの検出によって搬送部１０
は停止する。

【００２３】ここで、搬送部１０は、２本のローラー
２、３の上に円柱状部品１を乗せて回転させながら供給
部の供給位置と搬出部１３に設けてある搬出位置との間
を夫々センサにより位置を検出して往復する構造であ
る。即ち、搬送部１０の駆動は、図２に示したように、
下側位置に歯車１４ａを有するラック１４の一端に備え
た衝撃緩衝を兼ねた連結具１４ｂを介して行われる。こ
のラック１４は、２つの支持歯車１５によって支持さ
れ、その中央の位置に歯車１４ａと嵌合する歯車１６ａ
を有するピニオン１６を備え、このピニオン１６には、
図に示していないがモータが連結されている。

【００２４】歯車１６ａでの伝導によりラック１４が左
右に移動するため、該ラック１４と連結されている搬送
部１０には直接モーター等から生じる振動等の伝達を回
避することができる。従って搬送部１０の移動には駆動
源からの振動等が伝わらない構造になっている。

【００２５】さらに、搬送部１０の構造は、駆動源から
離した構造にして、且つレール４を挟むようにして移動
する構造にしているので円柱状部品１の搬送中のぶれや
振動を抑えた搬送を可能とする。即ち、搬送部１０は、
レール４の上側に２本のローラー２、３を乗せ、下側に
は上部のローラー２、３よりは間隔のあいた位置に２つ
のローラー１７、１８設けて支持する構造である。

【００２６】撮像部１２は、搬送部１０の２本のローラ
ー２、３に乗って転動する円柱状部品１の側面の１回転
分を展開して撮像するカメラ及び図示していないがカメ
ラからの入力信号を解読する制御部を備えている。即
ち、円柱状部品１の最上部では、円柱状部品１の搬送速
度と回転による表面の移動速度とが互いに大きさが等し
く向きが反対になるため、表面上の各点はこの付近を通
過する瞬間に一時的に静止状態を形成する。

【００２７】そのため、円柱状部品１の最上部とその付
近の画像だけが記録されるように円柱状部品１を照明す
る照明方法を選ぶことにより、搬送速度の変動とは無関
係に幅の狭い静止画像をすきま無く接続した場合とほと
んど同様な展開図が得られる。

【００２８】搬送部１０が前進をして撮像部１２の位置
を経過すると、円柱状部品１の良否を決定する撮像部１
２からの信号に基づいて円柱状部品の選別した落下位置
を決定して搬出部１３にある部品落し棒１３ｅにより適
宜箇所に落下させることが出来る構造である。

【００２９】ここで、搬出部１３は、中心点を支点とし
て一定距離の円回転をする円盤１３ａとタイミングベル
ト１３ｂで連結された、少なくとも円盤１３ａよりは小
さい小円盤１３ｃとから構成され、円盤１３ａには垂直
方向に突き出た駆動レバー１３ｄを設け、小円盤１３ｃ
には同じように垂直方向に突き出た部品落し棒１３ｅを
設けた構造である。尚、タイミングベルト１３ｂの伝導
であるため両方の回転ずれを防止することができる。

【００３０】上記説明した駆動レバー１３ｄ及び部品落
し棒１３ｅにより適宜選択された位置に円柱状部品１を
落下させる実施例を、図７、図８乃至図１１を参照にし
て詳細に説明する。

【００３１】先ず、円柱状部品１を撮像部１２からの信
号に基づいて適宜位置に落下させて搬出するために搬送
部１０は搬出部１３方向に前進してくる。そうすると、
図８に示すように、搬送部１０の左側上部角と駆動レバ
ー１３ｄが当接する。この時部品落し棒１３ｅは丁度円
柱状部品１の上部の位置にくるようになっている。

【００３２】更に、搬送部１０がレール４に沿って前進
し続けると、図９に示すように、搬送部１０の左側上部
に当接した駆動レバー１３ｄを左方向に押すことによっ
て円盤１３ａは右回転する。この円盤１３ａが右回転す
ることに応じてタイミングベルト１３ｂで連結されてい
る小円盤１３ｃに伝達され円盤１３ａの右回転した距離
に応じた距離分だけ右回転することによって、部品落し
棒１３ｅが丁度搬送部１０の２本のローラー２、３に乗
っている円柱状部品１の右側側面に当たる状態になる。

【００３３】この状態で、搬送部１０が更に前進する
と、図１０及び図１１に示すように、駆動レバー１３ｄ
を左側方向に更に押すことによって、部品落し棒１３ｅ
が右方向に回転して円柱状部品１を２本のローラー２、
３の上から搬送部１０の進んでいる方向側に落とすこと
ができる。搬送部１０の進行方向側に落とすことができ
るのは、円盤１３ａよりも小円盤１３ｃが小さい径をな
し、しかもタイミングベルト１３ｂで連結され一体とし
て回転するからである。即ち、円盤１３ａの径に比例し
て小円盤１３ｃは速く回転するから搬送部１０の進む速
度に対応して回転する円盤１３ａより速く小円盤１３ｃ
は回転するので、搬送部１０の進行方向側に円柱状部品
１を落とすことができる。

【００３４】このようにして、図７及び図１１に示すよ
うに、駆動レバー１３ｄの動く距離よりも長い距離だけ
動く部品落し棒１３ｅにより、搬送部１０の外に搬出す
ることが搬送部１０の動きにより自動的にできる構造で
ある。

【００３５】このとき、もし円柱上部品１が良品であれ
ば搬出位置を検出したセンサ（図示せず）からの信号に
より停止し、不良品であれば搬出位置を検出したセンサ
で検出後一定距離後退して停止する。従って、良品の円
柱状部品１は仕切板１９の外側に搬出され、不良品は仕
切板１９の内側に搬出されることになる。

【００３６】

【発明の効果】上記説明した本発明である円柱状部品表
面検査方法は、円柱状部品を平行な２本のローラー上に
乗せ、平面なレール上にローラーを同時に転がして円柱
状部品を１個ずつ回転しながら移動させて、円柱状部品
側面の最上部の位置における１回転分の展開図をカメラ
に撮像して円柱状部品側面の表面に有するキズなどの欠
陥を検出して良否の判別をすることにより、きわめて簡
単な構造であっても１個ずつ確実に円柱状の側面の１回
転分の展開図を得て自動的に良否の選別をすることがで
きる。

【００３７】また、円柱状部品表面検査装置は、円柱状
部品を供給し、且つストッパを兼ねた複数の保持棒とハ
ンドル棒とから円柱状部品を１個ずつ供給するストッパ
部からなる供給部と、円柱状部品を１個ずつ回転させな
がら移動させる２本のローラーを備えた搬送部と、円柱
状部品の側面の１回転分の展開図を１度に撮影するカメ
ラを備えた撮像部と、撮像部からの情報に基づいて円柱
状部品の良否を選別して適宜箇所に搬出する搬出部とを
備え、ハンドル棒が搬送部の上部角に当たって円運動し
ながら回転し、ハンドル棒の動きに応じた円周上を移動
する保持棒により１個ずつ円柱状部品を前記ローラーの
上に乗せ、搬送部の反対側上部角に当たって円周上を移
動する駆動レバーに応じて円周上を移動する部品落し棒
によって円柱状部品を前記ローラーの上から適宜箇所に
落とすことにより、円柱状部品を搬送するローラーの構
造を簡単にすることができるため、移動によるぶれや振
動を抑制し、カメラでの撮像の精度を高めることがで
き、しかも構造がきわめて簡単にしてあるので部品点数
を大幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】円柱状部品を２本のローラーに乗せて回転しな
がら移動する概略断面図である。

【図２】本願発明に係る円柱状部品表面検査装置におい
て、搬送部の２本のローラの上に円柱状部品を乗せた時
の断面図である。

【図３】本願発明に係る、搬送部が供給部の方向に進ん
で来て搬送部の上部１角に供給部のハンドル棒に当接し
た状態を表わした断面略図である。

【図４】本願発明に係る、搬送部が供給部の方向に進ん
で来て搬送部の上部１角に供給部のハンドル棒に当接し
ながら進んで円柱状部品を保持棒に乗せた状態を表わし
た断面略図である。

【図５】本願発明に係る、搬送部が供給部の方向に進ん
で来て搬送部の上部１角に供給部のハンドル棒に当接し
ながら進んで円柱状部品を保持棒に乗せながら次の円柱
状部品との分離する状態を表わした断面略図である。

【図６】本願発明に係る、搬送部が供給部の方向に進ん
で来て搬送部の上部１角に供給部のハンドル棒に当接し
ながら進んで円柱状部品を保持棒に乗せながら次の円柱
状部品との分離して、２本のロール上に落下させる状態
を表わした断面略図である。

【図７】本願発明に係る円柱状部品検査装置において、
搬送部が円柱状部品を検査後搬出する様子を表わした時
の全体の断面図である。

【図８】本願発明に係る搬送部に乗せられて回転しなが
ら移動している円柱状部品を搬送部の外側に搬出するた
めに搬送部が搬出部方向に進んで搬出部の駆動レバーと
搬出部の左側上部１角に当接した状態を表わした断面略
図である。

【図９】本願発明に係る搬送部に乗せられて回転しなが
ら移動している円柱状部品を搬送部の外側に搬出するた
めに搬送部が搬出部方向に進んで搬出部の駆動レバーと
搬出部の左側上部１角に当接しながら進み、部品落し棒
が円柱状部品に当たった状態を表わした断面略図であ
る。

【図１０】本願発明に係る搬送部に乗せられて回転しな
がら移動している円柱状部品を搬送部の外側に搬出する
ために搬送部が搬出部方向に進んで搬出部の駆動レバー
と搬出部の左側上部１角に当接しながら進み、部品落し
棒が円柱状部品に当たって２本のローラーから円柱状部
品を搬出した時の状態を表わした断面略図である。

【図１１】本願発明に係る搬送部に乗せられて回転しな
がら移動している円柱状部品を搬送部の外側に搬出する
ために搬送部が搬出部方向に進んで搬出部の駆動レバー
と搬出部の左側上部１角に当接しながら進み、部品落し
棒が円柱状部品に当たって２本のローラーから円柱状部
品を搬出終了した時の状態を表わした断面略図である。

【符号の説明】

１ 円柱状部品 ２ ローラー ３ ローラー ４ レール ５ カメラ ６ ハンドル棒 ７ａ 保持棒 ７ｂ 保持棒 ８ ストッパ部 ９ 供給部 ９ａ 収納板 １０ 搬送部 １２ 撮像部 １３ 搬出部 １３ａ 円盤 １３ｂ タイミングベルト １３ｃ 小円盤 １３ｄ 駆動レバー １３ｅ 部品落し棒 １４ ラック １４ａ 歯車 １５ 支持歯車 １６ ピニオン １７ ローラー １８ ローラー １９ 仕切板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面なレール上を転動しながら往復運動
   する２本のローラー上に被検査部品である円柱状部品を
   乗せ、該円柱状部品が略１回転して移送される間にその
   １回転分の円柱状部品の側面を展開図としてカメラで撮
   像し、該撮像に基づき円柱状部品の側面の良否を光学的
   に判別することを特徴とする円柱状部品表面検査方法。
2. 【請求項２】 円柱状部品を供給する供給部と、複数の
   保持棒とハンドル棒とで該円柱状部品を１個ずつ供給す
   るストッパ部と、前記円柱状部品を１個ずつ回転させな
   がら移動させる２本のローラーを備えた前進・後退の往
   復運動する搬送部と、前記円柱状部品の側面の１回転分
   の展開図を１度に撮影するカメラを備えた撮像部と、該
   撮像部からの情報に基づいて前記円柱状部品の良否を光
   学的に判別して搬出する駆動レバーと部品落し棒とから
   なる搬出部とを備え、前記搬送部が後退して前記ストッ
   パ部に作用した時に前記保持棒により１個ずつ前記円柱
   状部品を前記ローラーの上に乗せ、前記搬送部が前進す
   る途上で前記撮像部により前記円柱状部品を撮像し、更
   に前記搬送部が前進して、前記駆動レバーに作用し前記
   部品落し棒によって前記円柱状部品を前記ローラーの上
   から適宜箇所に落とす構成にしたことを特徴とする円柱
   状部品表面検査装置。