特許 6887637 画像検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6887637

(24)【登録日】2021年5月21日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】画像検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/89 20060101AFI20210603BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/89 Z

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-141239(P2020-141239)

(22)【出願日】2020年8月24日

【審査請求日】2020年10月6日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514314738

【氏名又は名称】Ｓ．Ｓ．Ｉ．株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000178804

【氏名又は名称】ユニプレス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100163267

【弁理士】

【氏名又は名称】今中 崇之

(72)【発明者】

【氏名】山重 公裕

(72)【発明者】

【氏名】永田 修一

(72)【発明者】

【氏名】佐野 聡彦

(72)【発明者】

【氏名】美濃部 一馬

【審査官】 嶋田 行志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０１１７８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０８２９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０９４７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１３６４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１７９７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１９０９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８５７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２９８４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸回りに回転する回転台、該回転台に設けられ、保持した自動車部品又は航空機部品であるワークを予め決められた第１の軸回りに回転させる第１の保持器及び該回転台に設けられ、保持した前記ワークを予め決められた第２の軸回りに回転させる第２の保持器を有し、前記回転台が前記回転軸回りに回転することによって、前記第１の保持器が前記ワークを受け取る受け取り位置から検査位置まで移動するとともに前記第２の保持器が前記検査位置から前記受け取り位置まで移動するワーク保持部と、
前記ワーク保持部と干渉しない第１の退避位置から前記検査位置にある前記ワークを撮像する第１の撮像位置まで移動し、前記第１の軸回りに回転する前記ワークの表面側の予め決められた第１の撮像箇所を撮像する第１の撮像部と、
前記ワーク保持部と干渉しない第２の退避位置から前記検査位置にある前記ワークを撮像する第２の撮像位置まで移動し、前記第１の軸回りに回転する前記ワークの裏面側の予め決められた第２の撮像箇所を撮像する第２の撮像部と、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部によって撮像された画像に基づいて、前記ワークの良否を判定する判定部と、を備え、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記第１の撮像箇所及び前記第２の撮像箇所を、全周にわたって撮像する画像検査装置。

【請求項2】

請求項１記載の画像検査装置において、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークを撮像するカメラと、
前記ワークを照らす照明器と、を有する画像検査装置。

【請求項3】

請求項１記載の画像検査装置において、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークを撮像するカメラと、
前記ワークを照らす照明器と、
前記カメラ及び前記ワークをそれぞれ独立に移動させる移動機構と、を有する画像検査装置。

【請求項4】

請求項１記載の画像検査装置において、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークの異なる位置を撮像する複数のカメラと、
前記ワークを照らす照明器と、
外乱光を遮る遮光部材と、を有する画像検査装置。

【請求項5】

請求項１記載の画像検査装置において、
前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークの異なる位置を撮像する複数のカメラと、
前記ワークを照らす照明器と、
外乱光を遮る遮光部材と、
前記複数のカメラ、前記照明器及び前記遮光部材をそれぞれ独立に移動させる移動機構と、を有する画像検査装置。

【請求項6】

請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像検査装置において、
前記第１の保持器が、保持した前記ワークを前記第１の軸回りに少なくとも３６０度回転させる画像検査装置。

【請求項7】

請求項６記載の画像検査装置において、
前記ワークを前記受け取り位置にある前記第１の保持器に搬送する第１の搬送部と、
前記検査位置にある前記第１の保持器から前記ワークを搬送する第２の搬送部と、を更に備えた画像検査装置。

【請求項8】

請求項７記載の画像検査装置において、
前記第２の搬送部が搬送する前記ワークが払い出される第１〜第３の払出場所が設けられた払出部を更に備え、
前記第２の搬送部が、前記判定部が判定した良品、不良品及び再検査が必要な再検査品を、それぞれ前記第１〜第３の払出場所に搬送する画像検査装置。

【請求項9】

請求項８記載の画像検査装置において、
前記第１の保持器が、先端部にて前記ワークを支持し前記第１の軸回りに回転する第１の回転固定軸を有し、
前記第２の保持器が、先端部にて前記ワークを支持し前記第２の軸回りに回転する第２の回転固定軸を有する画像検査装置。

【請求項10】

請求項８記載の画像検査装置において、
前記ワークが、突出した突出部を有する部品であり、
前記第１の保持器が、前記突出部に挿入され、前記第１の軸回りに回転する第１の回転固定軸と、
開閉し、前記第１の回転固定軸に挿入された前記突出部を回転可能に押さえる第１の開閉部材と、を有し、
前記第２の保持器が、前記突出部に挿入され、前記第２の軸回りに回転する第２の回転固定軸と、
開閉し、前記第２の回転固定軸に挿入された前記突出部を回転可能に押さえる第２の開閉部材と、を有する画像検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、三次元画像計測の手法を用いて成型品における成型不良の有無を高速かつ高精度で検査する検査装置が記載されている。この検査装置は、所定の撮像範囲に特定の光学パターンを投影するように構成された少なくとも１つの照射部と、撮像範囲内にある検査対象物に対して投影された光学パターンを含む画像を撮像するように構成された少なくとも１つの撮像部と、撮像部により撮像された画像に含まれる光学パターンに基づいて検査対象物の三次元表面形状を計測するように構成された計測部と、計測部により計測された三次元表面形状と、検査対象物に対応する良品の三次元表面形状を表す所与の基準形状データとを照合し、検査対象物の三次元表面形状において良品の三次元表面形状とは異なる形状を示すと認識された箇所を、当該形状の寸法と共に成型不良の候補として検出するように構成された比較検出部と、比較検出部により検出された成型不良の候補のうち、その形状の寸法が成型不良の基準を表す所定の判定基準値以上であるものについてのみ、成型不良と特定するように構成された不良特定部と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９−２８３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、ワークを効率よく検査できる画像検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１に記載の発明は、回転軸回りに回転する回転台、該回転台に設けられ、保持した自動車部品又は航空機部品であるワークを予め決められた第１の軸回りに回転させる第１の保持器及び該回転台に設けられ、保持した前記ワークを予め決められた第２の軸回りに回転させる第２の保持器を有し、前記回転台が前記回転軸回りに回転することによって、前記第１の保持器が前記ワークを受け取る受け取り位置から検査位置まで移動するとともに前記第２の保持器が前記検査位置から前記受け取り位置まで移動するワーク保持部と、前記ワーク保持部と干渉しない第１の退避位置から前記検査位置にある前記ワークを撮像する第１の撮像位置まで移動し、前記第１の軸回りに回転する前記ワークの表面側の予め決められた第１の撮像箇所を撮像する第１の撮像部と、前記ワーク保持部と干渉しない第２の退避位置から前記検査位置にある前記ワークを撮像する第２の撮像位置まで移動し、前記第１の軸回りに回転する前記ワークの裏面側の予め決められた第２の撮像箇所を撮像する第２の撮像部と、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部によって撮像された画像に基づいて、前記ワークの良否を判定する判定部と、を備え、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記第１の撮像箇所及び前記第２の撮像箇所を、全周にわたって撮像する画像検査装置である。

【0006】

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像検査装置において、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークを撮像するカメラと、前記ワークを照らす照明器と、を有する。

【0007】

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像検査装置において、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークを撮像するカメラと、前記ワークを照らす照明器と、前記カメラ及び前記ワークをそれぞれ独立に移動させる移動機構と、を有する。

【0008】

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像検査装置において、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークの異なる位置を撮像する複数のカメラと、前記ワークを照らす照明器と、外乱光を遮る遮光部材と、を有する。

【0009】

請求項５に記載の発明は、請求項１記載の画像検査装置において、前記第１の撮像部及び前記第２の撮像部が、それぞれ、前記ワークの異なる位置を撮像する複数のカメラと、前記ワークを照らす照明器と、外乱光を遮る遮光部材と、前記複数のカメラ、前記照明器及び前記遮光部材をそれぞれ独立に移動させる移動機構と、を有する。

【0010】

請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像検査装置において、前記第１の保持器が、保持した前記ワークを前記第１の軸回りに少なくとも３６０度回転させる。

【0011】

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の画像検査装置において、前記ワークを前記受け取り位置にある前記第１の保持器に搬送する第１の搬送部と、前記検査位置にある前記第１の保持器から前記ワークを搬送する第２の搬送部と、を更に備える。

【0012】

請求項８に記載の発明は、請求項７記載の画像検査装置において、前記第２の搬送部が搬送する前記ワークが払い出される第１〜第３の払出場所が設けられた払出部を更に備え、前記第２の搬送部が、前記判定部が判定した良品、不良品及び再検査が必要な再検査品を、それぞれ前記第１〜第３の払出場所に搬送する。

【0013】

請求項９に記載の発明は、請求項８記載の画像検査装置において、前記第１の保持器が、先端部にて前記ワークを支持し前記第１の軸回りに回転する第１の回転固定軸を有し、前記第２の保持器が、先端部にて前記ワークを支持し前記第２の軸回りに回転する第２の回転固定軸を有する。

【0014】

請求項１０に記載の発明は、請求項８記載の画像検査装置において、前記ワークが、突出した突出部を有する部品であり、前記第１の保持器が、前記突出部に挿入され、前記第１の軸回りに回転する第１の回転固定軸と、開閉し、前記第１の回転固定軸に挿入された前記突出部を回転可能に押さえる第１の開閉部材と、を有し、前記第２の保持器が、前記突出部に挿入され、前記第２の軸回りに回転する第２の回転固定軸と、開閉し、前記第２の回転固定軸に挿入された前記突出部を回転可能に押さえる第２の開閉部材と、を有する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ワークを効率よく検査できる画像検査装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施の形態に係る画像検査装置の外観図である。

【図2】同画像検査装置の平面図である。

【図3】ワークの流れを示す説明図であって、同画像検査装置から第１の搬送ロボット及び第２の搬送ロボットを取り除いた状態を示す平面図である。

【図4】同画像検査装置が備える第１の搬送ロボットの斜視図である。

【図5】同画像検査装置が備えるワーク保持部の斜視図である。

【図6】同画像検査装置が備える撮像部が撮像位置にある状態を示す斜視図である。

【図7】図６に対応する正面図である。

【図8】図６に対応する平面図である。

【図9】同画像検査装置が備える第２の搬送ロボットの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。

【0018】

本発明の一実施の形態に係る画像検査装置１０（図１参照）は、供給されたワーク１２を画像検査し、欠陥の有無に基づいて、良品、不良品又は良品とも不良品とも判別し難く再検査が必要な再検査品のいずれかに分類して払い出すことができる。欠陥は、例えば傷である。ただし、欠陥は傷に限定されるものではなく、例えば汚れや欠けであってもよい。
ワーク１２は、例えば、プレス加工された金属製の部品であり、外形が中心軸に関して実質的に軸対称となる形状となっている。ワーク１２は、表面側の中央部に突出した突出部１２４を有し、突出部１２４の頂部の中央には、中心軸を中心とする孔Ｈ１２４が形成されている。ただし、ワーク１２はこのような部品に限定されるものではない。他のワークの例として、エンジンブロックやミッションケース等の自動車部品又は航空機部品が挙げられる。
以下、同図１に示すように、画像検査装置１０の前後方向をＸ方向、左右方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する場合がある。

【0019】

画像検査装置１０は、図１及び図２に示すように、供給部２０、第１の搬送ロボット３０、ワーク保持部４０、第１の撮像部５０、第２の撮像部６０、制御部（不図示）、第２の搬送ロボット８０及び払出部９０を備えている。
この画像検査装置１０においては、図３に示すように、供給部２０に供給されたワーク１２は、第１の搬送ロボット３０（図３において不図示）によってワーク保持部４０に搬送され（矢印Ｔ１参照）、ワーク保持部４０によって検査位置に搬送され（矢印Ｔ２ａ及び矢印Ｔ２ｂ参照）、第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０によって両面が撮像される。撮像後、ワーク１２は、欠陥の有無が判別され、第２の搬送ロボット８０（図３において不図示）によって、欠陥の種類に応じて払出部９０の所定の場所に払い出される（矢印Ｔ３ａ、Ｔ３ｂ、Ｔ４、Ｔ５参照）。

【0020】

供給部２０は、図２に示すように、正面から見て画像検査装置１０の右手側に配置され、検査対象となるワーク１２が投入される。
供給部２０は、並んで２列配置されＸ方向に延びる投入用グラビティコンベヤ２０２ａ、２０２ｂを有している。各投入用グラビティコンベヤ２０２ａ、２０２ｂは、前方側（画像検査装置１０の前面側）から後方側に向かって高さが低くなるように搬送面が傾斜している。
従って、前方側から各投入用グラビティコンベヤ２０２ａ、２０２ｂに投入されたワーク１２は、自重により搬送され、後方側の端部にある供給場所Ａ（予め決められた場所の一例）に供給される。

【0021】

各投入用グラビティコンベヤ２０２ａ、２０２ｂの供給場所Ａには、ワーク１２の有無を検出する有無センサ（不図示）及び押上機構が設けられている。この押上機構は、上下方向に延びる丸棒状の押上部材２０４（図２参照）を有し、押上部材２０４の先端には、ワーク１２に形成された孔Ｈ１２４に嵌る突起が形成されている。
押上部材２０４がローラの間から上方に進出し、先端の突起がワーク１２の孔Ｈ１２４に嵌ることによって、ワーク１２が搬送面から持ち上げられるとともに、Ｘ方向及びＹ方向の予め許容された誤差範囲内に位置決めされる。

【0022】

第１の搬送ロボット（第１の搬送部の一例）３０は、図４に示すように、直交ロボットであり、図３の矢印Ｔ１で示すように、投入用グラビティコンベヤ２０２ａ又は投入用グラビティコンベヤ２０２ｂの供給場所Ａ（図２参照）にて持ち上げられたワーク１２をワーク保持部４０に搬送できる。

【0023】

第１の搬送ロボット３０は、図４に示すように、直動機構３１０、スライダ３２０、及びハンド３３０を有している。
直動機構３１０は、供給部２０及びワーク保持部４０よりも高い位置にてＹ方向に移動するスライダ（不図示）を有している。
スライダ３２０は、直動機構３１０のスライダ（不図示）に固定されたＺ方向に延びるガイド３２２に案内され、Ｚ方向に移動可能に設けられている。

【0024】

ハンド３３０は、エアシリンダ３３２及び把持爪３３４を有している。
エアシリンダ３３２は、Ｘ方向に延びる軸ＡＸ３１回りに回転できるように、スライダ３２０に設けられている。
把持爪３３４は、エアシリンダ３３２によって進退し、進退する方向と交差する方向に開閉できる。
従って、把持爪３３４は、Ｙ方向及びＺ方向に移動することに加え、軸ＡＸ３１回りに回転して進退し、先端に形成された各切り欠き３３６にてワーク１２の外縁部を把持できる。
なお、図４に示した状態に基づいて具体的に説明すると、４つの把持爪３３４全体が、同図４に示した状態からＹ方向及びＺ方向に移動したり、正面側から見て回転軸ＡＸ３２を中心として右回りに回転したり、Ｙ方向に開いて把持したワーク１２を解放したりできる。

【0025】

ワーク保持部４０は、図３に示すように、正面から見て、供給部２０と払出部９０の間に配置されている。
ワーク保持部４０は、第１の搬送ロボット３０からワーク１２が受け渡され、矢印Ｔ２ａ及び矢印Ｔ２ｂで示すように、受け渡されたワーク１２を画像検査するための予め決められた検査位置へと移動させることができる。

【0026】

ワーク保持部４０は、図５に示すように、回転台４１０、第１の保持器４２０ａ及び第２の保持器４２０ｂを有している。
回転台４１０は、エアモータ４１２によって駆動され、Ｚ方向に延びる回転軸ＡＸ４１の回りに回転できる。回転台４１０の回転方向及び回転量は、同図５に示す状態から左回り（図３に示す矢印Ｔ２ａ参照）又は右回り（同図３に示す矢印Ｔ２ｂ参照）に半回転である。

【0027】

第１の保持器４２０ａは、回転台４１０に設けられ、ワーク１２を保持しつつ、ワーク１２をワーク１２の中心軸（予め決められた軸の一例）の回りに回転させ、ワーク１２の姿勢を変更できる。

【0028】

第１の保持器４２０ａは、サーボモータ４２２ａ、回転固定軸４２４ａ、開閉部材４２６ａ及びエアシリンダ４２８ａを有している。
サーボモータ４２２ａは、回転台４１０に固定部材４３０ａを介して固定されている。

【0029】

回転固定軸４２４ａは、斜め上方に延びる丸棒状の部材であり、ワーク１２が挿入される。この回転固定軸４２４ａは、第１の保持器４２０ａが第１の搬送ロボット３０からワーク１２を受け取る受け取り位置にある状態（図５に示す状態）において、正面視して右側が先端側となり、平面視して回転固定軸４２４ａが延びる方向に供給場所Ａがあるように配置されている（図２参照）。回転固定軸４２４ａの基端部は、サーボモータ４２２ａのシャフトにカップリングを介して設けられ、サーボモータ４２２ａの回転とともに中心軸ＡＸ４２回りに回転する。回転固定軸４２４ａの先端部には、ワーク１２の突出部１２４の裏面側に対応した形状の支持部材（不図示）が設けられ、ワーク１２に形成された突出部１２４を支持できる。

【0030】

開閉部材４２６ａは、回転軸ＡＸ４３を中心として回転することで開閉し、先端部にてワーク１２の突出部１２４を押さえることができる。開閉部材４２６ａの先端部には、突出部１２４の表面側に対応した形状の押さえ部材４３２ａが設けられている。押さえ部材４３２ａは、ワーク１２を押さえた際に回転固定軸４２４ａの中心軸ＡＸ４２回りに回転できるよう、軸受（不図示）を介して開閉部材４２６ａに設けられている。従って、開閉部材４２６ａが閉じて回転固定軸４２４ａに挿入されたワーク１２を押さえると、ワーク１２が脱落することなく保持される一方、回転固定軸４２４ａの回転に伴って回転するワーク１２の回転は許容される

【0031】

エアシリンダ４２８ａは、開閉部材４２６ａの基端部を進退させることで、開閉部材４２６ａを回転軸ＡＸ４３回りに回転させることができる。すなわち、エアシリンダ４２８ａは、開閉部材４２６ａを開閉できる。

【0032】

第２の保持器４２０ｂは、第１の保持器４２０ａに対して回転軸ＡＸ４１を中心とした回転対称となるように回転台４１０に設けられ、ワーク１２を保持しつつ、ワーク１２をワーク１２の中心軸（予め決められた軸の一例）の回りに回転させ、ワーク１２の姿勢を変更できる。
第２の保持器４２０ｂは、サーボモータ４２２ｂ、回転固定軸４２４ｂ、開閉部材４２６ｂ及びエアシリンダ４２８ｂを有し、第１の保持器４２０ａと同様に構成されている。
第２の保持器４２０ｂは、第１の保持器４２０ａと回転軸ＡＸ４１を挟んで反対の側に配置されているので、第１の保持器４２０ａが第１の搬送ロボット３０からワーク１２を受け取る受け取り位置にあるときには、第２の保持器４２０ｂがワーク１２を画像検査するための検査位置にある。従って、回転台４１０が半回転する度に、一方の保持器が、ワーク１２を受け取る受け取り位置へ移動するとともに、他方の保持器が、ワーク１２を撮像する検査位置へ回転移動する。

【0033】

第１の撮像部５０は、ワーク保持部４０及び第２の搬送ロボット８０と干渉しない退避位置からワーク１２を撮像する撮像位置まで移動し、ワーク１２の表面側（一方の側）を撮像できる。
第１の撮像部５０は、図６〜図８に示すように、カメラ５１０、照明器５２０並びにカメラ５１０及び照明器５２０をＸ方向及びＺ方向に移動させる移動機構５５０を有している。
カメラ５１０は、例えば３台設けられ、それぞれワーク１２の表面の異なる位置を撮像できる。

【0034】

照明器５２０は、例えば３台設けられ、各カメラ５１０が撮像する対象部分を照らすことができる。照明器５２０は、例えば導光板である。
第１の撮像部５０は、外乱光を遮るために、遮光板を更に有していても良い。

【0035】

移動機構５５０は、Ｚ方向に移動する第１のスライダ５５２及び第１のスライダ５５２に設けられＸ方向に移動する第２のスライダ５５４を有している。カメラ５１０及び照明器５２０は、支持部材５５６を介して第２のスライダ５５４に固定されている。

【0036】

なお、第１のスライダ５５２が上昇し、第２のスライダ５５４が前方側に移動した位置が、第１の撮像部５０がワーク保持部４０と干渉しない退避位置となる。この退避位置は、画像検査装置１０が稼働を開始する際の初期位置でもある。
第１の撮像部５０が有する移動機構の具体的な構成は、カメラ５１０及び照明器５２０をワーク保持部４０と干渉しない退避位置から撮像位置へと移動させることができれば、任意でよい。また、移動機構５５０に代えて、カメラ５１０及び照明器５２０をそれぞれ独立に移動させることができる移動機構としてもよい。

【0037】

第２の撮像部６０は、ワーク保持部４０及び第２の搬送ロボット８０と干渉しない退避位置からワーク１２を撮像する撮像位置まで移動し、ワーク１２の裏面側（他方の側）を撮像できる。

第２の撮像部６０は、カメラ６１０、照明器６２０、遮光板６３０並びにカメラ６１０、照明器６２０及び遮光板６３０をＸ方向に移動させる移動機構６５０を有している。
カメラ６１０は、例えば２台設けられ、それぞれワーク１２の裏面の異なる位置を撮像できる。

【0038】

照明器６２０は、例えば３台設けられ、各カメラ６１０が撮像する対象部分を照らすことができる。照明器６２０は、例えば導光板である。
遮光板（遮光部材の一例）６３０は、例えば、工場の天井に設置された照明からの光等の外乱光を遮る部材である。

【0039】

移動機構６５０は、Ｘ方向に移動するスライダ６５２を有している。カメラ６１０、照明器６２０及び遮光板６３０は、支持部材６５６を介してスライダ６５２に固定されている。

【0040】

なお、スライダ６５２が後方側に移動した位置が、第２の撮像部６０がワーク保持部４０と干渉しない退避位置となる。この退避位置は、画像検査装置１０が稼働を開始する際の初期位置でもある。
第２の撮像部６０が有する移動機構の具体的な構成は、カメラ６１０、照明器６２０及び遮光板６３０をワーク保持部４０と干渉しない退避位置から撮像位置へと移動させることができれば、任意でよい。また、移動機構６５０に代えて、カメラ６１０、照明器６２０及び遮光板６３０をそれぞれ独立に移動させることができる移動機構としてもよい。

【0041】

制御部（不図示）は、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及び画像処理装置を有している。
ＰＬＣは、供給部２０、第１の搬送ロボット３０、ワーク保持部４０、第１の撮像部５０、第２の撮像部６０、第２の搬送ロボット８０及び払出部９０その他の各部を制御できる。

【0042】

画像処理装置（判定部の一例）は、第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０によって撮像された画像に基づいて、欠陥の有無を検出し、ワーク１２の良否を判定できる。欠陥の有無は、パターンマッチングにより検出されてもよいし、ＡＩにより検出されてもよい。画像処理装置は、検出した欠陥の有無に基づいて、ワーク１２を良品、不良品又は良品とも不良品とも判別し難く再検査が必要な再検査品のいずれかに分類する。

【0043】

第２の搬送ロボット（第２の搬送部の一例）８０は、図９に示すように、直交ロボットであり、図３の矢印Ｔ３ａ、Ｔ３ｂ、Ｔ４、Ｔ５で示すように、撮像が終了したワーク１２をワーク保持部４０から取り出して払出部９０へと搬送できる。

【0044】

第２の搬送ロボット８０は、第１のスライダ８１０、第２のスライダ８２０、第３のスライダ（不図示）及びハンド８４０を有している。
第１のスライダ８１０は、ワーク保持部４０及び払出部９０よりも高い位置にてＹ方向に延びる直動ガイド８０８に案内され、Ｙ方向に移動可能に設けられている。

【0045】

第２のスライダ８２０は、第１のスライダ８１０に設けられＺ方向に延びる直動ガイドに案内され、Ｚ方向に移動可能に設けられている。

【0046】

第３のスライダ（不図示）は、第２のスライダ８２０に設けられＸ方向に延びる直動ガイドに案内され、Ｘ方向に移動可能に設けられている。

【0047】

ハンド８４０は、エアシリンダ８４２及び把持爪８４４を有している。
エアシリンダ８４２は、Ｘ軸方向に延びる軸ＡＸ８１回りに回転できるように、第３のスライダ（不図示）に設けられている。
把持爪８４４は、エアシリンダ８４２によって進退し、進退する方向と交差する方向に開閉できる。
従って、把持爪８４４は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動することに加え、軸ＡＸ８１回りに回転して進退し、先端に形成された各切り欠き８４６にてワーク１２の外縁部を把持できる。
なお、図９に示した状態に基づいて具体的に説明すると、４つの把持爪８４４全体が、同図９に示した状態からＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動したり、正面側から見て回転軸ＡＸ８１を中心として左回りに回転したり、Ｙ方向に開いて把持したワーク１２を解放したりできる。

【0048】

払出部９０は、図１及び図２に示すように、正面から見てワーク保持部４０を挟んで供給部２０とは反対の側、すなわち、画像検査装置１０の左手側に配置され、第２の搬送ロボット８０からワーク１２が受け渡される。

【0049】

払出部９０は、検査結果に応じてワーク１２が払い出される第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ、９０２ｂ、第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃ及び第３の払出用グラビティコンベヤ９０２ｄを有している。

【0050】

第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ、９０２ｂは、Ｘ方向に延び、並んで２列配置されている。第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ、９０２ｂは、それぞれ後方側から前方側（画像検査装置１０の前面側）に向かって高さが低くなるように搬送面が傾斜している。第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ、９０２ｂの後方側の端部は、図３に示すように、それぞれワーク１２の検査位置から左方向（第２の搬送ロボット８０がワーク１２を払い出すために第１のスライダ８１０が移動するＹ方向）に離れた位置にある。この後方側の端部は、第１の払出場所Ｂ１（図２参照）となっており、良品と判断されたワーク１２が搬送される。
第１の払出場所Ｂ１には、搬送面の下方からローラの間を通って上昇し、第２の搬送ロボット８０によって搬送されたワーク１２が受け渡される昇降ユニット９０４ａ、９０４ｂ（図１参照）が設けられている。

【0051】

第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃは、Ｘ方向に延び、第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ、９０２ｂよりも後方側に配置されている。第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃは、前方側から後方側に向かって高さが低くなるように搬送面が傾斜している。第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃの前方側の端部は、第２の払出場所Ｂ２（図２参照）となっており、不良品と判断されたワーク１２が搬送される。
第２の払出場所Ｂ２には、搬送面の下方からローラの間を通って上昇し、第２の搬送ロボット８０によって搬送されたワーク１２が受け渡される昇降ユニット９０４ｃ（図１参照）が設けられている。

【0052】

第３の払出用グラビティコンベヤ９０２ｄは、第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃと並んで配置されている。第３の払出用グラビティコンベヤ９０２ｄは、前方側から後方側に向かって高さが低くなるように搬送面が傾斜している。第３の払出用グラビティコンベヤ９０２ｄの前方側の端部は、第３の払出場所Ｂ３（図２参照）となっており、良品とも不良品とも判別し難く再検査が必要な再検査品と判断されたワーク１２が搬送される。
第３の払出場所Ｂ３には、搬送面の下方からローラの間を通って上昇し、第２の搬送ロボット８０によって搬送されたワーク１２が受け渡される昇降ユニット９０４ｄ（図１参照）が設けられている。

【0053】

次に、画像検査装置１０の動作について説明する。
画像検査装置１０は、以下のステップＳ１〜Ｓ１１に従って動作し、ワーク１２を画像検査できる。ただし、可能な場合には、各ステップＳ１〜Ｓ１１は順番を入れ替えて実施されてもよいし、並行して実施されてもよい。

【0054】

（ステップＳ１）
複数のワーク１２が、図２に示す投入用グラビティコンベヤ２０２ａ、２０２ｂの前面側に載せられる。各ワーク１２が投入用グラビティコンベヤ２０２ａ、２０２ｂに載って移動し、供給場所Ａに到達する。
供給場所Ａに到達したワーク１２は、押上機構が有する丸棒状の押上部材２０４によって持ち上げられる。
押上部材２０４によって持ち上げられたワーク１２は、搬送面から浮いた状態になる。

【0055】

（ステップＳ２）
第１の搬送ロボット３０（図４参照）が、搬送面から浮いた状態のワーク１２の外周縁を把持し、図３の矢印Ｔ１で示すように、ワーク保持部４０に搬送する。

【0056】

（ステップＳ３）
ワーク１２が第１の保持器４２０ａ（図５参照）が有する回転固定軸４２４ａの先端に挿入された後、第１の搬送ロボット３０が退避する。開閉部材４２６ａが閉じることにより、ワーク１２が第１の保持器４２０ａに保持される。
ワーク１２が第１の保持器４２０ａに保持された状態において、中心軸ＡＸ４２とワーク１２の中心軸とが実質的に一致する。

【0057】

（ステップＳ４）
回転台４１０が、図３の矢印Ｔ２ａ又は矢印Ｔ２ｂで示すように、半回転する。
ワーク１２を保持した第１の保持器４２０ａが画像検査をするための検査位置に移動するとともに、第２の保持器４２０ｂが、第１の搬送ロボット３０からワーク１２を受け取る受け取り位置へと移動する。

【0058】

（ステップＳ５）
第１の撮像部５０（図６〜図８参照）が有する第２のスライダ５５４が前方側の退避位置から後方側へと移動するとともに第１のスライダ５５２が下降し、カメラ５１０及び照明器５２０が撮像位置へと移動する。
一方で、第２の撮像部６０のスライダ６５２が後方側の退避位置から前方側へと移動し、カメラ６１０、照明器６２０及び遮光板６３０が撮像位置へと移動する。

【0059】

（ステップＳ６）
第１の保持器４２０ａ（図５参照）のサーボモータ４２２ａが駆動され、回転固定軸４２４ａが中心軸ＡＸ４２回りに少なくとも３６０度回転するとともに、図６に示す各カメラ５１０、６１０による撮像が開始される。
すなわち、第１の保持器４２０ａに保持されたワーク１２が自身の中心軸の回りに回転し、各カメラ５１０、６１０によって、予め決められた撮像箇所が全周にわたって撮像される。
なお、本ステップＳ６において、ワークは、ワーク自身の中心軸の回りに回転することに限定されるものではない。予め決められた被検査箇所が全て撮像できるのであれば、予め決められた軸の回りにワークが回転してもよいし、更に言えば、予め決められた被検査箇所を全て撮像するためにワークの姿勢が変更されればよい。
したがって、例えばワークがミッションケースの場合は、保持器に保持されたミッションケースが予め設定された軸回りに回転し、カメラによって予め決められた全ての撮像箇所が撮像される。

【0060】

（ステップＳ７）
画像処理装置（不図示）が、撮像された画像に基づいて、欠陥の有無を検出する。更に、画像処理装置は、欠陥の検出結果に基づいて、ワーク１２を良品、不良品又は再検査が必要な再検査品のいずれに該当するかを判定する。
なお、撮像開始（ステップＳ６）からワーク１２の判定（本ステップＳ７）までに要する時間は、例えば４．５秒である。

【0061】

（ステップＳ８）
第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０が、それぞれ退避位置へと退避する。

【0062】

（ステップＳ９）
図５に示す開閉部材４２６ａが開き、ワーク１２が開放される。

【0063】

（ステップＳ１０）
第２の搬送ロボット８０が、第１の保持器４２０ａの回転固定軸４２４ａからワーク１２を抜き取る。
その後、開閉部材４２６ａが閉じ、回転台４１０が回転軸ＡＸ４１回りに半回転し、第１の保持器４２０ａが第１の搬送ロボット３０からワーク１２を受け取る受け取り位置へと移動するとともに、後続のワーク１２を保持した第２の保持器４２０ｂが、検査位置に移動する。
なお、本ステップにて回転台４１０が回転し始めるまでの間に、受け取り位置にある第２の保持器４２０ｂに後続のワーク１２が保持される。第２の保持器４２０ｂにワーク１２が保持されるまでの動作については、前述の第１の保持器４２０ａにワーク１２が保持されるまでの動作と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
このように、第１の保持器４２０ａに保持されたワーク１２が画像検査され、回転台４１０が回転し始めるまでの間に、第１の保持器４２０ａと回転軸ＡＸ４１を挟んで反対の側に設けられた第２の保持器４２０ｂに後続のワーク１２が保持されるので、ワーク１２が効率よく順に処理される。

【0064】

（ステップＳ１１）
第２の搬送ロボット８０が、画像処理装置の判定結果に基づいて、図３の矢印Ｔ３ａ、Ｔ３ｂ、Ｔ４、Ｔ５で示すように、ワーク１２を第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ、９０２ｂ、第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃ及び第３の払出用グラビティコンベヤ９０２ｄのいずれかに搬送する。すなわち、第２の搬送ロボット８０は、良品、不良品又は再検査品と判断されたワーク１２を、判断結果に応じて、第１の払出場所Ｂ１、第２の払出場所Ｂ２又は第３の払出場所Ｂ３へと搬送する。

【0065】

従って、良品と判断されたワーク１２は、昇降ユニット９０４ａ又は昇降ユニット９０４ｂに受け渡され、第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ａ又は第１の払出用グラビティコンベヤ９０２ｂに載って画像検査装置１０の前方側へと移動する。
不良品と判断されたワーク１２は、昇降ユニット９０４ｃに受け渡され、第２の払出用グラビティコンベヤ９０２ｃに載って後方側の予め決められた場所まで移動する。
再検査品と判断されたワーク１２は、昇降ユニット９０４ｄに受け渡され、第３の払出用グラビティコンベヤ９０２ｄに載って後方側の予め決められた場所まで移動する。

【0066】

以降、前述のステップＳ１〜Ｓ１１を繰り返すことによって、第１の保持器４２０ａ及び第２の保持器４２０ｂが受け取り位置と検査位置との間を往復し、順次ワーク１２が画像検査され、画像処理装置による判定結果に応じて第１〜第３の払出場所Ｂ１〜Ｂ３に払い出される。

【0067】

以上説明した画像検査装置１０によれば、ワーク１２の姿勢を変更するワーク保持部４０並びにワーク１２の表面側を撮像する第１の撮像部５０及びワーク１２の裏面側を撮像する第２の撮像部６０を備えているので、ワーク１２を効率よく画像検査できる。

【0068】

次に、画像検査装置１０の事前の調整方法、特に、第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０の調整方法について説明する。
画像検査装置１０を前述の動作方法に従って稼働させるにあたっては、事前に調整が必要である。特に、精度良く判別可能な欠陥画像が撮像できるように、カメラ５１０、６１０、照明器５２０、６１０及び遮光板６３０を適切な撮像位置に調整することが重要である。
そこで、制御部が、予め高い精度で傷等の欠陥を判別できるワーク１２の画像を参照画像として記憶しておき、この参照画像に近い画像が撮像できるように、第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０を移動させる。参照画像と近い画像であるか否かは、パターンマッチングにより判定されてもよいし、ＡＩによって判定されてもよい。

【0069】

このように画像検査装置１０においては、第１の撮像部５０が有するカメラ５１０及び照明器５２０並びに第２の撮像部６０が有するカメラ６１０、照明器６２０及び遮光板６３０が移動可能に設けられていることから、各カメラ５１０、６１０、各照明器５２０、６２０及び遮光板６３０の撮像位置の調整が容易である。画像検査装置１０が設置されている場所から離れた場所から遠隔操作により撮像位置を調整することも可能となる。
更に、画像検査装置１０は、第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０が移動可能に設けられていない場合と比較して、装置全体の設置面積が低減される。

【0070】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
ワークは、例えば矩形状であってもよい。また、ワークが、例えばカメラの視野に収まるような小型の平板である場合には、撮像部がワーク全体を撮像するために、必ずしも第１の保持器又は第２の保持器が保持したワークを回転させる必要はない。ただし、撮像の前に第１の保持器又は第２の保持器がワークを回転させることによって、撮像する際のワークの姿勢を調整することができ、撮像の後にワークを回転させることによって、第２の搬送部に受け渡す際のワークの姿勢を調整することができる。

【0071】

第１の保持器及び第２の保持器は、ワークを回転させることに限定されるものではなく、撮像部がワークの検査対象箇所の全体を撮像するためにワークの姿勢を変更できればよい。

【符号の説明】

【0072】

１０ 画像検査装置
１２ ワーク
２０ 供給部
３０ 第１の搬送ロボット
４０ ワーク保持部
５０ 第１の撮像部
６０ 第２の撮像部
８０ 第２の搬送ロボット
９０ 払出部
１２４ 突出部
２０２ａ、２０２ｂ 投入用グラビティコンベヤ
２０４ 押上部材
３１０ 直動機構
３２０ スライダ
３２２ ガイド
３３０ ハンド
３３２ エアシリンダ
３３４ 把持爪
４１０ 回転台
４１２ エアモータ
４２０ａ 第１の保持器
４２０ｂ 第２の保持器
４２２ａ、４２２ｂ サーボモータ
４２４ａ、４２４ｂ 回転固定軸
４２６ａ、４２６ｂ 開閉部材
４２８ａ、４２８ｂ エアシリンダ
４３０ａ 固定部材
４３２ａ 押さえ部材
５１０ カメラ
５２０ 照明器
５５０ 移動機構
５５２ 第１のスライダ
５５４ 第２のスライダ
５５６ 支持部材
６１０ カメラ
６２０ 照明器
６３０ 遮光板
６５０ 移動機構
６５２ スライダ
６５６ 支持部材
８０８ 直動ガイド
８１０ 第１のスライダ
８２０ 第２のスライダ
８４０ ハンド
８４２ エアシリンダ
８４４ 把持爪
９０２ａ、９０２ｂ 第１の払出用グラビティコンベヤ
９０２ｃ 第２の払出用グラビティコンベヤ
９０２ｄ 第２の払出用グラビティコンベヤ
９０４ａ、９０４ｂ、９０４ｃ、９０４ｄ 昇降ユニット
ＡＸ３１ 軸
ＡＸ４１ 回転軸
ＡＸ４２ 中心軸
ＡＸ４３ 回転軸
ＡＸ８１ 軸
Ｈ１２４ 孔

【要約】

【課題】ワークを効率よく検査できる画像検査装置を提供する。
【解決手段】画像検査装置１０は、ワーク１２を予め決められた検査位置に移動させるとともにワーク１２の姿勢を変更するワーク保持部４０と、検査位置にあるワーク１２の一方の側を撮像する位置まで移動可能に設けられ、ワーク１２の一方の側を撮像する第１の撮像部５０と、検査位置にあるワーク１２の他方の側を撮像する位置まで移動可能に設けられ、ワーク１２の他方の側を撮像する第２の撮像部６０と、第１の撮像部５０及び第２の撮像部６０によって撮像された画像に基づいて、ワーク１２の良否を判定する判定部と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】