特開 2022-35506 破断面検査方法及び破断面検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022035506

(43)【公開日】2022-03-04

(54)【発明の名称】破断面検査方法及び破断面検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20220225BHJP

   G01B 11/30 20060101ALI20220225BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20220225BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 K

G01B11/30 A

G06T7/00 610B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020139875

(22)【出願日】2020-08-21

(71)【出願人】

【識別番号】000139687

【氏名又は名称】株式会社安永

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村上 僚祐

【テーマコード（参考）】

2F065

5L096

【Ｆターム（参考）】

2F065AA52

2F065BB05

2F065CC11

2F065DD03

2F065DD06

2F065EE00

2F065FF04

2F065JJ03

2F065QQ03

2F065QQ21

2F065QQ24

2F065QQ25

2F065QQ31

2F065QQ41

2F065UU05

5L096AA09

5L096BA03

5L096DA01

5L096FA06

5L096FA25

5L096GA08

(57)【要約】

【課題】破断部品の破断面同士の適合性の検査において、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させる。
【解決手段】第１破断面の輪郭である第１輪郭（ロッド側輪郭３１）及び第２破断面の輪郭である第２輪郭（キャップ側輪郭３２）の各画像データを、各破断面の各二次元画像データからそれぞれ取得し、第１及び第２輪郭の各画像データが、所定の基準輪郭の画像データに適合するように、各画像データをそれぞれ補正する補正量を算出し、各補正量に基づいて、各破断面の各三次元画像データをそれぞれ補正して、第１及び第２補正画像データ（ロッド側及びキャップ側補正画像４１，４２）を取得し、第１補正画像データと第２補正画像データとを比較して、各破断面の良品判定をする。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

破断分割により生じた第１破断部品と第２破断部品のそれぞれの破断面を検査する破断面検査方法であって、
前記第１破断部品の破断面である第１破断面の二次元画像データと三次元画像データとを取得する第１破断面画像取得工程と、
前記第１破断面に対応する前記第２破断部品の破断面である第２破断面の二次元画像データと三次元画像データとを取得する第２破断面画像取得工程と、
前記第１破断面の輪郭である第１輪郭及び第２破断面の輪郭である第２輪郭に関する画像データを、前記第１及び第２破断面の各二次元画像データからそれぞれ取得する破断面輪郭取得工程と、
前記第１及び第２輪郭の各画像データが、所定の基準輪郭を示す画像データに適合するように、前記第１及び第２輪郭の各画像データをそれぞれ補正する際の補正量を算出する補正量算出工程と、
前記補正量算出工程で取得した前記補正量に基づいて、前記第１及び第２破断面の各三次元画像データをそれぞれ補正して、第１及び第２補正画像データをそれぞれ取得する画像補正工程と、
前記第１補正画像データと前記第２補正画像データとを比較して、前記第１及び第２破断面が良品であるか否かを判定する判定工程と、を含むことを特徴とする破断面検査方法。

【請求項2】

請求項１に記載の破断面検査方法において、
前記補正量算出工程は、前記第１輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第１輪郭の画像データをアフィン変換する際の第１アフィン変換量と、前記第２輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第２輪郭の画像データをアフィン変換する際の第２アフィン変換量とをそれぞれ算出する工程であり、
前記画像補正工程は、前記第１アフィン変換量でもって前記第１破断面の三次元画像データを補正しかつ前記第２アフィン変換量でもって前記第２破断面の三次元画像データを補正する工程であることを特徴とする破断面検査方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の破断面検査方法において、
前記基準輪郭の画像データは、前記判定工程において良品と判定された破断面の輪郭の画像データ、又はコンピュータにより作成された破断部品の三次元モデルにおける破断面の輪郭の画像データであることを特徴とする破断面検査方法。

【請求項4】

破断分割により生じた第１破断部品と第２破断部品のそれぞれの破断面を検査する破断面検査装置であって、
前記第１破断部品の破断面である第１破断面及び該第１破断面に対応する前記第２破断部品の破断面である第２破断面の二次元画像データと三次元画像データとをそれぞれ取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記第１及び第２破断面の各二次元画像データから、前記第１破断面の輪郭である第１輪郭及び第２破断面の輪郭である第２輪郭に関する画像データをそれぞれ取得する輪郭情報取得部と、
前記第１及び第２輪郭の各画像データが所定の基準輪郭の画像データに適合するように、前記第１及び第２輪郭の各画像データを補正する際の補正量をそれぞれ算出する補正量算出部と、
前記補正量算出部が算出した前記補正量に基づいて、前記第１及び第２破断面の各三次元画像データをそれぞれ補正して、第１及び第２補正画像データをそれぞれ取得する三次元画像補正部と、
前記第１補正画像データと前記第２補正画像データとを比較して、前記第１及び第２破断面が良品であるか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする破断面検査装置。

【請求項5】

請求項４に記載の破断面検査装置において、
前記補正量算出部は、前記第１輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第１輪郭の画像データをアフィン変換する際の第１アフィン変換量と、前記第２輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第２輪郭の画像データをアフィン変換する際の第２アフィン変換量とをそれぞれ算出し、
前記三次元画像補正部は、前記第１アフィン変換量でもって前記第１破断面の三次元画像データを補正しかつ前記第２アフィン変換量でもって前記第２破断面の三次元画像データを補正することを特徴とする破断面検査装置。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の破断面検査装置において、
前記基準輪郭の画像データを記憶する記憶部を更に備え、
前記基準輪郭の画像データは、前記判定部が良品と判定した破断面の輪郭の画像データ、又はコンピュータにより作成された破断部品の三次元モデルにおける破断面の輪郭の画像データであることを特徴とする破断面検査装置。

【請求項7】

請求項４～６のいずれか１つに記載の破断面検査装置において、
前記第１及び第２破断部品を保持する保持部を更に備え、
前記保持部は、前記第１破断面と前記第２破断面とが上下方向に相隣接しかつ前記画像取得部に対する距離が等しくなるように、前記第１及び第２破断部品をそれぞれ保持し、
前記画像取得部は、前記第１及び第２破断面の画像を同時に取得可能に構成されていることを特徴とする破断面検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、破断分割により生じた２つの破断部品のそれぞれの破断面を検査する破断面検査方法、及び破断面検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、エンジン部品であるコネクティングロッドのように、延性金属製部品を破断方向に破断することにより分割して形成される半割の破断部品を再度組み合わせて１つの製品とする方法が知られている。例えば、コネクティングロッドの場合は、コネクティングロッドの大端部をロッド部とキャップ部とに破断分割し、大端部をクランクシャフトに取り付ける際に、それぞれの破断面を突き合わせた状態で再結合させる。

【0003】

このような方法で延性金属製部品を製造する場合、対応する破断面同士の適合性、すなわち破断面に形成された凹凸形状の適合性を検査する必要がある。破断面の適合性を検査する方法として、例えば、特許文献１には、対応する破断面の各三次元形状データをそれぞれ生成し、各三次元データを画像処理して、破断面上の各位置座標における高さに関するデータ値の相違に基づいて破断部品の合否判定を行う検査方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－２１１１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の検査方法では、比較する２つの画像の位置合わせを行うために、毎回、各三次元画像データに対して平面的な位置座標を設定して、一方の画像から比較用のモデルを作成して、他方の画像を該モデルと位置座標が合うように画像処理を行っている。このように、毎回モデルを作成して、位置合わせのための画像処理を行うと、処理に時間がかかってしまい、検査の効率が低下してしまう。

【0006】

また、特許文献１の検査方法では、破断面のエッジ部分に比較的大きな欠陥（特に欠け）があると、該欠陥部分を除いて座標が設定されてしまい、該欠陥部分については評価されないおそれがある。

【0007】

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこは、破断部品の破断面同士の適合性の検査において、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、破断分割により生じた第１破断部品と第２破断部品のそれぞれの破断面を検査する破断面検査方法を対象として、前記第１破断部品の破断面である第１破断面の二次元画像データと三次元画像データとを取得する第１破断面画像取得工程と、前記第１破断面に対応する前記第２破断部品の破断面である第２破断面の二次元画像データと三次元画像データとを取得する第２破断面画像取得工程と、前記第１破断面の輪郭である第１輪郭及び第２破断面の輪郭である第２輪郭に関する画像データを、前記第１及び第２破断面の各二次元画像データからそれぞれ取得する破断面輪郭取得工程と、前記第１及び第２輪郭の各画像データが、所定の基準輪郭を示す画像データに適合するように、前記第１及び第２輪郭の各画像データをそれぞれ補正する際の補正量を算出する補正量算出工程と、前記補正量算出工程で取得した前記補正量に基づいて、前記第１及び第２破断面の各三次元画像データをそれぞれ補正して、第１及び第２補正画像データをそれぞれ取得する画像補正工程と、前記第１補正画像データと前記第２補正画像データとを比較して、前記第１及び第２破断面が良品であるか否かを判定する判定工程と、を含む、というものとした。

【0009】

この構成によると、第１及び第２輪郭の画像データは、第１及び第２破断面の各二次元画像データから取得される。二次元画像は、破断面のエッジ部分に欠陥があったとしても、該欠陥部分を含む平面画像となっている。このため、第１及び第２輪郭の画像データは、欠陥部分が排除されていない、第１及び第２破断面のそれぞれの輪郭を正確に表した画像データとなる。

【0010】

また、第１及び第２輪郭の画像データが、所定の基準輪郭を示す画像データに適合するように、第１及び第２輪郭の画像データを補正することで、第１及び第２輪郭の位置合わせが行われる。そして、そのときの補正量で第１及び第２破断面の各三次元画像データを補正することで、三次元画像データ間の位置合わせが自動的に行われる。このため、毎回モデルを作成する必要がなくなって、三次元画像データ間の位置合わせが高効率化される。

【0011】

そして、補正後の三次元画像データ同士を比較すれば、エッジ部分の欠陥も考慮した良品判定を行うことができる。

【0012】

したがって、破断部品の破断面同士の適合性の検査において、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させることができる。

【0013】

前記破断面検査方法において、前記補正量算出工程は、前記第１輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第１輪郭の画像データをアフィン変換する際の第１アフィン変換量と、前記第２輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第２輪郭の画像データをアフィン変換する際の第２アフィン変換量とをそれぞれ算出する工程であり、前記画像補正工程は、前記第１アフィン変換量でもって前記第１破断面の三次元画像データを補正しかつ前記第２アフィン変換量でもって前記第２破断面の三次元画像データを補正する工程である、という構成でもよい。

【0014】

この構成によると、第１及び第２輪郭の各画像データを基準輪郭の画像データに適合するように、該各画像データをアフィン変換することで、第１及び第２輪郭の各画像データにおける位置合わせが効率的に行われる。第１及び第２破断面の三次元画像データの間の位置合わせの効率が向上するため、検査をより高効率化させることができる。

【0015】

前記破断面検査方法において、前記基準輪郭の画像データは、前記判定工程において良品と判定された破断面の輪郭の画像データ、又はコンピュータにより作成された破断部品の三次元モデルにおける破断面の輪郭の画像データである、という構成でもよい。

【0016】

この構成によると、良品の破断面の輪郭であれば、適切な輪郭を有しているため、適切な輪郭の画像データを得ることができる。また、コンピュータにより作成された破断部品の三次元モデルであれば、良品となる破断面を任意に作成することが可能であるため、これでも適切な輪郭の画像データを得ることができる。よって、このような輪郭の画像データを基準とすれば、検査精度をより向上させることができる。

【0017】

ここに開示された技術は、破断分割により生じた第１破断部品と第２破断部品のそれぞれの破断面を検査する破断面検査装置も対象とする。具体的には、破断面検査装置は、前記第１破断部品の破断面である第１破断面及び該第１破断面に対応する前記第２破断部品の破断面である第２破断面の二次元画像データと三次元画像データとをそれぞれ取得する画像取得部と、前記画像取得部が取得した前記第１及び第２破断面の各二次元画像データから、前記第１破断面の輪郭である第１輪郭及び第２破断面の輪郭である第２輪郭に関する画像データをそれぞれ取得する輪郭情報取得部と、前記第１及び第２輪郭の各画像データが所定の基準輪郭の画像データに適合するように、前記第１及び第２輪郭の各画像データを補正する際の補正量をそれぞれ算出する補正量算出部と、前記補正量算出部が算出した前記補正量に基づいて、前記第１及び第２破断面の各三次元画像データをそれぞれ補正して、第１及び第２補正画像データをそれぞれ取得する三次元画像補正部と、前記第１補正画像データと前記第２補正画像データとを比較して、前記第１及び第２破断面が良品であるか否かを判定する判定部と、を備える。

【0018】

この構成でも、第１及び第２輪郭の画像データは、第１及び第２破断面の各二次元画像データから取得されるため、第１及び第２破断面のそれぞれの輪郭を正確に表した画像データを取得できる。また、所定の基準輪郭を示す画像データを基準に補正量が算出されて、該補正量で第１及び第２破断面の各三次元画像データが補正されるため、三次元画像データ間の位置合わせが自動的に行われる。したがって、破断部品の破断面同士の適合性の検査において、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させることができる。

【0019】

前記破断面検査装置において、前記補正量算出部は、前記第１輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第１輪郭の画像データをアフィン変換する際の第１アフィン変換量と、前記第２輪郭の画像データが前記基準輪郭の画像データに適合するように、前記第２輪郭の画像データをアフィン変換する際の第２アフィン変換量とをそれぞれ算出し、前記三次元画像補正部は、前記第１アフィン変換量でもって前記第１破断面の三次元画像データを補正しかつ前記第２アフィン変換量でもって前記第２破断面の三次元画像データを補正する、という構成でもよい。

【0020】

この構成によると、第１及び第２輪郭の各画像データを基準輪郭の画像データに適合するように、該各画像データをアフィン変換することで、第１及び第２輪郭の各画像データにおける位置合わせが効率的に行われる。このため、検査をより高効率化させることができる。

【0021】

前記破断面検査装置において、前記基準輪郭の画像データを記憶する記憶部を更に備え、前記基準輪郭の画像データは、前記判定部が良品と判定した破断面の輪郭の画像データ、又はコンピュータにより作成された破断部品の三次元モデルにおける破断面の輪郭の画像データである、という構成でもよい。

【0022】

この構成によると、基準輪郭の画像データとして、適切な輪郭の画像データを用いることができる。よって、検査精度をより向上させることができる。

【0023】

前記破断面検査装置において、前記第１及び第２破断部品を保持する保持部を更に備え、前記保持部は、前記第１破断面と前記第２破断面とが上下方向に相隣接しかつ前記画像取得部に対する距離が等しくなるように、前記第１及び第２破断部品をそれぞれ保持し、前記画像取得部は、前記第１及び第２破断面の画像を同時に取得可能に構成されている、という構成でもよい。

【0024】

この構成によると、第１及び第２破断面の画像を効率的に取得することができる。これにより、検査をより高効率化させることができる。

【発明の効果】

【0025】

以上説明したように、ここに開示された技術によると、破断部品の破断面同士の適合性の検査において、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態１に係る破断面検査装置により検査される破断面を有するコネクティングロッドの正面図である。

【図2】破断面検査装置の側面図である。

【図3】破断面検査装置を上側から見た平面図である。

【図4】画像取得部の正面図である。

【図5】保持部を破断面側から見た図である。

【図6】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図7】破断面検査における制御処理の処理の概念図である。

【図8】ロッド側及びキャップ側破断面の各輪郭の画像データを取得する工程を示す模式図である。

【図9】ロッド側及びキャップ側輪郭の各画像データをアフィン変換する工程を示す模式図である。

【図10】破断面検査のフローチャートである。

【図11】実施形態２にかかる破断面検査装置を上側から見た平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0028】

（実施形態１）
〈破断部品〉
図１は、破断部品を有するコネクティングロッド１００（以下、コンロッド１００という）と、該コンロッド１００に取り付けられたピストン１１０とを示す。コンロッド１００は、エンジンにおいて、ピストン１１０とクランク軸（図示省略）とを連結するものであって、ピストン１１０から前記クランク軸までの爆発荷重の伝達経路を構成する荷重伝達部材である。

【0029】

コンロッド１００は、ピストン１１０が取り付けられる小端部１０１と、前記クランク軸に連結される大端部１０２と、小端部１０１と大端部１０２とを連結する棒状のロッド部１０３とを有する。小端部１０１には、小径ピン孔１０１ａが形成されており、この小径ピン孔１０１ａに挿入されるピストンピン（図示省略）を介して、ピストン１１０がコンロッド１００に取り付けられる。大端部１０２には、大径ピン孔１０２ａが形成されており、この大径ピン孔１０２ａに前記クランク軸のクランクピンが挿通されることで、コンロッド１００と前記クランク軸とが連結される。大端部１０２は、ロッド部１０３側のロッド側大端部１０２ｂとロッド部１０３とは反対側のキャップ側大端部１０２ｃとに分割されている。

【0030】

本実施形態１では、コンロッド１００は、所謂かち割りコンロッドである。具体的には、コンロッド１００の大端部１０２は、大径ピン孔１０２ａが形成されるように一体で形成した後、破断してロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃとに分割される。エンジンに配置する際には、エンジンのクランク軸が大径ピン孔１０２ａに位置するように、ロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃとが配置される。そして、大端部１０２は、ロッド側大端部１０２ｂの破断面（以下、ロッド側破断面１０２ｄという）とキャップ側大端部１０２ｃの破断面（以下、キャップ側破断面１０２ｅという）を突き合わせて、ロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃとを２つのボルト１０４により締結固定することで一体化される。ロッド側大端部１０２ｂは、ボルト１０４が通るロッド側ボルト孔１０２ｆを有し、キャップ側大端部１０２ｃは、ボルト１０４が通るキャップ側ボルト孔１０２ｇを有する。

【0031】

このようなかち割りコンロッドの場合、破断面１０２ｄ，１０２ｅにはそれぞれ細かな凹凸が形成されており、突き合わされたときに互いの凹凸形状がかみ合うようになっている。これにより、ロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃとが高い締結強度でもって締結される。しかしながら、破断面に欠けや剥離が生じて破断面同士の適合性が大きく低下すると、ロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃとの締結強度が低下するおそれがある。そのため、ロッド側破断面１０２ｄ及びキャップ側破断面１０２ｅの欠陥を定量的に判断して、破断面１０２ｄ，１０２ｅ同士の適合性を精度良く判定することが求められている。尚、「破断面同士の適合性」とは、突き合わされる一対の破断面において、一方の破断面の凹凸の分布及び凹凸の量が、他方の破断面の凹凸の分布及び凹凸の量にどの程度対応しているか、すなわち、破断面同士が突き合わされたときの破断面間の隙間の分布及び隙間の量がどの程度であるかを表している。破断面同士の適合性が高い状態とは、破断面間の隙間の分布が狭くかつ隙間の量も小さい状態のことをいう。

【0032】

従来の検査方法では、対応する一対の破断面における一方の三次元データから破断面上の座標を抽出して、該座標に対応する他方の判断面の座標を選択する。そして、座標同士の高さ情報を比較して、破断面同士の適合性を評価していた。しかしながら、この方法では、一方の破断面のエッジ部分に欠けが生じていたときには、該欠けの部分が比較対象の座標として選択されずに、該欠けの部分を取り除いて検査をしてしまうおそれがある。また、従来の検査方法では、検査毎に一方の破断面の画像データから比較用のモデル（座標付きのモデル）を作成して、他方の破断面の画像データの位置座標が該モデルと位置座標が合うように、他方の破断面の画像データを画像処理する必要があった。このため、検査精度が悪化したり、検査時間が長くなったりするおそれがあった。

【0033】

そこで、本実施形態１では、破断面検査装置１による検査方法を工夫して、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させるようにした。以下、図２～図１０を参照しながら本実施形態１に係る破断面検査装置１（以下、単に検査装置１という）について説明する。

【0034】

〈破断面検査装置〉
図２及び図３は、検査装置１を概略的に示す。この検査装置１は、ロッド側破断面１０２ｄ及びキャップ側破断面１０２ｅの二次元画像データ及び三次元画像データを用いて、破断面１０２ｄ，１０２ｅ同士の適合性を検査する。

【0035】

検査装置１は、基台２と、基台２上に配置されかつロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅを撮像する画像取得部１０と、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃをそれぞれ保持する保持部２０とを有する。基台２にはコンベア３が設けられており、保持部２０はコンベア３上に配置されている。保持部２０はコンベア３により搬送される。以下の説明では、コンベア３の搬送方向と上下方向とに直交する方向を前後方向といい、画像取得部１０側を前側、保持部２０側を後側という。

【0036】

画像取得部１０は、１つのカメラ１１と、複数（ここでは４つ）の照明装置１２とを有する。カメラ１１は、箱状のケース１３内に収容されている。具体的には、基台２には上側に向かって立設されたピラー１４が設けられており、カメラ１１は、後側を向くように、ピラー１４における後側の側面に固定されている。ケース１３は、ピラー１４ごとカメラ１１を収容している。カメラ１１は、保持部２０に保持されたロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃの各破断面１０２ｄ，１０２ｅを同時に撮像可能な視野を有している。尚、カメラ１１は、破断面１０２ｄ，１０２ｅを撮像できるものであれば、特に種類は限定されない。カメラ１１は後述する制御装置５０により制御され、カメラ１１により取得された画像データは制御装置５０に送信される。

【0037】

図４に示すように、ケース１３における後側の壁部には、矩形状の開口部１３ａが形成されている。開口部１３ａは、保持部２０にロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃが保持された状態で、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅが同時にカメラ１１の視野に含まれる程度の大きさを有している。開口部１３ａは、後側から見て、カメラ１１が開口部１３ａの中央に位置するように形成されている。

【0038】

４つの照明装置１２は、前後方向から見て、カメラ１１を囲むようにそれぞれ配置されている。具体的には、図４に示すように、４つの照明装置１２は、開口部１３ａの４つの辺部に１つずつ取り付けられている。各照明装置１２は、白色光、赤色光、青色光等の波長の異なる光を、単色で照射したり、組み合わせて照射したりできるように構成されている。詳しくは後述するが、各照明装置１２が照射する光の破断面１０２ｄ，１０２ｅへの入射角度、及び光量は、制御装置５０により、それぞれ独立して調整される。すなわち、制御装置５０により、一部の照明装置１２のみを作動させかつ他の照明装置１２を停止させたり、全ての照明装置１２を作動させかつ各照明装置１２の光量をそれぞれ異ならせたりすることができる。尚、照明装置１２の数や配置は、照明装置１２が２つ以上設けられるのであれば、特に限定されない。

【0039】

図２及び図３に示すように、保持部２０は、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅがそれぞれ開放された状態で、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃをそれぞれ保持する。保持部２０はコンベア３上に配置される支持プレート２１を有する。支持プレート２１はコンベア３により搬送される。支持プレート２１上には、小端部１０１を保持する小端部保持部２２と、大端部１０２を保持する大端部保持部２３とが設けられている。

【0040】

小端部保持部２２は、支持プレート２１における所定方向の中央よりもやや後側の部分に設けられている。小端部保持部２２は、円柱状のステージ２２ａと、上側に向かって突出する柱状の突出部２２ｂをと有する。小端部１０１は、小径ピン孔１０１ａに突出部２２ｂが挿入された状態で、ステージ２２ａに載置される。

【0041】

大端部保持部２３は、支持プレート２１における前側部分に設けられている。大端部保持部２３は、図５に示すように、ロッド側大端部１０２ｂが下側に位置しかつキャップ側大端部１０２ｃが上側に位置する状態で、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃをそれぞれ保持する。大端部保持部２３は、ロッド側大端部１０２ｂが載置されるステージ２４を有する。ステージ２４に対して搬送方向の上流側及び下流側には、支持プレート２１から上側に向かって立設された一対の支持壁２５が設けられている。ステージ２４の搬送方向の中央におけるやや前側には、上下方向に延びる中央ガイド部２６が設けられている。

【0042】

各支持壁２５は、図２及び図３に示すように、キャップ側大端部１０２ｃを支持する支持アーム２５ａをそれぞれ有する。上流側の支持アーム２５ａは、上流側の支持壁２５の下流側の面部における上側かつ後側寄りの部分から下流側に向かって延びている。下流側の支持アーム２５ａは、下流側の支持壁２５の上流側の面部における上側かつ後側寄りの部分から上流側に向かって延びている。各支持アーム２５ａの先端部には前後方向に貫通する孔部がそれぞれ形成されている。孔部にはピン２５ｂが挿通されており、該ピン２５ｂは、キャップ側大端部１０２ｃのキャップ側ボルト孔１０２ｇ（図１参照）に挿入される。これにより、キャップ側大端部１０２ｃが各ピン２５ｂを介して各支持アーム２５ａに保持される。

【0043】

図５に示すように、各支持壁２５のステージ２４側の面には、下側ガイド部２５ｃと上側ガイド部２５ｄがそれぞれ設けられている。各下側ガイド部２５ｃは、ステージ２４に載置されたロッド側大端部１０２ｂに対応する高さ位置にそれぞれ形成されている。各下側ガイド部２５ｃは、ロッド側破断面１０２ｄがカメラ１１に対して正対できるように、ロッド側大端部１０２ｂの配置を案内する。各上側ガイド部２５ｄは、各支持アーム２５ａと同じ高さ位置において該各支持アーム２５ａよりも前側に位置している。各上側ガイド部２５ｄの搬送方向の長さは、各支持アーム２５ａの搬送方向の長さよりも短い。各上側ガイド部２５ｄは、キャップ側破断面１０２ｅがカメラ１１に対して正対できるように、キャップ側大端部１０２ｃの配置を案内する。また、下側及び上側ガイド部２５ｃ、２５ｄは、ロッド側破断面１０２ｄの搬送方向の位置とキャップ側破断面１０２ｅの搬送方向の位置とをそろえるガイドとしても機能する。

【0044】

中央ガイド部２６は、ステージ２４から支持壁２５の上面と同じ高さまで伸びている。中央ガイド部２６は、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃにおける大径ピン孔１０２ａの部分に接触する。中央ガイド部２６は、ロッド側破断面１０２ｄの前後方向の位置とキャップ側破断面１０２ｅの前後方向の位置とをそろえるガイドとして機能する。

【0045】

ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを保持部２０により保持するには、まず、ロッド側大端部１０２ｂを一対の下側ガイド部２５ｃの間に位置するように配置する。このとき、小径ピン孔１０１ａに小端部保持部２２の突出部２２ｂが挿入されるように、小端部１０１も配置する。ロッド側大端部１０２ｂは、一対の下側ガイド部２５ｃ及び中央ガイド部２６に沿って上下方向に案内される。次に、キャップ側大端部１０２ｃを各支持アーム２５ａの高さ位置に配置する。このとき、キャップ側大端部１０２ｃを、対応する破断面（突き合わされる破断面）が上下方向に並ぶように配置する。キャップ側大端部１０２ｃは、一対の上側ガイド部２５ｄ及び中央ガイド部２６に沿って上下方向に案内される。そして、各キャップ側ボルト孔１０２ｇと各支持アーム２５ａの孔部とを挿通させた状態で、ピン２５ｂを、支持アーム２５ａの孔部を貫通させてキャップ側ボルト孔１０２ｇにそれぞれ締結させる。以上により、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを保持部２０に保持される。

【0046】

図２に示すように、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを保持部２０に保持された状態で、ロッド側破断面１０２ｄからカメラ１１までの距離は、当該ロッド側破断面１０２ｄの直上に位置するキャップ側破断面１０２ｅからカメラ１１までの距離と同じになる。具体的には、カメラ１１の光軸ＬＡからロッド側破断面１０２ｄの上端までの距離Ｌ１とカメラ１１の光軸ＬＡからキャップ側破断面１０２ｅの下端までの距離Ｌ２とが同じである。これにより、カメラ１１により、ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとが１つの画像に同時に撮像されたときの、ロッド側破断面１０２ｄの縮小比とキャップ側破断面１０２ｅの縮小比とを同じにすることができる。

【0047】

〈制御系〉
検査装置１は、制御装置５０により作動制御される。制御装置５０は、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等を有する。制御装置５０は、カメラ１１により撮像された画像に基づいて、ワークＷの欠陥を検査する機能を有する。このような機能は、メモリのモジュールにソフトウェアとして格納されている。プロセッサ及びメモリの数は１つに限定されず、制御装置５０が２つ以上のプロセッサ及びメモリを有していてもよい。

【0048】

図６に示すように、制御装置５０は、光学系制御部５１と、前処理部５２と、輪郭情報取得部５３と、補正量算出部５４と、三次元画像補正部５５と、判定部５６と、記憶部５７と、を有する。光学系制御部５１、前処理部５２、輪郭情報取得部５３、補正量算出部５４、三次元画像補正部５５、判定部５６、及び記憶部５７は、それぞれ、前記モジュールの一例である。尚、図６で図示する光学系制御部５１等は、制御装置５０の構成の一部であり、制御装置５０が他の機能を有することを排除するものではない。

【0049】

光学系制御部５１は、カメラ１１のピント調整をしたり、各照明装置１２の光の照射角度、光の色、光量等を調整したりする。カメラ１１は、光学系制御部５１からの制御信号に従って、各破断面の画像データを取得する。詳しくは後述するが、光学系制御部５１は、各ロッド側破断面１０２ｄ及び各キャップ側破断面１０２ｅについて、少なくとも１つの二次元画像データと少なくとも１つの三次元画像データとをそれぞれ取得するように、カメラ１１及び各照明装置１２をそれぞれ制御する。

【0050】

前処理部５２は、カメラ１１により取得した画像データに対して、シェーディング補正、暗レベル補正、ビット圧縮、座標設定等の前処理を行う。

【0051】

輪郭情報取得部５３は、カメラ１１が取得したロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの二次元画像データから、ロッド側破断面１０２ｄの輪郭であるロッド側輪郭３１（図８参照）及びキャップ側破断面１０２ｅの輪郭であるキャップ側輪郭３２（図８参照）に関する画像データをそれぞれ取得する。輪郭情報取得部５３による輪郭の取得方法については後述する。

【0052】

補正量算出部５４は、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の各画像データが所定の基準輪郭ＢＣ（図９参照）の画像データに適合するように、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の各画像データを補正する際の補正量をそれぞれ算出する。本実施形態１では、補正量算出部５４が行う補正はアフィン変換である。つまり、補正量算出部５４は、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の各画像データが、基準輪郭ＢＣの画像データに適合するように、該各画像データに対して拡大、縮小、平行移動、回転、剪断等の処理を行う。補正量算出部５４は、ロッド側輪郭３１の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合させるための補正量である第１アフィン変換量と、キャップ側輪郭３２の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合させるための補正量である第２アフィン変換量とをそれぞれ算出する。

【0053】

三次元画像補正部５５は、補正量算出部５４が算出した第１及び第２アフィン変換量に基づいて、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの各三次元画像データをそれぞれ補正して、ロッド側補正画像４１（図７参照）の画像データ及びキャップ側補正画像４２（図７参照）の画像データをそれぞれ作成する。

【0054】

判定部５６は、三次元画像補正部５５により得られたロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとを比較して、ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性をチェックする。判定部５６は、ロッド側大端部１０２ｂの２つのロッド側破断面１０２ｄとキャップ側大端部１０２ｃの対応する２つのキャップ側破断面１０２ｅとの適合性が所定の基準（破断面間の隙間の分布及び隙間の量等）をそれぞれ満たしているときには、当該ロッド側破断面１０２ｄ及び当該キャップ側破断面１０２ｅを良品と判定する。

【0055】

記憶部５７は、基準輪郭ＢＣの画像データ、アフィン変換前の各破断面１０２ｄ，１０２ｅの画像データ、判定部５６の判定結果等を記憶する。

【0056】

制御装置５０は、判定部５６の判定結果を表示するように表示装置６０に制御信号を出力する。制御装置５０は、判定部５６が欠陥ありと判定したときには、欠陥箇所が分かるように表示装置６０に表示させる。

【0057】

制御装置５０は、コンベア３の動作を制御可能に構成されている。制御装置５０は、支持プレート２１の搬送速度を調整したり、画像取得部１０が画像を取得できなかった際に、コンベア３を一時的に停止させたりする。

【0058】

〈制御装置による処理〉
図７は、検査装置１を用いてロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性を検査する際の制御装置５０の処理を概念的に示している。

【0059】

制御装置５０は、検査に先立って、基準輪郭ＢＣの画像データを取得する。基準輪郭ＢＣの画像データは、判定部５６が良品と判定したロッド側破断面１０２ｄ又はキャップ側破断面１０２ｅの輪郭の画像データである。基準輪郭ＢＣの抽出方法は、後述するロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の抽出方法と同じであるため、ここでは省略する。抽出された基準輪郭ＢＣは、記憶部５７に記憶される。破断面検査の際には、基準輪郭ＢＣは記憶部５７から読み出される。基準輪郭ＢＣの抽出は、大端部の１つの規格に対して一度だけ行えばよく、検査毎に行う必要はない。基準輪郭ＢＣの抽出は、大端部の規格が変更されたときには、再度行われる。尚、基準輪郭ＢＣの画像データは、コンピュータにより作成されたロッド側大端部１０２ｂ又はキャップ側大端部１０２ｃの三次元モデルにおける破断面の輪郭の画像データであってもよい。特に、最初の検査においては、良品と判定されたロッド側破断面１０２ｄの画像データもキャップ側破断面１０２ｅの画像データも存在しないため、コンピュータにより作成された三次元モデルから輪郭の画像データを抽出するのが好ましい。また、基準輪郭ＢＣの画像データとして、検査対象のコンロッドと同規格でかつ他の検査装置若しくは他の検査方法で良品と判断されたコンロッドから抽出した輪郭の画像データを採用してもよい。

【0060】

以下の説明では、判定部５６が良品と判定したロッド側破断面１０２ｄから基準輪郭ＢＣが抽出されたとして説明する。

【0061】

制御装置５０は、画像取得部１０によりロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの二次元画像データと三次元画像データとを取得する。三次元画像を取得する方法は、既知の方法を採用することができ、例えば、位相シフト法を採用することができる。

【0062】

制御装置５０は、ロッド側破断面１０２ｄの二次元画像データ及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの二次元画像データから、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２をそれぞれ抽出する。

【0063】

二次元画像データから輪郭の画像データを抽出するには、図８に示すように、まず、画像取得部１０が取得した二次元画像データから破断面１０２ｄ，１０２ｅの部分に対してエッジ部分に点を設定する。次に、各点を線で結んで輪郭をそれぞれ形成する。そして、形成された輪郭を、ロッド側輪郭３１及びキャップ側輪郭３２の画像データとしてそれぞれ抽出する。抽出された各輪郭の画像データには、基準輪郭ＢＣの画像データと比較する際に、エッジ部分の対応関係が分かるように座標がそれぞれ設定されている。前述したように、本実施形態１に係る検査装置１では、突き合わされる破断面１０２ｄ，１０２ｅが上下に並ぶように保持部２０に保持されている。このため、ロッド側輪郭３１とキャップ側輪郭３２とは、上下に反転した関係になっている。したがって、図８に示すように、ロッド側輪郭３１の画像データに座標Ａ１～Ａ４が付されたときには、キャップ側輪郭３２の画像データには、座標Ａ１に対応するエッジに座標Ｂ１が付され、座標Ａ２に対応するエッジに座標Ｂ２が付され、座標Ａ３に対応するエッジに座標Ｂ３が付され、座標Ａ４に対応するエッジに座標Ｂ４が付される。これにより、抽出した輪郭と基準輪郭ＢＣとを比較する際に、上、下、左、及び右の向きをそろえることができる。尚、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の抽出方法は、前述の方法に限定されない。

【0064】

二次元画像データでは、エッジ部分に欠けがあったとしても、母材の部分により輪郭の形状が確認できる。このため、前述のように、二次元画像データから輪郭の画像データを抽出すれば、破断面全体に対する輪郭を精度良く抽出することができる。

【0065】

制御装置５０は、ロッド側輪郭３１の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合するようにアフィン変換して、アフィン変換したときのアフィン変換量（第１アフィン変換量）を抽出する。アフィン変換の際には、ロッド側輪郭３１の座標と基準輪郭ＢＣの座標との対応関係が考慮される。図９（ａ）に示す例では、ロッド側輪郭３１の座標Ａ１が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ１に対応し、ロッド側輪郭３１の座標Ａ２が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ２に対応し、ロッド側輪郭３１の座標Ａ３が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ３に対応し、ロッド側輪郭３１の座標Ａ４が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ４に対応している。つまり、ロッド側輪郭３１と基準輪郭ＢＣとは、上下方向の向き及び左右方向の向きは対応しているものの大きさが異なる。このときには、制御装置５０は、ロッド側輪郭３１の画像データを縦方向及び横方向に拡大させるような変換量を第１アフィン変換量として算出する。

【0066】

制御装置５０は、キャップ側輪郭３２の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合するようにアフィン変換して、アフィン変換したときのアフィン変換量（第２アフィン変換量）を抽出する。アフィン変換の際には、キャップ側輪郭３２の座標と基準輪郭ＢＣの座標との対応関係が考慮される。図９（ｂ）に示す例では、キャップ側輪郭３２の座標Ｂ１が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ１に対応し、キャップ側輪郭３２の座標Ｂ２が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ２に対応し、キャップ側輪郭３２の座標Ｂ３が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ３に対応し、キャップ側輪郭３２の座標Ｂ４が基準輪郭ＢＣの座標Ｍ４に対応している。つまり、キャップ側輪郭３２と基準輪郭ＢＣとでは、左右方向の向きは対応しているものの、上下方向の向きが逆でかつ大きさが異なる。このときには、制御装置５０は、キャップ側輪郭３２を上下に反転させるように座標を移動させかつ縦方向及び横方向に拡大させるような変換量を第２アフィン変換量として算出する。

【0067】

制御装置５０は、ロッド側破断面１０２ｄの三次元画像データを第１アフィン変換量でもって補正して、ロッド側補正画像４１の画像データを作成する。また、キャップ側破断面１０２ｅの三次元画像データを第２アフィン変換量でもって補正して、キャップ側補正画像４２の画像データを作成する。作成されたロッド側及びキャップ側補正画像４１，４２の画像データは、それぞれ高さに関するデータを有する三次元画像データである。第１及び第２アフィン変換量による補正は平面における補正であるため、ロッド側及びキャップ側補正画像４１，４２の画像データは、基となる三次元画像データに対して平面上の座標は変化しているが、高さに関する情報は変化していない。

【0068】

制御装置５０は、ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとを比較して、ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性をチェックする。ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとは、どちらも輪郭形状が基準輪郭ＢＣに合わせられたものであるため、平面上の座標はそろっている。つまり、ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとの間の平面上の位置合わせは、第１及び第２アフィン変換量でもって補正した時点で既に完了した状態となっている。このため、破断面上に形成されている凹凸の高さ情報の比較を容易に行うことができる。ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとの比較では、例えば、キャップ側補正画像４２の画像データにおける高さに関するデータを反転させて、ロッド側補正画像４１の画像データにおける高さに関するデータとの差分を求める。そして、該差分の量及び該差分の分布からロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性をチェックすることができる。

【0069】

制御装置５０は、ロッド側大端部１０２ｂの２つのロッド側破断面１０２ｄとキャップ側大端部１０２ｃの対応する２つのキャップ側破断面１０２ｅとについて、それぞれ前述の適合性チェックが行う。そして、制御装置５０は、２組の破断面同士の適合性が所定の基準をそれぞれ満たしているときには、当該ロッド側大端部１０２ｂ及び当該キャップ側大端部１０２ｃが良品と判定する。

【0070】

このように、各破断面１０２ｄ，１０２ｅの各輪郭３１，３２を予め準備した基準輪郭ＢＣにそれぞれ適合させて、そのときの補正量で各破断面１０２ｄ，１０２ｅをそれぞれ補正することで、三次元画像データの間の位置合わせ（座標の対応）を効率的に行うことができる。また、検査毎に位置合わせ用のモデルを作成する必要がないため、検査速度を向上させることができる。また、各破断面１０２ｄ，１０２ｅの各二次元画像データからロッド側輪郭３１及びキャップ側輪郭３２の画像データを抽出することで、破断面のエッジ部分に欠陥があったとしても、欠陥部分が排除されていない、各破断面１０２ｄ，１０２ｅのそれぞれの輪郭３１，３２を正確に表した画像データを抽出することができる。これにより、検査精度を向上させることができる。尚、各破断面の各二次元画像データから輪郭の画像データを抽出する処理や、輪郭の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合させる処理は、制御装置５０への負荷が比較的低いため、検査速度にはほとんど影響しない。

【0071】

〈フローチャート〉
次に、破断面検査のフローチャートについて図１０を参照しながら説明する。尚、図１０に示すフローチャートでは、基準輪郭ＢＣは、既に抽出されていて、記憶部５７に記憶されていることを前提としている。

【0072】

ステップＳ１において、ユーザは、ロッド側大端部１０２ｂ及びキャップ側大端部１０２ｃを保持部２０にそれぞれセットする。このとき、ユーザは、各ロッド側破断面１０２ｄの上側に対応する各キャップ側破断面１０２ｅが位置するように、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃをセットする。

【0073】

次に、ステップＳ２において、制御装置５０は、コンベア３を作動させて保持部２０ごとロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを搬送する。

【0074】

次いで、制御装置５０は、ステップＳ３～Ｓ７の処理とステップＳ８～Ｓ１２の処理とを併行して行う。特に、カメラ１１は、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅを１つの画像に同時に撮像可能であるため、ステップＳ３とステップＳ８、及びステップＳ４とステップＳ９とは同時に行われる。

【0075】

前記ステップＳ３において、制御装置５０は、画像取得部１０により、ロッド側破断面１０２ｄの二次元画像データを取得する。

【0076】

次に、ステップＳ４において、制御装置５０は、画像取得部１０により、ロッド側破断面１０２ｄの三次元画像データを取得する。

【0077】

次いで、ステップＳ５において、制御装置５０は、ロッド側破断面１０２ｄの二次元画像データから、ロッド側輪郭３１の画像データを抽出する。

【0078】

続いて、ステップＳ６において、制御装置５０は、ロッド側輪郭３１の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合させるための第１アフィン変換量を算出する。

【0079】

次に、ステップＳ７において、制御装置５０は、ロッド側破断面１０２ｄの三次元画像データを第１アフィン変換量でもって補正して、ロッド側補正画像４１の画像データを作成する。

【0080】

一方で、前記ステップＳ８において、制御装置５０は、画像取得部１０により、キャップ側破断面１０２ｅの二次元画像データを取得する。

【0081】

次に、ステップＳ９において、制御装置５０は、画像取得部１０により、キャップ側破断面１０２ｅの三次元画像データを取得する。

【0082】

次いで、ステップＳ１０において、制御装置５０は、キャップ側破断面１０２ｅの二次元画像データから、キャップ側輪郭３２の画像データを抽出する。

【0083】

続いて、ステップＳ１１において、制御装置５０は、キャップ側輪郭３２の画像データを基準輪郭ＢＣの画像データに適合させるための第２アフィン変換量を算出する。

【0084】

次に、ステップＳ１２において、制御装置５０は、キャップ側破断面１０２ｅの三次元画像データを第２アフィン変換量でもって補正して、キャップ側補正画像４２の画像データを作成する。

【0085】

そして、ステップＳ１３において、制御装置５０は、ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとを比較して、ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性を判定する。

【0086】

続いて、ステップＳ１４において、制御装置５０は、全ての破断面について検査が完了したか否か、すなわち、２組の破断面１０２ｄ，１０２ｅの適合性の判定が２組とも完了したか否かについて判定する。制御装置５０は、２組とも適合性の判定が完了しているＹＥＳのときには、破断面検査を終了する。一方で、制御装置５０は、２組の破断面１０２ｄ，１０２ｅのうち一方の組のみが適合性の判定が完了しているＮＯのときには、ステップＳ２に戻り、他方の組の破断面１０２ｄ，１０２ｅについても適合性の判定を行う。

【0087】

尚、制御装置５０は、前記ステップＳ１３において、ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性が基準を満たしているときには、表示装置６０に基準を満たしていることを表示する。ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとの適合性が基準を下回っているときには、表示装置６０に基準を満たしていないことを、欠陥箇所と一緒に表示する。

【0088】

したがって、本実施形態１では、ロッド側破断面１０２ｄの二次元画像データと三次元画像データとを取得し（ステップＳ３，Ｓ４）、対応するキャップ側破断面１０２ｅの二次元画像データと三次元画像データとを取得し（ステップＳ８，Ｓ９）、ロッド側輪郭３１及びキャップ側輪郭３２に関する画像データを、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの各二次元画像データからそれぞれ取得し（ステップＳ５，Ｓ１０）、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の各画像データが、所定の基準輪郭ＢＣを示す画像データに適合するように、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の各画像データをそれぞれ補正する際の補正量を算出し（ステップＳ６，Ｓ１１）、算出した各補正量に基づいて、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの各三次元画像データをそれぞれ補正して、ロッド側及びキャップ側補正画像４１，４２の画像データをそれぞれ取得し（ステップＳ７，Ｓ１２）、ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとを比較して、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅが良品であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。これにより、破断面のエッジ部分に欠けが生じていたとしても、該欠けの部分も破断面検査の検査領域に含めることができるため、検査精度を向上させることができる。また、三次元画像データの間の位置合わせが効率良く行われるため、検査を高効率化させることができる。

【0089】

特に、本実施形態１では、ロッド側輪郭３１の画像データが基準輪郭ＢＣの画像データに適合するように、ロッド側輪郭３１の画像データをアフィン変換する際の第１アフィン変換量と、キャップ側輪郭３２の画像データが基準輪郭ＢＣの画像データに適合するように、キャップ側輪郭３２の画像データをアフィン変換する際の第２アフィン変換量とをそれぞれ算出し、第１アフィン変換量でもってロッド側破断面１０２ｄの三次元画像データを補正しかつ第２アフィン変換量でもってキャップ側破断面１０２ｅの三次元画像データを補正する。これにより、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の各画像データにおける位置合わせが効率的に行われる。この結果、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの三次元画像データの間の位置合わせの効率が向上するため、検査をより高効率化させることができる。

【0090】

また、本実施形態１において、検査装置１の保持部２０は、ロッド側破断面１０２ｄとキャップ側破断面１０２ｅとが上下方向に相隣接しかつ画像取得部１０に対する距離が等しくなるように、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃをそれぞれ保持し、画像取得部１０は、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの画像を同時に取得可能に構成されている。これにより、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの画像データを効率的に取得することができるとともに、制御装置５０の画像処理も高効率化される。これにより、検査をより高効率化させることができる。

【0091】

（実施形態２）
以下、実施形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態１と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0092】

本実施形態２では、保持部２２０の構成が前述の実施形態１とは異なる。画像取得部１０は、前述の実施形態１と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。また、制御装置５０を含む制御系の構成も、基本的には前述の実施形態１と同じであるため詳細な説明を省略する。

【0093】

本実施形態２に係る保持部２２０について図１１を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、前記実施形態１と同様に、コンベア３の搬送方向と上下方向とに直交する方向を前後方向といい、画像取得部１０側を前側、保持部２２０側を後側という。

【0094】

本実施形態２において、保持部２２０は、図１１に示すように、ロッド側大端部１０２ｂを保持するロッド側保持部２２１と、キャップ側大端部１０２ｃを保持するキャップ側保持部２２２とを有する。ロッド側保持部２２１とキャップ側保持部２２２とはコンベア３の搬送方向に並んでいる。これにより、ロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃとは前記搬送方向に並んだ状態でそれぞれ保持される。

【0095】

ロッド側保持部２２１は、ロッド側破断面１０２ｄの全体が前側に向かって解放された状態でロッド側大端部１０２ｂを支持するための複数（ここでは４つ）の支持ピン２２１ａを有する。支持ピン２２１ａは、ロッド側大端部１０２ｂの搬送方向の両側の位置と、ロッド側大端部１０２ｂとロッド部１０３との境界部分における搬送方向の両側の位置とにそれぞれ配置されている。また、ロッド側保持部２２１は、小端部１０１の位置決めをするためのガイドピン２２１ｂを有する。

【0096】

キャップ側保持部２２２は、キャップ側破断面１０２ｅの全体が前側に向かって解放された状態でキャップ側大端部１０２ｃを支持するための複数（ここでは２つ）の支持ピン２２２ａとガイドピン２２２ｂとを有する。支持ピン２２２ａは、キャップ側大端部１０２ｃの搬送方向の両側の位置にそれぞれ配置されている。ガイドピン２２２ｂは、キャップ側大端部１０２ｃにおける大径ピン孔１０２ａの位置に配置されている。

【0097】

ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃは、対応する破断面同士（突き合わされる破断面同士）が、搬送方向に順番に並ぶように配置されている。具体的には、２つのロッド側破断面１０２ｄの一方を第１ロッド側破断面１０２ｄ－１とし、他方を第２ロッド側破断面１０２ｄ－２とし、第１ロッド側破断面１０２ｄ－１に対応するキャップ側破断面１０２ｅを第１キャップ側破断面１０２ｅ－１とし、第２ロッド側破断面１０２ｄ－２に対応するキャップ側破断面１０２ｅを第２キャップ側破断面１０２ｅ－２とする。図１１に示すように、第１ロッド側破断面１０２ｄ－１が搬送方向の下流側に位置しかつ第２ロッド側破断面１０２ｄ－２が搬送方向の上流側に位置するようにロッド側大端部１０２ｂが配置されているときには、第１キャップ側破断面１０２ｅ－１が搬送方向の下流側に位置しかつ第２キャップ側破断面１０２ｅ－２が搬送方向の上流側に位置するようにキャップ側大端部１０２ｃが配置される。本実施形態２では、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃは、ユーザにより保持部２２０に配置される。

【0098】

画像取得部１０は、前記実施形態１と同様に、各ロッド側及び各キャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの二次元画像データと三次元画像データとをそれぞれ取得する。画像取得部１０により取得された破断面の各画像データは、制御装置５０により対応する破断面同士を比較できるように仕分けられる。制御装置５０は、前記実施形態１と同様に、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの二次元画像データから、ロッド側及びキャップ側輪郭３１，３２の画像データを抽出し、各輪郭の画像データを基準輪郭ＢＣと比較して第１及び第２アフィン変換量を算出し、該第１及び第２アフィン変換量でもってロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの三次元画像データを補正して、ロッド側及びキャップ側補正画像４１，４２の画像データを取得する。そして、制御装置５０は、ロッド側補正画像４１の画像データとキャップ側補正画像４２の画像データとを比較して、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅの適合性を判定する。

【0099】

したがって、本実施形態２の構成であっても、破断面のエッジ部分に欠けが生じていたとしても、該欠けの部分も破断面検査の検査領域に含めることができ、さらに三次元画像データの間の位置合わせを効率良く行うことができる。よって、検査を高効率化させつつ検査精度を向上させることができる。

【0100】

（その他の実施形態）
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0101】

例えば、前述の実施形態１及び２では、画像取得部１０は、コンベア３の側方に位置しており、保持部２０，２２０は、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅが側方（画像取得部１０側）を向いた状態でロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃをそれぞれ保持していた。これに限らず、画像取得部１０をコンベア３の上側に配置するようにしてもよい。このときには、保持部２０，２２０は、ロッド側及びキャップ側破断面１０２ｄ，１０２ｅが上側を向いた状態でロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを保持するような構成にする必要がある。

【0102】

また、前述の実施形態１及び２では、ユーザが、ロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを保持部２０，２２０にそれぞれセットしていた。これに限らず、ロボットにより自動的にロッド側及びキャップ側大端部１０２ｂ，１０２ｃを保持部２０，２２０にセットするようにしてもよい。

【0103】

また、前述の実施形態１及び２では、破断部品として、かち割りコンロッドのロッド側大端部１０２ｂとキャップ側大端部１０２ｃを例示した。これに限らず、本開示にかかる破断面検査方法及び破断面検査装置は、破断分割により生じた第１破断部品と第２破断部品のそれぞれの破断面を検査する際には適用することが可能である。

【0104】

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0105】

ここに開示された技術は、破断分割により生じた第１破断部品と第２破断部品のそれぞれの破断面を検査する際に有用である。

【符号の説明】

【0106】

１ 破断面検査装置
１０ 画像取得部
２０ 保持部
３１ ロッド側輪郭（第１輪郭）
３２ キャップ側輪郭（第２輪郭）
４１ ロッド側補正画像
４２ キャップ側補正画像
５３ 輪郭情報取得部
５４ 補正量算出部
５５ 三次元画像補正部
５６ 判定部
５７ 記憶部
１０２ｂ ロッド側大端部（第１破断部品）
１０２ｃ キャップ側大端部（第２破断部品）
１０２ｄ ロッド側破断面（第１破断部品の破断面）
１０２ｅ キャップ側破断面（第２破断部品の破断面）
２２０ 保持部
ＢＣ 基準輪郭

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】