特開 2024-80932 検査装置及び検査方法

(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】P2024080932

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】検査装置及び検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/88 20060101AFI20240610BHJP

【ＦＩ】

G01N21/88 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194299

(22)【出願日】2022-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】古賀 正悟

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA07

2G051AB02

2G051AB14

2G051CA04

2G051CB01

2G051EB01

2G051ED01

2G051ED04

2G051ED11

2G051ED21

(57)【要約】

【課題】締結部材に対する締結補助部材の組み合わせ状態を正確に判定する。
【解決手段】検査装置（１）は、締結補助部材が組み合わされた状態の締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得部（５１）と、撮影画像に基づき、締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、締結部材に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定部（５３）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

締結部材の検査装置であって、
締結補助部材が組み合わされた状態の前記締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得部と、
前記撮影画像に基づき、前記締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定部と、を備えることを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記画像取得部は、配置部材に配置されている複数の前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得し、
前記判定部は、前記撮影画像に基づき、複数の前記締結部材のそれぞれに対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

透光性材料から構成される前記配置部材に光を照射する照射部と、
前記配置部材に対して前記照射部とは反対側に配置された状態で、前記照射部によって光が照射された前記配置部材に配置されている複数の前記締結部材を撮影する撮影部と、をさらに備え、
前記画像取得部は、前記撮影部によって複数の前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得することを特徴とする請求項２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記締結部材はボルトであるとともに、前記締結補助部材は座金を含み、
前記ボルトに対する前記座金の組み合わせ状態の正否を判定するための基準であり、前記ボルトに前記座金が正しく組み合わされた状態を示す基準画像を記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記記憶部に記憶される前記基準画像と前記撮影画像とを比較することにより、前記ボルトに対する前記座金の組み合わせ状態の正否を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項5】

前記撮影画像の少なくとも一部を２値化することにより、２色から構成される２値化画像を生成する画像生成部をさらに備え、
前記検査方式の１つは、前記２値化画像の所定領域のうち１色が占める面積に基づき、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記画像取得部は、前記配置部材に形成される凹部に嵌合する複数の前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得し、
前記判定部は、前記撮影画像に基づき、前記凹部に嵌合する複数の前記締結部材のそれぞれに対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定することを特徴とする請求項２または３に記載の検査装置。

【請求項7】

前記画像取得部は、
前記締結部材の締結方向を含む平面で前記締結部材を切断した場合に、前記締結部材の断面形状に沿った形状である前記凹部に嵌合する前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得することを特徴とする請求項６に記載の検査装置。

【請求項8】

締結部材の検査方法であって、
締結補助部材が組み合わされた状態の前記締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、
前記撮影画像に基づき、前記締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定ステップと、を備えることを特徴とする検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査装置及び検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、工具形状等を光学的に投影する光学手段と、投影象を電気的に変換して工具形状にほぼ等しいイメージデータを形成する光電手段と、を備える工具識別装置が開示されている。当該工具識別装置は、イメージデータから工具形状を表示するための所要寸法等を演算する演算手段と、演算手段の演算値と工具の所要寸法の情報値とを比較選別する比較手段をさらに備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６２－７４９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示の工具識別装置は、工具を識別するものであり、部材の状態を判定することは想定されていない。よって、当該工具識別装置には、部材の状態を判定する点において改善の余地がある。本発明の一態様は、締結部材に対する締結補助部材の組み合わせ状態を正確に判定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る検査装置は、締結部材の検査装置であって、締結補助部材が組み合わされた状態の前記締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得部と、前記撮影画像に基づき、前記締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定部と、を備える。

【0006】

また、本発明の一態様に係る検査方法は、締結部材の検査方法であって、締結補助部材が組み合わされた状態の前記締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、前記撮影画像に基づき、前記締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定ステップと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、締結部材に対する締結補助部材の組み合わせ状態を正確に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る検査装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す検査装置の断面構成を示す断面図である。

【図3】図１に示す検査装置によって検査されるボルト、座金、カプトンテープ及びスペーサが配置される配置部材の構成の一例を示す図である。

【図4】図３に示す配置部材にボルト、座金、カプトンテープ及びスペーサが配置されていない場合を示す図である。

【図5】図１に示す検査装置によって検査されるボルト、座金、カプトンテープ及びスペーサの撮影画像を示す図である。

【図6】図１に示す検査装置による検査の様子を説明するための図である。

【図7】図１に示す検査装置を用いた検査方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜検査装置１の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る検査装置１の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す検査装置１の断面構成を示す断面図である。図３は、図１に示す検査装置１によって検査されるボルト１１、座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６が配置される配置部材８の構成の一例を示す図である。図４は、図３に示す配置部材８にボルト１１、座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６が配置されていない場合を示す図である。なお、図３において、同様の構成を示す複数の部材については、一部の部材に部材番号を付している。

【0010】

図１及び図２に示すように、検査装置１は、照射部２と、撮影部３と、記憶部４と、制御部５と、筐体６と、検査台７と、を備える。検査装置１は、締結部材に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定する。上記締結部材は、例えばボルト１１または図示しないナットである。以下、締結部材はボルト１１であるものとして説明する。

【0011】

上記締結補助部材は、締結部材の締結を補助する部材であり、締結部材に組み合わされるものである。締結補助部材は、例えば、図３に示す座金１４、カプトンテープ１５またはスペーサ１６である。以下、座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６を締結補助部材として総称する場合がある。

【0012】

＜照射部２の構成＞
照射部２は、検査台７の上の所定位置に配置された配置部材８に光を照射する。具体的には、照射部２は、筐体６の内部に配置されており、検査台７に設けられた透光性部材７１を介して、透光性部材７１の上に配置された配置部材８に光を照射する。照射部２は、例えば、図示しない複数の光源を有し、当該複数の光源によって配置部材８の下面に光を均一に照射するものである。

【0013】

＜撮影部３及び記憶部４の構成＞
撮影部３は、検査台７及び配置部材８の上方に配置されており、照射部２によって光を照射された配置部材８に配置されている複数のボルト１１及び複数の締結補助部材を撮影する。撮影部３は例えばカメラまたはイメージセンサである。また、撮影部３は、配置部材８に対して照射部２とは反対側に配置されている。

【0014】

なお、撮影部３は、検査装置１が備えるものではなく、検査装置１の外部に設けられるものであってもよい。例えば、撮影部３が検査装置１の外部に設けられ、かつ、撮影部３と検査装置１とが一体となっていてもよい。また、撮影部３が検査装置１の外部に設けられ、かつ、検査装置１に対して外付けされるものであってもよい。記憶部４は、制御部５による処理に用いられる情報を記憶する。

【0015】

なお、配置部材８には、１つのボルト１１と、１つのボルト１１に組み合わされている締結補助部材と、が配置されていてもよく、この場合、撮影部３は、１つのボルト１１及び締結補助部材を撮影する。撮影部３は、ボルト１１及び締結補助部材を撮影することにより生成した撮影画像を制御部５に供給する。

【0016】

＜筐体６、検査台７及び配置部材８の構成＞
筐体６は、照射部２、記憶部４及び制御部５を収容する。なお、記憶部４及び制御部５は筐体６の外部に設けられていてもよい。検査台７は、配置部材８を支持するものであり、筐体６の上部に設けられている。透光性部材７１及び配置部材８は、照射部２から出射される光を透過させる透光性材料から構成される。例えば、透光性部材７１及び配置部材８は、透光性材料のうち、樹脂材料から構成されてもよい。

【0017】

配置部材８は、３Ｄプリンタによって生成されるものであることが好ましい。これにより、配置部材８に図４に示す凹部８１を正確かつ容易に形成することができる。配置部材８に凹部８１が正確に形成されることにより、凹部８１をボルト１１及び締結補助部材に沿った形状にすることができ、配置部材８における凹部８１の位置が正確になる。また、照射部２から出射される光における凹部８１での屈折が制御部５の判定部５３による判定に及ぼす影響を低減できる。

【0018】

＜配置部材８に配置される部材＞
図３に示すように、例えば、配置部材８にボルト１１、座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６が配置された状態で、配置部材８は検査台７の上に配置される。ボルト１１は、頭部１２及びネジ部１３から構成されている。ネジ部１３に座金１４、カプトンテープ１５またはスペーサ１６が組み合わされた状態で、ボルト１１は配置部材８に配置される。

【0019】

１つのボルト１１には複数の締結補助部材が組み合わされていてもよい。例えば、図３に示すように、１つのボルト１１のネジ部１３に座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６が組み合わされていてもよい。ボルト１１は、ボルト１１を用いて製造される製品の各部材を締結するためのものである。カプトンテープ１５は、ネジ部１３とネジ部１３の外部とを電気的に絶縁するためのものである。スペーサ１６は、ボルト１１が製品の部材に締結される場合に頭部１２と座金１４または当該部材との間に挟まれるものである。

【0020】

図４に示すように、配置部材８には、複数のボルト１１、複数の座金１４、複数のカプトンテープ１５及び複数のスペーサ１６が嵌合する凹部８１が形成されている。配置部材８に形成される複数の凹部８１に、締結補助部材が組み合わされた状態のボルト１１が嵌合する。これにより、ボルト１１、座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６が配置部材８に配置される。

【0021】

＜制御部５の構成＞
制御部５は、検査装置１が備える各部を制御する。制御部５は、画像取得部５１と、照射処理部５２と、判定部５３と、画像生成部５４と、を有する。画像取得部５１は、締結補助部材が組み合わされた状態のボルト１１が撮影部３によって撮影された撮影画像を取得する。

【0022】

具体的には、画像取得部５１は、配置部材８に配置されている複数のボルト１１が撮影された撮影画像を取得する。また、画像取得部５１は、配置部材８に形成される凹部８１に嵌合する複数のボルト１１が撮影された撮影画像を取得してもよい。照射処理部５２は、照射部２を制御して照射部２に光を照射させる処理を実行する。

【0023】

検査装置１は、透光性材料から構成される配置部材８に光を照射することにより、光を照射されたボルト１１が撮影された撮影画像を取得することができる。ボルト１１に光が照射されているため、検査装置１は撮影画像に基づき、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態をより正確に判定することができる。

【0024】

＜判定部５３による判定＞
図５は、図１に示す検査装置１によって検査されるボルト１１、座金１４、カプトンテープ１５及びスペーサ１６の撮影画像を示す図である。判定部５３は、画像取得部５１によって取得された撮影画像に基づき、締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定する。検査領域、検査対象、検査項目及び検査方式の対応関係を以下の表１に示す。

【0025】

【表1】

【0026】

判定部５３は、図５に示す撮影画像のうちの検査領域Ｐ１内の画像を認識することにより、ボルト１１の有無を判定するとともに、頭部１２の径を認識する。判定部５３は、記憶部４に記憶される正しい頭部１２の径を示す基準情報と、検査領域Ｐ１内の画像から認識した頭部１２の径と、を比較することにより、認識した頭部１２の径が正しい径であるか否かを判定する。

【0027】

例えば、判定部５３は、記憶部４に記憶される正しい頭部１２の径と、認識した頭部１２の径と、の差分の絶対値が所定値以下である場合、認識した頭部１２の径が正しい径であると判定する。一方、判定部５３は、当該絶対値が所定値よりも大きい場合、認識した頭部１２の径が正しくない径であると判定する。正しい頭部１２の径を示す基準情報は、ボルト１１の正否を判定するための基準である。

【0028】

判定部５３は、撮影画像のうちの検査領域Ｐ２内の画像を認識することにより、ボルト１１における締結方向に沿った長さを認識する。判定部５３は、認識した頭部１２の径が正しい径であるか否かを判定する場合と同様に、認識したボルト１１の長さが正しい長さであるか否かを判定する。正しいボルト１１の長さを示す基準情報は、ボルト１１の正否を判定するための基準である。

【0029】

判定部５３は、撮影画像のうちの検査領域Ｐ３内の画像を認識することにより、スペーサ１６の径を認識する。判定部５３は、認識した頭部１２の径が正しい径であるか否かを判定する場合と同様に、認識したスペーサ１６の径が正しい径であるか否かを判定する。正しいスペーサ１６の径を示す基準情報は、ボルト１１に対するスペーサ１６の組み合わせ状態の正否を判定するための基準である。検査領域Ｐ１～Ｐ３での検査方式は、寸法によるものとなる。

【0030】

記憶部４は、ボルト１１に対する座金１４の組み合わせ状態の正否を判定するための基準である基準画像を記憶する。当該基準画像は、ボルト１１に座金１４が正しく組み合わされた状態を示す。判定部５３は、記憶部４に記憶される上記基準画像と撮影画像とを比較することにより、ボルト１１に対する座金１４の組み合わせ状態の正否を判定する。

【0031】

具体的には、判定部５３は、撮影画像のうちの検査領域Ｐ４内の画像を認識する。判定部５３は、記憶部４に記憶される上記基準画像と、認識した検査領域Ｐ４内の画像と、を比較することにより、座金１４の有無を判定するとともに、ボルト１１に組み合わされている座金１４の向きが正しいか否かを判定する。検査領域Ｐ４での検査方式は、パターンマッチングによるものとなる。

【0032】

検査装置１は、上記基準画像と撮影画像とを比較することにより、ボルト１１に対する座金１４の組み合わせ状態の正否を判定する。これにより検査装置１は、上記基準画像と撮影画像との差異を認識できるため、例えば、ボルト１１に座金１４が組み合わされているか否かを判定することができ、またボルト１１に組み合わされている座金１４の向きが正しいか否かを判定することができる。

【0033】

判定部５３は、撮影画像のうちの検査領域Ｐ５内の画像を認識することにより、座金１４の径を認識する。判定部５３は、認識した頭部１２の径が正しい径であるか否かを判定する場合と同様に、認識した座金１４の径が正しい径であるか否かを判定する。正しい座金１４の径を示す基準情報は、ボルト１１に対する座金１４の組み合わせ状態の正否を判定するための基準である。

【0034】

判定部５３は、撮影画像のうちの検査領域Ｐ６内の画像を認識することにより、カプトンテープ１５の径を認識する。判定部５３は、認識した頭部１２の径が正しい径であるか否かを判定する場合と同様に、認識したカプトンテープ１５の径が正しい径であるか否かを判定する。

【0035】

これにより、カプトンテープ１５の巻き数が適切な巻き数であるか否かを判定することができる。正しいカプトンテープ１５の径を示す基準情報は、ボルト１１に対するカプトンテープ１５の組み合わせ状態の正否を判定するための基準である。検査領域Ｐ５及びＰ６での検査方式は、寸法によるものとなる。

【0036】

画像生成部５４は、撮影画像の少なくとも一部を２値化することにより、２色から構成される２値化画像を生成する。判定部５３は、画像生成部５４によって生成された２値化画像の所定領域のうち１色が占める面積に基づき、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定する。ここでは、例えば２値化画像は黒色及び白色の２色で構成される画像であるものとして説明する。

【0037】

具体的には、判定部５３は、画像生成部５４によって生成された２値化画像の検査領域Ｐ７のうち黒色が占める面積に基づき、カプトンテープ１５の有無を判定する。例えば、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ７のうち黒色が占める面積が所定値以上である場合、ボルト１１にカプトンテープ１５が組み合わされていると判定する。一方、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ７のうち黒色が占める面積が所定値未満である場合、ボルト１１にカプトンテープ１５が組み合わされていないと判定する。

【0038】

また、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ８のうち黒色が占める面積に基づき、検査領域Ｐ８においてカプトンテープ１５が存在するか否かを判定する。例えば、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ８のうち黒色が占める面積が所定値以上である場合、検査領域Ｐ８においてカプトンテープ１５が存在すると判定する。一方、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ８のうち黒色が占める面積が所定値未満である場合、検査領域Ｐ８においてカプトンテープ１５が存在しないと判定する。

【0039】

さらに、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ９のうち白色が占める面積に基づき、検査領域Ｐ９においてカプトンテープ１５が存在するか否かを判定する。例えば、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ９のうち白色が占める面積が所定値以上である場合、検査領域Ｐ９においてカプトンテープ１５が存在しないと判定する。一方、判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ９のうち白色が占める面積が所定値未満である場合、検査領域Ｐ９においてカプトンテープ１５が存在すると判定する。２値化画像において検査領域Ｐ９は検査領域Ｐ８よりも下側に位置する。

【0040】

判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ８及びＰ９での判定結果に基づき、ボルト１１にカプトンテープ１５が正しい位置に組み合わされているか否かを判定する。例えば、判定部５３は、検査領域Ｐ８においてカプトンテープ１５が存在し、かつ、検査領域Ｐ９においてカプトンテープ１５が存在しないと判定した場合、ボルト１１にカプトンテープ１５が正しい位置に組み合わされていると判定する。

【0041】

一方、判定部５３は、（１）検査領域Ｐ８及びＰ９にカプトンテープ１５が存在する、（２）検査領域Ｐ８及びＰ９にカプトンテープ１５が存在しない、または（３）検査領域Ｐ８にカプトンテープ１５が存在せず、かつ、検査領域Ｐ９にカプトンテープ１５が存在すると判定した場合を考える。この場合、判定部５３は、ボルト１１にカプトンテープ１５が正しい位置に組み合わされていないと判定する。

【0042】

判定部５３は、検査領域Ｐ８においてカプトンテープ１５が存在するか否かを判定する場合と同様に、検査領域Ｐ１０においてスペーサ１６が存在するか否かを判定し、検査領域Ｐ１１においてスペーサ１６が存在するか否かを判定する。判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ１０及びＰ１１での判定結果に基づき、スペーサ１６の有無を判定する。

【0043】

例えば、判定部５３は、検査領域Ｐ１０及びＰ１１においてスペーサ１６が存在すると判定した場合、ボルト１１にスペーサ１６が組み合わされていると判定する。一方、判定部５３は、検査領域Ｐ１０またはＰ１１の少なくとも一方においてスペーサ１６が存在しないと判定した場合、ボルト１１にスペーサ１６が組み合わされていないと判定する。２値化画像において検査領域Ｐ１１は検査領域Ｐ１０よりも右側に位置する。

【0044】

判定部５３は、検査領域Ｐ８においてカプトンテープ１５が存在するか否かを判定する場合と同様に、検査領域Ｐ１２において座金１４が存在するか否かを判定し、検査領域Ｐ１３において座金１４が存在するか否かを判定する。判定部５３は、２値化画像の検査領域Ｐ１２及びＰ１３での判定結果に基づき、座金１４の有無を判定する。

【0045】

例えば、判定部５３は、検査領域Ｐ１２及びＰ１３において座金１４が存在すると判定した場合、ボルト１１に座金１４が組み合わされていると判定する。一方、判定部５３は、検査領域Ｐ１２またはＰ１３の少なくとも一方において座金１４が存在しないと判定した場合、ボルト１１に座金１４が組み合わされていないと判定する。２値化画像において検査領域Ｐ１３は検査領域Ｐ１２よりも右側に位置する。

【0046】

以上により、検査領域Ｐ７～Ｐ１３での検査方式は、２値化画像によるものとなる。よって、検査方式の１つは、２値化画像の所定領域のうち１色が占める面積に基づき、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定するものである。ボルト１１に締結補助部材が組み合わされている場合と、ボルト１１に締結補助部材が組み合わされていない場合とでは、２値化画像の所定領域のうち１色が占める面積が異なる。このため、検査装置１は、２値化画像の所定領域のうち１色が占める面積に基づき、例えば、ボルト１１に締結補助部材が組み合わされているか否かを判定することができる。

【0047】

なお、判定部５３は、検査領域Ｐ４、Ｐ１２及びＰ１３において座金１４が存在すると判定した場合、ボルト１１に座金１４が組み合わされていると判定してもよい。また、判定部５３は、検査領域Ｐ４、Ｐ１２またはＰ１３の少なくとも１つの検査領域において座金１４が存在しないと判定した場合、ボルト１１に座金１４が組み合わされていないと判定してもよい。これにより、判定部５３は、複数の検査方式によって、ボルト１１に座金１４が組み合わされているか否かを正確に判定することができる。

【0048】

また、画像生成部５４は、撮影画像のうち検査領域Ｐ７～Ｐ１３のみを２値化することにより２値化画像を生成することが好ましい。これにより、画像生成部５４が撮影画像の全体を２値化することにより２値化画像を生成する場合に比べて、処理時間を短縮できる。なお、これには限定されず、画像生成部５４は、撮影画像の全体を２値化することにより２値化画像を生成してもよい。

【0049】

上述したように、判定部５３は、ボルト１１及び締結補助部材の各々の有無の判定と、ボルト１１及び締結補助部材の各々の形状の判定を行う。検査装置１は、締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定するため、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を正確に判定することができる。

【0050】

また、作業者が手作業でボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を確認する必要がないため、ボルト１１及び締結補助部材にキズが付くことを防ぐことができる。また、締結補助部材が正しく組み合わされていない状態のボルト１１が用いられることがなく、ボルト１１を用いて製造される製品にキズが付くことを防ぐことができる。よって、当該製品の品質を向上することができる。さらに、判定部５３は、締結補助部材の有無を判定できるため、作業者がボルト１１に締結補助部材を付け忘れることを防ぐことができる。

【0051】

判定部５３は、画像取得部５１によって取得された撮影画像に基づき、図３に示すような複数のボルト１１のそれぞれに対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定してもよい。検査装置１は、配置部材８に配置されている複数のボルト１１が撮影された撮影画像に基づき、複数のボルト１１のそれぞれに対する締結補助部材の組み合わせ状態をまとめて判定することができる。よって、検査装置１による判定にかかる時間を短縮することができる。

【0052】

また、判定部５３は、画像取得部５１によって取得された撮影画像に基づき、配置部材８に形成される凹部８１に嵌合する複数のボルト１１のそれぞれに対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定してもよい。

【0053】

複数のボルト１１が配置部材８に形成される凹部８１に嵌合するため、配置部材８に対して複数のボルト１１は定められた位置で配置されることになる。よって、複数のボルト１１が定められた位置で撮影されることになるため、検査装置１による締結補助部材の組み合わせ状態の判定にばらつきが生じることを低減できる。したがって、検査装置１は、複数のボルト１１のそれぞれに対する締結補助部材の組み合わせ状態を正確に判定することができる。

【0054】

さらに、画像取得部５１は、ボルト１１の締結方向を含む平面でボルト１１を切断した場合に、ボルト１１の断面形状に沿った形状である凹部８１に嵌合するボルト１１が撮影された撮影画像を取得してもよい。ボルト１１の締結方向を含む平面は、図４において配置部材８の上面を含む平面である。

【0055】

配置部材８に形成される凹部８１の形状は、ボルト１１の締結方向を含む平面でボルト１１を切断した場合に、ボルト１１の断面形状に沿った形状である。このため、配置部材８にボルト１１の側方が接触した状態でボルト１１を配置することができる。よって、撮影画像は、図５に示すようにボルト１１の側方が撮影されたものになる。ボルト１１の側方が撮影された撮影画像には、ボルト１１に組み合わされる締結補助部材が表れるため、検査装置１は、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定することができる。

【0056】

＜検査装置１による検査＞
図６は、図１に示す検査装置１による検査の様子を説明するための図である。図６の符号１０１は、ネジ部１３に座金１４が組み合わされている状態のボルト１１が配置部材８に配置されている場合の撮影画像を示す。図６の符号１０２は、ネジ部１３に座金１４が組み合わされていない状態のボルト１１が配置部材８に配置されている場合の撮影画像を示す。

【0057】

図６の符号１０１に示す撮影画像について、検査領域、検査対象、数値及び検査結果の対応関係を以下の表２に示す。表２に示す検査領域Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ１２，Ｐ１３はそれぞれ、図６の符号１０１に示す撮影画像のうちの検査領域であって、図５に示す検査領域Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ１２，Ｐ１３において説明した内容が適用される。

【0058】

【表2】

【0059】

図６の符号１０１に示す撮影画像について、判定部５３は、検査領域Ｐ１内の画像から認識した頭部１２の径を示す数値Ｖ１と、記憶部４に記憶される正しい頭部１２の径を示す基準情報と、を比較する。これにより、判定部５３は、ボルト１１の頭部１２の径について合格であると判定したものとする。同様に、判定部５３は、検査領域Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ１２，Ｐ１３において検査対象が合格であると判定したものとする。

【0060】

図６の符号１０２に示す撮影画像について、検査領域、検査対象、数値及び検査結果の対応関係を以下の表３に示す。図６の符号１０２に示すように、ネジ部１３に座金１４が組み合わされていない状態において、凹部８１が撮影画像に表れる。このため、図６の符号１０２に示す撮影画像について、判定部５３は、検査領域Ｐ４内の画像を認識することにより、ボルト１１に座金１４が組み合わされていると判定し、座金１４の有無について合格であると判定する場合がある。

【0061】

【表3】

【0062】

そこで、判定部５３は、図６の符号１０２に示す撮影画像について、２値化画像の検査領域Ｐ１２のうち黒色が占める面積が所定値未満である場合、検査領域Ｐ１２において座金１４が存在しないと判定する。また、判定部５３は、検査領域Ｐ１２と同様に、検査領域Ｐ１３において座金１４が存在しないと判定する。

【0063】

よって、判定部５３は、複数の検査方式によって座金１４の有無を判定する場合、凹部８１が撮影画像に表れる場合であっても、座金１４の有無について不合格であると判定することができる。したがって、判定部５３は、複数の検査方式によって座金１４の有無について正確な判定を行うことができる。

【0064】

＜検査装置１を用いた検査方法＞
図７は、図１に示す検査装置１を用いた検査方法を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、配置部材８の上に、締結補助部材が組み合わされた状態のボルト１１を配置する（Ｓ１）。配置部材８の上にボルト１１を配置した後、ボルト１１が配置された配置部材８を検査台７の上に配置する（Ｓ２）。

【0065】

配置部材８を検査台７の上に配置した後、照射処理部５２が照射部２に光を照射させる処理を実行し、撮影部３が、締結補助部材が組み合わされた状態のボルト１１を撮影する（Ｓ３）。撮影部３がボルト１１を撮影した後、画像取得部５１は、ボルト１１が撮影された撮影画像を取得する（Ｓ４）。画像取得部５１が撮影画像を取得した後、判定部５３は、画像取得部５１によって取得された撮影画像に基づき、締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、ボルト１１に対する締結補助部材の組み合わせ状態を判定する（Ｓ５）。

【0066】

〔ソフトウェアによる実現例〕
検査装置１（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部５に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0067】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記実施形態で説明した各機能が実現される。

【0068】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0069】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0070】

また、上記実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0071】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る検査装置は、締結部材の検査装置であって、締結補助部材が組み合わされた状態の前記締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得部と、前記撮影画像に基づき、前記締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定部と、を備える構成である。

【0072】

本発明の態様２に係る検査装置は、上記の態様１において、前記画像取得部は、配置部材に配置されている複数の前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得し、前記判定部は、前記撮影画像に基づき、複数の前記締結部材のそれぞれに対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する構成としてもよい。

【0073】

本発明の態様３に係る検査装置は、上記の態様２において、透光性材料から構成される前記配置部材に光を照射する照射部と、前記配置部材に対して前記照射部とは反対側に配置された状態で、前記照射部によって光が照射された前記配置部材に配置されている複数の前記締結部材を撮影する撮影部と、をさらに備え、前記画像取得部は、前記撮影部によって複数の前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得する構成としてもよい。

【0074】

本発明の態様４に係る検査装置は、上記の態様１から３のいずれかにおいて、前記締結部材はボルトであるとともに、前記締結補助部材は座金を含み、前記ボルトに対する前記座金の組み合わせ状態の正否を判定するための基準であり、前記ボルトに前記座金が正しく組み合わされた状態を示す基準画像を記憶する記憶部をさらに備え、前記判定部は、前記記憶部に記憶される前記基準画像と前記撮影画像とを比較することにより、前記ボルトに対する前記座金の組み合わせ状態の正否を判定する構成としてもよい。

【0075】

本発明の態様５に係る検査装置は、上記の態様１から４のいずれかにおいて、前記撮影画像の少なくとも一部を２値化することにより、２色から構成される２値化画像を生成する画像生成部をさらに備え、前記検査方式の１つは、前記２値化画像の所定領域のうち１色が占める面積に基づき、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定するものである構成としてもよい。

【0076】

本発明の態様６に係る検査装置は、上記の態様２または３において、前記画像取得部は、前記配置部材に形成される凹部に嵌合する複数の前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得し、前記判定部は、前記撮影画像に基づき、前記凹部に嵌合する複数の前記締結部材のそれぞれに対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する構成としてもよい。

【0077】

本発明の態様７に係る検査装置は、上記の態様６において、前記画像取得部は、前記締結部材の締結方向を含む平面で前記締結部材を切断した場合に、前記締結部材の断面形状に沿った形状である前記凹部に嵌合する前記締結部材が撮影された前記撮影画像を取得する構成としてもよい。

【0078】

本発明の態様８に係る検査方法は、締結部材の検査方法であって、締結補助部材が組み合わされた状態の前記締結部材が撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、前記撮影画像に基づき、前記締結補助部材の種類に応じた検査方式によって、前記締結部材に対する前記締結補助部材の組み合わせ状態を判定する判定ステップと、を備える方法である。

【0079】

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された複数の技術的手段を適宜組み合わせて得られる構成についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0080】

１ 検査装置 ２ 照射部
３ 撮影部 ４ 記憶部
８ 配置部材 １１ ボルト（締結部材）
１４ 座金（締結補助部材） １５ カプトンテープ（締結補助部材）
１６ スペーサ（締結補助部材） ５１ 画像取得部
５３ 判定部 ５４ 画像生成部
７１ 透光性部材 ８１ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】