特許 7275059 検査システムおよび検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-09

(45)【発行日】2023-05-17

(54)【発明の名称】検査システムおよび検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/95 20060101AFI20230510BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20230510BHJP

【ＦＩ】

G01N21/95 Z

B25J13/08 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020011912

(22)【出願日】2020-01-28

(65)【公開番号】P2021117159

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小松 亮介

(72)【発明者】

【氏名】廣田 雄史

【審査官】越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－００１０７１０（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１３７２８３６（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】韓国登録特許第１０－１４７０８７８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１４－１８５８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－９７４８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－２１１８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－７０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３６１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－６６２２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｂ２５Ｊ １／００ － Ｂ２５Ｊ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ばねを保持する保持部と、前記ばねの座面を撮像するカメラを含む撮像部と、を有し、前記ばねの座面と前記カメラを相対的に移動させる搬送装置と、
前記ばねの座面の傾きを検出する検出装置と、
前記検出装置が検出した傾きに基づいて前記搬送装置を制御し、前記ばねの座面と前記カメラを正対させ、前記カメラに前記ばねの座面を撮像させる制御装置と、
を備える検査システム。

【請求項2】

前記撮像部は、さらに前記ばねの座面を照らす円形の開口を有する照明を含み、
前記カメラと前記開口が同軸上に配置されている、
請求項１に記載の検査システム。

【請求項3】

前記照明は、前記カメラの撮像方向において前記カメラと距離を空けて配置され、
前記撮像部は、前記照明の前記カメラと反対側の面に取付けられ前記開口よりも径の小さい円形の窓部を有する遮光板を含み、
前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記ばねを前記窓部に通すとともに前記ばねの座面を前記開口の中央に配置させる、
請求項２に記載の検査システム。

【請求項4】

前記ばねは、第１座面と、前記第１座面の反対側の第２座面とを有し、
前記撮像部が前記第１座面を撮像する際に、前記検出装置が前記第２座面の傾きを検出する、
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の検査システム。

【請求項5】

前記搬送装置は、前記保持部を移動させるアームを含む第１ロボットと、前記撮像部を移動させるアームを含む第２ロボットと、を備える、
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の検査システム。

【請求項6】

ばねの座面を検査する検査方法であって、
前記ばねを保持し、
保持した前記ばねの座面の傾きを検出し、
検出した前記傾きに基づいて前記ばねの座面とカメラを正対させ、前記カメラにより前記ばねの座面を撮像する、
検査方法。

【請求項7】

前記ばねは、第１座面と、前記第１座面の反対側の第２座面とを有し、
前記カメラにより前記第１座面を撮像する際に、前記第２座面の傾きを検出する、
請求項６に記載の検査方法。

【請求項8】

前記カメラにより前記第１座面を撮像した後、検出した前記第２座面の傾きに基づいて前記第２座面と前記カメラを正対させ、前記カメラにより前記第２座面を撮像する、
請求項７に記載の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ばねの座面の検査システムおよび検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ばねの製造工程においては、コイリングされた線材が切断されてばねが成形され、当該ばねの座面が研磨される。さらに、ばねの座面の研磨不良や端末位置を確認するために座面検査が行われている。

【0003】

近年では、各種製品の製造工程を自動化するための種々の技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。上述のばねの座面検査を一つずつ目視により行うと膨大な時間を要するため、座面検査においても自動化が求められていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２４１２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ばねの座面検査を自動化するための手段の一つとして、カメラを用いた画像検査がある。しかし、ばねの座面に対してカメラが傾いているとピントが合わない等の不具合が生じ、画像検査で誤判定が発生する原因となる。

【0006】

本発明の目的の一つは、ばねの座面を正確に検査することが可能な検査システムおよび検査方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る検査システムは、搬送装置と、検出装置と、制御装置とを備えている。前記搬送装置は、ばねを保持する保持部と、前記ばねの座面を撮像するカメラを含む撮像部と、を有し、前記ばねの座面と前記カメラを相対的に移動させる。前記検出装置は、前記ばねの座面の傾きを検出する。前記制御装置は、前記検出装置が検出した傾きに基づいて前記搬送装置を制御し、前記ばねの座面と前記カメラを正対させ、前記カメラに前記ばねの座面を撮像させる。

【0008】

前記撮像部は、さらに前記ばねの座面を照らす円形の開口を有する照明を含み、前記カメラと前記開口が同軸上に配置されてもよい。

【0009】

前記照明は、前記カメラの撮像方向において前記カメラと距離を空けて配置され、前記撮像部は、前記照明の前記カメラと反対側の面に取付けられ前記開口よりも径の小さい円形の窓部を有する遮光板を含んでもよい。前記制御装置は、前記搬送装置を制御して、前記ばねを前記窓部に通すとともに前記ばねの座面を前記開口の中央に配置させてもよい。

【0010】

前記ばねは、第１座面と、前記第１座面の反対側の第２座面とを有し、前記撮像部が前記第１座面を撮像する際に、前記検出装置が前記第２座面の傾きを検出してもよい。

【0011】

前記搬送装置は、前記保持部を移動させるアームを含む第１ロボットと、前記撮像部を移動させるアームを含む第２ロボットと、を備えてもよい。

【0012】

本発明の一態様に係る検査方法は、ばねの座面を検査する検査方法であって、前記ばねを保持し、保持した前記ばねの座面の傾きを検出し、検出した前記傾きに基づいて前記ばねの座面とカメラを正対させ、前記カメラにより前記ばねの座面を撮像する。

【0013】

前記ばねは、第１座面と、前記第１座面の反対側の第２座面とを有し、前記カメラにより前記第１座面を撮像する際に、前記第２座面の傾きを検出してもよい。

【0014】

前記カメラにより前記第１座面を撮像した後、検出した前記第２座面の傾きに基づいて前記第２座面と前記カメラを正対させ、前記カメラにより前記第２座面を撮像してもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ばねの座面を正確に検査することが可能な検査システムおよび検査方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、一実施形態に係る検査システムの概略的な構成を示す図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る検査システムの概略的な斜視図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る検出装置の概略的な正面図である。

【図4】図４は、図３のＢ－Ｂ線に沿う検出装置の概略的な断面図である。

【図5】図５は、一実施形態に係る撮像部の概略的な断面図である。

【図6】図６は、図５に示す状態でカメラが撮像した画像のイメージ図である。

【図7】図７は、一実施形態に係る検査システムの動作の一例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】

【0017】

本発明の一実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、主にばねの座面検査での使用を想定した検査システムおよび検査方法を開示する。各図においては、検査システムを構成する各部材の相対的な大きさや位置を模式的に示すことがある。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。

【0018】

図１は、本実施形態に係る検査システム１００の概略的な構成を示す図である。検査システム１００は、たとえば、ばねの座面検査において使用される。座面検査は、ばねの製造工程において、コイリングや座面研磨等の前工程の後に実施される後工程のうちの一つである。座面検査では、ばねの座面の研磨具合や端末が規定位置にあるかを検査する。他にも、座面検査では、座面の寸法や形状等を検査してもよい。本実施形態で検査対象となるばねは、たとえば、軸が円弧状の圧縮アークコイルばね等である。ただし、本実施形態に係る検査システム１００は、軸が直線状のコイルばね等の検査にも利用できる。

【0019】

検査システム１００は、搬送装置１０と、検出装置２０と、制御装置３０と、を備えている。搬送装置１０と検出装置２０は、制御装置３０とそれぞれ通信可能に接続されている。制御装置３０は、搬送装置１０と検出装置２０をそれぞれ制御可能に構成されている。

【0020】

搬送装置１０は、第１ロボット４０と、第２ロボット５０と、を備えている。第１ロボット４０は、アーム４１と、保持部４２と、を備えている。保持部４２は、ハンド４３ａ，４３ｂを有している。ハンドの数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。２つのハンド４３ａ，４３ｂが検査対象のばね１を保持する。ばね１は、第１座面１ａおよび第１座面１ａと反対側の第２座面１ｂを有している。第１ロボット４０は、制御装置３０と接続されている。

【0021】

第２ロボット５０は、アーム５１と、撮像部５２と、を備えている。撮像部５２は、カメラ５３と、照明５４と、を有している。カメラ５３は、ばね１の座面１ａ，１ｂの座面検査に使用される画像を撮像するために使用される。第２ロボット５０は、制御装置３０と接続されている。

【0022】

検出装置２０は、ばね１の座面１ａ，１ｂの傾きを検出する。本実施形態において、検出装置２０は、カメラ２１と、照明２２と、複数の変位計２３と、を有している。カメラ２１はばね１の座面１ａ，１ｂを撮像し、各変位計２３は座面１ａ，１ｂまでの距離を計測する。各変位計２３により得られる座面１ａ，１ｂの複数個所の計測値により、座面１ａ，１ｂの傾きが示される。

【0023】

制御装置３０は、搬送制御モジュール３１と、検出モジュール３２と、検査モジュール３３と、を含んでいる。搬送制御モジュール３１は、第１ロボット４０と第２ロボット５０の動作をそれぞれ制御する。検出モジュール３２は、検出装置２０の動作を制御し、カメラ２１によって撮像された画像データに基づいて３次元空間におけるばね１の座面１ａ，１ｂの位置を表す座標データを生成するとともに、変位計２３の計測値に基づいて座面１ａ，１ｂの傾きを表す傾きデータを生成する。さらに検出モジュール３２は、生成した座面１ａ，１ｂの傾きデータに基づき、カメラ５３がばね１の座面１ａ，１ｂに対して正対するための補正データを生成する。ここで、「正対する」とは、ばね１の座面１ａ，１ｂが存在する平面に対してカメラ５３の撮像方向が垂直となるように、カメラ５３がばね１の座面１ａ，１ｂに対して向かい合うことをいう。検査モジュール３３は、撮像部５２を制御し、座面１ａ，１ｂをカメラ５３で撮像し、撮像した画像データから座面検査を実行する。

【0024】

検査システム１００は、図１に示した構成要素以外の他の要素を含むものとして定義されてもよい。また、検査システム１００は、独立したシステムとして構成されてもよいし、他のシステムの一部として組み込まれてもよい。

【0025】

図２は、本実施形態に係る検査システム１００の概略的な斜視図である。図２においては、検査システム１００の主たる構成要素である搬送装置１０および検出装置２０を示している。

【0026】

第１ロボット４０は、例えば、複数のアーム４１を含む垂直多関節ロボットである。各関節にはモータ等が内蔵されており、各関節の軸を中心に各アーム４１が回動運動することが可能である。アーム４１の先端にハンド４３ａ，４３ｂを含む保持部４２が配置されている。ばね１の軸が円弧状であるため、ばね１の軸に沿う様にハンド４３ａ，４３ｂが配置されている。第１ロボット４０は、制御装置３０から出力される信号に応じて各関節を駆動させることで、ばね１を搬送することができる。２つのハンド４３ａ，４３ｂでばね１を保持することで、ばね１を安定して搬送することが可能である。

【0027】

第２ロボット５０は、例えば、複数のアーム５１を含む垂直多関節ロボットである。各関節にはモータ等が内蔵されており、各関節の軸を中心に各アーム５１が回動運動することが可能である。アーム５１の先端に撮像部５２が配置されている。撮像部５２は、上述のカメラ５３および照明５４に加え、プレート５５を有している。第２ロボット５０は、制御装置３０から出力される信号に応じて各関節を駆動させることで、カメラ５３をばね１の座面１ａ，１ｂに対して正対する位置に配置することができる。カメラ５３に対してばね１の第１座面１ａが正対するように第１ロボット４０の保持部４２を動作させてもよい。

【0028】

本実施形態においては、固定的に設置されている検出装置２０に対して、第１ロボット４０がばね１を搬送する。しかし、保持されたばね１に対して検出装置２０を動作させてもよい。

【0029】

図示した例においては、搬送装置１０および検出装置２０の間に座面検査後のばね１を投入するための仕分け箱Ｃが設置されている。本実施形態においては、カメラ５３で撮像された画像データと予め設定された基準に基づき、座面検査の合否が判定される。さらに、その判定結果に応じてばね１が仕分けされる。図示した例においては、４種類の判定結果に基づいて、検査後のばね１が４つの仕分け箱Ｃ１乃至Ｃ４のいずれかに収容される。

【0030】

図３は、本実施形態に係る検出装置２０の概略的な正面図である。図示したように、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。Ｚ方向は、例えば鉛直方向と平行である。以下の説明においては、Ｚ方向を上と呼び、Ｚ方向と反対の方向を下と呼ぶことがある。

【0031】

検出装置２０は、上述のカメラ２１、照明２２、および６個の変位計２３に加え、プレート２４を有している。カメラ２１は、撮像方向がＺ方向と一致するように設置されている。照明２２は、カメラ２１に向かって光を照射するように設置されている。カメラ２１は、例えば、ＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラなどである。照明２２は、例えば、ＬＥＤ照明などである。変位計２３は、Ｙ－Ｚ平面と平行なプレート２４の主面において円周状に均等に設置されている。変位計２３は、例えば、非接触式のレーザー変位計などである。

【0032】

図４は、図３のＢ－Ｂ線に沿う検出装置２０の概略的な断面図である。図４を用いて、検出装置２０がばね１の第１座面１ａに対して行う動作を以下に説明する。

【0033】

まず、制御装置３０に制御された第１ロボット４０により、ばね１がハンド４３ａ，４３ｂによって保持された状態で第１座面１ａ側から検出装置２０に向かって搬送される。搬送されたばね１の第１座面１ａが、カメラ２１と照明２２の間の領域Ａ１に配置される。領域Ａ１に配置されたばね１に対して照明２２から照明光が照射され、カメラ２１によってばね１が撮像される。撮像された画像データは、制御装置３０に出力される。カメラ２１によって撮像された画像データから、第１座面１ａのＸ－Ｙ－Ｚ空間における位置を表す座標データを生成することが可能となる。

【0034】

次に領域Ａ１内にある第１座面１ａに対して、変位計２３からレーザーが照射される。変位計２３は、第１座面１ａで反射されたレーザーを受光することで、変位計２３から第１座面１ａまでの距離を計測する。各変位計２３からばね１の軸を中心とする円周方向に所定間隔ごとに第１座面１ａにレーザーを照射することで、第１座面１ａまでの距離を複数箇所で計測することができる。本実施形態においては、変位計２３が６個配置されているため、第１座面１ａまでの距離を６箇所計測できる。各変位計２３で計測された計測値は、制御装置３０に出力される。各計測値から、Ｘ－Ｙ－Ｚ空間における第１座面１ａの傾きデータを生成することが可能となる。座面１ａ，１ｂの座標データおよび傾きデータを生成する手段は、本実施形態に示す方法に限られるものではない。

【0035】

図５は、本実施形態に係る撮像部５２の概略的な断面図である。図示した例においては、ばね１の第１座面１ａの傾きに基づいて、撮像部５２の姿勢（傾き）が補正されている。第１座面１ａの反対側の第２座面１ｂを撮像する際には、第２座面１ｂの傾きに基づいて、撮像部５２の姿勢が再度補正される。

【0036】

撮像部５２は、上述のカメラ５３、照明５４、およびプレート５５に加え、遮光板５６を有している。カメラ５３と照明５４は、一体的な動作が可能となるように、プレート５５を介して接続されている。一体的な動作とは、カメラ５３と照明５４が互いの位置関係を保持したまま同時に動作することをいう。つまり、カメラ５３と照明５４は、第１座面１ａの傾きに基づいて、同時に姿勢が補正されるといえる。なお、カメラ５３と照明５４は、分離して配置され、別々に姿勢が補正されるような構成であってもよい。

【0037】

照明５４は、カメラ５３の撮像方向において、カメラ５３と一定間隔をあけて配置されている。照明５４は、中央に円形の開口部５４ａを有している。さらに照明５４は、開口部５４ａ内に光を放つ環状に配置された複数の発光素子を有している。

【0038】

照明５４は、カメラ５３の撮像方向において、カメラ５３と反対側の面５４ｂを有している。遮光板５６は、面５４ｂに配置されている。遮光板５６は、開口部５４ａと同心円状の窓部５６ａを有している。窓部５６ａの直径は、開口部５４ａの直径よりも小さい。すなわち、遮光板５６は、窓部５６ａの周縁部に突出している。カメラ５３、照明５４、開口部５４ａ、遮光板５６、および窓部５６ａは、カメラ５３の撮像方向と平行な軸に対して同軸上に配置されている。

【0039】

ここで、撮像部５２によりばね１の第１座面１ａを撮像する手順を以下に説明する。まず、制御装置３０に制御された第１ロボット４０により、ばね１がハンド４３ａ，４３ｂによって保持された状態で第１座面１ａ側から撮像部５２に向かって搬送される。搬送されたばね１の第１座面１ａが窓部５６ａに通されるとともに、第１座面１ａが開口部５４ａの中央に配置される。このとき、第１座面１ａは開口部５４ａ内に位置し、カメラ５３側には突出していない。

【0040】

制御装置３０に制御された第２ロボット５０は、検出モジュール３２によって生成された第１座面１ａの傾きデータに基づいて、カメラ５３が第１座面１ａに対して正対するように撮像部５２の姿勢を補正する。図示した例においては、第１座面１ａの傾きデータに基づいて、撮像部５２の姿勢が通常時姿勢（図５破線部分）から補正されている。通常時姿勢は、例えばカメラ５３の撮像方向がＸ方向と平行になる姿勢である。第２ロボット５０は、図示したようにＸ方向に対する撮像部５２の傾きを補正するだけでなく、Ｙ方向およびＺ方向に対する撮像部５２の傾きも補正することができる。第１座面１ａの傾きデータに基づいてあらかじめ撮像部５２の姿勢が補正された後、第１座面１ａがばね１の開口部５４ａ内に位置するようにばね１が搬送されてもよい。

【0041】

撮像部５２の姿勢が補正された後、照明５４から第１座面１ａの周囲に向かって照明光が照射される。照明光が照射されることで、カメラ５３で撮像する画像に第１座面１ａの輪郭を浮かび上がらせることができる。また、遮光板５６の窓部５６ａが開口部５４ａの直径よりも径が小さいため、ばね１のうち遮光板５６よりも第２座面１ｂ側に位置する部分には照明光が届きにくくなる。これにより、第１座面１ａの輪郭のみを浮かび上がらせることができる。

【0042】

第１座面１ａに照明光が照射された状態で、カメラ５３によって第１座面１ａが撮像される。撮像された画像データは、制御装置３０に出力される。カメラ５３によって撮像された画像データに基づいて、第１座面１ａの座面検査が制御装置３０によって実行される。

【0043】

図６は、図５に示す状態でカメラ５３が撮像した画像のイメージ図である。図６（ａ）は座面検査に適した画像を示し、図６（ｂ）は座面検査に不適な画像を示す。

【0044】

図６（ａ）の画像は、第１座面１ａとカメラ５３が正対するように撮像部５２の姿勢が補正された状態でカメラ５３により撮像された画像である。この場合、照明光が第１座面１ａの周囲から均一に照射される。よって、第１座面１ａの輪郭Ｌ１，Ｌ２や端末Ｐ１を明確に認識することが可能な画像を得ることが可能となる。このような画像であれば、第１座面１ａが良好に研磨されているか否かの判定や、端末Ｐ１が規定位置に位置しているかの判定を正確に実施できる。

【0045】

一方、図６（ｂ）の画像は、撮像方向が第１座面１ａに対して傾いたカメラ５３により撮像された画像である。この場合、照明光が第１座面１ａの周囲から均一に照射されないばかりでなく、カメラのピントが第１座面１ａに合わない。そのため、撮像された画像に輪郭Ｌ３，Ｌ４や端末Ｐ２のような不鮮明な部分（図６破線部分）が発生する。このように不鮮明な部分を有する画像では、第１座面１ａが良好に研磨されているか否かの判定や端末が規定位置に位置しているかの判定を実施できない、もしくは判定に使用した場合には誤判定の原因となる。そのため、当該画像は座面検査の使用に適していない。

【0046】

図７は、本実施形態に係る検査システム１００の動作（検査方法）の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す動作は、制御装置３０によって実行される。制御装置３０は、プロセッサやメモリ等で構成されたコンピュータを含む。例えば、制御装置３０が備えるプロセッサがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって、上述の搬送制御モジュール３１と、検出モジュール３２と、検査モジュール３３が実現される。コンピュータプログラムの実行は、複数のプロセッサを用いて実現されてもよい。また、制御装置３０はＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）により構成されてもよい。各モジュール３１乃至３３の少なくとも一つは、制御装置３０とは独立した個別の装置であってもよい。

【0047】

まず、検査システム１００の動作が開始すると、搬送制御モジュール３１は、第１ロボット４０のアーム４１をばね１が設置された場所まで移動させ、保持部４２にばね１を保持させる（ステップＳ１０１）。ばね１を保持した後、搬送制御モジュール３１は、第１ロボット４０にばね１を搬送させ、第１座面１ａを検出装置２０の近傍に移動させる（ステップＳ１０２）。この際、第１座面１ａが図４に示した領域Ａ１に位置決めされる。

【0048】

領域Ａ１に第１座面１ａが位置決めされると、検出モジュール３２がカメラ２１に第１座面１ａを撮像させる（ステップＳ１０３）。撮像された画像データには、ノイズ除去等の必要な画像処理が施される。検出モジュール３２は、画像処理が施された画像データに基づき、Ｘ－Ｙ－Ｚ空間における第１座面１ａの位置を表す座標データを生成する（ステップＳ１０４）。

【0049】

第１座面１ａの座標データを生成した後、検出モジュール３２は、変位計２３に第１座面１ａまでの距離を計測させる（ステップＳ１０５）。検出モジュール３２は、変位計２３で計測された計測値から、第１座面１ａの傾きを表す傾きデータを生成する（ステップＳ１０６）。検出モジュール３２は、ステップＳ１０４にて生成された第１座面１ａの座標データとステップＳ１０６にて生成された第１座面１ａの傾きデータに基づいて、第２ロボット５０が有する撮像部５２の位置と姿勢の補正データを生成する（ステップＳ１０７）。

【0050】

次に、搬送制御モジュール３１は、第１ロボット４０にばね１を搬送させ、第１座面１ａを撮像部５２に移動させる（ステップＳ１０８）。この際、第１座面１ａは窓部５６ａに通されるとともに、開口部５４ａの中央に位置決めされる。同時に、第２座面１ｂは検出装置２０の領域Ａ１に位置決めされる。撮像部５２に第１座面１ａが移動すると、ステップＳ１０７で生成された補正データに基づき、搬送制御モジュール３１が第２ロボット５０に撮像部５２の位置と姿勢を補正させる（ステップＳ１０９）。この補正においては、カメラ５３が第１座面１ａに正対し且つ第１座面１ａが照明５４の開口部５４ａ内に位置するように、撮像部５２のＸ－Ｙ－Ｚ空間における位置と、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に対する傾きとが調整される。

【0051】

撮像部５２の位置と姿勢が補正されると、検査モジュール３３が、カメラ５３に第１座面１ａを撮像させる（ステップＳ１１０）。撮像された画像データには、ノイズ除去等の必要な画像処理が施される。そして、検査モジュール３３は、画像処理が施された画像データに基づき、第１座面１ａの座面検査を実行する（ステップＳ１１１）。

【0052】

カメラ５３により第１座面１ａが撮像される際、すでに第２座面１ｂは検出装置２０の領域Ａ１に位置決めされている。そのため、ステップＳ１１０，Ｓ１１１と並行して、検出モジュール３２は第２座面１ｂの座標データや傾きデータを生成することが可能である。具体的には、検出モジュール３２は、カメラ２１に第２座面１ｂを撮像させる（ステップＳ１１２）。撮像された画像データには、ノイズ除去等の必要な画像処理が施される。検出モジュール３２は、画像処理が施された画像データに基づき、Ｘ－Ｙ－Ｚ空間における第２座面１ｂの位置を表す座標データを生成する（ステップＳ１１３）。

【0053】

第２座面１ｂの座標データを生成した後、検出モジュール３２は、変位計２３に第２座面１ｂまでの距離を計測させる（ステップＳ１１４）。検出モジュール３２は、変位計２３で計測された計測値から、第２座面１ｂの傾きを表す傾きデータを生成する（ステップＳ１１５）。検出モジュール３２は、ステップＳ１１３にて生成された第２座面１ｂの座標データとステップＳ１１５にて生成された第２座面１ｂの傾きデータに基づいて、第２ロボット５０が有する撮像部５２の位置と姿勢の補正データを生成する（ステップＳ１１６）。

【0054】

ステップＳ１１１，Ｓ１１６の処理が完了した後、搬送制御モジュール３１は、第１ロボット４０にばね１を搬送させ、第２座面１ｂを撮像部５２に移動させる（ステップＳ１１７）。この際、第２座面１ｂは窓部５６ａに通されるとともに、開口部５４ａの中央に位置決めされる。撮像部５２に第２座面１ｂが移動すると、ステップＳ１１６で生成された補正データに基づき、搬送制御モジュール３１が第２ロボット５０に撮像部５２の位置と姿勢を再度補正させる（ステップＳ１１８）。この補正においては、カメラ５３が第２座面１ｂに正対し且つ第２座面１ｂが照明５４の開口部５４ａ内に位置するように、撮像部５２のＸ－Ｙ－Ｚ空間における位置と、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に対する傾きとが調整される。

【0055】

撮像部５２の位置と姿勢が補正されると、検査モジュール３３が、カメラ５３に第２座面１ｂを撮像させる（ステップＳ１１９）。撮像された画像データには、ノイズ除去等の必要な画像処理が施される。そして、検査モジュール３３は、画像処理が施された画像データに基づき、第２座面１ｂの座面検査を実行する（ステップＳ１２０）。

【0056】

ステップＳ１１１における第１座面１ａの座面検査とステップＳ１２０における第２座面１ｂの座面検査の検査結果に基づき、検査モジュール３３は、ばね１の合否を判定する（ステップＳ１２１）。判定結果に基づき、搬送制御モジュール３１は、第１ロボット４０にばね１を仕分け箱Ｃ１乃至Ｃ４のいずれかに搬送させ、収容することでばね１の仕分けが実行される（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２を以て検査システム１００による動作は終了する。

【0057】

以上説明したように、本実施形態に係る検査システム１００は、ばね１の座面１ａ，１ｂの傾きに基づいてカメラ５３を座面１ａ，１ｂに正対させることで、カメラ５３で座面１ａ，１ｂを正確に撮像することが可能である。これにより、従来目視にて行われていた検査を自動化することが可能となり、作業工数を削減することができる。

【0058】

本実施形態においては、カメラ２１で撮像された画像データに基づき生成された座面１ａ，１ｂの位置を表す座標データを用いて座面１ａ，１ｂを開口部５４ａの中央に位置決めする。その開口部５４ａの中央に位置決めされた座面１ａ，１ｂに対して撮像部５２の姿勢を補正するので、カメラ５３を座面１ａ，１ｂに対して正確に正対させることができる。また、座面１ａ，１ｂが開口部５４ａの中央に位置決めされることで、照明５４から座面１ａ，１ｂの周囲に向かって照射された照明光によって、座面１ａ，１ｂの輪郭を浮かび上がらせることができる。その座面１ａ，１ｂをカメラ５３で撮像することで座面検査に適した座面１ａ，１ｂの輪郭が明確に認識することが可能な画像データを取得することができる。当該画像データに基づき座面検査を実行することで検査の精度が向上する。

【0059】

特に軸が円弧状である圧縮アークコイルばねのような複雑な形状であっても、座面１ａ，１ｂの座標データや傾きデータからカメラ５３を座面１ａ，１ｂに正対させることができる。

【0060】

また、本実施形態においては、第１座面１ａのカメラ５３での撮像と、第２座面１ｂの検出装置２０での座標および傾きの検出が同時に実行される。これにより、さらに作業工数を短縮することが可能となる。

【0061】

以上説明した実施形態は、発明の範囲を当該実施形態にて開示した構成に限定するものではない。本発明はその他の様々な形態で実施することが可能である。当該実施形態にて開示した構成やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

１…ばね、１ａ…第１座面、１ｂ…第２座面、１０…搬送装置、２０…検出装置、２１…カメラ、２２…照明、２３…変位計、３０…制御装置、３１…搬送制御モジュール、３２…検出モジュール、３３…検査モジュール、４０…第１ロボット、４１…アーム、４２…保持部、５０…第２ロボット、５１…アーム、５２…撮像部、Ａ１…領域、Ｃ…仕分け箱、Ｌ…輪郭、Ｐ…端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】