JP5357931B2 - 部品傷検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、鍔付きナット等の被検査部品の表面で反射した反射光から被検査部品表面の傷の有無を検出する部品傷検出装置に関する。

従来、表面が平滑な部品特に曲面状の表面を持つ部品に傷があるか否かを検出する場合には、投光装置を被検査部品の斜め前方に配置して部品表面の傷が陰影として出やすくする一方、ＣＣＤカメラを部品の正面に配置し、このＣＣＤカメラで被検査部品の表面での反射状態を画像情報として取り込み、この画像情報から傷の有無を判定するようにした装置が一般的となっている。

特開平１１-８３７５６号公報

上記装置では、部品の全周面を検査する場合には、部品を回転させる関係で、検査に時間がかかり、短時間で多数個の検査を行うのが難しいものとなっている。

しかも、検査結果から不良品を排除する時には、部品の案内路をなすガイド台をスライドさせて不良品排除口を設けこの不良品排除口から不良品を排除するようにしているが、ガイド台をスライドさせる機構を装置に取付けねばならず、装置の外観を損なっている。

その上、ナット等のめねじ部の傷の有無を判定する場合には、めねじ部の一部を判定する方法はあるものの、めねじ部全面にわたって検査する方法がないのが現状である。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、所定位置に配置された被検査部品に光を照射する投光装置を配置するとともに、被検査部品の反射光を受ける位置にＣＣＤカメラを配置し、被検査部品の反射状態を画像情報としてＣＣＤカメラで取り込み、この画像情報から被検査部品表面の傷の有無を判定するように構成した部品傷検査装置であって、被検査部品を載置して回転させる回転台を設け、回転台が回転する間ＣＣＤカメラにより所定回転角毎被検査部品の反射状態を取り込むように構成したことを特徴としている。前記回転台は、被検査部品を吸着する磁力を持つていてもよい。

また、前記回転台と同一面を持つ保持台と、この保持台に沿って回転するインデックステーブルとを配置し、このインデックステーブルの外周部に所定分割角毎に収納溝を設けてこの収納溝を回転台上で停止するように構成してもよく、インデックステーブルの収納溝に被検査部品を案内するシュート部を配置してもよい。

さらに、前記インデックステーブルを、シュート部の両側に配置し、シュート部の先端付近に配置された振り分けレバーにより被検査部品を振り分けるように構成してもよい。

しかも、前記保持台に不良品排除溝を設け、この不良品排除溝には保持台と同一面上に位置する底板を配置し、この底板を保持台から下方に回動するように構成してもよい。

その上、前記回転台の斜め上方に投光装置を付設したＣＣＤカメラを配置し、回転台が回転する間ＣＣＤカメラにより所定回転角毎被検査部品のめねじ部の反射状態を取り込むように構成してもよい。

本発明の部品傷検査装置によれば、被検査部品を載置して回転させる回転台を有するため、傷の部分と傷のない表面との画像の濃淡が大きい部分を検査エリアとして所定回転角毎に取り込むことにより、被検査部品の全周の検査を円滑に行うことができる。

なお、インデックステーブルを配置して、被検査部品をシュート部から取り出すようにしている場合には、部品供給時間を最小限に抑えて検査を行うことができる。また、前記インデックステーブルをシュート部の両側に配置してこれらインデックステーブルに交互に被検査部品を送るようにしている場合には、検査を２系統で行うことができるので、被検査部品の全周検査に時間がかかるものの、実質的に検査時間を半減させることができる。さらに、保持台に不良品排除溝を設け、この不良品排除溝に回動自在な底板を配置する場合には、底板の駆動部を保持台下面に取付けることができ、装置の外観を損ねることがない。しかも、回転台の斜め上方にＣＣＤカメラを配置した場合には、回転台が回転する間に所定回転角毎にめねじ部の反射状態を取り込むことができるので、被検査部品のめねじ部全面の傷の有無を判定できる。

本発明に係る部品傷検査装置の要部平面図。 本発明に係る部品傷検査装置の一部を切り欠いた要部正面図。 本発明に係る回転台の要部拡大図。 本発明に係るＣＣＤカメラの取付け状態の説明図。 本発明に係る部品傷検査装置の動作説明図。 本発明に係る底板の動作説明図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２において、１は部品傷検査装置であり、基台（図示せず）に第１スペーサ１ａを介してベースプレート２が取付けられている。このベースプレート２には、第２スペーサ２ａを介して保持台３が取付けられており、この保持台３の中央付近にはシュート取付け溝（図示せず）が設けられている。このシュート取付け溝には部品供給フィーダ（図示せず）のシュート部４が保持台３と接触しないように配置されており、シュート部４の振動が保持台３に伝わらないように構成されている。また、前記シュート部４は被検査部品の一例の鍔付きナット５（以下、ナットという）を案内する側壁を有し、部品供給フィーダから供給されるナット５が鍔部を上方にして一列に整列供給されるように構成されている。さらに、このシュート部４の先端には側壁のない平面を備えた移載台４ａが設けられており、この移載台４ａの上面は前記保持台３の上面と同一面上に位置して後記収納溝８ａ，８ｂに連通可能に構成されている。

前記保持台３には、シュート部４の両側に位置してかつ第１軸受６ａ，６ｂを介してインデックステーブル７ａ，７ｂが配置されており、このインデックステーブル７ａ，７ｂの外周付近には所定分割角毎にＵ字形状をなす収納溝８ａ，８ｂが複数個設けられている。前記インデックステーブル７ａ，７ｂはそれぞれ第１カップリング９ａ，９ｂを介してベースプレート２に固定されたテーブル駆動モータ１０ａ，１０ｂに連結されている。このテーブル駆動モータ１０ａ，１０ｂは、後記する傷検査完了または後記する不良品排除完了により所定分割角毎回転して各ステーションで各収納溝８ａ，８ｂを停止させるように構成されている。前記インデックステーブル７ａ，７ｂのステーションは、前記移載台４ａの側面位置の移載ステーション、これと直交する位置にある検査ステーション、検査ステーションと直交する位置にある不良品排除ステーション、その回転後方の良品排出ステーション、その他空きステーションからなっている。さらに、前記保持台３にはそれぞれのインデックステーブル７ａ，７ｂと同心の円弧面を持つ薄板様の第１ガイド板１１ａ，１１ｂおよび第２ガイド板１２ａ，１２ｂが取付けられており、これらガイド板１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂと後記補助ガイド３２ａ，３２ｂとによりナット５を後記良品排出溝３４ａ，３４ｂまで案内するように構成されている。

また、前記保持台３には移載台４ａの両側に位置してストッパ穴（図示せず）が穿設されており、これらストッパ穴には昇降自在なストッパ１３ａ，１３ｂが配置されている。これらストッパ１３ａ，１３ｂの昇降源１４ａ，１４ｂはいずれもベースプレート２の側面に取付けられたストッパ台１５に固定されており、後記振り分けレバー２０の作動に併せて作動するように構成されている。

さらに、前記保持台３には第３スペーサ１６を介してユニット取付け台１７が配置されており、このユニット取付け台１７の下面には振り分けユニット１８の駆動部１９が取付けられている。この駆動部１９は前記インデックステーブル７ａ，７ｂの下方で旋回する振り分けレバー２０を駆動するように構成されており、振り分けレバー２０が所定角往復旋回して移載台４ａ上の次のナット５が交互にインデックステーブル７ａ，７ｂに供給されるように構成されている。この駆動部１９は、めねじ検査完了および振り分けレバー２０の先端から離れた位置にあるインデックステーブル７ｂ（または７ａ）の回転完了を待って駆動されるように構成されている。

前記移載台４ａの上方には、ベースプレート２に取付けられた第１カメラ台２１を介してめねじ検査用ＣＣＤカメラ２２が配置されており、ナット５に斜め方向から光を照射してその反射状態を画像情報として取り込むように構成されている。このめねじ検査用ＣＣＤカメラ２２で取り込んだ画像情報は、画像処理されてめねじの有無が判定され、この判定結果がナット毎に順次制御装置（図示せず）に記憶されるように構成されている。

一方、前記保持台３には前記検査ステーションの位置に回転台溝２３ａ，２３ｂが設けられており、この回転台溝２３ａ，２３ｂには図３に示すように保持台３と同一平面上に移載面を持つ回転台２４ａ，２４ｂが第２軸受３６ａ，３６ｂを介して回転自在に配置されている。また、この回転台２４ａ，２４ｂは、第２カップリング３５ａ，３５ｂを介して前記ベースプレート２に固定されたワーク回転モータ２５ａ，２５ｂの回転を受けるように構成され、しかもこのワーク回転モータ２５ａ，２５ｂはそれぞれ対応するインデックステーブル７ａ，７ｂが所定分割角回転した後に１回転するように構成されている。さらに、前記回転台２４ａ，２４ｂはわずかに磁化された磁石板２６ａ，２６ｂを有し、回転台２４ａ，２４ｂが回転する時にはナット５を吸着して固定し、収納溝８ａ，８ｂの移動時にはナット５を回転台２４ａ，２４ｂから離脱させることができるように構成されている。

前記回転台２４ａ，２４ｂそれぞれの正面位置には、ベースプレート２に固定された投光台（図示せず）を介してリング状の投光部２８ａ，２８ｂを持つ投光装置２７ａ，２７ｂが配置されており、回転台２４ａ，２４ｂに載置されるナット５の表面に横方向から光を照射するように構成されている。また、前記回転台２４ａ，２４ｂそれぞれに対応する位置にはベースプレート２に固定された第２カメラ台（図示せず）を介してＣＣＤカメラ２９ａ，２９ｂが配置されており、このＣＣＤカメラ２９ａ，２９ｂは、図４に示すように、投光装置２７ａ，２７ｂと回転台２４ａ，２４ｂとのなす直線上の位置よりもわずかに外側に偏心して位置し、回転台２４ａ，２４ｂに載置されるナット５の表面の反射状態を画像情報として取り込むように構成されている。また、このＣＣＤカメラ２９ａ，２９ｂは回転台２４ａ，２４ｂに載置されるナット５の中心よりをわずかに外側に位置する所定幅の表面を検査エリアとするように調整されており、この検査エリアが横方向からの光の照射が多く、傷の陰影が明瞭となる領域となっている。さらに、前記ＣＣＤカメラ２９ａ，２９ｂは検査エリア内の反射状態を画像情報として数十回取り込み、これら情報からナット５の全周の傷検査が行われるように構成されている。

前記保持台３には、不良品排除ステーションの位置に不良品排除溝３０ａ，３０ｂが設けられており、この不良品排除溝３０ａ，３０ｂには保持台３と同一平面上に平面を持つ底板３１ａ，３１ｂが配置されている。この底板３１ａ，３１ｂは、インデックステーブル７ａ，７ｂと同心の円弧面を持つ薄板様の補助ガイド３２ａ，３２ｂを有し、底板３１ａ，３１ｂ上をナット５が移動できる案内路を形成している。また、前記底板３１ａ，３１ｂはベースプレート２に取付けられた底板駆動モータ３３ａ，３３ｂにより所定角度下方に回動するように構成されており、常時はその駆動軸（図示せず）をロック状態に保持し、底板３１ａ，３１ｂ上に供給されるナット５が不良品情報を持つ時には、底板駆動モータ３３ａ，３３ｂが作動して底板３１ａ，３１ｂを高速で開放し、その後元位置に復帰するように構成されている。また、前記保持台３には良品排出ステーションの位置に良品排出溝３４ａ，３４ｂが設けられており、この良品排出溝３４ａ，３４ｂの下方には良品シュート（図示せず）を介して良品のナット５を収納する良品収納箱（図示せず）が配置されている。

上記部品傷検査装置において、図５に示すようにナット５がその鍔部を上方にしてシュート部４上を一列に整列供給され、その最先端のナット５がシュート部４の移載台４ａに達して一方のストッパ１３ｂと振り分けレバー２０とに当接して停止する。この時、その斜め上方からめねじ検査用ＣＣＤカメラ２２に付設の投光ユニット（図示せず）からナット５のめねじ部に光が照射され、めねじ検査用ＣＣＤカメラ２２がめねじ部の反射状態を画像情報として取り込む。この画像情報からナット５の良否が検出され、不良が検出されると、その不良品情報が制御装置で記憶される。

前記めねじ部の良否判定が完了した時に、振り分けレバー２０の先端から離れた位置にあるインデックステーブル７ｂ（インデックステーブル７ａの場合にも、以下同様）の所定分割角の回転が完了していると、ナット５を係止するストッパ１３ｂの昇降源１４ｂが作動し、そのストッパ１３ｂが後退する。同時に、振り分けユニット１８の駆動部１９が作動して振り分けレバー２０が所定角度回動し、ナット５は前記インデックステーブル７ｂの収納溝８ｂに供給される。その後、他方のストッパ１３ａの昇降源１４ａが作動してこのストッパ１３ａが突出状態となって、振り分けレバー２０とともに次のナット５を移載台４ａで係止する。この動作が繰り返され、移載台４ａに達したナット５が交互に２個のインデックステーブル７ａ，７ｂの収納溝８ａ，８ｂに供給される。これにより、ナット５の表面の傷検査を２系統で行うことができる。

一方、インデックステーブル７ｂの検査ステーションでの検査が完了すると、テーブル駆動モータ１０ｂが作動し、インデックステーブル７ｂが所定分割角回転して停止する。これにともない、検査ステーションの回転台２４ｂ上から検査済みのナットが押し出され、この回転台２４ｂ上に隣接の収納溝８ｂに供給されたナット５が供給される。これが検出センサ（図示せず）により検出されると、このナット５に対応する不良品情報の有無が判定される。この時、このナット５に対して不良品情報が含まれていると、傷検査は行わずに不良品排除ステーションでの不良品排除がある時にはその排除完了を待って、それ以外の時はただちにテーブル駆動モータ１０ｂを駆動する。このテーブル駆動モータ１０ｂの駆動により、インデックステーブル７ｂは所定分割角回動して停止し、次のナット5の供給に備える。

前記回転台２４ｂ上に供給されたナット５が不良品情報を持ってない時には、投光装置２７ｂから光が照射されるとともに、ワーク回転モータ２５ｂが作動する。このワーク回転モータ２５ｂの回転により、回転台２４ｂが１回転し、この間にＣＣＤカメラ２９ｂによりナット５の反射状態が画像情報として取り込まれる。この時、画像情報が得られる検査エリアではナット５の中心からわずかに偏心した位置の所定幅で、横方向からの光の量が多いことから、ナット５の表面に傷がある時には、傷が陰影として明確に現われる。しかも、投光装置２７ｂの投光部２８ｂはリング状をなしているため、へこみ傷等がある時にはそのへこみ傷の全周方向から光が照射され、これらが乱反射してＣＣＤカメラ２９ｂに達せず、傷の陰影はさらに明確となる。これら画像情報が画像処理されて傷の有無判定が行われ、ナット５の表面に傷が検出されると、ナット毎に不良品情報が制御装置で記憶される。

また、前記インデックステーブル７ｂの回転完了時に、収納溝８ｂに案内されたナット５が不良品排除ステーションの底板３１ｂ上に達して停止すると、不良品情報の有無が判断される。このナット５に不良品情報が記憶されてない時には、インデックステーブル７ｂの回動を待つ。一方、前記ナット５に不良品情報が記憶されている時には、図６に示すように、底板駆動モータ３３ｂが作動して、底板３１ｂが高速で回動して傾斜する。そのため、底板３１ｂ上のナット５はその自重で落下する。その後、底板３１ｂは所定位置に復帰し、次のナット５に備える。

さらに、前記インデックステーブル７ｂの回転完了時に、収納溝８ｂに案内されたナット５が良品排出ステーションの良品排出溝３４ｂに達すると、良品排出溝３４ｂからナット５が良品シュート上に落下し、良品箱に収納される。

なお、本実施態様では、回転台２４ａ，２４ｂは１回転するように構成されているが、これを１回転以上回転させて、検査エリアを重複するようにしてもよい。また、めねじ検査はシュート部４上で行われているが、インデックステーブル７ａ，７ｂ内の空きステーションに別に回転台（図示せず）を設けるとともに、投光装置を付設したＣＣＤカメラをその斜め上方に配置し、回転台を１回転させる間のめねじ部の反射状態を画像情報として取り込むようにしてもよい。この場合、ナットのめねじ部の全周に傷があるか否かを判定することができる。

１ 部品傷検出装置
１ａ 第１スペーサ
２ ベースプレート
２ａ 第２スペーサ
３ 保持台
４ シュート部
４ａ 移載台
５ 鍔付きナット
６ａ，６ｂ 第１軸受
７ａ，７ｂ インデックステーブル
８ａ．８ｂ 収納溝
９ａ，９ｂ 第１カップリング
１０ａ，１０ｂ テーブル駆動モータ
１１ａ，１１ｂ 第１ガイド板
１２ａ，１２ｂ 第２ガイド板
１３ａ，１３ｂ ストッパ
１４ａ，１４ｂ 昇降源
１５ ストッパ台
１６ 第３スペーサ
１７ ユニット取付け台
１８ 振り分けユニット
１９ 駆動部
２０ 振り分けレバー
２１ 第１カメラ台
２２ めねじ検査用ＣＣＤカメラ
２３ａ，２３ｂ 回転台溝
２４ａ，２４ｂ 回転台
２５ａ，２５ｂ ワーク回転モータ
２６ａ，２６ｂ 磁石板
２７ａ，２７ｂ 投光装置
２８ａ，２８ｂ 投光部
２９ａ，２９ｂ ＣＣＤカメラ
３０ａ，３０ｂ 不良品排除溝
３１ａ，３１ｂ 底板
３２ａ，３２ｂ 補助ガイド
３３ａ，３３ｂ 底板駆動モータ
３４ａ，３４ｂ 良品排出溝
３５ａ，３５ｂ 第２カップリング
３６ａ，３６ｂ 第２軸受

Claims (4)

1. 所定位置に配置された被検査部品に光を照射する投光装置を配置するとともに、被検査部品の反射光を受ける位置にＣＣＤカメラを配置し、被検査部品の反射状態を画像情報としてＣＣＤカメラで取り込み、この画像情報から被検査部品表面の傷の有無を判定するように構成した部品傷検査装置であって、
   被検査部品を載置して回転させる回転台を設け、この回転台と同一面を持つ保持台と、この保持台に沿って回転するインデックステーブルとを配置し、このインデックステーブルの外周部に所定分割角毎に収納溝を設けてこの収納溝を回転台上で停止するように構成し、回転台が回転する間ＣＣＤカメラにより所定回転角毎被検査部品の反射状態を取り込むように構成したことを特徴とする部品傷検査装置。
2. インデックステーブルの収納溝に被検査部品を案内するシュート部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の部品傷検査装置。
3. インデックステーブルは、シュート部の両側に配置され、シュート部の先端付近に配置された振り分けレバーにより被検査部品を振り分けるよう構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の部品傷検査装置。
4. 保持台は不良品排除溝を有し、この不良品排除溝には保持台と同一面上に位置する底板を配置し、この底板を保持台から下方に回動するように構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の部品傷検査装置。

Images