JP6545989B2 - Image inspection device - Google Patents
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Description
本発明は画像検査装置に関し、特に、検査対象物(ワーク)の全面を撮影可能な画像検査装置に関する。 The present invention relates to an image inspection apparatus, and more particularly to an image inspection apparatus capable of photographing the entire surface of an inspection object (workpiece).
従来、コネクタのハウジングなどに対する外観検査は、目視による検査が主流であった。しかしながら、近年、検査精度や検査速度の向上を目的として画像検査装置の導入が望まれている。画像検査装置としては、特許文献1〜3に記載されたものが知られている。 Heretofore, visual inspection of the connector housing and the like has mainly been visual inspection. However, in recent years, introduction of an image inspection apparatus is desired for the purpose of improving inspection accuracy and inspection speed. As an image inspection apparatus, what was described in patent documents 1-3 is known.
特許文献1に記載された画像検査装置は、公転するメインテーブル上に複数のサブテーブルを設け、サブテーブルが所定の位置に到達するとサブテーブルを自転させることによってサブテーブル上の検査対象物を撮影するものである。これによれば、検査対象物の周囲を全周にわたって撮影することができるものの、検査対象物の底面部分を撮影することができない。 The image inspection apparatus described in Patent Document 1 provides a plurality of subtables on a revolving main table, and when the subtable reaches a predetermined position, the inspection object on the subtable is photographed by rotating the subtable. It is According to this, although the circumference of the inspection object can be photographed all around, the bottom portion of the inspection object can not be photographed.
特許文献2に記載された画像検査装置は2つのターンテーブルを用い、検査対象物が一方のターンテーブルにあるときには検査対象物の上面を撮影し、検査対象物が他方のターンテーブルにあるときには検査対象物の残りの5面を撮影するものである。これによれば、検査対象物の全面を撮影することができるものの、カメラが6台も必要であり、装置構成が複雑化してしまう。また、検査対象物の各面をターンテーブルの異なる公転位置で撮影する構成のため、ターンテーブルの大型化も避けられない。 The image inspection apparatus described in Patent Document 2 uses two turntables, photographs an upper surface of the inspection object when the inspection object is on one of the turntables, and performs an inspection when the inspection object is on the other turntable. The remaining five sides of the object are photographed. According to this, although the entire surface of the inspection object can be photographed, six cameras are also required, and the apparatus configuration becomes complicated. In addition, the size of the turntable can not be avoided because each surface of the inspection object is photographed at different revolving positions of the turntable.
特許文献3に記載された画像検査装置は、検査対象物を上側から保持するターンテーブルと、検査対象物を下側から保持するターンテーブルを用い、前者のターンテーブルで検査対象物の下面を撮影し、後者のターンテーブルで検査対象物の上面を撮影するものである。これによれば、検査対象物の上下面を撮影することができるものの、検査対象物の下面を撮影するカメラと、検査対象物の上面を撮影するカメラを互いに180°異なる方向に向けなければならず、装置構成が複雑化してしまう。また、検査対象物の下面を撮影するカメラは、光軸を上方向に向ける必要があるため、レンズに粉塵が付着しやすいという問題もある。 The image inspection apparatus described in Patent Document 3 uses the turntable that holds the inspection object from the upper side and the turntable that holds the inspection object from the lower side, and photographs the lower surface of the inspection object with the former turntable. And the upper surface of the inspection object is photographed on the latter turntable. According to this, although the upper and lower surfaces of the inspection object can be photographed, the camera for photographing the lower surface of the inspection object and the camera for photographing the upper surface of the inspection object should be directed in directions different from each other by 180 °. As a result, the device configuration becomes complicated. In addition, a camera for photographing the lower surface of the inspection object has a problem that dust easily adheres to the lens because the optical axis needs to be directed upward.
このように、従来の画像検査装置では、検査対象物の全面を撮影するために多数のカメラを用いるか、撮影方向が180°異なるカメラを使用する必要があり、装置構成が複雑であるという問題があった。 As described above, in the conventional image inspection apparatus, it is necessary to use a large number of cameras in order to image the entire surface of the inspection object or to use cameras with different imaging directions by 180 °, and the apparatus configuration is complicated. was there.
したがって、本発明は、検査対象物の全面を撮影可能な小型の画像検査装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a compact image inspection apparatus capable of photographing the entire surface of an inspection object.
上記の目的を達成するため、本発明による画像処理装置は、それぞれ回転可能に構成された前段インデックステーブル及び後段インデックステーブルと、前記前段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された第1及び第2の前段検査テーブルと、前記後段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された第1及び第2の後段検査テーブルと、前記第1の前段検査テーブルが前記前段インデックステーブルの第1の撮影位置にあるとき、前記第1の前段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第1の撮影手段と、前記第1の後段検査テーブルが前記後段インデックステーブルの第2の撮影位置にあるとき、前記第1の後段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第2の撮影手段と、前記第2の前段検査テーブルが前記前段インデックステーブルの第1の移載位置にあり、且つ、前記第2の後段検査テーブルが前記後段インデックステーブルの第2の移載位置にあるとき、前記第2の前段検査テーブル上に載置された検査対象物を上下反転させて前記第2の後段検査テーブルに移載する移載機構と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to the present invention has a front stage index table and a rear stage index table configured to be rotatable, respectively, and an autorotation axis that revolves in conjunction with rotation of the front stage index table. First and second pre-stage inspection tables configured to be rotatable, and first and second post-stage inspection tables configured to be rotatable around a rotation axis that revolves in conjunction with rotation of the post-stage index table And first imaging means for imaging the inspection object placed on the first front stage inspection table when the first front stage inspection table is at a first imaging position of the front stage index table; When the first subsequent inspection table is at the second imaging position of the subsequent index table, the first subsequent inspection table A second imaging unit for imaging the inspection object placed on the first stage, and the second front stage inspection table is at a first transfer position of the front stage index table, and the second rear stage inspection table is A transfer mechanism for vertically inverting the inspection object placed on the second front stage inspection table and transferring the inspection object placed on the second rear stage inspection table when in the second transfer position of the rear stage index table And.
本発明によれば、2つのインデックステーブルを用いるとともに、検査対象物を前段インデックステーブルから後段インデックステーブルに移載する際に、その上下を反転させていることから、専用のワーク反転機構などを用いることなく、検査対象物の上下を反転させることが可能となる。これにより、装置の複雑化や大型化を抑制しつつ、検査対象物の全面を撮影することが可能となる。 According to the present invention, since two index tables are used and the inspection object is transferred from the front stage index table to the rear stage index table, the upper and lower sides are reversed, so a dedicated work reversing mechanism or the like is used. It is possible to invert the upper and lower sides of the inspection object without having to This makes it possible to capture the entire surface of the inspection object while suppressing the complexity and size of the apparatus.
このように、本発明によれば、検査対象物の全面を撮影可能な小型の画像検査装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a compact image inspection apparatus capable of photographing the entire surface of the inspection object.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施形態による画像検査装置10の外観を示す略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of an
本実施形態による画像検査装置10は、カメラを用いて検査対象物を画像認識することにより、その外観の良否を判定するものである。本発明において検査対象物の種類については特に限定されないが、一例として、本実施形態においてはコネクタのハウジングが検査対象物である。コネクタのハウジングとは、対を成す導線の接続部分を覆う樹脂製の部品であり、一般的には複数対(例えば30対程度)の導線の接続部分を個々に覆うアレイ状の貫通孔を有する樹脂成型物である。本明細書においては、検査対象物を単に「ワーク」と呼ぶことがある。
The
本実施形態による画像検査装置10は、箱形の筐体11の内部に収容されており、その主要部は筐体11の前面上部に設けられた透明窓12を介して視認することができる。透明窓12は観音開きすることが可能であり、透明窓12を開くことによって画像検査装置10の内部(主にワークが流れる部分)を作業者がメンテナンスすることができる。また、筐体11の前面下部にも観音開き可能な扉13が設けられており、扉13を開くことによって画像検査装置10の内部(主に駆動機構)を作業者がメンテナンスすることができる。
The
筐体11の右側面には、検査対象となるワークをロードするためのロードテーブル14が設けられており、ロードテーブル14を介してワークが画像検査装置10の内部にロードされる。一方、筐体11の左側面には、排出されたワークを収容する3つの収容ボックス15,15A,15Bが設けられている。収容ボックス15は、良品であると判定されたワークが収容されるボックスであり、収容ボックス15A,15Bは、不良品であると判定されたワークが収容されるボックスである。
A load table 14 for loading a workpiece to be inspected is provided on the right side surface of the
さらに、筐体11の左側面の上部には、制御パネル16が設けられている。制御パネル16は、オペレータが画像検査装置10への指示を入力するためのパネルであり、画像検査の開始や終了だけでなく、画像検査に必要な各種パラメータの入力なども制御パネル16を介して行う。また、制御パネル16には、現在の動作状況、例えば、エラーの発生などの情報も表示される。
Further, a
筐体11の上面には、2つのモニタ17A,17Bが設けられている。詳細については後述するが、本実施形態による画像検査装置10は2つのカメラを備えており、その一方のカメラで撮影した画像がモニタ17Aに表示され、他方のカメラで撮影した画像がモニタ17Bに表示される。
Two
図2は、筐体11を外した状態における画像検査装置10の上面図である。また、図3は、筐体11を外した状態における画像検査装置10の主要部を示す斜視図である。但し、図面の見やすさを考慮して、図3においては後述する供給機構、排出機構及び移載機構は省略されている。
FIG. 2 is a top view of the
図2及び図3に示すように、本実施形態による画像検査装置10は、水平に並べて配置された2つのインデックステーブル20A,20Bを備えている。インデックステーブル20A,20Bは、それぞれの回転軸を中心として間欠的に回転する。このうち、インデックステーブル20Aは上流側、つまり、ロードテーブル14側に配置されており、ワークの底面を除く全面を撮影するための前段インデックステーブルを構成する。一方、インデックステーブル20Bは下流側、つまり、収容ボックス15,15A,15B側に配置されており、ワークの上面を除く全面を撮影するための後段インデックステーブルを構成する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
インデックステーブル20A,20Bには、それぞれ3つの検査テーブルが設けられている。まず、インデックステーブル20Aには前段検査テーブル21A〜23Aが設けられており、これらはインデックステーブル20Aの回転に連動して公転する。また、インデックステーブル20Bには後段検査テーブル21B〜23Bが設けられており、これらはインデックステーブル20Bの回転に連動して公転する。以下、本明細書においては、前段検査テーブル及び後段検査テーブルを単に「検査テーブル」と呼ぶことがある。尚、図2においては、検査テーブル21A,21Bの一部が照明装置31によって隠れている。
Three inspection tables are provided in each of the index tables 20A and 20B. First, the index table 20A is provided with the front stage inspection tables 21A to 23A, which revolve in conjunction with the rotation of the index table 20A. Further, the index table 20B is provided with the post-stage inspection tables 21B to 23B, which revolve in conjunction with the rotation of the index table 20B. Hereinafter, in the present specification, the first stage inspection table and the second stage inspection table may be simply referred to as an “inspection table”. In FIG. 2, a part of the inspection tables 21A and 21B is hidden by the
インデックステーブル20A,20Bの回転は間欠的であり、一度に120°公転するよう構成されている。詳細については後述するが、インデックステーブル20Aの回転とインデックステーブル20Bの回転は、交互に行われる。 The rotation of the index tables 20A and 20B is intermittent, and is configured to revolve 120 ° at a time. Although the details will be described later, the rotation of the index table 20A and the rotation of the index table 20B are alternately performed.
インデックステーブル20Aは、互いに120°の角度を成す「撮影位置」、「移載位置」及び「供給位置」を有しており、インデックステーブル20Aの回転が停止すると、検査テーブル21A〜23Aはそれぞれ「撮影位置」、「移載位置」及び「供給位置」のいずれかに位置することになる。図2及び図3に示す例では、検査テーブル21Aが「撮影位置」にあり、検査テーブル22Aが「移載位置」にあり、検査テーブル23Aが「供給位置」にある。同様に、インデックステーブル20Bは、互いに120°の角度を成す「撮影位置」、「移載位置」及び「排出位置」を有しており、インデックステーブル20Bの回転が停止すると、検査テーブル21B〜23Bはそれぞれ「撮影位置」、「移載位置」及び「排出位置」のいずれかに位置することになる。図2及び図3に示す例では、検査テーブル21Bが「撮影位置」にあり、検査テーブル22Bが「移載位置」にあり、検査テーブル23Bが「排出位置」にある。上述した「撮影位置」、「移載位置」、「供給位置」及び「排出位置」については、追って説明する図13に詳しく示されている。 The index table 20A has "imaging position", "transfer position" and "supply position" which mutually form an angle of 120. When the rotation of the index table 20A stops, the inspection tables 21A to 23A It is positioned at any of the photographing position, the transfer position, and the supply position. In the example shown in FIGS. 2 and 3, the inspection table 21A is at the "shooting position", the inspection table 22A is at the "transfer position", and the inspection table 23A is at the "supply position". Similarly, the index table 20B has “imaging position”, “transfer position” and “discharge position” which form an angle of 120 ° with each other, and when the rotation of the index table 20B is stopped, the inspection tables 21B to 23B Are respectively located at any of the “photographing position”, the “transfer position”, and the “discharge position”. In the example shown in FIG. 2 and FIG. 3, the inspection table 21B is at the “imaging position”, the inspection table 22B is at the “transfer position”, and the inspection table 23B is at the “discharge position”. The “photographing position”, the “transfer position”, the “supply position”, and the “discharge position” described above are shown in detail in FIG. 13 described later.
検査テーブル21A〜23A,21B〜23Bは、その上面にワークが載置されるテーブルであり、いずれも公転する自転軸を中心に回転可能に構成されている。具体的には、検査テーブル21A〜23Aが「撮影位置」にある場合、後述する回転機構26Aによって360°自転し、検査テーブル21B〜23Bが「撮影位置」にある場合、後述する回転機構26Bによって360°自転する。
The inspection tables 21A to 23A and 21B to 23B are tables on which work pieces are placed on the upper surfaces thereof, and are all configured to be rotatable about a rotation axis that revolves. Specifically, when the inspection tables 21A to 23A are at the “shooting position”, they are rotated 360 ° by the
これに対し、検査テーブル21A〜23A,21B〜23Bが「移載位置」、「供給位置」又は「排出位置」にある場合は自転しないが、公転によってこれらの位置へ移動する際に僅かに自転することで、ワークの角度調整が行われる。例えば、検査テーブル21A〜23Aが「撮影位置」から「移載位置」に移動する際、検査テーブル21A〜23Aを僅かに自転させることによって、ワークが角度調整され、これによって後述する移載機構によるワークのハンドリングを確実に行うことができる。 On the other hand, when the inspection tables 21A to 23A and 21B to 23B are at the "transfer position", "supply position" or "discharge position", they do not rotate, but they slightly rotate when moving to these positions by revolution. By doing this, the angle adjustment of the work is performed. For example, when the inspection tables 21A to 23A move from the "shooting position" to the "transfer position", the work is angle-adjusted by slightly rotating the inspection tables 21A to 23A, whereby the transfer mechanism described later The workpiece can be handled reliably.
尚、インデックステーブル20A,20Bの公転や、検査テーブル21A〜23A,21B〜23Bの自転の一部は、単一の主モータを用いたカム駆動によって行われる。このため、これらテーブルの回転動作は互いに連動しており、且つ、滑らかな動きを実現することができる。 The revolution of the index tables 20A and 20B and part of the rotation of the inspection tables 21A to 23A and 21B to 23B are performed by cam drive using a single main motor. Therefore, the rotational motions of these tables are interlocked with each other, and smooth motion can be realized.
図4はインデックステーブル20Aの上面図であり、図5はインデックステーブル20Aから検査テーブル21A〜23Aを取り外した状態における上面図である。 FIG. 4 is a top view of the index table 20A, and FIG. 5 is a top view in a state where the inspection tables 21A to 23A are removed from the index table 20A.
図4に示すように、インデックステーブル20Aに設けられた3つの検査テーブル21A〜23Aには、それぞれワークを吸着保持する吸引ノズル24が設けられている。吸引ノズルは図示しないバキューム装置に接続されており、バキューム装置による吸引によってワークが吸着保持される。
As shown in FIG. 4,
また、図5に示すように、インデックステーブル20Aには、検査テーブル21A〜23Aの公転経路に沿った溝25が設けられている。検査テーブル21A〜23Aは、この溝25に沿って120°ずつ間欠的に公転し、「撮影位置」、「移載位置」及び「供給位置」のいずれかにおいて一旦停止する。そして、検査テーブル21A,22A又は23Aが「撮影位置」にて停止すると、回転機構26Aが360°回転する。図5に示すように、回転機構26Aの上部は溝25と一体化しており、溝ごと360°回転するよう構成されている。
Moreover, as shown in FIG. 5, the groove |
図6はインデックステーブル20Aの側面図であり、図7は図6のA−A線に沿った断面図である。 6 is a side view of the index table 20A, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
図6及び図7に示すように、インデックステーブル20Aの下部には、インデックステーブル20Aを公転させる回転機構27Aと、「撮影位置」にある検査テーブル21A,22A又は23Aを自転させる回転機構26Aが設けられている。回転機構26Aと回転機構27Aは、互いに別のモータによって駆動される。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
具体的には、図示しない主モータの動力が図3に示すタイミングベルト28やカム機構を介して回転機構27Aに伝達され、これによってインデックステーブル20Aが公転する。主モータの動力は、公転中である検査テーブル21A〜23Aの自転(角度調整)にも利用される。これに対し、インデックステーブル20Aの下部には、主モータとは別の自転用モータ29Aが設けられており、インデックステーブル20Aの公転が停止すると回転機構26Aを360°回転させる。これにより、検査テーブル21A,22A又は23Aが「撮影位置」にて停止すると、ワークが水平方向に360°高速回転する。
Specifically, the power of the main motor (not shown) is transmitted to the
インデックステーブル20Bの構造及び動作についても、図4〜図7を用いて説明したインデックステーブル20Aの構造及び動作と同様であることから、重複する説明は省略するが、インデックステーブル20Bの公転には回転機構27Bが用いられ、検査テーブル21B,22B又は23Bの自転には回転機構26Bが用いられる。回転機構26Bは、自転用モータ29Bによって駆動される。
The structure and operation of the index table 20B are also similar to the structure and operation of the index table 20A described with reference to FIGS. 4 to 7, and thus redundant description will be omitted. A
図2及び図3に戻って、本実施形態による画像検査装置10は2つのカメラ30A,30Bをさらに備えている。カメラ30Aは、検査テーブル21A,22A又は23Aがインデックステーブル20Aの「撮影位置」にあるとき、検査テーブル21A,22A又は23Aに載置されたワークを撮影する第1の撮影手段である。同様に、カメラ30Bは、検査テーブル21B,22B又は23Bがインデックステーブル20Bの「撮影位置」にあるとき、検査テーブル21B,22B又は23Bに載置されたワークを撮影する第2の撮影手段である。
Returning to FIG. 2 and FIG. 3, the
特に限定されるものではないが、カメラ30A,30Bとしては、テレセントリックレンズを用いた超深度カメラを用いることが好ましい。テレセントリックレンズを用いた超深度カメラは、フォーカスの合う範囲が広いためピント合わせの必要が無く、カメラ側における機械的動作が不要という利点がある。しかも、被写界深度の範囲では像の寸法変動がほとんど無いため、画像の補正も基本的に不要である。
Although not particularly limited, it is preferable to use an ultra-deep camera using a telecentric lens as the
図3に示すように、カメラ30A,30Bは「撮影位置」にあるワークを斜め上方から撮影するよう、互いに平行に配置されている。このように、カメラ30A,30Bはいずれも光軸が斜め下方向を向いていることから、レンズに粉塵が付着しにくい。そして、実際に撮影を行う際には照明装置31が点灯し、撮影に適した光がワークに照射される。特に限定されるものではないが、本実施形態では1つのカメラに対して6個の照明装置が割り当てられている。照明装置31としてはLED照明を用いることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
さらに、本実施形態による画像検査装置10は、「供給位置」にある検査テーブル21A,22A又は23A上にワークを載置する供給機構40と、「排出位置」にある検査テーブル21B,22B又は23Bからワークを排出する排出機構50と、「移載位置」にある検査テーブル21A,22A又は23A上のワークを「移載位置」にある検査テーブル21B,22B又は23Bに移載する移載機構60とを備えている。
Furthermore, the
図8は、供給機構40(又は排出機構50)の構成を示す斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the supply mechanism 40 (or the discharge mechanism 50).
供給機構40は、ロードテーブル14に供給されたワークを「供給位置」にある検査テーブル21A,22A又は23A上に載置するロボットアームであり、回動するアーム41と、アーム41の先端に設けられたチャッキング機構42を備えている。アーム41は、チャッキング機構42がロードテーブル14と検査テーブル21A,22A又は23Aとの間を往復するよう、繰り返し回動する。そして、チャッキング機構42がロードテーブル14上に位置すると、チャッキング機構42によって1個のワークがチャッキングされ、アーム41の回動によって検査テーブル21A,22A又は23Aまで運ばれる。そして、チャッキングが解除されることによって「供給位置」にある検査テーブル21A,22A又は23A上にワークが載置される。この動作を繰り返し行うことにより、アーム41が1往復するたびに1個のワークが検査テーブル21A,22A又は23A上に載置されることになる。
The
また、アーム41の回動時においては回動軸43がせり上がり、これによってチャッキングされたワークがロードテーブル14や検査テーブル21A〜23Aよりも上方に保持される。そして、チャッキング時においては回動軸43が下がり、ロードテーブル14上のワークを正しくチャッキングすることができる。同様に、チャッキングの解除時においても回動軸43が下がり、検査テーブル21A,22A又は23A上にワークを正しく載置することができる。
Further, when the
さらに、チャッキング機構42の動作は単純な開閉ストローク動作ではなく、チャッキングの直前及びチャッキングの解放直後において、開閉動作が一時的に停止し或いは低速となるよう制御される。つまり、チャッキング時においては、チャッキング機構42とワークとの隙間が例えば1mm程度まで狭くなった時点で把持動作を一時的に停止し或いは低速とし、その後、ワークを完全に把持する。一方、チャッキングの開放時においては、チャッキング機構42とワークとの隙間が例えば1mm程度まで広がった時点で開放動作を一時的に停止し或いは低速とし、その後、チャッキング機構42を完全に開く。このような動作を行うことにより、特にチャッキングの解放時において、検査テーブル21A〜23Aに載置されるワークの向きを正しく制御することが可能となる。つまり、単純な開閉ストローク動作を行った場合、チャッキングの解放時にワークが検査テーブル21A〜23A上で大きく動くおそれがあるが、上記のような制御を行うことにより、このような問題を解消することができる。
Furthermore, the operation of the
排出機構50の構成及び動作は、上述した供給機構40とほぼ同様であり、回動するアーム51と、アーム51の先端に設けられたチャッキング機構52を備えている。アーム51は、チャッキング機構52が検査テーブル21B〜23Bと排出口71〜73との間を往復するよう、繰り返し回動する。そして、チャッキング機構52が「排出位置」にある検査テーブル21B,22B又は23B上に位置すると、検査の終了したワークがチャッキング機構52によってチャッキングされ、アーム51の回動によって排出口71,72又は73まで運ばれ、チャッキングが解除される。これにより、検査の終了したワークが排出口71〜73のいずれかに運ばれることになる。
The configuration and operation of the
チャッキングしたワークを排出口71〜73のいずれに運ぶかは、カメラ30A,30Bを用いた画像検査の結果によって決まる。具体的には、カメラ30A,30Bを用いた2回の画像検査において良品と判定されたワークは、排出口71に運ばれる。排出口71は収容ボックス15に繋がっているため、良品と判定されたワークは収容ボックス15に収容される。これに対し、カメラ30Aを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは、排出口72に運ばれる。排出口72は収容ボックス15Aに繋がっているため、カメラ30Aを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは収容ボックス15Aに収容される。同様に、カメラ30Bを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは、排出口73に運ばれる。排出口73は収容ボックス15Bに繋がっているため、カメラ30Bを用いた画像検査において不良品と判定されたワークは収容ボックス15Bに収容される。
Whether the chucked work is to be transported to the
図9は移載機構60の構成を示す斜視図であり、図10は移載機構60の構成及び動作を示す側面図である。
FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the
移載機構60は、前段のインデックステーブル20Aの「移載位置」にあるワークを後段のインデックステーブル20Bの「移載位置」に移載するロボットアームであり、180°回動するアーム61と、アーム61の先端に設けられたチャッキング機構62を備えている。アーム61の回動は、チャッキング機構62がインデックステーブル20Aの「移載位置」とインデックステーブル20Bの「移載位置」との間を往復するよう、繰り返し行われる。そして、チャッキング機構62が「移載位置」に停止している検査テーブル21A,22A又は23A上に移動すると、チャッキング機構62によって1個のワークがチャッキングされ、アーム61の回動によって、「移載位置」に停止している検査テーブル21B,22B又は23Bまで運ばれる。そして、チャッキングが解除されることにより、ワークが「移載位置」にある検査テーブル21B,22B又は23B上に移載される。この動作を繰り返し行うことにより、アーム61が1往復するたびに1個のワークがインデックステーブル20Aからインデックステーブル20Bへと受け渡される。
The
図10に示すように、アーム61の回動は180°の往復運動である。図10において、破線で示すアーム61の位置がチャッキング又はその開放を行う位置である。かかる動作により、ワークがインデックステーブル20Aからインデックステーブル20Bへと受け渡されると、ワークの上下が反転することになる。したがって、インデックステーブル20A上におけるワークの底面は、インデックステーブル20B上では上方を向くことになる。これにより、インデックステーブル20Aの「撮影位置」においてワークを水平方向に360°回転させながら撮影した後、インデックステーブル20Bの「撮影位置」においてワークを水平方向に360°回転させながら撮影すれば、ワークの全面を撮影することが可能となる。
As shown in FIG. 10, the pivoting of the
尚、チャッキング機構62の動作は単純な開閉ストローク動作ではなく、上述した供給機構40と同様、チャッキングの直前及びチャッキングの解放直後において、開閉動作が一時的に停止し或いは低速となるよう制御される。これにより、特にチャッキングの解放時において、検査テーブル21B〜23Bに載置されるワークの向きを正しく制御することが可能となる。
Incidentally, the operation of the
また、本実施形態においては、供給機構40、排出機構50及び移載機構60の動作についても、主モータを用いたカム駆動が利用される。これにより、インデックステーブル20A,20Bの公転、検査テーブル21A〜23A,21B〜23Bの自転の一部、供給機構40の動作、排出機構50の動作、並びに、移載機構60の動作が互いに連動したものとなり、各動作間におけるタイミングにずれが生じることがない。尚、「撮影位置」における検査テーブル21A〜23A,21B〜23Bの回転に主モータの動力を利用することも可能であるが、「撮影位置」における検査テーブル21A〜23A,21B〜23Bの回転は高速であることが望ましいため、本実施形態では、かかる動作の動力として、主モータとは別の自転用モータ29A,29Bを用いている。
In the present embodiment, the cam drive using the main motor is also used for the operations of the
以上が本実施形態による画像検査装置10の機械的構造及びその動作である。
The above is the mechanical structure and the operation of the
図11は、本実施形態による画像検査装置10のシステム構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing the system configuration of the
図11に示すように、本実施形態による画像検査装置10は、カメラ30A,30Bの撮影画像を受けてこれを画像処理する制御部90を備えている。制御部90は、主モータ81、自転用モータ29(29A,29B)、バキューム装置82などの動作を制御する役割も果たす。制御部90は制御パネル16及びモニタ17A,17Bに接続されており、制御パネル16を介してオペレータが入力した指示は、制御部90に伝達される。また、現在の動作状況などは、制御部90による制御のもと、制御パネル16及びモニタ17A,17Bに表示される。
As shown in FIG. 11, the
制御部90の重要な役割は、カメラ30A,30Bの撮影画像に基づいたワークの良否判定である。図11に示すように、制御部90には画像処理装置91が含まれており、この画像処理装置91によってワークの良否判定が行われる。まず、ワークWの外形が図12に示す略直方体形状である場合、カメラ30Aは、F面を底面とした状態のワークWを水平方向に360°回転させながら撮影を行う。このため、F面を除く5面(A面、B面、C面、D面、E面)を斜め方向から撮影した画像を得ることができる。そして、ワークWがインデックステーブル20Aからインデックステーブル20Bに移載されると、移載機構60によって上下が反転される。これにより、カメラ30Bは、A面を底面とした状態のワークWを水平方向に360°回転させながら撮影を行うため、A面を除く5面(B面、C面、D面、E面、F面)を斜め方向から撮影した画像を得ることができる。
An important role of the
このようにして得られた撮影画像は制御部90に送られ、制御部90内の画像処理装置91によって解析される。画像処理装置91はハードウェアであっても構わないし、その一部がソフトウェアであっても構わない。
The photographed image obtained in this manner is sent to the
画像処理装置91は、カメラ30Aによって得られたワークの撮影画像を解析した結果、撮影面(A面、B面、C面、D面、E面)に異常が見つからなければ良品判定し、少なくとも1つの撮影面に異常が見つかれば不良品判定する。同様に、画像処理装置91は、カメラ30Bによって得られたワークの撮影画像を解析した結果、撮影面(B面、C面、D面、E面、F面)に異常が見つからなければ良品判定し、少なくとも1つの撮影面に異常が見つかれば不良品判定する。
As a result of analyzing the photographed image of the workpiece obtained by the
そして、カメラ30A,30Bの撮影画像に基づいた判定が両方とも良品判定であれば、制御部90は排出機構50を制御し、アーム51を排出口71まで移動させる。これにより、当該ワークが排出口71を介して収容ボックス15に収容される。
Then, if the determinations based on the photographed images of the
これに対し、カメラ30Aの撮影画像に基づいた判定が不良品判定であれば、制御部90は排出機構50を制御し、アーム51を排出口72まで移動させる。これにより、当該ワークが排出口72を介して収容ボックス15Aに収容される。同様に、カメラ30Bの撮影画像に基づいた判定が不良品判定であれば、制御部90は排出機構50を制御し、アーム51を排出口73まで移動させる。これにより、当該ワークが排出口73を介して収容ボックス15Bに収容される。
On the other hand, if the determination based on the captured image of the
このようにして、良品であるワークと不良品であるワークが自動的に分類される。しかも、本実施形態では、カメラ30Aの撮影画像に基づいて不良品判定されたワークと、カメラ30Bの撮影画像に基づいて不良品判定されたワークを分けて収容していることから、不良の発生原因を速やかに解明することが可能となる。
In this way, the non-defective work and the non-defective work are automatically classified. Moreover, in the present embodiment, since the work determined as a defective product based on the photographed image of the
図13は、インデックステーブル20A,20Bの公転動作と、供給機構40、排出機構50及び移載機構60の動作との関係を説明するための模式図である。尚、図13に示す符号W1〜W5は、この順にロードされたワークを指す。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the relationship between the revolving operation of the index tables 20A and 20B and the operations of the
まず、図13(a)は、カメラ30Aによる撮影を行う第1の状態を示している。この状態においてはインデックステーブル20Aの回転は停止しており、「撮影位置」にある検査テーブル21A上のワークW4が360°回転しながらカメラ30Aによって撮影される。この時、「移載位置」にある検査テーブル22A上のワークW3は、移載機構60によってチャッキングされる。さらに、「供給位置」にある検査テーブル23A上には、供給機構40によって新たなワークW5が載置される。このように、第1の状態においては、インデックステーブル20Aが停止した状態で、撮影、移載、供給が並行して実行される。
First, FIG. 13A shows a first state in which shooting is performed by the
一方、第1の状態においてはインデックステーブル20Bが回転しており、「撮影位置」にあった検査テーブル23Bは「排出位置」へと移動し、「排出位置」にあった検査テーブル22Bは「移載位置」へと移動し、「移載位置」にあった検査テーブル21Bは「撮影位置」へと移動する。この移動は、インデックステーブル20Aにおいて撮影、移載、供給が行われている間に並行して実行される。 On the other hand, in the first state, the index table 20B is rotating, the inspection table 23B at the "shooting position" moves to the "discharge position", and the inspection table 22B at the "discharge position" The inspection table 21B, which has been moved to the loading position, is moved to the shooting position. This movement is performed in parallel while imaging, transfer, and supply are being performed in the index table 20A.
そして、インデックステーブル20B上の各検査テーブル21B〜23Bの移動が完了すると、図13(b)に示す第2の状態に移行する。第2の状態は、カメラ30Bによる撮影を行う状態であり、この状態においてはインデックステーブル20Bの回転は停止しており、「撮影位置」にある検査テーブル21B上のワークW2が360°回転しながらカメラ30Bによって撮影される。この時、「移載位置」にある検査テーブル22Bには、移載機構60によってワークW3が搭載される。さらに、「排出位置」にある検査テーブル23B上のワークW1は、排出機構50によってチャッキングされる。このように、第2の状態においては、インデックステーブル20Bが停止した状態で、撮影、移載、排出が並行して実行される。
Then, when the movement of each of the inspection tables 21B to 23B on the index table 20B is completed, the state is shifted to the second state shown in FIG. The second state is a state in which shooting is performed by the
一方、第2の状態においてはインデックステーブル20Aが回転しており、「撮影位置」にあった検査テーブル21Aは「移載位置」へと移動し、「移載位置」にあった検査テーブル22Aは「供給位置」へと移動し、「供給位置」にあった検査テーブル23Aは「撮影位置」へと移動する。この移動は、インデックステーブル20Bにおいて撮影、移載、排出が行われている間に並行して実行される。 On the other hand, in the second state, the index table 20A is rotating, the inspection table 21A at the "shooting position" moves to the "transfer position", and the inspection table 22A at the "transfer position" The inspection table 23A, which has been moved to the "supply position", moves to the "shooting position". This movement is performed in parallel while shooting, transfer, and discharge are being performed in the index table 20B.
本実施形態による画像検査装置10は、このような第1の状態及び第2の状態を交互に繰り返すことによって、複数のワークを断続的に移動させながら撮影する。そして、インデックステーブル20A,20Bの一方が停止し、ワークの撮影を行っている間、インデックステーブル20A,20Bの他方を回転させることによって、ワークの供給又は排出の準備を行っているので、待ち時間の発生によるスループットの低下を防止することができる。また、移載機構60は、インデックステーブル20Aが停止しているタイミングでワークのチャッキングを行い、インデックステーブル20Bが停止しているタイミングでワークの載置を行っていることから、カメラ30A,30Bによって交互に撮影を行いながら、待ち時間を発生させることなく、ワークの移載を正しく実行することが可能となる。
The
しかも、本実施形態による画像検査装置10は、アーム61が180°回動する移載機構60を用いていることから、ワークの移載時にワークの上下が自然に反転する。このため、専用のワーク反転機構などを用いることなく、ワークの上下を反転させることが可能となる。これにより、装置の複雑化や大型化を抑制しつつ、ワークの全面を撮影することが可能となる。
Moreover, since the
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments in any way, and the present invention can be implemented in various aspects without departing from the scope of the present invention. Of course.
例えば、上記実施形態による画像検査装置10は、1つのインデックステーブルに3つの検査テーブルを設けているが、本発明がこれに限定されるものではなく、1つのインデックステーブルに2以上の検査テーブルを設ければ足りる。
For example, although the
10 画像検査装置
11 筐体
12 透明窓
13 扉
14 ロードテーブル
15,15A,15B 収容ボックス
16 制御パネル
17A,17B モニタ
20A 前段インデックステーブル
20B 後段インデックステーブル
21A〜23A 前段検査テーブル
21B〜23B 後段検査テーブル
24 吸引ノズル
25 溝
26A,26B,27A,27B 回転機構
28 タイミングベルト
29A,29B 自転用モータ
30A,30B カメラ
31 照明装置
40 供給機構
41 アーム
42 チャッキング機構
43 回動軸
50 排出機構
51 アーム
52 チャッキング機構
60 移載機構
61 アーム
62 チャッキング機構
71〜73 排出口
81 主モータ
82 バキューム装置
90 制御部
91 画像処理装置
W,W1〜W5 ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記前段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された複数の前段検査テーブルと、
前記後段インデックステーブルの回転に連動して公転する自転軸を中心にそれぞれ回転可能に構成された複数の後段検査テーブルと、
前記複数の前段検査テーブルのいずれかが前記前段インデックステーブルの第1の撮影位置にあるとき、前記第1の撮影位置にある前段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第1の撮影手段と、
前記複数の後段検査テーブルのいずれかが前記後段インデックステーブルの第2の撮影位置にあるとき、前記第2の撮影位置にある後段検査テーブル上に載置された検査対象物を撮影する第2の撮影手段と、
前記第1の撮影位置にある前記前段検査テーブルを回転させる第1の回転機構と、
前記第2の撮影位置にある前記前段検査テーブルを回転させる第2の回転機構と、
前記複数の前段検査テーブルのいずれかが前記前段インデックステーブルの第1の移載位置にあるとき、前記第1の移載位置にある前記前段検査テーブル上に載置された検査対象物をチャッキングし、前記検査対象物を上下反転させて、第2の移載位置にある前記複数の後段検査テーブルのいずれかに移載する移載機構と、を備え、
前記前段インデックステーブルの回転が停止し、且つ、前記後段インデックステーブルが回転する第1の状態と、前記後段インデックステーブルの回転が停止し、且つ、前記前段インデックステーブルが回転する第2の状態を交互に繰り返し、
前記第1の状態においては、前記第1の回転機構によって回転する前記検査対象物を前記第1の撮影手段が撮影するとともに、前記第1の移載位置にある前記前段検査テーブル上の前記検査対象物を前記移載機構によってチャッキングし、
前記第2の状態においては、前記第2の回転機構によって回転する前記検査対象物を前記第2の撮影手段が撮影するとともに、前記移載機構によってチャッキングされた前記検査対象物を前記第2の移載位置にある前記後段検査テーブル上に載置することを特徴とする画像検査装置。 A front stage index table and a rear stage index table configured to be rotatable,
A plurality of front stage inspection tables configured to be rotatable around a rotation axis that revolves in synchronization with rotation of the front stage index table;
A plurality of subsequent inspection tables each configured to be rotatable about a rotation axis that revolves in conjunction with the rotation of the subsequent index table;
When any one of the plurality of pre-stage inspection tables is at a first imaging position of the pre-stage index table, a first one of imaging the inspection object placed on the pre-stage inspection table at the first imaging position Shooting means,
When any one of the plurality of post-stage inspection tables is at the second imaging position of the post-stage index table , a second method for imaging an inspection object placed on the post-stage inspection table at the second imaging position Shooting means,
A first rotation mechanism that rotates the pre-stage inspection table at the first imaging position;
A second rotation mechanism for rotating the pre-stage inspection table at the second imaging position;
When one of the plurality of pre-stage inspection tables is at the first transfer position of the pre-stage index table, the inspection object placed on the pre-stage inspection table at the first transfer position is chucked And a transfer mechanism for inverting the inspection object up and down and transferring the inspection object to any one of the plurality of subsequent stage inspection tables at the second transfer position ,
The first state in which the previous stage index table stops rotating and the second stage index table rotates, and the second state in which the second stage index table stops rotating and the second stage index table rotates alternates. Repeat
In the first state, the first photographing unit photographs the inspection object rotated by the first rotation mechanism, and the inspection on the previous stage inspection table at the first transfer position. The object is chucked by the transfer mechanism,
In the second state, the second photographing means shoots the inspection object rotated by the second rotation mechanism, and the inspection object chucked by the transfer mechanism is the second An image inspection apparatus mounted on the post-stage inspection table located at the transfer position of
前記第2の状態においては、前記第2の回転機構によって前記検査対象物を360°回転させながら、前記第2の撮影手段が前記検査対象物を撮影することを特徴とする請求項1に記載の画像検査装置。 In the first state, the first photographing means photographs the inspection object while rotating the inspection object by 360 ° by the first rotation mechanism,
In the second state, the second photographing means photographs the inspection object while rotating the inspection object by 360 ° by the second rotation mechanism. Image inspection device.
前記複数の後段検査テーブルのいずれかが前記後段インデックステーブルの排出位置にあるとき、前記排出位置にある前記後段検査テーブルに載置された検査対象物を排出する排出機構と、をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像検査装置。Further comprising: a discharge mechanism for discharging the inspection object placed on the subsequent stage inspection table at the discharge position when any one of the plurality of subsequent stage inspection tables is at the discharge position of the subsequent stage index table; The image inspection apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記複数の後段検査テーブルは、それぞれ前記第2の撮影位置、前記第2の移載位置及び前記排出位置にある第1、第2及び第3の後段検査テーブルを含むことを特徴とする請求項3に記載の画像検査装置。The plurality of post-stage inspection tables include first, second and third post-stage inspection tables respectively located at the second imaging position, the second transfer position, and the discharge position. The image inspection apparatus according to 3.
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