(57)【要約】【課題】検査ステージからの反射光の影響を受けずにエッジ部分及び表面の状態を鮮明に抽出することができる円形若しくはリング状ワークの検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】円形若しくはリング状ワーク３を水平に載置する検査ステージ１と、該検査ステージ１の中心軸Ｌに沿った上方に設置され検査ステージ１上のワーク３の画像を撮像する撮像手段６と、該撮像手段６と検査ステージ１との間にあって撮像手段６の光軸と略同軸状に検査ステージ１上を照射することができる照射手段５とよりなり、上記検査ステージ１上にはテーパ面２ａを含むワーク保持部４が形成され、該テーパ面２ａは照射手段５からの照射光による反射光が撮像手段６に入光しないようなテーパ角度とされていることを特徴とする。【選択図】図１
2006053105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形若しくはリング状ワークを水平に載置する検査ステージと、該検査ステージの中心軸に沿った上方に設置され検査ステージ上のワークの画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段と検査ステージとの間にあって撮像手段の光軸と略同軸状に検査ステージ上を照射することができる照射手段とよりなり、上記検査ステージ上にはテーパ面を含むワーク保持部が形成され、該テーパ面は照射手段からの照射光による反射光が撮像手段に入光しないようなテーパ角度とされていることを特徴とする円形若しくはリング状ワークの検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の円形若しくはリング状ワークの検査装置において、
上記テーパ面は、ワークの位置決め基準面を兼ねることを特徴とする円形若しくはリング状ワークの検査装置。
【請求項３】
円形若しくはリング状ワークを、中心軸に沿った上方に撮像手段が設置された検査ステージ上のテーパ面を含むワーク保持部に水平に載置し、上記撮像手段と検査ステージとの間に設置された照射手段により検査ステージ上のワークを照射しながら、撮像手段により上記テーパ面による反射光が入光しないようにして検査ステージ上のワークの画像を撮像するようにしたことを特徴とする円形若しくはリング状ワークの検査方法。
【請求項４】
請求項３記載の円形若しくはリング状ワークの検査方法において、
上記テーパ面は、ワークの位置決め基準面を兼ねることを特徴とする円形若しくはリング状ワークの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｏリング等のリング状部材或いは円板状部材の外形エッジ（バリや欠け）や表面の状態を検査する装置および検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種シール部分に用いられるＯリング等のリング状部材或いは円板状部材は、成形或いは打抜きによって製せられ、検査工程を経て製品として出荷される。このような製造過程では、リング状部材或いは円板状部材のエッジ部にバリ、欠け等或いは表面に傷等が生じることがあり、検査工程でこれら不具合のあるワークをチェックし不良品として取り除く必要がある。特許文献１、２は、Ｏリング等のリング状部材の検査方法を開示するものであり、これらは概ね、検査ステージ上にワークとしてのＯリングを置き、照明光をこれに照射し、ＣＣＤカメラ等（撮像手段）でワークを撮像してその表面の状態を観察するものである。
【特許文献１】特許第２８５８１９４号公報
【特許文献２】特許第２９８１７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されたＯリングの検査方法では、検査ステージ（ベルト）上に置かれたＯリングを上方より照明し、その反射光を照明光と同光軸のＣＣＤカメラで撮像してその撮像画像から製品の良否を判定する。この場合、ベルト表面と光軸とは略垂直であり、Ｏリング近傍のベルト表面から反射した光もＣＣＤカメラに入光することになる為、Ｏリングの表面とベルト表面とのコントラストが出にくく、エッジ部分や表面の鮮明な画像を十分に抽出することができないと言う指摘がなされていた。また、特許文献２に開示されたＯリングの検査方法は、Ｏリングを半透明なガラス板上に置き、下から照明しながら上方よりＯリングを撮像するものである。この検査方法によれば、エッジ部の輪郭は鮮明に撮像されるが、Ｏリングの上面は影となる為、その部分の凹みや傷等の画像が視認されにくくなることが予想される。また、突起状のバリの判別には適するが、なだらかに分布するバリは、エッジ部の輪郭との区別がつかずその判別ができなかった。
【０００４】
本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、検査ステージからの反射光の影響を受けずにエッジ部分及び表面の状態を鮮明に抽出することができる円形若しくはリング状ワークの検査装置および検査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に係る円形若しくはリング状ワークの検査装置は、円形若しくはリング状ワークを水平に載置する検査ステージと、該検査ステージの中心軸に沿った上方に設置され検査ステージ上のワークの画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段と検査ステージとの間にあって撮像手段の光軸と略同軸状に検査ステージ上を照射することができる照射手段とよりなり、上記検査ステージ上にはテーパ面を含むワーク保持部が形成され、該テーパ面は照射手段からの照射光による反射光が撮像手段に入光しないようなテーパ角度とされていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明に係る円形若しくはリング状ワークの検査方法は、円形若しくはリング状ワークを、中心軸に沿った上方に撮像手段が設置された検査ステージ上のテーパ面を含むワーク保持部に水平に載置し、上記撮像手段と検査ステージとの間に設置された照射手段により検査ステージ上のワークを照射しながら、撮像手段により上記テーパ面による反射光が入光しないようにして検査ステージ上のワークの画像を撮像するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
そして、この検査装置および検査方法においては、請求項２或いは請求項４の発明のように、上記テーパ面が、ワークの位置決め基準面を兼ねるものとすることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１或いは３の発明によれば、照射手段から照射された照射光の内、ワーク保持部におけるテーパ面で反射する光は撮像手段に入光しないようになされているから、撮像手段による撮像画像では、背景としての検査ステージの表面とワークとのコントラストが大きく、従って、そのエッジ部分の画像が鮮明に抽出され、バリや欠け等が画像を通じて確実に視認・把握される。また、正反射光によるワーク表面の画像は撮像手段により撮像されるから、その表面の凹みや傷等の欠陥部分が鮮明に抽出され、これらにより、検査精度の著しい向上を図ることができる。また、請求項２或いは４の発明のように、テーパ面が、ワークの位置決め基準面を兼ねるものとすれば、ワークを所定の検査位置に正確に位置決め載置することができ、検査精度が一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明の円形若しくはリング状ワークの検査装置の１例を示す概略的正面図、図２は部分拡大図、図３はその変形例を示す図２と同様図、図４は他の実施形態の図２と同様図である。
【実施例１】
【００１０】
図１及び図２はＯリング（円形若しくはリング状ワーク）の検査装置を示し、検査ステージ１の上面１ａには円錐台形状の隆起部２が形成され、この隆起部２の斜面がテーパ面２ａとされている。Ｏリング３は、このテーパ面２ａを位置決め基準面としてその内周部を沿わせるようにして上記検査ステージ１の上面１ａに載置され、この載置面としての上面１ａとテーパ面２ａとによりワーク保持部４が構成される。また、上面１ａの周辺部も外方に傾斜するテーパ面１ｂとされている。
【００１１】
上記検査ステージ１の上方には、その軸心（中心軸）Ｌと同軸的にリング照明装置（照明手段）５が設置されている。リング照明装置５は、リング照明基体５０の下面に複数のＬＥＤ或いはハロゲンランプ等からなる発光体５ａ…を周方向に等間隔で配設してなる。この発光体５ａ…の発光により、検査ステージ１上のＯリング３が照射される。更に、このリング照明装置５の上方にはＣＣＤカメラ等からなる撮像手段６が同軸的に設置され、リング照明基体５０の中空部５０ａを通じ、検査ステージ１上のＯリング３の撮像がなされる。撮像手段６で撮像された画像データは、不図示のパソコン等の画像処理装置に送信され、予め登録されている閾値データと比較されて良否の判定がされ、或いはディスプレイにアナログ画像として表示がなされる。６ａは、撮像手段６を上記画像処理装置に接続する為のリード線であるが、無線で接続するものであってもよいことは言うまでもない。
【００１２】
上記軸心Ｌは、この撮像手段６およびリング照明装置５の光軸に略合致するような位置関係に設定される。また、上記テーパ面２ａ、１ｂは、リング照明装置５の照射光Ｌ１、Ｌ２（図２参照）による反射光が撮像手段６に入光しないようなテーパ角度とされている。また、上面１ａの周縁（テーパ面１ｂの傾斜基部）Ｓの径は、Ｏリング３の外径より小とされ、これにより、照射手段５からの照射光はＯリング３によって遮断される為に、上面１ａに照射されないようになされている。即ち、載置面としての上面１ａによる正反射光が生じないようになされている。
【００１３】
上記検査装置によりＯリング３の検査を行う要領について説明する。先ず、検査ステージ１上のワーク保持部４に、製造ライン（不図示）から送られてくる半製品としてのＯリング３を、隆起部２に上から嵌め合わすようにし、テーパ面２ａを位置決め基準面としてこれに沿わせながら保持させる。次いで、リング照明装置５の発光体５ａ…を点灯させ、検査ステージ１上のＯリング３に照射する。同時に撮像手段６を作動させ、検査ステージ１上の照明されたＯリング３の撮像を行う。撮像手段６で撮像された画像は、上述のように不図示の画像処理装置に送信され、その良否判定或いはディスプレイ表示がなされる。
【００１４】
半製品としてのＯリング３は、その製造過程で、図２に示すようにエッジ部にバリ３ａ、３ｂや表面に凹みや欠け３ｃ等が生じることがあり、これらが予め定められた数（閾値）より多い場合或いは大きい場合、不良品として取り除く必要がある。而して、リング照明装置５からテーパ面２ａ、１ｂに向かう光Ｌ１、Ｌ２は、図２に示すようにテーパ面２ａ、１ｂで反射して散乱するから、これらの反射光は撮像手段６に入光されず、しかも、載置面としての上面１ａによる正反射光も生じない。従って、Ｏリング３の画像と背景画像とのコントラストが大きく、バリ３ａ、３ｂが鮮明に抽出され、また、Ｏリング３の表面の凹みや傷３ｃ等の画像も忠実に撮像されるから、その検査精度が高く、製品の良否判定が的確になされる。更に、テーパ面２ａは、Ｏリング３の位置決め基準面として機能するから、Ｏリング３が所定位置に正確に位置決め載置され、より精度の高い検査がなされる。
【００１５】
図３は上記の変形例を示すものであり、検査ステージ１の載置面としての上面１ａにはＯリング３を受止し得る周溝１ｃが凹設され、その底部には不図示の吸引装置に通じる吸引孔１ｄが形成されている。このような周溝１ｃの形成により、Ｏリング３の保持が所定位置に確実になされ、また、吸引孔１ｄにおいて白抜き矢示のように吸引させれば、Ｏリング３が周溝１ｃに安定的に受止され、振動等によっても位置ずれすることがなく、検査精度が一層向上する。その他の構成は上記と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。
【実施例２】
【００１６】
図４は、円板状部材（円形若しくはリング状ワーク）７の検査装置を示し、検査ステージ１の上面１ａには、逆円錐台形状の凹部７が形成され、この凹部８の周壁面がテーパ面８ａとされ、凹部８の底面８ｂとによりワークの保持部４が構成されている。即ち、円板状部材７は、そのエッジ部をテーパ面８ａに沿わせるようにして底面８ｂに載置することにより、ワークの保持部４に保持される。そして、図１の場合と同様にリング照明装置５の発光体５ａ…を点灯させ、検査ステージ１上の円板状部材７に照射する。同時に撮像手段６を作動させ、検査ステージ１上の照明された円板状部材７の撮像がなされる。撮像手段６で撮像された画像は、上述のように不図示の画像処理装置に送信され、その良否判定或いはディスプレイ表示がなされる。
【００１７】
斯くして、リング照明装置５からテーパ面８ａに向かう光Ｌ１は、図４に示すようにテーパ面８ａで反射して散乱するから、これらの反射光は撮像手段６に入光されない。従って、円板状部材７のエッジ部の画像と背景画像とのコントラストが大きく、バリ７ａが鮮明に抽出され、また、正反射光により円板状部材７の表面の凹みや傷７ｂ等の画像も忠実に撮像され視認されるから、その検査精度が高く、製品の良否判定が的確になされることは上記実施形態と同様である。また、本実施形態においても、図３に示す吸引手段を採用し得ることは言うまでもない。
【００１８】
尚、上記第１の実施形態では、Ｏリング３の製品検査の例について述べたが、平ワッシャ状のリング状部材の検査にも適用されることは言うまでもない。また、検査ステージは、固定されている場合の他、連続駆動するベルト上に形成し、製造ラインからの半製品をこのベルト上の検査ステージに逐次供給し、検査位置を通過させながら検査を行うようなシステムとしてもよい。その他、公知の検査シークエンスを適用させ得ることも言うまでもない。更に、照射手段としては、上記のリング照明装置の他に、同軸落写照明装置或いはスポット照明装置やバー照明装置等も採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の円形若しくはリング状ワークの検査装置の１例を示す概略的正面図である。
【図２】同部分拡大図である。
【図３】その変形例を示す図２と同様図である。他の実施形態の図２と同様図である。
【図４】他の実施形態の図２と同様図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      検査ステージ
１ｂ    テーパ面
２ａ    テーパ面
３      Ｏリング（円形若しくはリング状ワーク）
４      ワーク保持部
５      リング照明装置（照射手段）
６      撮像手段
７      円板状部材（円形若しくはリング状ワーク）
８ａ    テーパ面
Ｌ      軸心（中心軸）
【図１】
2006053105.tif 000003
【図２】
2006053105.tif 000004
【図３】
2006053105.tif 000005
【図４】
2006053105.tif 000006