(57)【要約】【課題】簡素な構成でワークの外周面に合焦可能な外観検査装置を提供する。【解決手段】外観検査装置１００は、ターンテーブル３５と、カメラ４０と、カム支持部４５と、接触子５５とを備える。ターンテーブル３５は、ワーク１０を取り付け可能であり、中心軸ＡＬ３を中心として回転可能である。カメラ４０は、中心軸ＡＬ３に垂直な光軸ＡＬ４を有し、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４を撮像する。カム支持部４５と接触子５５は、カメラ４０の光軸方向において、ワーク１０とカメラ４０との距離を保持する距離保持部を構成する。カム支持部４５は、距離保持用カム２０を支持し、ターンテーブル３５とともに回転可能である。接触子５５は、距離保持用カム２０の第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４に接触する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの外観を検査するための外観検査装置であって、
前記ワークを取り付け可能であり、中心軸を中心として回転可能なターンテーブルと、
前記中心軸に垂直な光軸を有し、前記ワークの外周面を撮像するカメラと、
前記カメラの光軸方向において、前記ワークと前記カメラとの距離を保持する距離保持部と、
を備え、
前記距離保持部は、
距離保持用カムを支持し、前記ターンテーブルとともに回転可能なカム支持部と、
前記距離保持用カムの外周面に接触する接触子と、
を有する、
外観検査装置。
【請求項２】
前記光軸方向において、前記カメラ及び前記接触子は固定され、
前記光軸方向において、前記ターンテーブル及び前記カム支持部は一体的に移動可能である、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記光軸方向において、前記カメラ及び前記接触子は一体的に移動可能であり、
前記光軸方向において、前記ターンテーブル及び前記カム支持部は固定されている、
請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記カム支持部は、前記距離保持用カムを着脱可能である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記接触子は、前記距離保持用カムの外周面上を転動可能なローラを有する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記中心軸方向から見た場合、前記カム支持部と前記接触子は、前記光軸方向に並び、
前記カム支持部と前記接触子の一方は、他方に対して前記光軸方向に付勢されている、
請求項１乃至５のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項７】
前記ワークの天面を前記カメラに向けるための立ち上げ機構を備える、
請求項１乃至６のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項８】
前記中心軸方向から見た場合、前記距離保持用カムの外周の少なくとも一部は、前記ワークの外周の少なくとも一部と一致する、
請求項１乃至７のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項９】
前記中心軸方向から見た場合、前記距離保持用カムの外周は、非円形である、
請求項１乃至８のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項１０】
前記中心軸方向から見た場合、前記距離保持用カムの外周は、多角形状であり、
前記中心軸方向から見た場合、前記距離保持用カムの外周の角部は、面取りされている、
請求項９に記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ギヤボックスやファンモータなどのワークの外観検査を行う際には、作業員が目視にて傷の有無やラベルの貼付状態を確認していた。
【０００３】
近年、省人化のために、画像処理装置を用いた外観検査が行われるようになってきた。例えば、特許文献１では、直方体のワークの複数の外周面を外観検査する手法として、ワークをターンテーブルの中心軸周りに公転させるとともにワーク自身も自転させながら、複数のカメラで各外周面を撮像する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１：特開平７−３１８５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の手法では、ワークの各外周面に焦点を合わせるために、複数のカメラを用いる必要がある。
【０００６】
一方、１台のカメラをワークの各外周面に合焦させるには、リアルタイムかつ自動でカメラの焦点を調整することが考えられるが、このような焦点調整を実行するプログラムを作成するのは容易ではない。
【０００７】
また、１台のカメラをワークの各外周面に合焦させるには、カメラとワークの外周面との距離が一定になるように、リアルタイムかつ自動でカメラを移動させる機構を設けて制御することも考えられるが、このような機構を簡素に構成するのは必ずしも容易ではない。
【０００８】
本発明は、簡素な構成でワークの外周面に合焦可能な外観検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の外観検査装置の一つの態様は、ターンテーブルと、カメラと、距離保持部とを備える。ターンテーブルは、ワークを取り付け可能であり、中心軸を中心として回転可能である。カメラは、中心軸に垂直な光軸を有し、ワークの外周面を撮像する。距離保持部は、カメラの光軸方向において、ワークとカメラとの距離を保持する。距離保持部は、カム支持部と、接触子とを有する。カム支持部は、距離保持用カムを支持し、ターンテーブルとともに回転可能である。接触子は、距離保持用カムの外周面に接触する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一つの態様によれば、簡素な構成でワークの外周面に合焦可能な外観検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るワークの斜視図
【図２】実施形態に係る距離保持用カムの斜視図
【図３】第１実施形態に係る外観検査装置の構成及び動作を説明するための模式図
【図４】第２実施形態に係る外観検査装置の構成及び動作を説明するための模式図
【図５】第３実施形態に係る外観検査装置の構成を説明するための模式図
【図６】第３実施形態に係る外観検査装置の構成を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る外観検査装置について説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。
【００１３】
なお、本明細書において、「平行」とは、物理的に厳密な意味で平行な場合だけでなく、実質的に平行な場合をも含む概念である。実質的に平行とは、１５°以下の範囲で傾いている場合をいう。
【００１４】
また、本明細書において、「垂直」とは、物理的に厳密な意味で垂直な場合だけでなく、実質的に垂直な場合をも含む概念である。実質的に垂直とは、１５°以下の範囲で傾いている場合をいう。
【００１５】
１．第１実施形態
（ワーク１０）
図１は、ワーク１０の構成を示す斜視図である。ワーク１０は、後述する外観検査装置１００による外観検査の対象物である。ワーク１０としては、ギヤボックスやファンモータなど、外観検査を要する様々な部品を用いることができる。
【００１６】
本実施形態において、ワーク１０は直方体である。ワーク１０は、第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４と、天面Ｓ５と、取付け面Ｓ６とを有する。
【００１７】
第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４は、ワーク１０の軸心ＡＬ１を中心として順番に連なっている。ワーク１０の軸心ＡＬ１は、天面Ｓ５に垂直であって、かつ、天面Ｓ５の幾何中心を通る。第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４は、互いに垂直である。第１外周面Ｓ１は、第３外周面Ｓ３の反対側に設けられる。第２外周面Ｓ２は、第４外周面Ｓ４の反対側に設けられる。
【００１８】
ワーク１０を天面Ｓ５側から見た場合、ワーク１０の外周は非円形である。具体的には、ワーク１０を天面Ｓ５側から見た場合、ワーク１０の外周は四角形状である。
【００１９】
天面Ｓ５と取付け面Ｓ６は、それぞれ第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４に連なる。天面Ｓ５と取付け面Ｓ６は、それぞれ第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４に対して垂直である。天面Ｓ５は、取付け面Ｓ６の反対側に設けられる。
【００２０】
本実施形態において、第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４は、外観検査装置１００による外観検査の対象面である。また、取付け面Ｓ６は、外観検査装置１００に取り付けられる面である。
【００２１】
（距離保持用カム２０）
図２は、距離保持用カム２０の構成を示す斜視図である。距離保持用カム２０は、外観検査装置１００に取り付けられたワーク１０とカメラ４０との距離を一定に保持するためのカムとして機能する。
【００２２】
本実施形態において、距離保持用カム２０は、角部が面取りされた直方体である。距離保持用カム２０は、第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４と、天面Ｔ５と、底面Ｔ６と、第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４とを有する。
【００２３】
第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４は、第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４を介して順番に連なっている。具体的には、第１外周面Ｔ１は、第１湾曲面Ｕ１を介して第２外周面Ｔ２に連なる。第２外周面Ｔ２は、第２湾曲面Ｕ２を介して第３外周面Ｔ３に連なる。第３外周面Ｔ３は、第３湾曲面Ｕ３を介して第４外周面Ｔ４に連なる。第４外周面Ｔ４は、第４湾曲面Ｕ４を介して第１外周面Ｔ１に連なる。第１外周面Ｔ１は、第３外周面Ｔ３の反対側に設けられる。第２外周面Ｔ２は、第４外周面Ｔ４の反対側に設けられる。
【００２４】
第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４と第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４は、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２を中心とする外周面である。距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２は、天面Ｔ５に垂直であって、かつ、天面Ｔ５の幾何中心を通る。
【００２５】
距離保持用カム２０を天面Ｔ５側から見た場合、距離保持用カム２０の外周は非円形である。具体的には、距離保持用カム２０を天面Ｔ５側から見た場合、距離保持用カム２０の外周は、面取りされた四角形状である。
【００２６】
天面Ｔ５と底面Ｔ６は、それぞれ第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４と第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４とに連なる。天面Ｔ５と底面Ｔ６は、それぞれ第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４と第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４とに対して垂直である。天面Ｔ５は、底面Ｔ６の反対側に設けられる。
【００２７】
ここで、距離保持用カム２０を天面Ｔ５側から見た場合における距離保持用カム２０の外周は、ワーク１０を天面Ｓ５側から見た場合におけるワーク１０の外周と重なる。具体的には、距離保持用カム２０の第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４は、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４と一致する。従って、天面Ｔ５側から見た距離保持用カム２０は、天面Ｓ５側から見たワーク１０と同サイズであるといえる。
【００２８】
ただし、距離保持用カム２０の第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４は、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４とは厳密には重ならない。本明細書において、同サイズとは、物理的に厳密な意味で形状及び大きさが同じである場合だけでなく、検査部分の形状及び大きさが同じである場合をも含む概念である。
【００２９】
このような距離保持用カム２０は、ワーク１０の角部を面取り加工することによって簡便に形成することができるが、これに限られるものではない。例えば、距離保持用カム２０としては、ワーク１０と同サイズの樹脂部材や金属部材を用いることができる。
【００３０】
（外観検査装置１００の構成）
図３（ａ）は、外観検査装置１００の構成を示す模式図である。
【００３１】
外観検査装置１００は、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４における外観検査を行うための装置である。
【００３２】
外観検査装置１００は、搬送部３０と、ターンテーブル３５と、カメラ４０と、カム支持部４５と、モータ５０と、接触子５５と、レール６０と、台座６５と、第１シリンダ７０と、第２シリンダ７５とを備える。
【００３３】
カム支持部４５とモータ５０と接触子５５とレール６０と第１シリンダ７０とは、カメラ４０の光軸方向におけるワーク１０とカメラ４０との距離を保持する「距離保持部」を構成する。
【００３４】
（１）搬送部３０
搬送部３０は、ワーク１０が載置される搬送面３０Ｓを有する。搬送部３０は、ターンテーブル３５と対向する位置まで、外観検査対象のワーク１０を搬送する。ワーク１０の外観検査後、搬送部３０は、ワーク１０を外部に搬送する。図３（ａ）に示す例では、搬送部３０は、紙面に垂直な方向にワーク１０を搬送する。
【００３５】
（２）ターンテーブル３５
ターンテーブル３５は、ワーク１０を取り付け可能に構成される。ターンテーブル３５は、ワーク１０が取り付けられる取付け面３５Ｓを有する。取付け面３５Ｓには、ワーク１０の取付け面Ｓ６（図１参照）が取り付けられる。ワーク１０の取付け方法は特に制限されるものではなく、例えば真空吸着法などを用いることができる。
【００３６】
ワーク１０は、ワーク１０の軸心ＡＬ１（図１参照）がターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３と一致するように、ターンテーブル３５に取り付けられる。以下の説明では、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３に平行な方向を「中心軸方向」と称する。
【００３７】
ターンテーブル３５は、中心軸ＡＬ３を中心として回転可能に構成される。具体的には、ターンテーブル３５は、カム支持部４５の先端に固定されており、カム支持部４５が中心軸ＡＬ３を中心として回転すると、ターンテーブル３５も中心軸ＡＬ３を中心として回転する。
【００３８】
なお、本実施形態において、ターンテーブル３５は板状に形成されているが、ターンテーブル３５の形状及びサイズは適宜変更可能である。
【００３９】
（３）カメラ４０
カメラ４０は、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４（図１参照）と対向するように配置される。カメラ４０は、光軸ＡＬ４を有する。カメラ４０の光軸ＡＬ４は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３に垂直であり、かつ、中心軸ＡＬ３と交差している。以下の説明では、カメラ４０の光軸ＡＬ４に平行な方向を「光軸方向」と称する。
【００４０】
カメラ４０は、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４を撮像する。カメラ４０の合焦距離Ｄ１は、予め所定値に設定されている。
【００４１】
カメラ４０は、ブラケット４１を介してレール６０に固定されている。従って、カメラ４０は、光軸方向において固定され、光軸方向には移動しない。
【００４２】
（４）カム支持部４５
カム支持部４５は、ターンテーブル３５を基準として、ワーク１０の反対側に配置される。カム支持部４５は、距離保持用カム２０を支持する。カム支持部４５は、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２がターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３と一致するように、距離保持用カム２０を支持する。カム支持部４５は、距離保持用カム２０を着脱可能に構成されている。
【００４３】
本実施形態において、カム支持部４５は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３に沿って延びる棒状部材である。カム支持部４５は、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２（図２参照）に沿って、距離保持用カム２０に挿通されている。
【００４４】
カム支持部４５の先端部は、ターンテーブル３５に固定される。カム支持部４５の基端部は、モータ５０に固定される。カム支持部４５は、モータ５０の駆動力によって、中心軸ＡＬ３を中心として回転可能である。カム支持部４５が、ターンテーブル３５とともに中心軸ＡＬ３を中心として回転すると、カム支持部４５に取り付けられた距離保持用カム２０は、カム支持部４５とともに中心軸ＡＬ３を中心として回転する。
【００４５】
ここで、中心軸方向から見た場合、距離保持用カム２０の外周の少なくとも一部は、ワーク１０の外周の少なくとも一部と一致する。具体的には、中心軸方向から見た場合、距離保持用カム２０の第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４それぞれが、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４それぞれと重なるように、距離保持用カム２０がカム支持部４５に取り付けられている。そのため、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４それぞれがカメラ４０と対向するタイミングは、距離保持用カム２０の第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４それぞれが接触子５５と接触するタイミングに同期する。
【００４６】
（５）モータ５０
モータ５０は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３を中心としてカム支持部４５を回転させる。モータ５０としては、例えば電動モータや油圧モータなどを用いることができる。
【００４７】
モータ５０は、レール６０に沿って移動可能である。すなわち、モータ５０は、光軸方向において移動可能である。そのため、モータ５０に固定されたターンテーブル３５とカム支持部４５は、光軸方向において一体的に移動可能である。
【００４８】
（６）接触子５５
接触子５５は、距離保持用カム２０に当接する。距離保持用カム２０は、後述する第１シリンダ７０の付勢力によって接触子５５に付勢される。接触子５５は、回転する距離保持用カム２０の外周面（第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４と第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４）に接触する。
【００４９】
接触子５５は、軸部５６と、ローラ５７とを有する。
【００５０】
軸部５６は、軸心ＡＬ５に沿って延びる。軸部５６の軸心ＡＬ５は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３と平行であり、かつ、カメラ４０の光軸ＡＬ４と交差している。軸部５６の基端は、レール６０に固定されている。従って、接触子５５は、光軸方向において固定され、光軸方向には移動しない。
【００５１】
ローラ５７は、軸部５６の先端に取り付けられる。ローラ５７は、軸部５６の軸心ＡＬ５を中心として回転可能である。ローラ５７は、距離保持用カム２０の外周面（第１乃至第４外周面Ｔ１〜Ｔ４と第１乃至第４湾曲面Ｕ１〜Ｕ４）に追従しながら転動可能である。
【００５２】
（７）レール６０
レール６０は、光軸方向に沿って延びる。レール６０には、モータ５０が光軸方向に沿って移動可能に取り付けられている。また、レール６０には、カメラ４０を支持するブラケット４１と、接触子５５の軸部５６とが固定されている。
【００５３】
（８）台座６５
台座６５は、レール６０の下端部を支持する。また、台座６５上には、第１シリンダ７０が載置される。台座６５には、第２シリンダ７５が連結される。
【００５４】
（９）第１シリンダ７０
第１シリンダ７０は、Ｌ字ブラケット７１を介して、カム支持部４５に連結される。第１シリンダ７０は、光軸方向に伸縮可能である。第１シリンダ７０は、カム支持部４５を接触子５５に対して光軸方向に付勢する。これにより、カム支持部４５に取り付けられた距離保持用カム２０が接触子５５に対して付勢されるため、距離保持用カム２０が接触子５５に押しつけられた状態で維持される。
【００５５】
（１０）第２シリンダ７５
第２シリンダ７５は、台座６５に連結される。第２シリンダ７５は、中心軸方向に伸縮可能である。第２シリンダ７５が収縮すると、ターンテーブル３５は搬送部３０に近づき、第２シリンダ７５が伸張すると、ターンテーブル３５は搬送部３０から遠ざかる。このように、第２シリンダ７５の伸縮によって、ターンテーブル３５は、ワーク１０の受け取り位置と、ワーク１０の外観検査位置とを往復することができる。
【００５６】
（外観検査装置１００の動作）
次に、外観検査装置１００の動作について説明する。
【００５７】
図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、外観検査装置１００の動作を説明するための模式図である。
【００５８】
図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）では、中心軸方向から見た距離保持用カム２０、カメラ４０、カム支持部４５及び接触子５５の位置関係が図示されており、ワーク１０及びターンテーブル３５は省略されている。
【００５９】
図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示されるように、ワーク１０の軸心ＡＬ１、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２、及びターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３は一致する。また、ワーク１０の軸心ＡＬ１、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２、及びターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３は、カメラ４０の光軸ＡＬ４と交差する。
【００６０】
図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）を順番に見ると分かるように、距離保持用カム２０は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３を中心として回転している。距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２から距離保持用カム２０の外周面までの光軸方向における距離は、距離保持用カム２０の回転に伴って変動する。そのため、接触子５５に対して付勢された距離保持用カム２０は、光軸方向においてカメラ４０から遠ざかる動作（図３（ｂ）→図３（ｃ））と、光軸方向においてカメラ４０に近づく動作（図３（ｃ）→図３（ｄ））とを繰り返す。これによって、光軸方向における距離保持用カム２０とカメラ４０との距離は、カメラ４０の合焦距離Ｄ１に保持される。
【００６１】
ここで、図示しないワーク１０は、距離保持用カム２０と同サイズであり、かつ、距離保持用カム２０と同期して回転している。そのため、光軸方向における距離保持用カム２０とカメラ４０との距離をカメラ４０の合焦距離Ｄ１に保持することによって、光軸方向におけるワーク１０とカメラ４０との距離もカメラ４０の合焦距離Ｄ１に保持することができる。従って、ワーク１０の外周面にカメラ４０を継続的に合焦させることができる。
【００６２】
このように、本実施形態に係る外観検査装置１００によれば、距離保持用カム２０を用いた簡素な構成によって、ワーク１０の外周面にカメラ４０を合焦させることができる。
【００６３】
２．第２実施形態
第２実施形態に係る外観検査装置１０１の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００６４】
上述した第１実施形態に係る外観検査装置１００では、カメラ４０及び接触子５５が光軸方向において固定され、かつ、ターンテーブル３５及びカム支持部４５が一体的に光軸方向に移動可能であった。
【００６５】
一方、第２実施形態に係る外観検査装置１０１では、カメラ４０及び接触子５５が一体的に光軸方向に移動可能であり、かつ、ターンテーブル３５及びカム支持部４５が光軸方向において固定されている。
【００６６】
以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００６７】
（外観検査装置１０１の構成）
図４（ａ）は、外観検査装置１０１の構成を示す模式図である。
【００６８】
外観検査装置１０１は、搬送部３０と、ターンテーブル３５と、カメラ４０と、カム支持部４５と、モータ５１と、接触子５５と、レール６０と、台座６５と、第１シリンダ７２と、第２シリンダ７５と、摺動部８０とを備える。
【００６９】
カム支持部４５とモータ５１と接触子５５とレール６０と第１シリンダ７２と摺動部８０とは、カメラ４０の光軸方向におけるワーク１０とカメラ４０との距離を保持する「距離保持部」を構成する。
【００７０】
モータ５１、第１シリンダ７２及び摺動部８０以外の構成は、上述した第１実施形態に係る外観検査装置１００と同じ構成であるため、以下においては説明を省略する。
【００７１】
モータ５１は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３を中心としてカム支持部４５を回転させる。モータ５１は、レール６０に固定されており、光軸方向には移動しない。従って、ターンテーブル３５及びカム支持部４５は、光軸方向において固定され、光軸方向には移動しない。
【００７２】
摺動部８０は、レール６０に沿って移動可能である。すなわち、摺動部８０は、光軸方向に移動可能である。摺動部８０には、ブラケット４１と接触子５５とが固定されている。そのため、カメラ４０及び接触子５５は、光軸方向において一体的に移動可能である。
【００７３】
第１シリンダ７２は、ブラケット４１に連結される。第１シリンダ７２は、光軸方向に伸縮可能である。第１シリンダ７２は、接触子５５をカム支持部４５に対して光軸方向に付勢する。これにより、カム支持部４５に取り付けられた距離保持用カム２０に対して接触子５５が付勢されるため、接触子５５が距離保持用カム２０に押しつけられた状態で維持される。
【００７４】
（外観検査装置１０１の動作）
次に、外観検査装置１０１の動作について説明する。
【００７５】
図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）は、外観検査装置１０１の動作を説明するための模式図である。
【００７６】
図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）では、中心軸方向から見た距離保持用カム２０、カメラ４０、カム支持部４５及び接触子５５の位置関係が図示されており、ワーク１０及びターンテーブル３５は省略されている。
【００７７】
図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示されるように、ワーク１０の軸心ＡＬ１、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２、及びターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３は一致する。また、ワーク１０の軸心ＡＬ１、距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２、及びターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３は、カメラ４０の光軸ＡＬ４と交差する。
【００７８】
図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）を順番に見ると分かるように、距離保持用カム２０は、ターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３を中心として回転している。距離保持用カム２０の軸心ＡＬ２から距離保持用カム２０の外周面までの光軸方向における距離は、距離保持用カム２０の回転に伴って変動する。そのため、距離保持用カム２０に対して付勢された接触子５５は、光軸方向においてカメラ４０とともにターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３から遠ざかる動作（図４（ｂ）→図４（ｃ））と、光軸方向においてカメラ４０とともにターンテーブル３５の中心軸ＡＬ３に近づく動作（図４（ｃ）→図４（ｄ））とを繰り返す。これによって、光軸方向における距離保持用カム２０とカメラ４０との距離は、カメラ４０の合焦距離Ｄ１に保持される。
【００７９】
ここで、図示しないワーク１０は、距離保持用カム２０と同サイズであり、かつ、距離保持用カム２０と同期して回転している。そのため、光軸方向における距離保持用カム２０とカメラ４０との距離をカメラ４０の合焦距離Ｄ１に保持することによって、光軸方向におけるワーク１０とカメラ４０との距離もカメラ４０の合焦距離Ｄ１に保持することができる。従って、ワーク１０の外周面にカメラ４０を継続的に合焦させることができる。
【００８０】
このように、本実施形態に係る外観検査装置１０１によれば、距離保持用カム２０を用いた簡素な構成によって、ワーク１０の外周面にカメラ４０を合焦させることができる。
【００８１】
３．第３実施形態
第３実施形態に係る外観検査装置１０２の構成について、図面を参照しながら説明する。
【００８２】
上述した第１実施形態に係る外観検査装置１００では、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４を撮像可能であった。
【００８３】
一方、第３実施形態に係る外観検査装置１０２では、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４だけでなく、天面Ｓ５も撮像可能である。
【００８４】
以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。
【００８５】
図５は、外観検査装置１０２の構成を示す模式図である。
【００８６】
外観検査装置１０２は、ワーク１０の天面５０をカメラ４０に向けて立ち上げるための立ち上げ機構３６を有する。立ち上げ機構３６は、ターンテーブル３５に取り付けられる。
【００８７】
立ち上げ機構３６は、揺動板３６ａと、揺動シリンダ３６ｂとを有する。
【００８８】
揺動板３６ａは、ターンテーブル３５に取り付けられる。揺動板３６ａは、ワーク１０を取り付け可能である。揺動板３６ａは、ワーク１０が取り付けられる取付け面３６Ｓを有する。
【００８９】
揺動板３６ａは、中心軸方向及び光軸方向のそれぞれに垂直な軸心ＡＬ６を中心として揺動可能である。揺動板３６ａは、取付け面３６Ｓが光軸ＡＬ４と平行になる位置から、取付け面３６Ｓが光軸ＡＬ４に対して垂直になる位置まで揺動可能である。
【００９０】
揺動シリンダ３６ｂは、ターンテーブル３５と揺動板３６ａとに連結される。揺動シリンダ３６ｂの伸縮によって、揺動板３６ａは揺動する。
【００９１】
図６に示すように、揺動シリンダ３６ｂが伸張して、揺動板３６ａの取付け面３６Ｓが光軸ＡＬ４と垂直になる位置まで立ち上がると、ワーク１０の天面Ｓ５がカメラ４０と対向する。そして、第１シリンダ７０が収縮して、ワーク１０の天面Ｓ５とカメラ４０との距離が合焦距離Ｄ１に一致すると、ワーク１０の天面Ｓ５にカメラ４０が合焦する。
【００９２】
このように、ターンテーブル３５に立ち上げ機構３６を取り付けることによって、ワーク１０の第１乃至第４外周面Ｓ１〜Ｓ４だけでなく天面Ｓ５の外観検査も実施することができる。
【００９３】
（他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００９４】
上記第１乃至第３実施形態では、ワーク１０は直方体であることとしたが、これに限られるものではない。ワーク１０の外形は、立方体、５角以上の多角形体、円柱体、楕円柱体、及びその他の形状であってもよい。
【００９５】
上記第１乃至第３実施形態では、距離保持用カム２０として、角部が面取りされた直方体の部材を用いることとしたが、角部は面取りされていなくてもよい。例えば、距離保持用カム２０の代わりに、ワーク１０自体を距離保持用カム２０として用いることができる。これによって、各外周面の境界付近においても、ワーク１０とカメラ４０との距離を合焦距離Ｄ１に保持することができるため、各外周面の境界付近の外観検査も行うことができる。なお、距離保持用カム２０の角部を面取りしない場合には、接触子５５を角部に追従させるために、接触子５５に対する距離保持用カム２０の相対回転速度を低下させることが好ましい。
【００９６】
上記第１及び第３実施形態では、距離保持用カム２０を接触子５５に対して光軸方向に付勢するための付勢部材として第１シリンダ７０を用いることとしたが、第１シリンダ７０の代わりにバネ部材などを用いてもよい。同様に、第２実施形態では、接触子５５を距離保持用カム２０に対して光軸方向に付勢するための付勢部材として第１シリンダ７２を用いることとしたが、第２シリンダ７０の代わりにバネ部材などを用いてもよい。
【００９７】
上記第１乃至第３実施形態では、接触子５５がローラ５７を有することとしたが、ローラ５７の代わりに、球状接触子、平皿型接触子、ニードル型接触子、又は、針状接触子などを用いることができる。
【００９８】
上記第１乃至第３実施形態では、カム支持部４５をモータ５０，５１で回転させることによって、ワーク１０と距離保持用カム２０を回転させることとしたが、接触子５５のローラ５７を回転させることによっても、ワーク１０と距離保持用カム２０を回転させることができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０        ワーク
Ｓ１〜Ｓ４  第１乃至第４外周面
Ｓ５        天面
２０        距離保持用カム
Ｔ１〜Ｔ４  第１乃至第４外周面
３０        搬送部
３５        ターンテーブル
３６        立ち上げ機構
４０        カメラ
４５        カム支持部
５０，５１  モータ
５５        接触子
５７        ローラ
６０        レール
６５        台座
７０，７２  第１シリンダ
７５        第２シリンダ
８０        摺動部
１００      外観検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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