(57)【要約】【課題】円柱材の両端面を画像検査等により検査するにあたり、円柱材を反転させずに両端面を検査し得るようにし、設備コストの低下及び検査能率の向上を図り、かつ円柱材の表面に傷がついたり構造の複雑化を招いたりすることのない円柱材検査設備及び検査方法を提供する。【解決手段】多数の保持用凹部が形成されたスターホイール盤を盤面が垂直な状態で水平軸線を中心として回転させるようにし、円柱材をその軸線が水平な状態で保持用凹部に保持させ、スターホイール盤の回転によって、円柱材を供給機構の位置から円弧状軌道に沿って、検査装置、不良品排出機構、良品排出機構にその順に移送させるようにした。【選択図】図２
2018004564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱材の両端面を検査するための検査設備であって、
全体として円盤状をなすとともに、半径方向外側に向かって開放された多数の保持用凹部が周方向に所定のピッチで外周縁部に形成されており、盤面が垂直な状態で水平な軸線を中心として回転して、前記保持用凹部に保持された円柱材を垂直面内の円弧状軌道に沿って移送させるスターホイール盤と、
前記スターホイール盤における保持用凹部に、前記円柱材を、その軸線が水平な状態で保持されるように供給する供給機構と、
前記スターホイール盤における前記供給機構の位置よりも回転方向前方の位置において、保持用凹部に保持された円柱材の軸線方向の一方の側の端面及び他方の側の端面を検査する検査装置と、
前記スターホイール盤における前記検査装置の位置よりも回転方向前方の位置において、前記検査装置により端面不良と判定された円柱材を保持用凹部から排出する不良品排出機構と、
前記スターホイール盤における前記不良品排出機構の位置よりも回転方向前方の位置において、前記不良品排出機構により排出されずにスターホイール盤の保持用凹部に残っている円柱材を排出する良品排出機構と、
前記良品排出機構によって排出された円柱材を回収する回収装置と
を有してなることを特徴とする円柱材の両端面検査設備。
【請求項２】
前記検査装置が、検査ヘッドとして、円柱材の一方の端面を撮像する第１の撮像装置と、円柱材の他方の端面を撮像する第２の撮像装置とを有し、これらの撮像装置によって撮像された端面画像から端面不良を判別するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の円柱材の両端面検査設備。
【請求項３】
前記不良品排出機構は、前記検査装置によって端面不良と判定された円柱材の端面に気体を吹き付けて、その気流圧力によって円柱材を保持用凹部からスターホイール盤の一方の盤面の側方に排出する構成とされたことを特徴とする請求項１、請求項２のいずれかの請求項に記載の円柱材の両端面検査設備。
【請求項４】
前記良品排出機構は、保持用凹部の底面からエアーを噴き出して、その気流圧力及びスターホイール盤の回転の遠心力により、保持用凹部に保持された円柱材をスターホイール盤の盤面延長方向に排出する構成とされたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の円柱材の両端面検査設備。
【請求項５】
前記保持用凹部は、その底面が、水平な軸線を有する円筒面の一部とされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の円柱材の両端面検査設備。
【請求項６】
前記スターホイール盤の少なくとも外周縁部の厚みが、前記円柱材の軸線方向長さよりも小さく設定されており、円柱材の両端部がスターホイール盤の保持用凹部からスターホイール盤の盤面側方にはみ出た状態で、円柱材が保持用凹部に保持される構成とされたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの請求項に記載の円柱材の両端面検査設備。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかの請求項に記載の円柱材の両端面検査設備を用いて、円柱材の両端面を検査することを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金などの金属材料、その他各種の材料からなる円柱状の部材、例えばカーエアコン用の斜板型圧縮機におけるピストンと斜板との間に組み込まれるシューの鍛造用素材(シュー素材)となる短円柱状の部材等の円柱材について、その両端面を検査するための検査設備、およびその検査設備を用いて円柱材の両端面を検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カーエアコン用の斜板型圧縮機におけるピストンと斜板との間に組み込まれるシューとしては、アルミニウム合金の鍛造材からなるものがある。このような鍛造シューは、一般には丸棒状のアルミニウム棒材を所定長さに切断し、得られた短円柱状の材料（円柱材）を、金型によって鍛造成形することによって得られる。
ところで鍛造素材としての円柱材を金型鍛造によりシューの形状に鍛造成形するにあたっては、円柱材の軸線方向の一方の端面が下型底面に接するように配置し、他方の端面を上型によって加圧する。この際、円柱材の両端面が平坦ではなくて、凹凸が激しかったり、局部的に凹部が存在したりすれば、鍛造上がり品（シュー形状品）の表面に欠陥が生じやすい。
【０００３】
そこで、上記のような円柱状のシュー素材については、鍛造前の段階で、その両端面に凹凸や傷、局部的凹部等の欠陥がないかどうか検査し、欠陥があるとされた材料は、不良品としてラインから除去して、鍛造には供さないようにすることが必要である。このような検査の手法としては、例えば円柱材の端面を撮影して、その画像によって不良品か否かを判別する、いわゆる画像検査を適用することが有効である。
またその場合、円柱材を逐次搬送しながら、一方の端面の画像及び他方の端面の画像検査を行うことが効率的である。
【０００４】
ところで、従来、比較的小型の多数の各種部品について、部品を搬送しながら、一方の端面の画像検査及び他方の端面の画像検査を行う方法としては、例えば特許文献１に示されているように、部品を第１のコンベヤ上に載置して搬送しながら、第１のコンベヤでの搬送途中で部品の一方の端面（上側に向いている面）を画像検査し、続いてその部品を別の第２のコンベヤに移載して部品の上下を反転させ、第２のコンベヤでの搬送途中で部品の他方の端面（反転されて上側に向いた面）を画像検査する方法が知られている。
しかしながらこの方法では、部品搬送過程中で、部品の上下を反転させる機構が必要となって、設備コストが高くならざるを得ず、また両面の画像検査に要するトータル時間も長くなって検査能率が悪くならざるを得ない問題がある。
【０００５】
また一方、比較的小型の部品を逐次搬送しながら光学的な検査や測定を行う方法としては、例えば特許文献２に示されているように、外周縁部に半径方向外方に向かって開放された多数の凹部を、外周縁部にその周方向に所定のピッチで列設した、いわゆるスターホイールを使用し、対象の部品を前記凹部に保持させ、スターホイールを回転させることによって部品を移動させる途中の所定の位置において検査装置によって部品の検査や測定を行う方法も知られている。例えば特許文献２では、本発明で対象としている短円柱材とは異なるが、円柱状の軸部の一端に拡大頭部を形成してなるボルト状の部品の外径を光学的に測定する方法として、スターホイールをその盤面が水平となるように（したがって回転中心軸線が垂直となるように）配置して、部品の拡大頭部がスターホイールの凹部の上側縁部に掛け止めされるようにして凹部に部品を垂直に保持させ、スターホイールを水平面内で回転させて、その回転途中で光学的に部品の上部（拡大頭部）を、スターホイールの上側の光学測定器により測定することが記載されている。またその光学的検査として画像センサを用いることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８８３５１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４２７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者等は、シュー素材としての円柱材の両端面の画像検査するにあたって、円柱材の搬送途中で円柱材を反転させる必要性を無くすための方策として、特許文献２に記載されているようなスターホイールを利用することを考えた。すなわち円柱材をスターホイールの凹部に保持させ、スターホイールの回転途中において円柱材の一方の端面及び他方の端面を別の画像検査装置により検査することを考えた。このようにすれば、円柱材をスターホイールの凹部に保持させたまま、円柱材の両面を同時的に画像検査することができるため、特許文献１に記載の方法のように検査対象の円柱材の搬送途中で円柱材を反転させる必要がなくなる。
【０００８】
しかしながら、特許文献２に倣って、スターホイールを水平面内で回転させる構成を適用すれば、拡大頭部がない円柱材をそのままスターホイールの凹部に掛け止めすることはできないから、別にチャックなどの把持部材をスターホイールの各凹部付近に設けておいて、把持部材によって円柱材を支持させる必要があるが、その場合には、把持部材によって円柱材の表面に傷がついてしまうおそれがある。また、スターホイールの各凹部の近傍にそれぞれ把持部材を設けておかなければならないため、構造が複雑化して、高コスト化を招くとともに、故障も生じやすくなってしまうことが懸念される。
【０００９】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたもので、例えば鍛造シューの素材として用いられる円柱材の両端面を画像検査などによって検査するにあたり、検査対象の円柱材を反転させずに両端面を検査し得るようにして、設備コストの低下及び検査能率の向上を図り、しかもスターホイールを使用しながらも、把持部材などによって円柱材の表面に傷がついたり、構造の複雑化を招いたりすることのない円柱材の検査設備、および検査方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の基本的な態様（第１の態様）による円柱材の両端面検査設備は、
円柱材の両端面を検査するための検査設備であって、
全体として円盤状をなすとともに、半径方向外側に向かって開放された多数の保持用凹部が周方向に所定のピッチで外周縁部に形成されており、盤面が垂直な状態で水平な軸線を中心として回転して、前記保持用凹部に保持された円柱材を垂直面内の円弧状軌道に沿って移送させるスターホイール盤と、
前記スターホイール盤における保持用凹部に、前記円柱材を、その軸線が水平な状態で保持されるように供給する供給機構と、
前記スターホイール盤における前記供給機構の位置よりも回転方向前方の位置において、保持用凹部に保持された円柱材の軸線方向の一方の側の端面及び他方の側の端面を検査する検査装置と、
前記スターホイール盤における前記検査装置の位置よりも回転方向前方の位置において、前記検査装置により端面不良と判定された円柱材を保持用凹部から排出する不良品排出機構と、
前記スターホイール盤における前記不良品排出機構の位置よりも回転方向前方の位置において、前記不良品排出機構により排出されずにスターホイール盤の保持用凹部に残っている円柱材を排出する良品排出機構と、
前記良品排出機構によって排出された円柱材を回収する回収装置と
を有してなることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明の第２の態様による円柱材の両端面検査設備は、
第１の態様の円柱材の両端面検査設備において、
前記検査装置が、検査ヘッドとして、円柱材の一方の端面を撮像する第１の撮像装置と、円柱材の他方の端面を撮像する第２の撮像装置とを有し、これらの撮像装置によって撮像された端面画像から端面不良を判別するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに本発明の第３の態様による円柱材の両端面検査設備は、
第１、第２のいずれかの態様の円柱材の両端面検査設備において、
前記不良品排出機構は、前記検査装置によって端面不良と判定された円柱材の端面に気体を吹き付けて、その気流圧力によって円柱材を保持用凹部からスターホイール盤の一方の盤面の側方に排出する構成とされたことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに本発明の第４の態様による円柱材の両端面検査設備は、
第１〜第３のいずれかの態様の円柱材の両端面検査設備において、
前記良品排出機構は、保持用凹部の底面からエアーを噴き出して、その気流圧力によって保持用凹部に保持された円柱材をスターホイール盤の盤面延長方向に排出する構成とされたことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに本発明の第５の態様の円柱材の両端面検査設備は、
第１〜第４のいずれかの態様の円柱材の両端面検査設備において、
前記保持用凹部は、その底面が、水平な軸線を有する円筒面の一部とされていることを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明の第６の態様の円柱材の両端面検査設備は、
第１〜第５のいずれかの態様の円柱材の両端面検査設備において、
前記スターホイール盤の少なくとも外周縁部の厚みが、前記円柱材の軸線方向長さよりも小さく設定されており、円柱材の両端部がスターホイール盤の保持用凹部からスターホイール盤の盤面側方にはみ出た状態で、円柱材が保持用凹部に保持される構成とされたことを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明の第７の態様の検査方法は、
第１〜第６のいずれかの態様の円柱材の両端面検査設備を用いて、円柱材の両端面を検査することを特徴とする検査方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の円柱材の両端面検査設備、検査方法によれば、例えば鍛造シューの素材として用いられる短円柱状の材料などの円柱材の両端面を、画像検査などによって検査するにあたり、検査対象の円柱材を反転させずに両端面を検査することができ、そのため反転のための機構を不要として、設備コストの低下及び検査能率の向上を図ることができ、しかもスターホイールを使用しながらも、チャックなどの把持部材が不要であるため、把持部材によって円柱材の表面に傷がついたり、構造の複雑化を招いたりすることがない等の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の検査設備において検査対象となる円柱材の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の検査設備の全体構成を概略的に示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態の検査設備において使用されるスターホイール盤の一例を示す正面図である。
【図４】図３に示されるスターホイール盤の平面図である。
【図５】図３におけるＶ―Ｖ線でのスターホイール盤の縦断面図である。
【図６】図３に示されるスターホイール盤の要部を拡大して示す拡大正面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線での縦断正面図である。
【図８】本発明の一実施形態の検査設備を、より具体化した状態で示す正面図である。
【図９】図８に示す検査設備の平面図である。
【図１０】図８に示す検査設備における不良品排出機構を示すための、図８におけるＸ−Ｘ線での断面図である。
【図１１】図８に示す検査設備における良品排出機構図を示すための、図８におけるＸＩ−ＸＩ線での断面図である。
【図１２】本発明の検査設備に使用されるスターホイール盤における保持用凹部の第２の例を示す、スターホイール盤の要部拡大正面図である。
【図１３】本発明の検査設備に使用されるスターホイール盤における保持用凹部の第３の例を示す、スターホイール盤の要部拡大正面図である。
【図１４】本発明の検査設備に使用されるスターホイール盤における保持用凹部の第３の例を示す、スターホイール盤の要部拡大正面図である。
【図１５】本発明の検査設備に使用されるスターホイール盤の別の例を示す、スターホイール盤の拾断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の円柱材の検査設備の実施形態について、図１〜図１５を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は例示に過ぎず、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。
【００２０】
図１には、本実施形態で検査対象となる円柱材１を示す。この円柱材１は、例えば押出や引き抜きによって得られた長尺のアルミニウム合金丸棒材を、所定長さに切断することによって得られたものであり、その用途は特に限定されないが、例えば、カーエアコン用の斜板型圧縮機に用いられるシューを鍛造成形するための鍛造用素材として用いられるものである。円柱材１の寸法は特に限定されず、用途によって異なるが、上記のような用途では、軸線Ｏ１に沿った方向の長さＬ１は７．２８ｍｍ〜７．４２ｍｍ程度であり、本実施形態では一例としてＬ１＝７．３５ｍｍとしている。また円柱材１の外径Ｒ１は、本実施形態では一例としてＲ１＝１２．０ｍｍ（曲率半径ｒ１＝６．０ｍｍ）としている。本実施形態の検査装置では、このような円柱材１の両端面(軸線Ｏ１に沿った方向の両端側の外面)１Ａ、１Ａ´について、画像検査を行う。
【００２１】
図２には、本実施形態の検査設備の全体構成を概略的に示す。
前述の円柱材１は、盤面（回転中心軸線に対し直交する面）が垂直な状態で回転可能（したがって水平な軸線Ｏ２を中心として回転可能）とされたスターホイール盤３の保持用凹部５に保持されて、スターホイール盤３の回転によって垂直面内で上方に湾曲する円弧状軌道に沿って移送されながら、画像検査がなされるようになっている。なお図２では、スターホイール盤３は、正面側から見て時計方向に回転するものとしており、したがって図２の左方が供給側、右方が排出側に相当する。
【００２２】
このような構成において、円柱材１は、図２の左方の供給位置Ｐ１において供給機構２０により供給されて保持用凹部５に供給され、その保持用凹部５に保持された状態でスターホイール盤３が水平な軸線Ｏ２を中心として回転することにより、上記の円弧状軌道に沿って、供給機構２０による供給位置Ｐ１から、検査装置３０による検査位置Ｐ２、不良品排出機構４０による不良品排出位置Ｐ３を経て、良品排出機構５０による良品排出位置Ｐ４に至るように移送され、最終的に良品の円柱材１は回収装置６０に回収される。
【００２３】
ここで、検査装置３０は、円柱材１の一方の端面１Ａ、及び他方の端面１Ａ´の疵や凹凸等の表面検査を行う検査装置であって、本実施形態では、その検査ヘッドとして、円柱材１の一方の端面１Ａを撮像して画像検査するための第１の撮像装置３１と、円柱材１の他方の端面１１Ａ´を撮像して画像検査するための第２の撮像装置３２とを有する構成とされている。そして第１撮像装置３１及び第２の撮像装置３２によって撮像された各端面の画像は、それぞれ第１、第２の画像処理装置３３、３４によって画像処理され、得られた画像データは表示装置（モニター用ディスプレー）３５及び判別装置３６に送られるようになっている。判別装置３６は、各端面の画像の状況に応じて、円柱材１の端面の状況が不良か否かを判別する。すなわち、いずれか少なくとも一方の端面にある程度以上の疵や凹部が存在する場合は、端面不良と判定する。そして、端面不良があると判定された場合には、次に述べる不良品排出機構４０を作動させるように、不良品排出制御装置４５を制御するようになっている。
【００２４】
図３〜図５には、本実施形態の検査設備で使用するスターホイール盤３を示し、その要部を図６、図７に示す。
スターホイール盤３は、基本的には、全体として円盤状をなし、それぞれ円柱材１を保持するための多数の保持用凹部５を、外周縁部に周方向に所定のピッチｐで形成したものである。またスターホイール盤３の直径方向中心部付近にはボス部３Ａが形成されており、このボス部３Ａの中央に、水平方向に沿って支持軸７が貫通して取り付けられている。そしてこの支持軸７を介して、図示しない支持台に回転可能に支持されている。支持軸７は、図示しないモータや減速機等の回転駆動機構に連結されており、その回転駆動機構によって、スターホイール盤３は盤面が垂直な状態で軸線Ｏ２を中心として回転せしめられるようになっている。なおスターホイール盤３の外径は特に限定されるものではなく、検査対象の円柱材１の大きさによっても異なるが、通常は、例えば３７０ｍｍ〜４３０ｍｍ程度の外径が一般的である。
【００２５】
スターホイール盤３の外周縁部３Ｂに形成された保持用凹部５は、スターホイール盤３の半径方向外方に向かって開口するものであって、その内面のうち、少なくとも底面（スターホイール盤３の回転中心軸線Ｏ２に近い側の面）５Ａは、スターホイール盤３の軸線Ｏ２に対して直交する方向の断面形状（垂直面内での断面形状）が、所定の曲率半径ｒ２の円弧状をなしている。すなわち、保持用凹部５の底面５Ａは、水平な軸線を基準とした円筒面（スターホイール盤３の軸線Ｏ２と平行な円筒面）の一部となっている。保持用凹部５の底面５Ａの曲率半径ｒ２は、円柱材１の外周面１Ｂの曲率半径ｒ１よりも大きいが、過度に大きすぎないような寸法に定められている（図６参照）。例えば、
ｒ１＜ｒ２＜１．１×ｒ１
とすることが好ましく、より好ましくは、
ｒ１＜ｒ２＜１．０５×ｒ１
とする。
このように曲率半径を設定することによって、円柱材１を保持用凹部５に保持させることが可能となると同時に、円柱材１が保持用凹部５内での位置ずれを最小限に抑えることが可能となる。
そしてこのような保持用凹部５の多数が、所定のピッチｐで、スターホイール盤３の外周に沿って並ぶように形成されている。
【００２６】
ここで、スターホイール盤３における多数の保持用凹部５が並んで形成された外周縁部３Ｂの厚み（軸線Ｏ２に沿った方向の厚み）Ｔ、言い換えれば保持用凹部５の縁部の厚みＴは、円柱材１の軸線方向の長さＬ１よりも小さい厚みに定められている（図７参照）。これにより、円柱材１をその両端部分がスターホイール盤３の盤面側方にはみ出た状態で、保持用凹部５に保持させることが可能となる。但し、円柱材１の軸線方向の長さＬ１が、保持用凹部５の縁部の厚みＴより過度に大きければ、円柱材１のバランスが崩れて、保持用凹部５から脱落することが懸念されるから、適切な範囲内とすることが好ましい。具体的には、
Ｔ＜Ｌ１＜２×Ｔ
とすることが好ましい。
【００２７】
さらにスターホイール盤３には、前述の良品排出機構５０の一部を構成する要素として、スターホイール盤３の盤面からその内部を通って各保持用凹部５の底面５Ａの中央部まで連続する良品排出用エアー通路９が形成されている。この良品排出用エアー通路９は、各保持用凹部５のそれぞれに対応して形成されたものであり、スターホイール盤３の厚み方向に貫通する貫通路９Ａと、スターホイール盤３の半径方向に沿って貫通路９Ａの中央付近から分岐して保持用凹部５の底面５Ａに至るエアー噴出路９Ｂとが逆Ｔ字状に連続した通路となっている。したがってその良品排出用エアー通路９は、スターホイール盤３の両側の盤面に開口する開口部９Ａ１、９Ａ２と、保持用凹部５の底面５Ａに開口する開口部９Ｂ０とを有していて、これらの開口部９Ａ１、９Ａ２、９Ｂ０が、スターホイール盤３の内部で連通していることになる。
【００２８】
上述のようなスターホイール盤３を用いた検査設備の実施形態のより具体的な構成を、図８〜図１１に示す。
スターホイール盤３に対する供給側（図８、図９の左側：供給位置Ｐ１）に設けられた供給機構２０は、前工程（例えば長尺の丸棒を所定の長さに切断して短い円柱材１を得るための切断工程）からの円柱材１を、その軸線Ｏ１がスターホイール盤３の軸線Ｏ２と平行となった姿勢を維持した状態で、スターホイール盤３の外周縁近傍の位置まで導き、保持用凹部５にその姿勢を保ったまま落とし込むためのものである。このガイド部材２１は、上面側が開放されたレール溝状（上向きのコ字状断面）に作られたもので、スターホイール盤３に向かって水平位置から若干下方に傾斜するように配設されている。ここで、ガイド部材２１は、その側壁２１Ａ、２１Ｂ間の中心線Ｏ３が、スターホイール盤３の軸線Ｏ２に直交しかつスターホイール盤３の厚み方向の中心を通る垂直面の延長上に位置するように配設されている。さらにガイド部材２１の内側の幅（側壁２１Ａ、２１Ｂ間の幅）Ｗは、円柱材１が前述の姿勢を保ち得るように定められている。具体的には、幅Ｗは、円柱材１の軸線方向長さＬ１よりも大きく、かつ円柱材１の軸線方向長さＬ１の１．４倍程度以下に定められている。
【００２９】
このような供給機構２０によれば、切断工程などの前工程からの円柱部材１は、軸線Ｏ１がスターホイール盤３の軸線Ｏ２と平行な姿勢を保ったままガイド部材２１によってスターホイール盤３の保持用凹部５近傍まで案内され、ガイド部材２１の先端から保持用凹部５に落し込まれる。そして円柱材１は、その長さ方向の中心位置が、保持用凹部５におけるスターホイール盤厚み方向の中心位置にほぼ合致する状態で、保持用凹部５に保持される。したがって円柱材１は、その両端部分が保持用凹部５の縁部(スターホイール盤３の厚み方向の縁部)から両側（スターホイール盤３の厚み方向の延長側）に等しい長さだけ突出する状態で保持用凹部５に保持されることになる。
【００３０】
検査装置３０は、両端面画像検査用の検査ヘッドとして、カメラなどの第１の撮像装置３１、及び同じくカメラなどの第２の撮像装置３２が、スターホイール盤３に対する供給側と排出側との間（スターホイール盤３の上部：検査位置Ｐ２））に配設されている。これらの撮像装置３１、３２は、一方の撮像装置３１が、保持用凹部５に保持された円柱材１の一方の端面１Ａに対向し、他方の撮像装置３２が、保持用凹部５に保持された円柱材１の他方の端面１Ａ´に対向するように、スターホイール盤３に対して反対側に配置されている。
【００３１】
これらの撮像装置３１、３２によって撮像されて、それぞれ画像処理装置３３、３４によって画像処理された画像データは、表示装置（モニター用ディスプレー）３５に送られてその画像が表示されるとともに、判別装置３６に送られて、各端面の画像の状況に応じて、円柱材１の端面が不良か否かが判別される。すなわち、円柱材１の両端面１Ａ、１Ａ´におけるいずれか少なくとも一方の端面にある程度以上の顕著な疵や凹部が存在する場合は、端面不良と判定される。そして、端面不良があると判定された場合には、次に述べる不良品排出機構４０を作動させるように、不良品排出制御装置４５を制御する。
【００３２】
不良品排出機構４０は、検査装置３０（第１、第２の撮像装置３１、３２）に対してスターホイール盤回転方向前方の不良品排出位置Ｐ３に設けられている。この不良品排出機構４０は、検査装置３０によって端面不良と判定された円柱材１を、スターホイール盤３の保持用凹部５から、その側方に排出するためのものであり、円柱材１の一方の端面１Ａに向けてエアーを吹き付けて、そのエアー圧力により円柱材１をその軸線方向に移動させるための不良品排出用ノズル４１と、その不良品排出用ノズル４１にエアーを供給するエアーポンプなどの加圧エアー供給装置４２とによって構成されている。加圧エアー供給装置４２は、不良品排出制御装置４５によって制御されるようになっている。そして不良品排出用ノズル４１に対してスターホイール盤３の反対側には、排出された円柱材(端面不良品)１をガイドするガイド筒４３、及び排出された端面不良品を収容する不良品回収容器４４が設けられている。
【００３３】
このような不良品排出機構４０においては、判別装置３６で端面不良と判定された円柱材１がスターホイール盤３に伴って不良品排出位置Ｐ３に至った時に、不良品排出制御装置４５による制御動作によって加圧エアー供給装置４２が作動して、不良品排出用ノズル４１から円柱材の端面に向けてエアーを吹き出され、そのエアーの圧力によって円柱材１が保持用凹部５から押出され（排出され）、ガイド筒４３を経て不良品回収容器４４中に落下する。
なお、端面不良と判定されなかった円柱材１に対しては、不良品排出用ノズル４１からエアーが噴出されず、従ってそのまま保持用凹部５に残って、次の良品排出機構５０に至る。
【００３４】
良品排出機構５０は、上記の不良品排出機構５０に対してスターホイール盤回転方向前方の位置（良品排出位置Ｐ４）に設けられている。この良品排出機構５０は、前述のように各保持用凹部５に対応してスターホイール盤３内に形成したエアー通路９と、そのエアー通路９におけるスターホイール盤３の一方の盤面に開口する開口部９Ａ１に排出用エアーを吹き込むように、スターホイール盤３の一方の盤面に対向して設けられた良品排出用ノズル５１と、その良品排出用ノズル５１に加圧エアーを供給するエアーポンプなどのエアー供給装置５２と、エアー通路９におけるスターホイール盤３の他方の盤面に開口する開口部９Ａ２に近接してその開口部９Ａ２からのエアーの流出を阻止するように、スターホイール盤３の一方の盤面に対向して設けられた阻止部材５３とによって構成されている。ここで、阻止部材５３は、良品排出用ノズル５１の先端延長方向の位置に設けられている。
【００３５】
このような良品排出機構５０においては、良品排出用ノズル５１からは、加圧エアーが常時スターホイール盤３の盤面に吹き付けられているが、スターホイール盤３のエアー通路９の一方の開口部９Ａ１が良品排出用ノズル５１に対向する位置（良品排出位置Ｐ４）に至れば、エアー通路９内にその開口部９Ａ１からエアーが吹き込まれる。このとき、他方の開口部９Ａ２に対向するように阻止部材５３が近接しているため、エアー通路９から開口部９Ａ２を経て外部にエアーが流出することが実質的に阻止される。そのため、エアー通路９に吹き込まれたエアーが保持用凹部５の底面５Ａに開口する開口部９Ｂ０から噴き出ることになる。したがって、良品排出位置Ｐ４に至った保持用凹部５に円柱材（良品と判定された円柱材）１が保持されていれば、その円柱材１は開口部９Ｂ０からのエアー圧力及びスターホイール盤３の回転による遠心力によって、スターホイール盤３の盤面延長方向に吹き飛ばされ、さらに自重により落下する。すなわち、保持用凹部５から排出される。
【００３６】
さらに、良品排出機構５０の近傍には、保持用凹部５から排出された円柱材１（良品）を回収する回収装置６０が設けられている。この回収装置６０は、保持用凹部５から排出された円柱材１を下方に導く傾斜板状のシュート部材６１と、そのシュート部材６１によって導かれた円柱材１を受ける断面円弧状の可動受け部材６２と、最終的に円柱材１を収容する回収容器６３とによって構成されている。可動受け部材６２は、回転軸６４を中心として回動するように構成されている。
【００３７】
このように構成された回収装置６０では、スターホイール盤３の保持用凹部５からエアー圧力及び遠心力により吹き飛ばされた円柱材１（良品）は、シュート部材６１上を転げ落ちて、一旦可動受け部材６２に受け止められ、その後、可動受け部材６２の回動（図８の時計方向への回動）により、可動受け部材６２の端部から回収容器６３中に転げ落ちる。
【００３８】
以上のように、本実施形態の検査設備によれば、供給位置Ｐ１においてスターホイール盤３の保持用凹部５に供給された円柱材１は、その保持用凹部５に保持された状態でスターホイール盤３の回転に伴って円弧状軌道に沿って移送され、検査位置Ｐ２において、その両端面１Ａ、１Ａ´の画像検査がなされて、各端面１Ａ、１Ａ´のそれぞれについて疵や凹凸等の表面欠陥の有無が判定される。さらに検査後の円柱材１は、不良品排出位置Ｐ３に至る。この不良品排出位置Ｐ３では、前記画像検査によって少なくとも一方の端面に表面欠陥が存在すると判定された円柱材（端面不良品）は、保持用凹部５から排出され、残った良品の円柱材１のみが良品排出位置Ｐ４に至り、保持用凹部から排出されて、回収される。なお、検査位置Ｐ２における円柱材１の両端面１Ａ、１Ａ´の画像検査（撮像）は瞬間的になされるから、スターホイール盤３を連続的に回転させることによって円柱材１を連続的に移送しながら、検査位置Ｐ２で画像検査することが可能であるが、場合によってはスターホイール盤３を間欠的に回転させるようにして、検査位置Ｐ２で円柱材１が停止した状態で画像検査することも許容される。
【００３９】
ここで、本実施形態では、スターホイール盤３は水平な軸線Ｏ２を中心として盤面が垂直な状態で回転するように構成されており、その外周縁部の保持用凹部５に、軸線Ｏ１が水平となる姿勢で円柱材１が保持されて移送され、その姿勢のまま両端面の画像検査がなされるところから、円柱材の両端面の検査のために検査中途で円柱材の姿勢を反転する必要がないばかりでなく、円柱材を保持するためにチャックなどの把持手段を別途設けておく必要がない。
【００４０】
また本実施形態では、スターホイール盤３の外周縁部３Ｂの厚みＴが、円柱材１の軸線方向長さＬ１がよりも小さい寸法とされていて、円柱材１の両端部が保持用凹部５からスターホイール盤３の盤面の外側に突出した状態で、円柱材１が保持用凹部５に保持されるように構成されている。ここで、長尺棒材を切断して得られた円柱材１では、その両端部、とりわけ両端の外周部からバリが突出していることがある。このように両端にバリがある円柱材であっても、上記のように、円柱材１の両端部が保持用凹部５からその両側に突出するように保持することにより、バリが保持用凹部５に引っ掛かって円柱材１の位置がずれ、端面の画像検査に悪影響を及ぼすようなことが回避される。また、同様にバリが保持用凹部５に引っ掛かって円柱材１の保持姿勢が不安定となってしまうことを回避し、円柱材１を、軸線Ｏ１が水平な状態で安定して保持し、そのまま安定して移送することが可能になる。
【００４１】
さらに本実施形態では、不良品排出機構４０を、不良品排出用ノズル４１からのエアー圧力によって円柱材１を吹き飛ばす構成としているため、スターホイール盤３を機械的に排出するための部材をスターホイール盤３自体やその付近に別に設ける必要がなく、そのためスターホイール盤３のバランスを取りやすく、また不良品排出時にスターホイール盤３に与える衝撃もほとんどないため、スターホイール盤３の回転を円滑化することができる。
【００４２】
また良品排出機構５０については、本実施形態のような構成とはせずに、円柱材を保持している保持用凹部が、スターホイール盤の回転によって、そのスターホイール盤の軸線位置とほぼ同じレベル(上下方向のレベル)に至った際に、円柱材の自重によって保持用凹部から外れて円柱材が転がり落ちるだけの単純な構成としてもよい。但し、その場合は、円柱材と保持用凹部内面との間の摩擦抵抗のばらつきや、円柱材の姿勢、あるいは円柱材端面縁部のバリ等によって、落下位置や落下方向がばらつきやすく、そのため保持用凹部から落下した円柱材が再びスターホイール盤に衝突したり、周辺の機器に衝突したりして、円柱材が傷つきやすく、また円柱材のすべてを確実に回収することが困難となったりすることが懸念される。これに対して本実施形態の構成とすれば、円柱材を一定方向に吹き飛ばして回収するため、上記のような懸念が生じることなく、良品の円柱材の全数を、傷つけることなく回収することが可能となる。
【００４３】
さらに本実施形態における回収装置６０では、スターホイール盤３の保持用凹部５からエアー圧力により吹き飛ばされて落下した円柱材１（良品）は、シュート部材６１上を転げ落ちて、一旦可動受け部材６２に受け止められ、その後、可動受け部材６２の回動（図８の時計方向への回動）により、可動受け部材６２の端部から回収容器６３中に落下する構成とされており、そのため回収時の衝撃が少なく、落下・回収時の衝撃によって良品の円柱材が傷つくおそれが少ない。
【００４４】
なお、検査装置として画像検査装置を用いている場合、検査ヘッドとして２対以上の撮像装置（円柱材の一方の端面を撮像する第１の撮像装置と、円柱材の他方の端面を撮像する第２の撮像装置とを１対として、２対以上）を円弧状軌道に沿って並べた構成としてもよい。すなわち画像検査の場合、補助光を円柱材の端面に照射して、その反射光の画像を取り入れることが多いが、その場合、端面不良を確実に検出するためには、異なる波長域の光(例えば赤色光と青色光)を個別に円柱材の端面に照射して、画像検査することが望まれることがある。そこで、例えば赤色光で画像検査するための一対の撮像装置と、青色光で画像検査するための別の一対の撮像装置とを、供給位置Ｐ１と不良品排出位置Ｐ３との間に並べてもよい。またそのほか円柱材の端面に対する補助光の角度によっても反射光による画像の現れ方が異なるから、ある補助光角度で画像検査するための一対の撮像装置と、異なる補助光角度で画像検査するための別の一対の撮像装置とを、供給位置Ｐ１と不良品排出位置Ｐ３との間に並べてもよい。
【００４５】
保持用凹部５の形状については、前述の実施形態を示す各図では、スターホイール盤３の軸線Ｏ２に直交する断面がほぼ半円をなすように描いている。すなわち、円柱材１が、その外周面のほぼ半分だけ保持用凹部５に納まるように描いている。しかしながら、これに限らず、例えば図１２に示すように、保持用凹部５の両側の側壁頂部５Ｄを若干低めとして、円柱材１の外周の半分よりも少ない部分のみが保持用凹部５に納まるようにすることも許容される。あるいは逆に、図１３に示しているように、保持用凹部５の両側の側壁頂部５Ｄをスターホイール盤３の半径方向外方に延長させた構成としてもよい。そのほか、例えば図１４に示すように、保持用凹部５の両側の側壁頂部５Ｄを、スターホイール盤３の半径方向に対して若干傾斜する方向に延長させた構成としてもよい。
【００４６】
さらにスターホイール盤３は、前述の実施形態では単一のホイール盤（単盤）によって構成しているが、場合によっては、複数のホイール盤を組み合わせた構成としてもよい。例えば図１５には、２枚のホイール盤３ａ、３ｂを組み合わせて、全体としてホイール盤３とした構成を示している。すなわち各ホイール盤３ａ、３ｂは、その盤面が平行となるようにボス部３Ａに回転中心軸線Ｏ２に沿った方向に間隔を置いて固定されている。そして各ホイール盤３ａ、３ｂの外周縁部に保持用凹部５ａ、５ｂが形成されていて、それらの底面５Ａａ、５Ａｂによって円柱材１を受けるように構成されている。
【００４７】
さらに本発明では、前述のようなシュー素材などの円柱材の両端面の画像検査を行う検査方法をも規定している。
【００４８】
この検査方法は、基本的には、全体として円盤状をなすとともに、半径方向外側に向かって開放された多数の保持用凹部５が周方向に所定のピッチで外周縁部に形成されており、盤面が垂直な状態で水平な軸線を中心として回転して、保持用凹部５に保持された円柱材１を垂直面内の円弧状軌道に沿って移送させるスターホイール盤３を用いて、円柱材１の両端面の画像検査を行う方法である。
そして本発明の検査方法では、スターホイール盤３における保持用凹部５に、前記円柱材１を、その軸線が水平な状態で保持されるように供給機構２０によって供給する供給段階と、
スターホイール盤３における前記供給機構２０の位置よりも回転方向前方の位置において、保持用凹部５に保持された円柱材１の軸線方向の一方の側の端面及び他方の側の端面を検査装置３０によって検査する検査段階と、
スターホイール盤３における前記検査装置３０の位置よりも回転方向前方の位置において、検査装置３０により端面不良と判定された円柱材を、不良品排出機構５０によって保持用凹部５から排出する不良品排出段階と、
スターホイール盤３における前記不良品排出機構５０の位置よりも回転方向前方の位置において、不良品排出機構５０により排出されずにスターホイール盤３の保持用凹部５に残っている円柱材を、良品排出機構５０によって排出する良品排出段階と、
前記良品排出機構５０によって排出された円柱材を、回収装置６０によって回収する回収段階、
とを有してなるものである。
そして上記検査方法における各段階、各機構の具体的態様、好ましい態様は、既に本発明の検査設備について述べたと同様である。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態は、あくまで本発明の要旨の範囲内の一つの例に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。すなわち本発明は、前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、その範囲内で適宜変更可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５０】
１…円柱材、  １Ａ，１Ａ´…端面、  ３…スターホイール盤、  ５…保持用凹部、  ５Ａ…底面  ２０…供給機構、  ３０…検査装置、  ３１…第１の撮像装置、  ３２…第２の撮像装置、  ４０…不良品排出機構、  ５０…良品排出機構、  ６０…回収装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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