(57)【要約】【課題】質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有する製品に対する質量の測定と、同製品の表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保する。【解決手段】ワーク検査装置１は、ステージ部１１と基台部１２を離間させて配置するとともに、開口部１１Ｂに透明なステージガラス１４を配置して構成される、質量測定部２０の秤量未満の質量を有するワーク載置部１０を備え、ワーク載置部１０は、計量皿２２の上に載置され、質量測定部２０は、ステージガラス１４上に載置されたワークＷの質量を、ワーク載置部１０の質量とともに測定可能であり、外観検査部３０は、質量測定部２０によって質量が測定されているワークＷの表面を、第一カメラ３１によって撮像可能であり、かつ、ワークＷの裏面を、第二カメラ３２によって、ステージガラス１４を通して撮像可能である。【選択図】図１
2018004562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物たるワークの外観を検査する外観検査部と、
前記ワークの質量を測定する質量測定部と、
を備えるワーク検査装置であって、
前記ワークの載置面を構成するステージ部と、前記ステージ部の載置面に平行な底面を構成する基台部を、前記載置面と前記底面を互いに平行としつつ、前記ステージ部と前記基台部を離間させて配置するとともに、前記ステージ部の前記ワークを載置する部位に開口部を形成し、前記開口部に透明なステージガラスを配置して構成される、前記質量測定部の秤量未満の質量を有するワーク載置部を備え、
前記質量測定部は、計量皿を有し、
前記ワーク載置部は、
前記計量皿の上に載置されており、
前記質量測定部は、
前記ステージガラス上に載置された前記ワークの質量を、前記ワーク載置部の質量とともに測定可能であり、
前記外観検査部は、
前記ステージ部より上側に配置された第一カメラと、前記ステージ部より下側に配置された第二カメラを備えており、
前記ステージガラス上に載置され、前記質量測定部によって質量が測定されている前記ワークの表面を、前記第一カメラによって撮像可能であり、かつ、
前記ステージガラス上に載置され、前記質量測定部によって質量が測定されている前記ワークの裏面を、前記第二カメラによって、前記ステージガラスを通して撮像可能である、
ことを特徴とするワーク検査装置。
【請求項２】
前記ワーク載置部は、
前記ステージ部と前記基台部を、柱部材によって連結して構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク検査装置。
【請求項３】
前記第一カメラの光軸回りに配置され、前記ワークの表面に光を照射する第一リング照明と、
前記第二カメラの光軸回りに配置され、前記ワークの裏面に、前記ステージガラスを通して光を照射する第二リング照明と、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワーク検査装置。
【請求項４】
前記質量測定部は、
前記計量皿の表面に位置決めピンが植設されており、
前記基台部は、
前記底面に位置決め孔が形成されており、
前記ワーク載置部は、
前記位置決めピンと前記位置決め孔を嵌め合わせて、前記計量皿に載置されている、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のワーク検査装置。
【請求項５】
前記ワーク載置部は、
前記ステージガラス以外の部位が黒色に塗装されている、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のワーク検査装置。
【請求項６】
検査対象物たるワークを載置するステージ部と、前記ステージ部の載置面に平行な底面を構成する基台部を、前記載置面と前記底面を互いに平行としつつ、前記ステージ部と前記基台部を離間させて配置するとともに、前記ステージ部の前記ワークを載置する部位に開口部を形成し、前記開口部に透明なステージガラスを配置して構成されるワーク載置部を用いて、
前記ワークを載置する計量皿を備え、前記ワークの質量を測定する質量測定部によって、前記計量皿に前記ワーク載置部を載置するとともに、前記ステージガラスの上に前記ワークを載置して、前記ワーク載置部と前記ワークを合わせた質量を計測するとともに、
前記ワークの表面を撮像する第一カメラと前記ワークの裏面を撮像する第二カメラを備え、前記ワークの外観を検査する外観検査部によって、
前記ワークの表面を撮像するとともに、前記ステージガラスを通して前記ワークの裏面を撮像する、
ことを特徴とするワーク検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク検査装置およびワーク検査方法の技術に関し、より詳しくは、極めて軽量で、かつ、脆い性質を有する製品の検査技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、小型の焼結体等のように、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有する製品（ワーク）を検査する場合、ワークの移載や姿勢の変更等の作業回数を少なくすることによって、検査中に誤ってワークを破損する可能性を抑制することができる。このため、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークに対しては、複数の検査（例えば、質量の測定と外観検査）を同時に行うことができる構成が望まれる。
【０００３】
従来、ワークの質量を測定することによって、質量の誤差や欠けを検出する検査技術や、ワークの外観の撮像データを画像処理することによって、製品の欠け、割れ、異物混入等を検出する検査技術が知られている。
そして従来、ワークの質量測定と外観検査を同時に行うことができるワーク検査装置が知られており、例えば、特許文献１、２に開示されている。
【０００４】
また従来、ワークの外観検査に関し、ワークの表面と裏面を同時に検査する技術が知られており、例えば、特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−８１７４８号公報
【特許文献２】特開２０００−４８２３２号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１７７８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜３に示された従来の検査技術を、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークに適用しようとした場合、質量の測定精度を確保することが困難であった。
【０００７】
本発明は、斯かる現状の課題に鑑みてなされたものであり、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークに対する質量の測定と、同ワークの表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保することが可能なワーク検査装置およびワーク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】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、本発明に係るワーク検査装置は、検査対象物たるワークの外観を検査する外観検査部と、前記ワークの質量を測定する質量測定部と、を備えるワーク検査装置であって、前記ワークの載置面を構成するステージ部と、前記ステージ部の載置面に平行な底面を構成する基台部を、前記載置面と前記底面を互いに平行としつつ、前記ステージ部と前記基台部を離間させて配置するとともに、前記ステージ部の前記ワークを載置する部位に開口部を形成し、前記開口部に透明なステージガラスを配置して構成される、前記質量測定部の秤量未満の質量を有するワーク載置部を備え、前記質量測定部は、計量皿を有し、前記ワーク載置部は、前記計量皿の上に載置されており、前記質量測定部は、前記ステージガラス上に載置された前記ワークの質量を、前記ワーク載置部の質量とともに測定可能であり、前記外観検査部は、前記ステージ部より上側に配置された第一カメラと、前記ステージ部より下側に配置された第二カメラを備えており、前記ステージガラス上に載置され、前記質量測定部によって質量が測定されている前記ワークの表面を、前記第一カメラによって撮像可能であり、かつ、前記ステージガラス上に載置され、前記質量測定部によって質量が測定されている前記ワークの裏面を、前記第二カメラによって、前記ステージガラスを通して撮像可能であることを特徴とする。
このような構成によれば、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークに対する質量の測定と、同ワークの表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保することができる。
【００１０】
また、本発明に係るワーク検査装置において、前記ワーク載置部は、前記ステージ部と前記基台部を、柱部材によって連結して構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、軽量かつ必要な剛性が確保されたワーク載置部を、簡易に構成することができる。
【００１１】
また、本発明に係るワーク検査装置は、前記第一カメラの光軸回りに配置され、前記ワークの表面に光を照射する第一リング照明と、前記第二カメラの光軸回りに配置され、前記ワークの裏面に、前記ステージガラスを通して光を照射する第二リング照明と、をさらに備えることを特徴とする。
このような構成によれば、ワークの表面と裏面の撮像データを精度よく撮像することができ、これにより、ワークの外観検査の精度を確保することができる。
【００１２】
また、本発明に係るワーク検査装置において、前記質量測定部は、前記計量皿の表面に位置決めピンが植設されており、前記基台部は、前記底面に位置決め孔が形成されており、前記ワーク載置部は、前記位置決めピンと前記位置決め孔を嵌め合わせて、前記計量皿に載置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、質量測定部に対するワーク載置部の位置ズレを防止することができ、これにより、ワークの質量の測定精度を確保することができる。
【００１３】
また、本発明に係るワーク検査装置において、前記ワーク載置部は、前記ステージガラス以外の部位が黒色に塗装されていることを特徴とする。
このような構成によれば、各リング照明によって照射する光の反射を抑制することができ、これにより、外乱となる反射光を抑制して、外観検査の精度を確保することができる。
【００１４】
また、本発明に係るワーク検査方法は、検査対象物たるワークを載置するステージ部と、前記ステージ部の載置面に平行な底面を構成する基台部を、前記載置面と前記底面を互いに平行としつつ、前記ステージ部と前記基台部を離間させて配置するとともに、前記ステージ部の前記ワークを載置する部位に開口部を形成し、前記開口部に透明なステージガラスを配置して構成されるワーク載置部を用いて、前記ワークを載置する計量皿を備え、前記ワークの質量を測定する質量測定部によって、前記計量皿に前記ワーク載置部を載置するとともに、前記ステージガラスの上に前記ワークを載置して、前記ワーク載置部と前記ワークを合わせた質量を計測するとともに、前記ワークの表面を撮像する第一カメラと前記ワークの裏面を撮像する第二カメラを備え、前記ワークの外観を検査する外観検査部によって、前記ワークの表面を撮像するとともに、前記ステージガラスを通して前記ワークの裏面を撮像することを特徴とする。
このような構成のワーク検査方法によれば、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークに対する質量の測定と、同ワークの表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
本発明に係るワーク検査装置およびワーク検査方法によれば、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有する製品に対する質量の測定と、同製品の表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク検査装置の全体構成を示す模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係るワーク検査装置によるワークの検査状況を示す斜視模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明の一実施形態に係るワーク検査装置について、説明する。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１は、小型の焼結体部品であるワークＷの検査を行う装置であり、ワーク載置部１０、質量測定部２０、外観検査部３０、データ処理部４０を備えている。
【００１９】
ワーク検査装置１の検査対象物であるワークＷは、ガラス粉末をタブレット状に成形して焼結したガラスセラミック焼結体であり、衝撃を与えると容易に欠けや割れ等が発生する（即ち、脆い）性質を有している。また、本実施形態で示すワークＷは、質量が８０ｍｇ程度の部材であり、極めて軽量である。尚、ここで言う「極めて軽量」とは、質量が概ね５００ｍｇ未満であることを意味している。そして、ワーク検査装置１は、「極めて軽量」なワークＷに割れや欠けが無いことや異物の混入が無いことなどを検査する用途に、特に適している。
【００２０】
ワーク載置部１０は、ワーク検査装置１の所定位置にワークＷを配置する部位を構成するものであり、ステージ部１１、基台部１２、複数の柱部材１３・１３・・・、ステージガラス１４を備えている。
【００２１】
ステージ部１１は、基台部１２よりも上側に配置される部位であり、矩形状の板材によって構成されており、ワークＷを載置するための載置面１１Ａを備えている。ステージ部１１は、載置面１１Ａ上の重心位置（ここでは、中心位置）に、ステージガラス１４を嵌め入れるための円形の開口部１１Ｂが形成されている。尚、本実施形態では、ステージ部１１を樹脂製としており、ワーク載置部１０の軽量化を図っている。
【００２２】
基台部１２は、ステージ部１１よりも下側に配置される部位であり、矩形状の板材によって構成されており、ワーク載置部１０を質量測定部２０に載置するときに、該質量測定部２０に接触させる底面１２Ａを備えている。基台部１２は、ステージ部１１の下方に配置されるとともに、複数の柱部材１３・１３・・・によって、ステージ部１１に連結されている。
尚、本実施形態では、ステージ部１１と基台部１２が矩形状の板材である場合を例示しているが、ステージ部１１と基台部１２の形状はこれに限定されず、例えば、円形の板材を用いてもよい。
【００２３】
また、基台部１２の底面１２Ａには、複数（本実施形態では２箇所）の凹部である位置決め孔１２Ｂ・１２Ｂが形成されている。
【００２４】
尚、本実施形態で示すワーク載置部１０では、基台部１２を樹脂製としており、ワーク載置部１０の軽量化を図っている。
【００２５】
柱部材１３は、ステージ部１１と基台部１２を連結する部材であり、本実施形態では、ステージ部１１と基台部１２の四隅に対応させて、４本の柱部材１３・１３・１３・１３を配置する構成としている。
尚、本実施形態で示すワーク載置部１０では、柱部材１３をアルミニウム製としており、ワーク載置部１０の剛性を確保しつつ、軽量化を図っている。
【００２６】
そして、ワーク載置部１０では、ステージ部１１の開口部１１Ｂにステージガラス１４を嵌め入れる構成としている。ステージガラス１４は、透明な円形の板ガラスであり、透光性を有している。
【００２７】
また、図１および図２では図示していないが、ワーク載置部１０は、ステージガラス１４以外の全ての部位を、黒色で艶消し塗装する構成としている。
【００２８】
ワーク載置部１０は、図１および図２に示すように、上下一対のステージ部１１と基台部１２を複数の柱部材１３・１３・・・で連結して構成しており、ステージ部１１を上側とし、基台部１２を下側とした姿勢で使用される。
そして、ワーク載置部１０は、その側部の柱部材１３・１３の間において、ステージ部１１と基台部１２の間の空間にカメラのレンズ等を挿し込むことができる開口部が確保されている。
【００２９】
即ち、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１において、ワーク載置部１０は、ステージ部１１と基台部１２を、柱部材１３・１３・・・によって連結して構成されるものであり、このような構成のワーク検査装置１によれば、軽量かつ必要な剛性が確保されたワーク載置部１０を、簡易に構成することができる。
【００３０】
また、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１において、ワーク載置部１０は、ステージガラス１４以外の部位が黒色に塗装されているものであり、このような構成のワーク検査装置１によれば、各リング照明３４・３５によって照射する光の反射を抑制することができる。これにより、ワークＷの撮像に外乱となる反射光を抑制して、外観検査の精度を確保することができる。
【００３１】
質量測定部２０は、検査対象物たるワークＷの質量を測定する部位である。本実施形態では、質量測定部２０を電子天秤によって構成しており、天秤本体２１と計量皿２２を備えている。本実施形態で用いる電子天秤の仕様は、秤量（測定可能な最大質量）が１２０ｇであり、最小表示が０．１ｍｇである。尚、厳密に言えば、質量測定部２０は、校正分銅を用いた補正結果に基づいて、ワークＷの重量の測定結果からワークＷの質量を求める構成としている。
【００３２】
質量測定部２０による質量の測定結果は、天秤本体２１の表示部（図示せず）に表示されるとともに、図１に示すように、質量の測定データＤ１は、データ処理部４０に送信される。
【００３３】
計量皿２２には、複数（本実施形態では２個）の位置決めピン２３・２３が突設されている。位置決めピン２３の形状および配置は、基台部１２に形成された凹部である位置決め孔１２Ｂの形状および配置に対応している。ワーク検査装置１は、位置決めピン２３・２３と位置決め孔１２Ｂ・１２Ｂを位置合わせして嵌め合わせることによって、計量皿２２上にワーク載置部１０を載置したときに、計量皿２２に対するワーク載置部１０の配置位置が常に一定となるように構成されている。
ワーク検査装置１は、このような構成によって、例えばワークＷの移載装置（図示せず）が作動したときの振動によって、質量測定部２０に対してワーク載置部１０（ひいてはワークＷ）の位置ズレが起こらない構成としている。
【００３４】
即ち、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１において、質量測定部２０は、計量皿２２の表面に位置決めピン２３・２３が植設されており、基台部１２は、底面１２Ａに位置決め孔１２Ｂ・１２Ｂが形成されており、ワーク載置部１０は、位置決めピン２３・２３と位置決め孔１２Ｂ・１２Ｂを嵌め合わせて、計量皿２２に載置されているものである。このような構成のワーク検査装置１によれば、質量測定部２０を構成する電子天秤に対するワーク載置部１０の位置ズレを防止することができる。これにより、ワークＷの質量の測定精度を確保することができる。
【００３５】
外観検査部３０は、検査対象物たるワークＷの外観を検査する部位であり、第一カメラ３１と第二カメラ３２を備えている。
第一カメラ３１は、ワーク載置部１０のステージガラス１４上に載置されているワークＷを、上側から撮像するためのカメラであり、レンズ３１Ａの光軸方向を鉛直向きとして、ステージガラス１４の中心位置（ワークＷの載置位置）に向けている。
第一カメラ３１は、ステージ部１１の上方において、図示しない部材によって支持されており、ステージガラス１４上のワークＷの表面を、ステージ部１１の上側から撮像することができるように構成されている。
【００３６】
また、第一カメラ３１には、レンズ３１Ａの周囲に、第一リング照明３４が付設されている。第一リング照明３４は、ワークＷの表面に光を照射して、ワークＷの表面全体を均等に照らすことができるように構成されている。尚、第一リング照明３４は、第一カメラ３１の撮影タイミングに同期して発光する。
【００３７】
第一カメラ３１によって撮像した第一の画像データＤ２は、データ処理部４０に送信される。
【００３８】
第二カメラ３２は、ワーク載置部１０のステージガラス１４上に載置されているワークＷを、ステージガラス１４を通して下側から撮像するためのカメラであり、レンズ３２Ａの光軸方向を鉛直向きとして、ステージガラス１４の中心位置（ワークＷの載置位置）に向けている。
第二カメラ３２は、ワーク載置部１０の側方から、柱部材１３・１３の間を通してステージ部１１と基台部１２の間に挿入されており、ステージ部１１の下側から、ステージガラス１４を通してワークＷの裏面を撮像することができるように構成されている。
【００３９】
また、第二カメラ３２は、反射鏡３６を備える構成としており、光軸方向を鉛直向きから水平向きへと変更し、ワーク載置部１０の側方にカメラ本体を配置している。このような構成によって、ステージ部１１と基台部１２の間の狭い空間に、レンズ３２Ａを挿し込んで、第二カメラ３２によって、ワークＷを下側から撮像することを可能にしている。
【００４０】
また、第二カメラ３２には、レンズ３２Ａの周囲に、第二リング照明３５が付設されている。第二リング照明３５は、ステージガラス１４を通してワークＷの裏面に光を照射して、ワークＷの裏面全体を均等に照らすことができるように構成されている。尚、第一リング照明３４は、第一カメラ３１の撮影タイミングに同期して発光する。
【００４１】
また、ワークＷと第二リング照明３５の間には、ステージガラス１４が存在するため、第二リング照明３５から照射した光がステージガラス１４で反射して直接レンズ３２Ａに入射することがないように、第二リング照明３５による照射位置を調整している。
【００４２】
第二カメラ３２によって撮像した第二の画像データＤ３は、データ処理部４０に送信される。
【００４３】
即ち、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１は、第一カメラ３１の光軸回りに配置され、ワークＷの表面に光を照射する第一リング照明３４と、第二カメラ３２の光軸回りに配置され、ワークＷの裏面に、ステージガラス１４を通して光を照射する第二リング照明３５と、をさらに備えるものである。このような構成のワーク検査装置１によれば、ワークＷの表面と裏面の撮像データを精度よく撮像することができる。これにより、ワークＷの外観検査の精度を確保することができる。
【００４４】
データ処理部４０は、第一カメラ３１と第二カメラ３２によって撮像したワークＷの画像データを画像処理し、ワークＷの品質の良否を判定する部位であり、画像処理プログラムおよび良否判定プログラムがインストールされたＰＣ（パーソナルコンピュータ）によって構成される。
【００４５】
また、データ処理部４０は、質量測定部２０の測定結果に基づいて、ワークＷの質量が規格値内であるか否かの判定も行う構成としており、質量の良否判定を行うためのプログラムがインストールされている。
【００４６】
そして、データ処理部４０は、第一カメラ３１によって撮像した第一の画像データＤ２に基づいて、ワークＷの上側の輪郭の形状データを取得し、輪郭の形状データから、欠けや割れの有無を判定する。データ処理部４０は、例えば、取得した画像について、各画素の輝度を求め、輝度が閾値以上である画素と閾値未満である画素に分けて、二値化処理することによって、輪郭形状を特定することができる。
【００４７】
また、データ処理部４０は、第一カメラ３１によって撮像した第一の画像データＤ２に基づいて、ワークＷの上側表面における異物混入の有無を判定する。データ処理部４０は、例えば、取得した画像について各画素の輝度を求め、ワークＷの表面に、他の部位と輝度が異なる部位が検出された場合に、異物混入を検出するような構成とすることができる。
【００４８】
さらに、データ処理部４０は、第一カメラ３１によって撮像した第一の画像データＤ２（もしくはワークＷの上側の輪郭の形状データ）に基づいて、ワークＷの直径寸法を取得し、ワークＷの寸法誤差が規格値内であるか否かを判定する。
【００４９】
さらに、データ処理部４０は、第二カメラ３２によって撮像した第二の画像データＤ３に基づいて、ワークＷの下側の輪郭の形状データを取得し、輪郭の形状データから、欠けや割れの有無を判定する。
また、データ処理部４０は、第二の画像データＤ３に基づいて、ワークＷの下側表面における異物混入の有無を判定する。
【００５０】
ワーク検査装置１では、ワーク載置部１０の質量、即ち、ステージ部１１、基台部１２、柱部材１３・１３・１３・１３、ステージガラス１４の合計質量に、ワークＷの質量を加えた総質量を、質量測定部２０の秤量（本実施形態では１２０ｇ）以下に抑える構成としている。具体的には、ワーク検査装置１では、ワーク載置部１０の質量を約１００ｇに抑えている。
【００５１】
そして、ワーク検査装置１では、質量測定部２０によって、ワークＷとワーク載置部１０の総質量を測定して、データ処理部４０によって、ワーク載置部１０の総質量からワーク載置部１０の合計質量を差し引くことで、ワークＷの質量を算出する構成としている。
【００５２】
本実施形態で示すワークＷの質量の規格値は、８０±１０ｍｇである。質量測定部２０は、０．１ｍｇ単位の測定が可能であり、１ｍｇオーダーの精度が確保されているため、ワーク検査装置１では、ワークＷをワーク載置部１０とともに質量を測定する構成としても、ワークＷの質量の測定精度が確保されている。
【００５３】
ワーク検査装置１では、ワーク載置部１０を構成するステージ部１１と基台部１２を樹脂製にするとともに、柱部材１３をアルミニウム製とし、ワーク載置部１０の軽量化を図ったことによって、ワーク載置部１０とともにワークＷの質量を測定することを可能にしている。
【００５４】
さらにワーク検査装置１では、ステージ部１１と基台部１２を柱部材１３・１３・１３・１３で繋ぐ構成とすることで、柱部材１３・１３の間に、ワーク載置部１０の側方から第二カメラ３２を挿し込むことができる開口部が確保されている。
【００５５】
ワーク検査装置１は、ワーク載置部１０のステージガラス１４以外の全ての部位を、黒色で艶消し塗装する構成としている。このため、ワーク検査装置１では、第一リング照明３４および第二リング照明３５から照射した光がワーク載置部１０で反射して、外観検査部３０による撮像データの外乱となることを抑制している。これにより、外観検査部３０による外観検査の精度を確保する構成としている。
【００５６】
即ち、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１は、検査対象物たるワークＷの外観を検査する外観検査部３０と、ワークＷの質量を測定する質量測定部２０と、を備えるものであって、ワークＷの載置面１１Ａを構成するステージ部１１と、ステージ部１１の載置面１１Ａに平行な底面１２Ａを構成する基台部１２を、載置面１１Ａと底面１２Ａを互いに平行としつつ、ステージ部１１と基台部１２を離間させて配置するとともに、ステージ部１１のワークＷを載置する部位に開口部１１Ｂを形成し、開口部１１Ｂに透明なステージガラス１４を配置して構成される、質量測定部２０の秤量未満の質量を有するワーク載置部１０を備え、質量測定部２０は、計量皿２２を有し、ワーク載置部１０は、計量皿２２の上に載置されており、質量測定部２０は、ステージガラス１４上に載置されたワークＷの質量を、ワーク載置部１０の質量とともに測定可能であり、外観検査部３０は、ステージ部１１より上側に配置された第一カメラ３１と、ステージ部１１より下側に配置された第二カメラ３２を備えており、ステージガラス１４上に載置され、質量測定部２０によって質量が測定されているワークＷの表面を、第一カメラ３１によって撮像可能であり、かつ、ステージガラス１４上に載置され、質量測定部２０によって質量が測定されているワークＷの裏面を、第二カメラ３２によって、ステージガラス１４を通して撮像可能である。
【００５７】
このような構成のワーク検査装置１によれば、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークＷに対する質量の測定と、同ワークＷの表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保することができる。
【００５８】
ここでワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法について、説明する。
図１および図２に示す如く、ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法では、図示しない移載装置によって、ワーク載置部１０のステージガラス１４上にワークＷを配置する。
【００５９】
ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法では、ワーク載置部１０のステージガラス１４上にワークＷが配置されると、質量測定部２０によって、ワーク載置部１０とワークＷを合わせた質量を測定する。この質量の測定結果は、データ処理部４０に送信され、データ処理部４０によって、ワーク載置部１０の質量を差し引いて、ワークＷの質量が算出される。さらに、データ処理部４０では、ワークＷの質量の測定結果に基づいて、ワークＷの質量が規格値内であるか否かの判定を行う。尚、データ処理部４０では、ワークＷの質量の測定結果に基づいて、ワークＷに欠損部が生じていることを検出できる場合がある。
【００６０】
また、ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法では、ワーク載置部１０のステージガラス１４上にワークＷが配置されると、外観検査部３０によって、ワークＷを撮像する。第一カメラ３１と第二カメラ３２によるワークＷの撮像データは、データ処理部４０に送信され、データ処理部４０によって画像処理を行って、ワークＷの輪郭形状が特定される。さらに、データ処理部４０では、特定した輪郭形状に基づいて欠けや割れの有無を判断し、ワークＷの良否判定を行う。
【００６１】
そして、ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法では、データ処理部４０によって、質量測定部２０と外観検査部３０の各検査結果に基づいて、ワークＷの品質の良否を総合的に判断する構成としており、検査結果のうちいずれか一つでも不合格の判定が出た場合には、ワークＷの品質が不良である旨の判断をするようにしている。
【００６２】
外観検査部３０によるワークＷの撮像は、まず、第一カメラ３１か第二カメラ３２のいずれか一方によって、ワークＷの片面（表面または裏面）を撮像し、次に第一カメラ３１か第二カメラ３２のいずれか他方によって、ワークＷのもう片面（表面または裏面）を撮像して行うことが好ましい。これは、第一カメラ３１と第二カメラ３２によって、ワークＷの両面を同時に撮像すると、ワークＷの表面を照らす第一リング照明３４の光が、ワークＷの裏面を撮像する第二カメラ３２に対する外乱となり、ワークＷの裏面を照らす第二リング照明３５の光が、ワークＷの表面を撮像する第一カメラ３１に対する外乱となり、正確な撮像データを取得できないおそれがあるためである。
【００６３】
さらに、ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法では、データ処理部４０によって、ワークＷの撮像データに基づいてワークＷの直径を算出している。ワークＷの直径の算出にあたっては、ステージガラス１４を介していない第一カメラ３１によるワークＷの撮像データのみを用いることが好ましい。
【００６４】
さらに、ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法では、ワーク検査装置１を複数用いて、複数のワークＷ・Ｗ・・・に対する検査を並行して行う構成としてもよい。そして、ワーク検査装置１を用いたワークＷの検査方法によれば、ワーク検査装置１を複数用いることによって、ワークＷの全数検査を行うような場合において、効率よく全数検査を行うことができる。
【００６５】
即ち、本発明の一実施形態に係るワーク検査装置１を用いたワーク検査方法は、検査対象物たるワークＷを載置するステージ部１１と、ステージ部１１の載置面１１Ａに平行な底面１２Ａを構成する基台部１２を、載置面１１Ａと底面１２Ａを互いに平行としつつ、ステージ部１１と基台部１２を離間させて配置するとともに、ステージ部１１のワークＷを載置する部位に開口部１１Ｂを形成し、開口部１１Ｂに透明なステージガラス１４を配置して構成されるワーク載置部１０を用いて、ワークＷを載置する計量皿２２を備え、ワークＷの質量を測定する質量測定部２０によって、計量皿２２にワーク載置部１０を載置するとともに、ステージガラス１４の上にワークＷを載置して、ワーク載置部１０とワークＷを合わせた質量を計測するとともに、ワークＷの表面を撮像する第一カメラ３１とワークＷの裏面を撮像する第二カメラ３２を備え、ワークＷの外観を検査する外観検査部３０によって、ワークＷの表面を撮像するとともに、ステージガラス１４を通してワークＷの裏面を撮像するものである。
【００６６】
このような構成のワーク検査方法によれば、質量が極めて小さく、かつ、脆い性質を有するワークＷに対する質量の測定と、同ワークＷの表面と裏面の外観検査を同時に行いつつ、質量の測定精度を確保することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１      ワーク検査装置
１０    ワーク載置部
１１    ステージ部
１１Ａ  載置面
１１Ｂ  開口部
１２    基台部
１２Ａ  底面
１２Ｂ  位置決め孔
１３    柱部材
１４    ステージガラス
２０    質量測定部
２１    天秤本体
２２    計量皿
２３    位置決めピン
３０    外観検査部
３１    第一カメラ
３２    第二カメラ
３４    第一リング照明
３５    第二リング照明
Ｗ      ワーク
【図１】
2018004562.tif 000003
【図２】
2018004562.tif 000004