(57)【要約】【課題】曲面を含むワークの外観検査を精度よく行う。【解決手段】ワーク検査装置１０は、ワークＷの外周面の撮影範囲に向けて側方照明ユニット３０を発光させた状態でワークＷを軸回りに回転させながら、テレセントリックレンズ２２を介してラインセンサカメラ２４により外周面を撮影することにより、検査画像を生成する。これにより、ワークＷの外周面で反射する反射光のうち、主に光軸に平行な光をラインセンサカメラ２４で受光して検査画像を生成することができるから、曲面である外周面からの光の反射ムラの影響を排除し受光状態を安定させて検査画像を生成することができる。【選択図】図１
2019049478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面を含むワークの外観を検査するワーク検査装置であって、
前記曲面の所定方向に直交する直交方向に沿ったライン状の撮影範囲を有するラインセンサカメラと、
前記ラインセンサカメラに一体に取り付けられ、前記ラインセンサカメラの光軸に平行な光を前記ラインセンサカメラに入射させるテレセントリックレンズと、
前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面から外れる側方の位置から前記撮影範囲に向けて発光する側方の照明手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させる回転手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する検査制御手段と、
を備えるワーク検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク検査装置であって、
前記側方の照明手段を前記曲面の前記所定方向に沿って所定角度範囲で回動させる側方照明回動手段を備え、
前記検査制御手段は、前記側方の照明手段を異なる回動位置で発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する
ワーク検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のワーク検査装置であって、
前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面の位置から前記撮影範囲に向けて発光する正面の照明手段を備え、
前記回転手段は、前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段と前記正面の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させ、
前記検査制御手段は、前記側方照明時の検査画像を撮影させる場合には前記正面の照明手段を消光させ、前記ラインセンサカメラと前記正面の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を消光させ且つ前記正面の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、正面照明時の検査画像を生成する
ワーク検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載のワーク検査装置であって、
前記ワークは、前記曲面が切削加工により形成されており、前記曲面に前記所定方向に対して斜めに延びる加工跡を有する
ワーク検査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワーク検査装置であって、
前記照明手段は、集光レンズを介して発光するスポットライトである
ワーク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、検査対象のワークをカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて外観検査を行う検査装置が知られている。例えば、特許文献１には、検査対象であるネジなどのワークの側面や頭部上面をカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて割れや疵の有無などの外観検査を行う検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような検査装置において、曲面を検査対象とする場合、検査対象面に照明から光を当てながらカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて外観検査が行われる。しかし、検査対象面が曲面であるため、当てた光の反射が一様とはならず、撮影した画像の陰影差のバラツキが大きくなったりすることがある。このため、微細な疵などを精度よく検出するのが困難となり、検査精度が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、曲面を含むワークの外観検査を精度よく行うことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明は、曲面を含むワークの外観を検査するワーク検査装置であって、
前記曲面の所定方向に直交する直交方向に沿ったライン状の撮影範囲を有するラインセンサカメラと、
前記ラインセンサカメラに一体に取り付けられ、前記ラインセンサカメラの光軸に平行な光を前記ラインセンサカメラに入射させるテレセントリックレンズと、
前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面から外れる側方の位置から前記撮影範囲に向けて発光する側方の照明手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させる回転手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する検査制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明のワーク検査装置では、ラインセンサカメラと側方の照明手段とに対しワークを相対回転させると共に、曲面の所定方向において撮影範囲の正面から外れる側方の位置から撮影範囲に向けて側方の照明手段を発光させた状態で、テレセントリックレンズを介してラインセンサカメラに撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する。これにより、側方の照明手段から発光されてワークの外面（撮影範囲）で反射する反射光のうち、主に光軸に平行な光をラインセンサカメラで受光して側方照明時の検査画像を生成することができる。このため、曲面を含むワークからの光の反射ムラの影響を排除し受光状態を安定させて検査画像を生成することができるから、ワークの外観検査を精度よく行うことができる。なお、曲面を含むワークとしては、円筒状部材や円柱状部材などが挙げられる。
【０００９】
また、本発明のワーク検査装置において、前記側方の照明手段を前記曲面の前記所定方向に沿って所定角度範囲で回動させる側方照明回動手段を備え、前記検査制御手段は、前記側方の照明手段を異なる回動位置で発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成するものとしてもよい。こうすれば、曲面の周方向における様々な側方の位置から撮影範囲に向けて発光させることができる。ここで、側方から発光された光がワークの曲面で正反射すると、通常は光軸に平行な光としてラインセンサカメラに受光されることがないため、撮影される画像が黒色の画像となる。ただし、曲面に疵などがあると疵部分での乱反射により光軸に平行な光が生じてラインセンサカメラに受光されることになるから、検査画像に白色の部分として写し出される。このため、様々な側方の位置から撮影範囲に向けて発光させることで、様々な乱反射を生じさせてラインセンサカメラに受光し易くさせることができるから、疵の検出精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のワーク検査装置において、前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面の位置から前記撮影範囲に向けて発光する正面の照明手段を備え、前記回転手段は、前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段と前記正面の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させ、前記検査制御手段は、前記側方照明時の検査画像を撮影させる場合には前記正面の照明手段を消光させ、前記ラインセンサカメラと前記正面の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を消光させ且つ前記正面の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、正面照明時の検査画像を生成するものとしてもよい。こうすれば、側方照明時の検査画像に加えて正面照明時の検査画像を生成することができるから、検査対象の曲面の形状や検出したい疵の形状などに応じて検査画像を使い分けることができ、外観検査の精度をより向上させることができる。
【００１１】
また、本発明のワーク検査装置において、前記ワークは、前記曲面が切削加工により形成されており、前記曲面に前記所定方向に対して斜めに延びる加工跡を有するものとしてもよい。こうすれば、側方の照明手段を発光させた場合と正面の照明手段を発光させた場合とにおいて曲面での光の反射状態が異なるものとなるから、側方照明時の検査画像と正面照明時の検査画像とを使い分けることによる効果が顕著なものとなる。
【００１２】
また、本発明のワーク検査装置において、前記照明手段は、集光レンズを介して発光するスポットライトであるものとしてもよい。こうすれば、テレセントリックレンズとラインセンサカメラとにより反射光を受光する場合において、光の拡散を抑えて撮影範囲に光を照射することができるから、光軸に平行な反射光が生じた場合にその光量を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ワーク検査装置１０の構成の概略を示す上面図。
【図２】図１のワーク検査装置１０をＡ方向から見た側面図。
【図３】図１のワーク検査装置１０をＢ方向から見た側面図。
【図４】ワーク検査装置１０の電気的な接続関係を示すブロック図。
【図５】ワークＷの概略形状を示す説明図。
【図６】外観検査処理の一例を示すフローチャート。
【図７】側方からの発光を伴って検査画像を撮影する様子の説明図。
【図８】側方照明時の検査画像の一例を示す説明図。
【図９】正面からの発光を伴って検査画像を撮影する様子の説明図。
【図１０】正面照明時の検査画像の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１５】
図１はワーク検査装置１０の構成の概略を示す上面図であり、図２は図１のワーク検査装置１０をＡ方向から見た側面図であり、図３は図１のワーク検査装置１０をＢ方向から見た側面図である。また、図４はワーク検査装置１０の電気的な接続関係を示すブロック図であり、図５はワークＷの概略形状を示す説明図である。なお、図１〜図３では構成の一部を省略して図示しており、図２では一部の構成の断面を図示する。
【００１６】
本実施形態のワーク検査装置１０は、矩形枠状のワーク保持台１２上に保持されたワークＷの外観を検査する装置として構成されている。ワークＷは、図５に示すような段付きの円筒状部材であり、例えば自動車などのエンジンにガソリンなどの燃料を噴射する燃料噴射バルブとして用いられるものである。このワークＷは、外周面（側周面）Ｗａをチャックなどで保持されながら切削加工が施されることにより形成され、外周面Ｗａに周方向（所定方向）に対して斜めに延びる螺旋状の加工跡を有している（図５中拡大図参照）。このため、軸方向における断面形状が僅かに凹凸状となっている。ワーク検査装置１０は、ワークＷの外周面Ｗａの微細な疵やチャックによる圧痕などを精度よく検出できる検査画像を生成することが求められる。なお、ワーク保持台１２は、枠上板の中央に形成された図示しない貫通孔に、ワークＷの軸方向の一端の大径部を嵌め込み可能な保持部１２ａが設けられており、ワークＷの軸方向が鉛直方向となるように保持部１２ａでワークＷを保持する。
【００１７】
ワーク検査装置１０は、図１〜図４に示すように、ワーク回転装置１４と、カメラユニット２０と、側方照明ユニット３０と、側方照明回動装置４０と、正面照明ユニット５０とを備えており、これらが図示しない架台に搭載されている。また、ワーク検査装置１０は、この他に、装置全体を制御する制御装置６０と、作業者が各種入力操作を行う操作部６２と、検査結果（検査画像）などの各種情報を表示する表示部６４とを備える。
【００１８】
ワーク回転装置１４は、図２に示すように、ワーク保持台１２における枠下板の上面に取り付けられるモータ１６と、モータ１６の出力軸と同軸に連結されると共に保持部１２ａの下面に連結されるシャフト１８とを備える。このワーク回転装置１４は、モータ１６の駆動力をシャフト１８を介して保持部１２ａに伝達して保持部１２ａを回転させることにより、ワークＷを軸回りに回転させる。
【００１９】
カメラユニット２０は、ワークＷの検査画像を撮影するものであり、図１，図２に示すように、ワークＷからの反射光を入射して光軸に平行な光を出射するテレセントリックレンズ２２と、ワークＷの外周面Ｗａ上の軸方向（直交方向、図２の上下方向）に沿ったライン状の撮影範囲をテレセントリックレンズ２２を介して撮影可能なラインセンサカメラ２４とを備える。ラインセンサカメラ２４は、ライン状の撮影範囲がワークＷの軸方向に沿うように取付台２６に取り付けられる。なお、取付台２６は、図示しない架台に固定される固定ベース板２８上に設けられる。カメラユニット２０は、ワーク回転装置１４によりワークＷを軸回りに回転させながらライン状の撮影範囲を撮影することで、ワークＷの外周面Ｗａを全周に亘って撮影することができる。
【００２０】
側方照明ユニット３０は、図１，図３に示すように、カメラユニット２０の外周面Ｗａ上の撮影範囲に対して周方向に所定角度θａ（例えば４５度や６０度など）だけ側方にずれた位置から上記撮影範囲に向けて光を照射するものである。この側方照明ユニット３０は、撮影範囲に向かって左側に所定角度θａずれた左側ユニット３０Ｌと、向かって右側に所定角度θａずれた右側ユニット３０Ｒとを有し、両者は同様に構成されている。左側ユニット３０Ｌおよび右側ユニット３０Ｒは、それぞれ、スポット状の光を集光レンズ３４を介して照射するのスポットライト３２を上下方向に複数（ここでは４個）ずつ備える。各スポットライト３２（集光レンズ３４）は、取付台３６に立設する一対の取付板３８の間に挟まれるように取り付けられる。なお、上下方向の４個のスポットライト３２（集光レンズ３４）のうち、内側の２個のスポットライト３２（集光レンズ３４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ１（例えば５度や１０度など）ずれた対称位置に配置される。また、外側の２個のスポットライト３２（集光レンズ３４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ２（例えば１５度や２０度など）ずれた対称位置に配置される。
【００２１】
側方照明回動装置４０は、図１〜図３に示すように、モータ４２（図４参照）と、モータ４２の出力軸に連結され側方照明ユニット３０の取付台３６が固定される円環状の回動ベース板４４とを備える。側方照明回動装置４０は、モータ４２の正逆回転の駆動力を回動ベース板４４に伝達して回動ベース板４４を周方向に正転または逆転させる。これにより、側方照明ユニット３０が基準位置に対して周方向に所定角度θｂ（例えば１５度や２０度など）ずつ回動する。なお、カメラユニット２０の取付台２６などが設けられる固定ベース板２８の下面には窪み部２８ａが設けられており、回動ベース板４４はこの窪み部２８ａ内に回動可能に配置される（図２参照）。
【００２２】
正面照明ユニット５０は、図１，図２に示すように、カメラユニット２０の外周面Ｗａ上の撮影範囲に対して周方向にずれのない位置、即ち撮影範囲に対向する範囲内となる位置から上記撮影範囲に向けて光を照射するものである。この正面照明ユニット５０は、スポット状の光を集光レンズ５４を介して照射する複数（ここでは４個）のスポットライト５２を備えており、撮影範囲に対向する範囲のうちカメラユニット２０（光軸）に対して上下にそれぞれ半数（ここでは２個）ずつ配置されている。各スポットライト５２（集光レンズ５４）は、後端部が断面円弧状の取付板５８の内面に取り付けられている。取付板５８は、固定ベース板２８に固定される断面逆Ｌ字状の取付台５６の先端に設けられる。取付板５８は、中央に貫通孔５８ａが形成されており、この貫通孔５８ａにカメラユニット２０のテレセントリックレンズ２２が挿通される。なお、上下方向の４個のスポットライト５２（集光レンズ５４）のうち、内側の２個のスポットライト５２（集光レンズ５４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ３（例えば２０度や３０度など）ずれた対称位置に配置される。また、外側の２個のスポットライト５２（集光レンズ５４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ４（例えば４０度や５０度など）ずれた対称位置に配置される。
【００２３】
制御装置６０は、図示は省略するが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＲＯＭやＲＡＭ、入出力ポートなどを備える。制御装置６０は、ワーク回転装置１４（モータ１６）への駆動信号やカメラユニット２０（ラインセンサカメラ２４）への撮影信号、側方照明ユニット３０（スポットライト３２）への駆動信号、側方照明回動装置４０（モータ４２）への駆動信号、正面照明ユニット５０（スポットライト５２）への駆動信号、表示部６４への表示信号などを入出力ポートを介して出力する。また、制御装置６０には、カメラユニット２０（ラインセンサカメラ２２）からの撮影画像や操作部６２からの操作信号などが入出力ポートを介して入力される。
【００２４】
次に、こうして構成されたワーク検査装置１０の動作について説明する。図６は、外観検査処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、検査対象のワークＷがワーク保持台１２（保持部１２ａ）に保持されるなど検査の準備が整った状態で制御装置６０により実行される。
【００２５】
外観検査処理では、制御装置６０は、まず、側方照明ユニット３０の各スポットライト３２を発光させて側方照明回動装置４０により側方照明ユニット３０を周方向に所定角度θｂずつ回動（正転逆転）させる（Ｓ１００）。その状態で、制御装置６０は、ワーク保持台１２（保持部１２ａ）に保持されているワークＷをワーク回転装置１４により軸回りに回転させながらカメラユニット２０によりワークＷの外周面Ｗａの撮影を開始して（Ｓ１１０）、外周面Ｗａの全周を撮影するのを待つ（Ｓ１２０）。なお、制御装置６０は、Ｓ１２０の判定を、ワーク回転装置１４のモータ１６の回転を開始してからの時間に基づいて、ワークＷの一周分を超える所定量（例えば数回転分）の回転を判定することなどにより行う。そして、制御装置６０は、外周面Ｗａの全周を撮影すると、側方照明ユニット３０を消光させて側方照明回動装置４０による側方照明ユニット３０の回動を停止させると共に（Ｓ１３０）、ワーク回転装置１４によるワークＷの回転を停止させる（Ｓ１４０）。
【００２６】
なお、Ｓ１００〜Ｓ１４０では、正面照明ユニット５０は消光させた状態となっている。即ち、本実施形態では、正面照明ユニット５０を消光させると共に側方照明ユニット３０を発光させた状態でワークＷを軸回りに回転させながら、その外周面Ｗａをカメラユニット２０で撮影するのである。制御装置６０は、こうして撮影した画像を、側方照明ユニット３０からの発光を伴う側方照明時の検査画像として生成しＲＡＭに記憶する（Ｓ１５０）。
【００２７】
次に、制御装置６０は、正面照明ユニット５０を発光させる（Ｓ１６０）。その状態で、制御装置６０は、ワーク保持台１２（保持部１２ａ）に保持されているワークＷをワーク回転装置１４により軸回りに回転させながらカメラユニット２０によりワークＷの外周面Ｗａの撮影を開始して（Ｓ１７０）、外周面Ｗａの全周を撮影するのを待つ（Ｓ１８０）。なお、制御装置６０は、Ｓ１８０の判定をＳ１２０の判定と同様にワーク回転装置１４のモータ１６の回転を開始してからの時間に基づいて行う。そして、制御装置６０は、外周面Ｗａの全周を撮影すると、正面照明ユニット５０を消光させると共に（Ｓ１９０）、ワーク回転装置１４によるワークＷの回転を停止させる（Ｓ２００）。
【００２８】
なお、Ｓ１６０〜Ｓ２００では、側方照明ユニット３０は消光させた状態となっている。即ち、本実施形態では、側方照明ユニット３０を消光させると共に正面照明ユニット５０を発光させた状態でワークＷを軸回りに回転させながら、その外周面Ｗａをカメラユニット２０で撮影するのである。制御装置６０は、こうして撮影した画像を正面照明ユニット５０からの発光を伴う正面照明時の検査画像として生成しＲＡＭに記憶する（Ｓ２１０）。そして、制御装置６０は、各検査画像（側方照明時および正面照明時の検査画像）に基づき疵や圧痕の有無などを検査する外観検査を実行し（Ｓ２２０）、検査結果を表示部６４に表示して（Ｓ２３０）、外観検査処理を終了する。
【００２９】
ここで、図７は側方からの発光を伴って検査画像を撮影する様子の説明図であり、図８は側方照明時の検査画像の一例を示す説明図である。図７は、ワークＷの軸方向に直交する横断面図を示しており、一例として右側（図中下側）の側方照明ユニット３０Ｒ（図示略）から発光された光線を矢印で示す。また、図７（ａ）は外周面Ｗａに疵などのない正常な箇所を撮影する様子を示し、図７（ｂ）は外周面Ｗａに疵などがある箇所を撮影する様子を示す。図７（ａ）に示すように、正常な箇所を撮影する場合、一方（例えば右側、図７中の下側）から発光された光は外周面Ｗａで正反射して他方（例えば左側、図７中の上側）に向かう。カメラユニット２０は、テレセントリックレンズ２２とラインセンサカメラ２４との組み合わせであるため、外周面Ｗａにおける撮影範囲からカメラユニット２０の光軸（図中一点鎖線）に沿った反射光を受光して撮影する。したがって、側方照明ユニット３０を発光させながら正常な箇所を撮影する場合、ラインセンサカメラ２４は殆ど光を受光せず黒色の画像を撮影することになる。
【００３０】
一方、図７（ｂ）に示すように、疵などがある箇所を撮影する場合、発光された光が疵部分で乱反射して一部の光がカメラユニット２０の光軸に沿って反射する。側方照射ユニット３０は、スポットライト３２に集光レンズ３４を組み合わせるから、光の拡散を抑えて比較的強度の強い光を集中的に照射するものとなる。このため、疵部分での反射光も比較的強くなるから、ラインセンサカメラ２４が適切に光を受光して白色の箇所として画像に撮影されることになる。これらのことから、図８の側方照明時の検査画像において、例えば図中「Ａ」と「１」の交差部分に示すように、黒色の正常な背景画像に疵部分としての白色の箇所が現れるものとなる。このため、Ｓ２２０の外観検査では、制御装置６０は側方照明時の検査画像から白色を示す階調値を有する画素の領域を疵などの不良箇所として抽出する処理などを行う。
【００３１】
また、図９は正面からの発光を伴って検査画像を撮影する様子の説明図であり、図１０は正面照明時の検査画像の一例を示す説明図である。図９は、ワークＷの軸方向に沿った縦断面図を示しており、一例として斜め下側の正面照明ユニット５０から発光された光線を矢印で示す。また、図９（ａ）は外周面Ｗａに圧痕などのない正常な箇所を撮影する様子を示し、図９（ｂ）は外周面Ｗａに圧痕などがある箇所を撮影する様子を示す。図９（ａ）に示すように、正常な箇所を撮影する場合、一方側（例えば下側）から発光された光は外周面Ｗａの凹凸状の加工跡で乱反射して一部の光がカメラユニット２０の光軸に沿って反射する。正面照明ユニット５０は、スポットライト５２に集光レンズ５４を組み合わせるから、光の拡散を抑えて比較的強度の強い光を集中的に照射するものとなる。このため、加工跡での乱反射による反射光も比較的強くなるから、ラインセンサカメラ２４が十分に光を受光することができる。したがって、正面照明ユニット５０を発光させながら正常な箇所を撮影すると、ラインセンサカメラ２４が多くの光を受光して白色の画像を撮影することになる。
【００３２】
一方、図９（ｂ）に示すように、圧痕などがある箇所を撮影する場合、圧痕により部分的に平坦面が現れるから、一方側（図９では下側）から発光された光が圧痕部分で正反射して他方側（図９では上側）に反射されることになる。このため、光軸に沿って乱反射する反射光が少なくなり、カメラユニット２０の受光量が低下する。これらのことから、図１０の正面照明時の検査画像において、例えば図中丸印で囲んだ部分に示すように、白色の正常な背景画像に圧痕部分としての黒色の箇所が現れるものとなる。このため、Ｓ２２０の外観検査では、制御装置６０は正面照明時の検査画像から黒色を示す階調値を有する画素の領域を圧痕などの不良箇所として抽出する処理などを行う。
【００３３】
以上説明した実施形態のワーク検査装置１０によれば、ワークＷの外周面Ｗａの撮影範囲に向けて側方照明ユニット３０を発光させた状態で、ワークＷを軸回りに回転させながら、テレセントリックレンズ２２を介してラインセンサカメラ２４により外周面Ｗａを撮影することにより、側方照明時の検査画像を生成する。これにより、ワークＷの外周面Ｗａで反射する反射光のうち、光軸に平行な光のみをラインセンサカメラ２４で受光して側方照明時の検査画像を生成することができるから、外周面Ｗａ（曲面）からの光の反射ムラの影響を排除し受光状態を安定させて検査画像を生成することができる。この結果、断面円弧状などの曲面を含むワークＷの外観検査を精度よく行うことができる。
【００３４】
また、ワーク検査装置１０は、側方照明回動装置４０により側方照明ユニット３０を回動させながら発光させるから、撮影範囲に対し外周面Ｗａ（曲面）の周方向に外れた様々な側方の位置から撮影範囲に向けて発光させることができる。このため、側方照明ユニット３０のライト（スポットライト３２）の数を抑えつつ、外周面Ｗａの疵などの部分で様々な乱反射を生じさせてラインセンサカメラ２４に受光させ易くすることができる。このため、疵の検出精度を向上させることができる。
【００３５】
また、ワーク検査装置１０は、正面照明ユニット５０を備えており、側方照明時の検査画像に加えて正面照明時の検査画像を生成することができる。このため、検査面（曲面）や検出したい疵などの形状に応じて検査画像を使い分けて、外観検査の精度をより向上させることができる。特に、ワークＷは、外周面Ｗａ（曲面）に周方向に対して斜めに延びる加工跡を有しており、側方照明ユニット３０を発光させた場合と正面照明ユニット５０を発光させた場合とにおいて外周面Ｗａでの光の反射の具合が異なるものとなる。このため、側方照明時の検査画像と正面照明時の検査画像とを使い分けることで疵や圧痕などを精度よく検出することができる。
【００３６】
また、ワーク検査装置１０は、側方照明ユニット３０が集光レンズ３４を介して光を照射するスポットライト３２を複数備える。このため、光の拡散を抑えて撮影範囲に向けて適切に光を照射することができるから、テレセントリックレンズ２２とラインセンサカメラ２４とにより反射光を受光する場合において、光軸に平行な反射光が生じた場合に反射光の光量を十分に確保することができる。また、正面照明ユニット５０が集光レンズ５４を介して光を照射するスポットライト５２を複数備えるから、同様に反射光の光量を十分に確保することができる。
【００３７】
実施形態では、側方照明ユニット３０を発光させながら側方照明回動装置４０により周方向に所定角度θｂずつ回動（正転逆転）させた状態で側方照明時の検査画像を撮影するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、まず、側方照明ユニット３０を周方向における基準位置で固定して側方照明ユニット３０を発光させながら第１画像を撮影する。次に側方照明回動装置４０により基準位置に対して周方向の一方側に側方照明ユニット３０を所定角度θｂ回動させた位置で固定して側方照明ユニット３０を発光させながら第２画像を撮影する。続いて側方照明回動装置４０により基準位置に対して周方向の他方側に側方照明ユニット３０を所定角度θｂ回動させた位置で固定して側方照明ユニット３０を発光させながら第３画像を撮影する。そして、第１〜第３画像から側方照明時の検査画像を生成するものなどとしてもよい。即ち、周方向において異なる回動位置で側方照明ユニット３０を発光させて側方照明時の検査画像を撮影するものとしてもよい。
【００３８】
実施形態では、ワークＷに向けて発光する照明ユニットとして側方照明ユニット３０と正面照明ユニット５０とを備えるものとしたが、これに限られず、正面照明ユニット５０を備えないものとしてもよい。このようにする場合、外観検査処理のＳ１６０〜Ｓ２１０の処理を省略し正面照明時の検査画像を生成しないものなどとすればよい。
【００３９】
実施形態では、ワークＷの外周面Ｗａが切削加工されており周方向に斜めに延びる螺旋状の加工跡を有するものとしたが、これに限られず、他の形状の加工跡を有するものであってもよい。また、光の反射状態が異なるものとなるような加工跡を有するワークＷに適用するものに限られず、そのような加工跡のない滑らかな検査面を有するワークＷに適用するものとしてもよい。この場合、正面照明時の検査画像は、側方照明時の検査画像と同様に、黒色の正常な背景画像に疵部分などとしての白色の箇所が現れることになる。
【００４０】
実施形態では、側方照明回動装置４０を備えて側方照明ユニット３０を回動させながらワークＷに向けて発光させるものとしたが、側方照明回動装置４０を備えず、側方照明ユニット３０を回動させることなくワークＷに向けて発光させるものとしてもよい。そのようにする場合、側方照明ユニット３０が左側ユニット３０Ｌと右側ユニット３０Ｒとをそれぞれ１つずつ有するものに限られず、基準位置や所定角度θｂずれた位置などに左側ユニット３０Ｌや右側ユニット３０Ｒをそれぞれ複数ずつ有するものなどとしてもよい。
【００４１】
実施形態では、側方照明ユニット３０が集光レンズ３４が取り付けられたスポットライト３２を複数備えるものとし、正面照明ユニット５０が集光レンズ５４が取り付けられたスポットライト５２を複数備えるものとしたが、これに限られず、ワークＷの外周面Ｗａの撮影範囲に向けて発光可能な照明を備えるものであればよい。例えば、長尺状のバー照明を備えるものなどとしてもよい。
【００４２】
実施形態では、カメラユニット２０や照明ユニット（側方照明ユニット３０や正面照明ユニット５０）に対してワークＷを軸回りに回転させるものとしたが、これに限られず、ワークＷを軸回りに回転させることなくカメラユニット２０や照明ユニット（側方照明ユニット３０や正面照明ユニット５０）をワークＷの外周面Ｗａ回りに回転させるものなどとしてもよい。
【００４３】
実施形態では、外観検査処理において側方照明時の検査画像を生成してから正面照明時の検査画像を生成するものとしたが、この順に限られず、正面照明時の検査画像を生成してから側方照明時の検査画像を生成するものなどとしてもよい。また、外観検査処理のＳ２２０において制御装置６０が外観検査を実行するものとしたが、これに限られず、Ｓ２２０の処理を行うことなく、生成した検査画像を表示部６２に表示するものなどとしてもよい。
【００４４】
実施形態では、ワークＷとして自動車などのエンジンに用いられる燃料噴射バルブを例示したが、これに限られず、如何なる用途に用いられるものでもよく、円筒状部材や円柱状部材など曲面を含むワークであればよい。また、凸状曲面に限られず、凹状曲面を含むものであってもよい。また、円筒状などの軸方向に延びる軸状部材に限られず、平坦状の部材であってもよい。例えば、ワッシャー状の部材における側周面を検査するものなどとしてもよい。また、曲面は、外周の全周に亘って繋がった面に限られず、途中で途切れた面であってもよい。
【００４５】
ここで、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態のテレセントリックレンズ２２が本発明の「テレセントリックレンズ」に相当し、ラインセンサカメラ２４が「ラインセンサカメラ」に相当し、側方照明ユニット３０（３０Ｌ，３０Ｒ）が「側方の照明手段」に相当し、ワーク回転装置１４が「回転手段」に相当し、制御装置６０が「検査制御手段」に相当する。側方照明回動装置４０が「側方照明回動手段」に相当する。正面照明ユニット５０が「正面の照明手段」に相当する。集光レンズ３４や集光レンズ５４が「集光レンズ」に相当し、スポットライト３２やスポットライト５２が「スポットライト」に相当する。
【００４６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ワーク検査装置、１２  ワーク保持台、１２ａ  保持部、１４  ワーク回転装置、１６  モータ、１８  シャフト、２０  カメラユニット、２２  テレセントリックレンズ、２４  ラインセンサカメラ、２６  取付台、２８  固定ベース板、２８ａ  窪み部、３０  側方照明ユニット、３０Ｌ  左側ユニット、３０Ｒ  右側ユニット、３２  スポットライト、３４  集光レンズ、３６  取付台、３８  取付板、４０  側方照明回動装置、４２  モータ、４４  回動ベース板、５０  正面照明ユニット、５２  スポットライト、５４  集光レンズ、５６  取付台、５８  取付板、５８ａ  貫通孔、６０  制御装置、６２  操作部、６４  表示部、Ｗ  ワーク、Ｗａ  外周面。
【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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