(57)【要約】【課題】複数種類の成形不良を高い精度で検査できる成形品の撮影方法を提供すること。【解決手段】本発明による成形品の撮影方法は、搬送されてきた検査対象物３に対する撮影手段２１の撮影位置を位置決めする位置決め工程と、撮影位置において撮影手段２１により検査対象物３を撮影する撮影工程と、を備える。本発明における位置決め工程は、検査対象物３について予め特定されている成形不良に対応する撮影位置に撮影手段を位置決めする。そして、本発明における位置決め工程と撮影工程は、複数種類の成形不良に対応する回数だけ繰り返される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融材料を金型で固化させて得られる成形品を撮影手段により撮影する方法であって、
搬送されてきた前記成形品に対する前記撮影手段の撮影位置を位置決めする位置決め工程と、
前記撮影位置において前記撮影手段により前記成形品を撮影する撮影工程と、を備え、
前記位置決め工程は、
前記成形品について予め特定されている成形不良に対応する前記撮影位置に前記撮影手段を位置決めし、
前記位置決め工程と前記撮影工程は、
複数種類の前記成形不良に対応する回数だけ繰り返される、
ことを特徴とする成形品の撮影方法。
【請求項２】
搬送されてきた前記成形品の位置が搬送基準位置に対して基準を超える位置ずれを起こしているか否かを判定し、
前記位置ずれを起こしていると判定されると、それぞれの前記位置決め工程において、前記位置ずれを考慮して前記撮影位置を補正する、
請求項１に記載の成形品の撮影方法。
【請求項３】
前記撮影工程において、
複数種類の前記成形不良に対応する仕様の前記照明光が前記成形品に照射される、
請求項１または請求項２に記載の成形品の撮影方法。
【請求項４】
複数種類の前記成形不良のそれぞれに対応する仕様の前記照明光を照射する照明手段を備え、
前記位置決め工程において、
前記照明手段は、前記撮影手段に追従して移動し照明位置に位置決めされるか、または、前記撮影手段とは独立して移動し前記照明位置に位置決めされる、
請求項３に記載の成形品の撮影方法。
【請求項５】
搬送されてきた前記成形品の位置が搬送基準位置に対して基準を超える位置ずれを起こしているか否かを判定し、
前記位置ずれを起こしていると判定されると、それぞれの前記位置決め工程において、前記位置ずれを考慮して前記照明手段の前記照明位置を補正する、
請求項４に記載の成形品の撮影方法。
【請求項６】
繰り返される前記位置決め工程と前記撮影工程は、
搬送されてきた前記成形品が停止した状態で行われる、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の成形品の撮影方法。
【請求項７】
前記成形品は、
走行する搬送路の上で停止しているか、または、
金型から取り出された前記成形品が、把持されたままで停止している、
請求項６に記載の成形品の撮影方法。
【請求項８】
溶融材料を金型で固化させて得られる成形品を撮影手段により撮影する装置であって、
前記撮影手段と、前記撮影手段を任意の位置に移動可能な第１移動手段と、を有する撮影部と、
複数種類の成形不良に対応する撮影位置情報を記憶し、前記撮影位置情報に基づいて前記移動手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮影位置情報に基づいて、搬送されてきた前記成形品に対する前記撮影手段の撮影位置を決めてから、前記撮影位置において前記撮影手段により前記成形品を撮影するように制御する動作を、前記成形品について予め特定されている複数種類の成形不良に対応して繰り返す、
ことを特徴とする成形品の撮影装置。
【請求項９】
前記制御部は、
搬送されてきた前記成形品の位置が搬送基準位置に対して基準を超える位置ずれを起こしているか否かを判定し、
前記位置ずれを起こしていると判定されると、それぞれの前記位置決めを行う際に、前記位置ずれを考慮して前記撮影手段の前記撮影位置を補正する、
請求項８に記載の成形品の撮影装置。
【請求項１０】
前記成形品に照明光を照射する照明手段を備え、
前記照明手段は、
前記第１移動手段に前記撮影手段とともに支持されることで前記撮影手段に追従して移動するか、または、
前記第１移動手段とは独立する第２移動手段に支持されることで前記撮影手段とは独立して移動する、
請求項８または請求項９に記載の成形品の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形、ダイカスト成形などで得られる成形品の不良を検査するのに好適な成形品の撮影方法および撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば射出成形機で成形した成形品は、成形後に成形不良が生じているか否かの検査がなされる。
検査するタイミングとして、成形後の後工程、具体的には成形品を搬送する最中に検査する方法、あるいは、金型を開いた直後に検査する方法がある。また、検査の内容としては、検査員が成形不良毎に定められた何らかの検査基準に基づき目視で検査する方法、あるいは、成形品を撮影し、得られた撮影画像データまたは画像処理データを、基準データと比較する方法がある。
【０００３】
成形不良には種々の形態が存在する。射出成形による成形品について例示すると、シルバーストリーク、変形、ウェルドライン、ヒケ、窪み、フローマークなどがある。ダイカスト成形による成形品について例示すると、ひけ巣、欠け込み、かじり、焼付、ヒートチェック傷、打痕（だこん）などがある。これらの形態の異なる複数種類の成形不良が一つの成形品の異なる部位に生じることがある。
【０００４】
特許文献１は、二材質樹脂成形品に生じる複数種類の成形不良を検査する装置を開示する。特許文献１の検査装置は、窪みの有無を検出する第１の検出手段と、汚損の有無を検出する第２の検出手段と、バリの有無を検出する第３の検出手段と、充填不足の有無を検出する第４の検出手段を備える。特許文献１の検査装置は、位置が固定されている第１の検出手段〜第４の検出手段が、検査対象である二材質樹脂成形品が搬送手段で搬送される方向に間隔をあけて配置されている。そして、当該成形品が搬送される過程において、窪みの有無、汚損の有無、バリの有無および充填不足の有無がこの順に検査される。特許文献１の検査装置によれば、複数種類の成形不良に対して精度の高い検査が効率よくできるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０９６３５３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は、成形不良の種類ごとに生じる位置が特定できることから、第１の検出手段〜第４の検知手段のそれぞれが当該成形不良の生じる位置を撮影する。ところが、本発明者らの検討によれば、特許文献１のように位置が固定されている撮影手段では成形不良の発生位置や種類によって成形不良を検出できなくなることが経験された。
【０００７】
以上より、本発明は、複数種類の成形不良を高い精度で検査できる成形品の撮影方法および撮影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】
【０００８】
本発明者らは、種類の異なる成形不良を高い精度で検出するために検討を行ったところ、以下を知見するに至った。
成形不良の種類によって検出できる条件が異なる。例えば、成形不良Ａと成形不良Ｂとは、検出できる撮影手段、典型的にはカメラの位置（撮影位置）が同じではない。つまり、複数種類の成形不良を高い精度で検査するには、検査対象物を撮影する条件、とりわけ検査対象物に対する撮影位置を成形不良の種類に応じて変更する必要がある。
【０００９】
そこでなされた本発明は、溶融材料を金型で固化させて得られる成形品を撮影手段により撮影する方法であって、搬送されてきた成形品に対する撮影手段の撮影位置を位置決めする位置決め工程と、撮影位置において撮影手段により成形品を撮影する撮影工程と、を備える。この位置決めは、撮影手段の移動を伴う。
本発明における位置決め工程は、成形品について予め特定されている成形不良に対応する撮影位置に撮影手段を位置決めする。そのうえで、本発明における位置決め工程と撮影工程は、複数種類の成形不良に対応する回数だけ繰り返されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の成形品の撮影方法において、搬送されてきた成形品の位置が搬送基準位置に対して基準を超える位置ずれを起こしているか否かを判定し、位置ずれを起こしていると判定されると、それぞれの位置決め工程において、位置ずれを考慮して撮影位置を補正することができる。
【００１１】
本発明の撮影工程において、好ましくは、複数種類の成形不良に対応する仕様の照明光が成形品に照射される。
この場合、複数種類の成形不良のそれぞれに対応する仕様の照明光を照射する照明手段を備えることになる。この照明手段は、位置決め工程において、撮影手段に追従して移動し照明位置に位置決めするか、または、撮影手段とは独立して移動し照明位置に位置決めすることもできる。
【００１２】
本発明の成形品の撮影方法において、搬送されてきた成形品の位置が搬送基準位置に対して基準を超える位置ずれを起こしているか否かを判定し、位置ずれを起こしていると判定されると、それぞれの位置決め工程において、位置ずれを考慮して照明手段の照明位置を補正することが好ましい。
【００１３】
本発明の成形品の撮影方法において、繰り返される位置決め工程と撮影工程は、搬送されてきた成形品が停止した状態で行われることが好ましい。
このときの成形品は、走行する搬送路の上で停止しているか、または、金型から取り出された成形品が、把持されたままで停止している。
【００１４】
本発明は、以上の撮影方法を実行できる以下の装置を提供する。
本発明は、溶融材料を金型で固化させて得られる成形品を撮影手段により撮影する装置であって、撮影手段と、撮影手段を任意の位置に移動可能な第１移動手段と、を有する撮影部と、複数種類の成形不良に対応する撮影位置情報を記憶し、撮影位置情報に基づいて移動手段の動作を制御する制御部と、を備える。本発明における制御部は、撮影位置情報に基づいて、搬送されてきた成形品に対する撮影手段の撮影位置を決めてから、撮影位置において撮影手段により成形品を撮影するように制御する動作を、成形品について予め特定されている複数種類の成形不良に対応して繰り返す、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明における制御部は、搬送されてきた成形品の位置が搬送基準位置に対して基準を超える位置ずれを起こしているか否かを判定し、位置ずれを起こしていると判定されると、それぞれの位置決めを行う際に、位置ずれを考慮して撮影手段の撮影位置を補正する、ことができる。
【００１６】
本発明における撮影装置において、成形品に照明光を照射する照明手段を備えることができ、この照明手段は、第１移動手段に撮影手段とともに支持されることで撮影手段に追従して移動するか、または、第１移動手段とは独立する第２移動手段に支持されることで撮影手段と独立して移動する、ことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数種類の成形不良のそれぞれに対応する位置に位置決めされた撮影手段により検査対象物を撮影するので、複数種類の成形不良に対応して精度の高い検査を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の検査装置における制御部の機能を示す図である。
【図３】図２の制御部のデータ記憶部に記憶される検査に関するデータの一例を示す表である。
【図４】図１の検査装置が実行する検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１の検査装置における撮影手段の位置の移動経過を示し、（ａ）は成形品の位置判定および成形不良Ａを検査するときの撮影位置を示し、（ｂ）は成形不良Ｂを検査するときの撮影位置を示し、（ｃ）は成形不良Ｃを検査するときの撮影位置を示している。
【図６】図１の検査装置が実行する検査方法の別の手順を示すフローチャートである。
【図７】成形不良としての「変形」の撮影事例を示し、（ａ）は良品の画像、（ｂ）は成形不良の画像である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る検査装置の概略構成を示す図である。
【図９】本実施形態の要素の変形例を示し、（ａ）は照明手段の変形例、（ｂ）は撮影手段の変形例、（ｃ）は搬送手段の変形例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る検査装置および検査方法を実施形態に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る検査装置１は、図１に示すように、検査対象物３を搬送する搬送部１０と、搬送部１０で搬送されてきた検査対象物３を撮影する撮影部２０と、を備える。また、検査装置１は、制御部４０で成形不良と判定されたことを表示する表示部３０と、搬送部１０、撮影部２０および表示部３０の動作を司るとともに、撮影部２０で撮影された検査対象物３の画像データを用いて成形不良か否かの判定を行う制御部４０と、を備える。
【００２０】
本実施形態における検査対象物３は射出成形またはダイカスト成形によって作製される成形品であり、これらの成形品は溶融材料を金型で固化させる点で共通している。また、これらの成形品は、それぞれ特定部位に特定種類の成形不良が生じやすい点で共通している。
検査装置１は、複数種類の成形不良が一つの検査対象物３の異なる部位に生じても高い精度で検査することができる。以下、検査装置１の構成を順に説明する。
【００２１】
［搬送部１０］
搬送部１０は、図１に示すように、射出成形またはダイカスト成形で得られる成形品である検査対象物３を上流側から下流側に向けて搬送する第１コンベア１１と、第１コンベア１１に付随して設けられ、成形不良と判定された検査対象物３を搬送する第２コンベア１３と、を備えている。図１の白抜き矢印が搬送の向きを示している。第１コンベア１１、第２コンベア１３は、例えば電動機により走行することで、検査対象物３を搬送する。なお、第２コンベア１３を設けることなく、成形不良が生じている検査対象物３を第１コンベア１１から排出できる。
【００２２】
第１コンベア１１は、制御部４０により走行および停止が繰り返して制御される。具体的には、第１コンベア１１は検査対象物３の画像を撮影するときには所定の検査時間Ｔ１だけ走行が停止し、検査時間Ｔ１が経過すると所定の搬送時間Ｔ２だけ走行するという手順を繰り返す間欠搬送を行う。
また、第１コンベア１１は、検査対象物３が所定の検査領域Ａｄにおいて走行が停止するように制御部４０により制御される。つまり、検査時間Ｔ１が経過すると、次の検査対象物３が検査領域Ａｄに達するのに必要な搬送時間Ｔ２だけ走行してから停止する。なお、検査時間Ｔ１、搬送時間Ｔ２は、検査対象物３の種類ごとに設定してもよいし、異なる種類の検査対象物３に共通して設定してもよい。いずれにしても、一つの検査対象物３を撮影する周期は、検査時間Ｔ１＋搬送時間Ｔ２で特定される。
【００２３】
第２コンベア１３は、第１コンベア１１と同様に、制御部４０により走行および停止が繰り返して制御される。具体的には、第１コンベア１１において検査対象物３が成形不良と判定されると第１コンベア１１から第２コンベア１３へ検査対象物３を移しかえるのに必要な所定の移送時間Ｔ３だけ走行が停止し、移送時間Ｔ３が経過すると走行を再開し、次に検査対象物３が成形不良と判定されるまで走行を継続する。
なお、第１コンベア１１から第２コンベア１３への検査対象物３の移送は検査装置１のオペレータが人手で行うこともできるし、図示を省略する移送ロボットによって行うこともできる。また、後述する撮影部２０の第１移動手段２５（図１）に、ロボットハンドやエア吸着パッド等、成形品を把持可能な把持手段を設けて、成形不良と判断された検査対象物３の、第１コンベア１１から第２コンベア１３への移送を行わせる上記移送ロボットの機能を兼用させてもよい。
【００２４】
［撮影部２０］
撮影部２０は、図１に示すように、第１コンベア１１に載せられた検査対象物３を撮影する撮影手段２１と、撮影手段２１が撮影する検査対象物３に照明光を当てる照明手段２３と、を備える。また、撮影部２０は撮影手段２１および照明手段２３を移動して位置決めする第１移動手段２５を備えている。
【００２５】
撮影手段２１は、例えば固体撮像素子（Image Sensor：イメージセンサ）を利用して画像をデジタル信号に変えるデジタルカメラからなる。撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子)、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）を用いることができる。
撮影手段２１は、検査対象物３に成形不良が生じているか否かの検査をするために検査対象物３を撮影する。撮影手段２１は、検査のために検査対象物３を撮影する前に、検査対象物３が所定の検査領域Ａｄから位置ずれを起こしているか否かを判定するためにも検査対象物３を撮影する。
【００２６】
撮影手段２１は、制御部４０からの指示に基づいて検査対象物３を撮影する。撮影された検査対象物３の画像は、デジタル信号として制御部４０に送られる。
撮影手段２１は、検査対象物３の搬送が停止すると、はじめに検査対象物３の位置ずれの判定のために検査対象物３を撮影する。次に、撮影手段２１は、検査対象物３の成形不良検査のために検査対象物３を複数回、本実施形態では３回の検査対象物３の撮影を行う。この３回の撮影は撮影手段２１の撮影位置を順に移動して行われる。つまり、本実施形態は、撮影手段２１の位置決めも３回行われる。なお、検査のための撮影は、検査対象物３が停止したままで行われるが、検査対象物３が位置ずれを起こしている場合には、撮影手段２１の位置を補正してから撮影が行われる。また、撮影手段２１の位置決めのための移動は、制御部４０の指示に基づく第１移動手段２５の動作により行われる。
【００２７】
次に、照明手段２３は、撮影手段２１に隣接した状態で第１移動手段２５に支持されており、撮影手段２１が撮影する検査対象物３およびその周囲の必要な領域に照明光を照射できる。また、照明手段２３は、第１移動手段２５の動作により撮影手段２１の位置が変わっても、撮影手段２１に追従して移動し撮影位置に位置決めされるので、必要な領域に照明光を照射できる。
照明手段２３は必要な領域に照明光を照射するという目的を達成できる限り、制限はないが、消費電力が少なく、かつ照明光の仕様の変更、つまり調色および調光ができるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いることができる。調色についてはフルカラーのＬＥＤ照明が存在し、調光については２５６階調のＬＥＤ照明用の電源コントローラが存在している。また、カメラの光軸と同軸で照明光を必要な領域に照射できるＬＥＤ照明手段も存在している。他にも、同芯円状や平行線状の縞模様照明が、成形品表面の変形（意図しない凹凸や弯曲等）の検出に有効であることが知られている。これらの調色、調光、同軸の機能を備える機器を本実施形態に用いることができる。
【００２８】
本発明者らの検討によれば、白色光では検出できなかった成形不良であっても、他の色、例えば青色光により検出できる例を知見している。また、同じ色調、輝度の照明光でも、検査対象物３に対する照明手段２３の位置が異なれば成形不良の検出結果が異なることを知見している。
【００２９】
次に、第１移動手段２５は垂直多関節ロボットからなり、その先端部分で支持する撮影手段２１および照明手段２３を任意の位置に移動可能である。第１移動手段２５は制御部４０の指示に基づいて、撮影手段２１および照明手段２３を位置ずれ判定に必要な位置および成形不良検査に必要な位置に移動して位置決めする。また、第１移動手段２５は、検査対象物３が位置ずれを起こしている場合には、制御部４０の指示に基づいて撮影手段２１の撮影位置の補正を行う。この補正とは、位置ずれを起こしている検査対象物３に対して、該位置ずれに準じて撮影手段２１を検査のための適切な撮影位置に移動させることをいう。
【００３０】
表示部３０は、制御部４０において検査対象物３に成形不良が生じていると判定したときに、制御部４０の指示に基づいて判定結果を表示する。
表示部３０はディスプレス３１と警告灯３３を備える。ディスプレス３１は検査対象物３に成形不良が生じていることを文字情報、画像情報として表示し、警告灯３３は検査対象物３に成形不良が生じていることを音および光として表示する。
【００３１】
［制御部４０］
次に、制御部４０について説明する。
制御部４０は、搬送部１０の第１コンベア１１、第２コンベア１３の動作、撮影部２０の撮影手段２１、照明手段２３および第１移動手段２５の動作および表示部３０の動作を制御する。制御部４０は、これらの制御を行うために、以下の構成を備えている。
制御部４０は、コンピュータ装置から構成され、図２に示すように、制御部４０の処理に必要なデータを記憶するデータ記憶部４１と、データ記憶部４１に記憶されているデータと撮影部２０で撮影された検査対象物３の画像データを用いて位置ずれの判定および成形不良か否かの判定を行う演算処理部４３と、を備える。また、制御部４０は、撮影部２０で撮影された検査対象物３の画像データを処理する画像処理部４５と、搬送部１０、撮影部２０および表示部３０に対して処理、動作を伝える指示部４７と、を備える。制御部４０は、データ記憶部４１、演算処理部４３、画像処理部４５および指示部４７が相互に連携することにより、検査対象物３の検査を実行する。なお、ここでは制御部４０の機能を明確にするために、データ記憶部４１、演算処理部４３、画像処理部４５および指示部４７に区分しているが、これは制御部４０がハード的にこのように区分されていることを示すものではない。
【００３２】
データ記憶部４１は、図３（ａ）に示すように、検査のための撮影を行うために、検査対象物３が第１コンベア１１上の検査領域Ａｄに停止しているか否か、つまり基準を超える位置ずれが起きているか否かを判定するための搬送基準位置データを記憶している。
搬送基準位置データは、図３（ａ）に示すように、成形品の種類ごとに定められている。ここでは、一例として成形品α、成形品βおよび成形品γの三種類の成形品が検査装置１により検査されるものと仮定している。もちろん、一種類の成形品だけが検査装置１で検査されることもあるし、四種類以上の成形品が検査装置１で検査されることもある。通常、成形品αについて検査するときには、複数の成形品αが順に搬送されてきて検査が行われる。成形品αの検査が終了すると、次に例えば複数の成形品βが順に搬送されてきて検査が行われる。
【００３３】
搬送基準位置データは、図３（ａ）に示すように、成形品α、成形品βおよび成形品γのそれぞれに対応して、搬送方向ｘの位置と搬送方向ｘに直交する幅方向ｙの位置とで定義される。例えば、成形品αについては、搬送方向ｘの位置がαｘであり、幅方向ｙの位置がαｙであれば、検査対象物３は位置ずれを起こしておらず適切な位置まで搬送されたことを意味する。逆に、この搬送基準位置データからはみ出して基準を超えている場合には、補正が必要な位置ずれを起こしている。なお、αｘは、例えば搬送方向ｘの始点ＳＰ（図１）からの距離で定義され、かつ、この距離はｘ１〜ｘ２というように範囲として定義される。βｘ、γｘも同様である。
【００３４】
データ記憶部４１は、図３（ｂ）に示すように、成形品α、成形品βおよび成形品γのそれぞれに対応付けて、撮影条件、照明条件および判定基準を記憶している。また、データ記憶部４１は、検査する成形不良Ａ、成形不良Ｂおよび成形不良Ｃのそれぞれに対応付けて撮影条件、照明条件および判定基準を記憶している。
【００３５】
撮影条件は、「距離Ｄ」と「角度θ」の二つの条件、すなわち、撮影手段２１及び各成形品（各成形不良発生位置）の相対的な位置関係を特定する条件を備えている。図５に示すように、「距離Ｄ」は撮影手段２１から検査対象物３までの直線上の距離Ｄで定義され、「角度」は撮影手段２１の破線で示される光軸が第１コンベア１１、つまり水平面に対してなす角度θで定義される。
【００３６】
また、照明条件は、「距離」、「角度」、「色」および「輝度」の四つの条件を備えている
「距離」は照明手段２３から検査対象物３までの直線上の距離Ｄで定義され、「角度」は照明手段２３の光軸が第１コンベア１１、つまり水平面に対してなす角度θで定義される。本実施形態のように撮影手段２１と照明手段２３が隣接して第一移動手段２５に支持されている場合には、撮影条件における「距離」、「角度」を照明条件における「距離」、「角度」で代替することもできる。
「色」は、白色、青色などの可視光域のなかの色彩で定義される。また、「輝度」は、照明手段２３が照射する光の輝度であり、一例として輝度の単位（ｃｄ／ｍ２）で定義される。
【００３７】
判定基準は、一例として、成形不良Ａ〜成形不良Ｃのそれぞれの画像データから抽出される特徴量で定義することができる。特徴量としては、例えばＨａａｒ-ｌｉｋｅ特徴、ＨＯＧ(Histograms of Oriented Gradients)を用いることができる。Ｈａａｒ-ｌｉｋｅは、各矩形領域の輝度値の平均値の差で定義される。また、ＨＯＧは局所領域(セル)の輝度の勾配方向をヒストグラム化したものである。これら特徴量も、特定の値ではなく上限および下限からなる数値の範囲として定義される。
【００３８】
演算処理部４３は、搬送されてきた検査対象物３が位置ずれしているか否かの判定の処理および検査対象物３に成形不良が生じているか否かの判定の処理を行う。以下、位置ずれしているか否かの判定の処理を第１判定処理といい、成形不良が生じているか否かの判定の処理を第２判定処理という。また、演算処理部４３は、検査対象物３を検査するのに搬送部１０、撮影部２０および表示部３０に必要な動作に対応する指示情報を生成する処理を行う。以下、この処理を生成処理という。
【００３９】
演算処理部４３は、第１判定処理を行うのに、位置ずれ判定のために撮影された画像データに基づいて画像処理部４５で生成された現在位置データを取得するとともに、データ記憶部４１から搬送基準位置データを取得する。
演算処理部４３は、取得した現在位置データを搬送基準位置データに照合して、現在位置データで特定される検査対象物３の実際の位置が搬送基準位置データの範囲内にあれば位置ずれが生じていないと判定する。現在位置データで特定される検査対象物３の実際の位置が搬送基準位置データの範囲を超えていれば位置ずれが生じているものと判定する。
【００４０】
演算処理部４３は、位置ずれが生じていると判定したときには、位置ずれが解消するように、現在位置データと搬送基準位置データの差分に対応する距離だけ、撮影手段２１および照明手段２３を移動させる。この移動による位置ずれの補正は、指示部４７を介して第１移動手段２５に当該差分に対応する量だけ移動するように指示することによって行われる。
位置ずれが生じていなければ、撮影手段２１および照明手段２３は補正のための移動はしない。なお、撮影手段２１は、最初の不良検査における撮影位置で位置ずれ判定のための撮影を行うことができる。この判定で位置ずれが生じていなければ、その時点で撮影手段２１は撮影位置に位置決めされたことになる。
【００４１】
演算処理部４３は、第２判定処理を行うのに、撮影手段２１が撮影した画像データに基づいて画像処理部４５で生成された検査データを取得するとともに、データ記憶部４１から判定基準データを取得する。
演算処理部４３は、取得した検査データを判定基準データに照合して、検査データが判定基準データの範囲内にあれば検査対象物３に成形不良が生じていないものと判定する。検査データが判定基準データの範囲を超えていれば、演算処理部４３は検査対象物３に成形不良が生じているもと判定する。
演算処理部４３は、成形不良と判定すると指示部４７を介して、表示部３０のディスプレス３１に成形不良が生じていることを知らせる文字などの視覚的なメッセージを表示させる。また、演算処理部４３は、同様にして、警告灯３３を点滅させるとともに警告音を発する。さらに、検査結果については、成形機にフィードバックすることもできる。
【００４２】
演算処理部４３は、生成処理を行うのに、画像処理部４５から該当する成形品α〜成形品γのいずれかに対応する撮影条件および照明条件を取得する。演算処理部４３は、取得した撮影条件および照明条件に基づいて、第１コンベア１１、第２コンベア１３、撮影手段２１、照明手段２３および第１移動手段２５を動作させるための制御情報を生成する。演算処理部４３は、生成した制御情報に基づいて、第１コンベア１１〜第１移動手段２５の動作を制御する。
【００４３】
［検査装置１の動作］
次に、図４を参照して検査装置１の動作を説明する。この動作の制御は、制御部４０が担う。
検査装置１は、第１コンベア１１により搬送している検査対象物３が予め定められた検査領域Ａｄに達したならば、第１コンベア１１を検査時間Ｔ１だけ停止させる（図４  Ｓ１０１，Ｓ１０３）。
【００４４】
検査装置１は、第１コンベア１１を停止したならば、検査対象物３が検査領域Ａｄに対して位置ずれを起こしているか否かを前述した手順で判定する（図４  Ｓ１０５）。
検査装置１は、位置ずれを起こしていると判定すると、撮影手段２１および照明手段２３の位置ずれを補正する（図４  Ｓ１０５（Ｎ），Ｓ１０６）。
一方、検査装置１は、位置ずれを起こしていないと判定すると、撮影手段２１および照明手段２３を成形不良Ａに対応する位置に移動させる（図４  Ｓ１０５（Ｙ），Ｓ１０７）。なお、位置ずれ判定のときに撮影手段２１が予め成形不良Ａに対応する撮影位置に置かれているときには、この移動を省くことができる。一方、位置ずれを起こしていると判定されると、撮影手段２１および照明手段２３について位置ずれの補正を行ってから、撮影手段２１および照明手段２３を成形不良Ａに対応する位置に移動させる（図４  Ｓ１０６，Ｓ１０７）。
【００４５】
撮影手段２１および照明手段２３を成形不良Ａに対応する位置に移動させて位置決めした後に、検査装置１は、照明手段２３から照明光を照射しながら検査対象物３を撮影して、成形不良Ａが生じているか否かの合否判定を行う（図４  Ｓ１０９）。
検査装置１は、成形不良Ａが生じていないものと判定すれば、次の成形不良Ｂの検査手順に進む（図４  Ｓ１０９（Ｙ），Ｓ１１１，Ｓ１１３）。具体的には、撮影手段２１および照明手段２３を成形不良Ｂに対応する位置に移動させて位置決めした後に、照明手段２３から照明光を照射しながら検査対象物３を撮影して、成形不良Ｂが生じているか否かの判定を行う。
成形不良Ｂが生じていないと判定すれば、次の成形不良Ｃの検査手順に進む（図４  Ｓ１１３（Ｙ），Ｓ１１５，Ｓ１１７）。
成形不良Ｃについても同様の判定がなされれば、次の検査対象物３を検査領域Ａｄまで搬送するために、第１コンベア１１が搬送時間Ｔ２だけ走行される（図４  Ｓ１１７（Ｙ），Ｓ１１９、Ｓ１０１）。以後は、同様の手順で次の検査対象物３が検査される。
【００４６】
検査装置１は、成形不良Ａが生じている不合格品であることを判定すれば、判定された検査対象物３は第１コンベア１１から第２コンベア１３に排出させる（図４  Ｓ１０９（Ｎ）、Ｓ１１０）。第２コンベア１３の排出は、人手でまたは図示を省略する排出ロボットで行われる。
先行する検査対象物３を排出した後には、次の検査対象物３を検査領域Ａｄまで搬送するために、第１コンベア１１が駆動される（図４  Ｓ１１０，Ｓ１１９、Ｓ１０１）。以後は、先に説明した手順で次の検査対象物３が検査される。
【００４７】
撮影手段２１は検査の進行にともなって、図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、その位置が変更される。なお、図５は照明手段２３の記載を省略している。図５（ａ）は、撮影手段２１が位置ずれの判定を行う位置に撮影手段２１が位置決めされている。この位置は距離Ｄと角度θで定義される。位置ずれを起こしているときには、撮影手段２１は破線で示す位置に移動される。ここでは、位置ずれの判定を行う位置を成形不良Ａの検査を行う位置と同じに設定しており、成形不良Ａの検査も図５（ａ）と同じ位置で行うことにするが、両者は異なっていてもよい。
【００４８】
次に、成形不良Ａの検査が終了すると、撮影手段２１は図５（ｂ）に示す成形不良Ｂの検査に対応する位置に移動する。検査対象物３はそれまでの位置に停止したままである。次の成形不良Ｃの検査においても同様である。
次に、成形不良Ｂの検査が終了すると、撮影手段２１は図５（ｃ）に示す成形不良Ｃの検査に対応する位置に移動する。検査対象物３はそれまでの位置に停止したままである。
以上のように、検査装置１は、検査対象物３を停止したままで、成形不良の種類に対応する位置に撮影手段２１を移動して位置決めをしてから、検査対象物３を撮影する。検査装置１が実行する撮影法はこの位置決め工程と撮影工程とを成形不良の種類に対応する回数だけ繰り返す。
【００４９】
なお、第１実施形態においては、成形不良Ａから成形不良Ｃの検査の過程で、成形不良が確認された時点（図４  Ｓ１０９（Ｎ），Ｓ１１３（Ｎ）、Ｓ１１７（Ｎ））で、判定された検査対象物３を第１コンベア１１から第２コンベア１３に排出させる（図４  Ｓ１１０）ものとした。この形態は、成形不良の有無のみを判定させる場合に好適である。
一方、成形不良Ａから成形不良Ｃの検査の過程で成形不良が確認された場合でも、図６に示すように、すべての成形不良の検査（図６  Ｓ１０９’，Ｓ１１３’、Ｓ１１７’）を行わせ、最後に成形不良Ａ〜Ｃの有無を確認（図６  Ｓ１２１）させることもできる。そして、成形不良が１種類でも確認された場合（図６  Ｓ１２１（Ｙ））に、検査対象物３を第１コンベア１１から第２コンベア１３に排出させる（図６  Ｓ１１０）と共に、確認された成形不良の種類を表示部３０に表示（図６  Ｓ１２３）させてもよい。この形態は、成形不良が発生する場合、その成形不良の種類を把握したい場合、例えば、発生した成形不良を抑制・解消するように成形条件を変更して成形機にフィードバックする場合等に好適である。なお、図６において、図４と同じ処理、判断については図４と同じＳ１０１などの符号を付している。
【００５０】
［検査装置１の効果］
次に、検査装置１が奏する効果について説明する。
検査装置１は、成形不良Ａ〜成形不良Ｃといった成形不良の種類に対応する位置に位置決めされた撮影手段２１により検査対象物３を撮影できる。したがって、検査装置１によれば、種類の異なる成形不良を高い精度で検出できる。
【００５１】
特に検査装置１は、検査対象物３を含めて必要な領域に照明光を照射する照明手段２３の位置も撮影手段２１とともに変更されるので、検査の精度を向上できる。さらに、照明手段２３は、成形不良の種類に対応する色、輝度の照明光を照射できるので、検査の精度をより向上できる。なお、検査対象物３を含めて必要な領域に照明光を照射することが可能な場合は、必ずしも、照明手段２３を撮影手段２１に隣接した状態で第１移動手段２５に支持させる必要はなく、所定の検査領域の上方等に照明手段２３を固定配置させてもよい。その場合、照明手段２３は照明光を照射する範囲や角度を手動あるいは自動で調整可能に配置されることが好ましい。
【００５２】
ここで、図７は実際に射出成形で得られた成形品を撮影した例を示しており、（ａ）は成形不良が生じていない画像であり、また、（ｂ）は成形不良としての「変形」が生じている画像である。図７（ａ）と（ｂ）を比較すればわかるように、「変形」が生じている部位は黒ずんでいるので、画像処理することにより「変形」を検出できる。
【００５３】
しかも、検査装置１は、成形不良の判定の前に、検査対象物３が適切な位置まで搬送されたか否かを判定するとともに、検査対象物３が基準を超えて位置からずれていれば、撮影手段２１を適切な位置に補正する。これによって、検査装置１によれば、検査対象物３が位置ずれを起こして搬送されてきても、高い精度で検査できる。
【００５４】
さらに、検査装置１は、検査対象物３の位置決めのための、撮影手段２１および照明手段２３の移動を一台の第１移動手段２５で賄う。したがって、検査装置１のコストを抑えることができるのに加えて、検査装置１が占有する面積を抑えることができる。
【００５５】
さらに、検査装置１は、検査対象物３を停止して撮影を行う。これにより、検査装置１は、一つの検査対象物３に対する複数回の撮影の負荷を軽減できるとともに、撮影手段２１および照明手段２３の位置決めのための第１移動手段２５の負荷を軽減できる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態に係る検査装置２を説明する。検査装置２は、照明手段２３が撮影手段２１とは独立して設けられている点で検査装置１に対して特徴を有するが、この特徴部分を除けば検査装置１と基本的な構成が一致する。そこで以下では、特徴部分に焦点を当てて検査装置２を説明する一方、図１と同じ要素には図１と同じ符号を図８に付けることで、第１実施形態と重複する説明を省く。
【００５７】
検査装置２も、撮影部２０が撮影手段２１と照明手段２３を備える。しかし、検査装置２は、撮影手段２１が第１移動手段２５に支持され、照明手段２３が第２移動手段２６に支持されており、撮影手段２１と照明手段２３は、それぞれが独立して移動が可能であるとともに、それぞれが独立して位置決めがなされる。
この撮影手段２１と照明手段２３の独立移動に対応して、データ記憶部４１に記憶される撮影条件および照明条件は、撮影手段２１と照明手段２３について異なる位置、すなわち、「距離」、「角度」を設定できる。
【００５８】
検査装置２によれば、撮影手段２１の位置にかかわらず、成形不良Ａ〜成形不良Ｃに対応する適切な照明位置に照明手段２２を配置して位置決めできる。これによって検査装置２は、より精度の高い検査を実現できる。
もっとも、撮影手段２１と照明手段２３が同じ位置であっても精度の高い検査を実現できる成形不良も存在する。したがって、撮影手段２１と照明手段２３を独立して有することによるコストの増加と検査の精度を考慮して、検査装置１と検査装置２のいずれかを採用すればよい。
なお、検査装置１の第１移動手段２５の一形態として、垂直多関節ロボットを挙げたが、第１移動手段２５は、必ずしも垂直多関節ロボットである必要はない。図示はしていないが、所定の検査領域の近傍上方等に、門型のフレームを設置して、該フレームを移動可能な移動部位に、撮影手段２１と検査対象物３間の距離や角度を調整可能な機構を介して撮影手段２１を配置させる形態であってもよい。これは、検査装置２の第２移動手段２６においても同様であり、照明手段２３を指示させる第２移動手段２６が垂直多関節ロボットであっても、上述したような門型のフレームをベースとした形態であってもよい。
【００５９】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、以上で説明した実施形態は、調色、調光ができる照明手段２３を用いたが、本発明の照明手段はこれに限定されない。例えば、図９（ａ）に示すように、それぞれが色および輝度の異なる照明光を発光する照明手段２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを用いることができる。
【００６０】
また、以上で説明した実施形態は、撮影手段２１として可視光域の色を対象とするが、本発明の撮影手段はこれ以外の撮影手段を用いることができる。例えば、図９（ｂ）に示すように、機能の異なる撮影手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを用いることができる。
機能の異なる撮影手段としては、例えば赤外線カメラ、近赤外線カメラが掲げられる。赤外線カメラは、物体から出ている赤外線放射エネルギーを検出・可視化する。また、近赤外線カメラは、近赤外線が物体に最も吸収されやすいという性質を利用して、検査対象物３の物質の違いにより、光の反射や吸収する特徴の違いを可視化する。
【００６１】
また、以上で説明した実施形態は、搬送部１０としてコンベア装置を例示しているが、本発明における搬送部はこれに限定されない。例えば、図９（ｃ）に示すように、検査対象物３を金型から把持して取り出し、かつ、後工程に受け渡す搬送装置１５が把持したままの検査対象物３を撮影し、検査することもできる。
【００６２】
さらに、以上で説明した実施形態は、検査対象物３を停止させて撮影しているが、本発明は走行または移動する検査対象物３を撮影して検査することもできる。これにより、多数の検査対象物３を撮影、検査する時間を短くできる。
また、以上で説明した実施形態は成形不良の検査をするのに特徴量を比較することを説明したが、基準となるパターン画像を撮影した検査画像とを比較して成形不良の検査を行うこともできる。
【符号の説明】
【００６３】
１，２  検査装置
３      検査対象物
１０    搬送部
１１    第１コンベア
１３    第２コンベア
２０    撮影部
２１    撮影手段
２３    照明手段
２５    第１移動手段
２６    第２移動手段
３０    表示部
３１    ディスプレス
３３    警告灯
４０    制御部
４１    データ記憶部
４３    演算処理部
４５    画像処理部
４７    指示部
【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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