(57)【要約】【課題】軸線方向一方側と軸線方向他方側とで内径及び外径が異なる被把持部材を容易に把持可能なチャック装置を提供する。【解決手段】チャック装置２５は、複数の爪部２７を、第１位置と第２位置とに切り替える駆動部２６を備える。爪部２７は、前記第１位置で検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１を外周側で把持する外周把持部２７ａと、前記第２位置で検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１の外径よりも大きい内径を有する検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２を内周側で把持する内周把持部２７ｂと、を有し、回転軸線Ｘを中心として回転可能である。外周把持部２７ａによって把持される検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１の軸線と、回転軸線Ｘとは、一致するとともに、内周把持部２７ｂによって把持される検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２の軸線と、回転軸線Ｘとは、一致する。【選択図】図７
2019162677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に所定の間隔で位置し、径方向に移動可能な複数の爪部を有するチャック装置であって、
前記複数の爪部を、第１位置と、前記第１位置よりも径方向外側の位置である第２位置とに切り替える爪駆動部を備え、
前記爪部は、
前記爪部における径方向内側に位置し、前記爪部が前記第１位置で円筒状の被把持部材における軸線方向一方側の外周面に接触することにより、前記被把持部材を外周側で把持する外周把持部と、
前記爪部における径方向外側に位置し、前記爪部が前記第２位置で前記被把持部材の軸線方向一方側の外径よりも大きい内径を有する前記把持部材の軸線方向他方側の内周面に接触することにより、前記被把持部材を内周側で把持する内周把持部と、
を有し、所定の回転軸線を中心として回転可能であり、
前記外周把持部によって把持される前記被把持部材の軸線方向一方側の軸線と、前記回転軸線とは、一致するとともに、
前記内周把持部によって把持される前記被把持部材の軸線方向他方側の軸線と、前記回転軸線とは、一致する、チャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載のチャック装置において、
前記外周把持部及び前記内把持部の少なくとも一方は、前記爪部を先端側から見て、円弧状である、チャック装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のチャック装置において、
前記外周把持部及び前記内周把持部の少なくとも一方は、金属材料よりも弾性率の低い材料によって構成される、チャック装置。
【請求項４】
請求項３に記載のチャック装置において、
前記外周把持部及び前記内周把持部は、単一の部材である、チャック装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のチャック装置において、
前記爪駆動部は、爪取付部を有し、
前記外周把持部及び前記内周把持部は、前記爪取付部の先端側に位置する、チャック装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載のチャック装置において、
それぞれ異なる方向に延びる回転軸線を中心として回転する複数の可動部を有する把持機構の先端部に取り付けられる、チャック装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載のチャック装置と、
それぞれ異なる方向に延びる回転軸線を中心として回転する複数の可動部を有し、先端部に前記チャック装置が取り付けられる把持機構と、
を備え、
前記チャック装置によって円筒状の被把持部材の軸線方向一方側または軸線方向他方側を把持した状態で、前記被把持部材の外周面の検査を行う、検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャック装置及びそれを備えた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を保持するチャック装置が知られている。このようなチャック装置として、例えば特許文献１には、保持機構によって検査対象物を検査位置に保持する構成が開示されている。前記特許文献１における前記保持機構は、一対の保持部材と、該一対の保持部材を互いに接近及び離間させる接離機構とを有する。前記保持機構は、前記接離機構によって前記一対の保持部材を互いに接近させることによって、前記一対の保持部材の間に前記検査対象物を挟み込む。これにより、前記保持機構によって前記検査対象物を保持することができる。
【０００３】
なお、前記特許文献１には、上述の保持機構によって保持された前記検査対象物の表面を検査する外観検査装置が開示されている。前記外観検査装置は、前記検査対象物を取り囲む複数の光照射部及び複数のカメラを有する。前記外観検査装置は、前記複数の光照射部及び前記複数のカメラによって、一つの検査対象物に対して、照明及びアングルが異なる多数の撮影画像群を取得する。前記外観検査装置は、前記撮影画像群に基づいて、前記検査対象物に傷等の欠陥があるかどうかを検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示されている保持機構は、一対の保持部材によって検査対象物を挟み込む。そのため、例えば、円筒状の検査対象物の側面を前記一対の保持部材によって挟み込む場合には、前記検査対象物の側面を検査することができない。
【０００６】
また、前記保持機構は、前記検査対象物を保持した状態で姿勢を変更できない。そのため、前記特許文献１に開示されている外観検査装置は、前記検査対象物の表面を検査するために、前記検査対象物を取り囲む複数の光照射部及び複数のカメラを必要とする。
【０００７】
このように、前記特許文献１に開示されている保持機構のように、検査対象物を一対の保持部材によって挟み込む構成では、前記検査対象物の全体を検査する際の制約が多いうえに、検査装置の構成が複雑且つ大型化する。
【０００８】
そのため、円筒状の検査対象物の側面を容易に検査可能な保持機構が求められている。これに対し、円筒状の検査対象物（被把持部材）における軸線方向の端部をチャック装置によって回転可能に把持することが考えられる。このように、チャック装置によって円筒状の被把持部材を回転可能に把持することにより、前記被把持部材を回転させつつ前記被把持部材の側面の検査を行うことが可能になる。
【０００９】
しかしながら、軸線方向一方側と軸線方向他方側とで内径及び外径が異なる円筒状の検査対象物を検査する場合には、前記検査対象物の軸線方向一方側を把持する際と前記検査対象物の軸線方向他方側を把持する際とで、チャック装置を変える必要がある。すなわち、前記検査対象物の軸線方向一方側を把持可能なチャック装置と、前記検査対象物の軸線方向他方側を把持可能なチャック装置とを、それぞれ用いて、前記検査対象物の検査を行う必要がある。
【００１０】
よって、上述の場合には、複数種類のチャック装置を用意する必要があるとともに、前記複数種類のチャック装置を付け替える必要があり、前記検査対象物を検査する際の作業が煩雑になる。
【００１１】
したがって、チャック装置を変えることなく、軸線方向一方側と軸線方向他方側とで内径及び外径が異なる被把持部材を容易に把持可能なチャック装置が求められている。
【００１２】
本発明の目的は、軸線方向一方側と軸線方向他方側とで内径及び外径が異なる被把持部材を容易に把持可能なチャック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るチャック装置は、周方向に所定の間隔で位置し、径方向に移動可能な複数の爪部を有するチャック装置である。このチャック装置は、前記複数の爪部を、第１位置と、前記第１位置よりも径方向外側の位置である第２位置とに切り替える爪駆動部を備える。前記爪部は、前記爪部における径方向内側に位置し、前記爪部が前記第１位置で円筒状の被把持部材における軸線方向一方側の外周面に接触することにより、前記被把持部材を外周側で把持する外周把持部と、前記爪部における径方向外側に位置し、前記爪部が前記第２位置で前記被把持部材の軸線方向一方側の外径よりも大きい内径を有する前記把持部材の軸線方向他方側の内周面に接触することにより、前記被把持部材を内周側で把持する内周把持部と、を有し、所定の回転軸線を中心として回転可能である。前記外周把持部によって把持される前記被把持部材の軸線方向一方側の軸線と、前記回転軸線とは、一致するとともに、前記内周把持部によって把持される前記被把持部材の軸線方向他方側の軸線と、前記回転軸線とは、一致する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一実施形態に係るチャック装置によれば、軸線方向一方側と軸線方向他方側とで内径及び外径が異なる被把持部材を容易に把持可能なチャック装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る検査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、検査部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、検査対象物を外表面側から見た斜視図である。
【図４】図４は、検査対象物を内表面側から見た斜視図である。
【図５】図５は、把持機構によって検査対象物を検査部の第１検査位置に位置付けた状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、把持機構によって検査対象物を検査部の第２検査位置に位置付けた状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、チャック装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、チャック装置を、駆動部の軸線方向から見た図である。
【図９】図９は、チャック装置によって検査対象物の軸線方向一方側を把持した状態を示す図７相当図である。
【図１０】図１０は、チャック装置によって検査対象物の軸線方向一方側を把持した状態を示す図８相当図である。
【図１１】図１１は、チャック装置によって検査対象物の軸線方向他方側を把持した状態を示す図７相当図である。
【図１２】図１２は、チャック装置によって検査対象物の軸線方向他方側を把持した状態を示す図８相当図である。
【図１３】図１３は、姿勢反転装置の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表していない。
【００１７】
なお、以下の説明において、検査装置１を設置した状態で、検査装置１の上下方向を「上下方向」といい、検査装置１の水平方向を「横方向」という。
【００１８】
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る検査装置１の概略構成を示す斜視図である。検査装置１は、検査対象物Ｍ（被把持部材）に対して複数の外観検査を行う。詳しくは、検査装置１は、検査対象物Ｍを把持する把持機構２と、把持機構２によって把持された状態の検査対象物Ｍを検査する検査部３とを備える。なお、本実施形態では、検査装置１は、検査対象物Ｍの表面における傷及び汚れ等の有無を確認する外観検査を行うが、この限りではなく、検査対象物Ｍに対して他の検査を行ってもよい。
【００１９】
図３及び図４は、検査装置１によって検査される検査対象物Ｍの概略構成を示す斜視図である。本実施形態では、検査対象物Ｍは、軸線Ｐに沿って延びる有底円筒状の部品である。以下の説明では、検査対象物Ｍにおいて、軸線Ｐの延びる方向（以下、軸線方向）の一方側に位置する部分を軸線方向一方側Ｍ１とし、前記軸線方向の他方側に位置する部分を軸線方向他方側Ｍ２とする。
【００２０】
検査対象物Ｍにおける軸線方向他方側Ｍ２の外径は、軸線方向一方側Ｍ１の外径よりも大きい。検査対象物Ｍにおける軸線方向他方側Ｍ２の内径は、軸線方向一方側Ｍ１の内径よりも大きい。検査対象物Ｍにおける軸線方向他方側Ｍ２の内径は、軸線方向一方側Ｍ１の外径よりも大きい。検査対象物Ｍは、底面に中心孔ＭＣを有する。
【００２１】
なお、本実施形態では、検査対象物Ｍにおいて、軸線方向一方側Ｍ１の軸線及び軸線方向他方側Ｍ２の軸線は、軸線Ｐと一致する。
【００２２】
検査装置１は、検査対象物Ｍの外表面ＭＡの外観検査だけでなく、検査対象物Ｍの内表面ＭＢの外観検査を行うとともに、検査対象物Ｍの底面における中心孔ＭＣの内周面の外観検査も行う。すなわち、以下の説明において、検査対象物Ｍの外観は、検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び内表面ＭＢの外観と底面の中心孔ＭＣの内周面の外観とを含む。
【００２３】
図１に示すように、把持機構２は、検査部３の近くに位置する。検査部３の近くには、供給部４、良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６が位置する。すなわち、把持機構２は、供給部４、良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６の近くに位置する。供給部４には、検査対象物Ｍが供給される。供給部４は、検査部３が載置された検査台３ａに取り付けられる。良品仕分トレイ５には、検査部３の外観検査によって良品と判定された検査対象物Ｍが収容される。不良品仕分トレイ６には、検査部３の外観検査によって不良品と判定された検査対象物Ｍが収容される。良品仕分トレイ５と不良品仕分トレイ６とは、横方向に並んで位置する。検査装置１を上方から見て、検査部３は、供給部４と良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６との間に位置する。
【００２４】
本実施形態では、検査装置１は、検査部３と把持機構２と良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６との組み合わせを、２組有する。各組の検査部３は、横方向に並んで位置する。各組の良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６は、各組の検査部３の近くに位置する。各組の把持機構２は、検査対象物Ｍを把持する。各組の検査部３は、把持機構２によって把持された状態の検査対象物Ｍの外観検査を行う。供給部４は、各組の検査部３に対して、検査対象物Ｍを供給する。
【００２５】
なお、把持機構２、検査部３、良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６は、それぞれ、異なる台上に位置する。把持機構２、検査部３、良品仕分トレイ５及び不良品仕分トレイ６は、一部が同じ台上に位置してもよいし、全てが同じ台上に位置してもよい。また、供給部４は、検査部３が載置された検査台３ａとは異なる台に取り付けられてもよい。
【００２６】
（把持機構）
把持機構２は、供給部４に供給された検査対象物Ｍを把持した後、検査対象物Ｍを所定の検査位置まで搬送する。把持機構２は、検査部３によって検査対象物Ｍの外観検査を行う間、検査対象物Ｍを把持する。把持機構２は、検査部３の検査結果に応じて、検査対象物Ｍを良品仕分トレイ５または不良品仕分トレイ６に収容する。なお、前記所定の検査位置は、後述の第１検査位置Ｔ１または第２検査位置Ｔ２の位置である。
【００２７】
把持機構２は、例えば、回転軸線の周りに回転可能な複数の関節部２１と、関節部２１によって接続された複数のアーム２２と、チャック装置２５とを有する。本実施形態では、把持機構２は、６個の関節部２１と、２本のアーム２２と、１つのチャック装置２５とを有する。本実施形態の把持機構２は、６個の関節部２１が回転可能な６軸多関節ロボットである。チャック装置２５は、検査対象物Ｍを把持する。把持機構２では、関節部２１の駆動によりアーム２２が移動することによって、チャック装置２５を所定の位置に位置付ける。すなわち、関節部２１及びアーム２２によって、チャック装置２５を３次元で移動可能な駆動部２０が構成される。チャック装置２５の詳しい構成は、後述する。
【００２８】
以下で、把持機構２における６個の関節部２１のそれぞれを区別して表す場合には、６個の関節部２１のそれぞれを「第１関節部２１Ａ」、「第２関節部２１Ｂ」、「第３関節部２１Ｃ」、「第４関節部２１Ｄ」、「第５関節部２１Ｅ」及び「第６関節部２１Ｆ」とする。また、以下では、２本のアーム２２のそれぞれを区別して表す場合には、２本のアーム２２のそれぞれを「第１アーム２２Ａ」及び「第２アーム２２Ｂ」とする。
【００２９】
把持機構２は、第１関節部２１Ａに相対回転可能に連結される支持部材２３をさらに有する。支持部材２３は、支持台２ａに固定される。
【００３０】
第２関節部２１Ｂは、第１関節部２１Ａに相対回転可能に連結される。第２関節部２１Ｂには、第１アーム２２Ａの基端が固定される。第１アーム２２Ａの先端は、第３関節部２１Ｃに固定される。第３関節部２１Ｃは、第４関節部２１Ｄに相対回転可能に連結される。第４関節部２１Ｄには、第２アーム２２Ｂの基端が相対回転可能に連結される。第２アーム２２Ｂの先端は、第５関節部２１Ｅに固定される。第６関節部２１Ｆは、第５関節部２１Ｅに相対回転可能に連結される。第６関節部２１Ｆは、チャック装置２５を相対回転可能に取付可能である。これにより、チャック装置２５は、第６関節部２１Ｆの回転軸線Ｘを中心として回転可能である。
【００３１】
第１関節部２１Ａ、第２関節部２１Ｂ、第３関節部２１Ｃ、第４関節部２１Ｄ、第５関節部２１Ｅ及び第６関節部２１Ｆは、それぞれ、回転軸線の周りに回転可能である。第１関節部２１Ａの回転軸線と第２関節部２１Ｂの回転軸線とは直交する。第３関節部２１ｃの回転軸線と第４関節部２１Ｄの回転軸線とは直交する。第５関節部２１Ｅの回転軸線と第６関節部２１Ｆの回転軸線Ｘとは直交する。
【００３２】
第１関節部２１Ａ、第２関節部２１Ｂ、第３関節部２１Ｃ、第４関節部２１Ｄ、第５関節部２１Ｅ及び第６関節部２１Ｆが、それぞれ、可動部に対応する。すなわち、把持機構２では、複数の可動部のうち少なくとも一部が、異なる方向に延びる回転軸線を中心として回転する。これにより、検査対象物Ｍを把持した状態で所定の検査位置に位置付けるとともに検査対象物Ｍを異なる複数の姿勢で保持する、把持機構２を、コンパクトな構成によって実現できる。なお、前記所定の検査位置は、例えば図２に示す第１検査位置Ｔ１または第２検査位置Ｔ２の位置である。
【００３３】
関節部２１は、従来の多関節ロボットの関節部と同様に、モータ及び減速機を有する構成である。関節部２１の構成は、従来の多関節ロボットと同様の構成であるため、関節部２１の構成の詳しい説明は省略する。
【００３４】
（検査部）
図２は、検査部３の概略構成を示す斜視図である。図２に示すように、検査部３は、複数の検査ユニット３１〜３３を有する。複数の検査ユニット３１〜３３は、検査対象物Ｍの外観を検査する。具体的には、複数の検査ユニット３１〜３３は、光源から検査対象物Ｍに出射されて検査対象物Ｍで反射した光を、画像として取得することにより、検査対象物Ｍの外表面ＭＡまたは内表面ＭＢにおける傷及び汚れ等の有無を検査する。本実施形態では、検査部３は、３つの検査ユニット３１〜３３を有する。３つの検査ユニット３１〜３３において、各検査ユニットは、検査対象物Ｍの外観を異なるアングルから検査する。
【００３５】
３つの検査ユニット３１〜３３は、第１検査ユニット３１と、第２検査ユニット３２と、第３検査ユニット３３とを含む。
【００３６】
第１検査ユニット３１は、一対の第１光源部３１ａと、第１撮像部３１ｂと、リング状光源部３１ｃとを有する。
【００３７】
一対の第１光源部３１ａは、上下方向に所定の間隔で位置するバー状の光源を含む。この光源は、例えば赤色光を出射する。一対の第１光源部３１ａは、第１検査位置Ｔ１に位置する検査対象物Ｍに対して光を出射する。なお、第１検査位置Ｔ１は、図２において破線の丸印で示す位置である。一対の第１光源部３１ａから出射される光は、検査対象物Ｍにおける外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面の傷等を確認するために用いられる。第１撮像部３１ｂは、例えばＣＣＤカメラを含む。一対の第１光源部３１ａは、第１撮像部３１ｂと第１検査位置Ｔ１との間に位置する。第１撮像部３１ｂの光軸Ｌ１は、一対の第１光源部３１ａの間に位置する。
【００３８】
これにより、一対の第１光源部３１ａから出射された光は、第１検査位置Ｔ１に位置する検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面で反射する。検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面で反射した反射光は、一対の第１光源部３１ａの間を通過して、第１撮像部３１ｂに入力される。よって、一対の第１光源部３１ａから出射されて検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面で反射した光を用いて、第１撮像部３１ｂによって、検査対象物Ｍの外表面ＭＡにおいて傷等の有無を確認することができる。
【００３９】
なお、一対の第１光源部３１ａは、後述する姿勢反転装置７によって軸線方向に姿勢が反転した検査対象物Ｍの内表面ＭＢの外観検査を行う際にも用いられる。
【００４０】
すなわち、一対の第１光源部３１ａは、検査対象物Ｍの外表面ＭＡ、中心孔ＭＣの内周面または内表面ＭＢにおける傷等の有無を確認するために用いられる。
【００４１】
リング状光源部３１ｃは、リング状の光源を含む。この光源は、例えば白色光を出射する。リング状光源部３１ｃは、第１検査位置Ｔ１の近くで且つ第１検査位置Ｔ１に位置する検査対象物Ｍに対して光を出射する。リング状光源部３１ｃから出射される光は、検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面の汚れ等を確認するために用いられる。リング状光源部３１ｃから出射されて検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面で反射した反射光は、第１撮像部３１ｂに入力される。よって、リング状光源部３１ｃから出射されて検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面で反射した光を用いて、第１撮像部３１ｂによって、検査対象物Ｍの外表面ＭＡ及び中心孔ＭＣの内周面において汚れ等の有無を確認することができる。
【００４２】
第２検査ユニット３２は、第２光源部３２ａと、第２撮像部３２ｂとを有する。
【００４３】
第２光源部３２ａは、第２撮像部３２ｂの光軸Ｌ２と同軸で光を出射する光源を含む。すなわち、第２光源部３２ａは、同軸照明装置である。第２光源部３２ａの構成は、従来の同軸照明装置の構成と同様なので、第２光源部３２ａの詳しい構成については説明を省略する。第２撮像部３２ｂの光軸Ｌ２は、検査部３を上方から見て、第１撮像部３１ｂの光軸Ｌ１と直交する。また、第２撮像部３２ｂの光軸Ｌ２は、検査部３を側方から見て、第１撮像部３１ｂの光軸Ｌ１よりも下方に位置する。
【００４４】
第２光源部３２ａの光源は、例えば白色光を出射する。第２光源部３２ａは、第２検査位置Ｔ２に位置する検査対象物Ｍに対して光を出射する。なお、第２検査位置Ｔ２は、図２において破線の丸印で示す位置である。第２光源部３２ａから出射される光は、検査対象物Ｍの外表面ＭＡにおける底面の汚れ等を確認するために用いられる。第２撮像部３２ｂは、例えばＣＣＤカメラを含む。第２光源部３２ａは、第２撮像部３２ｂと第２検査位置Ｔ２との間に位置する。
【００４５】
なお、第２検査位置Ｔ２は、第１検査位置Ｔ１の下方に位置する。これにより、第１検査位置Ｔ１で第１検査ユニット３１によって検査対象物Ｍの外観検査を行った後、検査対象物Ｍを第２検査位置Ｔ２に移動させて、第２検査ユニット３２によって検査対象物Ｍの外観検査を行うことができる。本実施形態では、第１検査位置Ｔ１における検査対象物Ｍの姿勢と、第２検査位置Ｔ２における検査対象物Ｍの姿勢とは、同じである。
【００４６】
以上の構成により、第２光源部３２ａから出射された光は、第２検査位置Ｔ２に位置する検査対象物Ｍの外表面ＭＡの底面で反射する。検査対象物Ｍの外表面ＭＡの底面で反射した反射光は、第２光源部３２ａを通過して、第２撮像部３２ｂに入力される。よって、第２光源部３２ａから出射されて検査対象物Ｍの外表面ＭＡの底面で反射した光を用いて、第２撮像部３２ｂによって、検査対象物Ｍの底面における汚れ等の有無を確認することができる。
【００４７】
第３検査ユニット３３は、一対の第３光源部３３ａ（図５及び図６参照）と、第３撮像部３３ｂとを有する。
【００４８】
一対の第３光源部３３ａは、図５及び図６に示すように、上下方向に所定の間隔で位置するバー状の光源を含む。この光源は、例えば白色光を出射する。一対の第３光源部３３ａは、第２検査位置Ｔ２に位置する検査対象物Ｍの側面に対して光を出射する。第３光源部３３ａから出射される光は、検査対象物Ｍの外表面ＭＡにおける側面の汚れ等を確認するために用いられる。第３撮像部３３ｂは、例えばＣＣＤカメラを含む。一対の第３光源部３３ａは、第３撮像部３３ｂと第２検査位置Ｔ２との間に位置する。第３撮像部３３ｂの光軸Ｌ３は、一対の第３光源部３３ａの間に位置する。
【００４９】
なお、第２検査位置Ｔ２において、第３検査ユニット３３によって検査する際の検査対象物Ｍの姿勢と、第２検査ユニット３２によって検査する際の検査対象物Ｍの姿勢とは同じである。
【００５０】
以上の構成により、一対の第３光源部３３ａから出射された光は、前記第３検査位置に位置する検査対象物Ｍの外表面ＭＡにおける側面で反射する。検査対象物Ｍの外表面ＭＡにおける側面で反射した反射光は、一対の第３光源部３３ａの間を通過して、第３撮像部３３ｂに入力される。よって、一対の第３光源部３３ａから出射されて検査対象物Ｍの外表面ＭＡにおける側面で反射した光を用いて、第３撮像部３３ｂによって、検査対象物Ｍの外表面ＭＡの側面における汚れ等の有無を確認することができる。
【００５１】
なお、第３検査ユニット３３は、第１検査ユニット３１の下方に位置する。これにより、検査部３において、上下方向の空間を利用して複数の検査ユニット３１，３３をコンパクトに配置できる。よって、検査部３を上方から見て、検査部３をコンパクトな構成にすることができる。したがって、検査装置１のコンパクト化を図れる。
【００５２】
また、検査部３を上方から見て、第２検査位置Ｔ２に対し、一対の第２光源部３２ａ及び第２撮像部３２ｂが並ぶ方向と、第３光源部３３ａ及び第３撮像部３３ｂが並ぶ方向とは直交する。すなわち、第２検査ユニット３２の検査位置と第３検査ユニット３３の検査位置とを同じ検査位置（第２検査位置Ｔ２）にすることができる。これにより、検査対象物Ｍを移動させることなく、複数の検査ユニット３２，３３によって、検査対象物Ｍの外観を複数のアングルから検査することができる。
【００５３】
本実施形態では、把持機構２は、検査対象物Ｍを把持した状態で、検査対象物Ｍを検査部３の第１検査位置Ｔ１または第２検査位置Ｔ２に位置付ける。図５は、把持機構２によって検査対象物Ｍを検査部３の第１検査位置Ｔ１に位置付けた状態を示す斜視図である。図６は、把持機構２によって検査対象物Ｍを検査部３の第２検査位置Ｔ２に位置付けた状態を示す斜視図である。
【００５４】
具体的には、把持機構２は、検査対象物Ｍを把持した状態で、検査部３の第１検査位置Ｔ１に位置付ける。このとき、把持機構２において、第１関節部２１Ａ、第２関節部２１Ｂ、第３関節部２１Ｃ、第４関節部２１Ｄ及び第５関節部２１Ｅが回転して、チャック装置２５によって把持された検査対象物Ｍを、第１検査位置Ｔ１に位置付ける。
【００５５】
把持機構２によって検査対象物Ｍが第１検査位置Ｔ１に位置付けられた際に、検査部３の第１検査ユニット３１は、第１検査位置Ｔ１で把持機構２によって把持された状態の検査対象物Ｍの外観検査を行う。この際、把持機構２の第６関節部２１Ｆが回転軸Ｘを中心として回転することにより、検査対象物Ｍを把持した状態のチャック装置２５を回転させる。これにより、第１検査ユニット３１によって、検査対象物Ｍの外観を全周に亘って検査することができる。
【００５６】
また、把持機構２は、検査対象物Ｍを把持した状態で、検査部３の第２検査位置Ｔ２に位置付ける。このとき、把持機構２において、第１関節部２１Ａ、第２関節部２１Ｂ、第３関節部２１Ｃ、第４関節部２１Ｄ及び第５関節部２１Ｅが回転して、チャック装置２５によって把持された検査対象物Ｍを、第２検査位置Ｔ２に位置付ける。
【００５７】
把持機構２によって検査対象物Ｍが第２検査位置Ｔ２に位置付けられた際に、検査部３の第２検査ユニット３２及び第３検査ユニット３３は、それぞれ、第２検査位置Ｔ２で把持機構２によって把持された状態の検査対象物Ｍの外観検査を行う。この際、把持機構２の第６関節部２１Ｆが回転軸Ｘを中心として回転することにより、検査対象物Ｍを把持した状態のチャック装置２５を回転させる。これにより、第２検査ユニット３２及び第３検査ユニット３３によって、検査対象物Ｍの外観を全周に亘って検査することができる。
【００５８】
このように、本実施形態の検査装置１は、検査対象物Ｍが把持機構２によって把持された状態で、検査対象物Ｍの外観検査を行う。これにより、検査対象物Ｍを、検査部３の所定の検査位置に、異なる複数の姿勢で保持することができる。よって、検査対象物Ｍを複数の異なる姿勢で外観検査する際に、検査対象物Ｍを保持する構成を簡略化することができる。したがって、検査装置１のコンパクト化を図れる。
【００５９】
また、上述のように、把持機構２によって検査対象物Ｍを把持した状態で検査部３による外観検査を行うことで、検査対象物Ｍの外観を複数のアングルから検査する際に、該複数のアングル毎に、検査対象物Ｍを固定冶具等によって固定し直す必要がない。よって、検査対象物Ｍの検査時間を短縮することができる。
【００６０】
したがって、本実施形態の検査装置１の構成により、迅速かつ容易に、検査対象物Ｍの外観を複数のアングルから検査することができる。
【００６１】
検査装置１は、図示しない検査制御部を有する。この検査制御部は、把持機構２によって検査対象物Ｍを把持しつつ検査対象物Ｍを各検査位置に位置付けて、検査部３によって検査対象物Ｍの外観検査を行う。前記検査制御部は、検査部３の複数の検査ユニット３１〜３３で得られた画像データに基づいて、検査対象物Ｍにおける外観の傷及び汚れ等の有無を判定する。すなわち、前記検査制御部は、把持機構２及び検査部３を制御して、検査対象物Ｍの外観検査を行う。本実施形態では、前記画像データに基づく外観検査の判定方法は、従来と同様の方法であるため、詳しい説明を省略する。
【００６２】
なお、前記検査制御部は、検査部３の複数の検査ユニット３１〜３３によって検査対象物Ｍの外観検査を行う際に、把持機構２の第６関節部２１Ｆを回転軸Ｘを中心として回転させることによって、検査対象物Ｍを把持した状態のチャック装置２５を回転させる。これにより、検査部３の複数の検査ユニット３１〜３３によって、円筒状の検査対象物Ｍの外観を全周に亘って検査することができる。
【００６３】
前記検査制御部は、検査対象物Ｍが外観に傷及び汚れ等がある不良品であると判定した場合には、把持機構２によって、検査対象物Ｍを不良品仕分トレイ６に収容する。一方、前記検査制御部は、検査対象物Ｍが外観に傷及び汚れ等のない良品であると判定した場合には、把持機構２によって、検査対象物Ｍを良品仕分トレイ５に収容する。このように、前記検査制御部は、検査対象物Ｍを、外観の検査結果に応じて良品と不良品とに選別する。
【００６４】
（チャック装置）
図７は、チャック装置２５の概略構成を示す斜視図である。図８は、チャック装置２５を駆動部の軸線Ｑが延びる方向（軸線方向）から見た図である。なお、図８には、爪取付部２６ｂ及び爪部２７の径方向外方への移動の様子を破線で示す。
【００６５】
図９及び図１０は、チャック装置２５によって検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１を把持した状態を示す図である。また、図１１及び図１２は、チャック装置２５によって検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２を把持した状態を示す図である。
【００６６】
チャック装置２５は、検査対象物Ｍを把持可能である。また、チャック装置２５は、把持機構２の第６関節部２１Ｆの先端部に回転可能に取り付けられる。すなわち、チャック装置２５は、第６関節部２１Ｆの回転軸線Ｘを中心として回転可能である。
【００６７】
詳しくは、図７及び図８に示すように、チャック装置２５は、駆動部２６（爪駆動部）と、複数の爪部２７とを有する。本実施形態では、チャック装置２５は、３つの爪部２７を有する。
【００６８】
駆動部２６は、駆動部本体２６ａと、複数の爪取付部２６ｂとを有する。駆動部本体２６ａは、軸線Ｑに沿って延びる円柱状である。複数の爪取付部２６ｂは、駆動部本体２６ａの軸線方向一方側に位置する。本実施形態では、駆動部２６は、３つの爪取付部２６ｂを有する。３つの爪取付部２６ｂは、駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、周方向に等間隔に位置する。なお、駆動部本体２６ａの軸線方向は、軸線Ｑの延びる方向である。
【００６９】
駆動部本体２６ａは、例えば空気圧によって、複数の爪取付部２６ｂをそれぞれ径方向に移動させる。駆動部本体２６ａは、複数の爪取付部２６ｂを、径方向内側の第１位置と、径方向外側の第２位置とに移動させる。図８において、前記第１位置は爪取付部２６ｂを実線で示す位置であり、前記第２位置は爪取付部２６ｂを破線で示す位置である。
【００７０】
図７に示すように、駆動部本体２６ａは、取付部２６ｃを介して第６関節部２１Ｆに回転軸線Ｘを中心として回転可能に接続される。本実施形態では、回転軸線Ｘと駆動部本体２６ａの軸線Ｑとは一致する。また、駆動部本体２６ａの側面には、外部から空気を流出入させるための空気バルブ２６ｄ，２６ｅが位置する。
【００７１】
なお、駆動部本体２６ａは、一般的なエアシリンダと同様の構成を有する。よって、駆動部本体２６ａの構成の詳しい説明は省略する。
【００７２】
複数の爪部２７は、駆動部２６の複数の爪取付部２６ｂに固定される。これにより、複数の爪部２７は、把持機構２の第６関節部２１Ｆが回転軸Ｘを中心として回転することにより、駆動部２６とともに回転する。すなわち、複数の爪部２７は、回転軸Ｘを中心として回転可能である。
【００７３】
また、上述のように複数の爪部２７が駆動部２６の複数の爪取付部２６ｂに固定されることにより、各爪部２７は、駆動部２６に対して径方向に移動可能である。この径方向は、駆動部本体２６ａの軸線Ｑに直交する方向である。
【００７４】
詳しくは、３つの爪部２７は、駆動部２６に対して、径方向内側の第１位置と、径方向外側の第２位置とに移動可能である。各爪部２７の前記第１位置は、駆動部２６における爪取付部２６ｂの第１位置である。各爪部２７の前記第２位置は、駆動部２６における爪取付部２６ｂの第２位置である。また、複数の爪部２７は、駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、周方向に等間隔に位置する。
【００７５】
各爪部２７は、駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、径方向外方に突出する円弧状である。すなわち、各爪部２７は、駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、径方向内側に、径方向外方に突出する円弧状の外周把持部２７ａと、径方向外側に、径方向外方に突出する円弧状の内周把持部２７ｂとを有する。
【００７６】
各爪部２７の外周把持部２７ａは、図９及び図１０に示すように、複数の爪部２７が第１位置に位置する際に、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１の外周面に接触する。これにより、外周把持部２７ａによって、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１が把持される。上述のように、外周把持部２７ａが、駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、径方向外方に突出する円弧状であるため、複数の爪部２７によって、円筒状の検査対象物Ｍの軸線方向一方側をより確実に把持することができる。なお、前記第１位置は、図８における実線位置である。
【００７７】
各爪部２７の内周把持部２７ｂは、図１１及び図１２に示すように、複数の爪部２７が第２位置に位置する際に、検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２の内周面に接触する。これにより、内周把持部２７ｂによって、検査対象物Ｍの軸線方向他方側が把持される。上述のように、内周把持部２７ｂが、駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、径方向外方に突出する円弧状であるため、複数の爪部２７によって、円筒状の検査対象物Ｍの軸線方向他方側をより確実に把持することができる。なお、前記第２位置は、図８における破線位置である。
【００７８】
以上の構成により、軸線方向他方側Ｍ２の内径が軸線方向一方側Ｍ１の外径よりも大きい検査対象物Ｍを、複数の爪部２７によって、軸線方向一方側Ｍ１及び軸線方向他方側Ｍ２でそれぞれ把持することができる。これにより、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１と、検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２とをそれぞれ把持する際に、専用のチャック装置が不要になる。
【００７９】
しかも、爪部２７の外周把持部２７ａが上述のような円弧状であるため、外周把持部２７ａによって、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１の外周面を、傷つけることなく、より確実に把持できる。また、爪部２７の内周把持部２７ｂが上述のような円弧状であるため、内周把持部２７ｂによって、検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２の内周面を、傷つけることなく、より確実に把持できる。
【００８０】
また、各爪部２７の外周把持部２７ａ及び内周把持部２７ｂは、例えばシリコンなどの金属材料よりも弾性率の低い材料によって構成される。
【００８１】
これにより、複数の爪部２７の外周把持部２７ａによって、円筒状の検査対象物Ｍにおける軸線方向一方側Ｍ１の外周面を、傷つけることなく、より確実に把持することができる。また、複数の爪部２７の内周把持部２７ｂによって、円筒状の検査対象物Ｍにおける軸線方向他方側Ｍ２の内周面を、傷つけることなく、より確実に把持することができる。
【００８２】
さらに、各爪部２７において、外周把持部２７ａ及び内周把持部２７ｂは、単一の部材である。これにより、各爪部２７の外周把持部２７ａ及び内周把持部２７ｂを容易に製造することができるとともに、駆動部２６の爪取付部２６ｂに容易に取り付けることができる。
【００８３】
さらに、爪部２７の外周把持部２７ａによって検査対象物Ｍの軸線方向一方側を把持した状態で、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１の軸線は、把持機構２の第６関節部２１Ｆの回転軸線Ｘと一致する。また、爪部２７の内周把持部２７ｂによって検査対象物Ｍの軸線方向他方側を把持した状態で、検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２の軸線は、把持機構２の第６関節部２１Ｆの回転軸線Ｘと一致する。なお、既述のように、本実施形態では、検査対象物Ｍにおいて、軸線方向一方側Ｍ１の軸線及び軸線方向他方側Ｍ２の軸線は、軸線Ｐと一致する。
【００８４】
これにより、複数の爪部２７によって、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１と、検査対象物Ｍの軸線方向他方側Ｍ２とをそれぞれ把持した状態で、検査対象物Ｍを精度良く回転させることができる。
【００８５】
（姿勢反転装置）
検査装置１は、検査対象物Ｍの姿勢を判定させる姿勢反転装置７を有する。この姿勢反転装置７は、検査対象物Ｍの姿勢を軸線方向で反転させる装置である。姿勢反転装置７を用いて検査対象物Ｍの姿勢を反転させることにより、検査装置１によって、検査対象物Ｍの外表面ＭＡの外観検査だけでなく内表面ＭＢの外観検査を行うことができる。
【００８６】
図１３は、姿勢反転装置７の概略構成を示す斜視図である。姿勢反転装置７は、ステージ４１と、反転部４２とを有する。ステージ４１には、検査対象物Ｍが載置される。検査対象物Ｍは、チャック装置２５によって把持された状態で把持機構２によってステージ４１上まで運ばれた後、ステージ４１上に載置される。
【００８７】
反転部４２は、一対の反転用把持部４３と、回転機構４４とを有する。一対の反転用把持部４３は、互いに近づく方向に移動可能である。これにより、一対の反転用把持部４３は、ステージ４１上の検査対象物Ｍを挟み込むことにより把持可能である。回転機構４４は、図示しないモータを含む。回転機構４４は、一対の反転用把持部４３を、回転軸線を中心として回転させる。
【００８８】
一対の反転用把持部４３でステージ４１上の検査対象物Ｍを把持した状態で、回転機構４４によって一対の反転用把持部４３を回転させることにより、検査対象物Ｍの姿勢をその軸線方向に反転させることができる。回転機構４４によって検査対象物Ｍの姿勢を反転させた後、一対の反転用把持部４３による検査対象物Ｍの把持状態を解除することにより、検査対象物Ｍはステージ４１上に載置される。これにより、ステージ４１上に姿勢が反転した状態で載置された検査対象物Ｍを、把持機構２によって把持することができる。
【００８９】
以上の構成を有する姿勢反転装置７により、ステージ４１上で検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１と軸線方向他方側Ｍ２とを反転させることができるため、把持機構２のチャック装置２５によって、検査対象物Ｍの軸線方向一方側Ｍ１または軸線方向他方側Ｍ２を容易に把持することができる。
【００９０】
したがって、上述の構成を有する姿勢反転装置７により、検査対象物Ｍの複数の姿勢のうち、把持機構２によって実現できない姿勢を、実現することができる。よって、検査対象物Ｍに対し、より多くの種類の検査を行うことが可能になる。
【００９１】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００９２】
前記実施形態では、チャック装置２５は、３つの爪部２７を有する。しかしながら、チャック装置は、２つの爪部を有してもよいし、４つ以上の爪部を有してもよい。
【００９３】
前記実施形態では、チャック装置２５の爪部２７において、外周把持部２７ａ及び内周把持部２７ｂは、チャック装置２５の駆動部本体２６ａを軸線方向から見て、径方向外方に突出する円弧状である。しかしながら、外周把持部及び内周把持部の少なくとも一方が、前記軸線方向から見て、径方向外方に突出する円弧状であってもよい。また、外周把持部及び内周把持部は、前記軸線方向から見て円弧状以外の形状であってもよい。
【００９４】
前記実施形態では、チャック装置２５の爪部２７は、金属材料よりも弾性率が低い材料によって構成される。しかしながら、爪部は、金属材料と同等の弾性率を有する材料によって構成されてもよい。
【００９５】
前記実施形態では、チャック装置２５の爪部２７において、外周把持部２７ａ及び内周把持部２７ｂが単一の部材である。しかしながら、外周把持部と内周把持部とは、別の部材であってもよい。
【００９６】
前記実施形形態では、チャック装置２５の駆動部２６は、空気圧によって爪部２７を径方向に移動させる。しかしながら、爪部を駆動させる駆動部は、爪部によって円筒状の部材の外周側及び内周側を把持可能な構成であれば、どのような構成を有してもよい。
【００９７】
前記実施形態では、チャック装置２５は、複数の関節部２１及び複数のアーム２２を有する把持機構２に取り付けられる。しかしながら、チャック装置は、他の機器に取り付けられてもよい。
【００９８】
前記実施形態では、検査装置１は、検査対象物Ｍの外観の検査を行う。しかしながら、検査装置は、検査対象物の外観以外を検査する装置であってもよい。
【００９９】
前記実施形態では、検査装置１は、検査部３と把持機構２との組み合わせを２組有する。しかしながら、検査装置は、３つ以上の検査部を有してもよいし、１つの検査部を有してもよい。なお、検査効率の観点から、把持機構は、１つの検査部に対して、一つ以上配置されることが好ましい。
【０１００】
前記実施形態では、検査部３は、３つの検査ユニット３１〜３３を有する。しかしながら、検査部が有する検査ユニットは、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。また、各検査ユニットにおける光源部及び撮像部の組み合わせも、検査対象物の外観を検査可能な組み合わせであれば、どのような組み合わせであってもよい。
【０１０１】
前記実施形態では、検査部３の第１検査ユニット３１は、検査対象物Ｍが第１検査位置Ｔ１に位置付けられた際に検査対象物Ｍの外観検査を行う。また、検査部３の第２検査ユニット３２及び第３検査ユニット３３は、検査対象物Ｍが第２検査位置Ｔ２に位置付けられた際に検査対象物Ｍの外観検査を行う。しかしながら、各検査ユニットの検査位置は、同じ位置であってもよいし、第１検査ユニットの検査位置と第２検査ユニットの検査位置とが同じ位置であってもよいし、第１検査ユニットの検査位置と第３検査ユニットの検査位置とが同じであってもよい。すなわち、検査部３における検査対象物Ｍの検査位置は、一つの検査位置であってもよいし、３つ以上の検査位置であってもよい。
【０１０２】
前記実施形態では、検査対象物Ｍは、有底円筒状である。しかしながら、検査対象物は、円筒状であってもよい。
【０１０３】
前記実施形態では、把持機構２は、例えば６軸多関節ロボットである。しかしながら、把持機構２は、検査対象物Ｍを把持した状態で検査対象物Ｍを複数の姿勢で保持可能な構成を有していれば、どのような構成を有してもよい。把持機構は、例えば、５軸以下または７軸以上の多関節ロボットであってもよいし、多関節ロボット以外の構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、周方向に所定の間隔で位置し、径方向に移動可能な複数の爪部を有するチャック装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  検査装置
２  把持機構
２ａ  支持台
３  検査部
３ａ  検査台
４  供給部
５  良品仕分トレイ
６  不良品仕分トレイ
７  姿勢反転装置（姿勢変更機構）
２１  関節部
２１Ａ  第１関節部
２１Ｂ  第２関節部
２１Ｃ  第３関節部
２１Ｄ  第４関節部
２１Ｅ  第５関節部
２１Ｆ  第６関節部
２２  アーム
２２Ａ  第１アーム
２２Ｂ  第２アーム
２３  支持部材
２５  チャック装置
２６  駆動部
２６ａ  駆動部本体
２６ｂ  爪取付部
２７  爪部
２７ａ  外周把持部
２７ｂ  内周把持部
３１  第１検査ユニット
３２  第２検査ユニット
３３  第３検査ユニット
Ｍ  検査対象物
ＭＡ  外表面
ＭＢ  内表面
ＭＣ  中心孔の内周面
Ｍ１  軸線方向一方側
Ｍ２  軸線方向他方側
Ｐ  軸線
Ｌ１  光軸
Ｌ２  光軸
Ｌ３  光軸
Ｔ１  第１検査位置
Ｔ２  第２検査位置
Ｘ  回転軸線
【図１】
2019162677.tif 000003
【図２】
2019162677.tif 000004
【図３】
2019162677.tif 000005
【図４】
2019162677.tif 000006
【図５】
2019162677.tif 000007
【図６】
2019162677.tif 000008
【図７】
2019162677.tif 000009
【図８】
2019162677.tif 000010
【図９】
2019162677.tif 000011
【図１０】
2019162677.tif 000012
【図１１】
2019162677.tif 000013
【図１２】
2019162677.tif 000014
【図１３】
2019162677.tif 000015