(57)【要約】【課題】検査員の負担を軽減し、少数のカメラで検査対象面の全域を検査することができ、かつ死角を回避した撮影を行うことができ、さらに事前のマーカの塗布が不要で、ロバスト性が高い機体位置ずれ検出を行うことができる撮影ユニットおよび製品下面検査装置を提供する。【解決手段】視野角を検査対象物の検査対象面に向けて並列に配置する一対の第１カメラ５、６と、一対の第１カメラ５、６を相互に離間させて配置するベース部４と、ベース部４の上で一対の第１カメラ５、６を保持し、各第１カメラ５、６の撮影角度を可変させて各第１カメラ５、６の視野角に検査領域を捉える第１カメラ保持装置９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野角を検査対象物の検査対象面に向けて並列に配置する一対の第１カメラと、一対の第１カメラを相互に離間させて配置するベース部と、ベース部上で一対の第１カメラを保持し、各第１カメラの撮影角度を可変させて各第１カメラの視野角に検査領域を捉える第１カメラ保持装置とを備えることを特徴とする撮影ユニット。
【請求項２】
第１カメラ保持装置は、各第１カメラの視野角がそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度と、各第１カメラの視野角が同じ検査領域に向く撮影角度とにわたって撮影角度を可変させることを特徴とする請求項２に記載の撮影ユニット。
【請求項３】
第１カメラ保持装置は、各第１カメラを保持する第１カメラ台座と、各第１カメラ台座を回転自在に支持する平行な一対の第１回転支軸と、各第１カメラ台座を第１回転支軸の軸心廻りに回転駆動し、各第１カメラの撮影角度を可変させる第１撮影角度調整部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影ユニット。
【請求項４】
第１撮影角度調整部は、１つの駆動部で一対の第１カメラの撮影角度を同時に可変させることを特徴とする請求項３に記載の撮影ユニット。
【請求項５】
視野角を検査対象物の検査対象面に向けてベース部上に配置する第２カメラと、第２カメラの撮影角度を可変させて第２カメラの視野角に第１カメラの検査領域外の検査領域を捉える第２カメラ保持装置を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影ユニット。
【請求項６】
第２カメラ保持装置は、一対の第１回転支軸と平行をなす第２回転支軸の軸心廻りに第２カメラを回転駆動し、第２カメラの撮影角度を可変させることを特徴とする請求項４に記載の撮影ユニット。
【請求項７】
各第１カメラおよび第２カメラを囲んでリング型照明装置を配置し、各カメラの光軸とリング型照明装置の光軸とを一致させたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮影ユニット。
【請求項８】
検査ステージ上で検査対象物を昇降駆動するリフタと、検査対象物の下面を検査対象面として配置する請求項１から６のいずれか１項に記載の撮影ユニットと、撮影ユニットを昇降移動させて検査対象面に対して撮影ユニットを接近離間させ、かつ撮影ユニットを検査対象面の下方領域の任意の位置に移動させる撮影ユニット駆動装置と、検査結果を表示する表示装置と、リフタと撮影ユニットと撮影ユニット駆動装置を制御する処理部を有する操作盤とを備えることを特徴とする製品下面検査装置。
【請求項９】
操作盤は、停止位置ずれ検出機能部と、検査領域の座標補正機能部を有し、
停止位置ずれ検出機能部は、検査対象物が検査ステージの基準停止位置に停止する状態で検査対象面を第１カメラで撮影した登録画像において、検査対象物の検査対象面にある特徴部位が平面座標系に占める座標を基準座標とし、
検査時に検査対象物が検査ステージに停止する状態で、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、前記特徴部位が平面座標系に占める座標を実座標とし、基準座標と実座標の差分を位置ずれ補正値として算出し、
検査領域の座標補正機能部は、各カメラが撮影した検査画像上に検査領域を設定し、停止位置ずれ検出機能が算出した位置ずれ補正値で、検査領域の座標を補正することを特徴とする請求項８に記載の製品下面検査装置。
【請求項１０】
停止位置ずれ検出機能部は、特徴部位を撮影した画像をマスタ画像とし、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、マスタ画像に対応する画像領域を特定部位の実画像として抽出し、平面座標系における前記実画像の座標を特徴部位の実座標として算出することを特徴とする請求項９に記載の製品下面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品下面検査装置に関し、製造ライン上において製品の異常を検出する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生産ラインにおいて、製品の下面を検査する技術がある。たとえば、農業機械等を多品種混合で生産する生産ラインにおいて、機体下面全域での油漏れ検査をインラインで実施する検査技術である。
【０００３】
従来例１
検査員が、機体下に潜り込み、紫外線探傷灯を検査部位に照射して、目視検査を行っている。この検査は、機体下面に紫外線探傷灯（ブラックライト）から３６５ｎｍを中心とする長波長紫外線（ＵＶ−Ａ）を照射し、この長波長紫外線を受けて蛍光物質が発光する現象を視認するものであり、たとえば農業機械のミッションオイル等が青色に蛍光する。
【０００４】
従来例２
農業機械を検査台に載せて、下方向から農業機械の検査対象面に、たとえばミッションケースに複数の紫外線探傷灯を照射し、長波長紫外線に照らされた検査対象面をカメラで撮影して検査画像を取得し、取得した検査画像における検査領域を判定する。
【０００５】
検査台上の農業機械の停止位置には、ばらつきがある。このため、予めミッションケースにマーカ部を塗布し、農業機械が検査台の基準とする停止位置に正確に停止した状態において、検査画像に映るマーカ部の平面座標系の座標を基準座標として取得する。
【０００６】
そして、検査時に、検査画像においてマーカ部を検出し、マーカ部の平面座標系の座標を実座標として算出する。
【０００７】
次に、基準座標と実座標の差分をずれ量として算出し、カメラで撮影した検査画像において検査領域の座標を、算出したずれ量で補正する。そして、座標を補正した検査領域において、蛍光により画像の明るさが閾値を超える画像領域を漏れた油を映した候補画像として判定する。
【０００８】
また、特許文献１には、自動車の底部検査装置が記載されている。これは、地表から底部に至るまでの距離が異なる多種の自動車の底部を検査するものである。ここでは、自動車の底部を撮影するカメラがカメラ固定台に固定されている。カメラ固定台には軸部材の一端が固定されており、この軸部材を所望の回転位置で固定用ネジで固定する。
【０００９】
また、特許文献２には、底部面検査装置が記載されている。これは、車両の底部下の地面上を進退する台車と、その台車上部に装着された広角レンズ付テレビカメラと、前記台車の後方部の一部に軸支された折り畳み可能な支柱と、該支柱先端部に手押し用取っ手部と、前記テレビカメラで撮影された画像の画像表示装置と、テレビカメラの撮影画像を録画・再生できる録画・再生装置と、画像信号を送受信可能な無線電話装置を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２２１７１３
【特許文献２】特開２００５−９１０４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来例１のように、検査員が機体下へ潜り込む作業は肉体的な負担が大きく、車高の低い型式の農業機械では、機体下に潜り込むことができない。
【００１２】
従来例２のように、機体下面の全域に紫外線を照射し、機体下面の全域を検査するためには、数十個の紫外線探傷灯と数多くのカメラが必要である。
【００１３】
また、機体下面に配置された部品形状や、配線・配管の配置位置によっては、それらに照明光やカメラの視角が遮られて死角が生じ、光が当たらない部位やカメラに写らない部位が未検査領域となった。照明の照射角度と撮影の撮影角度が異なるために、照明側、撮影側のそれぞれにおいて死角が発生する条件が異なる。
【００１４】
機体停止位置のばらつきを補正するためには、事前に機体の下面にマーカを塗布する必要があり、その分の工数が発生する。
【００１５】
本発明は上記した課題を解決するものであり、検査員の負担を軽減し、少数のカメラで検査対象面の全域を検査することができ、かつ死角を回避した撮影を行うことができ、さらに事前のマーカの塗布が不要で、ロバスト性が高い機体位置ずれ検出を行うことができる撮影ユニットおよび製品下面検査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】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の撮影ユニットは、視野角を検査対象物の検査対象面に向けて並列に配置する一対の第１カメラと、一対の第１カメラを相互に離間させて配置するベース部と、ベース部上で一対の第１カメラを保持し、各第１カメラの撮影角度を可変させて各第１カメラの視野角に検査領域を捉える第１カメラ保持装置とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の撮影ユニットにおいて、第１カメラ保持装置は、各第１カメラの視野角がそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度と、各第１カメラの視野角が同じ検査領域に向く撮影角度とにわたって撮影角度を可変させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の撮影ユニットにおいて、第１カメラ保持装置は、各第１カメラを保持する第１カメラ台座と、各第１カメラ台座を回転自在に支持する平行な一対の第１回転支軸と、各第１カメラ台座を第１回転支軸の軸心廻りに回転駆動し、各第１カメラの撮影角度を可変させる第１撮影角度調整部を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の撮影ユニットにおいて、第１撮影角度調整部は、１つの駆動部で一対の第１カメラの撮影角度を同時に可変させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の撮影ユニットにおいて、視野角を検査対象物の検査対象面に向けてベース部上に配置する第２カメラと、第２カメラの撮影角度を可変させて第２カメラの視野角に第１カメラの検査領域外の検査領域を捉える第２カメラ保持装置を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の撮影ユニットにおいて、第２カメラ保持装置は、一対の第１回転支軸と平行をなす第２回転支軸の軸心廻りに第２カメラを回転駆動し、第２カメラの撮影角度を可変させることを特徴とする。
【００２２】
本発明の撮影ユニットにおいて、各第１カメラおよび第２カメラを囲んでリング型照明装置を配置し、各カメラの光軸とリング型照明装置の光軸とを一致させたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の製品下面検査装置は、検査ステージ上で検査対象物を昇降駆動するリフタと、検査対象物の下面を検査対象面として配置する請求項１から６のいずれか１項に記載の撮影ユニットと、撮影ユニットを昇降移動させて検査対象面に対して撮影ユニットを接近離間させ、かつ撮影ユニットを検査対象面の下方領域の任意の位置に移動させる撮影ユニット駆動装置と、検査結果を表示する表示装置と、リフタと撮影ユニットと撮影ユニット駆動装置を制御する処理部を有する操作盤とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の製品下面検査装置において、操作盤は、停止位置ずれ検出機能部と、検査領域の座標補正機能部を有し、停止位置ずれ検出機能部は、検査対象物が検査ステージの基準停止位置に停止する状態で検査対象面を第１カメラで撮影した登録画像において、検査対象物の検査対象面にある特徴部位が平面座標系に占める座標を基準座標とし、検査時に検査対象物が検査ステージに停止する状態で、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、前記特徴部位が平面座標系に占める座標を実座標とし、基準座標と実座標の差分を位置ずれ補正値として算出し、検査領域の座標補正機能部は、各カメラが撮影した検査画像上に検査領域を設定し、停止位置ずれ検出機能が算出した位置ずれ補正値で、検査領域の座標を補正することを特徴とする。
【００２５】
本発明の製品下面検査装置において、停止位置ずれ検出機能部は、特徴部位を撮影した画像をマスタ画像とし、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、マスタ画像に対応する画像領域を特定部位の実画像として抽出し、平面座標系における前記実画像の座標を特徴部位の実座標として算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
上記した構成により、一対の各第１カメラが異なる撮影角度から同じ検査領域を撮影し、互いに視角を補完し合うことで、撮影において死角が発生しない。また、一対の第１カメラおよび第２カメラがそれぞれ撮影角度を変えて各カメラの視野角に検査領域を捉えるので、少数のカメラで広い範囲の撮影を行うことができる。検査対象物の停止位置のずれに起因して検査画像上において生じる検査領域の位置ずれを、検査対象面にある特徴部位を基準にして補正することができ、事前にマーカを塗布する等の工数の増加を伴うことなく、検査対象物の停止位置のずれによる影響を排除できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる撮影ユニットの斜視図
【図２】同実施の形態における製品下面検査装置の斜視図
【図３】同実施の形態における製品下面検査装置において撮影ユニットが上昇した斜視図
【図４】同実施の形態における製品下面に撮影ユニットを配置した状態を示す斜視図
【図５】同実施の形態における製品下面を第１カメラで撮影する状態を示す斜視図
【図６】同実施の形態における製品下面を第２カメラで撮影する状態を示す斜視図
【図７】同実施の形態における製品下面を第１カメラで撮影した検査画像を示す図
【図８】同実施の形態における製品下面を第２カメラで撮影した検査画像を示す図
【図９】同実施の形態における双方の第１カメラを真上に向けて配置した状態を示す図
【図１０】同実施の形態における双方の第１カメラをそれぞれ異なる検査領域に向けて配置した状態を示す図
【図１１】同実施の形態における双方の第１カメラを同じ検査領域に向けて配置した状態を示す図
【図１２】同実施の形態における位置ずれ量を検出する方法を示す模式図
【図１３】同実施の形態における検査領域を補正する方法を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図４に示すように、本実施の形態では、検査対象物１の製品は農業機械等であり、この農業機械の下面が検査対象面２である。
【００２９】
検査対象物１の下方に配置する撮影ユニット３は、ベース部４の上に一対の第１カメラ５、６と、第２カメラ７を有している。一対の第１カメラ５、６は、視野角を検査対象物１の検査対象面２に向けて並列に、かつ相互に離間させて配置されている。
【００３０】
各ベース部４には複数のリング型照明装置８を配置している。ここでは、各カメラ５、６、７を囲んでリング型照明装置８を配置し、各第１カメラ５、６および第２カメラ７の各光軸とリング型照明装置８の光軸とを一致させている。また、一対のリング型照明装置８をカメラ５、６、７から独立して配置している。リング型照明装置８は紫外線探傷灯である。本実施の形態では、紫外線で蛍光する油を検出するが、蛍光物質であれば、油に限らず検出できる。
【００３１】
第１カメラ５、６と第２カメラ７は、後述するように撮影角度を変えられるように構成される。しかも、光軸を一致させたリング型照明装置８でそのカメラの狙った位置に照明を当てることができる。ただし、農業機械の下面は複雑な表面形状となっているので、これらの照明だけでは影の部分が生じてしまう場合がある。このため、第１カメラ５、６と第２カメラ７から独立したリング型照明装置８で補助的に検査範囲に照明を当てることで、検査範囲全体が照明光で照らされるように構成している。
【００３２】
そして、ベース部４の上で第１カメラ保持装置９が一対の第１カメラ５、６を保持しており、第１カメラ保持装置９によって各第１カメラ５、６の撮影角度を可変させて各第１カメラ５、６の視野角に後述する検査領域を捉える。第１カメラ５、６は三次元座標系のＸ軸方向に配列されており、視野角を検査対象面２に向けて並列に配置されている。
【００３３】
また、ベース部４の上で第２カメラ保持装置１０が第２カメラ７を保持しており、第２カメラ保持装置１０によって第２カメラ７の撮影角度を可変させて第２カメラ７の視野角に検査領域を捉える。
【００３４】
図９から図１１に示すように、第１カメラ保持装置９は、リンク機構からなる第１撮影角度調整部２１を有し、第１撮影角度調整部２１は、ベース部４に立設した一対の支持リンク１１と、各第１回転支軸１２を介して支持リンク１１に支持され、第１回転支軸１２の軸心廻りに回転自在に設けられた一対の揺動リンク１３と、各揺動リンク１３に連結された一対の駆動リンク１４と、各駆動リンク１４を駆動するシリンダ装置１５からなる。ここでは、第１回転支軸１２が三次元座標系のＹ軸と平行に配置される。
【００３５】
各駆動リンク１４はそれぞれ途中の中間支軸１６によって各支持リンク１１に揺動自在に支持されており、駆動リンク１４は、それぞれ一端に設けた第１長穴１７が各揺動リンク１３に設けた第１ピン１８に係合し、他端に設けた第２長穴１９がシリンダ装置１５に設けた第２ピン２０に係合している。
【００３６】
第１カメラ保持装置９は、各揺動リンク１３に、それぞれ第１カメラ５、６を保持する第１カメラ台座２２を有しており、第１カメラ５、６、第１カメラ台座２２、揺動リンク１３が一体的に各第１回転支軸１２の軸心廻りに揺動する。
【００３７】
第１撮影角度調整部２１は、各第１カメラ５、６の視野角がそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度と、各第１カメラ５、６の視野角が同じ検査領域に向く撮影角度とにわたって撮影角度を可変させる。
【００３８】
すなわち、図９に示すように、中立状態では、第１回転支軸１２を介して支持リンク１１に支持される揺動リンク１３は鉛直方向に垂下しており、各第１カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が真上に向いた撮影角度に保持されている。
【００３９】
図１０に示すように、外側を撮影する場合には、シリンダ装置１５を伸張させて、各第２ピン２０でそれぞれ駆動リンク１４の他端を相互に離間する方向に押す。各駆動リンク１４は第２長穴１９で第２ピン２０に係合し、第２ピン２０が外側へ移動するのに伴って、中間支軸１６の軸心廻りに揺動し、各駆動リンク１４の他端側が外側へ揺動し、一端側が内側へ揺動する。各揺動リンク１４の一端側が内側へ揺動するのに伴って、第１長穴１７に係合する第１ピン１８が内側へ移動し、各揺動リンク１３が第１回転支軸１２の軸心廻りに内側へ揺動する。各揺動リンク１３が内側へ揺動すると、各カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が外側の斜め上方に向けてそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度に保持される。
【００４０】
図１１に示すように、内側を撮影する場合には、シリンダ装置１５を収縮させて、各第２ピン２０でそれぞれ駆動リンク１４の他端を相互に接近する方向に引き戻す。各駆動リンク１４は第２長穴１９で第２ピン２０に係合し、第２ピン２０が内側へ移動するのに伴って、中間支軸１６の軸心廻りに揺動し、各駆動リンク１４の他端側が内側へ揺動し、一端側が外側へ揺動する。各揺動リンク１４の一端側が外側へ揺動するのに伴って、第１長穴１７に係合する第１ピン１８が外側へ移動し、各揺動リンク１３が第１回転支軸１２の軸心廻りに外側へ揺動する。各揺動リンク１３が外側へ揺動すると、各カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が内側の斜め上方に向けて同じ検査領域に向く撮影角度に保持される。
【００４１】
上記実施の形態では１つのシリンダ装置１５で各第１カメラ５、６の撮影角度を同時に可変させる構成としたが、各第１カメラ５、６に対して個別の駆動装置で撮影角度を可変させる構成としてもよい。
【００４２】
第２カメラ保持装置１０は、第１回転支軸１２と同様に、Ｙ軸方向と平行をなす第２回転支軸（図示省略）の軸心廻りに第２カメラ７を回転駆動し、第２カメラ７の撮影角度を可変させて第２カメラ７の視野角に検査領域を捉える。
【００４３】
製品下面検査装置５０は、図２および図３に示すように、検査ステージ５１の床面上で検査対象物１の農業機械等を昇降駆動するリフタ５２を有しており、リフタ５２は三次元座標系のＺ軸方向に昇降する。
【００４４】
検査ステージ５１の床面下には、撮影ユニット３を駆動する撮影ユニット駆動装置６０が配置されており、撮影ユニット駆動装置６０は、Ｙ軸方向、つまり検査対象物１の奥行き方向にＹ可動部６１が移動するＹスライダ６２と、Ｙ可動部６１の上に搭載されてＺ可動部６３がＺ軸方向、つまり高さ方向に移動するＺスライダ６４とからなり、Ｚスライダ６４の頂部に撮影ユニット３を装着している。本実施の形態では、単軸スライダを組み合わせて撮影ユニット駆動装置６０を構成しているが、撮影ユニット駆動装置６０には多関節ロボットを採用することも可能である。
【００４５】
検査ステージ５１の上には、検査結果を表示する表示装置５３と、操作盤５７を配置しており、操作盤５７は、リフタ５２と撮影ユニット３と撮影ユニット駆動装置６０を制御する処理部５４と、停止位置ずれ検出機能部５５と、検査領域の座標補正機能部５６を有しており、その詳細は後述する。
【００４６】
以下、上記構成の作用を説明する。図４に示すように、検査対象物１の農業機械等を検査ステージ５１のリフタ５２の上に搬入し、リフタ５２を上昇させて検査対象物１を必要高さに持ち上げる。
【００４７】
次に、Ｙスライダ６２を駆動してＹ可動部６１をＹ軸方向に移動させ、Ｚスライダ６４のＺ可動部６３の頂部に設けた撮影ユニット３を検査対象物１の下方領域に配置する。また、Ｚスライダ６４を駆動してＺ可動部６３をＺ軸方向に移動させて、撮影ユニット３を検査対象面２に対して適切な高さ位置に保持する。
（検査対象面の撮影）
検査対象面２のＸ軸方向の検査範囲は第１カメラ５、６で撮影し、第１カメラ５、６の検査範囲外のＺ軸方向の検査範囲は第２カメラ７で撮影する。
【００４８】
図１２に示すように、検査対象面２のＸ軸方向の検査範囲は、複数の区分領域に分割し、ここでは最大で２０分割（Ｘ：２分割、Ｙ：１０分割）し、撮影ユニット３をＹ軸方向に移動させながら、各区分領域を第１カメラ５、６で撮影して各区分領域の検査画像を取得する。この検査画像内に検査の対象となる部品等を写した検査領域が存在する。
【００４９】
基本的に、第１カメラ５、６はそれぞれが独立して異なる区分領域を撮影する。このため、各カメラ台座２１に搭載した各第１カメラ５、６は視角が外側の斜め上方に向けてそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度に保持される。
（障害物がある場合の撮影方法）
図５に示すように、検査対象面２の手前にシャフト等の障害物６５がある場合には、第１カメラ５、６の双方の視角を内側の斜め上方に向けて同じ検査領域を撮影する
図７は、他方の第１カメラ６で撮影した撮影画像を示している。この撮影画像には、一方の第１カメラ５で撮影した撮影画像においては障害物６５に阻害されて写らない死角領域６６が写っている。
【００５０】
よって、一方の第１カメラ５の撮影画像において死角となる領域は、他方の第１カメラ６の撮影画像として撮影し、他方の第２カメラ６の撮影画像において死角となる領域は、一方の第１カメラ５の撮影画像として撮影することで、障害物６５に阻害されることなく、検査対象面２の全領域を検査画像として取得することができる。すなわち、真下からの撮影角度では、死角となる検査部位であっても、撮影するカメラの選択、撮影位置、撮影角度の組み合わせにより、死角を回避した撮影ができる。
【００５１】
図６に示すように、検査対象面２のＺ軸方向の検査範囲は、Ｙ軸方向と平行をなす第２回転支軸（図示省略）の軸心廻りに第２カメラ７を回転駆動し、第２カメラ７の撮影角度を可変させつつ、第２カメラ７の視野角に検査領域を捉えて撮影する。
【００５２】
この撮影により、図８に示すように、検査対象物１の農業機械の前輪ギヤケース等を撮影する。
【００５３】
このように、リフタ５２による検査対象物１の昇降と、Ｙスライダ６２およびＺスライダ６４による撮影ユニット３の位置制御を行うことで、農業機械の車高や全長、全幅が異なる複数の型式に対して機体下面の全域の撮影が行える。
【００５４】
次に、検査対象物１の位置ずれ検出について説明する。操作盤５７の停止位置ずれ検出機能部５５は、図１２に示すように、検査対象物１が検査ステージ５１の基準停止位置に停止する状態で検査対象面２を第１カメラ５、６で撮影した登録画像７１において、検査対象物１の検査対象面２にある二つの特徴部位７２の画像をマスタ画像７３として予め登録するととに、各特徴部位７２に設定する基準点Ａ１、Ｂ１が平面座標系Ｘ−Ｙに占める位置を基準座標として登録する。ここでは基準点Ａ１の基準座標（Ｘａ１，Ｙａ１）、基準点Ｂ１の基準座標（Ｘｂ１，Ｙｂ１）とする。
【００５５】
検査時に検査対象物１が検査ステージ５１に停止する状態で、検査対象面２を第１カメラ５、６で撮影した検査画像７４において、マスタ画像７３に対応する画像領域を特定部位の実画像７５として抽出する。
【００５６】
そして、実画像７５に映る基準点Ａ２、Ｂ２の平面座標系Ｘ−Ｙにおける座標を特徴部位の実座標として算出する。ここでは、基準点Ａ２の実座標（Ｘａ２，Ｙａ２）、基準点Ｂ２の実座標（Ｘｂ２，Ｙｂ２）とする。
【００５７】
基準の検査画像７１における基準点Ａ１、Ｂ１を通る線分に対して、実際の検査画像７４における基準点Ａ２、Ｂ２を通る線分が傾斜する角度を検査画像の回転角度θ、すなわち補正値として検出する。
【００５８】
マスタ画像７３の各基準点Ａ１、Ｂ１の基準座標（Ｘａ１，Ｙａ１）、（Ｘｂ１，Ｙｂ１）と、実画像７５の各基準点Ａ２、Ｂ２の基準座標（Ｘａ２，Ｙａ２）、（Ｘｂ２，Ｙｂ２）との差分から位置ずれ補正値を算出する。たとえば、線分Ａ１Ｂ１の中心点と、線分Ａ２Ｂ２の中心点との位置ずれ量を補正値として算出する。
【００５９】
補正値の位置ずれ量が所定の値以上である場合には、検査対象物１の再搬入を表示装置５３に指示する。
【００６０】
補正値の位置ずれ量が所定の値以下である場合に、検査領域の座標補正機能部５６は、図１３に示すように、各第１カメラ５、６で撮影した各検査画像７４の上に検査領域７６を設定し、停止位置ずれ検出機能５５が算出した位置ずれ補正値、すなわちＸ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ、回転角度θで、検査領域７６の座標を補正する。この検査領域７６の補正は、各検査画像７４ごとに行う。
【００６１】
このように、本実施の形態にかかる製品下面検査装置５０によれば、検査対象物１の農業機械等が検査ステージ５１において停止する停止位置のばらつきの影響を受けることなく、常に検査領域７６に対象部品等を捉えることができる。また、特徴部位７２の個体ばらつきや、周囲照明の変動による見え方の違いに、影響を受けにくい。
【符号の説明】
【００６２】
１    検査対象物
２    検査対象面
３    撮影ユニット
４    ベース部
５、６  第１カメラ
７    第２カメラ
８    リング型照明装置
９    第１カメラ保持装置
１０    第２カメラ保持装置
１１    支持リンク
１２    第１回転支軸
１３    揺動リンク
１４    駆動リンク
１５    シリンダ装置
１６    中間支軸
１７    第１長穴
１８    第１ピン
１９    第２長穴
２０    第２ピン
２１    第１撮影角度調整部
２２    第１カメラ台座
５０    製品下面検査装置
５１    検査ステージ
５２    リフタ
５３    表示装置
５４    処理部
５５    停止位置ずれ検出機能部
５６    座標補正機能部
５７    操作盤
６０    撮影ユニット駆動装置
６１    Ｙ可動部
６２    Ｙスライダ
６３    Ｚ可動部
６４    Ｚスライダ
６５    障害物
６６    死角領域
７１    登録画像
７２    特徴部位
７３    マスタ画像
７４    検査画像
７５    実画像
７６    検査領域
【図１】
2019117082.tif 000003
【図２】
2019117082.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月7日(2018.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野角を検査対象物の検査対象面に向けて並列に配置する一対の第１カメラと、一対の第１カメラを相互に離間させて配置するベース部と、ベース部上で一対の第１カメラを保持し、各第１カメラの撮影角度を可変させて各第１カメラの視野角に検査領域を捉える第１カメラ保持装置とを備えることを特徴とする撮影ユニット。
【請求項２】
第１カメラ保持装置は、各第１カメラの視野角がそれぞれ異なる検査領域に向く撮影角度と、各第１カメラの視野角が同じ検査領域に向く撮影角度とにわたって撮影角度を可変させることを特徴とする請求項１に記載の撮影ユニット。
【請求項３】
第１カメラ保持装置は、各第１カメラを保持する第１カメラ台座と、各第１カメラ台座を回転自在に支持する平行な一対の第１回転支軸と、各第１カメラ台座を第１回転支軸の軸心廻りに回転駆動し、各第１カメラの撮影角度を可変させる第１撮影角度調整部を有することを特徴とする請求項２に記載の撮影ユニット。
【請求項４】
第１撮影角度調整部は、１つの駆動部で一対の第１カメラの撮影角度を同時に可変させることを特徴とする請求項３に記載の撮影ユニット。
【請求項５】
視野角を検査対象物の検査対象面に向けてベース部上に配置する第２カメラと、第２カメラの撮影角度を可変させて第２カメラの視野角に第１カメラの検査領域外の検査領域を捉える第２カメラ保持装置を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影ユニット。
【請求項６】
第２カメラ保持装置は、一対の第１回転支軸と平行をなす第２回転支軸の軸心廻りに第２カメラを回転駆動し、第２カメラの撮影角度を可変させることを特徴とする請求項５に記載の撮影ユニット。
【請求項７】
各第１カメラおよび第２カメラを囲んでリング型照明装置を配置し、各カメラの光軸とリング型照明装置の光軸とを一致させたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮影ユニット。
【請求項８】
検査ステージ上で検査対象物を昇降駆動するリフタと、検査対象物の下面を検査対象面として配置する請求項１から７のいずれか１項に記載の撮影ユニットと、撮影ユニットを昇降移動させて検査対象面に対して撮影ユニットを接近離間させ、かつ撮影ユニットを検査対象面の下方領域の任意の位置に移動させる撮影ユニット駆動装置と、検査結果を表示する表示装置と、リフタと撮影ユニットと撮影ユニット駆動装置を制御する処理部を有する操作盤とを備えることを特徴とする製品下面検査装置。
【請求項９】
操作盤は、停止位置ずれ検出機能部と、検査領域の座標補正機能部を有し、
停止位置ずれ検出機能部は、検査対象物が検査ステージの基準停止位置に停止する状態で検査対象面を第１カメラで撮影した登録画像において、検査対象物の検査対象面にある特徴部位が平面座標系に占める座標を基準座標とし、
検査時に検査対象物が検査ステージに停止する状態で、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、前記特徴部位が平面座標系に占める座標を実座標とし、基準座標と実座標の差分を位置ずれ補正値として算出し、
検査領域の座標補正機能部は、各カメラが撮影した検査画像上に検査領域を設定し、停止位置ずれ検出機能が算出した位置ずれ補正値で、検査領域の座標を補正することを特徴とする請求項８に記載の製品下面検査装置。
【請求項１０】
停止位置ずれ検出機能部は、特徴部位を撮影した画像をマスタ画像とし、検査対象面を第１カメラで撮影した検査画像において、マスタ画像に対応する画像領域を特定部位の実画像として抽出し、平面座標系における前記実画像の座標を特徴部位の実座標として算出することを特徴とする請求項９に記載の製品下面検査装置。