(57)【要約】【課題】ワークの裏面側に取り付けられたナットの取付有無をワークの表面側から判定できるナット取付有無検査装置を提供する。【解決手段】ＣＣＤカメラ２は、プレス成形品１０表面側のピアス孔１０ａを含む領域を撮影する。各ＬＥＤ光源３は、ＣＣＤカメラ２の側方に配置され、プレス成形品１０表面側のピアス孔１０ａを含む領域に光を照射する。制御部４は、ＣＣＤカメラ２による撮影画像Ｗのピアス孔１０ａに対応する領域の演算結果と予め設定された設定値とを比較してナット１１の取付有無を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル状のワークに形成された貫通孔にナットの螺合孔が対応するよう上記ワーク裏面側に取り付けられた上記ナットの取付有無を上記ワーク表面側から判定するナット取付有無検査装置であって、
上記ワーク表面側の上記貫通孔を含む領域を撮影するカメラと、
該カメラの側方に配置され、上記ワーク表面側の上記貫通孔を含む領域に光を照射する光源と、
上記カメラによる撮影画像の上記貫通孔に対応する領域の演算結果と予め設定された設定値とを比較して上記ナットの取付有無を判定する判定手段とを備えていることを特徴とするナット取付有無検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナット取付有無検査装置において、
上記判定手段は、上記撮影画像の上記貫通孔に対応する領域の各画素の色強度を演算し、予め設定された設定値以上の色強度の領域があるか否かで上記ナットの取付有無を判定するよう構成されていることを特徴とするナット取付有無検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のナット取付有無検査装置において、
上記光源は、上記カメラ周りの等間隔の位置に複数設けられていることを特徴とするナット取付有無検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークにナットが取り付けられているか否かを判定するナット取付有無検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車は、複数のパネル状をなすプレス成形品を組み立てて車体ボディにし、該車体ボディに各種部品を取り付けて完成させている。上記車体ボディへの各種部品の取り付けは、例えば、ボルト及びナットによる締結で行われ、上記ナットは、所謂ウェルドナットで上記車体ボディに溶着により取り付けられることが多い。
【０００３】
車体ボディの生産ラインでは、一般的に、上記ナットの車体ボディへの取付有無の判定を作業者が目視で行う。しかし、作業者による目視判定は非常に煩雑であるため、これを回避するために、例えば、特許文献１に開示されている検査装置を利用してナットの車体ボディへの取付有無を判定することが考えられる。特許文献１の検査装置は、２つのカメラでプレス成形品の表面に取り付けられた部品を異なる角度から撮影し、該撮影画像を予め設定された基準データと比較してナットの取付有無を判定している。
【０００４】
ところで、上記ナットは、プレス成形品に形成された貫通孔にナットの螺合孔が対応するようプレス成形品の裏面側に取り付けられ、車体ボディになったときに、車体ボディの内側に位置する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−７３４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の検査装置は、カメラでプレス成形品に取り付けられた各種部品を直接撮影することで当該各種部品の取付有無を判定するものであり、上述の如き車体ボディの内側にナットが位置するとともにカメラを車体ボディの内側に挿入できないような場合には、ナットの取付有無を判定できない。また、車体ボディの内側にナットが位置しない場合であっても、生産ラインの構成上、カメラをプレス成形品の裏面側に位置させることが叶わず、カメラでプレス成形品の裏面側を撮影できるようプレス成形品の姿勢を変える必要が生じる場合には、その姿勢変更動作によりラインタクトが増えることになってしまう。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークの裏面側に取り付けられたナットの取付有無をワークの表面側から判定できるナット取付有無検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、ナットの螺合孔に光を照射するとナットの螺子山により光が乱反射することを利用してナットの取付有無を判定できるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
具体的には、パネル状のワークに形成された貫通孔にナットの螺合孔が対応するよう上記ワーク裏面側に取り付けられた上記ナットの取付有無を上記ワーク表面側から判定するナット取付有無検査装置において、次のような解決手段を講じた。
【００１０】
すなわち、第１の発明では、上記ワーク表面側の上記貫通孔を含む領域を撮影するカメラと、該カメラの側方に配置され、上記ワーク表面側の上記貫通孔を含む領域に光を照射する光源と、上記カメラによる撮影画像の上記貫通孔に対応する領域の演算結果と予め設定された設定値とを比較して上記ナットの取付有無を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、上記判定手段は、上記撮影画像の上記貫通孔に対応する領域の各画素の色強度を演算し、予め設定された設定値以上の色強度の領域があるか否かで上記ナットの取付有無を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記光源は、上記カメラ周りの等間隔の位置に複数設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明では、ワークの貫通孔をワークの表面側からカメラで撮影する際、カメラの撮影方向に対して斜めに照射されて貫通孔を通過する光源からの光が、ワーク裏面側に取り付けられたナットの螺合孔の凹凸によって乱反射する。したがって、撮影画像における貫通孔に対応する領域において、光源からの光による乱反射の領域とその他の領域とに差が生じるので、予め設定された設定値と比較することでワーク裏面側のナットの取付有無を判定することができる。
【００１４】
第２の発明では、撮影画像の各画素が持つ色強度データをそのまま利用して判定処理を行うので、複雑な演算処理を行う必要がなく、判定手段の演算負荷を減らすことができる。
【００１５】
第３の発明では、ワーク裏面側に取り付けられたナットの螺合孔全周に光が照射されるようになるので、ワーク裏面側にナットが取り付けられた状態では、必ずナットの螺合孔内周面が乱反射した撮影画像を得ることができ、ナットの取付有無を確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る検査装置の全体構成を示す図であり、（ｂ）は、Ａ矢視図である。
【図２】ナットが裏面側に取り付けられたプレス成形品のピアス孔周りの領域を表面側から撮影した図である。
【図３】図２のＢ部を拡大して各画素を誇張した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【００１８】
図１は、本発明のナット取付有無検査装置１を示す。該検査装置１は、断面ハット形状（パネル状）をなすプレス成形品１０（ワーク）に図示しない車両用ブラケット（小物部品）を組み付ける生産ラインに配置され、上記プレス成形品１０に形成されたピアス孔１０ａ（貫通孔）にナット１１の螺合孔１１ａが対応するようプレス成形品１０の裏面側に取り付けられた上記ナット１１の取付有無を上記プレス成形品１０の表面側から判定するようになっている。
【００１９】
尚、上記プレス成形品１０は、図示しない汎用ロボットのアーム部１２先端に把持されて表面側が上向く姿勢となっている。
【００２０】
上記プレス成形品１０の上方には、撮影レンズが真下に向くＣＣＤカメラ２が配置され、該ＣＣＤカメラ２は、上記プレス成形品１０表面側の上記ピアス孔１０ａを含む領域を上方から撮影するようになっている。
【００２１】
上記ＣＣＤカメラ２の側方には、４つのＬＥＤ光源３が平面視でＣＣＤカメラ２周りに等間隔に配置され、上記各ＬＥＤ光源３は、上記プレス成形品１０表面側の上記ピアス孔１０ａを含む領域に光を斜め上方から照射するとともに、照射した光を上記ナット１１における螺合孔１１ａの凹凸によって乱反射させている。
【００２２】
上記ＣＣＤカメラ２及び上記各ＬＥＤ光源３には、制御部４（判定手段）が接続されている。
【００２３】
該制御部４は、図２及び図３に示すように、上記ＣＣＤカメラ２で撮影されたプレス成形品１０の撮影画像Ｗを取り込み、当該撮影画像Ｗに基づいて上記プレス成形品１０の裏面側にナット１１が取り付けられているか否かを判定するようになっている。
【００２４】
上記制御部４は、上記撮影画像Ｗを演算する演算部４ａと、予め設定された設定値を記憶する記憶部４ｂとを備え、上記演算部４ａによって上記撮影画像Ｗの上記ピアス孔１０ａに対応する領域の演算結果と、上記記憶部４ｂに記憶された設定値とを比較して乱反射した領域Ｒがあるか否かを判定するようになっている。
【００２５】
具体的には、上記演算部４ａは、図３に示すように、上記撮影画像Ｗにおけるピアス孔１０ａに対応する領域の画素群Ｐを抽出し、まず、当該画素群Ｐのピアス孔１０ａ外周部分に対応する所定位置の画素Ｐ１から一定方向（図３のＶ方向）に連続する各画素の色強度（Ｒ値＋Ｂ値＋Ｇ値）を順に演算するようになっている。次に、画素Ｐ１からＶ方向に並ぶ一列の各画素の演算が終了すると、上記画素Ｐ１に隣り合う画素Ｐ２からＶ方向に一列に並ぶ各画素の演算を行う。その後、画素Ｐ１やＰ２に隣り合う画素Ｐ３、Ｐ４・・・からＶ方向に一列に並ぶ各画素の演算を順次行うようになっている。
【００２６】
そして、上記制御部４は、上記演算部４ａにより演算した画素群Ｐの各画素の値において予め設定された設定値以上であるものを見つけると（乱反射している領域をみつけると）、その地点で演算を終了し、ナット１１がプレス成形品１０の裏面側に取り付けられていると判定するようになっている。
【００２７】
一方、上記制御部４は、上記撮影画像Ｗにおけるピアス孔１０ａに対応する領域の画素群Ｐの全画素が予め設定された設定値未満であると、ナット１１がプレス成形品１０の裏面側に取り付けられていないと判定するようになっている。
【００２８】
つまり、上記制御部４は、上記撮影画像Ｗの上記ピアス孔１０ａに対応する領域の各画素Ｐの色強度を演算し、予め設定された設定値以上の色強度の領域があるか否かで上記ナット１１の取付有無を判定するようになっている。
【００２９】
以上より、本発明の実施形態によると、プレス成形品１０のピアス孔１０ａをプレス成形品１０の表面側からＣＣＤカメラ２で撮影する際、ＣＣＤカメラ２の撮影方向に対して斜めに照射されてピアス孔１０ａを通過するＬＥＤ光源３からの光が、プレス成形品１０の裏面側に取り付けられたナット１１の螺合孔１１ａの凹凸によって乱反射する。したがって、撮影画像Ｗにおけるピアス孔１０ａに対応する領域において、ＬＥＤ光源３からの光による乱反射の領域とその他の領域とに差が生じるので、予め設定された設定値と比較することでプレス成形品１０の裏面側におけるナット１１の取付有無を判定することができる。
【００３０】
また、撮影画像Ｗの各画素が持つ色強度データをそのまま利用して判定処理を行うので、複雑な演算処理を行う必要がなく、制御部４の演算負荷を減らすことができる。
【００３１】
さらに、プレス成形品１０の裏面側に取り付けられたナット１１の螺合孔１１ａ全周に光が照射されるようになるので、プレス成形品１０の裏面側にナット１１が取り付けられた状態では、必ずナット１１の螺合孔１１ａ内周面が乱反射した撮影画像Ｗを得ることができ、ナット１１の取付有無を確実に判定することができる。
【００３２】
尚、本発明の実施形態では、プレス成形品１０表面側のピアス孔１０ａを含む領域の撮影にＣＣＤカメラ２を用いているが、ＣＭＯＳカメラを用いて撮影してもよい。
【００３３】
また、本発明の実施形態では、ＣＣＤカメラ２の周りに４つのＬＥＤ光源３が配置されているが、これに限らず、ＣＣＤカメラ２の周りに１〜３つのＬＥＤ光源３を配置してもよいし、５つ以上のＬＥＤ光源３を配置してもよい。
【００３４】
さらに、本発明の実施形態では、撮影画像Ｗの各画素の色強度データを演算処理して予め設定された設定値と比較することによりナットの取付有無を判定するようになっているが、これに限らず、例えば、撮影画像Ｗを二値化処理して予め設定された設定値と比較することによりナットの取付有無を判定するようにしてもよい。
【００３５】
それに加えて、本発明の実施形態では、ＬＥＤタイプの光源を用いているが、ＬＥＤタイプでない光源で照明してもよい。
【００３６】
尚、ナット１１の取付有無を判定する際に用いる色強度データは、Ｒ値だけを取り出して判定処理に用いてもよいし、Ｒ値、Ｂ値及びＧ値全てを判定処理に用いて判定処理を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ワークにナットが取り付けられているか否かを判定するナット取付有無検査装置に適している。
【符号の説明】
【００３８】
１        ナット取付有無検査装置
２        ＣＣＤカメラ
３        ＬＥＤ光源
４        制御部（判定手段）
１０        プレス成形品（ワーク）
１０ａ        ピアス孔（貫通孔）
１１        ナット
１１ａ        螺合孔
Ｗ        撮影画像
Ｐ        画素
【図１】
2015175652.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015175652.tif 000005