(57)【要約】【課題】  検査精度の向上が図られた被膜検査装置及びそれに用いるパレットを提供する。【解決手段】  本発明に係る被膜検査装置１０は、被検査物３０の検査領域Ｆを撮像して、被検査物３０の芯線３４ｂに被覆された被膜３４ａの状態を検査する被膜検査装置であって、被検査物３０が収容され、被検査物３０の検査領域Ｆに対応する部分に貫通孔２４ｂが設けられたパレット２４と、被検査物３０の検査領域Ｆに励起光を照射するＵＶ光源１６と、ＵＶ光源１６の励起光が照射された状態の被検査物３０を撮像するカメラ１４と、カメラ１４によって取得した被検査物３０の画像の処理をおこない、被検査物３０の被膜状態の合否を判定する画像処理装置１８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】
被検査物の検査領域を撮像して、前記被検査物の芯線に被覆された被膜の状態を検査する被膜検査装置であって、
前記被検査物が収容され、前記被検査物の前記検査領域に対応する部分に貫通孔が設けられたパレットと、
前記被検査物の前記検査領域に励起光を照射する光源と、
前記光源の励起光が照射された状態の前記被検査物を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって取得した前記被検査物の画像の処理をおこない、前記被検査物の被膜状態の合否を判定する画像処理装置と
を備える、被膜検査装置。
【請求項２】
前記撮像装置との間に、前記パレットが挟まれるように配置された発光手段をさらに備える、請求項１に記載の被膜検査装置。
【請求項３】
前記発光手段が自発的に発光する、請求項２に記載の被膜検査装置。
【請求項４】
前記発光手段が前記光源の励起光に反応して発光する、請求項２に記載の被膜検査装置。
【請求項５】
被検査物の検査領域を撮像して、前記被検査物の芯線に被覆された被膜の状態を検査する被膜検査装置に用いられ、前記被検査物が収容され、前記被検査物の前記検査領域に対応する部分に貫通孔が設けられている、パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の被膜状態を検査するための被膜検査装置及びそれに用いるパレットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この技術の分野における被膜検査装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。この公報に記載の装置は、ワイヤーを検査対象としており、そのワイヤーのカラー画像を撮像して、ワイヤー被覆の除去状態の検査をおこなうためのものである。
【特許文献１】特開２０００−４６６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の装置を用いたカラー画像による検査では、被膜とワイヤー芯線との色合い（特に色彩）が近い場合に、被膜と芯線とを確実に区別することが困難であった。
【０００４】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、検査精度の向上が図られた被膜検査装置及びそれに用いるパレット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】
【０００５】
本発明に係る被膜検査装置は、被検査物の検査領域を撮像して、前記被検査物の芯線に被覆された被膜の状態を検査する被膜検査装置であって、被検査物が収容され、被検査物の検査領域に対応する部分に貫通孔が設けられたパレットと、被検査物の検査領域に励起光を照射する光源と、光源の励起光が照射された状態の被検査物を撮像する撮像装置と、撮像装置によって取得した被検査物の画像の処理をおこない、被検査物の被膜状態の合否を判定する画像処理装置とを備える。
【０００６】
この被膜検査装置においては、光源から被検査物に励起光が照射された状態で撮像装置による被検査物の撮像をおこなうことができる。そのため、被検査物の被膜と芯線との色合いが近い場合であっても十分に識別することができ、従来より高い検査精度で被膜状態の検査をおこなうことが可能である。また、発明者らの実験により、被検査物の被膜を剥離する工程で生じる被膜カスやゴミがあると、そのようなカス等が検査精度の低下を招くことが判明した。そこで、検査領域に貫通孔を設けたパレットに被検査物を収容して検査に供することで、そのようなカス等が貫通孔内に落下し、検査時におけるカス等による影響が低減してより高い検査精度での被膜状態の検査が実現される。
【０００７】
また、撮像装置との間に、パレットが挟まれるように配置された発光手段をさらに備える態様であってもよい。この場合、パレットに設けられた貫通孔を透過した発光手段の光によって被検査物が照らし出されるため芯線の輪郭がより明確になると共に、被膜カス等の誤検出が抑えられるため、さらなる検査精度の向上が図られる。
【０００８】
さらに、発光手段が自発的に発光する態様であってもよく、発光手段が光源の励起光に反応して発光する態様であってもよい。
【０００９】
本発明に係るパレットは、被検査物の検査領域を撮像して、前記被検査物の芯線に被覆された被膜の状態を検査する被膜検査装置に用いられ、被検査物が収容され、被検査物の検査領域に対応する部分に貫通孔が設けられている。
【００１０】
このパレットに被検査物を収容して検査に供することで、被膜カス等が貫通孔内に落下し、検査時におけるカス等による影響が低減して高い検査精度での被膜状態の検査が実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検査精度の向上が図られた被膜検査装置及びそれに用いるパレットが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る被膜検査装置を示した概略構成図である。この被膜検査装置１０は、被検査物であるコイル部品３０の被膜剥離状態の良否を検査するための装置であり、図１に示すように、被検査物３０を搭載するステージ１２と、被検査物３０を撮像するカメラ１４と、被検査物３０に励起光を照射するＵＶ光源１６と、カメラ１４によって取得した被検査物３０の画像の処理をおこない被検査物３０の被膜状態の合否を判定する画像処理装置１８と、画像処理装置１８の処理結果を出力するモニター２０と、各種制御処理をおこなう検査装置制御機器２２とを備えている。
【００１４】
ステージ１２上には、複数の被検査物３０を収容するパレット２４が載置されている。そして、パレット２４には、後述する被検査物３０の寸法に対応する四角形断面の収容穴２４ａが複数設けられており、且つ、その収容穴２４ａそれぞれの底面からパレット２４の裏面まで貫通する長楕円形状断面の１対の貫通孔２４ｂが設けられている。
【００１５】
パレット２４の収容穴２４ａには被検査物３０が収容されており、被検査物３０上面の検査領域Ｆが収容穴２４ａから露出している。そして、被検査物３０の検査領域Ｆを撮像するカメラ１４が、その光軸がパレット２４に直交するように配置されている。このカメラ１４とパレット２４に収容された被検査物３０との間の光路上には、フィルターブロック２８が介在しており、このフィルターブロック２８は図２に示すような構造を有している。すなわち、フィルターブロック２８は、ＵＶ光源１６からのランプ光（励起光）を被検査物３０に向けて選択的に反射し、且つ、その励起光に反応して発光する被検査物３０の蛍光を選択的に透過するダイクロイックミラー２８ａと、ＵＶ光源１６とダイクロイックミラー２８ａとの間の光路上に位置し、上記励起光を選択的に（例えば、波長４１０〜４２０ｎｍの光のみ）透過する光フィルター２８ｂと、カメラ１４とダイクロイックミラー２８ａとの間の光路上に位置し、上記蛍光を選択的に（例えば、波長４７５ｎｍ周辺の光のみ）透過する光フィルター２８ｃとによって構成されている。
【００１６】
従って、上述したカメラ１４、ＵＶ光源１６及びフィルターブロック２８の協働により、カメラ１４の光軸と同一方向から被検査物３０に対して励起光が照射され、被検査物３０の蛍光像が撮像される。
【００１７】
図１に戻って、ステージ１２とパレット２４との間には発光シート２６が敷設されている。すなわち、発光シート２６は、発光シート２６とカメラ１４との間にパレット２４が挟まれるように配置されている。この発光シート２６は、ＵＶ光源１６からの上記励起光に反応して蛍光を発するものであり、例えば蛍光増白剤入りの紙やシリコンシート等が用いられる。そのため、パレット２４に対して励起光を照射した場合には、パレット２４の貫通孔２４ｂ部分において露出した発光シート２６が蛍光を発する。
【００１８】
次に、被膜検査装置１０の検査対象である被検査物３０について、図３を参照しつつ詳しく説明する。
【００１９】
被検査物３０は、コモンモードフィルタとして利用されるコイル部品の中間製品であって、Ｈ字形状のドラムコア３２と、ドラムコア３２の中央部に巻かれた被膜３４ａと芯線３４ｂとからなる２本の巻線３４と、ドラムコア３２の四隅に配置されるように両鍔部に取り付けられ、巻線３４の各端部が接続される４つの端子金具３６とを有している。
【００２０】
この被検査物３０は、各端子金具３６の第１の片部３６ａを巻線３４の各端部を挟むように折り曲げてレーザ溶接して最終製品となる前段階にあり、そのために各端子金具３６の第２の片部３６ｂで各巻線端部が仮固定されると共に各巻線端部の被膜３４ａが部分的に除去され、銅製の芯線３４ｂがむき出しになった状態となっている。巻線３４の被膜３４ａは、上述したＵＶ光源１６からの励起光に反応して蛍光を発する材料（例えば、ポリアミドイミド、ポリイミド等）により構成されている。そして、巻線３４の端部と端子金具３６との接続部分（継線部分）を含む領域が、本実施形態における検査領域Ｆとなっている。
【００２１】
続いて、上記検査領域Ｆにおける各要素の位置関係を図４を参照しつつ説明する。ここで図４は、カメラ１４側からの視点で検査領域を見たときの図（平面図）である。図４に示すように、巻線３４端部において被膜３４ａが除去された芯線部分３４ｂは、その先端側が端子金具３６からはみ出して空中に突き出ている。そして、パレット２４の設けられた長楕円形状断面の貫通孔２４ｂは、収容穴２４ａに収容される被検査物３０のコア長手方向に沿って、２つの検査領域Ｆの間を結ぶように延びている。そのため、検査領域Ｆでは、巻線３４の芯線部分３４ｂの突き出た位置に貫通孔２４ｂがあり、突き出た芯線部分３４ｂの下側では発光シート２６が露出している。
【００２２】
そして、この芯線部分３４ｂとその周囲の被膜３４ａとの状態が、上述した被膜検査装置１０によって検査される。
【００２３】
ここで、被検査物３０の最終製品であるコイル部品を作製する手順について説明する。コイル部品の作製は、以下の第１工程〜第６工程の手順に沿っておこなわれる。
第１工程：ドラムコア３２の両鍔部に端子金具を装着する。
第２工程：ドラムコア３２の中央部に巻線３４を巻回する。
第３工程：巻線端部を端子金具３６の第２の片部３６ｂで挟んで仮固定する。
第４工程：巻線端部の被膜３４ａを例えばＹＡＧレーザ等で剥離除去し、被膜状態の良否を検査する。
第５工程：巻線端部を端子金具３６の第１の片部３６ａで挟んで仮固定する。
第６工程：巻線端部と端子金具３６とをレーザ溶接する。
【００２４】
そして、上述した被膜検査装置１０は、上記第４工程において、巻線端部の被膜３４ａがきちんと除去されているかどうかの検査に利用される。図５は、第４工程におけるパレット２４の駆動状態を示した図であり、（ａ）はパレット２４に収容された各被検査物３０を検査する際の駆動状態、（ｂ）はパレット２４から不良の被検査物３０を排出する際の駆動状態を示している。
【００２５】
被膜検査装置１０により被検査物３０を検査する際は、図５（ａ）に示すように、１つの被検査物３０の４つの検査領域Ｆ（Ｆ１〜Ｆ４）を周回状に順に検査する。そして、１つの被検査物３０の検査が完了すると、パレット２４を図示しない駆動装置によってＹ軸及びＸ軸に沿って駆動し、カメラ１４をパレット２４上で相対的に走査して、パレット２４の全ての被検査物３０の検査をおこなう。このとき、検査結果が不良であった被検査物３０の位置情報が、図１に示した検査装置制御機器２２に送られて記憶される。
【００２６】
そして、パレット２４から不良の被検査物３０を排出する際は、図５（ｂ）に示すように、検査装置制御機器２２に記憶されている位置情報に基づき、Ｘ軸とＹ軸に沿って移動可能な吸着ノズルＮが不良の被検査物３０を吸着して、傍らに配置された排出トレイＴまで運ぶ。そして、Ｙ軸に並ぶ複数の被検査物３０の列の排出が完了すると、吸着ノズルＮをＸ軸に沿って駆動して次の列まで移動させ、同様にしてパレット２４にある不良の被検査物３０全ての排出をおこなう。
【００２７】
上記第４工程における検査では、被検査物３０の検査領域Ｆがカメラ１４によって撮像されて、図６に示すような状態でモニター２０に出力される。ここで、図６（ａ）は良品の被検査物３０の検査領域Ｆを示した画像（蛍光像）であり、図６（ｂ）は不良品の被検査物３０の検査領域Ｆを示した画像（蛍光像）である。
【００２８】
図６からわかるとおり、カメラ１４によって被検査物３０の検査領域Ｆを撮像した場合には、被検査物３０に照射されるＵＶ光のために、貫通孔２４ｂから露出する発光シート２６及び巻線３４の被膜３４ａが発光する。そのため、発光領域と非発光領域との境界位置を基準にすることで、図７に示すような検査領域Ｆにおける各種測定をおこなうことができる。
【００２９】
例えば、図６（ａ）より、芯線３４ｂの先端位置（Ｐ１）及び被膜３４ａと芯線３４ｂとの境界位置（Ｐ２）が検出可能であるため、図７に示す芯線３４ｂの全長Ｌ（すなわち、巻線３４の被膜剥離長さ）がわかる。また、芯線３４ｂの左右両側の位置（Ｐ１，Ｐ３）が検出可能であるため、図７に示す芯線３４ｂの幅Ｗがわかる。さらに、芯線３４ｂの先端位置（Ｐ１）及び端子金具３６の先端位置（Ｐ４）が検出可能であるため、図７に示す芯線３４ｂの突出距離Ｄがわかる。さらに、端子金具３６を基準とした芯線３４ｂの傾きを検出することも可能である。なお、これらの測定処理は、被膜検査装置１０の画像処理装置１８によっておこなわれる。
【００３０】
上述した第４工程の剥離処理では、予め剥離する長さを設定した状態でレーザ剥離をおこなう。そのため、その際に設定した剥離長さと芯線３４ｂの長さＬとを比較して、剥離長さに比べて芯線長さＬが短い場合には、図６（ｂ）に示すように、本来剥離されるべき芯線３４ｂ部分に被膜３４ａが残存しており、剥離が十分でない（すなわち、被検査物３０が不良）と判定される。若しくは、芯線３４ｂの長さにかかわらず、剥離されるべき芯線３４ｂ部分に被膜３４ａが残存していることが視認できる場合にも、やはり不良と判定される。
【００３１】
以上で詳細に説明したとおり、被膜検査装置１０を用いた第４工程の際には、ＵＶ光源１６から被検査物３０に励起光が照射された状態で、カメラ１４による被検査物３０の撮像がおこなわれる。そのため、被検査物３０の被膜３４ａと芯線３４ｂとの色合いが近い場合であっても、その色合いに影響されることなく、被膜３４ａと芯線３４ｂとを十分に識別することができる。従って、被膜検査装置１０では、カラー画像を用いて検査する従来装置より高い検査精度で被膜状態の検査をおこなうことが可能となっている。
【００３２】
また、発明者らの実験により、被検査物３０の被膜３４ａを剥離する工程で生じる被膜カスやゴミがあると、そのようなカス等が検査精度の低下を招くことが判明した。そのため、被膜検査装置１０に用いるパレット２４では、検査領域Ｆに対応する領域に貫通孔２４ｂが設けられている。従って、被検査物３０の検査の際には被膜カス等は貫通孔２４ｂ内に落下しており、検査時におけるカス等による影響が低減してより高い検査精度での被膜状態の検査が実現されている。
【００３３】
特に、パレット２４の下に発光シート２６を敷設することで、貫通孔２４ｂを透過した発光シート２６の光により被検査物３０が照らし出され、被検査物３０や芯線３４ｂの輪郭がより明確になると共に、図６に示すように検査領域Ｆの背景が光るため被膜カスの誤検出が避けられ、さらなる検査精度の向上を図ることができる。なお、発光シート２６は、ＵＶ光源１６からの励起光に反応して発光するものに限らず、自発的に発光するものであってもよいが、励起光に反応するものであれば別途光源を準備する必要がない点で好ましい。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、光源はＵＶ光源に限らず、蛍光撮像に適した波長の光を出射する光源であれば、公知の他の光源に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る被膜検査装置を示した概略構成図である。
【図２】図１に示したフィルターブロックの構造を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る被検査物を示した概略斜視図である。
【図４】図３の被検査物の検査領域を示した図である。
【図５】パレットの駆動状態を示した図である。
【図６】カメラによって撮像された被検査物の検査領域の画像である。
【図７】検査領域の画像を用いた各種測定を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…被膜検査装置、１４…カメラ、１６…ＵＶ光源、１８…画像処理装置、２４…パレット、２４ｂ…貫通孔、３０…被検査物、３４…巻線、３４ａ…被膜、３４ｂ…芯線、３６…端子金具、Ｆ，Ｆ１〜Ｆ４…検査領域。
【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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