(57)【要約】【課題】複数のワークを効率良く視察検査することが可能でありかつ、従来のものよりワークの外観像を大きく映し出すことが可能な外観像展開ミラー装置及び外観像自動検査システムを提供する。【解決手段】本発明の外観像展開ミラー装置５０によれば、中心ミラー２１を挟んでワーク９０と反対側から中心ミラー２１に臨むと、ワーク９０を斜め全側方から見た外観像を環形ミラー１１から中心ミラー２１に映して視察することができる。即ち、ワーク９０の全ての側面を一方向から一度に視察することができる。しかも、環形ミラー１１の縦断面が凹面構造をなしているので、ワーク９０の外観像を縦方向に拡大して映し出すことが可能になり、ワーク９０の細部の検査が容易になる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に向かって先細り状になった中心部材の外側面を鏡面仕上げしてなる中心ミラーと、前記中心ミラーを囲む環形部材の内側面を鏡面仕上げしてなる環形ミラーとを備えてなり、
前記中心ミラーの基端部から離れた位置にワークを配したときに、前記中心ミラーから見た前記環形ミラーには前記ワークを斜め全側方から見た外観像が映され、前記ワークと反対側から見た前記中心ミラーには前記環形ミラーに映った前記外観像が映されるように構成し、
前記中心ミラー又は前記環形ミラーは、中心軸を含む面で切断した断面が、凹面構造をなしたことを特徴とする外観像展開ミラー装置。
【請求項２】
先端に向かって先細り状になった中心部材の外側面を鏡面仕上げしてなる中心ミラーと、前記中心ミラーを囲む環形部材の内側面を鏡面仕上げしてなる環形ミラーとを備えてなり、
前記中心ミラーの先端部から離れた位置に筒状のワークを配したときに、前記環形ミラーから見た前記中心ミラーには前記筒状のワークの内面全体の外観像が映され、前記ワークと反対側から見た前記環形ミラーには前記中心ミラーに映った前記外観像が映されるように構成し、
前記中心ミラー又は前記環形ミラーは、中心軸を含む面で切断した断面が、凹面構造をなしたことを特徴とする外観像展開ミラー装置。
【請求項３】
前記中心部材の軸心部分に、前記ワークの一部を直接視察するため視察用貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の外観像展開ミラー装置。
【請求項４】
前記環形ミラーは、前記中心ミラーの先細り構造に対応した先窄み構造をなしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の外観像展開ミラー装置。
【請求項５】
前記中心部材が載置されて位置決めされる第１載置部と、前記環形部材が載置されて位置決めされる第２載置部とを備えた基礎部から複数の脚体を垂下してミラー治具を構成し、そのミラー治具における隣合った前記脚体同士の間隔を前記ワークより大きくしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の外観像展開ミラー装置。
【請求項６】
前記ミラー治具は、透光部材で構成されたことを特徴とする請求項５に記載の外観像展開ミラー装置。
【請求項７】
一端側が末広がり状になった内側ミラーと、前記内側ミラーを挟んだ両側に配置された外側ミラーとを備えてなり、
前記内側ミラーの末広がり側の端部から離れた位置にワークを配したときに、前記内側ミラーから見た前記外側ミラーには、前記ワークを斜め側方から見た外観像が映されかつ、前記ワークと反対側から見た前記内側ミラーには、前記外側ミラーに映った前記外観像が映されるように構成し、
前記内側ミラー又は前記外側ミラーの断面を、凹面構造にしたことを特徴とする外観像展開ミラー装置。
【請求項８】
一端側が先細り状に接近した内側ミラーと、前記内側ミラーを挟んだ両側に配置された外側ミラーとを備えてなり、
前記内側ミラーの先細り側の端部から離れた位置に凹部を備えたワークを配したときに、前記外側ミラーから見た前記内側ミラーには、前記凹部の内面の外観像が映されかつ、前記ワークと反対側から見た前記外側ミラーには、前記内側ミラーに映った前記外観像が映されるように構成し、
前記内側ミラー又は前記外側ミラーの断面を、凹面構造にしたことを特徴とする外観像展開ミラー装置。
【請求項９】
前記請求項１乃至８の何れかに記載の外観像展開ミラー装置と、
複数のワークを順次に前記外観像展開ミラー装置との対向位置に配置するワーク搬送手段と、
前記外観像展開ミラー装置を通して前記各ワークの外観像を画像データとして取り込むカメラと、
前記画像データに基づいて前記ワークの外観における異常の有無を検出する画像処理装置とを備えたことを特徴とする外観像自動検査システム。
【請求項１０】
前記画像処理装置が出力した制御信号に基づいて制御され、前記異常の有無に応じて、前記ワークを不良品と正常品とに区分する区分手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の外観像自動検査システム。
【請求項１１】
前記ワークが前記外観像展開ミラー装置に対向配置されたか否かを検出するワーク検出手段を設け、前記ワーク検出手段が前記ワークを検出したときに、前記ワーク搬送手段が待機状態となりかつそのとき前記カメラが取り込んだ画像データに基づいて前記画像処理装置が前記ワークの外観における異常の有無を検出するように構成したことを特徴とする請求項９又は１０に記載の外観像自動検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに備えた複数の面を一方向から視察可能とする外観像展開ミラー装置及び外観像自動検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４に示した従来の外観像展開ミラー装置９Ａは、ワーク１の検査部分を３方向から取り囲むように３つのミラー３を配してなり、これら３つのミラー３を共に上方から見ることで、ワーク１のうち相異なる方向を向いた両側面１Ａ，１Ａと、先端面１Ｂとを一度に視察検査することができる構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、別の従来の外観像展開ミラー装置９Ｂは、図１５に示すように、ワーク５の外側を覆う環形ミラー６を備えてなり、環形ミラー６に映ったワーク５の外周面５Ａをミラー６の上方に設けたカメラで捉える構成になっている（例えば、特許文献２参照）。これにより、ワーク５の外周面５Ａを一度に一方向から視察検査することができる。なお、同図において符合７は、ワーク５の外周面５Ａを照らす為のライトである。その他の従来の外観像展開ミラー装置として、特許文献３，４に掲載されたものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４８７１６号公報（段落［００６０］、第５図）
【特許文献２】
特開平１１−４４６５０号公報（段落［０００７］、第１図）
【特許文献３】
特許２７２６８０８号公報（請求項１、段落［００２６］、第１図）
【特許文献４】
特許第３１５３４７６号公報（請求項１、段落［００１７］［００４３］、第１図、第４図、第１８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の外観像展開ミラー装置９Ａ（９Ｂ）では、ワーク１（５）をミラー３（６）で囲む構成になっていたので、次のワークを外観像展開ミラー装置にセットするには、ワーク又はミラーの何れかを往復移動させなければならず、複数のワークを効率良く視察検査することができなかった。
【０００６】
また、近年の製品の小型化に伴い、ワーク上の微細な異常（例えば、微細な傷）も検出したいという要請が生じ、従来の外観像展開ミラー装置よりワーク外観を拡大して映し出すことが可能な装置の開発が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数のワークを効率良く視察検査することが可能でありかつ、従来のものよりワークの外観像を大きく映し出すことが可能な外観像展開ミラー装置及び外観像自動検査システムの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る外観像展開ミラー装置は、先端に向かって先細り状になった中心部材の外側面を鏡面仕上げしてなる中心ミラーと、中心ミラーを囲む環形部材の内側面を鏡面仕上げしてなる環形ミラーとを備えてなり、中心ミラーの基端部から離れた位置にワークを配したときに、中心ミラーから見た環形ミラーにはワークを斜め全側方から見た外観像が映され、ワークと反対側から見た中心ミラーには環形ミラーに映った外観像が映されるように構成し、中心ミラー又は環形ミラーは、中心軸を含む面で切断した断面が、凹面構造をなしたところに特徴を有する。
【０００９】
請求項２の発明に係る外観像展開ミラー装置は、先端に向かって先細り状になった中心部材の外側面を鏡面仕上げしてなる中心ミラーと、中心ミラーを囲む環形部材の内側面を鏡面仕上げしてなる環形ミラーとを備えてなり、中心ミラーの先端部から離れた位置に筒状のワークを配したときに、環形ミラーから見た中心ミラーには筒状のワークの内面全体の外観像が映され、ワークと反対側から見た環形ミラーには中心ミラーに映った外観像が映されるように構成し、中心ミラー又は環形ミラーは、中心軸を含む面で切断した断面が、凹面構造をなしたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の外観像展開ミラー装置において、中心部材の軸心部分に、ワークの一部を直接視察するため視察用貫通孔を形成したところに特徴を有する。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の外観像展開ミラー装置において、環形ミラーは、中心ミラーの先細り構造に対応した先窄み構造をなしたところに特徴を有する。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の外観像展開ミラー装置において、中心部材が載置されて位置決めされる第１載置部と、環形部材が載置されて位置決めされる第２載置部とを備えた基礎部から複数の脚体を垂下してミラー治具を構成し、そのミラー治具における隣合った脚体同士の間隔をワークより大きくしたところに特徴を有する。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載の外観像展開ミラー装置において、ミラー治具は、透光部材で構成されたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項７の発明に係る外観像展開ミラー装置は、一端側が末広がり状になった内側ミラーと、内側ミラーを挟んだ両側に配置された外側ミラーとを備えてなり、内側ミラーの末広がり側の端部から離れた位置にワークを配したときに、内側ミラーから見た外側ミラーには、ワークを斜め側方から見た外観像が映されかつ、ワークと反対側から見た内側ミラーには、外側ミラーに映った外観像が映されるように構成し、内側ミラー又は外側ミラーの断面を、凹面構造にしたところに特徴を有する。
【００１５】
請求項８の発明に係る外観像展開ミラー装置は、一端側が先細り状に接近した内側ミラーと、内側ミラーを挟んだ両側に配置された外側ミラーとを備えてなり、内側ミラーの先細り側の端部から離れた位置に凹部を備えたワークを配したときに、外側ミラーから見た内側ミラーには、凹部の内面の外観像が映されかつ、ワークと反対側から見た外側ミラーには、内側ミラーに映った外観像が映されるように構成し、内側ミラー又は外側ミラーの断面を、凹面構造にしたところに特徴を有する。
【００１６】
請求項９の発明に係る外観像自動検査システムは、請求項１乃至８の何れかに記載の外観像展開ミラー装置と、複数のワークを順次に外観像展開ミラー装置との対向位置に配置するワーク搬送手段と、外観像展開ミラー装置を通して各ワークの外観像を画像データとして取り込むカメラと、画像データに基づいてワークの外観における異常の有無を検出する画像処理装置とを備えたところに特徴を有する。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の外観像自動検査システムにおいて、画像処理装置が出力した制御信号に基づいて制御され、異常の有無に応じて、ワークを不良品と正常品とに区分する区分手段を備えたところに特徴を有する。
【００１８】
請求項１１の発明は、請求項９又は１０に記載の外観像自動検査システムにおいて、ワークが外観像展開ミラー装置に対向配置されたか否かを検出するワーク検出手段を設け、ワーク検出手段がワークを検出したときに、ワーク搬送手段が待機状態となりかつそのときカメラが取り込んだ画像データに基づいて画像処理装置がワークの外観における異常の有無を検出するように構成したところに特徴を有する。
【００１９】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
請求項１の外観像展開ミラー装置では、中心ミラーを挟んでワークと反対側から中心ミラーに臨むと、ワークを斜め全側方から見た外観像を環形ミラーから中心ミラーに映して視察することができる。即ち、ワークの全ての側面を一方向から一度に視察することができる。
【００２０】
ここで、中心ミラー又は環形ミラーが、中心軸を含む面で切断した断面が凹面構造をなしているので、その断面が平面構造をなしているものに比べて、ワークの外観像を中心軸に沿った方向で大きく映し出すことが可能になる。
【００２１】
また、本発明の構成では、ワークは、中心ミラー及び環形ミラーから軸方向で離して配置され、ミラーにてワークが囲まれることがなくなり、ワークの移動方向の自由度が高くなる。これにより、複数のワークをスムーズに移動することが可能になり、視察検査の効率を向上させることができる。
【００２２】
＜請求項２の発明＞
請求項２の外観像展開ミラー装置では、環形ミラーを挟んでワークと反対側から環形ミラーに臨むと、ワークの内面全体の外観像を中心ミラーから環形ミラーに映して視察することができる。これにより、ワークの内面全体を一方向から一度に視察することができる。
【００２３】
ここで、中心ミラー又は環形ミラーが、中心軸を含む面で切断した断面が凹面構造をなしているので、その断面が平面構造をなしているものに比べて、ワークの外観像を中心軸に沿った方向で大きく映し出すことが可能になる。
【００２４】
また、本発明の構成によれば、ワークは、中心ミラー及び環形ミラーから軸方向で離して配置され、ミラーにてワークが囲まれることがなくなり、ワークの移動方向の自由度が高くなる。これにより、複数のワークをスムーズに移動することが可能になり、視察検査の効率を向上させることができる。
【００２５】
＜請求項３の発明＞
請求項３の外観像展開ミラー装置では、中心部材に形成した視察用貫通孔を通してワークの一部（例えば、ワークの端面やワークに備えた凹部の奥面等）を直接視察することができる。
【００２６】
＜請求項４の発明＞
環形ミラーは先窄み構造をなしていない場合には、環形ミラーの外側から環形ミラーに入って来た光は、環形ミラーの反対側の外側に向けて反射される（例えば、図９（Ａ）参照）。しかしながら、請求項４の外観像展開ミラー装置では、環形ミラーが先窄み構造をなしているので、環形ミラーの外側から環形ミラーに入ってきた光が環形ミラーの内側に向けて反射される（例えば、図９（Ｂ）参照）。これにより、環形ミラーの内側に中心ミラーを配置した状態にして、ワークの画像を、環形ミラーと中心ミラーとに反射させて、ワークと反対側に向けて映し出すことができる。
【００２７】
＜請求項５の発明＞
請求項５の外観像展開ミラー装置では、ミラー治具の第１載置部及び第２載置部に中心部材及び環形部材を載置することで、中心ミラー及び環形ミラーの位置合わせを容易に行うことができる。そして、ミラー治具に備えた脚体の間にワークを通して、外観像展開ミラー装置の下方にワークを配置することができる。
【００２８】
＜請求項６の発明＞
請求項６の外観像展開ミラー装置では、ミラー治具を透光部材で構成したので、ワークの外観像がミラー治具に遮られることがなくなる。
【００２９】
＜請求項７の発明＞
請求項７の外観像展開ミラー装置では、内側ミラーを挟んでワークと反対側から内側ミラーに臨むと、ワークを斜め側方から見た外観像を外側ミラーから内側ミラーに映して視察することができる。即ち、ワークのうち相異なる方向を向いた側面を一方向から一度に視察することができる。ここで、内側ミラー又は外側ミラーは凹面構造をなしているので、ワークの外観像を拡大して視察することが可能になる。しかも、ワークは、内側ミラー及び外側ミラーから離して配置され、ミラーにてワークが囲まれることがなくなり、ワークの移動方向の自由度が高くなる。これにより、複数のワークをスムーズに移動することが可能になり、視察検査の効率を向上させることができる。
【００３０】
＜請求項８の発明＞
請求項８の外観像展開ミラー装置では、外側ミラーを挟んでワークと反対側から外側ミラーに臨むと、ワークに備えた凹部の内面の外観像を内側ミラーから外側ミラーに映して視察することができる。これにより、凹部における対向した内面を一方向から一度に視察することができる。ここで、内側ミラー又は外側ミラーは凹面構造をなしているので、ワークの外観像を拡大して視察することが可能になる。しかも、ワークは、内側ミラー及び外側ミラーから離して配置され、ミラーにてワークが囲まれることがなくなり、ワークの移動方向の自由度が高くなる。これにより、複数のワークをスムーズに移動することが可能になり、視察検査の効率を向上させることができる。
【００３１】
＜請求項９の発明＞
請求項９の外観像自動検査システムでは、外観像展開ミラー装置をカメラとワークとの間に配置したので、一方向から一度に各ワークの外観像を画像データとして取り込むことができる。しかも、外観像展開ミラー装置は、ワークを従来のように取り囲まないので、複数のワークをワーク搬送手段にて迅速に移動することが可能になり、ワークの異常検査を効率よく行うことができる。
【００３２】
＜請求項１０の発明＞
請求項１０の外観像自動検査システムでは、異常の有無に応じて、ワークを不良品と正常品とに区分するので、正常なワークのみを効率良く集めることができる。
【００３３】
＜請求項１１の発明＞
請求項１１の外観像自動検査システムでは、ワークが外観像展開ミラー装置に対向配置されたときに、ワークが静止状態となってその外観像がカメラに取り込まれるので、移動状態のワークの画像を処理する場合に比べて、画像処理の精度が向上する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
本実施形態の外観像展開ミラー装置５０は、環形部材１０と中心部材２０とミラー治具３０とを備えてなる。中心部材２０は、図１における上方に向かって先細り状になった円錐台２４の下面中心から円柱部２２を垂下してなる。そして、円錐台２４の外側面を鏡面仕上げすることで本発明に係る中心ミラー２１が形成されている。また、中心部材２０の軸心部分には本発明に係る視察用貫通孔２３が形成されている。
【００３５】
環形部材１０は、中心ミラー２１を囲む円環状をなし、その内側面を鏡面仕上げして本発明に係る環形ミラー１１が形成されている。また、環形ミラー１１は、円錐台２４の先細り方向と同じ方向に向かって縮径した先窄み構造になっている。さらに、環形ミラー１１は、その中心軸を含む面で切断した断面（以下、「縦断面」という）が、図１の二点鎖線で示した曲率半径Ｒの円弧の一部を構成する凹面構造になっている。
【００３６】
ミラー治具３０は、四隅に脚体３３を備え（図２参照）、図１に示すように、脚体３３の上端部と下端部とに平板３１，３２を固定して対向させた構造をなしている。上側の平板３１は、本発明に係る「基礎部」に相当し、透光部材（例えば、ガラス、アクリル）で構成されている。平板３１の上面における中心には、第１載置部３４が形成されている。第１載置部３４は、平板３１の上面の一部を円形に陥没させてなり、第１載置部３４の中心には貫通孔３４Ａが形成されている。そして、図３に示すように、中心部材２０の下端部が第１載置部３４に嵌合して位置決めされ、中心部材２０の視察用貫通孔２３と貫通孔３４Ａとが整合している。
【００３７】
上側の平板３１のうち第１載置部３４の周りには、円環溝状の第２載置部３５が形成されている。そして、図３に示すように、環形部材１０の下端部が第２載置部３５に嵌合して位置決めされ、環形部材１０と中心部材２０とが芯だしされている。
【００３８】
下側の平板３２には、第１載置部３４と対向する位置にワーク載置部３６が形成されている。ワーク載置部３６は、平板３２の上面の一部を円形に陥没させてなり、ワーク載置部３６の中心には貫通孔３６Ａが形成されている。
【００３９】
ワーク９０は、例えば図６に示すように上端有底の円筒形をなし、周面を周方向で４等配する位置に、４つの丸孔９１が縦一列に並んで形成されている。また、ワーク９０の下端部には、側方に向けて鍔部９２が張り出しており、この鍔部９２が前記ワーク載置部３６に嵌合して位置決めされる。
【００４０】
また、上記した外観像展開ミラー装置５０における中心ミラー２１の上方には、カメラ１９が配置され、ミラー治具３０の側方には複数のライト３７が配置されている。
【００４１】
次に、上記構成からなる本実施形態の作用・効果を説明する。
ライト３７を点灯すると、光がミラー治具３０における脚体３３，３３の間を通ってワーク９０に照射され、ワーク９０の外観像が環形ミラー１１及び中心ミラー２１で反射してカメラ１９側に映される。ここで、従来の外観像展開ミラー装置では、ワークをミラーで囲んでいたので、ミラーによって周りからワークに向かう光が遮られていたが、本実施形態では、脚体３３，３３の間からワーク９０に光が容易に照射されるので鮮明な外観像を映すことができる。なお、光は自然光であってもよい。
【００４２】
図７には、カメラ１９にて捉えられた画像の一例が示されている。同図に示すように、中心部材２０に備えた視察用貫通孔２３を通してワーク９０の上端面９０Ａの外観像がカメラ１９に取り込まれると共に、中心部材２０に備えた中心ミラー２１にワーク９０の外周面９０Ｂを展開した外観像が映されてカメラ１９に取り込まれる。より詳細には、環形ミラー１１は、図３に示すように、ワーク９０の外周面９０Ｂに対して斜め全側方から臨み、中心ミラー２１から見た環形ミラー１１の全周面には、ワーク９０の外周面９０Ｂが映され、さらに、この外観像が中心ミラー２１に反射してカメラ１９側に向かう。
【００４３】
ここで、本実施形態では、環形ミラー１１の縦断面は凹面構造になっているので、縦断面が平坦な場合に比べて、環形ミラー１１の広い範囲にワーク９０の外周面９０Ｂが映される。具体的には、以下のようである。ミラーの入射角と反射角とは同じであるから、ミラーが平坦面であれは、平行な光は平行な光のまま反射する。従って、環形ミラー１１及び中心ミラー２１の縦断面が共に平坦な場合には、例えば、カメラ１９から環形ミラー１１及び中心ミラー２１に反射してワーク９０に向かう光は集光されることはなく、レンズ効果を奏しない。つまり、ワーク９０画像がレンズ効果によってカメラ１９側に拡大して映されることはない。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、環形ミラー１１の縦断面が凹面構造であるので、例えばカメラ１９から環形ミラー１１及び中心ミラー２１に向かう光が環形ミラー１１からワーク９０に向かう途中で集光され、レンズ効果を奏する。詳細には、図４に強調して示すように、環形ミラー１１の凹面において異なる反射位置Ｐ１，Ｐ２における接線Ｌ１，Ｌ２の向きは異なっており、環形ミラー１１における各位置に反射した光はワーク９０に集められる。つまり、ワーク９０から環形ミラー１１及び中心ミラー２１で反射してカメラ１９に映される像は、環形ミラー１１で拡大されて反射し、カメラ１９には拡大された画像が取り込まれる。
【００４５】
また、図５には、環形ミラー１１の縦断面が凹面になった構成を同図の右側半分に示し、環形ミラー１１の縦断面が平坦になった構成を同図の左側半分に示して比較してある。同図に示すように、環形ミラー１１の縦断面が凹面になった場合に、ワーク９０から環形ミラー１１及び中心ミラー２１で反射してカメラ１９に向かう光の幅Ｈ２と、環形ミラー１１の縦断面が平坦になっている場合に、ワーク９０から環形ミラー１１及び中心ミラー２１で反射してカメラ１９に向かう光の幅Ｈ１と比較すると、環形ミラー１１の縦断面が凹面になった場合の光の幅Ｈ２の方が、レンズ効果により拡大された分だけ大きくなる。
【００４６】
さらに、図７には環形ミラー１１の縦断面が凹面になっている場合に、カメラ１９が捉えた画像（以下、適宜「カメラ画像」という）が示されており、図８には環形ミラー１１の縦断面が平坦になっている場合のカメラ画像が示されている。上記した光の幅Ｈ１，Ｈ２の相違により、これらカメラ画像におけるワーク９０の縦幅Ｈ１’，Ｈ２’が異なっている。即ち、環形ミラー１１の縦断面が凹面になっている場合のカメラ画像におけるワーク９０の縦幅Ｈ２’の方が、環形ミラー１１の縦断面が平坦になっている場合のカメラ画像におけるワーク９０の縦幅Ｈ１’より大きくなってる。
【００４７】
ところで、環形ミラー１１は、軸方向と直交する方向の断面（以下、「横断面」という）も凹面構造になっている。そして、その環形ミラー１１には、ワーク９０の外周面９０Ｂが周方向に拡大して映され、その拡大された外観像が中心ミラー２１に映される。また、中心ミラー２１は周方向においてワーク９０より大きくなっているので、中心ミラー２１にはワーク９０が周方向で拡大された像が映される。さらに、中心ミラー２１はテーパ状になっているので、中心ミラー２１に映されるワーク９０の外観像の拡大率は、ワーク９０の下端側ほど大きくなっている。
【００４８】
上記の如く中心ミラー２１に映されたワーク９０の外観像は、カメラ１９に取り込まれ、例えば、図示しないコンピュータで画像処理され、丸孔９１の開口及び傷の有無等がチェックされる。ここで、カメラ画像では、図７に示すように、丸孔９１が歪んだ状態になる。しかしながら、環形ミラー１１の縦断面が平坦な場合の画像（図８参照）と比較すると、本実施形態の構成では、ワーク９０の外観像が縦横の両方に拡大されているので、丸孔９１の開口の有無を画像処理において容易に確認することができる。
【００４９】
さて、ワーク９０を次のワーク９０に交換する場合には、例えば、視察検査済みのワーク９０を脚体３３，３３の間から一方側に移動して排除し、次のワーク９０を他方側から脚体３３，３３を通してミラー治具３０のワーク載置部３６に載置するればよい。
【００５０】
このように、本実施形態の外観像展開ミラー装置５０によれば、中心ミラー２１を挟んでワーク９０と反対側から中心ミラー２１に臨むと、ワーク９０を斜め全側方から見た外観像を環形ミラー１１から中心ミラー２１に映して視察することができる。即ち、ワーク９０の全ての側面を一方向から一度に視察することができる。しかも、環形ミラー１１の縦断面が凹面構造をなしているので、ワーク９０の外観像を縦方向に拡大して映し出すことが可能になり、ワーク９０の細部の検査が容易になる。
【００５１】
また、ワーク９０は、中心ミラー２１及び環形ミラー１１から軸方向で離して配置されるので従来のようにミラーにてワークが囲まれることがなくなり、ワーク９０の移動方向の自由度が高くなる。これにより、複数のワーク９０をスムーズに移動することが可能になり、視察検査の効率を向上させることができる。
【００５２】
さらに、本実施形態の外観像展開ミラー装置５０では、環形ミラー１１を中心ミラー２１の先細り構造に対応した先窄み構造にしたので、環形ミラー１１の内側に中心ミラー２１を配置することが可能になり、全体をコンパクトな構成にすることができる。詳細には、図９（Ａ）に示すように、環形ミラー１１が先窄み構造をなしていない場合には、環形ミラー１１の外側から環形ミラー１１に入って来た光は、環形ミラー１１の反対側の外側に向けて反射される。しかしながら、本実施形態の外観像展開ミラー装置５０では、図９（Ｂ）に示すように、環形ミラー１１が先窄み構造をなしているので、環形ミラー１１の外側から環形ミラー１１に入ってきた光が環形ミラー１１の内側に向けて反射される。これにより、環形ミラー１１の内側に中心ミラー２１を配置した状態にして、ワーク９０の画像を、環形ミラー１１と中心ミラー２１とに反射させて、ワーク９０と反対側に向けて映し出すことができる。
【００５３】
なお、本実施形態のワーク９０は、円筒形をなしていたが、ワークはどのような形状であってもよい。また、中心部材２０に視察用貫通孔２３を備えない構造にしてもよい。さらに、前記実施形態では中心部材２０は円錐形状であったが、角錐形状であってもよい。
【００５４】
＜第２実施形態＞
本実施形態の外観像展開ミラー装置５１は、図１０に示されている。この外観像展開ミラー装置５１は、環形部材１５の内側に第１円錐部材４０を備え、第１円錐部材４０の軸心部に形成された貫通孔４１の内側に、第２円錐部材６０を設けた構成になっている。
【００５５】
環形部材１５には、その内面に鏡面仕上げを施して第１環形ミラー１６が形成されている。この第１環形ミラー１６は、前記第１実施形態の環形ミラー１１と実質的に同じ構成を有し、同じ作用・効果を奏する。また、第１円錐部材４０には、外側面に鏡面仕上げを施して第１中心ミラー４２が形成されている。この第１中心ミラー４２は、前記第１実施形態の中心ミラー２１と実質的に同じ構成を有し、同じ作用・効果を奏する。
【００５６】
さて、第１円錐部材４０に形成された貫通孔４１は、カメラ１９から離れるに従って縮径した先窄み構造をなし、その貫通孔４１の内側面に鏡面仕上げを施して第２環形ミラー４３が形成されている。即ち、第１円錐部材４０は本発明の「中心部材」と「環形部材」の両方に相当し、第１中心ミラー４２と第２環形ミラー４３とは互いに逆向きの方向に向かって先細り状になっている。
【００５７】
第２円錐部材６０は、先細りの先端側が貫通孔４１の小径側に配された円錐構造をなし、第２円錐部材６０の外周面を鏡面仕上げして第２中心ミラー６１が形成されている。そして、本実施形態では、前記した第１環形ミラー１６及び第２中心ミラー６１の縦断面が共に凹面構造になっている。
【００５８】
次に、上記構成からなる本実施形態の作用・効果を説明する。
本実施形態の外観像展開ミラー装置５１では、第２中心ミラー６１の先細り状の端部から離した位置にワーク９５が配置される。ワーク９５は、例えば、一端有底の円筒体構造をなして、ワーク９５の開放端を第２中心ミラー６１に臨ませた状態にしてセットされる。そして、ワーク９５と反対側から第１円錐部材４０を視察すると、第１円錐部材４０に備えた第１中心ミラー４２には、前記第１実施形態の中心ミラー２１と同様にして、ワーク９５の外周面９５Ａの外観像が映される。一方、第１円錐部材４０の第２環形ミラー４３には、ワーク９５の内面９５Ｂの全周の外観像が第２中心ミラー６１から第２環形ミラー４３に向けて反射されて映される。これにより、ワーク９５の外面９５Ａの全体と内面９５Ｂの全体とを一方向から一度に視察することができる。また、本実施形態では、第１環形ミラー１６及び第２中心ミラー６１の縦断面が共に凹面構造になっているので、ワーク９５の外面９５Ａと内面９５Ｂとが共に拡大され、ワーク９５の外面９５Ａと内面９５Ｂの検査を容易に行うことができる、
【００５９】
＜第３実施形態＞
本実施形態の外観像展開ミラー装置５２は、図１１に示されている。この外観像展開ミラー装置５２には、相反する方向を向きかつ一端側が末広がり状に離れるように傾斜した１対の内側ミラー７０，７０と、各内側ミラー７０，７０に対向配置された１対の外側ミラー７１，７１とが備えられている。
【００６０】
また、ワーク９８は、例えば溝形構造をなし、１対の内側ミラー７０，７０（又は、外側ミラー７１，７１）を対称に分ける対称面において、内側ミラー７０，７０の末広がりになった端部側から離れた位置に配置されている。
【００６１】
さらに、１対の外側ミラー７１，７１は、それら１対の外側ミラー７１，７１及びワーク９８を共に含む面（即ち、前記対称面と直交しかつワーク９８を含む面）における断面（本実施形態では、これを「縦断面」という）が、凹面構造になっている。
【００６２】
この外観像展開ミラー装置５２によれば、内側ミラー７０，７０を挟んでワーク９８と反対側から内側ミラー７０，７０に臨むと、ワーク９８の両側面９８Ａの外観像が外側ミラー７１，７１から内側ミラー７０，７０に映して視察することができる。ここで、外側ミラー７１の縦断面が凹面構造になっているので、ワーク９８の両側面９８Ａを拡大して視察することができる。また、内側ミラー７０，７０の間から、ワーク９８の底面９８Ｂを直に視察することもできる。
【００６３】
また、本実施形態の変形例として、第２実施形態のように、ワーク９８の内面も視察するべく、以下のように複数のミラーを追加してもよい。即ち、両内側ミラー７０，７０の間に、各内側ミラー７０と背中合わせにして逆方向に傾斜した１対の第２外側ミラー（図１０の符合４３，４３に相当する）を設け、さらに、それら両第２外側ミラーの間に、ワーク９８に向かって先細り状に接近するように傾斜した１対の第２内側ミラー（図１０の符合６１，６１に相当する）を設けた構成にしてもよい。これにより、前記第２実施形態と同様に、ワーク９８の両内側面９８Ｃ，９８Ｃの外観像を第２内側ミラーから第２外側ミラーに映して視察することができる。
【００６４】
＜第４実施形態＞
図１２及び図１３には、本発明の外観像自動検査システム８０に係る一実施形態が示されている。本実施形態の外観像自動検査システム８０は、前記第１実施形態で説明した外観像展開ミラー装置５０及びカメラ１９を備える。
【００６５】
外観像展開ミラー装置５０の下方には、本発明の「ワーク搬送手段」としてのベルトコンベア８１が設けられ、ベルトコンベア８１の動力源であるモータ８２は、コンベア駆動回路８３にて駆動される。そして、ベルトコンベア８１上には、前記第１実施形態で説明した複数のワーク９０（図６参照）が、搬送方向に一列に所定の間隔を空けて載置される。
【００６６】
ベルトコンベア８１の側方には、ワーク検出手段としての例えば光電式のセンサー８４が設けられている。そして、外観像展開ミラー装置５０の下方にワーク９０が位置すると、センサー８４からワーク検出信号が出力される。
【００６７】
カメラ１９はワーク９０の外観像を画像データ（図７参照）として取り込み、その画像データを画像処理装置８５に出力する。画像処理装置８５は、メインコントローラ８６から画像処理指令を受けたときに画像データを画像処理して、ワーク９０に丸孔９１が貫通形成されているか否か及び傷の有無等をチェックする。
【００６８】
メインコントローラ８６は、センサー８４からワーク検出信号を受信したときに、画像処理装置８５に画像処理指令を出力すると共に、ベルトコンベア８１を停止させるためのコンベア停止指令をコンベア駆動回路８３に出力する。これにより、ワーク９０が外観像展開ミラー装置５０に対向配置されたときに、ベルトコンベア８１が待機状態となり、静止状態のワーク９０の外観像をカメラ１９に取り込むことができ、画像処理装置８５による画像処理の精度が向上する。
【００６９】
ベルトコンベア８１の終端部には、良品シュート８７が設けられている。そして、異常が無かったワーク９０（正常品）は、ベルトコンベア８１の終端部から良品シュート８７に回収されて次工程に送られる。一方、異常が見つかったワーク９０（不良品）は、ベルトコンベア８１の終端部に設けた排除レバー８８にてベルトコンベア８１の側方に排除され、そこに設けた図示しないＮＧ回収部に集められる。より詳細には、メインコントローラ８６からレバー駆動装置８９にＮＧ品排除指令が出力されたときに排除レバー８８が駆動され、これにより、ワーク９０が不良品（ＮＧ品）として排除される。また、画像処理装置８５は、画像処理にてワーク９０の丸孔９１の異常又は傷を発見したときにメインコントローラ８６に異常検出信号を出力し、メインコントローラ８６は、画像処理装置８５から異常検出信号を受けたときにＮＧ品排除指令を出力する。
【００７０】
次に、図１３のフローチャートに基づいて外観像自動検査システム８０の動作の説明を行う。外観像自動検査システム８０を起動すると、ベルトコンベア８１が１ピッチずつワーク９０を搬送し（Ｓ１）、センサー８４がワーク検出信号を出力するまで、このピッチ送りが繰り返される（Ｓ２のＮｏのループ）。
【００７１】
外観像展開ミラー装置５０の対向位置までワーク９０が移動すると（Ｓ２のＹｅｓ）、センサー８４からワーク検出信号が出力され、ベルトコンベア８１による１ピッチが行われなくなる。即ち、ベルトコンベア８１が停止される。そして、カメラ１９から画像処理装置８５に画像データが取り込まれ、画像処理にてワーク９０における丸孔９１の異常及び傷の有無がチェックされる（Ｓ３）。
【００７２】
ここで、丸孔９１の異常及び傷を発見したときには（Ｓ４のＹｅｓ）、メインコントローラ８６からレバー駆動装置８９にＮＧ品排除指令が出力され、排除レバー８８にてＮＧ品のワーク９０がベルトコンベア８１の側方のＮＧ回収部に集められる。一方、丸孔９１の異常及び傷が発見されなかったときには（Ｓ４のＮｏ）、再びベルトコンベア８１を１ピッチずつ送る。すると、次のワーク９０が外観像展開ミラー装置５０の下方に位置したときに、前のワーク９０が良品シュート８７に転落して回収される。以下、この動作が繰り返される。
【００７３】
上記した本実施形態の外観像自動検査システム８０によれば、外観像展開ミラー装置５０をカメラ１９とワーク９０との間に配置したので、一方向から一度にワーク９０の外観像を画像データとして取り込むことができる。しかも、本実施形態の外観像展開ミラー装置５０はワーク９０を従来のように取り囲むことがないので、複数のワーク９０をベルトコンベア８１にて迅速に移動することが可能になり、ワーク９０の異常検査を効率よく行うことができる。
【００７４】
なお、前記各実施形態の外観像展開ミラー装置５０，５１，５２には、曲率半径Ｒの凹面鏡（より正確には、球面鏡）が備えられていたが、本発明に係る凹面構造を備えたミラーは、凹面鏡に限定されるものではない。従って、本発明に係る凹面構造として、例えば楕円面鏡や放物面鏡等を備えた構成にしてもよい。また、上記凹面構造以外の部位に関しても、本発明は、前記した第１〜第４の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７５】
＜前記各実施形態に適用した本発明の効果＞
上記したように本発明を適用した外観像展開ミラー装置５０，５１，５２によれば、ワーク９０，９５，９８の複数の外面及び／又は内面等の外観像を一方向から一度に視察することができる。このとき、外観像展開ミラー装置５０，５１，５２を構成する所定のミラーを凹面構造にしたので、ワーク９０，９５，９８の外観像を拡大することができ、外観検査を容易に行うことができる。しかも、従来のようにミラーにてワークが囲まれることがないので、ワークの移動方向の自由度が高くなる。これにより、複数のワークをスムーズに移動することが可能になり、視察検査の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る外観像展開ミラー装置の分解側断面図
【図２】外観像展開ミラー装置の平面図
【図３】外観像展開ミラー装置の側断面図
【図４】外観像展開ミラー装置の一部を拡大した側断面図
【図５】環形ミラーの構造による光軸の相違を比較するための外観像展開ミラー装置の側断面図
【図６】ワークの側断面図
【図７】環形ミラーの縦断面が凹面構造の場合に外観像展開ミラー装置を通して視認可能なワークの外観像
【図８】環形ミラーの縦断面が平坦面構造の場合に外観像展開ミラー装置を通して視認可能なワークの外観像
【図９】（Ａ）環形ミラーが先窄み構造でない場合の側断面図
（Ｂ）環形ミラーが先窄み構造である場合の側断面図
【図１０】
第２実施形態の外観像展開ミラー装置の側断面図
【図１１】
第３実施形態の外観像展開ミラー装置の側断面図
【図１２】
第４実施形態の外観像自動検査システムの全体構成を示した概念図
【図１３】
その外観像自動検査システムの動作を示したフローチャート
【図１４】
従来の外観像展開ミラー装置の斜視図
【図１５】
従来の外観像展開ミラー装置の側断面図
【符号の説明】
１０，１５…環形部材
１１…環形ミラー
１６…第１環形ミラー
２０…中心部材
２１…中心ミラー
２３…視察用貫通孔
３０…ミラー治具
３１…基板（基礎部）
３４…第１載置部
３５…第２載置部
４０…第１円錐部材
４２…第１中心ミラー
４３…第２環形ミラー
５０，５１，５２…外観像展開ミラー装置
６０…第２円錐部材
６１…第２中心ミラー
７０…内側ミラー
７１…外側ミラー
８０…外観像自動検査システム
８１…ベルトコンベア（ワーク搬送手段）
８４…センサー（ワーク検出手段）
８５…画像処理装置
８７…良品シュート（区分手段）
８８…排除レバー装置（区分手段）
８９…ＮＧ品排出装置（区分手段）
９０，９５，９８…ワーク
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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