外観検査用装置
【課題】 検査対象物の外観を確実に検査することができる外観検査用装置を提供する。
【解決手段】 第１の基台１１は、鏡面状に加工された第１の円錐台面１７を有しており、この第１の基台１１には、第１の円錐台面１７の中心軸線に沿って、円筒状の孔１８が形成されている。この孔１８には、第１の円錐台面１７と同心軸状に、第２の基台１２が配置される。第２の基台１２の先端部は、円錐台形状となっており、鏡面状に加工された第２の円錐台面２１を有している。そして、検査対象物７における外内周の端縁の全周が、第１の円錐台面１７及び第２の円錐台面２１に当接されて配置されている。また、照明器１６には、複数の光源１９が円周上に配列され、検査対象物７の上面７ａ、外周面７ｂ或いは内周面７ｃに対して、直接光を照射する。この状態で検査対象物７をカメラ６によって撮像する。
【解決手段】 第１の基台１１は、鏡面状に加工された第１の円錐台面１７を有しており、この第１の基台１１には、第１の円錐台面１７の中心軸線に沿って、円筒状の孔１８が形成されている。この孔１８には、第１の円錐台面１７と同心軸状に、第２の基台１２が配置される。第２の基台１２の先端部は、円錐台形状となっており、鏡面状に加工された第２の円錐台面２１を有している。そして、検査対象物７における外内周の端縁の全周が、第１の円錐台面１７及び第２の円錐台面２１に当接されて配置されている。また、照明器１６には、複数の光源１９が円周上に配列され、検査対象物７の上面７ａ、外周面７ｂ或いは内周面７ｃに対して、直接光を照射する。この状態で検査対象物７をカメラ６によって撮像する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の外観を検査するための外観検査用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０００−３５３２２号公報がある。この公報には、検査対象物であり円環形状をなすワークの上面を検査するための外観検査装置と、ワークの外周面を検査するための外観検査装置と、ワークの内周面を検査するための外観検査装置とが開示されている。
【０００３】
ワークの上面を検査する外観検査装置は、ワークをその外周面で保持するホルダーを備え、円環状の照明器によってワークの上面を照明し、ワークの上面をカメラに撮像する構成となっている。
【０００４】
また、ワークの外周面を検査するための外観検査装置は、ワークの内孔でワークを保持するホルダーと、ワークの側方に配置され、内向き円錐状に反射面が形成された反射体とを備えている。この反射体は、ワークの外周面から離間されて配置されている。さらに、この反射体の上方には、円環状の照明器が配置されており、照明器から照射された光を、一旦反射体に反射させて、ワークの外周面を照明している。
【０００５】
また、円環形状のワークの内周面を検査するための外観検査装置は、ワークをその外周面で保持するホルダーを備え、ワークの下方に照明器を配置して、ワークの下方から内周面に向けて照明し、ワークの上方からワークの内周面をカメラによって撮像する構成となっている。
【特許文献１】特開２０００−３５３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の外観検査装置では、ワークの上面と外周面と内周面とを検査するためには、検査する面に対応した外観検査装置を用いなければならない。したがって、ワークを各外観検査装置間で搬送させる必要があり、装置全体として複雑化する。
【０００７】
また、上記のワークの外周面を検査するため外観検査装置においては、ワークの外周面を照明する円環状の照明器は、照射した光を一旦の反射体に反射させて、ワークの外周面を照明している。そのため、ワークの外周面を照明する照度は低下してしまう。また、反射体の反射面は、ワークの外周面から離間されて配置されているため、反射面に写るワークの外周面の像はぼやけてしまい、確実な検査ができないおそれがある。
【０００８】
また、上記の円環形状のワークの内周面を検査する外観検査装置においては、ワークの上方からカメラによってワークの内周面を撮像しているが、これでは、ワークの内周面の側方からワークの内周面を撮像していることになり、確実にワークの内周面を検査することはできない。
【０００９】
そこで、本発明は検査対象物の外観を確実に検査することができる外観検査用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】
【００１０】
本発明に係る外観検査用装置は、円柱面状とされた外周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて内径が小さくなる円錐台面が形成された基台と、上記一方端側で基台に対向するように配置された円環状の照明器と、を備え、照明器は、円錐台面の内側で且つ円錐台面と同心軸状に配置された検査対象物の照明器に対向する主面と外周面とを直接照明し、円錐台面に検査対象物の外周面を写影させることを特徴とする。
【００１１】
この外観検査用装置によれば、円柱面状とされた外周面を有する検査対象物の外観検査を行う際、円錐台面の内側において、検査対象物を円錐台面と同心軸状に配置すれば、円錐台面に検査対象物の外周面が写影されると共に、照明器によって検査対象物の主面及び外周面が直接照明される。したがって、照明器側から検査対象物を観察すれば、検査対象物の主面は、照明器によって直接照明されているため、その主面の外観を鮮明度よく検査することができる。さらに、検査対象物の外周面も照明器によって直接照明されているため、間接的に照明されている場合と比べて照度の低減も殆どない。そのため、照明器側から観察すれば、円錐台面に写影された検査対象物の外周面を鮮明度よく検査することができる。このように、検査対象物の主面及び外周面を確実に検査することができる。
【００１２】
さらに、上記の外観検査用装置において、照明器は、一方の端縁全周が円錐台面に当接して配置された検査対象物の照明器に対向する主面と外周面とを直接照明すると好ましい。このような構成を採用すれば、検査対象物の一方の端縁全周が円錐台面に当接するように検査対象物を配置することにより、検査対象物の主面及び外周面は、照明器によって直接照明される。したがって、照明器側から検査対象物を観察すれば、検査対象物の主面の外観を鮮明度よく検査することができる。さらに、検査対象物の外周面と円錐台面とは近距離になるために、円錐台面に検査対象物の外周面が鮮明に写影される。そのため、検査対象物の外周面が照明器によって直接照明されていることと相まって、円錐台面に写影された検査対象物の外周面を鮮明度よく検査することができる。また、照明器側からは、検査対象物の主面と外周面とが連なって観察されるため、外観検査を行い易い。
【００１３】
また、本発明に係る外観検査用装置は、円柱面状とされた内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる円錐台面が形成された基台を備え、基台の円錐台面が形成された部分に、内周面により構成される内孔を挿入して配置された検査対象物の内周面を円錐台面に写影させることを特徴とする。
【００１４】
この外観検査装置によれば、円錐台面が形成された部分に、検査対象物の内孔の内周面が写影されるため、その円錐台面に写影された検査対象物の内周面を観察することができ、その内周面を確実に検査することができる。
【００１５】
また、この外観検査用装置において、円錐台面は、検査対象物の一方の内端縁全周によって当接されると好適である。この構成を採用することにより、検査対象物の内周面と円錐台面とは近距離になるために、円錐台面に検査対象物の内周面がより鮮明に写影される。したがって、検査対象物の内周面を鮮明度よく検査することができる。
【００１６】
また、本発明に係る外観検査用装置は、円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて内径が小さくなる第１の円錐台面が形成され、第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、第１の基台の孔において、第１の円錐台面と同心軸状であって、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台を備え、第１の円錐台面及び第２の円錐台面は、中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする。
【００１７】
この外観検査用装置によれば、検査対象物を検査するにあたって、検査対象物を第１及び第２の円錐台面に対し同心軸状になるように、検査対象物の内周面によって形成される内孔を第２の円錐台面に差し込み、検査対象物が第１の円錐台面の内側方に位置するように配置する。そのことにより、第１の円錐台面には、検査対象物の外周面が写影され、第２の円錐台面には、検査対象物の内周面が写影される。したがって、第１及び第２の円錐台面が向いている側から検査対象物を観察すれば、第１及び第２の円錐台面と同じ側を向いている主面を検査することができるとともに、第１の円錐台面を観察することによって、検査対象物の外周面を検査することができ、さらに、第２の円錐台面を観察することによって、検査対象物の内周面を検査することができる。このように、検査対象物の主面、外周面、及び内周面を確実に検査することができる。
【００１８】
このような外観検査装置において、第１の基台と第２の基台とを、中心軸線に沿って相対的に移動させる基台移動手段をさらに備えると好適である。この構成を採用することにより、検査対象物ごとに外径や内径等の大きさが異なっても、基台移動手段によって、第１の基台と第２の基台とを、中心軸線に沿って相対的に移動させることにより、その検査対象物の外周面を第１の円錐台面に写影させ、検査対象物の内周面を第２の円錐台面に写影させることができる。
【００１９】
また、この外観検査装置において、第１の円錐台面及び第２の円錐台面はともに上方を向いており、基台移動手段は、第２の基台を第１の基台に対して上下させて、検査対象物を第１の円錐台面上に位置決めすると好適である。このような構成にすれば、検査対象物を第１の円錐台面に対して同心軸状に配置させようとしたときに、偏心した状態で検査対象物が第１の円錐台面に載置された場合、検査対象物の姿勢を修正し、検査対象物を第１の円錐台面に対して同心軸状に配置させる必要がある。そこで、第２の円錐台面は上方を向いているため、基台移動手段によって、第２の基台を第１の基台に対して上方に移動させることにより、検査対象物の内孔に第２の円錐台面を挿入させて、第２の円錐台面により検査対象物を支持することができる。このとき、偏心した姿勢であった検査対象物は、第２の基台に支持される際、その姿勢が修正されて、第２の円錐台面に対して同心軸状となる。その状態で、基台移動手段によって、第２の基台を第１の基台に対して下方に移動させることにより、検査対象物は、第１の基台に対して同心軸状に配置され、位置決めされることとなる。この場合、基台移動手段により第２の基台を一度相対移動させただけでは、修正しきれなかった場合、基台移動手段による第２の基台の相対移動を繰り返し行うことにより、検査対象物は修正されて位置決めされる。
【００２０】
さらに、この外観検査用装置において、第１の基台に対向するように配置され、第１及び第２の円錐台面と同心軸状となるように配置された円環状の照明器と、照明器の姿勢を維持させつつ、第１及び第２の基台と照明器とを相対的に移動させる照明器移動手段とをさらに備えると好適である。この構成により、照明器移動手段によって、照明器の姿勢を維持させつつ、第１及び第２の基台と照明器とを相対的に移動させることによって、検査対象物における照明器側の主面や外周面、内周面のうち、照明する面を変えることができる。
【００２１】
また、上記の外観検査用装置においては、複数の第１の基台が円周上に配列されて構成された第１のテーブル板と、第１のテーブル板の下方に配置され、複数の第２の基台が、円周上に配列されて固定された第２のテーブル板とを備え、第１のテーブル板と第２のテーブル板とは同心軸状に配置され、且つ、複数の第１の円錐台面が配列された円周と複数の第２の円錐台面が配列された円周は同じ大きさであり、さらに、第１のテーブル板を第２のテーブル板に対して相対的に回転させる回転手段を備え、基台移動手段は、第２のテーブル板を第１のテーブル板に対して相対的に上下させると良い。この構成を採用すれば、回転手段によって、第１のテーブル板を第２のテーブル板に対して相対的に回転させることにより、第１の円錐台面に配置された検査対象物を移動させることができ、さらに、基台移動手段によって、第２のテーブル板を第１のテーブル板に対して相対的に上下させることにより、第１の円錐台面に配置された検査対象物の位置決めができ、検査対象物における照明器側の主面及び外周面を検査することができる。また、検査対象物の内周面により形成される内孔に第２の円錐台面を挿入した状態とすれば、検査対象物の内周面も検査することができる。
【００２２】
また、本発明に係る外観検査装置は、円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて内径が小さくなっており、検査対象物の一方の外端縁全周を当接するための第１の円錐台面が形成され、第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、第１の基台の孔において第１の円錐台面と同心軸状に配置され、検査対象物の一方の内端縁全周を当接するため、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台と、を備え、第１及び第２の円錐台面は、中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする。
【００２３】
この外観検査用装置によれば、検査対象物の一方の外端縁全周を第１の円錐台面に当接させ、検査対象物の一方の内端縁全周を第２の円錐台面に当接させるように、検査対象物を配置すれば、検査対象物の外周面は、第１の円錐台面に近接しているため、第１の円錐台面に鮮明に写影される。また、検査対象物の内周面は、第２の円錐台面に近接しているため、第２の円錐台面に鮮明に写影される。したがって、第１の円錐台面の一方端側から観察すれば、検査対象物における第１の円錐台面の一方端側の主面、外周面、及び内周面を確実に検査することができる。また、第２の円錐台面に写影された内周面と、主面、第１の円錐台面に写影された外周面とは連なっているので、検査し易い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、検査対象物の外観を確実に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る外観検査用装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、外観検査用装置１の概略構成図である。図１に示すように、外観検査用装置１は、検査対象物撮像部２、画像処理装置３、及びモニター４を備える。そして、検査対象物撮像部２にあるカメラ６Ａ，６Ｂによって撮像された検査対象物７の画像信号が画像処理装置３に出力され、画像処理装置３によって処理された画像信号がモニター４に表示される。カメラ６Ａ，６Ｂは、フォーカス調整機能を有している。モニター４に表示された検査対象物７を観察することにより、検査対象物７の外観を検査することができる。この検査対象物７は、円柱面状とされた外周面及び内周面を有する円環形状をしており、例えば、リングバリスタ等の電子部品である。
【００２７】
また、検査対象物撮像部２には、第１のテーブル板８と第２のテーブル板９とが、水平且つ同心軸状で上下に配置されている。第１のテーブル板８は、検査対象物７の外周面を写影するための第１の基台１１が複数箇所、等間隔で円周上に配列されるように構成されている。また、第２のテーブル板９には、検査対象物７の内周面を写影するための第２の基台１２が複数個、等間隔で立設されて固定されている。この第２の基台１２も第２のテーブル板９上に円周上に配列されている。そして、第１の基台１１の形成個数と、第２の基台１２の個数とは同数であり、配列されている円周の大きさも同じである。したがって、第１の基台１１の位置と第２の基台１２の位置とを上下に合わせることができる。
【００２８】
また、第１のテーブル板８は、その中央において鉛直に延在する回転シャフト１３によって保持されており、回転手段（図示せず）によって回転シャフト１３が矢印Ｐ方向（右回り）に回転することにより、第１のテーブル板８は、同じ方向の矢印Ｑ（右回り）に回転する。さらに、第２のテーブル板９は、複数本の支持部１４によって保持されており、基台移動手段（図示せず）によって、支持部１４が上下に移動可能となっている。これにより、第１の基台１１に対して第２の基台１２を相対的に移動させることができる。
【００２９】
また、カメラ６Ａ，６Ｂと第１のテーブル板８との間には、円環状の照明器１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ配置されている。この円環状の照明器１６の中央に抜けた空間を通して、カメラ６は、検査対象物７を撮像する。この照明器１６Ａ，１６Ｂは、照明器移動手段（図示せず）によって、照明器１６Ａ，１６Ｂの姿勢を維持したまま、上下に移動させることができる。
【００３０】
図２は、検査対象物７の上面（主面）７ａ及び外周面７ｂを検査している様子を示す第１の基台１１の断面図である。図２に示すように、第１の基台１１は、上方の一方端から下方の他方端にかけて内径が小さくなる第１の円錐台面１７を有している。この第１の円錐台面１７は、鏡面状に加工されている。なお、円錐状面に反射膜を塗布することで、第１の円錐台面１７を形成しても良い。さらに、第１の基台１１には、第１の円錐台面１７の中心軸線に沿って、円筒状の孔１８が形成されている。このような第１の円錐台面１７上において、円環状の検査対象物７は、第１の円錐台面１７と同心軸状に配置されている。このとき、検査対象物７における外周の下方の端縁は、全周にわたって、第１の円錐台面１７に当接している。
【００３１】
照明器１６は、第１の基台１１と対向するように配置され、この照明器１６には、指向性を以て光を照射する複数の光源１９が円周上に配列されている。光源１９として、ＬＥＤが採用されている。そして、照明器１６は、この光源１９によって、第１の円錐台面１７の円錐角と略同じ円錐角を以て、第１の円錐台面１７に沿うように照明する。そのため、照明器１６は、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂに対して、直接光を照射している。このことにより、照度が減じられることなく、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂは照明される。
【００３２】
また、検査対象物７における外周の一報の端縁は、全周にわたって第１の円錐台面１７に当接しているため、検査対象物７の外周面７ｂと第１の円錐台面１７とは、近距離になるために、第１の円錐台面１７に、検査対象物７の外周面７ｂが鮮明に写影される。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂが照明器１６によって直接照明されていることと相まって、第１の円錐台面１７の開口側、すなわち照明器側に設置されたカメラ６によって、検査対象物７の上面７ａ、及び第１の円錐台面１７に写影された検査対象物７の外周面７ｂをコントラストよく鮮明に撮像することができる。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂの外観を確実に検査することができる。また、検査対象物７の上面７ａと外周面７ｂとは連なって撮像されるため、外観検査を行い易い。
【００３３】
図３は、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃを検査している様子を示す第１の基台１１の断面図である。図３に示すように、第２の基台１２が、孔１８に挿入されている。これは、基台移動手段によって、支持部１４が上方に移動されたことによって、第２のテーブル板９が上昇し、第２の基台１２が上昇したことによる。このとき、第２の基台１２は、孔１８において、第１の円錐台面１７と同心軸状に位置される。なお、基台移動手段は、検査対象物７の外径、内径等のサイズに対応して、第１の基台１１に対する第２の基台１２の位置を調整することができると共に、第２の基台１２の上下移動速度も調整することができる。
【００３４】
また、第２の基台１２の先端部は、上方の一方端から下方の他方端にかけて外径が大きくなる円錐台形状をなす第２の円錐台面２１を有している。この第２の円錐台面２１も、鏡面状に加工されている。なお、この円錐状面に反射膜を塗布することで、第２の円錐台面２１を形成しても良い。また、第２の円錐台面２１の円錐角は、第１の円錐台面１７の円錐角と略同じ角度である。この第２の円錐台面２１は、その中心軸上において、第１の円錐台面１７と同じ上方を向いている。そして、検査対象物７は、下方における内周側端縁の全周にわたって第２の円錐台面２１に当接され、下方における外周側端縁の全周にわたって第１の円錐台面１７に当接されて、配置されている。
【００３５】
照明器１６は、照明器移動手段によって、照明器１６の姿勢を維持した状態で、上昇されている。そのことにより、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃは、照明器１６によって、直接照明されている。したがって、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃは、照度が減じられることなく、鮮明に照明されている。
【００３６】
また、検査対象物７の内周側の端縁は、全周にわたって、第２の円錐台面２１に当接しているため、検査対象物７の内周面７ｃと第２の円錐台面２１とは、近距離になるために、第２の円錐台面２１に、検査対象物７の内周面７ｃが鮮明に写影される。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃが照明器１６によって直接照明されていることと相まって、カメラ６によって、検査対象物７の上面７ａ、及び第２の円錐台面２１に写影された検査対象物７の内周面７ｃをコントラストよく鮮明に撮像することができる。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃの外観を確実に検査することができる。また、検査対象物７の上面７ａと内周面７ｃとは連なって撮像されるため、外観検査を行い易い。さらに、検査対象物７の外周面７ｂも第１の円錐台面に写影されるため、あわせて外周面７ｂも検査することができる。図２の検査対象物７と図３の検査対象物７はともに円環形状であるが、サイズが若干異なっている。しかしながら、同じサイズの検査対象物７を図２及ぶ図３に示す状態で検査することができるのは言うまでもない。
【００３７】
次に、図４を参照して、検査対象物７の位置決めについて説明する。
【００３８】
図４（ａ）は、検査対象物７を第１の円錐台面１７に対して同心軸状に配置させようとしたときに、偏心した状態で検査対象物７が第１の円錐台面１７に載置された状態を示している。この場合、検査対象物７の姿勢を修正し、検査対象物７を第１の円錐台面１７に対して同心軸状に配置させる必要がある。そこで、図４（ｂ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を上方に移動させて、検査対象物７の内孔２２に第２の円錐台面２１を挿入させて、第２の基台１２により検査対象物７を持ち上げて支持させる。すると、偏心した姿勢であった検査対象物７は、第２の基台１２に支持される際、その姿勢が修正されて、第２の円錐台面２１に対して同心軸状となる。その状態で、図４（ｃ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を下方に移動させることにより、検査対象物７は、第１の基台１１に対して同心軸状に配置され、位置決めされることとなる。この場合、基台移動手段による第２の基台１２の上下移動を一度行っただけでは修正しきれなかった場合、基台移動手段による第２の基台１２の上下移動を繰り返し行うことにより、検査対象物７の姿勢を修正して位置決めすることができる。
【００３９】
次に、図５を参照して、円盤形状の検査対象物２３の位置決めについて説明する。
【００４０】
図５（ａ）は、検査対象物２３を第１の円錐台面１７に配置させたときに、第１の円錐台面１７に対して偏心した状態で検査対象物２３が第１の円錐台面１７に載置された状態を示している。検査対象物２３の姿勢を修正するためには、図５（ｂ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を上方に移動させて、第２の基台１２の頂面２４によって検査対象物２３を持ち上げて支持させる。すると、偏心した姿勢であった検査対象物２３は、第２の基台１２の頂面２４に支持される際、その姿勢が修正されて、水平となり、第１の円錐台面１７に対して同心軸状となる。その状態で、図５（ｃ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を下方に移動させることにより、検査対象物２３は、第１の円錐台面１７に対して同心軸状に配置され、位置決めされることとなる。
【００４１】
以上のように検査対象物７の上面７ａ、外周面７ｂ、内周面７ｃの検査に関する説明を踏まえて、図１に戻り、外観検査用装置１における検査対象物７の検査の流れについて説明する。
【００４２】
先ず、矢印Ｒに示す第１の基台１１における第１の円錐台面に、検査対象物７を配置する。そして、回転手段によって矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を回転させ、検査対象物７をカメラ６Ａの下方に位置付ける。このとき、検査対象物７が、第１の円錐台面１７に対して偏心した状態で配置されている場合には、図４に示す方法により、検査対象物７の姿勢を修正して位置決めする。そのうえで、図２に示すように、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂをカメラ６Ａで撮像する。カメラ６Ａによって出力された画像信号は、画像処理装置３によって処理され、モニター４に表示される。モニター４には、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂの外観がコントラスト良く鮮明に表示されるため、これを観察して検査する。
【００４３】
さらに、図３に示すように、照明器１６Ａを照明器移動手段によって上昇させて、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃをカメラ６Ａで撮像する。このカメラ６Ａによって出力された画像信号は、画像処理装置３によって処理され、モニター４に表示される。モニター４には、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃの外観がコントラスト良く鮮明に表示されるため、これを観察して検査する。
【００４４】
続いて、回転手段によって矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を同じ角度だけ回転させ、矢印Ｓに示すように、検査対象物７を、例えば、アームロボット等の反転機構によって反転させて、第１のテーブル板８の回転方向に隣接する別の第１の基台１１における第１の円錐台面に配置する。さらに、回転手段によって矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を同じ角度だけ回転させ、検査対象物７をカメラ６Ｂの下方に位置付ける。このときにも、検査対象物７が、第１の円錐台面１７に対して偏心した状態で配置されている場合には、図４に示す方法により、検査対象物７の姿勢を修正して位置決めする。
【００４５】
そして、カメラ６Ａで撮像した検査対象物７の上面７ａとは裏側の面を、カメラ６Ｂによって撮像させる。このカメラ６Ｂによって出力された画像信号は、画像処理装置３によって処理され、モニター４に表示される。モニター４には、検査対象物７の裏面がコントラスト良く鮮明に表示されるため、これを観察して検査する。なお、カメラ６Ｂの下方に検査対象物７が配置されたときに、図２及び図３に示すように、検査対象物７の裏面や外周面７ｂ、内周面７ｃを検査しても良い。
【００４６】
検査対象物７の検査が終了すると、回転手段によってさらに矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を回転させる。そして、矢印Ｔ，Ｕに示すように、良、不良を区別して、検査対象物７を仕分けする。ここで、検査対象物７の良、不良の区別は、検査対象物７の表面におけるカケ、ワレ、或いはクラック等の有無によって判断する。
【００４７】
図６は、検査対象物７であるリングバリスタが不良であった場合に、図３で示す構成でカメラ６により撮像され、モニター４に表示されるリングバリスタ７の検査画面例である。図６に示すように、画面中央には、第２の基台１２の頂面２４が表示され、その周囲には、第２の円錐台面２１が表示されている。さらに、その周囲には第２の円錐台面２１に写影されたリングバリスタ７の内周面７ｃ、続いて上面７ａ、さらに、第１の円錐台面１７に写影されたリングバリスタ７の外周面７ｂが表示されている。この外周面７ｂには、３個の側面電極部２６が現れており、隣接する側面電極部２６，２６間は、電極ギャップ部２７となっている。さらにその周囲には、第１の円錐台面１７が表示されている。このような画像において、例えば、符号２８で示すようなクラックが生じていた場合には、不良品として取り扱う。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、検査対象物７としてリングバリスタを例に挙げたが、リング磁石、リングコア等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る外観検査用装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】検査対象物の上面及び外周面を検査している様子を示す断面図である。
【図３】検査対象物の上面及び内周面を検査している様子を示す断面図である。
【図４】円環形状の検査対象物の位置決めについて説明する図であり、図４（ａ）は、偏心した状態で検査対象物が第１の円錐台面に載置された状態を示している。図４（ｂ）は、第２の基台により検査対象物を持ち上げて支持させている状態を示す図である。図４（ｃ）は、検査対象物の姿勢が修正されて、第１の基台に対して位置決めされた状態を示す図である。
【図５】円盤形状の検査対象物の位置決めについて説明する図であり、図５（ａ）は、偏心した状態で検査対象物が第１の円錐台面に載置された状態を示している。図５（ｂ）は、第２の基台により検査対象物を持ち上げて支持させている状態を示す図である。図５（ｃ）は、検査対象物の姿勢が修正されて、第１の基台に対して位置決めされた状態を示す図である。
【図６】リングバリスタの検査画面例である。
【符号の説明】
【００５０】
１…外観検査用装置、７，２３…検査対象物、８…第１のテーブル板、９…第２のテーブル板、１１…第１の基台、１２…第２の基台、１６…照明器、１７…第１の円錐台面、１８…孔、１９…光源、２１…第２の円錐台面、２２…内孔、２４…頂面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の外観を検査するための外観検査用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０００−３５３２２号公報がある。この公報には、検査対象物であり円環形状をなすワークの上面を検査するための外観検査装置と、ワークの外周面を検査するための外観検査装置と、ワークの内周面を検査するための外観検査装置とが開示されている。
【０００３】
ワークの上面を検査する外観検査装置は、ワークをその外周面で保持するホルダーを備え、円環状の照明器によってワークの上面を照明し、ワークの上面をカメラに撮像する構成となっている。
【０００４】
また、ワークの外周面を検査するための外観検査装置は、ワークの内孔でワークを保持するホルダーと、ワークの側方に配置され、内向き円錐状に反射面が形成された反射体とを備えている。この反射体は、ワークの外周面から離間されて配置されている。さらに、この反射体の上方には、円環状の照明器が配置されており、照明器から照射された光を、一旦反射体に反射させて、ワークの外周面を照明している。
【０００５】
また、円環形状のワークの内周面を検査するための外観検査装置は、ワークをその外周面で保持するホルダーを備え、ワークの下方に照明器を配置して、ワークの下方から内周面に向けて照明し、ワークの上方からワークの内周面をカメラによって撮像する構成となっている。
【特許文献１】特開２０００−３５３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の外観検査装置では、ワークの上面と外周面と内周面とを検査するためには、検査する面に対応した外観検査装置を用いなければならない。したがって、ワークを各外観検査装置間で搬送させる必要があり、装置全体として複雑化する。
【０００７】
また、上記のワークの外周面を検査するため外観検査装置においては、ワークの外周面を照明する円環状の照明器は、照射した光を一旦の反射体に反射させて、ワークの外周面を照明している。そのため、ワークの外周面を照明する照度は低下してしまう。また、反射体の反射面は、ワークの外周面から離間されて配置されているため、反射面に写るワークの外周面の像はぼやけてしまい、確実な検査ができないおそれがある。
【０００８】
また、上記の円環形状のワークの内周面を検査する外観検査装置においては、ワークの上方からカメラによってワークの内周面を撮像しているが、これでは、ワークの内周面の側方からワークの内周面を撮像していることになり、確実にワークの内周面を検査することはできない。
【０００９】
そこで、本発明は検査対象物の外観を確実に検査することができる外観検査用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】
【００１０】
本発明に係る外観検査用装置は、円柱面状とされた外周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて内径が小さくなる円錐台面が形成された基台と、上記一方端側で基台に対向するように配置された円環状の照明器と、を備え、照明器は、円錐台面の内側で且つ円錐台面と同心軸状に配置された検査対象物の照明器に対向する主面と外周面とを直接照明し、円錐台面に検査対象物の外周面を写影させることを特徴とする。
【００１１】
この外観検査用装置によれば、円柱面状とされた外周面を有する検査対象物の外観検査を行う際、円錐台面の内側において、検査対象物を円錐台面と同心軸状に配置すれば、円錐台面に検査対象物の外周面が写影されると共に、照明器によって検査対象物の主面及び外周面が直接照明される。したがって、照明器側から検査対象物を観察すれば、検査対象物の主面は、照明器によって直接照明されているため、その主面の外観を鮮明度よく検査することができる。さらに、検査対象物の外周面も照明器によって直接照明されているため、間接的に照明されている場合と比べて照度の低減も殆どない。そのため、照明器側から観察すれば、円錐台面に写影された検査対象物の外周面を鮮明度よく検査することができる。このように、検査対象物の主面及び外周面を確実に検査することができる。
【００１２】
さらに、上記の外観検査用装置において、照明器は、一方の端縁全周が円錐台面に当接して配置された検査対象物の照明器に対向する主面と外周面とを直接照明すると好ましい。このような構成を採用すれば、検査対象物の一方の端縁全周が円錐台面に当接するように検査対象物を配置することにより、検査対象物の主面及び外周面は、照明器によって直接照明される。したがって、照明器側から検査対象物を観察すれば、検査対象物の主面の外観を鮮明度よく検査することができる。さらに、検査対象物の外周面と円錐台面とは近距離になるために、円錐台面に検査対象物の外周面が鮮明に写影される。そのため、検査対象物の外周面が照明器によって直接照明されていることと相まって、円錐台面に写影された検査対象物の外周面を鮮明度よく検査することができる。また、照明器側からは、検査対象物の主面と外周面とが連なって観察されるため、外観検査を行い易い。
【００１３】
また、本発明に係る外観検査用装置は、円柱面状とされた内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる円錐台面が形成された基台を備え、基台の円錐台面が形成された部分に、内周面により構成される内孔を挿入して配置された検査対象物の内周面を円錐台面に写影させることを特徴とする。
【００１４】
この外観検査装置によれば、円錐台面が形成された部分に、検査対象物の内孔の内周面が写影されるため、その円錐台面に写影された検査対象物の内周面を観察することができ、その内周面を確実に検査することができる。
【００１５】
また、この外観検査用装置において、円錐台面は、検査対象物の一方の内端縁全周によって当接されると好適である。この構成を採用することにより、検査対象物の内周面と円錐台面とは近距離になるために、円錐台面に検査対象物の内周面がより鮮明に写影される。したがって、検査対象物の内周面を鮮明度よく検査することができる。
【００１６】
また、本発明に係る外観検査用装置は、円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて内径が小さくなる第１の円錐台面が形成され、第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、第１の基台の孔において、第１の円錐台面と同心軸状であって、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台を備え、第１の円錐台面及び第２の円錐台面は、中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする。
【００１７】
この外観検査用装置によれば、検査対象物を検査するにあたって、検査対象物を第１及び第２の円錐台面に対し同心軸状になるように、検査対象物の内周面によって形成される内孔を第２の円錐台面に差し込み、検査対象物が第１の円錐台面の内側方に位置するように配置する。そのことにより、第１の円錐台面には、検査対象物の外周面が写影され、第２の円錐台面には、検査対象物の内周面が写影される。したがって、第１及び第２の円錐台面が向いている側から検査対象物を観察すれば、第１及び第２の円錐台面と同じ側を向いている主面を検査することができるとともに、第１の円錐台面を観察することによって、検査対象物の外周面を検査することができ、さらに、第２の円錐台面を観察することによって、検査対象物の内周面を検査することができる。このように、検査対象物の主面、外周面、及び内周面を確実に検査することができる。
【００１８】
このような外観検査装置において、第１の基台と第２の基台とを、中心軸線に沿って相対的に移動させる基台移動手段をさらに備えると好適である。この構成を採用することにより、検査対象物ごとに外径や内径等の大きさが異なっても、基台移動手段によって、第１の基台と第２の基台とを、中心軸線に沿って相対的に移動させることにより、その検査対象物の外周面を第１の円錐台面に写影させ、検査対象物の内周面を第２の円錐台面に写影させることができる。
【００１９】
また、この外観検査装置において、第１の円錐台面及び第２の円錐台面はともに上方を向いており、基台移動手段は、第２の基台を第１の基台に対して上下させて、検査対象物を第１の円錐台面上に位置決めすると好適である。このような構成にすれば、検査対象物を第１の円錐台面に対して同心軸状に配置させようとしたときに、偏心した状態で検査対象物が第１の円錐台面に載置された場合、検査対象物の姿勢を修正し、検査対象物を第１の円錐台面に対して同心軸状に配置させる必要がある。そこで、第２の円錐台面は上方を向いているため、基台移動手段によって、第２の基台を第１の基台に対して上方に移動させることにより、検査対象物の内孔に第２の円錐台面を挿入させて、第２の円錐台面により検査対象物を支持することができる。このとき、偏心した姿勢であった検査対象物は、第２の基台に支持される際、その姿勢が修正されて、第２の円錐台面に対して同心軸状となる。その状態で、基台移動手段によって、第２の基台を第１の基台に対して下方に移動させることにより、検査対象物は、第１の基台に対して同心軸状に配置され、位置決めされることとなる。この場合、基台移動手段により第２の基台を一度相対移動させただけでは、修正しきれなかった場合、基台移動手段による第２の基台の相対移動を繰り返し行うことにより、検査対象物は修正されて位置決めされる。
【００２０】
さらに、この外観検査用装置において、第１の基台に対向するように配置され、第１及び第２の円錐台面と同心軸状となるように配置された円環状の照明器と、照明器の姿勢を維持させつつ、第１及び第２の基台と照明器とを相対的に移動させる照明器移動手段とをさらに備えると好適である。この構成により、照明器移動手段によって、照明器の姿勢を維持させつつ、第１及び第２の基台と照明器とを相対的に移動させることによって、検査対象物における照明器側の主面や外周面、内周面のうち、照明する面を変えることができる。
【００２１】
また、上記の外観検査用装置においては、複数の第１の基台が円周上に配列されて構成された第１のテーブル板と、第１のテーブル板の下方に配置され、複数の第２の基台が、円周上に配列されて固定された第２のテーブル板とを備え、第１のテーブル板と第２のテーブル板とは同心軸状に配置され、且つ、複数の第１の円錐台面が配列された円周と複数の第２の円錐台面が配列された円周は同じ大きさであり、さらに、第１のテーブル板を第２のテーブル板に対して相対的に回転させる回転手段を備え、基台移動手段は、第２のテーブル板を第１のテーブル板に対して相対的に上下させると良い。この構成を採用すれば、回転手段によって、第１のテーブル板を第２のテーブル板に対して相対的に回転させることにより、第１の円錐台面に配置された検査対象物を移動させることができ、さらに、基台移動手段によって、第２のテーブル板を第１のテーブル板に対して相対的に上下させることにより、第１の円錐台面に配置された検査対象物の位置決めができ、検査対象物における照明器側の主面及び外周面を検査することができる。また、検査対象物の内周面により形成される内孔に第２の円錐台面を挿入した状態とすれば、検査対象物の内周面も検査することができる。
【００２２】
また、本発明に係る外観検査装置は、円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、一方端から他方端にかけて内径が小さくなっており、検査対象物の一方の外端縁全周を当接するための第１の円錐台面が形成され、第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、第１の基台の孔において第１の円錐台面と同心軸状に配置され、検査対象物の一方の内端縁全周を当接するため、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台と、を備え、第１及び第２の円錐台面は、中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする。
【００２３】
この外観検査用装置によれば、検査対象物の一方の外端縁全周を第１の円錐台面に当接させ、検査対象物の一方の内端縁全周を第２の円錐台面に当接させるように、検査対象物を配置すれば、検査対象物の外周面は、第１の円錐台面に近接しているため、第１の円錐台面に鮮明に写影される。また、検査対象物の内周面は、第２の円錐台面に近接しているため、第２の円錐台面に鮮明に写影される。したがって、第１の円錐台面の一方端側から観察すれば、検査対象物における第１の円錐台面の一方端側の主面、外周面、及び内周面を確実に検査することができる。また、第２の円錐台面に写影された内周面と、主面、第１の円錐台面に写影された外周面とは連なっているので、検査し易い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、検査対象物の外観を確実に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る外観検査用装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
図１は、外観検査用装置１の概略構成図である。図１に示すように、外観検査用装置１は、検査対象物撮像部２、画像処理装置３、及びモニター４を備える。そして、検査対象物撮像部２にあるカメラ６Ａ，６Ｂによって撮像された検査対象物７の画像信号が画像処理装置３に出力され、画像処理装置３によって処理された画像信号がモニター４に表示される。カメラ６Ａ，６Ｂは、フォーカス調整機能を有している。モニター４に表示された検査対象物７を観察することにより、検査対象物７の外観を検査することができる。この検査対象物７は、円柱面状とされた外周面及び内周面を有する円環形状をしており、例えば、リングバリスタ等の電子部品である。
【００２７】
また、検査対象物撮像部２には、第１のテーブル板８と第２のテーブル板９とが、水平且つ同心軸状で上下に配置されている。第１のテーブル板８は、検査対象物７の外周面を写影するための第１の基台１１が複数箇所、等間隔で円周上に配列されるように構成されている。また、第２のテーブル板９には、検査対象物７の内周面を写影するための第２の基台１２が複数個、等間隔で立設されて固定されている。この第２の基台１２も第２のテーブル板９上に円周上に配列されている。そして、第１の基台１１の形成個数と、第２の基台１２の個数とは同数であり、配列されている円周の大きさも同じである。したがって、第１の基台１１の位置と第２の基台１２の位置とを上下に合わせることができる。
【００２８】
また、第１のテーブル板８は、その中央において鉛直に延在する回転シャフト１３によって保持されており、回転手段（図示せず）によって回転シャフト１３が矢印Ｐ方向（右回り）に回転することにより、第１のテーブル板８は、同じ方向の矢印Ｑ（右回り）に回転する。さらに、第２のテーブル板９は、複数本の支持部１４によって保持されており、基台移動手段（図示せず）によって、支持部１４が上下に移動可能となっている。これにより、第１の基台１１に対して第２の基台１２を相対的に移動させることができる。
【００２９】
また、カメラ６Ａ，６Ｂと第１のテーブル板８との間には、円環状の照明器１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ配置されている。この円環状の照明器１６の中央に抜けた空間を通して、カメラ６は、検査対象物７を撮像する。この照明器１６Ａ，１６Ｂは、照明器移動手段（図示せず）によって、照明器１６Ａ，１６Ｂの姿勢を維持したまま、上下に移動させることができる。
【００３０】
図２は、検査対象物７の上面（主面）７ａ及び外周面７ｂを検査している様子を示す第１の基台１１の断面図である。図２に示すように、第１の基台１１は、上方の一方端から下方の他方端にかけて内径が小さくなる第１の円錐台面１７を有している。この第１の円錐台面１７は、鏡面状に加工されている。なお、円錐状面に反射膜を塗布することで、第１の円錐台面１７を形成しても良い。さらに、第１の基台１１には、第１の円錐台面１７の中心軸線に沿って、円筒状の孔１８が形成されている。このような第１の円錐台面１７上において、円環状の検査対象物７は、第１の円錐台面１７と同心軸状に配置されている。このとき、検査対象物７における外周の下方の端縁は、全周にわたって、第１の円錐台面１７に当接している。
【００３１】
照明器１６は、第１の基台１１と対向するように配置され、この照明器１６には、指向性を以て光を照射する複数の光源１９が円周上に配列されている。光源１９として、ＬＥＤが採用されている。そして、照明器１６は、この光源１９によって、第１の円錐台面１７の円錐角と略同じ円錐角を以て、第１の円錐台面１７に沿うように照明する。そのため、照明器１６は、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂに対して、直接光を照射している。このことにより、照度が減じられることなく、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂは照明される。
【００３２】
また、検査対象物７における外周の一報の端縁は、全周にわたって第１の円錐台面１７に当接しているため、検査対象物７の外周面７ｂと第１の円錐台面１７とは、近距離になるために、第１の円錐台面１７に、検査対象物７の外周面７ｂが鮮明に写影される。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂが照明器１６によって直接照明されていることと相まって、第１の円錐台面１７の開口側、すなわち照明器側に設置されたカメラ６によって、検査対象物７の上面７ａ、及び第１の円錐台面１７に写影された検査対象物７の外周面７ｂをコントラストよく鮮明に撮像することができる。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂの外観を確実に検査することができる。また、検査対象物７の上面７ａと外周面７ｂとは連なって撮像されるため、外観検査を行い易い。
【００３３】
図３は、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃを検査している様子を示す第１の基台１１の断面図である。図３に示すように、第２の基台１２が、孔１８に挿入されている。これは、基台移動手段によって、支持部１４が上方に移動されたことによって、第２のテーブル板９が上昇し、第２の基台１２が上昇したことによる。このとき、第２の基台１２は、孔１８において、第１の円錐台面１７と同心軸状に位置される。なお、基台移動手段は、検査対象物７の外径、内径等のサイズに対応して、第１の基台１１に対する第２の基台１２の位置を調整することができると共に、第２の基台１２の上下移動速度も調整することができる。
【００３４】
また、第２の基台１２の先端部は、上方の一方端から下方の他方端にかけて外径が大きくなる円錐台形状をなす第２の円錐台面２１を有している。この第２の円錐台面２１も、鏡面状に加工されている。なお、この円錐状面に反射膜を塗布することで、第２の円錐台面２１を形成しても良い。また、第２の円錐台面２１の円錐角は、第１の円錐台面１７の円錐角と略同じ角度である。この第２の円錐台面２１は、その中心軸上において、第１の円錐台面１７と同じ上方を向いている。そして、検査対象物７は、下方における内周側端縁の全周にわたって第２の円錐台面２１に当接され、下方における外周側端縁の全周にわたって第１の円錐台面１７に当接されて、配置されている。
【００３５】
照明器１６は、照明器移動手段によって、照明器１６の姿勢を維持した状態で、上昇されている。そのことにより、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃは、照明器１６によって、直接照明されている。したがって、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃは、照度が減じられることなく、鮮明に照明されている。
【００３６】
また、検査対象物７の内周側の端縁は、全周にわたって、第２の円錐台面２１に当接しているため、検査対象物７の内周面７ｃと第２の円錐台面２１とは、近距離になるために、第２の円錐台面２１に、検査対象物７の内周面７ｃが鮮明に写影される。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃが照明器１６によって直接照明されていることと相まって、カメラ６によって、検査対象物７の上面７ａ、及び第２の円錐台面２１に写影された検査対象物７の内周面７ｃをコントラストよく鮮明に撮像することができる。そのため、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃの外観を確実に検査することができる。また、検査対象物７の上面７ａと内周面７ｃとは連なって撮像されるため、外観検査を行い易い。さらに、検査対象物７の外周面７ｂも第１の円錐台面に写影されるため、あわせて外周面７ｂも検査することができる。図２の検査対象物７と図３の検査対象物７はともに円環形状であるが、サイズが若干異なっている。しかしながら、同じサイズの検査対象物７を図２及ぶ図３に示す状態で検査することができるのは言うまでもない。
【００３７】
次に、図４を参照して、検査対象物７の位置決めについて説明する。
【００３８】
図４（ａ）は、検査対象物７を第１の円錐台面１７に対して同心軸状に配置させようとしたときに、偏心した状態で検査対象物７が第１の円錐台面１７に載置された状態を示している。この場合、検査対象物７の姿勢を修正し、検査対象物７を第１の円錐台面１７に対して同心軸状に配置させる必要がある。そこで、図４（ｂ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を上方に移動させて、検査対象物７の内孔２２に第２の円錐台面２１を挿入させて、第２の基台１２により検査対象物７を持ち上げて支持させる。すると、偏心した姿勢であった検査対象物７は、第２の基台１２に支持される際、その姿勢が修正されて、第２の円錐台面２１に対して同心軸状となる。その状態で、図４（ｃ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を下方に移動させることにより、検査対象物７は、第１の基台１１に対して同心軸状に配置され、位置決めされることとなる。この場合、基台移動手段による第２の基台１２の上下移動を一度行っただけでは修正しきれなかった場合、基台移動手段による第２の基台１２の上下移動を繰り返し行うことにより、検査対象物７の姿勢を修正して位置決めすることができる。
【００３９】
次に、図５を参照して、円盤形状の検査対象物２３の位置決めについて説明する。
【００４０】
図５（ａ）は、検査対象物２３を第１の円錐台面１７に配置させたときに、第１の円錐台面１７に対して偏心した状態で検査対象物２３が第１の円錐台面１７に載置された状態を示している。検査対象物２３の姿勢を修正するためには、図５（ｂ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を上方に移動させて、第２の基台１２の頂面２４によって検査対象物２３を持ち上げて支持させる。すると、偏心した姿勢であった検査対象物２３は、第２の基台１２の頂面２４に支持される際、その姿勢が修正されて、水平となり、第１の円錐台面１７に対して同心軸状となる。その状態で、図５（ｃ）に示すように、基台移動手段によって、第２の基台１２を下方に移動させることにより、検査対象物２３は、第１の円錐台面１７に対して同心軸状に配置され、位置決めされることとなる。
【００４１】
以上のように検査対象物７の上面７ａ、外周面７ｂ、内周面７ｃの検査に関する説明を踏まえて、図１に戻り、外観検査用装置１における検査対象物７の検査の流れについて説明する。
【００４２】
先ず、矢印Ｒに示す第１の基台１１における第１の円錐台面に、検査対象物７を配置する。そして、回転手段によって矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を回転させ、検査対象物７をカメラ６Ａの下方に位置付ける。このとき、検査対象物７が、第１の円錐台面１７に対して偏心した状態で配置されている場合には、図４に示す方法により、検査対象物７の姿勢を修正して位置決めする。そのうえで、図２に示すように、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂをカメラ６Ａで撮像する。カメラ６Ａによって出力された画像信号は、画像処理装置３によって処理され、モニター４に表示される。モニター４には、検査対象物７の上面７ａ及び外周面７ｂの外観がコントラスト良く鮮明に表示されるため、これを観察して検査する。
【００４３】
さらに、図３に示すように、照明器１６Ａを照明器移動手段によって上昇させて、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃをカメラ６Ａで撮像する。このカメラ６Ａによって出力された画像信号は、画像処理装置３によって処理され、モニター４に表示される。モニター４には、検査対象物７の上面７ａ及び内周面７ｃの外観がコントラスト良く鮮明に表示されるため、これを観察して検査する。
【００４４】
続いて、回転手段によって矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を同じ角度だけ回転させ、矢印Ｓに示すように、検査対象物７を、例えば、アームロボット等の反転機構によって反転させて、第１のテーブル板８の回転方向に隣接する別の第１の基台１１における第１の円錐台面に配置する。さらに、回転手段によって矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を同じ角度だけ回転させ、検査対象物７をカメラ６Ｂの下方に位置付ける。このときにも、検査対象物７が、第１の円錐台面１７に対して偏心した状態で配置されている場合には、図４に示す方法により、検査対象物７の姿勢を修正して位置決めする。
【００４５】
そして、カメラ６Ａで撮像した検査対象物７の上面７ａとは裏側の面を、カメラ６Ｂによって撮像させる。このカメラ６Ｂによって出力された画像信号は、画像処理装置３によって処理され、モニター４に表示される。モニター４には、検査対象物７の裏面がコントラスト良く鮮明に表示されるため、これを観察して検査する。なお、カメラ６Ｂの下方に検査対象物７が配置されたときに、図２及び図３に示すように、検査対象物７の裏面や外周面７ｂ、内周面７ｃを検査しても良い。
【００４６】
検査対象物７の検査が終了すると、回転手段によってさらに矢印Ｐ方向に第１のテーブル板８を回転させる。そして、矢印Ｔ，Ｕに示すように、良、不良を区別して、検査対象物７を仕分けする。ここで、検査対象物７の良、不良の区別は、検査対象物７の表面におけるカケ、ワレ、或いはクラック等の有無によって判断する。
【００４７】
図６は、検査対象物７であるリングバリスタが不良であった場合に、図３で示す構成でカメラ６により撮像され、モニター４に表示されるリングバリスタ７の検査画面例である。図６に示すように、画面中央には、第２の基台１２の頂面２４が表示され、その周囲には、第２の円錐台面２１が表示されている。さらに、その周囲には第２の円錐台面２１に写影されたリングバリスタ７の内周面７ｃ、続いて上面７ａ、さらに、第１の円錐台面１７に写影されたリングバリスタ７の外周面７ｂが表示されている。この外周面７ｂには、３個の側面電極部２６が現れており、隣接する側面電極部２６，２６間は、電極ギャップ部２７となっている。さらにその周囲には、第１の円錐台面１７が表示されている。このような画像において、例えば、符号２８で示すようなクラックが生じていた場合には、不良品として取り扱う。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、検査対象物７としてリングバリスタを例に挙げたが、リング磁石、リングコア等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る外観検査用装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】検査対象物の上面及び外周面を検査している様子を示す断面図である。
【図３】検査対象物の上面及び内周面を検査している様子を示す断面図である。
【図４】円環形状の検査対象物の位置決めについて説明する図であり、図４（ａ）は、偏心した状態で検査対象物が第１の円錐台面に載置された状態を示している。図４（ｂ）は、第２の基台により検査対象物を持ち上げて支持させている状態を示す図である。図４（ｃ）は、検査対象物の姿勢が修正されて、第１の基台に対して位置決めされた状態を示す図である。
【図５】円盤形状の検査対象物の位置決めについて説明する図であり、図５（ａ）は、偏心した状態で検査対象物が第１の円錐台面に載置された状態を示している。図５（ｂ）は、第２の基台により検査対象物を持ち上げて支持させている状態を示す図である。図５（ｃ）は、検査対象物の姿勢が修正されて、第１の基台に対して位置決めされた状態を示す図である。
【図６】リングバリスタの検査画面例である。
【符号の説明】
【００５０】
１…外観検査用装置、７，２３…検査対象物、８…第１のテーブル板、９…第２のテーブル板、１１…第１の基台、１２…第２の基台、１６…照明器、１７…第１の円錐台面、１８…孔、１９…光源、２１…第２の円錐台面、２２…内孔、２４…頂面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱面状とされた外周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて内径が小さくなる円錐台面が形成された基台と、
前記一方端側で前記基台に対向するように配置された円環状の照明器と、を備え、
前記照明器は、前記円錐台面の内側で且つ前記円錐台面と同心軸状に配置された前記検査対象物の前記照明器に対向する主面と前記外周面とを直接照明し、前記円錐台面に前記検査対象物の前記外周面を写影させることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項２】
前記照明器は、一方の端縁全周が前記円錐台面に当接して配置された前記検査対象物の前記照明器に対向する前記主面と前記外周面とを直接照明することを特徴とする請求項１に記載の外観検査用装置。
【請求項３】
円柱面状とされた内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて外径が大きくなる円錐台面が形成された基台を備え、
前記基台の前記円錐台面が形成された部分に、前記内周面により構成される内孔を挿入して配置された前記検査対象物の前記内周面を前記円錐台面に写影させることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項４】
前記円錐台面は、前記検査対象物の一方の内端縁全周によって当接されることを特徴とする請求項３に記載の外観検査用装置。
【請求項５】
円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて内径が小さくなる第１の円錐台面が形成され、前記第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、
前記第１の基台の前記孔において、前記第１の円錐台面と同心軸状であって、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台を備え、
前記第１及び前記第２の円錐台面は、前記中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項６】
前記第１の基台と前記第２の基台とを、前記中心軸線に沿って相対的に移動させる基台移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の外観検査用装置。
【請求項７】
前記第１の円錐台面及び前記第２の円錐台面はともに上方を向いており、
前記基台移動手段は、前記第２の基台を前記第１の基台に対して上下させて、検査対象物を前記第１の円錐台面上に位置決めすることを特徴とする請求項６に記載の外観検査用装置。
【請求項８】
前記第１の基台に対向するように配置され、前記第１及び第２の円錐台面と同心軸状となるように配置された円環状の照明器と、
前記照明器の姿勢を維持させつつ、前記第１及び第２の基台と前記照明器とを相対的に移動させる照明器移動手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の外観検査用装置。
【請求項９】
複数の前記第１の基台が円周上に配列されて構成された第１のテーブル板と、
前記第１のテーブル板の下方に配置され、複数の前記第２の基台が、円周上に配列されて固定された第２のテーブル板とを備え、
前記第１のテーブル板と前記第２のテーブル板とは同心軸状に配置され、且つ、前記複数の前記第１の円錐台面が配列された円周と前記複数の前記第２の円錐台面が配列された円周は同じ大きさであり、
さらに、前記第１のテーブル板を前記第２のテーブル板に対して相対的に回転させる回転手段を備え、
前記基台移動手段は、前記第２のテーブル板を前記第１のテーブル板に対して相対的に上下させることを特徴とする請求項６又は７のいずれか一項に記載の外観検査用装置。
【請求項１０】
円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて内径が小さくなっており、検査対象物の一方の外端縁全周を当接するための第１の円錐台面が形成され、前記第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、
前記第１の基台の前記孔において前記第１の円錐台面と同心軸状に配置され、前記検査対象物の一方の内端縁全周を当接するため、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台と、を備え、
前記第１及び前記第２の円錐台面は、前記中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項１】
円柱面状とされた外周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて内径が小さくなる円錐台面が形成された基台と、
前記一方端側で前記基台に対向するように配置された円環状の照明器と、を備え、
前記照明器は、前記円錐台面の内側で且つ前記円錐台面と同心軸状に配置された前記検査対象物の前記照明器に対向する主面と前記外周面とを直接照明し、前記円錐台面に前記検査対象物の前記外周面を写影させることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項２】
前記照明器は、一方の端縁全周が前記円錐台面に当接して配置された前記検査対象物の前記照明器に対向する前記主面と前記外周面とを直接照明することを特徴とする請求項１に記載の外観検査用装置。
【請求項３】
円柱面状とされた内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて外径が大きくなる円錐台面が形成された基台を備え、
前記基台の前記円錐台面が形成された部分に、前記内周面により構成される内孔を挿入して配置された前記検査対象物の前記内周面を前記円錐台面に写影させることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項４】
前記円錐台面は、前記検査対象物の一方の内端縁全周によって当接されることを特徴とする請求項３に記載の外観検査用装置。
【請求項５】
円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて内径が小さくなる第１の円錐台面が形成され、前記第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、
前記第１の基台の前記孔において、前記第１の円錐台面と同心軸状であって、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台を備え、
前記第１及び前記第２の円錐台面は、前記中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする外観検査用装置。
【請求項６】
前記第１の基台と前記第２の基台とを、前記中心軸線に沿って相対的に移動させる基台移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の外観検査用装置。
【請求項７】
前記第１の円錐台面及び前記第２の円錐台面はともに上方を向いており、
前記基台移動手段は、前記第２の基台を前記第１の基台に対して上下させて、検査対象物を前記第１の円錐台面上に位置決めすることを特徴とする請求項６に記載の外観検査用装置。
【請求項８】
前記第１の基台に対向するように配置され、前記第１及び第２の円錐台面と同心軸状となるように配置された円環状の照明器と、
前記照明器の姿勢を維持させつつ、前記第１及び第２の基台と前記照明器とを相対的に移動させる照明器移動手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の外観検査用装置。
【請求項９】
複数の前記第１の基台が円周上に配列されて構成された第１のテーブル板と、
前記第１のテーブル板の下方に配置され、複数の前記第２の基台が、円周上に配列されて固定された第２のテーブル板とを備え、
前記第１のテーブル板と前記第２のテーブル板とは同心軸状に配置され、且つ、前記複数の前記第１の円錐台面が配列された円周と前記複数の前記第２の円錐台面が配列された円周は同じ大きさであり、
さらに、前記第１のテーブル板を前記第２のテーブル板に対して相対的に回転させる回転手段を備え、
前記基台移動手段は、前記第２のテーブル板を前記第１のテーブル板に対して相対的に上下させることを特徴とする請求項６又は７のいずれか一項に記載の外観検査用装置。
【請求項１０】
円柱面状とされた外周面及び内周面を有する検査対象物の外観検査を行うための外観検査用装置であって、
一方端から他方端にかけて内径が小さくなっており、検査対象物の一方の外端縁全周を当接するための第１の円錐台面が形成され、前記第１の円錐台面の中心軸線に沿って孔が形成された第１の基台と、
前記第１の基台の前記孔において前記第１の円錐台面と同心軸状に配置され、前記検査対象物の一方の内端縁全周を当接するため、一方端から他方端にかけて外径が大きくなる第２の円錐台面が形成された第２の基台と、を備え、
前記第１及び前記第２の円錐台面は、前記中心軸線上において同じ方向を向いていることを特徴とする外観検査用装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３２７１（Ｐ２００６−３２７１Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８１４９７（Ｐ２００４−１８１４９７）
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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