成形品外観検査装置及び成形品検査方法
【課題】略方形環状の成形品に対してバリや欠け等の欠陥検査を行うのに適した技術を提供すること。
【解決手段】所定の基準ラインＸ、Ｙに沿って、複数箇所で、外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）を取得し、これらと予め設定された基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）とを比較している。そして、外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）が、外周側の基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）の半分であるとかどうかを判定し、その判定結果に基づいて成形品１が部分的に途切れているか否かを判定しているため、成形品１の途切れによる形状不良について、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【解決手段】所定の基準ラインＸ、Ｙに沿って、複数箇所で、外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）を取得し、これらと予め設定された基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）とを比較している。そして、外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）が、外周側の基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）の半分であるとかどうかを判定し、その判定結果に基づいて成形品１が部分的に途切れているか否かを判定しているため、成形品１の途切れによる形状不良について、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型成形された成形品の外観を検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円形状に形成されているゴムシールのバリや欠けを検査する技術として、そのゴムシールを、一方向に配列した複数の画素領域の集合として検出し、画素領域毎の濃度加算値から一次差分を算出し、この一次差分から二次差分を算出し、この二次差分に基づいてバリや欠け等を検出する技術がある。
【０００３】
このような技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２９９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、基本的には、ゴムシールの円周形状に対応して各画素領域の濃度加算値が変化するという特性を利用して、バリや欠け等を検出しようとするものである。
【０００６】
このため、円状の外観形状を有する対象物に対する検査であることが前提となっており、例えば、略方形環状の外観形状を有する成形品に対するバリや欠け等の検出方法としては、不適なものとなっている。
【０００７】
そこで、この発明は、略方形環状の成形品に対してバリや欠け等の欠陥検査を行うのに適した技術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】
【０００８】
この発明の第１の態様は、略方形環状の成形品を検査する成形品外観検査装置であって、前記成形品を撮像する撮像手段と、前記撮像された画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出するエッジ抽出手段と、前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得するエッジ間距離取得手段と、前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する比較判定手段と、を備えたものである。
【０００９】
この場合に、前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離を、前記エッジ間距離として取得し、前記比較判定手段は、前記外周側エッジ間距離と途切れ判定用外周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品が部分的に途切れているか否かを判定するとよい。
【００１０】
また、前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離と、前記成形品の内周側のエッジ画像に基づく内周側エッジ間距離とのうち少なくとも一方を、前記エッジ間距離として取得し、前記比較判定手段は、外周側エッジ間距離と内周側エッジ間距離のうち少なくとも一方と、変形度判定用外周側基準値又は変形度判定用内周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の変形度を判定してもよい。
【００１１】
さらに、前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出して、前記成形品が存在する面積値を取得する面積値取得手段をさらに備え、前記比較判定手段は、さらに、前記面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定してもよい。
【００１２】
また、前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出する画像抽出手段を備え、前記比較判定手段は、さらに、前記成形品の輪郭に沿うように設定された検査ラインにおける、前記抽出画像の画素の存否に基づいて、前記成形品の形状良否を判定してもよい。
【００１３】
また、この発明の第２の態様は、略方形環状の成形品を検査する成形品検査方法であって、（ａ）前記成形品の撮像画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出する工程と、（ｂ）前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得する工程と、（ｃ）前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の第１の態様によると、抽出されたエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインに沿って、複数箇所で、エッジ間距離を取得し、この各エッジ間距離を、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定しているため、略方形環状の成形品に欠けや変形等が生じていると、その部分でのエッジ間距離が基準値と大きく異なるので、その形状欠陥を検出することができる。このため、略方形環状の成形品に対して的確に欠けや変形等の形状欠陥検査を行うことができる。
【００１５】
また、この場合に、比較判定手段は、前記外周側エッジ間距離と前記外周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品が部分的に途切れているか否かを判定することができ、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【００１６】
また、比較判定手段は、外周側エッジ間距離と内周側エッジ間距離のうち少なくとも一方と、変形度判定用外周側基準値又は変形度判定用内周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の変形度を判定することもでき、成形品の変形等による形状不良について、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【００１７】
さらに、比較判定手段が、前記面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定すると、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【００１８】
また、比較判定手段は、さらに、前記成形品の輪郭に沿うように設定された検査ラインにおける、前記抽出画像の画素の存否に基づいて、前記成形品の形状良否を判定することで、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【００１９】
この発明の第２の態様によると、抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得し、この各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定しているため、略方形環状の成形品にバリや欠け等が生じていると、その部分でのエッジ間距離が基準値と大きく異なるので、その形状欠陥を検出することができる。このため、略方形環状の成形品に対して的確にバリや欠け等の形状欠陥検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態に係る成形品外観検査装置が適用された成型検査装置について説明する。
【００２１】
まず、成型対象となる成形品の一例について説明しておく。図１は成形品を示す斜視図であり、図２は同成形品を金型成型する途中工程を示す断面図である。
【００２２】
この成形品１は、ゴムや樹脂等により成型される環状の成形品である。ここでは、成形品１は、ゴムにより略方形環状（ここでは所定方向に長い略長方形環状）に成型されている。そして、成形品１の内周面には、その周方向に沿って２つの環状溝２が形成されると共に、成形品１の外周面には、その周方向に沿って突出する膨出突起部３が形成されている。この成形品１は、例えば、コネクタ嵌合部の内周部或は外周部に配設されて、コネクタ嵌合部への水の侵入等を防止する部品、即ち、防水コネクタ用のゴム栓として用いられる。
【００２３】
上記成形品１は、上金型２２と下金型２４との間に挟込まれる中金型２６を用いて成型される。
【００２４】
すなわち、略板状の中金型２６に、上記成形品１の外周側面に対応する内周面形状を有するキャビティ孔２６ｈが形成されている。このキャビティ孔２６ｈは、中金型２６の一方面側（上面側）及び他方面側（下面側）に開口しており、上金型２２及び下金型２４は、キャビティ孔２６ｈの上方開口及び下方開口をそれぞれ閉塞する。これら上金型２２及び下金型２４のうちの一方側（ここでは下金型２４）に、成形品１の内周側面に対応する外周面形状を有する中子２５が一体形成されている。
【００２５】
そして、上記中子２５をキャビティ孔２６ｈ内に配設するようにして、キャビティ孔２６ｈの上下開口を上金型２２及び下金型２４で閉塞した状態で、図示省略のランナー、ゲートを通じてキャビティ孔２６ｈ内に、溶融ゴムを充填する。そして、冷却、固化後、上金型２２及び下金型２４を除去すると、キャビティ孔２６ｈ内に成形品１が残る。これを中金型２６のキャビティ孔２６ｈから離型することで、成形品１が製造されることとなる。
【００２６】
本実施形態では、上記のような略方形環状の成形品１を対象とする外観検査装置が、下記の成型検査装置に一体的に組込まれた形態で説明する。
【００２７】
図３は成型検査装置の全体側面の概略構成を示す説明図であり、図４は成型検査装置の全体平面の概略構成を示す説明図である。
【００２８】
まず、この成型検査装置が、成形品１を成型して排出するための基本的構成及び動作について説明する。この成型検査装置は、成形品１を金型成型するための成形機１０と、成形機１０で成型された成形品１を成形品受排出機５０に中継受渡しするための成形品中継受渡機３０と、脱型された成形品１を受取って排出するための成形品受排出機５０とを備えている。
【００２９】
成形機１０は、上金型２２と、下金型２４と、これらの間に挟込まれる中金型２６とを備えている。
【００３０】
図５は、中金型２６を示す平面図である。この中金型２６は、所定厚みを有する略方形板状の金属部材とされている。この中金型２６の中央部の略円形領域内に、上述した形状のキャビティ孔２６ｈ（図２参照）が、複数適宜配列にて形成されている。
【００３１】
図３及び図４に戻って、この中金型２６は、下金型２４と共に、金型水平駆動機構１２によって、上金型２２下方の成型位置（図３で右側に移動した位置）と、成形品中継受渡機３０側の受渡し位置（図３で左側に移動した位置）との間で、移動自在とされている。
【００３２】
また、上金型２２は、図示省略の金型昇降駆動機構によって昇降自在とされている。
【００３３】
そして、下金型２４及び中金型２６が、成型位置に位置する状態で、上金型２２が下降することで、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上下開口が上金型２２及び下金型２４で閉じられる。この状態で、各キャビティ孔２６ｈ内に溶融ゴムが充填される。
【００３４】
さらに、ゴムの冷却、固化後、上金型２２が上方に移動し、この後、下金型２４及び中金型２６が受渡し位置に移動して、中金型２６が成形品中継受渡機３０側に受渡される。
【００３５】
成形品中継受渡機３０は、上記中金型２６を受取って略水平姿勢に保持する金型受台３２と、この金型受台３２を昇降移動させるための金型受台昇降機構３４と、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈから成形品１を脱型させるための脱型ノズル機構３６とを有している。
【００３６】
金型受台３２は、中金型２６の両側部を挟持可能な一対の挟持部３２ａを有している。また、金型受台昇降機構３４は、エアシリンダ等のアクチュエータの駆動により、金型受台３２を、金型受位置と、金型検査位置と、脱型位置との間で昇降駆動させるように構成されている。
【００３７】
すなわち、金型受台３２を最下方位置の金型受位置に配設した状態で、中金型２６が下金型２４と共に、受渡し位置に移動する。すると、金型受台３２の一対の挟持部３２ａが中金型２６の両側部を挟持して該中金型２６を受取る。そして、中金型２６を上昇させることで、中金型２６と下金型２４とが分離する。
【００３８】
この後、金型受台３２を、上下方向中位置の金型検査位置に上昇移動させて一定時間停止させる。この状態で、後述するようにして、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈにおける各成形品１の撮像が行われる。
【００３９】
さらに、金型受台３２を、最上方位置の脱型位置に上昇移動させる。そして、この位置で、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈから成形品１が脱型される。
【００４０】
脱型ノズル機構３６は、エアを噴出するエアノズル３７と、このエアノズル３７を水平移動させるノズル水平移動機構３８とを備えている。
【００４１】
エアノズル３７は、図示省略のエア供給源からのエアを、キャビティ孔２６ｈから成形品１を離型させることができる程度の圧力で噴出する。ノズル水平移動機構３８は、ＸＹロボット等によって構成されており、脱型位置における中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上方を順次通過するように、エアノズル３７を水平移動させる。
【００４２】
そして、エアノズル３７が各キャビティ孔２６ｈの上方を通過する際、各キャビティ孔２６ｈ内にその上方から下方に向けて離型用のエアが吹付けられ、このエア圧を受けて各キャビティ孔２６ｈ内から成形品１が離型される構成となっている。
【００４３】
成形品受排出機５０は、成形品受部５２と、成形品受部５２を移動させる受部移動手段としての受部移動機構６０とを備えている。
【００４４】
成形品受部５２は、上記中金型２６より脱型される成形品１を一定姿勢で受取り可能に構成されている。この成形品受部５２についてのより具体的な構成については、後述する。
【００４５】
受部移動機構６０は、成形品受部５２を、上記中金型２６から成形品１を受取る受位置（図３で右側の位置）と、不良な成形品１を排出する不良品排出位置（図３で真ん中の位置）、良好な成形品１を排出する良品排出位置（図３で左側の位置）との間で、水平移動させる。
【００４６】
すなわち、受部移動機構６０は、底板部６１の両側部に一対の側板部６２が立設された可動フレーム部６３を有している（図６及び図７参照）。この可動フレーム部６３は、レール６４を介して、装置筐体１８上に水平移動自在に支持されると共に、モータ６４ａ、ねじ軸６４ｂ及びナット部６４ｃを有するボールねじ機構によって水平駆動されるようになっている。すなわち、装置筐体１８側にモータ６４ａが固設されると共に、このモータ６４ａの回転軸にねじ軸６４ｂが連結されている。また、ナット部６４ｃがねじ軸６４ｂに螺合された状態で、可動フレーム部６３の底面に固設されている。そして、モータ６４ａの正転方向或は逆転方向の回転によって、ナット部６４ｃがねじ軸６４ｂに沿って螺合しつつ移動し、これにより、可動フレーム部６３が水平移動するようになっている。
【００４７】
また、本成形品受排出機５０は、不良品排出機構８２を備えている。不良品排出機構８２は、例えば、各成形品１を一つだけ把持可能な把持部と、該把持部を移動させるロボット等の組合わせにより構成されている。この不良品排出機構８２は、上記不良品排出位置に配設された受部５２上の各成形品１のうち、後述する良否判定手段７８により不良品と判定されたものを、一つずつ把持して、不良品回収部８２ａに排出する。
【００４８】
さらに、成形品受排出機５０は、良品排出機構８４を有している。良品排出機構８４は、例えば、成形品受部５２上の各成形品１を寄せ集めて排出する略Ｕ字枠状の排出フレーム８４ａと、成形品受部５２上で該排出フレーム８４ａを移動させる移動手段等との組合わせにより構成される。そして、良品排出機構８４は、良品排出位置に配設された成形品受部５２上に残る良品の成形品１を、押出すようにして外部の良品回収部８５ａに排出可能に構成されている。また、多数個排出時の製品のかさばりをなくすために上記排出フレーム８４ａにエアーによる吹飛ばし機構を付加している。
【００４９】
本成型検査装置の全体構成は上記のようになっており、次に、第１撮像ユニット４０にて成形品１を撮像するための構成について詳述する。
【００５０】
第１撮像ユニット４０は、上記成形品受排出機５０に一体的に組付けられた形態とされている。図６は、第１撮像ユニット４０が組付けられた成形品受排出機５０を示す一部断面側面図であり、図７は同成形品受排出機５０を示す平面図である。
【００５１】
この第１撮像ユニット４０は、第１撮像手段としての第１撮像カメラ４２を備えている。この第１撮像カメラ４２は、中金型２６の上方撮像位置（他方面側位置、図６では実線で示す上側の位置）と、中金型２６の下方撮像位置（下方面側位置、図６では２点鎖線で示す下側の位置）との間で、移動自在に配設されている。そして、第１撮像カメラ４２は、上方撮像位置で、第１上反射部４３ａによる光反射を利用して、中金型２６の上面側からキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の成形品１を撮像すると共に、下方撮像位置で、第１下反射部４３ｂによる光反射を利用して、中金型２６の下面側からキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の成形品１を撮像する構成となっている。
【００５２】
より具体的には、成形品受排出機５０の可動フレーム部６３の前端部（成形品中継受渡機３０側の端部）は、上下二股状に分れる突出支持部６３ａ，６３ｂを有しており、その突出支持部６３ａ，６３ｂ間に中金型２６を略水平姿勢で挿通配置可能な程度の空間が形成されている。
【００５３】
また、上側の突出支持部６３ａの先端部内に、第１上反射部４３ａ及び第１上照明部４４ａが設けられると共に、下側の突出支持部６３ｂの先端部内に、第１下反射部４３ｂ及び第１下照明部４４ｂが設けられている。
【００５４】
上記第１上照明部４４ａは、発光ダイオード等の発光源を有しており、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間に配設される中金型２６の上面を照し出すように構成されている。また、第１上反射部４３ａは、プリズムや一般的な反射鏡等により構成されており、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間に配設される中金型２６上面側からの光を反射して、上方撮像位置における第１撮像カメラ４２に向けて導く導光手段として機能する。
【００５５】
また、第１下照明部４４ｂは、上記第１上照明部４４ａと同様構成により、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間における中金型２６の上面を照し出すように構成されている。また、第１下反射部４３ｂは、上記第１上反射部４３ａと同様構成により、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間における中金型２６の下面からの光を反射して、下方撮像位置における第１撮像カメラ４２に向けて導く導光手段として機能する。
【００５６】
第１撮像カメラ４２は、可動フレーム部６３の後端部（成形品中継受渡機３０から遠い方の端部）内で、昇降ガイドレール６２ａを介して昇降自在に支持されている。そして、エアシリンダ等のカメラ昇降駆動部６２ｂにより、上方撮像位置と下方撮像位置との間で昇降駆動されるように構成されている。
【００５７】
この第１撮像カメラ４２としては、撮像画像を映像信号として出力するＣＣＤカメラ等が用いられる。本実施形態では、第１撮像カメラとして、一次元の画像を映像信号として出力するラインセンサ（リニアセンサともいう）を用いている。勿論、２次元撮像カメラを用いてもよい。
【００５８】
本実施形態では、第１撮像ユニット４０による成形品１の撮像は、次のようにして行われる。
【００５９】
すなわち、図８（ａ）に示すように、中金型２６が金型受台３２によって金型検査位置に保持され、かつ、第１撮像カメラ４２が上方撮像位置に配設された状態で、可動フレーム部６３を成形品中継受渡機３０側に移動させる。
【００６０】
そして、図８（ｂ）に示すように、中金型２６が突出支持部６３ａ，６３ｂ間に配設されて、第１上反射部４３ａ及び第１上照明部４４ａが中金型２６の上方を通過することで、次のようにして、中金型２６の上面側の２次元画像が得られる。
【００６１】
すなわち、図８（ｂ）に示す状態で、第１上照明部４４ａからの照明光が中金型２６の上面側を照らし出すと共に、中金型２６の上面側からの光が、第１上反射部４３ａで反射されて、第１撮像カメラ４２に導かれる。これにより、中金型２６の上面側の一次元的な画像が得られる。そして、可動フレーム部６３の移動により、第１上反射部４３ａが中金型２６の上方を走査することによって、中金型２６の上面側の連続的な一次元的な画像が得られ、これに基づいて、中金型２６の上面側の２次元画像、即ち、中金型２６のキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の各成形品１の上方からの画像が得られる。
【００６２】
次に、図８（ｃ）に示すように、第１上反射部４３ａが中金型２６の上方全体を通過するまで、可動フレーム部６３を移動させた状態で、一転停止させる。そして、第１撮像カメラ４２を下方撮像位置に下降させる。
【００６３】
この後、図８（ｄ）に示すように、可動フレーム部６３を、成形品中継受渡機３０から遠ざかる方向に移動させる。すると、第１下照明部４４ｂ及び第１下反射部４３ｂが中金型２６の下方を通る段階で、第１下照明部４４ｂからの照明光が中金型２６の下面側を照らし出すと共に、中金型２６の下面側からの光が、第１下反射部４３ｂで反射されて、第１撮像カメラ４２に導かれる。これにより、上記と同様にして、中金型２６の下面側の２次元画像、即ち、中金型２６のキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の各成形品１の下方からの画像が得られる。
【００６４】
最後に、図８（ｅ）に示すように、可動フレーム部６３が元の位置に戻るまで移動することで、中金型２６の上下面側の撮像が終了する。この撮像画像に基づいて、良否判定手段７８において、各成形品１の良否検査が行われる。
【００６５】
これらの構成により、単一の第１撮像ユニット４０により、中金型２６の上下両方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１を撮像して検査することができ、より低コストでより精度の高い検査を行うことができることになる。
【００６６】
特に、第１上反射部４３ａ及び第１下反射部４３ｂを利用して、第１撮像カメラ４２を中金型２６の外周側で直線的に昇降させる構成としているため、第１撮像カメラ４２の昇降移動用の構成をコンパクトかつ簡易なものとすることができるという利点もある。
【００６７】
成形品受排出機５０は、中金型２６より脱型される成形品１を一定姿勢で受ける成形品受部５２を有している。
【００６８】
上記成形品中継受渡機３０の脱型ノズル機構３６と、上記成形品受部５２とで、キャビティ孔２６ｈを有する中金型２６から環状の成形品１を脱型して受取るための脱型受取装置が構成される。
【００６９】
すなわち、脱型受取装置は、最小限の構成要素として、エア吹付手段としてのエアノズル３７と、受ピン部５５とを備えており、エアノズル３７は脱型ノズル機構３６に組込まれており、受ピン部５５は成形品受部５２に組込まれた構成とされている。
【００７０】
脱型ノズル機構３６は、既述したように、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上方を順次通過するように、エアノズル３７を水平移動させて、中金型２６の上面側から各キャビティ孔２６ｈ内の成形品１に向けて脱型用のエアを吹付ける構成となっている。
【００７１】
図９は成形品受部５２を示す平面図であり、図１０は同成形品受部５２を示す一部断面側面図である。なお、図１０において、左半部は受ピン部５５が上方に突出した状態、右半部は受ピン部５５が下方に退避した状態を示している。
【００７２】
成形品受部５２は、下側から順番に、基本プレート部５３と、ピン支持プレート部５４と、受プレート部５６とが積層状に配設されてなる。
【００７３】
基本プレート部５３は、可動フレーム部６３の一端側上部に固設されている。この基本プレート部５３の中央部には、後述するピン支持プレート部５４や受プレート部５６の昇降支持・駆動機構と干渉しない程度の孔部が形成されている。
【００７４】
受プレート部５６は、円形受プレート部５７と、外周プレート部５８とを備えている。外周プレート部５８は、ガイドピン５８ａを介して、基本プレート部５３上で昇降自在に支持されており、エアシリンダ等のプレート昇降駆動部５８ｂによって昇降駆動されるように構成されている。
【００７５】
また、この外周プレート部５８には、略円形状の孔部５８ｈが形成されており、この孔部５８ｈを上方から塞ぐようにして、上方へ移動自在に円形受プレート部５７が配設されている。
【００７６】
この円形受プレート部５７のうち、中金型２６における各キャビティ孔２６ｈに対応するそれぞれの位置に、後に詳述する孔部５７ｈａ，５７ｈｂが形成されている（図１０，図１１参照）。
【００７７】
また、ピン支持プレート部５４は、上記円形受プレート部５７に対応する広がりを持つ板状部材に形成されており、その上面に上記各孔部５７ｈａに挿入可能な受ピン部５５が複数突出形成されている。
【００７８】
このピン支持プレート部５４は、ガイドピン５４ｂを介して、上記受プレート部５６に対して相対的に昇降自在に支持されている。また、エアシリンダ等のピン昇降駆動部５９の本体部５９ａがピン支持プレート部５４側に固設されると共に、その本体部５９ａより出退駆動するロッド部５９ｂが外周プレート部５８に連結固定されている。
【００７９】
そして、ロッド部５９ｂが進出した状態では、受ピン部５５が外周プレート部５８の下方へ所定距離離れたピン退避位置に配設される。この状態では、受ピン部５５は上記孔部５７ｈａの奥方へ退避した状態となっている（図１２参照）。
【００８０】
この状態から、ロッド部５９ｂが退避すると、まず、ピン支持プレート部５４が昇降移動する。そして、その途中で、円形受プレート部５７の下面に形成された突起部５７ｃがピン支持プレート部５４の上面に当接する。この後、ピン支持プレート部５４が継続して昇降移動することで、円形受プレート部５７も若干上方へ持上げられることになる。この状態では、受ピン部５５は、上記孔部５７ｈａの上方へ突出するようになる（図１１参照）。
【００８１】
成形品受部５２において脱型された各成形品１が受取られる要部構成について説明する。図１１は中金型２６から脱型された成形品１が受ピン部５５に受取られる途中状態を示す図であり、図１２は成形品１が円形受プレート部５７上に載置された状態を示す図である。
【００８２】
すなわち、ピン支持プレート部５４のうち、中金型２６における各キャビティ孔２６ｈに対応するそれぞれの位置に、一対の受ピン部５５が突出形成されている。
【００８３】
各一対の受ピン部５５は、各キャビティ孔２６ｈ内における環状の成形品１内に挿入されて、脱型される成形品１を受取る構成となっている。
【００８４】
より具体的には、各受ピン部５５は、円棒状のピン本体部５５ａの先端部に、先端方向に向けて順次細くなる先細端部５５ｂが形成された構成とされている。
【００８５】
一対のピン本体部５５ａ間の外側幅寸法は、成形品１の長手方向における内径寸法と略同一に設定されている。そして、一対の受ピン部５５を環状の成形品１内に挿通させるようにして、該環状の成形品１をその内周側から少なくとも２カ所で支持する。より具体的には、一対のピン本体部５５ａを環状の成形品１の内周部に少なくとも２カ所で接触させるようにして、成形品１を支持する。これにより、脱型された成形品１を一定姿勢かつ一定位置で受取ることができるようになっている。
【００８６】
また、ピン昇降駆動部５９の駆動により、各受ピン部５５を孔部５７ｈａの上方へ突出させた状態では、ピン本体部５５ａはキャビティ孔２６ｈ内に入り込まず、先細端部５５ｂの先端部だけが部分的にキャビティ孔２６ｈ内の環状の成形品１内に入り込むようになっている。そして、キャビティ孔２６ｈから脱型される成形品１を受ピン部５５が受取る状態で、受ピン部５５の先細端部５５ｂとキャビティ孔２６ｈとの間に、成形品１が脱型でき、かつ、成形品１が表裏反転しない程度の空間が形成されている。これにより、後に詳述するように、脱型される成形品１の表裏反転を防止しつつ、一対の受ピン部５５が脱型される成形品を受取ることができるようになっている。
【００８７】
なお、受ピン部５５は、単独で成形品１を支持する構成であってもよいし、また、３つ以上設けて成形品１を支持する構成であってもよい。
【００８８】
なお、このピン支持プレート部５４における各一対の受ピン部５５間の位置、即ち、キャビティ孔２６ｈに対応する位置には、エア抜き孔５４ｈが形成されている。
【００８９】
また、円形受プレート部５７のうち、中金型２６における各キャビティ孔２６ｈに対応するそれぞれの位置に、上記各一対の受ピン部５５を挿通可能な一対の孔部５７ｈａが形成されると共に、その各一対の孔部５７ｈａ間に、エア抜き用の孔部５７ｈｂが形成されている。
【００９０】
上述した構成により、中金型２６から脱型された成形品１が受ピン部５５に受取られる動作を説明すると、次のようになる。
【００９１】
まず、キャビティ孔２６ｈ内に成形品１を有する中金型２６が、金型受台３２に保持されて、金型受台昇降機構３４により脱型位置に上昇した状態で（図３で最も上方位置）、成形品受部５２が中金型２６の下方位置に移動する。そして、この状態で、プレート昇降駆動部５８ｂの駆動により外周プレート部５８が上昇すると共に、ピン昇降駆動部５９の駆動によりピン支持プレート部５４も上昇する。
【００９２】
これにより、図１１に示すように、円形受プレート部５７が中金型２６の下方に、成形品１を載置可能な程度の間隔をあけて配設される。また、各一対の受ピン部５５が、各一対の孔部５７ｈａ内に挿通されると共に、各一対の受ピン部５５の先端部が各キャビティ孔２６ｈ内に入り込んだ状態となる。
【００９３】
この状態で、脱型ノズル機構３６のエアノズル３７が、ノズル水平移動機構３８の駆動により、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上方を順次通過するように移動する。そして、エアノズル３７から噴出されるエアが、所定のキャビティ孔２６ｈ内の成形品１に吹付けられると、そのエア圧力を受けて成形品１がキャビティ孔２６ｈから離型する。
【００９４】
すると、一対の受ピン部５５が成形品１内に挿入されつつ、成形品１が円形受プレート部５７上に移動する。このようにして、成形品１が一定位置かつ一定姿勢で受ピン部５５に受取られる。
【００９５】
ここで、成形品１がキャビティ孔２６ｈから脱型される動作をより詳細に説明しておく。図１３は、成形品１がキャビティ孔２６ｈから脱型される状態を説明するための図である。
【００９６】
すなわち、中金型２６の上方にあるエアノズル３７からのエアを、キャビティ孔２６ｈ内の成形品１に吹付ける。すると、まず、図１３に実線で示すように、エアが成形品１の上端部にあたって、当該上端部を内向きに捲れるように押下げる。これにより、図１３に１点鎖線で示すように、成形品１の外周面のうちの上側部分が、キャビティ孔２６ｈの内周面から型離れし、その内周側に押込まれるようになる。その途中で、成形品１の上端部が、受ピン部５５の先細端部５５ｂに当接する。これにより、成形品１の下端部がキャビティ孔２６ｈの内周面に密着したままの状態で、その下端部だけが下方に押込まれるのを防止できる。
【００９７】
そして、上記エアにより、成形品１の外周面の全体がキャビティ孔２６ｈの内周面から型離れし、成形品１がキャビティ孔２６ｈから脱型される。この後、図１３に２点鎖線で示すように、成形品１は、表裏反転しない状態で、キャビティ孔２６ｈの内周面と受ピン部５５の外周面との間の空間を通って、キャビティ孔２６ｈの下方に移動する。
【００９８】
ちなみに、比較例として、図１４に、受ピン部５５が無い状態で、成形品１が脱型される状態を示しておく。
【００９９】
同図に示すように、エアを、上方からキャビティ孔２６ｈ内の成形品１に吹付けると、図１４に実線で示すように、エアが成形品１の上端部にあたって、当該上端部を下方に押下げる。これにより、図１４に１点鎖線で示すように、成形品１の外周面のうちの上側部分が、キャビティ孔２６ｈの内周面から捲れるように型離れし、その内周側に押込まれるようになる。さらに、続いてエアが上方から成形品１に吹付けられると、成形品１の型離れの具合によっては、成形品１の外周面の下端部がキャビティ孔２６ｈの内周面に密着したままの状態で、エアが成形品１の上端部を下方内側に押込む。そうすると、図１４に２点鎖線で示すように、成形品１が、部分的に或は全体的に表裏反転してひっくり返ってしまうことになる。
【０１００】
そこで、図１３に示すように、受ピン部５５で環状の成形品１の表裏反転を防止するのである。この場合に、キャビティ孔２６ｈと受ピン部５５との間に形成される空間としては、例えば、先細端部５５ｂとキャビティ孔２６ｈとの間の最小幅寸法Ｗを、成形品１の厚み寸法Ｔよりも大きくし、かつ、成形品１の上下長さ寸法よりも小さくすることが好ましい。最小幅寸法Ｗを、成形品１の厚み寸法Ｔよりも大きくすることで、成形品１が先細端部５５ｂとキャビティ孔２６ｈとの間を通って容易に脱型して下方へ移動できるからである。また、最小幅寸法Ｗを成形品１の上下長さ寸法Ｌよりも小さくすることで、例えば、脱型途中で、成形品１の上側が内側に捲れるようにして変形しようとしても、その上部が先細端部５５ｂの外面に当接して、その表裏反転が防止されるからである。
【０１０１】
もっとも、上記空間は、成形品１の表裏反転を防止しつつ、円滑な脱型が行われる程度となるように、成形品１の形状、大きさ、材質等に応じて、適宜調整、設定される。
【０１０２】
また、受ピン部５５が脱型される成形品１を受取る状態では、中金型２６と円形受プレート部５７とは、成形品１の上下長さ寸法よりも大きな間隔があく程度に離間している。そして、成形品１が、円形受プレート部５７上に移動した後の状態でも、成形品１と中金型２６との間にエアの逃げ路となる十分な隙間が設けられるようになっている。
【０１０３】
このため、脱型用のエアは、円形受プレート部５７と中金型２６間の空間と、孔部５７ｈａからエア抜き孔５４ｈを経由した流路のそれぞれを通って、外部に流れていく。なお、エアの外部への流路は、上記のうちいずれか一方だけであってもよい。
【０１０４】
上記のようにして、成形品１が脱型されて円形受プレート部５７上に移載された後、プレート昇降駆動部５８ｂの駆動により外周プレート部５８が下降すると共に、ピン昇降駆動部５９の駆動によりピン支持プレート部５４を下降させる。すると、図１２に示すように、各一対の受ピン部５５が各孔部５７ｈａの下側に退避移動する。これにより、各成形品１が、一対の受ピン部５５により受取られた一定姿勢のままで、かつ、一定位置に整列された状態で、円形受プレート部５７上に移載されることになる。
【０１０５】
本実施形態では、受ピン部５５が環状の成形品１をその内側から支持して一定姿勢で受取っているため、成形品１の外周部の形状認識を精度よく行うことができるという利点がある。
【０１０６】
第２撮像ユニット７０は、図３及び図１５に示すように、上記成形品受部５２が成形品１を受取る受位置から成形品１を排出する位置（ここでは不良な成形品１を排出する不良品排出位置）に移動する途中で、上記成形品受部５２で保持された各成形品１を撮像する第２撮像手段としての第２撮像カメラ７２を有している。
【０１０７】
より具体的には、この第２撮像ユニット７０は、第２撮像カメラ７２と第２反射部７４と第２照明部７５とを有している。
【０１０８】
上記第２照明部７５は、発光ダイオード等の発光源を有しており、成形品受部５２が受位置から不良品排出位置に移動する経路の途中上に配設されている。そして、当該経路の移動途中で、成形品受部５２上の各成形品を照し出す構成となっている。
【０１０９】
また、第２反射部は、プリズムや一般的な反射鏡等により構成されており、前記第２照明部７５の上方位置に配設されている。そして、成形品受部５２が前記経路を移動する途中で、その上に載置された各成形品１からの光を反射して、第２撮像カメラ７２に導くように構成されている。
【０１１０】
第２撮像カメラ７２は、装置筐体１８の上方位置に図示省略のブラケットを介して固設されている。この第２撮像カメラ７２としては、上記第１撮像カメラ４２と同様に、ＣＣＤカメラ等、特に本実施形態では、ラインセンサを用いている。勿論、２次元撮像カメラを用いてもよい。
【０１１１】
そして、本実施形態では、第２撮像ユニット７０による成形品１の撮像は次のようにして行われる。
【０１１２】
すなわち、各成形品１が中金型２６から脱型されて成形品受部５２に載置された状態で、可動フレーム部６３の移動により、成形品受部５２を受位置から不良品排出位置に移動させる。
【０１１３】
そして、図１５に示すように、成形品受部５２が第２反射部７４及び第２照明部７５の下方位置を通ると、第２照明部７５からの照明光が成形品受部５２上の各成形品１を照らし出すと共に、その各成形品１からの光が第２反射部７４で反射されて、第２撮像カメラ７２に導かれる。これにより、中金型２６の上面側の一次元的な画像が得られる。そして、成形品受部５２の移動に伴い、第２反射部７４が成形品受部５２の上方を走査することによって、成形品受部５２上の連続的な一次元的な画像が得られ、これに基づいて、成形品受部５２の上面側の２次元画像、即ち、脱型後の各成形品１の上方からの画像が得られる。そして、この撮像画像に基づいて、良否判定手段７８において各成形品１の良否検査や個数検査が行われる。
【０１１４】
なお、図１６に示すように、第１撮像カメラ４２が上方撮像位置に配設された状態で、中金型２６の上面に焦点を合わせて、成形品１の上端部を撮像するのが好ましく（Ｖ１参照）、また、第１撮像カメラ４２が下方撮像位置に配設された状態では、中金型の下面に焦点を合わせて、成形品１の下端部を撮像するのが好ましい（Ｖ２参照）。そして、上記第２撮像ユニット７０は、成形品１のうち上記第１撮像ユニット４０で撮像できなかった部分、例えば、成形品１のうちキャビティ孔２６ｈ内に入り込んでいた部分（例えば、成形品１の外側面の上下中間部）等に焦点を合わせて撮像を行うとよい（Ｖ３参照）。もっとも、この例に限られず、成形品１のどの部分に焦点を合わせて撮像を行ってもよい。
【０１１５】
図１７は、本成型検査装置の全体ブロック図である。同図に示すように、この成型検査装置は、制御部７６を備えており、この制御部７６により、金型成型、脱型、成形品の収集等の全体動作制御がなされる。
【０１１６】
また、この成型検査装置は、第１撮像ユニット４０及び第２撮像ユニット７０からの撮像画像データに基づいて、成形品１の形状良否判定を行う良否判定手段７８を備えている。この良否判定手段７８の判定結果に基づいて、上記制御部７６は、不良品排出制御等を行う。
【０１１７】
本実施形態では、撮像手段としての第１撮像カメラ４２及び第２撮像カメラ７２と、良否判定手段７８とで、成形品外観検査装置が構成されている。
【０１１８】
良否判定手段７８は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータによって構成されている。図１８は、良否判定手段７８としてパーソナルコンピュータを用いた場合における、成形品外観検査装置のブロック図を示している。
【０１１９】
同図に示すように、良否判定手段７８としてのパーソナルコンピュータは、バス７８ａに接続されたＣＰＵ７８ｂやメモリ７８ｃ等を備えている。また、上記第１撮像カメラ４２及び第２撮像カメラ７２は、画像キャプチャーボード等のインターフェースボード７８ｄを介して上記バス７８ａに接続されている。そして、本良否判定手段７８は、予め格納されたソフトウエアプログラムを読込んで、上記第１撮像カメラ４２及び第２撮像カメラ７２の撮像画像データに基づいて、後述する図２０に示す各外観検査処理を行う。
【０１２０】
上記のように構成された成形検査装置において、まず、その全体的な動作を中心に説明する。
【０１２１】
図１９は、本成型検査装置の動作のうち、中金型２６が成形品中継受渡機３０に受渡された後、成形品が排出されるまでの動作を中心に説明するためのフローチャートである。
【０１２２】
まず、成形機１０によって成形品１が金型成型された後、中金型２６が、成形機１０から取出され、成形品中継受渡機３０の金型受台３２に保持され、金型検査位置に配設される。
【０１２３】
この状態で、ステップＳ１に示すように、可動フレーム部６３の成形品中継受渡機３０側への移動により、第１撮像ユニット４０が前進移動しつつ、中金型２６の上面側から、当該中金型２６の各キャビティ孔２６ｈ内の成形品１が撮像される。
【０１２４】
この後、ステップＳ２において、第１撮像カメラ４２が下降する。
【０１２５】
そして、ステップＳ３において、可動フレーム部６３の成形品中継受渡機３０側から遠ざかる方向への移動により、第１撮像ユニット４０が後退移動しつつ、中金型２６の下面側から、当該中金型２６の各キャビティ孔２６ｈ内の成形品１が撮像される。
【０１２６】
この後、ステップＳ４において、中金型２６が脱型位置まで上昇する。そして、ステップＳ５において、可動フレーム部６３の前進移動により、成形品受部５２が前進して、中金型２６の下方位置へ移動する。
【０１２７】
この後、ステップＳ６において、各成形品１の脱型、成形品受部５２への移載がなされる。
【０１２８】
次に、ステップＳ７において、可動フレーム部６３の前進移動により、成形品受部５２が後退すると共に、その後退途中で、第２撮像ユニット７０により、成形品受部５２上における各成形品１がその上側から撮像される。
【０１２９】
そして、ステップＳ８では、第２撮像ユニット７０で撮像された画像データに基づいて、成形品受部５２上での成形品１の個数カウントを行い、そのカウント個数が、規定の成形品個数（中金型２６に形成されたキャビティ孔２６ｈの個数）であるか否かを判定する（脱型確認）。そして、カウント個数が規定数よりも少なく脱型残りがあると判断された場合には、ステップＳ１２に進んで、本成型検査装置を停止させる。この後、作業者が、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈ内等を目視で確認し、各キャビティ孔２６ｈ内に成形品１が残留している場合には、これを除去する。これにより、成形品１のキャビティ孔２６ｈ内残留によって引き起される不具合を未然に防止できる。
【０１３０】
一方、ステップＳ８において、カウント個数が規定数を満たしていると判断された場合には、ステップＳ９に進んで、第１撮像ユニット４０及び第２撮像ユニット７０で撮像された画像データに基づいて、各成形品１の外観形状検査を行う。なお、この際、第１撮像ユニットで撮像された画像データに基づく検査では、どの位置のキャビティ孔２６ｈで形状不良が生じたかを特定できる。
【０１３１】
そして、所定の成形品１が形状不良であると判定された場合には、ステップＳ１１に進んで、不良品排出機構８２により、当該不良品と判定された成形品１を外部に排出する。
【０１３２】
一方、ステップＳ９において、所定の成形品１に対する形状不良が検出されなかったとき、また、ステップＳ１１において不良品排出後、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、良品排出機構８４により、成形品受部５２上の各成形品１を、良品回収部８５ａに排出する。これにより、各成形品１が良品と不良品とに区別して排出される。
【０１３３】
次に、上記ステップＳ９において行われる外観検査、即ち、成形品外観検査装置の動作について説明する。図２０は、一連の外観検査工程を示すフローチャートである。
【０１３４】
まず、図２０に示す一連の外観検査が行われるのに先立って、次の前処理がなされる。すなわち、第１撮像カメラ４２からインターフェースボード７８ｄを介して得られた中金型２６の上面側からの成形品画像（上面画像）が、バス７８ａを通じてメモリ７８ｃに転送される。そして、この上面画像に対してイコライズ（平均化）処理等がなされ、続いて、２値化処理を経由して、個々の成形品１の領域部分とその背景（例えば、中金型２６の部分）とが分離されて、成形品１領域の画像が抽出される。
【０１３５】
そして、個々の成形品１に対応する抽出画像に対して、例えば、外周側のエッジ画素の座標を平均化する等して、各成形品１の抽出画像の重心Ｇが算出される。
【０１３６】
この後、図２０に示す一連の外観検査が行われる。図２０では、ステップＳ２１〜Ｓ２３でバリ、ねじれ検査を行い、ステップＳ２４〜Ｓ２６で欠肉、変形検査を行い、ステップＳ２７でゲート残り検査を行う。なお、ステップＳ２１〜Ｓ２７を実施する順序は、適宜変更できる。なお、以下では、一つの対象成形品１について説明するが、他の全ての成形品１に対しても同様の外観検査が行われる。
【０１３７】
まず、ステップＳ２１では、増面積検査を行う。すなわち、図２１に示すように、上記成形品１の抽出画像に基づいて、対象成形品１の面積値を取得する（図２１で斜め網模様を付した領域）。なお、この面積値は、例えば、画素数で表される。そして、この面積値を基準増面積値と比較し、面積値が基準増面積値よりも大きい場合に、形状不良と判定する。この基準増面積値は、例えば、良品である成形品１の面積値（以下、良品基準面積値）に、許容される増面積値を加算した値であり、良品の成形品１に基づいて予め決定される。
【０１３８】
例えば、図２２に示すように、対象成形品１の内周側や外周側に、バリ１Ｂａ，１Ｂｂが生じている場合、対象成形品１の抽出画像には、当該バリ１Ｂａ，１Ｂｂの部分が含まれる。従って、面積値は、図２２において、斜め網模様を付した領域（本来の成形品１の領域）分の面積値と、斜線を付した領域（バリ１Ｂａ，１Ｂｂの領域）分の面積値との和になる。
【０１３９】
そこで、取得された面積値が、所定の基準増面積値よりも大きい場合に、上述したようなバリ１Ｂａ，１Ｂｂによる外観形状不良を判定できる。
【０１４０】
なお、対象成形品１にねじれが生じていて、面積値が増加しているような場合にも、同様に、形状不良を判定できる。
【０１４１】
また、ステップＳ２２では、内周側検査ライン検査を行う。すなわち、図２２に示すように、対象成形品１の内周側の輪郭に沿うように検査ラインＬａが設定されている。より具体的には、対象成形品１の抽出画像内周側にある略方形環状輪郭の内側に、略方形環状の内周側検査ラインＬａが設定されている。そして、この内周側検査ラインＬａ上における成形品１の抽出画像の有効画素数を計測し、計測された画素数が予め設定された内周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定する。
【０１４２】
例えば、図２２に示すように、成形品１の内周側にバリ１Ｂａが生じている場合、当該バリ１Ｂａの領域が内周側検査ラインＬａ上を横切る。従って、内周側検査ラインＬａ上において、当該バリ１Ｂａによる有効画素が検出される。そして、その有効画素数が上記内周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定される。
【０１４３】
また、ステップＳ２３では、外周側検査ライン検査を行う。すなわち、図２２に示すように、対象成形品１の内周側の輪郭に沿うように検査ラインＬｂが設定されている。より具体的には、対象成形品１の抽出画像外周側にある略方形環状輪郭の外側に、略方形環状の外周側検査ラインＬｂが設定されている。そして、この外周側検査ラインＬｂ上における成形品１の抽出画像の有効画素数を計測し、計測された画素数が予め設定された外周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定する。
【０１４４】
例えば、図２２に示すように、成形品１の外周側にバリ１Ｂｂが生じている場合、当該バリ１Ｂｂの領域が外周側検査ラインＬｂ上を横切る。従って、外周側検査ラインＬｂ上において、当該バリ１Ｂｂによる有効画素が検出される。そして、その有効画素数が上記外周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定される。
【０１４５】
次に、ステップＳ２４では、減面積検査を行う。すなわち、上述したように成形品１の抽出画像に基づいて取得される面積値を、基準減面積値と比較し、面積値が基準減面積値よりも小さい場合に、形状不良と判定する。この基準減面積値は、例えば、上記良品基準面積値に、許容される減面積値を減算した値であり、良品の成形品１の面積値に基づいて予め設定される。
【０１４６】
例えば、対象成形品１に部分的な欠肉部分（ショートショット）が生じている場合、取得される面積値は、良品の場合の面積値よりも小さくなる。そこで、取得された面積値が所定の基準減面積値よりも小さい場合に、上述したような欠肉部分等による外観形状不良を判定できる。
【０１４７】
次のステップＳ２５では、途切れ検査を行う。すなわち、成形品１のエッジ画像を抽出し、このエッジ画像に基づいてエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）を取得し、このエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）と基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）との比較結果に基づいて、成形品１の形状良否を判定する。特に、成形品１の外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）を取得し、この外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）と、途切れ判定用の外周側基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）との比較結果に基づいて、成形品１が部分的に途切れているか否かを判定する。
【０１４８】
より具体的に説明すると、図２３に示すように、まず、成形品１の画像に基づいて、対象成形品１の輪郭に対応するエッジ画像を抽出する。
【０１４９】
そして、そのエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインＸ，Ｙに沿って、複数箇所でエッジ間距離を取得する。
【０１５０】
この基準ラインＸ，Ｙは、成形品１の少なくとも一組の対辺と略平行に伸びるように設定されたラインである。ここでは、成形品１の外周形状における長辺方向を基準ラインＸと設定し、これに直交する短辺方向を基準ラインＹと設定してある。
【０１５１】
また、エッジ間距離は、基準ラインＸ又はＹに略直交する方向におけるエッジ画素間の距離であり、例えば、エッジ画素間の画素数で表される。ここでは、成形品１の外周側のエッジ画像に基づいて、成形品１の外周側のエッジ画素間距離を取得している。
【０１５２】
本実施形態では、基準ラインＸに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｙ（ｎ），Ｙ（ｎ＋１），Ｙ（ｎ＋２），Ｙ（ｋ）・・・を、一定間隔毎に順次（例えば、左から右へ順次）取得している。また、基準ラインＹに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｘ（ｎ）・・Ｘ（ｋ）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、下から上へ順次）取得している。
【０１５３】
そして、上記各エッジ間距離・・Ｙ（ｎ），Ｙ（ｎ＋１），Ｙ（ｎ＋２），Ｙ（ｋ）・・・と、予め設定された基準値Ｙ（ｓ）とを比較する。また、上記各エッジ間距離・・Ｘ（ｎ）・・Ｘ（ｋ）・・を予め設定された基準値Ｘ（ｓ）と比較する。これらの基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）としては、例えば、対象となる成形品１の抽出画像において、前記求められた重心Ｇを挟むエッジ間距離Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）、或は、良品である成形品１に基づいて予め決定されたエッジ間距離等が採用される。また、前者の対象成形品１において求められたエッジ間距離Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）が、予め設定された基準範囲外である場合（例えば、重心Ｇを通るラインで欠肉が生じていたような場合）に、後者の良品の成形品１に基づくエッジ間距離を基準にするようにしてもよい。
【０１５４】
そして、上記比較の結果、各エッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）が上記基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）の所定割合値（例えば、半分）よりも小さいか否かを判別し、小さいと判別された数が予め設定された所定数よりも多かった場合に、欠肉等による外観形状不良を判定する。
【０１５５】
例えば、図２３に示すように、成形品１が部分的に欠肉していた場合には、その欠肉に対応する部分では、エッジ間距離Ｙ（ｋ）、Ｘ（ｋ）としては成形品１の厚み寸法分が取得され、非常に小さくなる。そこで、エッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）が、基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）の所定割合値（例えば半分）よりも小さいかどうかを判別することで、欠肉による外観形状不良を判定することができる。なお、基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）に対する所定割合値は、成形品１の形状等に応じて、途切れを判別できる程度の値が実験的、経験的に設定される。
【０１５６】
ステップＳ２６では、変形検査を行う。すなわち、成形品１のエッジ画像を抽出し、このエッジ画像に基づいて外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）を取得し、この外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）と、外周側の基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）、内周側の基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘｂ（ｓ）との比較結果に基づいて、成形品１の形状良否を判定する。特に、外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）の少なくとも一方と、変形度判定用の外周側基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）或は内周側基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘｂ（ｓ）とを比較し、その割合に基づいて対象成形品１の変形度、さらに、変形による不良判定を行う。
【０１５７】
より具体的に説明すると、図２４及び図２５に示すように、対象成形品１のエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインＸ，Ｙに沿って、複数箇所でエッジ間距離を取得する。
【０１５８】
この基準ラインＸ，Ｙは、ステップＳ２５で説明したのと同様に設定されている。
【０１５９】
また、エッジ間距離は、基準ラインＸ又はＹに略直交する方向におけるエッジ画素間の距離であり、ここでは、図２４に示すように、成形品１の外周側のエッジ画像に基づいて、成形品１の外周側のエッジ画素間距離を取得すると共に、図２５に示すように、成形品１の内周側のエッジ画像に基づいて、成形品１の内周側のエッジ画素間距離を取得する。
【０１６０】
すなわち、まず、外周側のエッジ間距離について、図２４に示すように、基準ラインＸに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｙａ（ｋ），Ｙａ（ｋ＋１）・・Ｙａ（ｎ）・・Ｙａ（ｍ），Ｙａ（ｍ＋１）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、左から右へ順次）取得している。また、基準ラインＹに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｘａ（ｎ）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、下から上へ順次）取得している。
【０１６１】
そして、上記各エッジ間距離・・Ｙａ（ｋ），Ｙａ（ｋ＋１）・・Ｙａ（ｎ）・・Ｙａ（ｍ），Ｙａ（ｍ＋１）・・と、予め設定された基準値Ｙａ（ｓ）とを比較する。また、上記各エッジ間距離・・Ｘａ（ｎ）・・と、予め設定された基準値Ｘ（ｓ）とを比較する。
【０１６２】
これらの基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）としては、ステップＳ２５の場合と同様の基準値Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）を採用することができる。
【０１６３】
そして、上記比較を行った結果、基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）に対する各エッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）の割合値を求める。そして、割合値が予め設定された基準範囲外であると判断される数を求め、これが予め設定された所定数よりも多かった場合に、変形による外観形状不良と判定する。
【０１６４】
ここで、上記割合値は、１００パーセントに近い程対象成形品１の変形度が少なく、また、１００パーセントよりも大きくなり、或は、１００パーセントより小さくなって０パーセントに近づくほど対象成形品１の変形度が大きいことを示している。対象成形品１の変形度がある程度以上大きいと不良となるから、実験的、経験的に、形状不良と判定すべき割合値を求め、これを上限及び下限として上記基準範囲を設定する。
【０１６５】
例えば、図２４に示すように、成形品１の外周部が部分的に凹んでいた場合や外側に膨らんでいた場合には、その部分でのエッジ間距離Ｙａ（ｋ），Ｙａ（ｋ＋１）、Ｙａ（ｍ），Ｙａ（ｍ＋１）は、基準値Ｙａ（ｓ）よりも大きくなり、又は小さくなる。よって、変形度を示す割合値は、１００パーセントよりも大きくなり、或は、小さくなる。そこで、その割合値を求め、その割合値が上記基準範囲外であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて、変形による外観形状不良を判定することができる。
【０１６６】
また、内周側のエッジ間距離についても上記と同様に、図２５に示すように、基準ラインＸに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｙｂ（ｋ），Ｙｂ（ｋ＋１）・・Ｙｂ（ｎ）・・Ｙｂ（ｍ），Ｙｂ（ｍ＋１）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、左から右へ順次）取得している。また、基準ラインＹに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｘｂ（ｎ）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、下から上へ順次）取得している。
【０１６７】
そして、上記各エッジ間距離・・Ｙｂ（ｋ），Ｙｂ（ｋ＋１）・・Ｙｂ（ｎ）・・Ｙｂ（ｍ），Ｙｂ（ｍ＋１）・・と、予め設定された基準値Ｙｂ（ｓ）とを比較する。また、上記各エッジ間距離・・Ｘｂ（ｎ）・・と、予め設定された基準値Ｘｂ（ｓ）とを比較する。
【０１６８】
これらの基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）としては、基準とすべき内周側のエッジ間距離について、ステップＳ２４の基準値Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）と同様の考えにより求めた値を採用することができる。
【０１６９】
そして、比較の結果、基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘｂ（ｓ）に対する各エッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）の割合値を求め、図２４に示す場合と同様にして、その割合値が予め設定された基準範囲外であると判断される数を求め、これが予め設定された所定数よりも多かった場合に、変形による外観形状不良を判定する。
【０１７０】
このステップＳ２６では、外周側と内周側のそれぞれについて変形による外観形状不良判定を行うことになるため、成形品１の外周側部分だけ、或は、内周側部分だけに、変形不良がある場合でも、その変形不良を判定できる。
【０１７１】
最後に、ステップＳ２７では、ゲート残り検査を行う。すなわち、図２６に示すように、対象成形品１のうち上金型２２側に形成されたゲート（ゴムの噴出口部分）に対応する部分に、ゲート検査ラインＬｇを設定する。図２６では、成形品１の上側部分の中央部及び下側部分の中央部に、ゲート検査ラインＬｇを設定している。そして、その各ゲート検査ラインＬｇにおいて、対象成形品１の抽出画像の輝度のばらつき度合を計測し、そのばらつき度合が予め設定された所定度合よりも大きい場合に、外観形状不良を判定する。
【０１７２】
例えば、ゲート部分のゴム等が対象成形品１に残っている場合には、そのゲート残り部分１ｇの凹凸形状により、輝度のばらつきが生じる。そこで、この輝度のばらつき度合でもって、ゲート残りの不良検査を行うのである。
【０１７３】
上記前処理やステップＳ２１〜Ｓ２７の処理は、上記良否判定手段７８でなされる。すなわち、良否判定手段７８は、成形品１の画像を抽出する画像抽出手段、成形品１の面積値を取得する面積値取得手段、エッジ画像を抽出する手段、エッジ画像から各エッジ間距離を抽出する手段等として処理を行う機能、さらに、面積値の基準面積値との比較結果や、検査ラインＬａ，Ｌｂにおける抽出画像の画素の存否、エッジ間距離の比較結果、等に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する比較判定手段としての機能を有していることになる。
【０１７４】
なお、上述した外観検査は、第１撮像カメラ４２を通じて得られる中金型２６の上面側からの成形品画像（上面画像）に基づいて行う場合について説明した。第１撮像カメラ４２を通じて得られる中金型２６の下面側からの成形品画像（下面画像）や、第２撮像カメラ７２を通じて得られる成形品受部５２の上側からの成形品画像に基づく外観検査は、図２０に示すステップＳ２７を省略する点を除いて、上記と同様にして行われる。
【０１７５】
以上のように構成された成形品外観検査装置では、抽出されたエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインＸ、Ｙに沿って、複数箇所で、エッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）、Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）を取得し、これらと予め設定された所定の基準値とを比較している。そして、略方形環状の成形品１に欠け、変形等が生じていると、その部分でのエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）、Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）が基準値と大きく異なる。従って、前記比較結果に基づいて、成形品１の欠けや変形等による形状欠陥検査を的確に行うことができる。
【０１７６】
なお、かかる検出方法は、概略的には、エッジ間距離検出と、基準値との比較によって検査を行えるため、比較的迅速な処理が可能であるという利点がある。
【０１７７】
また、ステップＳ２１，Ｓ２４等の面積比較による検査では、バリと欠けとが複合的に生じている場合には、全体的にみると、画像中の投影面積は良品のものとほぼ同じとなる場合があり、形状不良を検出できない場合がありうる。ところが、上記検出方法では、外周側のエッジ間距離、又は、内周側のエッジ間距離を所定の基準値と比較することで、形状不良を検出しているため、そのようにバリと欠けとが複合的に生じた不良品をも検出できる。
【０１７８】
また、特にステップＳ２４のように、外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）と、外周側の基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）とを比較し、その比較結果に基づいて成形品１が部分的に途切れているか否かを判定しているため、成形品１の途切れによる形状不良について、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【０１７９】
また、ステップＳ２５のように、外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）と内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）のうち少なくとも一方と、外周側の基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｎ）又は内周側基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘ（ｓ）とを比較し、その比較結果（割合）に基づいて前記成形品１の変形度を判定しているため、成形品１の変形等による形状不良についても、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【０１８０】
加えて、本装置では、ステップＳ２１，Ｓ２４のように、面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、成形品１の形状良否を判定しているため、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【０１８１】
さらに、検査ラインＬａ，Ｌｂにおける、抽出画像の画素の存否に基づいて、成形品１の形状良否を判定しているため、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【０１８２】
なお、上記ステップＳ２１〜Ｓ２７のいずれかにおいて、形状不良と判定された成形品１は不良品として排出されるものである。この場合において、各ステップにおいて不良品の発生態様を特定しておくと（例えば、ステップＳ２５では途切れによる不良、ステップＳ２６では変形による不良と特定される等）、その後の不良品防止対策等が容易になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】成型対象となる成形品の一例を示す斜視図である。
【図２】同上の成形品を金型成型する途中工程を示す断面図である。
【図３】実施形態に係る成型検査装置の全体側面概略構成を示す説明図である。
【図４】同上の成型検査装置の全体平面概略構成を示す説明図である。
【図５】中金型を示す平面図である。
【図６】第１撮像ユニットが組付けられた成形品受排出ユニットを示す一部断面側面図である。
【図７】同上の同成形品受排出ユニットを示す平面図である。
【図８】第１撮像ユニットによる撮像工程を示す説明図である。
【図９】成形品受部を示す平面図である。
【図１０】同上の同成形品受部を示す一部断面側面図である。
【図１１】中金型から脱型された成形品が受ピン部に受取られる途中状態を示す図である。
【図１２】成形品が円形受プレート部上に載置された状態を示す図である。
【図１３】成形品が脱型される動作を説明する図である。
【図１４】受ピン部が無い状態で、成形品が脱型される動作を説明する図である。
【図１５】第２撮像ユニットによる撮像工程を示す説明図である。
【図１６】成形品の撮像ポイントを示す図である。
【図１７】成型検査装置の全体ブロック図である。
【図１８】成形品外観検査装置のブロック図である。
【図１９】成形品の検査動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】一連の外観検査工程を示すフローチャートである。
【図２１】成形品の抽出画像を示す図である。
【図２２】バリが生じている成形品の抽出画像と検査ラインとの関係を示す図である。
【図２３】途切れている成形品の抽出画像と外周側のエッジ間距離との関係を示す図である。
【図２４】変形している成形品の抽出画像と外周側のエッジ間距離との関係を示す図である。
【図２５】変形している成形品の抽出画像と内周側のエッジ間距離との関係を示す図である。
【図２６】成形品の抽出画像とゲート検査ラインとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１ 略方形環状の成形品
１Ｂａ，１Ｂｂ バリ
１０ 成形機
２６ 中金型
２６ｈ キャビティ孔
４０ 第１撮像ユニット
４２ 第１撮像カメラ
５２ 受部
７０ 第２撮像ユニット
７２ 第２撮像カメラ
７６ 制御部
７８ 良否判定手段
Ｌａ，Ｌｂ 検査ライン
Ｙ（ｎ），Ｘ（ｎ） エッジ間距離
Ｙ（ｓ），Ｘ（ｓ） 基準値
Ｙａ（ｎ），Ｘａ（ｎ） 外周側のエッジ間距離
Ｙａ（ｓ），Ｘａ（ｓ） 外周側の基準値
Ｙｂ（ｎ），Ｘｂ（ｎ） 内周側のエッジ間距離
Ｙｂ（ｓ），Ｘｂ（ｓ） 内周側の基準値
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型成形された成形品の外観を検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円形状に形成されているゴムシールのバリや欠けを検査する技術として、そのゴムシールを、一方向に配列した複数の画素領域の集合として検出し、画素領域毎の濃度加算値から一次差分を算出し、この一次差分から二次差分を算出し、この二次差分に基づいてバリや欠け等を検出する技術がある。
【０００３】
このような技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２９９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、基本的には、ゴムシールの円周形状に対応して各画素領域の濃度加算値が変化するという特性を利用して、バリや欠け等を検出しようとするものである。
【０００６】
このため、円状の外観形状を有する対象物に対する検査であることが前提となっており、例えば、略方形環状の外観形状を有する成形品に対するバリや欠け等の検出方法としては、不適なものとなっている。
【０００７】
そこで、この発明は、略方形環状の成形品に対してバリや欠け等の欠陥検査を行うのに適した技術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】
【０００８】
この発明の第１の態様は、略方形環状の成形品を検査する成形品外観検査装置であって、前記成形品を撮像する撮像手段と、前記撮像された画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出するエッジ抽出手段と、前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得するエッジ間距離取得手段と、前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する比較判定手段と、を備えたものである。
【０００９】
この場合に、前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離を、前記エッジ間距離として取得し、前記比較判定手段は、前記外周側エッジ間距離と途切れ判定用外周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品が部分的に途切れているか否かを判定するとよい。
【００１０】
また、前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離と、前記成形品の内周側のエッジ画像に基づく内周側エッジ間距離とのうち少なくとも一方を、前記エッジ間距離として取得し、前記比較判定手段は、外周側エッジ間距離と内周側エッジ間距離のうち少なくとも一方と、変形度判定用外周側基準値又は変形度判定用内周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の変形度を判定してもよい。
【００１１】
さらに、前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出して、前記成形品が存在する面積値を取得する面積値取得手段をさらに備え、前記比較判定手段は、さらに、前記面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定してもよい。
【００１２】
また、前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出する画像抽出手段を備え、前記比較判定手段は、さらに、前記成形品の輪郭に沿うように設定された検査ラインにおける、前記抽出画像の画素の存否に基づいて、前記成形品の形状良否を判定してもよい。
【００１３】
また、この発明の第２の態様は、略方形環状の成形品を検査する成形品検査方法であって、（ａ）前記成形品の撮像画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出する工程と、（ｂ）前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得する工程と、（ｃ）前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の第１の態様によると、抽出されたエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインに沿って、複数箇所で、エッジ間距離を取得し、この各エッジ間距離を、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定しているため、略方形環状の成形品に欠けや変形等が生じていると、その部分でのエッジ間距離が基準値と大きく異なるので、その形状欠陥を検出することができる。このため、略方形環状の成形品に対して的確に欠けや変形等の形状欠陥検査を行うことができる。
【００１５】
また、この場合に、比較判定手段は、前記外周側エッジ間距離と前記外周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品が部分的に途切れているか否かを判定することができ、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【００１６】
また、比較判定手段は、外周側エッジ間距離と内周側エッジ間距離のうち少なくとも一方と、変形度判定用外周側基準値又は変形度判定用内周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の変形度を判定することもでき、成形品の変形等による形状不良について、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【００１７】
さらに、比較判定手段が、前記面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定すると、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【００１８】
また、比較判定手段は、さらに、前記成形品の輪郭に沿うように設定された検査ラインにおける、前記抽出画像の画素の存否に基づいて、前記成形品の形状良否を判定することで、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【００１９】
この発明の第２の態様によると、抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得し、この各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定しているため、略方形環状の成形品にバリや欠け等が生じていると、その部分でのエッジ間距離が基準値と大きく異なるので、その形状欠陥を検出することができる。このため、略方形環状の成形品に対して的確にバリや欠け等の形状欠陥検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態に係る成形品外観検査装置が適用された成型検査装置について説明する。
【００２１】
まず、成型対象となる成形品の一例について説明しておく。図１は成形品を示す斜視図であり、図２は同成形品を金型成型する途中工程を示す断面図である。
【００２２】
この成形品１は、ゴムや樹脂等により成型される環状の成形品である。ここでは、成形品１は、ゴムにより略方形環状（ここでは所定方向に長い略長方形環状）に成型されている。そして、成形品１の内周面には、その周方向に沿って２つの環状溝２が形成されると共に、成形品１の外周面には、その周方向に沿って突出する膨出突起部３が形成されている。この成形品１は、例えば、コネクタ嵌合部の内周部或は外周部に配設されて、コネクタ嵌合部への水の侵入等を防止する部品、即ち、防水コネクタ用のゴム栓として用いられる。
【００２３】
上記成形品１は、上金型２２と下金型２４との間に挟込まれる中金型２６を用いて成型される。
【００２４】
すなわち、略板状の中金型２６に、上記成形品１の外周側面に対応する内周面形状を有するキャビティ孔２６ｈが形成されている。このキャビティ孔２６ｈは、中金型２６の一方面側（上面側）及び他方面側（下面側）に開口しており、上金型２２及び下金型２４は、キャビティ孔２６ｈの上方開口及び下方開口をそれぞれ閉塞する。これら上金型２２及び下金型２４のうちの一方側（ここでは下金型２４）に、成形品１の内周側面に対応する外周面形状を有する中子２５が一体形成されている。
【００２５】
そして、上記中子２５をキャビティ孔２６ｈ内に配設するようにして、キャビティ孔２６ｈの上下開口を上金型２２及び下金型２４で閉塞した状態で、図示省略のランナー、ゲートを通じてキャビティ孔２６ｈ内に、溶融ゴムを充填する。そして、冷却、固化後、上金型２２及び下金型２４を除去すると、キャビティ孔２６ｈ内に成形品１が残る。これを中金型２６のキャビティ孔２６ｈから離型することで、成形品１が製造されることとなる。
【００２６】
本実施形態では、上記のような略方形環状の成形品１を対象とする外観検査装置が、下記の成型検査装置に一体的に組込まれた形態で説明する。
【００２７】
図３は成型検査装置の全体側面の概略構成を示す説明図であり、図４は成型検査装置の全体平面の概略構成を示す説明図である。
【００２８】
まず、この成型検査装置が、成形品１を成型して排出するための基本的構成及び動作について説明する。この成型検査装置は、成形品１を金型成型するための成形機１０と、成形機１０で成型された成形品１を成形品受排出機５０に中継受渡しするための成形品中継受渡機３０と、脱型された成形品１を受取って排出するための成形品受排出機５０とを備えている。
【００２９】
成形機１０は、上金型２２と、下金型２４と、これらの間に挟込まれる中金型２６とを備えている。
【００３０】
図５は、中金型２６を示す平面図である。この中金型２６は、所定厚みを有する略方形板状の金属部材とされている。この中金型２６の中央部の略円形領域内に、上述した形状のキャビティ孔２６ｈ（図２参照）が、複数適宜配列にて形成されている。
【００３１】
図３及び図４に戻って、この中金型２６は、下金型２４と共に、金型水平駆動機構１２によって、上金型２２下方の成型位置（図３で右側に移動した位置）と、成形品中継受渡機３０側の受渡し位置（図３で左側に移動した位置）との間で、移動自在とされている。
【００３２】
また、上金型２２は、図示省略の金型昇降駆動機構によって昇降自在とされている。
【００３３】
そして、下金型２４及び中金型２６が、成型位置に位置する状態で、上金型２２が下降することで、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上下開口が上金型２２及び下金型２４で閉じられる。この状態で、各キャビティ孔２６ｈ内に溶融ゴムが充填される。
【００３４】
さらに、ゴムの冷却、固化後、上金型２２が上方に移動し、この後、下金型２４及び中金型２６が受渡し位置に移動して、中金型２６が成形品中継受渡機３０側に受渡される。
【００３５】
成形品中継受渡機３０は、上記中金型２６を受取って略水平姿勢に保持する金型受台３２と、この金型受台３２を昇降移動させるための金型受台昇降機構３４と、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈから成形品１を脱型させるための脱型ノズル機構３６とを有している。
【００３６】
金型受台３２は、中金型２６の両側部を挟持可能な一対の挟持部３２ａを有している。また、金型受台昇降機構３４は、エアシリンダ等のアクチュエータの駆動により、金型受台３２を、金型受位置と、金型検査位置と、脱型位置との間で昇降駆動させるように構成されている。
【００３７】
すなわち、金型受台３２を最下方位置の金型受位置に配設した状態で、中金型２６が下金型２４と共に、受渡し位置に移動する。すると、金型受台３２の一対の挟持部３２ａが中金型２６の両側部を挟持して該中金型２６を受取る。そして、中金型２６を上昇させることで、中金型２６と下金型２４とが分離する。
【００３８】
この後、金型受台３２を、上下方向中位置の金型検査位置に上昇移動させて一定時間停止させる。この状態で、後述するようにして、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈにおける各成形品１の撮像が行われる。
【００３９】
さらに、金型受台３２を、最上方位置の脱型位置に上昇移動させる。そして、この位置で、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈから成形品１が脱型される。
【００４０】
脱型ノズル機構３６は、エアを噴出するエアノズル３７と、このエアノズル３７を水平移動させるノズル水平移動機構３８とを備えている。
【００４１】
エアノズル３７は、図示省略のエア供給源からのエアを、キャビティ孔２６ｈから成形品１を離型させることができる程度の圧力で噴出する。ノズル水平移動機構３８は、ＸＹロボット等によって構成されており、脱型位置における中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上方を順次通過するように、エアノズル３７を水平移動させる。
【００４２】
そして、エアノズル３７が各キャビティ孔２６ｈの上方を通過する際、各キャビティ孔２６ｈ内にその上方から下方に向けて離型用のエアが吹付けられ、このエア圧を受けて各キャビティ孔２６ｈ内から成形品１が離型される構成となっている。
【００４３】
成形品受排出機５０は、成形品受部５２と、成形品受部５２を移動させる受部移動手段としての受部移動機構６０とを備えている。
【００４４】
成形品受部５２は、上記中金型２６より脱型される成形品１を一定姿勢で受取り可能に構成されている。この成形品受部５２についてのより具体的な構成については、後述する。
【００４５】
受部移動機構６０は、成形品受部５２を、上記中金型２６から成形品１を受取る受位置（図３で右側の位置）と、不良な成形品１を排出する不良品排出位置（図３で真ん中の位置）、良好な成形品１を排出する良品排出位置（図３で左側の位置）との間で、水平移動させる。
【００４６】
すなわち、受部移動機構６０は、底板部６１の両側部に一対の側板部６２が立設された可動フレーム部６３を有している（図６及び図７参照）。この可動フレーム部６３は、レール６４を介して、装置筐体１８上に水平移動自在に支持されると共に、モータ６４ａ、ねじ軸６４ｂ及びナット部６４ｃを有するボールねじ機構によって水平駆動されるようになっている。すなわち、装置筐体１８側にモータ６４ａが固設されると共に、このモータ６４ａの回転軸にねじ軸６４ｂが連結されている。また、ナット部６４ｃがねじ軸６４ｂに螺合された状態で、可動フレーム部６３の底面に固設されている。そして、モータ６４ａの正転方向或は逆転方向の回転によって、ナット部６４ｃがねじ軸６４ｂに沿って螺合しつつ移動し、これにより、可動フレーム部６３が水平移動するようになっている。
【００４７】
また、本成形品受排出機５０は、不良品排出機構８２を備えている。不良品排出機構８２は、例えば、各成形品１を一つだけ把持可能な把持部と、該把持部を移動させるロボット等の組合わせにより構成されている。この不良品排出機構８２は、上記不良品排出位置に配設された受部５２上の各成形品１のうち、後述する良否判定手段７８により不良品と判定されたものを、一つずつ把持して、不良品回収部８２ａに排出する。
【００４８】
さらに、成形品受排出機５０は、良品排出機構８４を有している。良品排出機構８４は、例えば、成形品受部５２上の各成形品１を寄せ集めて排出する略Ｕ字枠状の排出フレーム８４ａと、成形品受部５２上で該排出フレーム８４ａを移動させる移動手段等との組合わせにより構成される。そして、良品排出機構８４は、良品排出位置に配設された成形品受部５２上に残る良品の成形品１を、押出すようにして外部の良品回収部８５ａに排出可能に構成されている。また、多数個排出時の製品のかさばりをなくすために上記排出フレーム８４ａにエアーによる吹飛ばし機構を付加している。
【００４９】
本成型検査装置の全体構成は上記のようになっており、次に、第１撮像ユニット４０にて成形品１を撮像するための構成について詳述する。
【００５０】
第１撮像ユニット４０は、上記成形品受排出機５０に一体的に組付けられた形態とされている。図６は、第１撮像ユニット４０が組付けられた成形品受排出機５０を示す一部断面側面図であり、図７は同成形品受排出機５０を示す平面図である。
【００５１】
この第１撮像ユニット４０は、第１撮像手段としての第１撮像カメラ４２を備えている。この第１撮像カメラ４２は、中金型２６の上方撮像位置（他方面側位置、図６では実線で示す上側の位置）と、中金型２６の下方撮像位置（下方面側位置、図６では２点鎖線で示す下側の位置）との間で、移動自在に配設されている。そして、第１撮像カメラ４２は、上方撮像位置で、第１上反射部４３ａによる光反射を利用して、中金型２６の上面側からキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の成形品１を撮像すると共に、下方撮像位置で、第１下反射部４３ｂによる光反射を利用して、中金型２６の下面側からキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の成形品１を撮像する構成となっている。
【００５２】
より具体的には、成形品受排出機５０の可動フレーム部６３の前端部（成形品中継受渡機３０側の端部）は、上下二股状に分れる突出支持部６３ａ，６３ｂを有しており、その突出支持部６３ａ，６３ｂ間に中金型２６を略水平姿勢で挿通配置可能な程度の空間が形成されている。
【００５３】
また、上側の突出支持部６３ａの先端部内に、第１上反射部４３ａ及び第１上照明部４４ａが設けられると共に、下側の突出支持部６３ｂの先端部内に、第１下反射部４３ｂ及び第１下照明部４４ｂが設けられている。
【００５４】
上記第１上照明部４４ａは、発光ダイオード等の発光源を有しており、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間に配設される中金型２６の上面を照し出すように構成されている。また、第１上反射部４３ａは、プリズムや一般的な反射鏡等により構成されており、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間に配設される中金型２６上面側からの光を反射して、上方撮像位置における第１撮像カメラ４２に向けて導く導光手段として機能する。
【００５５】
また、第１下照明部４４ｂは、上記第１上照明部４４ａと同様構成により、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間における中金型２６の上面を照し出すように構成されている。また、第１下反射部４３ｂは、上記第１上反射部４３ａと同様構成により、両突出支持部６３ａ，６３ｂ間における中金型２６の下面からの光を反射して、下方撮像位置における第１撮像カメラ４２に向けて導く導光手段として機能する。
【００５６】
第１撮像カメラ４２は、可動フレーム部６３の後端部（成形品中継受渡機３０から遠い方の端部）内で、昇降ガイドレール６２ａを介して昇降自在に支持されている。そして、エアシリンダ等のカメラ昇降駆動部６２ｂにより、上方撮像位置と下方撮像位置との間で昇降駆動されるように構成されている。
【００５７】
この第１撮像カメラ４２としては、撮像画像を映像信号として出力するＣＣＤカメラ等が用いられる。本実施形態では、第１撮像カメラとして、一次元の画像を映像信号として出力するラインセンサ（リニアセンサともいう）を用いている。勿論、２次元撮像カメラを用いてもよい。
【００５８】
本実施形態では、第１撮像ユニット４０による成形品１の撮像は、次のようにして行われる。
【００５９】
すなわち、図８（ａ）に示すように、中金型２６が金型受台３２によって金型検査位置に保持され、かつ、第１撮像カメラ４２が上方撮像位置に配設された状態で、可動フレーム部６３を成形品中継受渡機３０側に移動させる。
【００６０】
そして、図８（ｂ）に示すように、中金型２６が突出支持部６３ａ，６３ｂ間に配設されて、第１上反射部４３ａ及び第１上照明部４４ａが中金型２６の上方を通過することで、次のようにして、中金型２６の上面側の２次元画像が得られる。
【００６１】
すなわち、図８（ｂ）に示す状態で、第１上照明部４４ａからの照明光が中金型２６の上面側を照らし出すと共に、中金型２６の上面側からの光が、第１上反射部４３ａで反射されて、第１撮像カメラ４２に導かれる。これにより、中金型２６の上面側の一次元的な画像が得られる。そして、可動フレーム部６３の移動により、第１上反射部４３ａが中金型２６の上方を走査することによって、中金型２６の上面側の連続的な一次元的な画像が得られ、これに基づいて、中金型２６の上面側の２次元画像、即ち、中金型２６のキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の各成形品１の上方からの画像が得られる。
【００６２】
次に、図８（ｃ）に示すように、第１上反射部４３ａが中金型２６の上方全体を通過するまで、可動フレーム部６３を移動させた状態で、一転停止させる。そして、第１撮像カメラ４２を下方撮像位置に下降させる。
【００６３】
この後、図８（ｄ）に示すように、可動フレーム部６３を、成形品中継受渡機３０から遠ざかる方向に移動させる。すると、第１下照明部４４ｂ及び第１下反射部４３ｂが中金型２６の下方を通る段階で、第１下照明部４４ｂからの照明光が中金型２６の下面側を照らし出すと共に、中金型２６の下面側からの光が、第１下反射部４３ｂで反射されて、第１撮像カメラ４２に導かれる。これにより、上記と同様にして、中金型２６の下面側の２次元画像、即ち、中金型２６のキャビティ孔２６ｈ内における脱型前の各成形品１の下方からの画像が得られる。
【００６４】
最後に、図８（ｅ）に示すように、可動フレーム部６３が元の位置に戻るまで移動することで、中金型２６の上下面側の撮像が終了する。この撮像画像に基づいて、良否判定手段７８において、各成形品１の良否検査が行われる。
【００６５】
これらの構成により、単一の第１撮像ユニット４０により、中金型２６の上下両方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１を撮像して検査することができ、より低コストでより精度の高い検査を行うことができることになる。
【００６６】
特に、第１上反射部４３ａ及び第１下反射部４３ｂを利用して、第１撮像カメラ４２を中金型２６の外周側で直線的に昇降させる構成としているため、第１撮像カメラ４２の昇降移動用の構成をコンパクトかつ簡易なものとすることができるという利点もある。
【００６７】
成形品受排出機５０は、中金型２６より脱型される成形品１を一定姿勢で受ける成形品受部５２を有している。
【００６８】
上記成形品中継受渡機３０の脱型ノズル機構３６と、上記成形品受部５２とで、キャビティ孔２６ｈを有する中金型２６から環状の成形品１を脱型して受取るための脱型受取装置が構成される。
【００６９】
すなわち、脱型受取装置は、最小限の構成要素として、エア吹付手段としてのエアノズル３７と、受ピン部５５とを備えており、エアノズル３７は脱型ノズル機構３６に組込まれており、受ピン部５５は成形品受部５２に組込まれた構成とされている。
【００７０】
脱型ノズル機構３６は、既述したように、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上方を順次通過するように、エアノズル３７を水平移動させて、中金型２６の上面側から各キャビティ孔２６ｈ内の成形品１に向けて脱型用のエアを吹付ける構成となっている。
【００７１】
図９は成形品受部５２を示す平面図であり、図１０は同成形品受部５２を示す一部断面側面図である。なお、図１０において、左半部は受ピン部５５が上方に突出した状態、右半部は受ピン部５５が下方に退避した状態を示している。
【００７２】
成形品受部５２は、下側から順番に、基本プレート部５３と、ピン支持プレート部５４と、受プレート部５６とが積層状に配設されてなる。
【００７３】
基本プレート部５３は、可動フレーム部６３の一端側上部に固設されている。この基本プレート部５３の中央部には、後述するピン支持プレート部５４や受プレート部５６の昇降支持・駆動機構と干渉しない程度の孔部が形成されている。
【００７４】
受プレート部５６は、円形受プレート部５７と、外周プレート部５８とを備えている。外周プレート部５８は、ガイドピン５８ａを介して、基本プレート部５３上で昇降自在に支持されており、エアシリンダ等のプレート昇降駆動部５８ｂによって昇降駆動されるように構成されている。
【００７５】
また、この外周プレート部５８には、略円形状の孔部５８ｈが形成されており、この孔部５８ｈを上方から塞ぐようにして、上方へ移動自在に円形受プレート部５７が配設されている。
【００７６】
この円形受プレート部５７のうち、中金型２６における各キャビティ孔２６ｈに対応するそれぞれの位置に、後に詳述する孔部５７ｈａ，５７ｈｂが形成されている（図１０，図１１参照）。
【００７７】
また、ピン支持プレート部５４は、上記円形受プレート部５７に対応する広がりを持つ板状部材に形成されており、その上面に上記各孔部５７ｈａに挿入可能な受ピン部５５が複数突出形成されている。
【００７８】
このピン支持プレート部５４は、ガイドピン５４ｂを介して、上記受プレート部５６に対して相対的に昇降自在に支持されている。また、エアシリンダ等のピン昇降駆動部５９の本体部５９ａがピン支持プレート部５４側に固設されると共に、その本体部５９ａより出退駆動するロッド部５９ｂが外周プレート部５８に連結固定されている。
【００７９】
そして、ロッド部５９ｂが進出した状態では、受ピン部５５が外周プレート部５８の下方へ所定距離離れたピン退避位置に配設される。この状態では、受ピン部５５は上記孔部５７ｈａの奥方へ退避した状態となっている（図１２参照）。
【００８０】
この状態から、ロッド部５９ｂが退避すると、まず、ピン支持プレート部５４が昇降移動する。そして、その途中で、円形受プレート部５７の下面に形成された突起部５７ｃがピン支持プレート部５４の上面に当接する。この後、ピン支持プレート部５４が継続して昇降移動することで、円形受プレート部５７も若干上方へ持上げられることになる。この状態では、受ピン部５５は、上記孔部５７ｈａの上方へ突出するようになる（図１１参照）。
【００８１】
成形品受部５２において脱型された各成形品１が受取られる要部構成について説明する。図１１は中金型２６から脱型された成形品１が受ピン部５５に受取られる途中状態を示す図であり、図１２は成形品１が円形受プレート部５７上に載置された状態を示す図である。
【００８２】
すなわち、ピン支持プレート部５４のうち、中金型２６における各キャビティ孔２６ｈに対応するそれぞれの位置に、一対の受ピン部５５が突出形成されている。
【００８３】
各一対の受ピン部５５は、各キャビティ孔２６ｈ内における環状の成形品１内に挿入されて、脱型される成形品１を受取る構成となっている。
【００８４】
より具体的には、各受ピン部５５は、円棒状のピン本体部５５ａの先端部に、先端方向に向けて順次細くなる先細端部５５ｂが形成された構成とされている。
【００８５】
一対のピン本体部５５ａ間の外側幅寸法は、成形品１の長手方向における内径寸法と略同一に設定されている。そして、一対の受ピン部５５を環状の成形品１内に挿通させるようにして、該環状の成形品１をその内周側から少なくとも２カ所で支持する。より具体的には、一対のピン本体部５５ａを環状の成形品１の内周部に少なくとも２カ所で接触させるようにして、成形品１を支持する。これにより、脱型された成形品１を一定姿勢かつ一定位置で受取ることができるようになっている。
【００８６】
また、ピン昇降駆動部５９の駆動により、各受ピン部５５を孔部５７ｈａの上方へ突出させた状態では、ピン本体部５５ａはキャビティ孔２６ｈ内に入り込まず、先細端部５５ｂの先端部だけが部分的にキャビティ孔２６ｈ内の環状の成形品１内に入り込むようになっている。そして、キャビティ孔２６ｈから脱型される成形品１を受ピン部５５が受取る状態で、受ピン部５５の先細端部５５ｂとキャビティ孔２６ｈとの間に、成形品１が脱型でき、かつ、成形品１が表裏反転しない程度の空間が形成されている。これにより、後に詳述するように、脱型される成形品１の表裏反転を防止しつつ、一対の受ピン部５５が脱型される成形品を受取ることができるようになっている。
【００８７】
なお、受ピン部５５は、単独で成形品１を支持する構成であってもよいし、また、３つ以上設けて成形品１を支持する構成であってもよい。
【００８８】
なお、このピン支持プレート部５４における各一対の受ピン部５５間の位置、即ち、キャビティ孔２６ｈに対応する位置には、エア抜き孔５４ｈが形成されている。
【００８９】
また、円形受プレート部５７のうち、中金型２６における各キャビティ孔２６ｈに対応するそれぞれの位置に、上記各一対の受ピン部５５を挿通可能な一対の孔部５７ｈａが形成されると共に、その各一対の孔部５７ｈａ間に、エア抜き用の孔部５７ｈｂが形成されている。
【００９０】
上述した構成により、中金型２６から脱型された成形品１が受ピン部５５に受取られる動作を説明すると、次のようになる。
【００９１】
まず、キャビティ孔２６ｈ内に成形品１を有する中金型２６が、金型受台３２に保持されて、金型受台昇降機構３４により脱型位置に上昇した状態で（図３で最も上方位置）、成形品受部５２が中金型２６の下方位置に移動する。そして、この状態で、プレート昇降駆動部５８ｂの駆動により外周プレート部５８が上昇すると共に、ピン昇降駆動部５９の駆動によりピン支持プレート部５４も上昇する。
【００９２】
これにより、図１１に示すように、円形受プレート部５７が中金型２６の下方に、成形品１を載置可能な程度の間隔をあけて配設される。また、各一対の受ピン部５５が、各一対の孔部５７ｈａ内に挿通されると共に、各一対の受ピン部５５の先端部が各キャビティ孔２６ｈ内に入り込んだ状態となる。
【００９３】
この状態で、脱型ノズル機構３６のエアノズル３７が、ノズル水平移動機構３８の駆動により、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈの上方を順次通過するように移動する。そして、エアノズル３７から噴出されるエアが、所定のキャビティ孔２６ｈ内の成形品１に吹付けられると、そのエア圧力を受けて成形品１がキャビティ孔２６ｈから離型する。
【００９４】
すると、一対の受ピン部５５が成形品１内に挿入されつつ、成形品１が円形受プレート部５７上に移動する。このようにして、成形品１が一定位置かつ一定姿勢で受ピン部５５に受取られる。
【００９５】
ここで、成形品１がキャビティ孔２６ｈから脱型される動作をより詳細に説明しておく。図１３は、成形品１がキャビティ孔２６ｈから脱型される状態を説明するための図である。
【００９６】
すなわち、中金型２６の上方にあるエアノズル３７からのエアを、キャビティ孔２６ｈ内の成形品１に吹付ける。すると、まず、図１３に実線で示すように、エアが成形品１の上端部にあたって、当該上端部を内向きに捲れるように押下げる。これにより、図１３に１点鎖線で示すように、成形品１の外周面のうちの上側部分が、キャビティ孔２６ｈの内周面から型離れし、その内周側に押込まれるようになる。その途中で、成形品１の上端部が、受ピン部５５の先細端部５５ｂに当接する。これにより、成形品１の下端部がキャビティ孔２６ｈの内周面に密着したままの状態で、その下端部だけが下方に押込まれるのを防止できる。
【００９７】
そして、上記エアにより、成形品１の外周面の全体がキャビティ孔２６ｈの内周面から型離れし、成形品１がキャビティ孔２６ｈから脱型される。この後、図１３に２点鎖線で示すように、成形品１は、表裏反転しない状態で、キャビティ孔２６ｈの内周面と受ピン部５５の外周面との間の空間を通って、キャビティ孔２６ｈの下方に移動する。
【００９８】
ちなみに、比較例として、図１４に、受ピン部５５が無い状態で、成形品１が脱型される状態を示しておく。
【００９９】
同図に示すように、エアを、上方からキャビティ孔２６ｈ内の成形品１に吹付けると、図１４に実線で示すように、エアが成形品１の上端部にあたって、当該上端部を下方に押下げる。これにより、図１４に１点鎖線で示すように、成形品１の外周面のうちの上側部分が、キャビティ孔２６ｈの内周面から捲れるように型離れし、その内周側に押込まれるようになる。さらに、続いてエアが上方から成形品１に吹付けられると、成形品１の型離れの具合によっては、成形品１の外周面の下端部がキャビティ孔２６ｈの内周面に密着したままの状態で、エアが成形品１の上端部を下方内側に押込む。そうすると、図１４に２点鎖線で示すように、成形品１が、部分的に或は全体的に表裏反転してひっくり返ってしまうことになる。
【０１００】
そこで、図１３に示すように、受ピン部５５で環状の成形品１の表裏反転を防止するのである。この場合に、キャビティ孔２６ｈと受ピン部５５との間に形成される空間としては、例えば、先細端部５５ｂとキャビティ孔２６ｈとの間の最小幅寸法Ｗを、成形品１の厚み寸法Ｔよりも大きくし、かつ、成形品１の上下長さ寸法よりも小さくすることが好ましい。最小幅寸法Ｗを、成形品１の厚み寸法Ｔよりも大きくすることで、成形品１が先細端部５５ｂとキャビティ孔２６ｈとの間を通って容易に脱型して下方へ移動できるからである。また、最小幅寸法Ｗを成形品１の上下長さ寸法Ｌよりも小さくすることで、例えば、脱型途中で、成形品１の上側が内側に捲れるようにして変形しようとしても、その上部が先細端部５５ｂの外面に当接して、その表裏反転が防止されるからである。
【０１０１】
もっとも、上記空間は、成形品１の表裏反転を防止しつつ、円滑な脱型が行われる程度となるように、成形品１の形状、大きさ、材質等に応じて、適宜調整、設定される。
【０１０２】
また、受ピン部５５が脱型される成形品１を受取る状態では、中金型２６と円形受プレート部５７とは、成形品１の上下長さ寸法よりも大きな間隔があく程度に離間している。そして、成形品１が、円形受プレート部５７上に移動した後の状態でも、成形品１と中金型２６との間にエアの逃げ路となる十分な隙間が設けられるようになっている。
【０１０３】
このため、脱型用のエアは、円形受プレート部５７と中金型２６間の空間と、孔部５７ｈａからエア抜き孔５４ｈを経由した流路のそれぞれを通って、外部に流れていく。なお、エアの外部への流路は、上記のうちいずれか一方だけであってもよい。
【０１０４】
上記のようにして、成形品１が脱型されて円形受プレート部５７上に移載された後、プレート昇降駆動部５８ｂの駆動により外周プレート部５８が下降すると共に、ピン昇降駆動部５９の駆動によりピン支持プレート部５４を下降させる。すると、図１２に示すように、各一対の受ピン部５５が各孔部５７ｈａの下側に退避移動する。これにより、各成形品１が、一対の受ピン部５５により受取られた一定姿勢のままで、かつ、一定位置に整列された状態で、円形受プレート部５７上に移載されることになる。
【０１０５】
本実施形態では、受ピン部５５が環状の成形品１をその内側から支持して一定姿勢で受取っているため、成形品１の外周部の形状認識を精度よく行うことができるという利点がある。
【０１０６】
第２撮像ユニット７０は、図３及び図１５に示すように、上記成形品受部５２が成形品１を受取る受位置から成形品１を排出する位置（ここでは不良な成形品１を排出する不良品排出位置）に移動する途中で、上記成形品受部５２で保持された各成形品１を撮像する第２撮像手段としての第２撮像カメラ７２を有している。
【０１０７】
より具体的には、この第２撮像ユニット７０は、第２撮像カメラ７２と第２反射部７４と第２照明部７５とを有している。
【０１０８】
上記第２照明部７５は、発光ダイオード等の発光源を有しており、成形品受部５２が受位置から不良品排出位置に移動する経路の途中上に配設されている。そして、当該経路の移動途中で、成形品受部５２上の各成形品を照し出す構成となっている。
【０１０９】
また、第２反射部は、プリズムや一般的な反射鏡等により構成されており、前記第２照明部７５の上方位置に配設されている。そして、成形品受部５２が前記経路を移動する途中で、その上に載置された各成形品１からの光を反射して、第２撮像カメラ７２に導くように構成されている。
【０１１０】
第２撮像カメラ７２は、装置筐体１８の上方位置に図示省略のブラケットを介して固設されている。この第２撮像カメラ７２としては、上記第１撮像カメラ４２と同様に、ＣＣＤカメラ等、特に本実施形態では、ラインセンサを用いている。勿論、２次元撮像カメラを用いてもよい。
【０１１１】
そして、本実施形態では、第２撮像ユニット７０による成形品１の撮像は次のようにして行われる。
【０１１２】
すなわち、各成形品１が中金型２６から脱型されて成形品受部５２に載置された状態で、可動フレーム部６３の移動により、成形品受部５２を受位置から不良品排出位置に移動させる。
【０１１３】
そして、図１５に示すように、成形品受部５２が第２反射部７４及び第２照明部７５の下方位置を通ると、第２照明部７５からの照明光が成形品受部５２上の各成形品１を照らし出すと共に、その各成形品１からの光が第２反射部７４で反射されて、第２撮像カメラ７２に導かれる。これにより、中金型２６の上面側の一次元的な画像が得られる。そして、成形品受部５２の移動に伴い、第２反射部７４が成形品受部５２の上方を走査することによって、成形品受部５２上の連続的な一次元的な画像が得られ、これに基づいて、成形品受部５２の上面側の２次元画像、即ち、脱型後の各成形品１の上方からの画像が得られる。そして、この撮像画像に基づいて、良否判定手段７８において各成形品１の良否検査や個数検査が行われる。
【０１１４】
なお、図１６に示すように、第１撮像カメラ４２が上方撮像位置に配設された状態で、中金型２６の上面に焦点を合わせて、成形品１の上端部を撮像するのが好ましく（Ｖ１参照）、また、第１撮像カメラ４２が下方撮像位置に配設された状態では、中金型の下面に焦点を合わせて、成形品１の下端部を撮像するのが好ましい（Ｖ２参照）。そして、上記第２撮像ユニット７０は、成形品１のうち上記第１撮像ユニット４０で撮像できなかった部分、例えば、成形品１のうちキャビティ孔２６ｈ内に入り込んでいた部分（例えば、成形品１の外側面の上下中間部）等に焦点を合わせて撮像を行うとよい（Ｖ３参照）。もっとも、この例に限られず、成形品１のどの部分に焦点を合わせて撮像を行ってもよい。
【０１１５】
図１７は、本成型検査装置の全体ブロック図である。同図に示すように、この成型検査装置は、制御部７６を備えており、この制御部７６により、金型成型、脱型、成形品の収集等の全体動作制御がなされる。
【０１１６】
また、この成型検査装置は、第１撮像ユニット４０及び第２撮像ユニット７０からの撮像画像データに基づいて、成形品１の形状良否判定を行う良否判定手段７８を備えている。この良否判定手段７８の判定結果に基づいて、上記制御部７６は、不良品排出制御等を行う。
【０１１７】
本実施形態では、撮像手段としての第１撮像カメラ４２及び第２撮像カメラ７２と、良否判定手段７８とで、成形品外観検査装置が構成されている。
【０１１８】
良否判定手段７８は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータによって構成されている。図１８は、良否判定手段７８としてパーソナルコンピュータを用いた場合における、成形品外観検査装置のブロック図を示している。
【０１１９】
同図に示すように、良否判定手段７８としてのパーソナルコンピュータは、バス７８ａに接続されたＣＰＵ７８ｂやメモリ７８ｃ等を備えている。また、上記第１撮像カメラ４２及び第２撮像カメラ７２は、画像キャプチャーボード等のインターフェースボード７８ｄを介して上記バス７８ａに接続されている。そして、本良否判定手段７８は、予め格納されたソフトウエアプログラムを読込んで、上記第１撮像カメラ４２及び第２撮像カメラ７２の撮像画像データに基づいて、後述する図２０に示す各外観検査処理を行う。
【０１２０】
上記のように構成された成形検査装置において、まず、その全体的な動作を中心に説明する。
【０１２１】
図１９は、本成型検査装置の動作のうち、中金型２６が成形品中継受渡機３０に受渡された後、成形品が排出されるまでの動作を中心に説明するためのフローチャートである。
【０１２２】
まず、成形機１０によって成形品１が金型成型された後、中金型２６が、成形機１０から取出され、成形品中継受渡機３０の金型受台３２に保持され、金型検査位置に配設される。
【０１２３】
この状態で、ステップＳ１に示すように、可動フレーム部６３の成形品中継受渡機３０側への移動により、第１撮像ユニット４０が前進移動しつつ、中金型２６の上面側から、当該中金型２６の各キャビティ孔２６ｈ内の成形品１が撮像される。
【０１２４】
この後、ステップＳ２において、第１撮像カメラ４２が下降する。
【０１２５】
そして、ステップＳ３において、可動フレーム部６３の成形品中継受渡機３０側から遠ざかる方向への移動により、第１撮像ユニット４０が後退移動しつつ、中金型２６の下面側から、当該中金型２６の各キャビティ孔２６ｈ内の成形品１が撮像される。
【０１２６】
この後、ステップＳ４において、中金型２６が脱型位置まで上昇する。そして、ステップＳ５において、可動フレーム部６３の前進移動により、成形品受部５２が前進して、中金型２６の下方位置へ移動する。
【０１２７】
この後、ステップＳ６において、各成形品１の脱型、成形品受部５２への移載がなされる。
【０１２８】
次に、ステップＳ７において、可動フレーム部６３の前進移動により、成形品受部５２が後退すると共に、その後退途中で、第２撮像ユニット７０により、成形品受部５２上における各成形品１がその上側から撮像される。
【０１２９】
そして、ステップＳ８では、第２撮像ユニット７０で撮像された画像データに基づいて、成形品受部５２上での成形品１の個数カウントを行い、そのカウント個数が、規定の成形品個数（中金型２６に形成されたキャビティ孔２６ｈの個数）であるか否かを判定する（脱型確認）。そして、カウント個数が規定数よりも少なく脱型残りがあると判断された場合には、ステップＳ１２に進んで、本成型検査装置を停止させる。この後、作業者が、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈ内等を目視で確認し、各キャビティ孔２６ｈ内に成形品１が残留している場合には、これを除去する。これにより、成形品１のキャビティ孔２６ｈ内残留によって引き起される不具合を未然に防止できる。
【０１３０】
一方、ステップＳ８において、カウント個数が規定数を満たしていると判断された場合には、ステップＳ９に進んで、第１撮像ユニット４０及び第２撮像ユニット７０で撮像された画像データに基づいて、各成形品１の外観形状検査を行う。なお、この際、第１撮像ユニットで撮像された画像データに基づく検査では、どの位置のキャビティ孔２６ｈで形状不良が生じたかを特定できる。
【０１３１】
そして、所定の成形品１が形状不良であると判定された場合には、ステップＳ１１に進んで、不良品排出機構８２により、当該不良品と判定された成形品１を外部に排出する。
【０１３２】
一方、ステップＳ９において、所定の成形品１に対する形状不良が検出されなかったとき、また、ステップＳ１１において不良品排出後、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、良品排出機構８４により、成形品受部５２上の各成形品１を、良品回収部８５ａに排出する。これにより、各成形品１が良品と不良品とに区別して排出される。
【０１３３】
次に、上記ステップＳ９において行われる外観検査、即ち、成形品外観検査装置の動作について説明する。図２０は、一連の外観検査工程を示すフローチャートである。
【０１３４】
まず、図２０に示す一連の外観検査が行われるのに先立って、次の前処理がなされる。すなわち、第１撮像カメラ４２からインターフェースボード７８ｄを介して得られた中金型２６の上面側からの成形品画像（上面画像）が、バス７８ａを通じてメモリ７８ｃに転送される。そして、この上面画像に対してイコライズ（平均化）処理等がなされ、続いて、２値化処理を経由して、個々の成形品１の領域部分とその背景（例えば、中金型２６の部分）とが分離されて、成形品１領域の画像が抽出される。
【０１３５】
そして、個々の成形品１に対応する抽出画像に対して、例えば、外周側のエッジ画素の座標を平均化する等して、各成形品１の抽出画像の重心Ｇが算出される。
【０１３６】
この後、図２０に示す一連の外観検査が行われる。図２０では、ステップＳ２１〜Ｓ２３でバリ、ねじれ検査を行い、ステップＳ２４〜Ｓ２６で欠肉、変形検査を行い、ステップＳ２７でゲート残り検査を行う。なお、ステップＳ２１〜Ｓ２７を実施する順序は、適宜変更できる。なお、以下では、一つの対象成形品１について説明するが、他の全ての成形品１に対しても同様の外観検査が行われる。
【０１３７】
まず、ステップＳ２１では、増面積検査を行う。すなわち、図２１に示すように、上記成形品１の抽出画像に基づいて、対象成形品１の面積値を取得する（図２１で斜め網模様を付した領域）。なお、この面積値は、例えば、画素数で表される。そして、この面積値を基準増面積値と比較し、面積値が基準増面積値よりも大きい場合に、形状不良と判定する。この基準増面積値は、例えば、良品である成形品１の面積値（以下、良品基準面積値）に、許容される増面積値を加算した値であり、良品の成形品１に基づいて予め決定される。
【０１３８】
例えば、図２２に示すように、対象成形品１の内周側や外周側に、バリ１Ｂａ，１Ｂｂが生じている場合、対象成形品１の抽出画像には、当該バリ１Ｂａ，１Ｂｂの部分が含まれる。従って、面積値は、図２２において、斜め網模様を付した領域（本来の成形品１の領域）分の面積値と、斜線を付した領域（バリ１Ｂａ，１Ｂｂの領域）分の面積値との和になる。
【０１３９】
そこで、取得された面積値が、所定の基準増面積値よりも大きい場合に、上述したようなバリ１Ｂａ，１Ｂｂによる外観形状不良を判定できる。
【０１４０】
なお、対象成形品１にねじれが生じていて、面積値が増加しているような場合にも、同様に、形状不良を判定できる。
【０１４１】
また、ステップＳ２２では、内周側検査ライン検査を行う。すなわち、図２２に示すように、対象成形品１の内周側の輪郭に沿うように検査ラインＬａが設定されている。より具体的には、対象成形品１の抽出画像内周側にある略方形環状輪郭の内側に、略方形環状の内周側検査ラインＬａが設定されている。そして、この内周側検査ラインＬａ上における成形品１の抽出画像の有効画素数を計測し、計測された画素数が予め設定された内周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定する。
【０１４２】
例えば、図２２に示すように、成形品１の内周側にバリ１Ｂａが生じている場合、当該バリ１Ｂａの領域が内周側検査ラインＬａ上を横切る。従って、内周側検査ラインＬａ上において、当該バリ１Ｂａによる有効画素が検出される。そして、その有効画素数が上記内周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定される。
【０１４３】
また、ステップＳ２３では、外周側検査ライン検査を行う。すなわち、図２２に示すように、対象成形品１の内周側の輪郭に沿うように検査ラインＬｂが設定されている。より具体的には、対象成形品１の抽出画像外周側にある略方形環状輪郭の外側に、略方形環状の外周側検査ラインＬｂが設定されている。そして、この外周側検査ラインＬｂ上における成形品１の抽出画像の有効画素数を計測し、計測された画素数が予め設定された外周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定する。
【０１４４】
例えば、図２２に示すように、成形品１の外周側にバリ１Ｂｂが生じている場合、当該バリ１Ｂｂの領域が外周側検査ラインＬｂ上を横切る。従って、外周側検査ラインＬｂ上において、当該バリ１Ｂｂによる有効画素が検出される。そして、その有効画素数が上記外周側基準個数よりも大きいと判断された場合に、成形品１が形状不良であると判定される。
【０１４５】
次に、ステップＳ２４では、減面積検査を行う。すなわち、上述したように成形品１の抽出画像に基づいて取得される面積値を、基準減面積値と比較し、面積値が基準減面積値よりも小さい場合に、形状不良と判定する。この基準減面積値は、例えば、上記良品基準面積値に、許容される減面積値を減算した値であり、良品の成形品１の面積値に基づいて予め設定される。
【０１４６】
例えば、対象成形品１に部分的な欠肉部分（ショートショット）が生じている場合、取得される面積値は、良品の場合の面積値よりも小さくなる。そこで、取得された面積値が所定の基準減面積値よりも小さい場合に、上述したような欠肉部分等による外観形状不良を判定できる。
【０１４７】
次のステップＳ２５では、途切れ検査を行う。すなわち、成形品１のエッジ画像を抽出し、このエッジ画像に基づいてエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）を取得し、このエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）と基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）との比較結果に基づいて、成形品１の形状良否を判定する。特に、成形品１の外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）を取得し、この外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）と、途切れ判定用の外周側基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）との比較結果に基づいて、成形品１が部分的に途切れているか否かを判定する。
【０１４８】
より具体的に説明すると、図２３に示すように、まず、成形品１の画像に基づいて、対象成形品１の輪郭に対応するエッジ画像を抽出する。
【０１４９】
そして、そのエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインＸ，Ｙに沿って、複数箇所でエッジ間距離を取得する。
【０１５０】
この基準ラインＸ，Ｙは、成形品１の少なくとも一組の対辺と略平行に伸びるように設定されたラインである。ここでは、成形品１の外周形状における長辺方向を基準ラインＸと設定し、これに直交する短辺方向を基準ラインＹと設定してある。
【０１５１】
また、エッジ間距離は、基準ラインＸ又はＹに略直交する方向におけるエッジ画素間の距離であり、例えば、エッジ画素間の画素数で表される。ここでは、成形品１の外周側のエッジ画像に基づいて、成形品１の外周側のエッジ画素間距離を取得している。
【０１５２】
本実施形態では、基準ラインＸに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｙ（ｎ），Ｙ（ｎ＋１），Ｙ（ｎ＋２），Ｙ（ｋ）・・・を、一定間隔毎に順次（例えば、左から右へ順次）取得している。また、基準ラインＹに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｘ（ｎ）・・Ｘ（ｋ）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、下から上へ順次）取得している。
【０１５３】
そして、上記各エッジ間距離・・Ｙ（ｎ），Ｙ（ｎ＋１），Ｙ（ｎ＋２），Ｙ（ｋ）・・・と、予め設定された基準値Ｙ（ｓ）とを比較する。また、上記各エッジ間距離・・Ｘ（ｎ）・・Ｘ（ｋ）・・を予め設定された基準値Ｘ（ｓ）と比較する。これらの基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）としては、例えば、対象となる成形品１の抽出画像において、前記求められた重心Ｇを挟むエッジ間距離Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）、或は、良品である成形品１に基づいて予め決定されたエッジ間距離等が採用される。また、前者の対象成形品１において求められたエッジ間距離Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）が、予め設定された基準範囲外である場合（例えば、重心Ｇを通るラインで欠肉が生じていたような場合）に、後者の良品の成形品１に基づくエッジ間距離を基準にするようにしてもよい。
【０１５４】
そして、上記比較の結果、各エッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）が上記基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）の所定割合値（例えば、半分）よりも小さいか否かを判別し、小さいと判別された数が予め設定された所定数よりも多かった場合に、欠肉等による外観形状不良を判定する。
【０１５５】
例えば、図２３に示すように、成形品１が部分的に欠肉していた場合には、その欠肉に対応する部分では、エッジ間距離Ｙ（ｋ）、Ｘ（ｋ）としては成形品１の厚み寸法分が取得され、非常に小さくなる。そこで、エッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）が、基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）の所定割合値（例えば半分）よりも小さいかどうかを判別することで、欠肉による外観形状不良を判定することができる。なお、基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）に対する所定割合値は、成形品１の形状等に応じて、途切れを判別できる程度の値が実験的、経験的に設定される。
【０１５６】
ステップＳ２６では、変形検査を行う。すなわち、成形品１のエッジ画像を抽出し、このエッジ画像に基づいて外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）を取得し、この外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）と、外周側の基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）、内周側の基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘｂ（ｓ）との比較結果に基づいて、成形品１の形状良否を判定する。特に、外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）の少なくとも一方と、変形度判定用の外周側基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）或は内周側基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘｂ（ｓ）とを比較し、その割合に基づいて対象成形品１の変形度、さらに、変形による不良判定を行う。
【０１５７】
より具体的に説明すると、図２４及び図２５に示すように、対象成形品１のエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインＸ，Ｙに沿って、複数箇所でエッジ間距離を取得する。
【０１５８】
この基準ラインＸ，Ｙは、ステップＳ２５で説明したのと同様に設定されている。
【０１５９】
また、エッジ間距離は、基準ラインＸ又はＹに略直交する方向におけるエッジ画素間の距離であり、ここでは、図２４に示すように、成形品１の外周側のエッジ画像に基づいて、成形品１の外周側のエッジ画素間距離を取得すると共に、図２５に示すように、成形品１の内周側のエッジ画像に基づいて、成形品１の内周側のエッジ画素間距離を取得する。
【０１６０】
すなわち、まず、外周側のエッジ間距離について、図２４に示すように、基準ラインＸに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｙａ（ｋ），Ｙａ（ｋ＋１）・・Ｙａ（ｎ）・・Ｙａ（ｍ），Ｙａ（ｍ＋１）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、左から右へ順次）取得している。また、基準ラインＹに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｘａ（ｎ）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、下から上へ順次）取得している。
【０１６１】
そして、上記各エッジ間距離・・Ｙａ（ｋ），Ｙａ（ｋ＋１）・・Ｙａ（ｎ）・・Ｙａ（ｍ），Ｙａ（ｍ＋１）・・と、予め設定された基準値Ｙａ（ｓ）とを比較する。また、上記各エッジ間距離・・Ｘａ（ｎ）・・と、予め設定された基準値Ｘ（ｓ）とを比較する。
【０１６２】
これらの基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）としては、ステップＳ２５の場合と同様の基準値Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）を採用することができる。
【０１６３】
そして、上記比較を行った結果、基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）に対する各エッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）の割合値を求める。そして、割合値が予め設定された基準範囲外であると判断される数を求め、これが予め設定された所定数よりも多かった場合に、変形による外観形状不良と判定する。
【０１６４】
ここで、上記割合値は、１００パーセントに近い程対象成形品１の変形度が少なく、また、１００パーセントよりも大きくなり、或は、１００パーセントより小さくなって０パーセントに近づくほど対象成形品１の変形度が大きいことを示している。対象成形品１の変形度がある程度以上大きいと不良となるから、実験的、経験的に、形状不良と判定すべき割合値を求め、これを上限及び下限として上記基準範囲を設定する。
【０１６５】
例えば、図２４に示すように、成形品１の外周部が部分的に凹んでいた場合や外側に膨らんでいた場合には、その部分でのエッジ間距離Ｙａ（ｋ），Ｙａ（ｋ＋１）、Ｙａ（ｍ），Ｙａ（ｍ＋１）は、基準値Ｙａ（ｓ）よりも大きくなり、又は小さくなる。よって、変形度を示す割合値は、１００パーセントよりも大きくなり、或は、小さくなる。そこで、その割合値を求め、その割合値が上記基準範囲外であるか否かを判別し、この判別結果に基づいて、変形による外観形状不良を判定することができる。
【０１６６】
また、内周側のエッジ間距離についても上記と同様に、図２５に示すように、基準ラインＸに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｙｂ（ｋ），Ｙｂ（ｋ＋１）・・Ｙｂ（ｎ）・・Ｙｂ（ｍ），Ｙｂ（ｍ＋１）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、左から右へ順次）取得している。また、基準ラインＹに沿って、それと略直交する方向におけるエッジ間距離・・Ｘｂ（ｎ）・・を、一定間隔毎に順次（例えば、下から上へ順次）取得している。
【０１６７】
そして、上記各エッジ間距離・・Ｙｂ（ｋ），Ｙｂ（ｋ＋１）・・Ｙｂ（ｎ）・・Ｙｂ（ｍ），Ｙｂ（ｍ＋１）・・と、予め設定された基準値Ｙｂ（ｓ）とを比較する。また、上記各エッジ間距離・・Ｘｂ（ｎ）・・と、予め設定された基準値Ｘｂ（ｓ）とを比較する。
【０１６８】
これらの基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｓ）としては、基準とすべき内周側のエッジ間距離について、ステップＳ２４の基準値Ｘ（ｓ）、Ｙ（ｓ）と同様の考えにより求めた値を採用することができる。
【０１６９】
そして、比較の結果、基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘｂ（ｓ）に対する各エッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）の割合値を求め、図２４に示す場合と同様にして、その割合値が予め設定された基準範囲外であると判断される数を求め、これが予め設定された所定数よりも多かった場合に、変形による外観形状不良を判定する。
【０１７０】
このステップＳ２６では、外周側と内周側のそれぞれについて変形による外観形状不良判定を行うことになるため、成形品１の外周側部分だけ、或は、内周側部分だけに、変形不良がある場合でも、その変形不良を判定できる。
【０１７１】
最後に、ステップＳ２７では、ゲート残り検査を行う。すなわち、図２６に示すように、対象成形品１のうち上金型２２側に形成されたゲート（ゴムの噴出口部分）に対応する部分に、ゲート検査ラインＬｇを設定する。図２６では、成形品１の上側部分の中央部及び下側部分の中央部に、ゲート検査ラインＬｇを設定している。そして、その各ゲート検査ラインＬｇにおいて、対象成形品１の抽出画像の輝度のばらつき度合を計測し、そのばらつき度合が予め設定された所定度合よりも大きい場合に、外観形状不良を判定する。
【０１７２】
例えば、ゲート部分のゴム等が対象成形品１に残っている場合には、そのゲート残り部分１ｇの凹凸形状により、輝度のばらつきが生じる。そこで、この輝度のばらつき度合でもって、ゲート残りの不良検査を行うのである。
【０１７３】
上記前処理やステップＳ２１〜Ｓ２７の処理は、上記良否判定手段７８でなされる。すなわち、良否判定手段７８は、成形品１の画像を抽出する画像抽出手段、成形品１の面積値を取得する面積値取得手段、エッジ画像を抽出する手段、エッジ画像から各エッジ間距離を抽出する手段等として処理を行う機能、さらに、面積値の基準面積値との比較結果や、検査ラインＬａ，Ｌｂにおける抽出画像の画素の存否、エッジ間距離の比較結果、等に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する比較判定手段としての機能を有していることになる。
【０１７４】
なお、上述した外観検査は、第１撮像カメラ４２を通じて得られる中金型２６の上面側からの成形品画像（上面画像）に基づいて行う場合について説明した。第１撮像カメラ４２を通じて得られる中金型２６の下面側からの成形品画像（下面画像）や、第２撮像カメラ７２を通じて得られる成形品受部５２の上側からの成形品画像に基づく外観検査は、図２０に示すステップＳ２７を省略する点を除いて、上記と同様にして行われる。
【０１７５】
以上のように構成された成形品外観検査装置では、抽出されたエッジ画像に基づいて、所定の基準ラインＸ、Ｙに沿って、複数箇所で、エッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）、Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）を取得し、これらと予め設定された所定の基準値とを比較している。そして、略方形環状の成形品１に欠け、変形等が生じていると、その部分でのエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）、Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）、Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）が基準値と大きく異なる。従って、前記比較結果に基づいて、成形品１の欠けや変形等による形状欠陥検査を的確に行うことができる。
【０１７６】
なお、かかる検出方法は、概略的には、エッジ間距離検出と、基準値との比較によって検査を行えるため、比較的迅速な処理が可能であるという利点がある。
【０１７７】
また、ステップＳ２１，Ｓ２４等の面積比較による検査では、バリと欠けとが複合的に生じている場合には、全体的にみると、画像中の投影面積は良品のものとほぼ同じとなる場合があり、形状不良を検出できない場合がありうる。ところが、上記検出方法では、外周側のエッジ間距離、又は、内周側のエッジ間距離を所定の基準値と比較することで、形状不良を検出しているため、そのようにバリと欠けとが複合的に生じた不良品をも検出できる。
【０１７８】
また、特にステップＳ２４のように、外周側のエッジ間距離Ｙ（ｎ）、Ｘ（ｎ）と、外周側の基準値Ｙ（ｓ）、Ｘ（ｓ）とを比較し、その比較結果に基づいて成形品１が部分的に途切れているか否かを判定しているため、成形品１の途切れによる形状不良について、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【０１７９】
また、ステップＳ２５のように、外周側のエッジ間距離Ｙａ（ｎ）、Ｘａ（ｎ）と内周側のエッジ間距離Ｙｂ（ｎ）、Ｘｂ（ｎ）のうち少なくとも一方と、外周側の基準値Ｙａ（ｓ）、Ｘａ（ｎ）又は内周側基準値Ｙｂ（ｓ）、Ｘ（ｓ）とを比較し、その比較結果（割合）に基づいて前記成形品１の変形度を判定しているため、成形品１の変形等による形状不良についても、より適切に欠陥検査を行うことができる。
【０１８０】
加えて、本装置では、ステップＳ２１，Ｓ２４のように、面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、成形品１の形状良否を判定しているため、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【０１８１】
さらに、検査ラインＬａ，Ｌｂにおける、抽出画像の画素の存否に基づいて、成形品１の形状良否を判定しているため、より正確な形状欠陥検査を行うことができる。
【０１８２】
なお、上記ステップＳ２１〜Ｓ２７のいずれかにおいて、形状不良と判定された成形品１は不良品として排出されるものである。この場合において、各ステップにおいて不良品の発生態様を特定しておくと（例えば、ステップＳ２５では途切れによる不良、ステップＳ２６では変形による不良と特定される等）、その後の不良品防止対策等が容易になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】成型対象となる成形品の一例を示す斜視図である。
【図２】同上の成形品を金型成型する途中工程を示す断面図である。
【図３】実施形態に係る成型検査装置の全体側面概略構成を示す説明図である。
【図４】同上の成型検査装置の全体平面概略構成を示す説明図である。
【図５】中金型を示す平面図である。
【図６】第１撮像ユニットが組付けられた成形品受排出ユニットを示す一部断面側面図である。
【図７】同上の同成形品受排出ユニットを示す平面図である。
【図８】第１撮像ユニットによる撮像工程を示す説明図である。
【図９】成形品受部を示す平面図である。
【図１０】同上の同成形品受部を示す一部断面側面図である。
【図１１】中金型から脱型された成形品が受ピン部に受取られる途中状態を示す図である。
【図１２】成形品が円形受プレート部上に載置された状態を示す図である。
【図１３】成形品が脱型される動作を説明する図である。
【図１４】受ピン部が無い状態で、成形品が脱型される動作を説明する図である。
【図１５】第２撮像ユニットによる撮像工程を示す説明図である。
【図１６】成形品の撮像ポイントを示す図である。
【図１７】成型検査装置の全体ブロック図である。
【図１８】成形品外観検査装置のブロック図である。
【図１９】成形品の検査動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】一連の外観検査工程を示すフローチャートである。
【図２１】成形品の抽出画像を示す図である。
【図２２】バリが生じている成形品の抽出画像と検査ラインとの関係を示す図である。
【図２３】途切れている成形品の抽出画像と外周側のエッジ間距離との関係を示す図である。
【図２４】変形している成形品の抽出画像と外周側のエッジ間距離との関係を示す図である。
【図２５】変形している成形品の抽出画像と内周側のエッジ間距離との関係を示す図である。
【図２６】成形品の抽出画像とゲート検査ラインとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１ 略方形環状の成形品
１Ｂａ，１Ｂｂ バリ
１０ 成形機
２６ 中金型
２６ｈ キャビティ孔
４０ 第１撮像ユニット
４２ 第１撮像カメラ
５２ 受部
７０ 第２撮像ユニット
７２ 第２撮像カメラ
７６ 制御部
７８ 良否判定手段
Ｌａ，Ｌｂ 検査ライン
Ｙ（ｎ），Ｘ（ｎ） エッジ間距離
Ｙ（ｓ），Ｘ（ｓ） 基準値
Ｙａ（ｎ），Ｘａ（ｎ） 外周側のエッジ間距離
Ｙａ（ｓ），Ｘａ（ｓ） 外周側の基準値
Ｙｂ（ｎ），Ｘｂ（ｎ） 内周側のエッジ間距離
Ｙｂ（ｓ），Ｘｂ（ｓ） 内周側の基準値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略方形環状の成形品を検査する成形品外観検査装置であって、
前記成形品を撮像する撮像手段と、
前記撮像された画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出するエッジ抽出手段と、
前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得するエッジ間距離取得手段と、
前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する比較判定手段と、
を備えた成形品外観検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形品外観検査装置であって、
前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離を、前記エッジ間距離として取得し、
前記比較判定手段は、前記外周側エッジ間距離と途切れ判定用外周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品が部分的に途切れているか否かを判定する、成形品外観検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の成形品外観検査装置であって、
前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離と、前記成形品の内周側のエッジ画像に基づく内周側エッジ間距離とのうち少なくとも一方を、前記エッジ間距離として取得し、
前記比較判定手段は、外周側エッジ間距離と内周側エッジ間距離のうち少なくとも一方と、変形度判定用外周側基準値又は変形度判定用内周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の変形度を判定する、成形品外観検査装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形品外観検査装置であって、
前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出して、前記成形品が存在する面積値を取得する面積値取得手段をさらに備え、
前記比較判定手段は、さらに、前記面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する、成形品外観検査装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形品外観検査装置であって、
前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出する画像抽出手段を備え、
前記比較判定手段は、さらに、前記成形品の輪郭に沿うように設定された検査ラインにおける、前記抽出画像の画素の存否に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する、成形品外観検査装置。
【請求項６】
略方形環状の成形品を検査する成形品検査方法であって、
（ａ）前記成形品の撮像画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出する工程と、
（ｂ）前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得する工程と、
（ｃ）前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する工程と、
を備えた成形品検査方法。
【請求項１】
略方形環状の成形品を検査する成形品外観検査装置であって、
前記成形品を撮像する撮像手段と、
前記撮像された画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出するエッジ抽出手段と、
前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得するエッジ間距離取得手段と、
前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する比較判定手段と、
を備えた成形品外観検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形品外観検査装置であって、
前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離を、前記エッジ間距離として取得し、
前記比較判定手段は、前記外周側エッジ間距離と途切れ判定用外周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品が部分的に途切れているか否かを判定する、成形品外観検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の成形品外観検査装置であって、
前記エッジ間距離取得手段は、前記成形品の外周側のエッジ画像に基づく外周側エッジ間距離と、前記成形品の内周側のエッジ画像に基づく内周側エッジ間距離とのうち少なくとも一方を、前記エッジ間距離として取得し、
前記比較判定手段は、外周側エッジ間距離と内周側エッジ間距離のうち少なくとも一方と、変形度判定用外周側基準値又は変形度判定用内周側基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の変形度を判定する、成形品外観検査装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形品外観検査装置であって、
前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出して、前記成形品が存在する面積値を取得する面積値取得手段をさらに備え、
前記比較判定手段は、さらに、前記面積値と予め設定された基準面積値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する、成形品外観検査装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形品外観検査装置であって、
前記撮像された画像に基づいて、前記成形品の画像を抽出する画像抽出手段を備え、
前記比較判定手段は、さらに、前記成形品の輪郭に沿うように設定された検査ラインにおける、前記抽出画像の画素の存否に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する、成形品外観検査装置。
【請求項６】
略方形環状の成形品を検査する成形品検査方法であって、
（ａ）前記成形品の撮像画像に基づいて、前記成形品のエッジ画像を抽出する工程と、
（ｂ）前記抽出されたエッジ画像に基づいて、前記成形品の少なくとも一組の対辺と略平行に延びるように設定された基準ラインに沿って、複数箇所で、前記基準ラインに略直交する方向におけるエッジ間距離を取得する工程と、
（ｃ）前記取得された各エッジ間距離と、予め設定された基準値との比較結果に基づいて、前記成形品の形状良否を判定する工程と、
を備えた成形品検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００６−２９８４６（Ｐ２００６−２９８４６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０５５９４（Ｐ２００４−２０５５９４）
【出願日】平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
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