成形品検査装置及び成形品検査方法
【課題】金型成型された成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査でき、かつ、成形品の残存の有無を検査する。
【解決手段】成形品１が中金型２６から脱型される前の状態で、第１撮像ユニット４０の単一の第１撮像カメラ４２を昇降させて、中金型２６の上方面側からキャビティ孔２６ｈにおける成形品１を撮像すると共に、中金型２６の下方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１を撮像する。脱型された成形品１は成形品受部５２に移載され、この成形品受部５２が排出位置に移動する途中で、第２撮像ユニット７０により、成形品受部５２上の成形品１が撮像される。これらで撮像された画像データに基づいて、形状良否検査、成形品の個数カウントがなされる。
【解決手段】成形品１が中金型２６から脱型される前の状態で、第１撮像ユニット４０の単一の第１撮像カメラ４２を昇降させて、中金型２６の上方面側からキャビティ孔２６ｈにおける成形品１を撮像すると共に、中金型２６の下方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１を撮像する。脱型された成形品１は成形品受部５２に移載され、この成形品受部５２が排出位置に移動する途中で、第２撮像ユニット７０により、成形品受部５２上の成形品１が撮像される。これらで撮像された画像データに基づいて、形状良否検査、成形品の個数カウントがなされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型を用いて成型される成形品を検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形品の外観形状の良否を検査する技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
この検査技術では、成形品が中金型にある状態で、中金型下面側から、成形品を撮像している。また、成形品を中金型から脱型して所定の受け皿ユニットに移し替えた状態で、該成形品を上方から撮像している。
【０００４】
そして、中金型下面側からの撮像画像に対して所定の画像処理を施して、成形品の下部側部分の形状良否検査を行っている。また、受け皿ユニット上方からの撮像画像に対して所定の画像処理を施して、成形品の上部側部分の形状良否検査を行うと共に、その受け皿ユニットにおける成形品の個数をカウントして、中金型内に脱型されずに残存した成形品が無いかどうかを検査するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４７９４８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、成形品の形状等によっては、形状不良を生じ易い箇所が複数生じ得る。このような場合には、成形品をより多数箇所で撮像して検査する必要がある。
【０００７】
そこで、この発明は、金型成型された成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査でき、かつ、金型内における成形品の残存の有無を検査できる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、上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査装置であって、成型用のキャビティ孔を有し、前記キャビティ孔内に成形品を有する状態で検査位置に配設される中金型と、前記検査位置における前記中金型の一方面側位置と他方面側位置との間で移動自在に配設され、前記一方面側位置で前記中金型の一方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像すると共に、前記他方面側位置で前記中金型の他方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像する第１撮像手段を有する第１撮像ユニットと、前記中金型より脱型される成形品を一定姿勢で受ける成形品受部と、前記成形品受部を、前記中金型から成形品を受ける受位置からその成形品を外部に排出する排出位置へ移動させる受部移動手段とを有する成形品受ユニットと、前記成形品受部が前記受位置から前記排出位置に移動する途中で、前記成形品受部で保持された成形品を撮像する第２撮像手段を有する第２撮像ユニットと、前記第１撮像ユニット及び前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査すると共に、前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する、判定手段と、を備えたものである。
【０００９】
この場合に、前記第１撮像ユニットは、前記第１撮像手段が前記中金型の外周囲で前記一方面側位置と前記他方面側位置とで移動自在に配設されると共に、前記中金型の一方面側からの光を前記一方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く一方面側導光手段と、前記中金型の他方面側からの光を前記他方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く他方面側導光手段とをさらに有する構成とされていてもよい。
【００１０】
さらに、前記第１撮像ユニットは、前記第１撮像手段が前記一方面側位置に配設された状態で、前記中金型の一方面上に焦点を合わせて撮像を行い、前記第１撮像手段が前記他方面側位置に配設された状態で、前記中金型の他方面上に焦点を合わせて撮像を行うとよい。
【００１１】
また、前記第２撮像ユニットは、前記成形品のうち前記キャビティ孔内に入り込んでいた部分に焦点を合わせて撮像を行ってもよい。
【００１２】
また、前記成形品は、環状成形品であり、前記成形品受部は、前記環状成形品をその内側から支持して一定姿勢で受ける受ピン部を有していてもよい。
【００１３】
また、この発明の第２の態様は、上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査方法であって、第１撮像手段を、中金型の一方面側位置に移動させて、前記中金型の一方面側から脱型前の前記成形品を撮像する撮像工程と、前記第１撮像手段を、中金型の他方面側位置に移動させて、前記中金型の他方面側から脱型前の成形品を撮像する撮像工程と、前記中金型から脱型された成形品を、一定姿勢で受けるように成形品受部に移し替える工程と、前記成形品受部で保持された成形品を撮像する工程と、前記中金型の一方面側からの撮像画像データ、前記中金型の他方面側からの撮像画像データ、前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査する工程と、前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように構成された成形品検査装置によると、成形品が中金型から脱型される前の状態で、第１撮像ユニットにより、中金型の一方面側からキャビティ孔における脱型前の成形品が撮像されると共に、中金型の他方面側からキャビティ孔における脱型前の成形品が撮像される。さらに、成形品受部が前記受位置から前記排出位置に移動する途中で、第２撮像ユニットにより、成形品受部上の成形品が撮像される。従って、成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査することができる。また、第２撮像ユニットにより撮像された画像データに基づいて、金型内における成形品の残存の有無も検査できる。
【００１５】
この場合に、前記第１撮像ユニットは、前記第１撮像手段が前記中金型の外周囲で前記一方面側位置と前記他方面側位置とで移動自在に配設されると共に、前記中金型の一方面側からの光を前記一方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く一方面側導光手段と、前記中金型の他方面側からの光を前記他方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く他方面側導光手段とをさらに有する構成とされていると、第１撮像手段を、円滑かつコンパクトな構成で、中金型の外周囲で一方面側位置と他方面側位置との間で移動させることができる。
【００１６】
さらに、前記第１撮像手段が前記一方面側位置に配設された状態で、前記中金型の一方面上に焦点を合わせて撮像を行い、前記第１撮像手段が前記他方面側位置に配設された状態で、前記中金型の他方面上に焦点を合わせて撮像を行うことで、バリ等の形状不良が発生し易い箇所について、精度よく成形品の形状良否検査を行うことができる。
【００１７】
ところで、第１撮像ユニットは、脱型前の成形品を撮像するため、成形品のうちキャビティ孔内に入り込んでいた部分については撮像できない。そこで、成形品のうち前記キャビティ孔内に入り込んでいた部分については、脱型後の成形品受部上で、第２撮像ユニットで撮像するのが適している。
【００１８】
さらに、成形品受部が、環状成形品をその内側から支持して一定姿勢で受ける受ピン部を有していると、位置ずれ無く環状成形品の外周面の形状認識を精度よく行うことができる。
【００１９】
また、この発明の成形品検査方法によると、単一の第１撮像手段を、移動させることで、中金型の一方面側から脱型前の前記成形品を撮像すると共に、中金型の他方面側から脱型前の成形品を撮像している。さらに、成形品受部で保持された成形品を撮像している。従って、成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査することができる。また、記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を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】
【００２０】
以下、この発明の実施形態に係る成形品検査装置について説明する。
【００２１】
まず、検査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、ゴムにより略長方形状の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。また、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部材である。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、上記のような成形品１の検査装置が、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、金型成型された成形品１を脱型するための脱型機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に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、脱型機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が脱型機３０側に受渡される。
【００３５】
脱型機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内にその上方から離型用のエアが吹付けられ、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、判定部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為に、上記排出フレーム８４ａ以外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、以下では、成形品１を検査するための要部構成についてより詳細に説明する。
【００５０】
すなわち、この検査装置は、上述したような中金型２６を用いて成型される成形品１の検査装置であり、中金型２６と、第１撮像ユニット４０と、成形品受ユニットとしての成形品受排出機５０と、第２撮像ユニット７０と、判定部７８（図１４参照）とを構成要素として備えている。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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（脱型機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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
第１撮像カメラ４２は、可動フレーム部６３の後端部（脱型機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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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を脱型機３０側に移動させる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
この後、図８（ｄ）に示すように、可動フレーム部６３を、脱型機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。
【００６５】
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、判定部７８において、各成形品１の良否検査が行われる。
【００６６】
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。
【００６７】
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５４ａが上方に突出した状態、右半部は受ピン部５４ａが下方に退避した状態を示している。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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、その上面に上記孔部５７ｈａに挿入可能な受ピン部５４ａが突出形成されている。
【００７４】
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。
【００７５】
そして、ロッド部５９ｂが進出した状態では、受ピン部５４ａ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５４ａは上記孔部５７ｈａの奥方へ退避した状態となっている。
【００７６】
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５４ａは、上記孔部５７ｈａの上方へ突出するようになる。
【００７７】
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５４ａ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。
【００７８】
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５４ａが突出形成されている。一対の受ピン部５４ａは、先端部が順次細くなる円棒状に形成されており、環状の成形品１をその内周側から少なくとも２カ所で支持して該成形品１を一定姿勢で受取ることができる構成となっている。ここでは、一対の受ピン部５４ａの外側幅寸法を、成形品１の長手方向における内径寸法と略同一に設定してある。そして、成形品１の長手方向両端側の内周部を、一対の受ピン部５４ａで挿通支持することで、該成形品１を一定姿勢で受取ることができるようにしてある。
【００７９】
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５４ａ間の位置には、エア抜き孔５４ｈが形成されている。
【００８０】
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５４ａ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。
【００８１】
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５４ａに受取られる動作を説明すると、次のようになる。
【００８２】
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。
【００８３】
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５４ａ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５４ａ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。
【００８４】
この状態で、脱型機構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。
【００８５】
すると、一対の受ピン部５４ａ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が一定姿勢で受ピン部５４ａに受取られる。
【００８６】
なお、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とを通って、外部に流れていく。
【００８７】
この後、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５４ａ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５４ａにより受取られた一定姿勢のままで、かつ、整列された状態で、円形受プレート部５７上に載置されることになる。
【００８８】
なお、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としては、上述した構成の他、所定厚みを有する板状部材の上面であって各キャビティ孔２６ｈに対応する位置に、成形品１の外形状に対応する有底穴を形成したような受け皿を用いた構成を採用することもできる。
【００８９】
もっとも、本実施形態のように、受ピン部５４ａ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けた場合には、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。
【００９０】
第２撮像ユニット７０は、図３及び図１３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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
そして、図１３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、判定部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。
【００９８】
図１４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。
【００９９】
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の個数検査、良否検査を行う判定部７８を備えている。
【０１００】
この判定部７８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータによって構成されており、図示省略の画像キャプチャーボード等のインターフェースボードを介して上記各第１撮像ユニット４０，第２撮像ユニット７０に接続されている。そして、判定部７８は、予め格納されたソフトウェアプログラムによって成形品１の個数検査、良否検査を行う。
【０１０１】
例えば、判定部７８は、第２撮像ユニット７０で撮像された画像データに対して、二値化処理等の画像認識処理を行い、第２撮像ユニット７０で撮像された画像中における成形品１の個数をカウントする。そして、このカウント個数を、予め設定された成形品個数（中金型２６に形成されたキャビティ孔２６ｈの個数）と比較する。そして、カウント個数と成形品個数とが同数である場合に、規定された成形品が脱型されたと判断し、カウント個数が成形品個数よりも少ない場合に、中金型２６のキャビティ孔２６ｈ内に成形品１が残留しており、脱型残りがあると判定する。
【０１０２】
また、判定部７８は、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対して、所定の２値化処理や近似処理、エッジ検出処理等の画像処理を施して、成形品１の外形状の良否検査を行う。例えば、撮像画像において、各成形品１の面積や所定のエッジ間距離を、所定の基準値と比較した有り、撮像画像中に設定された所定の検査ラインにおいて成形品１の形状認識がなされるか否かを検査したり等する。これにより、成形品１の周りに生じたバリやショートショット、欠け、気泡等の不具合、即ち、成形品１の外観形状の良否検査が行われる。
【０１０３】
図１５は、本成型検査装置の動作のうち、成形品１の検査に係る動作を中心に説明するためのフローチャートである。
【０１０４】
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、脱型機３０の金型受台３２に保持され、金型検査位置に配設される。
【０１０５】
この状態で、ステップＳ１に示すように、可動フレーム部６３の脱型機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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
そして、ステップＳ３において、可動フレーム部６３の脱型機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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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い場合には、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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
以上のように構成された成形品検査装置及び成型検査装置によると、成形品１が中金型２６から脱型される前の状態で、単一の第１撮像ユニット４０により、中金型２６の上方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１が撮像されると共に、中金型２６の下方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１が撮像される。さらに、成形品受部５２が受位置から排出位置に移動する途中で、第２撮像ユニット７０により、成形品受部５２上の成形品１が撮像される。従って、成形品１を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査することができる。しかも、中金型２６から脱型後、成形品受部５２上の成形品１が撮像されるため、例えば、その画像データに基づいて成形品１の個数をカウントすることで、中金型２６内における成形品１の残存の有無も検査できる。
【０１１６】
また、第１撮像ユニット４０は、中金型２６の上面側からの光を上方撮像位置の第１撮像カメラ４２に導く第１上反射部４３ａと、中金型２６の下面側からの光を下方撮像位置の第１撮像カメラ４２に導く第１下反射部４３ｂとを有し、第１撮像カメラ４２を上方撮像位置と下方撮像位置との間で昇降させる構成としているため、第１撮像カメラ４２を中金型２６の外周囲で直線的に昇降させることができる。従って、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。
【０１１７】
また、各キャビティ孔２６ｈ内における成形品１を撮像し、又は、成形品受部５２上で整列された状態で各成形品１を撮像して、その形状良否を判定するので、どの位置のキャビティ孔２６ｈで形状不良が生じ易いが特定し易く、かかる不具合に対する対処が容易であるという利点もある。
【０１１８】
しかも、成形品１を成型した直後に、形状良否検査を行っているため、成形機１０の不具合をすぐに知ることができる。よって、そのような不具合にも素早く対処できるという利点もある。また、成形品１に油分等のゴミが付着する前の段階で形状良品検査を行っているため、この点からしても精度のよい検査を行うことができる。
【０１１９】
ところで、本装置では、第１撮像ユニット４０により、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１をその上方又は下方から撮像している。
【０１２０】
そこで、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の上端部を撮像し（Ｖ１参照）、第１撮像カメラ４２が下方撮像位置に配設された状態で、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とよい（Ｖ２参照）。
【０１２１】
これにより、バリ等の形状不具合が発生し易い中金型２６の上下面に対応する部分を対象として、成形品１の形状良否判定を行うことができ、成形品１の外観形状検査を的確に行うことができる。
【０１２２】
しかも、中金型２６は、一般的に金属等で形成されており金属色を呈している。従って、中金型２６の上面又は下面を背景として、色付ゴム等で成型される成形品１を撮像することで、画像処理による成形品１の形状認識を精度よく行うことができる。従って、外観形状検査を精度よく行うことができる。
【０１２３】
また、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、即ち、成形品１の側部中間部については、第２撮像ユニット７０により、焦点を合わせて撮像を行って、当該部分についての形状検査を行うとよい（Ｖ３参照）。これにより、キャビティ孔２６ｈ内に入り込んでいた部分についても、形状検査を行うことができる。
【０１２４】
この場合に、受ピン部５４ａは、成形品１の内周側で退避移動しているため、成形品１の外周部には、均一な態様で円形受プレート部５７が広がっている。従って、成形品１の外周面の形状認識を精度よく行うことができ、外観形状良否検査を精度よく行える。
【０１２５】
なお、図１７に示す成形品１０１のように、該成形品１０１が中金型１２６のキャビティ孔１２６ｈから突出する態様にて成型される場合には、第２撮像ユニット７０により成形品１０１の当該突出部分に焦点をあわせて撮像するようにしてもよい。
【０１２６】
すなわち、上記成形品１０１の上下方向中間部には、環状突起部１０１ａが形成されている。そして、その環状突起部１０１ａの上面に合わせて中金型２６の上面が配設されており、それより下方部分がキャビティ孔１２６ｈによって形づくられ、それよりも上方部分は上金型側の金型面（図示省略）によって形づくられるようになっている。
【０１２７】
このような成形品１０１については、第１撮像ユニット４０によって、中金型１２６の上面又は下面に焦点を合わせて成形品１０１の撮像を行い（Ｗ１，Ｗ２参照）、第２撮像ユニット７０によって成形品１０１の上端部に焦点を合わせて撮像を行ってもよい（Ｗ３参照）。
【０１２８】
要するに、第２撮像ユニット７０では、成形品１，１０１のうち、形状不良が生じ易い部分等、適宜考慮した部分に焦点を合わせて撮像を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【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】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１４】成型検査装置の全体ブロック図である。
【図１５】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１６】各撮像ユニットによる撮像箇所を示す説明図である。
【図１７】変形例に係る成形品について、各撮像ユニットによる撮像箇所を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 成形品
１０ 成形機
２２ 上金型
２４ 下金型
２６ 中金型
２６ｈ キャビティ孔
３２ 金型受台
３６ 脱型機構
４０ 第１撮像ユニット
４２ 第１撮像カメラ
４３ａ 第１上反射部
４３ｂ 第１下反射部
５０ 成形品受排出機
５２ 成形品受部
５４ａ 受ピン部
５６ 受プレート部
５７ 円形受プレート部
５７ｈａ，５７ｈｂ 孔部
６３ 可動フレーム部
７０ 第２撮像ユニット
７２ 第２撮像カメラ
７４ 第２反射部
７６ 制御部
７８ 判定部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型を用いて成型される成形品を検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形品の外観形状の良否を検査する技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
この検査技術では、成形品が中金型にある状態で、中金型下面側から、成形品を撮像している。また、成形品を中金型から脱型して所定の受け皿ユニットに移し替えた状態で、該成形品を上方から撮像している。
【０００４】
そして、中金型下面側からの撮像画像に対して所定の画像処理を施して、成形品の下部側部分の形状良否検査を行っている。また、受け皿ユニット上方からの撮像画像に対して所定の画像処理を施して、成形品の上部側部分の形状良否検査を行うと共に、その受け皿ユニットにおける成形品の個数をカウントして、中金型内に脱型されずに残存した成形品が無いかどうかを検査するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４７９４８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、成形品の形状等によっては、形状不良を生じ易い箇所が複数生じ得る。このような場合には、成形品をより多数箇所で撮像して検査する必要がある。
【０００７】
そこで、この発明は、金型成型された成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査でき、かつ、金型内における成形品の残存の有無を検査できる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、上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査装置であって、成型用のキャビティ孔を有し、前記キャビティ孔内に成形品を有する状態で検査位置に配設される中金型と、前記検査位置における前記中金型の一方面側位置と他方面側位置との間で移動自在に配設され、前記一方面側位置で前記中金型の一方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像すると共に、前記他方面側位置で前記中金型の他方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像する第１撮像手段を有する第１撮像ユニットと、前記中金型より脱型される成形品を一定姿勢で受ける成形品受部と、前記成形品受部を、前記中金型から成形品を受ける受位置からその成形品を外部に排出する排出位置へ移動させる受部移動手段とを有する成形品受ユニットと、前記成形品受部が前記受位置から前記排出位置に移動する途中で、前記成形品受部で保持された成形品を撮像する第２撮像手段を有する第２撮像ユニットと、前記第１撮像ユニット及び前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査すると共に、前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する、判定手段と、を備えたものである。
【０００９】
この場合に、前記第１撮像ユニットは、前記第１撮像手段が前記中金型の外周囲で前記一方面側位置と前記他方面側位置とで移動自在に配設されると共に、前記中金型の一方面側からの光を前記一方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く一方面側導光手段と、前記中金型の他方面側からの光を前記他方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く他方面側導光手段とをさらに有する構成とされていてもよい。
【００１０】
さらに、前記第１撮像ユニットは、前記第１撮像手段が前記一方面側位置に配設された状態で、前記中金型の一方面上に焦点を合わせて撮像を行い、前記第１撮像手段が前記他方面側位置に配設された状態で、前記中金型の他方面上に焦点を合わせて撮像を行うとよい。
【００１１】
また、前記第２撮像ユニットは、前記成形品のうち前記キャビティ孔内に入り込んでいた部分に焦点を合わせて撮像を行ってもよい。
【００１２】
また、前記成形品は、環状成形品であり、前記成形品受部は、前記環状成形品をその内側から支持して一定姿勢で受ける受ピン部を有していてもよい。
【００１３】
また、この発明の第２の態様は、上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査方法であって、第１撮像手段を、中金型の一方面側位置に移動させて、前記中金型の一方面側から脱型前の前記成形品を撮像する撮像工程と、前記第１撮像手段を、中金型の他方面側位置に移動させて、前記中金型の他方面側から脱型前の成形品を撮像する撮像工程と、前記中金型から脱型された成形品を、一定姿勢で受けるように成形品受部に移し替える工程と、前記成形品受部で保持された成形品を撮像する工程と、前記中金型の一方面側からの撮像画像データ、前記中金型の他方面側からの撮像画像データ、前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査する工程と、前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように構成された成形品検査装置によると、成形品が中金型から脱型される前の状態で、第１撮像ユニットにより、中金型の一方面側からキャビティ孔における脱型前の成形品が撮像されると共に、中金型の他方面側からキャビティ孔における脱型前の成形品が撮像される。さらに、成形品受部が前記受位置から前記排出位置に移動する途中で、第２撮像ユニットにより、成形品受部上の成形品が撮像される。従って、成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査することができる。また、第２撮像ユニットにより撮像された画像データに基づいて、金型内における成形品の残存の有無も検査できる。
【００１５】
この場合に、前記第１撮像ユニットは、前記第１撮像手段が前記中金型の外周囲で前記一方面側位置と前記他方面側位置とで移動自在に配設されると共に、前記中金型の一方面側からの光を前記一方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く一方面側導光手段と、前記中金型の他方面側からの光を前記他方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く他方面側導光手段とをさらに有する構成とされていると、第１撮像手段を、円滑かつコンパクトな構成で、中金型の外周囲で一方面側位置と他方面側位置との間で移動させることができる。
【００１６】
さらに、前記第１撮像手段が前記一方面側位置に配設された状態で、前記中金型の一方面上に焦点を合わせて撮像を行い、前記第１撮像手段が前記他方面側位置に配設された状態で、前記中金型の他方面上に焦点を合わせて撮像を行うことで、バリ等の形状不良が発生し易い箇所について、精度よく成形品の形状良否検査を行うことができる。
【００１７】
ところで、第１撮像ユニットは、脱型前の成形品を撮像するため、成形品のうちキャビティ孔内に入り込んでいた部分については撮像できない。そこで、成形品のうち前記キャビティ孔内に入り込んでいた部分については、脱型後の成形品受部上で、第２撮像ユニットで撮像するのが適している。
【００１８】
さらに、成形品受部が、環状成形品をその内側から支持して一定姿勢で受ける受ピン部を有していると、位置ずれ無く環状成形品の外周面の形状認識を精度よく行うことができる。
【００１９】
また、この発明の成形品検査方法によると、単一の第１撮像手段を、移動させることで、中金型の一方面側から脱型前の前記成形品を撮像すると共に、中金型の他方面側から脱型前の成形品を撮像している。さらに、成形品受部で保持された成形品を撮像している。従って、成形品を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査することができる。また、記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を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】
【００２０】
以下、この発明の実施形態に係る成形品検査装置について説明する。
【００２１】
まず、検査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、ゴムにより略長方形状の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。また、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部材である。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、上記のような成形品１の検査装置が、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、金型成型された成形品１を脱型するための脱型機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に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、脱型機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が脱型機３０側に受渡される。
【００３５】
脱型機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内にその上方から離型用のエアが吹付けられ、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、判定部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為に、上記排出フレーム８４ａ以外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、以下では、成形品１を検査するための要部構成についてより詳細に説明する。
【００５０】
すなわち、この検査装置は、上述したような中金型２６を用いて成型される成形品１の検査装置であり、中金型２６と、第１撮像ユニット４０と、成形品受ユニットとしての成形品受排出機５０と、第２撮像ユニット７０と、判定部７８（図１４参照）とを構成要素として備えている。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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（脱型機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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
第１撮像カメラ４２は、可動フレーム部６３の後端部（脱型機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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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を脱型機３０側に移動させる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
この後、図８（ｄ）に示すように、可動フレーム部６３を、脱型機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。
【００６５】
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、判定部７８において、各成形品１の良否検査が行われる。
【００６６】
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。
【００６７】
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５４ａが上方に突出した状態、右半部は受ピン部５４ａが下方に退避した状態を示している。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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、その上面に上記孔部５７ｈａに挿入可能な受ピン部５４ａが突出形成されている。
【００７４】
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。
【００７５】
そして、ロッド部５９ｂが進出した状態では、受ピン部５４ａ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５４ａは上記孔部５７ｈａの奥方へ退避した状態となっている。
【００７６】
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５４ａは、上記孔部５７ｈａの上方へ突出するようになる。
【００７７】
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５４ａ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。
【００７８】
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５４ａが突出形成されている。一対の受ピン部５４ａは、先端部が順次細くなる円棒状に形成されており、環状の成形品１をその内周側から少なくとも２カ所で支持して該成形品１を一定姿勢で受取ることができる構成となっている。ここでは、一対の受ピン部５４ａの外側幅寸法を、成形品１の長手方向における内径寸法と略同一に設定してある。そして、成形品１の長手方向両端側の内周部を、一対の受ピン部５４ａで挿通支持することで、該成形品１を一定姿勢で受取ることができるようにしてある。
【００７９】
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５４ａ間の位置には、エア抜き孔５４ｈが形成されている。
【００８０】
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５４ａ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。
【００８１】
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５４ａに受取られる動作を説明すると、次のようになる。
【００８２】
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。
【００８３】
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５４ａ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５４ａ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。
【００８４】
この状態で、脱型機構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。
【００８５】
すると、一対の受ピン部５４ａ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が一定姿勢で受ピン部５４ａに受取られる。
【００８６】
なお、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とを通って、外部に流れていく。
【００８７】
この後、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５４ａ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５４ａにより受取られた一定姿勢のままで、かつ、整列された状態で、円形受プレート部５７上に載置されることになる。
【００８８】
なお、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としては、上述した構成の他、所定厚みを有する板状部材の上面であって各キャビティ孔２６ｈに対応する位置に、成形品１の外形状に対応する有底穴を形成したような受け皿を用いた構成を採用することもできる。
【００８９】
もっとも、本実施形態のように、受ピン部５４ａ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けた場合には、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。
【００９０】
第２撮像ユニット７０は、図３及び図１３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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
そして、図１３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、判定部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。
【００９８】
図１４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。
【００９９】
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の個数検査、良否検査を行う判定部７８を備えている。
【０１００】
この判定部７８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータによって構成されており、図示省略の画像キャプチャーボード等のインターフェースボードを介して上記各第１撮像ユニット４０，第２撮像ユニット７０に接続されている。そして、判定部７８は、予め格納されたソフトウェアプログラムによって成形品１の個数検査、良否検査を行う。
【０１０１】
例えば、判定部７８は、第２撮像ユニット７０で撮像された画像データに対して、二値化処理等の画像認識処理を行い、第２撮像ユニット７０で撮像された画像中における成形品１の個数をカウントする。そして、このカウント個数を、予め設定された成形品個数（中金型２６に形成されたキャビティ孔２６ｈの個数）と比較する。そして、カウント個数と成形品個数とが同数である場合に、規定された成形品が脱型されたと判断し、カウント個数が成形品個数よりも少ない場合に、中金型２６のキャビティ孔２６ｈ内に成形品１が残留しており、脱型残りがあると判定する。
【０１０２】
また、判定部７８は、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対して、所定の２値化処理や近似処理、エッジ検出処理等の画像処理を施して、成形品１の外形状の良否検査を行う。例えば、撮像画像において、各成形品１の面積や所定のエッジ間距離を、所定の基準値と比較した有り、撮像画像中に設定された所定の検査ラインにおいて成形品１の形状認識がなされるか否かを検査したり等する。これにより、成形品１の周りに生じたバリやショートショット、欠け、気泡等の不具合、即ち、成形品１の外観形状の良否検査が行われる。
【０１０３】
図１５は、本成型検査装置の動作のうち、成形品１の検査に係る動作を中心に説明するためのフローチャートである。
【０１０４】
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、脱型機３０の金型受台３２に保持され、金型検査位置に配設される。
【０１０５】
この状態で、ステップＳ１に示すように、可動フレーム部６３の脱型機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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
そして、ステップＳ３において、可動フレーム部６３の脱型機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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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い場合には、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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
以上のように構成された成形品検査装置及び成型検査装置によると、成形品１が中金型２６から脱型される前の状態で、単一の第１撮像ユニット４０により、中金型２６の上方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１が撮像されると共に、中金型２６の下方面側からキャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１が撮像される。さらに、成形品受部５２が受位置から排出位置に移動する途中で、第２撮像ユニット７０により、成形品受部５２上の成形品１が撮像される。従って、成形品１を、より低コストで、より多数箇所撮像して検査することができる。しかも、中金型２６から脱型後、成形品受部５２上の成形品１が撮像されるため、例えば、その画像データに基づいて成形品１の個数をカウントすることで、中金型２６内における成形品１の残存の有無も検査できる。
【０１１６】
また、第１撮像ユニット４０は、中金型２６の上面側からの光を上方撮像位置の第１撮像カメラ４２に導く第１上反射部４３ａと、中金型２６の下面側からの光を下方撮像位置の第１撮像カメラ４２に導く第１下反射部４３ｂとを有し、第１撮像カメラ４２を上方撮像位置と下方撮像位置との間で昇降させる構成としているため、第１撮像カメラ４２を中金型２６の外周囲で直線的に昇降させることができる。従って、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。
【０１１７】
また、各キャビティ孔２６ｈ内における成形品１を撮像し、又は、成形品受部５２上で整列された状態で各成形品１を撮像して、その形状良否を判定するので、どの位置のキャビティ孔２６ｈで形状不良が生じ易いが特定し易く、かかる不具合に対する対処が容易であるという利点もある。
【０１１８】
しかも、成形品１を成型した直後に、形状良否検査を行っているため、成形機１０の不具合をすぐに知ることができる。よって、そのような不具合にも素早く対処できるという利点もある。また、成形品１に油分等のゴミが付着する前の段階で形状良品検査を行っているため、この点からしても精度のよい検査を行うことができる。
【０１１９】
ところで、本装置では、第１撮像ユニット４０により、中金型２６の各キャビティ孔２６ｈにおける脱型前の成形品１をその上方又は下方から撮像している。
【０１２０】
そこで、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の上端部を撮像し（Ｖ１参照）、第１撮像カメラ４２が下方撮像位置に配設された状態で、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とよい（Ｖ２参照）。
【０１２１】
これにより、バリ等の形状不具合が発生し易い中金型２６の上下面に対応する部分を対象として、成形品１の形状良否判定を行うことができ、成形品１の外観形状検査を的確に行うことができる。
【０１２２】
しかも、中金型２６は、一般的に金属等で形成されており金属色を呈している。従って、中金型２６の上面又は下面を背景として、色付ゴム等で成型される成形品１を撮像することで、画像処理による成形品１の形状認識を精度よく行うことができる。従って、外観形状検査を精度よく行うことができる。
【０１２３】
また、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、即ち、成形品１の側部中間部については、第２撮像ユニット７０により、焦点を合わせて撮像を行って、当該部分についての形状検査を行うとよい（Ｖ３参照）。これにより、キャビティ孔２６ｈ内に入り込んでいた部分についても、形状検査を行うことができる。
【０１２４】
この場合に、受ピン部５４ａは、成形品１の内周側で退避移動しているため、成形品１の外周部には、均一な態様で円形受プレート部５７が広がっている。従って、成形品１の外周面の形状認識を精度よく行うことができ、外観形状良否検査を精度よく行える。
【０１２５】
なお、図１７に示す成形品１０１のように、該成形品１０１が中金型１２６のキャビティ孔１２６ｈから突出する態様にて成型される場合には、第２撮像ユニット７０により成形品１０１の当該突出部分に焦点をあわせて撮像するようにしてもよい。
【０１２６】
すなわち、上記成形品１０１の上下方向中間部には、環状突起部１０１ａが形成されている。そして、その環状突起部１０１ａの上面に合わせて中金型２６の上面が配設されており、それより下方部分がキャビティ孔１２６ｈによって形づくられ、それよりも上方部分は上金型側の金型面（図示省略）によって形づくられるようになっている。
【０１２７】
このような成形品１０１については、第１撮像ユニット４０によって、中金型１２６の上面又は下面に焦点を合わせて成形品１０１の撮像を行い（Ｗ１，Ｗ２参照）、第２撮像ユニット７０によって成形品１０１の上端部に焦点を合わせて撮像を行ってもよい（Ｗ３参照）。
【０１２８】
要するに、第２撮像ユニット７０では、成形品１，１０１のうち、形状不良が生じ易い部分等、適宜考慮した部分に焦点を合わせて撮像を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【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】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１４】成型検査装置の全体ブロック図である。
【図１５】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１６】各撮像ユニットによる撮像箇所を示す説明図である。
【図１７】変形例に係る成形品について、各撮像ユニットによる撮像箇所を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 成形品
１０ 成形機
２２ 上金型
２４ 下金型
２６ 中金型
２６ｈ キャビティ孔
３２ 金型受台
３６ 脱型機構
４０ 第１撮像ユニット
４２ 第１撮像カメラ
４３ａ 第１上反射部
４３ｂ 第１下反射部
５０ 成形品受排出機
５２ 成形品受部
５４ａ 受ピン部
５６ 受プレート部
５７ 円形受プレート部
５７ｈａ，５７ｈｂ 孔部
６３ 可動フレーム部
７０ 第２撮像ユニット
７２ 第２撮像カメラ
７４ 第２反射部
７６ 制御部
７８ 判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査装置であって、
成型用のキャビティ孔を有し、前記キャビティ孔内に成形品を有する状態で検査位置に配設される中金型と、
前記検査位置における前記中金型の一方面側位置と他方面側位置との間で移動自在に配設され、前記一方面側位置で前記中金型の一方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像すると共に、前記他方面側位置で前記中金型の他方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像する第１撮像手段を有する第１撮像ユニットと、
前記中金型より脱型される成形品を一定姿勢で受ける成形品受部と、前記成形品受部を、前記中金型から成形品を受ける受位置からその成形品を外部に排出する排出位置へ移動させる受部移動手段とを有する成形品受ユニットと、
前記成形品受部が前記受位置から前記排出位置に移動する途中で、前記成形品受部で保持された成形品を撮像する第２撮像手段を有する第２撮像ユニットと、
前記第１撮像ユニット及び前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査すると共に、前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する、判定手段と、
を備えた成形品検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形品検査装置であって、
前記第１撮像ユニットは、
前記第１撮像手段が前記中金型の外周囲で前記一方面側位置と前記他方面側位置とで移動自在に配設されると共に、前記中金型の一方面側からの光を前記一方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く一方面側導光手段と、前記中金型の他方面側からの光を前記他方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く他方面側導光手段とをさらに有する構成とされた、成形品検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の成形品検査装置であって、
前記第１撮像ユニットは、
前記第１撮像手段が前記一方面側位置に配設された状態で、前記中金型の一方面上に焦点を合わせて撮像を行い、前記第１撮像手段が前記他方面側位置に配設された状態で、前記中金型の他方面上に焦点を合わせて撮像を行う、成形品検査装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形品検査装置であって、
前記第２撮像ユニットは、
前記成形品のうち前記キャビティ孔内に入り込んでいた部分に焦点を合わせて撮像を行う、成形品検査装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形品検査装置であって、
前記成形品は、環状成形品であり、
前記成形品受部は、前記環状成形品をその内側から支持して一定姿勢で受ける受ピン部を有している、成形品検査装置。
【請求項６】
上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査方法であって、
第１撮像手段を、中金型の一方面側位置に移動させて、前記中金型の一方面側から脱型前の前記成形品を撮像する撮像工程と、
前記第１撮像手段を、中金型の他方面側位置に移動させて、前記中金型の他方面側から脱型前の成形品を撮像する撮像工程と、
前記中金型から脱型された成形品を、一定姿勢で受けるように成形品受部に移し替える工程と、
前記成形品受部で保持された成形品を撮像する工程と、
前記中金型の一方面側からの撮像画像データ、前記中金型の他方面側からの撮像画像データ、前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査する工程と、
前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する工程と、
を備えた成形品検査方法。
【請求項１】
上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査装置であって、
成型用のキャビティ孔を有し、前記キャビティ孔内に成形品を有する状態で検査位置に配設される中金型と、
前記検査位置における前記中金型の一方面側位置と他方面側位置との間で移動自在に配設され、前記一方面側位置で前記中金型の一方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像すると共に、前記他方面側位置で前記中金型の他方面側から前記キャビティ孔における脱型前の成形品を撮像する第１撮像手段を有する第１撮像ユニットと、
前記中金型より脱型される成形品を一定姿勢で受ける成形品受部と、前記成形品受部を、前記中金型から成形品を受ける受位置からその成形品を外部に排出する排出位置へ移動させる受部移動手段とを有する成形品受ユニットと、
前記成形品受部が前記受位置から前記排出位置に移動する途中で、前記成形品受部で保持された成形品を撮像する第２撮像手段を有する第２撮像ユニットと、
前記第１撮像ユニット及び前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査すると共に、前記第２撮像ユニットを通じて得られた画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する、判定手段と、
を備えた成形品検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形品検査装置であって、
前記第１撮像ユニットは、
前記第１撮像手段が前記中金型の外周囲で前記一方面側位置と前記他方面側位置とで移動自在に配設されると共に、前記中金型の一方面側からの光を前記一方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く一方面側導光手段と、前記中金型の他方面側からの光を前記他方面側位置に配設された前記第１撮像手段に導く他方面側導光手段とをさらに有する構成とされた、成形品検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の成形品検査装置であって、
前記第１撮像ユニットは、
前記第１撮像手段が前記一方面側位置に配設された状態で、前記中金型の一方面上に焦点を合わせて撮像を行い、前記第１撮像手段が前記他方面側位置に配設された状態で、前記中金型の他方面上に焦点を合わせて撮像を行う、成形品検査装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形品検査装置であって、
前記第２撮像ユニットは、
前記成形品のうち前記キャビティ孔内に入り込んでいた部分に焦点を合わせて撮像を行う、成形品検査装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形品検査装置であって、
前記成形品は、環状成形品であり、
前記成形品受部は、前記環状成形品をその内側から支持して一定姿勢で受ける受ピン部を有している、成形品検査装置。
【請求項６】
上金型と下金型との間に挟込まれる中金型を用いて成型される成形品の検査方法であって、
第１撮像手段を、中金型の一方面側位置に移動させて、前記中金型の一方面側から脱型前の前記成形品を撮像する撮像工程と、
前記第１撮像手段を、中金型の他方面側位置に移動させて、前記中金型の他方面側から脱型前の成形品を撮像する撮像工程と、
前記中金型から脱型された成形品を、一定姿勢で受けるように成形品受部に移し替える工程と、
前記成形品受部で保持された成形品を撮像する工程と、
前記中金型の一方面側からの撮像画像データ、前記中金型の他方面側からの撮像画像データ、前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記成形品の形状良否を検査する工程と、
前記製品受部上での成形品の撮像画像データに基づいて、前記中金型における前記成形品の残存の有無を検査する工程と、
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】
【公開番号】特開２００６−１５６２０（Ｐ２００６−１５６２０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６２８６（Ｐ２００４−１９６２８６）
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【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１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
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