遊戯板の障害釘の高さ検査装置および検査方法と遊戯盤
【課題】遊戯盤に植設される釘は植設される位置、および高さが所定の範囲内でなければならない。しかし、所定の高さより高い釘を見つける方法は、すでに開示されているが、所定の高さより低い釘を高速にしかも釘にダメージを与えることなく見つけるのに、適した方法はなかった。
【解決手段】前記遊戯盤を所定の速度で搬送する移送手段と、前記遊戯盤の垂直方向に視軸が配置された第１のラインセンサと、視軸が前記第１のラインセンサの視軸から所定の角度傾き、かつ前記視軸が前記第１のラインセンサの視軸と交わる交線が、前記遊戯盤の前記釘の頭と同じ高さに配置される第２のラインセンサと、前記釘の頭を前記第１のラインセンサが撮影した地点と前記第２のラインセンサが撮影した地点の間の距離に基づいて、前記釘の高さを算出する制御装置を有する検出する検査装置。
【解決手段】前記遊戯盤を所定の速度で搬送する移送手段と、前記遊戯盤の垂直方向に視軸が配置された第１のラインセンサと、視軸が前記第１のラインセンサの視軸から所定の角度傾き、かつ前記視軸が前記第１のラインセンサの視軸と交わる交線が、前記遊戯盤の前記釘の頭と同じ高さに配置される第２のラインセンサと、前記釘の頭を前記第１のラインセンサが撮影した地点と前記第２のラインセンサが撮影した地点の間の距離に基づいて、前記釘の高さを算出する制御装置を有する検出する検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊戯盤製造時における検査装置に関するものであり、障害釘の基盤面からの高さおよび位置の検出を画像処理を用いて行う検査方法および検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ等に用いる遊戯機械では、遊戯盤の表面に障害釘を数多く植設させ、上方から落下させた鉄製の遊戯球の跳ね返りと、遊戯盤に設けた孔によって入賞を競う。この場合、植設させた障害釘の調整によって、入賞率が変わることが知られている。しかし、障害釘の調整を、製品完成後行うか否かに係らず、遊戯盤に植設される障害釘は、遊戯盤の表面からの高さと角度が高い精度で植設されている必要がある。
【０００３】
従って、遊戯盤の製造においては、高い精度で障害釘を植設する装置だけでなく、完成後の障害釘を検査する検査装置も利用される。例えば、特許文献１（特開２００２−０７８８７２号公報）では、遊戯盤上に植設された障害釘を検査用のゲートでなぞりながら障害釘の高さ等を検査する装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２（特開２００３−１５９３９５号公報）では、障害釘が植設された遊戯盤上から圧力センサを押しあて、その圧力によって、障害釘の有無を調べる検査装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３（特開２００６−０２０８６１号公報）では、圧力センサを押しあてた時に障害釘が曲がる点を課題として、障害釘が配置された遊戯盤の側方から光をあて、その光を検出することで、規格以上の高さの釘の有無を調べる検査装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４（特開２００９−０１１６０６号公報）では、障害釘が配置された遊戯盤の斜め上方から光をあて、上方から撮影するラインセンサの画像情報に基づいて、釘の配置位置を調べる検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０７８８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９３９５号公報
【特許文献３】特開２００６−０２０８６１号公報
【特許文献４】特開２００９−０１１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
遊戯盤に植設される釘は、位置および高さが許容範囲内になければならない。ここで、高さについては、規格された高さより高い場合だけでなく、低い場合も製品としては、不良製品となる。したがって、規格高さより低い場合も発見し、修正することができるようにしなければならない。しかし、所定の高さより低い釘を発見するのは、従来行われている方法では、容易ではなかった。
【０００９】
特許文献１の方法であれば、植設された個々の釘にゲートをタッチさせるので、釘毎に高さを判断できることができる可能性が高い。しかし、全ての釘にゲートを接触させなければならず、検査時間がかかるという課題がある。また、高速に検査しようとすると、ゲートと釘の接触速度が高くなり、検査対象である釘が曲がることも考えられる。
【００１０】
特許文献２および３は、物理的若しくは光学的な走査を行うため、周囲から飛び出た釘を発見することは容易であると考えられる。しかしながら、これらの方法では、規格高さより高い釘を発見することはできても、規格高さより低い釘を発見することはできないし、まして、その釘の位置や、どの程度低いのかを知ることもできない。周囲に多くの釘が存在するからである。
【００１１】
また、特許文献４では、植設された位置を特定することはできるが、上記の文献同様、規格の高さより低い釘については、検査することができない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、遊戯盤に植設された障害釘の位置と遊戯盤の表面からの高さが所定範囲内に入っているか否かを検出可能な検査装置に係るものである。より具体的には、
遊戯盤を所定の速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記遊戯盤の搬送方向と直角であって、
前記遊戯盤の垂直方向に沿って視軸が配置された第１のラインセンサと、
前記第１のラインセンサと平行に配置され、視軸が前記第１のラインセンサの視軸から所定の角度傾き、かつ視野が前記第１のラインセンサの視野と交わる交線が、前記遊戯盤の釘の頭と同じ高さに配置される第２のラインセンサと、
前記釘の頭を前記第１のラインセンサが撮影した地点と前記第２のラインセンサが撮影した地点の間の距離に基づいて、前記釘の高さを算出する制御装置を有する検査装置である。
【００１３】
また、本発明の検査装置は、釘を照らすライトを有している。
【００１４】
また、本発明の検査装置は、
前記制御装置は、
前記遊戯盤に植設される釘の位置を示すマップ情報を有し、
前記第１のラインセンサが前記釘の頭を撮影した位置と、前記マップ情報を比較することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の検査装置は、
前記算出した前記釘の高さ若しくは前記釘の植設位置を表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の検査装置は、
前記遊戯盤のＩＤコードを取得するＩＤコード取得手段と、
前記ＩＤコードおよび、前記算出した前記釘の高さおよび前記釘の植設位置を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制御装置は、前記ＩＤコードに基づいて、過去に行った検査結果との比較結果を求めることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の検査方法は、
釘が植設された遊戯盤を移送する工程と、
前記移送中の遊戯盤の前記釘を、前記遊戯盤の法線方向および前記法線方向に対して所定角度傾斜した方向から前記釘を撮影する工程と、
前記法線方向および傾斜した方向から前記釘を撮影した地点間の距離に基づいて、前記釘の高さを求める検査方法である。
【００１８】
また本発明の遊戯盤は、
釘が表面に植設され、
個々の遊戯盤を識別できるＩＤコードが印刷されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の検査装置および検査方法は、遊戯盤を法線方向から撮影する第１のラインセンサとその視軸に対して視軸が傾いて固定された第２のラインセンサによって遊戯盤に植設された釘を撮影し、それぞれのラインセンサが釘を見た地点間の距離に基づいて釘の高さの高低を算出するので、植設された釘にダメージを与えない。
【００２０】
また画像データ処理に基づいて判断するため、処理が高速に行うことができる。また、画像処理に基づき、個々の釘について所定高さとの差を求めるため、所定高さより低い釘も発見することができる。
【００２１】
さらに、釘を照射するライトを有するので、遊戯盤表面と比較して釘の頭の輝度を高くすることができる。そのため、画像処理において、遊戯盤表面の模様が識別の精度を低下させることがない。
【００２２】
また、遊戯盤を法線方向から撮影するので、遊戯盤のどの位置に釘が植設されているかを算出することができる。したがって、予め植設される釘の位置情報を有することで、正しい位置に釘が植設されたか否かを検査することができる。
【００２３】
また、本発明の検査装置は、画像データに基づき検査を行うので、検査結果を表示する表示手段を有することもできる。従って、遊戯盤上の、どの釘が規格から外れたかを視覚的に認識することができる。
【００２４】
また、本発明の遊戯盤は、個々の遊戯盤を識別するＩＤコードが印刷されているので、最初の検査の時に不良品と判定され、修正後再度検査を行う際には、前の検査結果と比較することができるので、不良個所が完全に修復されたか否かを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の検査原理を説明する図である。
【図２】図１の側面からの拡大図である。
【図３】釘が高い場合の検査原理を示す図である。
【図４】釘が低い場合の検査原理を示す図である。
【図５】検査装置の構成を示す図である。
【図６】検査装置の全体処理のフローを示す図である。
【図７】ブロック化を説明する図である。
【図８】検査の詳細なフローを示す図である。
【図９】ＩＤコードを入れた遊戯盤を示す図である。
【図１０】実施形態２の場合の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明を行う。なお、以下の説明は本発明の一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、変更することが可能である。
【００２７】
（実施の形態１）
図１には、本発明の検査装置の原理を説明する。遊戯盤１０は概ね四角形をしている板材である。表面には、色塗りによる装飾と、液晶等の表示手段を視認するための孔１１が形成されている。また、表面には、真鍮性の釘１２が多数本植設されている。釘１２は、遊戯球が落下する際に落下方向を変えるための障害物で、障害釘とも呼ばれる。釘１２が植設された遊戯盤１０は、矢印１３の方向に所定の速度で移送される。
【００２８】
符号２０は第１のラインセンサであり、視軸２４が遊戯盤１０の中心１４に対して垂直方向に配設される。第１のラインセンサ２０は、通常の広角レンズを搭載し、撮像素子がライン上に配置されたもの、若しくは撮像素子は２次元配置になっていても、特定のラインの画像情報を出力できる機能を有する。第１のラインセンサ２０は少なくとも遊戯盤１０の釘１２が植設されている領域の幅１５を視野に収める。したがって、遊戯盤１０の釘１２が植設されている領域の幅１５は、ラインセンサの視野と言ってもよい。
【００２９】
一方、符号２２は、第２のラインセンサである。第２のラインセンサ２２の視軸２６は、第１のラインセンサ２０の視軸２４から所定角度２８（例えば３０度）傾いて配設される。傾ける方向は、どちらでもよいが、以下の説明では、遊戯盤１０が移送される方向１３と反対方向に傾斜させるものとする。また、第２のラインセンサ２２の視野は、第１のラインセンサ２０の視野と同じに設定する。
【００３０】
図２は、図１を側方から見た図である。第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２のピントは、遊戯盤１０に植設された釘１２の頭に合わせる。つまり、釘１２の高さは、遊戯盤１０から所定の高さと決められているので、予め移送される遊戯盤１０から釘１２の高さｈ分だけ高い位置にピントを合わせておく。これによって、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２は、遊戯盤１０上の所定の高さの交線１６（図１参照）にピントが合わせられた状態に設定される。
【００３１】
言い換えると、第１のラインセンサ２０の視野と第２のラインセンサ２２の視野の交線１６は、遊戯盤１０から所定の高さｈの位置に固定される（図１参照）。図２では、釘１２の頭の先端に紙面表から裏側に向かって交線１６が形成される。図１では、釘１２ｍの頭に第１のラインセンサ２０および第２のラインセンサ２２の視野が一致している。
【００３２】
図３（ａ）を参照して、もし、所定の高さより高い釘１７が遊戯盤１０上にあったとする。遊戯盤１０は所定の速度Ｖで移動しているので、まず、第２のラインセンサ２２が時刻Ｔ１に釘１７の頭を撮影することとなる。そして、時刻Ｔ２の時に第１のラインセンサ２０が釘１７の頭を撮影する。すなわち、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２は決められた釘１２の高さｈに視野をあわせているので、釘が所定の高さになければ、見える（撮影する）タイミングが第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２で異なる事となる。
【００３３】
第１のサインセンサ２０と第２のラインセンサ２２の撮影の時間差（Ｔ２−Ｔ１）と、移送速度Ｖが分かっていると、釘１７の高さ１７ｈが所定の高さｈと比較してどれくらい異なるか（Δｈ）を算出することができる。図３（ｂ）は、それを示す模式図である。第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２の視軸のなす角度θは決まっている（例えば、ここでは３０度）。一方、第１のラインセンサ２０が見た位置と第２のラインセンサ２２が見た位置の差（距離ΔＬ）は、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２の撮影の時間差（Ｔ２−Ｔ１）と、移送速度Ｖから（１）式のように求めることができる。
ΔＬ＝（Ｔ２−Ｔ１）・Ｖ （１）
次にそれぞれのラインセンサの視軸のなす角度θから観察された釘１７の高さ１７ｈと所定高さｈの差Δｈは、（２）式によって算出することができる。
Δｈ＝ΔＬ／ｔａｎθ （２）
【００３４】
一方、図４には、所定の高さより低い釘１８があった場合について示す。この場合は、遊戯盤１０の移送にともなって、第１のラインセンサ２０が釘１８の頭を時刻Ｔ１で撮影し、時刻Ｔ２に第２のラインセンサ２２が釘１８の頭を撮影する。釘１８の高さ１８ｈと所定高さｈとの差Δｈは、上記と同じ、（２）式で求めることができる（図４（ｂ）参照）。すなわち、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２のどちらが先に釘の頭を撮影したかという点が、釘の頭が所定高さｈより高いか低いかを決める基準となる。
【００３５】
さらに、第１のラインセンサ２０は、被検査物である遊戯盤１０の法線方向から撮影している。したがって、被検査物の釘１２の植設位置の情報があれば、釘１２が正しい位置に植設されているか否かも判断することができる。
【００３６】
なお、上記に説明したように、所定高さｈと植設された釘の高さを求めるには、第１のラインセンサ２０によって撮影された地点と、第２のラインセンサ２２によって撮影された地点の間の距離ΔＬとそれぞれのラインセンサの視軸の角度θがわかればよい。したがって、上述の説明のように、それぞれのラインセンサの撮影時刻の差と遊戯盤の移送速度から距離ΔＬを求める方法だけでなく、撮影された地点の基準点からの距離を求め、その差から距離ΔＬを求めてもよい。より具体的には、図３（ａ）および図４（ａ）において、それぞれのラインセンサが撮影した地点の位置情報Ｐ１およびＰ２の差（Ｐ２−Ｐ１）によってΔＬを求めてもよい。
【００３７】
また、上記で求めたのは、所定高さｈと実際に植設された釘の高さの差Δｈであるが、そもそも所定高さｈは知られた値であるから、上記の検査原理および以下の検査装置においては、植設された釘の高さを算出しているともいえる。植設された釘の高さは、ｈ±Δｈで求めることができるからである。
【００３８】
図５には、本発明の検査装置１の主要な要素の構成を示す。本発明の検査装置１では、被検査物である遊戯盤１０を移送するための移送コンベア３０と、コンベア３０を駆動するモータ３１と、移送されるコンベア３０上の遊戯盤１０を遊戯盤１０の法線方向から撮影する第１のラインセンサ２０と、第１のラインセンサ２０の視軸２４と角度θ（例えば３０度）に交差する視軸２６を有する第２のラインセンサ２２と、釘１２の頭を照らすライト３２と、全体の動きを制御する制御装置５０を有する。
【００３９】
第１および第２のラインセンサはすでに説明した通りである。第１のラインセンサ２０および第２のラインセンサ２２は制御装置５０と連結されている。制御装置５０は、撮影指示の信号Ｃｓを出力することで、第１および第２のラインセンサに撮影をさせ、画像データＤｓ（Ｄ１ｓとＤ２ｓ）を出力させることができる。画像データＤｓは、制御装置５０の指示によって出力させてもよいし、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）によって、予め指定されたメモリにラインセンサが次々と出力するようにしてもよい。
【００４０】
ライト３２は、釘１２の頭をラインセンサに認識しやすくさせるためのものである。ラインセンサが設置されている周囲の空間を暗くしてライト３２を第２のラインセンサ２２側から照らすことで、遊戯盤１０の表面のデザインの部分の輝度が下がり、釘１２の頭部分だけを光らせることができる。なお、ライト３２は交線１６もしくは釘１２の頭を照らす照明手段である。
【００４１】
コンベア３０および駆動モータ３１は、釘１２が植設された遊戯盤１０を所定の位置に固定し、ラインセンサの下を所定の速度Ｖで移送させる。つまり、コンベア３０および駆動モータ３１および駆動モータ３１を制御する制御装置５０は、移送手段である。
【００４２】
遊戯盤１０の移送速度や移送位置の情報は釘１２の高さの測定精度を決めるための重要な情報である。したがって、コンベア３０には、遊戯盤１０を固定する固定チャック若しくは遊戯盤を固定するステージ等を設けても良い。遊戯盤１０にダボ孔が設けられている場合は、この孔を用いれば、より容易に遊戯盤１０を固定することができる。これらを遊戯盤１０の固定手段３４と呼ぶ。
【００４３】
また、遊戯盤１０がコンベア３０のどの位置を通過しているかを知るために、コンベア３０には、ポテンショメータなどの位置測定器３６が設けられていても良い。位置測定器３６は、固定手段３４がコンベア３０のどの位置にいるかという位置情報を適宜出力することができる。位置測定器３６も移送手段に含めてよい。
【００４４】
制御装置５０は、移送手段およびラインセンサと接続されており、それぞれに指示信号を出し、また、それぞれの要素から情報を得ることができる。また、制御装置５０には、メモリ手段５２が接続されている。制御装置５０には、全体を制御し、ラインセンサからの画像データＤｓを処理するためのプログラムが内蔵されている。また、予め遊戯盤１０上の釘１２の位置を示す「釘位置マップ」も記録されており、必要に応じて、植設される予定の釘の位置を参照することができる。
【００４５】
また、制御装置５０は内部に時計を有しており、それぞれのラインセンサに撮影の指示を出した時刻と、受け取った画像データに撮影時刻を付けた情報をメモリ手段５２に記録することができる。また、適当な項目に基づいて過去に検査した情報を呼び出すこともできる。また、制御装置５０はディスプレイ５４にも接続されており、検査結果や過去の情報等を表示することができる。ディスプレイ５４は表示手段である。
【００４６】
次に本発明の検査装置１を用いた検査方法について説明する。まず、釘１２を植設した遊戯盤１０をコンベア３０の固定手段３４にセットする。これは手動で行っても良いし、自動的に行っても良い。遊戯盤１０が移送コンベア３０の固定手段３４にセットされたら、制御装置５０は駆動モータ３１に始動信号Ｃｄを送る。
【００４７】
始動信号Ｃｄを受けた駆動モータ３１は所定の一定速度Ｖでコンベア３０およびその固定手段３４にセットされた遊戯盤１０を移送させる。遊戯盤１０がラインセンサの付近に来たら、制御装置５０は第１および第２のラインセンサに撮影指示信号Ｃｓを送る。ラインセンサは、同時若しくはほとんど同時にシャッターを落とし、画像データＤｓを制御装置５０に送る。この時には、制御装置５０は、それぞれのラインセンサに対して画像データＤｓを送信するように指示してもよい。
【００４８】
制御装置５０は、撮影された時刻Ｔと共に、画像データＤｓを記録する。ここで、第１のラインセンサ２０からの画像データＤｓを第１画像データＤ１ｓと呼び、第２のラインセンサ２２からの画像データを第２画像データＤ２ｓと呼ぶ。
【００４９】
制御装置５０内には、予め遊戯盤１０上の釘１２の位置を示す「釘位置マップ」も記録されている。釘位置マップは、遊戯盤１０上に座標軸を設定し、釘１２の位置を座標情報で表したものである。制御装置５０は、後述する処理フローによって、植設された釘１２の高さと、植設された釘１２の位置を検出し、釘位置マップの情報と比較することができる。
【００５０】
したがって、本発明の検査装置１を用いることで、植設した釘１２が所定高さより高い場合、低い場合だけでなく、植設した位置が予定していた場所と違う場合も検出することができる。これらの検査で決められた値に対して、許容範囲であった遊戯盤１０は良品として取り出され、ＯＫ品の台３９に置かれる。また、許容範囲でない釘があったら、遊戯盤１０は不良としてＮＧ品の台３８に置かれ、その後他の処理（修正処理）に回される。
【００５１】
次に制御装置５０の行うデータ処理について処理フローを参照しながら詳説する。図６は、制御装置５０の行う処理のフローの一例である。検査装置１がスタート（ステップＳ１００）すると、終了判定（ステップＳ１０２）が行われる。すなわち、検査する遊戯盤１０が無い、若しくは緊急停止の場合などである。終了の場合（ステップＳ１０２のＹ分岐）は、装置を停止する（ステップＳ１０３）。検査装置１の終了でない場合（ステップＳ１０２のＮ分岐）は、検査する遊戯盤１０を固定手段３４に固定し、移送を開始する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
続いて、１枚の遊戯盤１０の検査の終了判定を行う（ステップＳ１０６）。終了していない場合（ステップＳ１０６のＮ分岐）は、第１ラインセンサ２０と第２ラインセンサ２２にデータ送信の指示を出す（ステップＳ１０８）。そして、読み込んだ画像データＤｓを２値化やブロック化といった処理を行う（ステップＳ１１０）。２値化は、画像データ中の画素毎のデータを１若しくは０（ゼロ）の何れかにする処理である。また、ブロック化は、ラインセンサからの１ライン画像データを数ライン分集めて釘の頭を１つの情報とする処理である。
【００５３】
図７を参照して、釘１２の頭は複数の画素で形成されるため、数ライン分の画像データを集めなければ、１つの釘１２の頭にならない。図７（ａ）は個々のマス目が画素データＤｉであるとする。ここで黒丸は釘１２の頭を表すとする。１つの釘１２の頭を認識するために、複数ライン（ここでは３〜４ライン）にまたがる複数の画像データをその都度取り扱うのは算出方法が複雑になり、計算時間もかかる。
【００５４】
そこで、釘１２の頭を１つのデータとして扱うために複数ラインの複数列毎の画像データを１つのデータとしてまとめる処理を行う。この処理を行うことで、釘１２の位置を遊戯盤１０上の１つの座標として読み替える事ができる。
【００５５】
図７（ｂ）は、２値化を行った結果で、１画素を１若しくはゼロとした結果である。図７（ｃ）はブロック化を行った結果であり、複数の画素データＤｉを合わせて１つのデータとし、釘１２の位置を縦列と横列の座標（ｉ、ｊ）で表せるようにしたものである。
【００５６】
再び図６を参照して、次に第１および第２のラインセンサからの画像データ比較する（ステップＳ１１２）。なお、ここでは、第１のラインセンサの画像データ（第１画像データ）をＺといい、第２のラインセンサの画像データ（第２画像データ）をθと呼ぶ。Ｚおよびθは、元々はラインセンサの画素分のデータ（例えば８０００画素）であるが、２値化およびブロック化によって図７で示したように複数の画素データが１つのデータとなっている。
【００５７】
従って、Ｚおよびθは、１×Ｎ個のデータである。図７（ｃ）を参照するとＺおよびθは、点線の１ラインのデータ２１である。ステップＳ１１２の詳細については、図８を参照して後ほど詳説する。このステップＳ１１２の処理によって、第１若しくは第２のラインセンサが釘１２を見た際には、正しい位置に植設されているか、所定の高さになっているか、所定の範囲からずれているならどれくらいずれているか、といった検査結果を得る事ができる。
【００５８】
ステップＳ１１２を終えたら、その結果を記録（ステップＳ１１４）する。記録されるデータは、予め決められた位置若しくは高さに植設されなかった釘１２と、決められた位置からの誤差を記録すればよいが、全ての検査データを記録してもよい。そして、終了判定（ステップＳ１０２）に戻る。
【００５９】
次にステップＳ１０６の判定でＹ分岐に移った場合を説明する。これは、１枚の遊戯盤１０の検査が終わった場合の処理である。この場合は、ステップＳ１１４で記録されたデータ中にＮＧ品があるか否かを確認する（ステップＳ１１６）。ＮＧ品が有る場合（ステップＳ１１６のＹ分岐）は、ＮＧ品の台３８（図５参照）に遊戯盤１０を移載する（ステップＳ１１８）。ＮＧ品は別途人の手によって修正作業が行われる。ＮＧ箇所がなければ（ステップＳ１１６のＮ分岐）、ＯＫ品の台３９（図５参照）に載置する（ステップＳ１２０）。そして、処理を終了判定（ステップＳ１０２）に戻る。
【００６０】
なお、記録されたデータは後から再確認することができるようにするのが好ましい。特にＮＧ品とされた遊戯盤を人の手によって修正する場合は、どの釘がどれくらい規格からずれているのかを知ることで、修正の手間は軽減されるからである。再確認の方法は、ディスプレイ５４（図５参照）上に表示する方法や、プリントアウトする方法など適宜選択することができる。
【００６１】
次に図８を参照して、ステップＳ１１２のＺθ比較の処理を詳説する。２値化およびブロック化を経た画像データは１列のデータ（図７（ｃ）参照）となっているので、これをｉ個のデータとする。つまり第１のラインセンサ２０および第２のラインセンサ２２からの画像データ（ブロック化後）のｋ番目のデータ（ただし、ｋ≦ｉ）は、Ｚ（ｋ）、θ（ｋ）と表される。なお、図８では「（ｋ）」は省略している。
【００６２】
ステップＳ１１２の処理に入ると、まず終了判定（ステップＳ２０２）が行われる。ここで「Ｉｅ」は、データの総数ｉを表す。１行の画像データの処理が終わったならば（ステップＳ２０２のＹ分岐）、処理をメインの処理に戻す（ステップＳ２０３）。
【００６３】
終わっていない場合は、ｋを１つ進めて（図示せず）、Ｚ（ｋ）とθ（ｋ）のデータの値を見る。釘１２が見えた場合は、この画像データを１としてあるので、Ｚ（ｋ）とθ（ｋ）が共に正であるか否かを確認する（ステップＳ２０４）。
【００６４】
共に正である場合（ステップＳ２０４のＹ分岐）は、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２が同時にしかも同じ場所に釘１２を見たことを意味する。ここでさらにＺ（ｋ）が所定の位置に配置されているか否かを確認する（ステップＳ２０６）。ここで、Ｗは、釘１２が植設される予定の領域であり、予め「釘位置マップ」として記録されている。
【００６５】
この場合は、第１のラインセンサ２０からのデータだけで判断してよい。釘１２が所定の範囲の領域に存在していれば（ステップＳ２０６のＹ分岐）、ＯＫ品として記録し（Ｓ２０８）、所定の領域になければ（ステップＳ２０６のＮ分岐）、ＮＧ品として記録する（Ｓ２１０）。その後処理は、ステップＳ２０２に戻る。
【００６６】
ステップＳ２０４でＺ（ｋ）とθ（ｋ）が共に正でなければ（Ｎ分岐）、さらにＺ（ｋ）が正かどうか（釘で有るか否か）を調べる（ステップＳ２１２）。ここでＺ（ｋ）が正である場合（ステップＳ２１２のＹ分岐）は、第１のラインセンサ２０が釘１２を見たことを意味する。そこで、釘１２は正しい位置に植設されているか否かを判断する（ステップＳ２１４）。これはステップＳ２０６の判断と同じである。もし、所定の位置に植設されていなければ（ステップＳ２１４のＮ分岐）、ＮＧ品として記録し（ステップＳ２１６）、ステップＳ２０２に戻る。
【００６７】
釘１２が所定の位置にあれば（ステップＳ２１４のＹ分岐）、同じｋ番目の行で、第２のラインセンサ２２が見たという記録があるか否かを調べる（ステップＳ２１８）。つまり、第１のラインセンサ２０で釘１２を見た時に、それより時間的に前に第２のラインセンサ２２が釘１２を撮影している（見ている）か否かを確認する。図８では「θｒｅｃ？」と表示したが、現在より前に読み込んだ画像データ中のθ（ｋ）に釘を見た記録があるかという意味である。
【００６８】
もし第２ラインセンサ２２がまだ釘１２を撮影して（見て）いなければ（ステップＳ２１８のＮ分岐）、第１のラインセンサ２０が先に釘１２を見たということになり、これは釘１２の頭が低い場合である。この場合は、第１のラインセンサ２０の画像データで釘１２を見たという点を記録し（ステップＳ２２０）、ステップＳ２０２に戻る。
【００６９】
ステップＳ２１８で、第２のラインセンサ２２が先に釘１２を見ている場合（ステップＳ２１８のＹ分岐）は、釘１２が所定高さより高い場合であり、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２が釘１２を見た時刻が分かるので、移送速度から２つのラインセンサが釘１２を見た距離ΔＬを求めることができる。もちろん、位置測定器３６からの情報に基づいてΔＬを求めてもよい。
【００７０】
このΔＬが許容される範囲である場合（ステップＳ２２２のＹ分岐）は、ＯＫ品として記録し（ステップＳ２２４）、ステップＳ２０２に戻る。許容範囲内でなければ（ステップＳ２２２のＮ分岐）、（２）式に基づいてΔｈを算出（ステップＳ２２６）し、記録したうえで、ステップＳ２０２に戻る。この時のΔｈは所定高さより高い場合を表す。許容される範囲を示す「ε」は、設計事項として適宜決めることができる。
【００７１】
ステップＳ２１２に戻って、Ｎ分岐の場合を説明する。このステップの次には、θ（ｋ）が正か否か（釘があるか否か）を確認する（ステップＳ２３０）。もし、θ（ｋ）も正でなければ（ステップＳ２３０のＮ分岐）、第１のラインセンサ２０も第２のラインセンサ２２も釘１２を見なかったということなので、それを記録し、ステップＳ２０２に戻る。
【００７２】
第２のラインセンサ２２が釘１２を見ていれば（ステップＳ２３０のＹ分岐）、同じｋ番目の行で第１のラインセンサ２０が釘１２を見ているか否かを確認する（ステップＳ２３２）。まだ第１のラインセンサ２０が釘１２を見ていなければ（ステップＳ２３２のＮ分岐）、この釘１２は第２のラインセンサ２２が先に見た釘であるので、所定高さより高い釘である。そこで、θ（ｋ）を記録し（ステップＳ２３４）、ステップＳ２０２に戻る。
【００７３】
第１のラインセンサ２０がすでにこの釘１２を見ている場合（ステップＳ２３２のＹ分岐）は、この釘１２は所定高さより低い釘である。２つのラインセンサの見た時刻の差と移送速度から２つのラインセンサの見た位置の距離ΔＬを求め、これが許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ２３６）。許容内であるなら（ステップＳ２３６のＹ分岐）、ＯＫ品であることを記録し（ステップＳ２２４）、ステップＳ２０２に戻る。
【００７４】
許容範囲内でなければ（ステップＳ２３６のＮ分岐）、（１）式より所定高さとの差Δｈを求め、記録して（ステップＳ２３８）、ステップＳ２０２に戻る。
【００７５】
以上のように、第１および第２のラインセンサの画像データを時刻に基づいて比較することで、遊戯盤１０に植設された釘１２の位置が許容される範囲か否か、植設された釘の高さが所定高さより高いか低いか、また、その差はどの程度かを検査することができる。
【００７６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１によって、検査された結果ＮＧとなった遊戯盤１０を人手等を利用して修正した場合に、再度検査を行うことができる検査装置について説明する。
【００７７】
装置としては、実施の形態１の場合と同じであるので、説明を省略する。本実施の形態を行う場合は、遊戯盤１０に固有のＩＤを設定する必要がある。例えば、図９に示すように、ＱＲコードの隣に、固有のＩＤマークを入れる。このＩＤマークはバーコードであってもよいし、数字であってもよい。
【００７８】
図１０には処理フローを示す。図１０のフローは、図６のフローとほぼ同じである。しかし、遊戯盤１０から釘１２だけではなく、ＩＤコードを読み取る（ステップＳ１３０）。これはラインセンサを用いてもよいが、別途コード読み取り用のカメラを用意してもよい。検査のフロー（ステップＳ１０８乃至Ｓ１１４）は、実施の形態１の場合と同じである。検査が終了したら、過去に検査した検査データの有無を調べる（ステップＳ１３２）。これはメモリ手段５２（図５参照）に記録した過去のデータから同じＩＤコードを有するデータがあるか否かを調べる。
【００７９】
そして、同じＩＤコードのデータがあった場合（ステップＳ１３２のＹ分岐）は、今回の検査結果と比較し、それを表示手段５４（図５参照）に表示する。これによって、前回修正した箇所が確かに修正されており、また、その他の欠陥箇所もないことを確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の検査装置は、遊戯盤に植設された釘の高さを調べる際に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８１】
１ 検査装置
１０ 遊戯盤
１２ 釘
１３ 移送方向
１４ 遊技盤の中心線
１５ 領域の幅（ラインセンサの視野）
１６ 視野の交線
２０ 第１のラインセンサ
２２ 第２のラインセンサ
２４ 第１のラインセンサの視軸
２６ 第２のラインセンサの視軸
３０ コンベア
３１ 駆動モータ
３２ ライト
３４ 固定手段
３６ 位置測定器
３８ ＮＧ品の台
３９ ＯＫ品の台
５０ 制御装置
５２ メモリ手段
５４ ディスプレイ（表示手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊戯盤製造時における検査装置に関するものであり、障害釘の基盤面からの高さおよび位置の検出を画像処理を用いて行う検査方法および検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ等に用いる遊戯機械では、遊戯盤の表面に障害釘を数多く植設させ、上方から落下させた鉄製の遊戯球の跳ね返りと、遊戯盤に設けた孔によって入賞を競う。この場合、植設させた障害釘の調整によって、入賞率が変わることが知られている。しかし、障害釘の調整を、製品完成後行うか否かに係らず、遊戯盤に植設される障害釘は、遊戯盤の表面からの高さと角度が高い精度で植設されている必要がある。
【０００３】
従って、遊戯盤の製造においては、高い精度で障害釘を植設する装置だけでなく、完成後の障害釘を検査する検査装置も利用される。例えば、特許文献１（特開２００２−０７８８７２号公報）では、遊戯盤上に植設された障害釘を検査用のゲートでなぞりながら障害釘の高さ等を検査する装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２（特開２００３−１５９３９５号公報）では、障害釘が植設された遊戯盤上から圧力センサを押しあて、その圧力によって、障害釘の有無を調べる検査装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３（特開２００６−０２０８６１号公報）では、圧力センサを押しあてた時に障害釘が曲がる点を課題として、障害釘が配置された遊戯盤の側方から光をあて、その光を検出することで、規格以上の高さの釘の有無を調べる検査装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４（特開２００９−０１１６０６号公報）では、障害釘が配置された遊戯盤の斜め上方から光をあて、上方から撮影するラインセンサの画像情報に基づいて、釘の配置位置を調べる検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０７８８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９３９５号公報
【特許文献３】特開２００６−０２０８６１号公報
【特許文献４】特開２００９−０１１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
遊戯盤に植設される釘は、位置および高さが許容範囲内になければならない。ここで、高さについては、規格された高さより高い場合だけでなく、低い場合も製品としては、不良製品となる。したがって、規格高さより低い場合も発見し、修正することができるようにしなければならない。しかし、所定の高さより低い釘を発見するのは、従来行われている方法では、容易ではなかった。
【０００９】
特許文献１の方法であれば、植設された個々の釘にゲートをタッチさせるので、釘毎に高さを判断できることができる可能性が高い。しかし、全ての釘にゲートを接触させなければならず、検査時間がかかるという課題がある。また、高速に検査しようとすると、ゲートと釘の接触速度が高くなり、検査対象である釘が曲がることも考えられる。
【００１０】
特許文献２および３は、物理的若しくは光学的な走査を行うため、周囲から飛び出た釘を発見することは容易であると考えられる。しかしながら、これらの方法では、規格高さより高い釘を発見することはできても、規格高さより低い釘を発見することはできないし、まして、その釘の位置や、どの程度低いのかを知ることもできない。周囲に多くの釘が存在するからである。
【００１１】
また、特許文献４では、植設された位置を特定することはできるが、上記の文献同様、規格の高さより低い釘については、検査することができない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、遊戯盤に植設された障害釘の位置と遊戯盤の表面からの高さが所定範囲内に入っているか否かを検出可能な検査装置に係るものである。より具体的には、
遊戯盤を所定の速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記遊戯盤の搬送方向と直角であって、
前記遊戯盤の垂直方向に沿って視軸が配置された第１のラインセンサと、
前記第１のラインセンサと平行に配置され、視軸が前記第１のラインセンサの視軸から所定の角度傾き、かつ視野が前記第１のラインセンサの視野と交わる交線が、前記遊戯盤の釘の頭と同じ高さに配置される第２のラインセンサと、
前記釘の頭を前記第１のラインセンサが撮影した地点と前記第２のラインセンサが撮影した地点の間の距離に基づいて、前記釘の高さを算出する制御装置を有する検査装置である。
【００１３】
また、本発明の検査装置は、釘を照らすライトを有している。
【００１４】
また、本発明の検査装置は、
前記制御装置は、
前記遊戯盤に植設される釘の位置を示すマップ情報を有し、
前記第１のラインセンサが前記釘の頭を撮影した位置と、前記マップ情報を比較することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の検査装置は、
前記算出した前記釘の高さ若しくは前記釘の植設位置を表示する表示手段を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の検査装置は、
前記遊戯盤のＩＤコードを取得するＩＤコード取得手段と、
前記ＩＤコードおよび、前記算出した前記釘の高さおよび前記釘の植設位置を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制御装置は、前記ＩＤコードに基づいて、過去に行った検査結果との比較結果を求めることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の検査方法は、
釘が植設された遊戯盤を移送する工程と、
前記移送中の遊戯盤の前記釘を、前記遊戯盤の法線方向および前記法線方向に対して所定角度傾斜した方向から前記釘を撮影する工程と、
前記法線方向および傾斜した方向から前記釘を撮影した地点間の距離に基づいて、前記釘の高さを求める検査方法である。
【００１８】
また本発明の遊戯盤は、
釘が表面に植設され、
個々の遊戯盤を識別できるＩＤコードが印刷されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の検査装置および検査方法は、遊戯盤を法線方向から撮影する第１のラインセンサとその視軸に対して視軸が傾いて固定された第２のラインセンサによって遊戯盤に植設された釘を撮影し、それぞれのラインセンサが釘を見た地点間の距離に基づいて釘の高さの高低を算出するので、植設された釘にダメージを与えない。
【００２０】
また画像データ処理に基づいて判断するため、処理が高速に行うことができる。また、画像処理に基づき、個々の釘について所定高さとの差を求めるため、所定高さより低い釘も発見することができる。
【００２１】
さらに、釘を照射するライトを有するので、遊戯盤表面と比較して釘の頭の輝度を高くすることができる。そのため、画像処理において、遊戯盤表面の模様が識別の精度を低下させることがない。
【００２２】
また、遊戯盤を法線方向から撮影するので、遊戯盤のどの位置に釘が植設されているかを算出することができる。したがって、予め植設される釘の位置情報を有することで、正しい位置に釘が植設されたか否かを検査することができる。
【００２３】
また、本発明の検査装置は、画像データに基づき検査を行うので、検査結果を表示する表示手段を有することもできる。従って、遊戯盤上の、どの釘が規格から外れたかを視覚的に認識することができる。
【００２４】
また、本発明の遊戯盤は、個々の遊戯盤を識別するＩＤコードが印刷されているので、最初の検査の時に不良品と判定され、修正後再度検査を行う際には、前の検査結果と比較することができるので、不良個所が完全に修復されたか否かを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の検査原理を説明する図である。
【図２】図１の側面からの拡大図である。
【図３】釘が高い場合の検査原理を示す図である。
【図４】釘が低い場合の検査原理を示す図である。
【図５】検査装置の構成を示す図である。
【図６】検査装置の全体処理のフローを示す図である。
【図７】ブロック化を説明する図である。
【図８】検査の詳細なフローを示す図である。
【図９】ＩＤコードを入れた遊戯盤を示す図である。
【図１０】実施形態２の場合の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明を行う。なお、以下の説明は本発明の一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、変更することが可能である。
【００２７】
（実施の形態１）
図１には、本発明の検査装置の原理を説明する。遊戯盤１０は概ね四角形をしている板材である。表面には、色塗りによる装飾と、液晶等の表示手段を視認するための孔１１が形成されている。また、表面には、真鍮性の釘１２が多数本植設されている。釘１２は、遊戯球が落下する際に落下方向を変えるための障害物で、障害釘とも呼ばれる。釘１２が植設された遊戯盤１０は、矢印１３の方向に所定の速度で移送される。
【００２８】
符号２０は第１のラインセンサであり、視軸２４が遊戯盤１０の中心１４に対して垂直方向に配設される。第１のラインセンサ２０は、通常の広角レンズを搭載し、撮像素子がライン上に配置されたもの、若しくは撮像素子は２次元配置になっていても、特定のラインの画像情報を出力できる機能を有する。第１のラインセンサ２０は少なくとも遊戯盤１０の釘１２が植設されている領域の幅１５を視野に収める。したがって、遊戯盤１０の釘１２が植設されている領域の幅１５は、ラインセンサの視野と言ってもよい。
【００２９】
一方、符号２２は、第２のラインセンサである。第２のラインセンサ２２の視軸２６は、第１のラインセンサ２０の視軸２４から所定角度２８（例えば３０度）傾いて配設される。傾ける方向は、どちらでもよいが、以下の説明では、遊戯盤１０が移送される方向１３と反対方向に傾斜させるものとする。また、第２のラインセンサ２２の視野は、第１のラインセンサ２０の視野と同じに設定する。
【００３０】
図２は、図１を側方から見た図である。第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２のピントは、遊戯盤１０に植設された釘１２の頭に合わせる。つまり、釘１２の高さは、遊戯盤１０から所定の高さと決められているので、予め移送される遊戯盤１０から釘１２の高さｈ分だけ高い位置にピントを合わせておく。これによって、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２は、遊戯盤１０上の所定の高さの交線１６（図１参照）にピントが合わせられた状態に設定される。
【００３１】
言い換えると、第１のラインセンサ２０の視野と第２のラインセンサ２２の視野の交線１６は、遊戯盤１０から所定の高さｈの位置に固定される（図１参照）。図２では、釘１２の頭の先端に紙面表から裏側に向かって交線１６が形成される。図１では、釘１２ｍの頭に第１のラインセンサ２０および第２のラインセンサ２２の視野が一致している。
【００３２】
図３（ａ）を参照して、もし、所定の高さより高い釘１７が遊戯盤１０上にあったとする。遊戯盤１０は所定の速度Ｖで移動しているので、まず、第２のラインセンサ２２が時刻Ｔ１に釘１７の頭を撮影することとなる。そして、時刻Ｔ２の時に第１のラインセンサ２０が釘１７の頭を撮影する。すなわち、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２は決められた釘１２の高さｈに視野をあわせているので、釘が所定の高さになければ、見える（撮影する）タイミングが第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２で異なる事となる。
【００３３】
第１のサインセンサ２０と第２のラインセンサ２２の撮影の時間差（Ｔ２−Ｔ１）と、移送速度Ｖが分かっていると、釘１７の高さ１７ｈが所定の高さｈと比較してどれくらい異なるか（Δｈ）を算出することができる。図３（ｂ）は、それを示す模式図である。第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２の視軸のなす角度θは決まっている（例えば、ここでは３０度）。一方、第１のラインセンサ２０が見た位置と第２のラインセンサ２２が見た位置の差（距離ΔＬ）は、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２の撮影の時間差（Ｔ２−Ｔ１）と、移送速度Ｖから（１）式のように求めることができる。
ΔＬ＝（Ｔ２−Ｔ１）・Ｖ （１）
次にそれぞれのラインセンサの視軸のなす角度θから観察された釘１７の高さ１７ｈと所定高さｈの差Δｈは、（２）式によって算出することができる。
Δｈ＝ΔＬ／ｔａｎθ （２）
【００３４】
一方、図４には、所定の高さより低い釘１８があった場合について示す。この場合は、遊戯盤１０の移送にともなって、第１のラインセンサ２０が釘１８の頭を時刻Ｔ１で撮影し、時刻Ｔ２に第２のラインセンサ２２が釘１８の頭を撮影する。釘１８の高さ１８ｈと所定高さｈとの差Δｈは、上記と同じ、（２）式で求めることができる（図４（ｂ）参照）。すなわち、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２のどちらが先に釘の頭を撮影したかという点が、釘の頭が所定高さｈより高いか低いかを決める基準となる。
【００３５】
さらに、第１のラインセンサ２０は、被検査物である遊戯盤１０の法線方向から撮影している。したがって、被検査物の釘１２の植設位置の情報があれば、釘１２が正しい位置に植設されているか否かも判断することができる。
【００３６】
なお、上記に説明したように、所定高さｈと植設された釘の高さを求めるには、第１のラインセンサ２０によって撮影された地点と、第２のラインセンサ２２によって撮影された地点の間の距離ΔＬとそれぞれのラインセンサの視軸の角度θがわかればよい。したがって、上述の説明のように、それぞれのラインセンサの撮影時刻の差と遊戯盤の移送速度から距離ΔＬを求める方法だけでなく、撮影された地点の基準点からの距離を求め、その差から距離ΔＬを求めてもよい。より具体的には、図３（ａ）および図４（ａ）において、それぞれのラインセンサが撮影した地点の位置情報Ｐ１およびＰ２の差（Ｐ２−Ｐ１）によってΔＬを求めてもよい。
【００３７】
また、上記で求めたのは、所定高さｈと実際に植設された釘の高さの差Δｈであるが、そもそも所定高さｈは知られた値であるから、上記の検査原理および以下の検査装置においては、植設された釘の高さを算出しているともいえる。植設された釘の高さは、ｈ±Δｈで求めることができるからである。
【００３８】
図５には、本発明の検査装置１の主要な要素の構成を示す。本発明の検査装置１では、被検査物である遊戯盤１０を移送するための移送コンベア３０と、コンベア３０を駆動するモータ３１と、移送されるコンベア３０上の遊戯盤１０を遊戯盤１０の法線方向から撮影する第１のラインセンサ２０と、第１のラインセンサ２０の視軸２４と角度θ（例えば３０度）に交差する視軸２６を有する第２のラインセンサ２２と、釘１２の頭を照らすライト３２と、全体の動きを制御する制御装置５０を有する。
【００３９】
第１および第２のラインセンサはすでに説明した通りである。第１のラインセンサ２０および第２のラインセンサ２２は制御装置５０と連結されている。制御装置５０は、撮影指示の信号Ｃｓを出力することで、第１および第２のラインセンサに撮影をさせ、画像データＤｓ（Ｄ１ｓとＤ２ｓ）を出力させることができる。画像データＤｓは、制御装置５０の指示によって出力させてもよいし、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）によって、予め指定されたメモリにラインセンサが次々と出力するようにしてもよい。
【００４０】
ライト３２は、釘１２の頭をラインセンサに認識しやすくさせるためのものである。ラインセンサが設置されている周囲の空間を暗くしてライト３２を第２のラインセンサ２２側から照らすことで、遊戯盤１０の表面のデザインの部分の輝度が下がり、釘１２の頭部分だけを光らせることができる。なお、ライト３２は交線１６もしくは釘１２の頭を照らす照明手段である。
【００４１】
コンベア３０および駆動モータ３１は、釘１２が植設された遊戯盤１０を所定の位置に固定し、ラインセンサの下を所定の速度Ｖで移送させる。つまり、コンベア３０および駆動モータ３１および駆動モータ３１を制御する制御装置５０は、移送手段である。
【００４２】
遊戯盤１０の移送速度や移送位置の情報は釘１２の高さの測定精度を決めるための重要な情報である。したがって、コンベア３０には、遊戯盤１０を固定する固定チャック若しくは遊戯盤を固定するステージ等を設けても良い。遊戯盤１０にダボ孔が設けられている場合は、この孔を用いれば、より容易に遊戯盤１０を固定することができる。これらを遊戯盤１０の固定手段３４と呼ぶ。
【００４３】
また、遊戯盤１０がコンベア３０のどの位置を通過しているかを知るために、コンベア３０には、ポテンショメータなどの位置測定器３６が設けられていても良い。位置測定器３６は、固定手段３４がコンベア３０のどの位置にいるかという位置情報を適宜出力することができる。位置測定器３６も移送手段に含めてよい。
【００４４】
制御装置５０は、移送手段およびラインセンサと接続されており、それぞれに指示信号を出し、また、それぞれの要素から情報を得ることができる。また、制御装置５０には、メモリ手段５２が接続されている。制御装置５０には、全体を制御し、ラインセンサからの画像データＤｓを処理するためのプログラムが内蔵されている。また、予め遊戯盤１０上の釘１２の位置を示す「釘位置マップ」も記録されており、必要に応じて、植設される予定の釘の位置を参照することができる。
【００４５】
また、制御装置５０は内部に時計を有しており、それぞれのラインセンサに撮影の指示を出した時刻と、受け取った画像データに撮影時刻を付けた情報をメモリ手段５２に記録することができる。また、適当な項目に基づいて過去に検査した情報を呼び出すこともできる。また、制御装置５０はディスプレイ５４にも接続されており、検査結果や過去の情報等を表示することができる。ディスプレイ５４は表示手段である。
【００４６】
次に本発明の検査装置１を用いた検査方法について説明する。まず、釘１２を植設した遊戯盤１０をコンベア３０の固定手段３４にセットする。これは手動で行っても良いし、自動的に行っても良い。遊戯盤１０が移送コンベア３０の固定手段３４にセットされたら、制御装置５０は駆動モータ３１に始動信号Ｃｄを送る。
【００４７】
始動信号Ｃｄを受けた駆動モータ３１は所定の一定速度Ｖでコンベア３０およびその固定手段３４にセットされた遊戯盤１０を移送させる。遊戯盤１０がラインセンサの付近に来たら、制御装置５０は第１および第２のラインセンサに撮影指示信号Ｃｓを送る。ラインセンサは、同時若しくはほとんど同時にシャッターを落とし、画像データＤｓを制御装置５０に送る。この時には、制御装置５０は、それぞれのラインセンサに対して画像データＤｓを送信するように指示してもよい。
【００４８】
制御装置５０は、撮影された時刻Ｔと共に、画像データＤｓを記録する。ここで、第１のラインセンサ２０からの画像データＤｓを第１画像データＤ１ｓと呼び、第２のラインセンサ２２からの画像データを第２画像データＤ２ｓと呼ぶ。
【００４９】
制御装置５０内には、予め遊戯盤１０上の釘１２の位置を示す「釘位置マップ」も記録されている。釘位置マップは、遊戯盤１０上に座標軸を設定し、釘１２の位置を座標情報で表したものである。制御装置５０は、後述する処理フローによって、植設された釘１２の高さと、植設された釘１２の位置を検出し、釘位置マップの情報と比較することができる。
【００５０】
したがって、本発明の検査装置１を用いることで、植設した釘１２が所定高さより高い場合、低い場合だけでなく、植設した位置が予定していた場所と違う場合も検出することができる。これらの検査で決められた値に対して、許容範囲であった遊戯盤１０は良品として取り出され、ＯＫ品の台３９に置かれる。また、許容範囲でない釘があったら、遊戯盤１０は不良としてＮＧ品の台３８に置かれ、その後他の処理（修正処理）に回される。
【００５１】
次に制御装置５０の行うデータ処理について処理フローを参照しながら詳説する。図６は、制御装置５０の行う処理のフローの一例である。検査装置１がスタート（ステップＳ１００）すると、終了判定（ステップＳ１０２）が行われる。すなわち、検査する遊戯盤１０が無い、若しくは緊急停止の場合などである。終了の場合（ステップＳ１０２のＹ分岐）は、装置を停止する（ステップＳ１０３）。検査装置１の終了でない場合（ステップＳ１０２のＮ分岐）は、検査する遊戯盤１０を固定手段３４に固定し、移送を開始する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
続いて、１枚の遊戯盤１０の検査の終了判定を行う（ステップＳ１０６）。終了していない場合（ステップＳ１０６のＮ分岐）は、第１ラインセンサ２０と第２ラインセンサ２２にデータ送信の指示を出す（ステップＳ１０８）。そして、読み込んだ画像データＤｓを２値化やブロック化といった処理を行う（ステップＳ１１０）。２値化は、画像データ中の画素毎のデータを１若しくは０（ゼロ）の何れかにする処理である。また、ブロック化は、ラインセンサからの１ライン画像データを数ライン分集めて釘の頭を１つの情報とする処理である。
【００５３】
図７を参照して、釘１２の頭は複数の画素で形成されるため、数ライン分の画像データを集めなければ、１つの釘１２の頭にならない。図７（ａ）は個々のマス目が画素データＤｉであるとする。ここで黒丸は釘１２の頭を表すとする。１つの釘１２の頭を認識するために、複数ライン（ここでは３〜４ライン）にまたがる複数の画像データをその都度取り扱うのは算出方法が複雑になり、計算時間もかかる。
【００５４】
そこで、釘１２の頭を１つのデータとして扱うために複数ラインの複数列毎の画像データを１つのデータとしてまとめる処理を行う。この処理を行うことで、釘１２の位置を遊戯盤１０上の１つの座標として読み替える事ができる。
【００５５】
図７（ｂ）は、２値化を行った結果で、１画素を１若しくはゼロとした結果である。図７（ｃ）はブロック化を行った結果であり、複数の画素データＤｉを合わせて１つのデータとし、釘１２の位置を縦列と横列の座標（ｉ、ｊ）で表せるようにしたものである。
【００５６】
再び図６を参照して、次に第１および第２のラインセンサからの画像データ比較する（ステップＳ１１２）。なお、ここでは、第１のラインセンサの画像データ（第１画像データ）をＺといい、第２のラインセンサの画像データ（第２画像データ）をθと呼ぶ。Ｚおよびθは、元々はラインセンサの画素分のデータ（例えば８０００画素）であるが、２値化およびブロック化によって図７で示したように複数の画素データが１つのデータとなっている。
【００５７】
従って、Ｚおよびθは、１×Ｎ個のデータである。図７（ｃ）を参照するとＺおよびθは、点線の１ラインのデータ２１である。ステップＳ１１２の詳細については、図８を参照して後ほど詳説する。このステップＳ１１２の処理によって、第１若しくは第２のラインセンサが釘１２を見た際には、正しい位置に植設されているか、所定の高さになっているか、所定の範囲からずれているならどれくらいずれているか、といった検査結果を得る事ができる。
【００５８】
ステップＳ１１２を終えたら、その結果を記録（ステップＳ１１４）する。記録されるデータは、予め決められた位置若しくは高さに植設されなかった釘１２と、決められた位置からの誤差を記録すればよいが、全ての検査データを記録してもよい。そして、終了判定（ステップＳ１０２）に戻る。
【００５９】
次にステップＳ１０６の判定でＹ分岐に移った場合を説明する。これは、１枚の遊戯盤１０の検査が終わった場合の処理である。この場合は、ステップＳ１１４で記録されたデータ中にＮＧ品があるか否かを確認する（ステップＳ１１６）。ＮＧ品が有る場合（ステップＳ１１６のＹ分岐）は、ＮＧ品の台３８（図５参照）に遊戯盤１０を移載する（ステップＳ１１８）。ＮＧ品は別途人の手によって修正作業が行われる。ＮＧ箇所がなければ（ステップＳ１１６のＮ分岐）、ＯＫ品の台３９（図５参照）に載置する（ステップＳ１２０）。そして、処理を終了判定（ステップＳ１０２）に戻る。
【００６０】
なお、記録されたデータは後から再確認することができるようにするのが好ましい。特にＮＧ品とされた遊戯盤を人の手によって修正する場合は、どの釘がどれくらい規格からずれているのかを知ることで、修正の手間は軽減されるからである。再確認の方法は、ディスプレイ５４（図５参照）上に表示する方法や、プリントアウトする方法など適宜選択することができる。
【００６１】
次に図８を参照して、ステップＳ１１２のＺθ比較の処理を詳説する。２値化およびブロック化を経た画像データは１列のデータ（図７（ｃ）参照）となっているので、これをｉ個のデータとする。つまり第１のラインセンサ２０および第２のラインセンサ２２からの画像データ（ブロック化後）のｋ番目のデータ（ただし、ｋ≦ｉ）は、Ｚ（ｋ）、θ（ｋ）と表される。なお、図８では「（ｋ）」は省略している。
【００６２】
ステップＳ１１２の処理に入ると、まず終了判定（ステップＳ２０２）が行われる。ここで「Ｉｅ」は、データの総数ｉを表す。１行の画像データの処理が終わったならば（ステップＳ２０２のＹ分岐）、処理をメインの処理に戻す（ステップＳ２０３）。
【００６３】
終わっていない場合は、ｋを１つ進めて（図示せず）、Ｚ（ｋ）とθ（ｋ）のデータの値を見る。釘１２が見えた場合は、この画像データを１としてあるので、Ｚ（ｋ）とθ（ｋ）が共に正であるか否かを確認する（ステップＳ２０４）。
【００６４】
共に正である場合（ステップＳ２０４のＹ分岐）は、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２が同時にしかも同じ場所に釘１２を見たことを意味する。ここでさらにＺ（ｋ）が所定の位置に配置されているか否かを確認する（ステップＳ２０６）。ここで、Ｗは、釘１２が植設される予定の領域であり、予め「釘位置マップ」として記録されている。
【００６５】
この場合は、第１のラインセンサ２０からのデータだけで判断してよい。釘１２が所定の範囲の領域に存在していれば（ステップＳ２０６のＹ分岐）、ＯＫ品として記録し（Ｓ２０８）、所定の領域になければ（ステップＳ２０６のＮ分岐）、ＮＧ品として記録する（Ｓ２１０）。その後処理は、ステップＳ２０２に戻る。
【００６６】
ステップＳ２０４でＺ（ｋ）とθ（ｋ）が共に正でなければ（Ｎ分岐）、さらにＺ（ｋ）が正かどうか（釘で有るか否か）を調べる（ステップＳ２１２）。ここでＺ（ｋ）が正である場合（ステップＳ２１２のＹ分岐）は、第１のラインセンサ２０が釘１２を見たことを意味する。そこで、釘１２は正しい位置に植設されているか否かを判断する（ステップＳ２１４）。これはステップＳ２０６の判断と同じである。もし、所定の位置に植設されていなければ（ステップＳ２１４のＮ分岐）、ＮＧ品として記録し（ステップＳ２１６）、ステップＳ２０２に戻る。
【００６７】
釘１２が所定の位置にあれば（ステップＳ２１４のＹ分岐）、同じｋ番目の行で、第２のラインセンサ２２が見たという記録があるか否かを調べる（ステップＳ２１８）。つまり、第１のラインセンサ２０で釘１２を見た時に、それより時間的に前に第２のラインセンサ２２が釘１２を撮影している（見ている）か否かを確認する。図８では「θｒｅｃ？」と表示したが、現在より前に読み込んだ画像データ中のθ（ｋ）に釘を見た記録があるかという意味である。
【００６８】
もし第２ラインセンサ２２がまだ釘１２を撮影して（見て）いなければ（ステップＳ２１８のＮ分岐）、第１のラインセンサ２０が先に釘１２を見たということになり、これは釘１２の頭が低い場合である。この場合は、第１のラインセンサ２０の画像データで釘１２を見たという点を記録し（ステップＳ２２０）、ステップＳ２０２に戻る。
【００６９】
ステップＳ２１８で、第２のラインセンサ２２が先に釘１２を見ている場合（ステップＳ２１８のＹ分岐）は、釘１２が所定高さより高い場合であり、第１のラインセンサ２０と第２のラインセンサ２２が釘１２を見た時刻が分かるので、移送速度から２つのラインセンサが釘１２を見た距離ΔＬを求めることができる。もちろん、位置測定器３６からの情報に基づいてΔＬを求めてもよい。
【００７０】
このΔＬが許容される範囲である場合（ステップＳ２２２のＹ分岐）は、ＯＫ品として記録し（ステップＳ２２４）、ステップＳ２０２に戻る。許容範囲内でなければ（ステップＳ２２２のＮ分岐）、（２）式に基づいてΔｈを算出（ステップＳ２２６）し、記録したうえで、ステップＳ２０２に戻る。この時のΔｈは所定高さより高い場合を表す。許容される範囲を示す「ε」は、設計事項として適宜決めることができる。
【００７１】
ステップＳ２１２に戻って、Ｎ分岐の場合を説明する。このステップの次には、θ（ｋ）が正か否か（釘があるか否か）を確認する（ステップＳ２３０）。もし、θ（ｋ）も正でなければ（ステップＳ２３０のＮ分岐）、第１のラインセンサ２０も第２のラインセンサ２２も釘１２を見なかったということなので、それを記録し、ステップＳ２０２に戻る。
【００７２】
第２のラインセンサ２２が釘１２を見ていれば（ステップＳ２３０のＹ分岐）、同じｋ番目の行で第１のラインセンサ２０が釘１２を見ているか否かを確認する（ステップＳ２３２）。まだ第１のラインセンサ２０が釘１２を見ていなければ（ステップＳ２３２のＮ分岐）、この釘１２は第２のラインセンサ２２が先に見た釘であるので、所定高さより高い釘である。そこで、θ（ｋ）を記録し（ステップＳ２３４）、ステップＳ２０２に戻る。
【００７３】
第１のラインセンサ２０がすでにこの釘１２を見ている場合（ステップＳ２３２のＹ分岐）は、この釘１２は所定高さより低い釘である。２つのラインセンサの見た時刻の差と移送速度から２つのラインセンサの見た位置の距離ΔＬを求め、これが許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ２３６）。許容内であるなら（ステップＳ２３６のＹ分岐）、ＯＫ品であることを記録し（ステップＳ２２４）、ステップＳ２０２に戻る。
【００７４】
許容範囲内でなければ（ステップＳ２３６のＮ分岐）、（１）式より所定高さとの差Δｈを求め、記録して（ステップＳ２３８）、ステップＳ２０２に戻る。
【００７５】
以上のように、第１および第２のラインセンサの画像データを時刻に基づいて比較することで、遊戯盤１０に植設された釘１２の位置が許容される範囲か否か、植設された釘の高さが所定高さより高いか低いか、また、その差はどの程度かを検査することができる。
【００７６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１によって、検査された結果ＮＧとなった遊戯盤１０を人手等を利用して修正した場合に、再度検査を行うことができる検査装置について説明する。
【００７７】
装置としては、実施の形態１の場合と同じであるので、説明を省略する。本実施の形態を行う場合は、遊戯盤１０に固有のＩＤを設定する必要がある。例えば、図９に示すように、ＱＲコードの隣に、固有のＩＤマークを入れる。このＩＤマークはバーコードであってもよいし、数字であってもよい。
【００７８】
図１０には処理フローを示す。図１０のフローは、図６のフローとほぼ同じである。しかし、遊戯盤１０から釘１２だけではなく、ＩＤコードを読み取る（ステップＳ１３０）。これはラインセンサを用いてもよいが、別途コード読み取り用のカメラを用意してもよい。検査のフロー（ステップＳ１０８乃至Ｓ１１４）は、実施の形態１の場合と同じである。検査が終了したら、過去に検査した検査データの有無を調べる（ステップＳ１３２）。これはメモリ手段５２（図５参照）に記録した過去のデータから同じＩＤコードを有するデータがあるか否かを調べる。
【００７９】
そして、同じＩＤコードのデータがあった場合（ステップＳ１３２のＹ分岐）は、今回の検査結果と比較し、それを表示手段５４（図５参照）に表示する。これによって、前回修正した箇所が確かに修正されており、また、その他の欠陥箇所もないことを確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の検査装置は、遊戯盤に植設された釘の高さを調べる際に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８１】
１ 検査装置
１０ 遊戯盤
１２ 釘
１３ 移送方向
１４ 遊技盤の中心線
１５ 領域の幅（ラインセンサの視野）
１６ 視野の交線
２０ 第１のラインセンサ
２２ 第２のラインセンサ
２４ 第１のラインセンサの視軸
２６ 第２のラインセンサの視軸
３０ コンベア
３１ 駆動モータ
３２ ライト
３４ 固定手段
３６ 位置測定器
３８ ＮＧ品の台
３９ ＯＫ品の台
５０ 制御装置
５２ メモリ手段
５４ ディスプレイ（表示手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊戯盤を所定の速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記遊戯盤の搬送方向と直角であって、
前記遊戯盤の垂直方向に沿って視軸が配置された第１のラインセンサと、
前記第１のラインセンサと平行に配置され、視軸が前記第１のラインセンサの視軸から所定の角度傾き、かつ視野が前記第１のラインセンサの視野と交わる交線が、前記遊戯盤の釘の頭と同じ高さに配置される第２のラインセンサと、
前記釘の頭を前記第１のラインセンサが撮影した地点と前記第２のラインセンサが撮影した地点の間の距離に基づいて、前記釘の高さを算出する制御装置を有する検査装置。
【請求項２】
前記釘を照らすライトを有する請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記遊戯盤に植設される釘の位置を示すマップ情報を有し、
前記第１のラインセンサが前記釘の頭を撮影した位置と、前記マップ情報を比較する請求項１または２の何れかの請求項に記載された検査装置。
【請求項４】
前記算出した前記釘の高さ若しくは前記釘の植設位置を表示する表示手段を有する請求項１乃至３の何れか一の請求項に記載された検査装置。
【請求項５】
前記遊戯盤のＩＤコードを取得するＩＤコード取得手段と、
前記ＩＤコードおよび、前記算出した前記釘の高さおよび前記釘の植設位置を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制御装置は、前記ＩＤコードに基づいて、過去に行った検査結果との比較結果を求める１乃至４の何れか一の請求項に記載された検査装置。
【請求項６】
釘が植設された遊戯盤を移送する工程と、
前記移送中の遊戯盤の前記釘を、前記遊戯盤の法線方向および前記法線方向に対して所定角度傾斜した方向から前記釘を撮影する工程と、
前記法線方向および傾斜した方向から前記釘を撮影した地点間の距離に基づいて、前記釘の高さを求める検査方法。
【請求項７】
釘が表面に植設された遊戯盤であって、
前記遊戯盤を識別できるＩＤコードが印刷された遊戯盤。
【請求項１】
遊戯盤を所定の速度で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記遊戯盤の搬送方向と直角であって、
前記遊戯盤の垂直方向に沿って視軸が配置された第１のラインセンサと、
前記第１のラインセンサと平行に配置され、視軸が前記第１のラインセンサの視軸から所定の角度傾き、かつ視野が前記第１のラインセンサの視野と交わる交線が、前記遊戯盤の釘の頭と同じ高さに配置される第２のラインセンサと、
前記釘の頭を前記第１のラインセンサが撮影した地点と前記第２のラインセンサが撮影した地点の間の距離に基づいて、前記釘の高さを算出する制御装置を有する検査装置。
【請求項２】
前記釘を照らすライトを有する請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記遊戯盤に植設される釘の位置を示すマップ情報を有し、
前記第１のラインセンサが前記釘の頭を撮影した位置と、前記マップ情報を比較する請求項１または２の何れかの請求項に記載された検査装置。
【請求項４】
前記算出した前記釘の高さ若しくは前記釘の植設位置を表示する表示手段を有する請求項１乃至３の何れか一の請求項に記載された検査装置。
【請求項５】
前記遊戯盤のＩＤコードを取得するＩＤコード取得手段と、
前記ＩＤコードおよび、前記算出した前記釘の高さおよび前記釘の植設位置を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制御装置は、前記ＩＤコードに基づいて、過去に行った検査結果との比較結果を求める１乃至４の何れか一の請求項に記載された検査装置。
【請求項６】
釘が植設された遊戯盤を移送する工程と、
前記移送中の遊戯盤の前記釘を、前記遊戯盤の法線方向および前記法線方向に対して所定角度傾斜した方向から前記釘を撮影する工程と、
前記法線方向および傾斜した方向から前記釘を撮影した地点間の距離に基づいて、前記釘の高さを求める検査方法。
【請求項７】
釘が表面に植設された遊戯盤であって、
前記遊戯盤を識別できるＩＤコードが印刷された遊戯盤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３１６０３（Ｐ２０１３−３１６０３Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０００７（Ｐ２０１１−１７０００７）
【出願日】平成２３年８月３日（２０１１．８．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（３９１０１０９４３）株式会社藤商事 (1,465)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３日（２０１１．８．３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（３９１０１０９４３）株式会社藤商事 (1,465)
【Ｆターム（参考）】
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