JP6600366B2 - 成型品の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばプレス成型品や樹脂成型品等を検査する検査装置に関し、特に光を使用して亀裂や孔欠等の欠陥を検出する技術分野に属する。

プレス成型品や樹脂成型品等の成型品には様々な原因によって亀裂や孔欠等の欠陥が生じることがあり、欠陥が生じた成型品が最終製品となって出て行くのを排除するため、成型品に欠陥が生じているか否かを検出するための各種装置が検査工程で使用されている。

この種の装置としては、例えば成型品に光を直接照射し、光が照射された部分を撮像装置によって撮像し、得られた画像信号レベルに基づいて亀裂等を検出するように構成されたものや、プレス成型品を加熱し、その後の温度変化をサーモグラフィで得て、得られた画像に基づいて亀裂等を検出するように構成されたもの等が知られている。

また、例えば特許文献１に開示されている装置は、プレス成型品に接近するように配置されて該プレス成型品に検査光を投光する投光ランプを備えた投光用カバーと、プレス成型品の投光側とは反対側から投光ランプの透過光を検出する撮像装置とを備えており、撮像装置によって撮像された画像に基づいて亀裂等を検出するように構成されている。

さらに、例えば特許文献２に開示されている装置は、プレス成型品に赤外線を照射する赤外線光源と、プレス成型品の赤外光照射側とは反対側から該プレス成型品を撮像する赤外線カメラと、赤外線カメラを移動させて走査するためのロボットとを備えており、赤外線の透過光の強度に基づいて亀裂等を検出するように構成されている。

特開２００２−３６５２２７号公報 特開２００６−７１５２４号公報

ところで、成型品に直接照射した光を検出するように構成された装置の場合、成型品の表面の光沢や加工痕等の外乱の影響によって正確な検出が困難であり、また、確実性を高めるためには近距離から狭い範囲を撮像する必要があるため、特に成型品が大きな場合には検査に長時間を要する。

また、成型品の加熱後の温度変化をサーモグラフィで得て、得られた画像に基づいて亀裂等を検出する装置を使用した場合、加熱ヒーターが必要になって装置が大がかりになり、また、成型品を加熱するのに時間がかかり、その結果、検査に長時間を要するので、例えば全数検査するのには不適である。

また、特許文献１の装置の場合、プレス成型品を透過した透過光を撮像装置で直接撮像する構成であるため、投光ランプ及び撮像装置を、欠陥が発生し易い部位を中心に複数組設ける必要があり、特にプレス成型品が大きな場合には台数が増えて装置が複雑化し、高コスト化する。

さらに、特許文献２の装置の場合は、撮像装置をロボットに持たせて走査させる構成であることから、撮像装置の数を減らすことができる反面、検査に長時間を要するとともに、ロボットを用意しなければならないので高コスト化するという問題がある。

特許文献１、２ではプレス成型品について開示されているが、樹脂成型品においても同様な問題が起こり得る。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外乱の影響を受け難く、正確にかつ短時間で欠陥を検出することができる検査装置を簡素にするとともに、安価にすることにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、
成型品に光を照射することによって該成型品の欠陥を検出する成型品の検査装置において、
上記成型品の一方の面に検査光を照射するように配置された投光装置と、
上記検査光によって上記成型品が投影される投影スクリーンと、
上記投影スクリーンに投影されている上記成型品の影を撮像する撮像装置と、
少なくとも上記成型品及び上記投影スクリーンを外部の光から遮断するための遮光部材と、
上記撮像装置で撮像された画像データと、欠陥の無い上記成型品の影の画像データとを比較して上記成型品に欠陥が生じているか否かを判定する判定部とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、投影スクリーンには明暗２値の影ができており、この影を撮像するので、成型品の表面の外乱に影響されにくい画像データが得られる。また、投影スクリーンにできた影を撮像するようにしているので、検査装置の構造が簡素化されて安価になる。さらに、明暗２値の画像処理によって欠陥の有無を判定することが可能になるので、画像処理が短時間で行えるとともに、判定に要する時間が極めて短くなる。

尚、本発明は、プレス成型品だけでなく、樹脂成型品を検査する場合に使用することも可能である。

第２の発明は、第１の発明において、
上記投光装置及び上記撮像装置が接続される制御部を備え、
上記制御部は、上記投光装置による投光のタイミングと、上記撮像装置による撮像のタイミングとを同期させるように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、撮像時だけ投光することが可能になるので、投光や撮像が不要なときに投光装置及び撮像装置の電力消費が抑制されるとともに、各装置の消耗が抑制される。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記投影スクリーンは、該投影スクリーンの裏面に上記成型品の影が現れるように構成された透過型であり、
上記撮像装置は、上記投影スクリーンの裏面側に配置され、該投影スクリーンの裏面に現れた上記影を撮像することを特徴とする。

この構成によれば、成型品の形状等に影響されることなく、投影スクリーンに投影されている影を撮像するのに最適な位置に撮像装置を配置することが可能になるので、成型品に欠陥が生じているか否かの判定結果が正確になる。

第４の発明は、第１または２の発明において、
上記撮像装置は、上記成型品と上記投影スクリーンとの間に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、撮像装置を成型品と投影スクリーンの間に配置することで、検査装置がコンパクトになる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、
上記投影スクリーンは、上記投光装置へ向けて湾曲していることを特徴とする。

この構成によれば、例えば成型品が湾曲した形状である場合に、その湾曲形状に概ね沿った形状となるように投影スクリーンを湾曲させることで、成型品と投影スクリーンとを近づけて配置することが可能になる。これにより、投光装置を小型化にすることが可能になる。

第６の発明は、第１から６のいずれか１つの発明において、樹脂成型品の欠陥を検出することを特徴とする。

第１の発明によれば、投影スクリーンに投影されている成型品の影を撮像して成型品に欠陥が生じているか否かを判定するようにしたので、撮像外乱の影響を受け難く、正確にかつ短時間で欠陥を検出することができ、しかも、検査装置の構造を簡素にして安価にすることができる。

第２の発明によれば、投光装置による投光と撮像装置による撮像とを同期させるようにしたので、各装置の消耗を抑制できるとともに、省エネルギ化を図ることができる。

第３の発明によれば、投影スクリーンの裏面側に撮像装置を配置して投影スクリーンの裏面に現れた影を撮像するようにしたので、最適な位置に配置した撮像装置によって撮像することができ、正確な判定結果を得ることができる。

第４の発明によれば、撮像装置を成型品と投影スクリーンとの間に配置することで検査装置をコンパクトにすることができる。

第５の発明によれば、投影スクリーンを成型品の形状に対応するように湾曲させることで成型品と投影スクリーンとを近づけて配置することができるとともに、投光装置を小型化にすることができる。これにより、検査装置を小型化でき、設置に要するスペースが狭くて済む。

第６の発明は、樹脂成型品の欠陥を正確にかつ短時間で検出することができる。

実施形態１に係る成型品の検査装置の概略構造を示す斜視図である。 検査装置のブロック図である。 検査方法を説明する概略構成図である。 インナパネルのサッシュ部が投影スクリーンに投影された状態を説明する図である。 投影スクリーンの構造例を示す分解斜視図である。 実施形態１の変形例に係る図１相当図である。 実施形態２に係る図１相当図である。 実施形態２の変形例１に係る図１相当図である。 実施形態２の変形例２に係る図１相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る成型品の検査装置１を示すものである。この検査装置１は、例えばプレス成型品や樹脂成型品等を成型する工場等に設置することができ、成型後の成型品に検査光を照射することにより、当該成型品に生じている欠陥を検出するためのものである。

検査装置１で検査する対象となる成型品としては、例えば、自動車用ドアのインナパネル、アウタパネルの他、ボンネットフード、トランクリッド等の蓋物を構成する各種パネルやレインフォースメント（補強部材）、自動車の蓋物以外にも各種パネル等を挙げることができ、また、例えば樹脂材を射出成型した樹脂成型品等も対象であり、検査対象品は特に限定されない。

検査装置１は、装置本体１０と、第１〜第５投光装置１１〜１５と、投影スクリーン１６と、撮像装置１７と、遮光部材１８（仮想線で示す）と、制御装置（制御部）１９（図２に示す）とを備えている。装置本体１０は、例えば複数の棒材１０ａ等を組み合わせることによって構成されており、工場等の床面に設定された設置面Ａに固定されている。この実施形態では、棒材１０ａを略直方体状をなすように組み合わせることによって内部に検査対象物であるインナパネルＰ、第１〜第５投光装置１１〜１５、投影スクリーン１６及び撮像装置１７を収容する空間を形成するように装置本体１０が構成されているが、これに限られるものではなく、各種パネル材や棒材等を組み合わせることによって装置本体１０を構成することもできる。

装置本体１０は、その全体が遮光布等からなる遮光部材１８によって覆われており、内部に外部の光が殆ど入らないようになっている。遮光部材１８は、遮光布以外にもパネル材等であってもよいが、インナパネルＰを装置本体１０の内部に搬入したり、装置本体１０の内部にあるインナパネルＰを外部に搬出することができるように、少なくとも一部を開閉することができるように構成されている。

装置本体１０の内部、即ち遮光部材１８によって覆われる部分には、該装置本体１０の長手方向一側（図１における右側）に、５つの投光装置固定部１０ｂが設けられている。各投光装置固定部１０ｂに第１〜第５投光装置１１〜１５が固定されるようになっている。この実施形態では、第１投光装置１１が最も上に配置され、第２投光装置１２が第１投光装置１１の下方に配置され、第３及び第４投光装置１３、１４が第２投光装置１２の両側にそれぞれ配置され、第５投光装置１５が第２投光装置１２の下に配置されている。第１〜第５投光装置１１〜１５の配設位置は上述した位置に限られるものではなく、後述する投影スクリーン１６へのインナパネルＰの投影時に当該インナパネルＰの全体を投影することができるように配置すればよい。また、図示しないが、例えば複数種のインナパネルＰを共通の検査装置１で検査する場合には、各インナパネルＰの形状や大きさ等に対応するように複数の投光装置を配置すればよい。尚、投光装置の数は特に限定されるものではない。また、投光装置は鉛直方向に移動可能に取り付けることによって位置の調整が可能になる。

第１〜第５投光装置１１〜１５は、例えば１チップＬＥＤ照明装置を用いることができ、白色光を照射するものが好ましい。光源が１つだけの照明装置を用いることで、ほぼ１点から光が放射状に照射される点光源を得ることができる。光の照射方向は例えば図示しないレンズ等を使用することで任意に設定することができる。また、第１〜第５投光装置１１〜１５は、ＬＥＤ照明装置以外の各種照明装置を用いることができる。第１〜第５投光装置１１〜１５の光（検査光）の照射方向は、装置本体１０の長手方向他側（図１における左側）へ向かう方向である。第１〜第５投光装置１１〜１５は、後述する制御装置１９から出力された信号に基づいて、検査光を照射する照射状態（電力供給状態）と、検査光を照射しない非照射状態（電力非供給状態）とに切り替えられる。

装置本体１０の内部には、投光装置固定部１０ｂよりも図１の左側に、インナパネルＰを着脱可能に固定しておくための検査対象パネル固定部１０ｃが設けられている。検査対象パネル固定部１０ｃは、インナパネルＰの形状や大きさに対応するように複数設けておくのが好ましく、これら検査対象パネル固定部１０ｃによってインナパネルＰの複数箇所が装置本体１０に固定される。尚、検査対象パネル固定部１０ｃは、インナパネルＰの一部を載置することによって固定する構造や、インナパネルＰの一部に爪を引っ掛けることによって固定する構造、電磁石やバキューム装置の吸着によって固定する構造、クランプ装置を用いる構造等を挙げることができ、その構造については特に限定されるものではない。但し、照明光を極力遮らない方向とすることが望ましい。また、検査対象パネル固定部１０ｃに対してインナパネルＰを素早く固定すること、及び固定されたインナパネルＰを素早く取り外すことができるようにしておくのが好ましい。

装置本体１０の内部には、検査対象パネル固定部１０ｃよりも図１の左側に、投影スクリーン１６を固定しておくためのスクリーン固定部１０ｄが設けられている。スクリーン固定部１０ｄは、装置本体１０の上部及び下部にそれぞれ設けられている。上部のスクリーン固定部１０ｄに投影スクリーン１６の上部を固定し、下部のスクリーン固定部１０ｄに投影スクリーン１６の下部を固定する。投影スクリーン１６は略鉛直に延びるように配置するのが好ましい。投影スクリーン１６は表面に投影された影を裏面に透過させる周知の透過型スクリーンとしている。図５に一例を示すように、投影スクリーン１６を例えば２枚の無色透明なアクリル製の板材１６ａ、１６ａの間に挟むようにして設置することや、投影スクリーン１６を無色透明なアクリル製の板材１６ａに貼り付けて使用するのが好ましい。これにより、投影スクリーン１６のゆれを抑制することができるとともに、工場の雰囲気下で投影スクリーン１６自体が汚れてしまうのを抑制することができる。アクリル製の板材１６ａの代わりに無色透明なガラス板であってもよい。

上述のように、第１〜第５投光装置１１〜１５、インナパネルＰ及び投影スクリーン１６を順に配置していることで、第１〜第５投光装置１１〜１５によって検査光をインナパネルＰに照射すると、図３に示すようにインナパネルＰが投影スクリーン１６に投影されることになる。そして、投影スクリーン１６に投影されたインナパネルＰの影は、投影スクリーン１６の裏面に現れる。

ここで、インナパネルＰは投影スクリーン１６の面方向に延びる本体部分Ｐ１と、本体部分Ｐ１の周囲から投影スクリーン１６の面と交差する方向に延びる縦板部Ｐ２とを有している。インナパネルＰの本体部分Ｐ１の影は、本体部分Ｐ１に対して略垂直な方向、即ち、投影スクリーン１６の面と略垂直な方向から検査光を照射することで得られる。一方、インナパネルＰの縦板部Ｐ２の影を得るためには、縦板部Ｐ２に対して交差する方向、即ち、投影スクリーン１６と交差する方向から検査光を照射する必要があるが、この実施形態では、第１〜第５投光装置１１〜１５が検査光を放射状に照射しているので、インナパネルＰの縦板部Ｐ２の影も得ることが可能になる。従って、図３に示すように、影はインナパネルＰが展開されたような形状となり、本体部分Ｐ１と縦板部Ｐ２とを平面上で見ることができる。このインナパネルＰの縦板部Ｐ２の影がより確実に得られるように、第１〜第５投光装置１１〜１５の位置を調整すればよい。また、インナパネルＰの縦板部Ｐ２の投影スクリーン１６に対する傾斜角度は特に限定されるものではなく、第１〜第５投光装置１１〜１５の配置を変更することで、広い範囲の傾斜角度に対応することができる。第１〜第５投光装置１１〜１５から放射状に検査光を照射しているので、例えば縦板部Ｐ２にスリット状の亀裂や孔欠等があってもそれが投影スクリーン１６に移し出される。

また、本実施形態では、やや複雑な形状の左右一対のドアパネルに検査光を隈なく照射できるよう５つの投光装置１１〜１５を配置し、選択的に投光装置を動作させる構成としている。投光装置の構成はこれに限定されず、例えば単純なトレー形状のパネル（図示せず）であれば本体部分、縦板部分全体を１つの投光装置で照射するように構成することも可能である。また逆に、投光装置に移動機構を加えたり、複数個の投光装置を適正位置に配置して選択的に投光装置を動作させる構成とすることで、更に多機種のパネル状ワークに対応させる装置構成とすることも可能である。

図１に示すように、装置本体１０の内部には、該装置本体１０の長手方向他側（図１における左側）に、撮像装置固定部１０ｅが設けられている。撮像装置固定部１０ｅは、装置本体１０の上下方向中間部、かつ、幅方向中間部に配置されている。この撮像装置固定部１０ｅに撮像装置１７が固定されている。撮像装置１７の受光面は投影スクリーン１６に向いている。つまり、撮像装置１７は、投影スクリーン１６の裏面側に配置され、該投影スクリーン１６の裏面に現れた影を撮像するものである。撮像装置１７は、例えば汎用カメラを使用することができるが、明暗を識別できればよいので白黒カメラであってもよい。撮像装置１７は、後述する制御装置１９から出力された信号に基づいて撮像状態（電力供給状態）と、非撮像状態（電力非供給状態）とに切り替えられる。

図２に示す制御装置１９は、例えばパーソナルコンピュータ等で構成することができ、この制御装置１９には、第１〜第５投光装置１１〜１５、撮像装置１７、表示装置２０が接続されている。すなわち、制御装置１９は、中央演算処理装置や記憶装置等を有しており、記憶装置に記憶されているプログラムに従って動作するように構成されている。制御装置１９の具体的なハードウェア構成は従来から周知であるため詳細な説明は省略する。制御装置１９は、第１〜第５投光装置１１〜１５のそれぞれに対して互いに異なるタイミングで、検査光を照射させる照射信号と、検査光の照射を停止する非照射信号とを出力することができるように構成されている。また、制御装置１９は、撮像装置１７に対して撮像開始信号を出力することができるように構成されている。そして、撮像装置１７で撮像された画像データは制御装置１９に入力される。

制御装置１９は、画像処理部１９ａを備えている。画像処理部１９ａは、撮像装置１７で撮像された画像データの処理を行う。この画像処理を行う際、画像データはほぼ白黒２値の画像データとなっているが、投影スクリーン１６の一部に薄い影ができていたりすることがあり、このような薄い影は白と判別されるように白黒の閾値を設定しておく。従って、画像処理部１９ａによる撮像画像データから白黒２値の画像データへの変換に際しては、正確な変換が可能になる。尚、画像処理部１９ａによる変換処理は従来から周知の処理方法によって実現できる。

次いで、画像処理部１９ａは、白黒２値の画像データのうち、白い部分にラベリング（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、……Ｎｏ．ｎ）を行う。すなわち、図３に示すように、インナパネルＰには、各種ねじ穴、スピーカー取付穴、部品組付用の穴、ヒンジ取付穴等が形成されており、これら穴には第１〜第５投光装置１１〜１５の検査光が透過するので、画像データ上では白となる。従って、白黒２値の画像データにおける白い部分に全て通し番号を割り付け、各白い部分の中心座標（Ｘ，Ｙ）を得て、その白い部分の面積を算出して記憶装置に一旦記憶させておく。尚、図３にはＮｏ．１、Ｎｏ．２のみ示しているが、全ての白い部分について番号を割り付けている。

一方、制御装置１９の記憶装置には、欠陥の無いインナパネルの影の画像データ（白黒２値の画像データ）を記憶させておく。この欠陥の無いインナパネルの影の画像データを得る方法としては、例えば、上記検査対象パネル固定部１０ｃに欠陥の無いインナパネルＰを固定しておき、第１〜第５投光装置１１〜１５の少なくとも１つから検査光を照射して欠陥の無いインナパネルを投影スクリーン１６に投影し、撮像装置１７によって投影スクリーン１６の影を撮像して画像処理部１９ａによって上述した画像処理を行い、白黒２値の画像データを得る。そして、白黒２値の画像データのうち、白い部分にラベリング（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、……Ｎｏ．ｎ）を行い、各白い部分の中心座標（Ｘ，Ｙ）を得て、その白い部分の面積を算出して記憶装置に記憶させておく。

制御装置１９は、撮像装置１７で撮像された画像データ（検査対象データ）と、欠陥の無いインナパネルの影の画像データ（欠陥無しデータ）とを比較して、検査対象となっているインナパネルＰに欠陥が生じているか否かを判定する判定部１９ｂ（図２に示す）を備えている。この判定部１９ｂは、図３に示すように例えば検査対象データから得た１番目でラベリングされている白い部分（Ｎｏ．１の穴）の中心座標と略同じ中心座標を持つ穴（対応する穴）が欠陥無しデータにあるか否かを判定し、ある場合には、検査対象データのＮｏ．１の穴の面積と、欠陥無しデータにあった対応する穴の面積とを比較する。そして、検査対象データのＮｏ．１の穴の面積と、欠陥無しデータにあった対応する穴の面積とが所定の割合以上異なる場合には、検査対象データのＮｏ．１の穴の周縁部に例えば亀裂等が生じて当該穴の形状が欠陥無しデータの穴とは異なる形状であると判定し、インナパネルＰに欠陥が生じていると判定する。一方、検査対象データのＮｏ．１の穴の面積と、欠陥無しデータにあった対応する穴の面積とが例えば所定の割合未満で差が小さい場合には、検査対象データのＮｏ．１の穴と、欠陥無しデータの穴とが略同じであると判定し、欠陥では無いと判定する。

また、例えば検査対象データから得た２番目でラベリングされている白い部分をＮｏ．２の穴と定義したとき、欠陥無しデータに、Ｎｏ．２の穴の中心座標と略同じ座標に穴が無い場合には、検査対象データのＮｏ．２の穴は亀裂等によりインナパネルＰに欠陥が生じていると判定し、反対に欠陥無しデータに穴があるにも関わらず検査対象データに穴がない場合は孔欠等によりインナパネルＰに欠陥が生じていると判定する。

以上のようにして、判定部１９ａが、検査対象となっているインナパネルＰに欠陥が生じているか否かを判定した後、欠陥が生じていた場合には、制御装置１９は、その欠陥部分の位置や形状を表示装置２０に拡大表示させることができる。欠陥の有無は、例えば警告ランプやブザー等によって報知するようにしてもよい。

次に、実際の検査の流れについて説明する。まず、図１に示すように、インナパネルＰを装置本体１０の検査対象パネル固定部１０ｃに固定する。これは作業者が行ってもよいし、ロボット（図示せず）に行わせることもできる。インナパネルＰの固定後、遮光部材１８によって外部の光が装置本体１０の内部に入らないように遮光する。インナパネルＰの搬入及び搬出に必要な開口部分のみ遮光部材を可動に構成し、ロボットの作動に同期して遮光部材を動かして上記開口部分を開閉させることもできる。そして、例えば作業者が図示しない操作盤を操作して検査を開始すると、制御装置１９は第５投光装置１５に対して照射信号を出力するとともに、撮像装置１７に対して撮像開始信号を出力し、第１〜第４投光装置１１〜１４には照射信号を出力しない。これにより、第５投光装置１５のみが検査光を照射し、この第５投光装置１５からの検査光がインナパネルＰに照射される。インナパネルＰに検査光が照射されることで、インナパネルＰが投影スクリーン１６に投影される。このとき、点光源を使用しているので、影の重複や輪郭ボケを回避することができる。また、投影スクリーン１６に投影された影は、実物のインナパネルＰよりも大きくなっている。

投影スクリーン１６に投影されているインナパネルＰの影は撮像装置１７により撮像される。撮像後は、制御装置１９が第５投光装置１５を非照射状態にするとともに、撮像装置１７の非撮像状態にする。つまり、第５投光装置１５による投光のタイミング（投光開始及び停止）と、撮像装置１７による撮像のタイミングとを同期させるようにしたので、撮像装置１７を撮影時だけ第５投光装置１５を照射状態にすることができる。他の投光装置１１〜１４の場合も同様であり、これにより、第１〜第５投光装置１１〜１５及び撮像装置１７の消耗を抑制できるとともに、省エネルギ化を図ることができる。

また、制御装置１９は、第２投光装置１２に対して照射信号を出力するとともに、撮像装置１７に対して撮像開始信号を出力し、第１、第３〜第５投光装置１１、１３〜１５には照射信号を出力しない。これにより、第２投光装置１２のみが検査光をインナパネルＰに照射し、図４に示すようにインナパネルＰのサッシュ部が主に投影スクリーン１６に投影される。そして、投影スクリーン１６に投影されているサッシュ部の影は撮像装置１７により撮像される。

撮像装置１７により撮像された各画像データは画像処理部１９ａによって白黒２値の画像データへ変換される。その後、判定部１９ｂは、変換後の画像データと、欠陥無しデータとを比較してインナパネルＰに欠陥が生じているか否かを判定し、欠陥が生じている場合には作業者等に報知する。インナパネルＰの検査に要する時間が十分に短いため全数検査可能である。

以上説明したように、この実施形態１に係る検査装置１によれば、投影スクリーン１６には明暗２値の影ができており、この影を撮像装置１７で撮像するので、インナパネルＰの表面の外乱に影響されにくい画像データが得られる。また、投影スクリーン１６にできた影を撮像するようにしているので、検査装置１の構造が簡素化されて安価になる。さらに、明暗２値の画像処理によって欠陥の有無を判定することが可能になるので、画像処理が短時間で行えるとともに、判定に要する時間が極めて短くなる。従って、撮像外乱の影響を受け難く、正確にかつ短時間で欠陥を検出することができ、しかも、検査装置１の構造を簡素にして安価にすることができる。

特に、複数の投光装置１１〜１５を互いに離して配置しているので、インナパネルＰが大型のものであっても複数の領域に区画して影を得て、それぞれについて詳細に検査を行うことができる。

また、上記実施形態では、撮像装置１７を投影スクリーン１６の裏面側に配置しているが、これに限らず、例えば、撮像装置１７をインナパネルＰと投影スクリーン１６との間に配置してもよい。これにより、検査装置１がコンパクトになる。

また、本実施形態では、作業者によるプレス成型品や樹脂成型品の搬入及び搬出等を考慮して各装置（投光装置１１〜１５と撮像装置１７）を水平方向に並ぶように配置しているが、ロボットで成型品の搬入及び搬出を行わせるのが前提なら成型品及び投影スクリーン１６を水平配置とし、各装置（投光装置１１〜１５と撮像装置１７）を上下方向に並べて配置することが有効である。このようにすると検査対象パネル固定部１０ｃが高い位置に配置されることになるが、ロボットであれば成型品の搬入及び搬出が高い位置であっても可能なため、成型品の水平載置が可能になる。この配置によれば、製造ラインで通常水平に搬送された状態の成型品をそのままロボットハンドで検査対象パネル固定部１０ｃに搬送でき、また、成型品を検査対象パネル固定部１０ｃに単に載置するだけでも検査可能なため成型品の固定構造及びその作動についても簡素化できる。

この場合、投光装置１１〜１５を下方に配置、撮像装置１７を上方に配置して各装置が実施形態で示した順序で並ぶように構成すればロボットによる成型品の搬送が容易になる。

図６は、実施形態１の変形例に係る検査装置１を示すものである。この変形例１では、投影スクリーン１６がインナパネルＰの湾曲形状に対応するように湾曲している。すなわち、インナパネルＰは全体として上側へ行くほど車室内側に位置するように、かつ、下側へ行くほど車室内側に位置するように湾曲しており、この湾曲形状に概ね沿うように投影スクリーン１６を湾曲させることで、インナパネルＰと投影スクリーン１６とを近づけて配置することができるとともに、投光装置１１〜１５を小型化にすることができる。これにより、検査装置１を小型化でき、設置に要するスペースが狭くて済む。

尚、図６では、投影スクリーン１６が、その上下方向中央部が撮像装置１７から最も離れるように湾曲しているが、これに限らず、水平方向中央部が撮像装置１７から最も離れるように湾曲させてもよい。また、投影スクリーン１６は曲率が一定の円弧状の曲面を描くように湾曲させてもよいし、曲率が途中で変化する曲面を描くように湾曲させてもよい。また、投影スクリーン１６は、一部が平面状で、他の部分が曲面状であってもよい。

（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る成型品の検査装置１を示すものである。この実施形態２の検査装置１は、実施形態１のものに対し検査対象となる成型品が樹脂成型品である点と、投光装置１１、投影スクリーン１６、撮像装置１７が上下方向に並ぶように配置されている点と、成型品を載置する載置部材２１を備えている点とで異なっている。以下、実施形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

実施形態２では、投光装置１１が最も下に配置されており、投光装置１１は光を上方へ向けて照射するように照射方向が設定されている。投光装置１１の上方には載置部材２１が配置されている。載置部材２１は、投光装置１１の光を透過する透光性部材で構成されており、例えば、透明な樹脂板、フィルム、シート、ガラス板等を用いることができる。この実施形態では、載置部材２１が略水平に配置されている。

載置部材２１の上面には、検査対象となる成型品としての樹脂成型品Ｗが載置されるようになっている。図７では樹脂成型品Ｗの一例として歯車を記載しているが、これに限られるものではなく、図８に示す変形例１のようにパネル状の樹脂成型品等であってもよい。さらに、図９に示す変形例２のように、複数の樹脂成型品Ｗを載置部材２１の上面に載置することもできる。また、実施形態２の場合も実施形態１の場合と同様なプレス成型品を検査対象とすることもできる。

載置部材２１の上方には投影スクリーン１６が配置されている。さらに投影スクリーン１６の上方には撮像装置１７が配置されている。尚、撮像装置１７を最も下に配置し、下から上に向けて順に、投影スクリーン１６、載置部材２１、投光装置１１となるように配置してもよい。

この実施形態２によれば、例えば射出成型時の成型不良等によって樹脂成型品Ｗに欠陥が生じていた場合に、その欠陥を正確にかつ短時間で検出することができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る成型品の検査装置は、例えば、ドアのインナパネルや、樹脂製歯車等の樹脂成型品を全数検査する場合に使用することができる。

１ 成型品の検査装置
１１〜１５ 第１〜第５投光装置
１６ 投影スクリーン
１７ 撮像装置
１８ 遮光部材
１９ 制御装置（制御部）
１９ｂ 判定部
２１ 載置部材
Ｐ インナパネル（成型品）
Ｗ 樹脂成型品

Claims (6)

1. 成型品に光を照射することによって該成型品の欠陥を検出する成型品の検査装置において、
   上記成型品の一方の面に検査光を照射するように配置された投光装置と、
   上記検査光によって上記成型品が投影される投影スクリーンと、
   上記投影スクリーンに投影されている上記成型品の影を撮像する撮像装置と、
   少なくとも上記成型品及び上記投影スクリーンを外部の光から遮断するための遮光部材と、
   上記撮像装置で撮像された画像データと、欠陥の無い上記成型品の影の画像データとを比較して上記成型品に欠陥が生じているか否かを判定する判定部とを備え、
   上記検査光は、上記投影スクリーンの面と略垂直な方向から照射する光と、上記投影スクリーンの面と交差する方向から照射する光とを含むことを特徴とする成型品の検査装置。
2. 請求項１に記載の成型品の検査装置において、
   上記成型品は、上記投影スクリーンの面方向に延びる部位と、上記投影スクリーンの面と交差する方向に延びる部位とを有し、
   上記検査光によって、上記投影スクリーンの面方向に延びる部位と、上記投影スクリーンの面と交差する方向に延びる部位とが展開されたような形状の影が、上記投影スクリーンに投影されることを特徴とする成型品の検査装置。
3. 請求項１または２に記載の成型品の検査装置において、
   上記投光装置は、上記成型品の一方の面に上記検査光を放射状に照射する複数の投光装置からなることを特徴とする成型品の検査装置。
4. 請求項１または２に記載の成型品の検査装置において、
   上記投光装置及び上記撮像装置が接続される制御部を備え、
   上記制御部は、上記投光装置による投光のタイミングと、上記撮像装置による撮像のタイミングとを同期させるように構成されていることを特徴とする成型品の検査装置。
5. 請求項１または２に記載の成型品の検査装置において、
   上記投影スクリーンは、該投影スクリーンの裏面に上記成型品の影が現れるように構成された透過型であり、
   上記撮像装置は、上記投影スクリーンの裏面側に配置され、該投影スクリーンの裏面に現れた上記影を撮像することを特徴とする成型品の検査装置。
6. 請求項１または２に記載の成型品の検査装置において、
   上記撮像装置は、上記成型品と上記投影スクリーンとの間に配置されていることを特徴とする成型品の検査装置。
   

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