JP7164560B2 - 圧着端子の外観検査装置 - Google Patents
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Description
(1) 電線の先端部に圧着された圧着端子をカメラで撮影して外観を検査する圧着端子の外観検査装置であって、
撮影空間の定位置に設定された端子セット部と、
前記端子セット部に配置される圧着端子の電線加締部を上方から撮影するカメラと、
前記カメラの撮影したデジタル画像を処理する画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部は、前記デジタル画像に対し空間フィルタリング処理することで該画像中のエッジを抽出した抽出画像を生成し、該抽出画像から前記電線加締部とその周辺の複数の特徴点の位置を割り出し、割り出した結果に基づいて前記圧着端子を評価し、
前記画像処理部は、
前記電線加締め部における加締め治具で挟み込まれて平らとなった部分の前後両端に形成される前記加締め治具で挟み込まれずに斜めに開いた部分、であるベルマウスの根元の位置に対応するエッジと、前記ベルマウスの先端の位置に対応するエッジとの間の距離を検出することで、前記ベルマウスの長さを推定する、
ことを特徴とする圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記(1)に記載の圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記(1)~(3)のいずれかに記載の圧着端子の外観検査装置。
例えば、圧着端子の電線加締部の前端の位置やその前端から突出した電線の芯線の前端の位置は、デジタル画像中のエッジとして空間フィルタリング処理により特徴的に抽出することができる。そのため、圧着端子の電線加締部の前端の位置に対応するエッジと、電線の芯線の前端の位置に対応するエッジとの間の距離を検出することにより、圧着端子の電線加締部からの芯線の出寸法を推定することができ、その芯線の出寸法が適正範囲にあるかどうかを評価することができる。
また、圧着端子を電線の芯線に加締める場合、アンビルとクリンパで直接電線加締部を挟み込んで変形させるのが一般的である。その際、電線加締部の、アンビルとクリンパで直接挟み込まれて平らになった部分の前後両端(芯線の長さ方向における両端)に、「ベルマウス」と呼ばれる、アンビルとクリンパで直接挟み込まれずに斜めに開いた部分が形成される。このベルマウスが適切に形成されているかどうかも、圧着端子の外観検査における重要な検査項目である。このベルマウスの根元の位置と先端(電線加締部の前端に相当)の位置も、前者が形状変化位置であったり後者が外縁輪郭部であったりするため、画像中のエッジとして空間フィルタリング処理により特徴的に抽出される。そのため、ベルマウスの根元の位置に対応するエッジとベルマウスの先端の位置に対応するエッジとの間の距離を検出することにより、ベルマウスの長さを推定することができ、ベルマウスの有無は勿論、ベルマウスの長さが適正寸法範囲内に形成されているかどうかを評価することができる。また、ベルマウスの長さを含めて、圧着端子の電線加締めによる実際の拘束位置(ベルマウスの根元付近)からの芯線の精細な出寸法を評価することができる。
また、エッジの画像から特定の評価領域におけるエッジの占有面積を割り出すことにより、例えば、電線加締部から突出した電線の芯線の量、即ち、芯線の出寸法を推定することができ、芯線の出寸法が適正範囲にあるかどうかを評価することができる。つまり、芯線を構成する1本1本の細線(例えば、芯線が複数本の細線による撚線の場合など)は個別の輪郭を持つので、空間フィルタリング処理により、1本1本の細線をエッジとして抽出することができる。したがって、圧着端子の電線加締部から突出している芯線の長さ(芯線に相当する画像部分の長さ)が大きくなれば、エッジとして抽出される部分の背景画面に対する占有面積が大きくなる。そこで、エッジの占有面積の大きさにより、芯線の出寸法を推定することができ、それにより、芯線の出寸法が適正範囲にあるかどうかを評価することができる。
上記のように、カメラの画像上で色の変化が少ない場合(例えば、スズメッキ端子とアルミ電線のアルミ芯線との関係のように同系色の場合)や、高さ方向に傾斜しているだけでカメラの画像上で明るさの変化の少ない領域(例えば、ベルマウスの部分)など、従来では画像により判別・評価が難しかった場合や領域であっても、空間フィルタリング処理によるエッジの抽出画像に基づいて的確に判別・評価することが可能になる。
芯線の長さ方向に垂直な方向を垂直方向とし、芯線の長さ方向に沿う方向を水平方向として、カメラの撮影したデジタル画像を取り込んだ場合、垂直方向のフィルタリングを行うことによって、垂直方向のエッジ(縦線)のみを抽出することができる。例えば、ベルマウスの根元の括れや先端の輪郭線は、芯線の長さ方向に垂直な方向に延在するので、垂直用のフィルタで検出することができる。また、水平方向のフィルタリングを行うことによって、水平方向のエッジ(横線)のみを抽出することができる。例えば、芯線を構成する1本1本の細線は水平方向に延在しているので、芯線の領域は水平用のフィルタで検出することができる。このように、ベルマウス領域や芯線領域など、領域ごとにそれぞれ最適なフィルタを使用することで、求めたいエッジの画像を正確に得ることができ、画像処理の的確化と迅速化に貢献することができる。
図3は、外観検査装置のデータ処理部の概略構成を示すブロック図である。
画像処理部10は、上方カメラ2の撮影したデジタル画像をソフトウエア処理して、電線加締部やその周辺の形状の良否判定のための評価を行うようになっている。
・深さが不連続である。
・面の向きが不連続である。
・材質が変化している。
例えば、カメラの撮影対象空間に向けて一定の指向性を有した照明光を当てる。そうした場合、ベルマウスTBの部分だけを黒く(暗く)写すことができる。
[1] 電線(W)の先端部に圧着された圧着端子(T)をカメラ(2)で撮影して外観を検査する圧着端子の外観検査装置であって、
撮影空間の定位置に設定された端子セット部(1)と、
前記端子セット部(1)に配置される圧着端子の電線加締部(TA)を上方から撮影するカメラ(2)と、
前記カメラ(2)の撮影したデジタル画像を処理する画像処理部(10)と、
を備え、
前記画像処理部(10)は、前記デジタル画像に対し空間フィルタリング処理することで該画像中のエッジを抽出した抽出画像を生成し、該抽出画像から前記電線加締部とその周辺の複数の特徴点の位置および特定の評価領域におけるエッジの占有面積の少なくとも一方を割り出し、割り出した結果に基づいて前記圧着端子を評価する、
ことを特徴とする圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記[1]に記載の圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記[1]または[2]に記載の圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記[1]~[3]のいずれかに記載の圧着端子の外観検査装置。
ことを特徴とする上記[4]に記載の圧着端子の外観検査装置。
2 上方カメラ
10 画像処理部
T 圧着端子
TA 電線加締部
TB ベルマウス
W 電線
Wa 芯線
Claims (4)
- 電線の先端部に圧着された圧着端子をカメラで撮影して外観を検査する圧着端子の外観検査装置であって、
撮影空間の定位置に設定された端子セット部と、
前記端子セット部に配置される圧着端子の電線加締部を上方から撮影するカメラと、
前記カメラの撮影したデジタル画像を処理する画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部は、前記デジタル画像に対し空間フィルタリング処理することで該画像中のエッジを抽出した抽出画像を生成し、該抽出画像から前記電線加締部とその周辺の複数の特徴点の位置を割り出し、割り出した結果に基づいて前記圧着端子を評価し、
前記画像処理部は、
前記電線加締め部における加締め治具で挟み込まれて平らとなった部分の前後両端に形成される前記加締め治具で挟み込まれずに斜めに開いた部分、であるベルマウスの根元の位置に対応するエッジと、前記ベルマウスの先端の位置に対応するエッジとの間の距離を検出することで、前記ベルマウスの長さを推定する、
ことを特徴とする圧着端子の外観検査装置。 - 前記画像処理部は、前記抽出画像に対しパターンマッチング処理することで、特定のエッジパターンに対応する特徴点の位置を割り出し、その特徴点の位置に基づいて前記圧着端子を評価する、
ことを特徴とする請求項1に記載の圧着端子の外観検査装置。 - 前記カメラの撮影対象空間に向けて一定の指向性を有した照明光を当てる照明手段を備える、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の圧着端子の外観検査装置。 - 前記画像処理部は、前記デジタル画像に対し空間フィルタリング処理することで、前記電線加締部における電線の芯線の長さ方向に垂直な方向のエッジと前記芯線の長さ方向に平行な方向のエッジとの少なくともいずれか一方のエッジを抽出した抽出画像を生成し、生成した前記抽出画像に基づいて前記圧着端子を評価する、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の圧着端子の外観検査装置。
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