JPH0613442Y2

JPH0613442Y2 - 自動外観検査装置

Info

Publication number: JPH0613442Y2
Application number: JP1986037308U
Authority: JP
Inventors: 隆博佐藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2001-03-14
Also published as: JPS62150608U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、ミニチユアドリル等の被検査物の先端部の外
観を検査する自動外観検査装置に関する。

「従来の技術」従来、ドリル先端加工機で先端部が加工されたミニチユ
アドリル等のドリルの良否の判定は、該ドリルの先端形
状を顕微鏡で拡大して、この拡大された先端形状を検査
員が目視によつて検査していた。また、この際、不良と
判定されたドリルは、手動のポインターを用いて加工し
ていた。

「考案が解決しようとする問題点」しかしながら、上記従来の目視によつてドリル先端部の
良否を判定し、また不良ドリルを人手によつて再加工す
る場合には、労力を要し、手間がかかると共に、顕微鏡
をのぞきながら行なう作業のため、作業員が疲労し易
く、かつ作業員によつて検査の判定結果にばらつきが生
じる等の問題がある。

また、本出願人は、未加工のドリル先端の画像を画像パ
ターン認識装置に取り込むことによつて、該ドリルの先
端を自動的に所定の形状に加工する自動ドリル先端加工
機を提案したが（実願昭６０−４１３２０号参照）、こ
の加工機にあつては、平面的な未加工のドリル先端の画
像は鮮明に画像パターン認識装置に取り込むことがで
き、正確に所定の形状に加工できるが、加工後のドリル
の先端は立体的な形状となるため、鮮明な画像を画像パ
ターン認識装置に取り込むことができず、上記加工済の
ドリルの先端の検査あるいは修正加工に使用することは
難しかつた。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、ドリルの先端のような立体的な形状を
有する被検査物であつても、無人で自動的に外観検査を
行なうことができ、しかも容易にかつ確実に被検査物の
良否が判定できて、検査時間の短縮を図ることができる
自動外観検査装置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」上記目的を達成するために、本考案は、被検査物を保持
していて、移動手段によってＸ−Ｙ軸方向に水平移動さ
せられ、第一の回転手段によって水平回転させられ、第
二の回転手段によって上下方向に回動させられる主軸部
と、被検査物の先端部の検査対象領域に対して所要の焦点深
度を得るための焦点深度調整機構を有し、かつ上記主軸
部に保持された被検査物の先端部の形状を検出する形状
検出装置と、該形状検出装置で得られた被検査物の先端部の形状と予
め記憶されている基準形状とを比較して、上記被検査物
の先端部の検査位置を割り出し、かつ上記被検査物の先
端部の形状の良否を予め設定された検査領域と検査判定
基準に基づいて判定する画像パターン認識装置と、該画像パターン認識装置からの信号に基づいて少なくと
も移動手段又は第一の回転手段を制御して被検査物を位
置決めする制御装置と、上記画像パターン認識装置で不良と判定された被検査物
の先端部の不良部分を研削加工する研削手段とを備えた
ものである。

「作用」本考案の自動外観検査装置にあつては、形状検出装置に
よつて検出した被検査物の先端部の形状を画像パターン
認識装置において基準形状と比較して、この結果に基づ
いて制御装置によつて移動手段や第一の回転手段等を作
動させて被検査物の先端部の検査位置を割出すと共に、
あらかじめ設定された検査領域と検査判定基準とに基づ
いて上記被検査物の先端部の形状の良否を判定する。そ
して、不良と判定された場合には、研削手段によって被
検査物の先端部の不良部分を研削して、所望の形状に加
工する。

「実施例」以下、第１図ないし第９図に基づいて本考案の一実施例
を説明する。

第１図は、自動ドリル先端検査及び再研削装置の全体を
示すもので、図中１は、コレツトチヤツクによりドリル
２を着脱自在に保持する主軸部である。この主軸部１
は、主軸駆動モータ３により周方向に回転せしめられる
と共に、θ軸駆動モータ４により上下に起倒せしめられ
るようになつており、また、Ｘ軸駆動モータ５とＹ軸駆
動モータ６を備えたＸＹテーブル７上に設けられて、Ｘ
軸及びＹ軸方向への移動が自在なる構造となつている。

上記ＸＹテーブル７の正面の右側側傍には、上記主軸部
１にドリル２をローデイングするローデイング装置８
と、主軸部１のドリル２を収納装置９上にアンローデイ
ングするアンローデイング装置１０とが配設され、ま
た、その反対側には、上記主軸部１に保持されたドリル
２の先端部を研削加工するポイント研削部１１が設置さ
れている。

一方、上記ＸＹテーブル７の中央部の上方部位には、主
軸部１が上方に向けられた状態でこの主軸部１に保持さ
れたドリル２の先端形状を検出する形状検出装置１２が
配設されている。この形状検出装置１２は、第３図に示
すように、上記ドリル２の先端を拡大する顕微鏡部１３
とこの顕微鏡部１３で拡大された先端形状を撮像するテ
レビ撮像管部１４とから構成され、かつこの顕微鏡部13
のズーム式対物レンズ１５とテレビ撮像管部１４との間
に、倍率を得るための中継レンズ１６と絞りを調整する
ための絞り機構１７とが設けられている。これにより、
上記顕微鏡部１３は、第４図に示すように、各種のドリ
ル２に応じた必要焦点深度Ｄを得ることが十分に可能な
深い焦点深度を有する構成となつている。なお、図中α
はドリル２の先端角であり、例えば110゜〜130゜に設定さ
れている。また、上記テレビ撮像管部１４で得られた先
端形状（画像）は、第２図に示すように、画像パターン
認識装置１８に送られ、かつこの画像パターン認識装置
１８は、あらかじめ入力されているドリル２の先端部の
基準形状ｂと上記先端形状ａとの誤差量（不一致のドツ
ト数）ｃが許容値以下あるいは最小になるように、上記
各駆動モータ３，５，６を制御する制御装置１９に指令
信号を出力して、上記ドリル２の検出位置を割出し、位
置決めすると共に、第６図ないし第９図に示すように、
各検査項目（ギヤツプ及びオーバラツプ、切刃片寄り及
び切刃テーパ、そり及びだれ、切刃かけ）毎にあらかじ
め設定された検査領域（ウインドウ）Ｗ_１〜Ｗ_４と誤差
量ｃ_１〜ｃ_４の許容値（検査判定基準）とに基づいて、
ドリル２の先端部の良否を判定するように構成されてい
る。

なお、上記各駆動モータ３，（４），５，６は、パルス
モータまたはサーボモータから成り、また、上記画像パ
ターン認識装置１８において使用される上記各許容値
は、パネル面の操作スイツチ等により設定可能になつて
いる。さらに、上記画像パターン認識装置１８には、上
記ドリル２の先端形状をモニターするためのモニターテ
レビ２０が接続されている。

上記のように構成された自動ドリル先端検査及び再研削
装置において、ドリル２の先端部の検査をする場合に
は、まず、ローデイング装置８を作動して、第１図の二
点鎖線で示す位置にある主軸部１にドリル２を装着す
る。次いで、ＸＹテーブル７を作動してこの主軸部１を
第１図の形状検出装置１２の位置まで移動させると共
に、θ軸駆動モータ４を作動してこの主軸部１を上方に
向ける。すると、顕微鏡部１３により、ドリル２の先端
部の形状（例えば、第５図において符号ａで示す形状）
が検出され、テレビ撮像管部１４により電気信号（画像
信号）に変換されて、画像パターン認識装置１８に入力
される。そして、この画像パターン認識装置１８におい
て、あらかじめ記憶されている基準形状（第５図で符号
ｂで示す形状）と比較されて、その誤差量（第５図で符
号ｃで示す斜線部分）が不一致のドツト数として検出さ
れる。このドツト数が、設定された許容量以下になるよ
うに、上記画像パターン認識装置１８は、制御装置１９
に対して指令信号を出力するから、この指令信号に基づ
いて制御装置１９は、主軸駆動モータ３を制御して主軸
部１を所定角度回転させ、ドリル２が検査位置に割出
し、位置決めされる。また、このとき、制御装置１９は
上記誤差量ｃが最小となるようにＸ軸，Ｙ軸駆動モータ
５，６を作動し、ドリル２のＸ，Ｙ両軸方向の位置補正
も行なう。

このようにして、ドリル２が検出位置に位置決めされる
と、次いで、第６図ないし第９図に示すように、各検査
項目（ギヤツプ及びオーバラツプ、切刃片寄り及び切刃
テーパ、そり及びだれ、切刃かけ）毎にあらかじめ設定
された検査領域Ｗ_１〜Ｗ_４内において、ドリル２の先端
部の実際の形状ａと基準形状ｂとの誤差量ｃ_１〜ｃ_４が
各誤差量ｃ_１〜ｃ_４の許容値（検査判定基準）と比較さ
れ、各検査項目が全て許容値以下である場合には、上記
画像パターン認識装置１８は、該ドリル２が良品である
との判定を下し、その結果に基づいて、アンローデイン
グ装置１０を作動して上記ドリル２を収納装置９に収納
する。また、上記各検査項目のうち１つの項目でも許容
値を越えていれば、画像パターン認識装置１８は上記ド
リル２を不良品と判定し、この結果に基づいて、各駆動
モータ４，５，６が作動して該ドリル２がポイント研削
部１１に臨ませられ、このポイント研削部１１によつ
て、上記ドリル２の不良と判定された部分が再研削され
る。

このように、上記自動ドリル先端検査及び再研削装置に
あつては、上記形状検出装置１２と画像パターン認識装
置１８と制御装置１９及び主軸駆動モータ３とによつ
て、ドリル２の検出位置への位置決めが自動的に行なわ
れ、かつドリル２の良否の判定が画像パターン認識装置
１８によつて確実になされるから、ドリル２の外観検査
及び不良のドリル２の再研削が無人・自動化されると共
に、検査水準を高くかつ一定に維持することができる。
また、多種類のワークに対しても、各ワークの基準形状
を画像パターン認識装置１８に入力記憶するのみで対処
でき、段取り時間の短縮化を図ることができる。さら
に、各検査項目毎に、検査領域を変更できるから、検査
を短時間に完了することができる。

なお、上記実施例においては、ドリル２の先端部の形状
を検査する場合について説明したが、焦点深度の深い顕
微鏡を使用するから、他の立体形状の被検査物の外観検
査についても適用できる。また、検査時間を短縮するた
めに、あらかじめ被検査物の検査位置を割出しておき、
本考案の装置においては被検査物の外観検査のみを行な
うようにしてもよい。

「考案の効果」以上説明したように、本考案によれば、形状検出装置に
より得られた被検査物の形状が立体的なものであって
も、その形状を画像パターン装置において基準形状と比
較して、この結果に基づいて制御装置によつて移動手段
や第一の回転手段等を作動させて被検査物の先端部の検
査位置を割出すと共に、あらかじめ設定された検査領域
と検査判定基準とに基づいて被検査物の形状の良否を判
定するものであるから、無人・自動で外観検査ができて
検査効率が向上し、また、検査精度を高く一定に維持す
ることができると共に、段取り替えに要する時間が短縮
されて、多種類のワークの検査に容易に対処できるとい
う優れた効果を奏する。しかも、不良と判定された被検
査物の不良部分を研削手段で修正加工することで、外観
検査だけでなく、被検査物の修正をも自動的にできると
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図は全体の平面図、第２図はブロツク図、第３図は
形状検出装置の構成を示す概略構成図、第４図はドリル
の側面図、第５図は検査位置割出し原理を示す説明図、
第６図ないし第９図は各種の検査項目について示すもの
で、第６図はギヤツプ及びオーバラツプを説明する説明
図、第７図は切刃片寄り及び切刃テーパを説明する説明
図、第８図はそり及びだれを説明する説明図、第９図は
切刃かけを説明する説明図である。１……主軸部、２……ドリル（被検査物）、３……主軸
駆動モータ（回転装置）、１２……形状検出装置、１３
……顕微鏡部、１４……テレビ撮像管部、１５……ズー
ム式対物レンズ、１６……中継レンズ、１７……絞り機
構、１８……画像パターン認識装置、１９……制御装
置、ａ……先端形状、ｂ……基準形状、Ｄ……必要焦点
深度、Ｗ_１〜Ｗ_４……検査領域（ウインドウ）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被検査物を保持していて、移動手段によっ
てＸ−Ｙ軸方向に水平移動させられ、第一の回転手段に
よって水平回転させられ、第二の回転手段によって上下
方向に回動させられる主軸部と、被検査物の先端部の検査対象領域に対して所要の焦点深
度を得るための焦点深度調整機構を有し、かつ上記主軸
部に保持された被検査物の先端部の形状を検出する形状
検出装置と、該形状検出装置で得られた被検査物の先端部の形状と予
め記憶されている基準形状とを比較して、上記被検査物
の先端部の検査位置を割り出し、かつ上記被検査物の先
端部の形状の良否を予め設定された検査領域と検査判定
基準に基づいて判定する画像パターン認識装置と、該画像パターン認識装置からの信号に基づいて少なくと
も上記移動手段又は第一の回転手段を制御して被検査物
を位置決めする制御装置と、上記画像パターン認識装置で不良と判定された被検査物
の先端部の不良部分を研削加工する研削手段と、が備えられてなる自動外観検査装置。