JPS6359085A - 自動目視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、搬送ベルト上を移動する物体の目視を自動
的に行う自動目視装置に関する。

（ｂ）発明の概要 この発明に係る自動目視装置は、表面にマークを有する
搬送ベルトと、この搬送ベルト上を監視し、前記マーク
を検知したのち一定時間経過後に１画面を出力するカメ
ラを設けた。

これによって、前記マークの後方に載置されて搬送され
る物体の形状にかかわらず、カメラがマークの検知に基
づいて自動的に前記物体の外観を撮影することができる
ようにしたものである。

（Ｃ１従来の技術 移動する物体を検知してその画像を出力する装置は従来
より種々提案されているが、工場の製造ライン等で製品
の目視検査を自動的に行う自動目視装置では、従来以下
に示す構成の装置が一般的に用いられていた。

ベルトコンベア上を流れてくる製品を光電スイッチによ
り検知し、その検知信号をトリガとしてストロボを発光
させる。このストロボ光を光源としてビデオカメラによ
って製品の画像を撮影する。撮影された画像は画像処理
装置に入力され、製品の外観検査データとされる。

（ｄ＋発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の装置にあっては、カメ
ラ、光電スイッチ、ストロボと３つの機械を使用してい
るため大掛かりなものとなりコストも高くなる問題点が
あった。さらに、ストロボ光の照射によって製品の画像
を撮影しているため装置周辺を暗く保っておかなければ
ならないという問題点があった。

さらに、製品が不規則な形状をしている場合、光電スイ
ッチによる検知が不正確になることがあり、製品の画像
の撮影位置が一定でなくなるため、検査に支障を来すこ
とがあった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、搬送ベルト上のマーク検知機能７画像撮影機
能を一体化したことによって搬送ベルト上を移動する物
体の画像をその形状にかかわらず簡略な構成で撮影する
ことのできる自動目視装置を提供することを目的とする
。

ｆｅ１問題点を解決するための手段 この発明は、表面にマークを有する搬送ベルトと、この
搬送ベルト上を監視するカメラと、を有し、 このカメラに、前記マークを検知したのち一定時間経過
後に１画面を出力する画面出力手段を設けたことを特徴
とする。

（ｆ）作用 この発明の自動目視装置では、カメラは搬送ベルト上の
マークを監視しており、マークを検知したのち一定時間
をカウントする。カウントののちの１画面（１フレーム
）を出力する。このカウント時間の搬送距離をβとする
と、前記マークから！後方に目視すべき物体を載置する
ことによって、出力される１画面のほぼ中央に前記物体
が撮影される。

出力された画面は物体の外観検査等のデータとして処理
される。

（ｇｌ実施例 第１図はこの発明の実施例である自動目視装置に使用さ
れるカメラ１の設置状態を示す図である。この自動目視
装置は工場の製造ラインにおける製品の外観検査に用い
られる装置である。カメラ１は搬送ベルトであるベルト
コンベヤ８の上方に下向きに設置されている。カメラ１
はベルトコンベヤ８の搬送方向（図中左手前）が画面の
上方になるように設置されている。ベルトコンベヤ８上
にはベルトを横断するストライプ８ａが設けられている
。このストライプ８ａとしては金属薄膜等の反射率の高
い物が用いられる。このストライプ８ａがこの発明のマ
ークに対応する。搬送ベルト８上には前記ストライプ８
ａの後方に被検査物である製品７が載置されている。こ
の図においては、前記カメラ１の視野（画面）９の中央
に製品７が位置している。このとき、ストライプ８ａと
視野の上端との距離は１２　（ｍ）である。

第２図は前記自動目視装置の構成を示すブロック図であ
る。前記カメラ１が出力するビデオ信号ｖＳはＡ／Ｄ変
換器２に入力され２値化されたデジタル信号Ｓに変換さ
れるとともに、スイッチ回路４に入力される。デジタル
信号Ｓおよび垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤはイ
ンターフェイス５を介してマイクロコンピュータ３に入
力される。また、前記スイッチ回路４はインターフェイ
ス６を介してマイクロコンピュータ３に接続され、この
マイクロコンピュータ３によってオン・オフされる。ス
イッチ回路４は画像処理装置に接続されている。画像処
理装置は、スイッチ回路４がオンしたときに入力される
ビデオ信号ｖＳに含まれる製品の外観を基準パターンと
比較してその製品の良・不良を検査する。

第３図は前記マイクロコンピュータ３の動作を示すフロ
ーチャートである。ステップｎｌ（以下、ステップｎｉ
を単にｎｉと言う。）で垂直同期信号ＶＤの入力を判断
するとｎ２に進み、続いて入力されるデジタル信号Ｓを
読み取り、前記ストライプ８ａを検知しているか否かを
判断する（ｎ３）。ストライプ８ａは高反射率の薄膜で
形成されているため、これを検知していればそのデジタ
ル信号Ｓはすべて”Ｈ″となっている。ストライプ８ａ
を検知していなければｎｌに戻り、ストライプ８ａを検
知していればカウンタ（マイクロコンピュータ３内に設
定されている。）をクリアして（ｎ４）　、ｎ５以下の
動作に進む。

ｎ５ではフレームの最初を示す垂直同期信号ＶＤの入力
があるまで待機する。垂直同期信号ＶＤの入力があると
前記カウンタをカウントアツプしくｎ６）、カウンタが
所定値ｎになったことをｎｌで判断するまでｎ５．ｎ６
の動作を繰り返す。この動作は画面の一ヒ端の走査線で
ストライプ８ａの上端を走査したのちｌ　（ｍ）搬送さ
れるまで、すなわち、第１図に示した状態にあるまで待
機する動作である。

ここで、搬送ベルトの搬送速度をｄ　（ｍ／ｓ）とする
と、１フレームは１７６０秒毎に繰り返しその都度垂直
同期信号ＶＤが出力されるため、前記所定値ｎは、 ｎ　＝　６０１１．　／　ｄ で求めることができる。

ｎｌで所定値ｎのカウントが完了したことを判断すると
ｎ８に進む。ｎ８では次の１画面（フレーム）がカメラ
１から出力されたとき前記スイッチ回路４をオンして画
像処理装置に出力する。この出力ののちｎｌに戻る。

第３図に示す動作がこの発明の画面出力手段に対応する
。

ここで、前記カメラ１は通常のビデオカメラを使用する
ことができるが、より鮮明な画像を得るためには、例え
ば、本出願人が既に提案したく特願昭６１年−１０１７
４０号）「静止撮像カメラ」を用いればよい。

第４図は前記本出願人提案の「静止撮像カメラ」の概略
構造を示す図である。光学系であるレンズ１４の後方に
はフレーム転送方式〇ＣＣＤ撮像素子（以下単にｒｃｃ
ＤＪという。）１０が設置されている。このＣＣＤｌ０
は撮像部１１．蓄積部１２および水平シフトレジスタ１
３からなっており、前記レンズ１４には撮像部１１が対
向している。水平シフトレジスタ１３には出力された信
号を増幅する増幅器１７が接続され、増幅器１７には増
幅された信号をビデオ信号として編集する信号処理部１
８が接続されている。信号処理部１８はビデオ信号ｖＳ
、垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤを分離して
出力し、ビデオ信号ＶＳは前記Ａ／Ｄ変換器２へ入力さ
れ、垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤは直接イ
ンターフェイス５に入力される。ＣＣＤｌ０の各部には
ドライバ１５が接続されており、ＣＣＤｌ０内の信号（
電荷）の移動はこのドライバー５の指令（クロック信号
）に基づいて行われる。ドライバー５にはコントローラ
１６が接続されている。このコントローラー６はクロッ
ク信号を出力するタイミングを決定してドライバー５を
制御する。

前記ＣＣＤｌ０の撮像部１１にはレンズ１４によって外
光が結像し、その濃淡に応じて各セルには電荷が蓄積さ
れてゆく。撮像部１１に蓄積さた電荷は所定のタイミン
グ（垂直同期信号ＶＤの出力と同時：１／６０秒毎）に
蓄積部１２に転送され、蓄積部１２に転送された電荷は
水平シフトレジスタ１３によって一列（１走査線）ずつ
出力されてゆく。

第５図に前記静止撮像カメラの露光タイミングチャート
を示す。一般的なビデオ装置では１秒間に６０フレーム
の画面を処理するよう設定されているため、この静止撮
像カメラもその仕様に適合するよう１／６０秒を１サイ
クルとして動作する。

レンズ１４はメカニカルシャッタを持たないため、１／
６０秒間露光されつづける。そこで、この装置において
は、撮像部１１に蓄積される電荷を１／６０秒のサイク
ル中に一度クリアし、クリア後からサイクル終了迄に蓄
積される電荷を画像データとして蓄積部１２に転送する
ようにしている。被写体に十分な光量があればこの程度
の時間の露光で十分な画像が得られる。このようにする
ことによって、各サイクル（フレーム）における露光時
間（シャッタ速度）を機械的な構成部分を加えずに１／
６０秒よりも短くすることができる。これによって、移
動する物体を撮影した場合でもその物体の静止画像、す
なわち、ブレのない輪郭の鮮明な画像を得ることができ
る。

（ｈ）発明の効果 この発明によれば、移動する物体の画像を撮影するカメ
ラが、搬送ベルト上のマークを検知したのち一定時間後
に１画面を出力するようにしたことによって、搬送ベル
ト上のマークに基づ（物体検知機能と物体の画像を撮影
する機能とを一体化することができ、自動目視装置の構
成を簡略にすることができる。また、検知が容易なマー
クに基づいて撮影のタイミングを決定することができる
ため、物体の形状に関わらず正確な撮影位置を決定する
ことができるため、正確な画像の読み取りを行うことが
できる。

これらのことにより、自動目視装置の構成を簡略化する
ことができ、例えば、製造ライン等の構成においてその
コストの軽減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である自動目視装置のカメラ
の設置状態を示す図、第２図は前記自動目視装置の構成
を示すブロック図、第３図は前記自動目視装置の制御部
の動作を示すフローチャート、第４図は前記自動目視装
置に使用される静止撮像カメラの概略構造を示す図、第
５図は前記静止撮像カメラの露光タイミングを示すタイ
ミングチャートである。 １−カメラ、２−Ａ／Ｄ変換器、 ３−マイクロコンピュータ、４−スイッチ回路、８−ベ
ルトコンベヤ（搬送ベルト）、 ８ａ−ストライプ（マーク）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にマークを有する搬送ベルトと、この搬送ベ
   ルト上を監視するカメラと、を有し、このカメラに、前
   記マークを検知したのち一定時間経過後に１画面を出力
   する画面出力手段を設けたことを特徴とする自動目視装
   置。