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薄板状部品の検査方法と検査装置

国内特許コード P08A014219
整理番号 H18047
掲載日 2009年2月13日
出願番号 特願2006-354818
公開番号 特開2008-164461
登録番号 特許第4747313号
出願日 平成18年12月28日(2006.12.28)
公開日 平成20年7月17日(2008.7.17)
登録日 平成23年5月27日(2011.5.27)
発明者
  • 竹田 史章
出願人
  • 高知県公立大学法人
発明の名称 薄板状部品の検査方法と検査装置
発明の概要 【課題】従来の人手による薄板状部品の検査作業を高精度で効率よく、自動的に行うことができる薄板状部品の検査装置を提供する。
【解決手段】円筒状周壁内に搬送ディスク3が一定速度で回転可能に且つ停止可能に配備され、搬送ディスク3の外周部でその半径方向に直交する延長線上に撮像部への搬入口5が設けられるとともに、同搬入口5へ誘導するガイド部が搬入口5より搬送ディスク3上に張り出して設けられ、撮像部は搬入口5から投入される薄板状部品Aを水平状態に受け入れ可能で、この回転十字板7を回転軸7bを介して一方向に90°ずつ間欠的に回転させる駆動機構とを備えるとともに、デジタルカメラが載置板7b上に水平に載置された薄板状部品Aを撮影可能に回転十字板7の上方に設けられている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


上記のような樹脂製仕切り板(以下、薄板状部品という)は、一般的に工場で大量生産されるが、同薄板状部品にバリや欠け、割れなどの欠陥があったり、油分などの異物が付着していたりすると、電池から液漏れなどを生じるおそれがある。そこで、最終工程において薄板状部品の検査を行う必要があるが、この検査は従来、人手による目視作業にて行われている。つまり、拡大鏡を用いて薄板状部品の一面を拡大して観察し、欠陥等がなければピンセットで裏返す。続いて反対面を拡大鏡で拡大して観察し、欠陥等の有無を検査している。



しかし、こうした目視による薄板状部品の検査作業は熟練を要するうえに、熟練者であっても検査の精度にばらつきがある。また、検査に要する労力負担は極めて大きい。加えて、熟練者の不足を招いており、しかも作業効率が低いうえに一定していない。



本発明に関連する先行技術として工業部品ではないが、錠剤についてその良否を検査し判定するシステムが提案されている。このシステムでは、錠剤の表面を撮像する撮像部と、この撮像部に錠剤を1ずつ送る搬送部と、撮像した画像を取り込んで錠剤表面にカゲや異物等の欠陥があるか否かを判定する画像処理部を備え、特殊光学部により錠剤の表面または裏面の画像と同時に、側面を全周撮像できるようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】
特開2005-241488号公報

産業上の利用分野


本発明は、ニューラルネットワークを用いて薄板状部品、上方より表面と裏面を見て良否を判断できる厚みのない薄い部品、例えば樹脂製薄板状部品の良否を検査する薄板状部品の検査方法と検査装置に関する。この樹脂製薄板状部品には、例えば、携帯電話のようなモバイルツールに使用されるリチウムイオン電池においてプラス極とマイナス極とを隔てるためのリング板状の樹脂製仕切り板がある。

特許請求の範囲 【請求項1】
大量の薄板状部品を円盤上で回転させ、遠心力を与えて1個ずつに分離搬送する工程と、
分離した薄板状部品の一面と反対面との両面をそれぞれカラーで撮像する工程と、
撮影されたカラー画像データをパーソナルコンピュータに取り込み、閾値を用いて2値化し、モノクロ画像データに変換したのち、ラベリング処理する工程と、
ラベル領域内の中心位置を求め、中心位置情報から前記薄板状部品の画像データを抽出する工程と、
抽出した前記画像データについて2次元高速フーリエ変換を用いて前記モノクロ画像の周波数成分を算出し、周波数成分を同心円状にブロック化を行い、同一番号のブロックを加算して平均化したものを正規化することにより、ニューラルネットワークへ入力するスラブ値を算出し、このスラブ値をニューラルネットワークへ入力し、薄板状部品の良否を判定する工程と、
この判定工程による判定結果に基づいて良品と不良品とに振り分ける工程とを備えることを特徴とする薄板状部品検査方法。

【請求項2】
多量の薄板状部品を1個ずつに分離搬送して撮像部へ投入する搬送部と、前記撮像部に投入される薄板状部品の一面を撮像したのち、前記薄板状部品を反転して薄板状部品の他面を撮像する撮像部と、撮影されたカラー画像データをパーソナルコンピュータに取り込み、閾値を用いて2値化し、モノクロ画像データに変換したのち、ラベリング処理してラベル領域内の中心位置を求め、中心位置情報から前記薄板状部品の画像データを抽出し、抽出した前記画像データについて2次元高速フーリエ変換を用いて前記モノクロ画像の周波数成分を算出し、周波数成分を同心円状にブロック化を行い、同一番号のブロックを加算して平均化したものを正規化することにより、ニューラルネットワークへ入力するスラブ値を算出し、このスラブ値をニューラルネットワークへ入力し、薄板状部品の良否を判定する判定部と、この判定部による判定結果に基づいて良品と不良品とに振り分ける振り分け部とを備えた薄板状部品検査装置であって、
前記搬送部は、多量の薄板状部品を投入可能な円筒状周壁内に搬送ディスクが一定速度で回転可能に且つ停止可能に配備され、前記搬送ディスクの外周部でその半径方向に直交する延長線上に前記撮像手段への搬入口が設けられるとともに、同搬入口へ誘導するガイド部が前記搬入口より前記搬送ディスク上に張り出して設けられ、
前記撮像部は、前記薄板状部品を載置可能な板面により回転軸を中心にして前記円周方向に相互に直交する断面十字状に仕切られ、前記撮像部の搬入口から投入される薄板状部品を水平状態の一の板面上に受け入れ可能で、90°回転して前記板面を鉛直方向に起立させることで前記薄板状部品を反転させて回転方向側に隣接する板面上に移動させられる回転十字板と、この回転十字板を前記回転軸を介して一方向に90°毎に間欠的に回転させる駆動機構とを備えるとともに、デジタルカメラが前記板面上に水平に載置された前記薄板状部品を撮影可能に前記回転十字板の上方に設けられていることを特徴とする薄板状部品検査装置。

【請求項3】
前記搬送ディスクは前記薄板状部品が前記撮像部の搬入口から前記回転十字板の板面上に投入されると回転が停止し、前記回転十字板の板面上から搬出されると回転が開始されるように制御することを特徴とする請求項2記載の薄板状部品検査装置。

【請求項4】
前記搬送ディスクを前記撮像部の搬入口と反対側へ下向きに30°前後傾斜させたことを特徴とする請求項2または3記載の薄板状部品検査装置。

【請求項5】
前記搬入口は前記薄板状部品が1個ずつ通過可能な溝状の開口からなることを特徴とする請求項2~4のいずれか記載の薄板状部品検査装置。

【請求項6】
前記搬送ディスクの回転と停止の制御は、前記撮像部のデジタルカメラで撮影される前記回転十字板の板面上における薄板状部品の画像信号に基づき薄板状部品の有無を判断し、薄板状部品の画像信号が消えると前記搬送ディスクの回転を開始し、同画像信号が現れると前記搬送ディスクの回転を停止することを請求項2~5のいずれか記載の薄板状部品検査装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006354818thum.jpg
出願権利状態 登録
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