JP2000121567A - Device and method for inspecting surface - Google Patents

Device and method for inspecting surface

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JP2000121567A
JP2000121567A JP10289461A JP28946198A JP2000121567A JP 2000121567 A JP2000121567 A JP 2000121567A JP 10289461 A JP10289461 A JP 10289461A JP 28946198 A JP28946198 A JP 28946198A JP 2000121567 A JP2000121567 A JP 2000121567A
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JP
Japan
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light
measurement
measuring
light amount
specular reflection
Prior art date
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JP10289461A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuzo Tomomatsu
龍蔵 友松
Satoshi Umetani
聡 梅谷
Tetsushi Yamada
哲史 山田
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NIHON DENSHOKU KOGYO KK
NIPPON DENSHOKU KOGYO KK
Honda Motor Co Ltd
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
NIHON DENSHOKU KOGYO KK
NIPPON DENSHOKU KOGYO KK
Honda Motor Co Ltd
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for inspecting surfaces which can be applied to the inspections of the surfaces of products and is capable of quantifying the state of surfaces with high accuracy. SOLUTION: A surface to be measured 9 formed of a paint film or resin is vertically irradiated with light by a light irradiation means, and photometry is performed only on regularly reflected light by a photo-detecting means. By this, it is possible to quantify the state of a surface to be measured 9 with high accuracy, and furthermore, application not only to material tests but also to the inspections of the surfaces of products is possible. In addition, the measured quantity of light of a plurality of parts with satisfactory results of visual observation is averaged to be the reference value of the quantity of regularly reflected light, and the measured value of the surface to be measured, which is an object to be inspected, is compared with the reference value of the quantity of regularly reflected light to obtain difference in the quantity of light and the rate of change. By this, it is possible to obtain the state of the surface to be measured 9 as values corresponding to the results of visual observation with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、塗膜または樹脂の
表面状態を測定する表面検査装置および表面検査方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface inspection apparatus and a surface inspection method for measuring the surface condition of a coating film or a resin.

【0002】[0002]

【背景技術】自動車の内外装部品、OA、家電等の分野
においては、製品の表面が塗膜や樹脂により構成される
ものが多く、その外観、具体的には、傷、凹凸むら、光
沢むら、色むら等に対する要求レベルが年々厳しくなっ
ている。特に、合成樹脂からなる製品では、前述した各
種性質に加えて、製品表面の光沢、ウェルドライン、フ
ローマーク、白化傷等が商品価値に大きく関与してい
る。このような製品の表面状態は、従来、目視によって
ランク分けすることにより評価していたが、表面状態に
ついての詳細な情報を保存できないため、品質管理や材
料開発の妨げになっていた。このような問題を解消する
ために、製品の表面状態を写真等で保管することが行わ
れているが、撮影条件や焼付け条件等によってコントラ
ストが異なるため客観的なデータにならない。このた
め、製品や材料の表面状態を精度よく数値化、定量化で
きる方法や装置が切望されていた。
2. Description of the Related Art In the field of interior and exterior parts of automobiles, office automation, home appliances, etc., many products have surfaces made of coating films or resins, and their appearance, specifically, scratches, unevenness, uneven gloss, and the like. Demand levels for color unevenness and the like are becoming stricter year by year. In particular, in the case of a product made of a synthetic resin, in addition to the above-mentioned various properties, gloss, a weld line, a flow mark, a whitening flaw, etc. of the product surface are greatly involved in the commercial value. Conventionally, the surface condition of such products has been evaluated by visual ranking, but detailed information on the surface condition cannot be stored, which hinders quality control and material development. In order to solve such a problem, the surface state of the product is stored in a photograph or the like. However, objective data is not obtained because the contrast differs depending on photographing conditions, printing conditions, and the like. For this reason, there has been a long-felt need for a method and apparatus capable of accurately quantifying and quantifying the surface state of products and materials.

【0003】一方、合成樹脂材料の表面状態を定量化す
る方法として、本出願人は、材料による白化の程度を数
値化する方法を提案した(特公平7−52160号公
報)。この方法は、合成樹脂製試料に所定形状の傷を付
けて、その傷付白化部に暗視野照明によってリング状に
斜めから光を照射し、その反射光のうち対物レンズの光
軸と平行な成分の光量を測定して傷付白化度を測定する
方法である。
On the other hand, as a method of quantifying the surface state of a synthetic resin material, the present applicant has proposed a method of quantifying the degree of whitening due to the material (Japanese Patent Publication No. 7-52160). According to this method, a synthetic resin sample is scratched in a predetermined shape, and the scratched whitened portion is irradiated with light obliquely in a ring shape by dark field illumination, and the reflected light parallel to the optical axis of the objective lens. In this method, the light intensity of the component is measured to determine the degree of whitening due to scratching.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この方法は、材料開発
等における材料試験には有用であったが、製品の表面検
査には適用できないという問題があった。すなわち、測
定のために試料に所定形状の傷を付けなければならない
上に、傷を数値化するに過ぎないことから、そのままの
表面状態を数値化する方法としては不適当であった。ま
た、比較的細かい凹凸が集合して形成される高光沢部分
やテカリ傷等を高精度に数値化できなかった。特に、測
定面に模様が付けられている場合には、模様と傷等との
差が反射光量の差として検出されにくいという問題があ
った。
Although this method is useful for material testing in material development and the like, it has a problem that it cannot be applied to surface inspection of products. In other words, the sample must be scratched in a predetermined shape for the measurement, and furthermore, the scratch is only digitized. Therefore, it is not suitable as a method for digitizing the surface state as it is. In addition, it was not possible to numerically express high-gloss portions and shining scratches formed by gathering relatively fine irregularities with high precision. In particular, when a pattern is provided on the measurement surface, there is a problem that a difference between the pattern and a flaw or the like is difficult to be detected as a difference in the amount of reflected light.

【0005】本発明の目的は、製品の表面検査に適用で
きるとともに、表面状態を高精度に定量化できる表面検
査装置および表面検査方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a surface inspection apparatus and a surface inspection method which can be applied to the surface inspection of a product and can quantify the surface state with high accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、塗膜または樹
脂の表面状態を測定する表面検査装置であって、塗膜ま
たは樹脂からなる測定面に対して出射部から垂直に光を
照射する光照射手段と、この光照射手段により測定面に
照射された光の反射光のうち正反射光のみを受光部で受
光してその光量を求める光検出手段とを備えたことを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a surface inspection apparatus for measuring the surface condition of a coating film or a resin, which irradiates a measuring surface made of the coating film or the resin with light perpendicularly from an emitting portion. A light irradiating means, and a light detecting means for receiving only a regular reflection light among the reflected lights of the light irradiated on the measurement surface by the light irradiating means at the light receiving unit and obtaining the light amount thereof, are provided.

【0007】このような本発明においては、出射部から
垂直に照射された光が測定面で反射し、その反射光のう
ち正反射光、つまり、測定面に対して垂直に反射した光
のみが受光部に入射して測光される。本発明では、光照
射手段により測定面に対して垂直に光を照射するので、
表面の凹凸に応じて光が乱反射するようになる。このた
め、照射方向と同じ方向、つまり、測定面と垂直な方向
に反射する正反射光の光量は、測定面の凹凸に応じて変
化する。この正反射光のみを光検出手段により測光する
ので、測光量が測定面の表面状態に対応した値として得
られる。従って、表面状態をそのまま高精度に定量化で
きる上に、従来のように傷を付ける必要がないので、材
料試験だけでなく製品の表面検査にも適用できる。
[0007] In the present invention, the light vertically emitted from the emission part is reflected by the measurement surface, and only the specularly reflected light, that is, the light reflected perpendicularly to the measurement surface, is reflected out of the reflected light. The light enters the light receiving unit and is measured. In the present invention, since light is irradiated perpendicularly to the measurement surface by the light irradiation means,
Light is irregularly reflected according to the surface irregularities. For this reason, the amount of regular reflection light reflected in the same direction as the irradiation direction, that is, in the direction perpendicular to the measurement surface, changes according to the unevenness of the measurement surface. Since only the specularly reflected light is measured by the light detecting means, the measured light amount is obtained as a value corresponding to the surface state of the measurement surface. Therefore, the surface state can be quantified with high precision as it is, and it is not necessary to make a scratch as in the prior art, so that the present invention can be applied not only to material testing but also to surface inspection of products.

【0008】この場合、基端に出射部および受光部が挿
入され、かつ、先端が測定面に当接される筒状の測定ヘ
ッドを設け、この測定ヘッドの先端部の内径を可変とす
ることが望ましい。このような測定ヘッドを測定面に当
接させると、光の照射および反射が測定ヘッド内で行わ
れるようになるので、測定ヘッドの内径を変化させるこ
とにより測定面積を調節することができるから、一層高
精度な測定を実現できる。例えば、入隅(コーナー)状
の測定面に対して測定を行う場合には、測定面が平面状
のときよりも測定面積を小さくし、測定面が曲面である
場合には測定面積を大きくすることができるので、被測
定物の形状による測定精度の低下を抑制できる。また、
測定ヘッドを測定面に当接させるだけで、測定面と出射
部および受光部との相対位置を決めることできるので、
測定を容易化できる。
In this case, a cylindrical measuring head is provided in which a light emitting part and a light receiving part are inserted into a base end and a front end is brought into contact with a measuring surface, and the inner diameter of the front end of the measuring head is made variable. Is desirable. When such a measurement head is brought into contact with the measurement surface, irradiation and reflection of light are performed within the measurement head, so that the measurement area can be adjusted by changing the inner diameter of the measurement head, More accurate measurement can be realized. For example, when performing measurement on a corner-shaped measurement surface, the measurement area is made smaller than when the measurement surface is flat, and when the measurement surface is a curved surface, the measurement area is made larger. Therefore, it is possible to suppress a decrease in measurement accuracy due to the shape of the object to be measured. Also,
Just by bringing the measurement head into contact with the measurement surface, the relative position between the measurement surface, the emission unit, and the light reception unit can be determined.
Measurement can be facilitated.

【0009】この場合、測定ヘッドの先端部の内径は、
2mm〜50mmの範囲で可変とされていることが望ま
しく、より好ましくは、7mm〜15mmの範囲であ
る。すなわち、測定面に模様が付けられている場合、特
に、被測定物が樹脂成形品で表面にシボが付けられてい
る場合、測定ヘッドの内径が2mm未満であると、再現
性が低下するおそれがある。また、内径が50mmを越
えると、操作性が悪くなる場合がある。
In this case, the inner diameter of the tip of the measuring head is
It is desirable to be variable in the range of 2 mm to 50 mm, and more preferably, it is in the range of 7 mm to 15 mm. That is, when a pattern is provided on the measurement surface, particularly when the object to be measured is a resin molded product and the surface is embossed, if the inner diameter of the measurement head is less than 2 mm, reproducibility may be reduced. There is. When the inner diameter exceeds 50 mm, operability may be deteriorated.

【0010】また、測定ヘッドの先端部は、内径の異な
る交換ヘッドを選択的に取り付けることにより構成され
ていることが好ましい。このようにすることで、交換ヘ
ッドを交換するだけで、測定ヘッドの内径を変えられる
ので、測定面積を容易に調節できるとともに構造を簡素
化できる。
[0010] Preferably, the tip of the measuring head is formed by selectively attaching replacement heads having different inner diameters. By doing so, the inner diameter of the measurement head can be changed simply by replacing the replacement head, so that the measurement area can be easily adjusted and the structure can be simplified.

【0011】以上において、出射部および受光部は光フ
ァイバーにより構成されていることが望ましい。すなわ
ち、光ファイバーは可撓性を有する上に長尺に形成でき
るので、出射部および受光部を所望の位置に移動させる
ことができるから、測定面の向きや位置に拘わらず簡単
に測定できる。
In the above, it is desirable that the light emitting portion and the light receiving portion are constituted by optical fibers. That is, since the optical fiber has flexibility and can be formed in a long length, the light emitting portion and the light receiving portion can be moved to desired positions, so that the measurement can be easily performed regardless of the direction and the position of the measurement surface.

【0012】また、光検出手段は、光量のみを検知する
ように構成されていることが好ましい。すなわち、既存
の色差計等では、明度だけでなく色度等を測定するため
に、複数のフィルタを回転板に搭載して当該回転板を回
転させながら測定を行うので、これらのフィルタや回転
板を収容するためのスペースが必要であり、装置の小型
化には限界があった。本発明では、正反射光の測光のみ
を行うように構成されているので、フィルタとしては測
光用のフィルタ(Yフィルタ)を一つ設ければよく、X
フィルタやZフィルタ等の色度等を測定するための他の
フィルタが不要となる。従って、フィルタを複数設けな
くてもよくなるので、回転板を省略でき、フィルタおよ
び回転板に要するスペースを削減できるから、装置の小
型化を実現できる。
Preferably, the light detecting means is configured to detect only the light amount. That is, in order to measure not only lightness but also chromaticity, etc., in an existing color difference meter or the like, a plurality of filters are mounted on a rotating plate and measurement is performed while rotating the rotating plate. This requires a space for accommodating the device, and there is a limit to miniaturization of the device. In the present invention, since only the photometry of the specular reflection light is performed, only one photometric filter (Y filter) may be provided as a filter.
Other filters for measuring chromaticity, such as filters and Z filters, are not required. Therefore, since it is not necessary to provide a plurality of filters, the rotating plate can be omitted, and the space required for the filter and the rotating plate can be reduced, so that the device can be downsized.

【0013】一方、本発明は、塗膜または樹脂の表面状
態を測定する表面検査方法であって、塗膜または樹脂の
表面のうち目視結果の良好な複数の部位に対し、垂直に
光を照射して照射した光の反射光のうち正反射光のみの
光量を求める正反射光量測定をそれぞれ行い、これらの
正反射光量測定値を平均して正反射光量基準値とし、塗
膜または樹脂の表面における所望の部位に対して正反射
光量測定を行い、その正反射光量測定値と正反射光量基
準値との差を求めるとともに、その差を正反射光量基準
値で除した変化率を求めることを特徴とする。
On the other hand, the present invention relates to a surface inspection method for measuring the surface condition of a coating film or a resin, and irradiates a plurality of portions of the coating film or the resin surface with good visual results with light vertically. Specular reflection light quantity measurement is performed to obtain the light quantity of only the regular reflection light out of the reflected light of the irradiated light, and these regular reflection light quantity measurement values are averaged to obtain a regular reflection light quantity reference value. The specular reflection light amount is measured for a desired part in the above, the difference between the specular reflection light amount measurement value and the specular reflection light amount reference value is obtained, and the change rate obtained by dividing the difference by the specular reflection light amount reference value is obtained. Features.

【0014】このような本発明においては、測定面に対
して垂直に光を照射するので、表面の凹凸に応じて光が
乱反射し、正反射光の光量は、測定面の表面状態に応じ
て変化するようになる。従って、この正反射光のみを測
光することで、測光量が測定面の表面状態に応じた値と
して得られるから、測定面の表面状態を高精度に定量化
できるとともに、傷を付ける必要がなくなるので製品の
表面検査にも適用できる。
In the present invention, since the light is irradiated perpendicularly to the measurement surface, the light is irregularly reflected according to the unevenness of the surface, and the amount of the specularly reflected light depends on the surface condition of the measurement surface. It will change. Therefore, by measuring only the specularly reflected light, the measured light amount can be obtained as a value corresponding to the surface state of the measurement surface, so that the surface state of the measurement surface can be quantified with high accuracy, and it is not necessary to make a scratch. Therefore, it can be applied to surface inspection of products.

【0015】また、目視結果の良好な複数部位の測光量
を平均して正反射光量基準値とするため、正反射光量基
準値が、ばらつきを考慮した信頼性の高い値として得ら
れ、高精度な測定を実現できる。さらに、所望の部位の
測定値を正反射光量基準値と比較して、その光量差およ
び変化率を求めるので、目視結果が良好な部位との違い
を数値化できるから、表面状態を目視結果に対応した値
として得ることができる。
Further, since the measured light amounts of a plurality of parts having good visual results are averaged to obtain a regular reflected light amount reference value, the regular reflected light amount reference value can be obtained as a highly reliable value in consideration of variation, and high accuracy. Measurement can be realized. Furthermore, since the measured value of the desired part is compared with the specular reflection light amount reference value, and the light amount difference and the change rate are obtained, the difference between the visual result and the good part can be quantified. It can be obtained as the corresponding value.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。図1および図2には、本実施形
態の表面検査装置1が示されている。表面検査装置1
は、塗膜または樹脂の表面状態を測定する装置であり、
塗膜または樹脂からなる測定面に対して垂直に光を照射
する光照射手段2と、この光照射手段2により照射した
光の反射光のうち正反射光のみを受光してその光量を求
める光検出手段3と、光検出手段3で得られた測定結果
を出力する表示部4およびプリンタ5(図3参照)を備
えている。なお、図1中符号51はプリンタ5の記録用
ロール紙、符号52は用紙カバーである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a surface inspection apparatus 1 of the present embodiment. Surface inspection device 1
Is a device for measuring the surface condition of the coating film or resin,
A light irradiating means 2 for irradiating light perpendicularly to a measurement surface made of a coating film or a resin; The apparatus includes a detecting unit 3, a display unit 4 for outputting a measurement result obtained by the light detecting unit 3, and a printer 5 (see FIG. 3). In FIG. 1, reference numeral 51 denotes a recording roll paper of the printer 5, and reference numeral 52 denotes a paper cover.

【0017】光照射手段2は、図2に示すように、光源
21と、この光源21からの光を平行光にするためのコ
リメートレンズ22と、コリメートレンズ22から出射
された平行光を測定面まで導く投光用光ファイバーケー
ブル23とを有して構成されている。コリメートレンズ
22と投光用光ファイバーケーブル23との間には、半
透過鏡24が配置され、光源21からの光を透過して投
光用光ファイバーケーブル23に入射させるとともに、
その一部を反射させるようになっている。この半透過鏡
24の反射光路には、光補償用測光素子25が設けら
れ、この測光素子25で半透過鏡24の反射光を常時測
光することにより光源21の光量を監視できるようにな
っている。
As shown in FIG. 2, the light irradiating means 2 includes a light source 21, a collimator lens 22 for converting the light from the light source 21 into parallel light, and a parallel light emitted from the collimator lens 22 for measuring the light. And an optical fiber cable 23 for projecting light. A semi-transmissive mirror 24 is disposed between the collimating lens 22 and the light projecting optical fiber cable 23, and transmits light from the light source 21 to be incident on the light projecting optical fiber cable 23.
A part of the light is reflected. A light compensating photometric element 25 is provided in the reflected light path of the semi-transmissive mirror 24, and the light quantity of the light source 21 can be monitored by constantly measuring the reflected light of the semi-transmissive mirror 24 with the photometric element 25. I have.

【0018】光検出手段3は、測定面から垂直な方向に
反射する光を取り出すための受光用光ファイバーケーブ
ル31と、この受光用光ファイバーケーブル31から出
射された光を受光して光電流に変換する受光素子32
と、この受光素子32からの電流値等を処理するための
処理手段33とを備えている。受光素子32は、受光し
た光をフィルタに通し、その透過光のエネルギを光電管
等の光電素子により光電変換するものである。本実施形
態の受光素子32では、既存の色差計のように分光する
必要がないため、フィルタとしてYフィルタのみが用い
られ、正反射光の光量(明度)のみを検知するように構
成されている。
The light detecting means 3 receives an optical fiber cable 31 for extracting light reflected in a direction perpendicular to the measuring surface, and receives the light emitted from the optical fiber cable 31 and converts it into a photocurrent. Light receiving element 32
And a processing unit 33 for processing a current value or the like from the light receiving element 32. The light receiving element 32 passes the received light through a filter, and photoelectrically converts the energy of the transmitted light by a photoelectric element such as a photoelectric tube. In the light receiving element 32 of the present embodiment, since it is not necessary to separate light as in the existing color difference meter, only a Y filter is used as a filter, and the light receiving element 32 is configured to detect only the amount of light (brightness) of specularly reflected light. .

【0019】処理手段33は、図3に示すように、測
定、数値入力、機能設定および出力等の操作を行うため
の操作パネル331と、測定操作を行うためのスティッ
クスイッチ332と、測定面積に応じて感度を切り換え
るための感度切換スイッチ333と、受光素子32から
の電気信号(電流)をデジタル化するA/D変換器33
4と、デジタル化した信号を操作パネル331、スティ
ックスイッチ332および感度切換スイッチ333の指
示に基づいて演算する演算処理手段335と、機能毎の
設定プログラムやデータ等を記憶させるための記憶手段
336とを備えている。スティックスイッチ332は、
操作パネル331で行う入力操作のうち測定開始・終了
の指示を手元で行うためのものであり、図1に示すよう
に、先端のキー332Aを一回押すことにより測定を開
始し、当該キー332Aを二回連続して押すことにより
測定を終了するようになっている。なお、スティックス
イッチ332は省略してもよい。
As shown in FIG. 3, the processing means 33 includes an operation panel 331 for performing operations such as measurement, numerical input, function setting, and output, a stick switch 332 for performing measurement operations, and a measurement area. A sensitivity changeover switch 333 for switching the sensitivity in response to the signal, and an A / D converter 33 for digitizing an electric signal (current) from the light receiving element 32.
4, arithmetic processing means 335 for calculating a digitized signal based on instructions from the operation panel 331, stick switch 332, and sensitivity switch 333, and storage means 336 for storing a setting program and data for each function. It has. The stick switch 332 is
This is for performing at hand a measurement start / end instruction among the input operations performed on the operation panel 331. As shown in FIG. 1, by pressing the key 332A at the tip once, the measurement is started and the key 332A is started. The measurement is terminated by pressing twice continuously. Note that the stick switch 332 may be omitted.

【0020】演算処理手段335は、記憶手段336に
格納された各機能の設定プログラムやデータ等を用いて
演算を行うように構成され、演算結果を表示部4やプリ
ンタ5に出力するようになっている。具体的には、演算
処理手段335は、A/D変換器334から入力された
複数の光量測定値(正反射光量)を平均して正反射光量
基準値を求め、この基準値を記憶手段336に記憶させ
ておく処理と、検査対象となる測定面に対して測定を行
ったときにA/D変換器334から入力された正反射光
量を、記憶手段336に記憶させた正反射光量基準値と
比較して、その差および変化率を求めて表示部4やプリ
ンタ5に出力する処理とを行うように構成されている。
また、処理手段33には、前述した測光素子25および
光源21が接続され、測光素子25で検出された光量に
基づいて光源21の光量を一定に制御するように構成さ
れている。
The arithmetic processing means 335 is configured to perform an arithmetic operation using a setting program or data of each function stored in the storage means 336, and outputs an arithmetic result to the display unit 4 or the printer 5. ing. Specifically, the arithmetic processing means 335 averages a plurality of light quantity measurement values (specular reflection light quantity) input from the A / D converter 334 to obtain a regular reflection light quantity reference value, and stores this reference value in the storage means 336. And the regular reflection light amount reference value stored in the storage unit 336 when the regular reflection light amount input from the A / D converter 334 when the measurement is performed on the measurement surface to be inspected. And a process of obtaining the difference and the rate of change and outputting the difference and the change rate to the display unit 4 and the printer 5.
The light measuring element 25 and the light source 21 described above are connected to the processing unit 33, and are configured to control the light amount of the light source 21 to be constant based on the light amount detected by the light measuring element 25.

【0021】図1および図2に戻って、光照射手段2お
よび光検出手段3のうち光ファイバーケーブル23,3
1を除いたほとんどのものは箱状のケース11内に組み
込まれている。すなわち、ケース11の一側面には二つ
の接続孔11A,11Bが形成され、これらの接続孔1
1A,11Bに光ファイバーケーブル23,31の各一
端がそれぞれ挿嵌されている。これにより、光ファイバ
ーケーブル23,31の各端面は各接続孔11A,11
Bからケース11内に露出している。ケース11内には
光源21が配置され、この光源21と投光用光ファイバ
ーケーブル23のケース11に接続された側の端面とを
結ぶ光路上にコリメートレンズ22および半透過鏡24
が配置され、半透過鏡24の反射光路上に測光素子25
が配置されている。また、受光用光ファイバーケーブル
31のケース11に接続された側の端面から出射される
光の光路上には受光素子32が配置され、この受光素子
32と隣接して処理手段33が設けられている。処理手
段33の操作パネル331は、表示部4とともに、ケー
ス11の側面(前面)に露出して組み付けられ、感度切
換スイッチ333は、ケース11の上面に設けられてい
る。
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the optical fiber cables 23 and 3 of the light irradiating means 2 and the light detecting means 3 will be described.
Most of the components except 1 are incorporated in a box-shaped case 11. That is, two connection holes 11A and 11B are formed on one side surface of the case 11, and these connection holes 1A and 11B are formed.
One ends of the optical fiber cables 23 and 31 are inserted into 1A and 11B, respectively. Thereby, each end face of the optical fiber cables 23 and 31 is connected to each of the connection holes 11A and 11A.
B is exposed in the case 11. A light source 21 is disposed in the case 11, and a collimator lens 22 and a semi-transmissive mirror 24 are provided on an optical path connecting the light source 21 and an end face of the optical fiber cable 23 for light projection connected to the case 11.
Is disposed on the reflected light path of the semi-transmissive mirror 24.
Is arranged. Further, a light receiving element 32 is disposed on the optical path of light emitted from the end face of the light receiving optical fiber cable 31 on the side connected to the case 11, and a processing means 33 is provided adjacent to the light receiving element 32. . The operation panel 331 of the processing means 33 is assembled with the display unit 4 so as to be exposed on the side surface (front surface) of the case 11, and the sensitivity change switch 333 is provided on the upper surface of the case 11.

【0022】また、ケース11の光ファイバーケーブル
23,31が接続された側面には、略L字状のアーム1
2が取り付けられている。このアーム12は、ケース1
1の側面に沿った面内で回動可能に取り付けられ、ケー
ス11の下側に回し込むことで装置1を載置するときの
脚として利用できるとともに、装置1を持ち運ぶ際の取
っ手としても利用できるようになっている。
A substantially L-shaped arm 1 is provided on the side of the case 11 to which the optical fiber cables 23 and 31 are connected.
2 are installed. This arm 12 is used for the case 1
The device 1 is rotatably mounted in a plane along the side surface of the device 1 and can be used as a leg when the device 1 is placed by turning it under the case 11 and also as a handle when carrying the device 1. I can do it.

【0023】ケース11に接続された投光用光ファイバ
ーケーブル23および受光用光ファイバーケーブル31
は、複数の投光用光ファイバー61A、複数の受光用光
ファイバー61Bをそれぞれに結束したものであり、図
4および図5に示すように、投光用光ファイバー61A
の他端側の端面が光源21からの光の出射部23Aとさ
れ、受光用光ファイバー61Bの他端側の端面が正反射
光を受光する受光部31Aとされている。すなわち、投
光用光ファイバーケーブル23の出射部23A側の端部
と受光用光ファイバーケーブル31の受光部31A側の
端部とは、結束部材62(図1参照)により一つに束ね
られて光ファイバー束63とされている。光ファイバー
束63は、投・受光用光ファイバーケーブル23,31
の各光ファイバー61A,61Bをランダムに束ねてチ
ューブ状の被覆部63Aで被覆したものである。
The optical fiber cable 23 for light projection and the optical fiber cable 31 for light reception connected to the case 11
Is a bundle of a plurality of light emitting optical fibers 61A and a plurality of light receiving optical fibers 61B, respectively. As shown in FIGS.
An end face on the other end side is an emission section 23A for light from the light source 21, and an end face on the other end side of the light receiving optical fiber 61B is a light receiving section 31A for receiving specularly reflected light. That is, the end of the light emitting optical fiber cable 23 on the side of the light emitting section 23A and the end of the light receiving optical fiber cable 31 on the side of the light receiving section 31A are bundled together by the binding member 62 (see FIG. 1) to form an optical fiber bundle. 63. The optical fiber bundle 63 is composed of optical fiber cables 23 and 31 for projecting and receiving light.
These optical fibers 61A, 61B are randomly bundled and covered with a tube-shaped covering portion 63A.

【0024】この光ファイバー束63の先端部では、被
覆部63Aが省略されて、露出した光ファイバー61
A,61Bに円筒状の接続部材64が嵌め込まれ、接続
部材64から突出した光ファイバー61A,61Bの先
端部は保護層65により覆われている。このような光フ
ァイバー束63の先端部は、略筒状の測定ヘッド70の
基端部に挿入されている。
At the tip of the optical fiber bundle 63, the covering portion 63A is omitted and the exposed optical fiber 61 is omitted.
A cylindrical connection member 64 is fitted into A and 61B, and the distal ends of the optical fibers 61A and 61B protruding from the connection member 64 are covered with a protective layer 65. The distal end of such an optical fiber bundle 63 is inserted into the base end of a substantially cylindrical measuring head 70.

【0025】測定ヘッド70は、略円筒状のヘッド本体
71と、このヘッド本体71の先端部に装着された略円
筒状の交換ヘッド72A,72Bとを有して構成され、
交換ヘッド72A,72Bの先端面を被測定物に直接押
し当てて測定するようになっている。ヘッド本体71に
は、軸方向に貫通する中空部711,712,713が
形成され、当該中空部711,712,713は、その
軸方向において交換ヘッド72A,72B側(先端側)
から順に、互いに径寸法の異なる第一中空部711、第
二中空部712および第三中空部713の三つに区画さ
れている。第一中空部711の周面には、交換ヘッド7
2を螺合させるためのねじ溝71Aが設けられている。
中間の第二中空部712は、第一、第三中空部711,
713よりも小径とされ、これにより、第二、第三中空
部712,713の境界部分には段状部73が形成され
ている。
The measuring head 70 has a substantially cylindrical head main body 71, and substantially cylindrical exchange heads 72A and 72B mounted on the distal end of the head main body 71.
The measurement is performed by directly pressing the tip surfaces of the exchange heads 72A and 72B against the object to be measured. Hollow portions 711, 712, 713 penetrating in the axial direction are formed in the head main body 71, and the hollow portions 711, 712, 713 are closer to the exchange heads 72A, 72B (tip end side) in the axial direction.
The first hollow portion 711, the second hollow portion 712, and the third hollow portion 713 having different diameters are partitioned in this order. The replacement head 7 is provided on the peripheral surface of the first hollow portion 711.
2 is provided with a screw groove 71A for screwing.
An intermediate second hollow portion 712 includes first and third hollow portions 711,
713 is formed at a boundary portion between the second and third hollow portions 712 and 713.

【0026】このように構成されたヘッド本体71の中
空部711〜713に前述した光ファイバー束63の先
端部が第三中空部713側から挿嵌されている。すなわ
ち、接続部材64は、第三中空部713に収納されてヘ
ッド本体71の段状部73に当接され、接続部材64か
ら突出した光ファイバー61A,61Bは第二中空部7
12に圧入されるとともに、第一中空部711に挿入さ
れている。前述した出射部23Aおよび受光部31Aは
各光ファイバー61A,61Bの端面により構成され、
ヘッド本体71の先端面と面一にされている。
The distal end of the optical fiber bundle 63 is inserted from the third hollow portion 713 into the hollow portions 711 to 713 of the head body 71 thus configured. That is, the connection member 64 is housed in the third hollow portion 713 and abuts on the stepped portion 73 of the head main body 71, and the optical fibers 61A and 61B protruding from the connection member 64 are connected to the second hollow portion 7.
12 and is inserted into the first hollow portion 711. The above-mentioned emitting part 23A and light receiving part 31A are constituted by end faces of the optical fibers 61A and 61B,
It is flush with the tip surface of the head body 71.

【0027】交換ヘッド72A,72Bは、先端の内径
が異なる複数種類が用意され、これらがヘッド本体71
に選択的に取り付けられている。本実施形態では、内径
10mmの交換ヘッド72Aと内径4mmの交換ヘッド
72Bとの二種類が用意され、測定面に応じて使い分け
るようになっている。これらの交換ヘッド72A,72
Bの各軸方向の長さは、その内径に応じた長さとされて
いる。つまり、交換ヘッド72A,72Bの軸方向の長
さは、出射部23Aおよび受光部31Aと、交換ヘッド
72A,72Bに当接される測定面9(図6参照)との
距離が、測定面9に対して垂直な方向に反射した正反射
光のみを受光部31Aで拾える距離となるように設定さ
れている。そして、本実施形態の装置1は、図1に示す
ように、校正用の標準校正筒13および零校正筒14を
備えている。これらの標準校正筒13および零校正筒1
4の内径寸法は、測定ヘッド70の外径寸法と略同じと
され、測定ヘッド70を挿入可能とされている。
A plurality of types of exchange heads 72A and 72B having different inner diameters at the tips are prepared.
It is selectively attached to. In the present embodiment, two types of exchange heads 72A having an inner diameter of 10 mm and an exchange head 72B having an inner diameter of 4 mm are prepared, and are selectively used according to the measurement surface. These exchange heads 72A, 72
The length of each B in the axial direction is a length corresponding to its inner diameter. That is, the length of the exchange heads 72A and 72B in the axial direction is determined by the distance between the emission unit 23A and the light receiving unit 31A and the measurement surface 9 (see FIG. 6) abutting on the exchange heads 72A and 72B. The distance is set so that only the specularly reflected light reflected in a direction perpendicular to the direction can be picked up by the light receiving unit 31A. And the apparatus 1 of this embodiment is provided with the standard calibration cylinder 13 for calibration, and the zero calibration cylinder 14, as shown in FIG. These standard calibration cylinder 13 and zero calibration cylinder 1
The inner diameter of 4 is substantially the same as the outer diameter of the measuring head 70, so that the measuring head 70 can be inserted.

【0028】このように構成された本実施形態において
は、次のような手順で被測定物の表面検査を行う。ここ
では、一つの被測定物の表面において、目視結果の不良
な平面状の部位を検査対象とした場合について説明す
る。測定の順序としては、目視結果の良好な平面状部位
の測定結果を用いて正反射光量基準値を設定し、この後
に、検査対象となる目視結果の不良な平面状部位の測定
を行い、この測定値を正反射光量基準値と比較する。
In this embodiment configured as described above, the surface inspection of the object to be measured is performed in the following procedure. Here, a case will be described in which a planar part having a poor visual result on the surface of one measured object is to be inspected. As the order of measurement, the specular reflection light amount reference value is set using the measurement result of the planar portion having a good visual result, and thereafter, the measurement of the poor planar portion having the visual result to be inspected is performed. The measured value is compared with a specular reflection light amount reference value.

【0029】具体的に説明すると、この測定では、測定
面が平面状であるため、内径が10mmの交換ヘッド7
2Aを予めヘッド本体71に装着しておくとともに、感
度切換スイッチ333を交換ヘッド72Aの内径に応じ
た感度に切り換えておく。そして、先ず、装置1の電源
スイッチ337をONにしてから校正を行う。すなわ
ち、標準校正筒13および零校正筒14を用意し、測定
ヘッド70を零校正筒14に挿入して零校正を行い、こ
の後、測定ヘッド70を標準校正筒13に挿入して標準
校正を行う。
More specifically, in this measurement, since the measurement surface is flat, the exchange head 7 having an inner diameter of 10 mm is used.
2A is mounted on the head main body 71 in advance, and the sensitivity switch 333 is switched to a sensitivity corresponding to the inner diameter of the replacement head 72A. Then, first, the calibration is performed after the power switch 337 of the apparatus 1 is turned on. That is, the standard calibration cylinder 13 and the zero calibration cylinder 14 are prepared, the measurement head 70 is inserted into the zero calibration cylinder 14 to perform zero calibration, and then the measurement head 70 is inserted into the standard calibration cylinder 13 to perform the standard calibration. Do.

【0030】次に、目視結果の良好な複数の平面状部位
に対してそれぞれ測定を行って正反射光量基準値を求め
る。すなわち、被測定物の表面で目視結果の良好な平面
状部位に測定ヘッド70を当接させる。このとき、図6
に示すように、測定ヘッド70を測定面9に対して垂直
にするとともに、交換ヘッド72Aの先端を測定面9に
密着させる。これにより、出射部23Aおよび受光部3
1Aと測定面9とが正対し、その間には、交換ヘッド7
2Aに囲まれた測定空間が形成される。
Next, measurement is performed on each of a plurality of planar portions having good visual results to obtain a regular reflection light amount reference value. That is, the measuring head 70 is brought into contact with a planar portion having a good visual result on the surface of the object to be measured. At this time, FIG.
As shown in (5), the measuring head 70 is perpendicular to the measuring surface 9 and the tip of the replacement head 72A is brought into close contact with the measuring surface 9. Thereby, the emission unit 23A and the light receiving unit 3
1A and the measuring surface 9 face each other, and in the meantime, the exchange head 7
A measurement space surrounded by 2A is formed.

【0031】その状態で操作パネル331或いはスティ
ックスイッチ332により測定開始の指示をする。する
と、光源21から光が照射され、コリメートレンズ22
に入射した光は平行光線とされて半透過鏡24に入射す
る。半透過鏡24を透過した光は、投光用光ファイバー
ケーブル23の各投光用光ファイバー61Aを通じて出
射部23Aから測定面9に垂直に出射され、測定面9で
反射する。このとき、出射部23Aから照射した光は測
定面9の表面状態、例えば、凹凸等に応じて乱反射する
ようになる。そして、測定面9で反射した光のうち、正
反射光のみ、つまり、測定面9に対して垂直な反射光の
みが受光部31Aに入射し、各受光用光ファイバー61
Bを通じてケース11内の受光素子32に入射する。受
光素子32は、受光した光のエネルギーを光電変換して
処理手段33のA/D変換器334に出力し、A/D変
換器334はこれをデジタル信号にして演算処理手段3
35に出力する。演算処理手段335は、入力されたデ
ジタル信号を、正反射光量の測定値として表示部4やプ
リンタ5に出力するとともに記憶手段336に記憶させ
る。
In this state, an instruction to start measurement is given by the operation panel 331 or the stick switch 332. Then, light is emitted from the light source 21 and the collimator lens 22
Is incident on the transflective mirror 24 as parallel rays. The light transmitted through the semi-transmissive mirror 24 is emitted perpendicularly to the measurement surface 9 from the emission part 23A through each light emission optical fiber 61A of the light emission optical fiber cable 23, and is reflected by the measurement surface 9. At this time, the light emitted from the emission unit 23A is irregularly reflected according to the surface state of the measurement surface 9, for example, irregularities. Then, of the light reflected on the measurement surface 9, only the regular reflection light, that is, only the reflection light perpendicular to the measurement surface 9 is incident on the light receiving unit 31 </ b> A, and each of the light receiving optical fibers 61.
B enters the light receiving element 32 in the case 11. The light receiving element 32 photoelectrically converts the energy of the received light and outputs it to the A / D converter 334 of the processing unit 33. The A / D converter 334 converts the energy into a digital signal and outputs the digital signal.
35. The arithmetic processing unit 335 outputs the input digital signal to the display unit 4 and the printer 5 as a measured value of the amount of specular reflection light, and causes the storage unit 336 to store the digital signal.

【0032】また、光源21から光が照射されると、半
透過鏡24に入射した光の一部は反射して光補償用測光
素子25に入射する。測光素子25は、入射した光を測
光してその測光量を処理手段33に常時出力し、処理手
段33は、この測光量が一定になるように光源21の光
量を制御する。これにより、光源21の光量が安定する
ので、測定面に照射される光を一定にできるから、精度
よく測定できる。
When light is emitted from the light source 21, a part of the light incident on the semi-transmissive mirror 24 is reflected and enters the light compensating photometric element 25. The photometric element 25 measures the incident light, and constantly outputs the measured light amount to the processing unit 33. The processing unit 33 controls the light amount of the light source 21 so that the measured light amount is constant. As a result, the light amount of the light source 21 is stabilized, and the light irradiated on the measurement surface can be kept constant, so that the measurement can be performed with high accuracy.

【0033】このようにして、目視結果の良好な複数の
平面状部位に対してそれぞれ測定を行う。この際、測定
が失敗したデータや不適当なデータは、操作パネル33
1から削除の指示を入力して削除する。正反射光量基準
値を求めるのに必要な数の測定値が得られたら、操作パ
ネル331或いはスティックスイッチ332により、基
準値を求めるための測定を終了する指示をする。する
と、演算処理手段335は、記憶手段336に記憶させ
た各測定値を平均し、その平均値を正反射光基準値とし
て記憶手段336に記憶させるとともに、表示部4等に
表示させる。
In this way, the measurement is performed for each of a plurality of planar portions having good visual results. At this time, the data for which measurement has failed or inappropriate data is
Input a deletion instruction from 1 and delete. When the required number of measurement values for obtaining the reference light amount reference value are obtained, the operation panel 331 or the stick switch 332 instructs to end the measurement for obtaining the reference value. Then, the arithmetic processing unit 335 averages the measured values stored in the storage unit 336, stores the average value in the storage unit 336 as a regular reflection light reference value, and displays the average value on the display unit 4 or the like.

【0034】次に、被測定物の表面のうち、検査対象と
なる目視結果の不良な平面状部位の測定を行う。ここ
で、目視結果の不良な部位とは、被測定物が樹脂成形品
である場合には、過度な光沢によるテカリ傷や光沢ム
ラ、ウェルドライン、フローマーク、白化傷等が形成さ
れた部位である。すなわち、前述した正反射光基準値を
求めるための測定と同様にして、測定ヘッド70を測定
面9に当接させて、操作パネル331またはスティック
スイッチ332により測定を開始させる。これにより、
前述したように、光が出射部23Aから測定面9に垂直
に照射され、これと同じ方向に反射した光のみが受光部
31Aに入射して受光素子32に入射し、光電変換され
て演算処理手段335に入力される。演算処理手段33
5は、入力された測定値を、記憶手段336に記憶させ
た正反射光基準値と比較して差を演算するとともに、そ
の差を正反射光量基準値で除した値である変化率を求
め、これらの差および変化率を測定値とともに表示部4
等に出力する。これにより、目視結果の不良な部分の測
定結果は、その測定値だけでなく、正反射光基準値との
差、および、差の程度(変化率)としてわかりやすく表
示される。
Next, on the surface of the object to be measured, a planar portion having a poor visual result to be inspected is measured. Here, the part having a poor visual result is a part in which, when the object to be measured is a resin molded product, shining scratches and uneven gloss due to excessive gloss, weld lines, flow marks, whitening scratches, and the like are formed. is there. That is, the measurement head 70 is brought into contact with the measurement surface 9 and the measurement is started by the operation panel 331 or the stick switch 332 in the same manner as in the measurement for obtaining the regular reflection light reference value described above. This allows
As described above, light is emitted perpendicularly to the measurement surface 9 from the emission unit 23A, and only light reflected in the same direction enters the light receiving unit 31A and enters the light receiving element 32, where it is photoelectrically converted and subjected to arithmetic processing. It is input to the means 335. Arithmetic processing means 33
5 calculates the difference by comparing the input measurement value with the specular reflection light reference value stored in the storage means 336, and obtains a change rate which is a value obtained by dividing the difference by the specular reflection light amount reference value. , These differences and the rate of change together with the measured values
And so on. As a result, the measurement result of the defective portion of the visual result is displayed not only as the measured value but also as a difference from the regular reflection light reference value and the degree of the difference (change rate) in an easy-to-understand manner.

【0035】一方、被測定物の形状が複雑な場合、例え
ば、測定面が、図7に示すように、入隅状となっている
場合には、測定面積を小さくするために、交換ヘッドと
して図5に示した内径4mmの交換ヘッド72Bをヘッ
ド本体71に装着し、感度切換スイッチ333を交換ヘ
ッド72Bの内径に応じた感度に切り換えて、前述した
平面状部位の測定と同様にして測定を行う。
On the other hand, when the shape of the object to be measured is complicated, for example, when the measurement surface is in a corner as shown in FIG. 7, an exchange head is used to reduce the measurement area. The exchange head 72B having an inner diameter of 4 mm shown in FIG. 5 is attached to the head main body 71, and the sensitivity changeover switch 333 is switched to a sensitivity corresponding to the inner diameter of the exchange head 72B. Do.

【0036】このような本実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。すなわち、光照射手段2により測定面
9に対して垂直に光を照射するため、測定面9に垂直な
方向に反射する正反射光の光量は、測定面9の表面状態
に応じて変化する。本実施形態では、この正反射光のみ
を光検出手段3により測光するので、測光量が測定面9
の表面状態に対応した値として得られる。従って、測定
面9の表面状態をそのまま高精度に定量化できる上に、
従来のように傷を付ける必要がないので、材料試験だけ
でなく製品の表面検査にも適用できる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained. That is, since the light irradiating means 2 irradiates light perpendicular to the measurement surface 9, the amount of specularly reflected light reflected in the direction perpendicular to the measurement surface 9 changes according to the surface condition of the measurement surface 9. In the present embodiment, only the specularly reflected light is measured by the light detection means 3, so that the measured light amount is
Is obtained as a value corresponding to the surface state. Therefore, the surface state of the measurement surface 9 can be quantified with high accuracy as it is, and
Since there is no need for scratching as in the conventional case, the present invention can be applied not only to material testing but also to surface inspection of products.

【0037】また、基端に出射部23Aおよび受光部3
1Aが挿入され、かつ、先端が測定面9に当接される筒
状の測定ヘッド70が設けられ、この測定ヘッド70の
先端部の内径が可変とされているので、測定面積を調節
することができるから、一層高精度な測定を実現でき
る。特に、入隅(コーナー)状の測定面9(図7参照)
に対して測定を行う場合に測定面積を小さくできるの
で、被測定物の形状による精度低下を低減できる。そし
て、測定ヘッド70を測定面9に当接させるだけで、測
定面9と出射部23Aおよび受光部31Aとの相対位置
を決めることできるので、測定を容易化できる。
Further, the emitting section 23A and the light receiving section 3 are provided at the base end.
A cylindrical measuring head 70 into which 1A is inserted and whose tip abuts on the measuring surface 9 is provided. Since the inner diameter of the tip of the measuring head 70 is variable, the measuring area can be adjusted. Therefore, more accurate measurement can be realized. In particular, the measuring surface 9 having a corner shape (see FIG. 7)
Since the measurement area can be reduced when performing measurement on, the decrease in accuracy due to the shape of the measured object can be reduced. Then, the relative positions of the measurement surface 9 and the emission unit 23A and the light reception unit 31A can be determined only by bringing the measurement head 70 into contact with the measurement surface 9, thereby facilitating the measurement.

【0038】さらに、測定ヘッド70の先端部の内径
は、2mm〜50mmの範囲内、特に、7mm〜15m
mの範囲内であるため、測定面9に模様が付けられてい
ても、特に、被測定物が樹脂製である場合にはシボが付
けられていても、模様(シボ)を含んで測定範囲を比較
的広く確保できるので、模様と傷等との正反射光量の差
を検出できるから、測定面9の表面状態を精度よく数値
化できる。また、測定ヘッド70の先端部の内径を前述
した範囲とすることで、優れた再現性が得られるととも
に良好な操作性が得られる。
Further, the inner diameter of the tip of the measuring head 70 is in the range of 2 mm to 50 mm, particularly, 7 mm to 15 m.
m, the measurement range includes the pattern (texture) even if a pattern is formed on the measurement surface 9, especially if the measurement object is made of resin, even if it is textured. Is relatively wide, and the difference in the amount of specular reflection between the pattern and the flaw can be detected, so that the surface state of the measurement surface 9 can be accurately quantified. Further, by setting the inner diameter of the distal end portion of the measuring head 70 in the above-described range, excellent reproducibility and good operability can be obtained.

【0039】また、測定ヘッドの先端部は、内径の異な
る交換ヘッド72A,72Bを選択的に取り付けること
により構成されているため、交換ヘッド72A,72B
を交換するだけで、測定ヘッド70の内径を変えられる
から、測定面積を容易に調節できるとともに装置構造を
簡素化できる。
Since the tip of the measuring head is constituted by selectively attaching exchange heads 72A and 72B having different inner diameters, the exchange heads 72A and 72B are provided.
Since the inside diameter of the measuring head 70 can be changed only by replacing the measuring head, the measuring area can be easily adjusted and the device structure can be simplified.

【0040】そして、出射部23Aおよび受光部31A
は光ファイバー61A,61Bにより構成されているた
め、光ファイバーは可撓性を有する上に長尺に形成でき
るので、出射部23Aおよび受光部31Aを所望の位置
に移動させることができるから、測定面9の向きや位置
に拘わらず簡単に測定できる。
Then, the emitting section 23A and the light receiving section 31A
Is composed of the optical fibers 61A and 61B, the optical fiber is flexible and can be formed long, so that the emission part 23A and the light reception part 31A can be moved to desired positions. It can be easily measured regardless of the direction and position of

【0041】また、光検出手段3は、正反射光の光量の
みを検知するように構成され、フィルタとして測光用の
フィルタ(Yフィルタ)のみが設けられているので、X
フィルタやZフィルタ等の色度等を測定するための他の
フィルタが不要となるから、装置1の小型化を実現でき
る。
The light detecting means 3 is configured to detect only the amount of specularly reflected light, and only a photometric filter (Y filter) is provided as a filter.
Since another filter for measuring chromaticity or the like such as a filter or a Z filter is not required, the size of the device 1 can be reduced.

【0042】そして、目視結果の良好な複数部位の測光
量を平均して正反射光量基準値とするため、正反射光量
基準値が、ばらつきを考慮した信頼性の高い値として得
られるので、高精度な測定を実現できる。さらに、所望
の部位の測定値を正反射光量基準値と比較して、その光
量差および変化率を求めるので、目視結果が良好な部位
との違いを数値化できるから、表面状態を目視結果に対
応した値として得ることができる。
Then, since the measured light amounts of a plurality of sites having good visual results are averaged to obtain a regular reflected light amount reference value, the regular reflected light amount reference value can be obtained as a highly reliable value in consideration of variation. Accurate measurement can be realized. Furthermore, since the measured value of the desired part is compared with the specular reflection light amount reference value, and the light amount difference and the change rate are obtained, the difference between the visual result and the good part can be quantified. It can be obtained as the corresponding value.

【0043】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を
含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記実施形態では、目視結果の良好な複数部
位の測定値を平均して正反射光量基準値とし、検査対象
となる部位の測定値をこの正反射光量基準値と比較した
が、測定値の処理はこれに限定されず、例えば、検査対
象の測定値と反射光量基準値との比を求めるようにして
もよい。また、目視結果の不良な複数の部位の測定結果
の平均値を基準値として、検査対象となる部位の測定値
と比較してもよい。さらに、正反射光量基準値は、複数
の測定値を平均したものでなくてもよく、一つの測定値
を正反射光量基準値として設定してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other configurations capable of achieving the object of the present invention, and also includes the following modifications.
That is, in the above-described embodiment, the measured values of a plurality of sites having good visual results are averaged to obtain a regular reflection light amount reference value, and the measurement value of the portion to be inspected is compared with the regular reflection light amount reference value. Is not limited to this. For example, the ratio between the measured value of the inspection target and the reflected light amount reference value may be obtained. Alternatively, the average value of the measurement results of a plurality of sites having poor visual results may be used as a reference value and compared with the measurement value of the site to be inspected. Furthermore, the specular reflection light amount reference value need not be an average of a plurality of measurement values, and one measurement value may be set as the specular reflection light amount reference value.

【0044】前記実施形態では、交換ヘッドを取り換え
ることにより測定ヘッドの内径を変えるようにしたが、
複数の交換ヘッドを入れ子状に脱着可能にしてもよい。
また、交換ヘッドは、内径が4mm、10mmのものに
限定されず、内径7mm〜15mmの範囲のものであれ
ば、特に制限されない。また、交換ヘッドは省略しても
よく、測定ヘッドの内径は一定とされていてもよい。
In the above embodiment, the inner diameter of the measuring head is changed by replacing the replacement head.
A plurality of exchange heads may be made nestable and removable.
The exchange head is not limited to those having an inner diameter of 4 mm or 10 mm, and is not particularly limited as long as it has an inner diameter of 7 mm to 15 mm. Further, the exchange head may be omitted, and the inner diameter of the measurement head may be fixed.

【0045】前記実施形態では、平面状或いは入隅状の
測定面に対して表面検査を行う場合について説明した
が、測定面の表面形状はこれらに制限されず、例えば、
測定面は曲面であってもよく、或いは、出隅状であって
もよい。また、本発明は、模様(シボ)のある測定面お
よび模様(シボ)のない測定面のいずれにも適用できる
が、特に、測定面に模様が付けられている場合に、従来
のものと比較して顕著に高精度な測定を実現できる。
In the above embodiment, the case where the surface inspection is performed on a flat or corner-shaped measurement surface has been described. However, the surface shape of the measurement surface is not limited thereto.
The measurement surface may be a curved surface, or may be a corner. Further, the present invention can be applied to both a measurement surface having a pattern (texture) and a measurement surface having no pattern (texture). As a result, remarkably high precision measurement can be realized.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
塗膜または樹脂からなる測定面に対して光照射手段によ
り垂直に光を照射し、その正反射光のみを光検出手段に
より測光するので、測光量が測定面の表面状態に対応し
た値として得られるから、測定面の表面状態をそのまま
高精度に定量化できる上に、従来のように傷を付ける必
要がないので、材料試験だけでなく製品の表面検査にも
適用できる。また、目視結果の良好な複数部位の測光量
を平均して正反射光量基準値とすることで、正反射光量
基準値が信頼性の高い値として得られるので、高精度な
測定を実現できる。さらに、所望の部位の測定値を正反
射光量基準値と比較して、その光量差および変化率を求
めるので、目視結果が良好な部位との違いを数値化でき
るから、表面状態を目視結果に対応した値として得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
Light is illuminated vertically by the light irradiating means on the measuring surface consisting of the coating film or resin, and only the specular reflection light is measured by the light detecting means. Therefore, the surface condition of the measurement surface can be quantified with high precision as it is, and since there is no need to make a scratch as in the prior art, it can be applied not only to material testing but also to surface inspection of products. In addition, by averaging the measured light amounts of a plurality of sites with good visual results and obtaining a regular reflection light amount reference value, the regular reflection light amount reference value can be obtained as a highly reliable value, so that highly accurate measurement can be realized. Furthermore, since the measured value of the desired part is compared with the specular reflection light amount reference value, and the light amount difference and the change rate are obtained, the difference between the visual result and the good part can be quantified. It can be obtained as the corresponding value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】前記実施形態の表面検査装置を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing the surface inspection apparatus of the embodiment.

【図3】前記実施形態の処理手段を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing processing means of the embodiment.

【図4】前記実施形態の測定ヘッドを示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing the measuring head of the embodiment.

【図5】前記実施形態の測定ヘッドの他の状態を示す断
面図。
FIG. 5 is a sectional view showing another state of the measuring head of the embodiment.

【図6】前記実施形態における測定状態を拡大して示す
図。
FIG. 6 is an enlarged view showing a measurement state in the embodiment.

【図7】前記実施形態の他の測定状態を示す図。FIG. 7 is a diagram showing another measurement state of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 表面検査装置 2 光照射手段 3 光検出手段 9 測定面 23 投光用光ファイバーケーブル 23A 出射部 31 受光用光ファイバーケーブル 31A 受光部 61A,61B 光ファイバー 63 光ファイバー束 70 測定ヘッド 71 ヘッド本体 72A,72B 交換ヘッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface inspection apparatus 2 Light irradiation means 3 Light detection means 9 Measurement surface 23 Light emitting optical fiber cable 23A Emission part 31 Light receiving optical fiber cable 31A Light receiving part 61A, 61B Optical fiber 63 Optical fiber bundle 70 Measurement head 71 Head main body 72A, 72B Exchange head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅谷 聡 東京都文京区千石4−45−17 (72)発明者 山田 哲史 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 2F065 AA49 DD03 EE03 FF44 GG02 HH03 HH13 JJ01 JJ19 JJ23 LL02 LL10 LL21 LL37 QQ03 QQ23 RR09 SS06 2G051 AA32 AB02 AB12 BB01 BB09 BB19 CA02 CA06 CB01 CC09 CC17 EB01 EC03 2G059 AA05 BB10 BB15 EE02 HH02 JJ02 JJ11 JJ17 KK01 KK07 MM03 MM05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Umetani 4-45-17 Sengoku, Bunkyo-ku, Tokyo (72) Inventor Satoshi Yamada 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama F Terms (reference) 2F065 AA49 DD03 EE03 FF44 GG02 HH03 HH13 JJ01 JJ19 JJ23 LL02 LL10 LL21 LL37 QQ03 QQ23 RR09 SS06 2G051 AA32 AB02 AB12 BB01 BB09 BB19 CA02 CA06 CB01 CC09 CB01 EB01 EC02 CC17 EB01 EC02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塗膜または樹脂の表面状態を測定する表
面検査装置であって、 前記塗膜または樹脂からなる測定面に対して出射部から
垂直に光を照射する光照射手段と、 この光照射手段により測定面に照射された光の反射光の
うち正反射光のみを受光部で受光してその光量を求める
光検出手段とを備えたことを特徴とする表面検査装置。
1. A surface inspection apparatus for measuring a surface state of a coating film or a resin, wherein a light irradiating means for irradiating a measuring surface made of the coating film or the resin with light perpendicularly from an emission part; A surface inspection apparatus comprising: light detection means for receiving only regular reflection light among light reflected on a measurement surface by an irradiation means at a light receiving portion and obtaining the light amount.
【請求項2】 請求項1に記載した表面検査装置におい
て、 基端に前記出射部および受光部が挿入され、かつ、先端
が測定面に当接される筒状の測定ヘッドを備え、 この測定ヘッドの先端部の内径は可変とされていること
を特徴とする表面検査装置。
2. The surface inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a cylindrical measuring head into which the light emitting unit and the light receiving unit are inserted at a base end, and a tip of which is in contact with a measuring surface. A surface inspection apparatus characterized in that the inner diameter of the tip of the head is variable.
【請求項3】 請求項2に記載した表面検査装置におい
て、 前記測定ヘッドの先端部の内径は、2mm〜50mmの
範囲で可変とされていることを特徴とする表面検査装
置。
3. The surface inspection apparatus according to claim 2, wherein an inner diameter of a tip portion of the measurement head is variable in a range of 2 mm to 50 mm.
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載した表面
検査装置において、 前記測定ヘッドの先端部は、内径の異なる交換ヘッドを
選択的に取り付けることにより構成されていることを特
徴とする表面検査装置。
4. The surface inspection apparatus according to claim 2, wherein the tip of the measuring head is formed by selectively attaching an exchange head having a different inner diameter. Inspection equipment.
【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれかに
記載した表面検査装置において、 前記出射部および受光部は光ファイバーにより構成され
ていることを特徴とする表面検査装置。
5. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the emission unit and the light reception unit are configured by an optical fiber.
【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれかに
記載した表面検査装置において、 前記光検出手段は、光量のみを検知するように構成され
ていることを特徴とする表面検査装置。
6. The surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the light detection unit is configured to detect only a light amount.
【請求項7】 塗膜または樹脂の表面状態を測定する表
面検査方法であって、 前記塗膜または樹脂の表面のうち目視結果の良好な複数
の部位に対し、垂直に光を照射して照射した光の反射光
のうち正反射光のみの光量を求める正反射光量測定をそ
れぞれ行い、 これらの正反射光量測定値を平均して正反射光量基準値
とし、 前記塗膜または樹脂の表面における所望の部位に対して
前記正反射光量測定を行い、 その正反射光量測定値と前記正反射光量基準値との差を
求めるとともに、 その差を前記正反射光量基準値で除した変化率を求める
ことを特徴とする表面検査方法。
7. A surface inspection method for measuring a surface state of a coating film or a resin, wherein a plurality of portions of the surface of the coating film or the resin having good visual results are irradiated with light vertically. The specular reflection light amount measurement for obtaining only the light amount of the specular reflection light among the reflected light of the light is performed, and these specular reflection light amount measurement values are averaged to obtain a specular reflection light amount reference value. Measuring the specular reflection light amount with respect to the portion, obtaining a difference between the specular reflection light amount measurement value and the specular reflection light amount reference value, and obtaining a change rate obtained by dividing the difference by the specular reflection light amount reference value. A surface inspection method characterized by the following.
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JP2013200165A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Kansai Paint Co Ltd Probe cap and probe
CN110515090A (en) * 2018-05-22 2019-11-29 诚盟电科技股份有限公司 Light sensing mould group and method for sensing
DE102022102645A1 (en) 2022-02-04 2023-08-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and device for monitoring a material property of a sheet metal component

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