JP2001050905A - 円筒体欠陥検査装置 - Google Patents

円筒体欠陥検査装置

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JP2001050905A
JP2001050905A JP11229659A JP22965999A JP2001050905A JP 2001050905 A JP2001050905 A JP 2001050905A JP 11229659 A JP11229659 A JP 11229659A JP 22965999 A JP22965999 A JP 22965999A JP 2001050905 A JP2001050905 A JP 2001050905A
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cylindrical
inspected
inspection
sensor unit
defect
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JP11229659A
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English (en)
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Terumi Kamata
照己 鎌田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は検査装置の構造の簡略化と装置を小
型化でき、検出精度を安定化するとと共に円筒形状を製
作する際の切削等による円筒被検査物の周方向の傷や凹
凸の検出ができる円筒体欠陥検査装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 円筒状の被検査物(15)の表面に光を
照射し、前記被検査物(15)の表面からの反射光を光
電変換素子(13)によって光電変換して得られた画像
信号に基づいて被検査物(15)の表面欠陥を検出す
る、本発明に係る円筒体欠陥検査装置は、内周面に被検
査物(15)の表面を照射する照明手段(14)と、被
検査物(15)の表面からの反射光を等倍結像させる等
倍結像素子(12)と、該等倍結像素子(12)の結像
位置に配置される光電変換素子(13)とを具備する中
空円筒型センサユニット(11)と、該中空円筒型セン
サユニット(11)内に挿入される被検査物(15)と
中空円筒型センサユニット(11)を相対的に移動させ
る移動手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は円筒体欠陥検査装置
に関し、詳細には円筒体表面に検査光を照射しその反射
光分布を解析することによって円筒状等の被検査物の円
筒表面欠陥を検出する円筒体欠陥検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、レーザプリンタやPPC等で
用いられる感光体ドラムのような円筒形表面に感光体塗
布した被検査物や、同じく定着ローラのような表面コー
ティングを施された円筒状の被検査物の表面の欠陥検出
装置として、以下に示す装置が提案されている。
【0003】図6は従来の円筒体表面欠陥検査装置の構
成を示す概略図である。同図の(a)に示す従来の円筒
表面欠陥検査装置では、回転軸を軸にして回転する円筒
状の被検査物61の表面にライン光源62からのライン
状の光が照射される。そして、被検査物61の表面で反
射された反射光は、所定に位置に配置されて回転軸に対
して垂直な方向であるラインセンサ移動方向に移動する
ラインセンサ63にて受光され、ラインセンサ63では
光電変換を行って得られた画像信号の変化によって被検
査物の表面の欠陥が検出される。また、同図の(b)に
示す従来の円筒表面欠陥検査装置は、回転軸を軸にして
回転する円筒状の被検査物61の表面に、レーザ光源6
4から照射されたレーザ光線に角度変化を付加するポリ
ゴンミラー65によって回転軸方向にライン走査された
レーザ光線が照射される。そして、被検査物61の表面
で反射された反射光は、所定に位置に配置されて回転軸
に対して垂直な方向であるラインセンサ移動方向に移動
するラインセンサ63にて受光され、ラインセンサ63
では光電変換を行って得られた画像信号の変化によって
被検査物の表面の欠陥が検出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの従来の装置でも、被検査物とライン光源やレーザ
光源等の光源、ラインセンサやカメラ等を含む光学検出
器の焦点距離の関係から、ある程度の所定の距離が必要
になり、装置全体を小型化することが困難であった。ま
た、解像度の向上などに伴い検査装置は品質確保のため
検出感度の向上が期待されている。更に、製品の小型化
に伴う生産性の向上もあり、検査タクトも短くなってい
る。このため上記従来の被検査物を自転することにより
表面の検査を行う方法では、カメラの解像度を向上する
ためにカメラの解像度を上げたり、台数を増やす必要が
あったり、被検査物を検査機にロード/アンロードする
ための一定の時間が必要になってしまうため、タクトの
向上が難しいなど、いろいろな課題を生ずる。
【0005】また、円周上に広がる切削痕のような凹凸
の欠陥に対しては、上記従来の装置では検査光の照射方
向と凹凸の方向がほぼ平行となり影ができないため、濃
度変化のすくない凹凸欠陥に関しては検出が非常に困難
であった。
【0006】本発明はこれらの問題点を解決するために
なされたものであり、検査装置の構造の簡略化と装置を
小型化でき、検出精度を安定化するとと共に円筒形状を
製作する際の切削等による円筒被検査物の周方向の傷や
凹凸の検出ができる円筒体欠陥検査装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、円筒状の被検査物の表面に光を照射し、前記被検
査物の表面からの反射光を光電変換素子によって光電変
換して得られた画像信号に基づいて被検査物の表面欠陥
を検出する、本発明に係る円筒体欠陥検査装置は、内周
面に前記被検査物の表面を照射する照明手段と、前記被
検査物の表面からの反射光を等倍結像させる等倍結像素
子と、該等倍結像素子の結像位置に配置される光電変換
素子とを具備する中空円筒型センサユニットと、該中空
円筒型センサユニット内に挿入される被検査物と中空円
筒型センサユニットを相対的に移動させる移動手段とを
有することに特徴がある。また、等倍結像素子を、前記
被検査物の表面からの散乱反射光を受光する位置に配置
する。よって、検査装置の構造の簡略化及び装置の小型
化を図れる。
【0008】また、被検査物の中心位置が中空円筒型セ
ンサユニットの中心軸と一致するように被検査物を固定
する固定治具を具備することにより、検出精度を向上さ
せることができる。
【0009】更に、入射角度が大きい前記照明手段から
の平行光を前記被検査物の表面に照射することにより、
円筒体の周方向に広がる凹凸の筋状の欠陥を安定して検
出することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明は、内周面に前記被検査物
の表面を照射する照明手段と、前記被検査物の表面から
の反射光を等倍結像させる等倍結像素子と、該等倍結像
素子の結像位置に配置される光電変換素子とを具備する
中空円筒型センサユニットと、該中空円筒型センサユニ
ット内に挿入される被検査物と中空円筒型センサユニッ
トを相対的に移動させる移動手段とを有する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る円筒体欠陥検
査装置における中空円筒型センサユニットの構成を示す
概略図である。同図において、中空円筒型センサユニッ
ト11は、半径方向に屈折率が異なるロッド状レンズの
ような等倍結像素子12及びそれによる結像位置に配置
される光電センサ13を円筒体表面に対向するように連
続して配置して構成されている。また、光電センサ13
に対し円筒体被検査物15の表面から一様な反射光を照
射されるように、たとえば図示したような光源を同一中
心軸をなすようなリング状の光源ユニットであるリング
照明14を光電センサ13と隣接することによって、円
筒体被検査物15の円周方向の表面状態を検出すること
ができる。このような中空円筒型センサユニット11と
円筒体被検査物15を、その中心軸方向に相対的に一定
速度で移動する移動手段を設けることによって、連続的
に光電センサ13の出力を取り込むことができ、円筒体
被検査物15の全表面の反射光分布を得ることができ
る。この反射光分布データから画像処理等を用いて欠陥
を検出することができる。なお、この際の光源部分は、
図1のように光電素子の片側のみではなく、一様に円筒
体被検査物15の表面を照らすために両側に設置されて
もよい。また、円筒体被検査物15の表面からの散乱反
射光を受光する位置に等倍結像素子12及び光電センサ
13を配置してもよい。
【0012】この中空円筒型センサユニット11と円筒
体被検査物15が相対的に移動する際に、両者の中心軸
がずれてしまうと全周に渡って検出精度が変動して安定
した検出が難しい。そのために、移動系はその中心軸が
ずれないように設計されなくてはならないが、この保持
手段として図2に示すような円筒体被検査物15の内部
を固定して中心軸を一定に保持する中心位置固定治具2
1を用いる。
【0013】次に、図1に示す中空円筒型センサユニッ
ト11を用いて従来では検出の困難であった円周方向の
凹凸欠陥を検出することが容易な検査装置について説明
する。
【0014】図3は本実施例に係る円筒体欠陥検査装置
の構成を示す断面図である。同図に示す本実施例の円筒
体欠陥検査装置において、円筒形状を形成するために、
切削により作成された被検査物においてはその凹凸以外
には反射率等においては明確な差異が認められない。こ
のため、ラインCCDなどを用いた図1に示すような検
査装置においては、凹凸方向が入射する検査光方向と平
行(あるいは平行に近い)であるため、凹凸による影を
生じにくく反射光の明度差が明確でないため、欠陥の検
出が困難である。そこで、図3に示すように、中空円筒
型センサユニット11の光源を次に述べるように設置す
ることによって、上記凹凸欠陥を検出することが可能と
なる。中空円筒型センサユニット11の光源部分である
リング照明14を光電センサ13の片側にのみ設置しそ
の入射検査光32を、図3に示すように被検査物に対し
て浅い角度で入射するように、つまりリング照明14か
らの光の被検査物の表面に入射する入射角度が大きくな
るように設置し、その検査光が中心軸での切断面におい
てほぼ平行光となるように円筒体被検査物15とリング
照明14との間に凸レンズ31を設置する。これにより
周方向の凹凸に対しても検査光によって明暗が生じるた
め、円筒体被検査物15からの散乱反射光33に基づい
て欠陥を検出することが可能となる。また、この構成に
よれば、レーザを使った検査装置とは違い表面の形状の
みではなく明度差を検出できるため、取り込んだ信号を
従来の濃度検査としても利用できる。更に、本実施例の
ような中空円筒型センサユニット11を自動検査システ
ムの検出系に用いることにより、従来に比べて非常に簡
単に自動欠陥検査システムを構築することができる。
【0015】ここで、従来の円筒体の自動検査システム
の手順は、1:被検査物を取出、2:検査機に投入、
3:回転、4:画像を取得、5:回転の停止、6:検査
機から取出、7:次工程と、最低でも7つの工程が必要
であった。また、従来では、投入取出用ロボットや被検
査物の回転固定用のアクチュエータが必要である。
【0016】一方、上述した中空円筒型センサユニット
11を用いた本実施例の円筒体欠陥検査装置では、図4
のような構成で円筒体被検査物15を搬送用汎用ロボッ
ト41でそのまま中空円筒型センサユニット11内に移
動して検査し、その後に被検査物待機場所42に移動さ
せることによって、検査システムの手順を、1:被検査
物を取出、2:検査機に投入(画像入力)、3:検査機
から取出、4:次工程という5つの工程で表面画像を取
り込むことができる。また、これにより、被検査物を回
転固定用するためのアクチュエータ等の構成部品が大幅
に削減でき、またその動作に伴う時間も必要なくなるた
め、システムのタクトタイムを向上できる。
【0017】また、図5に示すように、上述した中空円
筒型センサユニット11を搭載した汎用ロボット51の
ロボットハンドを円筒体被検査物15の中心軸方向に移
動することにより、自動工程ライン上に置いたままで被
検査物を動かす必要がないため、1:被検査物にロボッ
ト移動、2:被検査物から退避という2つの工程だけで
画像の取り込みが可能となる。
【0018】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、円筒状の被検査物
の表面に光を照射し、前記被検査物の表面からの反射光
を光電変換素子によって光電変換して得られた画像信号
に基づいて被検査物の表面欠陥を検出する、本発明に係
る円筒体欠陥検査装置は、内周面に前記被検査物の表面
を照射する照明手段と、前記被検査物の表面からの反射
光を等倍結像させる等倍結像素子と、該等倍結像素子の
結像位置に配置される光電変換素子とを具備する中空円
筒型センサユニットと、該中空円筒型センサユニット内
に挿入される被検査物と中空円筒型センサユニットを相
対的に移動させる移動手段とを有することに特徴があ
る。また、等倍結像素子を、前記被検査物の表面からの
散乱反射光を受光する位置に配置する。よって、検査装
置の構造の簡略化及び装置の小型化を図れる。
【0020】また、被検査物の中心位置が中空円筒型セ
ンサユニットの中心軸と一致するように被検査物を固定
する固定治具を具備することにより、検出精度を向上さ
せることができる。
【0021】更に、入射角度が大きい前記照明手段から
の平行光を前記被検査物の表面に照射することにより、
円筒体の周方向に広がる凹凸の筋状の欠陥を安定して検
出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る円筒体欠陥検査装置に
おける中空円筒型センサユニットの構成を示す概略断面
図である。
【図2】本実施例における保持手段の構成を示す概略断
面図である。
【図3】本実施例に係る円筒体欠陥検査装置の構成を示
す概略断面図である。
【図4】本実施例における搬送用汎用ロボットを用いた
自動化工程の様子を示す図である。
【図5】本実施例における汎用ロボットを用いた別の自
動化工程の様子を示す図である。
【図6】従来の円筒体欠陥検査装置の構成を示す概略図
である。
【符号の説明】
11:中空円筒型センサユニット、12:等倍結像素
子、13:光電センサ、14:リング照明、15:円筒
体被検査物、21:中心位置固定治具、31:凸レン
ズ、32:平行入射光、33:散乱反射光、41:搬送
用汎用ロボット、42:被検査物待機場所、51:汎用
ロボット。
フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 BB06 BB08 DD02 DD06 DD09 FF42 GG17 HH03 HH05 HH12 HH14 HH16 JJ02 JJ09 JJ24 LL08 MM03 PP01 PP12 PP25 2G051 AB02 AB20 BA20 CA01 CA08 CA20 CB01 CB05 CC09 DA03 DA07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状の被検査物の表面に光を照射し、
    前記被検査物の表面からの反射光を光電変換素子によっ
    て光電変換して得られた画像信号に基づいて前記被検査
    物の表面欠陥を検出する円筒体欠陥検査装置において、 内周面に前記被検査物の表面を照射する照明手段と、前
    記被検査物の表面からの反射光を等倍結像させる等倍結
    像素子と、該等倍結像素子の結像位置に配置される光電
    変換素子とを具備する中空円筒型センサユニットと、 該中空円筒型センサユニットの中空内に挿入される前記
    被検査物と前記中空円筒型センサユニットを相対的に移
    動させる移動手段とを有することを特徴とする円筒体欠
    陥検査装置。
  2. 【請求項2】 前記等倍結像素子を、前記被検査物の表
    面からの散乱反射光を受光する位置に配置する請求項1
    記載の円筒体欠陥検査装置。
  3. 【請求項3】 前記被検査物の中心位置が前記中空円筒
    型センサユニットの中心軸と一致するように前記被検査
    物を固定する固定治具を具備する請求項1又は2記載の
    円筒体欠陥検査装置。
  4. 【請求項4】 入射角度が大きい前記照明手段からの平
    行光を前記被検査物の表面に照射する請求項1〜3のい
    ずれかに記載の円筒体欠陥検査装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287913A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Shinmei Ind Co Ltd 刻印読取方法
JP2007017194A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Nittetsu Elex Co Ltd 円筒状物体の外観検査装置
CN105508925A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 宝山钢铁股份有限公司 用于线材视觉检测的超大功率led环形倾斜照明光源
CN107561082A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 欧姆龙株式会社 检查系统
CN113189008A (zh) * 2021-05-12 2021-07-30 苏州振畅智能科技有限公司 一种基于ai+三维标定融合的钢管壁检测装置及方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287913A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Shinmei Ind Co Ltd 刻印読取方法
JP2007017194A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Nittetsu Elex Co Ltd 円筒状物体の外観検査装置
JP4619880B2 (ja) * 2005-07-05 2011-01-26 株式会社日鉄エレックス 円筒状物体の外観検査装置
CN105508925A (zh) * 2014-09-26 2016-04-20 宝山钢铁股份有限公司 用于线材视觉检测的超大功率led环形倾斜照明光源
CN107561082A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 欧姆龙株式会社 检查系统
JP2018004390A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 オムロン株式会社 検査システム
CN113189008A (zh) * 2021-05-12 2021-07-30 苏州振畅智能科技有限公司 一种基于ai+三维标定融合的钢管壁检测装置及方法

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