JP2002243648A - 帯状金属処理面の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯状金属が蛇行して搬送された場合にも未リ
フロー状態を確実に検査できる検査装置を提供する。 【解決手段】 ファイバーライン照明手段３とラインス
キャンカメラ２を用いた帯状金属１処理面の検査装置で
あり、帯状金属の一方側端面位置が前ラインにおける一
方側端面位置よりｍ画素以上内側に連続してｎライン以
上変化しかつ他方側端面位置が前ラインにおける他方側
端面位置よりｍ画素以上外側に連続してｎライン以上変
化した場合には帯状金属の蛇行搬送に伴う一方側端面位
置の変動と判定し、帯状金属の他方側端面位置が前ライ
ンにおける他方側端面位置よりｍ画素以上外側に連続し
てｎライン以上変化しない場合には帯状金属における一
方側端面位置近傍に形成された未リフロー状態等の欠陥
と判定するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、錫メッキなどの連
続メッキ処理後において炎に晒す光沢処理が施された銅
などの帯状金属における処理面の検査装置に係り、特
に、帯状金属が蛇行して搬送された場合にも帯状金属処
理面に形成された欠陥を確実に検出できる検査装置の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、銅などの帯状金属に対し錫メッキ
などのメッキ処理を連続して行い、次いでメッキ処理面
を炎であぶることにより光沢を施す加工法が知られてお
り、加工された金属材料は、例えば装飾品の材料等に利
用されている。

【０００３】この加工法において上記メッキ処理面を炎
であぶる処理が不十分（未リフロー状態）な場合、帯状
金属表面の光沢が不完全になるため装飾品等の材料とし
ては適用困難となる。

【０００４】そこで、従来においては上記帯状金属にお
ける処理部の搬送下流側に検査部を設け、この検査部に
図３（Ａ）〜（Ｂ）に示すように帯状金属１の処理面を
照明するライン照明手段３と上記処理面の反射像を撮影
するラインスキャンカメラ２を配置すると共に、このラ
インスキャンカメラ２で撮影された画像を解析すること
により上記未リフロー状態（欠陥）を検査する方法が採
られている。

【０００５】ところで、この検査方法においてライン方
向における帯状金属の検査範囲を固定しかつその検査範
囲長を帯状金属の幅寸法と同一若しくは若干長めに設定
すると、検査対象である帯状金属１が図３（Ａ）に示す
ように蛇行して搬送されたような場合、上記ライン方向
における帯状金属の検査有効範囲より帯状金属１の端面
位置が内側に入ってしまうことがあるため、帯状金属１
処理面に欠陥が無いにも拘らず欠陥ありとの判断をして
しまう問題があった。

【０００６】そこで、図３（Ａ）の一点鎖線で示すよう
に上記検査範囲長を帯状金属１の幅寸法より若干狭く設
定して上記欠点を防ぐ方法も一部において採られている
が、このような方法を採った場合、未検査範囲が大きく
なるため帯状金属処理面の欠陥を見逃し易い問題が懸念
されている。

【０００７】このような技術的背景の下、上記ラインス
キャンカメラ２で撮影された撮影像の画像解析により帯
状金属１の端面位置を検知し、かつ、予め設定された基
準位置から上記端面位置の変化を検出すると共に、上記
端面位置の変動に追従させてライン方向における帯状金
属の検査範囲を変化させる方法が開発されている。

【０００８】例えば、図４（Ａ）〜（Ｂ）に示すように
帯状金属１処理面の垂線方向にラインスキャンカメラ２
を配置しかつライン照明手段３を垂線から４５度以上の
角度で照射して傷や未リフロー状態等の欠陥を検出する
斜照明と呼ばれている方法では、上記帯状金属１の一方
側端面をエッジ検出により検知し、その端面位置の変動
に追従させてライン方向における帯状金属の検査範囲を
変化させる手法が採られている。

【０００９】また、図５（Ａ）〜（Ｂ）に示すように検
査対象である帯状金属１の垂線から正反射条件を満たす
ように等しい角度でラインスキャンカメラ２とライン照
明手段３が配置される正反射照明と呼ばれている方法で
も、上記帯状金属１の一方側端面をエッジ検出により検
知し、その端面位置の変動に追従させてライン方向にお
ける帯状金属の検査範囲を変化させる手法が採られてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記斜照明
と呼ばれる方法では、図４（Ｃ）に示すように光沢を有
する帯状金属の傷の部分や未リフロー状態等欠陥部位だ
けが散乱によりラインスキャンカメラ２に入り易くなる
ため明るい画像となり、また、上記正反射照明と呼ばれ
る方法では、図５（Ｃ）に示すように光沢を有する帯状
金属の傷の部分や未リフロー状態等欠陥部位だけが反射
角度が異なってラインスキャンカメラ２に入り難くなる
ため暗い画像となる。

【００１１】このため、上記斜照明と呼ばれる方法並び
に正反射照明と呼ばれる方法を採用しかつ帯状金属１の
一方側端面をエッジ検出により検知してそのライン方向
における帯状金属の検査範囲を追従させる方法において
は、帯状金属１の端面近傍に上述した傷や未リフロー状
態等の欠陥が存在した場合、上述した画像解析では帯状
金属のエッジ部と欠陥部との区別が困難となり、帯状金
属処理面の上記欠陥を見逃してしまう問題点を依然とし
て有していた。

【００１２】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、帯状金属が蛇行
して搬送された場合にも帯状金属処理面に形成された欠
陥を確実に検出できる検査装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、一定の幅寸法を有する帯状金属を一定速度で
搬送し、帯状金属処理面の検査部において上記処理面の
反射像をラインスキャンカメラにより撮影し、得られた
撮影像の画像解析により帯状金属の一方側端面位置を検
出すると共に、上記一方側端面位置の変動に追従させて
ライン方向における帯状金属の検査範囲を変化させる帯
状金属処理面の検査装置を前提とし、帯状金属の一方側
端面位置が前ラインにおける帯状金属の一方側端面位置
よりｍ画素以上内側に連続してｎライン以上変化し、か
つ、帯状金属の他方側端面位置が前ラインにおける帯状
金属の他方側端面位置よりｍ画素以上外側に連続してｎ
ライン以上変化した場合には上記一方側端面位置の変動
と判定し、上記帯状金属の一方側端面位置が前ラインに
おける帯状金属の一方側端面位置よりｍ画素以上内側に
連続してｎライン以上変化し、かつ、帯状金属の他方側
端面位置が前ラインにおける帯状金属の他方側端面位置
よりｍ画素以上外側に連続してｎライン以上変化しない
場合には帯状金属における一方側端面位置近傍の処理面
に形成された欠陥と判定するようにしたことを特徴と
し、また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明
に係る帯状金属処理面の検査装置を前提とし、上記ｍ画
素が３画素でありかつ上記ｎラインが３ラインであるこ
とを特徴とし、 請求項３に係る発明は、請求項１また
は２記載の発明に係る帯状金属処理面の検査装置を前提
とし、メッキ処理と炎に晒す光沢処理が施された帯状金
属処理面の上記欠陥が、光沢処理が不十分になされた未
リフロー状態であることを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】まず、この実施の形態に係る検査装置は、
図１（Ａ）〜（Ｂ）に示すように連続メッキ処理と光沢
処理が施された帯状金属１の処理面（検査面）における
垂線αに対し等しい角度でかつライン方向が帯状金属１
の幅方向と平行になる正反射条件を満たすようにそれぞ
れ配置された幅寸法２５０ｍｍで１００Ｗのファイバー
ライン照明手段３と２０４８画素のラインスキャンカメ
ラ２とでその主要部が構成されている。

【００１６】尚、上記帯状金属１は、その幅寸法が１８
０ｍｍに設定され、かつ、ライン速度は２００ｍｍ／ｓ
ｅｃである。

【００１７】また、２０４８画素の上記ラインスキャン
カメラの２０００画素を有効画素として利用し、レンズ
（図示せず）の先端からメッキ検査対象物である帯状金
属１までの距離（ワーキングディスタンス）が約２００
ｍｍのとき、ラインスキャン方向の画素分解能が約１０
０μｍ／画素になるように光学設計を行った。

【００１８】また、ラインスキャン方向と垂直方向（帯
状金属の搬送方向）の画素分解能も１００μｍ／画素に
なるようにラインスキャンカメラのラインレートを２ｋ
Ｈｚ（＝２００ｍｍ／ｓｅｃ／１００μｍ）に設定し
た。

【００１９】また、画像の取り込みと画像解析は、画像
を取り込んでいる間に一つ前に取り込んだ画像を解析す
るダブルバッファリング方法を採用した。ここでは、１
００ライン毎に画像を取り込む設定とした。

【００２０】そして、この検査装置においてはファイバ
ーライン照明手段３とラインスキャンカメラ２が上記帯
状金属１に対し正反射条件を満たすように配置されてい
るため、メッキ検査対象物である上記帯状金属１は明る
い画像になるのに対し、帯状金属１の未リフロー状態部
分と帯状金属１の外側は照明が正反射されないことから
暗い画像となる。

【００２１】尚、上記未リフロー状態部分を検出するた
め、黒濃度閾値３０以下の画素数が１０個以上連続して
いる場合を未リフロー状態部分とする検査アリゴリズム
を用いた。

【００２２】また、この検査装置においては、蛇行する
帯状金属１の検査有効範囲を例えば１００画素目から１
９００画素目までと固定する従来の方法を採らずに、帯
状金属１の端面付近の画像濃度を２次微分しその値がゼ
ロと交差する位置から端面位置を求めるゼロクロス法に
より両端を１ライン毎に設定しながらその内側を検査有
効範囲とする方法を採っている。

【００２３】このような方法を採った場合、上記帯状金
属１の端面近傍に未リフロー状態部分が存在すると、上
述したように帯状金属１のエッジ部と欠陥部（未リフロ
ー状態部）との区別が困難になるため、上記検査有効範
囲を狭く設定して欠陥を見逃してしまう問題を生ずる。

【００２４】そこで、この検査装置においては、上記帯
状金属１における端面位置は蛇行現象によりその位置を
急激に変えることが無いとの考えの下、帯状金属１の一
方側端面位置が前ラインにおける帯状金属１の一方側端
面位置よりｍ画素（例えば３画素）以上内側に連続して
ｎライン（例えば３ライン）以上変化し、かつ、帯状金
属の他方側端面位置が前ラインにおける帯状金属の他方
側端面位置よりｍ画素（例えば３画素）以上外側に連続
してｎライン（例えば３ライン）以上変化しない場合に
は帯状金属１における一方側端面位置近傍の処理面に形
成された欠陥と判定する検査アリゴリズムを採用するこ
とで上記問題の解消を図っている。

【００２５】すなわち、図２の破線で示すように帯状金
属１の一方側端面位置ａ２が前ラインにおける帯状金属
１の一方側端面位置ａ１よりｍ画素（例えば３画素）以
上内側に連続してｎライン（例えば３ライン）以上変化
し、かつ、帯状金属１の他方側端面位置ｂ２が前ライン
における帯状金属１の他方側端面位置ｂ１よりｍ画素
（例えば３画素）以上外側に連続してｎライン（例えば
３ライン）以上変化した場合には帯状金属１の蛇行によ
る位置変動と判定し、また、図２の実線で示すように帯
状金属１の一方側端面位置ｃ２が前ラインにおける帯状
金属１の一方側端面位置ｃ１よりｍ画素（例えば３画
素）以上内側に連続してｎライン（例えば３ライン）以
上変化し、かつ、帯状金属１の他方側端面位置ｄ２が前
ラインにおける帯状金属１の他方側端面位置ｄ１よりｍ
画素（例えば３画素）以上外側に連続してｎライン（例
えば３ライン）以上変化しない場合には帯状金属１にお
ける一方側端面位置近傍の処理面に形成された欠陥（未
リフロー部分）と判定するようになっている。

【００２６】

【実施例】以下、この検査装置を用いた場合と従来の検
査方法を用いた場合の検査結果について具体的に説明す
る。

【００２７】尚、この検査装置が組込まれた幅１８０ｍ
ｍの検査ラインでは、±８ｍｍの帯状金属１の蛇行現象
が観察された。

【００２８】そして、従来の検査方法では、帯状金属１
の検査有効範囲を最大でも１８０画素目から１８２０画
素目までの固定設定しかすることができない。従って、
帯状金属１における両側の平均８ｍｍの範囲は未検査部
分になってしまい、片側では最大１６ｍｍの未検査部分
が生ずるこことなる。

【００２９】これに対し、実施例に係る検査装置におい
ては、帯状金属１における一方側端面位置は約２０画素
目から１８０画素目まで、他方側端面位置は約１８２０
画素目から１９８０画素目までを検査有効範囲に自動設
定されるため、未検査部分が極めて少なくなる。

【００３０】そして、未リフロー検査を評価するため、
意図的にバーナーの炎を調整しながら未リフロー状態を
作り出し、未リフロー部分がある約１００ｍの評価用サ
ンプルを作成して、実施例に係る検査装置を用いた場合
と従来の検査方法を用いた場合の検査結果を比較した。

【００３１】この結果、実施例に係る検査装置を用いた
場合、８２個の未リフロー状態が検出されたが、従来の
検査方法では、未リフロー状態が帯状金属の端面近傍に
形成された４個を検出することができず、実施例に係る
検査装置の優位性が確認された。

【００３２】

【発明の効果】請求項１〜３記載の発明に係る検査装置
によれば、帯状金属の一方側端面位置が前ラインにおけ
る帯状金属の一方側端面位置よりｍ画素以上内側に連続
してｎライン以上変化し、かつ、帯状金属の他方側端面
位置が前ラインにおける帯状金属の他方側端面位置より
ｍ画素以上外側に連続してｎライン以上変化した場合に
は上記一方側端面位置の変動と判定し、上記帯状金属の
一方側端面位置が前ラインにおける帯状金属の一方側端
面位置よりｍ画素以上内側に連続してｎライン以上変化
し、かつ、帯状金属の他方側端面位置が前ラインにおけ
る帯状金属の他方側端面位置よりｍ画素以上外側に連続
してｎライン以上変化しない場合には帯状金属における
一方側端面位置近傍の処理面に形成された欠陥と判定す
るようになっているため、帯状金属が蛇行して搬送され
た場合にも帯状金属処理面に形成された未リフロー状態
等の欠陥を確実に検査できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の実施例に係る検
査装置の説明図。

【図２】実施例に係る検査装置の欠陥検査原理の説明
図。

【図３】図３（Ａ）〜（Ｂ）は従来の検査装置の説明
図。

【図４】図４（Ａ）〜（Ｂ）は斜照明と呼ばれている方
法が採用された従来の検査装置の説明図、図４（Ｃ）は
この装置で検査される未リフロー部分の説明図。

【図５】図５（Ａ）〜（Ｂ）は正反射照明と呼ばれてい
る方法が採用された従来の検査装置の説明図、図５
（Ｃ）はこの装置で検査される未リフロー部分の説明
図。

【符号の説明】

１ 帯状金属 ２ ラインスキャンカメラ ３ ライン照明手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定の幅寸法を有する帯状金属を一定速度
   で搬送し、帯状金属処理面の検査部において上記処理面
   の反射像をラインスキャンカメラにより撮影し、得られ
   た撮影像の画像解析により帯状金属の一方側端面位置を
   検出すると共に、上記一方側端面位置の変動に追従させ
   てライン方向における帯状金属の検査範囲を変化させる
   帯状金属処理面の検査装置において、 帯状金属の一方側端面位置が前ラインにおける帯状金属
   の一方側端面位置よりｍ画素以上内側に連続してｎライ
   ン以上変化し、かつ、帯状金属の他方側端面位置が前ラ
   インにおける帯状金属の他方側端面位置よりｍ画素以上
   外側に連続してｎライン以上変化した場合には上記一方
   側端面位置の変動と判定し、上記帯状金属の一方側端面
   位置が前ラインにおける帯状金属の一方側端面位置より
   ｍ画素以上内側に連続してｎライン以上変化し、かつ、
   帯状金属の他方側端面位置が前ラインにおける帯状金属
   の他方側端面位置よりｍ画素以上外側に連続してｎライ
   ン以上変化しない場合には帯状金属における一方側端面
   位置近傍の処理面に形成された欠陥と判定するようにし
   たことを特徴とする帯状金属処理面の検査装置。
2. 【請求項２】上記ｍ画素が３画素でありかつ上記ｎライ
   ンが３ラインであることを特徴とする請求項１記載の帯
   状金属処理面の検査装置。
3. 【請求項３】メッキ処理と炎に晒す光沢処理が施された
   帯状金属処理面の上記欠陥が、光沢処理が不十分になさ
   れた未リフロー状態であることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の帯状金属処理面の検査装置。