JP2004205218A

JP2004205218A - 内径部外観検査装置及び方法

Info

Publication number: JP2004205218A
Application number: JP2002371019A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakano; 浩一中野
Original assignee: NEC Tohoku Corp
Current assignee: NEC Tohoku Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】貫通穴内面の状態を容易にかつ短時間で撮像できる内径部外観検査装置及び方法を低コストで提供する。
【解決手段】照明光を発する光源４と、照明光の光軸方向と貫通穴の軸方向とが一致するように、円筒状部品１を固定保持する検査台２と、照明光を反射して貫通穴内面を照明する円錐状鏡面部が設けられたミラー部品と、検査台２を円筒状部品１ともに照明光の光軸に沿って移動させ、ミラー部品の円錐状鏡面部を貫通穴に挿抜する移動装置５と、円錐状鏡面部に写し出された貫通穴内面の鏡像を撮像して画像データを生成する撮像装置６と、撮像装置６が生成した画像データを処理して、貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断するデータ処理装置７とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穴の内径面の外観を検査する内径部外観検査装置及び方法に関し、特に、穴の軸方向の任意の位置での内面を、全周に亘って一度に検査できる内径部外観検査装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
部品に形成されたの穴の内面を検査する際には、穴の内面の状態を撮像装置を用いて画像として写し出すことが重要な要素と一つとなる。
【０００３】
穴の内面を画像として写し出すためには、通常、内視鏡などの特殊なレンズを用いる手法が用いられており、レンズ先端に側視用アタッチメント部品を装着することにより内部の状態を画像として写し出せるようにしている。
【０００４】
しかしながら、内視鏡などの特殊なレンズは高価である。よって、内視鏡に側視用アタッチメントを取り付けた構成とした場合には、検査装置自体がさらに高価なものとなってしまう。
【０００５】
また、側視用アタッチメントは内部の限られた方向しか写し出すことができないため、穴の全周に亘って外観検査をする場合には、撮像方向を変化させながら外観検査を行わなければならなくなり、検査に時間を要することとなる。
【０００６】
さらに、内視鏡に側視用アタッチメントを取り付けて写し出す場合には、得られる画像は穴の軸に対して斜め方向から撮像したものとなる。このため、穴内面の欠陥などが変形した状態で写し出されてしまい、検査のために行う画像処理が複雑になり欠陥などの検出精度が低下してしまう。
【０００７】
穴内面の欠陥を検査する従来の装置としては、特許文献１に開示される「円筒体の内面検査装置」、特許文献２に開示される「円筒内面状態検査カメラ装置」、特許文献３に開示される「中空部材の内面検査装置」、特許文献４に開示される「管内面検査装置」がある。
特許文献１に記載の発明は、回転する円筒体内部に狭幅の矩形平板状ミラーを挿入し、このミラーに映る周方向の画像狭幅像を１次元ＣＣＤカメラで撮影し、この撮影画像信号を直接表示装置で表示する装置である。
特許文献２、３、４に開示された発明は、円錐形状の鏡面を筒内に挿入して筒内面の検査を行う装置である。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１７６９９４号公報
【特許文献２】
特開平６−２４１７６０号公報
【特許文献３】
特開平１１−４４６５１号公報
【特許文献４】
特公平６−１４０１３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示された発明は、筒の内面を検査する際に、検査対象である円筒体を回転させる必要がある。このため、検査対象の外形が円柱状でない場合や、検査対象の外形が円柱状であっても円柱の軸心からずれた位置に穴が形成されている場合には、穴の内面を検査することはできない。
【００１０】
また、特許文献１に記載の発明では、矩形平板状ミラーに周方向の一部分のみが写し出されるため、内面全周の画像を得るのに時間を要することとなり、内面検査に長い時間が必要となってしまう。
【００１１】
特許文献２に開示された発明は、複数のレンズからなる光学系を円筒内に挿入可能な大きさで構成しなければならないため、装置が複雑かつ高価なものとなってしまう。
【００１２】
特許文献３に開示された発明は、円錐形状の鏡面を筒内の照明のみに用いているため、撮像によって得られる画像は筒の内面を斜め方向から見たものとなり、外観検査の精度が低下してしまう。また、筒内面の検査時の画像処理量が増加するため、検査に時間を要してしまう。
【００１３】
特許文献４に開示された発明は、ボアスコープ（内視鏡）を用いているため、装置の製造コストの上昇は避けられない。また、筒内面の外観検査を行う際にガイド部材が筒内に接触するため、検査の際に筒内面を傷つけてしまう恐れがある。仮に、ガイド部材を用いない構成とした場合には、長尺のロッドやボアスコープを片持ちで支持しなければならなくなるため、ボアスコープや反射鏡の位置がずれてしまう可能性がある。
【００１４】
このように、従来は、穴の内面を容易に且つ短時間で外観検査できる装置を安価に提供することはできなかった。
【００１５】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、貫通穴の内面の状態を容易にかつ短時間で外観検査できる内径部外観検査装置及び方法を低コストで提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、検査対象部材に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査装置であって、照明光を発する光源と、照明光の光軸方向と貫通穴の軸方向とが一致するように、検査対象部材を固定保持する固定手段と、照明光を反射して貫通穴内面を照明する円錐状鏡面部が設けられた反射手段と、固定手段を検査対象部品とともに照明光の光軸に沿って移動させ、反射手段の円錐状鏡面部を貫通穴に挿抜する手段と、円錐状鏡面部に写し出された貫通穴内面の鏡像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、撮像手段が生成した画像データを処理して、貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する手段とを有することを特徴とする内径部外観検査装置を提供するものである。
【００１７】
上記本発明の第１の態様においては、円錐状鏡面部は、反射手段に着脱自在に設置されることが好ましい。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、検査対象部材に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査装置であって、照明光を発する光源と、照明光の光軸方向と貫通穴の軸方向とが一致するように、検査対象部材を固定保持する固定手段と、照明光を反射して貫通穴内面を照明する錐体状鏡面部が設けられた反射手段と、固定手段を検査対象部品とともに照明光の光軸に沿って移動させ、反射手段の錐体状鏡面部を貫通穴に挿抜する手段と、錐体状鏡面部に写し出された貫通穴内面の鏡像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、撮像手段が生成した画像データを処理して、貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する手段とを有することを特徴とする内径部外観検査装置を提供するものである。
【００１９】
上記本発明の第２の態様においては、錐体状鏡面部の軸方向の断面形状は、貫通穴の断面形状と略相似形であることが好ましい。
これに加えてさらに、錐体状鏡面部を形成する各鏡面は、周方向の中心が貫通穴の半径方向の外径側に張り出した曲面であること、又は、錐体状鏡面部を形成する各鏡面は平面であり、それぞれの平面が、周方向の中心が貫通穴の半径方向外形側に張り出した曲面によって接続されることが好ましい。
【００２０】
上記本発明の第２の態様のいずれの構成においても、錐体状鏡面部は、反射手段に着脱自在に設置されることが好ましい。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、検査対象部品に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査方法であって、光源が発する照明光の光軸の方向と貫通穴の軸方向とが一致するように、検査対象部品を固定する工程と、先端に円錐状鏡面部が設けられた反射手段を貫通穴内に配置する工程と、円錐状鏡面部に照明光を反射させ、貫通穴の内面を照明する照明工程と、円錐状鏡面部に写し出された貫通穴内面の鏡像を撮像し、画像データを生成する工程と、画像データを処理して、貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する欠陥検出工程とを有することを特徴とする内径部外観検査方法を提供するものである。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、検査対象部品に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査方法であって、光源が発する照明光の光軸の方向と貫通穴の軸方向とが一致するように、検査対象部品を固定する工程と、先端に、断面形状が貫通穴の断面と略相似形の錐体状鏡面部が設けられた反射手段を貫通穴に配置する工程と、錐体状鏡面部に照明光を反射させ、貫通穴の内面を照明する照明工程と、錐体状鏡面部に写し出された貫通穴内面の鏡像を撮像し、画像データを生成する工程と、画像データを処理して、貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する欠陥検出工程とを有することを特徴とする内径部外観検査方法を提供するものである。
【００２３】
上記本発明の第３の態様又は第４の態様においては、欠陥検出工程の後段に、検査対象と反射手段との相対的な位置を、照明光の光軸に沿って変化させる工程をさらに有し、照明工程以降の各工程を、反射手段の軸方向の位置を変化させて複数回実行することが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る内径部外観検査装置の構成を示す。この装置は、検査台２、ミラー部品３、光源４、移動装置５、撮像装置６及びデータ処理装置７を有する。
【００２５】
検査台２は、円筒状部品１の軸方向と光源４が発する光の光軸とが一致するように、円筒状部品１を固定保持するための台である。ミラー部品３は、一端に円錐状鏡面部が設けられており、円筒状部品１の内部に挿入された円錐状鏡面部が、円筒状部品１の内面を撮像装置６側に写し出す。光源４は、円筒状部品１の内面を照射するための光源である。光源４が発した光は、ミラー部品３の円錐部において反射され、反射光３ａが筒内面を照明する。円筒状部品１の内面で反射された光（反射光３ｂ）は、ミラー部品３の円錐状鏡面部に入射し、その反射光が撮像装置６側に出射することによって円筒状部品１の内面が撮像装置６側に写し出される。なお、光軸とミラー部品３の円錐状鏡面部とがなす角度は、検査箇所を明るく照らし出すために４５°とすることが最も好ましいが、これよりも大きい角度でも小さい角度であっても良い。移動装置５は、検査台２を軸方向にスライドさせることにより、ミラー部品３と撮像装置６との間隔は一定に保ったまま円筒状部品１の位置のみを変化させる。撮像装置６は、ミラー部品３の円錐部が写し出した円筒状部品１の内面を撮像して画像データを生成する。データ処理装置７は、撮像装置６が生成した円筒状部品１の内面の画像を処理し、筒内面の欠陥などを検出する。
【００２６】
図２に、内径部外観検査装置の動作の流れを示す。
まず、検査対象である円筒状部品１を検査台２に固定する（ステップＳ１０１）。次に、データ処理装置７又は不図示の外部装置からの駆動制御信号に応じて駆動された移動装置５が、円筒状部品１の内部にミラー部品３を挿入する（ステップＳ１０２）。この際、光源４によってミラー部品３を照射し（ステップＳ１０３）、円錐状鏡面部が反射した反射光３ａによって円筒状部品１の内面を照明する。円筒状部品１の内面を写し出した反射光３ｂは、ミラー部品３の円錐状鏡面部によって反射され、反射光３ｃが円筒状部品１の内面を写した画像光として撮像装置６に入力される（ステップＳ１０４）。
【００２７】
撮像装置６は、反射光３ｃの受光レベルを電圧に変換することで画像データを生成し（ステップＳ１０５）、生成した画像データをデータ処理装置７へ転送する（ステップＳ１０６）。
【００２８】
データ処理装置７は、撮像装置６から入力された画像データに基づいて、円筒状部品１の内面の外観検査を行う。例えば、データ処理装置７は、画像中に変色域がある場合には、変色域の大きさに基づいて円筒状部品１の内面に異常があるか否かを判断する処理を行う（ステップＳ１０７）。なお、ここでのデータ処理は、公知のものを適用できる。
【００２９】
データ処理装置７が画像データの処理を終了した後、円筒状部品１の検査を続行する場合は（ステップＳ１０８／Ｎｏ）、移動装置５は、ミラー部品３が円筒状部品１のさらに奥まで挿入された状態となるように検査台２を移動させたのち（ステップＳ１０２）、上記ステップＳ１０３〜Ｓ１０７の動作を繰り返す。
円筒状部品１の内面を全て検査し終えると（ステップＳ１０８／Ｙｅｓ）、内径部外観検査装置は処理を終了する。
【００３０】
このように、本実施形態に係る内径部外観検査装置は、部品に形成された貫通穴の内部に、円錐状鏡面部が先端に設けられたミラー部品を挿入し、これに光を照射することで、貫通穴の内面を照明でき、且つ、円錐状鏡面部に写った貫通穴の内面を画像として撮像できる。よって、内視鏡などの高価なレンズや撮像方向を変更する機構を必要とせずに円筒状部品の内面の外観検査を行える。
また、ミラー部品の先端に設けた円錐状鏡面部には、軸方向の任意の位置での貫通穴の内面が全周に亘って一度に写し出される。よって、貫通穴の内面の外観検査に要する時間を短縮できる。
【００３１】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態においては、先端に円錐状鏡面部が設けられたミラー部品３を検査対象の部品に挿入することで、貫通穴の内面に光を照射するとともに穴の内面画像を撮像できるようにした内径部外観検査装置について説明した。
第１の実施形態のように、ミラー部品３の先端に円錐状鏡面部を設ければ、光源４が発した光を半径方向の全周（３６０°）に亘って反射できるため、検査対象部品に形成された貫通穴の断面形状に関わらず適用可能となる。
【００３２】
図３に示すように、円筒状部品１のように円柱状の貫通穴の内面の外観検査を行う場合は、円錐状鏡面部と貫通穴内面との距離はいずれの方向においても同一である。しかし、検査対象部品１１のように形成された貫通穴が円柱状でない場合は、円錐状鏡面部が設けられたミラー部品３を適用すると、軸方向の位置が同じであっても円錐状鏡面部と貫通穴内面との間の距離は方向によって差が生じてしまう。円錐状鏡面部と貫通穴内面との距離が異なると、円錐鏡面部に写し出される画像に歪みが生じるため、撮像装置６は歪んだ画像を撮像することとなる。よって、データ処理装置７は、データ処理の際に歪んだ画像を補正しなければならなくなるため、検査速度を向上させる妨げとなる。
【００３３】
よって、本実施形態においては、検査対象の部品形成されている穴が円柱状でない場合に好適な内径部外観検査装置について説明する。
【００３４】
本実施形態に係る内径部外観検査装置は、検査対象部品１１に形成された四角柱状の穴の内面の外観検査を行うための装置である。この装置は、第１の実施形態と同様に、検査台２、ミラー部品３、光源４、移動装置５、撮像装置６及びデータ処理装置７を有する。ただし、図４に示すように、本実施形態においては、ミラー部品３の先端に四角錐状鏡面部が設けられている。
【００３５】
図５に示すように、検査対象部品１１は、検査対象部品１１に形成された四角柱状の穴の角と、ミラー部品３先端に設けられた四角錐状鏡面部の角とが一致するように検査台２に取り付ける。
これにより、ミラー部品３を検査対象部品１１の貫通穴に挿入した際には、光源４が発した光はミラー部品３の先端に設けられた四角錐状鏡面部によって反射されて検査対象部品の貫通穴内面を照射し、検査対象部品１１の貫通穴の各面はミラー部品３先端に設けられた四角錐状鏡面部の対応する面に写し出されることとなる。
【００３６】
なお、ミラー部品３の先端に設けた四角錐状鏡面部が完全に四角錐状の場合には、図５に示すように検査対象部品１１に形成された貫通穴のコーナー近傍は、四角錐状鏡面部の平面上には写し出されない。
しかし、コーナーの部分は一般的には有効面（部品としての品質に関わる面）ではないため、この部分については外観検査を行わなくとも検査対象部品１１の品質を維持することが可能である。すなわち、ミラー部品３が貫通穴の有効面を写し出すことのできる大きさであれば、支障なく外観検査を行える。
【００３７】
本実施形態に係る内径部外観検査装置が穴の内面を外観検査する際の動作の流れは、第１の実施形態と同様である。
【００３８】
なお、ここでは検査対象部品に四角柱状の穴が形成されている場合を例に説明したが、検査対象部品に形成されている穴の形状が三角柱状の場合には三角錐状鏡面部を、検査対象部品に形成されている穴の形状が六角柱状の場合には六角錐状鏡面部をミラー部品の先端に設ければ、上記同様に穴の各面に光を照射し、内面の状態をミラー部品３に写し出すことができる。すなわち、ミラー部品３の先端に断面形状が穴の断面形状と相似形の錐体状鏡面部を設ければ、貫通穴の有効面をミラー部品３に一度に写し出すことができる。貫通穴の有効面は、錐体状鏡面部の平らな鏡面に写し出されるため、撮像装置６は、貫通穴の有効面を歪みのない画像として撮像することが可能となる。
【００３９】
本実施形態に係る内径部外観検査装置によれば、貫通穴の有効面を歪みのない画像として撮像できるため、外観検査時のデータ処理量を低減できる。また、貫通穴の全ての有効面をミラー部品３に一度に写し出せるため、有効面を撮像するのに要する時間を短縮できる。よって、貫通穴の内部を検査するのに要する時間を短縮できる。
さらに、検査対象部品１１を回転させたり、ミラー部品３の向きを変える機構を設ける必要がないため、装置構成を簡略化できる。
【００４０】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。
第２の実施形態においては、検査対象部品に形成されている貫通穴のコーナー部分は有効面外であるものと見なしていた。しかし、実際には、コーナー部が有効面に含まれる場合もあり、この場合にはコーナー部についても外観検査を行う必要がある。
よって、本実施形態では、検査対象部品に形成されている穴のコーナー部の外観検査も行える内径部外観検査装置について説明する。
【００４１】
本実施形態に係る内径部外観検査装置は、検査対象部品１１に形成された四角柱状の穴の内面の外観検査を行うための装置である。この装置は、第１の実施形態と同様に、検査台２、ミラー部品３、光源４、移動装置５、撮像装置６及びデータ処理装置７を有する。ただし、図６に示すように、本実施形態においては、ミラー部品３の先端に略四角錐状の四角錐状鏡面部が設けられており、四角錐の各面は周方向の中央部が外側に張り出して曲面状の鏡面（曲鏡面）を形成している。
【００４２】
図７に示すように、検査対象部品１１は、検査対象部品１１に形成された四角柱状の穴の角と、ミラー部品３先端に設けられた四角錐状鏡面部の角とが一致するように検査台２に取り付ける。
これにより、ミラー部品３を検査対象部品１１の貫通穴に挿入した際には、光源４が発した光はミラー部品３の先端に設けられた四角錐状鏡面部の曲鏡面の部分で反射されて貫通穴の内面を照明し、貫通穴の各面は四角錐状鏡面部の対応する曲鏡面に写し出されることとなる。
【００４３】
四角錐状鏡面部の鏡面を周方向の中部が外側に張り出した曲鏡面とすることで、貫通穴のコーナー近傍の部分についても光を照射し、内面の状態を写し出すことが可能となる。
【００４４】
また、ミラー部品３の先端部に円錐状鏡面部を設けた場合と比較すると、四角錐状鏡面部と貫通穴内面との距離の方向による差が小さいため、四角錐状鏡面部に写し出される画像の歪みは小さくなる。このため、撮像装置６は、歪みの小さい画像を撮像でき、外観検査時にデータ処理装置７が処理するデータ量を削減できる。よって、検査対象部品に形成された貫通穴内面の外観検査を行う速度を向上させることが可能となる。
【００４５】
本実施形態に係る内径部外観検査装置によれば、貫通穴の有効面を歪みの小さい画像として撮像できるため、外観検査時のデータ処理量を低減できる。また、コーナー部を含む貫通穴内の全ての面を四角錐状鏡面部に一度に写し出せるため、貫通穴の有効面を撮像するのに要する時間を短縮できる。よって、貫通穴内面を外観検査するのに要する時間を短縮できる。
さらに、検査対象部品１１を回転させたり、ミラー部品３の向きを変える機構を設ける必要がないため、装置構成を簡略化できる。
【００４６】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。
第３の実施形態に適用される四角錐状鏡面部は、周方向の中央部が外側に張り出した曲鏡面で形成されていたため、穴のコーナー近傍の部分についても光を照射し、内面の状態を写し出すことができた。ただし、ミラー部品３の先端をこのような形状とした場合には、貫通穴の有効面も曲鏡面に写し出されるため、四角錐状鏡面部に写し出された画像の有効面の部分には若干の歪みが生じてしまう。
【００４７】
しかし、検査対象部品の品質を維持するという点においては、穴の面の部分は撮像装置６において歪みのない画像を撮像し、これを基に外観検査を行うことが好ましい。
よって、本実施形態では、検査対象部品に形成されている穴のコーナー部の外観検査も行えるとともに、貫通穴の有効面の部分については歪みのない画像を基に外観検査を行える内径部外観検査装置について説明する。
【００４８】
本実施形態に係る内径部外観検査装置は、検査対象部品１１に形成された四角柱状の穴の内面の外観検査を行うための装置である。この装置は、第１の実施形態と同様に、検査台２、ミラー部品３、光源４、移動装置５、撮像装置６及びデータ処理装置７を有する。ただし、図８に示すように、本実施形態においては、ミラー部品３の先端には略四角錐状の四角錐状鏡面部が設けられており、四角錐の角の部分は四半円状に丸められている。
【００４９】
図９に示すように、検査対象部品１１は、四角柱状の穴の角がミラー部品３先端に設けられた四角錐状鏡面部の丸めた角と一致するように検査台２に取り付ける。
これにより、ミラー部品３を検査対象部品１１の貫通穴に挿入した際には、光源４が発した光はミラー部品３の先端に設けられた四角錐状鏡面部で反射されて検査対象部品の貫通穴内面を照明し、貫通穴の各有効面は四角錐状鏡面部の対応する鏡面に写し出されることとなる。
【００５０】
四角錐状鏡面部の鏡面の境界の角部を丸めたことにより、貫通穴のコーナーの部分にも光を照射し、四角錐状鏡面部に写し出すことが可能となる。
【００５１】
また、四角錐状鏡面部の各角錐面は平らな鏡面であるから、四角錐状鏡面部には貫通穴の有効面の部分が歪みなく写し出される。
【００５２】
これにより、撮像装置６は、貫通穴の有効面の部分に歪みが生じていない状態の画像を撮像できるため、外観検査時にデータ処理装置７が処理するデータ量を削減できる。よって、検査対象部品に形成された貫通穴内面の外観検査を行う速度を向上させることが可能となる。
【００５３】
本実施形態に係る内径部外観検査装置によれば、貫通穴の有効面を歪みのない画像として撮像できるため、外観検査時のデータ処理量を低減できる。また、コーナー部を含む貫通穴内の全ての面をミラー部品３に一度に写し出せるため、貫通穴内を撮像するのに要する時間を短縮できる。よって、貫通穴内部を外観検査するのに要する時間を短縮できる。
さらに、検査対象部品１１を回転させたり、ミラー部品３の向きを変える機構を設ける必要がないため、装置構成を簡略化できる。
【００５４】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、ミラー部品を検査対象の部品内に挿入しながら検査を行う動作例を示したが、予め検査対象の部品内にミラー部品を挿入しておいてこれを引き抜きながら穴内面の外観検査を行うようにしても良い。
また、円錐状鏡面部や錐体状鏡面部は、ミラー部品と一体に形成されていてもよいし、着脱可能なキャップ状として検査対象部品に形成された穴の形状や大きさに応じて付け替えるようにしてもよい。
また、検査の対象となる部材の形状は、円筒状や角筒状に限定されることはなく、どのような形状であってもよい。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、貫通穴内面の状態を容易にかつ短時間で撮像できる内径部外観検査装置及び方法を低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る内径部外観検査装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る内径部外観検査装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】先端に円錐状鏡面部を設けたミラー部品を円筒状部品及び四角柱状の穴が形成された検査対象部品にそれぞれ挿入した状態を示す図である。
【図４】本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る内径部外観検査装置に適用されるミラー部品の形状を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る内径部外観検査装置に適用されるミラー部品を検査対象部品に形成された四角柱状の穴に挿入した状態を示す図である。
【図６】本発明を好適に実施した第３の実施形態に係る内径部外観検査装置に適用されるミラー部品の形状を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係る内径部外観検査装置に適用されるミラー部品を検査対象部品に形成された四角柱状の穴に挿入した状態を示す図である。
【図８】本発明を好適に実施した第４の実施形態に係る内径部外観検査装置に適用されるミラー部品の形状を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係る内径部外観検査装置に適用されるミラー部品を検査対象部品に形成された四角柱状の穴に挿入した状態を示す図である。
【符号の説明】
１円筒状部品
２検査台
３ミラー部品
４光源
５移動装置
６撮像装置
７データ処理装置
１１検査対象部品

Claims

検査対象部材に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査装置であって、
照明光を発する光源と、
前記照明光の光軸方向と前記貫通穴の軸方向とが一致するように、前記検査対象部材を固定保持する固定手段と、
前記照明光を反射して前記貫通穴内面を照明する円錐状鏡面部が設けられた反射手段と、
前記固定手段を前記検査対象部品とともに前記照明光の光軸に沿って移動させ、前記反射手段の前記円錐状鏡面部を前記貫通穴に挿抜する手段と、
前記円錐状鏡面部に写し出された前記貫通穴内面の鏡像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段が生成した画像データを処理して、前記貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する手段とを有することを特徴とする内径部外観検査装置。
前記円錐状鏡面部が、前記反射手段に着脱自在に設置されたことを特徴とする請求項１記載の内径部外観検査装置。
検査対象部材に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査装置であって、
照明光を発する光源と、
前記照明光の光軸方向と前記貫通穴の軸方向とが一致するように、前記検査対象部材を固定保持する固定手段と、
前記照明光を反射して前記貫通穴内面を照明する錐体状鏡面部が設けられた反射手段と、
前記固定手段を前記検査対象部品とともに前記照明光の光軸に沿って移動させ、前記反射手段の前記錐体状鏡面部を前記貫通穴に挿抜する手段と、
前記錐体状鏡面部に写し出された前記貫通穴内面の鏡像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段が生成した画像データを処理して、前記貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する手段とを有することを特徴とする内径部外観検査装置。
前記錐体状鏡面部の軸方向の断面形状は、前記貫通穴の断面形状と略相似形であることを特徴とする請求項３記載の内径部外観検査装置。
前記錐体状鏡面部を形成する各鏡面は、周方向の中心が前記貫通穴の半径方向の外径側に張り出した曲面であることを特徴とする請求項４記載の内径部外観検査装置。
前記錐体状鏡面部を形成する各鏡面は平面であり、それぞれの平面が、周方向の中心が前記貫通穴の半径方向外形側に張り出した曲面によって接続されたことを特徴とする請求項４記載の内径部外観検査装置。
前記錐体状鏡面部は、前記反射手段に着脱自在に設置されることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項記載の内径部外観検査装置。
検査対象部品に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査方法であって、
光源が発する照明光の光軸の方向と前記貫通穴の軸方向とが一致するように、前記検査対象部品を固定する工程と、
先端に円錐状鏡面部が設けられた反射手段を前記貫通穴内に配置する工程と、
前記円錐状鏡面部に前記照明光を反射させ、前記貫通穴の内面を照明する照明工程と、
前記円錐状鏡面部に写し出された前記貫通穴内面の鏡像を撮像し、画像データを生成する工程と、
前記画像データを処理して、前記貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する欠陥検出工程とを有することを特徴とする内径部外観検査方法。
検査対象部品に形成された貫通穴の内面を検査する内径部外観検査方法であって、
光源が発する照明光の光軸の方向と前記貫通穴の軸方向とが一致するように、前記検査対象部品を固定する工程と、
先端に、断面形状が前記貫通穴の断面と略相似形の錐体状鏡面部が設けられた反射手段を前記貫通穴に配置する工程と、
前記錐体状鏡面部に前記照明光を反射させ、前記貫通穴の内面を照明する照明工程と、
前記錐体状鏡面部に写し出された前記貫通穴内面の鏡像を撮像し、画像データを生成する工程と、
前記画像データを処理して、前記貫通穴の内面に欠陥が存在するか否かを判断する欠陥検出工程とを有することを特徴とする内径部外観検査方法。
前記欠陥検出工程の後段に、前記検査対象と前記反射手段との相対的な位置を、前記照明光の光軸に沿って変化させる工程をさらに有し、
前記照明工程以降の各工程を、前記反射手段の軸方向の位置を変化させて複数回実行することを特徴とする請求項８又は９記載の内径部外観検査方法。