JP2004317422A - 異物判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタ異物の種類を判別できる判別方法及び装置を提供すること。
【解決手段】インジェクタ異物に対して、透過光による透過画像とリング照明による反射画像を得て、透過画像と反射画像とを対比することによって、光沢金属５１、非光沢金属５３及び非金属５２とを判別する。反射画像は、同軸落射照明を使用して得られるものでもよい。さらに、紫外光源による照明を用いて反射画像を得て、透明非金属と非透明非金属とを判別する。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、燃料噴射等を行うインジェクタに付着する異物等の異物を判別する異物判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両用の燃料を噴射するインジェクタの製造工程において、ゴミやバリのような異物が付着する問題があった。異物は、金属のものも非金属のものもあり、例えば、製造工程で発生する金属バリや切削粉、インジェクタが載置されるパレットのポリアセタール等のプラスチック屑、作業服の繊維屑あるいは紙類、人体の皮膚、爪などである。
【０００３】
このような異物をそのまま放置すると、インジェクタの噴孔またはニードルとボディの隙間（クリアランスは約５０μｍである。）を詰まらせることになる。例えば、図９に示すようにインジェクタ４０に異物４２が詰まれば、ニードル４１が全開状態となり、制御不能で危険な状態になりかねない。したがって、従来からインジェクタ製造工程に異物を洗い流す洗浄工程を介在させ、何回も洗浄を行うようにして、異物が付着しないようにしている。また、工程管理の一環として、どの工程でどのような異物が付着するかを知るために、異物検査や異物測定が実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
異物検査では、洗浄工程で採取される異物を、実体顕微鏡で観察し、画像処理を行って、その形状寸法を測定するとともに、異物の種類を特定する必要がある。従来、異物を検査する場合、代表的な照明方法として、検出物の下方から照明する透過照明、上方から拡散光で照明するリング照明及び同軸落射照明が用いられている。しかしながら、いずれを用いても、異物が金属か金属でないかを判別することが困難であった。例えば、光沢金属と、光沢のないいわゆる黒金属とは、透過照明では両方とも黒く観察されるので、透過照明では見分けがつかない。
【０００５】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、異物の種類を判別できる判別方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、異物の透過画像と反射画像を得て、透過画像と前記反射画像とを対比することによって光沢金属と、非光沢金属と、非金属とを判別する異物判別方法を提供する。
【０００７】
この場合、反射画像は、リング照明を使用して得られるものでもよく、同軸落射照明を使用して得られるものでもよい。
【０００８】
さらに、紫外光源による照明を用いれば、透明非金属と非透明非金属とを判別することができる。
【０００９】
このように、本発明によれば、従来判別が困難であった異物の金属・非金属の判別が可能となり、また、非金属の透明・非透明も判別することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図１〜８を参照して説明する。
図１は、本発明に使用する異物検査装置の概要を示す。
【００１１】
顕微鏡１は、例えば実体顕微鏡で、ＣＣＤカメラ１１が備えられている。接眼部１２は、双眼鏡となっており、対物部１３の下には、試料を載置するＸ−Ｙテーブル１４が備えられている。Ｘ−Ｙテーブル１４には、異物を採集した計測フィルタやシャーレが装着される。テーブル１４は、通常計測フィルタ等が複数枚装着可能である。顕微鏡１にはその他操作に必要な公知のアタッチメントが装着される。
【００１２】
試料照明装置としては、図示はしないが、例えば図２〜４に示す照明装置が装着可能である。図２に示すものは、透過照明装置であり、光源１６からの光がシャーレ等の試料保持装置１５を透過してカメラ１１に入射する。図３は、リング照明装置を示し、光源１６は、リング状光源であって、光ファイバあるいはＬＥＤ等で構成され、試料上方の全方位から試料保持装置１５上の試料を照明する。図４は、同軸落射照明装置を示し、光源１６からの平行光はハーフミラー１７で反射され、試料保持装置１５に対してカメラ軸と同軸の照明を行う。反射光は、ハーフミラー１７を透過してカメラ１１に向かう。
【００１３】
画像解析装置２は、例えばパーソナルコンピュータからなり、顕微鏡１により取得された試料画像を解析するための装置で、本体２１、表示装置２２及びキーボード２３等を備える。本体２１にはハードディスク等の記憶装置を備え、その他の公知の入力装置や出力装置を備えることができる。
【００１４】
次に、各種照明手段によって得られた画像を組合せて、インジェクタ異物を例にとって、その種類を判別する方法を説明する。
【００１５】
図５は、洗浄工程から得られた異物をシャーレに収集したものを、透過照明により照明して撮像した透過照明画像である。また、図６は、図５と同一のものをシャーレの後ろに黒の背景を置いてリング照明の下で撮像してリング照明画像である。図６では、白黒反転して示したが、実際には黒い背景に異物が白く光って見えている。図５では、破線で囲って示したように、黒く見える異物５１と５３、及び薄くみえる異物５２とが見られる。黒い異物５１と５３とは全く光を透過しないものであり、薄い異物５２は光がある程度透過しているものである。また、リング照明による図６を見ると、異物５１と異物５２は光って見え、異物５２は、全くみえない。
【００１６】
したがって、次の３通りの場合が区別されたことになる。
（１）透過照明で黒く、リング照明で光るもの：異物５１
（２）透過照明で黒く、リング照明で光らないもの：異物５３
（３）透過照明で薄く、リング照明で光るもの：異物５２
【００１７】
ここで、金属は光を通さないが、非金属は光を通すという特性を考慮すると、透過照明で黒くなるのは、金属であり、透過照明で薄く見えるのは、非金属であると判別できる。すなわち、異物５１及び５３は金属であり、異物５２は非金属である。また、金属であっても、光沢金属はリング照明で光り、光沢のない黒金属はリング照明で光らない。したがって、異物５１は、光沢金属であり、異物５３は、黒金属であるということが分る。なお、金属に対してリング照明では不十分な場合があるが、そのような場合には、同軸落射照明を用いればよい。もちろん、最初から同軸落射照明を用いるようにしてもよい。ちなみに、ここでの非金属異物５２はセルロースであった。
【００１８】
ところで、非金属については、前述のように、非金属を透過照明で見るとすべてのものがある程度透過するので、透過照明の下では、非金属異物が実際には、非透明のものか透明のものかの区別はつかない。
【００１９】
また、図７に示されるように、リング照明による画像を使用しても同様に判別困難である。すなわち、図７は、透明非金属６１及び非透明非金属６２をリング照明の下で撮像したものであり、異物６１及び６２について、どちらも黒くみえており、その材質が透明か透明でないかを判断することは困難である。なお、図７は図６とは異なり、黒の背景を配置することなく撮像したものである。黒っぽく写っている異物６１及び６２は、黒の背景を置いて反転させると、白く光るものである。
【００２０】
そこで、高散乱率を有する紫外光（ＵＶ光）を照明光に用いて、同一対象についてＵＶ散乱光による画像を得た。これを図８に示す。明らかに、異物６１は白く光って見え、異物６２は黒く見える。この結果、異物６１は透明非金属であり、異物６２は非透明非金属であることが分る。すなわち、透明のものはＵＶ光を散乱して白く見えるのに対して、非透明のものはＵＶ光を吸収して黒く見えるからである。このようにすると、非金属に対して、透明か非透明かが明確に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するインジェクタ異物検査装置の概要を示す図である。
【図２】透過照明を説明する図である。
【図３】リング照明を説明する図である。
【図４】同軸落射照明を説明する図である。
【図５】透過照明で撮像した異物画像の一例を示す図である。
【図６】図５と同一異物をリング照明で撮像した異物画像である。
【図７】非金属異物をリング照明で撮像した異物画像の一例を示す図である。
【図８】図７と同一異物をＵＶ光照明で撮像した異物画像を示す図である。
【図９】異物が詰まったインジェクタを示す概念図である。
【符号の説明】
１…顕微鏡
１１…ＣＣＤカメラ
１４…Ｘ−Ｙテーブル
１５…試料保持装置
１６…光源
２…画像解析装置
５１…光沢金属異物
５２…非金属異物
５３…黒金属異物
６１…透明非金属
６２…非透明非金属

Claims (4)

1. 異物の透過画像と反射画像を得るステップと、
   前記透過画像と前記反射画像とを対比することによって光沢金属と、非光沢金属と、非金属とを判別するステップとを備える異物判別方法。
2. 前記反射画像は、リング照明を使用して得られる請求項１に記載の異物判別方法。
3. 前記反射画像は、同軸落射照明を使用して得られる請求項１に記載の異物判別方法。
4. さらに、紫外光源による照明によって透明非金属と非透明非金属とを判別するステップを有する請求項１に記載の異物判別方法。

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