JP2006337074A - Visual inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
Oリング等の開口部を有する製品の内周面の外観を検査する外観検査装置に関する。 The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an inner peripheral surface of a product having an opening such as an O-ring.
特許文献1では、Oリングの開口部が開口する方向に配置されたカメラによりOリングの内周面を撮像し、撮像した画像に基づいて欠陥を検出する技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133260 discloses a technique for capturing an inner peripheral surface of an O-ring with a camera arranged in a direction in which the opening of the O-ring opens and detecting a defect based on the captured image.
特許文献2では、円筒状の検査対象部の貫通孔に円錐状のミラーを挿入し、当該ミラーに映し出された鏡像を貫通孔の軸方向に設けられたカメラにより撮像し、撮像した画像に基づいて欠陥を検出する技術が開示されている。
In
なお、検査対象物の内周面の検査を行うものではないが、円柱状の検査対象物の外周側に反射機構を配置し、反射機構に映し出された複数の鏡像を一の画像として撮像することにより、複数視点からの外観検査を一の視点からの画像により可能とする技術もある(特許文献3)。
Oリングは断面略円形の環状部材であり、内周面は開口方向の中央側が縮径していることから、特許文献1の技術のような開口方向に設定された一の視点からの撮像では、カメラから見て内周面の背後側などについて検査に必要充分な画像を取得することができない。すなわち、十分な検査精度が得られない。
The O-ring is an annular member having a substantially circular cross section, and the inner peripheral surface has a reduced diameter on the center side in the opening direction. Therefore, in imaging from one viewpoint set in the opening direction as in the technique of
しかし、Oリングとカメラとの相対位置を変化させつつ複数視点からの画像を撮像したり、一のOリングに対して複数のカメラを配置して複数視点からの画像を撮像することとすれば、構成の複雑化、コスト増大、検査速度の低下等の不都合を招く。 However, if an image from a plurality of viewpoints is captured while changing the relative position between the O-ring and the camera, or a plurality of cameras are arranged for one O-ring to capture an image from a plurality of viewpoints. This causes inconveniences such as a complicated configuration, an increase in cost, and a decrease in inspection speed.
特許文献2の技術は、円錐状のミラーに映し出された鏡像を撮像することにより、開口方向に設定された一の視点からの撮像により、貫通孔内側からの内周面の撮像を実質的に行うとともに、360度の視野を実現している。しかし、ミラーは開口部よりも小径の円錐状であり、鏡像は実際の内周面よりも小さく映し出される。従って、鏡像が小さくなる分だけ検査精度が低下する。また、ミラーを開口部に出し入れすることから、そのための駆動機構が必要であり、ミラーと検査対象物との接触の可能性も生じる。
The technique of
本発明は、簡素な構成で検査対象物の内周面の検査精度を向上可能な外観検査装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus capable of improving the inspection accuracy of the inner peripheral surface of an inspection object with a simple configuration.
本発明の外観検査装置は、検査対象物の開口部の開口方向に配置された撮像手段と、前記検査対象物と前記撮像手段との間において、前記撮像手段から見て前記開口部の外周側に配置され、前記開口部の内周面の鏡像を映し出す鏡部と、前記撮像手段により撮像された前記鏡像の画像に基づいて前記検査対象物の欠陥の有無を判別する判別手段と、を備える。 An appearance inspection apparatus according to the present invention includes an imaging unit disposed in an opening direction of an opening of an inspection object, and an outer peripheral side of the opening as viewed from the imaging unit between the inspection object and the imaging unit. And a discriminating unit that projects a mirror image of the inner peripheral surface of the opening, and a discriminating unit that discriminates whether there is a defect in the inspection object based on the image of the mirror image captured by the imaging unit. .
好適には、前記内周面は開口方向の中央側が縮径している。 Preferably, the inner peripheral surface has a reduced diameter on the center side in the opening direction.
好適には、前記鏡部は、前記撮像手段から見て前記開口部を囲むように配置され、前記内周面の鏡像を映し出す複数の平面鏡を備えている。 Preferably, the mirror unit includes a plurality of plane mirrors that are arranged so as to surround the opening as viewed from the imaging unit and project a mirror image of the inner peripheral surface.
好適には、前記検査対象物と前記撮像手段との間において、前記検査対象物側へ光を照射する第1の照明手段と、前記第1の照明手段と前記検査対象物との間において、前記第1の照明手段側へ光を照射する第2の照明手段と、前記第1の照明手段と前記第2の照明手段との間に設けられ、前記第1の照明手段からの光を前記検査対象物側へ拡散しつつ透過させ、前記第2の照明手段からの光を前記検査対象物側へ反射する拡散手段と、を更に備える。 Preferably, between the inspection object and the imaging means, between the first illumination means for irradiating light to the inspection object side, between the first illumination means and the inspection object, A second illuminating means for irradiating light toward the first illuminating means; and provided between the first illuminating means and the second illuminating means, and the light from the first illuminating means is Diffusion means for diffusing and transmitting to the inspection object side, and reflecting light from the second illumination means to the inspection object side.
好適には、前記第1の照明手段及び前記第2の照明手段は、前記撮像手段から見て前記開口部を囲む位置から光を照射するリング照明手段である。 Preferably, the first illumination unit and the second illumination unit are ring illumination units that irradiate light from a position surrounding the opening as viewed from the imaging unit.
好適には、前記判別手段は、前記鏡像の画像において、所定の輝度閾値よりも輝度の低い面積が、所定の面積閾値よりも大きいときに、前記検査対象物に欠陥が発生したと判別する。 Preferably, the determination unit determines that a defect has occurred in the inspection object when an area whose luminance is lower than a predetermined luminance threshold is larger than a predetermined area threshold in the mirror image.
好適には、前記撮像手段から見て前記検査対象物の背後に設けられ、前記検査対象物を、前記撮像手段による前記鏡像の撮像が可能な位置に対して、搬入及び搬出する搬送手段を更に備える。 Preferably, there is further provided conveying means provided behind the inspection object as viewed from the imaging means, and carrying the inspection object into and out of a position where the mirror image can be captured by the imaging means. Prepare.
本発明によれば、簡素な構成で検査対象物の内周面の検査精度を向上できる。 According to the present invention, it is possible to improve the inspection accuracy of the inner peripheral surface of the inspection object with a simple configuration.
図1は、本発明の実施形態の検査装置1の全体構成を示す概略図である。検査装置1は、検査対象としてのOリング100の内周面100bの外観を検査する装置として構成されている。なお、Oリング100は、流体等を密封するための断面が略円形(O形)の環状パッキンであり、例えばゴムにより形成されている。図1は、検査のためにOリング100が撮像位置Pに配置された状態を示している。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an
検査装置1は、Oリング100の鏡像を映し出す鏡部2と、Oリング100を照明する照明部3と、鏡部2に映し出されたOリング100の鏡像を撮像するカメラ4と、カメラ4の撮像した画像に基づくOリング100の欠陥の検出等の種々の処理を行う処理部5と、Oリング100を搬送する搬送部6とを備えている。
The
カメラ4は、例えばカメラ本体11と、カメラ本体11に取り付けられるCマウント型のレンズ12とを備え、撮像位置PのOリング100の開口部100aの開口方向(紙面上下方向)において、撮影方向(レンズ12の光軸方向)が開口方向と一致し、視野の中心(レンズ12の光軸LL)にOリング100の開口部100aの中心が位置するように配置されている。
The
カメラ本体11は、例えば受光した光に応じた電気信号を出力するCCD(撮像素子)13を備えている。レンズ12はCCD13上に光像を結像し、CCD13は結像された光像に応じた電気信号を出力する。CCD13からの電気信号はカメラ本体11に内蔵された不図示の画像処理部を介して画像データとして処理部5に出力される。なお、カメラ4は、例えば不図示の制御部を備え、制御部は処理部5からの指示に従って、CCD13の動作を制御する。
The
処理部5は、例えばパーソナルコンピュータにより構成され、本体部15、モニタ(表示手段)16、キーボード(入力手段)17を備えている。
The
本体部15は、例えば不図示のCPU、ROM、RAM等を含んで構成されており、CPUがROM等に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、本体部15には、カメラ4の動作を制御する不図示のカメラ制御部、カメラ4から出力された画像データを画像処理する不図示の画像処理部、カメラ4から出力された画像データ又は当該画像データを画像処理したデータに基づいてOリング100の欠陥の有無を判別する不図示の判別部、搬送部6の動作を制御する不図示の搬送制御部等の種々の手段が構築される。
The
モニタ16は、例えばCRTにより構成され、本体部15からの指示に従って画像を表示する。例えば、本体部15によりOリング100に欠陥が発生した場合に、欠陥の発生をユーザに報知するための画像を表示する。また、キーボード17は、ユーザの入力操作を受け付けて、入力操作に応じた電気信号を本体部15に出力する。例えば、欠陥の有無の判断基準の変更、カメラ4の露出量の補正等を行うための操作を受け付けて本体部15に出力する。
The
搬送部6は、例えば送り機構21と、送り機構21を駆動するためのモータ22と、モータ22の動作を制御するためのモータ駆動部23とを備えている。
The
送り機構21は、例えば、Oリング100が載置される搬送テーブル26を含んで構成されている。搬送テーブル26は、カメラ4から見て鏡部2及び照明部3の背後側に配置され、カメラ4の撮影方向に直交する方向に移動する。搬送テーブル26の移動は、例えば、搬送テーブル26を保持する不図示の可動アームにより、あるいは、搬送テーブル26下に複数配列され、回転可能な不図示のローラにより行われる。Oリング100は、搬送テーブル26の移動に伴って、カメラ4から見て鏡部2に鏡像が映し出される範囲に搬入されるとともに、当該範囲から搬出される。
The
なお、搬送テーブル26は例えば金属により形成され、搬送テーブル26のカメラ4側の面はOリング100よりも輝度が高くなるように形成されている。搬送テーブル26は搬送経路に沿って複数設けられてもよいし、一つでもよい。また、一の搬送テーブル26上に複数のOリング100が搬送方向に沿って複数配置されてもよいし、一の搬送テーブル26上に一のOリング100が配置されてもよい。
The transport table 26 is made of, for example, metal, and the surface of the transport table 26 on the
モータ22は例えばサーボモータあるいはステッピングモータにより構成され、モータ駆動部23からの指示に従って適宜な速度で適宜な回転量だけ不図示の出力軸を回転させ、搬送テーブル26を移動させる。モータ駆動部23は、処理部5からの指示に基づいてモータ22の動作を制御する。
The
図2は、鏡部2の外観を示す斜視図であり、図3(a)は鏡部2の上面図、図3(b)は図3(a)のIIIb−IIIb線矢視方向における断面図である。なお、図2及び図3では、Oリング100が載置される送り機構21を簡略化して図示している。
2 is a perspective view showing the appearance of the
鏡部2は、環状のミラー用基体31と、ミラー用基体31に複数配置されるミラーユニット32とを備えている。
The
ミラー用基体31は、例えば金属により形成され、カメラ4から見てOリング100が露出するように開口している。具体的には、ミラー用基体31の開口部の内径はOリング100の外径よりも大きく、カメラ4の視野よりも広い。また、Oリング100の撮影位置Pは、例えばカメラ4から見てミラー用基体31の開口部中央である。
The
ミラーユニット32は、例えば、カメラ4から見てOリング100を囲むように8個設けられている。各ミラーユニット32は、Oリング100の鏡像を映し出すミラー34と、ミラー34を保持するための保持ブロック35、保持板36及びねじ37とを備えている。
For example, eight
ミラー34は、例えば反射面が平面に形成された平面鏡により構成されている。ミラー34の平面形状は例えば矩形である。ミラー34は、撮像位置PのOリング100とカメラ4との間において、カメラ4から見てOリング100の外周を囲むように配置されている。図3(b)に示すように、ミラー34は少なくとも一部がカメラ4の視野内に位置し、反射面34aが光軸LLに対して傾斜するとともに反射面34aがカメラ4側に向くように配置されている。従って、カメラ4は、ミラー34に映し出されたOリング100の内周面100bの鏡像を撮像可能である。
The
なお、図1に示すように、反射面34aの傾斜角θ1は、Oリング100とカメラ4との相対位置、カメラ4の視野角、Oリング100の大きさ、内周面100bに対する要求される撮像角度等の種々の条件に応じて適宜に設定される。例えば、図1では、載置面に対して角度θ2で見た内周面100bの像が光軸LLに略平行な方向へ反射されるように反射面34aの傾斜角θ1を設定した場合を例示しており、例えばθ2=40度では、θ1=25度である。また、この場合、幅Wは例えば30mmである。
As shown in FIG. 1, the inclination angle θ1 of the reflecting
図2及び図3(a)に示すように、ミラー34は、Oリング100側が密になるように配列されている。ミラー34のカメラ4側は、ミラー34が外周側へ傾いている分だけミラー34間に隙間が生じている。なお、ミラー34の平面形状を、カメラ4側の端部よりもOリング100側の端部が幅広となる台形とし、カメラ4側のミラー34間の隙間がなくなるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
保持ブロック35は、図3(b)に示すように、例えば金属により形成され、全体として断面が略L字を横にした形状である。保持ブロック35は、ミラー用基体31に取り付けられる取付部35aと、ミラー34を保持する保持部35bとを備えている。取付部35aがL字の一辺を、保持部35bがL字の他の一辺を構成している。
As shown in FIG. 3B, the holding
取付部35aは、例えば略直方体状に形成されており、ミラー用基体31上に載置され、取付部35aに設けられた不図示の貫通孔に挿入されたねじ38等の締結手段がミラー用基体31に設けられた不図示のねじ穴に螺合されることにより、ミラー用基体31に対して固定されている。
The
保持部35bは、断面が略台形状に形成されており、ミラー34が配置される傾斜面35cを有している。傾斜面35cの幅(図3(b)の紙面奥手方向)はミラー34の幅と同等の大きさであり、傾斜面35cの高さ方向の長さ(図3(b)の紙面上下方向)はミラー34の高さ方向の長さよりも若干短い。
The holding
保持板36及びねじ37は、保持ブロック35のカメラ4側及びOリング100側の光端面に設けられている。保持板36は、平板状の平板部36aと、突条部を形成するように湾曲する湾曲部36bとを備えている。
The holding
平板部36aは、保持ブロック35のカメラ4側又はOリング100側の端面に沿って配置されている。平板部36aに設けられた不図示の貫通孔にねじ37が挿通され、ねじ37が保持ブロック35に設けられた不図示のねじ穴に螺合されることにより保持板36は保持ブロック35に対して固定される。
The
湾曲部36bは、ミラー34の外方に凸となっている。具体的には、保持ブロック35のカメラ4側の保持板36は、湾曲部36bがカメラ4側に凸となるように、保持ブロック35のOリング100側の保持板36は、湾曲部36bがOリング100側に凸となるように配置されている。
The
湾曲部36bの凹となっている部分には、保持ブロック35の傾斜面35cから突出したミラー34の端部が挿入されている。湾曲部36bは、ミラー34の端部に当接して上下方向においてミラー34を支持している。また、湾曲部36bは、湾曲部36bを平板状に伸ばす方向に歪が与えられた状態でミラー34の端部が挿入されており、弾性力により光軸LLに直交する方向(図3(b)の紙面左右方向)においてもミラー34を支持している。
The end of the
なお、図3(b)に示すように、ミラー用基体31は、カメラ4や搬送部6に対して固定的に設けられた支持台55に対してねじ等の締結手段により固定されている。支持台55は、例えば複数のコラム55a、ビーム55bを組み合わせて構成されている。各コラム55aとビーム55bとは、例えば溶接又は締結手段により互いに固定されており、締結手段による締結位置の変更等により、ミラー用基体31のカメラ4や搬送部6に対する相対位置を調整可能に構成されている。なお、支持台55は例えば金属により構成されている。
As shown in FIG. 3B, the
図1及び図3(b)に示すように、照明部3は、照明用基体41と、Oリング100を照明するための第1リング照明42、第2リング照明43と、これら照明部42、43からの光を拡散等するための拡散板44とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3B, the
照明用基体41は、例えば金属により形成され、カメラ4から見てOリング100が露出するようにミラー用基体31と略同等の大きさの環状部材として構成されている。ミラー用基体31と照明用基体41とは例えば不図示の締結手段により互いに固定されている。なお、ミラー用基体31と照明用基体41とを一体的に形成してもよい。
The
第1リング照明42は、図1に示すように、例えば、基板46に点光源47が環状に配列されることにより構成されている。基板46は環状に形成されており、開口部の大きさはミラー34のOリング100側の端部により構成される開口部の大きさと略同等である。基板46は照明用基体41のカメラ4側に例えば締結手段により固定されている。点光源47は、例えば白色LEDにより構成され、基板46のOリング100側に配列されている。
As shown in FIG. 1, the
第2リング照明43は、第1リング照明42と同様の構成であり、基板48及び点光源49を備えている。ただし、基板48は照明用基体41のOリング100側に配置され、点光源49は、基板48のカメラ4側に配列されている。換言すれば、第1リング照明43及び第2リング照明43は、所定の間隔で互いに対向するように配置されている。なお、点光源47、49の動作は、光源駆動部51を介して処理部5により制御される。
The
図4は、拡散板44を示す拡大図である。拡散板44は、例えば乳白色の樹脂により形成されている。拡散板44は、第1リング照明42の点光源47と、第2リング照明43の点光源49との間に配置されるとともに、光軸LLに対してθ5だけ傾斜するように配置されている。従って、拡散板44は、第1リング照明42からの光を拡散させつつOリング100へ透過させ、第2リング照明43からの光をOリング100の方向へ反射する。なお、拡散板44は、円錐体を輪切りにした形状でもよいし、平板状の拡散板をミラー34のようにOリング100を囲むように配列して構成してもよい。
FIG. 4 is an enlarged view showing the
図5は、検査装置1の処理部5が実行する検査処理の手順を示すフローチャートである。検査装置1に電源が投入され、所定の検査開始を指示する操作がキーボード17に対してなされると、処理部5は初期動作を行う(ステップS1)。例えば、処理部5は、光源駆動部51を介して第1リング照明42、第2リング照明43を点灯する。また、不図示の検出センサ等により送り機構21の位置検出を行う。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the inspection process executed by the
ステップS2では、処理部5は搬送部6を駆動する。すなわち、モータ駆動部23に指示信号を出力してモータ22を回転させ、送り機構21によりOリング100を搬送する。なお、例えば不図示のOリング製造装置から送り機構21へ複数のOリング100が順次供給されることにより、送り機構21には複数のOリング100が一定間隔で搬送テーブル26の移動方向に沿って複数配列されている。
In step S <b> 2, the
Oリング100が撮像位置Pに到達すると、処理部5は搬送部6を停止させる(ステップS3)。具体的には、例えば処理部5はカメラ4から時々刻々出力される画像データに基づいてOリング100が鏡部2及び照明部3の開口部の略中央に位置したか否か判定し、略中央に位置したと判定した場合に搬送部6を停止させる。あるいは、初期位置から予め定められた量だけモータ22を回転させたときに搬送部6を停止させる。
When the O-
ステップS4では、カメラ4により鏡部2に映し出された撮像位置PのOリング100の鏡像を撮像する。なお、上述のようにカメラ4によりOリング100の位置検出を行い、検出結果に基づいて搬送部6を制御する場合、位置検出の場合の画質のレベルを当該ステップS4における画質のレベルよりも低くし、カメラ4や処理部5の負担を軽減してもよい。
In step S <b> 4, a mirror image of the O-
ステップS5では、処理部5は、ステップS4で得られた画像データに基づいてOリング100の欠陥の有無を判定する。欠陥が無いと判定した場合はステップS2に戻る。欠陥があると判定した場合は、所定の欠陥発生時処理を実行し(ステップS6)、ステップS2に戻る。
In step S5, the
欠陥発生時処理では、例えば、欠陥が発生したと判定されたOリング100を他のOリング100と分別して回収するために、欠陥が発生したOリング100を特定するための情報が処理部5のRAM等に記録される。Oリング100を特定する情報は、例えば欠陥が発生したOリング100が撮像位置Pにある時のモータ22の回転位置等である。その後、欠陥が発生したOリング100が搬送部6により所定位置まで搬送されると、搬送部6の搬送先に設けられた不良品回収装置により欠陥のあるOリング100は回収される。
In the processing at the time of defect occurrence, for example, information for identifying the O-
なお、ステップS3で搬送部6を停止させずに、搬送中のOリング100を撮像した画像に基づいて欠陥の有無を判別してもよい。
Note that the presence or absence of a defect may be determined based on an image obtained by capturing the O-
図6(a)はステップS4でカメラ4により撮像した画像を示す図であり、図6(b)は図6(a)の一部拡大図であり、図6(c)及び図6(d)は第1リング照明42又は第2リング照明43のみにより照明して撮像した場合の画像を、図6(b)と同一の範囲で示す図である。
6A is a diagram showing an image captured by the
図6(a)に示すように、画像G1の中央には、Oリング100からの反射光を撮像した画像、すなわち、Oリング100を直接的に撮像した直接画像G2が含まれている。また、その周囲には、ミラー34に映し出されたOリング100の鏡像を撮像した鏡像画像G3が含まれている。鏡像画像G3は、8枚のミラー34に対応する8個の部分鏡像画像G3aからなる。搬送テーブル26のカメラ4側の表面は反射率が比較的高く設定されていることから、部分鏡像画像G3aは、搬送テーブル26の表面の画像G5よりも輝度が低くなっている。
As shown in FIG. 6A, the center of the image G1 includes an image obtained by imaging reflected light from the O-
処理部5は、画像G1に対して種々の画像処理を実行して欠陥の有無を判定する。例えば、まず、エッジ処理により各部分鏡像画像G3aの輪郭を特定する。そして、各部分鏡像画像G3a内の輝度を特定し、輝度が所定の輝度閾値よりも低くなる画素数が所定の画素数閾値を超えたときに欠陥が発生したと判定する。図6(b)では、領域A5に凹状の欠陥が生じ、領域A5に陰影が生じている場合を例示している。なお、輝度が輝度閾値よりも低くなる画素数が画素数閾値を超えたか否かの判定は、輝度が輝度閾値よりも低くなる面積が、所定の面積閾値よりも大きくなるか否かの判定の一例である。
The
なお、直接画像G2及び鏡像画像G3の双方に基づいて欠陥の有無を判定してもよい。例えば、直接画像G2に基づいて従来と同様に欠陥の有無を判定するとともに、上述のように鏡像画像G3に基づいて欠陥の有無を判定し、いずれにおいても欠陥が無いと判定された場合に、最終的に欠陥がないと判定するようにしてもよい。 The presence or absence of a defect may be determined based on both the direct image G2 and the mirror image G3. For example, when the presence / absence of a defect is determined based on the direct image G2 as in the conventional case, and the presence / absence of a defect is determined based on the mirror image G3 as described above. You may make it finally determine that there is no defect.
Oリング100を直接的に撮像した画像も用いて欠陥の有無を判定する場合、Oリング100を直接的に撮像した画像及び鏡像の画像は、一の画像として取得してもよいし、それぞれ別の画像として取得してもよい。それぞれ別の画像として取得する場合には、Oリングを直接的に撮像する場合と鏡像を撮像する場合とで照明方法を切り換えて、それぞれの撮像に好適な照明条件としてもよい。
When determining the presence / absence of a defect using an image obtained by directly capturing the O-
図6(c)に示すように、第1リング照明42のみによってOリング100を照明した場合、図6(b)に比較して、全体的に暗くなるとともに、拡散光であるために欠陥が生じた領域A5′の陰影が小さい。
As shown in FIG. 6C, when the O-
図6(d)に示すように、第2リング照明43のみによってOリング100を照明した場合、図6(b)に比較して、全体的に暗くなる。また、図6(c)に比較して、全体的に暗い。ただし、Oリング100のカメラ4側の部分(図6(d)の紙面上方側)の領域A7については、図6(c)よりも広い範囲について明るくなっている。また、拡散板44により反射した光は、拡散板44を透過した光に比較して直接光に近いため、図6(c)に比較して領域A5″の陰影が大きい。
As shown in FIG. 6D, when the O-
第1リング照明42によって照明できなかったOリング100のカメラ4側の部分が、第2リング照明43により照明される様子を図4に示す。図4の矢印y1で示すように第1照明リング42から光軸LLに平行な方向へ照射された光は、矢印y2で示すように拡散板44から拡散しつつOリング100へ照射される。矢印y3で示す拡散光の中心と拡散板44との角度はθ5である。一方、矢印y4で示すように第2リング照明43から光軸LLに平行な方向へ照射された光は、矢印y5で示すように拡散板44により反射されてOリング100へ照射される。矢印y5と拡散板44との角度はθ6である。一般にθ6>θ5であることから、第1照明リング42では十分に照明できないOリング100のカメラ4側(紙面上方)の部分を第2リング照明43により照明できる。
FIG. 4 shows a state in which the portion on the
以上の実施形態によれば、Oリング100の外周側に配置されたミラー34により内周面100bの鏡像を映し出し、鏡像を撮像した画像に基づいて欠陥の有無を判別することから、開口部にミラーを出し入れすることなく内周面100bの画像を十分に得ることができ、簡素な構成で検査対象物の内周面の検査精度を向上可能である。
According to the above embodiment, the
特に、検査対象物がOリングのように内周面の中央側が縮径しているものである場合には、開口方向に配置したカメラから内周面の広い範囲の画像を得ることが困難であることから、本実施形態の検査装置1は有効である。
In particular, when the object to be inspected is an O-ring having a reduced diameter on the center side of the inner peripheral surface, it is difficult to obtain an image of a wide range of the inner peripheral surface from a camera arranged in the opening direction. Therefore, the
鏡部2は、平面鏡としてのミラー34がOリング100を囲むように複数配置されて構成されていることから、汎用性の高いミラー、すなわち、安価なミラーにより、内周面100bの全周検査を実現できる。
Since the
第1リング照明42と、第2リング照明43とを対向させ、第1リング照明42からの光をOリング100側へ拡散しつつ透過させ、第2リング照明43からの光をOリング100側へ反射する拡散板44を設けていることから、全体としてコンパクトな照明部3により、Oリング100の内周面100bを均等に且つ広い範囲に亘って照明できる。
The
鏡部2はカメラ4とOリング100との間に配置されるため、カメラ4から見てOリング100の背後側に設けられる送り機構21の設計の自由度が高い。つまり、鏡部2が送り機構21の設計の自由度に及ぼす影響が少ない。
Since the
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
例えば、検査対象物は開口部を有するものであればよく、Oリングに限定されない。開口部の径が開口方向に亘って一定のシール部材であってもよいし、軸受部材のように、他の部材が挿入される貫通孔を有する製品であってもよい。 For example, the inspection object only needs to have an opening, and is not limited to an O-ring. The opening member may be a seal member having a constant diameter in the opening direction, or may be a product having a through hole into which another member is inserted, such as a bearing member.
鏡部は、検査対象物の開口部の外周側に配置されて当該開口部の内周面の鏡像を撮像手段へ映し出せるものであればよく、複数の平面鏡を開口部と同心状に配置して構成されるものに限定されない。例えば、一枚の平面鏡を配置して内周部の特定の部分についてのみ検査するようにしてもよいし、開口部を囲む環状の鏡を配置してもよい。 The mirror part is not limited as long as it is arranged on the outer peripheral side of the opening of the inspection object and can project a mirror image of the inner peripheral surface of the opening to the imaging means, and a plurality of plane mirrors are arranged concentrically with the opening. It is not limited to what is comprised. For example, a single plane mirror may be arranged to inspect only a specific part of the inner periphery, or an annular mirror surrounding the opening may be arranged.
処理部により判定される欠陥は、検査対象物の外観に係わるものであればよく、内周面の凹凸(輪郭)に限定されない。例えば内周面の変色を検出してもよい。 The defect determined by the processing unit is not limited to the unevenness (contour) on the inner peripheral surface as long as it relates to the appearance of the inspection object. For example, discoloration of the inner peripheral surface may be detected.
リング照明は検査対象物の開口部を囲む位置から光を照射できるものであればよく、点光源を環状に配置するものに限定されず、例えば開口部を囲む位置から光ファイバにより光が出射されてもよい。 The ring illumination only needs to be able to irradiate light from the position surrounding the opening of the inspection object, and is not limited to the one in which the point light source is arranged in an annular shape. For example, light is emitted from the position surrounding the opening by an optical fiber. May be.
100…Oリング(検査対象物)、100a…内周面、4…カメラ(撮像手段)、2…鏡部、5…処理部(判別手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記検査対象物と前記撮像手段との間において、前記撮像手段から見て前記開口部の外周側に配置され、前記開口部の内周面(100b)の鏡像を映し出す鏡部(2)と、
前記撮像手段により撮像された前記鏡像の画像(G3)に基づいて前記検査対象物の欠陥の有無を判別する判別手段(5)と、
を備えた外観検査装置(1)。 Imaging means (4) arranged in the opening direction of the opening (100a) of the inspection object (100);
A mirror unit (2) disposed between the inspection object and the imaging unit on the outer peripheral side of the opening as viewed from the imaging unit and displaying a mirror image of the inner peripheral surface (100b) of the opening;
Discriminating means (5) for discriminating the presence or absence of defects of the inspection object based on the mirror image (G3) imaged by the imaging means;
Appearance inspection apparatus (1) provided with.
請求項1に記載の外観検査装置。 The appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the inner peripheral surface has a reduced diameter on the center side in the opening direction.
請求項1又は2に記載の外観検査装置。 3. The appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the mirror unit includes a plurality of plane mirrors (34) arranged so as to surround the opening as viewed from the imaging unit and projecting a mirror image of the inner peripheral surface. .
前記第1の照明手段と前記検査対象物との間において、前記第1の照明手段側へ光を照射する第2の照明手段(43)と、
前記第1の照明手段と前記第2の照明手段との間に設けられ、前記第1の照明手段からの光を前記検査対象物側へ拡散しつつ透過させ、前記第2の照明手段からの光を前記検査対象物側へ反射する拡散手段(44)と、
を更に備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の外観検査装置。 A first illumination means (42) for irradiating light to the inspection object side between the inspection object and the imaging means;
A second illuminating means (43) for irradiating light to the first illuminating means side between the first illuminating means and the inspection object;
Provided between the first illuminating means and the second illuminating means, allowing the light from the first illuminating means to transmit while diffusing to the inspection object side, and from the second illuminating means. Diffusing means (44) for reflecting light to the inspection object side;
The visual inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
請求項4に記載の外観検査装置。 The visual inspection apparatus according to claim 4, wherein the first illuminating unit and the second illuminating unit are ring illuminating units that irradiate light from a position surrounding the opening as viewed from the imaging unit.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の外観検査装置。 The determination unit determines that a defect has occurred in the inspection object when an area whose luminance is lower than a predetermined luminance threshold is larger than a predetermined area threshold in the mirror image. The visual inspection apparatus according to any one of the above.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の外観検査装置。
Further provided is a conveying means (26) provided behind the inspection object as viewed from the imaging means and for carrying the inspection object into and out of a position where the mirror image can be taken by the imaging means. The appearance inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6.
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