JP2007003221A - Inspection method of carved letter and inspection device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する刻印文字の検査方法及び検査装置に関する。 The present invention relates to a stamped character inspection method and an inspection apparatus for inspecting that a predetermined character is accurately stamped on an inspection object.
自動車のボディのフレームには、例えばエンジンルームのフロントワイパーの下方やドライバーシードの下方等の位置に、車体番号が刻印されている。自動車の組立工場では、図8に示すように、先端部100に打刻機101が装着された多関節ロボット102が設置されている。打刻機101及び多関節ロボット102は、作業者の側に備えられた図示しない制御装置により遠隔操作で制御され、この制御装置に設定された車体番号に基づいて、フレーム103に車体番号を刻印するようになっている。
The body number is stamped on the frame of the body of the automobile, for example, at a position below the front wiper in the engine room or below the driver seed. In an automobile assembly factory, as shown in FIG. 8, an articulated
そして、フレーム103に車体番号が刻印されると、作業者により、制御装置に設定された車体番号の文字が正確に刻印されていることを確認するための検査が行われる。この検査は、従来より、例えば図9に示すように、打刻機101でフレーム103に車体番号を刻印する際に、打刻機101とフレーム103との間にロール状の紙テープ104を挟み、打刻時にこの紙テープ104にも車体番号を刻印し、この紙テープ104に刻印された車体番号の文字を確認する方法で行われていた。そして、一本のロール状の紙テープ104に、複数のフレーム103の車体番号の文字が刻印されるようになっており、この紙テープ104を保存することにより、製造した複数のフレーム103の車体番号の管理が行われていた。
When the vehicle body number is engraved on the
しかしながら、このような紙テープ式による検査方法では、紙テープ104を巻き取る専用の装置や、紙テープ104に刻印された車体番号の文字を検査する専用の装置が必要であり、しかも、これらの装置は高価であり、その維持管理にコストがかかるという問題があった。また、紙テープ104の交換作業等が必要であり、作業効率が低下するという問題もあった。
However, such a paper tape type inspection method requires a dedicated device for winding up the
そこで、最近では、この紙テープ式による刻印文字の検査方法に代わり、光学式による刻印文字の検査方法が取り入れられるようになってきている。図10は、光学式による刻印文字の検査方法の概略を示すものである。この光学式による刻印文字の検査方法では、まず、照明として例えば蛍光灯105から出射する光を、フレーム103に刻印された車体番号の文字付近に照射して反射させ、この反射光をレンズ106で集光する。そして、この集光した光を、複数の受光素子を平面状に配列したエリアセンサ107の各受光素子で受光し、各受光素子毎に受光した光の強度を測定する。
Therefore, recently, in place of the paper tape type inspected character inspection method, an optical type inspected character inspection method has been introduced. FIG. 10 shows an outline of a method for inspecting stamped characters by an optical method. In this method of inspecting a stamped character by an optical method, first, as light, for example, light emitted from a
次に、図示しない検査手段において、測定した光の強度に基づいて、2値化処理を行い、車体番号の文字を認識するための文字画像を生成し、文字画像データとして保存する。そして、この文字画像データに基づいて、文字認識処理を行い、刻印された車体番号の文字を検出する。次に、この検出された車体番号の文字と、制御装置に設定された車体番号の文字とを比較し、一致していることを確認する検査を行う。これら文字画像データ及び検査結果は、図示しないモニタ上に表示される。このようにして、所定の文字として制御装置に設定された文字がフレーム103に正確に刻印されていることを確認する検査が行われる。
しかしながら、この光学式による刻印文字の検査方法では、蛍光灯105からフレーム103に照射する光の光量の多少により、フレーム103からの反射光が強すぎたり弱すぎたりして、文字の刻印部分と非刻印部分との区分が正確に行えず、車体番号の文字の認識が正確にできない場合があった。また、フレーム103の組み立て工程中には、フレーム103の表面に油膜や水が付着する場合もあり、このような油膜や水により、フレーム103からの反射光の強度に変動が生じ、車体番号の文字の認識精度が下がる場合もあった。更に、フレーム103の形状によっては、刻印文字付近に凹凸面があるものもあり、この凹凸面の反射光の強度の変動により、車体番号の文字の認識精度が下がる場合もあった。このように、従来の光学式による刻印文字の検査方法では、検査対象物に刻印された文字を認識する精度が低いという欠点があった。
However, in this method for inspecting a stamped character by an optical method, the reflected light from the
そこで、本出願人は、刻印文字に反射された光の偏光状態が変化することに着目し、特許文献1のものを先に出願した。この出願は、刻印文字に直線偏光を照射し、その偏光状態が刻印文字で変化して無偏光状態となることに着目してなされたもので、刻印文字で変化した無偏光状態の光を検出することにより当該刻印文字を検出するものである。
Therefore, the applicant of the present application first applied for the one of
ところが、実際の検査装置で刻印文字を検出した結果、入射面と直交する成分であるS偏光と、入射面内の成分であるP偏光が刻印で反射する際の光反射の事情により、刻印文字の検出が不確実となることが判明した。つまり、直線偏光が刻印文字で反射する際に、S偏光となる関係で直線偏光が反射したときは正反射となり、S偏光の偏光状態が保持されることから、S偏光が反射する部位の検出が困難となる。また、P偏光となる関係で直線偏光が反射したときにブリュースター角であったときは、反射率が大きく低下することから、P偏光がブリュースター角で反射する部位の検出が困難となる。 However, as a result of detecting the stamped character with an actual inspection device, the stamped character is caused by the light reflection when the S-polarized light component that is orthogonal to the incident surface and the P-polarized light component in the incident surface are reflected by the stamped material. It has been found that the detection of is uncertain. In other words, when the linearly polarized light is reflected by the engraved letter, if the linearly polarized light is reflected because of the S-polarized light, it is specularly reflected and the polarization state of the S-polarized light is maintained. It becomes difficult. Further, when the linearly polarized light is reflected due to the P-polarized light and the Brewster angle is obtained, the reflectivity is greatly reduced, so that it is difficult to detect the portion where the P-polarized light is reflected at the Brewster angle.
具体的には、直線偏光の偏光方向が図11に示す方向Aであった場合に、刻印文字(図中では「O」文字)に対して直線偏光がS偏光となる部位(図中にBで示す)及びP偏光となる部位(図中にCで示す)における検出光量が大きく減衰してしまい、刻印文字の検出が困難となる。 Specifically, when the polarization direction of the linearly polarized light is the direction A shown in FIG. 11, the portion where the linearly polarized light becomes S-polarized with respect to the stamped character (“O” character in the figure) (B in the figure). ) And a portion (indicated by C in the figure) that becomes P-polarized light is greatly attenuated, making it difficult to detect a stamped character.
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、検査対象物に光を照射して反射して偏光状態が変化した光を検出することにより刻印文字を検査する場合に、刻印文字の部位にかかわらず確実に検出することができる刻印文字の検査方法及び検査装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and therefore, the object thereof is to inspect a stamped character by detecting light that has been irradiated with light and reflected to change the polarization state. Another object of the present invention is to provide an inspection method and an inspection device for a stamped character that can be reliably detected regardless of the portion of the stamped character.
請求項1記載の刻印文字の検査方法は、検査対象物に刻印された文字に光の進行と共に方位角度が回転する円偏光または楕円偏光を照射して反射させ、この反射光のうち、前記文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光を遮断し、前記文字の刻印部分で反射することにより、照射した円偏光または楕円偏光の偏光状態から変化した部分偏光状態の光の大部分を透過させ、この透過光の強度を測定し、この測定された透過光の強度に基づいて、刻印された前記文字を認識し、この認識された前記文字と所定の文字との比較により、この所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査することを特徴とする。
The inspected character inspection method according to
請求項2記載の刻印文字の検査装置は、検査対象物に刻印された文字に光の進行と共に方位角度が回転する円偏光または楕円偏光を照射して反射させる投光手段と、前記検査対象物で反射した反射光のうち、前記文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光を遮断し、前記文字の刻印部分で乱反射することにより、照射した円偏光または楕円偏光の偏光状態から変化した部分偏光状態の光の大部分を透過させ、この透過光の強度を測定する測定手段と、この測定手段で測定された前記透過光の強度に基づいて、刻印された前記文字を認識し、この認識された前記文字と所定の文字との比較により、この所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する検査手段とを具備することを特徴とする。
3. The inspected character inspection apparatus according to
請求項3記載の刻印文字の検査装置は、投光手段は、直線偏光を出射するコヒーレンス光源と、このコヒーレンス光源からの出射光をほぼ平行光とするコリメートレンズと、このコリメートレンズからの直線偏光を光の進行と共に方位角度が回転する円偏光または楕円偏光に変換する位相差板とで構成され、測定手段は、検査対象物からの反射光のうち、文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光を直線偏光に変換する位相差板と、この位相差板により変換された直線偏光を遮断する偏光板と、この偏光板を透過する光を集光するレンズと、このレンズを透過する光の強度を測定する受光部とで構成されていることを特徴とする。 The inspected character inspection apparatus according to claim 3, wherein the light projecting means includes a coherence light source that emits linearly polarized light, a collimator lens that makes light emitted from the coherence light source substantially parallel light, and linearly polarized light from the collimator lens. And a phase difference plate that converts circularly polarized light or elliptically polarized light whose azimuth angle rotates with the progress of light, and the measuring means regularly reflects the non-engraved part of the letter of the reflected light from the inspection object. A phase difference plate that converts circularly or elliptically polarized light whose polarization state is maintained by the linearly polarized light, a polarizing plate that blocks the linearly polarized light converted by the phase difference plate, and light that passes through the polarizing plate is collected. And a light receiving unit for measuring the intensity of light transmitted through the lens.
請求項4記載の刻印文字の検査方法は、検査対象物に刻印された文字に光の進行と共に方位角度が回転する円偏光または楕円偏光を照射して反射させ、この反射光のうち、前記文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光のうち第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光の強度比は1となり、前記文字の刻印部分で反射することにより、照射した円偏光または楕円偏光の偏光状態から変化した部分偏光状態の光のうち第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光の強度比は1と異なるように、前記反射光を第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光に分離し、この分離された夫々の偏光成分の直線偏光の強度を測定し、この測定された夫々の偏光成分の直線偏光の強度に基づいて、刻印された前記文字を認識し、この認識された前記文字と所定の文字との比較により、この所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査することを特徴とする。 The inspected character inspection method according to claim 4, wherein the character imprinted on the inspection object is reflected by irradiating the circularly polarized light or the elliptically polarized light whose azimuth angle rotates with the progress of light, and the character out of the reflected light. The intensity ratio of linearly polarized light between the first polarized light component and the second polarized light component of circularly polarized light or elliptically polarized light whose polarization state is maintained by regular reflection at the non-marked portion of 1 is 1, and at the stamped portion of the character By reflecting, the intensity ratio of the linearly polarized light of the first polarization component and the second polarization component of the light in the partial polarization state changed from the irradiation state of the circularly polarized light or the elliptically polarized light is different from 1. The reflected light is separated into linearly polarized light of the first polarized light component and the second polarized light component, the intensity of the linearly polarized light of each of the separated polarized light components is measured, and the linearly polarized light of each of the measured polarized light components is measured. Before stamped, based on strength Recognizes characters, by comparison with the recognized the character and a predetermined character, the predetermined character is characterized by inspecting that is stamped exactly the inspection target.
請求項5記載の刻印文字の検査装置は、検査対象物に刻印された文字に光の進行と共に方位角度が回転する円偏光または楕円偏光を照射して反射させる投光手段と、前記検査対象物で反射した反射光のうち、前記文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光のうち第1の偏光成分と第2の偏光成分の光の強度比は1となり、前記文字の刻印部分で反射することにより、照射した円偏光または楕円偏光の偏光状態から変化した部分偏光状態の光のうち第1の偏光成分と第2の偏光成分の光の強度比は1と異なるように、前記反射光を第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光に分離し、この分離された夫々の偏光成分の直線偏光の強度を測定する測定手段と、この測定手段で測定された夫々の偏光成分の直線偏光の強度に基づいて、刻印された前記文字を認識し、この認識された前記文字と所定の文字との比較により、この所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する検査手段とを具備することを特徴とする。
The inspected character inspection apparatus according to
請求項6記載の刻印文字の検査装置は、投光手段は、直線偏光を出射するコヒーレンス光源と、このコヒーレンス光源からの出射光をほぼ平行光とするコリメートレンズと、このコリメートレンズからの直線偏光を光の進行と共に方位角度が回転する円偏光または楕円偏光に変換する位相差板とで構成され、測定手段は、検査対象物からの反射光を集光するレンズと、このレンズの透過光をP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光に分離するビームスプリッターと、このビームスプリッターを透過するP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度を測定する受光部とで構成され、前記測定手段は、前記反射光を集光するレンズの透過光のうち、文字の非刻印部分で正反射する光のP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度比は1となり、前記文字の刻印部分で乱反射する光のP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度比は1と異なるように、ビームスプリッターのP偏光成分及びS偏光成分の偏光方位角が調節されていることを特徴とする。
The inspected character inspection apparatus according to
請求項7記載の刻印文字の検査装置は、投光手段及び測定手段は、測定位置制御手段に装着されることにより、所定速度で所定方向に移動しながら刻印文字からの反射光を測定するように構成されていることを特徴とする。 The inspected character inspection apparatus according to claim 7, wherein the light projecting means and the measuring means are mounted on the measurement position control means so as to measure the reflected light from the stamped character while moving in a predetermined direction at a predetermined speed. It is comprised by these.
請求項8記載の刻印文字の検査装置は、検査手段は、認識された文字を保存するためのデータ保存手段を具備していることを特徴とする。
The inspected character inspection apparatus according to
請求項1または2記載の発明によれば、検査対象物からの反射光のうち、文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態の保持された光を遮断し、文字の刻印部分で反射することにより部分偏光状態となった光の大部分を透過させた光の強度を測定することにより、検査対象物の文字の刻印部分と非刻印部分とを正確に区分することができるので、刻印された文字が正確に認識でき、所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する精度を上げることができる。しかも、検査対象物の刻印部分で反射される光の偏光状態が方位角度の影響を受けることがないので、検査対象物に刻印された文字を正確に検出でき、検査精度を高い状態に維持することができる。 According to the first or second aspect of the invention, the reflected light from the object to be inspected is regularly reflected at the non-marked portion of the character, thereby blocking the light whose polarization state is maintained and reflected at the stamped portion of the character. By measuring the intensity of the light transmitted through most of the partially polarized light, it is possible to accurately distinguish between the stamped portion and the non-printed portion of the character of the inspection object. Therefore, the accuracy of inspecting that the predetermined character is accurately stamped on the inspection object can be improved. Moreover, since the polarization state of the light reflected by the marking portion of the inspection object is not affected by the azimuth angle, it is possible to accurately detect the characters stamped on the inspection object and maintain a high inspection accuracy. be able to.
請求項3記載の発明によれば、偏光板を透過した光の強度を測定することにより、検査対象物の文字の刻印部分と非刻印部分とを正確に区分することができる。これにより、検査装置の構成が簡単になり、部品点数が少なくて済むので、刻印文字の検査装置の製造コストを下げることができる。 According to the third aspect of the present invention, by measuring the intensity of the light transmitted through the polarizing plate, it is possible to accurately distinguish the stamped portion and the non-marked portion of the character of the inspection object. This simplifies the configuration of the inspection device and reduces the number of parts, thereby reducing the manufacturing cost of the inspection device for engraved characters.
請求項4または5記載の発明によれば、検査対象物からの反射光のうち、文字の非刻印部分で正反射する光、及び文字の刻印部分で反射する光の夫々の第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光の強度比が変わるように、前記反射光を第1の偏光成分と第2の偏光成分の光に分離したので、これら第1の偏光成分及び第2の偏光成分の直線偏光の強度を測定することにより、検査対象物の文字の刻印部分と非刻印部分とを正確に区分することができる。 According to the fourth or fifth aspect of the invention, the first polarization component of each of the light reflected from the inspection object that is regularly reflected by the non-marked portion of the character and the light that is reflected by the stamped portion of the character. Since the reflected light is separated into the light of the first polarization component and the second polarization component so that the intensity ratio of the linearly polarized light of the second polarization component changes, the first polarization component and the second polarization component are separated. By measuring the intensity of the linearly polarized light of the component, it is possible to accurately distinguish the stamped portion and the non-marked portion of the character of the inspection object.
請求項6記載の発明によれば、ビームスプリッターで分離されたP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度比を求めることにより、検査対象物の文字の刻印部分と非刻印部分とを正確に区分することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, by obtaining the intensity ratio of the linearly polarized light of the P-polarized component and the S-polarized component separated by the beam splitter, the character marking portion and the non-marking portion of the inspection object can be accurately determined. Can be classified.
請求項7記載の発明によれば、例えば投光手段及び測定手段を1つのセンサヘッド内に収容し、このセンサヘッドを測定位置制御手段で移動させながら、検査対象物からの反射光を測定することにより、投光手段及び測定手段を検査対象物に接近させて、検査対象物に刻印された文字の検査をすることができ、これにより、刻印された文字の認識が正確になり、所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する精度を上げることができる。しかも、投光手段及び測定手段を検査対象物に接近させることにより、投光手段から出射する光の光量を大きくせずに済む。また、所定の文字の文字数に応じてセンサヘッド(投光手段及び測定手段)を移動させればよいので、効率よく刻印文字の検査をすることができる。 According to the seventh aspect of the invention, for example, the light projecting means and the measuring means are accommodated in one sensor head, and the reflected light from the inspection object is measured while moving the sensor head by the measurement position control means. Thus, the light projecting means and the measuring means can be brought close to the inspection object to inspect the characters imprinted on the inspection object, thereby making the recognition of the imprinted characters accurate, The accuracy of inspecting that the characters are accurately stamped on the inspection object can be increased. Moreover, it is not necessary to increase the amount of light emitted from the light projecting means by bringing the light projecting means and the measuring means closer to the inspection object. Further, since the sensor head (light projecting means and measuring means) may be moved according to the number of predetermined characters, it is possible to inspect the stamped characters efficiently.
請求項8記載の発明によれば、データ保存手段を設けるだけで、複数の検査対象物に刻印された文字の管理が容易になり、刻印された文字の管理をするための例えば特別な装置や管理場所を設けなくて済む。
According to the invention described in
(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例について、図1乃至5を参照して説明する。
まず、図2は、自動車のボディのフレーム1に車体番号を刻印する打刻機2、及びフレーム1に刻印された車体番号の文字を検査する刻印文字の検査装置3(後述)の設置の概略を示すものである。自動車工場において、フレーム1の組立現場には、先端部4の位置制御が可能な多関節ロボット5が設置されている。この先端部4には、打刻機2、後述する投光手段6、測定手段7及び精密ステージ台8aが装着されている。多関節ロボット5の設置場所の近傍には、多関節ロボット5の動作を制御する制御装置9と、検査装置3の一部である後述するパソコン19が設置されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, FIG. 2 shows an outline of installation of a stamping
打刻機2及び多関節ロボット5は、作業者の側に備えられた制御装置9(図1参照)により遠隔操作で制御され、制御装置9に入力されたプログラムに従って、所定の動作を行うようになっている。例えば、車体番号をフレーム1に刻印するためのプログラムを実行させた場合には、作業者がフレーム1に刻印する車体番号の文字を制御装置9に設定することにより、多関節ロボット5は、例えばエンジンルームのフロントワイパーが装着される部分の下方の位置に先端部4を移動させ、打刻機2は、フレーム1のこの位置に、設定された車体番号の文字の刻印を行う。
The stamping
次に、図1は、検査装置3の構成を示すものである。
センサヘッド10は、金属板で直方体形状に形成されている。センサヘッド10の1つの側壁面には、長方形状の開口部11が形成されており、この開口部11には、照射した光を透過できる色付きのガラス板12が装着されている。また、センサヘッド10内には、投光手段6及び測定手段7が装着されている。
Next, FIG. 1 shows a configuration of the inspection apparatus 3.
The
投光手段6は、コヒーレンス光源たる半導体レーザー13と、この半導体レーザー13の出射端の近傍に設置されたレンズ14と、位相差板(1/4波長板)6aとで構成されている。半導体レーザー13から出射するレーザー光は、偏光方位角が所定の方位角に揃った直線偏光であり、このレーザー光は、レンズ14でほぼ平行光にされた状態で位相差板6aに入射する。位相差板6aは、レンズ14を通過した直線偏光が入射する方位角度が高速軸と低速軸(高速軸に対して90度傾いている)との中間の45度となうように設置されている。これにより、直線偏光は、位相差板6aを通過する際に、光の進行と共に方位角度が回転する円偏光(図5参照)に変換され、その後に、図示しない光学手段により投光手段6とフレーム1との距離が所定の距離になったときに、フレーム1の所定の面積(刻印された文字周辺)に照射されるようになっている。
The
このフレーム1は、亜鉛メッキ処理されているため、フレーム1の表面は一様に滑らかな状態になっている。そのため、投光手段6からフレーム1にレーザー光が照射されて反射する光は、偏光状態が保持されて、偏光方位角が光の進行と共に方位角度が回転する円偏光となる。ところが、このフレーム1の文字が刻印された部分は、打刻時に極端な凹部ができ、さらに表面に細かな傷が生成されるため、この部分の形状及び表面は改質されている。そのため、投光手段6からこの文字の刻印された部分にレーザー光が照射されると、レーザー光は、表面に生成された凹形状及び細かな傷により、円偏光状態から変化し、且つ散乱しながら乱反射する。よって、この文字の刻印された部分から反射する光は、円偏光状態から変化した部分円偏光状態の光を含む偏光方位角が不規則な状態の光、即ち部分偏光状態の光となる。従って、投光手段6からフレーム1の刻印された文字周辺にレーザー光が照射された場合には、文字が刻印された部分(刻印部分)からは部分偏光状態の光が反射し、文字が刻印されていない部分(非刻印部分)からは円偏光が反射する。
Since the
測定手段7は、次のようにして構成されている。位相差板7aは、偏光板15の偏光方向が位相差板6aの高速軸と低速軸との中間の45°となるように配置されており、フレーム1で正反射した円偏光が位相差板15aを通過する際に直線偏光に変換され、その状態で偏光板15を通過する。偏光板15は位相差板から出てきた直線方向と90°ずれた角度にあるため、偏光板15を透過する光は、文字の刻印部分で乱反射する部分偏光状態の光のみとなり、文字の非刻印部分で正反射する円偏光は遮断される。尚、レーザー光の光量変動、フレーム1表面への油膜や水の付着、フレーム1の凹凸形状等が生じても、文字の非刻印部分で正反射する円偏光状態が変化しない範囲であれば、文字の非刻印部分で正反射する円偏光は遮断される。
The measuring means 7 is configured as follows. The
偏光板15の近傍には、偏光板15を透過した光を集光するためのレンズ16が設置されている。レンズ16の近傍には、ラインセンサ17が設置されており、レンズ16で集光した光が照射される。ラインセンサ17は、所定数の受光素子(図示せず)が直線状に一列に配置されて構成されており、各受光素子で受光した光は、その光の強度に応じた所定の電圧振幅を有するアナログ信号に変換されて、1受光素子毎に順次出力される。このアナログ信号は、センサヘッド10内に設置されたアンプ18に出力される。アンプ18では、このアナログ信号が、所定の電圧振幅に増幅されて、多関節ロボット5(図2参照)のアーム内を通る図示しない信号線を介して、検査手段たるパソコン19に出力される。これら位相差板7a、偏光板15、レンズ16、ラインセンサ17及びアンプ18で、測定手段7が構成されている。
In the vicinity of the
図3は、測定位置制御手段8の構成を示すものである。台座20は、鋼板により、凹型に形成されている。台座20の両端の凸部21及び22の夫々対向する側壁面21a及び22aの中央下部には、円形状の穴が開けられており、これらの穴を通るようにして、中央の凹部23の上面23a上方に、ネジシャフト24が装着されている。また、直方体形状に形成されたステージ25の底面には、図示しないボールを備えたネジ受けが装着されており、ネジシャフト24がこのネジ受けに係合するように取り付けられて、ステージ25がネジシャフト24の上部に装着されている。これらネジシャフト24とステージ25で、ボールネジ機構が構成されており、ネジシャフト24を回転させることにより、ステージ25が台座20の両端の凸部21或いは22方向に移動するようになっている。
FIG. 3 shows the configuration of the measurement position control means 8. The
また、台座20の一方側の端の凸部21には、ネジシャフト24を回転させるための図示しないステッピングモータ及び動力伝達手段が内蔵されており、後述するコントローラ26(図1参照)からの指令により、ネジシャフト24の回転が制御され、ステージ25の位置が制御されるようになっている。
Further, a
また、ステージ25には、L字形状の支持部材27が装着されており、支持部材27の上部には、センサヘッド10が装着されている。これら台座20、ネジシャフト24、ステージ25、支持部材27、図示しないステッピングモータ及び動力伝達手段により、精密ステージ台8aが構成されている。そして、これら投光手段6、測定手段7及び精密ステージ台8aは、図2に示すように、多関節ロボット5の先端部4に装着されている。
Further, an L-shaped
また、図1に示すように、パソコン19の側には、ステージ25の位置を制御するためのコントローラ26及びドライバ28が設置されており、パソコン19とコントローラ26とは、速度制御信号の通信をするように接続されており、コントローラ26で生成された駆動信号は、ドライバ28に出力されるようになっている。そして、ドライバ28から出力される駆動信号は、多関節ロボット5(図2参照)のアーム内を通る図示しない信号線を介して、台座20内に設けられたステッピングモータに接続されている。これら精密ステージ台8a、コントローラ26及びドライバ28で測定位置制御手段8が構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
尚、投光手段6、測定手段7及び精密ステージ台8aの動力源は図示しない制御電源回路で生成され、この生成された電源は、多関節ロボット5(図2参照)のアーム内を通る図示しない動力線を介して、投光手段6、測定手段7及び精密ステージ台8aに供給される。
The power sources of the
パソコン19には、刻印文字の検査用プログラムがインストールされており、後述する検査条件の設定や、検査結果の表示をするためのモニタ29が接続されている。また、パソコン19は、制御装置9と信号線で接続されており、双方向に通信が行われるようになっている。更に、パソコン19内に内蔵されている図示しないハードディスクは、データ保存手段として使用されるようになっている。そして、これら投光手段6、測定手段7、測定位置制御手段8、パソコン19で検査装置3が構成されている。
The
次に、検査装置3の作用について、図4をも参照して説明する。
図4は、パソコン19にインストールされた検査用プログラムのフローチャートを示すものである。検査用プログラムをスタートさせると、まず、ステップS1において、検査条件の設定が行われる。検査条件として、精密ステージ台8aのステージ25の移動速度、及び後述するライン走査測定時の測定間隔を設定するようになっている。設定を行わない場合は、デフォルト値が使用される。この検査条件の設定が完了すると、ステップS2に移行する。
Next, the operation of the inspection apparatus 3 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a flowchart of the inspection program installed in the
ステップS2では、制御装置9に対して、制御装置9に設定された車体番号の文字の例えばアスキーコード(以下、このアスキーコードを文字情報と称す)の要求が行われ、これに応答して制御装置9から送信される文字情報を受信して、パソコン19内に設けられた図示しないメモリへの記録が行われる。この通信が完了すると、ステップS3に移行する。
In step S2, a request for, for example, an ASCII code (hereinafter, this ASCII code is referred to as character information) of the character of the vehicle body number set in the
ステップS3では、制御装置9に対して、制御装置9に設定された文字のフレーム1への刻印の完了通知の要求が行われる。制御装置9からは、この要求に対して、既に刻印が完了している場合には、刻印完了を通知する信号が送信され、まだ刻印が完了していない場合には、完了した時点で刻印完了を通知する信号が送信される。そして、パソコン19では、制御装置9から刻印完了を通知する信号を受信すると、刻印文字の検査を開始してもよいと判断して、ステップS4に移行する。
In step S <b> 3, the
ステップS4では、制御装置9に対して、刻印文字の検査開始を通知する信号が送信される。制御装置9では、この検査開始を通知する信号を受信すると、先端部4に装着された投光手段6及び測定手段7が、刻印文字の最初の文字を測定するための位置に配置されるように、多関節ロボット5の駆動制御が行われる。そして、この配置が完了した時点で、制御装置9からは、配置完了を通知する信号が送信される。パソコン19では、制御装置9から配置完了を通知する信号を受信することにより、ライン走査測定が開始される。
In step S <b> 4, a signal for notifying the
ライン走査測定は、まず、ステップS1において設定されたステージ25の移動速度に基づいて、速度制御信号が生成され、この速度制御信号がコントローラ26に出力される。コントローラ26では、この速度制御信号に基づいて、駆動信号が生成され、この駆動信号は、ドライバ28を介して、精密ステージ台8aに出力される。精密ステージ台8aでは、ステージ25が、この速度制御信号に基づいた速度で移動する。
In the line scanning measurement, first, a speed control signal is generated based on the moving speed of the
そして、ラインセンサ17では、ステージ25が所定速度で移動する状態で、ステップS1において設定された測定間隔に基づいて、フレーム1からの反射光の測定が行われる。この測定により、ラインセンサ17の各受光素子に検出された光は、アナログ信号に変換される。このアナログ信号は、直線状に配置された全受光素子の一方の端から順番に所定の時間間隔で出力され、アンプ18で所定の電圧振幅に増幅され、パソコン19でA/D変換によりデジタル信号に変換され、パソコン19内の図示しないメモリに順次記録される。このようにして、ラインセンサ17の全受光素子で検出された光に対応した全デジタル信号が記録される。
The line sensor 17 measures the reflected light from the
このようにライン走査測定は、設定された移動速度でステージ25を移動させながら、設定された測定間隔でフレーム1からの反射光の測定をするようにして行われる。このライン走査測定は、全ての刻印文字部分の反射光測定が完了するまで行われる。そして、ライン走査測定が完了すると、ステップS5に移行する。
Thus, the line scanning measurement is performed by measuring the reflected light from the
ステップS5では、メモリに記録された全デジタル信号の2値化処理が行われる。この2値化処理は、例えば、デジタル信号の値と所定のしきい値とを比較して、このデジタル信号が、所定のしきい値と等しい又は大きい場合は、‘1’とし、デジタル信号の値が、所定のしきい値より小さい場合は、‘0’とするようにして行われる。これにより、全デジタル信号が、文字の非刻印部分で正反射した光に対応するものなのか、文字の刻印部分で乱反射した光に対応するものなのかが明確に区分される。即ち、この2値化処理により生成されたデジタル信号は、測定された車体番号の文字画像を表すものとなる。以下、このデジタル信号を文字画像データと呼ぶこととする。そして、この2値化処理が完了すると、ステップS6へ移行する。 In step S5, binarization processing is performed on all digital signals recorded in the memory. In this binarization processing, for example, the value of the digital signal is compared with a predetermined threshold value, and when the digital signal is equal to or larger than the predetermined threshold value, it is set to “1”. When the value is smaller than the predetermined threshold value, it is set to “0”. As a result, it is clearly distinguished whether the all digital signal corresponds to the light specularly reflected at the non-marked portion of the character or the light corresponding to the light irregularly reflected at the stamped portion of the character. That is, the digital signal generated by the binarization process represents the character image of the measured vehicle body number. Hereinafter, this digital signal is referred to as character image data. When this binarization processing is completed, the process proceeds to step S6.
ステップS6では、文字画像データのハードディスクへの記録が行われる。また、この文字画像データに基づいて、測定された車体番号の文字がモニタ29に表示される。そして、ステップS7へ移行する。
ステップS7では、この文字画像データに基づいて、文字認識処理による測定された車体番号の文字の検出が行われ、この文字に対応するアスキーコードが抽出される。そして、ステップS8へ移行する。
In step S6, the character image data is recorded on the hard disk. Further, the character of the measured vehicle body number is displayed on the
In step S7, the character of the vehicle body number measured by the character recognition process is detected based on the character image data, and the ASCII code corresponding to the character is extracted. Then, the process proceeds to step S8.
ステップS8では、制御装置9に設定された車体番号の文字のアスキーコードと、ステップS7で抽出されたアスキーコードとの比較が行われる。もし、両アスキーコードが一致していれば、フレーム1には、制御装置9に設定された車体番号の文字が正確に刻印されていると判定し、もし、両アスキーコードが一致していなければ、フレーム1には、制御装置9に設定された車体番号の文字が正確に刻印されていないと判定する。そして、ステップS9に移行する。
In step S8, the ASCII code of the character of the vehicle body number set in the
ステップS9では、ステップS8で判定された結果がモニタ29に表示される。また、制御装置9に設定された文字、及びステップS7で推定されたアスキーコードに対応した文字もモニタ29に表示される。そして、ステップS10に移行する。
ステップS10では、制御装置9に対して、新たに別フレームに車体番号を刻印するかの確認が行われる。制御装置9から、新たに別フレームに車体番号を刻印するとの通知が為された場合には、ステップS2に移行し、刻印は完了したとの通知が為された場合には、検査を完了する。
In step S9, the result determined in step S8 is displayed on the
In step S10, it is confirmed whether or not the body number is newly stamped on another frame with respect to the
このように本実施例では、投光手段6から出射する偏光方位角が光の進行と共に方位角度が回転する円偏光をフレーム1の刻印文字に照射して反射させ、位相差板15a及び偏光板15にて、この反射光のうち、文字の非刻印部分で正反射することにより円偏光状態が保持された光は遮断し、文字の刻印部分で円偏光状態から変化し且つ乱反射することにより部分偏光状態となった光の大部分を透過させて、測定手段7にて、この透過光の強度を測定するようにした。そして、この透過光の強度に対応した文字画像データを生成し、この文字画像データを文字認識処理することにより、測定した車体番号の文字を検出し、制御装置9に設定された車体番号の文字と一致していることを確認する検査を行うようにした。また、生成された文字画像データをハードディスクに保存することで、複数のフレーム1に刻印された車体番号の文字の管理を行うようにした。
As described above, in this embodiment, the polarization azimuth emitted from the
ところで、投光手段6から出射した円偏光が従来例で説明した状態で刻印文字で反射する際の状態について詳述する。
円偏光は、図5に示すように方位角度が90度傾き且つ位相が90度ずれた2つの直線偏光X,Yから構成されていることから、たとえ直線偏光XがS偏光となる関係で図11に示すB部分で反射することにより正反射するにしても、直線偏光Yの偏光状態が刻印文字で反射する際に変化することから、図11に示す刻印文字におけるB部分を確実に検出することができる。また、直線偏光YがP偏光となる関係で図11に示すC部分で反射したときの角度がブリュースター角であることにより反射率が大きく低下するにしても、直線偏光Xの偏光状態が刻印文字で反射する際に変化することから、図11に示す刻印文字におけるC部分を確実に検出することができる。
By the way, the state when the circularly polarized light emitted from the
As shown in FIG. 5, the circularly polarized light is composed of two linearly polarized light X and Y whose azimuth angle is inclined by 90 degrees and whose phase is shifted by 90 degrees. Even if the light is reflected at the B portion shown in FIG. 11 and is regularly reflected, the polarization state of the linearly polarized light Y changes when reflected by the stamped character, so that the B portion in the stamped character shown in FIG. 11 is reliably detected. be able to. Further, even if the reflectivity is greatly reduced due to the Brewster's angle when the linearly polarized light Y becomes the P-polarized light and reflected by the portion C shown in FIG. 11, the polarization state of the linearly polarized light X is imprinted. Since it changes when reflected by a character, the C portion in the stamped character shown in FIG. 11 can be reliably detected.
このような構成によれば、フレーム1の文字が刻印されることにより表面が改質した部分(刻印部分)とそうでない部分(非刻印部分)とを正確に区分することができるので、刻印された文字が正確に認識でき、制御装置9に設定された文字がフレーム1に正確に刻印されていることを検査する精度を上げることができる。しかも、文字の非刻印部分で正反射した光の偏光状態は、レーザー光の光量変動、フレーム1表面への油膜や水の付着、フレーム1の凹凸形状等によっては変化しないので、これらの要因が生じても、刻印された文字を正確に認識でき、検査精度を高い状態で維持することができる。
According to such a configuration, it is possible to accurately distinguish a portion whose surface has been modified by imprinting the characters of the frame 1 (an engraved portion) and a portion where the surface is not modified (a non-engraved portion). Therefore, the accuracy of checking that the character set in the
また、投光手段6及び測定手段7は、構成が簡単であり、部品点数が少なくて済むので、検査装置3の製造コストを下げることができる。
また、投光手段6及び測定手段7を1つのセンサヘッド10に収容し、測定位置制御手段8により測定位置を移動させながらフレーム1からの反射光をライン走査測定するようにしたので、投光手段6及び測定手段7をフレーム1に接近させて、刻印された文字の検査をすることができ、これにより、刻印された文字の認識が正確になり、検査精度を上げることができる。しかも、半導体レーザー13の出射光パワーを大きくせずに済む。また、制御装置9に設定された文字の文字数に応じてセンサヘッド10(投光手段6及び測定手段7)を移動させればよいので、効率よく刻印文字の検査をすることができる。
また、パソコン19に内蔵されたハードディスクに文字画像データを記録して保存するようにしたので、複数のフレーム1に刻印された車体番号の文字の管理が容易になり、刻印された文字の管理をするための特別な装置や管理場所を設けなくて済む。
Further, the
Further, the
In addition, since the character image data is recorded and stored in the hard disk built in the
(第2実施例)
次に、本発明の第2実施例について、図6及び図7を参照して説明する。尚、図1と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。
まず、検査装置30の構成について、図6を参照して説明する。測定手段31は、次のようにして構成されている。フレーム1で反射した光を集光するためのレンズ32が設置されている。レンズ32の近傍には、ビームスプリッター33が設置されており、レンズ32で集光された光は、ビームスプリッター33を透過することにより、第1の偏光状態の光たるP偏光成分及び第2の偏光状態の光たるS偏光成分の直線偏光に分離される。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only different parts will be described below.
First, the configuration of the
ビームスプリッター33の近傍には、2つのラインセンサ34及び35が設置されており、夫々のラインセンサ34及び35には、ビームスプリッター33で分離されたP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光を受けるように配置されている。夫々のラインセンサ34及び35の近傍には、P偏光用アンプ36及びS偏光用アンプ37が設置されている。夫々のラインセンサ34及び35において、各受光素子で受光した光の強度に応じて生成されたアナログ信号は、P偏光用アンプ36及びS偏光用アンプ37で増幅されて、パソコン19に出力される。これらレンズ32、ビームスプリッター33、ラインセンサ34及び35、P偏光用アンプ36及びS偏光用アンプ37で測定手段31が構成されている。
Two
次に、検査装置30の作用について、図7をも参照して説明する。
図7は、パソコン19にインストールされた検査用プログラムのフローチャートを示すものである。尚、図4と同一部分には同一ステップ番号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。
ステップS11では、第1実施例で示したステップS4と同様にして、制御装置9との通信により、測定手段31が刻印された文字の最初の文字を測定するための位置に配置され、ライン走査測定が開始される。
Next, the operation of the
FIG. 7 shows a flowchart of the inspection program installed in the
In step S11, in the same manner as in step S4 shown in the first embodiment, the measurement means 31 is arranged at a position for measuring the first character of the engraved character by communication with the
ライン走査測定において、ラインセンサ34及び35におけるフレーム1からの反射光の測定は、次のようにして行われる。夫々のラインセンサ34及び35の各受光素子で検出されたP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光は、アナログ信号に変換される。これらのアナログ信号は、P偏光用アンプ36及びS偏光用アンプ37で所定の電圧振幅に増幅され、パソコン19でA/D変換されることによりデジタル信号に変換され、パソコン19内の図示しないメモリに記録される。このようにして、夫々のラインセンサ34及び35の全受光素子で検出された光に対応した全デジタル信号がメモリに記録される。そして、ステージ25を移動させながら、全ての刻印文字部分の反射光測定が行われる。この反射光測定が完了すると、ステップS12に移行する。
In the line scanning measurement, the reflected light from the
ステップS12では、夫々のラインセンサ34及び35の各受光素子において、同時刻に検出されたP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光に対応した夫々のデジタル信号の比率が、例えばS偏光成分のデジタル信号をP偏光成分のデジタル信号で除算することにより算出される。以下、この算出されたデジタル信号を、PS比デジタル信号と呼ぶこととする。
In step S12, the ratio of the respective digital signals corresponding to the linearly polarized light of the P-polarized component and the S-polarized component detected at the same time in the respective light receiving elements of the
このとき、文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態がの保持された円偏光の偏光方位角は、光の進行と共に方位角度が回転しているので、P偏光成分の光強度(デジタル信号)とS偏光成分の光強度(デジタル信号)とはほぼ同一となる。そのため、ビームスプリッター33で分離されたP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度はほぼ同一となる。従って、文字の非刻印部分で正反射する光のPS比デジタル信号は、‘1’に近い値となる。 At this time, the polarization azimuth angle of the circularly polarized light whose polarization state is maintained by regular reflection at the non-marked portion of the character is rotated with the progress of light, so the light intensity of the P polarization component (digital Signal) and the light intensity of the S-polarized component (digital signal) are substantially the same. Therefore, the intensity of the linearly polarized light of the P-polarized component and the S-polarized component separated by the beam splitter 33 is almost the same. Therefore, the PS ratio digital signal of the light regularly reflected at the non-marked portion of the character is a value close to ‘1’.
また、文字の刻印部分で偏光状態が変化し且つ乱反射することにより部分偏光状態となった光は、その強度がある方向に偏っているので、P偏光成分及びS偏光成分の光強度(デジタル信号)は、異なる値となる。そのため、ビームスプリッター33で分離されたP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度は異なる。従って、文字の刻印部分で乱反射する光のPS比デジタル信号は、‘1’と異なる値となる。このようにして算出されたPS比デジタル信号は、パソコン19内の図示しないメモリに記録され、ステップS13に移行する。
In addition, the light whose partial polarization state has changed due to the polarization state changing at the stamped portion of the character and diffusely reflected is biased in a certain direction, so the light intensity of the P-polarization component and S-polarization component (digital signal) ) Is a different value. Therefore, the intensity of the linearly polarized light of the P polarization component and the S polarization component separated by the beam splitter 33 is different. Therefore, the PS ratio digital signal of the light that is irregularly reflected at the stamped portion of the character has a value different from “1”. The PS ratio digital signal calculated in this way is recorded in a memory (not shown) in the
ステップS13では、メモリに記録された全PS比デジタル信号の2値化処理が行われる。この2値化処理は、第1実施例のステップS5で示したものと同様である。
このような構成によれば、ビームスプリッター33を設置して、ビームスプリッター33で分離されるP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度比を求めることにより、文字の非刻印部分で正反射する光の強度はほぼ同一となり、文字の刻印部分で偏光状態が変化し且つ乱反射する光の強度は異なるので、文字の刻印部分と非刻印部分との区分が容易になる。従って、フレーム1に刻印された車体番号の文字の認識精度が上がり、制御装置9に設定された文字がフレーム1に正確に刻印されていることを検査する精度を上げることができる。
In step S13, binarization processing is performed on all PS ratio digital signals recorded in the memory. This binarization processing is the same as that shown in step S5 of the first embodiment.
According to such a configuration, the beam splitter 33 is installed, and the intensity ratio of the linearly polarized light of the P-polarized component and the S-polarized component separated by the beam splitter 33 is obtained, so that regular reflection is performed at the non-marked portion of the character. The intensity of light is almost the same, the polarization state changes at the stamped portion of the character, and the intensity of the light that is irregularly reflected is different, so that it is easy to distinguish between the stamped portion and the non-printed portion of the character. Therefore, the recognition accuracy of the character of the vehicle body number stamped on the
尚、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形、拡張が可能である。
円偏光に代えて楕円偏光を投光し、その楕円偏光と偏光状態が異なる光を検出することにより刻印文字を検出するようにしてもよい。
本実施例では、検査対象物たる自動車のボディのフレームに打刻機により刻印された車体番号の文字を検査するのに適用したが、これに限定されるものではなく、検査対象物に文字を刻印することにより、その表面が改質されるもの全般に適用できる。また、同様の理由で、打刻機による刻印に限定されるものではなく、レーザーによる刻印等でもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications and expansions are possible.
Instead of circularly polarized light, elliptically polarized light may be projected, and the stamped character may be detected by detecting light having a polarization state different from that of the elliptically polarized light.
In this embodiment, the present invention is applied to inspecting the character of the car body number stamped by the stamping machine on the frame of the automobile body that is the inspection object, but the present invention is not limited to this. It can be applied to all materials whose surface is modified by engraving. For the same reason, it is not limited to stamping by a stamping machine, but may be stamped by a laser.
本実施例では、測定位置制御手段を設けたが、必要に応じて設ければよい。また、本実施例では、この測定位置制御手段は、精密ステージ台、コントローラ及びドライバで構成するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、多関節ロボット自身を移動させるようにして、測定位置制御手段を構成してもよい。
本実施例では、データ保存手段を設けたが、必要に応じて設ければよい。また、本実施例では、データ保存手段としてパソコンに内蔵されているハードディスクを用いたが、これに限定されるものではなく、例えばフロッピー(登録商標)ディスク、CD、DVD等の記録媒体に記録して保存するようにしてもよい。
In this embodiment, the measurement position control means is provided, but it may be provided if necessary. In this embodiment, the measurement position control means is constituted by a precision stage base, a controller and a driver. However, the measurement position control means is not limited to this. For example, the articulated robot itself is moved. The measurement position control means may be configured.
In this embodiment, the data storage means is provided, but it may be provided if necessary. In this embodiment, the hard disk built in the personal computer is used as the data storage means. However, the present invention is not limited to this. For example, the data is recorded on a recording medium such as a floppy (registered trademark) disk, CD, or DVD. May be saved.
図面中、1はフレーム、2は打刻機、3,30は刻印文字の検査装置、5は多関節ロボット、6は投光手段、6aは位相差板、7,31は測定手段、7aは位相差板、8は測定位置制御手段、9は制御装置、13は半導体レーザー(コヒーレンス光源)、14,16,32はレンズ、15は偏光板、17,34,35はラインセンサ、18はアンプ、19はパソコン(検査手段)、33はビームスプリッター、36はP偏光用アンプ、37はS偏光用アンプを示す。 In the drawings, 1 is a frame, 2 is an engraving machine, 3 and 30 are stamped character inspection devices, 5 is an articulated robot, 6 is a light projecting means, 6a is a phase difference plate, 7 and 31 are measuring means, and 7a is a measuring means. Phase plate, 8 is a measurement position control means, 9 is a control device, 13 is a semiconductor laser (coherence light source), 14, 16 and 32 are lenses, 15 is a polarizing plate, 17, 34 and 35 are line sensors, and 18 is an amplifier. , 19 is a personal computer (inspection means), 33 is a beam splitter, 36 is a P-polarization amplifier, and 37 is an S-polarization amplifier.
Claims (8)
前記検査対象物で反射した反射光のうち、前記文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光を遮断し、前記文字の刻印部分で反射することにより、照射した円偏光または楕円偏光の偏光状態から変化した部分偏光状態の光の大部分を透過させ、この透過光の強度を測定する測定手段と、
この測定手段で測定された前記透過光の強度に基づいて、刻印された前記文字を認識し、この認識された前記文字と所定の文字との比較により、この所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する検査手段とを具備することを特徴とする刻印文字の検査装置。 A light projecting means for irradiating and reflecting circularly polarized light or elliptically polarized light whose azimuth angle rotates with the progress of light on the character stamped on the inspection object;
Of the reflected light reflected by the object to be inspected, the circularly polarized light or the elliptically polarized light whose polarization state is maintained by being regularly reflected by the non-marked portion of the character, and reflected by the stamped portion of the character, A measuring means for transmitting most of the light in the partially polarized state changed from the polarized state of the irradiated circularly polarized light or elliptically polarized light, and measuring the intensity of the transmitted light;
Based on the intensity of the transmitted light measured by the measuring means, the imprinted character is recognized, and by comparing the recognized character with the predetermined character, the predetermined character is accurately applied to the inspection object. An inspection device for inspecting stamped characters, comprising: inspection means for inspecting that the characters are stamped on the surface.
測定手段は、検査対象物からの反射光のうち、文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光を直線偏光に変換する位相差板と、この位相差板により変換された直線偏光を遮断する偏光板と、この偏光板を透過する光を集光するレンズと、このレンズを透過する光の強度を測定する受光部とで構成されていることを特徴とする請求項2記載の刻印文字の検査装置。 The light projecting means includes a coherence light source that emits linearly polarized light, a collimator lens that makes light emitted from the coherence light source substantially parallel, and a circularly polarized light whose azimuth angle rotates with the linearly polarized light that has passed through the collimator lens. It consists of a phase difference plate that converts to polarized light or elliptically polarized light,
The measuring means includes a phase difference plate that converts circularly polarized light or elliptically polarized light, which is maintained in the polarization state by regular reflection at the non-marked portion of the character, from the reflected light from the inspection object, and this phase difference. A polarizing plate that blocks the linearly polarized light converted by the plate, a lens that collects the light that passes through the polarizing plate, and a light receiving unit that measures the intensity of the light that passes through the lens. The inspection apparatus for engraved characters according to claim 2.
前記検査対象物で反射した反射光のうち、前記文字の非刻印部分で正反射することにより偏光状態が保持された円偏光または楕円偏光のうち第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光の強度比は1となり、前記文字の刻印部分で反射することにより、照射した円偏光または楕円偏光の偏光状態から変化した部分偏光状態の光のうち第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光の強度比は1と異なるように、前記反射光を第1の偏光成分と第2の偏光成分の直線偏光に分離し、この分離された夫々の偏光成分の直線偏光の強度を測定する測定手段と、
この測定手段で測定された夫々の偏光成分の直線偏光の強度に基づいて、刻印された前記文字を認識し、この認識された前記文字と所定の文字との比較により、この所定の文字が検査対象物に正確に刻印されていることを検査する検査手段とを具備することを特徴とする刻印文字の検査装置。 A light projecting means for irradiating and reflecting circularly polarized light or elliptically polarized light whose azimuth angle rotates with the progress of light on the character stamped on the inspection object;
Of the reflected light reflected by the inspection object, a straight line between the first polarization component and the second polarization component of circularly polarized light or elliptically polarized light whose polarization state is maintained by regular reflection at the non-marked portion of the character. The intensity ratio of polarized light is 1, and the first polarized light component and the second polarized light component of the light in the partially polarized state changed from the polarized state of the circularly polarized light or the elliptically polarized light irradiated by being reflected at the engraved portion of the character. The reflected light is separated into linearly polarized light of the first polarized light component and the second polarized light component so that the intensity ratio of the linearly polarized light is different from 1, and the intensity of the linearly polarized light of each of the separated polarized light components is measured. Measuring means to
Based on the linearly polarized light intensity of each polarization component measured by the measuring means, the imprinted character is recognized, and the predetermined character is inspected by comparing the recognized character with the predetermined character. An inspection device for engraved characters, comprising: inspection means for inspecting that an object is accurately engraved.
測定手段は、検査対象物からの反射光を集光するレンズと、このレンズの透過光をP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光に分離するビームスプリッターと、このビームスプリッターを透過するP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度を測定する受光部とで構成され、
前記測定手段は、前記反射光を集光するレンズの透過光のうち、文字の非刻印部分で正反射する光のP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度比は1となり、前記文字の刻印部分で反射する光のP偏光成分及びS偏光成分の直線偏光の強度比は1と異なるように、前記ビームスプリッターのP偏光成分及びS偏光成分の偏光方位角が調節されていることを特徴とする請求項5記載の刻印文字の検査装置。 The light projecting means includes a coherence light source that emits linearly polarized light, a collimator lens that makes light emitted from the coherence light source substantially parallel, and a circularly polarized light whose azimuth angle rotates with the linearly polarized light that has passed through the collimator lens. It consists of a phase difference plate that converts to polarized light or elliptically polarized light,
The measurement means includes a lens that collects the reflected light from the inspection object, a beam splitter that separates the transmitted light of the lens into a linearly polarized light of a P-polarized component and an S-polarized component, and a P-polarized component that is transmitted through the beam splitter. And a light receiving unit that measures the intensity of linearly polarized light of the S-polarized component,
The measurement means has an intensity ratio of linearly polarized light of P-polarized light component and S-polarized light component of the light regularly reflected by the non-marked portion of the character out of the transmitted light of the lens that collects the reflected light, and The polarization azimuth angle of the P-polarized component and the S-polarized component of the beam splitter is adjusted so that the intensity ratio of the linearly polarized light of the P-polarized component and the S-polarized component of the light reflected at the marking portion is different from 1. An inspection apparatus for engraved characters according to claim 5.
6. The inspected character inspection apparatus according to claim 2, wherein the inspection unit includes a data storage unit for storing the recognized character.
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