JP2007132753A

JP2007132753A - 外観検査機構

Info

Publication number: JP2007132753A
Application number: JP2005325102A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Hirai; 達也平井
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31

Abstract

【課題】円筒体等の被検査物の外周面の異常箇所を検査する外観検査機構において、被検査物がもともと有している窪みと、被検査物の製造後に円周方向に形成されたキズとを分離検出する機構を提供すること。
【解決手段】円筒状又は円柱状の被検査物を回転させてその全周面のキズを検査する外観検査機構において、前記被検査物の長手方向中心上の所定の高さに撮像手段を有しており、前記撮像手段のシャッター速度を通常のシャッター速度より遅くすることによって上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ等の撮像手段により撮像した外観画像に基づき、円筒状及び円柱状の被検査物の外周のキズ等を検出する外観検査機構に関するものである。

本願発明の発明者は、円筒状、円柱状の被検査物の外周面の異常箇所を検査する外観検査装置であって、前記被検査物の両端に配置された半円形状又は半リング形状の一対の照明手段を有し、前記被検査物の長手方向中心上の所定の高さに撮像手段を有する構成にしたことによって、被検査物の表面の各部分にほぼ同一光量が当たるため、被検査物表面上に明るさムラが生じず、汚れが付着していてもキズ等の異常箇所の検査精度が向上する外観検査装置を開発した（特願２００５−２８１８８５号、図２参照）。

ところが、上述したような外観検査装置では、表面のキズ等を白く光らせるため、鋼製の円筒状部材や円柱状部材の検査に対しては有効に機能するが、表面に細かな窪みが多数存在する多孔質材料、例えば、焼結製円筒状又は円柱状部材では、表面の窪みと円周方向のキズとの区別が付きにくく、正確な良否判定が困難であった。

そこで、本発明の目的は、円筒状又は円柱状の被検査物の外周面の異常箇所を検査する外観検査機構において、被検査物がもともと有している窪みと、被検査物の製造後に円周方向に形成されたキズとを分離検出し、良品と不良品を判別する機構を提供することにある。

請求項１に係る発明は、円筒状又は円柱状の被検査物を回転させてその外周面のキズを検査する外観検査機構において、前記被検査物の長手方向中心上の所定の高さに撮像手段を有しており、前記撮像手段のシャッター速度を通常の静止画を取り込むシャッター速度より遅くすることによって上記の課題を解決する。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記被検査物の回転速度を通常の回転速度より速くすることによって、上記の課題をさらに解決する。

なお、本発明が検査対象としている円筒状、円柱状の被検査物としては、特に限定されるものではないが、機械の構成部材として用いられる円筒状又は円柱状部品に対して好適に適用される。また、本発明において、請求項１に記載された「通常のシャッター速度」とは、１／２０００秒程度のことを意味し、請求項２に記載された「通常の回転速度」とは、１００ｒｐｍ程度のことを意味している。

請求項１に係る発明によれば、円筒状又は円柱状の被検査物を回転させてその外周面のキズを検査する外観検査機構において、前記被検査物の長手方向中心上の所定の高さに撮像手段を有しており、前記撮像手段のシャッター速度を通常のシャッター速度より遅くすることによって、撮像手段の残像効果により、連結されていないキズが連結されて、表面の窪みと円周方向のキズとを区別することが可能になり、正確な良否判定が可能になる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記被検査物の回転速度を通常の回転速度より速くすることによって、表面上の細かな窪みは撮像できなくなり、円周方向のキズのみを撮像することが可能になる。すなわち、シャッター速度と回転速度の相乗効果によって、表面上の細かな窪みと円周方向のキズとを高い精度で、再現性よく判別することが可能になる。

以下、本発明に係る外観検査機構の実施例について、図面に基づき説明する。

図１（ａ）は、本発明に係る外観検査機構に使用される外観検査装置１００の全体構成を示した斜視図であり、図１（ｂ）は、その正面図である。この図では、円柱状の被検査物Ｗを検査している状態を示している。図１（ａ）に示すように照明手段１１０は、半リング状をしており、その中心が、図１（ｂ）に示すように前記被検査物Ｗの中心Ｃと一致するように、配置されている。撮像手段１２０は、被検査物Ｗの長手方向中心上の所定の高さ、すなわち被検査物Ｗの全長を撮像可能な高さに設置されている。この撮像手段１２０は、特に限定されるものではないが、工業用ＣＣＤカメラが好適に使用される。

また、被検査物Ｗの直径よりも狭い間隔で平行に軸支された２本の支持棒１３０が設けられており、その上に被検査物Ｗが置かれている。そして、前記２本の支持棒１３０を回転させることにより、その上に置かれた被検査物Ｗを回転させることができる。そのため、被検査物Ｗの全外周の検査を簡単に行うことができる。

照明手段１１０の光源としては、特に限定されるものではないが、寿命が長く、消費電力が少なく、発熱が少なく、充分な光量が得られる白色発光ダイオード１１２が好適に使用される。また、図１（ａ）の例では、白色発光ダイオード１１２をむき出しの状態で使用しているが、光を拡散する目的及び白色発光ダイオードが汚れることを防ぐ目的でアクリル板などで遮蔽することもできる。この場合、白色発光ダイオード１１２が汚れることを防止でき、アクリル板を拭うだけで常に良好な光量を得ることができる。
［参考例］

次に本発明の外観検査機構を用いて、被測定物上のキズを検出する機構について説明する。図２は被検査物Ｗである円柱状の焼結部材を通常の回転速度、すなわち１００ｒｐｍで回転させた状態で、通常のシャッター速度、すなわち１／２０００秒で撮像したものである。この場合、円周方向に形成されたキズ２は、長さは長いものの、周辺の細かな窪み１と円周方向に形成されたキズ２との区別が付きにくく判別精度が低い。

図３は被検査物Ｗである円柱状の焼結部材を通常の回転速度、すなわち１００ｒｐｍで回転させ、撮像手段のシャッター速度を通常のシャッター速度よりも遅くした、すなわち、シャッター速度を１／１２０秒として撮像したものである。この場合、円周方向に形成されたキズ２は、被検査物Ｗが回転しているため、しかも、撮像手段のシャッター速度が遅いため撮像手段の残像効果により、円周方向に形成された複数のキズ２が連続して撮像される。一方、被検査物の細かな窪みは、ランダムに形成されており、規則性がないため、連続されることはない。したがって、周辺の窪み１と円周方向に形成されたキズ２を明確に区別することができ、判別精度が高くなる。（請求項１）

図４は被検査物Ｗである円柱状の焼結部材を通常の回転速度よりも速い回転速度、すなわち６００ｒｐｍで回転させ、撮像手段のシャッター速度を、通常のシャッター速度よりも遅くした、すなわち、シャッター速度を１／１２０秒として撮像したものである。この場合、被検査物Ｗが高速回転しており、しかも、シャッター速度が遅いため、撮像手段の残像効果により、円周方向に形成されたキズ２が連続して撮像される。一方、被検査物の細かな窪みは、ランダムに形成されており、規則性がないため連続されることはない。そして、被検査物Ｗの回転速度が速いため、細かな窪みは、被検査物の地の部分、すなわち窪みやキズがない部分と同化するため撮像手段によって観察されなくなる。したがって、周辺の窪み１と円周方向に形成されたキズ２を明確に区別することができ、判別精度がさらに高くなる。（請求項２）

本発明において使用される外観検査装置の斜視図と正面図。回転していない被検査物を通常のシャッター速度で撮像した画像。通常の速度で被検査物を回転させ、遅いシャッター速度で撮像した画像。高速度で被回転物を回転させ、遅いシャッター速度で撮像した画像。

符号の説明

１・・・窪み
２・・・キズ
１００・・・外観検査装置
１１０・・・照明手段
１１２・・・発光ダイオード
１２０・・・撮像手段
１３０・・・支持棒
Ｃ・・・半リング状照明手段及び被検査物の中心
Ｗ・・・被検査物

Claims

円筒状又は円柱状の被検査物を回転させてその外周面のキズを検査する外観検査機構において、
前記被検査物の長手方向中心上の所定の高さに撮像手段を有しており、
前記撮像手段のシャッター速度を通常のシャッター速度より遅くすることで、円周方向の複数のキズが連続して撮像されること
を特徴とする外観検査機構。
前記被検査物の回転速度を通常の回転速度より速くすること
を特徴とする請求項１に記載の外観検査機構。