JP2008309714A - 長尺物の外観検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観検査を高精度で行うことのできる長尺物の外観検査方法及びその装置を提供する。
【解決手段】各照射装置１０に対してホースＨを長手方向に移動させながら、照射線Ｌを所定時間おきに撮像し、各撮像データからホースＨの各幅方向位置と照射線Ｌの高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出し、各高さ方向位置データを基準データによって減算処理するとともに、減算処理された各高さ方向位置データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する上で、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成する。これにより、ホースＨがうねりを伴っている場合でも、高さ方向位置データからうねり分がキャンセルされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホース、電線、板状部材等の長尺物の外観を検査するための長尺物の外観検査方法及びその装置に関するものである。

一般に、この種の長尺物の外観検査装置としては、平板状の長尺物を長手方向に移動させる移動機構と、長尺物の上方に設けられ、長尺物の上面に向かって線状光を照射する照射装置と、長尺物の上方に設けられ、線状光が長尺物の上面に照射されて成る照射線を撮像する撮像装置と、撮像装置の撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データを作成する位置データ作成手段と、高さ方向位置データを撮像順に並べ、他の部分と同様の傾向で照射線の高さ方向位置が変化している場合は正常と判定し、他の部分と異なる傾向で照射線の高さ方向位置が変化している場合は異常と判定する判定手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−２８１５９３号公報

ところで、前記長尺物の外観検査装置では、撮像装置が長尺物の上方の所定位置に固定されるとともに、撮像装置の撮像範囲に対する照射線の高さ方向位置が高さ方向位置データに用いられ、照射線の高さ方向位置の傾向に基づき異常の有無が判定される。一方、前記外観検査装置によって検査される長尺物は、長手方向に完全に直線状に成形されていることは少なく、若干のうねりを伴っている。従って、長尺物が長手方向に移動すると、長尺物の上面の位置がうねりに応じて上下方向に移動し、撮像装置の撮像範囲内で照射線の高さ方向位置がうねりに応じて上下方向に移動する。このため、判定手段において照射線の高さ方向位置の傾向を判定する場合に、高さ方向の判定可能範囲をうねりを考慮して設定すると、上下方向の解像度が粗くなり、異常の有無を高精度で判定することができないという問題点があった。また、高さ方向の判定可能範囲をうねりを考慮せずに設定すると、照射線の高さ方向位置がうねりによって判定可能範囲を超え、異常の有無を判定することができないという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外観検査を高精度で行うことのできる長尺物の外観検査方法及びその装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、長尺物の外周面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する工程と、各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する工程と、減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する工程と、所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する工程とを含む長尺物の外観検査方法であって、前記基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して作成するようにしている。

また、本発明は、長尺物の外周面に向かって線状光を照射する光源と、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像可能な撮像装置と、撮像装置によって撮像された各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する位置データ抽出手段と、各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する減算処理手段と、減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する検査用画像作成手段と、所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する判定手段とを備えた長尺物の外観検査装置であって、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して前記基準データを作成する基準データ作成手段を備えている。

これにより、長尺物の外周面に向かって線状光が照射されることから、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線はその位置の長尺物の輪郭を正確に示す。また、照射線が線状光面と所定の角度をなす方向から撮像されるので、照射線の位置の長尺物の輪郭が正確に撮像される。さらに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、照射線を所定時間おきに撮像すると、長尺物の輪郭が長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像される。また、各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出し、各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理するとともに、減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成し、検査用画像上の異常の有無を判定する上で、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成することから、例えば長尺物が断面円形である場合は、高さ方向位置データから長尺物の外周面の円弧形状がキャンセルされ、長尺物が長手方向にうねりを伴っている場合でも、高さ方向位置データからうねり分がキャンセルされ、減算処理後の高さ方向位置データは長尺物の外周面の凹凸や傷等のみを明確に示すものになる。

また、本発明は前記目的を達成するために、長尺物の外周面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する工程と、各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する工程と、減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する工程と、所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する工程とを含む長尺物の外観検査方法であって、前記基準データを各高さ方向位置データごとにそれぞれ設け、各基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して作成するようにしている。

また、本発明は、長尺物の外周面に向かって線状光を照射する光源と、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像可能な撮像装置と、撮像装置によって撮像された各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する位置データ抽出手段と、各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する減算処理手段と、減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する検査用画像作成手段と、所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する判定手段とを備えた長尺物の外観検査装置であって、前記基準データ作成手段を、各高さ方向位置データごとにそれぞれ基準データを作成するとともに、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して各基準データを作成するように構成している。

これにより、長尺物の外周面に向かって線状光が照射されることから、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線はその位置の長尺物の輪郭を正確に示す。また、照射線が線状光面と所定の角度をなす方向から撮像されるので、照射線の位置の長尺物の輪郭が正確に撮像される。さらに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、照射線を所定時間おきに撮像すると、長尺物の輪郭が長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像される。また、各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出し、各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理するとともに、減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成し、検査用画像上の異常の有無を判定する上で、各高さ方向位置データごとにそれぞれ基準データを作成するとともに、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して各基準データを作成するようにしたので、例えば長尺物が断面円形である場合は、高さ方向位置データから長尺物の外周面の円弧形状がキャンセルされ、長尺物が長手方向にうねりを伴っている場合でも、高さ方向位置データからうねり分がキャンセルされ、減算処理後の高さ方向位置データは長尺物の外周面の凹凸や傷のみを明確に示すものになる。

本発明によれば、減算処理後の高さ方向位置データは長尺物の外周面の凹凸や傷等のみを明確に示すものになるので、例えば減算処理された各高さ方向位置データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する場合は、その色調基準を長尺物の外周面形状やうねりの有無に拘わらずに設定することができ、外観検査を高精度で行う上で極めて有利である。

図１乃至図１１は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は長尺物の外観検査装置の要部斜視図、図２は長尺物の外観検査装置の要部側面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４はホースの要部斜視図、図５は撮像データの例、図６は図５の一部拡大図及び高さ方向位置データの例、図７は基準データの例、図８は減算処理された高さ方向位置データの例、図９は検査用画像の例、図１０は長尺物の外観検査装置のブロック図、図１１は制御部の動作を示すフローチャートである。

この長尺物の外観検査装置は、照射対象物上で線状となる光（以下、線状光Ｓという）を照射可能な複数の照射装置１０と、ホースＨをその長手方向に移動させる移動機構２０と、ホースＨをガイドするための第１ガイド機構３０及び第２ガイド機構４０と、各照射装置１０の線状光ＳがホースＨの外周面に照射されて成る照射線Ｌを線状光Ｓの光面と所定の角度α（本実施形態では略３０°）をなす方向から撮像可能な複数の撮像装置５０とを備えている。ホースＨは、外周面に図示しない布部材を螺旋状に巻付けた状態で加硫するとともに加硫後に布部材を除去することにより成形される。ここで、布部材はナイロン等の繊維を編んで成形されているので、ホースＨの外周面は布目跡が転写されて粗面状になる。また、布部材は互いに重なり合うように螺旋状に巻付けられるので、布部材同士が重なり合う部分に螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）が形成される。

各照射装置１０から照射される線状光Ｓは赤色レーザー光から成り、線状光ＳはホースＨの外周面に線状に照射される。本実施形態では照射装置１０が４つ設けられ、各照射装置１０は互いにホースＨの周方向に９０°ずれた位置に配置されている。また、各照射装置１０は線状光Ｓの光面がホースＨの長手方向と略垂直に交わるように配置されている。各照射装置１０から照射された線状光Ｓは互いにホースＨの周方向に繋がり、各照射装置１０の線状光ＳがホースＨの外周面に照射されてなる照射線ＬはホースＨを一周している。

移動機構２０は上下一対のベルトコンベヤ２１を有し、各ベルトコンベヤ２１の間にホースＨを挟持するとともに、各ベルトコンベヤ２１を回転させることにより、ホースＨをその長手方向に移動可能である。

第１ガイド機構３０は４つのガイド部材３１を有し、各ガイド部材３１は互いにホースＨの周方向に略９０°ずれた位置に配置されている。各ガイド部材３１は照射線Ｌに対してホースＨの搬送方向の上流側に配置され、各ガイド部材３１は図示しないエアシリンダによってホースＨの外周面に押付けられるようになっている。各ガイド部材３１におけるホースＨに押付けられる面はホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から成るとともに、ホースＨの軸方向に延びるように形成されている。低摩擦係数材料の例としては、シリコン、フッ素樹脂、分子量が１００万以上である超高分子ポリエチレン等が挙げられる。第１ガイド機構３０に対してホースＨの搬送方向の上流側にはホースＨを第１ガイド機構３０に案内する補助ガイド機構３２が設けられている。

第２ガイド機構４０は４つのガイド部材４１を有し、各ガイド部材４１は互いにホースＨの周方向に略９０°ずれた位置に配置されている。各ガイド部材４１は照射線Ｌに対してホースＨの搬送方向の下流側に配置され、各ガイド部材４１は図示しないエアシリンダによってホースＨの外周面に押付けられるようになっている。各ガイド部材４１におけるホースＨに押付けられる面はホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から成るとともに、ホースＨの軸方向に延びるように形成されている。低摩擦係数材料の例としては、シリコン、フッ素樹脂、分子量が１００万以上である超高分子ポリエチレン等が挙げられる。

各撮像装置５０はＸ軸方向（ホースＨの幅方向に応じた方向）及びＸ軸と直交しているＹ軸方向（ホースＨの高さ方向に応じた方向）にそれぞれ複数ずつ画素を有する二次元撮像装置である。本実施形態では撮像装置５０は４つ設けられ、各撮像装置５０は互いにホースＨの周方向に略９０°ずれた位置に配置されている。また、各撮像装置５０は各照射装置１０とホースＨの周方向に互い違いに配置され、各撮像装置５０は各照射装置１０と互いにホースＨの周方向に略４５°ずれた位置に配置されている。

各照射装置１０、移動機構２０、各撮像装置５０は周知のマイクロコンピュータから成る制御部６０に接続され、制御部６０は液晶画面等の周知の表示装置６１及び操作部６２に接続されている。操作部６２にはスタートボタンが設けられている。

以上のように構成された長尺物の外観検査装置において、ホースＨの外観を検査する方法について、図４乃至図９と図１１のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、ホースＨが各ガイド機構３０，４０を通過して移動機構２０の各ベルトコンベヤ２１によって挟持されている状態で、操作部６２のスタートボタンが操作されると（Ｓ１）、移動装置２０によってホースＨを移動させるとともに（Ｓ２）、各照射装置１０によってホースＨの外周面に向かって線状光Ｓを照射する（Ｓ３）。

続いて、各ベルトコンベヤ２１の回転速度が所定の回転速度になり、ホースＨが所定速度（本実施形態では３５ｍ／ｍｉｎ）になると（Ｓ４）、各撮像装置５０によってそれぞれ所定時間おき（本実施形態では１ｍｍ秒おき）にホースＨの外周面の照射線Ｌを撮像する（Ｓ５）。即ち、ホースＨが所定距離（本実施形態では０．５８ｍｍ）移動する度に各撮像装置５０による撮像が行われる。以下は各撮像装置５０のうち１つの撮像装置５０について説明するが、他の撮像装置５０についても同様の処理が行われる。

続いて、撮像装置５０によって撮像された各撮像データ（例えば図５参照）から、ホースＨの各幅方向位置（Ｘ軸方向の各画素の位置）と照射線Ｌの高さ方向（Ｙ軸方向）位置とを対応させた高さ方向位置データを抽出する（Ｓ６）。例えば、Ｘ軸方向の左から１５番目の画素位置（図６のＸ１５）における高さ方向位置が６８．２となり、Ｘ軸方向の左から１７番目の画素位置（図６のＸ１７）における高さ方向位置が７０．７となる高さ方向位置データが抽出される。また、高さ方向位置データはＹ軸方向の画素１つ分を１として数値化されたものであり、輝度の重心位置を周知のサブピクセル処理にて位置データとして抽出している。尚、図５及び図６は図４の照射線Ｌを撮像した撮像データであり、図４に示すホースＨの外周面には凹状の傷Ｋが形成されている。

続いて、各撮像データに応じた各高さ方向位置データを各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する（Ｓ７）。この基準データは、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して作成される。具体的な例としては、撮像順が連続する所定個数（本実施形態ではｔ１〜ｔ１２８）の減算処理前の高さ方向位置データを１つのグループとして扱い、そのグループ中の前半（ｔ１〜ｔ６４）の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置（Ｘ軸方向の各画素の位置）ごとに平均化して前半基準データＡｖ１を作成し、後半（ｔ６５〜ｔ１２８）の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して後半基準データＡｖ２を作成する（図７参照）。また、前半（ｔ１〜ｔ６４）の高さ方向位置データは前半基準データＡｖ１によって減算処理し、後半（ｔ６５〜ｔ１２８）の高さ方向位置データは後半基準データＡｖ２によって減算処理する。

次に、減算処理された各高さ方向位置データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べて検査用画像（図９参照）を作成するとともに表示装置６１に表示させる（Ｓ８）。ここで、１枚の検査用画像には前記１グループ分（ｔ１〜ｔ１２８）の減算処理後の高さ方向位置データを使用する。また、所定の色調基準として、位置データの数値が小さいほど色を濃くする基準を用いると、ホースＨの外周面において凹状の部分の色が他の部分に比べて濃くなり、ホースＨの外周面において凸状の部分の色が他の部分に比べて薄くなる。即ち、図９に示すように、螺旋状の凹部ＳＰ及び傷Ｋの部分の色が他の部分に比べて濃くなる。

続いて、所定の判定基準に基づき、作成された検査用画像上の異常の有無を判定する（Ｓ９）。ここで、所定の判定基準には、螺旋状の凹部ＳＰのピッチＰ及びホースＨの長手方向に対する角度γの許容範囲が定められている。このため、検査用画像上にあらわれる凹部がピッチＰ及び角度γの許容範囲内であれば正常と判定され、検査用画像上にあらわれる凹部がピッチＰ及び角度γの許容範囲を超えるものであれば異常と判定される。また、所定の判定基準は、他の部分よりも許容範囲を超えて凸状の部分があれば異常と判定する。このため、図９のように螺旋状の凹部ＳＰの他に傷Ｋによる凹部があらわれ、傷Ｋによる凹部と螺旋状の凹部ＳＰとのピッチＰが許容範囲内にないか、傷Ｋによる凹部の角度γが許容範囲内にない場合は、前述のように異常と判定される。

続いて、ステップＳ９において異常と判定された場合は、移動機構２０によるホースＨの移動を停止させる（Ｓ１０）。

このように、本実施形態によれば、ホースＨの外周面に向かって線状光Ｓが照射されることから、線状光ＳがホースＨの外周面に照射されて成る照射線Ｌはその位置のホースＨの輪郭を正確に示す。また、照射線Ｌが線状光Ｓの光面と所定の角度αをなす方向から撮像されるので、照射線Ｌの位置のホースＨの輪郭が正確に撮像される。さらに、各照射装置１０に対してホースＨを長手方向に移動させながら、照射線Ｌを所定時間おきに撮像すると、ホースＨの輪郭が長手方向に亘って連続的且つ正確に撮像される。また、各撮像データからホースＨの各幅方向位置と照射線Ｌの高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出し、各高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理するとともに、減算処理された各高さ方向位置データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成し、検査用画像上の異常の有無を判定する上で、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成することから、高さ方向位置データからホースＨの外周面の円弧形状がキャンセルされ、ホースＨが長手方向にうねりを伴っている場合でも、高さ方向位置データからうねり分がキャンセルされ、減算処理後の高さ方向位置データはホースＨの外周面の凹凸や傷のみを明確に示すものになる。即ち、本実施形態のようにホースＨの外観検査を行う場合は、各ガイド機構３０，４０によってホースＨを案内しても、ホースＨが長手方向に若干うねるが、検査用画像を作成する際にホースＨの外周面形状やうねりの有無に拘わらずに色調基準を設定することができ、外観検査を高精度で行う上で極めて有利である。

また、本実施形態のように、撮像順が連続する所定個数（ｔ１〜ｔ１２８）の減算処理前の高さ方向位置データを１つのグループとして扱い、１グループ分（ｔ１〜ｔ１２８）の減算処理後の高さ方向位置データを使用して１枚の検査用画像を作成する場合に、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと同じ検査用画像に用いられる減算処理前の高さ方向位置データのうち所定回数分をホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成するようにしたので、高さ方向位置データからホースＨの外周面の円弧形状を正確にキャンセルすることができ、ホースＨが長手方向にうねりを伴っている場合でも、高さ方向位置データからうねり分を正確にキャンセルすることができる。

尚、本実施形態では、１グループ分（ｔ１〜ｔ１２８）の減算処理後の高さ方向位置データを使用して１枚の検査用画像を作成するものを示したが、検査用画像を区切り無く連続的に作成することも可能である。この場合でも、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成することが可能である。

図１２乃至図１４は本発明の第２実施形態を示すもので、図１２は基準データの例、図１３は長尺物の外観検査装置の要部側面図、図１４はＸ１５における高さ方向位置の測定結果の例である。尚、第１実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

第２実施形態の外観検査装置は、第１実施形態と同等の各照射装置１０、移動機構２０、各ガイド機構３０，４０、各撮像装置５０、制御部６０、表示装置６１及び操作部６２を備えている。また、第１実施形態の図１１のフローチャートのようにホースＨの外観検査を行うようになっている。

ここで、第１実施形態では、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成するようにしたが、第２実施形態は、基準データを各高さ方向位置データごとにそれぞれ設け、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して各基準データを作成し、各基準データによって各高さ方向位置データを減算処理するようにしたものである。

具体的には、第１実施形態と同様に撮像順が連続する所定個数（本実施形態ではｔ１〜ｔ１２８）の減算処理前の高さ方向位置データを１つのグループとして扱い、例えばｔ６の高さ方向位置データを撮像順の中央とする所定回数分（ｔ２〜ｔ１０）のホースＨの各幅方向位置（Ｘ軸方向の各画素の位置）ごとに平均化して第６基準データＡｖ６を作成し（図１２参照）、ｔ６の高さ方向位置データを第６基準データＡｖ６によって減算処理する。また、その他の高さ方向位置データに対応する基準データも同様に作成する。

ここで、ホースＨがうねりを伴う場合、ホースＨが部分的に長手方向に傾斜することになる。即ち、図１３に示すように傾斜したホースＨを撮像装置５０によって撮像し、例えばＸ軸方向の左から１５番目の画素位置（Ｘ１５）における照射線Ｌの高さ方向位置を撮像順に並べると、図１４（ａ）に示すように、ホースＨの傾斜に応じて高さ方向位置が徐々に変化する。図１４（ａ）の各高さ方向位置のデータを相加平均し、その相加平均した値で図１４（ａ）の各高さ方向位置データを減算処理すると、図１４（ｂ）に示すように、ホースＨの傾斜成分が減算処理後の各高さ方向位置データに含まれるようになる。これに対し、図１２に示すように各高さ方向位置データごとに基準データを作成すると、各基準データのＸ１５の値は図１４（ｃ）のようにホースＨの傾斜に応じて徐々に変化するものとなり、その基準データで減算処理を行うと、図１４（ｄ）に示すように、ホースＨの傾斜成分が減算処理後の各高さ方向位置データからキャンセルされる。

即ち、各高さ方向位置データごとにそれぞれ基準データを作成するとともに、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して各基準データを作成し、各基準データによって各高さ方向位置データを減算処理することから、第１実施形態と同様に、ホースＨの外周面の円弧形状をキャンセルすることができるとともに、ホースＨが長手方向にうねりを伴っている場合でも、高さ方向位置データからうねり分がキャンセルされ、減算処理後の高さ方向位置データはホースＨの外周面の傷のみを明確に示すものになる。さらに、ホースＨがうねりを伴っている場合に、うねりで傾斜している部分の外観検査を行う上で、高さ方向位置データからうねり成分をより正確にキャンセルすることができるので、外観検査を高精度で行う上で極めて有利である。

尚、本実施形態では、１グループ分（ｔ１〜ｔ１２８）の減算処理後の高さ方向位置データを使用して１枚の検査用画像を作成するものを示したが、検査用画像を区切り無く連続的に作成することも可能である。この場合でも、減算処理対象の高さ方向位置データを略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データをホースＨの各幅方向位置ごとに平均化して各基準データを作成し、各基準データによって各高さ方向位置データを減算処理することが可能である。

また、第１及び第２実施形態では、長尺物としてホースＨの外観を検査するものを示したが、長尺物として電線、板状部材等の外観を検査することも可能である。

尚、第１及び第２実施形態では、ホースＨを移動機構２０によって移動させることにより、ホースＨと各照射装置１０とを相対的に移動させるものを示したが、ホースＨを移動させる代わりに各照射装置１０をホースＨの長手方向に移動させることにより、ホースＨと各照射装置１０とを相対的に移動させることも可能である。

また、第１及び第２実施形態では、撮像順が連続する所定個数（本実施形態ではｔ１〜ｔ１２８）の減算処理前の高さ方向位置データを１つのグループとして扱い、１グループ分（ｔ１〜ｔ１２８）の減算処理後の高さ方向位置データを使用して１枚の検査用画像を作成するものを示した。ここで、検査用画像はホースＨの移動に応じて連続的に作成されるが、例えば後に作成される検査用画像の高さ方向位置データと先に作成される検査用画像の高さ方向位置データを一部重複させることも可能である。これにより、２枚の検査用画像を跨いであらわれる凹凸や傷を見逃すことがなく、ホースＨの外観検査を正確に行う上で極めて有利である。

尚、第１及び第２実施形態では、各高さ方向位置データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べ、色分けされた検査用画像を作成するようにしたものを示したが、各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べ、立体的な検査用画像を作成することも可能である。

また、第１及び第２実施形態では、ホースＨの外周面の傷Ｋが検査用画像上にあらわれるものを示したが、布部材の巻き付け異常によってホースＨの外周面に凹凸が生ずる場合でも、その凹凸が検査用画像上にあらわれる。この場合でも、凹凸が前記ピッチＰ及び角度γの許容範囲内にない時は、その検査用画像が異常と判定される。

本発明の第１実施形態を示す長尺物の外観検査装置の要部斜視図 長尺物の外観検査装置の要部側面図 図２におけるＡ−Ａ線断面図 ホースの要部斜視図 撮像データの例 図５の一部拡大図及び高さ方向位置データの例 基準データの例 減算処理された高さ方向位置データの例 検査用画像の例 長尺物の外観検査装置のブロック図 制御部の動作を示すフローチャート 本発明の第２実施形態を示す基準データの例 長尺物の外観検査装置の要部側面図 Ｘ１５における高さ方向位置の測定結果の例

符号の説明

１０…照射装置、２０…移動機構、２１…コンベヤベルト、３０…第１ガイド機構、３１…ガイド部材、３２…補助ガイド機構、４０…第２ガイド機構、４１…ガイド部材、５０…撮像装置、６０…制御部、６１…表示装置、６２…操作部、Ｈ…ホース、Ｓ…線状光、Ｌ…照射線、ＳＰ…螺旋状の凹部、Ｋ…凹状の傷、Ｐ…ピッチ、γ…角度。

Claims (6)

1. 長尺物の外周面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、
   各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する工程と、
   各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する工程と、
   減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する工程と、
   所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する工程とを含む長尺物の外観検査方法であって、
   前記基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して作成する
   ことを特徴とする長尺物の外観検査方法。
2. 前記基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと同じ検査用画像に用いられる減算処理前の高さ方向位置データのうち所定回数分を長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して作成する
   ことを特徴とする請求項１記載の長尺物の外観検査方法。
3. 長尺物の外周面に向かって所定の光源から線状光を照射するとともに、光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させながら、線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像する工程と、
   各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する工程と、
   各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する工程と、
   減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する工程と、
   所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する工程とを含む長尺物の外観検査方法であって、
   前記基準データを各高さ方向位置データごとにそれぞれ設け、
   各基準データを、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して作成する
   ことを特徴とする長尺物の外観検査方法。
4. 長尺物の外周面に向かって線状光を照射する光源と、
   光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、
   線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像可能な撮像装置と、
   撮像装置によって撮像された各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する位置データ抽出手段と、
   各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する減算処理手段と、
   減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する検査用画像作成手段と、
   所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する判定手段とを備えた長尺物の外観検査装置であって、
   減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと撮像順が近い所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して前記基準データを作成する基準データ作成手段を備えた
   ことを特徴とする長尺物の外観検査装置。
5. 前記基準データ作成手段を、減算処理対象の高さ方向位置データ及びその高さ方向位置データと同じ検査用画像に用いられる減算処理前の高さ方向位置データのうち所定回数分を長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して基準データを作成するように構成した
   ことを特徴とする請求項４記載の長尺物の外観検査装置。
6. 長尺物の外周面に向かって線状光を照射する光源と、
   光源と長尺物とを長尺物の長手方向に相対的に移動させる移動機構と、
   線状光が長尺物の外周面に照射されて成る照射線を線状光面と所定の角度をなす方向から所定時間おきに撮像可能な撮像装置と、
   撮像装置によって撮像された各撮像データから長尺物の各幅方向位置と照射線の高さ方向位置とを対応させた高さ方向位置データをそれぞれ抽出する位置データ抽出手段と、
   各高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに設けられた基準データによって減算処理する減算処理手段と、
   減算処理された各高さ方向位置データを所定の基準に基づき撮像順に並べて検査用画像を作成する検査用画像作成手段と、
   所定の判定基準に基づき検査用画像上の異常の有無を判定する判定手段とを備えた長尺物の外観検査装置であって、
   前記基準データ作成手段を、各高さ方向位置データごとにそれぞれ基準データを作成するとともに、減算処理対象の高さ方向位置データを撮像順の略中央とする所定回数分の減算処理前の高さ方向位置データを長尺物の各幅方向位置ごとに平均化して各基準データを作成するように構成した
   ことを特徴とする長尺物の外観検査装置。

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