JP2009058311A - Marking inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、刻印された文字などを検査する刻印検査装置に関する。 The present invention relates to a marking inspection apparatus for inspecting a stamped character or the like.
従来、金属パーツ、金属プレートなどに刻印文字を刻印した際には、当該刻印文字を紙などに写し取って紙拓本を形成し、この紙拓本で写し取られた刻印文字の幅寸法から深さを想定していた。 Conventionally, when engraved characters are engraved on metal parts, metal plates, etc., the engraved characters are copied on paper to form a paper pioneer, and the depth is determined from the width dimension of the imprinted characters copied by this paper pioneer. I was expecting.
また、刻印の深さを実測する方法としては抜き取り検査が挙げられ、この抜き取り検査では、刻印されたプレートを切断し、その断面から深さを計測したり、極細の測定子を備えた専用ゲージを用いて測定を行っていた。 In addition, as a method of actually measuring the depth of the marking, sampling inspection can be cited. In this sampling inspection, the stamped plate is cut and the depth is measured from the cross section, or a special gauge equipped with an extra fine measuring element. Was used to measure.
しかし、前述した刻印文字の幅寸法から深さを想定する方法にあっては、手間が掛かるとともに、前記幅寸法と前記深さとが必ずしも一致するとは限らなかった。 However, in the method of assuming the depth from the width dimension of the engraved character described above, it takes time and the width dimension and the depth do not always coincide with each other.
また、専用ゲージを用いた方法では手間が掛かり全数検査が困難であるとともに、刻印されたプレートを切断する方法では、全数検査は不可能であった。 In addition, the method using a dedicated gauge takes time and is difficult to perform a complete inspection, and the method of cutting a stamped plate cannot perform a complete inspection.
そこで、本願出願人において、これらを解決する刻印検査装置を案出するに至った(例えば、特許文献1)。 Therefore, the applicant of the present application has come up with a marking inspection device that solves these problems (for example, Patent Document 1).
この刻印検査装置では、図6に示すように、刻印文字の文字列方向に移動するステージ801を備えており、該ステージ801には、刻印面802にスリット光803を照射するレーザ装置804と、照射されたスリット光803の正反射光805を撮像するカメラ806とが設けられている。このカメラ806は、前記レーザ装置804に正対して配置されており、前記刻印面802で正反射した前記正反射光805を前記カメラ806に入力できるように構成されている。
As shown in FIG. 6, the marking inspection apparatus includes a
これにより、前記レーザ装置804と前記カメラ806とを同時に動かす光切断式によって前記刻印面802上の刻印文字の検査が行えるように構成されている。
しかしながら、このような従来の刻印検査装置にあっては、前記ステージ801でレーザ装置804とカメラ806とを文字列方向に移動して検査を行うため、配列された文字数が多い場合、時間がかかるという問題があった。
However, in such a conventional engraving inspection apparatus, inspection is performed by moving the
また、正反射した正反射光805を用いて刻印文字の深さの計測を行う構造上、摩耗した刻印ヘッドで底面の無いV字溝状の刻印文字が刻印された場合、前記スリット光803が刻印文字の溝底面で反射せず、前記正反射光805をカメラ806で取得できない。これにより、計測が不能になるという問題があった。
In addition, due to the structure in which the depth of the stamped character is measured using the specularly reflected
さらに、刻印面802が鏡面状の場合、この刻印面802で正反射した正反射光805が前記カメラ806に入力される際に太くなり、計測精度が悪化する恐れがあった。
Further, when the marking
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、測定時間を短縮することができ、V字溝やU字溝状で形成された刻印文字の深さ計測を可能とするとともに、鏡面反射する刻印面であっても測定精度への影響が少ない刻印検査装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and can shorten the measurement time and enable the depth measurement of a stamped character formed in a V-shaped groove or a U-shaped groove shape. At the same time, it is an object of the present invention to provide a marking inspection apparatus that has little influence on measurement accuracy even with a mirror-reflected marking surface.
前記課題を解決するために本発明の請求項1の刻印検査装置にあっては、刻印面に刻印された被検査文字を検査する刻印検査装置において、前記被検査文字の文字列方向に沿って複数並設され、前記被検査文字を含む前記刻印面に対して前記文字列方向に延在するライン状のスリット光を照射するレーザスリット光源と、各レーザスリット光源の各々に対応して設けられ、対応したレーザスリット光源より照射された前記スリット光の照射位置を撮像するカメラと、前記各レーザースリット光源およびカメラを前記文字列方向に直交した直交方向へ移動する移動ステージと、前記各カメラで撮像された前記スリット光画像のスリット光位置から高さを求めて前記刻印面の三次元情報を取得する処理装置と、を備え、隣り合うカメラにおける撮像タイミングをずらすとともに、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとを同期した。 In order to solve the above-mentioned problem, in the marking inspection apparatus according to claim 1 of the present invention, in the marking inspection apparatus for inspecting the inspected character stamped on the marking surface, along the character string direction of the inspected character. A plurality of laser slit light sources that are arranged in parallel and irradiate line-shaped slit light extending in the character string direction with respect to the marking surface including the character to be inspected, and provided corresponding to each of the laser slit light sources. A camera that images the irradiation position of the slit light emitted from a corresponding laser slit light source, a moving stage that moves each laser slit light source and camera in an orthogonal direction perpendicular to the character string direction, and each camera A processing device that obtains the height from the slit light position of the captured slit light image and obtains the three-dimensional information of the marking surface, With shifting the timing, in synchronism with the irradiation timing of the slit light from the camera imaging timing and the laser slit light source in correspondence.
すなわち、刻印面に刻印された被検査文字を検査する際には、被検査文字の文字列方向に沿って並設されてレーザスリット光源より前記被検査文字を含む刻印面に対して、前記文字列方向に延在するライン状のスリット光を照射するとともに、前記各レーザスリット光源の各々に対応して設けられたカメラによって、対応したレーザスリット光源からのスリット光の照射位置を撮像しつつ、移動ステージによって各レーザースリット光源を前記文字列方向に直交した直交方向へ移動する。 That is, when inspecting the inspected character engraved on the engraved surface, the character is arranged on the engraved surface including the inspected character from a laser slit light source arranged in parallel along the character string direction of the inspected character. While irradiating line-shaped slit light extending in the column direction and imaging the position of irradiation of slit light from the corresponding laser slit light source by a camera provided corresponding to each of the laser slit light sources, Each laser slit light source is moved in the orthogonal direction orthogonal to the character string direction by the moving stage.
これにより、前記文字列方向に並んだ前記被検査文字は、複数のカメラによって同時にスキャンされ検査が行われる。よって、測定時間を短縮することができる。 Thereby, the inspected characters arranged in the character string direction are simultaneously scanned and inspected by a plurality of cameras. Therefore, the measurement time can be shortened.
加えて、隣り合うカメラにおける撮像タイミングがずれるように設定されており、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとは同期するように構成されている。 In addition, the imaging timings of the adjacent cameras are set so as to be shifted, and the imaging timings of the cameras having a corresponding relationship and the irradiation timing of the slit light from the laser slit light source are configured to be synchronized.
このため、隣接したカメラに対応した前記レーザスリット光源からのスリット光の映り込み等の干渉が防止される。 For this reason, interference such as reflection of slit light from the laser slit light source corresponding to the adjacent camera is prevented.
本発明の請求項2の刻印検査装置にあっては、刻印面に刻印された被検査文字を検査する刻印検査装置において、前記被検査文字の文字列方向に沿って複数並設され、前記被検査文字を含む前記刻印面に対して前記文字列方向に延在するライン状のスリット光を照射するレーザスリット光源と、各レーザスリット光源の各々に対応して設けられ、対応したレーザスリット光源より照射された前記スリット光の照射位置を撮像する固定されたカメラと、前記各レーザースリット光源を前記文字列方向に直交した直交方向へ移動する移動ステージと、前記スリット光を移動させながら前記各カメラで撮像された画像の各画素で、最大輝度を与える前記移動ステージ位置を求め、このステージ位置と画素の位置に基づいて前記刻印面の三次元情報を取得する処理装置と、を備え、隣り合うカメラにおける撮像タイミングをずらすとともに、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとを同期した。
In the marking inspection apparatus according to
この手法によると、溝底面等のレーザの反射光が微弱な位置であっても、レーザが当たった時点の輝度の方が、レーザが照射されていない時点での輝度より、確実に輝度は高いので、画像中の各画素において最大輝度となるステージ位置を求めて、その位置から高さを求めることで、微弱な反射光であっても高さ計測が可能となる。このため、被検査文字がV字溝やU字溝で形成され、溝底面からの正反射光を取得できない場合であっても、計測が可能となる。 According to this method, even when the reflected light of the laser, such as the groove bottom, is weak, the luminance when the laser hits is surely higher than the luminance when the laser is not irradiated. Therefore, by obtaining the stage position having the maximum luminance at each pixel in the image and obtaining the height from the position, the height can be measured even with weak reflected light. For this reason, even if it is a case where the to-be-inspected character is formed with a V-shaped groove or a U-shaped groove and regular reflection light from the groove bottom surface cannot be obtained, measurement is possible.
加えて、隣り合うカメラにおける撮像タイミングがずれるように設定されており、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとは同期するように構成されている。 In addition, the imaging timings of the adjacent cameras are set so as to be shifted, and the imaging timings of the cameras having a corresponding relationship and the irradiation timing of the slit light from the laser slit light source are configured to be synchronized.
このため、隣接したカメラに対応した前記レーザスリット光源からのスリット光の映り込み等の干渉が防止される。 For this reason, interference such as reflection of slit light from the laser slit light source corresponding to the adjacent camera is prevented.
また、請求項3の刻印検査装置においては、前記被検査文字を境とする前記直交方向の一方側に前記各レーザスリット光源を配置し、他方側に前記各カメラを配置する一方、前記スリット光の正反射光が対応するカメラの視野内に直接入らないように前記各レーザスリット光源の設置位置を対応したカメラに対して前記文字列方向へずらして配置した。 In the marking inspection apparatus according to claim 3, the laser slit light sources are arranged on one side of the orthogonal direction with the character to be inspected as a boundary, and the cameras are arranged on the other side, while the slit light The positions of the laser slit light sources are shifted in the character string direction with respect to the corresponding camera so that the regular reflected light does not directly enter the field of view of the corresponding camera.
すなわち、前記各レーザスリット光源は、被検査文字を境とする一方側に配置されており、前記各カメラは他方側に配置されている。そして、各カメラは、対応するレーザスリット光源に対して前記文字列方向へずらして配置されおり、前記各レーザスリット光源からのスリット光の正反射光が、対応するカメラの視野内に直接入らないように構成されている。 That is, each laser slit light source is disposed on one side with the character to be inspected as a boundary, and each camera is disposed on the other side. Each camera is arranged so as to be shifted in the character string direction with respect to the corresponding laser slit light source, and the regular reflection light of the slit light from each laser slit light source does not directly enter the field of view of the corresponding camera. It is configured as follows.
このため、前記刻印面が鏡面状であっても、測定精度に与える影響が抑えられる。 For this reason, even if the said marking surface is mirror-like, the influence which it has on measurement accuracy is suppressed.
以上説明したように本発明の請求項1および請求項2の刻印検査装置にあっては、移動ステージで各レーザースリット光源を文字列方向に直交した直交方向へ移動するため、レーザースリット光源及びカメラを文字列方向へ移動して被検査文字をスキャンする場合と比較して、走査時間を短くすることができる。また、前記文字列方向に並んだ被検査文字は、複数のカメラによって一度に検査することができる。
As described above, in the marking inspection apparatus according to claim 1 and
このため、配列された文字数が多い場合であっても、検査時間を短くすることができる。 For this reason, even when the number of arranged characters is large, the inspection time can be shortened.
加えて、隣り合うカメラにおける撮像タイミングがずれるように設定するとともに、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとを同期することによって、隣接したカメラに対応した前記レーザスリット光源からのスリット光の干渉に起因した誤計測を確実に排除することができる。 In addition, the setting is made so that the imaging timings of the adjacent cameras are shifted, and the imaging timing of the cameras in correspondence with each other is synchronized with the irradiation timing of the slit light from the laser slit light source. It is possible to reliably eliminate erroneous measurement due to interference of slit light from the laser slit light source.
特に、請求項2の刻印検査装置にあっては、カメラを固定とし、移動ステージでレーザスリット光源を移動させながら、各カメラで複数枚の画像を撮像し、各画素(一つのxy)において複数枚(時間が異なるのでステージ位置が異なる)の画像中で輝度が最大となる移動ステージ位置(時間、またはY位置に対応)を求め、そのステージ位置と画素位置(xy座標)に基づいて前記刻印面の三次元情報を取得するようにした。
In particular, in the marking inspection apparatus according to
したがって、V字溝やU字溝状の刻印文字での深さ計測を可能とするとともに、鏡面反射する刻印面であっても測定精度への影響が少なく、かつ測定時間を短縮することができる刻印検査装置となり得る。 Therefore, it is possible to measure the depth of a V-shaped groove or a U-shaped groove-shaped engraved character, and it is possible to reduce the measurement time and the measurement time even if the engraved surface is mirror-reflected. It can be a stamp inspection device.
また、請求項3の刻印検査装置においては、前記各レーザスリット光源を、対応するカメラに対して前記文字列方向へずらして配置することによって、前記各レーザスリット光源からのスリット光の正反射光を、対応するカメラの視野内に直接入らないようにすることができる。 Further, in the marking inspection apparatus according to claim 3, the respective laser slit light sources are arranged so as to be shifted in the character string direction with respect to the corresponding cameras, whereby the regular reflection light of the slit light from each of the laser slit light sources. Can be prevented from entering directly into the field of view of the corresponding camera.
このため、刻印面で正反射したスリット光が前記カメラに入力される際に太くなり計測精度が悪化してしまう従来と比較して、不必要な光を取るといった不具合を解消し、検査精度を高めることができる。 For this reason, the slit light reflected regularly on the marking surface becomes thicker when it is input to the camera and the measurement accuracy deteriorates. Can be increased.
これにより、前記刻印面が鏡面状であっても、測定精度に与える影響を防止することができる。 Thereby, even if the said marking surface is mirror surface shape, the influence which it has on measurement accuracy can be prevented.
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかる刻印検査装置1を示す図である。該刻印検査装置1は、平坦な刻印面2に刻印された被検査文字3を検査する装置であり、その一例として、車台番号が刻印された短冊状のプレートの検査が挙げられる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a marking inspection apparatus 1 according to the present embodiment. The marking inspection apparatus 1 is an apparatus for inspecting a character 3 to be inspected that is imprinted on a flat marking
このプレートからなるワーク11は、長方形状の金属板からなり、その刻印面2には、車台番号からなる前記被検査文字3が刻印されている。この被検査文字3は、前記ワーク11の長さ方向に複数配列されており、各被検査文字3,・・・は、刻印ヘッドで打刻された溝によって形成されている。この溝は、通常、平坦な底面を備えているが、摩耗した刻印ヘッドで打刻された場合、底面を備えない断面V字状又はU字状に形成されることがある。
The
前記刻印検査装置1は、載置台21に載置された前記ワーク11の刻印面2に対して斜め上方からスリット光31を照射する第1〜第5レーザスリット光源41〜45を備えており、各レーザスリット光源41〜45からのスリット光31,・・・は、前記被検査文字3,・・・を含む前記刻印面2に対して前記被検査文字3,・・・の文字列方向であるX方向51に延在したライン状に照射されるように構成されている。前記各レーザスリット光源41〜45は、前記X方向51に並設されており、X方向51に配列された複数の前記被検査文字3,・・・を同時に照射できるように構成されている。
The marking inspection apparatus 1 includes first to fifth laser slit
前記各レーザスリット光源41〜45は、第1〜第5レーザ装置61〜65と、各レーザ装置61〜65からのレーザスリット光31,・・・を通過する遮光板66とによって構成されており、各レーザ装置61〜65からのスリット光31,・・・は、図2にも示すように、前記遮光板66に設けられた開口部67を通過して前記刻印面2に照射されるように構成されている。
Each of the laser slit
また、前記刻印検査装置1には、図1に示したように、走査ユニット71が設けられており、該走査ユニット71は、移動ステージ72を前記文字列方向に直交した直交方向であるY方向73へ移動できるように構成されている。前記各レーザスリット光源41〜45を構成する前記各レーザ装置61〜65及び前記遮光板66は、前記移動ステージ72に支持されており、前記各レーザスリット光源41〜45は、この走査ユニット71によって前記Y方向73へ移動されるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the marking inspection apparatus 1 is provided with a
この刻印検査装置1は、前記各レーザスリット光源41〜45の各々に対応して設けられた第1〜第5CCDカメラ81〜85を備えており、各CCDカメラ81〜85は、対応したレーザスリット光源41〜45より照射された前記スリット光31,・・・の照射位置を斜め上方から撮像できるように当該刻印検査装置1に固定される、又は前記移動ステージ72に固定されている。
The marking inspection apparatus 1 includes first to
前記各レーザスリット光源41〜45は、前記被検査文字3,・・・を境とする前記Y方向73の一方側(図1中上側)に配置されており、前記各CCDカメラ81〜85は、前記被検査文字3,・・・を境とする前記Y方向73の他方側(図1中下側)に配置されている。
Each of the laser slit
前記各レーザスリット光源41〜45と前記各CCDカメラ81〜85とは、図2に示したように、前記刻印面2で正反射する前記スリット光31の正反射光91が対応するCCDカメラ81〜85に直接入力されないように、対応するレーザスリット光源41〜45とCCDカメラ81〜85との関係が設定されている。
As shown in FIG. 2, the laser slit
すなわち、図2に示したように、前記各CCDカメラ81〜85は、対応するレーザスリット光源41〜45に対して前記X方向51へずらした位置に配置されており、前記各レーザスリット光源41〜45は、対応するCCDカメラ81〜85の視野範囲内へ向けて斜め上方から前記スリット光31,・・・を照射するように構成されている。
That is, as shown in FIG. 2, the
このとき、図4の(a)に示すように、前記各CCDカメラ81〜85は、前記X方向51へ僅かに移動して固定できるように構成されており、図4の(b)に示すように、前記遮光板66を通過した隣接するレーザスリット光源41〜45からのスリット光31,・・・は、その両端部が僅かに重なるように、各レーザスリット光源41〜45の配置や前記遮光板66の開口部67の長さが設定されている。だから、正反射光91は、各CCDカメラ81〜85に直接入力されることはない。
At this time, as shown in FIG. 4A, each of the
なお、図3に示すように、前記各レーザスリット光源41〜45からの前記スリット光31,・・・及び前記刻印面2が成す角度αと、前記各CCDカメラ81〜85の光軸及び前記刻印面2が成す角度βとが異なる角度となるように、前記各レーザスリット光源41〜45の各レーザ装置61〜65の向きと前記各CCDカメラ81〜85の向きとが設定されている。
As shown in FIG. 3, the angle α formed by the slit light 31 from the laser slit
そして、前記刻印検査装置1は、図1に示したように、パソコンなどで構成された画像処理装置を兼ねた制御装置101を備えており、該制御装置101には、前記各第1〜第5レーザスリット光源41〜45の各レーザ装置61〜65と、前記走査ユニット71と、前記各CCDカメラ81〜85とが接続されている。
As shown in FIG. 1, the marking inspection apparatus 1 includes a
これにより、前記制御装置101がプログラムに従って動作することで、前記走査ユニット71による前記各レーザスリット光源41〜45の移動と、前記各レーザスリット光源41〜45からのスリット光31,・・・の照射と、前記各CCDカメラ81〜85による撮像とを制御できるように構成されている。このとき、隣り合うCCDカメラ81〜85における撮像タイミングは、ずれるように設定されており、対応関係にあるCCDカメラ81〜85の撮像タイミングとレーザスリット光源41〜45からの前記スリット光31,・・・の照射タイミングとは、同期するように構成されている。
Thereby, when the
図5は、カメラ撮像タイミングを示すタイミングチャートであり、その上段には、第1レーザスリット光源41及び第3レーザスリット光源43並びに第5レーザスリット光源45からのスリット光31,・・・の照射タイミング111と、第1CCDカメラ81及び第3CCDカメラ83並びに第5CCDカメラ85のシャッタタイミング112と、該シャッタタイミング112及び前記照射タイミング111を同期させる為の外部同期信号VD113と、前記第1CCDカメラ81及び前記第3CCDカメラ83並びに前記第5CCDカメラ85からの撮像データの入力及び処理タイミング114とが示されている。
FIG. 5 is a timing chart showing the camera imaging timing, and in the upper stage, irradiation of the slit light beams 31,... From the first laser slit
このタイミングチャートの下段には、前記第2レーザスリット光源42及び第4レーザスリット光源44からのスリット光31,31の照射タイミング121と、第2CCDカメラ82及び第4CCDカメラ84のシャッタタイミング122と、該シャッタタイミング122及び前記照射タイミング121を同期させる為の外部同期信号VD123と、前記第2CCDカメラ82及び前記第4CCDカメラ84からの撮像データの入力及び処理タイミング124とが示されている。
In the lower part of this timing chart, the
この図から判るように、前記第1CCDカメラ81及び第3CCDカメラ83並びに第5CCDカメラ85のシャッタタイミング112では、前記第1レーザスリット光源41及び第3レーザスリット光源43並びに第5レーザスリット光源45からのスリット光31,・・・のみが照明されており、前記第1レーザスリット光源41からのスリット光31と第3レーザスリット光源43からのスリット光31と第5レーザスリット光源45からのスリット光31のみが入力される。
As can be seen from this figure, at the
この第1CCDカメラ81及び第3CCDカメラ83並びに第5CCDカメラ85のシャッタタイミング112では、前記第2レーザスリット光源42及び第4レーザスリット光源44からはスリット光31,31が照射されておらず、これらからのスリット光31,31が入力されることはない。
At the
一方、前記第2CCDカメラ82及び第4CCDカメラ84のシャッタタイミング122では、前記第2レーザスリット光源42及び第4レーザスリット光源44からのスリット光31,31のみが照明されており、前記第2レーザスリット光源42からのスリット光31と第4レーザスリット光源44からのスリット光31のみが入力される。
On the other hand, at the
この第2CCDカメラ82及び第4CCDカメラ84のシャッタタイミング122では、前記第1レーザスリット光源41及び第3レーザスリット光源43並びに第5レーザスリット光源45からはスリット光31,・・・が照射されておらず、これらからのスリット光31,・・・が入力されることはない。
At the
また、前記制御装置101は、前記各CCDカメラ81〜85で撮像した画像の画像処理するように構成されている。
Further, the
画像処理手法としては2つの手法が考えられる。 There are two possible image processing methods.
第1の手法は、各カメラ81〜85を各レーザスリット光源41〜45と共に移動ステージ72に載せて移動させる構成における手法である。
The first method is a method in a configuration in which the
この画像処理では、前記移動ステージ72を動かしながら前記各CCDカメラ81〜85で数百枚の画像入力しスリット光画像を取得する。各スリット光画像において、スリット光座標を求めて高さに変換する。これにより、前記刻印面2の三次元情報を取得する。
In this image processing, several hundred images are input by the
第2の手法は、各カメラ81〜85を固定し、各レーザスリット光源41〜45のみを移動ステージ72で移動させる構成における手法である。
The second method is a method in a configuration in which the
この画像処理では、前記移動ステージ72を動かしながら前記各CCDカメラ81〜85で数百枚の画像入力しスリット光画像を取得する。各画素(一つのxy)において数百枚(時間が異なるのでステージ位置が異なる)の画像中で輝度が最大となる移動ステージ位置(時間、またはステージY位置に対応)を求め、そのステージ位置と画素位置(xy座標)に基づいて刻印の高さに変換する。これにより、前記刻印面2の三次元情報を取得する。
In this image processing, several hundred images are input by the
そして、この三次元情報に基づいて、前記被検査文字3,・・・の形状を取得し、予め記憶されたマスターデータと比較する等して、前記ワーク11の被検査文字3,・・・を検査できるように構成されている。 Then, based on this three-dimensional information, the shape of the character to be inspected 3,... Is obtained, and compared with the master data stored in advance. It can be inspected.
以上の構成において、前記ワーク11の刻印面2に刻印された被検査文字3,・・・を検査する際には、被検査文字3,・・・の文字列方向であるX方向51に沿って並設されて各レーザスリット光源41〜45より前記被検査文字3,・・・を含む刻印面2に対して、前記X方向に延在するライン状のスリット光31,・・・を照射するとともに、前記各レーザスリット光源41〜45の各々に対応して設けられた各CCDカメラ81〜85によって、対応したレーザスリット光源41〜45からのスリット光31,・・・の照射位置を撮像しつつ、走査ユニット71の移動ステージ72によって各レーザスリット光源41〜45を前記文字列方向に直交した直交方向であるY方向73へ移動する。
In the above configuration, when inspecting the inspected characters 3,... Imprinted on the marking
これにより、前記X方向51に並んだ前記被検査文字3,・・・を、第1〜第5CCDカメラ81〜85によって同時にスキャンして検査することができる。
Thus, the inspected characters 3... Arranged in the
このため、前記各レーザスリット光源41〜45及び前記各CCDカメラ81〜85を文字列方向であるX方向51へ移動して前記被検査文字3,・・・をスキャンする場合と比較して、走査時間を短くすることができる。また、前記文字列方向に並んだ被検査文字3,・・・を、第1〜第5CCDカメラ81〜85によって、一度に検査することができる。
For this reason, compared with the case where each said laser slit light sources 41-45 and each said CCD camera 81-85 are moved to the
したがって、配列された文字数が多い場合であっても、検査時間を短くすることができる。 Therefore, even when the number of arranged characters is large, the inspection time can be shortened.
そして、第2の画像処理手法にあっては、各画素で輝度が最大となるステージ位置を基にした高さが求められ、前記刻印面2の三次元情報が取得されるため、被検査文字3,・・・がV字溝やU字溝で形成され、溝底面からの正反射光を取得できない場合であっても、被検査文字3,・・・での深さ計測が可能となる。
In the second image processing method, the height based on the stage position where the luminance is maximum in each pixel is obtained, and the three-dimensional information of the marking
なぜなら、レーザの反射光が微弱な部分であっても、レーザが当たった時点の輝度の方が、レーザが照射されていない時点での輝度より、確実に輝度は高いので、画像中の各画素において最大輝度となるステージ位置を求めて、その位置から高さを求めれば、微弱な反射光であっても(つまり、たとえ最大輝度が微弱であっても)高さ計測が可能となるからである。 Because even if the reflected light of the laser is weak, the brightness at the time of the laser hit is certainly higher than the brightness at the time when the laser is not irradiated, so each pixel in the image If the stage position with the maximum brightness is found and the height is found from that position, the height can be measured even with weak reflected light (that is, even if the maximum brightness is weak). is there.
これにより、長期使用により摩耗した刻印ヘッドで刻印した被検査文字3,・・・であっても、検査を行うことができる。 Thereby, even the inspected characters 3,... Imprinted with the engraving head worn by long-term use can be inspected.
加えて、隣り合うCCDカメラ81〜85における撮像タイミング112,122がずれるように設定するとともに、対応関係にあるCCDカメラ81〜85の撮像タイミング112,122とレーザスリット光源41〜45からの前記スリット光31,・・・の照射タイミング111,121とを同期することによって、隣接したCCDカメラ81〜85に対応した前記レーザスリット光源41〜45からのスリット光31,・・・が撮像されてしまう等の干渉に起因した誤計測を確実に排除することができる。
In addition, the
また、前記刻印検査装置1では、前記各CCDカメラ81〜85を、対応するレーザスリット光源41〜45に対して、前記文字列方向であるX方向51へずらして配置することで、前記各レーザスリット光源41〜45からのスリット光31,・・・の正反射光91,・・・を、対応するCCDカメラ81〜85の視野内に直接入らないようにすることができる。
In the marking inspection apparatus 1, the
このため、前記刻印面2で正反射した各スリット光31,・・・が前記各CCDカメラ81〜85に入力される際に太くなり計測精度が悪化してしまう従来と比較して、不必要な光を取るといった不具合を解消し、検査精度を高めることができる。
For this reason, it is unnecessary compared with the conventional technique in which each slit
これにより、前記刻印面2が鏡面状であっても、測定精度に与える影響を防止することができる。
Thereby, even if the said marking
1 刻印検査装置
2 刻印面
3 被検査文字
31 スリット光
41 第1レーザスリット光源
42 第2レーザスリット光源
43 第3レーザスリット光源
44 第4レーザスリット光源
45 第5レーザスリット光源
51 X方向
72 移動ステージ
73 Y方向
81 第1CCDカメラ
82 第2CCDカメラ
83 第3CCDカメラ
84 第4CCDカメラ
85 第5CCDカメラ
91 正反射光
101 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記被検査文字の文字列方向に沿って複数並設され、前記被検査文字を含む前記刻印面に対して前記文字列方向に延在するライン状のスリット光を照射するレーザスリット光源と、
各レーザスリット光源の各々に対応して設けられ、対応したレーザスリット光源より照射された前記スリット光の照射位置を撮像するカメラと、
前記各レーザースリット光源およびカメラを前記文字列方向に直交した直交方向へ移動する移動ステージと、
前記各カメラで撮像された前記スリット光のスリット光画像から高さを求めて前記刻印面の三次元情報を取得する処理装置と、を備え、
隣り合うカメラにおける撮像タイミングをずらすとともに、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとを同期したことを特徴とする刻印検査装置。 In a marking inspection device that inspects characters to be inspected on the marking surface,
A plurality of laser slit light sources that are arranged in parallel along the character string direction of the character to be inspected and irradiate the slit surface including the character to be inspected with a line-shaped slit light extending in the character string direction;
A camera that is provided corresponding to each of the laser slit light sources, and that captures the irradiation position of the slit light irradiated from the corresponding laser slit light source,
A moving stage for moving each laser slit light source and camera in an orthogonal direction orthogonal to the character string direction;
A processing device that obtains the three-dimensional information of the marking surface by obtaining the height from the slit light image of the slit light imaged by each camera, and
An engraving inspection apparatus characterized in that the imaging timing of adjacent cameras is shifted, and the imaging timing of cameras in correspondence with each other is synchronized with the irradiation timing of the slit light from a laser slit light source.
前記被検査文字の文字列方向に沿って複数並設され、前記被検査文字を含む前記刻印面に対して前記文字列方向に延在するライン状のスリット光を照射するレーザスリット光源と、
各レーザスリット光源の各々に対応して設けられ、対応したレーザスリット光源より照射された前記スリット光の照射位置を撮像する固定されたカメラと、
前記各レーザースリット光源を前記文字列方向に直交した直交方向へ移動する移動ステージと、
前記スリット光を移動させながら前記各カメラで撮像された画像の各画素で、最大輝度を与える前記移動ステージ位置を求め、このステージ位置と画素の位置に基づいて前記刻印面の三次元情報を取得する処理装置と、を備え、
隣り合うカメラにおける撮像タイミングをずらすとともに、対応関係にあるカメラの撮像タイミングとレーザスリット光源からの前記スリット光の照射タイミングとを同期したことを特徴とする刻印検査装置。 In a marking inspection device that inspects characters to be inspected on the marking surface,
A plurality of laser slit light sources that are arranged in parallel along the character string direction of the character to be inspected and irradiate the slit surface including the character to be inspected with a line-shaped slit light extending in the character string direction;
A fixed camera that is provided corresponding to each of the laser slit light sources and images the irradiation position of the slit light irradiated from the corresponding laser slit light source,
A moving stage for moving each laser slit light source in an orthogonal direction orthogonal to the character string direction;
The moving stage position that gives the maximum brightness is obtained for each pixel of the image captured by each camera while moving the slit light, and the three-dimensional information on the marking surface is obtained based on the stage position and the pixel position. And a processing device for
An engraving inspection apparatus characterized in that the imaging timing of adjacent cameras is shifted, and the imaging timing of cameras in correspondence with each other is synchronized with the irradiation timing of the slit light from a laser slit light source.
前記スリット光の正反射光が対応するカメラの視野内に直接入らないように前記各レーザスリット光源の設置位置を対応したカメラに対して前記文字列方向へずらして配置したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の刻印検査装置。 While arranging each laser slit light source on one side of the orthogonal direction with the character to be inspected as a boundary, and arranging each camera on the other side,
The arrangement position of each laser slit light source is shifted in the character string direction with respect to the corresponding camera so that the specularly reflected light of the slit light does not directly enter the field of view of the corresponding camera. The marking inspection apparatus according to claim 1 or claim 2.
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