JP2009162644A - Method and device for inspecting defect in foam roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発泡体ローラー部材に光を照射して行なう欠陥検出方法及び欠陥検出装置に関する。 The present invention relates to a defect detection method and a defect detection apparatus that are performed by irradiating a foam roller member with light.
発泡体ローラーの欠陥を判別する方法として、人手で行なう方法、検査装置を用いて行なう方法があった。人手で行なう方法に関しては、製品の高精度化に伴い、微小な欠陥を発見する必要がある。そのために長時間集中しなければならない根気のいる作業となり、精神的な負担も大きくなり疲労も倍増することになる。また、視覚による検査は、検査員の主観的な検査判定であって、検査員の判断に依存する。したがって、検査員が異なる場合や極端な場合において、同じ検査員であっても、検査時間の推移によって、検査水準が変化する可能性がある。 As a method for discriminating a defect in the foam roller, there are a manual method and a method using an inspection apparatus. As for the manual method, it is necessary to find minute defects as the accuracy of products increases. For this reason, it is a persevering work that must be concentrated for a long time, which increases the mental burden and doubles fatigue. The visual inspection is a subjective inspection determination by the inspector and depends on the inspector's judgment. Accordingly, in the case where the inspectors are different or extreme, even if the inspectors are the same, the inspection level may change depending on the transition of the inspection time.
上記検査員に代わる方法として、CCDカメラを用いた電子撮像装置による外観検査手法も明らかにされている(例えば、特許文献1)。 As a method for replacing the inspector, an appearance inspection method using an electronic imaging device using a CCD camera has also been clarified (for example, Patent Document 1).
また、発泡体表面に光を照射してローラーからの反射光を利用してローラーの状態を判断する検査装置が提案されている(例えば、特許文献2)。 Moreover, the inspection apparatus which irradiates light on the foam surface and judges the state of a roller using the reflected light from a roller is proposed (for example, patent document 2).
これらの特許文献に開示された技術は、照射した光が発泡体表面で反射し、前記反射した光が、発泡体表面に欠陥があった場合には、その欠陥部分で光の反射変化が起こることを利用している。すなわち、それら反射光を撮像装置により撮影し、映像信号化し、その映像信号を信号処理して、欠陥部分を検出する方法である。
しかしながら、上記特許文献に記載の方式は製品表面部に存在する欠陥に対しては有効な手段であるが、製品内部に存在する欠陥に対しては、表面において光が反射してしまう為、製品内部の検査は出来ないという課題があった。
そこで本発明の目的は、上記課題を解決することができる発泡体ローラーの欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することにある。その目的の一例は発泡体ローラーの表面部と内部に存在する欠陥を1度の検査で得ることにある。
However, although the method described in the above-mentioned patent document is an effective means for defects existing on the surface of the product, the light reflected from the surface is reflected against the defects existing inside the product. There was a problem that internal inspection was not possible.
Then, the objective of this invention is providing the defect inspection method and defect inspection apparatus of a foam roller which can solve the said subject. An example of the purpose is to obtain defects present in the surface portion and inside of the foam roller by one inspection.
上記目的を達成するため本発明は、投光装置と撮像装置を少なくとも有し、該撮像装置で得られた画像をもとに発泡体ローラーの欠陥を検出する、発泡体ローラーの欠陥検出方法において、
前記投光装置からの光を該発泡体ローラーに投光し、前記発泡体ローラーにおける反射光を前記撮像装置で撮像すると共に、前記発泡体ローラーを透過した透過光を反射板で反射させて、前記撮像装置で撮像することを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a defect detection method for a foam roller that includes at least a light projecting device and an imaging device, and detects a defect in the foam roller based on an image obtained by the imaging device. ,
The light from the light projecting device is projected onto the foam roller, the reflected light at the foam roller is imaged with the imaging device, and the transmitted light that has passed through the foam roller is reflected with a reflector, An image is picked up by the image pickup device.
本発明によれば、発泡体ローラーの表面部と内部に存在する欠陥を1度の検査で得ることが出来る。 According to the present invention, defects existing in the surface portion and inside of the foam roller can be obtained by one inspection.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明においては、発泡体ローラー表面にて反射する光及び、発泡体ローラーを透過した光について、これら2つの光の像を重なり合わないように1つの撮像装置へと投写させることに苦慮した。例えば、発泡体ローラーへ投光する投光装置においては、照射するライン状光源の配置角度である。また、反射板においては、発泡体ローラーからの反射光成分と、反射板にて反射させる発泡体ローラー内部を透過した透過光成分とが重なり合わない配置角度である。さらに、撮像装置においては、撮影される発泡体ローラーの画像処理である。 In the present invention, it has been difficult to project the light reflected on the surface of the foam roller and the light transmitted through the foam roller onto one imaging device so that the images of these two lights do not overlap. For example, in a light projecting device that projects light onto a foam roller, it is the arrangement angle of the line light source to be irradiated. In the reflection plate, the reflection light component from the foam roller and the transmitted light component transmitted through the foam roller to be reflected by the reflection plate are arranged at angles that do not overlap. Furthermore, in the imaging device, image processing of the foam roller to be photographed.
具体的には図1及び図2に示される装置構成により、発泡体ローラーの欠陥検査を実施できる。図1は本発明に係る発泡体ローラーと投光装置と反射反の位置関係を示す図、図2は本発明の一実施形態による欠陥検出装置の概略構成図である。以下、図中の符号を用いて本実施形態の装置及び方法を説明する。 Specifically, the defect inspection of the foam roller can be performed by the apparatus configuration shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between a foam roller, a light projecting device, and reflection antireflection according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a defect detection device according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the apparatus and method of the present embodiment will be described using reference numerals in the drawings.
被測定物となる発泡体ローラー1は、主成分がウレタンからなるローラーである。光の透過率特性として長波長領域及び可視光領域においては、同様の成分からなる厚さ2[mm]のシートの場合60〜90[%]の透過率を有している。しかし、同シートは短波長領域、つまり光源波長380[nm]以下から急激に光を透過しなくなり、300[nm]以下において透過率は20[%]以下となる性質を持つ。ローラー形状においても同様の性質を有していることを確認している。 The foam roller 1 to be measured is a roller whose main component is urethane. As a light transmittance characteristic, in the long wavelength region and the visible light region, a sheet having a thickness of 2 [mm] made of similar components has a transmittance of 60 to 90 [%]. However, the sheet does not transmit light suddenly from a short wavelength region, that is, a light source wavelength of 380 [nm] or less, and has a property that the transmittance is 20 [%] or less at 300 [nm] or less. It has been confirmed that the roller shape has similar properties.
光源3を有する投光装置の配置位置は、発泡体ローラー全域に光が当たるように配置する必要がある。投光装置のライン幅は発泡体ローラー1の製品幅より長いことを要する。また、光の照度ムラを無くす為に、投光装置の照射部分は、例えば、光ファイバをライン状に分割し配置したものを用いる。照射部分の先端には、均一した照度の光を照射させるという観点から、シリンドリカルレンズ4を用いる。このレンズは、光の一軸上方向のみの高さの拡大、縮小が可能となるレンズである。このレンズを用いることにより、拡散した光を収束させ、均一した光を照射することが可能となる。 The arrangement position of the light projecting device having the light source 3 needs to be arranged so that light hits the entire foam roller. The line width of the light projecting device needs to be longer than the product width of the foam roller 1. Further, in order to eliminate unevenness in the illuminance of the light, for example, an irradiation part of the light projecting device uses an optical fiber divided and arranged in a line shape. A cylindrical lens 4 is used at the tip of the irradiated portion from the viewpoint of irradiating light with uniform illuminance. This lens is a lens that can be enlarged or reduced in height only in one axial direction of light. By using this lens, it is possible to converge diffused light and irradiate uniform light.
投光装置の光の波長については、発泡体ローラー1の表面で反射し且つ発泡体ローラー1の内部を透過する波長領域であることを要とする。 About the wavelength of the light of a light projection apparatus, it is required to be a wavelength area | region which reflects on the surface of the foam roller 1, and permeate | transmits the inside of the foam roller 1. FIG.
これに関して、ハロゲン光源を用いた可視光領域、及び1000[nm]以上の長波長領域を照射するIR光源と、220〜320[nm]を照射するUV光源とを用い試験を行なった。 In this regard, a test was performed using an IR light source that irradiates a visible light region using a halogen light source and a long wavelength region of 1000 [nm] or longer, and a UV light source that irradiates 220 to 320 [nm].
試験の中で、220〜320[nm]の光源波長領域においては、発泡体ローラー内部への透過は行なわれていないことを確認している。その結果、光源3からの光の波長において、320[nm]以上の光源波長を用いる必要がある。 During the test, it was confirmed that no transmission into the foam roller was performed in the light source wavelength region of 220 to 320 [nm]. As a result, it is necessary to use a light source wavelength of 320 [nm] or more in the wavelength of light from the light source 3.
撮像装置11は、発泡体ローラー1より反射した光、及び、発泡体ローラー1を透過し、その透過した光が反射板2により反射し、その反射光を撮像できる位置に配置する事を要する(図5)。本実施形態においては、撮影装置11としてCCDカメラを使用し、撮像装置11の撮影範囲を発泡体ローラー1の検査対象範囲内に設置する。また、撮像装置11の視野角、及び撮像装置11の分解能の関係より、一つの撮像装置11で発泡体ローラー1の幅方向全域を撮影が出来ない場合においては、撮像装置11を複数台用いて撮影してもよい。尚、発泡体ローラーの幅とは、ローラー軸に平行な方向の長さをいう。
The
本実施形態において撮像装置11として用いたCCDカメラはカメラの画素配置が2次元平面のものとなっている平面撮像用のカラーカメラを用いた。前記カメラは1画像1要素に付き約30万画素のもので、赤色成分(R)、青色成分(B)、緑色成分(G)の3要素に分かれているものを選択した。1画像に含まれる約90万の画素は各々アナログ階調となっており256段階の光量に分割されているものを選択した。しかし、発泡体ローラー1の欠陥を検出可能な撮像装置であればモノクロカメラでも良く、このカメラ仕様に限定するものではない。
In this embodiment, the CCD camera used as the
撮像装置11に用いるカメラレンズ12については、ディストーション(歪曲)を低減している高解像度型のレンズを用いた。本実施形態において、焦点距離が25mm、TVディストーション-0.1%以内、フォーカスとアイリス絞りは手動で調整可能なレンズを用いた。しかし、発泡体ローラー1の欠陥を検出可能な撮像装置であればこのカメラレンズ仕様に限定するものではない。
As the
撮像装置11の焦点位置は、一つの撮像装置11において発泡体ローラー1の表面で反射した反射光Pと、発泡体ローラー1を透過し、その透過した光が反射板2により反射した反射光Qが撮像装置11において、同じ被写界深度内に入ることを要する。被写界深度に関しては、フォーカスとアイリス絞りにより、手動で調整することにより調節可能である。
The focal position of the
測定物である発泡体ローラー1の回転機構については、発泡体ローラーの芯に当たる、芯金部分1aの両端を、金属で製作された2つの回転部材15で受けることにより、発泡体ローラー1を装置で把持させている。この回転部材15を回転させることにより、発泡体ローラー1を回転させる事が可能となる。回転部材15は測定物を一定速度で回転させる観点より、全駆動としている。また、測定物の回転を一定に保つ事を保証するという観点よりエンコーダーつきのモータードライバ18を用い回転させている。
As for the rotation mechanism of the foam roller 1 as a measurement object, both ends of the cored bar portion 1a that hits the core of the foam roller are received by the two rotating
上記回転機構は駆動制御装置19よりの回転開始信号を受け回転を始め、駆動制御装置19よりの、回転終了信号より回転を停止する機構となっている。
The rotation mechanism is a mechanism that starts rotating upon receiving a rotation start signal from the
欠陥検査時には発泡体ローラー1を上記回転機構により回転させることにより、撮像装置11が発泡体ローラー1の検査対象範囲場所に対し逐次撮影を行い、検査対象範囲全域を撮影する。取り込んだ画像より、画像処理を行い、欠陥がある場合には、駆動制御装置19より出されているトリガをもとに、取り込み画像の画像番号を算出し、同時に欠陥が発見された画像における画像内部での位置情報を算出する。これらの算出結果を組み合わせることによって検査物における不良箇所のおおよその位置情報を得る。同時に、欠陥の大きさ、1回の検査における欠陥の数等も記憶して表示可能としておく。これらは記憶装置及び処理装置21により行われる。
At the time of defect inspection, the foam roller 1 is rotated by the rotation mechanism, so that the
撮像装置11の調整機構については、カメラの焦点位置の調整を容易させるという観点より、微動ステージ13を各々の撮像装置11に設置することにより可能にさせている。微動ステージ13の具体的な構成は図3及び図4に示されている。これらの図において、符号13aはθ角微動ステージ、符号13bはY軸方向微動ステージ、符号13cはX方向調整ステージ、符号13dは回転ステージ、符号13eはZ軸方向微動ステージを示す。さらに、符号13fはY軸方向微動ステージ、符号13gはX軸方向微動ステージを示している。
The adjustment mechanism of the
上述した反射板2については、光源3からシリンドリカルレンズ4を透過し集光された光が、発泡体ローラー1を透過し、その透過した光が反射板2により反射し、その反射光を撮像装置11が撮像出来るように配置することを要する。
As for the
本発明において、一つの撮像装置11により反射光成分と透過光成分の両方を同時に撮影するという観点より、反射板2のなす角度θ(図1)は、光源2とシリンドリカルレンズ4を有する投光装置の光軸6に対し60度以上150度以下に配置することを要する。
In the present invention, from the viewpoint of photographing both the reflected light component and the transmitted light component at the same time with one
反射板2の反射率に関しては、発泡体ローラー1を良好に撮像させるという観点より、反射板2の反射率が60%以上であることを要する。60%未満の反射率においては、発泡体ローラー1の形状の把握及び、発泡体ローラー1内部を透過した光を反射した際、撮像装置11において、十分な光量が得られないことを確認している。本実施形態において反射板2の反射率は約90%のものを用いた。しかし、発泡体ローラー1の表面形状及び内部形状を撮影でき欠陥を判別させる反射率でよいのでこの反射率に限定するものではない。
Regarding the reflectance of the reflecting
また、一つの撮像装置11において発泡体ローラー1の表面部で反射した反射光Pと、発泡体ローラー1の内部を透過し、その透過した光が反射板2により反射した反射光Qが撮像装置11において、同じ被写界深度内に入ることを要する。
In addition, the reflected light P reflected from the surface portion of the foam roller 1 in one
また、反射板2は発泡体ローラー1の表面形状及び内部形状を平面板に比べ、より多く撮影させる観点より、反射板2の反射面が平面でなく、曲率を持った面でもよい。
In addition, the reflecting
なお、撮像した画像において、投光装置の配置角度、投光出力、撮像装置の配置位置、反射板の反射率、設置角度との関係は実験的に最適値は得られる。 In the captured image, an optimum value is experimentally obtained for the relationship between the arrangement angle of the light projecting device, the light projection output, the arrangement position of the imaging device, the reflectance of the reflector, and the installation angle.
次に、図6を参照し、発泡体ローラー全域を検査する流れを説明する。図6は、発泡体ローラー全域を検査する流れを示すフローチャートである。 Next, the flow for inspecting the entire area of the foam roller will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of inspecting the entire foam roller.
まず、回転機構部、検査部ともに電源を投入する。電源を投入された検査部においては、処理装置21における通信の確認、ソフト起動の確認等を行なう。電源を投入された回転機構部は「装置原点だし」と呼ばれる稼働準備を始める。この準備とは、装置の機械的な原点、ソフト的な原点位置、検査部におけるソフト起動信号トリガを受け付け、装置の準備が出来ているのかを確認するためのものである。
First, power is turned on for both the rotation mechanism and the inspection unit. In the inspection unit that is turned on, the communication in the
装置原点出しを終えた回転機構部は、検査準備完了ランプを点灯させ、回転準備待ちとなる。 The rotation mechanism unit that has finished the origin of the apparatus turns on the inspection preparation completion lamp and waits for rotation preparation.
回転機構部に測定物である発泡体ローラー1が載せられ、回転開始信号を受け取ると、回転機構(モータドライバ18等)は回転を始める。回転機構が測定物の回転が一定となったと判断される時間の後、検査開始トリガを検査部へ発信する。検査部は前記検査開始トリガ信号を受け、画像処理すなわち検査を開始する。 When the foam roller 1 as a measurement object is placed on the rotation mechanism and a rotation start signal is received, the rotation mechanism (such as the motor driver 18) starts rotating. After the time when the rotation mechanism determines that the rotation of the measurement object has become constant, an inspection start trigger is transmitted to the inspection unit. The inspection unit receives the inspection start trigger signal and starts image processing, that is, inspection.
検査部にて検査開始トリガを受けると、撮像装置11の画像取り込みを開始し、取り込んだ画像において画像処理を逐次進めていく。処理速度向上の観点より、取り込みと画像処理は同時並行で進められるよう、処理装置21は並列処理化させている。
When an inspection start trigger is received by the inspection unit, image capturing of the
画像取り込みを終え、もしくは画像処理を終えた処理装置21は、次の測定物の入替を少しでも早く行なえるようにさせるという観点より、検査を終えたと同時に検査終了トリガを回転機構部へと出力する。その後、検査結果を集計し検査結果を出力する。
The
検査終了信号を受け取った、回転機構部は直ちに測定物の回転を停止し、測定物の着脱を可能にさせる。測定物の回転が十分に完了していると判断した後に、着脱信号を出力する。この信号を受け、ハンド部は測定物の着脱を行なう。 Upon receiving the inspection end signal, the rotation mechanism immediately stops the rotation of the measurement object and enables the measurement object to be attached and detached. After determining that the rotation of the measurement object is sufficiently completed, an attachment / detachment signal is output. Upon receiving this signal, the hand unit attaches / detaches the object to be measured.
検査結果は、回転機構部の場所近傍での表示、及び表示装置での出力にて確認を行なえる様になっている。 The inspection result can be confirmed by displaying in the vicinity of the location of the rotation mechanism and output from the display device.
さらに、検査部における、画像処理について詳述する。 Further, image processing in the inspection unit will be described in detail.
初めに、画像処理の前処理について説明する。 First, preprocessing for image processing will be described.
測定物の画像取り込みにおいて撮像された画像の照度計算を行なう。製品の形状状態、光学系の配置角度において10〜20程度照度は変動する。照度に関しては投光装置に付属しているボリュームにより調整可能である。取り込み画像の輝度変換の調整値は256階調中の好きな数値に設定可能だが、好ましくは、製品の公差左右されにくい照度にするという観点より160付近が望ましい。しかしながら発泡体ローラー1を良好に撮影可能であれば、この数値に限定するものではない。 Illuminance calculation is performed on the captured image when capturing an image of the measurement object. The illuminance varies by about 10 to 20 depending on the shape state of the product and the arrangement angle of the optical system. The illuminance can be adjusted by the volume attached to the light projecting device. The brightness conversion adjustment value of the captured image can be set to any value in 256 gradations, but is preferably around 160 from the viewpoint of making the illuminance less susceptible to product tolerances. However, the present invention is not limited to this value as long as the foam roller 1 can be photographed satisfactorily.
取り込む画像に関しては、データの伝送時に発生する外因的な影響によるノイズ、カメラの画素欠けによるノイズ等を低減させる為、平滑化処理を行っている。そして平滑化処理に関しては、製品の表面粗さの影響を軽減させるように設定している。したがって、検出条件、設置状況の違いにより対応可能なよう設定値の数値変更は可能なようにしておく。 The captured image is subjected to a smoothing process in order to reduce noise due to external influences generated during data transmission, noise due to camera pixel loss, and the like. The smoothing process is set so as to reduce the influence of the surface roughness of the product. Therefore, the numerical value of the set value can be changed so as to be able to cope with differences in detection conditions and installation conditions.
このとき、取り込み画像の平滑化処理の画素調整値、つまり平均化する際の隣合う画素の範囲は、取り込み画素数内において好きな数値に設定可能だが、好ましくは、製品の表面粗さを軽減し、且つ凹凸を検出可能にさせるという観点より3〜5付近が望ましい。しかし、製品表面部を良好に撮影可能であれば、この数値に限定するものではない。 At this time, the pixel adjustment value for smoothing processing of the captured image, that is, the range of adjacent pixels when averaging, can be set to any value within the number of captured pixels, but preferably reduces the surface roughness of the product However, from the viewpoint of enabling detection of irregularities, the vicinity of 3 to 5 is desirable. However, the value is not limited to this value as long as the product surface portion can be photographed satisfactorily.
続いて、検査部における欠陥検出処理について説明する。 Next, the defect detection process in the inspection unit will be described.
上記画像処理前処理を行なった後、欠陥を検出する為、二値化処理及び光量差分処理等を行なう。二値化処理とは、設定した照度以下のものを欠陥と認識させるものである。 After performing the image processing pre-processing, binarization processing, light amount difference processing, and the like are performed in order to detect defects. The binarization process is to recognize a defect below a set illuminance as a defect.
光量差分処理とは、取り込んだ1つの画像を、設定した複数の枠に分割し、その分割した枠の平均光量を算出する。次いで、算出した枠と隣り合う枠との差分を計算する。その差分値の最大値を算出し、欠陥としている基準値とその最大値とを比較することにより欠陥を見つけるというものである。 In the light amount difference process, one captured image is divided into a plurality of set frames, and an average light amount of the divided frames is calculated. Next, the difference between the calculated frame and the adjacent frame is calculated. The maximum value of the difference value is calculated, and a defect is found by comparing the reference value as a defect with the maximum value.
この光量差分処理においては、隣り合う枠との比較をする替わりに1画像前の画像を用い同じ場所での枠の平均光量差を用いて算出させてもよい。 In this light quantity difference process, instead of comparing with adjacent frames, an image one image before may be used and the average light quantity difference of the frames at the same place may be used for calculation.
このような処理を、取り込んだ画像に対し、逐次行なっていくことにより、不良箇所を見つけ出すことが可能となる。なお、二値化方式及び光量差分処理等は発泡体ローラーに適するものであるから、画像形成装置における搬送用ローラー部材(例えば、電子写真装置用トナー搬送ローラー)として用いるものの欠陥検出方法として優れたものでも有る。 By sequentially performing such processing on the captured image, it is possible to find a defective portion. Since the binarization method and the light amount difference processing are suitable for the foam roller, it is excellent as a defect detection method for use as a conveyance roller member (for example, a toner conveyance roller for an electrophotographic apparatus) in an image forming apparatus. It is also a thing.
以下、前述した形態について、より具体的に説明する。 Hereinafter, the above-described embodiment will be described more specifically.
前述した欠陥検出装置は図2に示される符号の部品を備えるものである。上記の説明と重複するが、符号1は発泡体ローラー、符号2は反射板、符号3は光源、符号4はシリンドリカルレンズ、符号5は投光制御装置、符号11は撮像装置、符号12はカメラレンズ、符号13は微動ステージ、符号18はモータードライバである。さらに、符号19は駆動制御装置、符号20は検査ステージ、符号21は記憶装置及び処理装置、符号22は表示装置、符号23は電源ユニット及び無停電電源である。
The above-described defect detection apparatus is provided with components having the reference numerals shown in FIG. Although it overlaps with said description, the code | symbol 1 is a foam roller, the code |
投光制御装置5、撮像装置11、モータードライバ18、駆動制御装置19、記憶装置及び処理装置21、表示装置22は、電源ユニット及び無停電電源23より電源を供給されている。
The light
投光制御装置5より光源3が発光してシリンドリカルレンズ4を通過した光は、発泡体ローラー1に照射される。発泡体ローラー1に照射された光は、発泡体ローラー1の表面部で反射する成分と、発泡体ローラー1の内部を透過する光成分とに分別される。ローラー表面部において反射した光Pは撮像装置11へと取込まれると共に、ローラー内部を透過した光Qにおいても、反射板2により反射され、撮像装置11へと取込まれる。
The light emitted from the light source 3 from the light
撮像装置11により撮影された画像は記憶装置及び処理装置21に転送される。その際、転送された画像は記憶装置及び処理装置21に画像番号を付して記憶するようにしておく。
An image photographed by the
撮像装置11のカメラレンズ12は、近接撮影時に最良な光学性能が得られるような近接撮影専用レンズを用い、フォーカス機能及びアイリス絞り機能を有し光量を調節可能なものを使用した。撮像装置11において、像がハレーションを起こすことなく、精度よく結像できるようなものを選択した。
The
処理装置21は、内蔵する記憶装置に記憶された画像データをもとに、画像処理を行なう所であり、画像処理の流れとしては、取り込んだ画像を、まず初めにノイズ等を取り除く為、画像フィルタ処理(画像平滑化処理)を行っている。これは、1つの画素が突発的に周囲の隣り合う画素と大きく異なる光量の場合など、画素の突発的なノイズを除去させ、さらに、製品の表面粗さの影響を軽減させるために設定している処理である。
The
また、図7に図示している、反射光による発泡体ローラー画像33、透過光による発泡体ローラー画像34の照度は互いに違う為、各々の画像中の光量を算出し、光量値を元に、光量を足す処理を加えている。
In addition, since the illuminances of the
これらの画像を基に、製品表面部の凹凸及び製品内部の気泡などの箇所を認識させ、製品表面及び内部に存在する欠陥箇所の検出を可能にしている。 Based on these images, it is possible to recognize irregularities on the surface of the product and locations such as bubbles inside the product, thereby enabling detection of defects on the product surface and inside.
その際には、各々のカメラレンズ12の倍率、撮像装置11の設置角度、撮像可能範囲の位置などの設定はあらかじめ処理装置21へ登録しておく。前記情報を元に、欠陥の位置情報、大きさを処理装置21上で算出し、その結果は記憶装置に記録を行い、同時に表示装置22へ出力する。
At that time, settings such as the magnification of each
また処理装置21は、駆動制御装置19と連動させ、設定した計測分解能に従ってモータードライバ18を制御し、発泡体ローラー1の検査位置を順次変えていくことで、検査領域全域を検査することが可能になっている。
In addition, the
次に欠陥検出動作について説明する。 Next, the defect detection operation will be described.
本例の欠陥検出装置はハンド部と回転機構部と検査部より構成されている。ワークとは、製品となる発泡体ローラー1である被検査物(測定物)を指す。ハンド部はワークを検査ステージ20のワーク台に載せる機能と、画像処理部の結果を受けてワーク台よりワークをそれぞれのコンベアに載せる機能を有するものである(図2には不図示)。上記ハンド部ではワークをワーク台に着脱させること可能となる。
The defect detection apparatus of this example includes a hand unit, a rotation mechanism unit, and an inspection unit. The work refers to an object to be inspected (measurement object) that is the foam roller 1 to be a product. The hand unit has a function of placing the work on the work table of the
回転機構部は、駆動部であるモータードライバ18と、ワークを回転させる為の回転部材15を有するものである。
The rotation mechanism unit includes a
検査部は、記憶装置及び処理装置21、表示装置22、回転機構部を駆動制御する駆動制御装置19、撮像装置11、5投光装置から構成される。そして、回転機構部の回転制御と、画像処理により、ワークの表面部の欠陥箇所を認識出来るようにするものである。
The inspection unit includes a storage device and
上記回転機構部について説明する。回転機構部とはワークを撮像装置11が撮像すべき領域、つまり検査領域全てを、撮影させる事を目的とした機構である。
The rotation mechanism unit will be described. The rotation mechanism unit is a mechanism that aims to image the entire area where the
初めに、ハンド部からワークが検査ステージ20上の回転機構部に搬送され、回転部材15にセットされる。セットされたワークは、位置ずれしない様に、突き当てを前進させワークの位置を固定する。ワークを把持し、位置を固定した後は、回転機構部以外において、無理な方向からの力が働かないようにするという観点より、把持機構は後退する。
First, the workpiece is conveyed from the hand unit to the rotation mechanism unit on the
把持機構が後退したら、駆動制御装置19より制御された、モータードライバ18より回転部材15を回転させる。ワークを載せた回転部材15にて、撮像装置11が撮像すべき領域、つまり検査領域全てを撮影するように、ワークを回転させた後、回転機構部はワークの回転を終了する。回転機構部が完全にワークの回転を終了した後に、検査部の結果を待ってワークはハンド部の機構により検査ステージ20のワーク台から取り外される。
When the gripping mechanism is retracted, the rotating
ワーク台からワークが取り出された後、ハンド部はステージ開始位置に戻り、別のワークを載せられるよう待機する。 After the workpiece is taken out from the workpiece table, the hand unit returns to the stage start position and waits for another workpiece to be placed thereon.
ワーク台から取り出されたワークは、検査部の結果を待って、それぞれのコンベアに分別されるようになっている。 The workpieces taken out from the workpiece table are separated by the respective conveyors after waiting for the result of the inspection unit.
次に検査部について説明する。 Next, the inspection unit will be described.
検査部とは、ワークである発泡体ローラー1の表面の凹凸及び内部の気泡などの欠陥とされる箇所を認識させることを目的とした機構である。同時にハンド部、回転機構部の制御機能も兼ねている。 An inspection part is a mechanism aiming at recognizing a spot considered as defects, such as an unevenness of the surface of foam roller 1 which is a work, and air bubbles inside. At the same time, it also serves as a control function for the hand unit and the rotation mechanism unit.
検査部は、回転機構部にワークを載せられた際、発信される検査トリガ信号を受けて、画像処理の為のメモリの初期化、ウインドウの設定等の初期設定を開始する。 The inspection unit receives an inspection trigger signal transmitted when a work is placed on the rotation mechanism unit, and starts initialization such as memory initialization and window setting for image processing.
ワークを保持する回転部材15の回転を開始し、撮像装置11が撮像すべき安定したワーク回転であると判断できる回転速度領域となった際に、駆動制御装置19より発信される検査開始トリガを受けて、画像の取り込みを開始する。
An inspection start trigger transmitted from the
撮像装置11が撮像すべき領域、つまり検査領域全てを撮影した後、処理装置21が画像処理を行い、結果を集計する。集計した結果を結果I・Oとして、ハンド部へ、結果別のコンベアに運ばせる為の信号を送る。
After imaging the area to be imaged by the
これらのハンド部と回転機構部と検査部がそれぞれ連携し、動作を繰り返すことにより、複数本のワークを短時間に撮像することを可能にしている。 The hand unit, the rotation mechanism unit, and the inspection unit cooperate with each other, and by repeating the operation, a plurality of workpieces can be imaged in a short time.
「比較例」
次に比較例を示す。
"Comparative example"
Next, a comparative example is shown.
比較例として、本実施例の投光装置(光源3とシリンドカルレンズ4を備えた筐体)及び撮像装置11との配置を図8に示すようにした。すなわち、発泡体ローラー1に対し、その反射光を取り込む撮像装置11Aと、その透過光を取り込む撮像装置11Bとに分けて配置した。
As a comparative example, the arrangement of the light projecting device (housing provided with the light source 3 and the cylindrical lens 4) and the
このときに用いた発泡体ローラー1のサンプルとして、ローラー表面部にスジがある不良品とローラー内部に気泡がある不良品をそれぞれ各5本用意した。そして、比較例及び本実施例の方法にて、同様の検査を行なった。 As samples of the foam roller 1 used at this time, 5 defective products each having streaks on the roller surface portion and 5 defective products having air bubbles inside the roller were prepared. And the same test | inspection was performed by the method of a comparative example and a present Example.
検査の結果、比較例及び本実施例において、両方共に各5本共に欠陥であるという判定であった。 As a result of the inspection, in the comparative example and the present example, it was determined that both of the five were defective.
このことより、本実施例における欠陥検出方法は、比較例と同様の検査能力が示せることが証明された。 From this, it was proved that the defect detection method in this example can show the same inspection ability as that of the comparative example.
以上、本発明の好ましい形態例を図面をもとに説明したが、本発明は図面に開示した構造や形などに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが出来るのは言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the structures and shapes disclosed in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that it can be done.
1 発泡体ローラー
2 反射板
5 投光装置
11 撮像装置
31 取り込み画像
32 反射板による直接の反射画像
33 反射光による発泡体ローラー画像
34 透過光による発泡体ローラー画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記投光装置からの光を該発泡体ローラーに投光し、前記発泡体ローラーにおける反射光を前記撮像装置で撮像すると共に、前記発泡体ローラーを透過した透過光を反射板で反射させて、前記撮像装置で撮像することを特徴とする発泡体ローラーの欠陥検出方法。 In the foam roller defect detection method for detecting defects in the foam roller using at least a light projecting device and an imaging device,
The light from the light projecting device is projected onto the foam roller, the reflected light at the foam roller is imaged with the imaging device, and the transmitted light that has passed through the foam roller is reflected with a reflector, A defect detection method for a foam roller, wherein an image is picked up by the image pickup device.
前記投光装置よりの光が該発泡体ローラーに投光され、前記発泡体ローラーにおける反射光を前記撮像装置で撮像すると共に、前記発泡体ローラーを透過した透過光を反射板で反射させて、前記撮像装置で撮像することを特徴とする発泡体ローラーの欠陥検出装置。 In the foam roller defect detection device, which has at least a light projecting device and an imaging device, and detects a defect in the foam roller based on an image obtained by the imaging device,
The light from the light projecting device is projected onto the foam roller, the reflected light in the foam roller is imaged by the imaging device, and the transmitted light that has passed through the foam roller is reflected by a reflector, A defect detection apparatus for a foam roller, wherein an image is picked up by the image pickup apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008001189A JP2009162644A (en) | 2008-01-08 | 2008-01-08 | Method and device for inspecting defect in foam roller |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP2009162644A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11576837B2 (en) | 2019-10-03 | 2023-02-14 | Jfxd Trx Acq Llc | Multi-zonal roller and method of use thereof |
-
2008
- 2008-01-08 JP JP2008001189A patent/JP2009162644A/en not_active Withdrawn
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