JP2012117918A - Device and method for observation and evaluation of end part of sheet material - Google Patents

Device and method for observation and evaluation of end part of sheet material Download PDF

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豪 常吉
Junichi Matsumura
淳一 松村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for observation which constantly maintains an optimal condition of an observation image of an end part of a sheet material without installing an expensive position sensor and to provide a device and a method for observation and evaluation capable of preventing variations in evaluation results based on the observation images.SOLUTION: In a device and a method for observing and evaluating an end part of a continuously conveyed sheet material by using first and second observation means, the first observation means includes the end part of the sheet material in the width direction in its field of view and is mounted on a first observation means position change mechanism which is capable of changing the distance from the end part of the sheet material in the thickness direction, and the second observation means includes the end part of the sheet material in the thickness direction in its field of view and is mounted on a second observation means position change mechanism which is capable of changing the distance from the end part of the sheet material in the width direction. Based on observation information from the first and the second observation means, the positions of the end parts of the sheet material in the width and thickness directions are detected, and the first and the second observation means position change mechanisms are controlled.

Description

本発明は、例えばプリント配線回路や二次電池等に用いられる薄いシート材、薄板化された半導体ウエハーや液晶用ガラス基板の端部を観察評価する装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to an apparatus and a method for observing and evaluating an end portion of a thin sheet material, a thinned semiconductor wafer or a liquid crystal glass substrate used for, for example, a printed wiring circuit or a secondary battery.

近年、ノートパソコンや携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器の小形化、軽量化、コードレス化に伴い、各部品は薄い素材や薄板化されたのものが多く用いられている。例えば、小型の電子機器に用いられる駆動電源として、小形、軽量でエネルギー密度が高く、繰り返し充放電が可能な密閉形の二次電池が普及している。また、環境に配慮した自動車の走行用電源として、大型の二次電池も普及しつつある。この二次電池の形状としては、コイン形、筒形、箱形、長円形等の、種々の形状のものがある。   In recent years, as electronic devices such as notebook computers, mobile phones, and digital cameras have become smaller, lighter, and cordless, thin parts and thin plates are often used. For example, as a driving power source used for a small electronic device, a sealed secondary battery that is small and lightweight, has a high energy density, and can be repeatedly charged and discharged has become widespread. In addition, a large-sized secondary battery is also becoming popular as a driving power source for automobiles in consideration of the environment. The secondary battery has various shapes such as a coin shape, a cylindrical shape, a box shape, and an oval shape.

ところで、自動車や電車などの車両用の電池として使用する大型電池の場合には、電池の性能や生産性の点から、円筒形の電池に用いられる巻き取り式の構造よりも、正の電極板と負の電極板とを交互に積層する構造の方が適していること、及び、電池が設置されるスペースを効率よく利用する必要性が大きいことから、円筒形よりも角形の電池を用いることが提案されている(例えば、特許文献1)。   By the way, in the case of a large battery used as a battery for vehicles such as automobiles and trains, from the viewpoint of battery performance and productivity, a positive electrode plate rather than a roll-up structure used for a cylindrical battery. Use a rectangular battery rather than a cylindrical one because the structure in which the negative electrode plate and the negative electrode plate are alternately stacked is more suitable, and the space where the battery is installed is more efficient. Has been proposed (for example, Patent Document 1).

積層する構造の二次電池の場合には、正極及び負極用の電極となるシート材に活物質と呼ばれるものが塗工されており、それらの間にはセパレータと呼ばれる絶縁性のシート材が挟まれている。   In the case of a secondary battery having a laminated structure, a material called an active material is applied to a sheet material that serves as a positive electrode and a negative electrode, and an insulating sheet material called a separator is sandwiched between them. It is.

上述の前記各電極板は、シート材をカッター等により所定形状の大きさに切断することにより製造される。この切断の際に、電極板の切断端面に、先端が尖った細長いバリが形成される場合がある。そのようなバリは概ね微小であるが、そのようなバリが積層方向において突出するように形成されると、隣のセパレータを貫通し正の電極板と対向する負の電極板とを電気的に接続して、電池の短絡不良に繋がる可能性もある。そのため、シート材端部のバリの有無を検査する必要があり、種々の装置を用いて行われている(例えば、特許文献2)。   Each of the electrode plates described above is manufactured by cutting a sheet material into a predetermined shape with a cutter or the like. During this cutting, an elongated burr with a sharp tip may be formed on the cut end surface of the electrode plate. Although such burrs are generally minute, if such burrs are formed so as to protrude in the stacking direction, the negative electrode plate that penetrates the adjacent separator and faces the positive electrode plate is electrically connected. There is also a possibility of connecting to lead to short circuit failure of the battery. For this reason, it is necessary to inspect for the presence or absence of burrs at the end of the sheet material, which is performed using various apparatuses (for example, Patent Document 2).

活物質の表層近くまでバリが伸びているが、活物質に埋もれている場合、バリの露出が微小な場合など、バリを確実に検知するのが困難である。また、接触式の自動検査の場合、塗工膜の膜厚のばらつきや搬送時の揺れなどにより、活物質を剥がしてしまう可能性もある。そのため、カメラなどの観察手段を用いた、非接触の自動検査が望ましい。   Although burrs extend to near the surface layer of the active material, it is difficult to reliably detect burrs when buried in the active material or when the exposure of burrs is very small. Further, in the case of contact-type automatic inspection, there is a possibility that the active material may be peeled off due to variations in the film thickness of the coating film or shaking during conveyance. Therefore, non-contact automatic inspection using observation means such as a camera is desirable.

しかし、連続的に検査を行う際に、搬送中のシート材にバタツキが生じたり、位置が変化したりして、観察画像の焦点がずれてしまう場合がある。カメラ観察による焦点変化を解消するために、焦点位置調整が可能な位置変更機構と距離センサーを用いた技術が開示されている(例えば特許文献3)。   However, when the inspection is continuously performed, the sheet material being conveyed may flutter or the position may change, causing the observation image to be out of focus. In order to eliminate a focus change caused by camera observation, a technique using a position change mechanism capable of adjusting a focus position and a distance sensor is disclosed (for example, Patent Document 3).

特開2003−272593号公報JP 2003-272593 A 特開2010−114011号公報JP 2010-1114011 A 特開2003−4643号公報JP 2003-4643 A

そこで、連続搬送されるシート材の端部に存在するかも知れないバリや欠けを観察し、観察に基づく評価をする場合、搬送方向に直交する2つの方向、つまり幅方向と厚み方向からカメラなどの観察手段を用いて観察することが適している。しかし、連続搬送されるシート材は、前記幅方向と厚み方向に蛇行しやすい。そのため、厳密な評価をするために観察視野を狭めて観察倍率を上げると、観察対象となるシート材の表面が移動してしまい、観察画像のピントがずれて、適切な観察ができないといった問題が生じていた。   Therefore, when observing burrs and chips that may exist at the edge of the sheet material that is continuously conveyed and making an evaluation based on the observation, a camera or the like from two directions orthogonal to the conveying direction, that is, the width direction and the thickness direction, etc. It is suitable to observe using the observation means. However, the continuously conveyed sheet material tends to meander in the width direction and the thickness direction. Therefore, if the observation field is narrowed and the observation magnification is increased for strict evaluation, the surface of the sheet material to be observed moves, the observation image is out of focus, and proper observation cannot be performed. It was happening.

また、前記観察画像のピントを合わせるために、2方向それぞれの観察手段とは別に距離センサーやエッジセンサーなどの位置検出器を設置する必要があり、高速でかつ分解能の高い計測をするためには、高価な位置検出器を用いる必要があった。   In addition, in order to focus the observation image, it is necessary to install a position sensor such as a distance sensor or an edge sensor separately from the observation means in each of the two directions. Therefore, it was necessary to use an expensive position detector.

そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高価な位置検出器を取り付けることなく、シート材端部の観察画像が常に最適状態にある観察装置及び方法、並びに、観察画像を用いた評価結果にばらつきが生じることを防ぐことができる評価装置及び方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an observation apparatus and method in which an observation image of an end portion of a sheet material is always in an optimum state without attaching an expensive position detector, and an observation image It is an object of the present invention to provide an evaluation apparatus and method that can prevent variations in evaluation results using the.

以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察する、シート材端部の観察装置において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出部と、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置検出部とを備え、
前記厚み方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御し、
前記幅方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、観察手段位置制御部とを備えたことを特徴とする、シート材端部の観察装置である。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
In the observation device for the sheet material end, which observes the continuously conveyed sheet material end using the first observation means and the second observation means,
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
A width direction end position detection unit that detects a position of the width direction end of the sheet material based on observation information in an observation field of view of the first observation unit;
A thickness direction end position detection unit that detects the position of the thickness direction end of the sheet material based on observation information in the observation field of view of the second observation means;
Based on the detection result of the thickness direction end position detection unit, to control the first observation means position change mechanism,
An observation apparatus for an end portion of a sheet material, comprising: an observation means position control section that controls the second observation means position changing mechanism based on a detection result of the width direction end position detection section. It is.

請求項6に記載の発明は、
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察する、シート材端部の観察方法において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出ステップと、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置ステップとを有し、
前記厚み方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の厚み方向端部の位置情報に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御する、第1の観察手段位置調整ステップを有し、
前記幅方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の幅方向端部の位置情報に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、第2の観察手段位置調整ステップを有することを特徴とする、シート材端部の観察方法である。
The invention described in claim 6
In the method for observing the edge of the sheet material, the edge of the continuously conveyed sheet material is observed using the first observation means and the second observation means.
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
Obtaining observation information within the observation field of view of the first observation means, and detecting the position of the width direction end portion of the sheet material, a width direction end position detection step;
Obtaining observation information within the observation field of view of the second observation means, and detecting the position of the thickness direction end of the sheet material, and a thickness direction end position step,
A first observation means position adjustment step for controlling the first observation means position changing mechanism based on the position information of the thickness direction edge portion of the sheet material detected in the thickness direction edge position detection step; And
A second observation means position adjustment step for controlling the second observation means position changing mechanism based on the position information of the width direction edge part of the sheet material detected in the width direction edge position detection step; This is a method of observing the end portion of the sheet material.

上記シート材端部の観察装置及び方法を用いるので、移動搬送されるシート材が搬送方向に直交する2つの方向、つまり幅方向や厚み方向にずれやばたつきが生じても、シート材と観察手段との互いの距離を常に一定に保ち、合焦状態にすることができる。また、可動式レンズの繰り出しによる合焦調節ではないので、レンズの収差や観察画像の大きさや歪み方などの観察条件の変化を防ぐことが出来る。   Since the apparatus and method for observing the edge of the sheet material are used, even if the sheet material to be moved and conveyed is displaced or fluttered in two directions orthogonal to the conveyance direction, that is, the width direction or the thickness direction, the sheet material and the observation means The distance between each other can be kept constant and in a focused state. In addition, since the focus adjustment is not performed by moving the movable lens, it is possible to prevent changes in observation conditions such as lens aberration, the size and distortion of the observation image, and the like.

請求項2に記載の発明は、
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察し、それぞれの観察情報を基に前記シート材端部の状態を評価する評価手段とを備える、シート材端部の評価装置において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出部と、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置検出部とを備え、
前記厚み方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御し、
前記幅方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、観察手段位置制御部とを備えたことを特徴とする、シート材端部の評価装置である。
The invention described in claim 2
A sheet member comprising: an evaluation unit that observes an end portion of the sheet material that is continuously conveyed by using the first observation unit and the second observation unit, and evaluates the state of the sheet material end unit based on each observation information; In the material edge evaluation device,
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
A width direction end position detection unit that detects a position of the width direction end of the sheet material based on observation information in an observation field of view of the first observation unit;
A thickness direction end position detection unit that detects the position of the thickness direction end of the sheet material based on observation information in the observation field of view of the second observation means;
Based on the detection result of the thickness direction end position detection unit, to control the first observation means position change mechanism,
An evaluation apparatus for an end portion of a sheet material, comprising: an observation means position control section that controls the second observation means position changing mechanism based on a detection result of the width direction end position detection section. It is.

請求項7に記載の発明は、
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察する観察ステップと、前記観察ステップで得られたそれぞれの観察情報を基に評価手段を用いて前記シート材端部の状態を評価する評価ステップとを有する、シート材端部の評価方法において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出ステップと、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置ステップとを有し、
前記厚み方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の厚み方向端部の位置情報に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御する、第1の観察手段位置調整ステップを有し、
前記幅方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の幅方向端部の位置情報に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、第2の観察手段位置調整ステップを有することを特徴とする、シート材端部の評価方法である。
The invention described in claim 7
An observation step of observing the continuously conveyed sheet material end using the first observation means and the second observation means, and the sheet using the evaluation means based on the respective observation information obtained in the observation step In the evaluation method of the sheet material end portion, including an evaluation step for evaluating the state of the material end portion,
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
Obtaining observation information within the observation field of view of the first observation means, and detecting the position of the width direction end portion of the sheet material, a width direction end position detection step;
Obtaining observation information within the observation field of view of the second observation means, and detecting the position of the thickness direction end of the sheet material, and a thickness direction end position step,
A first observation means position adjustment step for controlling the first observation means position changing mechanism based on the position information of the thickness direction edge portion of the sheet material detected in the thickness direction edge position detection step; And
A second observation means position adjustment step for controlling the second observation means position changing mechanism based on the position information of the width direction edge part of the sheet material detected in the width direction edge position detection step; It is the evaluation method of the edge part of a sheet | seat material characterized by the above-mentioned.

上記シート材端部の評価装置及び方法を用いるので、移動搬送されるシート材が搬送方向に直交する2つの方向、つまり幅方向や厚み方向にずれやばたつきが生じても、シート材と観察手段との互いの距離を常に一定に保ち、合焦状態にすることができる。また、可動式レンズの繰り出しによる合焦調節ではないので、レンズの収差や観察画像の大きさや歪み方などの観察条件の変化を防ぎ、観察画像に基づく評価結果にばらつきが生じることを防ぐことができる。   Since the evaluation apparatus and method for the edge of the sheet material are used, even if the sheet material to be moved and conveyed is displaced or fluttered in two directions orthogonal to the conveying direction, that is, the width direction or the thickness direction, the sheet material and the observation means The distance between each other can be kept constant and in a focused state. In addition, since focus adjustment is not performed by moving the movable lens, it is possible to prevent changes in observation conditions such as lens aberration, observation image size, and distortion, and to prevent variations in evaluation results based on observation images. it can.

請求項3に記載の発明は、
前記評価手段は前記シート材端部のバリ、カケ、キズないし異物からなる欠陥の有無および大きさを評価することを特徴とする、請求項2に記載のシート材端部の評価装置である。
The invention according to claim 3
3. The sheet material edge evaluation apparatus according to claim 2, wherein the evaluation means evaluates the presence and size of a defect composed of burrs, chips, scratches, or foreign matter at the edge of the sheet material.

請求項8に記載の発明は、
前記評価ステップには、前記シート材端部のバリ、カケ、キズ又は異物からなる欠陥の有無および大きさを評価するステップを有することを特徴とする、請求項7に記載のシート材端部の評価方法である。
The invention according to claim 8 provides:
8. The sheet material end portion according to claim 7, wherein the evaluation step includes a step of evaluating the presence / absence and size of a defect composed of burrs, chips, scratches, or foreign matters at the end portion of the sheet material. It is an evaluation method.

上記シート材端部の評価装置及び方法を用いれば、バリ、カケ、キズ又は異物からなる欠陥の有無および大きさを評価結果にばらつきが生じることを防ぐことができる。   If the evaluation apparatus and method for the end portion of the sheet material are used, it is possible to prevent the evaluation results from varying in the presence and size of defects including burrs, chips, scratches, or foreign matters.

請求項4に記載の発明は、
前記第1及び第2の観察手段は、1次元センサ又は2次元センサと、照明の組み合わせからなり、前記評価手段は前記センサからの情報を画像として認識し、画像処理を実施することを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載のシート材端部の評価装置である。
The invention according to claim 4
The first and second observation means comprise a combination of a one-dimensional sensor or a two-dimensional sensor and illumination, and the evaluation means recognizes information from the sensor as an image and performs image processing. An apparatus for evaluating an end portion of a sheet material according to claim 2 or 3.

請求項9に記載の発明は、
前記第1及び第2の観察手段は、1次元センサ又は2次元センサと、照明の組み合わせからなり、前記評価ステップでは、前記観察ステップで得られた前記センサからの情報を画像として認識し、画像処理を実施するステップを有することを特徴とする、請求項7又は請求項8に記載のシート材端部の評価方法である。
The invention according to claim 9 is:
The first and second observation means comprise a combination of a one-dimensional sensor or a two-dimensional sensor and illumination. In the evaluation step, information from the sensor obtained in the observation step is recognized as an image, and an image 9. The sheet material end portion evaluation method according to claim 7, further comprising a step of performing processing.

上記シート材端部の評価装置及び方法を用いれば、1次元センサ又は2次元センサで得られる画素数から実際のずれ量を算出するのが容易であり、高速で合焦位置の調整を行える。   If the evaluation apparatus and method for the sheet material end are used, it is easy to calculate the actual shift amount from the number of pixels obtained by the one-dimensional sensor or the two-dimensional sensor, and the focus position can be adjusted at high speed.

請求項5に記載の発明は、
前記シート材が、電池の電極用箔材であることを特徴とする、請求項2〜4に記載のシート材端部の評価装置である。
The invention described in claim 5
The sheet material end evaluation device according to claim 2, wherein the sheet material is a battery electrode foil material.

請求項10に記載の発明は、
前記シート材が、電池の電極用箔材であることを特徴とする、請求項7〜9に記載のシート材端部の評価方法である。
The invention according to claim 10 is:
The sheet material end foil evaluation method according to claim 7, wherein the sheet material is a battery electrode foil material.

上記シート材端部の評価装置及び方法を用いれば、微小なバリを自動で検出することができるので、電池の電極用箔材の生産性が向上する   If the evaluation apparatus and method for the edge of the sheet material are used, minute burrs can be automatically detected, so that the productivity of the battery electrode foil material is improved.

シート材の端部の場所が変化しても、観察画像が常に合焦状態であり、観察条件の変化を防ぐことができる。   Even if the location of the end of the sheet material changes, the observation image is always in focus, and changes in the observation conditions can be prevented.

本発明を具現化する形態の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the form which embodies this invention. 本発明を具現化する形態の一例を示すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing an example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the form which embodies this invention. 本発明に基づく初期位置で得られる幅方向の観察画像である。It is the observation image of the width direction obtained in the initial position based on this invention. 本発明に基づく初期位置で得られる厚み方向の観察画像である。It is the observation image of the thickness direction obtained in the initial position based on this invention. 本発明に基づくある時刻で得られる幅方向の観察画像である。It is the observation image of the width direction obtained at a certain time based on this invention. 本発明に基づくある時刻で得られる厚み方向の観察画像である。It is the observation image of the thickness direction obtained at a certain time based on this invention. 本発明に基づく観察過程で得られる幅方向の観察画像である。It is the observation image of the width direction obtained in the observation process based on this invention. 本発明に基づく評価過程で得られる幅方向の画像である。It is the image of the width direction obtained in the evaluation process based on this invention. 本発明に基づく評価過程で得られる幅方向のバリ抽出画像である。It is a burr | flash extraction image of the width direction obtained in the evaluation process based on this invention. 本発明に基づく評価過程で得られる幅方向の欠け抽出画像である。It is a chip | tip extraction image of the width direction obtained in the evaluation process based on this invention. 本発明に基づく観察過程で得られる厚み方向の観察画像である。It is the observation image of the thickness direction obtained in the observation process based on this invention. 本発明に基づく評価過程で得られる厚み方向の画像である。It is the image of the thickness direction obtained in the evaluation process based on this invention. 本発明に基づく評価過程で得られる厚み方向のバリ抽出画像である。It is a burr | flash extraction image of the thickness direction obtained in the evaluation process based on this invention. 本発明に基づく評価過程で得られる厚み方向の欠け抽出画像である。It is a chip | tip extraction image of the thickness direction obtained in the evaluation process based on this invention. 本発明を具現化する形態の第二の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd example of the form which embodies this invention.

本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。以下の説明においては、本発明の観察例として、シート材の1つの辺を観察することに着目して説明を行う。
図1は、本発明を具現化する形態の一例を示す斜視図である。
各図において直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向
とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, as an example of observation of the present invention, description will be given focusing on observing one side of a sheet material.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a form embodying the present invention.
In each figure, the three axes of the orthogonal coordinate system are X, Y, and Z, the XY plane is the horizontal plane, and the Z direction is the vertical direction. In particular, in the Z direction, the direction of the arrow is represented as the top, and the opposite direction is represented as the bottom.

観察装置1は、搬送部2と、観察部3と、観察手段位置変更機構4と、観察照明部5と、制御部9を含んで、構成されている。各構成部品は、図1には図示するような位置に配置されるように、不図示の装置フレームや固定ブラケットなどを介して取り付けられている。   The observation device 1 includes a transport unit 2, an observation unit 3, an observation means position changing mechanism 4, an observation illumination unit 5, and a control unit 9. Each component is attached via a device frame (not shown), a fixing bracket, or the like so as to be arranged at a position as shown in FIG.

搬送部2には、搬送用ローラ21〜24が含まれている。搬送用ローラ21〜24は、長手方向を回転軸として回転可能なように、観察装置1のフレームに取り付けられており、観察対象となるシート材10を矢印11の方向に搬送することができる。搬送用ローラ21〜24には、駆動用モータ21m〜24m(図示せず)を取り付けられている。   The transport unit 2 includes transport rollers 21 to 24. The conveying rollers 21 to 24 are attached to the frame of the observation apparatus 1 so as to be rotatable about the longitudinal direction as a rotation axis, and can convey the sheet material 10 to be observed in the direction of the arrow 11. Driving motors 21m to 24m (not shown) are attached to the conveying rollers 21 to 24.

観察部3には、第1の観察手段31と、第2の観察手段32とが含まれている。第1の観察手段31と第2の観察手段32の観察手段には、レンズ33,34が取り付けられており、矢印35,36の方向を観察できる。
第1の観察手段31で観察する範囲は、シート材10の端部の破線37で示す部分で、xz平面である。
第2の観察手段32で観察する範囲は、シート材10の端部の破線38で示す部分で、yz平面である。
The observation unit 3 includes a first observation unit 31 and a second observation unit 32. Lenses 33 and 34 are attached to the observation means of the first observation means 31 and the second observation means 32, and the directions of the arrows 35 and 36 can be observed.
The range observed by the first observation means 31 is the portion indicated by the broken line 37 at the end of the sheet material 10 and is the xz plane.
The range observed by the second observation means 32 is a portion indicated by a broken line 38 at the end of the sheet material 10 and is a yz plane.

第1の観察手段31は、Y軸ステージ41上に取り付けられており、Y方向に移動できる。第2の観察手段32は、X軸ステージ42上に取り付けられており、X方向に移動できる。Y軸ステージ41とX軸ステージ42は、本発明における観察手段位置変更機構4を構成し、搬送方向であるZ方向に対して、直交する2つの方向(X方向,Y方向)に移動可能である。   The first observation means 31 is attached on the Y-axis stage 41 and can move in the Y direction. The second observation means 32 is attached on the X-axis stage 42 and can move in the X direction. The Y-axis stage 41 and the X-axis stage 42 constitute the observation means position changing mechanism 4 in the present invention, and are movable in two directions (X direction and Y direction) orthogonal to the Z direction that is the transport direction. is there.

観察照明部5は、シート材10を挟んで観察部3と対向するように取り付けられている。具体的には、第1の観察照明51が、第1の観察照明51から発せられる光53を第1の観察手段31と対向するように、第2の観察照明52が、第2の観察照明52から発せられる光54を第2の観察手段32と対向するように取り付けられている。   The observation illumination unit 5 is attached so as to face the observation unit 3 with the sheet material 10 interposed therebetween. Specifically, the second observation illumination 52 is the second observation illumination so that the first observation illumination 51 faces the first observation means 31 with the light 53 emitted from the first observation illumination 51. Light 54 emitted from 52 is attached so as to face the second observation means 32.

第1及び第2の観察手段31,32としては、CCDやCMOS、その他の撮像素子を用いた撮像カメラが例示でき、撮像した画像を映像信号として、制御部9へ出力することができるものであれば良い。   As the first and second observation means 31 and 32, an imaging camera using a CCD, CMOS, or other imaging element can be exemplified, and the captured image can be output to the control unit 9 as a video signal. I just need it.

レンズ33,34としては、レンズやミラーなどの光学素子を用いるものが例示でき、観察視野37,38内の像を観察手段31,32の撮像素子に結像させることができるものであれば良い。   Examples of the lenses 33 and 34 include those using optical elements such as lenses and mirrors, and any lenses that can form images in the observation visual fields 37 and 38 on the imaging elements of the observation means 31 and 32 may be used. .

Y軸ステージ41及びX軸ステージ42としては、ガイドレールとスライド機構にボールネジとサーボモータを組み合わせたものや、ガイドレールとスライド機構にリニアモータを組み合わせたもの、ピエゾ型アクチュエータなどが例示でき、制御部9からの制御信号に基づき、Y方向及びX方向への位置決め移動と静止ができる機構を備えるものであれば良い。   Examples of the Y-axis stage 41 and the X-axis stage 42 include a combination of a guide rail and a slide mechanism with a ball screw and a servo motor, a combination of a guide rail and a slide mechanism with a linear motor, and a piezo actuator. Based on the control signal from the unit 9, any mechanism can be used as long as it has a mechanism capable of positioning and moving in the Y and X directions.

第1及び第2の観察照明51,52としては、LED、ハロゲン、白熱電球、蛍光灯その他の発光手段が例示でき、観察手段31,32にてシート材10の端部表面を観察することができるように、第1及び第2の観察手段31,32の感度波長や感度特性に合わせて、所定の波長を含む光線を放射するものであれば良い。   Examples of the first and second observation illuminations 51 and 52 include LEDs, halogens, incandescent lamps, fluorescent lamps, and other light emitting means. The observation means 31 and 32 can observe the end surface of the sheet material 10. As long as it can emit light including a predetermined wavelength in accordance with the sensitivity wavelength and sensitivity characteristics of the first and second observation means 31 and 32, it is sufficient.

制御部9は、詳細を後述するが、情報入力手段91と、情報出力手段92と、発報手段93と、その他の制御機器を含んで構成されている。   As will be described in detail later, the control unit 9 includes an information input unit 91, an information output unit 92, a notification unit 93, and other control devices.

図2は、本発明を具現化する形態の一例を示すシステム構成図である。図2に示すように、上述した搬送部2、観察部3、観察手段位置変更機構4、観察照明部5の各機器は、制御部9の各機器と接続されている。   FIG. 2 is a system configuration diagram showing an example of a form embodying the present invention. As shown in FIG. 2, each device of the transport unit 2, the observation unit 3, the observation unit position changing mechanism 4, and the observation illumination unit 5 described above is connected to each device of the control unit 9.

制御部9には、制御用コンピュータ90と、情報入力手段91と、情報出力手段92と、発報手段93と、情報記録手段94と、機器制御ユニット95とが接続されて含まれている。   The control unit 9 includes a control computer 90, an information input unit 91, an information output unit 92, a notification unit 93, an information recording unit 94, and a device control unit 95 connected to each other.

制御用コンピュータ90としては、マイコン、パソコン、ワークステーションなどの、数値演算ユニットが搭載されたものが例示される。
情報入力手段91としては、キーボードやマウスやスイッチなどが例示される。
情報出力手段92としては、画像表示ディスプレイやランプなどが例示される。
Examples of the control computer 90 include a computer equipped with a numerical operation unit such as a microcomputer, a personal computer, or a workstation.
Examples of the information input unit 91 include a keyboard, a mouse, and a switch.
Examples of the information output unit 92 include an image display display and a lamp.

発報手段93としては、ブザーやスピーカ、ランプなど、作業者に注意喚起をすることができるものが例示される。
情報記録手段94としては、メモリーカードやデータディスクなどの、半導体記録媒体や磁気記録媒体や光磁気記録媒体などが例示される。
機器制御ユニット95としては、プログラマブルコントローラやモーションコントローラと呼ばれる機器などが例示される。
Examples of the reporting means 93 include a buzzer, a speaker, and a lamp that can alert the worker.
Examples of the information recording means 94 include a semiconductor recording medium, a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, such as a memory card and a data disk.
Examples of the device control unit 95 include devices called programmable controllers and motion controllers.

制御用コンピュータ90には、画像処理ユニット96を介して、第1及び第2の観察手段31,32から出力された映像信号が入力される。画像処理ユニット96は、一般にGPU(グラフィックプロセッシングユニット)と呼ばれ、制御用コンピュータ90の外部に設置される形態のもの、制御用コンピュータ90の筐体内に接続される形態のもの、制御用コンピュータ90の画像処理部を利用したものなどが例示できる。   Video signals output from the first and second observation means 31 and 32 are input to the control computer 90 via the image processing unit 96. The image processing unit 96 is generally called a GPU (graphic processing unit), and is installed outside the control computer 90, connected to the housing of the control computer 90, or the control computer 90. The one using the image processing unit can be exemplified.

画像処理ユニット96に入力された観察画像は、後述で詳細説明をするように、制御用コンピュータ90で良否判定用基準画像と比較し、規定値の範囲内か範囲外かの判断評価をすることができる。   As will be described in detail later, the observation image input to the image processing unit 96 is compared with a reference image for pass / fail judgment by a control computer 90 and is judged and evaluated whether it is within a specified value range or not. Can do.

機器制御ユニット95には、駆動用モータ21m〜24m、X軸ステージ42と、Y軸ステージ41とが接続されている。また、機器制御ユニット95には、観察照明51,52の光量をそれぞれ個別に調節するための光量調整ユニット55,56が接続されている。光量調節ユニットにおける照明の光量調節の方式としては、印可する電圧や電流を調節したり、電圧や電流の印可時間を調節したりする方式を例示できる。   The device control unit 95 is connected to drive motors 21 m to 24 m, an X-axis stage 42, and a Y-axis stage 41. Further, the device control unit 95 is connected with light amount adjustment units 55 and 56 for individually adjusting the light amounts of the observation lights 51 and 52. Examples of the method of adjusting the amount of illumination light in the light amount adjustment unit include a method of adjusting an applied voltage or current, or adjusting a voltage or current application time.

機器制御ユニット95は、その他の制御機器(図示せず)と接続されており、それらに対して制御用信号を与えることにより、各機器を動作させたり静止させたりすることができるようになっている。   The device control unit 95 is connected to other control devices (not shown), and by giving control signals to them, each device can be operated or stopped. Yes.

[観察手段による端面観察フロー]
図3は、本発明を具現化する形態の一例を示すフロー図である。図3では、シート材10の端部を観察する一連のフローが、ステップ毎に示されている。
[End face observation flow by observation means]
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a form embodying the present invention. In FIG. 3, a series of flows for observing the end portion of the sheet material 10 is shown for each step.

先ず、シート材10を観察装置1の搬送部2に載置する(s101)。図1に示した形態の装置構成では、搬送用ローラ21〜24に架ける。
次に、シート材10が静止した状態で、シート材10の幅方向端部10aが観察視野37の視野中心37cと重なり、シート材10の厚み方向端部10b,10cの中間位置が観察視野38の視野中心38cと重なり、第1及び第2の観察手段31,32が共に合焦状態になるように、X軸テーブル42とY軸テーブル41の位置を調整する(s102)。この位置を、X軸テーブル42及びY軸テーブル41の初期位置とする(図4A,図4B)。
First, the sheet material 10 is placed on the transport unit 2 of the observation apparatus 1 (s101). In the apparatus configuration of the form shown in FIG.
Next, in a state where the sheet material 10 is stationary, the width direction end portion 10a of the sheet material 10 overlaps the visual field center 37c of the observation visual field 37, and the intermediate position between the thickness direction end portions 10b and 10c of the sheet material 10 is the observation visual field 38. The positions of the X-axis table 42 and the Y-axis table 41 are adjusted so that the first and second observation means 31 and 32 are both in focus with the visual field center 38c (s102). This position is set as the initial position of the X-axis table 42 and the Y-axis table 41 (FIGS. 4A and 4B).

次に、シート材10を所定の速度で連続搬送させる(s103)。
この状態で、第1の観察手段31で、シート材10の幅方向端部10aを含む端部を観察する(s111)。
シート材10の幅方向端部10a、観察視野37内のどこにあるか、初期位置に対してX方向にどれだけずれているかを検出する(s112)。
検出したずれ量の情報に基づいて、第2の観察手段32が取り付けられているX軸ステージ42を制御し(s113)、第2の観察手段32の位置を調節する。そうすることで、第2の観察手段32とシート材10の幅方向端部10aとの距離が適正に保たれる。
Next, the sheet material 10 is continuously conveyed at a predetermined speed (s103).
In this state, the first observation means 31 observes the end portion including the width direction end portion 10a of the sheet material 10 (s111).
It is detected where in the width direction end portion 10a of the sheet material 10 and the observation visual field 37 and how much it is displaced in the X direction from the initial position (s112).
Based on the detected amount of deviation information, the X-axis stage 42 to which the second observation means 32 is attached is controlled (s113), and the position of the second observation means 32 is adjusted. By doing so, the distance of the 2nd observation means 32 and the width direction edge part 10a of the sheet | seat material 10 is maintained appropriately.

並行して、第2の観察手段32で、シート材10の厚み方向端部10b,10cを含む端部を観察する(s121)。
シート材10の厚み方向端部10b,10cが、観察視野38内のどこにあるか、初期位置に対してY方向にどれだけずれているかを検出する(s122)。
検出したずれ量の情報に基づいて、第1の観察手段31が取り付けられているY軸ステージ41を制御し(s123)、第1の観察手段31の位置を調節する。そうすることで、第1観察手段31とシート材10の厚み方向端部10b,10cとの距離が適正に保たれる。
In parallel, the second observation means 32 observes the end portion including the thickness direction end portions 10b and 10c of the sheet material 10 (s121).
It is detected where the thickness direction ends 10b and 10c of the sheet material 10 are in the observation visual field 38 and how much they are shifted in the Y direction with respect to the initial position (s122).
Based on the detected amount of deviation information, the Y-axis stage 41 to which the first observation means 31 is attached is controlled (s123), and the position of the first observation means 31 is adjusted. By doing so, the distance of the 1st observation means 31 and the thickness direction edge part 10b, 10c of the sheet | seat material 10 is maintained appropriately.

そして、必要に応じ観察画像に基づいて評価を行う(s131)。   Then, evaluation is performed based on the observation image as necessary (s131).

その後、シート材10の端部の観察を継続するかどうかを判断し(s132)、終了であればシート材10を取り出す(s135)。
観察を継続する場合は、上述のステップs111〜s123を繰り返す。
Thereafter, it is determined whether or not the observation of the end portion of the sheet material 10 is continued (s132). If the observation is finished, the sheet material 10 is taken out (s135).
When the observation is continued, the above steps s111 to s123 are repeated.

図4Aは、本発明に基づく初期位置で得られる幅方向の観察画像である。
図4Aでは、上述のステップs102における、第1の観察手段31で観察されたシート材10が、視野37内に写っている状態が示されている。視野中心37cと、シート材10の幅方向端部10aとが重なっている。
FIG. 4A is an observation image in the width direction obtained at the initial position according to the present invention.
FIG. 4A shows a state where the sheet material 10 observed by the first observation means 31 in the above-described step s102 is reflected in the visual field 37. The visual field center 37c and the width direction end portion 10a of the sheet material 10 overlap.

図4Bは、本発明に基づく初期位置で得られる厚み方向の観察画像である。
図4Bでは、上述のステップs102における、第2の観察手段32で観察されたシート材10が、視野38内に写っている状態が示されている。視野中心38cと、シート材10の厚み方向端部10b,10cの中間位置を示す直線60dとが重なっている。
図4A,B共に、照明51,52が第1及び第2の観察手段31、32に対向させてシート材10を照らすように配置されているので、観察画像には、シート材10が黒く、背景10zが白く写っている。
FIG. 4B is an observation image in the thickness direction obtained at the initial position according to the present invention.
FIG. 4B shows a state where the sheet material 10 observed by the second observation unit 32 in the above-described step s102 is reflected in the visual field 38. The visual field center 38c and the straight line 60d indicating the intermediate position between the thickness direction end portions 10b, 10c of the sheet material 10 overlap.
4A and 4B, since the illuminations 51 and 52 are arranged so as to illuminate the sheet material 10 so as to face the first and second observation means 31 and 32, the sheet material 10 is black in the observation image. The background 10z appears white.

図4Cは、本発明に基づくある時刻で得られる幅方向の観察画像である。
図4Cでは、上述のステップs111における、第1の観察手段31で観察されたシート材10が、視野37内に写っている状態が示されている。シート材10の幅方向端部10aは、視野中心37cに対して、X方向にDxだけずれた位置にある。
Dxに相当する距離情報に基づき、ステップs123で示したように、第2の観察手段32が取り付けられているX軸ステージ42を制御する。
FIG. 4C is an observation image in the width direction obtained at a certain time according to the present invention.
FIG. 4C shows a state in which the sheet material 10 observed by the first observation means 31 in the above-described step s111 is reflected in the visual field 37. The width direction end portion 10a of the sheet material 10 is at a position shifted by Dx in the X direction with respect to the visual field center 37c.
Based on the distance information corresponding to Dx, the X-axis stage 42 to which the second observation means 32 is attached is controlled as shown in step s123.

図4Dは、本発明に基づくある時刻で得られる厚み方向の観察画像である。
図4Dでは、上述のステップs121における、第2の観察手段32で観察されたシート材10が、視野38内に写っている状態が示されている。シート材10の中心位置を示す直線60dは、視野中心38cに対して、Y方向にDyだけずれた位置にある。
Dyに相当する距離情報に基づき、ステップs113で示したように、第1の観察手段31が取り付けられているY軸ステージ41を制御する。
FIG. 4D is an observation image in the thickness direction obtained at a certain time according to the present invention.
FIG. 4D shows a state in which the sheet material 10 observed by the second observation means 32 in the above-described step s121 is reflected in the visual field 38. The straight line 60d indicating the center position of the sheet material 10 is at a position shifted by Dy in the Y direction with respect to the visual field center 38c.
Based on the distance information corresponding to Dy, as shown in step s113, the Y-axis stage 41 to which the first observation means 31 is attached is controlled.

[観察画像に基づく端部位置検出、バリ・欠け抽出、評価フロー]
上述のステップ131における、本発明により取得された画像に基づき、画像処理ユニット96を用いて端部位置検出する手順ならびに、バリや欠けの抽出、評価フローについて説明する。本説明では、ある時刻における、第1の観察手段31及び第2の観察手段32から得られた画像の内、それぞれ一の画像について説明する。ここでは、バリや欠けの大きさが基準値と比較して大きいかどうかを、2値化による画像処理を行って、制御用コンピュータ90に自動判定させる手順を例示する。
[End position detection based on observation image, burr / chip extraction, evaluation flow]
The procedure for detecting the end position using the image processing unit 96 based on the image acquired in the above-described step 131 in the above-described step 131, and the burr and chip extraction and evaluation flow will be described. In this description, one image will be described for each of the images obtained from the first observation means 31 and the second observation means 32 at a certain time. Here, an example of a procedure in which the control computer 90 automatically determines whether or not the size of the burr or chip is larger than the reference value by performing image processing by binarization.

図5Aは、本発明に基づく観察過程で得られる幅方向の観察画像である。
第1の観察手段31の視野37の横方向をシート材10の幅方向(つまりX方向)に、視野37の縦方向をシート材10の流れ方向(つまりZ方向)と合うように取り付けられており、図5Aには、第1の観察手段31の視野37の中で観察された、幅方向端部10aを含むシート材10と背景10zとが示されている。さらに、シート材10の幅方向端部10aには、検出したいバリ15aや欠け17aが含まれている様子が示されている。このとき、照明51が第1の観察手段31に対向させてシート材10を照らすように配置されているので、観察画像には、シート材10が黒く、背景10zが白く写っている。
FIG. 5A is an observation image in the width direction obtained in the observation process based on the present invention.
The first observation means 31 is attached so that the horizontal direction of the visual field 37 is aligned with the width direction (that is, the X direction) of the sheet material 10 and the vertical direction of the visual field 37 is aligned with the flow direction of the sheet material 10 (that is, the Z direction). FIG. 5A shows the sheet material 10 including the width direction end portion 10a and the background 10z, which are observed in the visual field 37 of the first observation means 31. Furthermore, it is shown that the width direction end portion 10a of the sheet material 10 includes burrs 15a and chips 17a that are desired to be detected. At this time, since the illumination 51 is arranged so as to oppose the first observation means 31 and illuminate the sheet material 10, the sheet material 10 is black and the background 10z is white in the observation image.

第1の観察手段31の視野37の縦横の寸法は、予め測定しておく。このとき例えば、視野37の横方向(X方向)の視野が1.024mmで、カメラの画素数が1024画素であれば、横方向(X方向)の画素分解能は1μmとなる。また、縦方向(Z方向)の視野が1.024mmで、カメラの画素数が1024画素であれば、縦方向(Z方向)の画素分解能も1μmとなる。   The vertical and horizontal dimensions of the visual field 37 of the first observation means 31 are measured in advance. At this time, for example, if the field of view 37 in the horizontal direction (X direction) is 1.024 mm and the number of pixels of the camera is 1024 pixels, the pixel resolution in the horizontal direction (X direction) is 1 μm. Further, if the field of view in the vertical direction (Z direction) is 1.024 mm and the number of pixels of the camera is 1024 pixels, the pixel resolution in the vertical direction (Z direction) is also 1 μm.

図5Bは、本発明に基づく評価過程で得られる幅方向の画像である。
シート材10の幅方向端部10aの位置検出をおこなうために、シート材の幅方向端部とする直線60aを規定する。前記直線60aは、取得した観察画像に対して明るさ補正や輪郭補正などの補正処理を行い、画像の明るさやコントラスト情報に基づいて、幅方向端部10aに近似フィットするように規定する。そして、前記直線60aをシート材10の幅方向端部とし、前記直線部分よりも内側の領域61Aを、シート材部分として取り扱う。
FIG. 5B is an image in the width direction obtained in the evaluation process according to the present invention.
In order to detect the position of the width direction end portion 10a of the sheet material 10, a straight line 60a that defines the width direction end portion of the sheet material is defined. The straight line 60a is subjected to correction processing such as brightness correction and contour correction on the acquired observation image, and is defined so as to approximately fit the width direction end portion 10a based on the brightness and contrast information of the image. And the said straight line 60a is made into the width direction edge part of the sheet | seat material 10, and the area | region 61A inside the said linear part is handled as a sheet | seat material part.

検出された前記直線60aの幅方向(X方向)の位置情報は、本発明におけるシート材の幅方向端部位置として取り扱われ、第2の観察手段32の位置調整のために用いられる。例えば、初期状態では、第1の観察手段31で観察されたシート材の端部位置10aが視野37の視野中心37cと重なる状態にあり、第2の観察手段32の最適焦点位置であったとする。そして、ある時刻において、第1の観察手段31で観察されたシート材の端部として取り扱う直線60aが、視野37の視野中心37cからX方向に長さDxだけずれたところにあるとする。   The detected position information in the width direction (X direction) of the straight line 60a is handled as the position in the width direction end of the sheet material in the present invention, and is used for position adjustment of the second observation means 32. For example, in the initial state, it is assumed that the end position 10a of the sheet material observed by the first observation unit 31 overlaps the visual field center 37c of the visual field 37 and is the optimum focal position of the second observation unit 32. . Then, at a certain time, it is assumed that the straight line 60a handled as the end portion of the sheet material observed by the first observation means 31 is shifted from the visual field center 37c of the visual field 37 by the length Dx in the X direction.

幅方向のずれ量Dxが、第1の観察手段で100画素分であったとすると、Dxは100μmとなる。そこで、制御用コンピュータ90及び制御ユニット95を用いて、第2の観察手段32がX方向に100μm移動するように、第2の観察手段32が取り付けられているX軸ステージ42を制御する。
そうすることで、シート材が幅方向(X方向)に100μmずれたとしても、第2の観察手段も幅方向(X方向)に100μm移動するように位置制御をすることができ、第2の観察手段32とシート材の幅方向端部との最適焦点位置を保つことができる。
If the shift amount Dx in the width direction is 100 pixels by the first observation means, Dx is 100 μm. Therefore, the X-axis stage 42 to which the second observation means 32 is attached is controlled by using the control computer 90 and the control unit 95 so that the second observation means 32 moves 100 μm in the X direction.
By doing so, even if the sheet material is displaced by 100 μm in the width direction (X direction), the position of the second observation means can be controlled so as to move 100 μm in the width direction (X direction). It is possible to maintain the optimum focal position between the observation means 32 and the end of the sheet material in the width direction.

バリの検出を行う場合は、視野37内の領域61Aより外側に突出している部分を、シート材端部から突出しているバリとして抽出する。   When detecting the burr, a portion protruding outside the region 61A in the visual field 37 is extracted as a burr protruding from the end of the sheet material.

図5Cは、本発明に基づく評価過程で得られる幅方向のバリ抽出画像である。
視野37内の領域61Aが白い画像となるように演算を行い、黒い画像として残った部分をバリとして取り扱う。
FIG. 5C is a burr extraction image in the width direction obtained in the evaluation process based on the present invention.
The calculation is performed so that the area 61A in the field of view 37 becomes a white image, and the portion remaining as a black image is handled as a burr.

そして、前記バリ部分として取り扱われる部分の画素数を演算して求め、前記画素分解能より、バリの見かけ上の面積を求める。その上で、前記バリの見かけ上の面積に応じて、その部分が許容範囲か、許容範囲外かを制御用コンピュータ90で判断する。基準値よりも面積が大きいものは、抽出された大きなバリ65aとし、バリであると判断する。一方、基準値よりも面積が小さいものは、抽出された小さなバリ65bとし、バリではないと判断される。   Then, the number of pixels of the portion treated as the burr portion is calculated and obtained, and the apparent area of the burr is obtained from the pixel resolution. Then, according to the apparent area of the burr, the control computer 90 determines whether the portion is within the allowable range or outside the allowable range. Those having an area larger than the reference value are extracted large burrs 65a and are determined to be burrs. On the other hand, if the area is smaller than the reference value, the extracted small burr 65b is determined to be not a burr.

欠けの検出を行う場合は、視野37内の領域61Aの内側にある凹み部分を、シート材端部に潜む欠けとして抽出する。   When detecting the chipping, the recessed portion inside the area 61A in the visual field 37 is extracted as a chipping lurking at the end of the sheet material.

図5Dは、本発明に基づく評価過程で得られる幅方向の欠け抽出画像である。
視野37内の領域61Aの外側の領域61Bが黒い画像となるように演算を行い、視野37内に白い画像として残った部分を欠けとして取り扱う。
FIG. 5D is a chipped extracted image in the width direction obtained in the evaluation process according to the present invention.
The calculation is performed so that the region 61B outside the region 61A in the visual field 37 becomes a black image, and the portion remaining as a white image in the visual field 37 is handled as a chip.

そして、前記欠け部分として取り扱われる部分の画素数を演算して求め、前記画素分解能より、欠けの見かけ上の面積を求める。その上で、前記欠けの見かけ上の面積に応じて、その部分が許容範囲か、許容範囲外かを制御用コンピュータ90で判断する。基準値よりも面積が大きいものは、抽出された大きな欠け67aとし、欠けであると判断する。一方、基準値よりも面積が小さいものは、抽出された小さな欠け67bとし、欠けではないと判断される。   Then, the number of pixels of the portion treated as the missing portion is calculated and obtained, and the apparent area of the missing portion is obtained from the pixel resolution. Then, according to the apparent area of the chip, the control computer 90 determines whether the portion is within the allowable range or out of the allowable range. If the area is larger than the reference value, the extracted large chip 67a is determined to be a chip. On the other hand, the one having an area smaller than the reference value is the extracted small chip 67b, and is determined not to be a chip.

図6Aは、本発明に基づく観察過程で得られる厚み方向の観察画像である。
第2の観察手段32の視野38の横方向をシート材10の厚み方向(つまりY方向)に、視野38の縦方向をシート材10の流れ方向(つまりZ方向)と合うように取り付けられており、図6Aには、第2の観察手段32の視野38の中で観察された、厚み方向端部10b,10cを含むシート材10と背景10zとが示されている。さらに、シート材10の厚み幅方向端部10b,10cには、検出したいバリ15aや欠け17aが含まれている様子が示されている。このとき、照明52が第2の観察手段32に対向させてシート材10を照らすように配置されているので、観察画像には、シート材10が黒く、背景10zが白く写っている。
FIG. 6A is an observation image in the thickness direction obtained in the observation process based on the present invention.
The second observation means 32 is attached so that the lateral direction of the visual field 38 is aligned with the thickness direction (that is, the Y direction) of the sheet material 10 and the vertical direction of the visual field 38 is aligned with the flow direction of the sheet material 10 (that is, the Z direction). 6A shows the sheet material 10 including the thickness direction end portions 10b and 10c and the background 10z, which are observed in the visual field 38 of the second observation means 32. FIG. Further, it is shown that the thickness width direction end portions 10b and 10c of the sheet material 10 include burrs 15a and chips 17a to be detected. At this time, since the illumination 52 is arranged so as to oppose the second observation means 32 and illuminate the sheet material 10, the sheet material 10 is black and the background 10z is white in the observation image.

第2の観察手段32の視野38の縦横の寸法は、予め測定しておく。このとき例えば、視野38の横方向(Y方向)の視野が1.024mmで、カメラの画素数が1024画素であれば、横方向(Y方向)の画素分解能は1μmとなる。また、縦方向(Z方向)の視野が1.024mmで、カメラの画素数が1024画素であれば、縦方向(Z方向)の画素分解能も1μmとなる。   The vertical and horizontal dimensions of the visual field 38 of the second observation means 32 are measured in advance. At this time, for example, if the field of view 38 in the horizontal direction (Y direction) is 1.024 mm and the number of pixels of the camera is 1024 pixels, the pixel resolution in the horizontal direction (Y direction) is 1 μm. Further, if the field of view in the vertical direction (Z direction) is 1.024 mm and the number of pixels of the camera is 1024 pixels, the pixel resolution in the vertical direction (Z direction) is also 1 μm.

図6Bは、本発明に基づく評価過程で得られる厚み方向の画像である。
シート材10の厚み方向端部10b,10cの位置検出をおこなうために、シート材の厚み方向端部とする直線60b,60cを規定する。前記直線60b,60cは、取得した観察画像に対して明るさ補正や輪郭補正などの補正処理を行い、画像の明るさやコントラスト情報に基づいて、厚み方向端部10b,10cに近似フィットするように規定する。そして、前記直線60b,60cをシート材10の厚み方向端部とし、前記直線部分で挟まれた領域62Aを、シート材断面として取り扱う。また、前記直線60b,60cとの中間をシート材10の厚み方向の中心60dとする。
FIG. 6B is an image in the thickness direction obtained in the evaluation process based on the present invention.
In order to detect the positions of the thickness direction end portions 10b and 10c of the sheet material 10, straight lines 60b and 60c are defined as the thickness direction end portions of the sheet material. The straight lines 60b and 60c are subjected to correction processing such as brightness correction and contour correction on the acquired observation image so as to be approximately fitted to the thickness direction end portions 10b and 10c based on the brightness and contrast information of the image. Stipulate. Then, the straight lines 60b and 60c are used as the end portions in the thickness direction of the sheet material 10, and a region 62A sandwiched between the straight portions is handled as a sheet material cross section. Further, the center between the straight lines 60b and 60c is the center 60d in the thickness direction of the sheet material 10.

検出された前記直線60b,60c,60dの厚み方向(Y方向)の位置情報は、本発明におけるシート材の幅方向端部位置として取り扱われ、第1の観察手段31の位置調整のために用いられる。例えば、初期状態では、第2の観察手段32で観察されたシート材の厚み方向の中心60dが視野38の視野中心38cと重なる状態にあり、第1の観察手段31の最適焦点位置であったとする。そして、ある時刻において、第2の観察手段32で観察されたシート材の厚み方向の中心60dが、視野38の視野中心38cからY方向に長さDyだけずれたところにあるとする。   The detected position information in the thickness direction (Y direction) of the straight lines 60b, 60c, and 60d is handled as the position in the width direction end of the sheet material in the present invention, and is used for adjusting the position of the first observation means 31. It is done. For example, in the initial state, the center 60d in the thickness direction of the sheet material observed by the second observation unit 32 is in a state where it overlaps the visual field center 38c of the visual field 38, and is the optimum focal position of the first observation unit 31. To do. At a certain time, it is assumed that the center 60d in the thickness direction of the sheet material observed by the second observation means 32 is located at a position shifted from the visual field center 38c of the visual field 38 by the length Dy in the Y direction.

厚み方向のずれ量Dyが、第2の観察手段で100画素分であったとすると、Dyは100μmとなる。そこで、制御用コンピュータ90及び制御ユニット95を用いて、第1の観察手段31がY方向に100μm移動するように、第1の観察手段31が取り付けられているY軸ステージ41を制御する。
そうすることで、シート材が厚み方向(Y方向)に100μmずれたとしても、第1の観察手段も厚み方向(Y方向)に100μm移動するように位置制御をすることができ、第1の観察手段31とシート材の厚み方向端部との最適焦点位置を保つことができる。
If the displacement amount Dy in the thickness direction is 100 pixels by the second observation means, Dy is 100 μm. Therefore, the Y-axis stage 41 to which the first observation means 31 is attached is controlled by using the control computer 90 and the control unit 95 so that the first observation means 31 moves 100 μm in the Y direction.
By doing so, even if the sheet material is displaced by 100 μm in the thickness direction (Y direction), the position of the first observation means can be controlled so as to move 100 μm in the thickness direction (Y direction). It is possible to maintain the optimum focal position between the observation means 31 and the end portion in the thickness direction of the sheet material.

バリの検出を行う場合は、視野38内の領域62Aより外側に突出している部分を、シート材端部から突出しているバリとして抽出する。   In the case of detecting burrs, a portion protruding outside the region 62A in the visual field 38 is extracted as a burr protruding from the end of the sheet material.

図6Cは、本発明に基づく評価過程で得られる厚み方向のバリ抽出画像である。
視野38内の領域62Aが白い画像となるように演算を行い、黒い画像として残った部分をバリとして取り扱う。
FIG. 6C is a burr extraction image in the thickness direction obtained in the evaluation process based on the present invention.
Calculation is performed so that the region 62A in the field of view 38 becomes a white image, and the portion remaining as a black image is handled as a burr.

そして、前記バリ部分として取り扱われる部分の画素数を演算して求め、前記画素分解能より、バリの見かけ上の面積を求める。その上で、前記バリの見かけ上の面積に応じて、その部分が許容範囲か、許容範囲外かを制御用コンピュータ90で判断する。基準値よりも面積が大きいものは、抽出された大きなバリ65aとし、バリであると判断する。一方、基準値よりも面積が小さいものは、抽出された小さなバリ65bとし、バリではないと判断される。   Then, the number of pixels of the portion treated as the burr portion is calculated and obtained, and the apparent area of the burr is obtained from the pixel resolution. Then, according to the apparent area of the burr, the control computer 90 determines whether the portion is within the allowable range or outside the allowable range. Those having an area larger than the reference value are extracted large burrs 65a and are determined to be burrs. On the other hand, if the area is smaller than the reference value, the extracted small burr 65b is determined to be not a burr.

欠けの検出を行う場合は、視野38内の領域62Aの内側にある凹み部分を、シート材端部に潜む欠けとして抽出する。   In the case of detecting a chip, a recessed portion inside the region 62A in the visual field 38 is extracted as a chip lurking at the end of the sheet material.

図6Dは、本発明に基づく評価過程で得られる幅方向の欠け抽出画像である。
視野38内の領域62Aの外側の領域62B,62Cが黒い画像となるように演算を行い、視野38内に白い画像として残った部分を欠けとして取り扱う。
FIG. 6D is a chipped extracted image in the width direction obtained in the evaluation process based on the present invention.
The calculation is performed so that the regions 62B and 62C outside the region 62A in the field of view 38 become black images, and the portion remaining as a white image in the field of view 38 is handled as a chip.

そして、前記欠け部分として取り扱われる部分の画素数を演算して求め、前記画素分解能より、欠けの見かけ上の面積を求める。その上で、前記欠けの見かけ上の面積に応じて、その部分が許容範囲か、許容範囲外かを制御用コンピュータ90で判断する。基準値よりも面積が大きいものは、抽出された大きな欠け67aとし、欠けであると判断する。一方、基準値よりも面積が小さいものは、抽出された小さな欠け67bとし、欠けではないと判断される。   Then, the number of pixels of the portion treated as the missing portion is calculated and obtained, and the apparent area of the missing portion is obtained from the pixel resolution. Then, according to the apparent area of the chip, the control computer 90 determines whether the portion is within the allowable range or out of the allowable range. If the area is larger than the reference value, the extracted large chip 67a is determined to be a chip. On the other hand, the one having an area smaller than the reference value is the extracted small chip 67b, and is determined not to be a chip.

前記バリや欠けの見かけ上の面積が、予め規定した許容範囲外であれば、生産を止めたり、その部分だけを後で廃棄させるように指示したり、あるいは後でその部分を再評価させる。   If the apparent area of the burr or chip is outside the predetermined tolerance, the production is stopped, only that part is instructed to be discarded later, or the part is later re-evaluated.

前記許容範囲は、予め行われた試験結果に基づく限度見本を用いて設定することができる。前記限度見本を前記と同じ観察条件で観察し、得られた観察画像に含まれている、限度見本となるバリや欠けの見かけ上の面積を求める。前記手順で抽出されたバリや欠けの見かけ上の面積が、許容できる面積の基準値となる。   The allowable range can be set using a limit sample based on a test result performed in advance. The limit sample is observed under the same observation conditions as described above, and an apparent area of burrs or chips that are limit samples included in the obtained observation image is obtained. The apparent area of burrs and chips extracted by the above procedure is an acceptable area reference value.

したがって、実際のシート端部を観察して抽出されたバリや欠けの面積を、前記基準値と比較することで、制御用コンピュータ90によりバリや欠けの自動判定が可能となる。   Accordingly, the burr and chipping area extracted by observing the actual sheet edge is compared with the reference value, so that the control computer 90 can automatically determine the burr and chipping.

上述では、2方向から観察した画像の1つの画像処理に基づいて、面積を求めて判断する場合について記載したが、共通の端部を2方向から観察し、対応する部位のバリや欠けの画像を合成して、体積を演算して判断することもできる。そうすれば、小さなバリや欠けを精度良く抽出することができる。
また、シート材の幅方向の1つの辺について説明したが、反対側の辺についても、同様に本発明を適用することができる。
In the above description, the case where the area is determined and determined based on one image processing of an image observed from two directions has been described. However, a common end portion is observed from two directions, and an image of burrs or chips of corresponding parts is obtained. Can be determined by calculating the volume. Then, small burrs and chips can be extracted with high accuracy.
Moreover, although one side in the width direction of the sheet material has been described, the present invention can be similarly applied to the opposite side.

[その他バリエーション]
図1で示したように、第1の観察手段31の観察視野37と、第2の観察手段32の観察視野38とは、シート材10の共通の端部が同時に2方向から観察できるように取り付けても良いが、視野37,38とがオフセットするように取り付けても良い。
[Other variations]
As shown in FIG. 1, the observation visual field 37 of the first observation means 31 and the observation visual field 38 of the second observation means 32 are such that the common end of the sheet material 10 can be observed simultaneously from two directions. You may attach, but you may attach so that the visual fields 37 and 38 may offset.

図7は、本発明を具現化する形態の他の例を示す斜視図である。
図7で示すように、視野がオフセットされている場合は、予めずれ量を把握しておき、ずれを補正した状態で観察結果を表示するようにする。そうすれば、機器取り付け上の都合で視野がずれていても、それを意識することなく、記録した観察画像から端部の様子を観察することができる。
FIG. 7 is a perspective view showing another example of a form embodying the present invention.
As shown in FIG. 7, when the field of view is offset, the amount of deviation is grasped in advance, and the observation result is displayed with the deviation corrected. If it does so, even if a visual field has shifted | deviated on account of apparatus attachment, the mode of an edge part can be observed from the recorded observation image, without being conscious of it.

また、観察手段の被写界深度が浅く、シビアに焦点位置を調整する必要があり、シート材10のずれやすい方向が分かっている場合は、ずれを検出する方の観察手段を搬送方向の上流側とすることが好ましい。そうすれば、上流側の位置検出情報を、直ぐに下流側の焦点位置調整に利用することができるので、シビアに焦点位置を調整したい方の観察手段の合焦状態を維持しやすくなる。例えば、シート材10が厚み方向にずれやすい場合は、シート材10の厚み方向の観察する第2の観察手段32を搬送方向の上流側に配置し、第1の観察手段31を下流側に配置する。   In addition, when the depth of field of the observation means is shallow and the focus position needs to be adjusted severely, and the direction in which the sheet material 10 is easily displaced is known, the observation means for detecting the displacement is arranged upstream of the conveyance direction. The side is preferred. By doing so, the upstream position detection information can be immediately used for the downstream focal position adjustment, so that it is easy to maintain the in-focus state of the observation means that wants to severely adjust the focal position. For example, when the sheet material 10 is likely to be displaced in the thickness direction, the second observation means 32 for observing the thickness direction of the sheet material 10 is arranged on the upstream side in the transport direction, and the first observation means 31 is arranged on the downstream side. To do.

第1及び第2のカメラをどのようにレイアウトするかは、評価条件や利便性などを考慮して適宜選択すれば良い。
視野がずれていない場合は、第1及び第2の観察手段31,32の初期位置の調整がしやすく、リアルタイムで表示をさせたときに、位置が対応する画像を見比べることができるので端部にあるバリがどちらに伸びているのかを判断しやすい。
視野がずれている場合には、リアルタイムで得られる観察画像を見比べても共通する端部を見比べることはできないが、先ず上流側の画像を記録手段に記録させて、下流側の画像と位置が対応するように表示させれば、共通する端部を見比べることができる。
How to lay out the first and second cameras may be appropriately selected in consideration of evaluation conditions and convenience.
If the field of view is not deviated, the initial positions of the first and second observation means 31 and 32 can be easily adjusted, and the images corresponding to the positions can be compared when displayed in real time. It is easy to judge where the burr in is growing.
When the field of view is deviated, it is not possible to compare the common edges by comparing the observation images obtained in real time, but first the upstream image is recorded in the recording means, and the downstream image and position are If they are displayed so as to correspond, it is possible to compare common end portions.

上述の実施形態では、搬送用ローラ21〜24について、制御用コントローラ95を介して制御する例を示していたが、全てを回転駆動させても良いし、一部をフリーローラとしても良い。また、装置レイアウトの都合により数量を変更したり、幅方向の流れ止め防止を講じたりしたりしても良く、本発明を実施できる形態であれば良い。
前記流れ止め防止としては、搬送用ローラ21〜24の少なくとも1つを段差付ローラや、つば付ローラにしたり、ローラ間にガイドローラを設置したりすることで具現化できる。
In the above-described embodiment, the conveyance rollers 21 to 24 are controlled via the control controller 95. However, all of them may be driven to rotate, or some of them may be free rollers. Further, the quantity may be changed depending on the layout of the apparatus, or prevention of flow in the width direction may be taken, and any form that can implement the present invention is acceptable.
The prevention of the flow prevention can be realized by making at least one of the conveying rollers 21 to 24 a stepped roller, a flanged roller, or installing a guide roller between the rollers.

上述の実施形態では、搬送部2を搬送用ローラ21〜24及び駆動モータ21m〜24で構成する形態を例示したが、ローラの本数やモータの数量は適宜変更して良い。また、ローラ搬送以外の形態を採用しても良い。例えばシート材10を把持して所定の距離を1方向に搬送させるグリップフィード機構でも良い。また、シート材10の幅方向端部よりも内側を平面状の板材などで吸着保持又はエアブローして搬送する形態であっても良い。
また、シート材は、長尺のものを一直線に搬送させる場合に限らず、円形や外周の一部に直線部分を含む略円形のものを回転させて搬送させる形態であっても良い。この場合、前記円形又は略円形のシート材を1回転させながら、シート材端面の直径方向と厚み方向とを本発明の第1及び第2の観察手段31,32で観察するようにすれば、本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the transport unit 2 is configured by the transport rollers 21 to 24 and the drive motors 21m to 24. However, the number of rollers and the number of motors may be changed as appropriate. Moreover, you may employ | adopt forms other than roller conveyance. For example, a grip feed mechanism that grips the sheet material 10 and conveys the sheet 10 in a predetermined direction may be used. Further, the inner side of the end portion in the width direction of the sheet material 10 may be transported by suction holding or air blowing with a flat plate material or the like.
Further, the sheet material is not limited to a case where a long sheet is conveyed in a straight line, but may be a form in which a substantially circular sheet including a straight portion is included in a circular shape or a part of the outer periphery thereof. In this case, if the diameter direction and the thickness direction of the sheet material end surface are observed by the first and second observation means 31 and 32 of the present invention while rotating the circular or substantially circular sheet material once, The present invention can be applied.

上述に説明したように、本発明に基づいて、鮮明な観察画像を取得すること、取得した観察画像から凹凸状態の観察や測定を行うこと、その測定結果と予め設定しておいた基準とを照らし合わせて、ばり、カケ、キズ又は異物からなる欠陥の有無および大きさを評価することができる。前記観察や測定、評価などの対象となる観察対象物は、紙やフィルムシート、金属箔、金属泊の両面に活物質が塗布されたリチウムイオンバッテリー用の電極シート、電子回路用のフィルム基板、薄板化された半導体ウエハーやガラス基板などに適用することができる。
As described above, based on the present invention, obtaining a clear observation image, observing and measuring the uneven state from the acquired observation image, the measurement result and a preset reference In light of this, the presence and size of defects consisting of flashes, chips, scratches or foreign matters can be evaluated. Observation objects to be observed, measured, evaluated, etc. are paper and film sheets, metal foils, electrode sheets for lithium ion batteries coated with active materials on both sides of a metal stay, film substrates for electronic circuits, It can be applied to a thinned semiconductor wafer, a glass substrate, or the like.

1 観察装置
2 搬送部
3 観察部
4 観察手段位置調整機構
5 照明部
6 画像処理部
9 制御部
10 シート材
10a 幅方向端部
10b 厚み方向端部
10c 厚み方向端部
10z 背景
11 矢印
15 バリ
15a 検出したい大きさのバリ
15b 許容される大きさのバリ
17 欠け
17a 検出したい大きさの欠け
17b 許容される大きさの欠け
21 搬送用ローラ
22 搬送用ローラ
23 搬送用ローラ
24 搬送用ローラ
21m 駆動用モータ
22m 駆動用モータ
23m 駆動用モータ
24m 駆動用モータ
31 第1の観察手段(厚み方向)
32 第2の観察手段(幅方向)
33 レンズ
34 レンズ
35 矢印
36 矢印
37 厚み方向観察視野
37c 視野中心
38 幅方向観察視野
38c 視野中心
41 Y軸ステージ(厚み方向)
42 X軸ステージ(幅方向)
51 第1の観察照明
52 第2の観察照明
53 発光部
54 発光部
55 光量調整ユニット
56 光量調整ユニット
60 画像処理後のシート材画像
60a 幅方向端部とする直線
60b 厚み方向端部とする直線
60c 厚み方向端部とする直線
60d 中間位置を示す直線
61A 画像処理領域
61B 画像処理領域
62A 画像処理領域
62B 画像処理領域
62C 画像処理領域
65a 抽出された大きなバリ
65b 抽出された小さなバリ
67 欠けとみなす部分
67a 抽出された大きな欠け
67b 抽出された小さな欠け
90 制御用コンピュータ
91 情報入力手段
92 情報出力手段
93 発報手段
94 情報記録手段
95 制御ユニット
96 画像処理ユニット
Dx 幅方向のずれ量
Dy 厚み方向のずれ量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Observation apparatus 2 Conveyance part 3 Observation part 4 Observation means position adjustment mechanism 5 Illumination part 6 Image processing part 9 Control part 10 Sheet material 10a Width direction edge part 10b Thickness direction edge part 10c Thickness direction edge part 10z Background 11 Arrow 15 Burr 15a Burr of desired size 15b Burr of allowable size 17 Chip 17a Chip of desired size 17b Chip of allowable size 21 Conveying roller 22 Conveying roller 23 Conveying roller 24 Conveying roller 21m Driving Motor 22m Driving motor 23m Driving motor 24m Driving motor 31 First observation means (thickness direction)
32 Second observation means (width direction)
33 Lens 34 Lens 35 Arrow 36 Arrow 37 Thickness direction observation field of view 37c Field of view center 38 Width direction observation field of view 38c Field of view center 41 Y-axis stage (thickness direction)
42 X-axis stage (width direction)
51 First Observation Illumination 52 Second Observation Illumination 53 Light-Emitting Unit 54 Light-Emitting Unit 55 Light-amount Adjusting Unit 56 Light-amount Adjusting Unit 60 Sheet Material Image after Image Processing 60a Straight Line as End in the Width Direction 60b Straight Line as End in the Thickness Direction 60c A straight line as an end in the thickness direction 60d A straight line indicating an intermediate position 61A Image processing area 61B Image processing area 62A Image processing area 62B Image processing area 62C Image processing area 65a Extracted large burr 65b Extracted small burr 67 Missing Portion 67a Extracted large chip 67b Extracted small chip 90 Control computer 91 Information input means 92 Information output means 93 Reporting means 94 Information recording means 95 Control unit 96 Image processing unit Dx Width direction deviation Dy Thickness direction Deviation amount

Claims (10)

連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察する、シート材端部の観察装置において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出部と、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置検出部とを備え、
前記厚み方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御し、
前記幅方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、観察手段位置制御部とを備えたことを特徴とする、シート材端部の観察装置。
In the observation device for the sheet material end, which observes the continuously conveyed sheet material end using the first observation means and the second observation means,
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
A width direction end position detection unit that detects a position of the width direction end of the sheet material based on observation information in an observation field of view of the first observation unit;
A thickness direction end position detection unit that detects the position of the thickness direction end of the sheet material based on observation information in the observation field of view of the second observation means;
Based on the detection result of the thickness direction end position detection unit, to control the first observation means position change mechanism,
An observation apparatus for an end portion of a sheet material, comprising: an observation means position control section that controls the second observation means position changing mechanism based on a detection result of the width direction end position detection section. .
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察し、それぞれの観察情報を基に前記シート材端部の状態を評価する評価手段とを備える、シート材端部の評価装置において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出部と、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報に基づき、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置検出部とを備え、
前記厚み方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御し、
前記幅方向端部位置検出部の検出結果に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、観察手段位置制御部とを備えたことを特徴とする、シート材端部の評価装置。
A sheet member comprising: an evaluation unit that observes an end portion of the sheet material that is continuously conveyed by using the first observation unit and the second observation unit, and evaluates the state of the sheet material end unit based on each observation information; In the material edge evaluation device,
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
A width direction end position detection unit that detects a position of the width direction end of the sheet material based on observation information in an observation field of view of the first observation unit;
A thickness direction end position detection unit that detects the position of the thickness direction end of the sheet material based on observation information in the observation field of view of the second observation means;
Based on the detection result of the thickness direction end position detection unit, to control the first observation means position change mechanism,
An evaluation apparatus for an end portion of a sheet material, comprising: an observation means position control section that controls the second observation means position changing mechanism based on a detection result of the width direction end position detection section. .
前記評価手段は前記シート材端部のバリ、カケ、キズないし異物からなる欠陥の有無および大きさを評価することを特徴とする、請求項2に記載のシート材端部の評価装置。   3. The sheet material edge evaluation apparatus according to claim 2, wherein the evaluation means evaluates the presence and size of a defect composed of burrs, chips, scratches, or foreign matters at the sheet material edge. 前記第1及び第2の観察手段は、1次元センサ又は2次元センサと、照明の組み合わせからなり、前記評価手段は前記センサからの情報を画像として認識し、画像処理を実施することを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載のシート材端部の評価装置。   The first and second observation means comprise a combination of a one-dimensional sensor or a two-dimensional sensor and illumination, and the evaluation means recognizes information from the sensor as an image and performs image processing. The evaluation apparatus of the edge part of a sheet | seat material of Claim 2 or Claim 3 which does. 前記シート材が、電池の電極用箔材であることを特徴とする、請求項2〜4に記載のシート材端部の評価装置。
The sheet material end evaluation device according to claim 2, wherein the sheet material is a battery electrode foil material.
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察する、シート材端部の観察方法において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出ステップと、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置ステップとを有し、
前記厚み方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の厚み方向端部の位置情報に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御する、第1の観察手段位置調整ステップを有し、
前記幅方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の幅方向端部の位置情報に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、第2の観察手段位置調整ステップを有することを特徴とする、シート材端部の観察方法。
In the method for observing the edge of the sheet material, the edge of the continuously conveyed sheet material is observed using the first observation means and the second observation means.
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
Obtaining observation information within the observation field of view of the first observation means, and detecting the position of the width direction end portion of the sheet material, a width direction end position detection step;
Obtaining observation information within the observation field of view of the second observation means, and detecting the position of the thickness direction end of the sheet material, and a thickness direction end position step,
A first observation means position adjustment step for controlling the first observation means position changing mechanism based on the position information of the thickness direction edge portion of the sheet material detected in the thickness direction edge position detection step; And
A second observation means position adjustment step for controlling the second observation means position changing mechanism based on the position information of the width direction edge part of the sheet material detected in the width direction edge position detection step; A method for observing an end portion of a sheet material.
連続搬送されるシート材端部を第1の観察手段及び第2の観察手段を用いて観察する観察ステップと、前記観察ステップで得られたそれぞれの観察情報を基に評価手段を用いて前記シート材端部の状態を評価する評価ステップとを有する、シート材端部の評価方法において、
前記第1の観察手段は、前記シート材の幅方向端部を視野に含み、前記シート材の厚み方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第1の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第2の観察手段は、前記シート材の厚み方向端部を視野に含み、前記シート材の幅方向に前記シート材端部との距離が変更可能な第2の観察手段位置変更機構に取り付けられており、
前記第1の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の幅方向端部の位置を検出する、幅方向端部位置検出ステップと、
前記第2の観察手段の観察視野内における観察情報を取得して、前記シート材の厚み方向端部の位置を検出する、厚み方向端部位置ステップとを有し、
前記厚み方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の厚み方向端部の位置情報に基づいて、前記第1の観察手段位置変更機構を制御する、第1の観察手段位置調整ステップを有し、
前記幅方向端部位置検出ステップで検出した、前記シート材の幅方向端部の位置情報に基づいて、前記第2の観察手段位置変更機構を制御する、第2の観察手段位置調整ステップを有することを特徴とする、シート材端部の評価方法。
An observation step of observing the continuously conveyed sheet material end using the first observation means and the second observation means, and the sheet using the evaluation means based on the respective observation information obtained in the observation step In the evaluation method of the sheet material end portion, including an evaluation step for evaluating the state of the material end portion,
The first observing means is attached to a first observing means position changing mechanism that includes a width direction end portion of the sheet material in a visual field and capable of changing a distance from the sheet material end portion in a thickness direction of the sheet material. And
The second observation means is attached to a second observation means position changing mechanism that includes a thickness direction end portion of the sheet material in a visual field, and is capable of changing a distance from the sheet material end portion in the width direction of the sheet material. And
Obtaining observation information within the observation field of view of the first observation means, and detecting the position of the width direction end portion of the sheet material, a width direction end position detection step;
Obtaining observation information within the observation field of view of the second observation means, and detecting the position of the thickness direction end of the sheet material, and a thickness direction end position step,
A first observation means position adjustment step for controlling the first observation means position changing mechanism based on the position information of the thickness direction edge portion of the sheet material detected in the thickness direction edge position detection step; And
A second observation means position adjustment step for controlling the second observation means position changing mechanism based on the position information of the width direction edge part of the sheet material detected in the width direction edge position detection step; The evaluation method of the edge part of a sheet | seat material characterized by the above-mentioned.
前記評価ステップには、前記シート材端部のバリ、カケ、キズ又は異物からなる欠陥の有無および大きさを評価するステップを有することを特徴とする、請求項7に記載のシート材端部の評価方法。   8. The sheet material end portion according to claim 7, wherein the evaluation step includes a step of evaluating the presence / absence and size of a defect composed of burrs, chips, scratches, or foreign matters at the end portion of the sheet material. Evaluation methods. 前記第1及び第2の観察手段は、1次元センサ又は2次元センサと、照明の組み合わせからなり、前記評価ステップでは、前記観察ステップで得られた前記センサからの情報を画像として認識し、画像処理を実施するステップを有することを特徴とする、請求項7又は請求項8に記載のシート材端部の評価方法。   The first and second observation means comprise a combination of a one-dimensional sensor or a two-dimensional sensor and illumination. In the evaluation step, information from the sensor obtained in the observation step is recognized as an image, and an image The sheet material edge evaluation method according to claim 7 or 8, further comprising a step of performing processing. 前記シート材が、電池の電極用箔材であることを特徴とする、請求項7〜9に記載のシート材端部の評価方法。   The sheet material edge evaluation method according to claim 7, wherein the sheet material is a battery electrode foil material.
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