JP2017072382A - Inspection reference light generator, inspection reference light generation method, inspection apparatus, inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒状の検査対象物に対する外観検査で使用される検査基準光を生成する検査基準光生成装置,検査基準光生成方法,検査装置,検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection reference light generation device, an inspection reference light generation method, an inspection device, and an inspection method that generate inspection reference light used in an appearance inspection for a cylindrical inspection object.
従来、物品の外観検査において、シーン現象を利用して物品の表面の凹凸を検出する技術が知られている。シーン現象とは、物品の表面での光の反射現象において、入射光と反射面とのなす角が小さな角度である場合(入射角が直角に近い場合)に正反射傾向が強まり、拡散反射が抑制される現象である。物品の表面が平滑で凹凸がない場合、表面塗装や絵柄の有無に関わらず、入射光が物品の表面で全反射しやすくなり、反射光の分布が均一となる。一方、物品の表面に凹凸(傷やへこみなど)がある場合には、凹凸部分からの全反射成分の反射方向が凹凸形状に応じて変化するため、反射光の分布が不均一となる。したがって、反射光の強度分布を把握することで、物品の表面の凹凸を検出しうる(特許文献1,2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the appearance inspection of an article, a technique for detecting unevenness on the surface of the article using a scene phenomenon is known. A scene phenomenon is a phenomenon of light reflection on the surface of an article. When the angle between the incident light and the reflecting surface is a small angle (when the incident angle is close to a right angle), the specular reflection tendency increases and diffuse reflection This phenomenon is suppressed. When the surface of the article is smooth and has no irregularities, the incident light is easily totally reflected on the surface of the article regardless of the presence or absence of surface coating or a pattern, and the distribution of reflected light becomes uniform. On the other hand, when the surface of the article has irregularities (scratches, dents, etc.), the reflection direction of the total reflection component from the irregularities changes according to the irregularity shape, so the distribution of reflected light becomes uneven. Therefore, it is possible to detect irregularities on the surface of the article by grasping the intensity distribution of the reflected light (see
しかしながら、物品の表面に存在する凹凸形状の起伏が小さい場合には、その部分における反射光の強度変化が小さくなり、凹凸を精度よく検出できない場合がある。また、シーン現象を利用した検査手法では、凹凸部分の周囲における正反射光の強度が高くなることから、凹凸部分の反射光強度の変化がかき消されやすく、凹凸を精度よく検出できない場合がある。 However, when the unevenness of the uneven shape present on the surface of the article is small, the intensity change of the reflected light at that portion becomes small, and the unevenness may not be detected accurately. Also, in the inspection method using the scene phenomenon, since the intensity of the regular reflection light around the uneven portion is high, the change in the reflected light intensity of the uneven portion is easily erased, and the uneven portion may not be detected accurately.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、検査精度を向上させる検査基準光生成装置,検査基準光生成方法,検査装置,検査方法を提供することである。また、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置づけることができる。 One of the purposes of the present invention was created in view of the above-described problems, and provides an inspection reference light generation device, an inspection reference light generation method, an inspection device, and an inspection method that improve inspection accuracy. is there. Further, the present invention is not limited to this purpose, and is an operational effect derived from each configuration shown in “Mode for Carrying Out the Invention” to be described later. It can be positioned as a purpose.
開示の検査基準光生成装置は、円筒状の検査対象物の軸方向一側に配置された光源とカメラとを備える。前記光源は、前記検査対象物に光を照射する照明部と前記照明部よりも明度の低い帯状の暗部とが形成されてなる投光面を有する。前記カメラは、前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影する。また、開示の検査基準光生成装置は、前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状を設定する設定部を備える。
開示の検査装置は、前記光源と、前記カメラと、前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状の情報を取得する取得部とを備える。また、前記情報に基づき前記反射暗部の形状が所定形状となる検査光を前記光源に照射させる制御部と、前記検査光が照射された前記検査対象物の画像に基づき前記検査対象物の表面を検査する検査部とを備える。
The disclosed inspection reference light generation device includes a light source and a camera arranged on one side in the axial direction of a cylindrical inspection object. The light source has a light projecting surface in which an illumination unit that irradiates light to the inspection object and a belt-like dark part that is lighter than the illumination unit are formed. The camera photographs a reflection dark part formed by reflecting the dark part on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object. In addition, the disclosed inspection reference light generation device includes a setting unit that sets the shape of the dark part such that the shape of the reflection dark part is a predetermined shape.
The disclosed inspection apparatus includes the light source, the camera, and an acquisition unit that acquires information on the shape of the dark part where the shape of the reflection dark part is a predetermined shape. Further, a control unit that irradiates the light source with inspection light in which the shape of the reflection dark part becomes a predetermined shape based on the information, and a surface of the inspection object based on an image of the inspection object irradiated with the inspection light. And an inspection unit for inspecting.
検査対象物の外観検査精度を向上させることができる。 The appearance inspection accuracy of the inspection object can be improved.
図面を参照して、実施形態としての検査基準光生成装置,検査基準光生成方法,検査装置,検査方法について説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態をその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して(実施形態,変形例を組み合わせて)実施することができる。 With reference to the drawings, an inspection reference light generation device, an inspection reference light generation method, an inspection device, and an inspection method as embodiments will be described. However, the embodiment described below is merely an example, and there is no intention of excluding various modifications and technical applications that are not explicitly described in the embodiment. In other words, the present embodiment can be implemented with various modifications (combining the embodiments and modifications) without departing from the spirit of the present embodiment.
本実施形態の検査装置,検査方法は、円筒状の検査対象物の外観検査を実施するものであり、本実施形態の検査基準光生成装置,検査基準光生成方法は、外観検査で使用される検査基準光を設定するものである。外観検査では、シーン現象を利用して検査対象物の表面(円筒面)における凹凸(へこみ,出っ張り,傷など)の有無が判断される。ここでいう検査対象物には、円筒状の形を有する任意の物体が含まれ、例えば乾電池,ボタン型電池,光半導体デバイス,円筒型照明装置,グロースターターなどが含まれる。 The inspection apparatus and inspection method of the present embodiment perform an appearance inspection of a cylindrical inspection object, and the inspection reference light generation device and the inspection reference light generation method of the present embodiment are used in an appearance inspection. Inspection reference light is set. In the appearance inspection, the presence or absence of irregularities (dents, protrusions, scratches, etc.) on the surface (cylindrical surface) of the inspection object is determined using a scene phenomenon. The inspection object here includes an arbitrary object having a cylindrical shape, and includes, for example, a dry battery, a button-type battery, an optical semiconductor device, a cylindrical illumination device, a glow starter, and the like.
[1.装置構成]
本実施形態の検査基準光生成装置及び検査装置のシステム構成を図1に例示する。このシステムには、光源1,カメラ2,駆動装置3,ランプ5と、これらに接続された電子制御装置10とが設けられる。光源1は、検査対象物である電池4の表面に光を照射する面照明装置である。検査時における電池4の姿勢は、軸方向がほぼ水平となる向きに設定される。光源1は、図1に示すような電池4の検査姿勢を基準として、軸方向一側かつ電池4の中心軸よりも上方に配置される。光源1の具体例としては、照明パターンを制御することのできる照明装置,投光装置,表示装置などが考えられ、例えば液晶ディスプレイ(LCD,Liquid Crystal Display),有機ELディスプレイ(OELD,Organic Electro-Luminescence Display),プロジェクター装置などが挙げられる。
[1. Device configuration]
FIG. 1 illustrates a system configuration of the inspection reference light generation device and the inspection device according to the present embodiment. In this system, a
また、光源1の投光面には、光を照射する照明部6と照明部6よりも明度(輝度又は照度)の低い帯状の暗部7とが設けられる。暗部7は、その周囲が照明部6によって囲まれるように、照明部6の内側(例えば、照明部6によって左右から挟まれた位置)に設けられる。ここでいう投光面とは、電池4の表面に光を投げかける面状の部位を意味する。投光面は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイの場合にはディスプレイ本体の表示画面に相当し、プロジェクターの場合には映像が投影されるスクリーンに相当する。投光面は、好ましくは電池4の中心軸に対してほぼ垂直に配置されるが、中心軸に対して傾斜して配置することも可能である。
The light projecting surface of the
光源1は、照明部6,暗部7のそれぞれにおける光量を任意に変更可能である。また、暗部7の形状(すなわち、照明部6以外の部分の形状)は、任意に変更可能である。本実施形態の暗部7は、その幅や、照明部6との境界線の向き(傾き)を任意に変更可能である。例えば、図2に示すように、暗部7を一定幅の帯状にすることが可能であり、あるいは図1に示すように、上方に向かうほど幅が広がる放射ライン形状とすることも可能である。
The
電池4を挟んで光源1の反対側となる軸方向他側には、電池4の表面を撮影するカメラ2が配置される。カメラ2は、電池4の中心軸を通る鉛直平面内において、電池4の中心軸よりも上方に配置される。また、カメラ2の撮影範囲は、電池4の全体を見下ろすように設定される。カメラ2の撮影方向と電池4の中心軸とのなす角度θは、電池4の表面のほぼ全体が光源1からの照明光を正反射する角度(例えば、約10°以下の小さな角度)に設定される。カメラ2と電池4との間の距離は、光源1から照射される光量や光源1の投光面の面積(照明部6のサイズ)などに応じて設定される。シーン現象を利用することで、電池4の表面における正反射が強化される。これにより、カメラ2で撮影される画像が電池4の表面の素材や絵柄の影響を受けにくくなり、外観検査精度が向上する。また、図2に示すように、電池4の表面には、照明部6から照射された光が反射している明るい部位と、暗部7に相当する暗い部位とが形成される。以下、前者を反射照明部8と呼び、後者を反射暗部9と呼ぶ。
A
駆動装置3は、電池4を軸周りに回転駆動するための装置である。駆動装置3には、電池4の位置をほぼ一定に保ったまま、その電池4を回転させる機構が設けられている。図1には、二列のローラーで電池4の下方を支承する機構を例示する。ローラーは、図示しない電動モータで回転可能に設けられる。電池4を回転させることで、電池4の表面のうち光源1から照射された光が反射する位置が変化するため、電池4の表面を全周にわたって検査することが容易となる。なお、ランプ5は外観検査で電池4の表面に凹凸が発見されたこと(検査結果がNGであること)を報知するための電灯である。
The
電子制御装置10は、電池4の外観検査を実施する機能と、その外観検査で使用される検査基準光を生成する機能とを併せ持つコンピュータである。外観検査の工程では、後述する検査工程フローに沿って検査プログラムが実行される。また、外観検査の前処理である準備工程では、後述する検査準備工程フローに沿って検査準備プログラムが実行される。図3に示すように、電子制御装置10には、プロセッサ21(CPU,中央処理装置),メモリ22(メインメモリ,主記憶装置),補助記憶装置23,インタフェース装置24,記録媒体ドライブ25などが内蔵され、内部バス26を介して互いに通信可能に接続される。
The
プロセッサ21は、制御ユニット(制御回路)や演算ユニット(演算回路),キャッシュメモリ(レジスタ群)などを内蔵する中央処理装置である。また、メモリ22は、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、例えばROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)がこれに含まれる。一方、補助記憶装置23は、メモリ22よりも長期的に保持されるデータやファームウェアが格納されるメモリ装置であり、例えばフラッシュメモリやEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの不揮発性メモリがこれに含まれる。インタフェース装置24は、電子制御装置10と外部との間の入出力(Input and Output;I/O)を司るものである。
The
記録媒体ドライブ25は、光ディスクや半導体メモリなどの記録媒体27(リムーバブルメディア)に記録,保存された情報を読み取る読取装置である。電子制御装置10で実行されるプログラムは、例えばメモリ22内に記録,保存されることとしてもよいし、補助記憶装置23の内部に記録,保存されることとしてもよい。あるいは、記録媒体27上にプログラムが記録,保存され、その記録媒体27に書き込まれているプログラムが、記録媒体ドライブ25を介して電子制御装置10に読み込まれることとしてもよい。
The
[2.制御構成]
図4は、電子制御装置10のプロセッサ21で実行される検査プログラム及び検査準備プログラムの処理内容を説明するためのブロック図である。これらの処理内容は、アプリケーションプログラムとして補助記憶装置23,記録媒体27などに記録され、メモリ22上に展開されて実行される。ここで実行される処理内容を機能的に分類すると、これらのプログラムには、設定部11,記憶部12,取得部13,制御部14,検査部15,駆動部16が設けられる。検査準備プログラムには、少なくとも設定部11が含まれ、好ましくは記憶部12も含まれる。また、検査プログラムには、少なくとも取得部13,制御部14,検査部15が含まれ、好ましくは駆動部16が含まれる。
[2. Control configuration]
FIG. 4 is a block diagram for explaining the processing contents of the inspection program and the inspection preparation program executed by the
設定部11は、カメラ2で撮影された画像中の反射暗部9の形状が外観検査に適した所定形状となるように、光源1の投光面における暗部7の形状を設定するものである。ここでいう「外観検査に適した所定形状」には、例えばライン状(直線状,曲線状),帯状,矩形状,台形状,三角形状,波線状などの形状を含む。ここで、反射暗部9の形状が所定形状となるような照明パターンの光のことを検査基準光と呼べば、設定部11は検査基準光を設定する機能を持つ。本実施形態の設定部11は、反射暗部9の形状が一定幅の帯状となる暗部7の形状を設定する。図2に示すように、光源1の投光面における暗部7の形状を一定幅の帯状とした場合、反射暗部9の形状は下方へと向かうほど狭められた形状の逆台形状となる。一方、暗部7の形状を逆台形状にすれば、反射暗部9の形状は一定幅の帯状となる。
The setting
暗部7の形状と反射暗部9の形状との関係を把握するには、電池4の表面で反射する照明部6及び暗部7の光によって形成される虚像の位置を算出すればよい。また、反射暗部9が一定幅となる暗部7の形状を簡便に設定するには、暗部7を一定幅の帯状としたときの反射暗部9の形状を取得し、その形状に相似な形状(あるいは類似した形状)を暗部7の形状とすることが考えられる。この場合、反射暗部9の幅が所望幅Wとなる位置に対応する投光面上の位置を基準として、暗部7の形状を設定してもよい。
In order to grasp the relationship between the shape of the
設定部11による具体的な設定手法を説明する。まず、光源1の投光面の全体に照明部6を設定し、電池4の表面に絵柄が見えなくなるように照明光量を調整する〔図5(A)〕。次に、光源1の投光面における照明部6の内側に帯状の暗部7を形成し、電池4の表面に映った反射暗部9をカメラ2で撮影する。このとき、暗部7の幅は一定幅とする〔図5(B)〕。これにより、撮影画像中における反射暗部9の幅は、下方へと向かうほど(カメラ2に近い位置ほど)細い形状となる。
A specific setting method by the setting
設定部11は、この画像中で反射暗部9の幅が所望幅Wとなる上下方向の位置17を特定する。所望幅Wは、図6に示すように、画像中の反射暗部9に対応するピクセル幅Pに基づいて算出可能である。なお、反射照明部8,反射暗部9は、各ピクセルの輝度や横方向の輝度変化量などに基づいて識別することができる。その後、図5(C)に示すように、設定部11は反射暗部9の位置17に対応する投光面上の暗部7の位置18を特定し、位置18を基準として暗部7の形状を設定する。例えば、位置18の幅を固定したまま、暗部7の全体形状を逆台形型とする。このとき、暗部7の形状は一定の割合で拡幅される逆台形状としてもよいし、図5(B)中の反射暗部9と相似な形状としてもよい。また、電池4の表面加工状態や塗装状態,絵柄などに応じて、暗部7の幅を部分的に拡幅又は縮小してもよい。上記のような暗部7の形状設定により、反射暗部9の形状が一定幅の帯状となる〔図5(C)〕。
The setting
記憶部12は、このようにして設定された暗部7の形状と電池4とを関連づけて記憶するものである。暗部7の形状と電池4とを関連づける理由は、電池4の形状や表面塗装が異なれば、反射暗部9を一定幅の帯状とする暗部7の形状も異なるからである。暗部7の形状と電池4とを関連づけて記憶させることで、検査対象物のサイズや種類に見合った検査基準光の生成が可能となる。
The
取得部13は、外観検査を実施する際に、反射暗部9の形状が所定形状となる暗部7の形状の情報を取得するものである。ここでは、外観検査で使用される検査基準光の情報として、電池4に関連づけられた暗部7の形状が記憶部12から読み込まれる。例えば、図5(C)に示すように、逆台形型の暗部7の形状情報が読み込まれる。ここで取得された暗部7の形状の情報は、制御部14に伝達される。
The
制御部14は、外観検査において、取得部13で取得された情報に基づいて、反射暗部9の形状が所定形状となる検査基準光を光源1に照射させるものである。ここでは、例えば電池4の表面形状に適した照明パターンの光が光源から照射されるように、投光面における照明部6,暗部7の形状が制御される。これにより、図5(C)に示すように、反射暗部9の形状が一定幅の帯状となる。また、外観検査が開始されると、制御部14はカメラ2を制御して反射暗部9の画像の撮影を開始する。カメラ2で撮影された画像の情報は、検査部15に伝達される。
The
検査部15は、検査基準光が照射された電池4の画像に基づき、電池4の表面における凹凸の有無を検査するものである。ここでは、反射暗部9を含む画像中の領域が検査範囲19として特定されるとともに、反射暗部9の形状が変形しているか否かが判定される。検査部15は、図5(D)に示すように、反射暗部9に変形20が含まれている場合に「電池4の表面に凹凸が発見された」と判断し、ランプ5に灯火信号を出力してランプ5を点灯させる。一方、反射暗部9に変形20が見られない場合には「電池4の表面に凹凸が発見されない」と判断し、ランプ5の消灯状態を維持する。
The
駆動部16は、駆動装置3の作動状態を制御するものである。外観検査が開始されると、駆動部16は駆動装置3に駆動信号を出力し、電池4を軸周りに回転させる。また、電池4の回転速度(駆動装置3の駆動速度)は、カメラ2の撮影能力(シャッタースピードやフレームレート)に応じた速度に設定される。これにより、電池4の表面のうちカメラ2で撮影される位置が変化し、電池4の表面が全周にわたって撮影される。なお、カメラ2が電池4の表面を全周にわたって撮影した後には、駆動装置3を停止させてもよい。
The
[3.フローチャート]
図7は検査準備工程フローの例であり、図8は検査工程フローの例である。
検査準備工程フローでは、電池4の表面に絵柄が見えなくなるように照明光量が調節された後(ステップA1)、光源1の投光面における照明部6の内側に、一定幅の暗部7が形成される(ステップA2)。この状態で電池4の表面がカメラ2で撮影され(ステップA3)、画像中の反射暗部9が所望幅Wとなる位置17が特定される(ステップA4)。また、位置17に対応する投光面上の暗部7の位置18が特定され(ステップA5)、この位置18を基準として暗部7の全体形状が設定部11で設定される(ステップA6)。例えば、位置18の幅を固定したまま、暗部7の全体形状が反射暗部9と相似な形状となるように、その形状が設定される。また、電池4の表面加工状態や塗装状態,絵柄などに応じて、暗部7の幅が微調整される。ここで設定された暗部7の形状は、電池4に関連づけられて記憶部12に記憶される。
[3. flowchart]
FIG. 7 is an example of an inspection preparation process flow, and FIG. 8 is an example of an inspection process flow.
In the inspection preparation process flow, after the amount of illumination light is adjusted so that the pattern cannot be seen on the surface of the battery 4 (step A1), a
検査工程フローでは、検査準備工程フローで設定された照明条件(電池4に関連づけられた暗部7の形状)が取得部13により読み込まれ、その後、制御部14により光源1が検査基準光を照射するように制御される(ステップB1)。また、駆動部16から駆動装置3へと駆動信号が出力されて電池4が回転駆動されるとともに(ステップB2)、回転する電池4の表面がカメラ2で撮影される(ステップB3)。カメラ2は、電池4が例えば約12°回転するたびにその表面を撮影し、一個の電池4につき30枚の画像を撮影する。これにより、電池4の全周がカバーされる。
In the inspection process flow, the illumination condition (the shape of the
検査部15では、カメラ2で撮影された画像のうちの一枚について、画像中の反射暗部9を検査範囲19が切り取られ(ステップB4)、グレースケール化処理が施されるとともに二値化処理が実施される(ステップB5,B6)。これにより、反射照明部8に相当する白ピクセルと反射暗部9に相当する黒ピクセルとの境界が明瞭となる。その後、反射暗部9の形状が抽出され(ステップB7)、反射暗部9に変形20が含まれているか否かが判定される(ステップB8)。
In the
検査範囲19に変形20が含まれていた場合には、電池4の表面に凹凸が発見されたものと判断されてランプ5が点灯制御され(ステップB11)、検査が終了する。一方、検査範囲19に変形20が含まれていなかった場合には、別の画像について、ステップB4からステップB8までの制御が繰り返される(ステップB9)。また、全ての画像についての検査が終了すると、電池4の表面に凹凸が発見されないものと判断されて(ステップB10)、検査が終了する。
If the
[4.作用,効果]
(1)画像上の反射暗部9の形状を所定形状とする暗部7の形状を設定部11で設定することで、反射暗部9の形状を基準として簡単に凹凸の有無を判断することが可能な外観検査用の検査基準光を生成することができる。この検査基準光を用いて電池4の外観を検査することで、凹凸の有無を精度よく判別することができ、外観検査精度を向上させることができるとともに、品質管理精度を向上させることができる。
[4. Action, effect]
(1) By setting the shape of the
(2)設定部11で設定された暗部7の形状を電池4に対応づけて記憶部12に記憶させることで、電池4のサイズや種類,表面加工などに見合った検査基準光を外観検査で使用することができ、電池4の外観検査精度を向上させることができる。
(3)反射暗部9の幅を一定とする照明を光源1に照射させることで、反射暗部9の幅寸法を基準として簡単に凹凸の有無を判断することが可能な外観検査用の検査基準光を生成することができる。これにより、検査感度を安定させることができ、外観検査精度をさらに向上させることができるとともに、品質管理精度をさらに向上させることができる。
(2) By correlating the shape of the
(3) Inspection reference light for appearance inspection that can easily determine the presence or absence of irregularities based on the width dimension of the reflection
(4)また、図5(B),(C)に示すように、暗部7を一定幅としたときの反射暗部9に相似な形状を検査用の暗部7の形状に設定することで、反射暗部9をほぼ一定幅とする検査基準光を容易に生成することができ、外観検査精度及び品質管理精度をさらに向上させることができる。また、検査基準光の設定にかかる電子制御装置10の演算負荷を軽減することができる。
(5)さらに、図5(B)に示すように、反射暗部9の幅が所定幅となる位置17に対応する投光面上の暗部7の位置18を基準位置とすることで、反射暗部9の所望幅Wを確保することができる検査基準光を容易に生成することができ、外観検査精度及び品質管理精度をさらに向上させることができる。また、検査基準光の設定にかかる電子制御装置10の演算負荷を軽減することができる。
(4) Further, as shown in FIGS. 5B and 5C, the shape similar to the reflection
(5) Further, as shown in FIG. 5 (B), the
(6)電池4の表面加工状態や塗装状態,絵柄などに応じて暗部7の幅を設定することで、電池4の表面における反射の仕方に左右されることなく一定幅の反射暗部9を撮影することが可能となる。したがって、外観検査精度及び品質管理精度をさらに向上させることができる。
(7)画像上の反射暗部9の形状を所定形状とする暗部7の形状の情報を取得部13で取得し、この情報を用いて外観検査を実施することで、反射暗部9の形状を基準として簡単に凹凸の有無を判断することができ、外観検査精度及び品質管理精度を向上させることができる。
(6) By setting the width of the
(7) The information of the shape of the
(8)電池4を軸周りに回転駆動する駆動装置3及び駆動部16を設けることで、電池4の表面全体をくまなく検査することができ、外観検査精度及び品質管理精度を向上させることができる。
(9)反射暗部9の変形を検査部15で判定することで、凹凸の有無を精度よく判別することができ、外観検査精度及び品質管理精度を向上させることができる。
(8) By providing the
(9) By determining the deformation of the reflection
[5.変形例]
上述の実施形態では、電池4の外観検査を実施する機能と、その外観検査で使用される検査基準光を生成する機能とを併せ持つ電子制御装置10を例示したが、これらの機能は分離することが可能である。前者の機能を実現するには、少なくとも設定部11を電子制御装置10に設ければよい。また、後者の機能を実現するには、少なくとも取得部13,制御部14,検査部15を電子制御装置10に設ければよい。
[5. Modified example]
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、図5(C),(D)に示すように、暗部7の形状を逆台形状としたものを例示したが、暗部7の具体的な形状はこれに限定されない。すなわち、設定部11が、電池4の表面加工状態や塗装状態に応じて、暗部7の幅を部分的に拡幅又は縮小させてもよい。例えば、電池4の表面における領域Rが鏡面加工されている場合、領域Rにおける正反射が強くなるため、反射暗部9の幅が狭くなりうる。一方、図9(A)に示すように、領域Rに対応する投光面上の領域Q内の暗部7の幅を大きく設定すれば、画像中の反射暗部9の幅をほぼ一定とすることが可能となる。
In the above-described embodiment, as illustrated in FIGS. 5C and 5D, the
上述の実施形態では、反射暗部9の形状を一定幅の帯状とする暗部7の形状について詳述したが、暗部7の形状を工夫することで、より検査精度の高い反射暗部9の形状設定が可能となる。例えば、図9(B)に示すように、反射暗部9が複数本の帯状となるように、投光面における暗部7の配置を放射状としてもよい。この場合、個々の暗部7が電池4から離れた位置ほど太くなるような逆台形状とすることで、電池4の表面に一定幅の並行線を描くことができる。この場合、各々の線について変形の有無を検査することで、検査精度を向上させることができる。
In the above-described embodiment, the shape of the
[6.付記]
以上の変形例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
[6−1.検査基準光生成装置]
(付記1)
円筒状の検査対象物の軸方向一側に配置され、前記検査対象物に光を照射する照明部と前記照明部よりも明度の低い帯状の暗部とが形成されてなる投光面を有する光源と、
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影するカメラと、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状を設定する設定部と、
を備えたことを特徴とする、検査基準光生成装置。
(付記2)
前記設定部で設定された前記暗部の形状と前記検査対象物とを関連づけて記憶する記憶部を備える
ことを特徴とする、付記1記載の検査基準光生成装置。
(付記3)
前記所定形状が、一定幅の帯状である
ことを特徴とする、付記1又は2記載の検査基準光生成装置。
(付記4)
前記設定部が、前記暗部の形状を一定幅とした場合に撮影された前記反射暗部の形状に相似な形状を用いて、前記暗部の形状を設定する
ことを特徴とする、付記1〜3の何れか1項に記載の検査基準光生成装置。
(付記5)
前記設定部が、前記反射暗部の幅が所定幅となる位置に対応する前記投光面上の位置を基準として、前記暗部の形状を設定する
ことを特徴とする、付記1〜4の何れか1項に記載の検査基準光生成装置。
(付記6)
前記設定部が、前記検査対象物の表面加工状態又は塗装状態に応じて、前記暗部の幅を設定する
ことを特徴とする、付記1〜5の何れか1項に記載の検査基準光生成装置。
[6. Addendum]
The following additional remarks are disclosed with respect to the embodiment including the above modification.
[6-1. Inspection standard light generator]
(Appendix 1)
A light source having a light projecting surface, which is arranged on one side in the axial direction of a cylindrical inspection object, and is formed with an illumination part that irradiates light to the inspection object and a belt-like dark part having a lightness lower than that of the illumination part When,
A camera that captures a reflection dark part in which the dark part is reflected on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object;
A setting unit for setting the shape of the dark part where the shape of the reflection dark part is a predetermined shape;
An inspection reference light generation device comprising:
(Appendix 2)
The inspection reference light generation device according to
(Appendix 3)
The inspection reference light generation device according to
(Appendix 4)
The setting part sets the shape of the dark part using a shape similar to the shape of the reflection dark part photographed when the shape of the dark part is set to a certain width. The inspection reference light generation device according to any one of the above.
(Appendix 5)
Any one of
(Appendix 6)
The inspection reference light generation device according to any one of
[6−2.検査基準光生成方法]
(付記7)
円筒状の検査対象物に光を照射する照明部と前記照明部よりも明度の低い帯状の暗部とが形成されてなる投光面を有する光源で、前記検査対象物を軸方向一側から照らし、
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側からカメラで撮影し、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状を設定する
ことを特徴とする、検査基準光生成方法。
(付記8)
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状と前記検査対象物とを関連づけて記憶する
ことを特徴とする、付記7記載の検査基準光生成方法。
(付記9)
前記所定形状が、一定幅の帯状である
ことを特徴とする、付記7又は8記載の検査基準光生成方法。
(付記10)
前記暗部の形状を一定幅とした場合に撮影された前記反射暗部の形状に相似な形状を用いて、前記暗部の形状を設定する
ことを特徴とする、付記7〜9の何れか1項に記載の検査基準光生成方法。
(付記11)
前記反射暗部の幅が所定幅となる位置に対応する前記投光面上の位置を基準として、前記暗部の形状を設定する
ことを特徴とする、付記7〜10の何れか1項に記載の検査基準光生成方法。
(付記12)
前記検査対象物の表面加工状態又は塗装状態に応じて、前記暗部の幅を設定する
ことを特徴とする、付記7〜11の何れか1項に記載の検査基準光生成方法。
[6-2. Inspection standard light generation method]
(Appendix 7)
A light source having a light-projecting surface in which an illumination unit that irradiates light onto a cylindrical inspection object and a belt-like dark part that is lighter than the illumination unit is formed, and the inspection object is illuminated from one side in the axial direction. ,
The reflected dark part formed by reflecting the dark part on the surface of the inspection object is photographed with a camera from the other side in the axial direction of the inspection object,
A method for generating inspection reference light, wherein the shape of the dark part is set so that the shape of the reflection dark part is a predetermined shape.
(Appendix 8)
The inspection reference light generation method according to
(Appendix 9)
9. The inspection reference light generation method according to
(Appendix 10)
Any one of
(Appendix 11)
The shape of the dark part is set on the basis of a position on the light projecting surface corresponding to a position where the width of the reflection dark part becomes a predetermined width, according to any one of
(Appendix 12)
The inspection reference light generation method according to any one of
[6−3.検査装置]
(付記13)
円筒状の検査対象物の軸方向一側に配置され、前記検査対象物に光を照射する照明部と前記照明部よりも明度の低い帯状の暗部とが形成されてなる投光面を有する光源と、
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影するカメラと、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状の情報を取得する取得部と、
前記情報に基づき前記反射暗部の形状が所定形状となる検査光を前記光源に照射させる制御部と、
前記検査光が照射された前記検査対象物の画像に基づき前記検査対象物の表面を検査する検査部と、
を備えたことを特徴とする、検査装置。
(付記14)
前記所定形状が、一定幅の帯状である
を備えたことを特徴とする、付記13記載の検査装置。
(付記15)
前記検査対象物を軸周りに回転駆動する駆動部を備える
ことを特徴とする、付記13又は14記載の検査装置。
(付記16)
前記検査部が、前記検査光が照射された前記検査対象物の画像中における前記反射暗部の変形を判定する
ことを特徴とする、付記13〜15記載の検査装置。
[6-3. Inspection device]
(Appendix 13)
A light source having a light projecting surface, which is arranged on one side in the axial direction of a cylindrical inspection object, and is formed with an illumination part that irradiates light to the inspection object and a belt-like dark part having a lightness lower than that of the illumination part When,
A camera that captures a reflection dark part in which the dark part is reflected on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object;
An acquisition unit that acquires information on the shape of the dark part, where the shape of the reflection dark part is a predetermined shape;
A control unit that irradiates the light source with inspection light in which the shape of the reflection dark part is a predetermined shape based on the information;
An inspection unit that inspects the surface of the inspection object based on the image of the inspection object irradiated with the inspection light;
An inspection apparatus comprising:
(Appendix 14)
The inspection apparatus according to
(Appendix 15)
The inspection apparatus according to
(Appendix 16)
The inspection apparatus according to
[6−4.検査方法]
(付記17)
円筒状の検査対象物に光を照射する照明部と前記照明部よりも明度の低い帯状の暗部とが形成されてなる投光面を有する光源で、前記検査対象物を軸方向一側から照らし、
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影し、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状の情報を取得し、
前記情報に基づき前記反射暗部の形状が所定形状となる検査光を前記光源に照射させ、
前記検査光が照射された前記検査対象物の画像に基づき前記検査対象物の表面を検査する
ことを特徴とする、検査方法。
(付記18)
前記所定形状が、一定幅の帯状である
ことを特徴とする、付記17記載の検査方法。
(付記19)
前記検査対象物を軸周りに回転駆動する
ことを特徴とする、付記17又は18記載の検査方法。
(付記20)
前記検査光が照射された前記検査対象物の画像中における前記反射暗部の変形を判定する
ことを特徴とする、付記17〜19の何れか1項に記載の検査方法。
[6-4. Inspection method]
(Appendix 17)
A light source having a light-projecting surface in which an illumination unit that irradiates light onto a cylindrical inspection object and a belt-like dark part that is lighter than the illumination unit is formed, and the inspection object is illuminated from one side in the axial direction. ,
Photographing the reflection dark part formed by reflecting the dark part on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object,
Acquire information on the shape of the dark part, where the shape of the reflective dark part is a predetermined shape,
Based on the information, irradiate the light source with inspection light in which the shape of the reflection dark portion is a predetermined shape,
An inspection method comprising inspecting a surface of the inspection object based on an image of the inspection object irradiated with the inspection light.
(Appendix 18)
The inspection method according to
(Appendix 19)
19. The inspection method according to
(Appendix 20)
The inspection method according to any one of
1 光源
2 カメラ
3 駆動装置
4 電池
5 ランプ
6 照明部
7 暗部
8 反射照明部
9 反射暗部
10 電子制御装置
11 設定部
12 記憶部
13 取得部
14 制御部
15 検査部
16 駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影するカメラと、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状を設定する設定部と、
を備えたことを特徴とする、検査基準光生成装置。 A light source having a light projecting surface, which is arranged on one side in the axial direction of a cylindrical inspection object, and is formed with an illumination part that irradiates light to the inspection object and a belt-like dark part having a lightness lower than that of the illumination part When,
A camera that captures a reflection dark part in which the dark part is reflected on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object;
A setting unit for setting the shape of the dark part where the shape of the reflection dark part is a predetermined shape;
An inspection reference light generation device comprising:
ことを特徴とする、請求項1記載の検査基準光生成装置。 The inspection reference light generation device according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the shape of the dark part set by the setting unit and the inspection object in association with each other.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の検査基準光生成装置。 The inspection reference light generation device according to claim 1, wherein the predetermined shape is a band having a constant width.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の検査基準光生成装置。 The said setting part sets the shape of the said dark part using the shape similar to the shape of the said reflection dark part image | photographed when the shape of the said dark part was made into fixed width, The 1-3. The inspection reference light generation device according to any one of the above.
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の検査基準光生成装置。 The said setting part sets the shape of the said dark part on the basis of the position on the said light projection surface corresponding to the position where the width | variety of the said reflection dark part becomes predetermined width, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The inspection reference light generation device according to claim 1.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の検査基準光生成装置。 The inspection reference light generation according to claim 1, wherein the setting unit sets a width of the dark part according to a surface processing state or a coating state of the inspection object. apparatus.
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側からカメラで撮影し、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状を設定する
ことを特徴とする、検査基準光生成方法。 A light source having a light-projecting surface in which an illumination unit that irradiates light onto a cylindrical inspection object and a belt-like dark part that is lighter than the illumination unit is formed, and the inspection object is illuminated from one side in the axial direction. ,
The reflected dark part formed by reflecting the dark part on the surface of the inspection object is photographed with a camera from the other side in the axial direction of the inspection object,
A method for generating inspection reference light, wherein the shape of the dark part is set so that the shape of the reflection dark part is a predetermined shape.
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影するカメラと、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状の情報を取得する取得部と、
前記情報に基づき前記反射暗部の形状が所定形状となる検査光を前記光源に照射させる制御部と、
前記検査光が照射された前記検査対象物の画像に基づき前記検査対象物の表面を検査する検査部と、
を備えたことを特徴とする、検査装置。 A light source having a light projecting surface, which is arranged on one side in the axial direction of a cylindrical inspection object, and is formed with an illumination part that irradiates light to the inspection object and a belt-like dark part having a lightness lower than that of the illumination part When,
A camera that captures a reflection dark part in which the dark part is reflected on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object;
An acquisition unit that acquires information on the shape of the dark part, where the shape of the reflection dark part is a predetermined shape;
A control unit that irradiates the light source with inspection light in which the shape of the reflection dark part is a predetermined shape based on the information;
An inspection unit that inspects the surface of the inspection object based on the image of the inspection object irradiated with the inspection light;
An inspection apparatus comprising:
を備えたことを特徴とする、請求項8記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 8, wherein the predetermined shape is a belt having a constant width.
ことを特徴とする、請求項8又は9記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 8, further comprising a drive unit that rotationally drives the inspection object around an axis.
ことを特徴とする、請求項8〜10記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 8, wherein the inspection unit determines deformation of the reflection dark portion in an image of the inspection object irradiated with the inspection light.
前記検査対象物の表面に前記暗部が映り込んでなる反射暗部を前記検査対象物の軸方向他側から撮影し、
前記反射暗部の形状が所定形状となる前記暗部の形状の情報を取得し、
前記情報に基づき前記反射暗部の形状が所定形状となる検査光を前記光源に照射させ
前記検査光が照射された前記検査対象物の画像に基づき前記検査対象物の表面を検査する
ことを特徴とする、検査方法。 A light source having a light-projecting surface in which an illumination unit that irradiates light onto a cylindrical inspection object and a belt-like dark part that is lighter than the illumination unit is formed, and the inspection object is illuminated from one side in the axial direction. ,
Photographing the reflection dark part formed by reflecting the dark part on the surface of the inspection object from the other side in the axial direction of the inspection object,
Acquire information on the shape of the dark part, where the shape of the reflective dark part is a predetermined shape,
Inspecting the surface of the inspection object based on the image of the inspection object irradiated with the inspection light by irradiating the light source with inspection light having a predetermined shape of the reflection dark portion based on the information Inspection method.
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