JP2017150992A - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通穴を有する検査対象の第１面及びこの第１面の裏面となる第２面を精度よく検査する装置を提供する。
【解決手段】第１面６０１を照射する第１照明１１と、第１の偏光角を有し、第１照明が照射する光線を透過させる第１偏光板１２と、第１面側に配置された第１撮像センサ１３と、第１撮像センサに対向させて配置された第２偏光板１４と、第２面６０２を照射する第２照明２１と、第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有し、第２照明が照射する光線を透過させる第３偏光板２２と、第２面側に配置された第２撮像センサ２３と、第２撮像センサに対向させて配置された第４偏光板２４と、を備える。第２偏光板は、第１偏光板を透過して第１面に反射した光線を透過させ、第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する。第４偏光板は、第３偏光板を透過して第２面に反射した光線を透過させ、第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査装置及び検査方法に関する。

従来、カメラ等の撮像機器によって製品の外観を撮像し、撮像された画像データに基づいてその外観検査を行うことがある。例えば、コンベア装置等の送り機構によって搬送される鉄骨部材の外観に傷等がないか否かを検査する際にも、画像データに基づく検査が行われることがある。また、他の製品においても、例えば、表面保護フィルムが積層された透明シートにおける異物混入等の欠陥の有無を検査すべく、透明シートの両面側からそれぞれ撮像した画像データを用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−３１１１６０号公報

ところで、送り機構に搭載されて搬送される検査対象の外観を検査する場合においても、検査の効率化を図るべく検査対象の第１面及びこの第１面の裏面となる第２面を同時に撮像することがある。検査対象の撮像には、照明による検査対象部分の光線の照射を伴い、第１面の撮像と第２面の撮像とを同時に行おうとすると、以下の不都合が生じることが考えられる。すなわち、検査対象には、第１面と第２面との間を貫通する貫通穴を備えることがあり、第１面を撮像するときに、貫通穴を通過した第２面を照射する照明の光線が、第１面における貫通穴の周辺の撮像画像に影響を及ぼすことがある。また、同様に、第２面を撮像するときに、貫通穴を通過した第１面を照射する照明の光線が、第２面における貫通穴の周辺の撮像画像に影響を及ぼすことがある。このように、一方側の面を撮像するための光線の影響が他方側の面の撮像に及ぶと、貫通穴の周辺の傷等が適切に撮像されず、検査の精度が保たれない。特許文献１は、検査対象の両面側から撮像するものであるが、検査対象が貫通穴を有することは想定しておらず、このような不都合を解消できるものではない。

１つの側面では、本明細書開示の検査装置及び検査方法は、貫通穴を有する検査対象の第１面及びこの第１面の裏面となる第２面を精度よく検査することを課題とする。

本明細書開示の検査装置は、第１面及び当該第１面の裏面となる第２面を備えるとともに、前記第１面と前記第２面との間を貫通する貫通穴を備え、送り機構によって搬送される検査対象を検査する検査装置であって、前記第１面を照射する第１照明と、第１の偏光角を有し、前記第１照明が照射する光線を透過させる第１偏光板と、前記第１面側に配置された第１撮像センサと、前記第１撮像センサに対向させて配置された第２偏光板と、前記第２面を照射する第２照明と、
前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有し、前記第２照明が照射する光線を透過させる第３偏光板と、前記第２面側に配置された第２撮像センサと、前記第２撮像センサに対向させて配置された第４偏光板と、前記第１撮像センサにより取得された情報から画像データを生成するとともに、前記第２撮像センサにより取得された情報から画像データを生成する撮像部と、前記撮像部によって生成された画像データに基づいて前記検査対象の不良を検出する検出部と、を備え、前記第２偏光板は、前記第１偏光板を透過して前記第１面に反射した光線を透過させるとともに、前記第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有し、前記第４偏光板は、前記第３偏光板を透過して前記第２面に反射した光線を透過させるとともに、前記第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する。

本明細書開示の検査方法は、第１面及び当該第１面の裏面となる第２面を備えるとともに、前記第１面と前記第２面との間を貫通する貫通穴を備え、送り機構によって搬送される検査対象を検査する検査方法であって、第１照明が発する光線を第１の偏光角を有する第１偏光板を透過させて前記第１面に照射し、前記第１面を撮像する第１撮像センサに対向させて配置した第２偏光板に前記第１面に反射した光線を透過させて、前記第１撮像センサにより前記第１面を撮像する工程と、第２照明が発する光線を前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有する第３偏光板を透過させて前記第２面に照射し、前記第２面を撮像する第２撮像センサに対向させて配置した第４偏光板に前記第２面に反射した光線を透過させて、前記第２撮像センサにより前記第２面を撮像する工程と、前記第１撮像センサにより取得された情報から画像データを生成するとともに、前記第２撮像センサにより取得された情報から画像データを生成し、当該生成された画像データに基づいて前記検査対象を検査する工程と、を含み、前記第２偏光板は、前記第１偏光板を透過して前記第１面に反射した光線を透過させるとともに、前記第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有し、前記第４偏光板は、前記第３偏光板を透過して前記第２面に反射した光線を透過させるとともに、前記第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する。

本明細書開示の検査装置及び検査方法は、貫通穴を有する検査対象の第１面及びこの第１面の裏面となる第２面を精度よく検査することができる。

図１は実施形態の検査装置の概略構成を模式的に示す説明図である。 図２は実施形態の検査装置のブロック図である。 図３は表面撮像部により検査対象の表面を撮像しているときの光線を模式的に示す説明図である。 図４は表面撮像部により検査対象の貫通穴を撮像しているときの光線を模式的に示す説明図である。 図５は裏面撮像部により検査対象の裏面を撮像しているときの光線を模式的に示す説明図である。 図６は裏面撮像部により検査対象の貫通穴を撮像しているときの光線を模式的に示す説明図である。 図７（Ａ）は表面撮像部により撮像された表面の画像を模式的に示す説明図であり、図７（Ｂ）は裏面撮像部により撮像された裏面の画像を模式的に示す説明図である。 図８は検査装置を用いて実施される検査方法の工程の一例を示すフローチャートである。 図９は比較例の検査装置の概略構成を模式的に示す説明図である。 図１０は比較例の検査装置が備える第１ラインセンサにより貫通穴を撮像しているときの光線を模式的に示す説明である。 図１１は比較例の第１ラインセンサにより撮像された表面の画像を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。

（実施形態）
まず、図１、図２を参照しつつ、実施形態の検査装置の概略構成について説明する。図１は実施形態の検査装置１００の概略構成を模式的に示す説明図である。図２は実施形態の検査装置１００のブロック図である。

検査装置１００は、送り機構に相当するコンベア装置５０によって搬送される検査対象の外観検査を行う。コンベア装置５０は、複数のコンベアが連続して配置されている。図１では、これらの複数のコンベアのうち、第１コンベア５０ａと第２コンベア５０ｂとが描かれている。第１コンベア５０ａと第２コンベア５０ｂとの間には、隙間５１が形成されている。コンベア装置５０は、１ｍ／ｓの速度で検査対象を搬送することができる。コンベア装置５０は、図１に示す矢印の如く、図１において右方向へ検査対象を搬送する。

本実施形態における検査対象は、鉄塔等の立体構造物に使用される鉄骨部材６０である。鉄骨部材６０は、表面６０１と、この表面６０１の反対側の面となる裏面６０２とを備える。表面６０１は第１面に相当し、裏面６０２は第２面に相当する。鉄骨部材６０は、裏面６０２が第１コンベア５０ａや第２コンベア５０ｂの上面に接するようにコンベア装置５０に搭載されて搬送される。鉄骨部材６０は、表面６０１と裏面６０２との間を貫通する貫通穴６２を備える。貫通穴６２には、鉄骨部材６０が構造物に使用される際に、他の部材や締結用のボルト等が挿し込まれたりする。鉄骨部材６０の表面６０１や裏面６０２等の外観面には、傷７０が形成されている場合がある。鉄骨部材６０の表面にこのような傷７０が形成されていると、鉄骨部材６０の耐久性が低下することがある。このため、検査装置１００は、このような傷７０の有無を検査する。検査結果は、鉄骨部材６０が使用可能であるか否かの判断に利用される。検査装置１００は、表面６０１と裏面６０２とを裏返すことなく検査することができる。

検査装置１００は、検査対象の不良を検出する検出部として機能するＣＰＵ（central processing unit）１を備える。ここで、検査対象の不良とは、検査対象の外観に表れる傷７０の存在や、貫通穴６２の位置ずれ及び寸法違いである。ＣＰＵ１には、記憶部２、通信制御部３及び画像処理部４が電気的に接続されている。画像処理部４には、撮像部５が電気的に接続されている。撮像部５には、ロータリーエンコーダ６が電気的に接続されている。記憶部２には、検査対象となる鉄骨部材６０の寸法、形状に関するデータが格納されている。このデータには、鉄骨部材６０に設けられているザグリ部６１や貫通穴６２の位置、寸法に関するデータが含まれる。ＣＰＵ１は、これらのデータと、撮像部５によって生成され、画像処理部４によって画像処理された画像データとを比較することで、鉄骨部材６０の外観を検査する。記憶部２には、鉄骨部材６０の検査結果が格納される。

通信制御部３には、それぞれ後に詳説する第１照明１１、第２照明２１、第３照明３１及び通過検出センサ４０と電気的に接続されている。通信制御部３は、ＣＰＵ１の指令に基づいて第１照明１１、第２照明２１の第３照明３１のオン、オフ信号を発する。通過検出センサ４０は、搬送方向下流側に位置する第２コンベア５０ｂの上方に配置されており、コンベア装置５０上を搬送される鉄骨部材６０が通過検出センサ４０の下方を通過している間、ＯＮ状態を継続する。従って、鉄骨部材６０の前端縁６０ａが通過検出センサ４０の下側に到達すると、ＯＮ状態となり、後端縁６０ｂが通過検出センサ４０の下側を通過するまでＯＮ状態が継続する。撮像部５は、後に説明する第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３により取得された情報から鉄骨部材６０の表面６０１及び裏面６０２の画像データを生成する。

ここで、通過検出センサ４０の位置と、後に詳述する第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３との位置がずれていることを考慮して第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３による撮像を開始する。具体的に、前端縁６０ａが通過検出センサ４０を通過した時刻と、ロータリーエンコーダ６によって測定された鉄骨部材６０の移動距離とに基づいて、鉄骨部材６０が第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３の撮像開始時刻を求める。すなわち、前端縁６０ａが通過検出センサ４０を通過した後、前端縁６０ａが通過検出センサ４０の設置位置と第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３の設置位置との離間距離分、移動した時刻を撮像開始時刻とする。

同様に、後端縁６０ｂが通過検出センサ４０を通過した時刻と、ロータリーエンコーダ６によって測定された鉄骨部材６０の移動距離とに基づいて、鉄骨部材６０が第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３の撮像停止時刻を求める。すなわち、後端縁６０ｂが通過検出センサ４０を通過した後、後端縁６０ｂが通過検出センサ４０の設置位置と第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３の設置位置との離間距離分、移動した時刻を撮像停止時刻とする。

このようにして鉄骨部材６０の全長分の撮像を行い、これらに基づいて画像を生成する。

検査装置１００の主要な構成要素は、コンベア装置５０の周囲に配置されている。検査装置１００は、第１面となる表面６０１側を撮像するための表面撮像部１０と、第２面となる裏面６０２側を撮像するための裏面撮像部２０とを備える。また、検査装置１００は、撮像された画像において貫通穴６２の形状を判別し易くするための貫通穴照射部３０を備える。

表面撮像部１０は、第１コンベア５０ａや第２コンベア５０ｂの上方に配置されている。表面撮像部１０は、第１照明１１を備える。第１照明１１は、第１ハーフミラー１５を介して表面６０１を照射する。第１ハーフミラー１５は、第１照明１１が照射した光線を屈折させ、垂直に表面６０１を照射するように配置されている。第１照明１１は、撮像された画像において、表面６０１の様子がわかり易くなるように、着色光を発光することが望ましい。より具体的には、白色以外のＲＧＢ（Red, Green, Blue）色の中で検査対象である鉄骨部材６０の色の対抗色が選定されることが望ましい。本実施形態の第１照明１１は、このような観点から青色の光線を照射する。第１照明１１は、他の色の光線を照射するものであってもよい。着色光を採用することで、撮像された画像において鉄骨部材６０の外観形状をわかり易くすることができる。第１照明１１は、通信制御部３を介してＣＰＵ１と電気的に接続されている。

第１照明１１と第１ハーフミラー１５との間には、第１偏光板に相当する第１表面側偏光板１２が配置されている。第１表面側偏光板１２は、第１照明１１が照射する光線を透過させる。第１表面側偏光板１２は、第１の偏光角を有する。

表面撮像部１０は、表面６０１を撮像する第１ラインセンサ１３を備える。第１ラインセンサ１３は、第１撮像センサに相当する。第１ラインセンサ１３は、光軸ＡＸを有する。第１ラインセンサ１３は、光軸ＡＸが第１コンベア５０ａと第２コンベア５０ｂとの間形成された隙間５１を通過するように、また、光軸ＡＸが鉄骨部材６０に垂直となるように設置されている。第１ラインセンサ１３は、撮像部５及び画像処理部４と電気的に接続されている。撮像部５は、第１ラインセンサ１３により取得された情報に基づいて表面６０１全体の画像データを生成する。画像処理部４は、撮像部５で生成された画像データからノイズを除去する等の処理を行う。画像処理部４で画像処理が行われた画像データは、検出部として機能するＣＰＵ１によって実行される、表面６０１における不良の有無の判定に供される。

表面撮像部１０は、第２偏光板に相当する第２表面側偏光板１４を備える。第２表面側偏光板１４は、第１ラインセンサ１３に対向させて配置されており、第１表面側偏光板１２を透過して表面６０１に反射した光線を透過させる。また、第２表面側偏光板１４は、後に詳説する第１裏面側偏光板２２を透過した光線を遮断する。本実施形態の第２表面側偏光板１４は、第１表面側偏光板１２の偏光角と同一の偏光角を有する。これにより、第１表面側偏光板１２を透過して表面６０１に反射した光線を透過させることができる。また、第２表面側偏光板１４は、第１裏面側偏光板２２の偏光角と９０°ずれた偏光角を有する。これにより、第１裏面側偏光板２２を透過した光線を遮断することができる。

裏面撮像部２０は、第１コンベア５０ａや第２コンベア５０ｂの下方に配置されている。裏面撮像部２０は、第２照明２１を備える。第２照明２１は、第２ハーフミラー２５を介して裏面６０２を照射する。第２ハーフミラー２５は、第２照明２１が照射した光線を屈折させ、垂直に裏面６０２を照射するように配置されている。第２照明２１は、撮像された画像において、裏面６０２の様子がわかり易くなるように、着色光を発光することが望ましく、本実施形態の第２照明２１は、第１照明１１と同様に青色の光線を照射する。第２照明２１は、他の色の光線を照射するものであってもよい。着色光を採用することで、撮像された画像において鉄骨部材６０の外観形状をわかり易くすることができる。第２照明２１は、通信制御部３を介してＣＰＵ１と電気的に接続されている。

第２照明２１と第２ハーフミラー２５との間には、第３偏光板に相当する第１裏面側偏光板２２が配置されている。第１裏面側偏光板２２は、第２照明２１が照射する光線を透過させる。第１裏面側偏光板２２は、第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有する。本実施形態においては、第１の偏光角と第２の偏光角とは、９０°ずれている。

裏面撮像部２０は、裏面６０２を撮像する第２ラインセンサ２３を備える。第２ラインセンサ２３は、第２撮像センサに相当する。第２ラインセンサ２３は、第１ラインセンサ１３とともに上下同軸となるように、第１ラインセンサ１３の光軸ＡＸと共通する光軸ＡＸを有する。すなわち、第２ラインセンサ２３はコンベア装置５０を隔てて、第１ラインセンサ１３と対向配置されている。これにより、表面６０１の撮像と裏面６０２の撮像を同時に行うことができる。第２ラインセンサ２３は、撮像部５及び画像処理部４と電気的に接続されている。撮像部５は、第２ラインセンサ２３により取得された情報に基づいて裏面６０２全体の画像データを生成する。画像処理部４は、撮像部５で生成された画像データからノイズを除去する等の処理を行う。画像処理部４で画像処理が行われた画像データは、検出部として機能するＣＰＵ１によって実行される、裏面６０２における不良の有無の判定に供される。

裏面撮像部２０は、第４偏光板に相当する第２裏面側偏光板２４を備える。第２裏面側偏光板２４は、第２ラインセンサ２３に対向させて配置されており、第１裏面側偏光板２２を透過して裏面６０２に反射した光線を透過させる。また、第２裏面側偏光板２４は、第１表面側偏光板１２を透過した光線を遮断する。本実施形態の第２裏面側偏光板２４は、第１裏面側偏光板２２の偏光角と同一の偏光角を有する。これにより、第１裏面側偏光板２２を透過して裏面６０２に反射した光線を透過させることができる。また、第２裏面側偏光板２４は、第１表面側偏光板１２の偏光角と９０°ずれた偏光角を有する。これにより、第１表面側偏光板１２を透過した光線を遮断することができる。

このように、偏光角が異なる偏光板を適宜配置することで、一方側の面を撮像するための光線の影響が他方側の面の撮像に及ばないようにする。

貫通穴照射部３０は、第１コンベア５０ａや第２コンベア５０ｂの下方に配置されている。貫通穴照射部３０は、鉄骨部材６０の裏面６０２側から光線を照射する第３照明３１を備える。第３照明３１は、鉄骨部材６０の表面６０１側及び裏面６０２側の少なくとも一方側から鉄骨部材６０に光線を照射するものであればよく、本実施形態では、裏面６０２側から照射する態様が採用されている。貫通穴照射部３０は、他方側、すなわち、表面６０１側に配置された第１ラインセンサ１３に対向させて配置された第２表面側偏光板１４と一致する偏光角を有する第３裏面側偏光板３２を有する。第３裏面側偏光板３２は、第５偏光板に相当する。

第３照明３１は、第３ハーフミラー３３を介して裏面６０２及び貫通穴６２を照射する。第３ハーフミラー３３は、第３照明３１が照射した光線を屈折させ、垂直に裏面６０２を照射するように配置されている。第３裏面側偏光板３２は、第２表面側偏光板１４と一致する偏光角を有するため、第３照明３１が照射し、第３裏面側偏光板３２を透過した光線は、第２表面側偏光板１４を透過することができ、第１ラインセンサ１３によって撮像される。これにより、貫通穴６２の形状が撮像される。一方、第３裏面側偏光板３２は、第２裏面側偏光板２４と異なる偏光角を有するため、第３照明３１が照射し、第３裏面側偏光板３２を透過した光線は、第２裏面側偏光板２４を透過することができない。このため、第３照明３１が照射し、第３裏面側偏光板３２を透過した光線が、裏面６０２に反射しても、その反射した光線は、第２ラインセンサ２３によって撮像されることはない。

なお、貫通穴照射部３０を、第１コンベア５０ａや第２コンベア５０ｂの上方に配置した形態を採用する場合には、第３裏面側偏光板３２に代えて、第３表面側偏光板を装備する。この場合、第３表面側偏光板は、第２裏面側偏光板２４と一致する偏光角を有するようにする。

第３照明３１の光量は、第１照明１１の光量及び第２照明２１の光量よりも少なくなるように調整されている。これは、第３照明３１が発する光線が表面６０１側の貫通穴６２周辺へ回折することを回避するためである。また、第３照明３１は、赤色の光線を照射する。これは、第３照明３１に、第１照明１１や第２照明が照射する光線と異なる色を照射させることで、貫通穴６２の形状を判別し易くするためである。これにより、貫通穴６２と、ザグリ部６１や傷７０との判別がし易くなる。

つぎに、図３及び図４を参照しつつ、鉄骨部材６０の表面６０１に対する第１照明１１による光線の照射についてより詳細に説明する。第１照明１１が照射した第１光線ＢＬ１１は、第１表面側偏光板１２を透過し、第１ハーフミラー１５で屈折する。図３に示すように、光軸ＡＸが表面６０１と交差する状態となっているときは、第１ハーフミラー１５で屈折した後の第２光線ＢＬ１２が表面６０１に反射する。表面６０１に反射した後の第３光線ＢＬ１３は、第２表面側偏光板１４を透過し、第１ラインセンサ１３に到達する。第３光線ＢＬ１３は、第１表面側偏光板１２を透過した第１光線ＢＬ１１が屈曲し、反射した光線であるが、第１表面側偏光板１２と第２表面側偏光板１４とは、同一の偏光角を有するため、第１ラインセンサ１３に到達することができる。なお、表面６０１に傷７０が形成されており、第３光線ＢＬ１３が傷７０に反射した光線であるとすると、傷７０の周囲で反射している第３光線ＢＬ１３と強度が異なるため、撮像された画像データにおいて傷７０を確認することができる。

一方、図４に示すように、光軸ＡＸが貫通穴６２内を通過する状態となっているときは、第１ハーフミラー１５で屈折した後の第２光線ＢＬ１２が貫通穴６２を通過し、さらに、隙間５１も通過する。このように、貫通穴６２及び隙間５１を通過した第２光線ＢＬ１２は、裏面６０２側において、貫通穴６２の周囲に回折する。しかしながら、図１に示すように裏面６０２を撮像する第２ラインセンサ２３と裏面６０２との間には第２裏面側偏光板２４が配置されている。第２裏面側偏光板２４は第１表面側偏光板１２と９０°ずれた偏光角を有するため、貫通穴６２を通過した第２光線ＢＬ１２を透過させることがない。このため、第２光線ＢＬ１２は、第２ラインセンサ２３に到達することができず、第２ラインセンサ２３は、第２光線ＢＬ１２の影響を受けることなく裏面６０２を撮像することができる。

つぎに、図５及び図６を参照しつつ、鉄骨部材６０の裏面６０２に対する第２照明２１による光線の照射についてより詳細に説明する。第２照明２１が照射した第１光線ＢＬ２１は、第１裏面側偏光板２２を透過し、第２ハーフミラー２５で屈折する。図５に示すように、光軸ＡＸが裏面６０２と交差する状態となっているときは、第２ハーフミラー２５で屈折し、隙間５１を通過した後の第２光線ＢＬ２２が裏面６０２に反射する。裏面６０２に反射した後の第３光線ＢＬ２３は、隙間５１を通過するとともに、第２裏面側偏光板２４を透過し、第２ラインセンサ２３に到達する。第３光線ＢＬ２３は、第１裏面側偏光板２２を透過した第１光線ＢＬ２１が屈曲し、反射した光線であるが、第１裏面側偏光板２２と第２裏面側偏光板２４とは、同一の偏光角を有するため、第２ラインセンサ２３に到達することができる。なお、裏面６０２に傷７０が形成されており、第３光線ＢＬ２３が傷７０に反射した光線であるとすると、傷７０の周囲で反射している第３光線ＢＬ２３と強度が異なるため、撮像された画像データにおいて傷７０を確認することができる。

一方、図６に示すように、光軸ＡＸが貫通穴６２内を通過する状態となっているときは、第２ハーフミラー２５で屈折した後の第２光線ＢＬ２２が隙間５１を通過するとともに、貫通穴６２を通過する。このように、隙間５１及び貫通穴６２を通過した第２光線ＢＬ２２は、表面６０１側において、貫通穴６２の周囲に回折する。しかしながら、図１に示すように表面６０１を撮像する第１ラインセンサ１３と表面６０１との間には第２表面側偏光板１４が配置されている。第２表面側偏光板１４は第１裏面側偏光板２２と９０°ずれた偏光角を有するため、貫通穴６２を通過した第２光線ＢＬ２２を透過させることがない。このため、第２光線ＢＬ２２は、第１ラインセンサ１３に到達することができず、第１ラインセンサ１３は、第２光線ＢＬ２２の影響を受けることなく表面６０１を撮像することができる。

ここで、図７（Ａ）、図７（Ｂ）を参照しつつ、撮像された画像の一例について説明する。図７（Ａ）は表面撮像部により撮像された表面の画像を模式的に示す説明図であり、図７（Ｂ）は裏面撮像部により撮像された裏面の画像を模式的に示す説明図である。

図７（Ａ）を参照すると、表面６０１が撮像されるとともに、傷７０及び貫通穴６２が撮像されている。表面６０１の多くの部分は、第１照明１１が照射する光線の色である青色に写し出されており、傷７０は、周囲の青色の色彩とは異なる色彩で写し出されている。また、貫通穴６２は、第３照明３１が照射する光線の色である赤色に写し出されている。貫通穴６２には、裏面６０２側から第２照明２１が照射する光線が通過するが、この光線は、第１ラインセンサ１３に対向させて配置されている第２表面側偏光板１４を透過することができない。また、第３照明３１が照射する光線は弱いため、貫通穴６２の周囲の撮像に影響を及ぼさない。この結果、貫通穴６２の周囲に形成されている傷７０が鮮明に写し出されている。

図７（Ｂ）を参照すると、裏面６０２が撮像されるとともに、傷７０及び貫通穴６２が撮像されている。裏面６０２の多くの部分は、第２照明２１が照射する光線の色である青色に写し出されており、傷７０は、周囲の青色の色彩とは異なる色彩で写し出されている。また、貫通穴６２は、表面６０１側の画像とは異なり、傷７０と同様に、周囲の青色の色彩とは異なる色彩で写し出されている。貫通穴６２には、表面６０１側から第１照明１１が照射する光線が通過するが、この光線は、第２ラインセンサ２３に対向させて配置されている第２裏面側偏光板２４を透過することができない。この結果、貫通穴６２の周囲に形成されている傷７０が鮮明に写し出されている。

つぎに、図８を参照しつつ、検査装置１００を用いた検査方法の一例について説明する。図８は検査装置１００を用いて実施される検査方法の工程の一例を示すフローチャートである。

まず、コンベア装置５０による鉄骨部材６０の搬送を開始する。そして、ステップＳ１において、検査装置１００を稼働させ、通過検出センサ４０の読み込みを開始する。ステップＳ１に引き続き行われるステップＳ２では、通過検出センサ４０がＯＮとなったか否か、すなわち、通過検出センサ４０が、その下側を鉄骨部材６０の前端縁６０ａが通過したことを検出したか否かを判断する。ステップＳ２でＮＯと判断したときは、ステップＳ２でＹＥＳと判断するまで、ステップＳ２を繰り返し行う。ステップＳ２でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、通信制御部３を介して第１照明１１、第２照明２１及び第３照明３１をＯＮとする。第１照明１１がＯＮとされると、第１照明１１が発する光線は、第１表面側偏光板１２を透過して表面６０１を照射する。第２照明２１がＯＮとされると、第２照明２１が発する光線は、第１裏面側偏光板２２を透過して裏面６０２を照射する。第３照明３１がＯＮとされると、第３照明３１が発する光線は、第３裏面側偏光板３２を透過して裏面６０２を照射する。

ステップＳ３に引き続いて行われるステップＳ４では、第１ラインセンサ１３、第２ラインセンサ２３による撮像が開始される。具体的に、前端縁６０ａが通過検出センサ４０を通過した後、前端縁６０ａが通過検出センサ４０の設置位置と第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３の設置位置との離間距離分、移動したタイミングで撮像を開始する。

第１ラインセンサ１３による撮像が開始されると、第１ラインセンサ１３は、表面６０１に反射し、第２表面側偏光板１４を透過した光線により、表面６０１を撮像する。また、第１ラインセンサ１３は、貫通穴６２を通過した第３照明３１が照射する光線により、貫通穴６２の形状を撮像する。第２ラインセンサ２３による撮像が開始されると、第２ラインセンサ２３は、裏面６０２に反射し、第２裏面側偏光板２４を透過した光線により、裏面６０２を撮像する。

ステップＳ４に引き続いて行われるステップＳ５では、通過検出センサ４０がＯＦＦとなったか否か、すなわち、通過検出センサ４０が、その下側を鉄骨部材６０の後端縁６０ｂが通過したことを検出したか否かを判断する。ステップＳ５でＮＯと判断したときは、ステップＳ５でＹＥＳと判断するまで、ステップＳ５を繰り返し行う。ステップＳ５でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３による撮像を停止するとともに、通信制御部３を介して第１照明１１、第２照明２１及び第３照明３１をＯＦＦとする。第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３による撮像を停止は、具体的に、以下の如く行われる。すなわち、後端縁６０ｂが通過検出センサ４０を通過した後、後端縁６０ｂが通過検出センサ４０の設置位置と第１ラインセンサ１３及び第２ラインセンサ２３の設置位置との離間距離分、移動したタイミングで撮像を停止する。

ステップＳ６に引き続き行われるステップＳ７では、撮像データの保存を行う。ここで、撮像データには、表面６０１の撮像データと裏面６０２の撮像データとが含まれる。それぞれの撮像データは、撮像部５において、第１ラインセンサ１３で取得された情報、第２ラインセンサ２３で取得された情報を結合してそれぞれ一枚の撮像写真とされ、その後、画像処理部４において、ノイズ除去されて生成される。

ステップＳ８では、まず、ステップＳ７で保存された画像データのうち、表面６０１に関する画像データに基づいて、表面検査が行われる。すなわち、画像データに基づいて、傷７０の有無を判断する。ステップＳ８に引き続いて行われるステップＳ９では、このような不良の検出があったか否かを判断する。ステップＳ９でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、傷７０の位置や状態等、その不良の内容を記憶部２へ格納する。一方、ステップＳ９でＮＯと判断したときは、ステップＳ１０をスキップする。

ステップＳ１１では、ステップＳ７で保存された画像データのうち、表面６０１に関する画像データに基づいて、穴状態検査が行われる。すなわち、画像データに基づいて、貫通穴６２の位置、寸法が適切であるか否かを判断する。ステップＳ１１に引き続いて行われるステップＳ１２では、このような不良の検出があったか否かを判断する。ステップＳ１２でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、貫通穴６２の位置や寸法等、その不良の内容を記憶部２へ格納する。一方、ステップＳ１２でＮＯと判断したときは、ステップＳ１３をスキップする。

ステップＳ１４では、ステップＳ７で保存された画像データのうち、裏面６０２に関する画像データに基づいて、裏面検査が行われる。すなわち、画像データに基づいて、傷７０の有無を判断する。ステップＳ１４に引き続いて行われるステップＳ１５では、このような不良の検出があったか否かを判断する。ステップＳ１５でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、傷７０の位置や状態等、その不良の内容を記憶部２へ格納する。一方、ステップＳ９でＮＯと判断したときは、ステップＳ１６をスキップする。

ステップＳ１６の処理が終了し、又は、ステップＳ１６の処理がスキップされたことにより、一連の処理は終了となる（エンド）。

なお、本実施形態では、表面検査、穴状態検査及び裏面検査をこの順で順次行っているが、これらの検査を行う順番は、問わない。また、これらの検査を同時に進めるようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の検査装置１００によれば、一方側の面を撮像するための光線の影響が他方側の面の撮像に及ぶことがない。このため、双方の面において、貫通穴６２の周辺の傷７０等が適切に撮像され、検査の精度が保たれる。この点につき、図９乃至図１１に示す比較例とともに説明する。

図９は比較例の検査装置２００の概略構成を模式的に示す説明図である。図１０は比較例の検査装置２００が備える第１ラインセンサ２１３により貫通穴６２を撮像しているときの光線を模式的に示す説明である。図１１は比較例の第１ラインセンサ２１３により撮像された表面の画像を模式的に示す説明図である。

図９を参照すると、比較例の検査装置２００は、実施形態の検査装置１００と同様に、第１コンベア５０ａ及び第２コンベア５０ｂの上方に第１照明２１１、第１ハーフミラー２１５及び第１ラインセンサ２１３が配置されている。また、第１コンベア５０ａ及び第２コンベア５０ｂの下方に第２照明２２１、第２ハーフミラー２２５及び第２ラインセンサ２２３が配置されている。しかしながら、比較例の検査装置２００は、実施例の検査装置と異なり、いずれの偏光板も備えていない。

このため、例えば、図１０に示すように、第２照明２２１によって照射された第１光線ＢＬ３１が第２ハーフミラー２２５で屈折し、その屈折した第２光線ＢＬ３２が表面６０１を撮像する第１ラインセンサ２１３に到達する。このため、図１１に示すように、貫通穴６２の周辺領域ＳＡに第２光線ＢＬ３２の回折光が及ぶ。このため、周辺領域ＳＡ内に形成されている傷７０は、第１ラインセンサ２１３によって撮像された画像において確認し難い状態となる。

本実施形態によれば、このような回折光の影響を受けることなく画像データを取得できるため、検査の精度を保つことができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１面及び当該第１面の裏面となる第２面を備えるとともに、前記第１面と前記第２面との間を貫通する貫通穴を備え、送り機構によって搬送される検査対象を検査する検査装置であって、
前記第１面を照射する第１照明と、
第１の偏光角を有し、前記第１照明が照射する光線を透過させる第１偏光板と、
前記第１面側に配置された第１撮像センサと、
前記第１撮像センサに対向させて配置された第２偏光板と、
前記第２面を照射する第２照明と、
前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有し、前記第２照明が照射する光線を透過させる第３偏光板と、
前記第２面側に配置された第２撮像センサと、
前記第２撮像センサに対向させて配置された第４偏光板と、
前記第１撮像センサにより取得された情報から画像データを生成するとともに、前記第２撮像センサにより取得された情報から画像データを生成する撮像部と、
前記撮像部によって生成された画像データに基づいて前記検査対象の不良を検出する検出部と、を備え、
前記第２偏光板は、前記第１偏光板を透過して前記第１面に反射した光線を透過させるとともに、前記第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有し、前記第４偏光板は、前記第３偏光板を透過して前記第２面に反射した光線を透過させるとともに、前記第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する検査装置。
（付記２）
前記第１照明及び前記第２照明は、着色光を照射する照明である付記１に記載の検査装置。
（付記３）
前記第１面側及び前記第２面側の少なくとも一方側から前記検査対象に光線を照射する第３照明と、
前記第３照明が光線を照射した側と異なる側に配置された撮像センサに対向させて配置された偏光板の偏光角と一致する偏光角を有し、前記第３照明が照射する光線を透過させる第５偏光板と、
を、さらに備える付記１又は２に記載の検査装置。
（付記４）
前記第３照明の光量は、前記第１照明の光量及び前記第２照明の光量よりも少ない付記３に記載の検査装置。
（付記５）
前記第３照明は、前記第１照明と前記第２照明と異なる着色光を照射する付記３又は４に記載の検査装置。
（付記６）
前記第２の偏光角は、前記第１の偏光角と比較して９０°ずれている付記１乃至５のいずれか１項に記載の検査装置。
（付記７）
第１面及び当該第１面の裏面となる第２面を備えるとともに、前記第１面と前記第２面との間を貫通する貫通穴を備え、送り機構によって搬送される検査対象を検査する検査方法であって、
第１照明が発する光線を第１の偏光角を有する第１偏光板を透過させて前記第１面に照射し、前記第１面を撮像する第１撮像センサに対向させて配置した第２偏光板に前記第１面に反射した光線を透過させて、前記第１撮像センサにより前記第１面を撮像する工程と、
第２照明が発する光線を前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有する第３偏光板を透過させて前記第２面に照射し、前記第２面を撮像する第２撮像センサに対向させて配置した第４偏光板に前記第２面に反射した光線を透過させて、前記第２撮像センサにより前記第２面を撮像する工程と、
前記第１撮像センサにより取得された情報から画像データを生成するとともに、前記第２撮像センサにより取得された情報から画像データを生成し、当該生成された画像データに基づいて前記検査対象を検査する工程と、
を含み、
前記第２偏光板は、前記第１偏光板を透過して前記第１面に反射した光線を透過させるとともに、前記第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有し、前記第４偏光板は、前記第３偏光板を透過して前記第２面に反射した光線を透過させるとともに、前記第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する検査方法。
（付記８）
前記第１照明及び前記第２照明は、着色光を照射する付記７に記載の検査方法。
（付記９）
前記第１照明による光線の照射及び前記第２照明による光線の照射とともに、第３照明による光線の照射を行い、
前記第３照明による光線の照射は、前記第１面側及び前記第２面側の少なくとも一方側から行い、
前記第３照明が照射した光線は、前記第１面側及び前記第２面側の他方側に配置された撮像センサに対向させて配置された偏光板の偏光角と一致する偏光角を有する第５偏光板を透過した後に、前記貫通穴を通過する付記７又は８に記載の検査方法。
（付記１０）
前記第３照明の光量は、前記第１照明の光量及び前記第２照明の光量よりも少なくした付記９に記載の検査方法。
（付記１１）
前記第３照明は、前記第１照明と前記第２照明と異なる着色光を照射する付記９又は１０に記載の検査方法。
（付記１２）
前記第２の偏光角は、前記第１の偏光角と比較して９０°ずれている付記７乃至１１のいずれか１項に記載の検査方法。

１ ＣＰＵ
２ 記憶部
３ 通信制御部
４ 画像処理部
５ 撮像部
１０ 表面撮像部
１１、２１１ 第１照明
１２ 第１表面側偏光板
１３、２１３ 第１ラインセンサ
１４ 第２表面側偏光板
２０ 裏面撮像部
２１、２２１ 第２照明
２２ 第１裏面側偏光板
２３、２２３ 第２ラインセンサ
２４ 第２裏面側偏光板
３０ 貫通穴照射部
３１ 第３照明
３２ 第３裏面側偏光板
４０ 通過検出センサ
５０ コンベア装置
５１ 隙間
６０ 鉄骨部材
６２ 貫通穴
６０１ 表面
６０２ 裏面
１００ 検査装置

Claims (7)

1. 第１面及び当該第１面の裏面となる第２面を備えるとともに、前記第１面と前記第２面との間を貫通する貫通穴を備え、送り機構によって搬送される検査対象を検査する検査装置であって、
   前記第１面を照射する第１照明と、
   第１の偏光角を有し、前記第１照明が照射する光線を透過させる第１偏光板と、
   前記第１面側に配置された第１撮像センサと、
   前記第１撮像センサに対向させて配置された第２偏光板と、
   前記第２面を照射する第２照明と、
   前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有し、前記第２照明が照射する光線を透過させる第３偏光板と、
   前記第２面側に配置された第２撮像センサと、
   前記第２撮像センサに対向させて配置された第４偏光板と、
   前記第１撮像センサにより取得された情報から画像データを生成するとともに、前記第２撮像センサにより取得された情報から画像データを生成する撮像部と、
   前記撮像部によって生成された画像データに基づいて前記検査対象の不良を検出する検出部と、を備え、
   前記第２偏光板は、前記第１偏光板を透過して前記第１面に反射した光線を透過させるとともに、前記第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有し、前記第４偏光板は、前記第３偏光板を透過して前記第２面に反射した光線を透過させるとともに、前記第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する検査装置。
2. 前記第１照明及び前記第２照明は、着色光を照射する照明である請求項１に記載の検査装置。
3. 前記第１面側及び前記第２面側の少なくとも一方側から前記検査対象に光線を照射する第３照明と、
   前記第３照明が光線を照射した側と異なる側に配置された撮像センサに対向させて配置された偏光板の偏光角と一致する偏光角を有し、前記第３照明が照射する光線を透過させる第５偏光板と、
   を、さらに備える請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記第３照明の光量は、前記第１照明の光量及び前記第２照明の光量よりも少ない請求項３に記載の検査装置。
5. 前記第３照明は、前記第１照明と前記第２照明と異なる着色光を照射する請求項３又は４に記載の検査装置。
6. 前記第２の偏光角は、前記第１の偏光角と比較して９０°ずれている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 第１面及び当該第１面の裏面となる第２面を備えるとともに、前記第１面と前記第２面との間を貫通する貫通穴を備え、送り機構によって搬送される検査対象を検査する検査方法であって、
   第１照明が発する光線を第１の偏光角を有する第１偏光板を透過させて前記第１面に照射し、前記第１面を撮像する第１撮像センサに対向させて配置した第２偏光板に前記第１面に反射した光線を透過させて、前記第１撮像センサにより前記第１面を撮像する工程と、
   第２照明が発する光線を前記第１の偏光角と異なる第２の偏光角を有する第３偏光板を透過させて前記第２面に照射し、前記第２面を撮像する第２撮像センサに対向させて配置した第４偏光板に前記第２面に反射した光線を透過させて、前記第２撮像センサにより前記第２面を撮像する工程と、
   前記第１撮像センサにより取得された情報から画像データを生成するとともに、前記第２撮像センサにより取得された情報から画像データを生成し、当該生成された画像データに基づいて前記検査対象を検査する工程と、
   を含み、
   前記第２偏光板は、前記第１偏光板を透過して前記第１面に反射した光線を透過させるとともに、前記第３偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有し、前記第４偏光板は、前記第３偏光板を透過して前記第２面に反射した光線を透過させるとともに、前記第１偏光板を透過した光線を遮断する偏光角を有する検査方法。

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