JP2019056582A - Inspection device and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒状の被検査物の内周面を検査する検査装置、検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting an inner peripheral surface of a cylindrical inspection object.
円筒状の被検査物の内周面をカメラで撮影して検査を行う検査装置が知られている。このような検査装置では、カメラの撮影範囲を照明装置により照明している。例えば、下記特許文献１、２、４では、円錐状または球面状の反射面を有する導光部材を被検査物の内部に挿入し、反射面に対して照明光を照射し、反射した照明光により被検査物の内周面を照明している。また、下記特許文献３では、被検査物の外部から被検査物の内周面を照明している。 2. Description of the Related Art Inspection apparatuses that perform inspection by photographing an inner peripheral surface of a cylindrical inspection object with a camera are known. In such an inspection apparatus, the imaging range of the camera is illuminated by an illumination device. For example, in the following Patent Documents 1, 2, and 4, a light guide member having a conical or spherical reflecting surface is inserted into an object to be inspected, illumination light is irradiated to the reflecting surface, and reflected illumination light. Illuminates the inner peripheral surface of the object to be inspected. Moreover, in the following patent document 3, the inner peripheral surface of the inspection object is illuminated from the outside of the inspection object.
しかしながら、従来の装置では、被検査物の内部を適切に照明できないといった問題があった。具体的には、特許文献１、２、４のように、照明光を単に反射面で反射させるだけでは、照射範囲が狭く、また、照射範囲を均質に照明することも難しい。また、特許文献２のように、被検査物の外部から照明を行う場合、照明効率が悪く、また、照明範囲を均質に照明することも難しい。そして、このように、被検査物の内部が適切に照明されていないと、検査効率及び/または検査精度が低下してしまう。 However, the conventional apparatus has a problem that the inside of the inspection object cannot be properly illuminated. Specifically, as in Patent Documents 1, 2, and 4, the illumination range is narrow and it is difficult to uniformly illuminate the illumination range simply by reflecting the illumination light on the reflecting surface. Further, as in Patent Document 2, when illumination is performed from the outside of the object to be inspected, the illumination efficiency is poor, and it is difficult to uniformly illuminate the illumination range. In this way, if the inside of the inspection object is not properly illuminated, the inspection efficiency and / or the inspection accuracy is lowered.
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、被検査物の内部をより適切に照明することにより、検査効率及び/または検査精度を向上できる検査装置、検査方法提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide an inspection apparatus and an inspection method that can improve inspection efficiency and / or inspection accuracy by more appropriately illuminating the inside of an inspection object. Yes.
上記目的を達成するために、本発明の検査装置は、一端に第１開口、他端に第２開口が形成された円筒状の被検査物の内周面を検査する検査装置において、棒状に形成され、先端部が第１開口を介して被検査物の内部に挿入された状態で配置され、後端部から入射した照明光を先端部に導光し、先端部に設けられた光出射部から被検査物の内周面へ向けて出射させる導光ロッドと、光出射部から出射した照明光により照明された被検査物の内周面を、第２開口を介して撮影するカメラと、カメラにより撮影された画像に基づいて被検査物の内周面の欠陥部位を検出する欠陥部位検出部と、を備え、光出射部は、梨地状に粗面化され、照明光は、光出射部により拡散されて出射され、導光ロッドは、先端部の外周面に、光出射部が設けられるとともに、先端部の先端面に、光出射部または遮光性を有する遮光部が設けられている。 In order to achieve the above object, an inspection apparatus of the present invention is a rod-shaped inspection apparatus for inspecting an inner peripheral surface of a cylindrical inspection object having a first opening at one end and a second opening at the other end. Formed and disposed with the front end portion inserted into the object to be inspected through the first opening, guiding illumination light incident from the rear end portion to the front end portion, and light emission provided at the front end portion A light guide rod that emits light from the portion toward the inner peripheral surface of the inspection object, and a camera that photographs the inner peripheral surface of the inspection object illuminated by the illumination light emitted from the light emitting portion via the second opening. A defect site detector that detects a defect site on the inner peripheral surface of the object to be inspected based on an image photographed by the camera, the light emitting unit is roughened into a satin finish, and the illumination light is light When the light guide rod is provided with a light emitting part on the outer peripheral surface of the tip part, it is emitted by being diffused by the emitting part. Moni, the distal end surface of the distal end portion, the light shielding portion having a light emitting portion or the light shielding property is provided.
先端面に光出射部が設けられるとともに、先端面が平面状に形成されているものでもよい。 A light emitting portion may be provided on the front end surface, and the front end surface may be formed in a flat shape.
先端面に光出射部が設けられるとともに、先端面が球面状に形成されているものでもよい。 A light emitting portion may be provided on the tip surface, and the tip surface may be formed in a spherical shape.
先端面に遮光部が設けられるとともに、遮光部のうち導光ロッドの後端部側の面は、光を反射する反射面であってもよい。 A light shielding portion is provided on the front end surface, and a surface on the rear end side of the light guide rod in the light shielding portion may be a reflective surface that reflects light.
カメラは、被検査物の軸方向に対して傾いた角度から被検査物の内周面を撮影するものでもよい。 The camera may take an image of the inner peripheral surface of the inspection object from an angle inclined with respect to the axial direction of the inspection object.
被検査物を、回転させる回転機構を備え、カメラは、被検査物が所定角度回転する毎に撮影を繰り返すものでもよい。 A rotation mechanism for rotating the object to be inspected may be provided, and the camera may repeat imaging every time the object to be inspected rotates a predetermined angle.
被検査物は、内径が異なる複数の部位が軸方向に沿って並べられているものでもよい。 The inspection object may be one in which a plurality of parts having different inner diameters are arranged along the axial direction.
カメラにより、被検査物の端部の開口のうち、内径の大きい開口を介して撮影を行ってもよい。 You may image | photograph through an opening with a large internal diameter among opening of the edge part of a to-be-inspected object with a camera.
また、上記目的を達成するために、本発明の検査方法は、一端に第１開口、他端に第２開口が形成された円筒状の被検査物の内周面を検査する検査方法において、棒状の導光ロッドを、先端部が第１開口を介して被検査物の内部に挿入された状態で配置し、導光ロッドの後端部から入射した照明光を導光ロッドの先端部に導光し、先端部に設けられた光出射部から被検査物の内周面へ向けて出射させることにより被検査物の内周面を照明し、照明光により照明された被検査物の内周面を第２開口を介してカメラで撮影する撮影ステップと、撮影ステップで撮影された画像に基づいて被検査物の内周面の欠陥部位を検出する欠陥部位検出ステップと、を備え、光出射部は、梨地状に粗面化され、照明光は、光出射部により拡散されて出射され、導光ロッドは、先端部の外周面に、光出射部が設けられるとともに、先端部の先端面に、光出射部または遮光性を有する遮光部が設けられている。 In order to achieve the above object, the inspection method of the present invention is an inspection method for inspecting an inner peripheral surface of a cylindrical inspection object having a first opening at one end and a second opening at the other end. A rod-shaped light guide rod is arranged in a state where the tip end portion is inserted into the inspection object through the first opening, and illumination light incident from the rear end portion of the light guide rod is placed on the tip end portion of the light guide rod. The inner peripheral surface of the inspection object is illuminated by being guided and emitted toward the inner peripheral surface of the object to be inspected from the light emitting portion provided at the tip, and the inside of the inspection object illuminated by the illumination light A photographing step of photographing the peripheral surface with a camera through the second opening, and a defective part detecting step for detecting a defective part of the inner peripheral surface of the inspection object based on the image photographed in the photographing step, The emission part is roughened into a satin finish, and the illumination light is diffused and emitted by the light emission part, Light rods, the outer peripheral surface of the distal end portion, together with the light emitting portion is provided, on the distal end surface of the distal end portion, the light shielding portion having a light emitting portion or the light shielding property is provided.
本発明は、導光ロッドの周面及び端面（先端面）に工夫を施して、被検査物の内部をより適切に照明できるようにしたので、検査効率及び/または検査精度を向上できる。 According to the present invention, the peripheral surface and the end surface (tip surface) of the light guide rod are devised so that the inside of the inspection object can be illuminated more appropriately, so that the inspection efficiency and / or inspection accuracy can be improved.
図１に、本発明の検査装置１０を示す。検査装置１０は、被検査物である円筒体１２の内周表面（内周面）を検査（キズ、打痕、バリ、混入異物などの欠陥（欠陥部位）を検出）するために用いられる。検査装置１０は、回転機構１４と、カメラ１６と、照明装置１８と、制御部２０（欠陥部位検出部）とを備え、円筒体１２は、カメラ１６と照明装置１８との間に配置され、回転機構１４によって軸周りに回転自在に支持されている。
FIG. 1 shows an
図２に示すように、円筒体１２は、内径の異なる３つの部位１２ａ、１２ｂ、１２ｃが軸方向に沿って並べられており、部位１２ａと部位１２ｂとがテーバー状の連結部１２ｘを介して連結され、部位１２ｂと部位１２ｃとが階段状の連結部１２ｙを介して連結されている。また、円筒体１２は、部位１２ａ側（前側）に先端開口３０（第２開口）が形成され、部位１２ｃ側（後側）に後端開口３２（第１開口）が形成されており、先端開口３０の方が後端開口３２よりも大径に形成されている（部位１２ｃよりも部位１２ａの方が内径が大径に形成されている）。そして、円筒体１２は、先端開口３０を前方のカメラ１６側へ向け、後端開口３２を後方の照明装置１８側へ向けた状態で配置されている（図１参照）。
As shown in FIG. 2, the
なお、本実施形態では、被検査物として円筒体１２を検査する例で説明を行うが、被検査物は円筒体１２に限定されない。被検査物は、円筒状であれば良いので、内径の異なる部位の数、連結部の有無などが円筒体１２とは異なる被検査物を検査してもよい。
In the present embodiment, an example in which the
図１に戻り、回転機構１４は、円筒体１２の外周を支持するとともに、図示しない駆動力供給機構から駆動力の供給を受けて円筒体１２を軸回りに回転させる。回転機構１４は、制御部２０に接続されており、円筒体１２の回転及び停止及び回転中のスピードは、制御部２０によって制御される。
Returning to FIG. 1, the
カメラ１６は、撮影を行うことにより画像データの形態で画像を取得する周知のデジタルカメラである。カメラ１６は、円筒体１２の前方に配置され、先端開口３０を介して円筒体１２の内周面を撮影する。カメラ１６は、制御部２０に接続されており、制御部２０の制御のもとで撮影を行い、撮影により得られた画像４６（図３参照）の画像データを制御部２０に対して送信（出力）する。
The
なお、本実施形態では、円筒体１２の軸方向に対して傾いた角度（方向）から撮影を行うようにカメラ１６が配置されている。より具体的には、後述する導光ロッド４０の上方から円筒体１２の内周面のうち導光ロッド４０の下方を中心とした範囲を撮影するように、カメラ１６の配置位置及び撮影角度（向き）が決定されている。このようにカメラ１６を配置することによって、円筒体１２の軸の延長線上にカメラ１６を配置し、円筒体１２の軸方向から撮影を行う場合（図４参照）と比較して、円筒体１２の内周面（図１の例では、円筒体１２の内周面のうち導光ロッド４０の下方の領域）をより大きく撮影できる（より垂直に近い方向から撮影できる）ので、検査精度を向上できる。
In the present embodiment, the
図１，図２において、照明装置１８は、光源装置３４と、導光ロッド４０とを備えている。光源装置３４は、内部に光源が配置されており、光源からの照明光を前方へ向けて照射する。導光ロッド４０は、透明な部材（ガラス、プラスチックなど）を用いて棒状（円柱状）に形成されており、本実施形態では、全長が１２０ｍｍ、直径が３ｍｍとなっている。導光ロッド４０は、先端部４０ａが後端開口３２から円筒体１２の内部に挿入された状態で配置されている。導光ロッド４０の後端面（後端部）は平面となっており、この後端面の背後に光源装置３４が配置されている。そして、光源装置３４から出射した照明光は、導光ロッド４０の後端面から導光ロッド４０の内部に入射し、導光ロッド４０の先端部４０ａ（すなわち、円筒体１２の内部）へと導光される。
1 and 2, the
導光ロッド４０の先端部４０ａ（本実施形態では、導光ロッド４０の先端から１５ｍｍの範囲）には、側面出射部４２（光出射部）と、先端出射部４４（光出射部）とが設けられている。側面出射部４２は、先端部４０ａの側面（周面）に設けられた光出射部であり、本実施形態では、先端部４０ａの側面を全周に渡って梨地状に粗面化（本実施形態では、２００番のサンドペーパー相当に粗面化）することによって形成されている。そして、光源からの照明光のうち、側面出射部４２に到達した照明光は、この側面出射部４２を介することにより拡散されて出射される。
At the
このように、側面出射部４２から照明光を拡散して出射させることにより、側面出射部４２から照明光を拡散させずに出射させた場合と比較して、円筒体１２の軸方向について、より広い範囲を照明できる。また、照明光が拡散されることにより均斉化されるため、照明範囲をより均質に照明できる。特に、本実施形態のように、内径の異なる複数の部位が連結部を介して連結されている場合、照明光を拡散させずに出射させると連結部などに影が生じてしまうといった問題があるが、照明光を拡散して出射させることにより、このような問題（連結部分などに生じる影）ついても防止できる。
In this way, by diffusing and emitting the illumination light from the
先端出射部４４は、先端部４０ａの端面（先端面）に設けられた光出射部であり、本実施形態では、先端部４０ａの端面を半球状（球面状）に形成するとともに、この半球状の先端面全体を梨地状に粗面化（本実施形態では、２００番のサンドペーパー相当に粗面化）することによって形成されている。そして、光源からの照明光のうち、先端出射部４４に到達した照明光は、この先端出射部４４を介することにより拡散されて出射される。
The
このように、側面（側面出射部４２）だけでなく、先端面（先端出射部４４）からも照明光を出射させることにより、側面からのみ照明光を出射させる場合と比較して、円筒体１２の軸方向、特に、前方（先端開口３０側）について、より広い範囲を照明できる。
In this way, the
特に、本実施形態のように円筒体１２の軸方向に対して傾いた方向から円筒体１２の内周面を撮影する場合、導光ロッド４０が撮影の障害とならないように（導光ロッド４０により円筒体１２の内周面が遮られないように）、円筒体１２の内部への導光ロッド４０の挿入量はできるだけ少ない方が好ましい（図３参照）。これに対し、本実施形態では、導光ロッド４０の先端面（先端出射部４４）からも照明光を出射することで、円筒体１２の内周面のうち導光ロッド４０の先端よりも前方の部分についても照明するようにしたので、側面からのみ照明光を出射させる場合と比較して、導光ロッド４０の挿入量を少なくできる。
In particular, when the inner peripheral surface of the
また、導光ロッド４０の先端面（先端出射部４４）から照明光を拡散して出射させることにより、先端面から照明光を拡散させずに出射させる場合と比較して、照明範囲をより均質に照明できる。さらに、本実施形態では、導光ロッド４０の先端面を半球状に形成しており、導光ロッド４０の側面と先端面とがなだらかに接続されているため、導光ロッド４０の側面（側面出射部４２）から出射した照明光により照明される範囲と、導光ロッド４０の先端面（先端出射部４４）から出射した照明光により照明される範囲との間に明るさの違いなどが生じてしまうといったこともない。 Further, by diffusing and emitting the illumination light from the distal end surface (the distal end emitting portion 44) of the light guide rod 40, the illumination range is more uniform than when emitting the illumination light from the distal end surface without diffusing. Can be illuminated. Furthermore, in this embodiment, the front end surface of the light guide rod 40 is formed in a hemispherical shape, and the side surface and the front end surface of the light guide rod 40 are gently connected. There is a difference in brightness between the range illuminated by the illumination light emitted from the emission part 42) and the range illuminated by the illumination light emitted from the distal end surface of the light guide rod 40 (front emission part 44). There is no such thing.
再び図１に戻り、制御部２０には、回転機構１４、カメラ１６、照明装置１８など検査装置１０の各部が接続されており、制御部２０は、これら接続された各部を駆動制御して円筒体１２の内周の検査を行う。具体的には、照明装置１８により円筒体１２の内部を照明した状態で、回転機構１４により円筒体１２を一定速度で回転させながら、カメラ１６により所定の周期で撮影を行う（円筒体１２が所定角度回転する毎に撮影を行う）（撮影ステップ）。なお、本実施形態では、円筒体１２を０．５秒で１回転させ、この間に５０回の撮影を行っている。
Returning to FIG. 1 again, the
上述した撮影により、図３に示す画像４６が得られる。図３において、画像４６は、導光ロッド４０の部位（部位１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、連結部１２ｘ、１２ｙのいずれであるか）によって輝度が異なっている。また、画像４６は、同じ部位であっても導光ロッド４０からの照明光が円筒体１２の内周面で正反射してカメラ１６に到達する領域（導光ロッド４０の下側の領域）の輝度が高く、これ以外の領域の輝度が低くなっている。そして、本実施形態では、円筒体１２が１回転する間に画像４６と同様の画像が５０枚得られる。
The
制御部２０は、このようにして得られた画像（本実施形態では、１つの円筒体１２対して５０枚の画像）に基づいて、欠陥部位の検出を行う（欠陥部位検出ステップ）。
The
欠陥部位は、正常部位と比較して導光ロッド４０からの照明光の反射の態様が異なるため、欠陥部位を撮影した画像（欠陥部位が写っている画像）においては、欠陥部位が、欠陥の種類（傷、割れといった凹部であるか、ばり、異物の付着といった凸部であるかなど）に応じて、暗部（周辺の正常部位と比較して暗い部分）及び／または明部（周辺の正常部位と比較して明るい部分）となる。 Since the defect part differs in the aspect of reflection of the illumination light from the light guide rod 40 as compared with the normal part, in the image obtained by photographing the defect part (image showing the defect part), the defect part is Depending on the type (whether it is a concave part such as a scratch or a crack, or a convex part such as a flash or a foreign object), the dark part (dark part compared to the surrounding normal part) and / or the bright part (periphery normal part) It is a bright part compared to the part).
また、画像は、円筒体１２を回転させながら撮影を行うことによって得られるため、共通の（同じ）欠陥部位であっても各々の画像における位置が異なる。
Moreover, since an image is obtained by performing imaging while rotating the
制御部２０は、上述した性質を利用し、連続して撮影された３枚の画像を比較することにより欠陥部位を検出する。
The
具体的には、連続して撮影された３枚の画像の２枚目から１枚目を減算して第１差分画像を生成するとともに、２枚目から３枚目を減算して第２差分画像を生成する。 Specifically, the first difference image is generated by subtracting the first image from the second image of the three images taken continuously, and the second difference is calculated by subtracting the third image from the second image. Generate an image.
なお、本例では、２枚目の画像と１枚目の画像とで輝度（階調値）が同じ部分が中間階調（例えば、階調値「１２８」）となり、２枚目の画像の方が１枚目の画像よりも輝度（階調値）が高い部分が高階調（例えば、階調値「２５６」）となり、２枚目の画像の方が１枚目の画像よりも輝度（階調値）が低い部分が低階調（例えば、階調値「０」）となるように第１差分画像を生成している。同様に、本例では、２枚目の画像と３枚目の画像とで輝度が同じ部分が中間階調となり、２枚目の画像の方が１枚目の画像よりも輝度が高い部分が高階調となり、２枚目の画像の方が１枚目の画像よりも輝度が低い部分が低階調となるように第２差分画像を生成している。 In this example, a portion having the same luminance (gradation value) in the second image and the first image becomes an intermediate gradation (for example, gradation value “128”), and the second image The portion where the luminance (gradation value) is higher than that of the first image has a higher gradation (for example, gradation value “256”), and the second image has the luminance (the gradation value “256”) than the first image. The first difference image is generated so that a portion having a low gradation value has a low gradation (for example, gradation value “0”). Similarly, in this example, the portion where the luminance is the same in the second image and the third image is an intermediate gradation, and the portion where the luminance is higher in the second image than in the first image. The second differential image is generated so that the gradation is high and the second image has lower gradation in the portion where the luminance is lower than that of the first image.
このようにして生成された第１、第２差分画像は、撮影された画像（１〜３枚目の画像）のいずれにも明部及び/または暗部が存在しない場合（すなわち、欠陥部位が存在しない場合）、全域に渡って中間階調となる。 The first and second difference images generated in this way have no bright part and / or dark part in any of the photographed images (first to third images) (that is, there is a defective part). If this is not the case, the intermediate gradation is obtained over the entire area.
一方、撮影された画像に明部が存在する場合、第１差分画像は、２枚目の画像の明部に対応する位置が高階調となり、１枚目の画像の明部に対応する位置が低階調となる。また、第２差分画像は、２枚目の画像の明部に対応する位置が高階調となり、３枚目の画像の明部に対応する位置が低階調となる。このように、撮影された画像に明部が存在する場合、第１、第２差分画像の共通の位置（２枚目の画像の明部に対応する位置）が高階調となる。 On the other hand, when a bright portion exists in the captured image, the position corresponding to the bright portion of the first image has a high gradation in the first difference image, and the position corresponding to the bright portion of the first image has a high gradation. Low gradation. In the second difference image, the position corresponding to the bright portion of the second image has a high gradation, and the position corresponding to the bright portion of the third image has a low gradation. Thus, when a bright part exists in the photographed image, the common position of the first and second difference images (the position corresponding to the bright part of the second image) has a high gradation.
反対に、撮影された画像に暗部が存在する場合、第１差分画像は、２枚目の画像の暗部に対応する位置が低階調となり、１枚目の画像の暗部に対応する位置が高階調となる。また、第２差分画像は、２枚目の画像の暗部に対応する位置が低階調となり、３枚目の画像の明部に対応する位置が高階調となる。このように、撮影された画像に暗部が存在する場合、第１、第２差分画像の共通の位置（２枚目の画像の暗部に対応する位置）が低階調となる。 On the other hand, when a dark part exists in the photographed image, the position corresponding to the dark part of the second image has a low gradation in the first difference image, and the position corresponding to the dark part of the first image is higher. Key. In the second difference image, the position corresponding to the dark portion of the second image has a low gradation, and the position corresponding to the bright portion of the third image has a high gradation. Thus, when a dark part exists in the imaged image, the common position of the first and second difference images (the position corresponding to the dark part of the second image) has a low gradation.
制御部２０は、このような性質を利用することによって、欠陥部位の有無、及び、欠陥部位の種類（明部と暗部とのいずれとして撮影された欠陥であるか）を検出する。すなわち、第１差分画像と第２差分画像とを比較し、共通の位置が高階調である場合は、２枚目の画像のこの位置（第１、第２差分画像において高階調となっている位置）に明部（明部として撮影された欠陥）が存在すると検出する。また、第１差分画像と第２差分画像とを比較した結果、共通の位置が低階調である場合は、２枚目の画像のこの位置に暗部（暗部として撮影された欠陥）が存在すると検出する。
The
なお、本発明は、欠陥部位の検出手法により限定されるものではないので、上記の手法以外の手法で欠陥部位を検出してもよい。 Note that the present invention is not limited by the detection method of the defective part, and therefore, the defective part may be detected by a method other than the above method.
例えば、上記手法では、連続して撮影された３枚の画像を比較することによって欠陥部位を検出しているが、連続して撮影された２枚の画像を比較することによって欠陥部位を検出してもよい。 For example, in the above method, a defective part is detected by comparing three images taken in succession, but a defective part is detected by comparing two images taken in succession. May be.
ただしこの場合、検出された欠陥部位が明部、暗部のいずれとして撮影されたものであるかについては特定できない。このため、上記手法のように、連続して撮影された３枚の画像を比較することによって欠陥部位を検出することが好ましい。 However, in this case, it cannot be specified whether the detected defective part is taken as a bright part or a dark part. For this reason, it is preferable to detect a defect site | part by comparing three images image | photographed continuously like the said method.
また、上記手法では、連続して撮影された画像同士を比較することにより、欠陥部位を検出しているが、欠陥部位の存在しない正常な円筒体の内周を撮影した画像を予め用意し、用意した画像と検査対象の円筒体の内周を撮影した画像とを比較することにより、欠陥部位を検出してもよい。 Further, in the above method, by comparing the images taken continuously, a defective part is detected, but an image obtained by photographing the inner circumference of a normal cylinder without a defective part is prepared in advance. The defective portion may be detected by comparing the prepared image with an image obtained by photographing the inner periphery of the cylindrical body to be inspected.
ただし、検査対象の円筒体には、円筒体毎にばらつきがあるため、欠陥部位が存在しないにも関わらず、予め用意した画像との間に差が生じてしまい、欠陥部位が検出されてしまう（誤検出されてしまう）といった問題がある。このような問題を防止するために、比較する画像は連続して撮影されたもの（同じ円筒体を角度を変えて撮影したもの）である方が好ましい。 However, since the cylinders to be inspected vary from cylinder to cylinder, there is a difference between the images prepared in advance even though there are no defective parts, and the defective parts are detected. There is a problem that it is erroneously detected. In order to prevent such a problem, it is preferable that the images to be compared are taken continuously (taken from the same cylindrical body at different angles).
さらに、上記のような画像の比較によらず欠陥部位（明部及び／または暗部）を検出してもよい。 Further, a defective part (bright part and / or dark part) may be detected without comparing the images as described above.
明部は周辺よりも輝度（階調値）が高い部位であり、暗部は周辺よりも輝度（階調値）が低い部位であるので、１枚の画像であってもこの画像を解析することによって明部及び／または暗部、すなわち欠陥部位を検出できる。 Since the bright part is a part with higher luminance (gradation value) than the surrounding area, and the dark part is a part with lower luminance (gradation value) than the surrounding part, this image should be analyzed even for a single image. Thus, a bright part and / or a dark part, that is, a defective part can be detected.
また、上記の例では、円筒体１２の内周面を部位応じて区別せずに欠陥部位の検出を行っているが、撮影された画像の輝度は、欠陥部位の有無によらず、円筒体１２の内周面の部位（部位１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、連結部１２ｘ、１２ｙのいずれであるか）及び反射光の強度（照明光が正反射してカメラ１６に到達した領域か否か）によっても異なる。
In the above example, the defective part is detected without distinguishing the inner peripheral surface of the
このため、撮影された画像を、円筒体１２の内周面の部位に応じて複数の領域に分割し、分割した領域毎に欠陥部位の検出を行ってもよい。
For this reason, the photographed image may be divided into a plurality of regions in accordance with the portion of the inner peripheral surface of the
以上のように、本発明の検査装置１０によれば、導光ロッド４０に設けた側面出射部４２と先端出射部４４とから照明光を拡散して出射させるようにしたので、従来と比較して、より適切に、すなわち、より広い範囲をより均質に照明できる。これにより、検査効率及び/または検査精度を向上できる。
As described above, according to the
なお、上記実施形態では、円筒体１２の軸方向に対して傾いた角度（方向）から撮影を行う例で説明をしたが、図４に示すように、円筒体１２の軸の延長線上にカメラ１６を配置し、円筒体１２の軸方向から撮影を行ってもよい。なお、図４以降の図面を用いた説明では、上述した実施形態と同様の部材については同様の符号を付して説明を省略している。
In the above-described embodiment, an example is described in which shooting is performed from an angle (direction) inclined with respect to the axial direction of the
図４の構成では、円筒体１２の内周全周の画像を１回の撮影により取得できるため、円筒体１２を回転させる必要がなく（回転機構１４を廃止でき）、また、１つの円筒体１２の検査につき１枚の画像を解析すればよいので、検査効率も向上する。一方、図４の構成では、前述した図１の構成と比較して、撮影された画像のうち、円筒体１２の内周面が占める割合（面積）が小さくなる。このため、検査精度については、図４の構成よりも図１の構成の方が高い。
In the configuration of FIG. 4, an image of the entire inner circumference of the
また、上記実施形態では、先端面が半球状の導光ロッド４０（図２参照）を用いる例で説明をしたが、図５に示すように、先端面が平面状の導光ロッド５０を用いてもよい。図５において、導光ロッド５０の先端面は、平面状であり、かつ、梨地状に粗面化された先端出射部５４（光出射部）となっており、照明光を拡散して出射させる作用を有する。
In the above-described embodiment, the example in which the light guide rod 40 having a hemispherical tip surface (see FIG. 2) is used. However, as shown in FIG. 5, the
また、上記実施形態では、先端面が光出射部となっている導光ロッドを用いる例で説明をしたが、図６、図７に示すように、先端面が遮光性を有する遮光部となっている導光ロッドを用いてもよい。図６において、導光ロッド６０の先端面は、半球状に形成された遮光部６６となっている。また、図７において、導光ロッド７０の先端面は、平面状に形成された遮光部７６となっている。なお、図６、図７では、遮光部６６、７６のうち導光ロッドの後端部側の面を、光を反射する反射面としている。こうすることで、先端開口３０から前方へ向けて照射される照明光（円筒体１２の内周の照明に寄与しない照明光）を、円筒体１２の内周の照明に寄与させることが可能となり、照明効率が向上する。
In the above-described embodiment, an example in which a light guide rod having a light emitting portion at the tip surface is used has been described. However, as shown in FIGS. 6 and 7, the tip surface is a light shielding portion having a light shielding property. A light guide rod may be used. In FIG. 6, the front end surface of the
図６、図７のように導光ロッドの先端面を遮光部とする構成は、特に、円筒体１２の軸方向から撮影を行う構成（図４の構成）と組み合わせて用いることが好適である。つまり、図４の構成では、円筒体１２の内部への導光ロッドの挿入量によらず、円筒体１２の内周が導光ロッドにより遮られることがないので、導光ロッドの挿入量を大きくしても検査への悪影響が無い。すなわち、図４の構成では、導光ロッドの挿入量を少なくする必要がない（図１の構成のように、導光ロッドの先端面を光出斜面とし、前方へ照明光を照射することで、導光ロッドの挿入量を少なくする必要がない）。よって、図６、図７の構成は、図４の構成と組み合わせて用いることがより好適である。
The configuration in which the tip surface of the light guide rod is used as the light shielding portion as shown in FIGS. 6 and 7 is particularly preferably used in combination with the configuration in which imaging is performed from the axial direction of the cylindrical body 12 (configuration in FIG. 4). . That is, in the configuration of FIG. 4, the inner circumference of the
また、上記実施形態では、導光ロッドの先端面を、光出射部と遮光部とのいずれか一方とする例で説明をしたが、図８に示す導光ロッド８０のように、先端面に、先端出射部８４（光出射部）と遮光部８６との両方を設けてもよい。図８において、導光ロッド８０は、先端面のうちの下部を先端出射部８４とし、上部を遮光部８６としている。また、遮光部８６のうち導光ロッド８０の後端部側の面を反射面としている。さらに、導光ロッド８０では、先端部４０ａの外周のうちの下部を側面出射部８２とし、上部を遮光部８８としている。また遮光部８８のうち下側の面を反射面としている。
In the above embodiment, the tip surface of the light guide rod has been described as an example of either the light emitting portion or the light shielding portion. However, like the
図８の構成によれば、円筒体１２の内周面のうち、導光ロッド８０の下方を効率良く照明できる。このため、図１のように円筒体１２の軸方向に対して傾いた方向から撮影を行う構成（導光ロッドの上方から、円筒体１２の内周面のうち導光ロッドの下方を中心に撮影を行う構成）と組み合わせた場合に、撮影範囲が効率よく照明され、検査精度を向上できる。
According to the configuration of FIG. 8, the lower part of the
１０ 検査装置
１２ 円筒体
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 部位
１２ｘ、１２ｙ 連結部
１４ 回転機構
１６ カメラ
１８ 照明装置
２０ 制御部（欠陥部位検出部）
３０ 先端開口（第２開口）
３２ 後端開口（第１開口）
３４ 光源装置
４０、５０、６０、７０、８０ 導光ロッド
４０ａ 先端部
４２、８２ 側面出射部（光出射部）
４４、５４、８４ 先端出射部（光出射部）
４６ 画像
６６、７６、８６、８８ 遮光部
DESCRIPTION OF
30 Tip opening (second opening)
32 Rear end opening (first opening)
34
44, 54, 84 Tip emitting part (light emitting part)
46
Claims (9)
棒状に形成され、先端部が前記第１開口を介して前記被検査物の内部に挿入された状態で配置され、後端部から入射した照明光を前記先端部に導光し、前記先端部に設けられた光出射部から前記被検査物の内周面へ向けて出射させる導光ロッドと、
前記光出射部から出射した照明光により照明された前記被検査物の内周面を、前記第２開口を介して撮影するカメラと、
前記カメラにより撮影された画像に基づいて前記被検査物の内周面の欠陥部位を検出する欠陥部位検出部と、を備え、
前記光出射部は、梨地状に粗面化され、
前記照明光は、前記光出射部により拡散されて出射され、
前記導光ロッドは、前記先端部の外周面に、前記光出射部が設けられるとともに、前記先端部の先端面に、前記光出射部または遮光性を有する遮光部が設けられている検査装置。 In an inspection apparatus for inspecting the inner peripheral surface of a cylindrical inspection object having a first opening at one end and a second opening at the other end,
It is formed in a rod shape, and is arranged in a state where the front end portion is inserted into the inspection object through the first opening, and guides illumination light incident from the rear end portion to the front end portion, and the front end portion A light guide rod that emits from the light emitting portion provided to the inner peripheral surface of the inspection object, and
A camera that photographs the inner peripheral surface of the inspection object illuminated by the illumination light emitted from the light emitting unit through the second opening;
A defect site detector that detects a defect site on the inner peripheral surface of the inspection object based on an image photographed by the camera; and
The light emitting portion is roughened in a satin finish,
The illumination light is diffused and emitted by the light emitting unit,
The light guide rod is an inspection apparatus in which the light emitting portion is provided on an outer peripheral surface of the tip portion, and the light emitting portion or a light shielding portion having light shielding properties is provided on a tip surface of the tip portion.
前記カメラは、前記被検査物が所定角度回転する毎に撮影を繰り返す請求項５記載の検査装置。 A rotation mechanism for rotating the inspection object;
The inspection apparatus according to claim 5, wherein the camera repeats imaging every time the inspection object rotates by a predetermined angle.
棒状の導光ロッドを、先端部が前記第１開口を介して前記被検査物の内部に挿入された状態で配置し、前記導光ロッドの後端部から入射した照明光を前記導光ロッドの先端部に導光し、前記先端部に設けられた光出射部から前記被検査物の内周面へ向けて出射させることにより前記被検査物の内周面を照明し、前記照明光により照明された前記被検査物の内周面を前記第２開口を介してカメラで撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された画像に基づいて前記被検査物の内周面の欠陥部位を検出する欠陥部位検出ステップと、を備え、
前記光出射部は、梨地状に粗面化され、
前記照明光は、前記光出射部により拡散されて出射され、
前記導光ロッドは、前記先端部の外周面に、前記光出射部が設けられるとともに、前記先端部の先端面に、前記光出射部または遮光性を有する遮光部が設けられている検査方法。 In an inspection method for inspecting an inner peripheral surface of a cylindrical inspection object having a first opening at one end and a second opening at the other end,
A rod-shaped light guide rod is disposed in a state where a tip portion is inserted into the inspection object through the first opening, and illumination light incident from a rear end portion of the light guide rod is disposed on the light guide rod. The inner peripheral surface of the inspection object is illuminated by emitting light from the light emitting portion provided at the distal end portion toward the inner peripheral surface of the inspection object, and by the illumination light. An imaging step of imaging the inner peripheral surface of the illuminated object to be inspected with a camera through the second opening;
A defect site detecting step for detecting a defect site on the inner peripheral surface of the inspection object based on the image imaged in the imaging step, and
The light emitting portion is roughened in a satin finish,
The illumination light is diffused and emitted by the light emitting unit,
The light guide rod is an inspection method in which the light emitting portion is provided on an outer peripheral surface of the tip portion, and the light emitting portion or a light shielding portion having light shielding properties is provided on a tip surface of the tip portion.
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Citations (4)
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| JP2015000169A (en) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | ユーヴィックス株式会社 | Probe for photo cleaning |
-
2017
- 2017-09-20 JP JP2017179943A patent/JP2019056582A/en not_active Abandoned
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