JP2019178933A - 欠陥検査システム、及び欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像解析を利用して、長尺状の検査対象物の検査時間を短縮することができる欠陥検査システムを提供する。【解決手段】長尺状の検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査システム１００であって、検査対象物を第１ロール１１に連続的に巻き取りながら、検査対象物に存在する欠陥を画像解析により検出する検査装置１と、第１ロール１１に巻回された前記検査対象物を第２ロール２１に巻き取り、検査装置１が欠陥を検出した位置で、第２ロール２１への巻き取りを停止する確認装置２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、長尺状の検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査システム、及び欠陥検査方法に関する。

一般に、合成皮革や布帛の製造工程で行われる欠陥検査は、長尺状の検査対象物を搬送する検反台と呼ばれる装置において、作業員による目視での流し検査によって実施されている。近年では省人化や欠陥の見逃し抑制を目的とした自動化技術の導入が進んでおり、検査精度の向上や検査時間の短縮のため、種々の技術が提案されている。

例えば、炭素繊維布帛へ光を照射する照明手段と、炭素繊維布帛の透過光又は反射光を撮影する画像取得手段とを備える炭素繊維布帛の検査装置があった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の検査装置は、撮影した画像の解析によって炭素繊維布帛の欠陥を検出することで、人の目による検査に比べて検査精度を向上し、欠陥の見逃しを抑制することができる。

特開２００７−２９１５３５号公報

しかしながら、製造工程で行われる欠陥検査では、検出した欠陥の程度を作業員が目視にて確認し、必要に応じて補修する必要がある。特許文献１の検査装置では、作業員による欠陥の目視確認時に布帛の搬送を停止させるため、その間は画像解析による検査を実施することができない。また、画像取得手段にラインセンサーカメラを用いる場合、欠陥を検知して停止し、目視確認を行った後、検査を再開する時に未検査領域を無くす目的で布帛を１〜２ｍほどバックさせる必要がある。これらの要因によって、特許文献１の検査装置では、稼働率、平均検査速度が低下し、検査時間の短縮という点で、画像解析等を利用した自動化技術によるメリットを十分に活かし切れていなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像解析を利用して、長尺状の検査対象物の検査時間を短縮することができる欠陥検査システム、及び欠陥検査方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明にかかる欠陥検査システムの特徴構成は、
長尺状の検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査システムであって、
前記検査対象物を第１ロールに連続的に巻き取りながら、前記検査対象物に存在する欠陥を画像解析により検出する検査装置と、
前記第１ロールに巻回された前記検査対象物を第２ロールに巻き取り、前記検査装置が欠陥を検出した位置で、前記第２ロールへの巻き取りを停止する確認装置と
を備えることにある。

本構成の欠陥検査システムは、画像解析による欠陥の検出を、検査対象物を第１ロールへ連続的に巻き取る検査装置において行うため、第１ロールへの巻き取り速度に応じた一定の検査時間で欠陥検査を実施することができる。また、作業員による目視確認及び補修を実施するために必要な、欠陥を検出した位置での検査対象物の停止を、第２ロールへ検査対象物を巻き取る確認装置で実施するため、作業員による目視確認及び補修が、画像解析による時間当たりの検査量に影響を及ぼすことがない。また、検査装置における画像解析は第１ロールへ検査対象物を連続的に巻き取りながら実施するため、未検査領域を無くす目的で検査対象物の巻き取りをバックさせる必要がない。この結果、画像解析による欠陥の検出結果を利用して、検査対象物の検査時間を短縮することができる。また、検査装置と確認装置とに分けて画像解析と作業員による確認及び補修作業とを実施するため、検査装置での画像解析による検査の結果、多数の欠陥が検出される等、補修による再加工に適さない程に検査対象物の品質が劣る場合は、作業員による目視確認及び補修の必要がないと判断し、この検査対象物を確認装置での処理の対象から除外することができる。この結果、過度に品質が劣る検査対象物については、高速に実施できる画像解析のみ実施し、作業員による不要な確認及び補修作業を避け、検査時間をさらに短縮することができる。さらに、検査装置において画像解析による検査を短時間で実施することができるため、検査対象物の数量が多い場合にも、欠陥検査システムにおける検査装置の設置台数を減らすことができる。また、複数台の検査装置で検査対象物を検査する場合、個々の検査装置で画像を取得する際のカメラ角度及び照明角度といった光学条件がまったく同じでなければ検査精度にばらつきが生じるため、光学条件の調整に多大な手間がかかるが、欠陥検査システムにおける検査装置の設置台数を減らすことで、このような手間を低減することができる。さらに、複数台の検査装置で検査対象物を検査する場合、検査対象物を変更する際に、各検査装置に画像解析の検査条件を設定し直す必要があるが、本構成の欠陥検査システムでは、検査装置の設置台数を減らすことが可能であるため、このような手間を低減することができる。

本発明に係る欠陥検査システムにおいて、
前記検査装置は、
前記検査対象物を搬送する第１搬送手段と、
前記検査対象物の搬送量を検出する第１搬送量検出手段と、
搬送された検査対象物を前記第１ロールへ巻き取る第１巻取手段と、
前記第１ロールへの巻き取り位置より上手側で前記検査対象物を撮影する撮影手段と、
撮影された画像の解析により欠陥を検出する欠陥検出手段と、
欠陥が検出された画像が撮影されたときに前記第１搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、前記検査対象物の長手方向において欠陥が存在する位置を示す位置情報を生成する生成手段と
を備え、
前記確認装置は、
前記第１ロールから前記検査対象物を引き出して搬送する第２搬送手段と、
前記検査対象物の搬送量を検出する第２搬送量検出手段と、
搬送された検査対象物を前記第２ロールへ巻き取る第２巻取手段と、
前記第２搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、前記位置情報によって示される欠陥が存在する位置で、前記第２搬送手段による搬送及び前記第２巻取手段による前記第２ロールへの巻き取りを停止する停止手段と
を備えることが好ましい。

本構成の欠陥検査システムによれば、検査装置において、欠陥が検出された画像が撮影されたときに第１搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、欠陥が存在する位置を示す位置情報を生成し、確認装置において、第２搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、位置情報によって示される位置で第２搬送手段による搬送及び第２巻取手段による第２ロールへの巻き取りを停止するため、検査装置及び確認装置において夫々異なるロールに検査対象物を巻き取るシステム構成でありながら、確認装置において、欠陥が存在する位置で検査対象物を正確に停止することができる。そのため、確認装置では、検査対象物に存在する欠陥を、作業員が容易に確認することができる。

本発明に係る欠陥検査システムにおいて、
前記停止手段は、前記第２搬送量検出手段が検出した搬送量が、前記検査対象物の長さと前記位置情報により示される搬送量との差分に相当する搬送量となったときに、前記第２搬送手段による搬送及び前記第２巻取手段による前記第２ロールへの巻き取りを停止することが好ましい。

検査装置において検査対象物を第１ロールへ巻き取った検査対象物を、そのまま確認装置に取り付けて第２ロールへ巻き取ると、検査装置において検査対象物を搬送する向きと、確認装置において検査対象物を搬送する向きとが互いに逆方向となる。そのため、第１搬送量検出手段で検出した搬送量と、第２搬送量検出手段で検出した搬送量とは、同じ値であっても、夫々の搬送量に対応する検査対象物の位置は相違することになる。本構成の欠陥検査システムによれば、第２搬送量検出手段が検出した搬送量が、検査対象物の長さと位置情報により示される搬送量との差分に相当する搬送量となったときに、第２搬送手段による搬送及び第２巻取手段による第２ロールへの巻き取りを停止するため、検査装置において検査対象物を第１ロールへ巻き取る向きと、確認装置において検査対象物を第２ロールへ巻き取る向きとが互いに逆方向であっても、欠陥が存在する位置で第２ロールへの巻き取りを停止することができる。

本発明に係る欠陥検査システムにおいて、
前記検査装置は、前記第１搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、所定の搬送量毎に、前記第１搬送手段による搬送中の前記検査対象物に目印を付与するマーキング手段をさらに備え、
前記確認装置は、前記目印に基づいて、前記第２搬送量検出手段が検出した搬送量を補正する補正手段をさらに備えることが好ましい。

第１ロールへの巻き取り中に検査対象物に伸びが生じると、検査装置において第１搬送手段で搬送するときと、確認装置において第２搬送手段で搬送するときとで、夫々での搬送中に検出した搬送量に差が生じる場合がある。本構成の欠陥検査システムによれば、第１搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、所定の搬送量毎に、第１ロールへ巻き取り中の検査対象物に目印を付与し、この目印に基づいて、第２搬送量検出手段が検出した搬送量を補正するため、検査対象物の伸び等に起因する搬送量の誤差に影響を受けることなく、確認装置において、欠陥が存在する位置で第２搬送手段による搬送及び第２巻取手段による第２ロールへの巻き取りを停止することができる。

本発明に係る欠陥検査システムにおいて、
前記生成手段は、前記検査対象物の幅方向において欠陥が存在する位置を示す付加位置情報をさらに生成し、
前記確認装置は、前記第２搬送手段による搬送及び前記第２巻取手段による前記第２ロールへの巻き取りを停止した状態で、前記付加位置情報によって示される幅方向の位置を提示する提示手段をさらに備えることが好ましい。

本構成の欠陥検査システムによれば、第２搬送手段による搬送及び第２巻取手段による第２ロールへの巻き取りを停止した状態で、欠陥が存在する幅方向の位置が付加位置情報によって示されるため、作業員は欠陥を容易に確認することができる。

本発明に係る欠陥検査システムにおいて、
前記確認装置は、一台の前記検査装置に対して複数台設けられることが好ましい。

本構成の欠陥検査システムによれば、確認装置が一台の検査装置に対して複数台設けられるため、検査装置において欠陥検査が終了した検査対象物を、複数の確認装置に適宜割り振って作業員による目視確認及び補修を実施することができる。そのため、作業員による欠陥の目視確認及び補修に要する時間が、検査装置での検査時間に影響を及ぼすことがなく、欠陥検査システム全体としての検査効率を向上することができる。また、一台の検査装置に複数台の確認装置を対応付けることで、複数台の確認装置の夫々で目視により確認する欠陥は、同じ検査装置において同じ光学条件の画像解析により検出されたものとなる。そのため、複数台の確認装置で作業する作業員が、同じ基準で欠陥の程度を判定することができる。

上記課題を解決するための本発明にかかる欠陥検査方法の特徴構成は、
長尺状の検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査方法であって、
前記検査対象物を第１ロールに連続的に巻き取りながら、前記検査対象物に存在する欠陥を画像解析により検出する検査工程と、
前記第１ロールに巻回された前記検査対象物を第２ロールに巻き取り、前記検査工程において欠陥が検出された位置で、前記第２ロールへの巻き取りを停止する確認工程と
を包含することにある。

本構成の欠陥検査方法は、画像解析による欠陥の検出を、検査対象物を第１ロールへ連続的に巻き取る検査工程において行うため、第１ロールへの巻き取り速度に応じた一定の検査時間で欠陥検査を実施することができる。また、作業員による目視確認及び補修を実施するために必要な、欠陥を検出した位置での検査対象物の停止を、第２ロールへ検査対象物を巻き取る確認工程で実施するため、作業員による目視確認及び補修が、画像解析による時間当たりの検査量に影響を及ぼすことがない。また、検査工程における画像解析は第１ロールへ検査対象物を連続的に巻き取りながら実施するため、未検査領域を無くす目的で検査対象物の巻き取りをバックさせる必要がない。この結果、画像解析による欠陥の検出結果を利用して、検査対象物の検査時間を短縮することができる。また、検査工程での画像解析による検査の結果、多数の欠陥が検出される等、補修による再加工に適さない程に検査対象物の品質が劣る場合は、作業員による目視確認及び補修の必要がないと判断し、この検査対象物を確認工程の実施対象から除外することができる。この結果、過度に品質が劣る検査対象物については、画像解析により高速に実施できる検査工程のみを実施し、作業員による確認及び補修を実施するための確認工程を実施しないことで、検査時間をさらに短縮することができる。

図１は、本発明の欠陥検査システムの概略構成図である。 図２は、検査装置の概略構成図である。 図３は、欠陥情報の説明図である。 図４は、確認装置の概略構成図である。 図５は、本発明の欠陥検査方法のフローチャートである。 図６は、検査工程の詳細を示すフローチャートである。 図７は、確認工程の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明の欠陥検査システム、及び欠陥検査方法について説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。

〔欠陥検査システム〕
図１は、本発明の欠陥検査システム１００の概略構成図である。欠陥検査システム１００は、検査装置１と確認装置２とを含む。検査装置１は、検査対象物Ａを第１ロール１１に連続的に巻き取りながら、検査対象物Ａに存在する欠陥を画像解析により検出する装置である。本実施形態では、検査対象物Ａとして長尺状の合成皮革を想定しており、検査装置１では、第１ロール１１への検査対象物Ａの巻き取りを停止させることなく画像解析を実施することで、検査対象物Ａに存在する欠陥の数に関わりなく、第１ロール１１への巻き取り速度に応じた一定の検査時間で、画像解析による欠陥検査を完了することができる。

検査装置１による検査が終了した後の検査対象物Ａは、第１ロール１１に巻回された状態で確認装置２に取り付けられる。検査装置１と確認装置２とは、例えば、無線ＬＡＮ等のネットワーク３に接続されており、検査装置１において検出した欠陥の詳細を示す欠陥情報が、ネットワーク３を介して確認装置２に提供される。確認装置２は、検査対象物Ａを第１ロール１１から引き出して第２ロール２１へ巻き取り、検査装置１において検出した欠陥が存在する位置で検査対象物Ａの搬送を停止する装置である。確認装置２では、欠陥が存在する位置で検査対象物Ａの搬送を停止した状態で、作業員による欠陥の目視確認及び補修を実施することができる。

ネットワーク３には、さらにサーバ４が接続されていることが好ましい。サーバ４は、ネットワーク３を介して検査装置１及び確認装置２の双方からアクセス可能なストレージであり、検査装置１において検出した欠陥に関する欠陥情報を蓄積し、確認装置２から欠陥情報の参照を可能とする機能を有する。

検査装置１での画像解析による欠陥検査は、検査対象物を３５ｍ／分程度で搬送しながら実施することが可能であり、例えば、全長が１０００ｍの合成皮革を検査対象物Ａとする場合、検査装置１において検査対象物Ａの全長の欠陥検査に要する検査時間は、３０分程度である。一方、作業員による検査対象物Ａの目視確認及び補修を実施する場合、この作業時間を含めた実際の平均搬送速度は１〜１０ｍ／分程度に抑えられる。図１に例示する欠陥検査システム１００は、一台の検査装置１と、複数台の確認装置２とが含まれる構成であるため、検査装置１において欠陥検査が終了した検査対象物Ａは、複数の確認装置２に適宜割り振られ、作業員による目視確認及び補修が施される。そのため、作業員による欠陥の目視確認及び補修を実施する際の低速な搬送速度が、検査装置１での画像解析を利用した時間当たりの検査量に影響を及ぼすことがなく、欠陥検査システム１００全体で高効率な欠陥検査を実施することができる。なお、欠陥検査システム１００は、一台の検査装置１に対して複数台の確認装置２が設けられた構成であればよく、二台以上の検査装置１を含むよう構成してもよい。

〔検査装置〕
図２は、検査装置１の概略構成図である。検査装置１は、例えば、第１搬送手段１２、第１搬送量検出手段１３、撮影手段１４、欠陥検出手段１５、生成手段１６、マーキング手段１７、通信手段１８、及び第１巻取手段２０を備える。上記の各手段は、例えば、コンピュータ等で構成される制御手段１９により統合的に制御される。

第１搬送手段１２は、供給ロール３１と第１ロール１１との間に位置する駆動ロール３２を回転させるドライバであり、供給ロール３１に巻回された検査対象物Ａを引き出して検査対象物Ａを長手方向（Ｘ方向）に搬送する。図２では、一つの駆動ロール３２を含む検査装置１を示しているが、駆動ロール３２の数は、搬送の安定性、及び画像解析による検査に必要な検査対象物の長さ等に応じて増やすことができる。搬送された検査対象物Ａは、第１巻取手段２０によってテンションを一定に保ちながら、第１ロール１１に巻き取られる。第１搬送手段１２は、検査対象物Ａの搬送速度が一定となるように、駆動ロール３２の回転速度を調節する。第１搬送手段１２による検査対象物Ａの搬送速度は、好ましくは２０〜４５ｍ／分、より好ましくは３０〜４０ｍ／分に設定される。第１搬送手段１２による搬送速度を上記の範囲に設定することで、後述する撮影手段１４において所定の周期で１ライン毎に撮像を行い、画像解析を実施することができる。第１搬送手段１２による搬送速度が２０ｍ／分未満である場合、検査時間が長くなり、画像解析等を利用した自動化技術によるメリットを十分に活かすことができない。第１搬送手段１２による搬送速度が４５ｍ／分を超える場合、撮影手段１４による撮影が間に合わず画像解析により正確な欠陥の検出ができない虞がある。

第１搬送量検出手段１３は、回転体を検査対象物Ａに接触させたロータリーエンコーダーであり、回転体が回転すると、その回転角度に応じてパルス信号を生成し、検査対象物Ａの搬送量を検出する。

撮影手段１４は、例えば、撮像素子（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサー）、出力アンプ、時系列で信号出力するための駆動回路、結像レンズ等を備えたカラーラインスキャンカメラが使用される。撮影手段１４は、第１ロール１１への巻き取り位置より上手側に配された駆動ロール３２上を搬送される検査対象物Ａに対して、垂直上方位置に設置される。駆動ロール３２上の位置では、検査対象物Ａに検査光が照射され、撮影手段１４は、検査光が照射された検査対象物Ａの表面を幅方向（Ｙ方向）に１ライン毎に撮影した、ライン画像を取得する。検査光を照射する光源には、高輝度ＬＥＤ照明を直線状に配列したものを用いることが好ましい。なお、撮影手段１４は、ラインセンサーの代わりに、長手方向（Ｘ方向）の一定範囲についても検知可能なエリアセンサーを用いることも可能である。撮影手段１４の撮影タイミングは、制御手段１９によって決定される。すなわち、第１搬送量検出手段１３のパルス信号に基づいて、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）の領域を撮影手段１４が所定の周期で１ライン毎に撮像するように、制御手段１９が制御する。

欠陥検出手段１５、及び生成手段１６は、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ等を有するコンピュータにおいて、メモリに記録されているプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、それぞれの機能が実現される。欠陥検出手段１５は、撮影手段１４で撮影した画像を認識し、画像解析により欠陥を検出する。撮影手段１４が撮像した検査対象物Ａの幅方向１ライン毎の濃淡画像（ライン画像）は、欠陥検出手段１５でデジタル信号の輝度データとして認識され、欠陥検出手段１５は、上記ライン画像が所定のライン数に達するまで、複数のデジタル輝度データを取得する。欠陥検出手段１５は、当該複数のデジタル輝度データに基づいて撮像画像を合成する。ここで、撮影手段１４が撮像する画像（デジタル輝度データ）は、撮像素子の感度ムラや照明方法により一様な輝度が得られない場合がある。そこで、欠陥検出手段１５において、デジタル輝度データに対してシェーディング補正を行うことにより、欠陥検出に適した一様な輝度画像に加工することができる。また、欠陥検出手段１５では、さらなる画像処理が行われ、欠陥検出の精度が高められる。画像処理には、特徴点抽出処理、平滑化処理、エッジ検出等、欠陥の有無を判定するための必要な処理が含まれる。欠陥検出手段１５は、生成した処理画像を元に、検査対象物Ａの欠陥の有無を判定する。欠陥判定の手法としては、例えば、処理画像に対して空間フィルタ処理を実施し、さらに二値化処理により処理画像中で欠陥の可能性がある領域を抽出し、抽出された領域の面積に閾値を設定して欠陥か否かを判定する方法や、対照として欠陥の無い良品の検査画像（対照画像）を予め準備し、当該対照画像と欠陥検出手段１５で生成した処理画像とを比較し、両者の差分から欠陥か否かを判定する方法が挙げられる。欠陥検出手段１５において、検査対象物Ａに欠陥があると判断した場合は、その結果を生成手段１６に送信する。

生成手段１６は、検査対象物Ａに欠陥があるとの通知に応じて、欠陥情報を生成し、欠陥があると判定された処理画像から欠陥部分を拡大して切り出した画像（以下、「欠陥画像」と称する。）、及び欠陥情報を、通信手段１８を介してサーバ４へ保存する。図３は、欠陥情報の説明図である。欠陥情報は、Ｘ座標、Ｙ座標、欠陥サイズ、画像ポインタ、及び検出条件の各情報を含む。Ｘ座標は、検査対象物Ａの長手方向（Ｘ方向）において欠陥が存在する位置を示す位置情報であり、例えば、検査対象物Ａの検査開始から、欠陥が検出された処理画像が撮影されたときまでに第１搬送量検出手段１３が検出した検査対象物Ａの搬送量を用いる。Ｙ座標は、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）において欠陥が存在する位置を示す付加位置情報であり、例えば、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）の一端から欠陥部分までの距離（ｍｍ）を用いる。欠陥サイズは、処理画像において検出された欠陥部分の面積を示す情報であり、欠陥部分の画素数、又は画素数から換算した面積（ｍｍ^２）を用いる。画像ポインタは、対応する欠陥画像がサーバ４に保存されているアドレスである。検出条件は、欠陥を検出した処理画像を撮像した照明条件である。

マーキング手段１７は、第１搬送量検出手段１３が検出した搬送量が所定の搬送量になった場合に、検査対象物Ａに目印Ｂを付与する装置である。目印Ｂの付与は、例えば、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）の端部へのシール等の貼り付けにより実施する。マーキング手段１７は、検査対象物Ａに所定の搬送量毎に目印Ｂを付与することが好ましい。例えば、第１搬送量検出手段１３が検出した搬送量に基づいて、５０ｍ毎に搬送中の検査対象物Ａに目印Ｂを付与するよう設定される。

〔確認装置〕
図４は、確認装置２の概略構成図である。確認装置２は、例えば、第２搬送手段２２、第２搬送量検出手段２３、停止手段２４、補正手段２５、提示手段２６、操作手段２７、表示手段２８、通信手段２９、及び第２巻取手段４０を備える。上記の各手段は、例えば、コンピュータ等で構成される制御手段３０により統合的に制御される。

第２搬送手段２２は、第１ロール１１と第２ロール２１との間に位置する駆動ロール３３を回転させるドライバであり、第１ロール１１に巻回された検査対象物Ａを引き出して検査対象物Ａを長手方向（Ｘ方向）に搬送する。図４では、一つの駆動ロール３３を含む確認装置２を示しているが、駆動ロール３３の数は、搬送の安定性、及び作業員による確認に必要な検査対象物の長さ等に応じて増やすことができる。搬送された検査対象物Ａは、第２巻取手段４０によってテンションを一定に保ちながら、第２ロール２１に巻き取られる。第２搬送手段２２による検査対象物Ａの搬送速度は、任意に設定することができるが、後述するように欠陥が存在する位置で搬送を停止させて作業員による確認及び補修を行うため、この作業時間を含めた実際の平均搬送速度は１〜１０ｍ／分程度が好ましい。

第２搬送量検出手段２３は、回転体を検査対象物Ａに接触させたロータリーエンコーダーであり、回転体が回転すると、その回転角度に応じてパルス信号を生成し、検査対象物Ａの搬送量を検出する。

停止手段２４は、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ等を有するコンピュータにおいて、メモリに記録されているプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、その機能が実現される。停止手段２４は、制御手段３０が通信手段２９を介してサーバ４から読み出した欠陥情報を参照し、第２搬送量検出手段２３が検出した搬送量に基づいて、第２搬送手段２２、及び第２巻取手段４０へ停止信号を送信することで、欠陥情報によって示される欠陥が存在する位置で、検査対象物Ａの搬送及び第２ロール２１への巻き取りを停止する。欠陥が存在する位置で検査対象物Ａの搬送を停止すると、作業員が検査対象物Ａの欠陥を確認し、マーキングや欠陥レベルの判定、補修等の作業を行うことができる。検査装置１において第１ロール１１へ巻き取られた検査対象物Ａを、そのまま確認装置２に取り付けて第２ロール２１へ巻き取る場合、停止手段２４による停止信号の送信は、第２搬送量検出手段２３が検出した搬送量が、検査対象物Ａの全長と欠陥情報に示されるＸ座標（搬送量）との差分に相当する搬送量となったときに実行する。検査装置１において第１ロール１１へ巻き取られた検査対象物Ａを、そのまま確認装置２において第２ロール２１へ巻き取ると、検査装置１において検査対象物Ａを搬送する向きと、確認装置２において検査対象物Ａを搬送する向きとが互いに逆方向となるが、上述のように停止信号の送信タイミングを決定することで、欠陥が存在する位置で検査対象物Ａの搬送を正確に停止することができる。

補正手段２５は、検査対象物Ａに付与された目印Ｂを検出するセンサーを有する。補正手段２５は、目印Ｂを検出すると、その時点で第２搬送量検出手段２３が検出した搬送量と、検査装置１において目印Ｂを付与するように設定された所定の周期の搬送量とを比較し、誤差がある場合には、第２搬送量検出手段２３が検出した搬送量を補正する。この補正値は、制御手段３０に通知され、制御手段３０は、停止手段２４が使用する第２搬送量検出手段２３が検出した搬送量を逐次更新する。

提示手段２６は、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）に沿って配列する複数のＬＥＤ２６ａを備える。提示手段２６は、停止手段２４が第２搬送手段２２による検査対象物Ａの搬送を停止したときに、停止手段２４から欠陥情報のＹ座標の通知を受け、欠陥情報のＹ座標に対応する位置のＬＥＤを点灯させることで、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）における結果の位置を提示する。検査装置１において第１ロール１１へ巻き取られた検査対象物Ａを、そのまま確認装置２において第２ロール２１へ巻き取る場合、欠陥情報のＹ座標に対応する位置のＬＥＤは、検査対象物Ａの全幅と欠陥情報のＹ座標との差分に相当する位置のＬＥＤとなる。作業員は、提示手段２６において点灯したＬＥＤにより、欠陥の位置を容易に確認することができる。

操作手段２７は、確認装置２の操作ボタンであり、作業員が欠陥の確認及び補修を終えた後に操作することで、第２搬送手段２２、及び第２巻取手段４０へ搬送再開信号を送信する。

表示手段２８は、停止手段２４が第２搬送手段２２による検査対象物Ａの搬送を停止したときに、サーバ４から読み出した欠陥画像、及び欠陥情報をディスプレイ等に表示する。欠陥画像とともに、欠陥情報に含まれる検出条件等が同時に表示されることで、作業員は検査対象物Ａの欠陥を目視で確認しながら、欠陥画像等と比較しながら欠陥の程度等を容易に判断することが可能となる。その結果、合成皮革等の欠陥検出の精度、及び検査の信頼性が向上する。

〔欠陥検査方法〕
以下、本発明の欠陥検査方法について説明する。図５は、本発明の欠陥検査方法のフローチャートである。本発明の欠陥検査方法における検査対象物は、例えば、ロール状に巻回された長尺状の合成皮革、布帛等である。本発明の欠陥検査方法では、先ず、検査対象物が検査装置に取り付けられ、検査工程（Ｓ１）が実施され、検査工程（Ｓ１）の後、検査対象物が確認装置に取り付けられ、確認工程（Ｓ２）が実施される。

＜検査工程＞
図６は、検査工程の詳細を示すフローチャートである。検査工程（Ｓ１）は、図２の検査装置１において、Ｓ１１〜Ｓ１７の各ステップを実行することにより実施される。Ｓ１１では、第１搬送手段１２が、駆動ロール３２を回転させることで、検査対象物Ａを搬送し、第１巻取手段２０が、搬送された検査対象物Ａを、テンションを一定に保ちながら第１ロール１１に巻き取る。このとき、駆動ロール３２の上での検査対象物Ａの搬送速度を、好ましくは２０〜４５ｍ／分、より好ましくは３０〜４０ｍ／分の範囲内で一定となるように調整する。次に、Ｓ１２では、回転体を検査対象物Ａに接触させたロータリーエンコーダーである第１搬送量検出手段１３が、回転体の回転角度に応じてパルス信号を生成し、駆動ロール３２の回転による検査対象物Ａの搬送量を検出する。次に、Ｓ１３では、駆動ロール３２上の位置で検査対象物Ａに検査光が照射され、駆動ロール３２上を搬送される検査対象物Ａの垂直上方位置に設置された撮影手段１４が、搬送中の検査対象物Ａの表面を撮影する。次に、Ｓ１４では、欠陥検出手段１５が、Ｓ１３で撮影した画像を解析処理する。解析処理は、シェーディング補正、及び空間フィルタ処理等を行うことで、撮影手段１４が撮像した画像から撮像素子の感度ムラ等の検査対象物Ａとは無関係のノイズを軽減したり、エッジを強調した後に、画像中で欠陥の可能性がある領域を抽出する。解析処理結果に基づいて、Ｓ１５において、欠陥検出手段１５が、検査対象物Ａの欠陥の有無を判定する。Ｓ１５の判定において、欠陥が有ると判定した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、Ｓ１６が実施され、生成手段１６が、欠陥情報を生成する。欠陥情報は、図３に示すように、例えば、Ｘ座標、及びＹ座標の情報を含む。Ｘ座標は、検査対象物Ａの長手方向（Ｘ方向）において欠陥が存在する位置を示す位置情報であり、Ｓ１２で第１搬送量検出手段１３が検出した検査対象物Ａの搬送量を用いることができる。Ｙ座標は、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）において欠陥が存在する位置を示す付加位置情報であり、検査対象物Ａの幅方向（Ｙ方向）の一端から欠陥領域までの距離（ｍｍ）を用いることができる。生成手段１６は、生成した欠陥情報を、例えば、図１のサーバ４に保存する。Ｓ１６の実施後、又はＳ１５の判定において欠陥が無いと判定した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１７が実施される。Ｓ１７では、制御手段１９が、例えば、Ｓ１２で検出した搬送量が検査対象物Ａの全長に達したか否かによって、検査対象物Ａの終端まで搬送が完了したかを判定する。Ｓ１７の判定において、検査対象物Ａの終端まで搬送が完了していないと判定した場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、Ｓ１１に戻り各ステップが繰り返される。Ｓ１７の判定において、検査対象物Ａの終端まで搬送が完了したと判定した場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、検査工程を終了する。以上のように、検査工程（Ｓ１）では、駆動ロール３２の回転による検査対象物Ａの搬送を停止させることなく画像解析を実施することで、検査対象物Ａに存在する欠陥の数に関わりなく、搬送速度に応じた一定の検査時間で、検査対象物Ａの全長にわたって画像解析による欠陥検査を完了することができる。検査工程（Ｓ１）が終了したとき、サーバ４には検出した欠陥の数に応じた欠陥情報が保存され、検査対象物Ａは第１ロール１１に巻回された状態となる。

＜確認工程＞
図７は、確認工程の詳細を示すフローチャートである。確認工程（Ｓ２）は、図４の確認装置２において、第１ロール１１に巻回された検査対象物Ａが取り付けられた状態で、Ｓ２１〜Ｓ２７の各ステップを実行することにより実施される。Ｓ２１では、制御手段３０が、サーバ４を参照して、処理すべき欠陥情報の有無を判定する。ここで、検査工程（Ｓ１）において第１ロール１１へ巻き取られた検査対象物Ａを、そのまま確認装置２に取り付けた状態では、検査工程（Ｓ１）で検査対象物Ａを処理する向きと、確認工程（Ｓ２）で検査対象物Ａを処理する向きとが互いに逆方向となるため、Ｓ２１の判定では、例えば、図３に示すデータ構造でリスト化された欠陥情報を、下から順に読み出して、処理すべき欠陥情報の有無を判定する。Ｓ２１の判定において、処理すべき欠陥情報があると判定した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２２が実施される。Ｓ２２では、第２搬送手段２２が、駆動ロール３３を回転させることで検査対象物Ａを搬送し、第２巻取手段４０が、搬送された検査対象物Ａを、テンションを一定に保ちながら第２ロール２１に巻き取る。次に、Ｓ２３では、回転体を検査対象物Ａに接触させたロータリーエンコーダーである第２搬送量検出手段２３が、回転体の回転角度に応じてパルス信号を生成し、駆動ロール３３の回転による検査対象物Ａの搬送量を検出する。次に、Ｓ２４では、停止手段２４が、Ｓ２３で検出した搬送量に基づいて、欠陥情報によって示される検査対象物Ａの欠陥が存在する位置が、確認装置２において作業する作業員が目視可能な領域（以下、「作業員の目視検査領域」称する。）に有るかを判定する。上述のように、検査工程（Ｓ１）で検査対象物Ａを処理する向きと、確認工程（Ｓ２）で検査対象物Ａを処理する向きとが互いに逆方向となるため、Ｓ２４の判定では、Ｓ２３で検出した搬送量が、検査対象物Ａの全長と欠陥情報に示されるＸ座標（搬送量）との差分に相当する搬送量となったときに、欠陥が存在する位置が作業員の目視検査領域に有ると判定する。Ｓ２４の判定において、欠陥が存在する位置が作業員の目視検査領域に無いと判定した場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、Ｓ２２に戻り、検査対象物Ａを搬送しながら搬送量の検出が継続される。Ｓ２４の判定において、欠陥が存在する位置が作業員の目視検査領域に有ると判定した場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、Ｓ２５が実施される。Ｓ２５では、停止手段２４が、第２搬送手段２２、及び第２巻取手段４０へ停止信号を送信することにより、欠陥が存在する位置が作業員の目視検査領域にある状態で、検査対象物Ａの搬送を停止する。検査対象物Ａの搬送を停止した後、Ｓ２６において、制御手段３０が、作業員による操作手段２７への再開操作の入力を判定する。Ｓ２６の判定で、再開操作の入力がないと判定した場合（Ｓ２６：Ｎｏ）は、Ｓ２５に戻り、搬送の停止が継続される。この期間に、作業員は、搬送が停止した状態で検査対象物Ａの欠陥を確認し、マーキングや欠陥レベルの判定、補修等の作業を行うことができる。作業員は、確認等の作業を完了した場合に、操作手段２７への再開操作を入力する。この入力に応じて、制御手段３０が、再開操作の入力が有ると判定した場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、Ｓ２１に戻り、処理すべき欠陥情報の有無を再び判定する。図３に示す欠陥情報を下から順に１番上まで読み出して、各欠陥情報についてＳ２２〜Ｓ２６の各ステップを実施した後、処理すべき欠陥情報がないと判定した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、Ｓ２７が実施される。Ｓ２７では、第２搬送手段２２が、検査対象物Ａを終端まで搬送し、確認工程を終了する。以上のように、確認工程（Ｓ２）では、欠陥が存在しない区間において検査対象物Ａを比較的速い搬送速度で搬送し、検査対象物Ａに存在する各欠陥の位置で搬送を停止するため、検査工程（Ｓ１）で検出された全ての欠陥について、作業員による確認及び補修を速やかに実施することができる。なお、検査工程（Ｓ１）を実施した結果、補修による再加工に適さない程の多数の欠陥が検出された場合は、確認工程（Ｓ２）を実施することなく、検査対象物Ａを破棄してもよい。高速に実施できる画像解析を利用した検査工程（Ｓ１）を終えた時点で、検査対象物Ａの目視確認を行うことなく、検査対象物Ａを補修するか破棄するかを判断できるため、検査対象物Ａが多数であっても効率よく検査することができる。

〔別実施形態〕
本発明の欠陥検査システムは、上記の実施形態で説明した構成を変更することも可能である。そのような変更例を別実施形態として説明する。

＜別実施形態１＞
図１に示す欠陥検査システム１００は、製造後に供給ロール３１に巻回された検査対象物Ａを検査対象としているが、本発明の欠陥検査システムにおいて、検査対象物は必ずしもロール状に巻回されたものである必要はない。例えば、ベルトコンベア等の搬送手段により長尺状の検査対象物を長手方向に搬送するように、検査装置及び確認装置を夫々構成することも可能である。この場合、平板状の製品を検査対象物として、検査対象物の検査時間を短縮することができる。

＜別実施形態２＞
本発明の欠陥検査システムは、検査装置を、検査対象物の製造装置と一体化することが可能である。この場合、製造装置において製造される長尺状の合成皮革等の検査対象物を、第１ロールに直接巻回しながら、画像解析により欠陥を検出する。そのため、製造後の検査対象物を巻回した供給ロールを検査装置に取り付ける必要がなく、検査対象物の製造から検査までの工程を、さらに簡易化することができる。

本発明の欠陥検査システム、及び欠陥検査方法は、合成皮革の検査に適するものであるが、布帛、壁紙、断熱材、吸音材、包装フィルム、プラスチックフィルム、家具の天板等の検査においても利用可能である。

１ 検査装置
２ 確認装置
３ ネットワーク
１１ 第１ロール
１２ 第１搬送手段
１３ 第１搬送量検出手段
１４ 撮影手段
１５ 欠陥検出手段
１６ 生成手段
１７ マーキング手段
１９，３０ 制御手段
２０ 第１巻取手段
２１ 第２ロール
２２ 第２搬送手段
２３ 第２搬送量検出手段
２４ 停止手段
２５ 補正手段
２６ 提示手段
３１ 供給ロール
３２，３３ 駆動ロール
４０ 第２巻取手段
１００ 欠陥検査システム

Claims (7)

1. 長尺状の検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査システムであって、
   前記検査対象物を第１ロールに連続的に巻き取りながら、前記検査対象物に存在する欠陥を画像解析により検出する検査装置と、
   前記第１ロールに巻回された前記検査対象物を第２ロールに巻き取り、前記検査装置が欠陥を検出した位置で、前記第２ロールへの巻き取りを停止する確認装置と
   を備える欠陥検査システム。
2. 前記検査装置は、
   前記検査対象物を搬送する第１搬送手段と、
   前記検査対象物の搬送量を検出する第１搬送量検出手段と、
   搬送された検査対象物を前記第１ロールへ巻き取る第１巻取手段と、
   前記第１ロールへの巻き取り位置より上手側で前記検査対象物を撮影する撮影手段と、
   撮影された画像の解析により欠陥を検出する欠陥検出手段と、
   欠陥が検出された画像が撮影されたときに前記第１搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、前記検査対象物の長手方向において欠陥が存在する位置を示す位置情報を生成する生成手段と
   を備え、
   前記確認装置は、
   前記第１ロールから前記検査対象物を引き出して搬送する第２搬送手段と、
   前記検査対象物の搬送量を検出する第２搬送量検出手段と、
   搬送された検査対象物を前記第２ロールへ巻き取る第２巻取手段と、
   前記第２搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、前記位置情報によって示される欠陥が存在する位置で、前記第２搬送手段による搬送及び前記第２巻取手段による前記第２ロールへの巻き取りを停止する停止手段と
   を備える請求項１に記載の欠陥検査システム。
3. 前記停止手段は、前記第２搬送量検出手段が検出した搬送量が、前記検査対象物の長さと前記位置情報により示される搬送量との差分に相当する搬送量となったときに、前記第２搬送手段による搬送及び前記第２巻取手段による前記第２ロールへの巻き取りを停止する請求項２に記載の欠陥検査システム。
4. 前記検査装置は、前記第１搬送量検出手段が検出した搬送量に基づいて、所定の搬送量毎に、前記第１搬送手段による搬送中の前記検査対象物に目印を付与するマーキング手段をさらに備え、
   前記確認装置は、前記目印に基づいて、前記第２搬送量検出手段が検出した搬送量を補正する補正手段をさらに備える請求項２又は３に記載の欠陥検査システム。
5. 前記生成手段は、前記検査対象物の幅方向において欠陥が存在する位置を示す付加位置情報をさらに生成し、
   前記確認装置は、前記第２搬送手段による搬送及び前記第２巻取手段による前記第２ロールへの巻き取りを停止した状態で、前記付加位置情報によって示される幅方向の位置を提示する提示手段をさらに備える請求項２〜４の何れか一項に記載の欠陥検査システム。
6. 前記確認装置は、一台の前記検査装置に対して複数台設けられる請求項１〜５の何れか一項に記載の欠陥検査システム。
7. 長尺状の検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査方法であって、
   前記検査対象物を第１ロールに連続的に巻き取りながら、前記検査対象物に存在する欠陥を画像解析により検出する検査工程と、
   前記第１ロールに巻回された前記検査対象物を第２ロールに巻き取り、前記検査工程において欠陥が検出された位置で、前記第２ロールへの巻き取りを停止する確認工程と
   を包含する欠陥検査方法。

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