JP2022012629A - Inspection device and inspection method - Google Patents

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高輝 関
Takateru Seki
和士 吉村
Kazushi Yoshimura
貴正 今泉
Takamasa Imaizumi
裕之 林
Hiroyuki Hayashi
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Abstract

To provide an inspection device and an inspection method that can achieve improvement in productivity with respect to an inspection of an object to be inspected.SOLUTION: An inspection device and an inspection method of the present invention comprise: an imaging step of sequentially changing a first illumination condition serving as an illumination condition of light with which an object to be inspected is irradiated while the object to be inspected is rotated once, and a second illumination condition higher in illuminance than the first illumination condition, and imaging an outer peripheral surface of the object to be inspected at a timing of the first illumination condition and at a timing of the second illumination condition; an image data processing step of combining a plurality of image data imaged at the timing of the first illumination condition to acquire first image data, and combining a plurality of image data imaged at the timing of the second illumination condition to acquire second image data; a defect detection step of detecting a defect of the outer peripheral surface of the object to be inspected on the basis of the first image data and the second image data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、検査装置および検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection device and an inspection method.

特許文献１には、円筒状または円柱状の本体部を有する被検査物の外周面を検査する検査装置であって、被検査物を回転させて、明視野領域、暗視野領域、および明視野領域と暗視野領域の境界領域を撮影し、撮影された画像に基づいて被検査物の外周面の欠陥部位を検出する検査装置が開示されている。 Patent Document 1 is an inspection device for inspecting the outer peripheral surface of an inspected object having a cylindrical or columnar main body portion, in which the inspected object is rotated to have a bright field region, a dark field region, and a bright field. Disclosed is an inspection device that captures a boundary region between a region and a dark field region and detects a defective portion on the outer peripheral surface of the object to be inspected based on the captured image.

特開２０１６－６５７８２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-65782

しかしながら、上述のような検査装置において、外周面に反射率の異なる部位を備える被検査物を検査する場合、照度条件を切り替えて撮影する必要がある。
よって、カメラ１台の場合は被検査物の一回転に対して照度条件を順に切り替えて撮像する、またはカメラと照明を照度条件数に応じて被検査物の周方向に配置する必要ある。このため、被検査物の検査に対する生産性が低下するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、被検査物の検査に対する生産性の向上が図れる検査装置および検査方法を提供することにある。 However, in the above-mentioned inspection apparatus, when inspecting an inspected object having a portion having a different reflectance on the outer peripheral surface, it is necessary to switch the illuminance condition and take an image.
Therefore, in the case of one camera, it is necessary to switch the illuminance condition in order for one rotation of the inspected object to take an image, or to arrange the camera and the illumination in the circumferential direction of the inspected object according to the number of illuminance conditions. Therefore, there is a risk that the productivity for inspection of the inspected object may decrease.
One of an object of the present invention is to provide an inspection device and an inspection method capable of improving productivity for inspection of an inspected object.

上記目的を達成するため、本発明の好ましい態様によれば、被検査物が一回転される間に、被検査物に照射される光の照明条件である、第１照明条件と、第１照明条件より照度が高くなる第２照明条件と、を連続的に変更し、かつ第１照明条件のタイミング、および第２照明条件のタイミングで被検査物の外周面を撮像する撮像ステップと、第１照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第１画像データを取得し、および第２照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第２画像データを取得する画像データ処理ステップと、第１画像データ、および第２画像データに基づいて被検査物の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップと、を備える。 In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, the first illumination condition and the first illumination, which are the illumination conditions of the light irradiated to the inspected object while the inspected object is rotated once. An imaging step in which the second lighting condition in which the illuminance is higher than the condition is continuously changed, and the outer peripheral surface of the object to be inspected is imaged at the timing of the first lighting condition and the timing of the second lighting condition, and the first. The first image data is acquired by combining a plurality of image data captured at the timing of the lighting condition, and the second image data is acquired by combining the plurality of image data captured at the timing of the second lighting condition. It includes an image data processing step and a defect detection step for detecting defects on the outer peripheral surface of the object to be inspected based on the first image data and the second image data.

よって、本発明の好ましい態様によれば、被検査物の検査に対する生産性の向上が図れる。 Therefore, according to the preferred embodiment of the present invention, the productivity for the inspection of the inspected object can be improved.

実施形態1の検査装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the inspection apparatus of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図である。It is a figure which shows the piston of the internal combustion engine as the object to be inspected of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the defect detection method of the inspection apparatus of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of the defect detection method of the inspection apparatus of Embodiment 1. FIG. 実施形態２の検査装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the inspection apparatus of Embodiment 2. 実施形態２の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図である。It is a figure which shows the piston of the internal combustion engine as the object to be inspected of Embodiment 2. 実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the defect detection method of the inspection apparatus of Embodiment 2. 実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of the defect detection method of the inspection apparatus of Embodiment 2. 実施形態３の検査装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the inspection apparatus of Embodiment 3. （ａ）は、実施形態３の検査装置の第１照明条件による撮像ステップの模式図、（ｂ）は、実施形態３の検査装置の第２照明条件による撮像ステップの模式図である。(A) is a schematic diagram of an imaging step under the first lighting condition of the inspection device of the third embodiment, and (b) is a schematic diagram of an imaging step under the second lighting condition of the inspection device of the third embodiment.

〔実施形態１〕
図１は、実施形態1の検査装置の全体構成を示す模式図である。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the inspection device of the first embodiment.

（検査装置の全体構成）
検査装置１は、ピストン（被検査物）７を支持して、ピストン７の軸Ｐを中心にピストン７を回転させる回転部２と、軸Ｐに対し直交する方向からピストン７の外周面へ向けて光を照射する照明装置（照明部）３と、カメラ５ａと画像データ保存部５ｂから構成される撮像部５と、画像データ処理部６ａと、第１画像データ保存部６ｂ１、第２画像データ保存部６ｂ２と、第１画像データ保存部６ｂ１に保存された画像データにより欠陥を検出する第１欠陥検出部６ｃ１、第２画像データ保存部６ｂ２に保存された画像データにより欠陥を検出する第２欠陥検出部６ｃ２と、ピストン７が一回転する間に、照明装置３を光の照明条件としての第１照明条件と第１照明条件より照度が高い第２照明条件とを連続的に変更し、第１照明条件のタイミングと第２照明条件のタイミングでピストン７の外周面を撮像するようにカメラ５ａを制御する制御装置（制御部）４から構成されている。
これにより、ピストン７の外周面のキズ、鋳巣、膨れ等の欠陥を検出する。 (Overall configuration of inspection equipment)
The inspection device 1 supports the piston (object to be inspected) 7 and rotates the piston 7 around the axis P of the piston 7 toward the outer peripheral surface of the piston 7 from a direction orthogonal to the axis P. A lighting device (illumination unit) 3 for irradiating light, an image pickup unit 5 composed of a camera 5a and an image data storage unit 5b, an image data processing unit 6a, a first image data storage unit 6b1, and a second image data. The second defect is detected by the image data stored in the storage unit 6b2, the first defect detection unit 6c1 for detecting defects by the image data stored in the first image data storage unit 6b1, and the second image data storage unit 6b2. While the defect detection unit 6c2 and the piston 7 make one rotation, the lighting device 3 continuously changes the first lighting condition as the lighting condition and the second lighting condition having a higher illumination than the first lighting condition. It is composed of a control device (control unit) 4 that controls the camera 5a so as to image the outer peripheral surface of the piston 7 at the timing of the first lighting condition and the timing of the second lighting condition.
As a result, defects such as scratches, cavities, and swelling on the outer peripheral surface of the piston 7 are detected.

図２は、実施形態１の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a piston of an internal combustion engine as an object to be inspected according to the first embodiment.

（被検査物としての内燃機関のピストンの構成）
ピストン７は、反射率が高い第１反射率の特性を有する機械加工が施された機械加工部位（第１部位）７ａと、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する耐摺動性を確保するために黒色コーティングが施された黒色コーティング部位（第２部位）７ｂ、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する耐摺動摩耗性を確保するために硬質アルマイト処理が施された硬質アルマイト処理部位（第２部位）７ｃを有している。 (Structure of piston of internal combustion engine as an object to be inspected)
The piston 7 has a machined portion (first portion) 7a having a characteristic of a first reflectance having a high reflectance and a characteristic of a second reflectance having a reflectance lower than the first reflectance. Black-coated part (second part) 7b with black coating to ensure sliding resistance, and ensuring sliding wear resistance with the characteristics of second reflectance, which has lower reflectance than the first reflectance. Therefore, it has a hard alumite-treated portion (second portion) 7c that has been subjected to a hard alumite treatment.

図３は、実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the defect detection method of the inspection device of the first embodiment.

（欠陥検出方法の流れ）
ステップＳ１では、制御装置４が照明装置３に対し、ピストン７が一回転する間に、所定のタイミングで、第１照明条件より照度が高い第２照明条件でピストン７の外周面へ向けて光を照射し、同時にカメラ５ａに対し、ピストン７の外周面を撮像するように指示を出す。
ステップＳ２では、制御装置４が照明装置３に対し、第２照明条件に連続して、第１照明条件でピストン７の外周面へ向けて光を照射し、同時にカメラ５ａに対し、ピストン７の外周面を撮像するように指示を出す。
ステップ３では、ピストン７が一回転する間の予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されたか否かを判定する。
予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されたときには、ステップＳ４あるいはステップＳ６へ進み、予め定められた所定回数、第２照明条件による撮像および第１照明条件による撮像が実行されていないときには、ステップＳ１へ戻る。
ステップＳ１からステップＳ３までが、撮像ステップである。 (Flow of defect detection method)
In step S1, while the control device 4 makes one rotation of the piston 7 with respect to the lighting device 3, light is directed toward the outer peripheral surface of the piston 7 at a predetermined timing under the second lighting condition where the illuminance is higher than the first lighting condition. At the same time, the camera 5a is instructed to take an image of the outer peripheral surface of the piston 7.
In step S2, the control device 4 irradiates the lighting device 3 with light continuously to the lighting device 3 toward the outer peripheral surface of the piston 7 under the first lighting condition, and at the same time, the piston 7 with respect to the camera 5a. Instruct to image the outer peripheral surface.
In step 3, it is determined whether or not the imaging under the second illumination condition and the imaging under the first illumination condition are executed a predetermined number of times during one rotation of the piston 7.
When the imaging under the second lighting condition and the imaging under the first lighting condition are executed a predetermined number of times, the process proceeds to step S4 or step S6, and the imaging and the first imaging under the predetermined number of times and the second lighting condition are performed. When the imaging under the lighting conditions is not executed, the process returns to step S1.
Steps S1 to S3 are imaging steps.

ステップＳ４では、第１照明条件で撮像され、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データを結合し、取得した第１画像データＡを第１画像データ保存部６ｂ１に保存する。
ステップＳ６では、第２照明条件で撮像され、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データを結合し、取得した第２画像データＢを第２画像データ保存部６ｂ２に保存する。
このステップＳ４あるいはステップＳ６が、画像データ処理ステップである。 In step S4, a plurality of image data captured under the first lighting condition and stored in the image data storage unit 5b are combined, and the acquired first image data A is stored in the first image data storage unit 6b1.
In step S6, a plurality of image data captured under the second lighting condition and stored in the image data storage unit 5b are combined, and the acquired second image data B is stored in the second image data storage unit 6b2.
This step S4 or step S6 is an image data processing step.

ステップＳ５では、第１画像データ保存部６ｂ１に保存された第１画像データＡから欠陥を検出する。
ステップＳ７では、第２画像データ保存部６ｂ２に保存された第２画像データＢから欠陥を検出する。
ステップＳ８では、検出された欠陥が、許容できる欠陥か許容できない欠陥かの合否判定を行う。
例えば、コンピューターによるディープラーニング等の手法により、欠陥の検出および合否判定を行う。
このステップＳ５あるいはステップＳ７からステップＳ８までが、欠陥検出ステップである。 In step S5, a defect is detected from the first image data A stored in the first image data storage unit 6b1.
In step S7, a defect is detected from the second image data B stored in the second image data storage unit 6b2.
In step S8, it is determined whether the detected defect is an acceptable defect or an unacceptable defect.
For example, defects are detected and pass / fail judgments are made by a method such as deep learning by a computer.
This step S5 or from step S7 to step S8 is a defect detection step.

図４は、実施形態１の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。 FIG. 4 is a time chart showing an operation example of the defect detection method of the inspection device of the first embodiment.

（欠陥検出方法の動作）
欠陥検出方法は、撮像ステップ、画像データ処理ステップ、欠陥検出ステップから構成されている。
以下、動作例を順に説明する。 (Operation of defect detection method)
The defect detection method includes an imaging step, an image data processing step, and a defect detection step.
Hereinafter, operation examples will be described in order.

撮像ステップのグラフは、横軸が時間、縦軸が照明装置３の照度を示している。
なお、時刻t８までが、ピストン７の一回転に要する時間である。
まず、時刻ｔ１では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ１を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、第２画像データは、第１反射率より反射率が低い第２反射率の特性を有する黒色コーティング部位７ｂと硬質アルマイト処理部位７ｃの画像データである。
時刻ｔ２では、照明装置３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ１を画像データ保存部５ｂに保存する。
なお、画像データａ１は、反射率が高い第１反射率の特性を有する機械加工部位７ａの画像データである。
時刻ｔ３では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ２を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ４では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ２を画像データ保存部５ｂに保存する。 In the graph of the imaging step, the horizontal axis shows time and the vertical axis shows the illuminance of the lighting device 3.
The time up to time t8 is the time required for one rotation of the piston 7.
First, at time t1, the illumination unit 3 irradiates light under the second illumination condition, which has a higher illuminance than the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the image data b1 captured is image data. It is stored in the storage unit 5b.
The second image data is image data of a black coating portion 7b and a hard alumite-treated portion 7c having a characteristic of a second reflectance having a reflectance lower than that of the first reflectance.
At time t2, the lighting device 3 irradiates light under the first lighting condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the captured image data a1 is stored in the image data storage unit 5b.
The image data a1 is image data of a machined portion 7a having a characteristic of a first reflectance having a high reflectance.
At time t3, the illumination unit 3 irradiates light under the second illumination condition, which has a higher illuminance than the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the imaged image data b2 is stored in the image data storage unit. Save in 5b.
At time t4, the illumination unit 3 irradiates light under the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the imaged image data a2 is stored in the image data storage unit 5b.

時刻ｔ５では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ３を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ６では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ３を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ７では、照明部３が第１照明条件より照度が高い第２照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データｂ４を画像データ保存部５ｂに保存する。
時刻ｔ８では、照明部３が第１照明条件で光を照射し、同時にカメラ５ａがピストン７の外周面を撮像し、撮像された画像データａ４を画像データ保存部５ｂに保存する。
つぎに、画像データ処理ステップでは、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データａ１－ａ４を、あるいは、画像データ保存部５ｂに保存された複数の画像データｂ１－ｂ４までを結合し、取得した第１画像データＡと第２画像データＢを第１画像データ保存部６ｂ１と第２画像データ保存部６ｂ２に保存する。 At time t5, the illumination unit 3 irradiates light under the second illumination condition, which has a higher illuminance than the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the imaged image data b3 is stored in the image data storage unit. Save in 5b.
At time t6, the illumination unit 3 irradiates light under the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the imaged image data a3 is stored in the image data storage unit 5b.
At time t7, the illumination unit 3 irradiates light under the second illumination condition, which has a higher illuminance than the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the imaged image data b4 is stored in the image data storage unit. Save in 5b.
At time t8, the illumination unit 3 irradiates light under the first illumination condition, and at the same time, the camera 5a images the outer peripheral surface of the piston 7, and the imaged image data a4 is stored in the image data storage unit 5b.
Next, in the image data processing step, a plurality of image data a1-a4 stored in the image data storage unit 5b or a plurality of image data b1-b4 stored in the image data storage unit 5b are combined. The acquired first image data A and second image data B are stored in the first image data storage unit 6b1 and the second image data storage unit 6b2.

欠陥検出ステップでは、第１画像データ保存部６ｂ１と第２画像データ保存部６ｂ２に保存された第１画像データＡと第２画像データＢから、欠陥を検出する。
さらに、検出された欠陥が、許容できる欠陥か許容できない欠陥かの合否判定を行う。
検出された欠陥が、許容できない欠陥の場合には、そのピストン７は、廃棄処分となる。 In the defect detection step, defects are detected from the first image data A and the second image data B stored in the first image data storage unit 6b1 and the second image data storage unit 6b2.
Further, it is determined whether the detected defect is an acceptable defect or an unacceptable defect.
If the detected defect is an unacceptable defect, the piston 7 is disposed of.

次に、作用効果を説明する。
実施形態１の検査装置および検査方法においては、以下に列挙する作用効果を奏する。 Next, the action and effect will be described.
The inspection device and inspection method of the first embodiment have the effects listed below.

（１）ピストン７を支持してピストン７の軸を中心に回転させる回転部２と、ピストン７の外周面へ向けて光を照射する照明装置３と、ピストン７が一回転される間に、照明装置３により照射される光の照明条件としての第１照明条件と、第１照明条件より照度が高い第２照明条件とを連続的に変更する制御装置４と、第１照明条件のタイミングおよび第２照明条件のタイミングでピストン７の外周面を撮像する撮像部５と、第１照明条件で撮像した複数の画像データａ１－ａ４を結合して第１画像データＡと第２照明条件で撮像した複数の画像データｂ１－ｂ４を結合して第２画像データＢを取得する画像データ処理部６ａと、第１画像データＡと第２画像データＢに基づいて、ピストン７の外周面の欠陥を検出する第１欠陥検出部６ｃ１、第２欠陥検出部６ｃ２とを備え、第１照明条件と第２照明条件を連続的に変更し、第１照明条件と第２照明条件のタイミングでピストンの外周面を撮像する撮像ステップと、第１照明条件で撮像した複数の画像データａ１－ａ４を結合して第１画像データＡと第２照明条件で撮像した複数の画像データｂ１－ｂ４を結合して第２画像データＢを取得する画像データ処理ステップと、第１画像データＡと第２画像データＢに基づいて、ピストン７の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップとを有するようにした。
よって、ピストン７の外周面の欠陥の検出を、安価な設備で行うことができ、生産性を高めることができる。 (1) While the rotating portion 2 that supports the piston 7 and rotates about the axis of the piston 7, the lighting device 3 that irradiates light toward the outer peripheral surface of the piston 7, and the piston 7 makes one rotation. The control device 4 that continuously changes the first lighting condition as the lighting condition of the light emitted by the lighting device 3 and the second lighting condition whose illuminance is higher than the first lighting condition, the timing of the first lighting condition, and the timing of the first lighting condition. The image pickup unit 5 that captures the outer peripheral surface of the piston 7 at the timing of the second lighting condition and the plurality of image data a1-a4 captured under the first lighting condition are combined to capture the first image data A and the second lighting condition. A defect on the outer peripheral surface of the piston 7 is found based on the image data processing unit 6a for acquiring the second image data B by combining the plurality of image data b1-b4 and the first image data A and the second image data B. It is equipped with a first defect detection unit 6c1 and a second defect detection unit 6c2 for detection, continuously changing the first lighting condition and the second lighting condition, and the outer periphery of the piston at the timing of the first lighting condition and the second lighting condition. The imaging step of imaging the surface and the plurality of image data a1-a4 captured under the first illumination condition are combined to combine the first image data A and the plurality of image data b1-b4 captured under the second illumination condition. It has an image data processing step for acquiring the second image data B and a defect detection step for detecting a defect on the outer peripheral surface of the piston 7 based on the first image data A and the second image data B.
Therefore, defects on the outer peripheral surface of the piston 7 can be detected with inexpensive equipment, and productivity can be improved.

（２）第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位７ａの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位７ｂ、硬質アルマイト処理部位７ｃの第２画像データＢにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにした。
よって、ピストン７の外周面の欠陥の検出を、精度良く検出できる。 (2) The first image data A of the machined portion 7a having the first reflectance of the piston 7 imaged under the first lighting condition, and the first imaged under the second lighting condition having a higher illuminance than the first lighting condition. Defects on the outer peripheral surface of the piston 7 are detected by the second image data B of the black coating portion 7b of the piston 7 having a reflectance lower than the reflectance and the hard alumite treatment portion 7c.
Therefore, the detection of the defect on the outer peripheral surface of the piston 7 can be detected with high accuracy.

〔実施形態２〕
図５は、実施形態２の検査装置の全体構成を示す模式図であり、図６は、実施形態２の被検査物としての内燃機関のピストンを示す図であり、図７は、実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の流れを示すフローチャートであり、図８は、実施形態２の検査装置の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートである。
実施形態１では、第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位７ａの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位７ｂ、硬質アルマイト処理部位７ｃの第２画像データＢとにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにしたが、実施形態２では、第１照明条件で撮像されるピストン７の第1反射率を有する機械加工部位（第１部位）７ｄの第１画像データＡと、第１照明条件より照度が高い第２照明条件で撮像される第1反射率より反射率が低いピストン７の黒色コーティング部位（第２部位）７ｅの第２画像データＢと、第１照明条件より照度が高く、第２照明条件より照度が低い第３照明条件で撮像される硬質アルマイト処理部位（第３部位）７ｆの第３画像データＣとにより、ピストン７の外周面の欠陥の検出をおこなうようにした。 [Embodiment 2]
5 is a schematic diagram showing the overall configuration of the inspection device of the second embodiment, FIG. 6 is a diagram showing a piston of an internal combustion engine as an object to be inspected of the second embodiment, and FIG. 7 is a diagram showing the piston of the internal combustion engine as the object to be inspected of the second embodiment. It is a flowchart which shows the flow of the defect detection method of the inspection apparatus, and FIG. 8 is a time chart which shows the operation example of the defect detection method of the inspection apparatus of Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the image is taken under the first image data A of the machined portion 7a having the first reflectance of the piston 7 imaged under the first illumination condition and the second illumination condition having a higher illuminance than the first illumination condition. Defects on the outer peripheral surface of the piston 7 are detected by the black coating portion 7b of the piston 7 having a lower illuminance than the first reflectance and the second image data B of the hard alumite treatment portion 7c. Then, the first image data A of the machined portion (first portion) 7d having the first reflectance of the piston 7 imaged under the first illumination condition and the second illumination condition having a higher illuminance than the first illumination condition are imaged. The second image data B of the black coating portion (second portion) 7e of the piston 7 having a lower reflectance than the first reflectance, and the third, which has a higher illuminance than the first lighting condition and a lower illuminance than the second lighting condition. Defects on the outer peripheral surface of the piston 7 are detected by the third image data C of the hard alumite-treated portion (third portion) 7f imaged under the illumination conditions.

このため、図５の検査装置の全体構成を示す模式図に示すように、検査装置１の検出部６は、実施形態１の検査装置１の検出部６の第１、２画像データ保存部６ｂ１、６ｂ２と第１、２欠陥検出部６ｃ１、６ｃ２に加え、第３画像データ保存部６ｂ３と第３欠陥検出部６ｃ３を備えている。
また、図７に示す欠陥検出方法の流れを示すフローチャートにおいても、実施形態１に加え、第３照明条件による撮像のステップＳ９、第３画像データＣ取得のステップＳ１０、第３画像データＣからの欠陥検出のステップＳ１１を備えている。
さらに、図８の欠陥検出方法の動作例を示すタイムチャートにおいては、時刻t９までが、ピストン７の一回転に要する時間であり、画像データとしては、画像データａ１－ａ３、ｂ１－ｂ３、ｃ１－ｃ３の３種類を有し、それぞれの画像データを結合することにより、第１画像データＡ、第２画像データＢ、第３画像データＣを取得するようになっている。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。 Therefore, as shown in the schematic diagram showing the overall configuration of the inspection device of FIG. 5, the detection unit 6 of the inspection device 1 is the first and second image data storage units 6b1 of the detection unit 6 of the inspection device 1 of the first embodiment. , 6b2 and the first and second defect detection units 6c1 and 6c2, as well as a third image data storage unit 6b3 and a third defect detection unit 6c3.
Further, also in the flowchart showing the flow of the defect detection method shown in FIG. 7, in addition to the first embodiment, steps S9 for imaging under the third lighting condition, step S10 for acquiring the third image data C, and third image data C are used. The defect detection step S11 is provided.
Further, in the time chart showing an operation example of the defect detection method of FIG. 8, time t9 is the time required for one rotation of the piston 7, and the image data includes image data a1-a3, b1-b3, and c1. It has three types of -c3, and by combining the respective image data, the first image data A, the second image data B, and the third image data C are acquired.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will be omitted.

次に、作用効果を説明する。
実施形態２の検査装置および検査方法においては、実施形態１の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。 Next, the action and effect will be described.
In the inspection apparatus and inspection method of the second embodiment, in addition to the action and effect of the first embodiment, the actions and effects listed below are exhibited.

（１）第１照明条件と第２照明条件、第３照明条件を連続的に変更し、第１照明条件と第２照明条件、第３照明条件のタイミングでピストンの外周面を撮像する撮像ステップと、第１照明条件で撮像した複数の画像データａ１－ａ３を結合して第１画像データＡと第２照明条件で撮像した複数の画像データｂ１－ｂ３を結合して第２画像データＢと第３照明条件で撮像した複数の画像データｃ１－ｃ３を結合して第３画像データＣを取得する画像データ処理ステップと、第１画像データＡと第２画像データＢ、第３画像データＣに基づいて、ピストン７の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップを有するようにした。
よって、より高精度、高精細の撮像をすることができ、欠陥検出の精度を向上することができる。 (1) An imaging step in which the first lighting condition, the second lighting condition, and the third lighting condition are continuously changed, and the outer peripheral surface of the piston is imaged at the timing of the first lighting condition, the second lighting condition, and the third lighting condition. And the first image data A by combining the plurality of image data a1-a3 captured under the first lighting condition and the second image data B by combining the plurality of image data b1-b3 captured under the second lighting condition. The image data processing step of combining a plurality of image data c1-c3 captured under the third lighting condition to acquire the third image data C, and the first image data A, the second image data B, and the third image data C Based on this, a defect detection step for detecting a defect on the outer peripheral surface of the piston 7 is provided.
Therefore, it is possible to perform high-precision and high-definition imaging, and it is possible to improve the accuracy of defect detection.

〔実施形態３〕
図９は、実施形態３の検査装置の全体構成を示す模式図であり、図１０（ａ）は、実施形態３の検査装置の第１照明条件による撮像ステップの模式図、図１０（ｂ）は、実施形態３の検査装置の第２照明条件による撮像ステップの模式図である。
実施形態１とは、異なり、図９の検査装置の全体構成を示す模式図に示すように、照明装置３が、ピストン７の傾斜した上方から光を照射する第１照明装置（第１照明部）３ａと、軸Ｐに対し直交する方向から光を照射する第２照明装置（第２照明部）３ｂと、ピストン７の傾斜した下方から光を照射する第３照明装置（第１照明部）３ｃとから構成されるようにしている。 [Embodiment 3]
9A and 9B are schematic views showing the overall configuration of the inspection device of the third embodiment, and FIG. 10A is a schematic view of an imaging step according to the first lighting condition of the inspection device of the third embodiment, FIG. 10B. Is a schematic diagram of an imaging step according to the second lighting condition of the inspection device of the third embodiment.
Unlike the first embodiment, as shown in the schematic diagram showing the overall configuration of the inspection device of FIG. 9, the lighting device 3 irradiates light from the inclined upper side of the piston 7 (first lighting unit). ) 3a, a second illuminating device (second illuminating unit) 3b that irradiates light from a direction orthogonal to the axis P, and a third illuminating device (first illuminating unit) that irradiates light from the inclined lower part of the piston 7. It is configured to consist of 3c.

このため、図１０（ａ）に示す第１照明条件による撮像ステップでは、第１照明装置３ａと第２照明装置３ｂが低い照度で光を照射し、撮像することにより、ピストン７の上部の機械加工部位７ａである面取部の外周部における鋳巣欠陥を検出することができる。
また、図１０（ｂ）に示す第２照明条件による撮像ステップでは、第１照明装置３ａと第３照明装置３ｃが高い照度で光を照射して撮像することにより、影を生成することで、ピストン７の黒色コーティング部位７ｂである側面外周部における膨れ欠陥を検出することができる。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。 Therefore, in the image pickup step under the first lighting condition shown in FIG. 10A, the first lighting device 3a and the second lighting device 3b irradiate light with a low illuminance and take an image, whereby the machine on the upper part of the piston 7 is used. It is possible to detect a cavities defect in the outer peripheral portion of the chamfered portion which is the machined portion 7a.
Further, in the imaging step under the second lighting condition shown in FIG. 10B, the first lighting device 3a and the third lighting device 3c irradiate light with a high illuminance to perform an image, thereby generating a shadow. It is possible to detect a swelling defect in the outer peripheral portion of the side surface, which is the black coating portion 7b of the piston 7.
Since the other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will be omitted.

次に、作用効果を説明する。
実施形態３の検査装置および検査方法においては、実施形態１の作用効果に加え、以下に列挙する作用効果を奏する。 Next, the action and effect will be described.
In the inspection device and the inspection method of the third embodiment, in addition to the action and effect of the first embodiment, the actions and effects listed below are exhibited.

（１）照明装置３が、ピストン７の傾斜した上方から光を照射する第１照明装置３ａと、軸Ｐに対し直交する方向から光を照射する第２照明装置３ｂと、ピストン７の傾斜した下方から光を照射する第３照明装置３ｃとから構成されるようにし、第１照明条件では、第１照明装置３ａと第２照明装置３ｂを低い照度で光を照射して撮像し、第２照明条件では、第１照明装置３ａと第３照明装置３ｃを高い照度で光を照射して撮像するようにした。
よって、様々な種類の欠陥をより精度高く検出することができる。 (1) The lighting device 3 tilts the first lighting device 3a that irradiates light from above the tilted piston 7, the second lighting device 3b that irradiates light from a direction orthogonal to the axis P, and the piston 7. It is composed of a third lighting device 3c that irradiates light from below, and under the first lighting condition, the first lighting device 3a and the second lighting device 3b are irradiated with light at a low illuminance to take an image, and the second Under the lighting conditions, the first lighting device 3a and the third lighting device 3c were irradiated with light at a high illuminance to take an image.
Therefore, various types of defects can be detected with higher accuracy.

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。 [Other Examples]
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the specific configuration of each invention is not limited to the embodiments, and even if there is a design change or the like within a range that does not deviate from the gist of the invention. Included in the invention.

１ 検査装置
２ 回転部
３ 照明装置（照明部）
３ａ 第１照明装置（第1照明部）
３ｂ 第２照明装置（第２照明部）
３ｃ 第３照明装置（第１照明部）
４ 制御装置（制御部）
５ 撮像部
６ 検出部
７ ピストン（被検査物）
７ａ 機械加工部位（第１部位）
７ｂ 黒色コーティング部位（第２部位）
７ｃ 硬質アルイマイト部位（第２部位）
７ｄ 機械加工部位（第１部位）
７ｅ 黒色コーティング部位（第２部位）
７ｆ 硬質アルイマイト部位（第３部位）
Ａ 第１画像データ
Ｂ 第２画像データ
Ｃ 第３画像データ
Ｐ 軸 1 Inspection device 2 Rotating part 3 Lighting device (lighting part)
3a 1st lighting device (1st lighting unit)
3b 2nd lighting device (2nd lighting unit)
3c 3rd lighting device (1st lighting unit)
4 Control device (control unit)
5 Imaging unit 6 Detection unit 7 Piston (object to be inspected)
7a Machined part (first part)
7b Black coating part (second part)
7c Hard alumite part (second part)
7d Machined part (1st part)
7e Black coating part (second part)
7f Hard alumite part (3rd part)
A 1st image data B 2nd image data C 3rd image data P-axis

Claims (7)

円筒状または円柱状の被検査物の外周面を検査する検査装置であって、
前記被検査物を支持して前記被検査物の軸を中心に回転させる回転部と、
前記被検査物の外周面へ向けて光を照射する照明部と、
前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記照明部によって照射される光の照明条件である、第１照明条件と、前記第１照明条件より照度が高くなる第２照明条件と、を連続的に変更する制御部と、
前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記第１照明条件のタイミング、および前記第２照明条件のタイミングで前記被検査物の外周面を撮像する撮像部と、
前記第１照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して取得した第１画像データ、および前記第２照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して取得した第２画像データに基づいて前記被検査物の外周面の欠陥を検出する検出部と、
を備える、
ことを特徴とする検査装置。 An inspection device that inspects the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar object to be inspected.
A rotating part that supports the object to be inspected and rotates around the axis of the object to be inspected,
An illuminating unit that irradiates light toward the outer peripheral surface of the object to be inspected,
The first lighting condition, which is the lighting condition of the light emitted by the lighting unit while the object to be inspected is rotated once by the rotating unit, and the second lighting condition, in which the illuminance is higher than the first lighting condition. And the control unit that continuously changes
An imaging unit that captures an image of the outer peripheral surface of the object to be inspected at the timing of the first lighting condition and the timing of the second lighting condition while the object to be inspected is rotated once by the rotating unit.
The first image data acquired by combining a plurality of image data captured at the timing of the first lighting condition, and the second image data acquired by combining the plurality of image data captured at the timing of the second lighting condition. A detection unit that detects defects on the outer peripheral surface of the object to be inspected based on image data,
To prepare
An inspection device characterized by that. 請求項１に記載の検査装置であって、
前記被検査物の外周面の前記軸の方向において、
第１反射率の特性を有する第１部位と、
前記第１反射率とは異なる第２反射率の特性を有する第２部位と、
を備える前記被検査物の外周面を検査する、
ことを特徴とする検査装置。 The inspection device according to claim 1.
In the direction of the axis of the outer peripheral surface of the object to be inspected
The first part having the characteristic of the first reflectance and
A second part having a second reflectance characteristic different from the first reflectance,
Inspect the outer peripheral surface of the object to be inspected,
An inspection device characterized by that. 請求項１に記載の検査装置であって、
前記制御部は、前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記第１照明条件と、前記第１照明条件より照度が高く、前記第２照明条件より照度が低くなる第３照明条件と、前記第２照明条件と、を連続的に変更し、
前記撮像部は、前記回転部によって前記被検査物が一回転される間に、前記第１照明条件のタイミング、前記第３照明条件のタイミング、および前記第２照明条件のタイミングで前記被検査物の外周面を撮像し、
前記検出部は、前記第１画像データ、前記第３照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して取得した第３画像データ、および前記第２画像データに基づいて前記被検査物の外周面の欠陥を検出する、
ことを特徴とする検査装置。 The inspection device according to claim 1.
The control unit has a third illuminance that is higher than the first lighting condition and the first lighting condition and lower than the second lighting condition while the object to be inspected is rotated once by the rotating unit. The lighting condition and the second lighting condition are continuously changed.
The image pickup unit is inspected at the timing of the first lighting condition, the timing of the third lighting condition, and the timing of the second lighting condition while the object to be inspected is rotated once by the rotating unit. Image the outer peripheral surface of
The detection unit is the object to be inspected based on the first image data, the third image data acquired by combining a plurality of image data captured at the timing of the third lighting condition, and the second image data. Detects defects on the outer peripheral surface of
An inspection device characterized by that. 請求項１に記載の検査装置であって、
前記照明部は、
前記被検査物の外周面に対して傾斜した方向から、前記被検査物の外周面に光を照射する第１照明部と、
前記軸に対して直交する方向から前記被検査物の外周面に光を照射する第２照明部と、
を備える、
ことを特徴とする検査装置。 The inspection device according to claim 1.
The lighting unit is
A first illuminating unit that irradiates the outer peripheral surface of the inspected object with light from a direction inclined with respect to the outer peripheral surface of the inspected object.
A second illuminating unit that irradiates the outer peripheral surface of the object to be inspected with light from a direction orthogonal to the axis.
To prepare
An inspection device characterized by that. 請求項１に記載の検査装置であって、
前記被検査物は、内燃機関のピストンである、
ことを特徴とする検査装置。 The inspection device according to claim 1.
The object to be inspected is a piston of an internal combustion engine.
An inspection device characterized by that. 請求項５に記載の検査装置であって、
前記ピストンは、
前記ピストンの外周面の前記軸の方向において、
硬質アルマイト処理が施された硬質アルマイト処理部位と、
機械加工が施された機械加工部位と、
黒色コーティングが施された黒色コーティング部位と、
を備える、
ことを特徴とする検査装置。 The inspection device according to claim 5.
The piston
In the direction of the axis of the outer peripheral surface of the piston
Hard alumite treated parts and hard alumite treated parts,
Machined parts and machined parts
The black coating part with the black coating and the black coating part
To prepare
An inspection device characterized by that. 円筒状または円柱状の本体部を有する被検査物の外周面を検査する検査方法であって、
前記被検査物が一回転される間に、前記被検査物に照射される光の照明条件である、第１照明条件と、前記第１照明条件より照度が高くなる第２照明条件と、を連続的に変更し、かつ前記第１照明条件のタイミング、および前記第２照明条件のタイミングで前記被検査物の外周面を撮像する撮像ステップと、
前記第１照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第１画像データを取得し、および前記第２照明条件のタイミングで撮像された複数の画像データを結合して第２画像データを取得する画像データ処理ステップと、
前記第１画像データ、および前記第２画像データに基づいて前記被検査物の外周面の欠陥を検出する欠陥検出ステップと、
を備える、
ことを特徴とする検査方法。
An inspection method for inspecting the outer peripheral surface of an object to be inspected having a cylindrical or columnar main body.
The first lighting condition, which is the lighting condition of the light applied to the object to be inspected while the object to be inspected is rotated once, and the second lighting condition, in which the illuminance is higher than the first lighting condition, are set. An imaging step of continuously changing and imaging the outer peripheral surface of the object to be inspected at the timing of the first illumination condition and the timing of the second illumination condition.
The first image data is acquired by combining a plurality of image data captured at the timing of the first lighting condition, and the second image is combined with the plurality of image data captured at the timing of the second lighting condition. Image data processing steps to acquire data and
A defect detection step for detecting a defect on the outer peripheral surface of the object to be inspected based on the first image data and the second image data, and a defect detection step.
To prepare
An inspection method characterized by that.
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