JP2990820B2 - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

表面欠陥検査装置

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JP2990820B2 JP3047468A JP4746891A JP2990820B2 JP 2990820 B2 JP2990820 B2 JP 2990820B2 JP 3047468 A JP3047468 A JP 3047468A JP 4746891 A JP4746891 A JP 4746891A JP 2990820 B2 JP2990820 B2 JP 2990820B2
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達夫 越前谷
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、工作機械で加工され
たワークの加工表面等の、被検査体の被検査面における
鋳巣や傷等の欠陥の有無を自動的に検査する装置に関
し、特には、非検査部位を除いた部分について短時間で
高分解能の検査を行い得る表面欠陥検査装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の表面欠陥検査装置としては例え
ば、工作機械で円盤状に加工された、被検査体としての
自動車用のハブロータとされるワークの加工表面を検査
する、図4に示す如きものがある。
【0003】この装置は、ターンテーブル装置6と、そ
のターンテーブル装置6上にその回転軸線Aと同心に乗
せた上記円盤状のワーク7の、被検査面である加工表面
7aを照射するランプ8と、ターンテーブル装置6に対す
る位置を固定され、ランプ8の照射光が加工表面7aの半
径方向へ延びる直線状の位置で反射した反射光を受光す
ることにてその位置を撮像する、一次元センサとしての
一次元カメラ9と、その一次元カメラ9が出力する一次
元画像信号に基づき表面欠陥を検出する表面欠陥検出装
置10と、を具えてなる。
【0004】かかる装置にあっては、一次元カメラ9
が、ターンテーブル装置6上で回転しているワーク7の
加工表面7aの、ターンテーブル装置6に対しては一定位
置だがワーク7に対しては周方向へ走査される、半径方
向へ延びる直線状の位置7bを逐次撮像して、その位置7b
の一次元画像信号を逐次出力することにより、その加工
表面7a全体について走査した一次元画像信号を出力し、
そして、表面欠陥検出装置10が、上記一次元画像信号を
逐次二値化し、一旦加工表面7a全体分について記憶した
後、読み出して分析処理し、その信号中に鋳巣や打痕、
亀裂等の欠陥に対応する信号があれば、表面欠陥が有る
旨の信号を出力する。従ってこの表面欠陥検査装置によ
れば、ワーク7の加工表面7aにおける欠陥の有無を自動
的に検査することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の表面欠陥検査装置にあっては、ワーク7の加工表面
7aにボルト孔7c等の非検査部位が存在する場合に、それ
らの非検査部位と表面欠陥とを判別するのが困難なため
表面欠陥の検出が困難であるという問題があり、また、
高分解能の一次元カメラ9が出力する全ての画像信号を
二値化処理するため検査に時間がかかるという問題があ
った。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
有利に解決した表面欠陥検査装置を提供することを目的
とするものであり、この発明の表面欠陥検査装置は、図
1にその概念図を示すように、被検査体1の被検査面全
体を二次元的に撮像してその画像を示す二次元画像信号
を出力する二次元センサ2と、前記二次元画像信号に基
づき前記被検査面上での非検査部位の位置を二次元的に
検出してその非検査部位の位置を示す非検査位置信号を
出力する非検査位置信号出力手段3と、前記被検査体の
前記被検査面を一次元的に撮像するとともにその撮像位
置を走査してその画像を示す一次元画像信号を逐次出力
する一次元センサ4と、前記一次元画像信号から、前記
非検査位置信号に基づく非検査位置の画像信号を除い
て、残余の部分の画像信号中に表面欠陥に相当する信号
が含まれていれば表面欠陥が有る旨の信号を出力する表
面欠陥検出手段5と、を具えてなるものである。
【0007】
【作用】かかる装置にあっては、一般に比較的低い分解
能を持つ二次元センサ2が撮像して出力した被検査体1
の被検査面全体の二次元画像信号に基づき、非検査位置
信号出力手段3がパターンマッチング等の画像処理で被
検査面上での非検査部位の位置を二次元的に検出してそ
の非検査位置すなわちマスキング位置を示す非検査位置
信号を出力し、表面欠陥検出手段5が、一般に比較的高
い分解能を持つ一次元センサ4が撮像するとともにその
撮像位置を走査して逐次出力した上記被検査面の一次元
画像信号を上記非検査位置信号でマスキングしてその一
次元画像信号から非検査位置の画像信号を除き、残余の
部分の画像信号中に表面欠陥に相当する信号が含まれて
いれば表面欠陥が有る旨の信号を出力する。
【0008】従ってこの発明の装置によれば、被検査体
1の被検査面に非検査部位が存在する場合でもその非検
査部位を除いて検査するので、表面欠陥を確実に検出す
ることができ、また、低分解能の二次元センサ2の画像
信号に基づき非検査位置を特定し、高分解能の一次元セ
ンサ4が出力する画像信号からその非検査位置の信号を
除いて表面欠陥を検出するので、検査を短時間で済ませ
ることができる。しかもこの発明の装置によれば、実際
の被検査物の、被検査面全体から二次元的に非検査位置
を求めるので、誤差のより少ない非検査位置信号を出力
し得て、表面欠陥の検出をより高精度に行うことができ
る。
【0009】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図2は、この発明の表面欠陥検査装置の
一実施例を示す構成図であり、図中従来例と同様の部分
はそれと同一の符号にて示す。
【0010】すなわち、この実施例の装置も、ターンテ
ーブル装置6と、そのターンテーブル装置6上にその回
転軸線Aと同心に乗せた、被検査体1としての前記円盤
状のワーク7の、被検査面である加工表面7aを照射する
ランプ8と、ターンテーブル装置6に対する位置を固定
され、ランプ8の照射光が加工表面7aの半径方向へ延び
る直線状の位置で反射した反射光を受光することにてそ
の位置を撮像する、一次元センサ4としての比較的高分
解能の一次元カメラ9と、その一次元カメラ9が出力す
る一次元画像信号に基づき表面欠陥を検出する、表面欠
陥検出手段5としての表面欠陥検出装置10とを具えてお
り、ここにおける表面欠陥検出装置10は具体的には、画
像入力部11と、二値化処理部12と、画像記憶部13と、欠
陥判断部14と、出力部15とを具えている。
【0011】上記の構成に加えてこの実施例の表面欠陥
検査装置は、ターンテーブル装置6の上方に下向きに固
定されて加工表面7aの全体を撮像する、二次元センサ2
としての比較的低分解能の二次元カメラ16と、その二次
元カメラ16が出力する二次元画像信号に基づき非検査位
置信号を出力する、非検査位置信号出力手段3としての
画像処理装置17とを具えており、ここにおける画像処理
装置17は具体的には、画像入力部18と、アナログ・デジ
タル(A/D)変換部19と、画像記憶部20と、マスク情
報作成部21と、出力部22とを具えている。
【0012】かかる装置にあっては、図3にフローチャ
ートで示す如き手順でワーク7の加工表面7aの検査が行
われる。すなわちここでは、先ずステップ31で、ワーク
7がターンテーブル装置6上にセットされ、次いでステ
ップ32で、二次元カメラ16がワーク7の加工表面7a全体
を二次元的に撮像して二次元画像信号を出力し、その二
次元画像信号を、画像処理装置17が、画像入力部18で入
力した後A/D変換部19でデジタル信号に変換してから
画像記憶部20に入力して一旦記憶する。
【0013】次いでここではステップ33で、画像処理装
置17が、画像記憶部20から読み出した二次元画像信号に
基づき、マスク情報作成部21で、パターシンマッチング
法により非検査位置である各ボルト孔7cの重心位置を検
出するとともに、それらのボルト孔7cの重心位置を中心
とした所定円形範囲をそれぞれマスキング位置とし、そ
れらのマスキング位置をターンテーブル装置6の回転軸
Aを原点とした極座標系上で示す非検査位置信号を作成
する。
【0014】しかる後ここでは、ステップ34で、表面欠
陥検出装置10からの信号に基づきターンテーブル装置6
がワーク7の回転を開始させ、続くステップ35で、一次
元カメラ9が、回転中のワーク7の加工表面7aの、ター
ンテーブル装置6に対しては一定位置だがワーク7に対
しては周方向へ走査される、半径方向へ延びる直線状の
位置7bを逐次撮像して、その位置7bの一次元画像信号を
逐次出力し、これに同期して、画像処理装置17が出力部
22から上記非検査位置信号を出力し、そして次のステッ
プ36で、表面欠陥検出装置10が、上記一次元画像信号を
画像入力部11で入力するとともに上記非検査位置信号を
二値化処理部12で入力し、その二値化処理部12で一次元
画像信号から、非検査位置信号が示すマスキング位置に
該当する画像信号を除去し、残った画像信号を適当な閾
値を用いて逐次二値化してから、続くステップ37で、処
理に適当な所定長さ、例えば一次元カメラ9の画素数分
の長さづつ、一旦画像記憶部13に入力する。
【0015】その後はステップ38で、表面欠陥検出装置
10が、画像記憶部13から読み出した所定長さづつの二値
化画像信号を欠陥判断部14で逐次検査して、表面欠陥が
なければそれらの信号が全て明部“1”を示す一方、鋳
巣や打痕、亀裂等の表面欠陥があればそれらの信号中に
暗部“0”の信号がある程度の長さで含まれることか
ら、暗部“0”の信号がある程度の長さで含まれている
か否かを判断し、含まれていなければ表面欠陥が無く、
含まれていれば表面欠陥が有ると判定する。そして表面
欠陥検出装置10は、ワーク7が一回転し終わって、加工
表面7a全体についての判定が終了したら、ターンテーブ
ル装置6にワーク7の回転を停止させるとともに、合否
の判定結果を示す信号を出力部15から出力して、その判
定結果を図示しない表示装置に画面表示させる。
【0016】従ってこの実施例の表面欠陥検査装置によ
れば、ワーク7の加工表面7aにおける欠陥の有無を自動
的に検査することができ、しかも、その加工表面7aに非
検査部位であるボルト孔7cが存在する場合でもそのボル
ト孔7cの範囲を除いて検査するので、表面欠陥を確実に
検出することができ、また、低分解能の二次元カメラ16
の画像信号に基づき非検査位置を特定し、高分解能の一
次元カメラ9が出力する画像信号からその非検査位置の
信号を除いて表面欠陥を検出するので、処理すべき信号
の量を大幅に減少させ得て、検査を短時間で済ませるこ
とができる。
【0017】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、一次元
センサ4による被検査体1の被検査面の走査は、一次元
センサ4側を一回転させて行っても良く、また一次元セ
ンサ4もしくは被検査体1を平行移動させて行っても良
い。すなわち後者の場合として例えば、二次元センサ2
と一次元センサ4とをコンベヤの上方にその搬送方向へ
並べて配置し、コンベヤで搬送される被検査体1の被検
査面を二次元センサ2で撮像して非検査位置信号を生成
した後、一次元センサ4で撮像しながら走査し、それら
非検査位置信号と一次元画像信号とから表面欠陥を検査
することもできる。
【0018】
【発明の効果】かくしてこの発明の表面欠陥検査装置に
よれば、被検査体1の被検査面に非検査部位が存在する
場合でもその非検査部位を除いて検査するので、表面欠
陥を確実に検出することができ、また、低分解能の二次
元センサ2の画像信号に基づき非検査位置を特定し、高
分解能の一次元センサ4が出力する画像信号からその非
検査位置の信号を除いて表面欠陥を検出するので、検査
を短時間で済ませることができる。しかもこの発明の装
置によれば、実際の被検査物の、被検査面全体から二次
元的に非検査位置を求めるので、誤差のより少ない非検
査位置信号を出力し得て、表面欠陥の検出をより高精度
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の表面欠陥検出装置の構成を示す概念
図である。
【図2】この発明の表面欠陥検査装置の一実施例を示す
構成図である。
【図3】上記実施例の装置の作動手順を示すフローチャ
ートである。
【図4】従来の表面欠陥検査装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1 被検査体 2 二次元センサ 3 非検査位置信号出力手段 4 一次元センサ 5 表面欠陥検出手段 6 ターンテーブル装置 7 ワーク 7a 加工表面 7b 半径方向へ延びる直線状の位置 7c ボルト孔 8 ランプ 9 一次元カメラ 10 表面欠陥検出装置 16 二次元カメラ 17 画像処理装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/88 G01B 11/30 G06T 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査体(1)の被検査面全体を二次元
    的に撮像してその画像を示す二次元画像信号を出力する
    二次元センサ(2)と、 前記二次元画像信号に基づき前記被検査面上での非検査
    部位の位置を二次元的に検出してその非検査部位の位置
    を示す非検査位置信号を出力する非検査位置信号出力手
    段(3)と、 前記被検査体の前記被検査面を一次元的に撮像するとと
    もにその撮像位置を走査してその画像を示す一次元画像
    信号を逐次出力する一次元センサ(4)と、 前記一次元画像信号から、前記非検査位置信号に基づく
    非検査位置の画像信号を除いて、残余の部分の画像信号
    中に表面欠陥に相当する信号が含まれていれば表面欠陥
    が有る旨の信号を出力する表面欠陥検出手段(5)と、 を具えてなる、表面欠陥検査装置。
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