JP3014684B1 - 側面検査装置 - Google Patents

側面検査装置

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JP3014684B1 JP34223198A JP34223198A JP3014684B1 JP 3014684 B1 JP3014684 B1 JP 3014684B1 JP 34223198 A JP34223198 A JP 34223198A JP 34223198 A JP34223198 A JP 34223198A JP 3014684 B1 JP3014684 B1 JP 3014684B1
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Abstract

【要約】 【課題】一台のカメラ装置で被検査物の端面および側面
を同時に撮影でき、しかも、その画像がコンピュータ処
理あるいは目視検査に適したものとなるようにする。 【解決手段】被検査物1をその周囲から照明するための
照明手段2と、中心孔3を有した回転体形状をなす光学
部材6とを具備してなり、この光学部材6が一端部に光
導入面4を有するとともに他端部に光導出面5を有し、
その中心孔3の一端側に設定した所定位置に位置させた
被検査物1の側面11で反射した光LTを、前記光導入
面4から内部に導入し、この導入した光LTを内部で反
射屈折させて前記光導出面5から取り出し得るものであ
り、中心孔3の他端側から被検査物1を視認した場合
に、前記中心孔3を通して被検査物1の端面12が映し
出されその周囲を取り囲むように前記光導出面5に被検
査物1の側面11が映し出されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製品の側面を検査
をする場合等に好適に使用される側面検査装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近時、製品等の表面検査を行う場合に
は、カメラ装置等で撮影し、取込んだ画像をコンピュー
タで自動検査するといった手法が取られる場合が多い。
しかして、例えば缶製品等の立体的な物品であってその
物品の端面のみならず側面も表面検査を行わなければな
らない場合には、カメラ装置を複数台(例えば3台)用
意し、各カメラ装置で被検査物をそれぞれ別々の角度か
ら撮影し、画像毎に検査するような手法をとっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な構成であると、カメラ装置が複数台要る上に、取込ん
だ画像毎に検査処理を行わなければならないため、検査
に時間がかかるなどの不具合が生じる上、表面に異常が
ないかを自動検査したりするコンピュータの検査プログ
ラムを、被検査物の形状の違い、撮影角度の変更等でい
ちいち大幅に変更しなければならなくなるなど多大な負
担がかかる。もちろん取込んだ画像を目視によって検査
する場合でも、画像が複数に亘るので手間がかかるとい
う不具合があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような実
情に鑑みてなされたものであって、光学系の工夫、すな
わち中心孔を有する回転体形状の光学部材を設け、被検
査物の端面を中心孔を通して視認できるようにするとと
もに、被検査物の側面が中心孔の周りにリング状に展開
されて映し出されるような構成とすることにより、一台
のカメラ装置で被検査物の端面および側面を同時に撮影
でき、しかも、その画像がコンピュータ処理あるいは目
視検査に適したものとなるようにすることを主たる目的
としている。
【0005】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明に係る側面検査
装置は、被検査物をその周囲から照明するための照明手
段と、中心孔を有した回転体形状をなす光学部材とを具
備してなり、この光学部材が一端部に光導入面を有する
とともに他端部に光導出面を有し、その中心孔の一端側
に設定した所定位置に位置させた被検査物の側面で反射
した光を、前記光導入面から内部に導入し、この導入し
た光を内部で反射屈折させて前記光導出面から取り出し
得るものであり、中心孔の他端側から被検査物を視認し
た場合に、前記中心孔を通して被検査物の端面が映し出
されその周囲を取り囲むように前記光導出面に被検査物
の側面が映し出されるように構成してあることを前提
する。
【0006】そして、光学部材が透明な部材からなるも
のであり、照明手段が、光学部材の外方から、この光学
部材を介して照明光を被検査物に照射可能に構成されて
いるものであることを特徴とする。このようなものによ
れば、例えば1台のカメラ装置のみで、被検査物の上端
面のみならず、側面をも一挙に検査できる。しかも映し
出される画像が被検査物の上端面を中心としてその周り
をリング状に側面が囲むようなものとなる。係る画像
は、例えばこの画像をその後コンピュータ処理して自動
検査システムを構築する上で極めて有効なものとなり、
係るシステムのソフトウェア等への負担軽減が図れる。
さらに、照明手段と光学部材とを重合させることがで
き、装置のコンパクト化を図れる。
【0007】具体的な実施態様としては、前記前提構成
の下、光学部材の光導入面及び光導出面が切頭円錐凹面
形状をなしているものが挙げられる。
【0008】コンパクト化を図った実施態様としては、
前記前提構成の下、光学部材の外周を取り囲むように照
明手段が配設され、これら光学部材と照明手段とが一体
的にケーシングに収容されているものが挙げられる。
【0009】好適な照明手段の実施態様としては、照明
手段が、中心孔を有する回転体形状の透明体と、この透
明体の他端側に中心孔を取り囲むように設けられた導光
面と、この導光面に臨む位置に周設され、照明光を導光
面を介して透明体内部に照射する複数のLEDと、透明
体の一端側に前記中心孔を取り囲むように設けられ、こ
れらLEDから照射された照明光を外部へ射出する発光
面とを具備し、この発光面から射出された照明光によっ
て、被検査物をその周囲から一様に照明し得るものが挙
げられる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。本実施例に係る側面検査装置は、図1、図
2、図3に示すように、円筒状のケーシング7と、この
ケーシング7に保持される照明手段2及び光学部材6と
を主体として構成されている。
【0011】ケーシング7は、一端側、すなわち下端側
に設定されその内径が大径である大径部71と、他端
側、すなわち上端側に設定されその内径が小径である小
径部72とからなり、この大径部71に照明手段2を保
持させるとともに小径部72に光学部材6の上端部を保
持させている。なお、ケーシング7の上面に開口させた
めねじ孔73は本装置を取着するためのものである。
【0012】照明手段2は、外周を大径部71の内周に
添接させ、ケーシング7の軸心Mとその軸心を一致させ
るように配置される円筒状の例えば透明樹脂で形成され
た透明体21と、透明体21の軸方向と直交する上端面
に設定した導光面22に光を照射するLED23とを具
備する。LED23は、平面円環形状の取付基板PCに
あらかじめ2列に周設されており、この取付基板PCを
介して、前記大径部71と小径部72との間に形成され
軸心M方向と直交する面74に配設される。透明体21
の下端部内周には、下方に向かって内径が拡大するよう
な切頭円錐凹面が形成してあり発光面24としての機能
を担う。
【0013】この照明手段2の作用を説明すると、LE
D23から射出された光は前記導光面22から透明体2
1内部に導入され、前記発光面24から軸心に向かって
外部に射出される。なお、発光面24に微細な凹凸を設
け、すりガラス面状にして面発光を一様に行わせるよう
にしてもよい。このような構成で、この照明手段2は、
ケーシング7の軸心M上であって装置下端から所定距離
下方に離間させた所定位置に設置された被検査物1を周
囲から一様に照明する。なお、図3中符号CBは照明手
段の電源ケーブルを示す。
【0014】光学部材6は、中心孔3を有する回転体形
状のもので、前記透明体21と同様に、例えば透明樹脂
で形成されている。しかして、その外周面上端部61を
前記大径部71の内周に添接させ、その軸心をケーシン
グ7の軸心Mに一致させるようにして配設されている。
一方、外周面下端部62は下方に向かってその径が小さ
くなるように設定されている。中心孔3を形成する内周
面上半部には、上方に向かって内径が拡大する切頭円錐
凹面が形成されており、光導出面5としての機能を果た
す。内周面下半部には、下方に向かって内径が拡大する
切頭円錐凹面が形成されており、光導入面4としての機
能を果たす。さらに、本実施例では、この光学部材6の
上下寸法を、ケーシング7の上下寸法と略同一に設定し
ており、光学部材6の下半部の周りを照明手段2が取り
囲むように構成してある。
【0015】このように構成した本実施例の側面検査装
置を使用する場合には、被検査物1を前記所定位置に設
置するとともに、軸心M上であって装置上端から所定距
離上方に離間させた位置Pから目視、あるいはカメラ装
置等で被検査物1を見る。このようにすると、図4に示
すように、被検査物1の上端面12は中心孔3を介して
直接的に視認できるのは言うまでもないが、この上端面
12を囲むようにして被検査物1の側面11が光学部材
6の光導出面5に映し出される。これは、図3に示すよ
うに、側面11を反射した光LTの一部が、光導入面4
から屈折しつつ光学部材6内に導入され、その下半部外
周面62で反射されて再び内部に戻され、光導出面5か
ら上方でかつ軸心Mに向かって射出されるからである。
なお、この射出光LTが集中する位置が、上述したカメ
ラ装置等を設置する位置Pである。
【0016】したがって、本実施例によれば、例えば1
台のカメラ装置のみで、被検査物1の上端面12から側
面11にかけてを一挙に検査できる。しかも映し出され
る画像が図4に示すように、被検査物1の上端面12を
中心としてその周りをリング状に側面11が囲むような
ものとなる。係る画像は、例えばこの画像をその後コン
ピュータ処理して自動検査システムを構築する上で極め
て有効なものとなり、係るシステムのソフトウェア等へ
の負担軽減が図れる。
【0017】また、本実施例では、光学部材6を透明な
部材としているので、この光学部材6が、照明手段2に
よる被検査物1への照明の邪魔にならず、上述したよう
に光学部材6の周囲に照明手段2を重合配置するような
設定が可能になる。そしてこのことにより装置のコンパ
クト化ができる。なお、本発明は上記実施例に限られる
ものではない。例えば、光学部材等の形状は上記実施例
以外でも構わない。また、その外周面を全反射可能な鏡
面にしてもよい。ただし、この場合は照明手段による被
検査物への照明光が遮られることになるので、配置を変
えなければならなくなる。さらに、照明手段も、上記実
施例に限られるものではないのは言うまでもない。
【0018】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【0019】
【発明の効果】以上に詳述した本発明によれば、中心孔
の他端側から被検査物を視認した場合に、前記中心孔を
通して被検査物の端面が映し出されその周囲を取り囲む
ように前記光導出面に被検査物の側面が映し出される。
したがって、例えば1台のカメラ装置のみで、被検査物
の上端面のみならず、側面をも一挙に検査できる。しか
も映し出される画像が被検査物の上端面を中心としてそ
の周りをリング状に側面が囲むようなものとなるため、
例えばこの画像をその後コンピュータ処理して自動検査
システムを構築する上で極めて有効なものとなり、係る
システムのソフトウェア等への負担軽減が図れる。
【0020】さらに、光学部材が透明な部材からなるも
のであり、照明手段が、光学部材の外方から、この光学
部材を介して照明光を被検査物に照射可能に構成されて
いるものであるため、照明手段と光学部材とを重合させ
るように配置することが可能となり、装置のコンパクト
化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側面検査装置の全体斜
視図。
【図2】同実施例を示す側面検査装置の分解斜視図。
【図3】同実施例の側面検査装置の縦断面図。
【図4】同実施例の側面検査装置を用いて被検査物を見
た場合の模式的画像図。
【符号の説明】
1・・・被検査物 11・・・被検査物の側面 12・・・被検査物の端面 2・・・照明手段 21・・・透明体 22・・・導光面 23・・・LED 24・・・発光面 3・・・中心孔 4・・・光導入面 5・・・光導出面 6・・・光学部材 7・・・ケーシング LT・・・光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/91 F21S 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検査物をその周囲から照明するための照
    明手段と、中心孔を有した回転体形状をなす光学部材と
    を具備してなり、この光学部材が一端部に光導入面を有
    するとともに他端部に光導出面を有し、その中心孔の一
    端側に設定した所定位置に位置させた被検査物の側面で
    反射した光を、前記光導入面から内部に導入し、この導
    入した光を内部で反射屈折させて前記光導出面から取り
    出し得るものであり、中心孔の他端側から被検査物を視
    認した場合に、前記中心孔を通して被検査物の端面が映
    し出されその周囲を取り囲むように前記光導出面に被検
    査物の側面が映し出されるように構成してあるものであ
    って、 前記光学部材が透明な部材からなるものであり、照明手
    段が、光学部材の外方から、この光学部材を介して照明
    光を被検査物に照射可能に構成されている ことを特徴と
    する側面検査装置。
  2. 【請求項2】被検査物をその周囲から照明するための照
    明手段と、中心孔を有した回転体形状をなす光学部材と
    を具備してなり、この光学部材が一端部に光導入面を有
    するとともに他端部に光導出面を有し、その中心孔の一
    端側に設定した所定位置に位置させた被検査物の側面で
    反射した光を、前記光導入面から内部に導入し、この導
    入した光を内部で反射屈折させて前記光導出面から取り
    出し得るものであり、中心孔の他端側から被検査物を視
    認した場合に、前記中心孔を通して被検査物の端面が映
    し出されその周囲を取り囲むように前記光導出面に被検
    査物の側面が映し出されるように構成してあるものであ
    って、 前記光学部材の光導入面及び光導出面が切頭円錐凹面形
    状をなしていることを特徴とする 側面検査装置。
  3. 【請求項3】被検査物をその周囲から照明するための照
    明手段と、中心孔を有した回転体形状をなす光学部材と
    を具備してなり、この光学部材が一端部に光導入面を有
    するとともに他端部に光導出面を有し、その中心孔の一
    端側に設定した所定位置に位置させた被検査物の側面で
    反射した光を、前記光導入面から内部に導入し、この導
    入した光を内部で反射屈折させて前記光導出面から取り
    出し得るものであり、中心孔の他端側から被検査物を視
    認した場合に、前記中心孔を通して被検査物の端面が映
    し出されその周囲を取り囲むように前記光導出面に被検
    物の側面が映し出されるように構成してあるものであ
    って、 前記光学部材の外周を取り囲むように照明手段が配設さ
    れ、これら光学部材と照明手段とが一体的にケーシング
    に収容されていることを特徴とする 側面検査装置。
  4. 【請求項4】照明手段が、中心孔を有する回転体形状の
    透明体と、この透明体の他端側に中心孔を取り囲むよう
    に設けられた導光面と、この導光面に臨む位置に周設さ
    れ、照明光を導光面を介して透明体内部に照射する複数
    のLEDと、透明体の一端側に前記中心孔を取り囲むよ
    うに設けられ、これらLEDから照射された照明光を外
    部へ射出する発光面とを具備し、この発光面から射出さ
    れた照明光によって、被検査物をその周囲から一様に照
    明し得るものである請求項1、2または3記載の側面検
    査装置。
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