JP3210428B2

JP3210428B2 - 表面検査装置

Info

Publication number: JP3210428B2
Application number: JP20124992A
Authority: JP
Inventors: 宏明野瀬
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH0643106A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面検査装置に係り、特
に少ない撮影機でチューブのノズルの天面部と肩面部と
を同時に検査するチューブの表面検査装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ノズル付のチューブ（例えば、
練歯磨封入用のチューブ）を製造した場合には、外表面
およびノズル部の検査を行い、ハングリー・ノズル詰り
・異物・側面バリ・天面バリ・肩つぶれ等の良否判定を
行っている。

【０００３】本願出願人は、先に前述の検査を行う外面
検査装置としてチューブの外面検査装置を提案した（特
願平０４−０１８１２３号）。ここで、前記特願平０４
−０１８１２３号の機構系および制御系の概略構成，概
略動作を説明する。

【０００４】先ず、機構系の要部の概略構成および概略
動作を説明する。図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、矢
印Ｙ方向に移動されるチェーンコンベア５１には一定間
隔で支持ピン５２が植設され、各支持ピン５２には練歯
磨用のチューブＣが挿入されている。符号５２ａ，５２
ｂは、チューブＣの左右のバラツキを規制するバラツキ
規制部材である。前記チェーンコンベア５１の左方の所
定位置には、リングライト５４が配設され、チューブＣ
の頭部および肩部（被検査部）を照射している。また、
リングライト５４と支持ピン５２との間には撮像素子と
してＣＣＤを備えた４個の撮影機（カメラ）５３ａ〜５
３ｄが所定の側面角度（図６（Ａ））および平面角度
（図６（Ｂ））で配置され、チューブＣの前記被検査部
を撮影するようになっている。

【０００５】次に、制御系の要部の概略構成を説明す
る。図７に示すように、第１カメラ５３ａは第１画像処
理装置６０ａに接続され、この第１画像処理装置６０ａ
には第１カメラ５３ａで撮影した画像を映出するＣＲＴ
６５ａと、装置全体の制御を司る制御装置６６が接続さ
れている。制御装置６６には、第２〜第４画像処理装置
６０ｂ〜６０ｄと、リングライト５４と、チューブＣの
被検査部の照度を表示する照度表示計６７が接続されて
いる。前記第１画像処理装置６０ａは、第１カメラ５３
ａが撮像した生画像を格納する４個の記憶領域からなる
生画像メモリ６１と、前記４個の領域毎に２値化処理の
レベルを異ならせて２値化処理を行う２値化処理部６２
と、２値化処理後の画像データを４個の領域毎に格納す
る２値化メモリ６３と、この２値化メモリ６３に格納さ
れた画像データに基づいて異物，バリ等の良否を判定す
る良否判定装置６４とを備えている。前記第２〜第４画
像処理装置６０ｂ〜６０ｄも、第１画像処理装置６０ａ
と同一構成である。

【０００６】次に、制御系の動作を説明する。図８
（Ａ）に示すように、チューブＣの良品の生画像には異
常が見られない。一方、樹脂が少ない場合には、図８
（Ｂ）に符号Ｐ₁で示すように、チューブＣの頭部が凹
むことがある（ハングリーという）。また、ゴミ等の異
物が存在する場合には、図８（Ｃ）に符号Ｐ₂で示すよ
うに、斑点が存在し、また、樹脂が多過ぎる場合には、
図８（Ｄ）に符号Ｐ₃で示すように、チューブのノズル
が詰まってしまうことがある。

【０００７】このような生画像データを２値化処理部６
２で２値化処理を行い、異物等の存在を判別しやすくし
て良否判定装置６４でチューブＣの良否を判定してい
る。この良否判定装置６４で判定する際には、２値化処
理されたデジタルデータのビットの有無を数えることに
より、良否を判定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記外
面検査装置（特願平０４−０１８１２３号）に使用して
いるリングライト５４は、その照度が変動しやすい。そ
のために、２値化処理部６２のレベルを前記異なった４
レベルに設定しても、リングライト５４の照度変動によ
り前記設定したレベルも変動してしまう。従って、例え
ば前記図８（Ｂ）に示したようなハングリーのような場
合には、ハングリーによる凹みの外形がくっきりと表示
されないことがあり、リングライトの変動によっては良
否判別の精度が低下するという問題点があった。

【０００９】また、前記外面検査装置は、生画像メモ
リ，２値化メモリ（半導体メモリ）の使用個数が多く、
装置のコストアップを招いていた。そこで、本発明は被
検査体の良否判定精度が向上し、また、装置のコストの
低い表面検査装置（外面検査装置）を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、チューブの周りを撮影する複数台の撮影機
（５３ａ〜５３ｄ）と、各撮影機で撮影した生画像デー
タを夫々微分する微分装置（１ａ〜１ｄ）と、各微分装
置で生画像データを微分したデータを夫々記憶するメモ
リ領域（４ａ〜４ｄ）を有した生画像メモリ（４）と、
この生画像メモリ（４）の各メモリ領域（４ａ〜４ｄ）
に記憶されたデータを所定のレベルで夫々２値化する２
値化処理装置と、この２値化処理装置で処理された前記
２値化画像データを夫々記憶するメモリ領域（６ａ〜６
ｄ）を有した２値化メモリ（６）と、この２値化メモリ
（６）の各メモリ領域（６ａ〜６ｄ）に記憶された２値
化画像データに基づきチューブの良否を判定する良否判
定装置（６４）とを備えた表面検査装置とした。

【００１１】

【作用】撮影機が撮影した生画像データは、微分装置に
より微分される。この微分により生画像データの変化分
が強調され、チューブと外部空間，チューブ材料と異
物，チューブの凹み等の生画像データが変化している部
分が鮮明になる。従って、この鮮明な生画像データを２
値化処理し良否を判別するので、良否の判別精度が向上
する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。先ず、図１に基づいて表面検査装置Ｋの処理系を
説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付
し、重複記載を省略する。

【００１３】図１に示すように、第１カメラ５３ａは、
「微分装置」である微分回路１ａを介して絶対値回路２
ａに接続され、絶対値回路２ａは、次に詳述する各種メ
モリ・２値化処理部等からなる画像処理装置３に接続さ
れている。同様に、第２〜第４カメラ５３ｂ〜５３ｄ
は、それぞれ微分回路１ｂ〜１ｄと第２〜第４絶対値回
路２ｂ〜２ｄとを介して画像処理装置３に接続されてい
る。前記画像処理装置３は、生画像データを格納する生
画像メモリ４と２値化処理部５と２値化メモリ６と良否
判定部７とを有している。前記画像処理装置３には、被
検査物であるチューブＣを、それぞれのカメラ位置でモ
ニタ観察する第１ＣＲＴ８ａ〜８ｄが接続されている。
前記画像処理装置３は、表面検査装置全体の制御を司る
制御部９に接続され、制御部９にはリングライト５４と
チューブの照射面の照度を表示する照度計６７が接続さ
れている。この照度表示計６７の照度表示に応じて、作
業員がチューブＣの撮影に最適な照度にリングライト５
４を調節する。

【００１４】前記生画像メモリ４は、４個のメモリ領域
４ａ〜４ｄに区分され、このメモリ領域４ａ〜４ｄには
第１〜第４カメラ５３ａ〜５３ｄのそれぞれの生画像デ
ータが格納される。また、前記２値化メモリ６は、４個
のメモリ領域６ａ〜６ｄに区分され、このメモリ領域６
ａ〜６ｄには第１〜第４カメラ５３ａ〜５３ｄのそれぞ
れの２値化データが格納される。

【００１５】次に、前記表面検査装置Ｋの動作を図２を
参照しつつ説明する。第１カメラ５３ａは、図２（Ａ）
に示すように、異物Ｆを撮像する。この撮像によりカメ
ラのＣＣＤから図２（Ｂ）に示すようなアナログ信号が
発生する。このアナログ信号は、矩形波に近い形状をし
ている。この矩形波に近いアナログ信号を図２（Ｃ）に
示すように、微分回路１ａで微分する。この微分によ
り、前記異物Ｆとその周囲との差異が明確になる。即
ち、異物の周囲では明度の変化が大きくなるので、その
境界が明確に表現される。更に、絶対値回路２ａにより
前記微分波形の絶対値をとり（図２（Ｄ））、生画像メ
モリ４の第１領域４ａに格納する。この生画像メモリ４
に格納される画像データは、微分回路１ａにより微分さ
れて異物等とその境界との区分けが鮮明になる。この鮮
明にされた画像データは、２値化処理部５により２値化
される。２値化されたデータに対して適宜のレベルでレ
ベル設定を行う（図２（Ｅ））。このように鮮明な画像
データを更に２値化する理由は、チューブＣの被検査部
に様々な不良形態があり、全ての不良形態においても確
実に良否判定を行うためである（後述する図３〜図６参
照）。

【００１６】２値化メモリ６に格納された２値化画像デ
ータは、良否判定部７において良否判定される。ここ
で、従来の２値化後の画像データと、本発明の２値化後
の画像データとを比較しつつ説明する。

【００１７】図３（Ａ）に従来の画像データを示す。こ
の場合は、チューブと外部空間，ハングリーの部分と正
常な部分との境界がそれほど鮮明ではない場合がある。
しかし、本実施例によれば図３（Ｂ）に示すように、前
述の微分を施すことにより前記境界が鮮明になり、良否
判定を容易に行える。

【００１８】また、図４（Ａ）に従来の異物（例えば、
樹脂こげ）が存在する場合の２値化画像を示す。この場
合は、符号Ｐ₂で示す異物がそれほど鮮明には表示され
ていない。しかし、本実施例によれば図４（Ｂ）に示す
ように、異物と正常なチューブの肩部との境界が鮮明に
表示される。

【００１９】また、図５（Ａ）に示すノズル詰り，図５
（Ｂ）に示す側面バリ，図５（Ｃ）に示す天面バリ，図
５（Ｄ）に示す肩つぶれのそれぞれの場合にも、バリと
正常な部分との境界，異物（例えば、アルミニウム）と
ポリエチレンとの境界等が鮮明に表示され、良否判定部
７は容易に良否を判定することが可能となる。

【００２０】なお、本実施例はチューブの外面検査の場
合について説明したが、チューブの外面のみならず一般
の表面検査に適用できるのは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
画像データを微分することにより異物，バリ等と正常な
部分との境界を鮮明にしているので、チューブの被検査
部における異物等と正常な部分との区分を容易に行うこ
とができ、被検査部の検査精度を向上させることでき
る。また、前記境界が鮮明に表示されるので、２値化レ
ベルの設定を１レベルに固定しても各種異物等を判別で
きるので、処理対象となる画像データの量が少なくて済
み、その結果半導体メモリの量を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の制御系のブロック図である。

【図２】前記実施例における画像処理装置の処理過程を
示す図であって、（Ａ）は異物，（Ｂ）は生画像デー
タ，（Ｃ）は微分波形，（Ｄ）は絶対値波形，（Ｅ）は
２値化レベル設定をそれぞれ示す図である。

【図３】チューブにハングリーが存在する場合の表示画
面であって、（Ａ）は従来のそれほど鮮明でない表示画
面、（Ｂ）は前記実施例における鮮明な表示画面をそれ
ぞれ示す図である。

【図４】チューブに異物が存在する場合の表示画面であ
って、（Ａ）は従来のそれほど鮮明でない表示画面、
（Ｂ）は前記実施例における鮮明な表示画面をそれぞれ
示す図である。

【図５】前記実施例における他の不良品の例を示す図で
あって、（Ａ）はノズル詰り，（Ｂ）は側面バリ，
（Ｃ）は天面バリ，（Ｄ）は肩つぶれの場合の表示画面
をそれぞれ示す図である。

【図６】従来の外面検査装置の機構系要部を示す図であ
る。

【図７】従来の外面検査装置の制御系要部を示す図であ
る。

【図８】従来の外面検査装置に表示される良品，ハング
リー等の生画像の例を示す図である。

【符号の説明】

Ｃ…チューブ１ａ〜１ｄ…微分回路２ａ〜２ｄ…絶対値回路３…画像処理装置（制御装置）４…生画像メモリ５…２値化処理部６…２値化メモリ７…良否判定部８ａ〜８ｄ…ＣＲＴ９…制御装置５１…チェーンコンベア５２…支持ピン５３ａ〜５３ｄ…カメラ（撮影機）５４…リングライト

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】チューブの周りを撮影する複数台の撮影
機と、各撮影機で撮影した生画像データを夫々微分する
微分装置と、各微分装置で生画像データを微分したデー
タを夫々記憶するメモリ領域を有した生画像メモリと、
この生画像メモリの各メモリ領域に記憶されたデータを
所定のレベルで夫々２値化する２値化処理装置と、この
２値化処理装置で処理された前記２値化画像データを夫
々記憶するメモリ領域を有した２値化メモリと、この２
値化メモリの各メモリ領域に記憶された２値化画像デー
タに基づきチューブの良否を判定する良否判定装置とを
備えたことを特徴とする表面検査装置。