JP3357317B2 - Surface inspection equipment for spherical objects - Google Patents

Surface inspection equipment for spherical objects

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JP3357317B2
JP3357317B2 JP14621199A JP14621199A JP3357317B2 JP 3357317 B2 JP3357317 B2 JP 3357317B2 JP 14621199 A JP14621199 A JP 14621199A JP 14621199 A JP14621199 A JP 14621199A JP 3357317 B2 JP3357317 B2 JP 3357317B2
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Japan
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spherical object
rotating
rotation
groove
rotating rollers
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慎治 山田
充弘 南
規男 種田
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カネボウ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールベアリング
用のボール等の球状物の表面の傷、欠け等の検査装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting the surface of a spherical object such as a ball for a ball bearing for scratches or chips.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、球状の形状をしているボ
ールベアリング用のボールの表面の傷や、ダンベル型シ
ームラインを有するループ状の一本線を表面に有するボ
ールのシームラインに亀裂の有無等については、従来か
ら固体CCDカメラ等を備えた画像処理装置が用いられ
てきた。しかし、その形状の特徴である球状形態である
ことよりそのハンドリングは複雑であるため、高速かつ
精度の高い自動検査は困難である。例えば、特開平6−
34326号公報には、シームラインの検査精度の向上
を図り得るシーム検査方法及びその装置を提供すること
を目的として、検査対象であるボールを支持すると共に
ボールを直交する第1軸X及び第2軸Y廻りに交互に回
転させる回転駆動手段を有する装置により球状物の表面
を検査する装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, the presence or absence of cracks in the surface of a ball for a ball bearing having a spherical shape, or the seam line of a ball having a loop-shaped single line having a dumbbell-shaped seam line on the surface. For example, an image processing apparatus equipped with a solid-state CCD camera or the like has been used. However, the handling is more complicated than the spherical shape, which is a feature of the shape, and it is difficult to perform high-speed and high-precision automatic inspection. For example, Japanese Unexamined Patent Publication
Japanese Patent No. 34326 discloses a seam inspection method and a seam inspection method capable of improving the seam line inspection accuracy. The first axis X and the second axis X support a ball to be inspected and cross the ball at right angles. There is disclosed an apparatus for inspecting the surface of a spherical object by an apparatus having a rotation driving means for alternately rotating around an axis Y.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平6−3
4326号公報に開示されている装置では、被検査物品
である球状物の全周を検査するために、異なる回転軸の
周りに球状物を回転させる少なくとも4個の回転駆動手
段を2個ずつ対抗させて配置させる必要がある。この公
報に開示された装置では、ボールを保持装置へ搬入し回
転駆動手段にセットし検査後搬出する必要があり、検査
の処理能力が低くなる。また、被検査物である球状物を
回転させるため、搬入搬出のハンドリング等のため、装
置も大型化し、その価格も高価なものとなる。
However, Japanese Patent Laid-Open No. 6-3 / 1994
In the apparatus disclosed in Japanese Patent No. 4326, in order to inspect the entire circumference of a spherical object as an inspection object, at least four rotation driving means for rotating the spherical object around different rotation axes are opposed by two. It is necessary to arrange it. In the device disclosed in this publication, it is necessary to carry the ball into the holding device, set it on the rotary drive means, and carry it out after the inspection, so that the throughput of the inspection is reduced. In addition, the apparatus becomes large in size for rotating the spherical object to be inspected, for handling of loading and unloading, and the like, and the price becomes expensive.

【0004】そこで、本願発明は、上述の問題点を解決
し、主として球状の形状の被検査物品の外周面を、連続
かつ高速に検査する安価で小型の装置を提供することに
ある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide an inexpensive and small-sized apparatus for continuously and rapidly inspecting the outer peripheral surface of an article to be inspected having a spherical shape.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願発明の請求項1にか
かる発明は、球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、前記球体物を回転させる回転機構と、前記球体
物に照明光を照射する照明機構と、前記球体物からの反
射光を検知する検出機構と、前記検出機構からの入力信
号に基づいて欠陥を判別する判別機構とからなる検査装
置であって、前記回転機構が相対する2本の回転ローラ
ーからなり前記2本の回転ローラー間隙が球体物の直径
よりも小さく、前記2本の回転ローラーが互いに同方向
へ回転し、前記2本の回転ローラーの1本の表面に球体
物の誘導溝を設け、誘導溝は螺旋ねじの形状を有してお
り、誘導溝を有する回転ローラーの回転を間歇運転させ
ることを特徴とする検査装置である。また、請求項
かかる発明は、球体物の直径を2rとした場合、誘導溝
の螺旋ねじのピッチPが2r以上であることを特徴とす
る請求項1記載の検査装置である。また、請求項にか
かる発明は、球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、前記球体物を回転させる回転機構と、前記球体
物に照明光を照射する照明機構と、前記球体物からの反
射光を検知する検出機構と、前記検出機構からの入力信
号に基づいて欠陥を判別する判別機構とからなる検査装
置であって、前記回転機構が相対する2本の回転ローラ
ーからなり前記2本の回転ローラー間隙が球体物の直径
よりも小さく、前記2本の回転ローラーが互いに同方向
へ回転し、前記2本の回転ローラーの1本の表面に球体
物の誘導溝を設け、誘導溝は螺旋ねじの形状を有する溝
部1と、誘導溝が回転軸に対して垂直な形状を有する溝
部2とからなり、前記溝部1と溝部2とが連続的に接続
して設け、球体物の直径を2rとした場合、誘導溝の溝
部2の長さL2が2πr以上であることを特徴とする検
査装置である。また、請求項にかかる発明は、球体物
の直径を2rとした場合、誘導溝の螺旋ねじのピッチP
2が(2/3)r以上であることを特徴とする請求項
記載の検査装置である。また、請求項にかかる発明
は、誘導溝を有する回転ローラーの回転を連続運転させ
ることを特徴とする請求項乃至請求項記載の検査装
置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting defects on the entire surface of a spherical object, comprising: a rotating mechanism for rotating the spherical object; An inspection apparatus comprising: an illumination mechanism that emits illumination light; a detection mechanism that detects light reflected from the spherical object; and a determination mechanism that determines a defect based on an input signal from the detection mechanism, The mechanism consists of two rotating rollers facing each other, the gap between the two rotating rollers is smaller than the diameter of the sphere, and the two rotating rollers rotate in the same direction to each other, and one of the two rotating rollers the guide groove of the sphere was provided on the surface of the induction groove you have the shape of a helical thread
The intermittent operation of the rotation of the rotating roller
An inspection apparatus according to claim Rukoto. The invention according to claim 2 is the inspection apparatus according to claim 1, wherein when the diameter of the spherical object is 2r, the pitch P of the spiral screw of the guide groove is 2r or more. The invention according to claim 3 is an apparatus for inspecting defects on the entire surface of a spherical object.
A rotating mechanism for rotating the sphere, and the sphere
An illumination mechanism for irradiating the object with illumination light;
A detection mechanism for detecting the emitted light; and an input signal from the detection mechanism.
Inspection equipment consisting of a discrimination mechanism for discriminating defects based on
And two rotating rollers facing the rotating mechanism.
And the gap between the two rotating rollers is the diameter of the spherical object.
The two rotating rollers are in the same direction as each other
To a sphere on one surface of the two rotating rollers
A guiding groove for an object is provided, and the guiding groove includes a groove 1 having a shape of a spiral screw and a groove 2 having a guiding groove having a shape perpendicular to the rotation axis. The groove 1 and the groove 2 are continuously formed. In the case where the diameter of the spherical object is set to 2r, the guiding groove is provided.
An inspection apparatus characterized in that the length L2 of the part 2 is 2πr or more . Further, in the invention according to claim 4, when the diameter of the spherical object is 2r, the pitch P of the spiral screw of the guide groove is
Claim, characterized in that 2 is is (2/3) r or 3
It is an inspection device of the description. The invention according to claim 5 is the inspection device according to claims 3 or 4, wherein the rotation of the rotary roller having the guide groove is continuously operated.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態の一
について図面を用いて説明する。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。また、今回開示された実施
の形態はすべての点で例示であって制限的なものではな
いと考えられるべきである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

【0007】図1に本願発明にかかる検査装置(1)の
全体構成図であって被検査物品(2)の搬送方向と平行
な方向から示した図を示す。図1において被検査物品
(2)は矢示X方向に搬送されるものとする。また、図
2に当該検査装置のうちの一部についての斜視図を示
す。図2において被検査物品(2)は矢示Y方向に搬送
されるものとする。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an inspection apparatus (1) according to the present invention, which is a view showing a direction parallel to a transport direction of an article to be inspected (2). In FIG. 1, the article to be inspected (2) is transported in the direction indicated by the arrow X. FIG. 2 is a perspective view of a part of the inspection apparatus. In FIG. 2, the article to be inspected (2) is transported in the direction indicated by the arrow Y.

【0008】図1および図2からわかるように、本願発
明の検査装置(1)は、被検査物品である球状物(2)
を回転させる回転機構(10)と、前記球状物(2)に
照明光を照射する照明機構(30)と、前記球状物
(2)からの反射光を検知する検出機構(40)と、前
記検出機構(40)からの入力信号に基づいて欠陥を判
別する判別機構(50)とから構成される。なお、検査
装置(1)の上流側には、球状物(2)を順次検査装置
(1)に送り込む供給ホッパー(3)が設けられ、検査
装置(1)の下流側には、検査装置(1)で不良品と判
別された球状物(2)を受け取る不良品ホッパー(4)
および検査装置(1)で良品と判別された球状物(2)
を次工程へ搬送する搬送コンベア(5)が設けられてい
る。そして、回転機構(10)は、互いに同方向(図2
における矢示Z方向)に回転する回転ローラー(1
1)、(12)を水平方向に対向させて配置し、その間
隙に球状物(2)を載置できるようになっている。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the inspection apparatus (1) of the present invention is a spherical object (2) which is an article to be inspected.
A rotation mechanism (10) for rotating the sphere, an illumination mechanism (30) for irradiating the sphere (2) with illumination light, a detection mechanism (40) for detecting reflected light from the sphere (2), A determination mechanism (50) for determining a defect based on an input signal from the detection mechanism (40). A supply hopper (3) for sequentially feeding the spheres (2) to the inspection device (1) is provided upstream of the inspection device (1), and an inspection device (3) is provided downstream of the inspection device (1). Defective hopper (4) that receives the ball (2) determined to be defective in 1)
And a spherical object (2) determined to be good by the inspection device (1)
A conveyor (5) is provided to convey this to the next step. Then, the rotating mechanism (10) moves in the same direction (FIG. 2).
Roller (1) that rotates in the Z direction indicated by the arrow in FIG.
1) and (12) are arranged facing each other in the horizontal direction, and the spherical object (2) can be placed in the gap.

【0009】回転機構(10)は、水平方向に対向して
配設された一対の回転ローラー(11)、(12)、回
転ローラーのうちの一方の回転ローラー(11)の表面
に設けられた誘導溝(16)と、他方の回転ローラー
(12)に設けた粘着部材(13)とから構成される。
また、各々の回転ローラー(11)、(12)はそれぞ
れ回転軸(14)、(15)を中心として矢示Z方向に
回転し、2本の回転ローラーはその回転を互いに干渉さ
れることなく回転ON/OFF制御および回転速度制御
ができるものである。
The rotating mechanism (10) is provided on a surface of one of the pair of rotating rollers (11), (12), and one of the rotating rollers, which are disposed to face each other in the horizontal direction. It comprises a guiding groove (16) and an adhesive member (13) provided on the other rotating roller (12).
In addition, each of the rotating rollers (11) and (12) rotates in the direction indicated by the arrow Z about the rotating shafts (14) and (15), respectively, and the two rotating rollers do not interfere with each other. Rotation ON / OFF control and rotation speed control can be performed.

【0010】また、2本の回転ローラー(11)、(1
2)の間隙は、その表面間の距離dが球状物(2)の直
径2rよりも小さくなっている。
In addition, two rotating rollers (11), (1)
In the gap 2), the distance d between the surfaces is smaller than the diameter 2r of the spherical object (2).

【0011】粘着部材(13)は、例えば球状物(2)
と摩擦の高いものであれば特に限定されず、球状物
(2)が鋼製である場合にはゴム等のシート状物を回転
ローラー(12)表面に巻き付けたものでよい。
The adhesive member (13) is, for example, a spherical object (2)
The material is not particularly limited as long as the material has high friction. When the spherical material (2) is made of steel, a sheet material such as rubber may be wound around the surface of the rotating roller (12).

【0012】なお、誘導溝(16)の形状については後
述するが、本願発明の第1の発明では前記誘導溝(1
6)は全周にわたり螺旋形状を有し、第2の発明では螺
旋ねじの部分と回転ローラーの回転軸に対して垂直な部
分とを併せ持つ形状を有する。
Although the shape of the guide groove (16) will be described later, in the first invention of the present invention, the guide groove (1) is formed.
6) has a helical shape over the entire circumference, and in the second invention, has a shape having both a helical screw portion and a portion perpendicular to the rotation axis of the rotating roller.

【0013】照明機構(30)は、図2に示すように、
複数の光ファイバを回転ローラー(11)、(12)の
長さ程度であって、前記回転ローラーに並設して配置
し、球状物(2)の表面を照射する集光レンズ部(3
1)と、ハロゲン等の白色光源を内蔵した照明装置(3
4)と、これら集光レンズ部(31)と照明装置(3
4)とを接続する光ファイバ束(33)とから構成され
る。なお、集光レンズ部(31)と光ファイバ束(3
3)とはコネクタ(32)を介して接続されている。
The lighting mechanism (30) is, as shown in FIG.
A plurality of optical fibers are about the length of the rotating rollers (11) and (12), are arranged side by side with the rotating rollers, and collect the lens (3) for irradiating the surface of the spherical object (2).
1) and a lighting device (3
4), the condenser lens section (31) and the illumination device (3).
4) and an optical fiber bundle (33). Note that the condenser lens section (31) and the optical fiber bundle (3
3) is connected via a connector (32).

【0014】検出機構(40)は、図2に示すようなC
CD素子を配置したセンサ(41)、例えば、CCD素
子を1次元的に並べたCCDラインセンサあるいは2次
元のCCD素子を2次元的に並べたCCD撮像センサ
と、対物レンズ(42)とから構成されるものである。
CCD素子の配置については、1次元であれば少ない素
子数で高解像度を得られ、2次元であれば視野が直線的
でなく平面であるという特徴を有するものである。な
お、1次元CCDラインセンサである場合であっても2
次元CCD撮像センサである場合であっても、球状物
(2)を固定して一方向からセンシングした場合には球
状物(2)の表面全体を検査することはできない。ま
た、センサの視野角は、センサ解像度と球状物(2)と
センサとの距離により左右されるが、おおよそ球状物
(2)表面の1/3程度は視野角内に入るものである。
The detecting mechanism (40) has a C function as shown in FIG.
A sensor (41) in which CD elements are arranged, for example, a CCD line sensor in which CCD elements are arranged one-dimensionally or a CCD image sensor in which two-dimensional CCD elements are arranged two-dimensionally, and an objective lens (42) Is what is done.
The arrangement of the CCD elements is characterized in that a high resolution can be obtained with a small number of elements if it is one-dimensional, and that the visual field is not linear but flat when it is two-dimensional. It should be noted that even in the case of a one-dimensional CCD line sensor, 2
Even in the case of a dimensional CCD image sensor, if the spherical object (2) is fixed and sensing is performed from one direction, the entire surface of the spherical object (2) cannot be inspected. Further, the viewing angle of the sensor depends on the resolution of the sensor and the distance between the spherical object (2) and the sensor, but about one third of the surface of the spherical object (2) falls within the viewing angle.

【0015】判別機構(50)は、公知の画像処理装置
であって、検出機構(40)が1次元CCDラインセン
サから構成されるものであれば検出機構(40)からの
入力信号を基に、例えば入力信号の時間微分値の変化分
が一定値を越えることにより球状物(2)表面の傷等の
欠陥を検出する。また、検出機構(40)が2次元CC
D撮像センサから構成されるものであれば検出機構(4
0)からの入力画像を基に、例えば入力画像を白黒2値
化処理した後の輝度値が一定値を越えることにより球状
物(2)表面の傷等の欠陥を検出するものである。
The discriminating mechanism (50) is a known image processing device, and based on an input signal from the detecting mechanism (40) if the detecting mechanism (40) is constituted by a one-dimensional CCD line sensor. For example, when the change of the time differential value of the input signal exceeds a certain value, a defect such as a scratch on the surface of the spherical object (2) is detected. The detection mechanism (40) is a two-dimensional CC
If it is composed of a D imaging sensor, the detection mechanism (4
Based on the input image from 0), for example, a defect such as a scratch on the surface of the spherical object (2) is detected when the luminance value after the input image is subjected to the black and white binarization processing exceeds a certain value.

【0016】次に、回転機構(10)について詳述す
る。
Next, the rotation mechanism (10) will be described in detail.

【0017】まず、本願発明の第1の発明における回転
機構を説明する。図3にその側面図を、図4にその斜視
図を示す。前述のとおり2本の回転ローラー(11)お
よび回転ローラー(12)が水平方向に対向して配設さ
れ、その間隙dは球状物(2)の直径2rよりも小さい
ように構成されている。また、回転ローラー(11)の
表面に設けられた誘導溝(16)は、図3に示すように
ピッチP1である螺旋ねじの形状を連続的に有するもの
である。このピッチP1は、球状物(2)の直径である
2r以上であることが好ましい。このようにすることに
より、回転ローラー(2)が1回転する間に球状物
(2)は矢示B方向に1回転することとなる。
First, the rotation mechanism according to the first aspect of the present invention will be described. FIG. 3 is a side view and FIG. 4 is a perspective view thereof. As described above, the two rotating rollers (11) and (12) are disposed to face each other in the horizontal direction, and the gap d is configured to be smaller than the diameter 2r of the spherical object (2). Further, the guide groove (16) provided on the surface of the rotating roller (11) has a continuous shape of a spiral screw having a pitch P1 as shown in FIG. The pitch P1 is preferably equal to or larger than 2r, which is the diameter of the spherical object (2). By doing so, the spherical object (2) makes one rotation in the direction of arrow B while the rotating roller (2) makes one rotation.

【0018】次に、本願発明の第2の発明における回転
機構を説明する。図5にその側面図を図6にその斜視
図、図7にその断面図を示す。前述のとおり2本の回転
ローラー(21)および回転ローラー(22)が水平方
向に対向して配設され、その間隙dは球状物(2)の直
径2rよりも小さいように構成されている。また、回転
ローラー(21)の表面に設けられた誘導溝(26)
は、図5に示すようにピッチP2である螺旋ねじの形状
を有する溝部1(26a)と、回転軸に対して垂直な形
状を有する溝部2(26b)とを有するものである。こ
のピッチP2は、球状物(2)の直径である2rの1/
3以上であることが好ましい。このようにすることによ
り、回転ローラー(21)が少なくとも3回転する間に
球状物(2)は矢示B方向に1回転することとなる。ま
た、溝部2(26b)の長さL2は、球状物(2)の直
径2rとした場合、L2は2πr以上であることが好ま
しい。このようにすることにより、溝部2(L2)の始
点から終点に至る間に球状物は矢示A方向に1回転する
こととなる。
Next, the rotation mechanism according to the second aspect of the present invention will be described. FIG. 5 is a side view, FIG. 6 is a perspective view, and FIG. 7 is a sectional view. As described above, the two rotating rollers (21) and (22) are horizontally opposed to each other, and the gap d is configured to be smaller than the diameter 2r of the spherical object (2). A guide groove (26) provided on the surface of the rotating roller (21).
Has a groove 1 (26a) having a shape of a spiral screw having a pitch P2 and a groove 2 (26b) having a shape perpendicular to the rotation axis, as shown in FIG. This pitch P2 is 1/1 / 2r which is the diameter of the spherical object (2).
It is preferably three or more. By doing so, the spherical object (2) makes one rotation in the direction of arrow B while the rotating roller (21) makes at least three rotations. When the length L2 of the groove 2 (26b) is 2r in diameter of the spherical object (2), it is preferable that L2 is 2πr or more. By doing so, the spherical object makes one rotation in the direction of arrow A from the start point to the end point of the groove 2 (L2).

【0019】次に、本願発明の検査装置(1)を用いて
球状物(2)の外周面の全周を検査する際の動作を説明
する。
Next, the operation of inspecting the entire outer peripheral surface of the spherical object (2) using the inspection apparatus (1) of the present invention will be described.

【0020】まず、図2に示すように、球状物(2)
は、供給ホッパー(3)に供給され、一定の間隔で供給
ホッパー(3)下部に設けられた供給口より回転機構
(10)の2本の回転ローラの間隙に落下する。その
後、回転ローラの矢示Z方向への回転により球状物
(2)は矢示Y方向に搬送されることととなる。
First, as shown in FIG.
Is supplied to the supply hopper (3), and drops at regular intervals from a supply port provided below the supply hopper (3) into a gap between two rotating rollers of the rotating mechanism (10). After that, the spherical object (2) is conveyed in the arrow Y direction by the rotation of the rotating roller in the arrow Z direction.

【0021】本願発明の第1の発明における検査装置で
は、回転ローラー(11)全周にわたり螺旋ねじ形状の
誘導溝(16)が施されたものであり、このねじ形状の
誘導溝に沿って球状物(2)が図3における矢示B方向
に回転される。第1の発明においては、球状物(2)が
回転ローラー(11)および回転ローラー(12)の間
隙に落下した後、以下のごとく動作せしめる。
In the inspection apparatus according to the first aspect of the present invention, a spiral screw-shaped guide groove (16) is provided over the entire circumference of the rotary roller (11), and a spherical shape is formed along the screw-shaped guide groove. The object (2) is rotated in the direction of arrow B in FIG. In the first invention, after the spherical object (2) falls into the gap between the rotating roller (11) and the rotating roller (12), the operation is performed as follows.

【0022】まず、2本の回転ローラー(11)、(1
2)のうち、誘導溝のない回転ローラー(12)のみを
回転させて、他方の誘導溝のある回転ローラー(11)
は回転させない。この状態で、球状物が図3における矢
示A方向に1回転以上するように回転ローラー(12)
を回転させる。回転ローラー(12)にはその表面に粘
着部材(13)が設けられているため、この粘着部材
(13)と球状物(2)との摩擦により球状物(2)滑
ることなく回転ローラー(12)により球状物は1回転
分自転することとなる。
First, two rotating rollers (11), (1)
In 2), only the rotating roller (12) without the guide groove is rotated, and the other rotating roller (11) with the guide groove is rotated.
Do not rotate. In this state, the rotating roller (12) rotates the spherical object one or more times in the direction of arrow A in FIG.
To rotate. Since the adhesive member (13) is provided on the surface of the rotating roller (12), the spherical member (2) does not slip due to friction between the adhesive member (13) and the spherical member (2). ) Causes the spherical object to rotate by one rotation.

【0023】この回転ローラー(12)の回転中に照明
機構(30)の集光レンズ(31)により球状物(2)
の表面を照射し、その反射光を検知機構(41)により
検知する。この検知機構(40)から判別機構(50)
へ信号が転送され、判別機構(50)において表面の傷
等の有無が判別される。これにより検知機構(40)の
視野角内(およそ球状物の1/3程度)での矢示A方向
の1周分の表面検査が完了したこととなる。
During the rotation of the rotating roller (12), the spherical object (2) is condensed by the condenser lens (31) of the illumination mechanism (30).
And the reflected light is detected by the detection mechanism (41). From the detection mechanism (40) to the discrimination mechanism (50)
The signal is transferred to the controller, and the determination mechanism (50) determines whether or not the surface is damaged. This means that the surface inspection for one round in the direction of arrow A within the viewing angle of the detection mechanism (40) (approximately 1/3 of the spherical object) has been completed.

【0024】次いで、回転ローラー(11)および回転
ローラー(12)をともに同方向(図2における矢示Z
方向)に回転させる。これにより球状物(2)は誘導溝
(16)に誘導されて矢示B方向に自転する。この回転
量は、検知機構(40)の視野角にもよるが、通常のC
CD素子を用いた検知機構では球体物(2)の3分の1
程度の表面は視野内に入ることが多いため、回転量は1
/3回転程度でよい。
Next, both the rotating roller (11) and the rotating roller (12) are moved in the same direction (arrow Z in FIG. 2).
Direction). Thereby, the spherical object (2) is guided by the guide groove (16) and rotates in the direction of arrow B. The amount of rotation depends on the viewing angle of the detection mechanism (40),
In the detection mechanism using the CD element, one third of the spherical object (2)
Since the surface of the degree is often within the visual field, the rotation amount is 1
It may be about / 3 rotation.

【0025】また、誘導溝(16)のピッチP1は球状
物の直径2r以上であるため、回転ローラー(11)が
少なくとも1回転すると球状物(2)の全周の検査が完
了したこととなる。つまり、回転ローラー(11)を1
/3回転させた状態とは、初期の状態から矢示B方向に
1/3自転した状態となり、この状態で回転ローラー
(11)の回転を停止させる。一方の回転ローラー(1
2)はそのまま回転を持続させ、先ほどと同様、この状
態で、球状物が図3における矢示A方向に1回転以上す
るように回転ローラー(12)を回転させる。この回転
ローラー(12)の回転中に判別機構(50)において
表面の傷等の有無が判別される。これにより検知機構
(40)の次の視野角内での矢示A方向の1周分の表面
検査が完了したこととなる。
Since the pitch P1 of the guide groove (16) is equal to or larger than the diameter 2r of the spherical object, the inspection of the entire circumference of the spherical object (2) is completed when the rotating roller (11) makes at least one rotation. . That is, the rotating roller (11)
The state where the roller is rotated by / 3 is a state where the roller is rotated by 1/3 in the direction of arrow B from the initial state, and the rotation of the rotating roller (11) is stopped in this state. One rotating roller (1
In 2), the rotation is continued as it is, and in this state, the rotating roller (12) is rotated so that the spherical object makes one or more rotations in the direction of arrow A in FIG. While the rotating roller (12) is rotating, the determination mechanism (50) determines whether or not there is a scratch on the surface. As a result, the surface inspection for one round in the direction of arrow A within the next viewing angle of the detection mechanism (40) is completed.

【0026】次に、先ほどと同様、回転ローラー(1
1)を1/3回転させて停止させる。この状態で回転ロ
ーラー(12)を回転させ、この回転ローラー(12)
の回転中に判別機構(50)において表面の傷等の有無
が判別される。これにより検知機構(40)のさらに次
の視野角内での矢示A方向の1周分の表面検査が完了し
たこととなる。
Next, as before, the rotating roller (1)
1) 1/3 turn to stop. In this state, the rotating roller (12) is rotated, and the rotating roller (12) is rotated.
During the rotation of, the determination mechanism (50) determines whether or not there is a scratch on the surface. This means that the surface inspection of the detection mechanism (40) for one turn in the direction of arrow A within the next viewing angle has been completed.

【0027】このようにすることにより、球状物(2)
の全周の表面の検査が完了したこととなる。
By doing so, the spherical object (2)
Has been completed.

【0028】次に、本願発明の第2の発明の検査装置の
動作について説明する本願発明の第2の発明における検
査装置では、回転ローラー(21)には、螺旋ねじ形状
の溝部1(26a)と回転軸に対して垂直な形状を有す
る溝部2(26b)を有するものであり、ねじ形状の誘
導溝である溝部1(26a)に沿って球状物(2)が図
4における矢示B方向に回転されるとともに、垂直な形
状である溝部2(26b)に沿って球状物(2)が図4
における矢示A方向に回転されることとなる。
Next, the operation of the inspection apparatus according to the second aspect of the present invention will be described. In the inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, the rotary roller (21) has a spiral screw-shaped groove 1 (26a). And a groove 2 (26b) having a shape perpendicular to the rotation axis, and a spherical object (2) is formed along a groove 1 (26a) which is a screw-shaped guide groove in the direction of arrow B in FIG. 4 and a spherical object (2) is formed along the vertical groove 2 (26b) in FIG.
In the direction indicated by the arrow A in FIG.

【0029】第2の発明においては、球状物(2)が回
転ローラー(21)および回転ローラー(22)の間隙
に落下した後、以下のごとく動作せしめる。まず、2本
の回転ローラー(21)および回転ローラー(22)の
両方を図3における矢示Z方向に回転させる。
In the second invention, after the spherical object (2) falls into the gap between the rotating roller (21) and the rotating roller (22), the operation is performed as follows. First, both the two rotating rollers (21) and (22) are rotated in the direction indicated by the arrow Z in FIG.

【0030】この2本の回転ローラー(21)および
(22)の回転中に、照明機構(30)の集光レンズ
(31)により球状物(2)の表面を照射し、その反射
光を検知機構(41)により検知する。この検知機構
(40)から判別機構(50)へ信号が転送され、判別
機構(50)において表面の傷等の有無が判別される。
During the rotation of the two rotating rollers (21) and (22), the surface of the spherical object (2) is irradiated by the condenser lens (31) of the illumination mechanism (30), and the reflected light is detected. It is detected by the mechanism (41). A signal is transferred from the detection mechanism (40) to the discrimination mechanism (50), and the discrimination mechanism (50) discriminates the presence or absence of a surface flaw or the like.

【0031】この際には、溝部2(26b)の長さL2
は球状物(2)の外周2πrよりも大きいため検知機構
(40)の視野角内での矢示A方向の1周分の表面検査
が完了する。また、回転ローラー(21)の溝部1(2
6a)の回転により、ピッチP2は、球状物の直径2r
とした場合、その1/3以上であるため、回転ローラー
(21)が1回転すると球状物(2)は矢示B方向に少
なくとも1/3は自転した状態となる。
In this case, the length L2 of the groove 2 (26b)
Is larger than the outer circumference 2πr of the spherical object (2), so that the surface inspection for one round in the direction of arrow A within the viewing angle of the detection mechanism (40) is completed. Also, the groove 1 (2) of the rotating roller (21)
By the rotation of 6a), the pitch P2 becomes the diameter 2r of the spherical object.
When the rotation roller (21) makes one rotation, the spherical object (2) is rotated at least 1/3 in the direction of arrow B.

【0032】このピッチP2は、検知機構(40)の視
野角にもよるが、通常のCCD素子を用いた検知機構で
は球体物(2)の3分の1程度の表面は視野内に入るこ
とが多いため、ピッチP2は検知物(2)の円周の1/
3程度でよい。そして、回転ローラ(21)が3回転す
ると全周の検査が完了したこととなる。つまり、回転ロ
ーラー(21)が1回転した状態とは、初期の状態から
矢示B方向に1/3自転した状態となり、この状態で回
転ローラー(21)の回転は停止させないため、溝部2
(26b)の部分に誘導され、矢示A方向に1回転以上
することとなり、さらに回転は持続し、回転ローラー
(21)が2回転した状態とは、初期の状態から矢示B
方向に2/3自転した状態となり、この状態でも回転ロ
ーラー(21)の回転は停止させないため、溝部2(2
6b)の部分に誘導され、矢示A方向に1回転以上する
こととなり、さらに回転は持続し、回転ローラー(2
1)が3回転した状態とは、初期の状態から矢示B方向
に3/3自転した状態となり、これで全周の検査が完了
する。
The pitch P2 depends on the viewing angle of the detection mechanism (40). However, in a detection mechanism using a normal CCD element, about one third of the surface of the spherical object (2) is in the field of view. Therefore, the pitch P2 is 1/1 of the circumference of the detection object (2).
About 3 is sufficient. Then, when the rotation roller (21) rotates three times, the inspection of the entire circumference is completed. That is, the state in which the rotating roller (21) has made one rotation means a state in which the rotating roller (21) has been rotated by 1/3 in the direction of arrow B from the initial state. In this state, the rotation of the rotating roller (21) is not stopped.
(26b), it makes one or more rotations in the direction of arrow A, and the rotation is further continued.
In this state, since the rotation of the rotating roller (21) is not stopped even in this state, the groove portion 2 (2
6b), it makes one or more rotations in the direction of arrow A, the rotation continues, and the rotating roller (2)
The state in which 1) is rotated three times is a state in which it is rotated by 3/3 in the direction of arrow B from the initial state, and the inspection of the entire circumference is completed.

【0033】判別機構(50)にて球状物(2)の外周
面の検査で不良品と判別されたものは不良品ホッパー
(4)に排出される。不良品ホッパー(4)は、例えば
空気ノズルとシュートとから構成されるもので、該不良
品がシュート位置に来ると空気ノズルから圧縮空気を排
出し、該不良品をシュートに導くものである。一方検査
結果が正常であった被検査物(2)に対してはかかる空
気ノズルは作動せず、搬送コンベア(5)上を次工程に
進んで行くこととなる。
Those which have been determined as defective by the inspection of the outer peripheral surface of the spherical object (2) by the determining mechanism (50) are discharged to the defective product hopper (4). The defective product hopper (4) is composed of, for example, an air nozzle and a chute. When the defective product comes to the chute position, the defective air is discharged from the air nozzle to guide the defective product to the chute. On the other hand, the air nozzle does not operate for the inspection object (2) whose inspection result is normal, and the process proceeds to the next process on the transport conveyor (5).

【0034】[0034]

【発明の効果】本願発明の検査装置によれば、被検査物
品が球状物である場合においても、回転機構で球状物を
自転させることによりその表面全周を高速に検査でき
る。
According to the inspection apparatus of the present invention, even when the article to be inspected is a spherical object, the entire circumference of the surface can be inspected at a high speed by rotating the spherical object by the rotating mechanism.

【0035】また、本願発明の検査装置によれば、上記
効果に加えて、回転機構を連続運転させて球状物を自転
させることによりその表面全周を高速かつ連続的に検査
できる。
Further, according to the inspection apparatus of the present invention, in addition to the above-mentioned effects, the entire circumference of the surface can be inspected at high speed and continuously by rotating the rotating mechanism continuously to rotate the spherical object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明にかかる検査装置の全体構成図であ
る。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an inspection apparatus according to the present invention.

【図2】本願発明にかかる検査装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an inspection device according to the present invention.

【図3】第1の発明の回転機構の側面図である。FIG. 3 is a side view of the rotation mechanism of the first invention.

【図4】第1の発明の回転機構の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the rotation mechanism of the first invention.

【図5】第2の発明の回転機構の側面図である。FIG. 5 is a side view of the rotation mechanism of the second invention.

【図6】第2の発明の回転機構の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a rotation mechanism according to the second invention.

【図7】第2の発明の回転機構の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a rotation mechanism according to a second invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 検査装置 2 球状物 10 第1の発明の回転機構 20 第2の発明の回転機構 30 照明機構 40 検知機構 50 判別機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection apparatus 2 Spherical object 10 Rotation mechanism of the first invention 20 Rotation mechanism of the second invention 30 Illumination mechanism 40 Detection mechanism 50 Discrimination mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/84-21/958

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、 前記球体物を回転させる回転機構と、 前記球体物に照明光を照射する照明機構と、 前記球体物からの反射光を検知する検出機構と、 前記検出機構からの入力信号に基づいて欠陥を判別する
判別機構と からなる検査装置であって、 前記回転機構が相対する2本の回転ローラーからなり前
記2本の回転ローラー間隙が球体物の直径よりも小さ
く、 前記2本の回転ローラーが互いに同方向へ回転し、 前記2本の回転ローラーの1本の表面に球体物の誘導溝
を設け 誘導溝は螺旋ねじの形状を有しており、 誘導溝を有する回転ローラーの回転を間歇運転させるこ
とを 特徴とする検査装置。
1. An apparatus for inspecting defects on the entire surface of a spherical object, a rotation mechanism for rotating the spherical object, an illumination mechanism for irradiating the spherical object with illumination light, and a reflection from the spherical object. An inspection apparatus comprising: a detection mechanism that detects light; and a determination mechanism that determines a defect based on an input signal from the detection mechanism, wherein the rotation mechanism includes two opposed rotating rollers. The gap between the rotating rollers is smaller than the diameter of the sphere, the two rotating rollers rotate in the same direction, and a guiding groove for the sphere is provided on one surface of the two rotating rollers , and the guiding groove is spiral. The rotation of the rotating roller , which has a screw shape and has a guide groove, can be intermittently operated.
Inspection apparatus according to claim and.
【請求項2】球体物の直径を2rとした場合、 誘導溝の螺旋ねじのピッチPが2r以上であることを特
徴とする請求項1記載の検査装置。
2. The inspection apparatus according to claim 1, wherein when the diameter of the spherical object is 2r, the pitch P of the spiral screw of the guide groove is 2r or more.
【請求項3】球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、 前記球体物を回転させる回転機構と、 前記球体物に照明光を照射する照明機構と、 前記球体物からの反射光を検知する検出機構と、 前記検出機構からの入力信号に基づいて欠陥を判別する
判別機構とからなる検査装置であって、 前記回転機構が相対する2本の回転ローラーからなり 前記2本の回転ローラー間隙が球体物の直径よりも小さ
く、 前記2本の回転ローラーが互いに同方向へ回転し、 前記2本の回転ローラーの1本の表面に球体物の誘導溝
を設け、 誘導溝は 螺旋ねじの形状を有する溝部1と、 誘導溝が回転軸に対して垂直な形状を有する溝部2とか
らなり、 前記溝部1と溝部2とが連続的に接続して設け 球体物の直径を2rとした場合、 誘導溝の溝部2の長さL2が2πr以上であること を特
徴とする検査装置。
3. An apparatus for inspecting defects on the entire surface of a spherical object.
There is a rotation mechanism for rotating the spherical object, an illumination mechanism for irradiating the spherical object with illumination light, a detection mechanism for detecting light reflected from the spherical object, and based on an input signal from the detection mechanism. Determine defects
An inspection device comprising a discriminating mechanism, wherein the rotating mechanism comprises two rotating rollers facing each other, and a gap between the two rotating rollers is smaller than a diameter of a spherical object.
In addition, the two rotating rollers rotate in the same direction as each other , and a guide groove of a sphere is provided on one surface of the two rotating rollers.
The guide groove comprises a groove 1 having a shape of a spiral screw, and a groove 2 having a shape perpendicular to the rotation axis. The groove 1 and the groove 2 are continuously connected and provided. A length L2 of the groove portion 2 of the guide groove is 2πr or more, where the diameter of the spherical object is 2r .
【請求項4】球体物の直径を2rとした場合、 誘導溝の螺旋ねじのピッチP2が(2/3)r以上であ
ることを特徴とする請求項記載の検査装置。
4. The inspection apparatus according to claim 3 , wherein when the diameter of the spherical object is 2r, the pitch P2 of the helical screw of the guide groove is (2/3) r or more.
【請求項5】誘導溝を有する回転ローラーの回転を連続
運転させることを特徴とする請求項乃至請求項記載
の検査装置。
5. The inspection apparatus of claims 3 to 4 wherein the rotation of the rotary roller having a guide groove that is continuous operation.
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