JP4847717B2 - 円筒体の表面検査方法および同装置 - Google Patents
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Description
よび同装置等に関する。
等の表面欠陥を検出するため、表面検査が行われている。
コーン式クランプ、コレットチャックまたはダイヤフラムチャック等の把持体で支持し、
この把持体とともに円筒体を回転させながら、検査照明光を照射し、その反射光を光学カ
メラ等によって受光して行うことが一般的である。
持し、この支持ローラを回転駆動させることで円筒体を回転させながら、検査照明光を照
射し、反射光を受光する方法が提案されている。
、円筒体を支持する支持ローラを外形サイズの異なるものに交換することで、円筒体の検
査対象部分の高さ位置を一定化することも提案されている。
る径サイズの円筒体を順次検査する場合の段取り替え時等において、円筒体の外周面の高
さ位置が変化してしまうため、検査照明やカメラ等の位置や角度をそれぞれ再設定しなけ
ればならない。ところが、表面検査時の検査照明やカメラの位置関係は極めて高い精度が
要求されるため、段取り替えの度には適切な検査条件が再現できず、検査精度も毎々変化
してしまうという問題があった。
取り替え時に対応するサイズの支持ローラに交換することとすれば、段取り替えの度に支
持ローラを交換する手間がかかるとともに、支持ローラを交換可能に構成することによる
機械的精度の低下が避けられないため、支持ローラの位置や回転精度が確保できず、その
結果、十分な検査精度が確保できないという問題があった。
しながら、高い検査精度を確保することができる円筒体の表面検査方法および同装置等を
提供することを目的とする。
[1]円筒体の両側端部の内周面に一対の基準部を接触させ、
前記円筒体と前記一対の基準部との接触部分が前記円筒体の内周面上で周方向にずれて
いくように前記円筒体を回転させ、
前記円筒体の内周面と前記一対の基準部との2つの接触部分を通る仮想的な直線に対し
、前記円筒体の外側から対峙する基準線上またはその近傍に対して表面状態の検出を行う
ことを特徴とする円筒体の表面検査方法。
筒体を支持することを特徴とする前項1に記載の円筒体の表面検査方法。
前記円筒体と前記一対の基準部との接触部分が前記円筒体の外周面上で周方向にずれて
いくように前記円筒体を回転させ、
前記円筒体の外周面と前記一対の基準部との2つの接触部分を通る前記円筒体の外周面
上の仮想的な基準線上またはその近傍に対して表面状態の検出を行うことを特徴とする円
筒体の表面検査方法。
とする前項1〜3のいずれかに記載の円筒体の表面検査方法。
4のいずれかに記載の円筒体の表面検査方法。
5のいずれかに記載の円筒体の表面検査方法。
を受光することによって行うことを特徴とする前項1〜6のいずれかに記載の円筒体の表
面検査方法。
ことによって行うことを特徴とする前項7に記載の円筒体の表面検査方法。
前記円筒体を検査対象物として前項1〜8のいずれかに記載の表面検査方法を行う表面
検査工程と、
前記表面検査工程における検査結果が所定の基準を満たすか否かにより当該円筒体を分
別し、前記所定の基準を満たす場合に当該円筒体を完成品とする判別工程と、
を備えたことを特徴とする円筒体の製造方法。
ム用基体。
前記円筒体と前記一対の基準部との接触部分が前記円筒体の内周面上で周方向にずれて
いくように前記円筒体を回転させたときに、前記円筒体の内周面と前記一対の基準部との
2つの接触部分を通る仮想的な直線に対し、前記円筒体の外側から対峙する基準線上また
はその近傍に対して表面状態の検出を行う表面状態検出器と、
を備えたことを特徴とする円筒体の表面検査装置。
前記円筒体と前記一対の基準部との接触部分が前記円筒体の外周面上で周方向にずれて
いくように前記円筒体を回転させたときに、前記円筒体の外周面と前記一対の基準部との
2つの接触部分を通る前記円筒体の外周面上の仮想的な基準線上またはその近傍に対して
表面状態の検出を行う表面状態検出器と、
を備えたことを特徴とする円筒体の表面検査装置。
前記円筒体を検査対象物として表面検査を行う前項12または13に記載の表面検査装
置と、
前記表面検査装置における検査結果が所定の基準を満たすか否かにより当該円筒体を分
別し、前記所定の基準を満たす場合に当該円筒体を完成品とする判別手段と、
を備えたことを特徴とする円筒体の製造システム。
面の高さ位置が円筒体の径サイズによらず固定され、これに円筒体の外側から対峙する基
準線上またはその近傍の高さ位置は、円筒体の肉厚が同一である限り変化しない。表面状
態の検出は、この高さ位置が変化しないことで検査条件が変化しない領域に対して行われ
るため、検査治具等を交換することなく、円筒体の種々の径サイズに容易に対応すること
ができ、また、検査治具等の交換を要しないことから高い検査精度も確保することができ
る。
とによって支持されるため、その回転が安定し、高い検出精度が得られるとともに、外周
面への接触痕の発生を低減することができる。
面の高さ位置が円筒体の径サイズによらず固定され、これを通る基準線上またはその近傍
の高さ位置が変化しない。表面状態の検出は、この高さ位置が変化しないことで検査条件
が変化しない領域に対して行われるため、検査治具等を交換することなく、円筒体の種々
の径サイズに容易に対応することができ、また、検査治具等の交換を要しないことから高
い検査精度も確保することができる。
め、円滑に円筒体を回転させ、安定した検査を行うことができる。
部と接触する円筒体の高さ位置をより明確にして検査を行うことができる。
用する基準部との接触圧を低減することができる。
ることによって表面状態の検出が行われるため、光学的に種々の欠陥を検出することがで
きる。
受光することによって行うため、光学的に種々の欠陥を高いS/Nをもって検出すること
ができる。
精度が得られるため、確実に所定の基準を満たす表面精度に優れた円筒体を提供すること
ができる。
るため、各種用途に好適に使用することができる。
り製造されるため電子写真システムにおける優れた画像形成に貢献することができる。
周面の高さ位置が円筒体の径サイズによらず固定され、これに円筒体の外側から対峙する
基準線上またはその近傍の高さ位置は、円筒体の肉厚が同一である限り変化しない。表面
状態の検出は、この高さ位置が変化しないことで検査条件が変化しない領域に対して行わ
れるため、検査治具等を交換することなく、円筒体の種々の径サイズに容易に対応するこ
とができ、また、検査治具等の交換を要しないことから高い検査精度も確保することがで
きる。
周面の高さ位置が円筒体の径サイズによらず固定され、これを通る基準線上またはその近
傍の高さ位置が変化しない。表面状態の検出は、この高さ位置が変化しないことで検査条
件が変化しない領域に対して行われるため、検査治具等を交換することなく、円筒体の種
々の径サイズに容易に対応することができ、また、検査治具等の交換を要しないことから
高い検査精度も確保することができる。
査精度が得られるため、確実に所定の基準を満たす表面精度に優れた円筒体を提供するこ
とができる。
本発明の第1実施形態について、模式的な説明図を参照しながら説明する。
である。図2は、同装置の正面図である。
転させながら、検査対象とする円筒体90の外表面を順次検査するようになっている。
この表面検査方法の対象となる円筒体(管体)90は、たとえば電子写真システムを構
成する複写機、プリンタ、FAX装置、これらの複合機等において、感光ドラム、転写ロ
ーラ、現像ローラ、その他各部に利用されるものであり、その外周面91が表面検査の検
査対象領域とされる。
リンタ等における感光ドラム用の素管や基体を挙げることができる。なお、感光ドラム用
の基体とは、切削加工や引抜き加工等が行われた後の管体であって、感光層の形成前の管
体をいう。また、感光ドラム用基体に感光層を形成した後の管体も、本発明の検査を行う
対象たる円筒体とできる。
成形の組み合わせを挙げることができる。ただし、これに限定されるものではなく、押出
成形、引き抜き成形、鋳造、鍛造、射出成形、切削加工またはこれらの組み合わせなど、
管体を製管できる方法であればよい。
、合成樹脂等を適用することができる。たとえば、アルミニウムおよびアルミニウム合金
(1000〜7000系)、銅および銅合金、鋼材、マグネシウムおよびマグネシウム合
金を挙げることができる。
51合金および7075合金を挙げることができる。たとえば3003合金は好ましくは
感光ドラム用基体として用いることができ、6061合金は好ましくは自動車部品である
プロペラシャフトとして用いることができ、6051合金は好ましくは一般機械部品とし
て用いることができ、7075合金は好ましくはバット用素管として用いることができる
。なお、本明細書中の「アルミニウム」はアルミニウム合金を含むものである。
の両側端部において、一対の基準ローラ20,20および支持ローラ30,30によって
支持される。
基準ローラ20,20は、この実施形態では、円筒体90の両側端部の内周面92に接
触している。また、基準ローラ20,20は、円筒体90の内周面92の上部に接触して
おり、円筒体90の重量を支持している。
対象領域である円筒体90の外周面91に接触痕が発生することを可及的に軽減している
。
されており、表面検査における円筒体90の高さ位置を位置決めすることで、一対の基準
部を構成する一対の基準体をなしている。なお、一対の基準部とは、表面検査時の円筒体
90に接触してその高さ位置を一定化する部位であり、たとえばこのような一対の基準ロ
ーラ20,20によって構成されるものである。
サイズの異なる円筒体90に対する表面検査を行う場合であっても、その高さ位置が変化
しないようになっている。これにより、一対の基準ローラ20,20の高さ位置は高い位
置精度を確実に確保することができるようになっている。
90の内周面92のうち、この基準ローラ20,20に接触している部分21は、円筒体
90の径サイズによらず、常に同じ高さ位置に位置することとなる。
る円筒体90,90’を表しているように、この基準ローラ20,20に接触している部
分21に対向する部分22の高さ位置も、径サイズによらず、常に同じ高さ位置に位置す
ることになる。
状に構成され、円筒体90の内周面92に対して点接触するようになっている。これによ
り、一対の基準ローラ20,20と接触する円筒体90の高さ位置をより明確にして検査
を行うことができる。
円筒体90の回転に連れ回りする回転体として構成されている。これにより、円筒体90
の円滑な回転が確保される。
動力が伝達されて回転し、検査対象物である円筒体(管体)90を回転駆動するようにな
っている。これにより、円筒体90を回転駆動するために円筒体90に接触する部材を削
減し、円筒体90が損傷する可能性が軽減される。
てそれぞれ外側に移動動作可能に支持されており、これにより、円筒体90を検査位置に
搬入または搬出する際に、円筒体90の両外側に待避できるようになっている。
支持ローラ30,30は、この実施形態では、円筒体90の両側端部の内周面92に接
触している。また、支持ローラ30,30は、円筒体90の内周面92の下部に接触して
おり、円筒体90を下方に付勢して円筒体の内周面92の上部を上記一対の基準ローラ2
0,20に確実に接触させるようになっている。
0の内周面92に接触するため、検査対象領域である円筒体90の外周面91に接触痕が
発生することを可及的に軽減している。
には、円筒体90の上側の内周面92が一対の基準ローラ20,20にちょうど接触する
高さ位置となるように、円筒体90の径サイズに応じて、その高さ位置が変更されるよう
になっている。
ローラ20,20に近づくように移動して、基準ローラ20,20とともに円筒体90の
内側に挿入できるようになっている。
90の回転に連れ回りする回転体として構成されている。これにより、円筒体90の円滑
な回転が確保される。
ぞれ外側に移動動作可能に支持されており、これにより、円筒体90を検査位置に搬入ま
たは搬出する際に、円筒体90の両外側に待避できるようになっている。
径部とを有し、小径部と大径部との境界部の立ち上がり面において、円筒体90の端面と
接触するように構成されている。これにより、円筒体90をその軸方向について位置決め
し、適切な姿勢で表面状態の検出が行われるようになっている。
このようにして一対の基準ローラ20,20および支持ローラ30,30によって支持
され、回転駆動される円筒体90は、検査対象領域である外周面91の表面状態が、表面
状態検出器10によって検出される。
他の表面欠陥のうち少なくとも1種類を検出する。
とが接触する接触部分を通る仮想的な直線に対し、円筒体90の外側から対峙する直線を
、基準線と呼ぶこととする。
に対して表面状態の検出を行うように、その位置および角度が設定されている。
射する照明11と、円筒体90からの反射光を受光してその表面状態を検出するカメラ1
3とを備えている。
外周面91の前記基準線を含む領域に検査照明光を照射するようになっている。
ンセンサカメラ等から構成され、円筒体90の外周面91の前記基準線上またはその近傍
領域を検出領域とするようにその位置および角度が設定されている。
光を受光することによって表面状態の検出を行う。このため、円筒体90の外周面91上
の基準線の位置およびその面の向きに対して、照明11およびカメラ13は、両者の位置
および角度が設定されている。
るため、円筒体90の肉厚が変化しない限り、径サイズが変化しても、円筒体90の外周
面91上の基準線の位置およびその面の向き(角度)は変化しない。
で反射した反射光をカメラ13で受光するものであるため、これらの位置(距離)および
角度を正確に設定することが求められるが、基準ローラ20,20との接触により、円筒
体90の外周面91の高さ位置および向き(角度)は円筒体90の径サイズが変化しても
変化しないため、そのまま何らの検査治具等を交換することなく、円筒体90の種々の径
サイズに容易に対応することができ、また、検査治具等の交換を要しないことから高い検
査精度も確保することができる。
る。
器10と基準線との位置関係が変化しないため、再調整等が不要であり、段取り替えに要
する工数や時間を低減することができる。
査システムを構築できる。
次に、この表面検査装置における表面検査の手順について説明する。図3〜図5は、こ
の装置における検査手順の各工程の説明図であり、各図において(a)は同装置の正面図
、(b)は同装置の側面図である。
おいて、破線は検査実行時に円筒体90が位置する検査位置であり、図3(a)に示すよ
うに、円筒体90の搬入前は、一対の基準ローラ20,20および支持ローラ30,30
は、円筒体90の両外側に待避しているとともに、図3(b)に示すように、円筒体90
の内径の内側に挿入できるように、支持ローラ30,30は基準ローラ20,20に接近
している。
この図4(a)および(b)に示すように、円筒体90は、たとえば一対の一時取置き台
40,40によってその両端部を下側から支持されて搬入され、下方から検査位置の若干
上方位置まで持ち上げられる。このとき、基準ローラ20および支持ローラ30の高さ位
置は、円筒体90の内周面92の完全に内側に位置している。そして、図4(a)に示す
ように一対の基準ローラ20,20および支持ローラ30,30は、円筒体90の内周面
92の内側に挿入される。
、円筒体90の内周面92の内側に基準ローラ20,20および支持ローラ30,30が
挿入されれば、一時取置き台40,40は下降し、これにより円筒体90は、その内周面
92の上部において一対の基準ローラ20,20に支持された状態となる。引き続き、支
持ローラ30,30も円筒体90の内周面92の下側に当接するまで下降して円筒体90
を確実に基準ローラ20,20に接触させる。この状態で、基準ローラ20が図示しない
回転駆動源により回転駆動されることにより円筒体90が回転し、表面状態検出器10の
照明11およびカメラ13によって、基準線上の表面欠陥が順次検出される。
準ローラ20,20の回転を止め、この円筒体90対する表面検査を終了する。
れる。
次に、本発明の第2実施形態について、模式的な説明図を参照しながら説明する。上述
した第1実施形態と実質的に同一の構成要素には同一符号を付している。
である。図7は、同装置の正面図である。
ローラを円筒体90の外側から接触させ、この接触部分を通る円筒体90の外周面上の仮
想的な直線を基準線として、表面検査を行うものである。
電子写真システムを構成する複写機、プリンタ、FAX装置、これらの複合機等において
、感光ドラム、転写ローラ、現像ローラ、その他各部に利用されるものであり、その外周
面91が表面検査の検査対象領域とされる。
基準ローラ25,25は、この第2実施形態では、円筒体90の両側端部の外周面91
に接触している。
されており、表面検査における円筒体90の高さ位置を位置決めすることで、一対の基準
部を構成する一対の基準体をなしている。なお、一対の基準部とは、表面検査時の円筒体
90に接触してその高さ位置を一定化する部位であり、たとえばこのような一対の基準ロ
ーラ25,25によって構成されるものである。
サイズの異なる円筒体90に対する表面検査を行う場合であっても、その高さ位置が変化
しないようになっている。これにより、一対の基準ローラ25,25の高さ位置は高い位
置精度を確実に確保することができるようになっている。
90の外周面91のうち、この基準ローラ25,25に接触している部分21は、図6に
実線および破線で径サイズの異なる円筒体90,90’を表しているように、円筒体90
,90’の径サイズによらず、常に同じ高さ位置に位置することとなる。これは、円筒体
90の肉厚が異なる場合も同様である。
状に構成され、円筒体90の外周面91に対して点接触するようになっている。これによ
り、一対の基準ローラ25,25と接触する円筒体90の高さ位置をより明確にして検査
を行うことができる。
円筒体90の回転に連れ回りする回転体として構成されている。これにより、円筒体90
の円滑な回転が確保される。
するために円筒体90の軸方向について移動動作させる必要がない。この点からも、一対
の基準ローラ25,25は、高い位置精度を確保することができるものとなっている。
支持ローラ35,35は、この第2実施形態では、円筒体90の両側端部の内周面92
の上部に接触して、円筒体90の重量を支持している。
,25に対向する部分であって、円筒体90を上方に付勢して円筒体90の外周面91の
上部を上記一対の基準ローラ25,25に確実に接触させるようになっている。
接触するため、検査対象領域である円筒体90の外周面91に接触痕が発生することを可
及的に軽減している。
には、円筒体90の上側の外周面91が一対の基準ローラ25,25にちょうど接触する
高さ位置となるように、円筒体90の肉厚に応じて、その高さ位置が変更されるようにな
っている。
ローラ25,25から離れるように移動して、円筒体90の内側に挿入できるようになっ
ている。
90の回転に連れ回りする回転体として構成されている。これにより、円筒体90の円滑
な回転が確保される。
が伝達されて回転し、検査対象物である円筒体(管体)90を回転駆動するようになって
いる。これにより、円筒体90を回転駆動するために円筒体90に接触する部材を削減し
、円筒体90が損傷する可能性が軽減される。
ぞれ外側に移動動作可能に支持されており、これにより、円筒体90を検査位置に搬入ま
たは搬出する際に、円筒体90の両外側に待避できるようになっている。
このようにして一対の基準ローラ25,25および支持ローラ35,35によって支持
され、回転駆動される円筒体90は、検査対象領域である外周面91の表面状態が、表面
状態検出器10によって検出される。
面91の傷、凹み、汚れ、変色、変質、その他の表面欠陥のうち少なくとも1種類を検出
する。
91とが接触する接触部分を通る仮想的な直線を基準線と呼ぶこととする。
線上またはその近傍に対して表面状態の検出を行うように、その位置および角度が設定さ
れている。
れと同様であり、円筒体90の外周面91に検査照明光を照射する照明11と、円筒体9
0からの反射光を受光してその表面状態を検出するカメラ13とを備えている。
外周面91の前記基準線を含む領域に検査照明光を照射するようになっている。
ンセンサカメラ等から構成され、円筒体90の外周面91の前記基準線上またはその近傍
領域を検出領域とするようにその位置および角度が設定されている。
反射光を受光することによって表面状態の検出を行う。このため、円筒体90の外周面9
1上の基準線の位置およびその面の向きに対して、照明11およびカメラ13は、両者の
位置および角度が設定されている。
るため、円筒体90の径サイズが変化しても、円筒体90の外周面91上の基準線の位置
およびその面の向き(角度)は変化しない。
するため、円筒体90の肉厚が変化しても、前記基準線の位置および向きは変化しない。
で反射した反射光をカメラ13で受光するものであるため、これらの位置(距離)および
角度を正確に設定することが求められるが、基準ローラ25,25との接触により、円筒
体90の外周面91の高さ位置および向き(角度)は円筒体90の径サイズや肉厚が変化
しても変化しないため、そのまま何らの検査治具等を交換することなく、円筒体90の種
々の径サイズや肉厚に容易に対応することができ、また、検査治具等の交換を要しないこ
とから高い検査精度も確保することができる。
る。
態検出器10と基準線との位置関係が変化しないため、再調整等が不要であり、段取り替
えに要する工数や時間を低減することができる。
価な検査システムを構築できる。
次に、この第2実施形態にかかる表面検査装置における表面検査の手順について説明す
る。図8〜図10は、この装置における検査手順の各工程の説明図であり、各図において
(a)は同装置の正面図、(b)は同装置の側面図である。
おいて、破線は検査実行時に円筒体90が位置する検査位置であり、図8(a)に示すよ
うに、円筒体90の搬入前は、支持ローラ35,35は、円筒体90の両外側に待避して
いるとともに、図8(b)に示すように、円筒体90の内径の内側に挿入できるように、
支持ローラ35,35は基準ローラ25,25から円筒体90の肉厚分以上離れている。
なお、一対の基準ローラ25,25の位置は検査実行時に位置すべき位置にある。
この図9(a)および(b)に示すように、円筒体90は、たとえば一対の一時取置き台
40,40によってその両端部を下側から支持されて搬入され、下方から検査位置の若干
下方位置まで持ち上げられる。このとき、基準ローラ25は、円筒体90の外周面91よ
り上方に位置し、支持ローラ30は、円筒体90の内周面92の完全に内側に位置してい
る。そして、図9(a)に示すように支持ローラ35,35は、円筒体90の内周面92
の内側に挿入される。
うに、円筒体90の内周面92の内側に支持ローラ35,35が挿入されれば、一時取置
き台40,40は下降し、これにより円筒体90は、その内周面92の上部において支持
ローラ35,35に支持された状態となる。引き続き、支持ローラ35,30は円筒体9
0を支持した状態で上昇し、円筒体90の外周面91を基準ローラ25,25に接触させ
る。この状態で、支持ローラ35が図示しない回転駆動源により回転駆動されることによ
り円筒体90が回転し、表面状態検出器10の照明11およびカメラ13によって、基準
線上の表面欠陥が順次検出される。
持ローラ35の回転を止め、この円筒体90対する表面検査を終了する。
れる。
次に、本発明の第3実施形態について、図面を参照しながら説明する。
装置の平面図である。図13は、同装置の側面図である。
530、検査位置の管体(検査対象物)90を支持するチャック部570およびカメラ5
30によって撮像された画像を処理する画像処理装置580等を備えた検査装置本体50
1と、検査装置本体501に管体90を供給する管体供給コンベア551と、検査装置本
体501から管体90を順次搬出する合格品搬出コンベア552および不合格品搬出コン
ベア553とを備えている。
90…の両端近傍部分を支持し、各管体支持台559…を図示しない駆動チェーンで移動
させることにより、検査前の管体90を検査装置本体501に移送する。
から挟んで持ち上げて移送するコンベア間移載装置554が設けられており、管体供給コ
ンベア551によって搬送されてきた管体90を、コンベア間移載装置554によって検
査装置本体501内の搬送コンベア561に移載するようになっている。
型に切り欠かれた管体支持台559…で各管体90…の両端近傍部分を支持し、各管体支
持台559…を図示しない駆動チェーンで移動させることにより、検査後の管体90を検
査装置本体501から搬出する。また、合格品搬出コンベア552と不合格品搬出コンベ
ア553をまたぐ位置には、不合格品払出ロボット556が設けられており、検査装置本
体501における検査で不合格品と判定された管体90を、合格品搬出コンベア552上
から不合格品搬出コンベア553上に送り出すようになっている。
から挟んで持ち上げて移送するコンベア間移載装置555が設けられており、検査装置本
体501内の搬送コンベア562上の管体90を、コンベア間移載装置555によって合
格品搬出コンベア552に移載するようになっている。
管体支持台563…で各管体90…の両端近傍部分を支持し、各管体支持台563…を駆
動チェーンで移動させることにより、検査直前および直後の管体90を移送する。
検査前後の搬送コンベア561,562の間には、管体90を検査位置Bに移送する回
転移送装置564が配置されている。この回転移送装置564は、管体90を支持するチ
ャック部570を複数(ここでは4個)備えている。
ーム567に取り付けられており、搬送コンベア561から管体90を取り出すの取出位
置Aと、光源510、遮光体520およびカメラ530等の検査光学系による検査を実行
する検査位置Bと、搬送コンベア562に管体90を送り出す送出位置Cとに同時に位置
するチャック部570…が存在するように配置されている。
体90をチャックして取り出し、検査位置Bに位置するチャック部570は管体90を回
転支持して表面検査を実行し、送出位置Cに位置するチャック部570は検査後の管体9
0のチャックを解除して搬送コンベア562に送り出す作業を、同時並行して行うことが
できるようになっている。また、取出位置Aから検査位置Bに移動するチャック部570
は、検査位置Bに搬送するまでに管体90の回転が安定するように、予め管体90の回転
駆動を開始するようになっており、これにより検査位置Cに到着すれば即座に表面検査を
実行して、サイクルタイムの短縮を図ることができるようになっている。
図14は、第3実施形態におけるチャック部570の正面図である。図15は、同チャ
ック部570の側面図である。
支持ローラ572,572とを備えており、管体90の両側に配置された一対のチャック
部570,570が協働して、1本の管体90をチャックするようになっている。
90の内周面の上側に接触してその高さ位置を規定する。この基準ローラ571は、基準
部を構成している。基準ローラ571は、チャック部本体576に対して回転可能に取り
付けられ、検査実行時に管体90とともに回転する。また、協働して1本の管体90をチ
ャックする一対のチャック部570の一方には、基準ローラ回転駆動モータ573が設け
られ、検査実行時に基準ローラ571を回転駆動することにより、管体90を回転させる
ことができるようになっている。
左右にそれぞれ接触し、エア駆動圧によって管体90を下方に付勢することにより、管体
90の内周面の上側を確実に基準ローラ571に接触させて、その高さ位置を安定させる
。また、支持ローラ572、572は、チャック部本体576に対して回転可能に取り付
けられ、検査実行時には管体90とともに回転する。また、支持ローラ572,572は
、図14,図15に破線と実線とで示すように、検査位置Bにおける姿勢では、上下方向
に移動することにより基準ローラ571との距離を管体90の内径よりも小さくして、管
体90をチャックする前後には基準ローラ571とともに管体90の内側に挿入すること
ができるようになっている。これらの動作のため、各チャック部570…には、支持ロー
ラ572,572をエア駆動圧によって上下に移動動作させる支持ローラ駆動部574が
設けられている。
76は、回転移送装置564の回転フレーム567に取り付けられたチャック部ベース5
77に対し、スライド駆動部575によって管体90の軸方向にスライド動作可能となっ
ており、管体90を両外側から挟み込んでチャックすることができるようになっている。
光源510は、検査位置Bに搬送されてきた管体90に対して検査のための光を照射す
る。この光源510は、高輝度が得られる蛍光灯等のライン状光源から構成され、管体9
0の長手方向に沿った広がりを有している。この光源510は、図11に示すように、光
源支持フレーム513によって、検査位置Bにある管体10のほぼ真上に配置され、照射
する光を効率的に管体10側に向けるため、光源フード512によって下方以外が覆われ
ている。
遮光体520は、光源510から照射される光の一部を遮光して、管体90の外周面9
1に種々の異なる光学条件を構成する。
第3実施形態の遮光体520は、スリット孔状の透光部523…と、遮光部524…とが
交互に繰り返すように形成されたスリット体から構成されている。透光部523および遮
光部524の大きさは、適宜設定することができるが、たとえば、透光部523の幅(開
口幅)aは1〜6mm程度、遮光部524の幅は3〜6mm程度が好ましい。
れ、光源510と検査位置Bの管体90との間に配置されている。
カメラ530は、多数の光量検出要素が一次元的に配列されてなるラインセンサ532
と、所定の検出領域531をラインセンサ532上に結像するレンズ等を備えたラインセ
ンサカメラとして構成されており、検出領域531の各部から入射する光量を検出する。
このカメラ530は、その位置および角度を微調整可能なカメラ支持台534に取り付け
られ、検査位置Bの管体90の外周面91の所定位置を検出領域として狙っている。
遮光体520が取り付けられる遮光体支持台525およびカメラ530が取り付けられ
るカメラ支持台534は、ともにスライドテーブル540上に取り付けられ、検査位置B
の管体90の軸方向についてスライド移動動作可能となっている。すなわち、スライドテ
ーブル540は、本体フレーム502に固定されたスライドテーブル支持台542上をス
ライドコロ541によってスライド移動動作可能に支持され、スライド駆動モータ543
によってスライド駆動されるようになっている。
部524の幅bの和よりも大きく設定されている。具体的には、たとえば、透光部523
の幅aおよび遮光部524の幅bの和の1.1倍以上程度が好ましい。これにより、管体
90の外周面の検査対象領域91の軸方向位置の全域が、遮光体520の透光部523お
よび遮光部524の直下に位置する場合が実現されるようになっている。
ーブル540等が、管体(円筒体)90の表面状態を光学的に検出する光学的表面状態検
出器として機能するようになっている。
図17は、第3実施形態にかかる管体90の表面検査装置の要部の概略を表した側面図
である。図18は、同斜視図である。
しなければ常に光源510から管体90外周面の検査対象領域91に入射する光の正反射
光を受光する位置に配置されている。
ローラ571,571と接触する2つの接触部分を通る仮想的な直線に対して管体90の
外側から対峙する基準線上に設定されている。この基準線上の領域は、管体90の各部の
うちで、基準ローラ571によって支持されているために最も位置および角度が安定する
部分である。したがって、管体90の曲がり等の形状精度により、表面検査の結果に影響
が及ぶことを低減することができる。
いるため、径サイズが異なる管体90であっても、ほぼ同一の光学条件を構成することが
できる。とくに、管体90の厚みが同一であれば、検出領域531については実質的に同
一の光学条件を構成することができる。したがって、種々のサイズの管体90の表面検査
を行う場合であっても、段取り替えに要する手間および時間を最小限に抑え、効率的に表
面検査を実行することができる。
90の外周面91に影を生じるなどの表面検査への悪影響を低減することができる。
に種々の角度の光を照射するため、管体90外周面の検査対象領域91の各部位には遮光
体520のの透光部523を通過した種々の角度の光が入射するが、遮光体520の遮光
部524…により入射する光の角度は制限されている。このため、カメラ530から見る
と、カメラ530の検出領域531には、カメラ530に入射する正反射光が存在する正
反射光領域528と、正反射光が存在しない正反射光制限領域529とが形成されている
。第3実施形態では、正反射光領域528は明領域、正反射光制限領域529は暗領域と
なっており、カメラ530の検出領域531は、明領域と暗領域とこれらの境界領域とを
通過する連続した領域となっている。
域とが交互に繰り返すように形成され、検出領域531は、明領域および暗領域の境界領
域が延びる方向に対して垂直に境界領域を横切っている。このため、検出領域531が境
界領域を確実に横切って明領域と暗領域と境界領域とを同時に検出することができるよう
になっている。
駆動される管体90に対して、カメラ530により連続的にその外周面91を撮像するこ
とによって行われる。したがって、管体90の外周面91の各周方向位置が順次カメラ5
30の検出領域531となり、その全域を検査することができる。
、遮光体520の透光部523の幅aおよび遮光部524の幅bの和よりも大きなストロ
ークでスライド移動動作する。このため、管体90の外周面91全域を正反射光領域(明
領域)528および正反射光制限領域(暗領域)529、さらにこれらの境界領域として
カメラ530の検出領域531に含れることとなり、外周面91の全域について異なる光
学条件のもとで表面検査を行うことができる。
の検出領域531内では、常に同じ位置に正反射光領域(明領域)528および正反射光
制限領域(暗領域)529が形成されることになる。このため、表面欠陥の検出を、単純
な画像処理によって確実に行うことができる。
に移動するため、管体90の外周面91上の正反射光領域528や正反射光制限領域52
9、さらにカメラ530の検出領域531は、管体90の外周面91上を螺旋状に移動す
ることとなる。この場合、管体90の外周面91上の各部位は、遮光体520およびカメ
ラ530の移動により、管体90の一回転毎に異なる光学条件の下で表面検査されること
になる。
次に、本発明の第4実施形態について、図面を参照しながら説明する。
90の製造システムである。
ある。
装置500と、表面検査装置500の検査結果を製管装置71にフィードバックするフィ
ードバック部72とを備えている。
製管する場合であれば、原料を溶解させて押出加工材料を製造する工程、押出工程、引抜
工程、曲がり矯正工程、所定長さへの切断工程、粗洗浄工程、仕上げ洗浄工程等を実行す
る各機械装置の集合として構成されている。
る工程である。
されたアルミニウム押出素管74は、複数対配置された支持ローラ75…によって押出方
向前方に搬送され、切断機76により所定長さRに切断される。
ス77は、ポートホールダイスであり、771はダイス雌型、772はダイス雄型である
。ダイス雌型771には中央部に貫通上の押出孔773が形成されるとともに、押出孔7
73の入口側の周面が円形のベアリング部774となされている。なお、775はレリー
フ部である。一方、ダイス雄型772は、その中央部に断面円形の成型凸部776を有す
るとともに、成形凸部776の先端周面に円形のベアリング部777が形成されている。
なお778は、アルミニウムビレットを通過させる通過孔である。そして、前記ダイス雌
型771と前記ダイス雄型772とが組み合わされ、雄型772の成形凸部776先端が
雌型771の押出孔773に望んで雌雄両型のベアリング部774,777が環状の成形
間隙779を介して対向状の配置されている。
ンドレル押出でもよい。
工してアルミニウム引抜管を得る工程である。
は、たとえば、アルミニウム押出素管781を引抜きダイス782と引抜きプラグ783
との間に通し、押出素管781先端に形成された口付け部784をキャリッジ部のチャッ
ク部785で掴んで該キャリッジ部を前方に移動させることにより、アルミニウム引抜き
管786を得るようになっている。引抜きプラグ783は、ロッド787によって支持さ
れている。このロッド787には1個または複数個の中子788がその略全長に亘って装
着されており、この中子788は、押出素管781の内周面に当接して自重により押出素
管781がたわむことを防止して、引抜きの初めから終わりまで押出素管781の軸線を
ダイス782の軸線に一致した状態に保持できるようになっている。また、引抜き加工中
には、引抜きダイス782と押出素管781との間に潤滑油が供給されるようになってい
る。
うようにしてもよい。また、引抜きは、1回だけ行ってアルミニウム引抜き管を得るよう
にしてもよいが、引抜きを複数回繰り返し行って順次的に縮径し、もってアルミニウム引
抜き管を得るようにするのが好ましい。とくに、引抜きを2回行ってアルミニウム引抜き
管を得るのが好ましい。
する工程である。具体的には、引抜き加工によって得られたアルミニウム引抜き管は、ま
ず、その口付け部がプレス切断法により除去され、その後、ロール矯正機に投入され、内
部の矯正ロールの作用で真っ直ぐに矯正される。
は、アルミニウム引抜き管791の口付け部792側の端部を金型793,793の内方
に挿入し、切断刃794を下降させることにより、該口付け部792を切断除去する。こ
の切断は突切り刃によって行われるから切粉の発生はなく、切粉等がロール矯正機内に持
ち込まれ、アルミニウム引抜き管791にキズがつくことがないようになっている。
矯正機81は、その内部の矯正ローラ812の作用によって、口付け部が切除されたアル
ミニウム引抜き管811を真っ直ぐに矯正するようになっている。
除去する工程である。この粗洗浄工程は、たとえば脱脂力を有する溶剤を用いて行われる
。具体的手法としては、特に限定されないが、たとえば浸漬法、シャワー法等が挙げられ
る。
831に貯められた洗浄液832に被洗浄物である複数個のアルミニウム引抜き管833
を浸漬しておき、振動子834によって洗浄液832中に超音波を送ることにより、被洗
浄物であるアルミニウム引抜き管833を洗浄するものである。
型、振動伝達子型その他各種の洗浄機を用いることができる。また、洗浄液としては、一
般には白灯油、軽油、アルカリ、界面活性剤あるいはトリクロロエチレンなどが用いられ
るが、これらに限定されることはなく、水系、炭化水素系、塩素系有機溶媒などを適宜用
いればよい。
浄工程を経て得られた管体(アルミニウム引抜き管)90は、表面品質精度に優れ、複写
機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の感光ドラム基体として好適である。
0においてその表面状態が所定の許容範囲内にあるか否かが検査され、この検査結果が所
定の許容範囲内にあるのであれば、その管体90を完成品と判定する。
別された場合には、この検査結果をフィードバック部72が製管装置71にフィードバッ
クし、これにより不良管の発生を未然に防止するようになっている。
応じて、製管条件の設定に供される。具体的には、押出ダイスの取付状態や押出速度等の
押出条件の設定、素管の選別、引抜きダイスの取付状態の確認や引抜き速度等の引抜き条
件の設定、ロール矯正機におけるロール高さ調整や搬送速度等のロール矯正機条件が制御
される。これにより、より確実に必要十分な表面精度を持った管体を得ることができると
ともに、仮に不良管が発生した場合でも、速やかにこれに対応し、不良管の発生数を抑え
ることができる。
を確実に得ることができる。
以上、本発明をいくつかの具体的な実施形態に基づいて説明したが、本発明は、以下の
ように構成してもよい。
円筒体90の内周面92とを確実に接触させる支持ローラ等の構成は、上述した各実施形
態に限定されない。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準ローラ20,20を円筒体90の内周面92の上側に接触す
る位置に設ける一方、円筒体90の両側それぞれにおいて、2つずつの支持ローラ31…
を基準ローラ20,20の接触部と周方向にずれた両側に配置している。このようにする
と、円筒体90が一対の基準ローラ20,20に接触した状態で、周方向に揺動すること
を防止することができ、検出領域の向き(角度)をより安定させて表面状態の検出を行う
ことができる。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準ローラ20,20を円筒体90の内周面92の上側に接触す
る位置に設ける一方、円筒体90の両側それぞれにおいて、プーリ33,33に掛け渡さ
れた固定ワイヤ32によって円筒体90を一対の基準ローラ20,20に押し付けるよう
に構成している。このようにすると、一対の基準ローラ20,20の接触部に対向する基
準線の近傍において、支持ローラ等が表面検出器10による検査照明光等を遮ることを軽
減して、好適な検出条件で表面状態の検出を行うことができる。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準ローラ20,20を円筒体90の内周面92の上側に接触す
る位置に設ける一方、外周面をテーパー状に構成した支持ローラ34,34を円筒体90
の内周面92の下側に接触するように配置している。このようにすると、円筒体90が軸
方向にずれることを可及的に防止しながら、安定した状態で表面状態の検出を行うことが
できる。
円筒体90の外周面91とを確実に接触させる支持ローラ等の構成は、上述した各実施形
態に限定されない。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準ローラ25,25を円筒体90の外周面91の上側に接触す
る位置に設ける一方、円筒体90の両側それぞれにおいて、2つずつの支持ローラ36…
を円筒体90の外側であって最下部から周方向にずれた両側に配置している。このように
すると、円筒体90が一対の基準ローラ25,25に接触した状態で、周方向に揺動する
ことを防止することができ、検出領域の向き(角度)をより安定させて表面状態の検出を
行うことができる。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準ローラ25,25を円筒体90の外周面91の上側に接触す
る位置に設ける一方、円筒体90の両側それぞれにおいて、2つずつの支持ローラ37…
を円筒体90の内側であって一対の基準ローラ25,25との接触部分から周方向にずれ
た両側に配置している。このようにすると、円筒体90が一対の基準ローラ25,25に
接触した状態で、周方向に揺動することを防止することができ、検出領域の向き(角度)
をより安定させて表面状態の検出を行うことができる。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準部をプーリ27,27に掛け渡された基準ワイヤ26,26
によって構成し、円筒体90の内周面92の上側に接触する支持ローラ35,35によっ
て円筒体を前記基準ワイヤ26,26に押し付けるように構成している。このようにする
と、一対の基準部(基準ワイヤ)26,26の接触部に対向する基準線の近傍において、
基準ローラ等が表面検出器10による検査照明光等を遮ることを軽減して、好適な検出条
件で表面状態の検出を行うことができる。
触させるように構成した変形例であり、(a)はその正面説明図、(b)は同側面図であ
る。この例では、一対の基準ローラ25,25を円筒体90の外周面91の上側に接触す
る位置に設ける一方、外周面をテーパー状に構成した支持ローラ38,38を円筒体90
の内周面92の上側に接触するように配置している。このようにすると、円筒体90が軸
方向にずれることを可及的に防止しながら、安定した状態で表面状態の検出を行うことが
できる。
から構成したが、一対の基準部は、円筒体に対して線接触するように構成してもよい。た
とえば、一対の基準部を円筒体の軸方向について所定の接触長さをもって線接触する円柱
体から構成すれば、検査対象物である円筒体と基準部との接触圧を低減して、円筒体が過
度に変形するなどの事態を未然に防止することができる。
。たとえば、摩擦係数の低い材質で不動の基準部を構成し、円筒体を基準部に対して滑ら
せながら回転させるようにしてもよい。
の表面状態を検出するようにしてもよい。
、カメラを検査照明光の正反射光を受光する位置に配置したが、正反射光を受光する位置
からずれた位置を狙うようにカメラを配置し、表面欠陥が存在する場合に正反射光がカメ
ラに入射するようにしてもよい。
が、エリアセンサカメラ等を採用してもよい。
たが、表面状態検出器は、円筒体の表面状態を検出することができるものであれば、任意
の検出器を採用することができる。
ンス方式の検出装置、走査型共焦点レーザ顕微鏡(レーザ変位計)、ヘテロダイン、電子
力間顕微鏡、表面電位計、材料特定や鏡面光沢度の測定装置等を採用することもできる。
11 照明
13 カメラ
20 基準ローラ(基準部)
30 支持ローラ
90 円筒体
91 円筒体の外周面
92 円筒体の内周面
Claims (9)
- 円筒体の両側端部の外周面に一対の基準部を接触させ、
前記円筒体と前記一対の基準部との接触部分が前記円筒体の外周面上で周方向にずれていくように前記円筒体を回転させ、
前記一対の基準部は、前記円筒体の回転に連れ回りする回転体であり、
前記円筒体の外周面と前記一対の基準部との2つの接触部分を通る前記円筒体の外周面上の仮想的な基準線上またはその近傍に対して表面状態の検出を行うものとし、
前記一対の基準部は、表面検査時の高さ位置が一定となるように支持されており、
前記表面状態の検出は、照明によって前記基準線上またはその近傍に光を照射し、その反射光をカメラで受光することによって行うことを特徴とする円筒体の表面検査方法。 - 前記一対の基準部は、前記円筒体に対して点接触することを特徴とする請求項1に記載の円筒体の表面検査方法。
- 前記一対の基準部は、前記円筒体に対して線接触することを特徴とする請求項1または2に記載の円筒体の表面検査方法。
- 前記表面状態の検出は、前記基準線上またはその近傍からの正反射光を受光することによって行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の円筒体の表面検査方法。
- 表面精度が求められる円筒体を成型する工程と、
前記円筒体を検査対象物として請求項1〜4のいずれかに記載の表面検査方法を行う表面検査工程と、
前記表面検査工程における検査結果が所定の基準を満たすか否かにより当該円筒体を分別し、前記所定の基準を満たす場合に当該円筒体を完成品とする判別工程と、
を備えたことを特徴とする円筒体の製造方法。 - 請求項5に記載の円筒体の製造方法により製造されたことを特徴とする円筒体。
- 請求項5に記載の円筒体の製造方法により製造されたことを特徴とする感光ドラム用基体。
- 円筒体の両側端部の外周面に接触する一対の基準部と、
前記円筒体と前記一対の基準部との接触部分が前記円筒体の外周面上で周方向にずれていくように前記円筒体を回転させたときに、前記円筒体の外周面と前記一対の基準部との2つの接触部分を通る前記円筒体の外周面上の仮想的な基準線上またはその近傍に対して表面状態の検出を行う表面状態検出器と、を備え、
前記一対の基準部は、前記円筒体の回転に連れ回りする回転体であり、表面検査時の高さ位置が一定となるように支持されており、
前記表面状態検出器は、前記基準線上またはその近傍に光を照射する照明と、円筒体からの反射光を受光するカメラとを備えることを特徴とする円筒体の表面検査装置。 - 表面精度が求められる円筒体を成型する成型手段と、
前記円筒体を検査対象物として表面検査を行う請求項8に記載の表面検査装置と、
前記表面検査装置における検査結果が所定の基準を満たすか否かにより当該円筒体を分別し、前記所定の基準を満たす場合に当該円筒体を完成品とする判別手段と、
を備えたことを特徴とする円筒体の製造システム。
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