JP4995621B2 - 外観検査方法 - Google Patents
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Description
本発明は、円筒状の対象物の側面状態を検査する外観検査方法に関する。
従来、円筒形状の製品を製造した際には、外観検査が行われており、その側面への打痕や傷の有無が検査されている。
この検査方法としては、製品の側面外周に照明を円筒軸方向から均等に当て、反射光があれば正常とする一方、凹凸など何らかの障害によって光がカメラ側に来ない場合には、異常として判断していた。
しかしながら、このような外観検査方法にあっては、側面での障害の有無を検査することは出来るが、その障害が凹状か凸状かを検査することができなかった。
このため、打痕や傷によって形成された凹部は異常とする一方、装着されたシュリンク皺による凸部は正常とするといった判別を行うことが出来ないという問題があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、側面の凹凸を判別することができる外観検査方法を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために本発明の請求項１の外観検査方法においては、円筒状の対象物の一端側から当該対象物の側面へ向けて光を照射するとともに、その反射光を前記対象物の他端側で検出して前記側面に設けられた凹凸の有無を検査する外観検査方法であって、前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一照明部を点灯して前記側面に浅い角度で光を照射する一方、前記第一照明部の外側に設けられたリング状の第二照明部を点灯して前記側面に深い角度で光を照射して、当該光の角度を変化した際に前記反射光に生ずる明暗の変化に基づいて凹凸状態を判別する。
すなわち、対象物に対して浅い角度で光を照射した場合、側面に設けられた凹部分は、光を反射して白く見える。一方、深い角度で光を照射した場合には、凹部分が影になり黒く見える。
また、前記側面に設けられた凸部分においては、浅い角度で光を照射した際に、影となり黒く見える。一方、深い角度で光を照射した際には、白く見える。
このように、前記側面に照射する光の角度を変化した際に、ある箇所が明から暗に変化したか、あるいは暗から明に変化したかによって、その箇所が凹部であるか凸部であるかが判別される。
このとき、前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一照明部を点灯することで、前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一照明部の外側に設けられたリング状の第二照明部を点灯することで、前記側面に深い角度で光を照射することができる。
このとき、前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一照明部を点灯することで、前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一照明部の外側に設けられたリング状の第二照明部を点灯することで、前記側面に深い角度で光を照射することができる。
また、本発明の請求項２の外観検査方法においては、円筒状の対象物の一端側から当該対象物の側面へ向けて光を照射するとともに、その反射光を前記対象物の他端側で検出して前記側面に設けられた凹凸の有無を検査する外観検査方法であって、前記対象物の一端側に設けられたモニタに前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一リング画像を描写して前記側面に浅い角度で光を照射する一方、前記第一リング画像の外側に形成されるリング状の第二リング画像を前記モニタに描写して前記側面に深い角度で光を照射して、当該光の角度を変化した際に前記反射光に生ずる明暗の変化に基づいて凹凸状態を判別する。
すなわち、対象物に対して浅い角度で光を照射した場合、側面に設けられた凹部分は、光を反射して白く見える。一方、深い角度で光を照射した場合には、凹部分が影になり黒く見える。
また、前記側面に設けられた凸部分においては、浅い角度で光を照射した際に、影となり黒く見える。一方、深い角度で光を照射した際には、白く見える。
このように、前記側面に照射する光の角度を変化した際に、ある箇所が明から暗に変化したか、あるいは暗から明に変化したかによって、その箇所が凹部であるか凸部であるかが判別される。
このとき、前記対象物の一端側に設けられたモニタに前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一リング画像を描写することで、この第一リング画像によって前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一リング画像の外側に形成されるリング状の第二リング画像を前記モニタに描写することで、この第二リング画像によって前記側面に深い角度で光を照射することができる。
また、前記側面に設けられた凸部分においては、浅い角度で光を照射した際に、影となり黒く見える。一方、深い角度で光を照射した際には、白く見える。
このように、前記側面に照射する光の角度を変化した際に、ある箇所が明から暗に変化したか、あるいは暗から明に変化したかによって、その箇所が凹部であるか凸部であるかが判別される。
このとき、前記対象物の一端側に設けられたモニタに前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一リング画像を描写することで、この第一リング画像によって前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一リング画像の外側に形成されるリング状の第二リング画像を前記モニタに描写することで、この第二リング画像によって前記側面に深い角度で光を照射することができる。
以上説明したように本発明の請求項１の外観検査方法においては、対象物の側面に照射する光の角度を変化した際に、ある箇所が明から暗に変化したか、あるいは暗から明に変化したかによって、その箇所が凹部であるか凸部であるかを判別することができる。
このため、検出箇所が凹部であると判別された場合、この箇所は、打痕や傷である可能性が高いので、異常とすることができる。一方、検出箇所が凸部であると判別された場合、この箇所は、装着されたシュリンクの皺であると考えられるため、正常とすることができる。
このように、検出箇所が凹部であるか凸部であるを判別することができるため、凸部の場合と凹部の場合とで異なる検査結果を出すことができる。
このとき、前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一照明部を点灯することで、前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一照明部の外側に設けられたリング状の第二照明部を点灯することで、前記側面に深い角度で光を照射することができる。
このように、前記第一照明部又は前記第二照明部を選択的に点灯することで、前記対象物の側面に照射する光の角度を変化させることが出来るため、照明を移動する場合と比較して、側面に浅い角度で光を照射する場合であっても、当該側面に強い光を照射することができる。
このとき、前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一照明部を点灯することで、前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一照明部の外側に設けられたリング状の第二照明部を点灯することで、前記側面に深い角度で光を照射することができる。
このように、前記第一照明部又は前記第二照明部を選択的に点灯することで、前記対象物の側面に照射する光の角度を変化させることが出来るため、照明を移動する場合と比較して、側面に浅い角度で光を照射する場合であっても、当該側面に強い光を照射することができる。
また、本発明の請求項２の外観検査方法においては、対象物の側面に照射する光の角度を変化した際に、ある箇所が明から暗に変化したか、あるいは暗から明に変化したかによって、その箇所が凹部であるか凸部であるかを判別することができる。
このため、検出箇所が凹部であると判別された場合、この箇所は、打痕や傷である可能性が高いので、異常とすることができる。一方、検出箇所が凸部であると判別された場合、この箇所は、装着されたシュリンクの皺であると考えられるため、正常とすることができる。
このように、検出箇所が凹部であるか凸部であるを判別することができるため、凸部の場合と凹部の場合とで異なる検査結果を出すことができる。
このとき、前記対象物の一端側に設けられたモニタに前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一リング画像を描写することで、この第一リング画像によって前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一リング画像の外側に形成されるリング状の第二リング画像を前記モニタに描写することで、この第二リング画像によって前記側面に深い角度で光を照射することができる。
このように、前記モニタへの描写によって前記側面に照射される光の角度を調整することができるため、照明を移動する場合と比較して、移動機構が不要となり低コスト化を図ることができる。
また、モニタに描写される画像の変更が容易な為、自由度が向上する。
このため、検出箇所が凹部であると判別された場合、この箇所は、打痕や傷である可能性が高いので、異常とすることができる。一方、検出箇所が凸部であると判別された場合、この箇所は、装着されたシュリンクの皺であると考えられるため、正常とすることができる。
このように、検出箇所が凹部であるか凸部であるを判別することができるため、凸部の場合と凹部の場合とで異なる検査結果を出すことができる。
このとき、前記対象物の一端側に設けられたモニタに前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一リング画像を描写することで、この第一リング画像によって前記側面に浅い角度で光を照射することができる。また、前記第一リング画像の外側に形成されるリング状の第二リング画像を前記モニタに描写することで、この第二リング画像によって前記側面に深い角度で光を照射することができる。
このように、前記モニタへの描写によって前記側面に照射される光の角度を調整することができるため、照明を移動する場合と比較して、移動機構が不要となり低コスト化を図ることができる。
また、モニタに描写される画像の変更が容易な為、自由度が向上する。
（第一の実施の形態）
以下、第一の実施の形態を図に従って説明する。
図１は、本実施の形態にかかる外観検査装置１を示す図であり、該外観検査装置１は、円筒状の対象物２としての例えば乾電池の外面の状態を検査する装置である。
図１は、本実施の形態にかかる外観検査装置１を示す図であり、該外観検査装置１は、円筒状の対象物２としての例えば乾電池の外面の状態を検査する装置である。
この外観検査装置１は、図外の透明板等に支持された前記対象物２の下端側に配置された照明１１を備えており、該照明１１は、図外の移動機構によって上下移動自在に支持されている。この移動機構は、画像処理装置１２からの信号に従って作動するように構成されており、該画像処理装置１２からの信号によって前記照明１１を前記対象物２に近づけた近接位置１３と前記対象物２から遠ざけた離間位置１４との間で移動できるように構成されている。
この照明１１は、前記対象物２の中心軸２１上に中心を有した円形リング状に形成されており、その光源は、複数の発光ダイオード２２，・・・によって構成されている。これにより、前記移動機構で前記照明１１を前記近接位置１３へ移動して前記対象物２に近づけた状態では、当該照明１１からの光を前記対象物２の側面２３に対して深い角度で照射できるように構成されている。また、前記移動機構で前記照明１１を前記離間位置１４へ移動して前記対象物２から遠ざけた状態では、当該照明１１からの光を前記対象物２の側面２３に対して浅い角度で照射できるように構成されている。
また、前記対象物２の上端側には、光学体３１が設けられており、該光学体３１の上部には、カメラ３２が設けられている。これにより、前記対象物２の前記側面２３で反射した反射光３３を前記光学体３１によって前記カメラ３２のレンズに集め、当該カメラ３２で撮像できるように構成されている。
このカメラ３２は、前記画像処理装置１２に接続されており、撮像した画像を画像処理装置１２に出力するように構成されている。この画像処理装置１２では、入力した画像を処理することによって、撮像した対象物２の側面２３に設けられた凹凸の有無を検査するように構成されている。
以上の構成にかかる本実施の形態において、図２の（ａ）に示すように、側面２３に打痕や傷によって凹部５１が形成された対象物２を検査する際には、前記移動機構によって前記照明１１を前記離間位置１４へ移動して前記対象物２から遠ざけ、この照明１１からの光Ｌ１を前記対象物２の側面２３に対して浅い角度で照射する。そして、この状態において、当該対象物２の側面２３の画像を前記カメラ３２で取得する。
このとき、前記対象物２の側面２３には、前記光Ｌ１が浅い角度で照射されており、当該側面２３に設けられた凹部５１は、その上側にて前記光Ｌ１を反射する。これにより、前記カメラ３２で取得した画像では、前記凹部５１の上側部分が白く撮影される。
次に、前記移動機構によって前記照明１１を前記近接位置１３へ移動して前記対象物２に近づけ、この照明１１からの光Ｌ２を前記対象物２の側面２３に対して深い角度で照射する。そして、この状態において、当該対象物２の側面２３の画像を前記カメラ３２で取得する。
このとき、前記対象物２の側面２３には、前記光Ｌ２が深い角度で照射されており、当該側面２３に設けられた凹部５１は、その部位が影になる。これにより、前記カメラ３２で取得した画像では、前記凹部５１の部位が黒く撮影される。
一方、図２の（ｂ）に示すように、前記対象物２を覆うシュリンクに皺が寄り側面２３に凸部６１が形成された対象物２を検査する際には、前記移動機構によって前記照明１１を前記離間位置１４へ移動して前記対象物２から遠ざけ、この照明１１からの光Ｌ１を前記対象物２の側面２３に対して浅い角度で照射する。そして、この状態において、当該対象物２の側面２３の画像を前記カメラ３２で取得する。
このとき、前記対象物２の側面２３には、前記光Ｌ１が浅い角度で照射されており、当該側面２３に設けられた凸部６１が前記光Ｌ１を遮ることによって、その部位が影となる。これにより、前記カメラ３２で取得した画像では、前記凸部６１の部位が黒く撮影される。
次に、前記移動機構によって前記照明１１を前記近接位置１３へ移動して前記対象物２に近づけ、この照明１１からの光Ｌ２を前記対象物２の側面２３に対して深い角度で照射する。そして、この状態において、当該対象物２の側面２３の画像を前記カメラ３２で取得する。
このとき、前記対象物２の側面２３には、前記光Ｌ２が深い角度で照射されており、当該側面２３に設けられた凸部６１に相当する部位では、前記光Ｌ２が反射する。このため、前記カメラ３２で取得した画像では、前記凸部６１に相当する部位が白く撮影される。
このように、前記対象物２の側面２３に照射する光の角度を変化した際に、ある箇所が明から暗に変化したか、あるいは暗から明に変化したかを前記画像処理装置１２で解析することによって、その箇所が凹部５１であるか凸部６１であるかを判別することができる。
このため、検出箇所が凹部５１であると判別された場合、この箇所は、打痕や傷である可能性が高いので、異常とした場合の処理を実行することができる。一方、検出箇所が凸部６１であると判別された場合、この箇所は、装着されたシュリンクの皺であると考えられるため、正常とした場合の処理を実行することができる。
このように、検出箇所が凹部５１であるか凸部６１であるを判別することができるため、凸部６１の場合と凹部５１の場合とで異なる検査結果を出すとともに、それぞれに応じた適切な処理を行うことができる。
そして、前記対象物２に対して前記照明１１を移動する移動機構を設けることで、前記側面２３に照射する光の角度を可変することができる。
（第二の実施の形態）
図３は、本発明の第二の実施の形態にかかる外観検査装置１０１を示す図であり、第一の実施の形態と同一又は同等部分に付いては、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施の形態の照明１１１は、前記対象物２の前記中心軸２１を中心とした円形リング状の第一照明部１１２と、該第一照明部１１２の外側に設けられた円形リング状の第二照明部１１３とを備えている。前記各照明部１１２，１１３は、複数の発光ダイオード２２，・・・によって構成されており、前記画像処理装置１２からの信号に基づいて、前記第一照明部１１２を構成する発光ダイオード２２，・・・と、前記第二照明部１１３を構成する発光ダイオード２２，・・・とを独立して点灯及び消灯できるように構成されている。
これにより、前記第一照明部１１２を構成する発光ダイオード２２，・・・を点灯することで、当該第一照明部１１２からの光Ｌ１を、前記対象物２の側面２３に浅い角度で照射できるように構成されている。また、前記第二照明部１１３を構成する発光ダイオード２２，・・・を点灯することで、当該第二照明部１１３からの光Ｌ２を、前記対象物２の側面２３に深い角度で照射できるように構成されている。
以上の構成において、前記対象物２の中心軸２１を中心としたリング状の第一照明部１１２を点灯することで、前記側面２３に浅い角度で光Ｌ１を照射することができる。また、前記第一照明部１１２の外側に設けられたリング状の第二照明部１１３を点灯することで、前記側面２３に深い角度で光Ｌ２を照射することができる。
これにより、前記画像処理装置１２で前述した第一の実施の形態と同様に処理を行うことで、該第一の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
そして、前記照明１１１の前記第一照明部１１２又は前記第二照明部１１３を選択的に点灯することで、前記対象物２の側面２３に照射する光の角度を変化させることが出来る。
このため、第一の実施の形態の照明１１を移動する場合と比較して、前記側面２３に浅い角度で光Ｌ１を照射する場合であっても、当該側面２３に強い光を照射することができる。
（第三の実施の形態）
図４は、本発明の第三の実施の形態にかかる外観検査装置２０１を示す図であり、第一の実施の形態と同一又は同等部分に付いては、同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施の形態の照明は、液晶モニタ２１１で構成されており、該液晶モニタ２１１は、その画面２１２が前記対象物２側を向いた状態で該対象物２の下端側に配置されている。この液晶モニタ２１１は、前記画像処理装置１２に接続されており、該画像処理装置１２からの映像信号に基づいた画像を描写できるように構成されている。
これにより、前記液晶モニタ２１１には、前記画像処理装置１２からの映像信号に基づいて、前記対象物２の中心軸２１を中心とした円形リング状の第一リング画像２２１と、該第一リング画像２２１の外側に形成される円形リング状の第二リング画像２２２とを描写できるように構成されており、前記第一リング画像２２１を描写することによって、前記対象物２の側面２３に対して浅い角度で光Ｌ１を照射できるように構成されている。また、前記第二リング画像２２２を前記液晶モニタ２１１に描写することによって、前記対象物２の側面２３に対して深い角度で光Ｌ２を照射できるように構成されている。
以上の構成において、前記対象物２の下端側に設けられた液晶モニタ２１１に前記対象物２の中心軸２１を中心とした高輝度の第一リング画像２２１を描写することで、この第一リング画像２２１によって前記対象物２の側面２３に浅い角度で光Ｌ２を照射することができる。また、前記第一リング画像２２１の外側に形成される高輝度の第二リング画像２２２を前記液晶モニタ２１１に描写することで、この第二リング画像２２２によって前記側面２３に深い角度で光Ｌ２を照射することができる。
これにより、前記画像処理装置１２で前述した第一の実施の形態と同様に処理を行うことで、該第一の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
そして、本実施の形態にあっては、前記液晶モニタ２１１への描写によって前記側面２３に照射される光の角度を調整することができるため、第一の実施の形態のように照明１１を移動する場合と比較して、移動機構が不要となり低コスト化を図ることができる。
また、前記液晶モニタ２１１に描写される画像の変更が容易な為、自由度を向上することができる。
なお、本実施の形態では、前記液晶モニタ２１１を使用した場合に付いて説明したが、本願発明のモニタは、液晶モニタ２１１に限定されるものではない。
１ 外観検査装置
２ 対象物
１１ 照明
１２ 画像処理装置
１３ 近接位置
１４ 離間位置
２３ 側面
３３ 反射光
５１ 凹部
６１ 凸部
１０１ 外観検査装置
１１１ 照明
１１２ 第一照明部
１１３ 第二照明部
２０１ 外観検査装置
２１１ 液晶モニタ
２２１ 第一リング画像
２２２ 第二リング画像
２ 対象物
１１ 照明
１２ 画像処理装置
１３ 近接位置
１４ 離間位置
２３ 側面
３３ 反射光
５１ 凹部
６１ 凸部
１０１ 外観検査装置
１１１ 照明
１１２ 第一照明部
１１３ 第二照明部
２０１ 外観検査装置
２１１ 液晶モニタ
２２１ 第一リング画像
２２２ 第二リング画像
Claims (2)
- 円筒状の対象物の一端側から当該対象物の側面へ向けて光を照射するとともに、その反射光を前記対象物の他端側で検出して前記側面に設けられた凹凸の有無を検査する外観検査方法であって、
前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一照明部を点灯して前記側面に浅い角度で光を照射する一方、前記第一照明部の外側に設けられたリング状の第二照明部を点灯して前記側面に深い角度で光を照射して、当該光の角度を変化した際に前記反射光に生ずる明暗の変化に基づいて凹凸状態を判別することを特徴とした外観検査方法。 - 円筒状の対象物の一端側から当該対象物の側面へ向けて光を照射するとともに、その反射光を前記対象物の他端側で検出して前記側面に設けられた凹凸の有無を検査する外観検査方法であって、
前記対象物の一端側に設けられたモニタに前記対象物の中心軸を中心としたリング状の第一リング画像を描写して前記側面に浅い角度で光を照射する一方、前記第一リング画像の外側に形成されるリング状の第二リング画像を前記モニタに描写して前記側面に深い角度で光を照射して、当該光の角度を変化した際に前記反射光に生ずる明暗の変化に基づいて凹凸状態を判別することを特徴とした外観検査方法。
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