JP5017628B2 - Side inspection device - Google Patents
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Description
この発明は、ボルト、ナット、機械部品など(以下では被検査物という)の側面の全周検査を、1台のCCDカメラを用いて効率的に精度良く行えるようにした側面検査装置に関する。ここで言う検査は、品質検査のほかに、突起、溝などが側面に設計通りに形成されているか、或いはマーキングなどが設計通りになされているかなどの確認検査も含まれる。 The present invention relates to a side surface inspection apparatus capable of efficiently and accurately inspecting the entire circumference of side surfaces of bolts, nuts, machine parts and the like (hereinafter referred to as inspection objects) using a single CCD camera. In addition to quality inspection, the inspection referred to here includes confirmation inspection such as whether protrusions, grooves, and the like are formed on the side surface as designed, or whether marking is performed as designed.
被検査物の側面の全周を1台のカメラで同時に撮像して側面の全周検査を効率良く行う検査装置が下記特許文献1〜3などに開示されている。
特許文献1,3の検査装置は、被検査物とCCDカメラとの間にコーンプリズムを配置し、そのコーンプリズムを透して被検査物の側面を見ることで1台のカメラによる側面全周の同時撮像を可能にしている。CCDカメラは真下を向く姿勢にして被検査物の直上に配置し、このカメラの視野中心と同軸上にコーンプリズムを配置し、このコーンプリズムよりも下側に被検査物を配置する。また、被検査物の側面の照明は、カメラの視野の周りに環状光源を配置して行っており、これ等の構成が共通したものになっている。
In the inspection apparatuses of
特許文献2の検査装置は、特許文献1,3のコーンプリズムを円錐状反射鏡に置き換えたと考えてよいものであり、側面の全周検査の原理や側面の照明の方法は、特許文献1,3の検査装置とさほど変わるところがない。
The inspection apparatus of
上述した従来の検査装置は、鮮明で観察方向も適切な画像を得るのが難しく、高度な検査の要求に応えられるものではなかった。被検査物の中には、高い信頼性が求められる車両用部品などがあり、そのような部品については全品検査が行われ、傷や割れなどの見つけ難い欠陥も見逃すことなく検出することが要求される。 The above-described conventional inspection apparatus is difficult to obtain an image that is clear and has an appropriate observation direction, and cannot meet the demand for advanced inspection. Some of the inspected objects include parts for vehicles that require high reliability, and all such parts are inspected, and it is required to detect defects that are difficult to find, such as scratches and cracks. Is done.
この要求に応えるには、鮮明で歪も少ない被検査面の画像が必要であるが、上記特許文献1の検査装置は要求に応えられる画像が得られず、傷や割れの検出には利用できなかった。この特許文献1の検査装置は、コーンプリズムの外周に照明用の光源を配置しており、その光源からの光がコーンプリズムによってカメラ側に反射して画像をぼかすと考えられる。
In order to meet this requirement, a clear image of the surface to be inspected with little distortion is required. However, the inspection apparatus disclosed in
特許文献2の検査装置も、以下のことが懸念される。即ち、特許文献2の検査装置は、同文献の図1に示されるように、照明用の光源をコーンプリズムと被検査物との間に配置しているため、コーンプリズムと被検査物間の距離が大きくなって被検査物の側面を斜め上方から見る状態になる。細かな傷や割れなどは側面を真横から観察した方が見つけやすいのにその要求に応えられない。そのために、同文献が述べている画像の変形を補正する補正手段を含ませても検査の精度が粗くなってしまう。
The inspection apparatus of
なお、特許文献3が開示しているように、照明用の光源を被検査物よりも下方に配置することで被検査物をコーンプリズムに近づけることができるが、被検査物を搬送装置で連続的に搬送しながら検査する場合には、光源を被検査物よりも下方に配置することは、搬送面による遮光の問題が生じて許されない。光源が被検査物の移動を妨げることも許されず、この規制により、特許文献2の検査装置は、同文献の図1のように、光源を被検査物とコーンプリズムとの間に配置せざるを得なくなって上記の問題を生じる。なお、光源をコーンプリズムの外周に一部オーバラップするように配置して被検査物をコーンプリズムに近づけると、光源からの照明光が被検査物の側面にうまく当たらなくなる。これによる照明不良も画像を不鮮明にするので、この構造では上記の問題は解決されない。
As disclosed in
この発明は、側面検査装置を、鮮明でしかも適切な方向から観察した画像が得られるようにして被検査物の側面の全周検査を、1台のCCDカメラを用いて効率的に精度良く行えるようにすることを課題としている。 The present invention enables a side inspection apparatus to perform a full-round inspection of a side surface of an object to be inspected efficiently and accurately by using a single CCD camera so that a clear and observable image can be obtained. The challenge is to do so.
上記の課題を解決するため、この発明においては、少なくとも一部分が搬送面上に置かれた状態で検査部に送り込まれる被検査物の前記搬送面上に置かれた部分の外側面をカメラで撮像して検査する側面検査装置を以下の通りに構成した。
即ち、垂直円筒の外径面、この外径面と同心の上側が小径のテーパの内径面、及び平坦な上下面を有し、前記外径面が内向きに光を全反射する鏡面として構成され、さらに、前記内径面がその面に対して直角向きの光を透過させて前記鏡面の外径面に導き、その外径面で反射された光を上向きに再反射させるプリズム面として構成されたコーンレンズと、
このコーンレンズよりも上方に下に向けて設けるカメラと、
前記コーンレンズと前記カメラとの間に設ける、外周からレンズ中心に向けて径方向に照明光を出力するように構成された環状光源と、前記コーンレンズに近接してこのコーンレンズと前記カメラとの間に設置され、前記環状光源からの照明光を反カメラ側に反射させて前記コーンレンズに導く45度傾斜のハーフミラーを有し、
前記コーンレンズ、カメラ及び環状光源が検査部中心と同軸上に配置され、
前記環状光源からの照明光を前記コーンレンズに通し、前記プリズム面の内径面、鏡面の外径面で順に反射させてコーンレンズ直下の前記検査部に導き、その照明光で少なくとも一部分が搬送面上に置かれた状態で前記検査部に送り込まれる被検査物の前記搬送面上に置かれた部分の外周の側面を照明するとともに、その側面の全周の画像を前記鏡面の外径面、プリズム面の内径面で順に反射させて前記カメラに取り込む構造にした。
被検査物は、検査する側面の中心が検査部中心と一致するように搬送面上に位置決めして検査部に導入する。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, an outer surface of a part placed on the transport surface of the inspection object to be sent to the inspection unit in a state where at least a part is placed on the transport surface is imaged with a camera. The side inspection apparatus to be inspected was configured as follows.
That is, the outer diameter surface of the vertical cylinder, the upper side concentric with the outer diameter surface has a small-diameter tapered inner diameter surface, and flat upper and lower surfaces, and the outer diameter surface is configured as a mirror surface that totally reflects light inwardly. Further, the inner diameter surface is configured as a prism surface that transmits light perpendicular to the surface and guides the light to the outer diameter surface of the mirror surface, and re-reflects the light reflected by the outer diameter surface upward. A cone lens,
A camera provided below and below the cone lens,
An annular light source provided between the cone lens and the camera and configured to output illumination light in a radial direction from the outer periphery toward the lens center; and the cone lens and the camera in proximity to the cone lens; And a half mirror inclined at 45 degrees that guides the illumination light from the annular light source to the anti-camera side and guides it to the cone lens ,
The cone lens, camera and annular light source are arranged coaxially with the center of the inspection part,
Illumination light from the annular light source is passed through the cone lens, is reflected in turn by the inner diameter surface of the prism surface and the outer diameter surface of the mirror surface, and is guided to the inspection unit directly below the cone lens, and at least a part of the illumination light is a conveyance surface Illuminating the outer peripheral side surface of the portion placed on the transport surface of the inspection object to be sent to the inspection unit in a state of being placed on the outer peripheral surface of the mirror surface, A structure is adopted in which the light is sequentially reflected by the inner diameter surface of the prism surface and taken into the camera.
The inspection object is introduced onto the inspection unit after being positioned on the transport surface so that the center of the side surface to be inspected coincides with the center of the inspection unit.
この検査装置は、得られた画像を処理する画像処理装置や、処理後の画像データを基準値と比較して検査した側面の良否判別などを行う判別回路、得られた画像と判定結果を表示する表示装置などを含んでいる。これらは、この発明を特徴づける要素ではなく、従来の検査装置に採用されているものと同様のものでよい。 This inspection apparatus displays an image processing apparatus that processes the obtained image, a determination circuit that determines the quality of a side surface that has been inspected by comparing the processed image data with a reference value, and the obtained image and the determination result. The display device etc. to be included. These are not elements that characterize the present invention, but may be the same as those employed in conventional inspection apparatuses.
この側面検査装置は、カメラ、コーンレンズ、環状光源の配置、向きを、上記とは逆にして使用すると、少なくとも一部分が搬送面下に吊り下げられた状態で検査部に送り込まれる被検査物の前記搬送面下に吊り下げられた部分の外側面の全周検査を行うことができる。 When this side inspection device is used with the arrangement and orientation of the camera, cone lens, and annular light source reversed, at least a part of the inspection object to be sent to the inspection unit is suspended below the conveyance surface. The entire circumference of the outer surface of the portion suspended below the conveyance surface can be inspected.
この側面検査装置の好ましい構成を以下に列挙する。
(1)前記コーンレンズの前記カメラに対面する側の端面に可視光の反射を防止する反射防止膜を設ける。
(2)前記カメラとして、撮像レンズがテレセントリックレンズのカメラを設ける。
Preferred configurations of the side surface inspection apparatus are listed below.
(1) An antireflection film for preventing reflection of visible light is provided on an end surface of the cone lens facing the camera.
(2) As the camera, a camera whose imaging lens is a telecentric lens is provided.
この発明の側面検査装置は、照明用の環状光源をカメラとコーンレンズとの間に配置し、この環状光源からの照明光をコーンレンズの内部に通し、レンズ内径のプリズム面とレンズ外径の鏡面で順次反射させて検査部に導入された被検査物の外周に導くので、被検査物をコーンレンズに十分に近づけて検査対象の側面を軸方向のずれ量が小さな位置から観察することが可能である。 In the side surface inspection apparatus according to the present invention, an annular light source for illumination is disposed between a camera and a cone lens, illumination light from the annular light source is passed through the inside of the cone lens, and a prism surface having an inner diameter of the lens and an outer diameter of the lens are disposed. Since it is sequentially reflected on the mirror surface and guided to the outer periphery of the inspection object introduced into the inspection section, the inspection object can be sufficiently close to the cone lens to observe the side surface of the inspection object from a position where the amount of axial deviation is small. Is possible.
また、コーンレンズの外径面が光を全反射する鏡面として構成され、無用な光が外径面を透過して外部から入り込むことがない。従って、特許文献1の装置で問題になった画像のぼやけ現象も防止される。照明光をコーンレンズ経由で検査部に導くことで、光源をコーンレンズの上方に配置しながら被検査物の側面の均一照明を行うことができ、これ等の相乗効果によって鮮明で見やすい画像が得られ、要求される高度な検査が可能となる。
Further, the outer diameter surface of the cone lens is configured as a mirror surface that totally reflects light, and unnecessary light does not pass through the outer diameter surface and enter from the outside. Therefore, the blurring phenomenon of the image that is a problem in the apparatus of
環状光源をコーンレンズの上方(カメラを上向きにして下側に配置したものはコーンレンズの下方)に配置したことで、搬送装置の搬送面によって照明光が遮られると言う問題もなくなり、搬送面が不透明な回転円板や搬送ベルトなどで構成された搬送装置を使用して被検査物を連続的に搬送しながら能率よく検査を行うことが可能になる。 Since the annular light source is placed above the cone lens (the camera is facing upward and below the cone lens), there is no problem that the illumination light is blocked by the conveyance surface of the conveyance device. It is possible to efficiently inspect while continuously transporting an object to be inspected using a transport device constituted by an opaque rotating disk or a transport belt.
なお、ハーフミラーを使用し、そのハーフミラーで照明光を反射させてコーンレンズに導く上記(1)の装置は、光源をカメラの視野(画像伝送経路)の外側に配置して画像が光源によって隠されないようにすることができ、画像を不鮮明にするレンズフレア(ハレーション)も防止される。従って、より安定した検査が可能になる。 The device of (1) above uses a half mirror, reflects the illumination light with the half mirror, and guides it to the cone lens. The light source is placed outside the field of view (image transmission path) of the camera, and the image is reflected by the light source. It can be hidden and lens flare (halation) that blurs the image is also prevented. Therefore, more stable inspection is possible.
ハーフミラーに円筒の内径面を備えさせてその内径面に遮光膜を設けたものは、ミラー面を通り抜けた光源からの光が遮光膜に遮断され、対向位置のミラー面に向けてもれ出すことがない。このため、対向位置のミラー面において光がカメラ側に反射される現象が起こらず、カメラで映す画像がより鮮明になる。 When a half-mirror is provided with a cylindrical inner surface and a light-shielding film is provided on the inner surface, light from the light source that has passed through the mirror surface is blocked by the light-shielding film and begins to leak toward the mirror surface at the opposite position. There is nothing. For this reason, the phenomenon that light is reflected to the camera side does not occur on the mirror surface at the opposite position, and the image projected by the camera becomes clearer.
ハーフミラーは、ミラー面を45度の角度で傾斜させたものが、照明光の反射ロスが小さく抑えられて好ましい。 A half mirror whose mirror surface is inclined at an angle of 45 degrees is preferable because a reflection loss of illumination light is suppressed to a small value.
このほか、コーンレンズのカメラと対向する端面に反射防止膜を設けたものは、反射光の影響の少ない画像が得られる。また、撮像レンズがテレセントリックレンズ(これは、内部に焦点を有し、光軸と平行とみなせる光線が得られて画像の歪が小さく抑えられる周知のレンズ)のカメラを使用したものは画像の歪が小さく、これ等のことも、検査精度を高めるのに役立つ。 In addition, an image having an antireflection film on the end surface of the cone lens facing the camera can obtain an image with little influence of reflected light. An image pickup lens using a camera that is a telecentric lens (a well-known lens that has a focal point inside and can obtain a light beam that can be regarded as parallel to the optical axis and suppresses distortion of the image) is image distortion. These are also useful for increasing the inspection accuracy.
以下、添付図面の図1〜図5に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。図1に、この発明の側面検査装置の一例の概要を示す。図示の側面検査装置には、カメラ(CCDカメラ)1、コーンレンズ2、照明用の環状光源3、及び環状光源3からの光を方向転換させるハーフミラー4を組み合わせた光学系と、カメラ1で撮像した画像を処理する画像処理装置7と、処理後の画像データを基準値と比較して検査した側面の良否判別や側面に設置すべき要素の有無判別などを行う判別回路8と、得られた画像と判定結果を表示する表示装置9が含まれている。画像処理装置7、判別回路8、表示装置9は周知のものでよい。画像処理装置7には、必要に応じて画像の変形などを補正する補正回路を含ませることができる。
図1において符号5は遮光膜、6は反射防止膜である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of an example of the side surface inspection apparatus of the present invention. The side inspection apparatus shown in the figure includes a camera (CCD camera) 1, a
In FIG. 1,
カメラ1は、テレセントリック撮像レンズを使用したカメラである。このカメラ1は、真下を向く姿勢にして定位置に保持される。
The
コーンレンズ2は、垂直円筒の外径面2a、この外径面2aと同心の、上側で直径が小さくなる方向に傾いたテーパの内径面2b、及び軸直角で平坦な上下面2c、2dを有している。このコーンレンズ2は、外径面2aが内向きに光を全反射する鏡面として構成され、さらに、前記内径面2bがその面に対して直角向きの光を透過させて鏡面の外径面2aに導き、その外径面2aによって反射された光を上向きに再反射させるプリズム面として構成されており、被検査物Aの搬送面10a上に置かれた部分の側面(図はボルトの頭部)の画像がこのレンズを透してカメラ1に映される。
The
環状光源3は、カメラ1の視野を外側から取り巻く大きさの光源であり、照明光を径方向内側に向けて照射するものが用いられている。
The annular
ハーフミラー4は、下側で小径となる方向に45度の角度で傾斜した(水平面又は垂直面基準での傾斜角)外径面4aとストレート円筒の内径面4bを有する倒立切頭円錐形状のリング状ミラーを用いている。このハーフミラー4は、傾斜した外径面4aが、環状光源3からの照明光を下向きに反射させてコーンレンズ2の上面に導くミラー面として構成されている。そのミラー面の外径面4aは、光を半透過させるように構成されており、コーンレンズ2の上面2cに現われる被検査物の側面の画像がその外径面(ミラー面)4aを透過してカメラ1に映される。
The half mirror 4 has an inverted frustoconical shape having an outer diameter surface 4a and an
ハーフミラー4の内径面4bに囲まれた領域は、画像伝送経路を構成する空間となっており、被検査物Aの天面をカメラ1で直視することができる。この構造は、側面と天面の同時検査ができて好ましいが、被検査物の天面の検査機能(カメラ1で天面を直視すること)は必須ではない。
A region surrounded by the
遮光膜5は、ハーフミラー4の内径面4bに形成されている。また、反射防止膜6は、コーンレンズ2の上面2cに設けられている。この反射防止膜6は、可視光のカメラ1側への反射を防止するための膜であり、化学物質を反応させて生成した膜や微細な粒子を添加した膜など、光学系のレンズやメガネレンズなどに一般的に採用されている膜でよい。
The
以上の要素を備える側面検査装置は、カメラ1、コーンレンズ2、環状光源3及びハーフミラー4が検査部Bの中心Cと同軸上に配置される。
In the side surface inspection apparatus including the above elements, the
この装置による検査は、被検査物Aを搬送装置10の搬送面10aで位置決め保持し、この被検査物Aを検査部Bに導入して行われる。検査部Bには、環状光源3からの光が、ハーフミラー4、コーンレンズ2の内径面(プリズム面)2b、外径面(鏡面)2aの順に反射させて導かれている。
Inspection by this apparatus is performed by positioning and holding the inspection object A on the
被検査物Aが検査部Bに移動したときに、その被検査物Aの搬送面10a上に置かれた部分の側面Asがコーンレンズ2の外径面(鏡面)2aに映り、その画像が反射して内径面(プリズム面)2bに向かい、そこでさらに反射してカメラ1に向う。こうして得られる側面Asの画像は、図2に示すように、側面Asの上端E1が内径側、下端E2が外径側に現われるリング状画像となる。図の装置の場合、カメラ1は被検査物Aの天面も直視しており、その天面の画像の周りに側面の画像がリング状画像として表示される。
When the inspection object A moves to the inspection unit B, the side surface As of the portion of the inspection object A placed on the
被検査物Aの中心が検査部Bの中心Cに来たときにカメラ1によって撮像される画像は、天面の画像を中心にしてその周りに側面Asの画像が現われたものになる。その画像をカメラ1で映して画像処理装置7に送り、処理後の画像データを判別回路8に流してここで基準値と比較し、検査した側面の良否判別や側面に設置すべき要素の有無判別などを行う。そして、カメラ1で映した画像と検査結果を、表示装置9の画面に表示する。
The image captured by the
なお、例示の側面検査装置は、環状光源3からの光の一部がハーフミラー4を透過するが、透過した光は遮光膜5に遮られるため対向位置のミラー面には至らない。従って、対向位置のミラー面におけるカメラ1に向けての光の反射が防止され、カメラの画像の鮮明さが低下しない。
In the illustrated side surface inspection apparatus, part of the light from the annular
ハーフミラー4の内径面4bに遮光膜5を設けることで外径面(ミラー面)4aを通り抜けた環状光源3からの光を遮断して対向位置のミラー面への光のもれ出しを防止することができる。そのために、洩れた光が対向位置のミラー面においてカメラ1側に反射されることがなくなり、カメラ1に取り込まれる画像がより鮮明となる。
By providing a light-shielding
また、コーンレンズ2の上面2cに反射防止膜6を設けることで、ハーフミラー4に反射されて検査部側に向う照明光のコーンレンズ上でのカメラ1側への反射が抑制され、このこともカメラ1に取り込まれる画像の質を向上させる。
Further, by providing the antireflection film 6 on the
このほか、カメラ1がテレセントリックレンズを使用しカメラであるので、画像の歪も少なく、傷などの識別がしやすい画像が得られて検査精度が高まる。
In addition, since the
この発明の側面検査装置を、ボルトをはじめとした頭部付き軸体の頭部の検査に利用する例を、図3、図4に示す。図の10は、搬送装置(図のそれは回転テーブル)である。この搬送装置(回転テーブル)10は、外周の上面が搬送面10aとして構成されている。図示の側面検査装置は、この搬送装置10と、被検査物A(図はボルト)を搬送装置10に供給するフィーダ11と、搬送ガイド12と、図示しない良品払い出し装置及び不良品払い出し装置(これ等は図示せず)を組み合わせたものになっている。
An example in which the side surface inspection apparatus of the present invention is used for inspection of the head of a shaft body with a head including a bolt is shown in FIGS.
図示の搬送装置10、すなわち、回転テーブルは、モータ(図示せず)に駆動されて垂直軸を支点にして回転する。この回転テーブルの外周には切欠き溝10bを定ピッチで設けてあり、その切欠き溝10bに被検査物Aの首部を入れ、搬送面10aで頭部を支えて被検査物Aを吊り下げる。この被検査物Aを、搬送ガイド12で切欠き溝10bからの抜けを防止しながらテーブル回転により搬送し、搬送路の途中に設けた検査部Bにおいて搬送面10a上に置かれた部分(例えばボルトの頭部)の外周と天面の検査を行う。検査部Bの中心に、この発明を特徴づける光学系要素が同心配置にして設けられている。
The illustrated conveying
その光学系要素、即ち、カメラ1、コーンレンズ2、環状光源3、ハーフミラー4は、スタンド13に高さ調整機構14,15を用いて高さ調整可能に取り付けたホルダ16で保持しており、各要素の設置高さを被検査物Aの大きさに応じて調整することができる。コーンレンズ2の高さを調整可能となすことで、コーンレンズ2を被検査物Aに可及的に近づけて側面Asを軸方向のずれ量が小さな位置から観察することができ、被検査物Aの搬送面10a上に置かれる部分の高さ寸法の変化にも対応可能となる。
The optical system elements, that is, the
被検査物Aが検査部Bに搬入されるとその被検査物Aの頭部の天面と頭部の側面(外周面)がカメラ1に撮像され、表面の良否などの検査が行われる。そして、その検査により不良と判定された被検査物Aは不良品払い出し装置によって搬送路から払い出され、良品のみが搬送路終端に搬送されて良品払い出し装置により搬送装置の外部に取り出される。
When the inspection object A is carried into the inspection unit B, the top surface and the side surface (outer peripheral surface) of the head of the inspection object A are imaged by the
なお、図2、図3の側面検査装置は、被検査物Aの搬送面10a上に配置される頭部などの側面の検査を行うが、図5に示すように、カメラ1、コーンレンズ2、環状光源3の配置、向きを、上記とは逆にしてこれ等の要素を搬送面10aの下方に配置すると、被検査物Aを搬送装置10で吊り下げて搬送し、その途中に搬送面下に吊り下げた部分の側面、例えば、ボルトの軸部の外周面などの全周検査を行うことができる。
この実施例の側面検査装置は、搬送装置10による被検査物の高速搬送が可能である。このような高速搬送が可能な搬送装置を使用することで検査の高速化も図れ、側面の全周検査を高速かつ効率的で精度良く行なえる検査装置を実現して提供することが可能になる。
2 and 3 inspects the side surface of the inspection object A such as the head disposed on the
The side surface inspection apparatus according to this embodiment is capable of high-speed conveyance of an inspection object by the
なお、被検査物は、軸部の無いナットなどであってもよい。軸部の無いナットなどの被検査物は、ベルトコンベヤなどによる搬送が可能であり、このような搬送装置を使用するときにも、照明用光源の配置規制が生じる(搬送面よりも下方には光源を配置できない)ので、この発明の検査装置が有効となる。 The inspected object may be a nut without a shaft portion. An object to be inspected such as a nut without a shaft portion can be transported by a belt conveyor or the like. Even when such a transport device is used, the arrangement of the illumination light source is restricted (below the transport surface). Therefore, the inspection apparatus of the present invention is effective.
1 カメラ
2 コーンレンズ
2a 外径面(鏡面)
2b 内径面(プリズム面)
3 環状光源
4 ハーフミラー
4a 外径面
4b 内径面
5 遮光膜
6 反射防止膜
7 画像処理装置
8 判別回路
9 表示装置
10 搬送装置
10a 搬送面
10b 切欠き溝
11 フィーダ
12 搬送ガイド
13 スタンド
14、15 高さ調整機構
16 ホルダ
A 被検査物
As 側面
E1 上端
E2 下端
B 検査部
C 検査部の中心
1
2b Inner diameter surface (prism surface)
3 annular light source 4 half mirror 4a
Claims (4)
垂直円筒の外径面(2a)、この外径面(2a)と同心の上側で直径が小さくなる方向に傾いたテーパの内径面(2b)、及び軸直角で平坦な上下面(2c、2d)を有し、前記外径面(2a)が内向きに光を全反射する鏡面として構成され、さらに、前記内径面(2b)が、その面に対して直角向きの光を透過させて前記鏡面の外径面(2a)に導き、その外径面(2a)で反射された光を上向きに再反射させるプリズム面として構成されたコーンレンズ(2)と、
このコーンレンズ(2)よりも上方に下に向けて設けるカメラ(1)と、
前記コーンレンズ(2)と前記カメラ(1)との間に設ける、外周からレンズ中心に向けて径方向に照明光を出力するように構成された環状光源(3)と、
前記コーンレンズ(2)に近接してこのコーンレンズ(2)と前記カメラ(1)との間に設置され、前記環状光源(3)からの照明光を反カメラ側に反射させて前記コーンレンズ(2)に導く45度傾斜のハーフミラー(4)を有し、
さらに、前記ハーフミラー(4)は、ストレート円筒の内径面(4b)と、その内径面(4b)に設けられた遮光膜(5)を有し、
前記コーンレンズ(2)、カメラ(1)及び環状光源(3)が検査部中心(C)と同軸上に配置され、
前記環状光源(3)からの照明光を前記コーンレンズ(2)に通し、前記プリズム面の内径面(2b)、鏡面の外径面(2a)で順に反射させてコーンレンズ直下の前記検査部(B)に導き、搬送面(10a)上に少なくとも一部分が置かれた状態で前記検査部(B)に送り込まれる被検査物(A)の前記搬送面(10a)上に置かれた部分の外周の側面(As)を前記照明光で照明するとともに、前記側面の全周の画像を前記鏡面の外径面(2a)、プリズム面の内径面(2b)で順に反射させて前記カメラ(1)に取り込むようにしたことを特徴とする側面検査装置。 The outer surface of the part placed on the transport surface (10a) of the inspection object (A) sent to the inspection unit (B) in a state where at least a part is placed on the transport surface (10a) is imaged with a camera. A side inspection device for inspecting
The outer diameter surface (2a) of the vertical cylinder, the tapered inner diameter surface (2b) inclined in the direction of decreasing the diameter on the upper side of the outer diameter surface (2a), and the upper and lower surfaces (2c, 2d) perpendicular to the axis ), And the outer diameter surface (2a) is configured as a mirror surface that totally reflects light inward, and the inner diameter surface (2b) transmits light perpendicular to the surface to transmit the light. A cone lens (2) configured as a prism surface that leads to the outer diameter surface (2a) of the mirror surface and re-reflects the light reflected by the outer diameter surface (2a) upward;
A camera (1) provided below the cone lens (2) and facing downward;
An annular light source (3) provided between the cone lens (2) and the camera (1) and configured to output illumination light in a radial direction from the outer periphery toward the lens center ;
The cone lens is disposed between the cone lens (2) and the camera (1) in the vicinity of the cone lens (2), and reflects the illumination light from the annular light source (3) toward the opposite camera side. It has a half mirror (4) inclined at 45 degrees leading to (2) ,
Furthermore, the half mirror (4) has an inner diameter surface (4b) of a straight cylinder and a light shielding film (5) provided on the inner diameter surface (4b),
The cone lens (2), the camera (1), and the annular light source (3) are arranged coaxially with the inspection center (C),
Illumination light from the annular light source (3) is passed through the cone lens (2) and is reflected in turn by the inner diameter surface (2b) of the prism surface and the outer diameter surface (2a) of the mirror surface, and the inspection section directly below the cone lens. (B) of the part placed on the transport surface (10a) of the inspection object (A) sent to the inspection section (B) in a state where at least a part is placed on the transport surface (10a). The outer side surface (As) is illuminated with the illumination light, and the image of the entire circumference of the side surface is sequentially reflected by the outer diameter surface (2a) of the mirror surface and the inner diameter surface (2b) of the prism surface. Side inspection device characterized in that it is incorporated into (1).
垂直円筒の外径面(2a)、この外径面(2a)と同心の下側で直径が小さくなる方向に傾いたテーパの内径面(2b)、及び軸直角で平坦な上下面(2c、2d)を有し、前記外径面(2a)が内向きに光を全反射する鏡面として構成され、さらに、前記内径面(2b)が、その面に対して直角向きの光を透過させて前記鏡面の外径面(2a)に導き、その外径面(2a)で反射された光を下向きに再反射させるプリズム面として構成されたコーンレンズ(2)と、
このコーンレンズ(2)よりも下方に上に向けて設けるカメラ(1)と、
前記コーンレンズ(2)と前記カメラ(1)との間に設ける、外周からレンズ中心に向けて径方向に照明光を出力するように構成された環状光源(3)と、
前記コーンレンズ(2)に近接してこのコーンレンズ(2)と前記カメラ(1)との間に設置され、前記環状光源(3)からの照明光を反カメラ側に反射させて前記コーンレンズ(2)に導く45度傾斜のハーフミラー(4)を有し、
さらに、前記ハーフミラー(4)は、ストレート円筒の内径面(4b)と、その内径面(4b)に設けられた遮光膜(5)を有し、
前記コーンレンズ(2)、カメラ(1)及び環状光源(3)が検査部中心(C)と同軸上に配置され、
前記環状光源(3)からの照明光を前記コーンレンズ(2)に通し、前記プリズム面の内径面(2b)、鏡面の外径面(2a)で順に反射させてコーンレンズの直上の前記検査部(B)に導き、搬送面(10a)下に少なくとも一部分が吊り下げられた状態で前記検査部(B)に送り込まれる被検査物(A)の前記搬送面(10a)下に吊り下げられた部分の外周の側面を前記照明光で照明するとともに、前記側面の全周の画像を前記鏡面の外径面(2a)、プリズム面の内径面(2b)で順に反射させて前記カメラ(1)に取り込むようにしたことを特徴とする側面検査装置。 The outer surface of the part suspended below the conveyance surface (10a) of the inspection object (A) sent to the inspection unit (B) in a state where at least a part is suspended below the conveyance surface (10a) is captured by a camera. A side inspection device for imaging and inspecting,
The outer diameter surface (2a) of the vertical cylinder, the tapered inner diameter surface (2b) inclined in the direction of decreasing the diameter below the outer diameter surface (2a), and the upper and lower surfaces (2c, 2d), the outer diameter surface (2a) is configured as a mirror surface that totally reflects light inward, and the inner diameter surface (2b) transmits light perpendicular to the surface. A cone lens (2) configured as a prism surface that leads to the outer surface (2a) of the mirror surface and re-reflects the light reflected by the outer surface (2a) downward;
A camera (1) provided below the cone lens (2) and facing upward,
An annular light source (3) provided between the cone lens (2) and the camera (1) and configured to output illumination light in a radial direction from the outer periphery toward the lens center ;
The cone lens is disposed between the cone lens (2) and the camera (1) in the vicinity of the cone lens (2), and reflects the illumination light from the annular light source (3) toward the opposite camera side. It has a half mirror (4) inclined at 45 degrees leading to (2) ,
Furthermore, the half mirror (4) has an inner diameter surface (4b) of a straight cylinder and a light shielding film (5) provided on the inner diameter surface (4b),
The cone lens (2), the camera (1), and the annular light source (3) are arranged coaxially with the inspection center (C),
Illumination light from the annular light source (3) is passed through the cone lens (2) and reflected in order by the inner diameter surface (2b) of the prism surface and the outer diameter surface (2a) of the mirror surface, and the inspection just above the cone lens. Guided to the part (B) and suspended under the transport surface (10a) of the inspection object (A) sent to the inspection part (B) in a state where at least a part is suspended under the transport surface (10a). The outer peripheral side surface of the portion is illuminated with the illumination light, and an image of the entire circumference of the side surface is sequentially reflected by the outer diameter surface (2a) of the mirror surface and the inner diameter surface (2b) of the prism surface, and the camera (1 Side inspection device characterized in that it is incorporated into (1).
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