JP5616100B2 - Manufacturing method of long article - Google Patents
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Description
本発明は、長尺物品の製造方法に関し、特に長尺な被検査対象物品を製造する際に被検査対象物品の表面をカメラで撮像し、撮像した画像を画像処理することにより表面のキズを検出する長尺物品の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how long articles, especially long in making the inspection target object by imaging the surface of the inspection target object with a camera, the surface by image processing of the image captured the method for producing a long article you detect flaws.
従来、長尺物品の一例としてのコンベアベルトの製造工程にあっては、製造工程の最終段階において光切断法によりベルト表面のキズの有無を検査することが知られている。
当該光切断法を具現化する外観検査装置は、例えばベルト表面の凹凸形状に基づいてキズの有無を判定するために、スリット光を照射する複数の投光器をコンベアベルトの幅方向に配置し、スリット光が照射されたコンベアベルトの表面を複数のカメラで撮像することによりベルト表面の凹凸形状を撮像画像として取得している。
そして、得られた撮像画像は、画像処理装置で画像処理されることによりベルト表面のキズが検出され、キズの深さや大きさをあらかじめ設定した検査基準値と比較することにより、検査基準値よりも大きいときには品質に悪影響を与えるキズ有りとして判定される。
また、コンベアベルトの製造工程にあっては、例えば加硫成型された約300m程度のコンベアベルトを複数のボビン間に連続して延長するように掛け渡し、一方のボビンから巻き出されたコンベアベルトを他方のボビンにより巻き取ることによりボビン単位で単一製品が製造される。
そして、コンベアベルトが巻き付けられた他方のボビンは、コンベアベルトのベルト表面を検査するための外観検査装置に移送され、前述の光切断法を用いた検査が実行される。
具体的には、前記工程で満巻状態となった巻き出し側のボビンと、巻き出されたコンベアベルトを巻き取るための空のボビンとを設置し、当該ボビンの間にコンベアベルトのベルト表面を撮像する撮像手段及び画像処理手段を配置することにより、巻き出し側のボビンから空のボビン側への巻き取りが完了するまで、搬送されるコンベアベルトのベルト表面を一度に撮像し、蓄積した撮像画像を画像処理することによりキズの有無の判定を行うことができる。
そして、蓄積した撮像画像内にキズが存在する場合には、キズが検出された位置を把握したうえで一度巻き取ったコンベアベルトを再び他の空ボビンに巻き取らせ、巻き取りの過程でキズが検出された位置周辺を目視で探索,確認しキズの修復作業を行うことができる。
Conventionally, in a manufacturing process of a conveyor belt as an example of a long article, it is known to inspect the belt surface for scratches by a light cutting method at the final stage of the manufacturing process.
An appearance inspection apparatus that embodies the light cutting method includes, for example, a plurality of projectors that irradiate slit light in the width direction of the conveyor belt in order to determine the presence or absence of scratches based on the uneven shape of the belt surface. By imaging the surface of the conveyor belt irradiated with light with a plurality of cameras, the uneven shape of the belt surface is acquired as a captured image.
The obtained captured image is subjected to image processing by an image processing device to detect a scratch on the belt surface. By comparing the depth and size of the scratch with a preset inspection reference value, Is too large, it is determined that there is a flaw that adversely affects the quality.
In the manufacturing process of the conveyor belt, for example, a vulcanized and molded conveyor belt of about 300 m is continuously extended between a plurality of bobbins, and the conveyor belt is unwound from one bobbin. Is wound around the other bobbin to produce a single product in units of bobbins.
The other bobbin around which the conveyor belt is wound is transferred to an appearance inspection apparatus for inspecting the belt surface of the conveyor belt, and the inspection using the above-described optical cutting method is performed.
Specifically, an unwinding bobbin that has been fully wound in the above process and an empty bobbin for winding the unwound conveyor belt are installed, and the belt surface of the conveyor belt is interposed between the bobbins. By arranging the image pickup means and image processing means for picking up the image, the belt surface of the conveyed conveyor belt is picked up and accumulated at one time until the winding from the unwinding bobbin to the empty bobbin is completed. It is possible to determine whether or not there is a scratch by performing image processing on the captured image.
If scratches are present in the accumulated captured image, the conveyor belt once wound up after recognizing the position where the scratches were detected is wound around another empty bobbin again, and scratches are generated during the winding process. It is possible to perform a repair work by visually searching and confirming the vicinity of the position where the defect is detected.
しかし、上述の製造過程における外観検査及び修復作業にあっては、巻き取りが完了したコンベアベルトのキズが検出されるたびに、再度空のボビンによる巻き取りが必要となるため、検査から修復に至るまでの時間を多大に要するという問題が生じる。
また、検査の対象となる撮像画像を巻き取り開始から完了まで一度に取得するため、画像処理に要する時間を多大に要するという問題も生じる。
However, in the appearance inspection and repair work in the manufacturing process described above, every time a wound of the conveyor belt that has been wound up is detected, winding with an empty bobbin is required again. There arises a problem that it takes a long time.
In addition, since a captured image to be inspected is acquired all at once from the start to the end of winding, there is a problem that it takes a lot of time for image processing.
本発明では、上記課題を解決するため、長尺物品の外観検査及び修復作業を短時間で効率よく行うことができる長尺物品の製造方法を提供することを目的とする。 In the present invention, for solving the above problems, and an object thereof is to provide a manufacturing how long the article can be performed efficiently in a short time the appearance inspection and repair work of a long article.
本発明の第1の形態として、連続して延長する長尺物品の製造方法であって、長尺に成型された長尺物品が巻き付けられた巻出しボビンから前記長尺物品を巻き出し、前記巻出しボビンから巻き出された長尺物品を巻取りボビンで巻き取る間の搬送区間において、前記長尺物品の延長方向に搬送される前記長尺物品の表面を光切断法により撮像して撮像画像を取得する撮像ステップと、前記撮像画像を前記長尺物品の延長方向に所定の長さの検査画像に分割する分割ステップと、前記検査画像から前記長尺物品の表面のキズの有無を判定するキズ判定ステップと、前記キズ判定ステップによりキズ有りと判定されたときに、巻取りボビンへの巻き取りを停止して、巻取りボビンに巻き取られる前に、前記長尺物品の表面のキズを修復するキズ修復ステップとを含み、前記分割ステップは、隣接する検査画像が互いに重複する重複部を有し、かつ、当該重複部が予め規定された前記長尺物品の延長方向のキズ検知基準長さの半分よりも長くなるように前記撮像画像を分割するようにした。
本発明によれば、検査画像が隣接する検査画像と重複する重複部を有し、かつ、当該重複部が予め規定された長尺物品の延長方向のキズ検知基準長さの半分よりも長いことから、撮像画像を分割することに起因して、キズ検知基準長さよりも長いキズが分割されてもキズを検出することができる。さらに、撮像画像を分割してキズを検出することによって、画像処理に係る時間が短縮されるので、長尺物品を搬送しつつキズの有無を直ちに判定できるとともに、キズの検出結果に基づいてキズを直ちに修復することが可能となる。また、画像処理手段よりも搬送方向下流側において長尺物品の表面のキズを修復する修復手段が画像処理手段の判定に基づいて長尺物品の表面のキズを修復することにより、キズの検出直後、直ちに表面を修復することが可能となる。
また、本発明の第2の形態として、前記キズ判定ステップは、前記検査画像における高さ情報と高さ方向の第1閾値とを比較し、第1閾値よりも大きい領域を凹凸領域として検出するステップと、検出された凹凸領域の高さ情報を前記第1閾値よりも大きい第2閾値と比較するステップと、前記凹凸領域の高さ情報が前記第2閾値よりも高いときには、当該凹凸領域をキズとして判定するステップと、前記凹凸領域の高さ情報が第2閾値よりも低いときには、凹凸領域の延長方向長さ,幅方向長さ,対角線長さを、キズ検知基準長さとしての延長方向長さの閾値β,幅方向長さの閾値γ,対角線長さの閾値ηとそれぞれ比較するステップと、前記延長方向長さ,幅方向長さ,対角線長さのうちいずれかが延長方向長さの閾値β,幅方向長さの閾値γ,対角線長さの閾値ηよりも1つでも大きいときには当該凹凸領域をキズとして判定するステップと、前記延長方向長さ,幅方向長さ,対角線長さのいずれもが延長方向長さの閾値β,幅方向長さの閾値γ,対角線長さの閾値ηよりも小さいときは当該凹凸領域をキズではないと判定するステップとを含むようにした。
また、本発明の第3の形態として、長尺物品がコンベアベルトである形態とした。
本発明によれば、コンベアベルトの検査及び修復を略同時に行うことが可能となり、コンベアベルトを短時間で効率的に製造することができる。
As a first aspect of the present invention, there is provided a method for producing a long article that extends continuously, wherein the long article is unwound from an unwinding bobbin around which a long article formed into a long shape is wound, In the conveyance section during which the long article unwound from the unwinding bobbin is wound up by the take-up bobbin, the surface of the long article conveyed in the extending direction of the long article is imaged by an optical cutting method. determining an imaging step, a dividing step of dividing the captured image to a predetermined length of the test image in the extending direction of the elongated article, the presence or absence of scratches on the surface of the elongated article from said inspection image acquiring an image A scratch determination step, and when the scratch determination step determines that there is a scratch, the winding on the winding bobbin is stopped and the surface of the long article is scratched before being wound on the winding bobbin. Scratch to repair And a recovery step, the dividing step includes a duplication unit that inspection image adjacent overlap each other, and half of the extension direction of flaws detected reference length of the elongated article in which the overlapping portion is defined in advance The captured image is divided so as to be longer than the length.
According to the present invention, the inspection image has an overlapping portion that overlaps with an adjacent inspection image, and the overlapping portion is longer than half of the predetermined length of the flaw detection reference length in the extension direction of the long article. Thus, it is possible to detect a flaw even if a flaw longer than the flaw detection reference length is divided due to the division of the captured image. Furthermore, by detecting the flaw by dividing the captured image, the time for image processing can be shortened, it is possible to immediately determine the presence or absence of scratches while conveying the elongate article, based on the flaw detection results flaw Can be repaired immediately. Immediately after the detection of the scratch, the repairing means for repairing the scratch on the surface of the long article on the downstream side in the transport direction from the image processing means repairs the scratch on the surface of the long article based on the determination of the image processing means. It becomes possible to immediately repair the surface.
As a second aspect of the present invention, the scratch determination step compares height information in the inspection image with a first threshold value in the height direction, and detects a region larger than the first threshold value as an uneven region. Comparing the detected height information of the uneven area with a second threshold value greater than the first threshold, and when the height information of the uneven area is higher than the second threshold value, When the height information of the uneven area is lower than the second threshold, the extension direction length, the width direction length, and the diagonal length of the uneven area are used as the defect detection reference length. A length threshold β, a width length threshold γ, and a diagonal length threshold η, and any one of the extension direction length, the width direction length, and the diagonal length is an extension direction length. Threshold β, width direction length threshold The step of determining the uneven region as a scratch when any one of the γ and diagonal length thresholds η is greater than the threshold length, and the extension direction length, the width direction length, and the diagonal length are all threshold values for the extension direction length. a step of determining that the uneven region is not a flaw when it is smaller than β, the threshold value γ in the width direction, and the threshold value η of the diagonal length.
Further, as a third embodiment of the present invention, the long article is a conveyor belt.
According to the present invention, substantially it is possible to perform simultaneously the inspection and repair of the conveyor belt, Ru can be efficiently produced a conveyor belt in a short time.
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included in the invention. It is not necessarily essential to the solution, but includes a configuration that is selectively adopted.
図1は、コンベアベルト10の外観を検査する外観検査装置1の概略構成図を示す。以下、図1を用いて外観検査装置1について説明する。
外観検査装置1は、幅広かつ長尺にあらかじめ成型されたコンベアベルト10が例えば数百メートル巻き付けられた満巻のボビン11を保持し、満巻のボビン11を回転可能に保持する巻出し機構2と、ボビン11から巻き出されるコンベアベルト10を巻き取る空のボビン16を回転可能に保持する巻取り機構3と、ボビン11から巻き出されるコンベアベルト10のベルト表面10aのキズの有無を検査する検査手段4と、検査手段4により検出されたキズを補修する修復手段5とにより構成される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
The
巻出し機構2は、ボビン11の軸部の幅よりもやや広い距離離間して床面に立設される一対の支柱13と、支柱13に着脱自在に軸支される満巻ボビン支持軸14とにより構成される。各支柱13は、ベアリング15を上端側に備え、当該ベアリング15により満巻ボビン支持軸14を水平に支持する。
満巻ボビン支持軸14は、円筒状に形成されるボビン軸の中空部の直径よりも細い直径の軸体からなり、ボビン11を支柱13間に配置したときに、一方の支柱13のベアリング15の外側から満巻ボビン支持軸14を挿入し、ボビン軸の中空部を通過させた後、他方の支柱13のベアリング15に介挿される。よって、満巻のボビン11は満巻ボビン支持軸14により回転可能に支持される。
The
The full
巻取り機構3は、ボビン16の軸部の幅よりもやや広い距離離間して床面に立設される一対の支柱17と、支柱17に着脱自在に軸支される空ボビン支持軸18と、空ボビン支持軸18を回転させる駆動機構19とにより構成される。各支柱17は、ベアリング21を上端側に備え、当該ベアリング21により空ボビン支持軸18を水平に支持し、空ボビン支持軸18が満巻ボビン支持軸14と平行となるように立設される。空ボビン支持軸18は、一方の端部の外周面にスプラインを有し、後述の駆動機構19を構成する回転軸22のスプライン22aと係合する。
駆動機構19は、空ボビン支持軸18の一端と係合する回転軸22と、回転軸22に固定されるプーリ24と、回転軸22を回転させるモータ25とにより構成される。
回転軸22は、筒状の中空の軸体からなり、外周面が一方の支柱17のベアリング21に係合され、内周面には断面鋸歯状の例えばスプライン22aを有する。回転軸22の一端は、支柱17よりも外側に突出し、当該突出する外周面にはプーリ24、内周面にはエンコーダ8が取り付けられる。
プーリ24の下側床面には、モータ25の出力軸25aと回転軸22とが平行となるようにモータ25が配置される。モータ25の出力軸25aには、プーリ26が取り付けられる。出力軸25aのプーリ26と回転軸22のプーリ24とには、駆動ベルト28が掛け渡される。よって、モータ25を回転させることにより、モータ25の回転力は、駆動ベルト28を介して回転軸22に伝達され、回転軸22と嵌合する空ボビン支持軸18を回転させる。
モータ25には、足踏み式のペダルスイッチ29が接続され、作業員がペダルスイッチ29をオン・オフすることにより、空のボビン16の回転を制御する。また、モータ25は、後述の画像処理装置35と接続され、画像処理装置35の出力する停止信号に基づき回転を停止する。
エンコーダ8は、回転軸22の回転角度を検出し、後述の画像処理装置35に接続され、画像処理装置35にボビン16の回転角度を出力することにより、CCDカメラ32A〜32Dの撮像する画像と巻き取り位置の対応付けを行う。
巻出し機構2の一対の支柱13と巻取り機構3の一対の支柱17との間には、ローラコンベア30が配設される。
上記構成により、満巻ボビン支持軸14に軸支されたボビン11からコンベアベルト10を巻き出し、ローラコンベア30によりコンベアベルト10を下方から支持させつつ空ボビン支持軸18に軸支されたボビン16にコンベアベルト10の先端を固定し、作業員がペダルスイッチ29をオン・オフすることによりボビン16によるコンベアベルト10の巻き取りや巻き出しが制御される。
The winding mechanism 3 includes a pair of
The
The
The
A stepping
The
A
With the above-described configuration, the
図2は、コンベアベルト10のベルト表面10aに対して光を照射する投光器31A〜31DとCCDカメラ32A〜32Dの配置図を示す。
検査手段4は、ローラコンベア30の上方に配置され、コンベアベルト10のベルト表面10aを検査する撮像手段33と、撮像手段33から出力される撮像画像PA〜PDを画像処理する画像処理装置35とにより構成される。
撮像手段33は、複数の投光器31A〜31Dと、複数のCCDカメラ32A〜32Dにより構成される。投光器31A〜31Dは、コンベアベルト10の幅方向に配置され、例えば、赤色レーザーのスリット光をコンベアベルト10のベルト表面10aに対して略垂直に照射する。よって、スリット光は、コンベアベルト10の幅方向に延長するように照射される。
また、各投光器31A〜31Dの照射するスリット光は、コンベアベルト10のベルト表面10aにおいて互いの端部が幅方向に重ならないようにコンベアベルト10の移動方向距離Eだけ位置ずれして配置され、かつ、互いの照射範囲にコンベアベルト10の幅方向に重複部分Kを有するように照射する。
CCDカメラ32A〜32Dは、コンベアベルト10の幅方向に沿って配置され、投光器31A〜31Dの数量と対応する数量配置される。
即ち、コンベアベルト10の幅方向に投光器31A〜31D及びCCDカメラ32A〜32Dを配置してコンベアベルト10の撮像画像を幅方向に分割することで、幅広のコンベアベルト10のベルト表面10aの撮像に対応することができる。
各CCDカメラ32A〜32Dは、対応する投光器31A〜31Dから照射されるスリット光の照射方向に対して傾斜方向、例えば、コンベアベルト10のベルト移動方向の上流側から撮像する。
よって、コンベアベルト10のベルト表面10aは光切断法によって、巻き取り開始から巻き取り終了まで、全領域に渡り撮像される。
CCDカメラ32A〜32Dは、画像処理装置35と接続され、画像処理装置35の出力する撮像開始信号に基づき撮像を開始し、撮像した画像を画像処理装置35に逐次出力する。
なお、幅方向に配置される投光器31A〜31D及びCCDカメラ32A〜32Dの数量は上記数量に限らず、検査するコンベアベルト10の幅に応じて適宜設定すれば良い。
FIG. 2 is a layout diagram of the
The
The imaging means 33 includes a plurality of
In addition, the slit light emitted from each of the
The
That is, the projectors 31 </ b> A to 31 </ b> D and the CCD cameras 32 </ b> A to 32 </ b> D are arranged in the width direction of the
Each of the
Therefore, the
The CCD cameras 32 </ b> A to 32 </ b> D are connected to the
The numbers of the
図3は、画像処理装置35の構成を示すブロック図である。図4は、結合画像Qを検査画像Rに分割する概念図を示す。
以下、図3及び図4を用いて画像処理装置35について説明する。
画像処理装置35は、複数のCCDカメラ32A〜32Dにより撮像された複数の撮像画像PA〜PDを結合して結合画像Qを生成する画像結合部36と、結合画像Qを所定の大きさの検査画像Rに分割する画像分割部37と、検査画像Rを画像処理することによりコンベアベルト10のベルト表面10aの凹凸領域Fを検出する凹凸領域検出部38と、凹凸領域Fの高さを閾値と比較し、キズの有無を判定する凹凸判定部39と、凹凸領域検出部38において凹凸領域Fが検出され、かつ、凹凸判定部39でキズ有りと判定されなかった凹凸領域Fの大きさについて閾値βと比較し、キズの有無を判定する判定部40とにより構成される。
なお、画像処理装置35は、ペダルスイッチ29と接続され、ペダルスイッチ29がオンに操作されたときに検査を開始する。また、画像処理装置35には、モニタ7が接続される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
Hereinafter, the
The
Note that the
画像結合部36は、投光器31A〜31Dの照射するスリット光がコンベアベルト10の延長方向に対して互いに位置ずれしてコンベアベルト10のベルト表面10aを照射することに起因する撮像画像PA〜PDの位置ずれ量を補正して、実際のコンベアベルト10のベルト表面10aに対応する1つの結合画像Qを生成する。
生成された結合画像Qは、画像分割部37に出力される。
The
The generated combined image Q is output to the
図4(a)に示すように、画像分割部37は、結合画像Qを所定の検査長さLを有する検査画像R1,R2,R3・・・Rnに分割する。
具体的には、まずエンコーダ8の出力する回転角度が延長方向に、例えば、1,500mmの検査長さLに相当する角度となったときに、結合画像Qから検査長さLを有する検査画像R1に分割し、当該検査画像R1の後端部の一部を含むように検査長さLを有する検査画像R2を分割する。
また同様に、結合画像Qから検査画像R3を分割する際には、検査画像R2の後端部の一部を含む検査長さLを有する分割画像を検査画像R3として取得する。
即ち、本願発明において結合画像Qを分割して検査画像R1,R2,R3・・・Rnとして取得する際には、連続する検査画像R1,R2,R3・・・Rn(以下、単にR1として説明する)が隣接する検査画像と重なり領域Dを有するように分割される。また、ここで重なり領域Dの重なり長さLdは、後述の判定部40においてコンベアベルト10のベルト表面10aの凹凸の大きさを判定するために設定される閾値βの半分よりも大きく設定される。
なお、コンベアベルト10は、ボビン16に巻き取られることによりボビン軸上で層状に重なるため、ボビン16の回転回数に伴なって巻き取りの周速が変化するが、エンコーダ8の出力する回転角度に応じて画像処理装置35がコンベアベルト10の移動距離を検出するように構成されるので、コンベアベルト10の検査長さLを一定に保つことができる。
また、検査長さLは、上記数値に限らず、ボビン16へのコンベアベルト10の巻き取り速度と、画像処理装置35の画像処理速度に対応して適宜設定すれば良い。
As shown in FIG. 4A, the
Specifically, first, when the rotation angle output from the
Similarly, when the inspection image R3 is divided from the combined image Q, a divided image having the inspection length L including a part of the rear end portion of the inspection image R2 is acquired as the inspection image R3.
That is, when the combined image Q is divided and acquired as inspection images R1, R2, R3... Rn in the present invention, continuous inspection images R1, R2, R3. Is divided so as to have an overlap region D with the adjacent inspection image. Here, the overlap length Ld of the overlap region D is set to be larger than half of the threshold β set for determining the size of the unevenness of the
Since the
The inspection length L is not limited to the above numerical value, and may be set as appropriate in accordance with the winding speed of the
凹凸領域検出部38は、画像分割部37によって取得された検査画像R1における各画素ごとの高さ情報と、予め規定された高さ方向の第1閾値α1とを比較し、第1閾値α1よりも大きい領域(画素領域)を品質に悪影響を与えるキズの疑いがある凹凸領域Fとして検出する。
The concavo-convex
凹凸判定部39は、凹凸領域Fの高さを第1閾値α1よりも高さの絶対値が大きい第2閾値α2と比較し、高さが第2閾値α2よりも高いときは、後述の凹凸領域Fの延長方向及び幅方向或いは対角線の長さに関わらず品質に悪影響を与える凹凸(キズ)であると判定し、キズの修復指示をモニタ7に出力する。一方、凹凸領域Fの高さが第2閾値α2よりも低いときは、品質に影響を与えない凹凸であるとして判定部40に出力する。
The
図4(b)に示すように、判定部40は、凹凸領域検出部38によって凹凸領域Fが検出され、かつ、凹凸判定部39による第2閾値α2よりも低い凹凸領域Fにおけるコンベアベルト10の延長方向長さV,幅方向長さW,当該延長方向長さV及び幅方向長さWの平方根から算出される不図示の対角線長さXをそれぞれキズ検知基準長さである閾値β,閾値γ,閾値ηと比較する。
比較の結果、延長方向長さV,幅方向長さW,対角線長さXがいずれかの閾値β,γ,ηよりも大きいときには、品質に悪影響を与える凹凸(高さは低いが、延長方向、幅方向、対角線方向のいずれか、或いは複数の方向に渡って広がるキズ)であると判定し、キズの修復指示をモニタ7に出力する。
一方、延長方向長さV,幅方向長さW,対角線長さXのいずれもがキズ検知基準長さとなる閾値β,γ,ηよりも小さいときには品質に影響を与えない凹凸であるとして異常無しと判定する。
即ち、凹凸判定部39及び判定部40による一連の判定は、まず、凹凸判定部39により凹凸領域Fの高さの品質の良否を判定し、判定部40により凹凸領域Fの広がる範囲の品質の良否を判定するものである。
As shown in FIG. 4B, the
As a result of comparison, when the length V in the extension direction, the length W in the width direction, and the diagonal length X are larger than any of the threshold values β, γ, and η, unevenness that adversely affects quality (the height is low, but the extension direction , The width direction, the diagonal direction, or a flaw extending in a plurality of directions), and outputs a flaw repair instruction to the monitor 7.
On the other hand, when all of the extension direction length V, the width direction length W, and the diagonal length X are smaller than the threshold values β, γ, and η that are the scratch detection reference lengths, there is no abnormality as being unevenness that does not affect the quality. Is determined.
That is, in the series of determinations by the
上記構成からなる画像処理装置35から生じる効果について具体例を示して詳説する。
図5(a)は、結合画像Qに凹凸領域F(V>β)が存在する場合において、結合画像Qを重なり領域Dが存在しないように分割することによって取得される検査画像R1,R2を示し、同図において凹凸領域Fは検査画像R1,R2の境界を跨ぐように存在している。
図5(b)は、図5(a)における凹凸領域Fの部分拡大図を示し、図5(c)は、凹凸領域Fが検査画像R1,R2にそれぞれ分割された例を示す。
図5(a)に示すように、凹凸領域Fが検査画像R1,R2の境界を跨ぐように存在する場合において、重なり領域Dが存在しないように分割すると、図5(b)に示すように凹凸領域Fが、検査画像R1と検査画像R2とに分割されることとなる。
そして、図5(c)に示すように、検査画像R1と検査画像R2とに分割された凹凸領域F1,F2の延長方向長さV1,V2はそれぞれ閾値βよりも小さくなるため、本来品質に悪影響を与える凹凸(キズ)であると判定されるべき凹凸領域Fが、品質に影響を与えない凹凸であるとして誤判定される結果を招く。
一方で、図4(c)に示すように、本発明における画像処理装置35においては、画像分割部37が結合画像Qを分割するときに重なり領域Dを設定し、かつ、重なり領域Dの重なり長さLdが、検査基準値となる閾値βの半分より長くなるように分割することから(Ld>β/2)、凹凸領域F(V>β)が検査画像R1,R2の境界を跨ぐように存在しているような場合であっても、一方の検査画像(R2)に必ず凹凸領域F(V>β)が存在することとなるため、凹凸領域Fが如何なる場所に存在しても分割部37による分割処理に起因して誤判定が生じることがない。
The effect generated from the
FIG. 5A illustrates inspection images R1 and R2 obtained by dividing the combined image Q so that the overlapping region D does not exist when the combined image Q includes the uneven region F (V> β). In the drawing, the uneven area F exists so as to straddle the boundary between the inspection images R1 and R2.
FIG. 5B shows a partially enlarged view of the uneven region F in FIG. 5A, and FIG. 5C shows an example in which the uneven region F is divided into inspection images R1 and R2.
As shown in FIG. 5A, when the uneven region F exists so as to straddle the boundary between the inspection images R1 and R2, when the division is performed so that the overlapping region D does not exist, as shown in FIG. The uneven area F is divided into the inspection image R1 and the inspection image R2.
And as shown in FIG.5 (c), since the extension direction length V1, V2 of the uneven | corrugated area | regions F1, F2 divided | segmented into the test | inspection image R1 and the test | inspection image R2 becomes smaller than the threshold value (beta), respectively, it is original quality. The uneven region F that should be determined as unevenness (scratch) that has an adverse effect is erroneously determined as unevenness that does not affect the quality.
On the other hand, as shown in FIG. 4C, in the
モニタ7は、凹凸判定部39又は判定部40からの出力に基づいて品質に悪影響を与える凹凸領域F(キズ)の場所を表示するとともに、キズを修復すべき旨を作業者に報知する。
The monitor 7 displays the location of the concavo-convex area F (scratches) that adversely affects quality based on the output from the concavo-
修復手段5は、画像処理装置35よりも下流側に設置される加硫装置により構成される。
キズの補修は、修復手段5よりも上流側に配置された作業員により行われ、キズを目視により確認し、キズ(凹凸領域F)が凹部の場合には、コンベアベルト10のベルト表面10aが平坦になるように生ゴムを埋め、キズ(凹凸領域F)が凸部の場合には、コンベアベルト10のベルト表面10aが平坦になるように凸部を削り取る。
加硫装置は、コンベアベルト10を跨いでコンベアベルト10が装置内部を通過可能な門型に形成され、内部に設置された加熱炉によって、コンベアベルト10の補修部位を加熱する。具体的には、作業員によって埋め込まれた生ゴムを金型により押圧しつつ上面側及び下面側から挟み込みながら加熱する。
上記構成によれば、画像処理装置35による判定結果に基づいて、コンベアベルト10のベルト表面10aを下流側に配置された修復手段5によって直ちに補修でき、コンベアベルト10の検査と補修とを並行して行うことができ、結果、生産効率が著しく向上する。
The restoration means 5 is constituted by a vulcanizing device installed on the downstream side of the
Scratch repair is performed by an operator arranged upstream of the repairing
The vulcanizing apparatus is formed in a gate shape that allows the
According to the above configuration, the
図6は、画像処理装置35による画像処理のフローチャートを示す。
ペダルスイッチ29が操作されると、検査手段4に検査開始信号が出力され、撮像手段33及び画像処理装置35が起動し、画像処理装置35では、エンコーダ8による回転軸22の回転角度の検出が開始される(S101)。
画像処理装置35は、撮像手段33を構成するCCDカメラ32A〜32Dから出力された撮像画像PA〜PDを結合し、結合画像Qを出力する(S102)。
次に、回転角度が所定の検査長さL、例えば、延長方向長さVが1,500mm巻き取られたときに結合画像Qを分割し、検査長さLの検査画像R1を出力する(S103,S104)。なお、CCDカメラ32A〜32Dの撮像する撮像回数をカウントするようにして検査長さLを検出しても良い。
次に、検査画像R1における高さ情報と第1閾値α1とを比較し、第1閾値α1よりも高さの高い領域を凹凸領域Fとして出力する(S105)。
次に、凹凸領域Fの高さを第2閾値α2と比較し、第2閾値α2よりも高いときにはキズとして判定し、モニタ7に結果を出力する。一方で、閾値α2よりも低いときには、凹凸領域Fの大きさについて判定するために次のステップに進む(S106)。
次に、凹凸領域Fの延長方向長さV,幅方向長さW,対角線長さXと延長方向長さVの閾値β,幅方向長さWの閾値γ,対角線長さXの閾値ηとをそれぞれ比較し、閾値β,γ,ηよりもいずれかが1つでも大きいときにはキズ有りと判定し、モニタ7に結果を出力する。一方で、閾値β,γ,ηよりもいずれも小さいときは異常無しと判定し、検査を終了する(S107)。
上記S101乃至S107までの画像処理においてキズが検出されたときには、画像処理装置35は、モータ25に巻き取り停止の停止信号を出力し、作業員により操作されるペダルスイッチ29の状態に関わらずコンベアベルト10の巻き取りを停止する。作業員は、モニタ7に表示される検査結果に基づきコンベアベルト10のベルト表面10aのキズを目視により確認し、キズが凹部である場合には生ゴムを埋め、キズが凸部である場合には、凸部を削り取る。生ゴムが埋められることにより補修が完了したコンベアベルト10は、作業員がペダルスイッチ29を操作することにより、修復手段5の加硫装置に搬送され、補修部分が所定時間加熱して加硫されることにより、コンベアベルト10と一体化される。
キズの修復が完了すると検査が再開され、上述した画像分割部37によって分割される検査画像R1に続く後続の検査画像R2,R3・・・Rnを順次検査する。
FIG. 6 shows a flowchart of image processing by the
When the
The
Next, when the rotation angle is wound up to a predetermined inspection length L, for example, the extension direction length V is 1,500 mm, the combined image Q is divided and an inspection image R1 having the inspection length L is output (S103). , S104). The inspection length L may be detected by counting the number of times the
Next, the height information in the inspection image R1 is compared with the first threshold value α1, and a region having a height higher than the first threshold value α1 is output as the uneven region F (S105).
Next, the height of the concavo-convex area F is compared with the second threshold value α2, and when it is higher than the second threshold value α2, it is determined as a scratch, and the result is output to the monitor 7. On the other hand, when it is lower than the threshold value α2, the process proceeds to the next step in order to determine the size of the uneven area F (S106).
Next, the extension direction length V, the width direction length W, the diagonal length X and the threshold value β of the extension direction length V, the threshold value γ of the width direction length W, the threshold value η of the diagonal length X, and the like Are compared with each other, and if any one of the threshold values β, γ, η is larger than one, it is determined that there is a scratch, and the result is output to the monitor 7. On the other hand, when all of the threshold values β, γ, and η are smaller, it is determined that there is no abnormality, and the inspection is terminated (S107).
When a scratch is detected in the image processing from S101 to S107, the
When the repair of the scratch is completed, the inspection is resumed, and the subsequent inspection images R2, R3,... Rn following the inspection image R1 divided by the
以上説明したように、本発明に係る外観検査装置及び外観検査方法によれば、コンベアベルト10のベルト表面10aを検査しつつ、キズが検出されたときに直ちにキズを補修して空のボビン16に巻き取ることができるので、検査と修復を略同時に行うことができる。よって、コンベアベルト10の検査効率が向上するとともに生産効率が向上する。
さらに、検査の際には、CCDカメラ32A〜32Dにより撮像された撮像画像PA〜PDを結合画像Qとし、当該結合画像Qを重なり領域D(Ld>β/2)が生じるように分割するので複数の検査画像R間を跨ぐキズの見逃し,誤判定が生じることがなく検査精度が向上する。
また、画像処理装置35が、コンベアベルト10の全長分の画像を記憶する必要がないので、画像処理にかかる負担が軽減される。
As described above, according to the appearance inspection apparatus and the appearance inspection method according to the present invention, while inspecting the
Further, at the time of inspection, the captured images PA to PD captured by the
Further, since the
上記実施形態においてCCDカメラ32A〜32Dをコンベアベルト10が移動する移動方向の下流側のみに配置したが、投光器31A〜31Dを挟んで上流側にさらに複数のCCDカメラを配置しても良い。このように構成することにより、コンベアベルト10のベルト表面10aの凹凸に対して死角がなくなるので、キズの検出精度が向上する。
また、投光器31A〜31D及びCCDカメラ32A〜32Dをコンベアベルト10の上面側に配置したが、コンベアベルト10の下面側に配置することにより、コンベアベルト10の両面を検査するようにしても良い。このように構成することにより、両面を検査しつつ修復することができるので検査効率及び生産効率をさらに向上させることができる。
また、本例においてコンベアベルト10を検査対象として説明したが、これに限定されるものではなく、比較的長尺に製造されるゴムチューブ,ゴムシート等加硫を必要とする他のゴム製品を検査する際にも採用することが可能である。
さらに、修復手段5を加硫装置により構成したが、他の修復装置であっても良い。即ち、検査する物品が、加工後に固化又は可動性を有する樹脂からなる場合、例えば樹脂製のチューブ等では、樹脂を補修可能な修復装置を修復手段5に配置すれば良い。つまり、検査する長尺物品の素材に応じた修復手段5を配置すれば良い。
In the above embodiment, the
Further, although the
Further, in this example, the
Furthermore, although the repairing
また、上記実施形態において、検査画像Rを隣接する検査画像R1,R2と重複する重なり領域Dを有し、かつ、当該重なり領域Dが予め規定されたコンベアベルト10の延長方向のキズ検知基準長さである閾値βの半分よりも長くなるように分割するとして説明したが、幅方向に重複する撮像画像PA〜PDの重複部分Kに対して閾値γの半分よりも大きくなるように重複部分Kを設定することにより、撮像画像PA〜PDを合成することなく幅方向のキズを精度良く検出できるようになる。
また、上記実施形態では、凹凸領域Fの大きさの判定をキズの高さ、延長方向長さV,幅方向長さW,対角線長さXを閾値α1,α2,β,γ,ηと比較し、キズを検出するようにしたが、検査する対象物に応じて、キズの高さ、延長方向長さV,幅方向長さW,対角線長さXを選択的に用いて組み合わせて判定しても良い。また、撮像画像PA〜PDの輝度を用いてキズを検出するようにしても良く、キズを検出する対象物に応じて適宜検出方法を設定すれば良い。
Moreover, in the said embodiment, it has the overlap area | region D which overlaps the test | inspection image R with adjacent test | inspection image R1, R2, and the said overlap area | region D is the crack detection reference | standard length of the extension direction of the
In the above embodiment, the size of the uneven region F is determined by comparing the height of the scratch, the length V in the extension direction, the length W in the width direction, and the diagonal length X with the threshold values α1, α2, β, γ, η. In this case, the scratch is detected, but the height of the scratch, the length V in the extension direction, the length W in the width direction, and the diagonal length X are selectively used and determined in accordance with the object to be inspected. May be. In addition, the scratches may be detected using the brightness of the captured images PA to PD, and a detection method may be appropriately set according to the target for detecting the scratches.
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment.
1 外観検査装置、2 巻出し機構、3 巻取り機構、4 検査手段、
5 修復手段、7 モニタ、8 エンコーダ、
10 コンベアベルト、10a ベルト表面、11;16 ボビン、
13;17 支柱、14 満巻ボビン支持軸、15;21 ベアリング、
18 空ボビン支持軸、19 駆動機構、22 回転軸、22a スプライン、
24;26 プーリ、25 モータ、25a 出力軸、28 駆動ベルト、
29 ペダルスイッチ、30 ローラコンベア、31A〜31D 投光器、
32A〜32D CCDカメラ、33 撮像手段、35 画像処理装置、
36 画像結合部、37 画像分割部、38 凹凸領域検出部、39 凹凸判定部、
40 判定部、
D 重なり領域、E 移動方向距離、F 凹凸領域、K 重複部分、
Ld 重なり長さ、Q 結合画像、PA〜PD 撮像画像、R 検査画像、
V 延長方向長さ、W 幅方向長さ、α1 第1閾値、α2 第2閾値、
β;γ;η 閾値。
1 visual inspection device, 2 unwinding mechanism, 3 winding mechanism, 4 inspection means,
5 repair means, 7 monitor, 8 encoder,
10 conveyor belt, 10a belt surface, 11; 16 bobbin,
13; 17 struts, 14 full bobbin support shafts, 15; 21 bearings,
18 empty bobbin support shaft, 19 drive mechanism, 22 rotating shaft, 22a spline,
24; 26 pulley, 25 motor, 25a output shaft, 28 drive belt,
29 Pedal switch, 30 Roller conveyor, 31A-31D Floodlight,
32A to 32D CCD camera, 33 imaging means, 35 image processing device,
36 image combining unit, 37 image dividing unit, 38 uneven region detecting unit, 39 uneven determining unit,
40 determination unit,
D overlapping area, E moving direction distance, F uneven area, K overlapping part,
Ld overlap length, Q coupled image, PA-PD captured image, R inspection image,
V extension direction length, W width direction length, α1 first threshold value, α2 second threshold value,
β; γ; η threshold.
Claims (3)
長尺に成型された長尺物品が巻き付けられた巻出しボビンから前記長尺物品を巻き出し、前記巻出しボビンから巻き出された長尺物品を巻取りボビンで巻き取る間の搬送区間において、
前記長尺物品の延長方向に搬送される前記長尺物品の表面を光切断法により撮像して撮像画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像画像を前記長尺物品の延長方向に所定の長さの検査画像に分割する分割ステップと、
前記検査画像から前記長尺物品の表面のキズの有無を判定するキズ判定ステップと、
前記キズ判定ステップによりキズ有りと判定されたときに、巻取りボビンへの巻き取りを停止して、巻取りボビンに巻き取られる前に、前記長尺物品の表面のキズを修復するキズ修復ステップとを含み、
前記分割ステップは、隣接する検査画像が互いに重複する重複部を有し、かつ、当該重複部が予め規定された前記長尺物品の延長方向のキズ検知基準長さの半分よりも長くなるように前記撮像画像を分割することを特徴とする長尺物品の製造方法。 A method for producing a long article extending continuously,
In the conveyance section during unwinding the long article unwound from the unwinding bobbin and unwinding the long article unwound from the unwinding bobbin with the winding bobbin,
An imaging step of capturing an image of the surface of the long article conveyed in the extending direction of the long article by an optical cutting method; and
A division step of dividing the captured image into an inspection image having a predetermined length in an extending direction of the long article ;
A scratch determination step for determining the presence or absence of scratches on the surface of the long article from the inspection image;
When it is determined that there is a scratch in the scratch determination step, the winding on the winding bobbin is stopped, and the wound on the surface of the long article is repaired before being wound on the winding bobbin. including the door,
In the dividing step, adjacent inspection images have overlapping portions that overlap each other , and the overlapping portions are longer than half of the predetermined scratch detection reference length in the extending direction of the long article. A method for manufacturing a long article, wherein the captured image is divided.
前記検査画像における高さ情報と高さ方向の第1閾値とを比較し、第1閾値よりも大きい領域を凹凸領域として検出するステップと、Comparing height information in the inspection image with a first threshold in the height direction, and detecting a region larger than the first threshold as an uneven region;
検出された凹凸領域の高さ情報を前記第1閾値よりも大きい第2閾値と比較するステップと、Comparing the height information of the detected uneven area with a second threshold value greater than the first threshold value;
前記凹凸領域の高さ情報が前記第2閾値よりも高いときには、当該凹凸領域をキズとして判定するステップと、When the height information of the uneven area is higher than the second threshold, determining the uneven area as a scratch;
前記凹凸領域の高さ情報が第2閾値よりも低いときには、凹凸領域の延長方向長さ,幅方向長さ,対角線長さを、キズ検知基準長さとしての延長方向長さの閾値β,幅方向長さの閾値γ,対角線長さの閾値ηとそれぞれ比較するステップと、When the height information of the concavo-convex area is lower than the second threshold value, the extension direction length, the width direction length, and the diagonal length of the concavo-convex area are set as the extension direction length threshold value β and the width as the scratch detection reference length Comparing the direction length threshold γ and the diagonal length threshold η respectively;
前記延長方向長さ,幅方向長さ,対角線長さのうちいずれかが延長方向長さの閾値β,幅方向長さの閾値γ,対角線長さの閾値ηよりも1つでも大きいときには当該凹凸領域をキズとして判定するステップと、When any one of the extension direction length, the width direction length, and the diagonal length is larger than the extension direction length threshold value β, the width direction length threshold value γ, and the diagonal length threshold value η, the unevenness Determining an area as a scratch;
前記延長方向長さ,幅方向長さ,対角線長さのいずれもが延長方向長さの閾値β,幅方向長さの閾値γ,対角線長さの閾値ηよりも小さいときは当該凹凸領域をキズではないと判定するステップとを含むことを特徴とする請求項1記載の長尺物品の製造方法。If any of the extension direction length, the width direction length, and the diagonal length is smaller than the extension direction length threshold value β, the width direction length threshold value γ, and the diagonal length length η, the uneven region is scratched. 2. The method for manufacturing a long article according to claim 1, further comprising a step of determining that it is not.
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