JPH01163643A - 反射式表面検査器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、平滑な平面又は曲面の傷や汚れ等の欠陥を検
出する表面検査器に関する。更に詳しくは、被検査物に
光を照射し、その反射光の状態から被検査物表面の欠陥
を検出する反射式表面検査器に関する。

［従来の技術］ 従来、反射式表面検査器としては、例えばレーザー発振
器等の投光器と、被検査物からの反射光をスリットや孔
を介して受ける、ホトダイオードやホトマルチプレクサ
−等のセンサーを備えた受光器とからなるものが知られ
ている。

上記従来の反射式表面検査器は、被検査物に欠陥がある
と、この欠陥箇所に照射された光の一部が散乱され、ス
リ・ントや孔から外れてセンサーに届かず、センサーの
受光量が変化して、センサーから取出される電気信号が
変動することがら欠陥を検知するものである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上述の従来の反射式表面検査器では、被
検査物の平滑面で反射された反射光が確実にスリットや
孔を介してセンサーに受光されるよう、投光器と受光器
の位置、角度等を調整しなければならず、調整に手間が
かかる問題がある。

これは、スリットや孔を大きなものとすれば軽減できる
が、それでは欠陥面での散乱光もセンサーに達しやすく
なって、感度の低下をまねくことになる。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために講じられた手段を、本発明
の特徴を最も良く表わしている第１図で説明すると、本
発明は、 ■被検査物１に対して光を照射する投光器２と、 Ｑ）投光器２からの光の照射による被検査物１からの反
射光を前面で受ける透光性スクリーン３と、透光性スク
リーンの背面に透けて写る反射光の像を透光性スクリー
ン３の背面側から撮影するカメラ４どを備えた受光器５
と、 ■カメラ４で捕えた透光性スクリーン３」−の反則光の
像の変化から欠陥を検出する検出器６とを有し。

■前記投光器２と受光器３が一体に雲台１３」二に設け
られている反射式表面検査器とするという手段を講じて
いるものである。

被検査物１としては、例えば合成樹脂板、ガラス板、み
がき鋼板等の平滑平面を有するものの他、例えば合成樹
脂板の製造設備に使用される艶出しロール、圧縮機のプ
ランジャー等の平滑曲面を有するものを挙げることがで
きる。

投光器２としては、例えばレーザー発振器等、光を略一
定断面に集束させて照射し得るものであればよい。集束
された光の断面形状としては、−数的には円形であるが
、これをスリット状やその他の形状とすることもできる
。特に光をスリット状に集束させて照射するものとする
と、−度に検査できる幅を拡大することができ、広面積
に亙る検査が容易となる。

透光性スクリーン３としては、投光器２から出射されて
被測定物１で反射された光を受けて、その像を明瞭な状
態で背面に透かし出せるものであればよく、例えば半透
明の合成樹脂板等が用いられる。

カメラ４としては、上記透光性スクリーン３の背面に透
けて写る反射光の像を連続的に撮影して、これを電気信
号化できものであればよく、例えば撮像管方式のカメラ
やＣＣＤカメラ等が使用できる。特に、信頼性が高く小
型であることから、ｃａｎカメラが好ましい。

カメラ４は、透光性スクリーン３の背面全体がその視野
に入る位置で、かつできるだけ透光性スクリーン３に接
近させて配置すると、本検査器を小型化できるので好ま
しい。また、透光性スクリーン３の光透過性を、背面に
透かし出される反射光の像を不明瞭化しない範囲で調整
してハレーションを防止し、カメラ４を、そのレンズの
中心軸が透光性スクリーン３と略直交するように配置す
ると、−層本検査器をコンパクトなものとできるので好
ましい。

検出器６は、透光性スクリーン３上の反射光の像の面積
変化や位置変化によって欠陥を検出するものである。即
ち、被検査物の欠陥によって反射光に拡散を生じると、
透光性スクリーン３上の反射光の像は正常時に比して拡
大されることから、これによって欠陥の存在を検知でき
る。また、なだらかな起伏等の欠陥では、上記反射光の
拡散をあまり生じないこともあるが、透光性スクリーン
３上に写し出される像の位置が正常時とずれることから
、これによって欠陥の存在を検知できる。

投光器２と受光器５は、両者を同じケース内に収納して
一体化しても、また単に共通の架台上に載置して一体化
しただけのものでもよいが、できるだけ相近接させてお
き１本検査器の小型化を図ることが好ましい。

雲台１３としては、一般のカメラ用三脚に用いられてい
るものと同様のものを使用することができる。

［作　用］ 本発明では、従来のように反射光を直接センサーで受け
るのではなく、−旦透光性スクリーン３上に受け、この
透光性スクリーン３上の反射光の像をカメラ４で捕えて
、欠陥の検出に必要な信号を得ている。従って、カメラ
４の視野内に反射光の像があれば必要な信号を得ること
ができ、透光性スクリーン３」二であれば、反則光の受
光位置にさほど厳密な位置合わせを必要とせず、調整が
容易である。

一方、本発明においては、投光器２と受光器５が一体と
なって雲台１３」−に設けられているので、投光器２と
受光器５を別々に設置して相互の位置関係を調整する場
合に比して、取扱い性が格段によい。即ち、雲台１３に
よって被検査物に対する角度を調整することで受光状態
を整えることができ、検査に先立っての調整が極めて容
易である。

ところで、透光性スクリーン３の前面側にカメラ４を位
置させると、透光性スクリーン３で受けるべき反射光を
遮ることがないよう、カメラ４を投光性スクリーン３か
らずらせて設ける必要を生じる。しかし、これでは受光
器５が大型化してしまい、コンパクトで取扱いやすい検
査器とすることができないばかりか、投光器２と受光器
５の一体化の障害ともなる。

そこで本発明では、反射光を遮る心配のない透光性スク
リーン３の背面側にカメラ４を位置させ、透光性スクリ
ーン３がらの反射光の透過像をカメラ４で捕えることと
しているもので、これによって前記投光器２と受光器５
の実用的−伴侶が可能となっているものである。

［実施例コ 第１図に示されるように、本検査器は、投光器２と、投
光性スクリーン３及びカメラ４とで構成された受光器５
とを、ケース７内に一体的に納めたものとなっている。

この投光器２と受光器５は、各々上下左右に傾動可能で
、光の出射角度と反射光の受光角度を微調節できるよう
になっている。

北記投光器２と受光器５を収納したケース７は、雲台１
３上に設けられており、更に、左右の三脚８ａ、８ｂ上
に設けられたレール９上に、当該レール９に沿ってリニ
アモーター１０で移動可能に設けられている。

受光器５のカメラ４は、検出器６と画像モニター１１に
接続されている。検出器６は、カメラ４から送られて来
る画像信号に基づいて被検査物１の欠陥の有照を判別す
る。画像モニター１１は、カメラ４が捕えた反射光の像
を映し出して作業をしやすくするためのものである。

検出器６は、第２図に示されるような手順で欠陥の有無
を判別するものである。

まず、カメラ４から送られて来る画像信号をＡ／Ｄ変換
し、その画像を認識した後、これに基づいて画像面積計
測と画像面積計測を行う。そして、求められた画像面積
とあらかじめ設定されている画像面積、並びに求められ
た画像位置とあらかじめ設定されている画像位置とを各
々比較する。求められた画像面積が設定画像面積を越え
るとき、並びに求められた画像位置が設定されている画
像位置からずれているときに、各々異常信号が発せられ
、欠陥の存在が表示される。

尚、１２は、リニアモーター１０の作動を制御して、レ
ール９に沿った本検査器の移動を調整するスキャナー操
作器である。

次に、本検査器の使用方法を第１図及び第３図で説明す
る。

第３図に示される被検査物１は、合成樹脂板の製造設備
に使用される艶出しロールであるが、このような筒体の
検査については、レール９が被検査物１の中心軸と略平
行になるよう、＝脚８ａ　。

８ｂの位置を調節する。

上記のようにセットした後、投光器２から出射された光
が被検査物１で反′射され、透光性スクリーン３のでき
るだけ中央付近に受光されるよう、雲台１３を利用して
本検査器の角度を調整する。このとき、透光性スクリー
ン３上の反射光の像がゆがまないよう、反射光が透光性
スクリーン３に対して垂直になるよう調整することが好
ましい。また、レール９に沿って本検査器７を移動させ
、この移動によっても反射光が透光性スクリーン３上か
ら外れないことを確認する。

上記調整後、被検査物１の任意の部位について欠陥がな
いことを目視にて確認し、当該部位に光を照射して反射
光を透光性スクリーン３で受ける。そして、このときの
透光性スクリーン３上の反射光の像に基づいて、検出器
６による欠陥有無判別の基準となる面積を設定する。ま
た、反射光の像を中心とする一定のエリアも設定する。

次いで、被検査物ｌである艶出しロールを回転させなが
ら、スキャナー操作器１２で本検査器を一端から他端へ
と徐々に移動させつつ欠陥の有無を検査する。

検査中、カメラ４が捕えた透光性スクリーン３上の反射
光の像の面積が前記設定面積を越えると欠陥ありと判断
され、また透光性スクリーン３上の反射光の像の位置が
前記設定エリアから飛び出るとやはり欠陥ありと判断さ
れる。この検査データを、被検査物１の回転速度と本検
査器のスキャン速度とに関連付けて記録しておけば、欠
陥が発見されたときに、被検査物のどの位置に欠陥があ
るかを知ることができる。更に画像モニターの映像を録
画しておけば、後で反射光の像変化から欠陥の種類を判
別することも容易である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、コンパクトな装置によ
って、容易かつ確実に欠陥検査を行うことができ、特に
製造ラインの任意の付性へ持ち運んで検査を行える利点
が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る反射式表面検査器の一実施例の説
明図、第２図はその検出器のフローチャート、第３図は
使用方法の説明図である。 ｌ：被検査物、２二投光器、 ３：透光性スクリーン、４：カメラ、 ５：受光器、６：検出器、７：ケース、８ａ、８ｂ：三
脚、９：レール、 １０：リニアモーター、１１：画像モニター、１２：ス
キャナー操作器、１３：雲台。 出願人　旭エンジニアリング株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被検査物に対して光を照射する投光器と、投光器か
   らの光の照射による被検査物からの反射光を前面で受け
   る透光性スクリーンと、透光性スクリーンの背面に透け
   て写る反射光の像を透光性スクリーンの背面側から撮影
   するカメラとを備えた受光器と、 カメラで捕えた透光性スクリーン上の反射光の像の変化
   から欠陥を検出する検出器とを有し、前記投光器と受光
   器が一体に雲台上に設けられていることを特徴とする反
   射式表面検査器。