JPH01320453A - 外観検査装置 - 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、被検査体の外観の良否判定を行う外観検査装
置に関し、より詳細にはモールド製品、特にモールドギ
ヤのショート不良、だれ不良等の選別に適用しうる外観
検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

このモードルギヤの成形不良には、■ショート不良と呼
ばれる歯部の長さが正常歯部と比べて短い不良と、■だ
れ不良と呼ばれる歯部の先端の形状が丸くなってしまう
不良がある。

このようなモールドギヤの歯部の外観検査の手段として
、被検査体を照明する照明装置と、該照明装置により照
明された被検査体の表面をｔｉ像する撮像装置と、該撮
像装置の映像出力より上記被検査体の表面状態に応じた
信号を抽出する信号処理部とを備えた外観検査装置があ
り、上記照明手段として、透過照明が用いられている。

すなわち、この照明手段は、第１３図に示すようにベル
トコンベア１より流されてくるモールドギヤ２を、撮像
装置としてのｒＴＶカメラ４のところで停止させ、カメ
ラの反対側よりハロゲンランプ等の光源３を用いて、ギ
ヤの歯部部分を照明する。これにより、歯部部分は、光
を通さないので黒くなり、それ以外の部分、つまり、光
が透過した部分は白くなって、カメラに画像入力され、
画微処理される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の透過照明による外観検査では、良否判定する歯部
部分が小さいので、１度に１枚のギヤ全部の歯部を検査
すると、良否判定が困難となるので、歯部部分を拡大し
て検査を行っている。

従って、１回の外観検査を行うギヤの歯数は少なくなり
、１枚のギヤ全部の歯部を検査する検査時間は遅くなる
。

また透過照明では、歯の丈が短かいショート不良に関し
ては、モールドギヤの画像は第９図、第１０図のように
なり、黒部としてあられれる正常な歯部Ｇｌと黒部とし
てあられれるショート・不良の歯部Ｇ２どで面積値の差
が明瞭であるので信頼性は高く検査できるが、歯部に異
常な丸味をおびただれ不良に関しては、最外輪部を影と
して検知するので第１１図、第１２図のようになり、正
常な歯部Ｇ３とだれ不良の歯部Ｇ、１との面積値の差は
小さく、さらにごみ等がだれ不良の歯部に付着すると良
品の歯部部分の面積値と略等しくなってしまい、このた
めだれ不良の判別は霞しいという間層がある。

本発明は１つの被検査体の外観検査時間を短縮すると共
に、ごみ等の付着による影響を少なくして信頼性を向上
した外観検査装置を提供することを目的としている。

ＣＨＭを解決するための手段〕 上記目的を達成するために１本発明の外観検査装置にお
いては、被検査体を照明する照明装置は、撮像装置側よ
り被検査体の表面を照明するとともに、被検査体の表面
に照明する光束を平行光にしている。

〔作　　用〕

照明方法を、従来の透過照明から、直射照明に変えたこ
とにより、形状不良部分での反射光は乱反射してしまい
、正常に形成された部分からの反射光と比べて光量に差
が生じて撮像装置に入力される。

〔実施例〕

本発明に係る外観検査装置は、照明装置と、撮像装置と
、信号処理部とにより構成されている。

第１図において、照明装置は符号５で示され。

点光源としてのハロゲンランプ５Ａと、ハロゲンランプ
の光を平行光にするためのレンズ系５Ｂを有している。

本実施例では、このレンズ系５Ｂは光源側が凹で、被検
査体側が凸のレンズを用いている。

図に示す通り、照明装置５はベルトコンベア１上のモー
ルドギヤ２の上方っまりＩＴＶカメラ４と同じ側に設置
されている。

なお、点光源としては、ハロゲンランプでなくともよい
。

撮除装置としてのＩＴＶカメラ４は前述の通り、ベルト
コンベアｌの上方に設置されている。

次に、信号処理部６はＩＴＶカメラ４に接続されており
、その構成部分であるＡ／Ｄコンバーター６Ａ、画像メ
モリ６０．制御部６ｃの順に情報が伝えられ画像信号が
処理される。

画像信号の処理プロセスは後述する第２図に示す通りで
ある。

次に検査のプロセスを第１図の例に即して説明する。

（１）被検査体としてのモールドギヤ２をベルトコンベ
アｌにより、ＩＴＶカメラ４の搬像位置まで運び、照明
装置５で歯部部分をｍｔｂする。

（２）次に、このモールドギヤ２を少し回転させ、別の
歯部部分をＩＴＶカメラ４により撮像する。

これを１枚のモールドギヤの歯部全部について行う。

（３）上記（２）の過程でＩＴＶカメラ４がらの画像を
信号処理部６で入力し信号処理する。

信号処理の手順は第２図の流れに従うので、以下第２図
のステップ順に説明する。

（ステップ■）。

モールドギヤの歯部部分がカメラの撮像位置まで運ばれ
たことを、図示されないセンサーにより検知して、この
検知信号によりカメラが撮像を開始する。

カメラからの画像信号は、信号処理部に入力され、信号
処理部では、この画像を、２５６階調の輝度（濃度）に
分けて、′ａ淡両画像作成し、画像メモリに取り込む。

なお、添付の写真（第３図、第５図）は。

全て濃淡画像の時のものである。

（ステップ■）。

濃淡画像の輝度のある値を設定し、それを基準レベルと
して、二値化し、画像メモリに取り込む。本実施例では
、添付の写真（第３図、第５図）の灰色の部分を黒い部
分０と同じにＯとなるように二値化レベルを設定する。

（ステップ（↓）。

二値化レベルの設定に基き二値化された画像を画像メモ
リに収納する。

（ステップ■）。

このように二値化された画像において、予め設定された
画像処理をする領域のデータだけを画像メモリから抽出
する。本実施例では。

上記の領域を歯部の先端から根元までとし、この根元部
分とは、歯部と、となりの歯部とがそれぞれ切り離され
た状態、即ち１つ１つの歯部のブロックとなるようなと
ころである。

この例では、二値化画像の予め設定された画像処理をす
る領域のデータをメモリから抽出する方法を用いている
が、この例に限らず。

例えば二値化画像の全領域を膨張、縮小処理して検査し
たいデータを抽出してもよい。

（ステップ■）。

次に、上記の予め設定された画像処理をする領域を、ス
キャニングしていき、最初に現れた白い部分を１として
画像メモリに読み込み、この白い部分に隣接した白い部
分には１をメモリさせ、この１の白い部分とはｇ接して
いない場所にある次の白い部分には、２を画像メモリに
読み込んでいく。このようにして、上記領域の全てにつ
いておこなっていき、この１とメモリされた白い部分の
集合体、即ち歯部を１とし、次に２をメモリされた歯部
を２というように番号を付けていく。

（ステップＣＤ）。

番号が付けられた歯部の１つ１つについて。

面積値を例えば番号順に計算し、画像メモリにそれぞれ
読み込んでいく。

（ステップ■）。

予め歯部部分の良否判定の面積値を基準値として設定し
ておき、この基準値と、上記計算より求められた面積値
との大小を比較する。

（ステップ（））。

基準値と測定値の比較から良否を判定する。

上記ステップ■からステップ９までのプロセスに従う画
像処理を、１枚のモールドギヤの歯部全部について行う
。

なお、二値化画像を用いずに、濃淡画像を用いて良否判
定を行うこともできる。その場合は、カメラから取り込
まれた被検査体の画像信号は２５６階調の輝度に分けら
れ、濃淡画像が作成される。

この作成された濃淡画像上、スキャニングしていき、予
め設定しておいた基準の輝度より明るい値をもつ画素数
を求め、その画素数によって良否の判定を行う。

このようにして直接照明によって検査した場合。

ショート不良に関しては、モールドギヤの画像は第３図
、第４図のように正常な歯部Ｇｌ　（白部）とショート
不良の歯部Ｇ２　（白部）との面積値の差が明確にあら
れれる。すなわち、灰色部分７は乱反射部分を示し、黒
部とみなして扱い白部のみを比較対象となし得るからで
ある。なお、照明方法の相違により歯部と空間部の白黒
が従来例（第９図。

第１０図）と逆転している。

同様に、だれ不良に関しても、第５図、第６図に示すよ
うに正常な歯部Ｇ３　（白部）とだれ不良の歯部Ｇ４　
（白部）との面積値の差が従来の第１１図、第１２図の
例と比較して明らかなように明確にあられれる。

その理由は、次のように説明できる。

正常な歯部に照明された場合は第７図に示されるように
光源からの平行光は、歯部部分の表面にθａで照射され
、一定の角度Ｏｂで反射されてＩＴＶカメラに入力され
るので乱反射する部分、即ち、第５図の符号Ｇ３に示さ
九る部分に対応する第６図の該当部の灰色部分は小さく
なっている。

これに対し、不良な歯部に照明された場合は第８図に示
されるように例えばだれ不良を生じている部分の歯部の
断面は、歯部の先端が丸くなっており、乱反射をおこす
部分が多く、従って、ＩＴＶカメラに入力される光量に
差が生じるので、第５図の符号Ｇ４に示される部分に対
応する第６図の該当部の灰色部分は大きくなっている。

なお、実施例において、照明装置とｍｅ装置との角度は
Ｏａ＝θｂの関係が成立すればよく、半透明鏡を用いて
光路を分割し、同一光軸上に設けることもできる。

本例では、直接照明により正常部と成形不良部で明るさ
に差が発生することを利用し、これをカメラから取り込
み、正常部と成形不良部が分離できるように二値化し、
その画素数で正常と成形不良を判別するのであるから、
正常部と不良部とで明瞭に差が生じ、従来の透過照明に
よる外観検査装置と比べて大きく拡大しなくても十分に
良品。

不良品の選別を行い得る。よって１回の測定に取り込め
る測定範囲が広くなり、検査時間の大幅な短縮を図るこ
とができる。例えば、従来１６秒要した検査時間が２秒
に短縮された。

さらに、直接照明にしたので、だれ不良である先端の丸
くなった部分があれば該部で乱反射が生じ、正常な歯部
の先端と比べて光量の差が明瞭にあられれ、よって、従
来の透過照明では判別の難しかっただれ不良についても
確実な良否判定が可能となった。

本発明は、モールド製品全般について用いることが可能
である。モールド製品は成形不良の場合、角が丸いのが
常であるからである。

〔発明の効果〕

本発明では、直射照明により検査するため、検査対象の
正常部分と不良部分の光量差が明瞭にあられれることか
ら細部を拡大検査する必要がなく、検査時間が大幅に短
縮されると共に、信頼性の高い検査結果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る外観検査装置の説明図、第２図は
信号処理部における信号処理の手順を説明したフローチ
ャート、第３図は第４図の写真説明図、第４図は本発明
に係る外観検査装置でショート不良を説明するために撮
像した写真、第５図は第６図の写真説明図、第６図は本
発明に係る外観検査装置でだれ不良を説明するために撮
影した写真、第７図は良品のモールドギヤを直射照明し
た場合の説明図、第８図は不良品のモールドギヤを直射
照明した場合の説明図、第９図は第１０図の写真説明図
、第１０図は従来の外観検査装置でショート不良を説明
するための撮影した写真、第１１図は第１２図の写真説
明図、第１２図は従来の外観検査装置でだれ不良を説明
するために撮影した写真、第１３図は従来の外観検査装
置による検査の説明図である。 ２・・・・（被検査体としての）モールドギヤ。 ４・・・・（撮像装置としての）ＩＴＶカメラ、５・・
・・照明装置。 外４　図 邊４０７ −−−――〜ヘヘ〜〜ζ〜−−−〜〜−〜−一（す〜−
−−−へ）〜−＼１−へ一一へ＼手続補正書働式） ％式％ １　事件の表示 昭和６３年特許願第１５４１９６号 ２　発明の名称 外観検査装置 ３　補正をする者 事件どの関係　特許出願人 名　称　（２２３）株式会社三協精機製作所４　　代　
　　理　　　人 住　所　東京都世田谷区経堂４丁目５番４号６補正の対
象 明細書の「発明の詳細な説明」、「図面の簡単な説明」
の各間及び図面 （１）明細書第２頁下から第８行中の「１３」を「９」
に改める。 （２）同第３頁第１１行末尾から同頁節１２打切頭にか
けての「第９図、第１０図」を「第７図」に改める。 （３）同第３頁下から第４行中の「第１１図、第１２図
」を「第８図」に改める。 （４）同第７頁第２行初頭から同頁第３行末尾までを削
除する。 （５）同第７頁第７行中の「本実施例では、」の次から
同頁第８行末尾の「０と同」の前までを次の文に改める
。 「写真で灰色に現われる部分即ち第３図で符号７で示さ
れる部分を、写真で黒く現われる部分即ち第３図でハツ
チングで示される部分」（６）同第１０頁第１行中の「
、第４図」を削除する。 （７）同第１０頁第６行末尾から同頁筒７朽初頭にかけ
ての「第９図、第１０図」を「第７図」に改める。 （８）同第１０頁第８行末尾の「第５図、第６図」を「
第４図」に改める。 （９）同第１０頁第１０行末尾から同頁筒１１打切頭に
かけての「第１１図、第１２図」を［第８図」に改める
。 （１０）同第１０頁下から第７行中の「７」を「５」に
改める。 （１１）同第１０頁下から第３行中の「第５図」より同
頁下から第２行末尾までを次の文に改める。 「第４図の符号Ｇ３に示される部分に対応する灰色部分
７は小さくなっている。」 （１２）同第１１頁第１行初頭の「８」を「６」に改め
る。 （１３）同第１１頁第５行初頭から同頁第６行末尾まで
を次の文に改める。 「４図の符号Ｇ４に対応する灰色部分７は大きくなって
いる。」 （１４）同第１２頁最下行中の「第３図は」の次から同
第１３頁第１２行中の「従来の」の前までを次のとおり
改める。 「本発明に係る外観検査装置でショート不良を説明する
ために撮影した写真を模写した説明図。 第４図は本発明に係る外観検査装置でだれ不良を説明す
るために撮影した写真を模写した説明図、第５図は良品
のモールドギヤを直射照明した場合の説明図、第６図は
不良品のモールドギヤを直射照明した場合の説明図、第
７図は従来の外観検査装置でショート不良を説明するた
めに撮影した写真を模写した説明図、第８図は従来の外
観検査装置でだれ不良を説明するため、に撮影した写真
を模写した説明図、第９図は」（１８）図面の第４図乃
至第９図を別添の通り改め。 第１０図乃至第１３図を削除する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検査体を照明する照明装置と、該照明装置により照明
   された被検査体の表面を撮像する撮像装置と、該撮像装
   置の映像出力より上記被検査体の表面状態に応じた信号
   を抽出する信号処理部とを備えた外観検査装置において
   、 上記被検査体を照明する上記照明装置は、上記撮像装置
   側より上記被検査体の表面を照明するとともに、上記被
   検査体の表面に照明する光束を平行光にしたことを特徴
   とする外観検査装置。