JPH02161339A - 球面検査装置 - 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 この発明は、球面検査装置、さらに詳しくは、コンプレ
ッサ部品のキャップなどのように球面を存する被検査物
の球面についたきずなどを自動的に検査する装置に関す
る。

従来の技術 上記のような球面の検査は、従来、人間の目視によって
行なわれていた。

ところが、とくに多量の被検査物を目視によって長時間
検査することは、目の衛生、精神衛生面で好ましくなく
、疲労するにつれて検査ミスが発生する。このため、球
面を確実にしかも自動的に検査できる装置の出現が望ま
れていた。

球面を自動的に検査できる装置として、被検査物の周囲
に位置する拡散筒と、拡散筒の周囲に同心状に配置され
内面がクロムめっきされて反射面となった外筒と、拡散
筒と外筒の間に配置されたリングライトと呼ばれる丸形
螢光灯と、拡散筒の中心線上に配置されて丸形螢光灯に
より光が照射された被検査物の表面を撮像するＣＯＤイ
メージセンナと、イメージセンサの出力信号を画像処理
して表面の良否を判定する画像処理装置とを備えたもの
が提案されている。

発明が解決しようとする課題 上記のような従来の球面検査装置では、照明装置として
丸形螢光灯を使用しているため、周囲温度の変化により
照度にばらつきが生じ、また、光を出さない口金の部分
の影ができて照度が均一にならないという問題がある。

しかも、螢光灯は、電圧による照度の制御が困難である
。

このため、正確な検査が困難であＤ、良品と不良品を逆
に判断するようなミスが発生しがちである。

また、螢光灯の寿命は比較的短く、約１０００時間であ
るため、月１回程度の交換が必要である。

この発明の目的は、上記の問題を解決した球面検査装置
を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による球面検査装置は、 被検査物の周囲に位置する拡散筒と、拡散筒の周囲に同
心状に配置され内面が反射面となった外筒と、拡散筒と
外筒の間に配置された照明手段と、拡散筒のほぼ中心線
上に配置されて照明手段により光が照射された被検査物
の表面を撮像する撮像手段と、撮像手段の出力信号を画
像処理して表面の良否を判定する処理手段とを備えた球
面検査装置において、 上記照明手段が、拡散筒と外筒の間に円周方向に等間隔
をおいて円形に配置された複数の白熱電球を備えている
ことを特徴とするものである。

白熱電球は、複数段に配置されることもある。

好ましくは、拡散筒の内径をＤ１被検査物の外径をｄと
するとき、 １＜Ｄ／ｄ＜３．５ である。

作　　　用 複数の白熱電球から出た光は拡散筒に入Ｄ、拡散筒の内
周面が面光源に変換されて、照度が均一化される。この
とき、光の一部は外筒の反射面で反射して拡散筒に入Ｄ
、これによＤ、照度が増す。

従来の丸形螢光灯の場合、口金の部分の１箇所だけが光
を出さず、残りの部分は一様に光を出すため、拡散筒を
使用しても、口金の部分の影ができて他の部分との照度
の差が大きくなＤ、光は均一に照射されない。

これに対し、この発明の場合は、複数の白熱電球が所定
の間隔をおいて円形に配置されているので、電球のない
部分からは光が出ないが、電球の数や配置を適当に選べ
ば、全体として光を均一に照射することができ、拡散筒
により照度がさらに均一化される。そして、電球を複数
段に配置することによＤ、さらに照度の均一性が増す。

また、白熱電球を使用しているので１、周囲温度の変化
による照度の変化が小さく、電圧による照度の制御が容
易であＤ、寿命も長い。

拡散筒の内径りと被検査物の外径ｄの比Ｄ／ｄが大きい
と、被検査物の球面の外周部に照度の低い環状の部分（
半畳部という）が生じ、この比Ｄ／ｄが大きくなると、
半畳部の内側の円（半量臼という）の直径が小さくなる
。被検査物の外径に比べて半量臼の直径が小さくなると
、球面の外周部の検査ができないことになるが、上記の
比Ｄ／ｄを１から３．５の間の適当な値にすれば、被検
査物の外径に比べて半量臼の直径が極端に小さくなるこ
とがなく、球面の外周部の検査も可能である。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の１実施例を説明する
。

第３図は球面検査装置の全体概略構成を示し、第１図お
よび第２図はその検査部の１例を示す。

第３図に示すように、検査装置は、水平に配置されて垂
直軸を中心に回転する円形のインデックステーブル（１
）を備えている。インデックステーブル（１）の外周に
は、半円状に切欠かれた６つの被検査物保持部（２）が
円周方向に等間隔をおいて形成されている。インデック
ステーブル（１）は、第３図の時計方向に６０度ずつ間
欠的に回転させられ、これによＤ、各保持部（２）が６
つのステーション（８１）（Ｓｌ）　（８３）（Ｓ４）
　（Ｓ５）（Ｓ６）に一定時間ずつ停止しながら１つの
円周上を移動する。インデックステーブル（１）の下に
、被検査物（３）を下から支える固定テーブル（４）が
設けられており（第１図参照）、インデックステーブル
（１）の回転によＤ、被検査物（３）は保持部（２）に
はまった状態で固定テーブル（４）上を移動させられる
。

第１ステーシヨン（Ｓｌ）は、被検査物搬入用の直進フ
ィーダ（５）に連結されている。第２ステーシヨン（Ｓ
ｌ）には、後に説明する検査部（６）が設けられている
。第３ステーシヨン（Ｓ３）には、何も設けられていな
い。第４ステーシヨン（Ｓ４）には、良品シュート（７
）が連結されている。第５ステーシヨン（Ｓ５）には、
不良品シュート（８）が連結されている。第６ステーシ
ヨン（Ｓ６）には、再検査用のコンベヤ（９）が連結さ
れている。

直進フィーダ（５）により搬入された被検査物（３）は
、第１ステーシヨン（Ｓｌ）において１個ずつインデッ
クステーブル（１）の保持部（２）にはまＤ、第２ステ
ーシヨン（Ｓｌ）に送られる。第２ステーシヨン（Ｓｌ
）の検査部（６）において、後述するような表面の検査
が行なわれ、良品、不良品および再検査品のいずれかで
あると判定される。そして、良品は、第３ステーシヨン
（Ｓ３）を通過して、第４ステーシヨン（Ｓ４）から良
品シュート（７）により排出される。不良品は、第３ス
テーシヨン（Ｓ３）および第４ステーシヨン（Ｓ４）を
通過して、第５ステーシヨン（Ｓ５）から不良品シュー
ト（８）により排出される。再検査品は、第３ステーシ
ヨン（Ｓ３）、第４ステーシヨン（Ｓ４）および第５ス
テーシヨン（Ｓ５）を通過して、第６ステーシヨン（Ｓ
６）からコンベヤ（９）により直進フィーダ（５）の上
流側に戻され、のちに再び検査される。

次に、第１図および第２図を参照して、検査部（６）の
構成および動作を説明する。

第２ステーシヨン（Ｓｌ）に停止したインデックステー
ブル（１）の保持部（２）の上方に、水平円板上のベー
ス（ｌＯ）が固定状に配置されている。

ベース（１０）の中央部に、内側にいくにつれて上側に
傾斜したテーパ状のガイド（１１）が一体に形成され、
ガイド（１１）の内側には円形穴（１２）が形成されて
いる。ガイド（１■）の中間部の上に、上下が開口した
垂直円筒状の合成樹脂製拡散筒（１３）が円形穴（１２
）と同心状に固定されている。ベース（１０）の外周縁
部上面に、上下が開口した垂直円筒状の外筒（１４）が
拡散筒（１３）と同心状に固定されている。外筒（１４
）の内面には、たとえばクロムめっきが施されて反射面
（１４ａ）が形成されている。拡散筒（１３）と外筒（
１４）の間の環状空間（１５）の上部は、環状の上板（
１６）によって塞がれている。環状空間（１５）内に、
照明装置（２４）が設けられている。この照明装置（２
４）は、上板（１Ｂ）の下面に円周方向に等間隔をおい
て円形に取付けられた複数たとえば２０個の白熱電球（
１７）（１８）を備えている。電球（１７）（１８）は
上下２段になっておＤ、上段電球（１７）と下段電球（
１８）が交互に配置されている。

拡散筒（１３）の中心線の真上にＣＯＤイメージセンサ
（撮像手段）　（１９）が下向きに配置されておＤ、そ
の出力が画像記憶装置（フレームメモリ）　（２５）を
介して画像処理装置（２０）に入力する。

拡散筒（１３）の真下に、その中心線上を上下に移動す
るプランジャ（２１）が設けられている。プランジャ（
２１）の中心には、真空吸引用の穴（２２）が形成され
ている。第２ステーシヨン（Ｓｌ）の固定テーブル（４
）の一部は切欠かれておＤ、プランジャ（２１）は、こ
の切欠きの部分およびインデックステーブル（１）の保
持部（２）を通って、第１図に実線で示すように上端が
ガイド（１１）の円形穴（１２）の部分まで上がる上端
位置と、上端が固定テーブル（４）より少し下に下がる
下端位置との間を適宜な駆動手段によりて昇降させられ
る。

被検査物（３）は、底面（３ａ）が平坦な略半球状をな
すプレス成形品であＤ、球面（３ｂ）の上部中央にプレ
ス穴（図示路）を有する平坦面（３Ｃ）が形成されてい
る。また、底面（３ａ）には、円形凹所（２３）が形成
されている。なお、拡散筒（１３）の内径りと被検査物
（３）の外径ｄの比Ｄ／ｄが１から３．５の間の適当な
値に設定されている。

インデックステーブル（１）が回転している間は、プラ
ンジャ（２１）は下端位置に待機している。

インデックステーブル（１）の保持部（２）に保持され
た被検査物（３）が第２ステーシヨン（Ｓ２）に移動し
てきて停止すると、まず、プランジャ（２１〉が少し上
昇して被検査物（３）の凹所（２３）にはまＤ、これを
真空吸引する。プランジャ（２１）はさらに上端位置ま
で上昇し、これによＤ、被検査物（３）の大部分がガイ
ド（１１）の円形穴（■２）から上方に出る。このとき
、被検査物（３）の位置が多少ずれていても、ガイド（
１１）によって矯正される。

プランジャ（２１）が上端位置に停止している間に、照
明装置（２４）によって被検査物（３）の表面に光が照
射される。複数の白熱電球（１７）　（１８）から出た
光は拡散筒（１３）に入Ｄ、拡散筒（１３）の内周面が
面光源に変換されて、照度が均一化される。このとき、
光の一部は外筒（１４）の反射面（１４ａ）で反射して
拡散筒（１３）に入Ｄ、これによＤ、照度が増す。複数
の白熱電球（１７）（１８）が所定の間隔をおいて円形
に配置されているので、電球（１７）（１８）のない部
分からは光が出ないが、多数の電球（１７）　（１８）
が比較的小さな間隔で配置されているので、全体として
光を均一に照射することができ、拡散筒（１３）により
照度がさらに均一化される。また、電球（１７）（１８
）が上下２段に配置されているので、さらに照度の均一
性が増す。

上記のように被検査物（３）の表面が照射されている間
に、球面（３ｂ）と平坦面（３Ｃ）がイメージセンサ（
１９）によって撮像され、これらの画像データが画像記
憶装置（２５）に記憶される。そして、画像処理装置（
２０）が、公知の手法によＤ、画像記憶装置（２５）に
記憶された画像データを処理し、表面の検査を行なう。

この検査には、平坦面（３Ｃ）のプレス穴の位置、ばり
の有無などのプレス状態の検査と、球面（３ｂ）のきず
の検査があＤ、画像処理装置（２０）によＤ、良品、不
良品および再検査品のいずれかであると判定される。

拡散筒（１３）の内径りと被検査物（３）゛の外径ｄの
比Ｄ／ｄが１から３．５の間の適当な値になっているの
で、被検査物（３）の外径に比べて半量円の直径が極端
に小さくなることがなく、球面（３ｂ）の外周部の検査
も可能である。

検査が終了すると、プランジャ（２１）が下端位置まで
下降し、これによＤ、被検査物（３）が再びインデック
ステーブル（１）の保持部（２）にはまって固定テーブ
ル（４）にのる。そして、インデックステーブル（１）
の回転によＤ、検査の終了した被検査物（３）が第３ス
テーシヨン（Ｓ３）に移動し、次の被検査物（３）が第
２ステーシヨン（Ｓ２）に移動してくる。

上記の検査装置では、被検査物（３）の搬入、移動、検
査、検査結果による選別および排出の全工程を完全に自
動的に行なうことができる。

球面検査装置の各部の構成、電球の数および配置などは
、上記実施例のものに限らず、適宜変更可能である。

発明の効果 この発明の球面検査装置によれば、上述のように、被検
査物の球面の照度が均一化され、正確な検査が可能にな
る。また、白熱電球を使用しているので、周囲温度の変
化による照度の変化が小さく、電圧による照度の制御が
容易であＤ、寿命も長い。

電球が複数段に配置されることによＤ、さらに照度の均
一性が増す。

拡散筒の内径りと被検査物の外径ｄの比Ｄ／ｄを１から
３．５の間の適当な値にすることによＤ、被検査物の外
径に比べて半發円の直径が極端に小さくなることがなく
、球面の外周部の検査も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す球面検査装置の検査
部の垂直断面図、第２図は第１図■■線の断面図、第３
図は球面検査装置全体の概略平面図である。 （３）・・・被検査物、（２ｂ）・・・球面、（６）・
・・検査部、（１３）・・・拡散筒、（１４）・・・外
筒、（１４ａ）・・・反射面、（１７）（１８）・・・
白熱電球、（１９）・・・イメージセンサ（撮像手段）
　、（２０）・・・画像処理装置、（２４）・・・照明
装置。 以　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査物の周囲に位置する拡散筒と、拡散筒の周
   囲に同心状に配置され内面が反射面となった外筒と、拡
   散筒と外筒の間に配置された照明手段と、拡散筒のほぼ
   中心線上に配置されて照明手段により光が照射された被
   検査物の表面を撮像する撮像手段と、撮像手段の出力信
   号を画像処理して表面の良否を判定する処理手段とを備
   えた球面検査装置において、 上記照明手段が、拡散筒と外筒の間に円周方向に等間隔
   をおいて円形に配置された複数の白熱電球を備えている
   ことを特徴とする球面検査装置。
2. （２）白熱電球が複数段に配置されていることを特徴と
   する請求項（１）の球面検査装置。
3. （３）拡散筒の内径をＤ、被検査物の外径をｄとすると
   き、 １＜Ｄ／ｄ＜３．５ であることを特徴とする請求項（１）または（２）の球
   面検査装置。