JPH0326903A - 寸法検査方法および装置 - Google Patents

寸法検査方法および装置

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JPH0326903A
JPH0326903A JP16187089A JP16187089A JPH0326903A JP H0326903 A JPH0326903 A JP H0326903A JP 16187089 A JP16187089 A JP 16187089A JP 16187089 A JP16187089 A JP 16187089A JP H0326903 A JPH0326903 A JP H0326903A
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Toshiyuki Hachiman
八幡 利行
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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、被検査物における基準点(固定点など寸法
上の基準になる点)から縁部(角部・稜線部など)まで
の二次元寸法、すなわちX寸法(X軸方向の寸法。たと
えば横向き寸法)とy寸法(y軸方向の寸法。たとえば
縦向き寸法)とを、同時に検査する方法および検査装置
に関する。
[従来の技術] 上記のような二次元寸法検査の対象となる被検査物の一
例として、複写機用のトナー掻き落としブレードがある
。同ブレード(第1図・第2図の符号A)は、一般にポ
リウレタンで形戊されたブレード本体(符号Aa)とそ
の取付用金具(符号Ab)とからなる。金具部分で複写
機内に取り付けられてブレード本体の稜線が感光ドラム
の表面に押し付けられ、この稜線によって、感光トラム
の表面に残ったトナーを掻き落とす。
金具の取付点からブレードの稜線までの二次元寸法(第
1図のX軸・y軸方向の各寸法)が規定どおりでなけれ
ばトナーを十分に掻き落とせないため、これらの寸法は
厳密にチェックされなければならない。
こうしたブレードの寸法検査は、従来、下記の方法で行
われていた。すなわち、 a)金具の取付点を基準点として固定したうえ、ダイヤ
ルゲージなどの接触式測定器をXおよびy方向から上記
稜線に当て、その指示値(測定値)により寸法の良否を
判定する。
b)金具の取付点を基準点として固定するとともに、光
源・レンズなどからなる投影器をXおよびy方向に向け
てやはり固定し、これにより拡大した稜線の像をスクリ
ーン上に投影したうえ、その像を見て、稜線の位置(つ
まり取付点からの寸法)が所定の範囲内かどうかを判定
する。
[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来の方法は、いずれも、X寸法およびy
寸法を二段階に分けて検査するものであった。つまり、
接触式測定器(上記a)の方法)または投影器(同b)
の方法)に上り、まずX軸方向の寸法を検査したうえ、
同様にy軸方向の検査をしなければならない。このため
、I組の4l11定器または投影器による場合には、2
工程の検査が必要なので時間がかかり、一方、l工程で
ほぼ同時にXおよびy寸法を検査しようとすれば、2組
の測定器または投影器が必要となって設備費やその設置
スペース、あるいは検査人員が増える。
とくに上記a)の方法では、測定器の接触子をブレード
本体に押し当てるため、押圧力の違いから測定誤差が生
じやすい。押圧力については、個人差があるうえ、同一
人であっても常に一定とは限らないので、この方法によ
る検査精度には限界がある。また、ブレードはX軸・y
軸方向と直角な方向(第1図で紙面と直角な方向)に相
当の長さをもつが、その全長にわたって連続的に検査を
行うことは、この方向によっては不可能である。
なお、こういった二次元寸法検査に関する不都合は、例
にあげた複写機用のブレードに限らず、基準点から特定
の縁部までのXおよびy寸法を検査する必要のある各種
被検査物について共通ずるものである。
この発明の目的は、上述したXおよびy寸法の検査をl
工程で(つまり同時に)精度よく行うことのできる方法
、および、その検査方法を最少人員で迅速に実施するた
めの装置を提供することである。
[課題を解決するための手段] この発明の寸法検査方法は、被検査物における基準点か
ら縁部までのX寸法およびy寸法を検査する方法であっ
て、 {)x軸・y軸のいずれにも平行でない鏡面体″を、そ
のエッジが被検査物の縁部に対しX軸方向には離れy軸
方向には重なる位置にして、上記基準点位置から不動に
配置しておき、0上記縁部とエッジと鏡面体に映る縁部
とを、X軸と直角な方向に投影し、 ハ)その投影像における縁部とエッジとの間隔により上
記X寸法を検査し、同じく投影像におけるエッジと鏡面
体に映った縁部との間隔によりy寸法を検査する 一ものである。
またこの発明の寸法検査装置は、被検査物における基準
点から縁部までのXおよびyの二次元寸法を検査する装
置であって、■上記基準点を固定して被検査物を取り付
ける取付台、■角度およびエッジの位置を適宜に設定し
て上記基準点位置から不動に配置される鏡面体、■光源
およびレンズを含み、上記縁部と鏡面体のエッジと鏡面
体に映る縁部とをX軸と直角な方向に投影する投影器、
■上記投影器による結像位置に受光面が配置され、投影
像における各部の明暗に応じた電気信号を出力するイメ
ージセンサー一−を備えたしのである。
紅お、この検査装[Rについては、請求項3に記載(2
たとおり、−ヒ記の取付台をX軸・y軸と直角な方向に
移動可能にしたり、請求項4のとおり、投影像における
上記明暗の間隔が一定値を超えまたは下回るとき被検査
物の異常を報知する構戊にしたりするのもよい。
[作用] この発明の寸法検査方法に従って被検査物と鏡面体とを
配置した場合、X軸と直角な方向(たとえばy軸方向)
から鏡面体のエッジ付近を見れば、被検査物の縁部と鏡
面体のエッジのほか、鏡面体に映った被検査物の縁部が
見える。
なぜなら鏡面体は、この縁部を映すよう上記イ)のとお
りに、X軸・y軸のいずれにも平行でなく、そのエッジ
が被検査物の縁部に対しX軸方向には離れy軸方向には
重なる偉置に置いたからである。
−E記の方向から見たエッジと縁部との間隔(よエッジ
から縁部までのX寸法にほかならず、そのとき鏡面体に
映って見える縁部とエッジとの間隔には、エッジから縁
部までのy Xt法が表われている。そこで4二記0の
ように、縁部とエッジと鏡面体に映る縁部とを投影した
うえ、投影像における上記二つの間隔を測定(絶対値は
測らずに標準寸法と比較するだけでもよい)する。
縁部とエッジと鏡面体に映る律部とは投影像においても
この順に並んで現われ、上記の二間隔が隣合うことから
、上記i;t1定はIIJ’Aで容易に行われる。
被検査物の基準点位置に対し鏡面体は不動に配置され、
したがって基準点に対するエッジの位置関係も一定であ
るため、ヒ紀で測定した二間隔、つまりエッジから縁部
までのXおよびy寸法を表わす間隔により、ハ)のよう
に被検査物における居準点から縁部までのX寸法および
y寸法を知ることができる。なお、この検査方法は非接
触式のものであるため、個人差による誤差は生じにくい
この発明の寸法検査装置(請求項2)は、取付台上に取
り付けた被検査物における基準点から縁部までの二次元
寸法を、上記の鏡面体と投影器とを用い、上述の検査方
法に従って実現できるしのであるが、上記投影像をイメ
ージセンサー(光電変換器)の受光面に結像するよう構
成したしのである。イメージセンサーは投影像における
各部の明暗に応じた電気信号を出力するが、その受光面
には投影器により上記の二間隔を明・暗に分けた像が結
像されるので、っよりは各間隔に応じた信号が出力され
る。この信号は、」二連のようにエッノから縁部よでの
Xおよびy寸法に対応するものであるため、この信号に
より被検査物の基準点から縁部までのX1y寸法を知り
得る。その際、電気信号の処理によって、各寸法の絶対
値をそのまま表示したり、規定値に対する許容範囲内に
あるかどうかを表示したりすることができる。
したがって、この検査装置によるL記Xおよびy寸法の
検査は、最少限(一人)の人員により、1工程で迅速に
行われる。
請求項3に記載の寸法検査装置によれば、X軸・y軸方
向には基準点を固定したまま、被検査物を取付台ととも
にX軸・y軸と直角な方向へ移動できるため、その方向
に及ぶ連続的な寸法検査が可能である。
また請求項4の寸法検査装置では、被検査物の基準点か
ら縁部までのXおよびy寸法が規定の範囲内にあるかど
うか、つまり被検査物の良否の判定が、検査員によらず
装置自体によってなされる。
[実施例] この発明の一実施例である寸法検査装置の正面図および
側面図を第2図(a)・(b)に示す。
この装置の検査対象は、複写機(図示せず)用のトナー
掻き落としブレードAである。ブレードAは、ポリウレ
タン製のブレード本体Aaと取付用金IAbとを一体に
して製造されたもので、金具Abに設けた切欠きAcを
複写機内取付フレーム上の突起(図示せず)に嵌合して
位置ぎめされたうえネジ穴^dの部分で同フレームにネ
ジどめされる。そしてブレードAは、感光ドラム(図示
せず)の表面に当接する本体^aの一稜線(後述の稜線
P)を用いてトナーを掻き落とす。
図示の検査装置は、製造されたブレードAについて、金
具Abの取付点つまり切欠きAcを基準点とし、これか
ら上記稜線までの二次元寸法が規定どおり(設計上の許
容範囲内)かどうかを検査するものである。
第2図の装置を説明する前に、この装置の基本構成と検
査原理を第1図(a)〜(d)に基づいてまず説明する
。同図(a)は第2図(b)の要部を拡大し断面表示し
たものであるが、これに示す通り、本装置にはブレード
Aの取付台IO、傾斜した鏡面をもつプリズムミラー2
0,レンズ3lや光源36・37を有する投影器30、
そして受光面4lを含むイメージセンサー4oが備わっ
ている。
取付台lOには、上記した複写機内取付フレームと同じ
突起10aが形成されており、これに金具^bの切欠き
ACを嵌め合わせてブレードAが取り付けられる。切欠
きAcからブレード本体Aaの稜線Pまでの二次元寸法
が検査されるべき寸法であるため、その切欠きACに嵌
まる突起10aの位置は同図(a)の平面内では動かな
いようにしておく。なお、二次元寸法をXおよびyで表
わすために、以下では突起leaの付け根の中央位置を
原点Oとし、これより図の左方向(ブレードAのいわば
「倒れ」の方向)にX軸をとり、それと直角な方向(ブ
レードAの幅の方向)にy軸をとるものとする。この上
うなXおよびyを用いて表わせば、必要な検査は、稜線
Pの座標(x p, y p)を知り、それが規定どお
りかを判定することだといえる。
プリズムミラー20は、その鏡面がX軸およびy軸と4
5゜をなす角度に配置され、同図(b)のように、鏡面
下端にあるストレートエッジQが稜線Pに対してX軸方
向にはやや(0 . 51mm程度)離れ(つまり座標
でいえばXQ>XP)、y軸方向にはやや(同上)重な
る(つまり y Q< y p)位置になるよう固定し
ている。X軸・y軸方向のこれらの離れおよび重なりの
寸法を、それぞれΔx1Δyとする。原点Oおよびエッ
ジQの位置は不動であるが、稜線Pの位置はブレードA
ごとに異なるため、寸法Δx1Δy にはブレード八の
個々の寸法差がそのまま現われる。いいかえれば、稜線
Pの座標(x p, y p)に代えて、寸法Δx1Δ
yを知ることにより所期の検査を行うことができる。
投影器30は、後述する受光面4L上に稜RP付近の拡
大(m倍の)投影像を結ぶためのらので、一組のレンズ
31にくわえ、下方(y軸の負方向)および右方(xt
dBの負方向)にそれぞれ光源36・37を備えている
。なお、拡大倍率mはたとえば20倍前後とする。
こうした投影器30によって、イメージセンサー40の
受光面4lには第1図(c)のような像が結ばれる。同
図中の線pは稜線Pの投影像、線qはエッジQの投影像
、そして線p′はミラー20に映った稜線Pの投影像で
ある。この場合、線pと線qとの間には、光源36から
稜線PとエッジQとの間隔ΔX を通る光による明部が
でき、線qとJiiip’との間には、光源36の光が
ミラー20で遮られるとともに光源37の光に対して影
になる寸法Δy の部分による暗部ができる。また図中
で、線pより右側はどちらの光も当たらない暗部となり
、線p゛より左側はミラー20で反射された光源37の
光による明郎となる。X軸と直角な方向に投影している
ために線pと線qとの間隔6xはΔXXm に等しく、
ミラー20の傾斜が45′″であるため線qとlap’
との間隔δyはΔyxmに等しい(δx1δyとも0.
5+uaX 20= lQva前後である)。このため
、間隔6xおよびδyの寸法は、稜線Pの座標(x p
, y p)に関する固体差を、m倍に拡大して表わし
ているといえる。
イメージセンサー40の受光面41には受光窓42を開
設し、この窓42内に、【個あたりの大きさがl7μm
の受光素子を約2000個、線p・線q・線p゜と直角
な方向に密に配列している。各素子は光を受けたとき正
の電圧信号を出すので、本図(e)に示す投影像を受け
たときの全素子の信号を並べると本図(d)のようにな
る。受光窓42では、(m=)20倍に拡大された投影
像を1個あたり17μmの素子で感知するため、ブレー
ドAにおけるIμva ( 一0.001mm)前後の
寸法誤差が読みとれる。
イメージセンサー40のコントローラ(図示せず)は、
上記各素子からの信号を2値化して明部・暗部に区分し
、間隔δXおよび6yに対応する信号に置き換えたうえ
、それらが設定範囲(ブレードAの規定寸法に合わせた
もの)にあるかどうかを判定する。こうして間隔δX 
またはδyが設定範囲から外れていると判定される場合
は、稜線Pの座標(x p, y p)が規定どおりで
ないので、イメージセンサー40のコントローラはブレ
ードAの寸法が不良(異常)であることを示す信号を出
力し、ブザーやランプなどにより警報する。
さて、第2図の装置は、基本的には以上のようにしてブ
レードAの寸法検査を行うものである。プリズムミラー
20は台盤l上の支持W21により水平位置および高さ
調整可能に支持され、投影器30(光源は別)およびイ
メーノセンサー40は支持柱2に対し上下位置調整可能
に取り付けられている。また、支持柱2に付設したハロ
ゲンランプ35から光ファイバー38が2束とり出され
、光源36・37としての発光端へそれぞれ導かれてい
る。
そして、前述した二次元寸法の検査をブレードAの全長
にわたって実施できるように、取付台10については、
第2図(a)の左右、つまり前記X袖・y軸と直角なZ
軸の方向にスライドできる構造にした。すなわち、取付
台IOをスライドベース11七に配置し、このヘースl
1を軌道l2に載せるとともに、サーボモータl4に連
結した送りネジl3にベース1{の一部を螺合させてい
る。
サーボモータl4を駆動することにより、ブレードAは
取付台lO・ベースtiとともに2軸方向に移動する。
ただしこれらは、前述の通りX軸・y軸方向には(つま
り第2図(b)の紙面内では)不動である。
またスライドベース11には、取付台10にブレードA
を固定するためのロークリークランプl5を付設してい
る。ブレードAの切欠きACを取付台10の突起10a
に嵌めたうえ、このクランブl5のアーム15aを回し
て引き寄せれば、ブレードAは取付台lOに抑圧固定さ
れるので、ネノ穴Adにネジを通して固定するより能率
的である。
この検査装置を使用して同一種の多数のブレードAに関
し上記の二次元寸法を検査する場合、最初にブレードA
に合わせ゛てミラー20や段影翫30、イメージセンサ
ー40などの位置シ11整を行えば、あとは次の手順を
繰り返せばよい。
■ロークリークランプl5を用い、上記の要領でブレー
ドAを取付台ioに取り付ける。
■サーボモータl4を駆動して、取付台IOなどととも
にブレードAを2軸方向に移動させる。
■ブレードAが移動する間、その寸法検査が前述の原理
で続けられ、いずれかの箇所でX、yどちらかの寸法が
規定範囲外になれば「寸法不良」として警報が出される
■ブレードAJ<z軸方向に移動し終わると、口−クリ
ークランプl5による固定を解除してブレードAを取り
外す。このとき、警報のあったブレードAは不良品とし
て除外し、警報のなかったものだけを合格品とする。
このように、本装置による寸法検査については、■非接
触式の検査であることに加え、検査員(立会員)は主と
してブレードAの着脱を行うだけでよく、測艮・判定と
いった作業が不要なので、人為的ミスが生じにくい、■
ブレードAの全長(Z軸方向)に及ぶ連続的な検査がで
きる、◎X寸法およびy寸法の検査がl工程で即座に、
しかも立会員1名により容易に行われる一といった利点
がある。
続いて、この発明の他の実施例について説明する。第l
実施例(第1・2図)と共通する部分については、同一
の符号を付して詳細な説明は省略する。
第3図に第2実施例の寸法検査装置の基本構成を示す。
本装置は、概要的には第1実施例の装置とほぼ同様に構
成されているが、図示のように、投影用の光の使い方に
関して相違する。
すなわち、1個の光源32とハーフミラー33とを組み
込んだ投影器30゜を用い、その先源32から発せられ
て被検査物Bで反射された光による投影像をイメージセ
ンサー40の受光面4lに結像させている。
したがって、受光面4l上にはやはり線p(稜線Pの像
)、線q(エッジQの像)、および線p゛(漉而体20
に写った稜線Pの像)がこの順に並んで投影されるが、
各線間の明暗は前記第l実施例におけるもの(第1図(
c)参照)と逆になる。第l実施例では光源(2個)か
らの光のうち被検査物のそばを通った光が明部となるの
に対し、本実施例の装置では、被検査物Bに当たって反
射した光が明部として受光面4lに結像されるからであ
る。本装置においても、この投影像からイメーノセンザ
−40が被検査物Bの寸法の良否を判定する。投影像の
明暗を明確にする点から、被検査物Bとしてはその表面
の光反射率のよいものが好適である。
第4図は、この発明の第3実施例に関する原理図である
。この実施例は第1実施例(第1図)と同様に、組レン
ズ7lおよび光源72・73を何する投影器により受光
面81上に投影像を結ばせるものであるが、X軸・y軸
が斜交座漂系をなすケースである。この被検査物Cには
縁部Pの下方に凸部Caがあるので、y軸の方向に光を
照射しても凸部Caに遮られて縁部Pの像を投影するこ
とかできない。そこで、直交座標系に代わる図のような
斜交座標系での縁部PのXSy座標により、被検査物C
の寸法検査を行うのである。すなわち、このX袖と直角
な方向に像を投影して線p・線qの間隔から縁部PのX
座標を知り、線q・線p゜の間隔から(座標軸間の角度
および鏡面体6lの傾斜角度等に基づく補正をして)そ
のy座標を知る。
第5図(a)・(b)に示す第4実施例は、積極的には
光源を用いず、またイメージセンサーによる自動判定を
省略した検査装置を表わしている。そしてこの例では、
被検査物Dが円柱体であり(円柱体以外のものでも検査
できる)、取付心Dcを基準点として、これに対する外
周面上の2縁部Da−DbにつきそれぞれX寸法・y寸
法を検査して、被検査物Dの偏心度をチェックする。
被検査物Dに対してたとえば明白色な背景体75・76
を配置し、レンズ74を投影器としてスクリーン82(
たとえば磨リガラス)上に、被検査物Dの縁部Daの像
(線da)、鏡面体62のエツジQの像(線q)、およ
び鏡而体62に映った縁部Dbの像(線db)を同図(
b)のように拡大投影ずる。被検査物Dと背景体75・
76とのコントラストからこれらの像は明確に判別でき
るうえ、スクリーン82には、上記X寸法・y寸法の規
定(直(許容偏心度)に対応する限界線82a・82b
を表示してある(鏡面体62の位置が不動なので線qは
不動)ので、被検査物Dの寸法の良否は1]視により容
易かつ迅速に判定できる。
最後に第6図は、レンズを用いない簡易な検査を表わし
ている。被検査物Eの縁部Pおよび鏡而体のエッジQの
付近が拡大して投影されるように、光源77・78とし
て点光源(またはZ軸方向に長い線光源)を配置すると
ともに鏡面体63の角度設定をしたうえ、縁部Pやエソ
ノQに基づく像(レンズによる結像ではなく影としての
像)を図のようにスクリーン83上に投影する。
この像について、目視判定あるいはイメージセンサーに
よる信号処理を行えば、他の実施例と同様に被検査物E
の縁部Pに関する二次元寸法検査かできる。
[発明の効果] この発明の寸法検査方法によれば、一つの投影像に並ん
で現われる二つの間隔によって、必要な二次元の寸法が
一度に検査できる。
またこの発明の寸法検査装置によれば、二次元寸法の検
査が、検査員l名による1工程で迅速・容易に行われる
うえ、検査上の個人差がなくtヱる。
さらに、請求項3の検査装置によれば、彼検査物の長手
方向の全箇所について連続的に検査することができ、請
求項4の装置によれば、被検査物の良否判定に関する人
為的ミスが皆無にムる。−
【図面の簡単な説明】
第1図・第2図はこの発明の第l実施例に関するもので
ある。第1図(a)は基本構成および検査原理を示す図
面であり、同図(b)はそのb部拡大図、同図(c)は
そのe−C郎矢視図、同図(d)はイメージセンサーの
電圧信号図である。 また第2図(a)は寸法検査装置の正面図、同図(b)
はそのb−b郎矢視図(側面図)である。 第3図・第4図・第5図(a)・第6図は、それぞれ第
2・第3・第4・第5の実施例に関する基本構成図また
は検査原理図である。なお第5図(b)は、同図(a)
で投影像を受けたスクリーンの平面図である。 10・・・取付台、20,61,62.63・・・鏡面
体(20はプリズムミラー) 、30.30’・・・投
影器、40・イメージセンサー、41,81.82.8
3・・受光面(82。83はスクリーン) 、A.B,
C,D,E・・・被検査物(Aはブレード)、P・・・
縁部(または稜線)、Q・・エッソ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検査物における基準点から縁部までのxおよびy
    の二次元寸法を検査する方法であって、イ)x軸・y軸
    のいずれにも平行でない鏡面体を、そのエッジが被検査
    物の縁部に対しx軸方向には離れy軸方向には重なる位
    置にして、上記基準点位置から不動に配置しておき、 ロ)上記縁部とエッジと鏡面体に映る縁部とを、x軸と
    直角な方向に投影し、 ハ)その投影像における縁部とエッジとの間隔により上
    記xの寸法を検査し、同じく投影像におけるエッジと鏡
    面体に映った縁部との間隔によりyの寸法を検査する ことを特徴とする寸法検査方法。 2、被検査物における基準点から縁部までのxおよびy
    の二次元寸法を検査する装置であって、上記基準点を固
    定して被検査物を取り付ける取付台、 角度およびエッジの位置を適宜に設定して上記基準点位
    置から不動に配置される鏡面体、光源およびレンズを含
    み、上記縁部と鏡面体のエッジと鏡面体に映る縁部とを
    x軸と直角な方向に投影する投影器、 および、上記投影器による結像位置に受光面が配置され
    、投影像における各部の明暗に応じた電気信号を出力す
    るイメージセンサー を備えたことを特徴とする寸法検査装置。 3、上記の取付台を、x軸・y軸と直角な方向に移動可
    能にした請求項2に記載の寸法検査装置。 4、投影像における上記明暗の間隔が一定値を超え、ま
    たは下回るとき、被検査物の異常を報知する請求項2ま
    たは3に記載の寸法検査装置。
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JP16187089A Expired - Lifetime JPH0629700B2 (ja) 1989-06-24 1989-06-24 寸法検査方法および装置

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JP (1) JPH0629700B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6013390A (en) * 1997-04-01 2000-01-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Alkaline storage battery
US6261720B1 (en) 1996-09-20 2001-07-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Positive electrode active material for alkaline storage batteries

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US6013390A (en) * 1997-04-01 2000-01-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Alkaline storage battery

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JPH0629700B2 (ja) 1994-04-20

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