JPH0341349A - シート状物の欠点検査装置 - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、紙、金属シート、フィルムなどのシート状
物の欠点検査装置に関する。

（ｂｌ従来の技術 シート状物の生産ラインでは、ロール状にしたシート状
物をワインダによって他のロール（スプール）に巻いて
いく工程を何度か繰り返し、最終的に小巻にしたシート
状物を形成する。一連のこのような工程において、欠点
検査装置ではシート状物表面における油漏れなどを原因
とするシごや虫、ゴミなどの付着部を欠点として検出し
、その位置を記憶しておくことによって、後の工程で欠
点の大きさや種類によりその部分を排除できるようにす
る。従来のこの種の欠点検査装置は、走行状態にあるシ
ート状物の一方の面に対向してカメラを配置し、被検査
物体であるシート状物の画像を連続的に記憶し、後に記
録したものを再生して欠点位置を検出したり、また、シ
ート状物の一方の面に対向して一次元ラインセンサなど
の画像検出用のセンサを配置し、このセンサ出力を基準
値と比較することによって欠点位置を検出するようにし
ていた。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の従来の欠点検査装置では、何れも
欠点検出時に即座にその欠点を画像としてモニタできな
いために、 １、欠点原因の発見が遅くなる。

２、欠点内容に基づいた処置作業が遅れる。

３、次の工程の作業において許容欠点と非許容欠点との
区別が事前にわかっていないことから作業効率の損失が
生じる。

などの欠点があり、さらに高い精度での検査が困難であ
るとともに欠点位置の情報を詳細に記録することができ
ないという不都合があった。

この発明の目的は、欠点検出時に高速シャッター付カメ
ラによって欠点位置の画像を静止画像として撮像し、撮
像した画像を即座にモニタできるようにするとともに記
憶および再生することによって上記の問題点を解決する
ことのできるシート状物の欠点検査装置を提供すること
にある。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明は、走行しているシート状物の移動距離を求め
る移動距離測定手段と、 前記シート状物の一方の面に対向して配置された画像検
出部と、画像検出出力から欠点有無および欠点種別の検
出を行うとともに欠点検出時に前記欠点種別を欠点検出
トリガ信号とともに出力する欠点検出部と、 前記欠点検出部の下流側に配置され、前記欠点検出トリ
ガ信号を受けたとき所定のタイミングで前記一方の面を
撮像し、欠点画像情報を生成する高速シャッター付カメ
ラと、 欠点検出時の前記移動距離測定手段で求めた欠点発生距
離と前記欠点画像情報とを欠点検出時に即座に表示する
モニタ部と、 前記モニタ部の表示画面を記憶する画像ファイルと、 を備えたことを特徴とする。

ｔｅ１作用 以上の構成の欠点検査装置において、シート状物が走行
している最中に画像検出部が連続的にレート物の一方の
面（例えば表面）の画像を捉え、欠点検出部において欠
点有無および欠点種別の検出を行っている。そして、こ
の欠点検出部で欠点を検出すると画像処理部に対して前
記欠点種別を欠点検出トリガ信号とともに送る。このと
き高速シャンク付きカメラが、検出された欠点がカメラ
に対向する位置に来るまで待ってから静止画を撮像し、
・上記欠点検出部で得られた欠点種別を欠点画像情報と
ともにモニタ部に即座に表示する。また、移動距離測定
手段で測定したシー１−状物の移動距離（欠点発生距離
）をも同時に表示する。この場合、欠点検出部からは欠
点トリガ信号に欠点種別が付属され、且つその欠点検出
トリガ信号を受けたとき所定のタイミングで欠点画像情
報が生成されるために、その欠点画像情報と前記欠点種
別（信号）とは相互にリンクされた関係となる。

従って、モニタ部には欠点画像の画面が表示されたとき
その欠点画像にリンクしている欠点種別（信号）をなん
ら問題なく表示することができる。

もちろん、そのとき欠点発生距離も表示される。

もし、欠点検出部が欠点種別を検出する手段を持たず、
欠点検出部から出力される欠点検出トリガ信号に基づい
て別の手段により欠点種別を求めるようにした場合には
、同じく欠点検出トリガ信号に基づいて生成される欠点
画像情報と上記の欠点種別（信号）との照合を取る必要
が生じてくる。その場合、その照合には、欠点種別を演
算で求める手段に距離カウンタを接続し、上記欠点発生
距離と距離カウンタ出力との一致を取ることで、欠点画
像情報に対しその欠点画像情報に付属するべき欠点種別
をつける。しかし、このような方法では距離カウンタの
精度などによって照合不一致がおこる可能性があり、し
かも、距離カウンタを別途設ける必要がある。さらに、
欠点画像情報を即座に表示するときに欠点種別の同時表
示が間に合わず、欠点種別については後の段階でしか表
示出来ないことになってくる。

これに対して本願発明では、欠点検出トリガ信号に欠点
種別が付属してるために、その欠点検出トリガ信号に基
づいて生成される欠点画像情報に対して確実に欠点種別
をリンクさせることができる。すなわち、モニタ部には
欠点画像の画面に欠点種別を確実にスーパーインポーズ
で表示させることができる。この場合、もちろん欠点発
生距離もスーパーインポーズ表示される。

（ｆｌ実施例 第１図はこの発明の実施例のシート状物の欠点検査装置
の概略のブロック図である。

シート状物１は２つのローラ（スプール）２゜３間に巻
かれており、ローラ３を図の矢印方向に回転することに
よってシート状物１をローラ３に巻きつけていく。ロー
ラ３の回転軸には駆動軸（図示せず）の他、ロータリエ
ンコーダ４が取り付けられ、その出力は移動距離測定部
５に取り込まれる。このロータリエンコーダ４と移動距
離測定部５とで走行しているシート状物１の移動距離を
求める。

シート状物１の一方の面に対向して画像検出部６と高速
シャッタ付きカメラ（以下高速カメラという）７が配置
されている。画像検出部６は例えば−次元ＣＣＤセンサ
からなり、欠点検出部８に出力される。欠点検出部８で
は画像検出出力とスレッショルドレベルとをコンパレー
タに与えて欠点有無の検出を行うとともに、欠点種別を
判定し、欠点検出時にこの欠点種別信号とともに欠点検
出トリガ信号を生成して画像処理部９に送る。

前記画像検出部６の下流側に配置されている高速カメラ
７は、高速シャッタ付きの二次元静止撮像カメラによっ
て構成され、前記欠点検出部８から欠点検出トリガ信号
を受けた時の二次元静止画像を捉える。また、そのとき
のシート状物１の移動距離を移動距離測定部５の出力か
ら得る。画像処理部９はこの欠点検出トリガ信号を受け
たときの画像を欠点画像としてモニタ１０に即座に表示
し、同時にその時の移動距離（欠点発生距離）と欠点種
別をスーパインポーズで表示する。そして、その画像は
画像ファイル１１に記憶される。

上記の構成でシート状物１が高速で走行している最中に
画像検出部６は連続的にシート状物■の一方の面（表面
）の画像を捉え、欠点検出部８において欠点有無の検出
と欠点検出時の欠点種別の判定を行っている。この欠点
検出部８で欠点を検出すると画像処理部９に対して欠点
種別（信号）とともに欠点検出トリガ信号が送られる。

このとき高速カメラ７が画像検出部６と高速カメラ７と
の間のシート状物１の移動時間ｔ。が経過するのを待っ
て静止画を撮像し、画像処理部９においてはその画像と
欠点種別および欠点発生距離とをモニタ１０に送り、且
つ画像ファイル１１に記憶する。

上記の動作によりシート状物１が高速で走行している最
中に欠点が検出されると、ただちにその欠点周囲の画像
がモニタ１０で確認することが可能になり、さらにその
画像に対し欠点種別および欠点発生距離がスーパインポ
ーズ表示される。またそのときの欠点画像は画像ファイ
ル１１に記憶されているために、モニタ１０で確認した
欠点が無視できる程度のものであればその情報を画像フ
ァイル１１に記憶させておくことも容易であるために、
後の作業において欠点処置に対する作業の能率化を図る
ことができる。

第２図は第１図に示す欠点検出装置において、画像検出
部および高速カメラの具体的な配置例を示す図である。

図において、シート状物１が水平に走っている範囲の下
面には照明装置２０．２１が距離ｌだけ離れて配置され
ている。そして各照明装置２０．２１に対向してシート
状物１の上面には複数台の高速欠陥検出器２２．高速シ
ャッタ付きカメラである複数台の静止撮像カメラ２３が
それぞれ配置されている。高速欠陥検出器２２は一次元
ＣＣＤラインセンサからなり、複数台をシート状物１の
進行方向に直角に並べることによってシート状物１の表
面の全体を視野としてカバーできるようにしている。静
止撮像カメラ２３は二次元ＣＣＤセンサと電気的なシャ
ッタ機構を備えたものであり、各カメラ２３は各高速欠
陥検出器０ ２２に対応した位置に配置されている。

前記高速欠陥検出器２２の出力は欠点検出部８に導かれ
、また静止撮像カメラ２３で撮像された静止画像情報は
欠点画像処理部９へ導かれる。さらにシート状物１を巻
き取るスプーラ３の駆動軸にはロータリエンコーダ４が
取り付けられており、このロータリエンコーダ４で形成
された距離パルスは上記欠点画像処理部９に導かれてい
る。

欠点画像処理部９にはモニタ機能を持つＣＲＴ３０と、
このＣＲＴ３０に付属しているキーボード３１と、プリ
ンタ３２と、ハードディスク３３が接続されている。Ｃ
ＲＴ３０では欠点種別および欠点発生距離がスーパイン
ポーズされる欠点画像情報をモニタすることができ、プ
リンタ３２ではビデオ情報や管理情報などを出力するこ
とができ、ハードディスク３３には欠点画像情報のファ
イルが作成され、キーボード３１からは各種管理データ
の入力やコマンドなどが入力される。

欠点検出部８には高速欠陥検出器２２の感度情報を人力
したり、各種データの初期化を行ったりするためのキー
ボード３４が接続されている。

なお、上記の装置においてシート状物１の欠点検査はシ
ート状物１をスプーラ３に高速で巻き取る間に全て行わ
れ、スプーラ３に巻き取られたものはそのままジャンボ
ロール４０として次の工程に送られる。この検査工程を
終えた段階において欠点画像情報や管理情報はハードデ
ィスク３３に欠点画像ファイルとして記憶されているこ
とになる。

第３図は上記欠点検出部８および欠点画像処理部９のブ
ロック図を示している。

欠点検出部８は欠点トリガ発生部８ａで構成されいてる
。なお、この実施例では高速欠陥検出器２２としてｎ個
を使用し、それに対応して静止撮像カメラ２３もｎ個使
用している。これらの出力は並列に取り込まれ、欠点ト
リガ発生部８ａで欠点が検出された欠点トリガ信号にＮ
　ｏ　、を付する。欠点トリガ発生部８ａでは欠点有無
の検出とともに、欠点を検出したときにその欠点の種別
も判定する。そして、この欠点種別と当該欠点の検出し
た高速欠陥検出器２２のＮｏ、とを欠点信号として欠点
トリガ信号とともに出力する。なお、キーボード３４か
らは予め抽出すべき欠点のレベルや大きさを決めるため
の感度設定が行われ、上記欠点トリガ信号を生成するの
に使用される。

欠点画像処理部９は、静止撮像カメラ２３から送られた
欠点位置の画像信号を記憶する複数セントのビデオメモ
リ９ａと、この複数セントのビデオメモリ９ａを選択し
て欠点画像信号を切り替えるビデオスイッチ９ｂと、ビ
デオメモリ９ａに記憶されている欠点画像信号の入出力
部を構成するビデオ信号入出力部９Ｃと、欠点画像信号
を記憶するハードディスクやプリンタ、運用ＣＲＴやキ
ーボードとの間のインクフェイスを行うデータ処理、録
画１編集部９ｄとで構成されている。この欠点画像処理
部９には、ＣＲＴとしてモニタＴＶ３０ａと運用ＣＲＴ
３０　ｂとを有し、モニタＴＶ３０ａでは欠点検出時に
その周辺の画像を即座にモニタしたり、後にハードディ
スクからその画像を読みだしてモニタする。また同時に
、欠点発生３ 距離および欠点種別をスーパインポーズ表示する。また
、運用ＣＲＴ３０　ｂではキーボード３１からデータ処
理に必要な各種情報やコマンドを入力するときや、編集
画面を表示したりするときに使用される。また、プリン
タには管理情報や集計データを出力するためのプリンタ
３２ｂと欠点画像をそのままプリントするビデオプリン
タ３２ａがあり、ビデオプリンタ３２ａはモニタＴＶ３
０ａに並列に接続されている。

さらに図示はしていないが、照明装置２０，２１の制御
部やスプーラを駆動するためのワインダコントロール部
などが別に設けられており、これらは上記欠点画像処理
部９との間でデータ通信によって情報の遺り取りが行わ
れるようになっている。

第４図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ欠点検出部。

欠点画像処理部の動作を示している。

欠点検出部では、最初にステップｎｌで、抽出すべき欠
点のレベルおよび大きさなどを設定するための高速欠陥
検出器の感度設定が行われる。検４ 査工程がスタートし、スプーラが回転し始めると、高速
欠陥検出器２２が連続してシート状物１の表面の表面像
を捉えていく。そして、その画像信号出力にｎｌで設定
した欠点レベルおよび欠点の大きさを越えるものがあっ
たとき欠点があったと見做して欠点検出を行い、ｎ４で
その欠点の種別と欠点を検出した高速欠陥検出器のＮｏ
、を判定する。そして、ｎ５でそれらの欠点信号ととも
に欠点トリガ信号を欠点画像処理部９に対して送信する
。全てのシート状物が巻き取られるまで上記の動作を繰
り返していく。

一方、欠点画像処理部では、上記欠点トリガ信号（欠点
信号を含む）を受信すると高速欠陥検出器２２と静止撮
像カメラ２３との間隔Ｃに相当する走行時間Δｔを待っ
て（ｎｉｌ）、欠点トリガ信号を検出した高速欠陥検出
器２２に対応する位置の静止撮像カメラ２３を駆動し、
その画像を欠点画像信号として取り込む（ｎ１２）。そ
して、この欠点画像信号はビデオメモリ９ａの所定の領
域に記憶される。ついで、欠点画像処理部９へ人５ 力している移動距離パルスから欠点位置の距離、すなわ
ち欠点発生距離を算出しくｎ１４）、ｎ１５において上
記欠点画像に対するスーパインポーズでモニタＴＶ３０
ａに表示する。このとき、同時に欠点トリガ信号ととも
に送られてきた欠点信号、すなわち欠点種別と高速欠陥
検出器２２のＮＯｏも、モニタＴＶ３０’ａにスーパー
インポーズで表示される。さらにこの情報はハードディ
スク３５に記憶される（ｎ１６）。以上の動作を欠点検
出部８から欠点トリガ信号を受けるたびに行って終了す
る。

上記の動作によって、欠点検査工程においてシート状物
を高速に走行させている状態でシート状物表面に所定の
レベルおよび大きさ以上の欠点があると高速欠陥検出器
によってその欠点が検出され、直ちに欠点トリガ信号、
欠点信号（欠点種別および高速欠陥検出器Ｎｏ、）が欠
点画像処理部９に対して送られる。そして、欠点画像処
理部９では高速シャッタ付きカメラ２３、すなわち静止
撮像カメラによってその欠点情報を撮像し、直ちにモニ
タＴＶ３０ａに表示する。そのときモニタＴＶに表示さ
れている欠点画像画面には欠点信号中の欠点種別および
ｎ１４で算出した欠点発生距離がスーパインポーズ表示
される。さらに、それらの情報はハードディスクに記憶
されていく。したがって、欠点内容の確認は検査工程に
おいてリアルタイムで行うことができるとともに早期発
見が可能であり、それに対する対応を速やかに行うこと
ができる。すなわち、もしある位置での欠点が重要な欠
点であれば、モニタＴＶに表示されているその欠点画像
に対して重要欠点である情報をモニタ画面上で付加する
ことができ、それほど重要でない欠点であれば後の工程
においてその欠点は無視してもよい情報を付加すること
ができる。

また、静止撮像カメラによって欠点およびその周囲の画
像を表示することができるために高精度な検査が可能に
なり、しかもその高精度な画像情報とともにモニタ画面
上で種々の任意に情報が付加できるために、ハードディ
スクに記憶される画像情報は極めて詳細な情報となる。

７ さらに、本実施例では欠点トリガ信号発生時に欠点種別
を含む欠点信号が検出され、また、欠点トリガ信号に同
期して欠点発生距離が算出されるために、モニタＴＶに
表示される欠点画像画面には常に正しい欠点種別および
欠点発生距離がスーパーインポーズ表示されることにな
る。

以上のようにして、ハードディスクに欠点画像情報が記
憶されているが、この情報は次の工程、即ち第２図のジ
ャンボロール４０からスリッタを使用して小巻にする工
程において使用される。すなわち、図外のワインダコン
トローラによってジャンボロール４０から再びシート状
物１を小巻のスプーラに巻いていくわけであるが、この
ときハードディスクに記憶されている欠点画像ファイル
を参照して大きな欠点のある部分は除去されるようにコ
ントロールしていく。欠点のある欠点発生距離や欠点種
別さらに欠点画像情報はこの画像ファイルに記憶されて
いるために、この情報を参照しながらワインダコントロ
ーラを制御することによって、重大な欠点のあるシート
状物は確実に除８ 去されるとともに、その除去作業には人間の目視が全く
不要であり、完全な自動化が可能である。

これは、全ての欠点は静止撮像カメラによってすでに検
査工程においてモニタＴＶ上で確認されているからであ
る。したがって、この小巻を行う工程の作業能率は非常
に高くなる利点がある。

なお、欠点情報リストなどは適宜プリンタ３２ｂにプリ
ントアウトされ、また欠点画像情報については必要に応
じてビデオプリンタ３２ａにプリントアウトされる。

以上の実施例では、２つのローラ間に巻かれたシート状
物の欠点検査について説明したが、これに限定するもの
ではなく、例えば、抄紙機で抄紙されワインダに巻き取
られる間のシート状物に用いてもよく、フィルム形成、
金属シート形成時のシート状物についても適用しうるち
のである。

（Ｏ発明の効果 以上のようにこの発明によれば、シート状物の一方の面
に対向して配置された画像検出部の出力から欠点有無の
検出を行い、欠点検出時に欠点検出トリガ信号を発生し
てそのトリガ信号に基づいて高速シャッタ付きカメラを
駆動し、欠点位置周囲の静止画像を即座にモニタ部に表
示するようにしているため、検査工程中にリアルタイム
で欠点位置およびその周囲の画像を確認することができ
、その段階で次の工程の作業におけるその欠点に対する
処分（例えば無視できる欠点であればその旨の情報を付
加する）をすることができ、次工程における作業の能率
は極めて高くなる。また、高速シャッタ付きカメラで欠
点位置周囲の静止画像を捉えることができるために、非
常に高精度な画像を捉えることができ、欠点検査の精度
が高まる利点がある。さらに、欠点検出トリガ信号を生
成する画像検出部の感度設定は高速シャッタ付きカメラ
からの画像を見ることによって容易に修正することが可
能であるために、欠点検査の精度をさらに高めることが
可能になる。

さらに、この発明では欠点検出部において欠点有無の検
出とともに欠点種別の検出をも行い、欠点種別を欠点ト
リガ信号に付属させるようにして０ いるために、欠点画像を欠点検出時に即座にモニタ部に
表示するとき、表示されている欠点画像に完全に対応し
た欠点種別をリアルタイムでスーパインポーズ表示させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の構成を示す図である。第２
図は画像検出部および高速カメラ周辺部の構造をより詳
細にした欠点検査装置のブロック図を示す。また、第３
図は欠点検出部および欠点画像処理部のブロック図を示
し、第４図（Ａ）。 （Ｂ）は欠点検出部、欠点画像処理部の動作を示すフロ
ーチャー１・である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行しているシート状物の移動距離を求める移動
   距離測定手段と、 前記シート状物の一方の面に対向して配置された画像検
   出部と、画像検出出力から欠点有無および欠点種別の検
   出を行うとともに欠点検出時に前記欠点種別を欠点検出
   トリガ信号とともに出力する欠点検出部と、 前記欠点検出部の下流側に配置され、前記欠点検出トリ
   ガ信号を受けたとき所定のタイミングで前記一方の面を
   撮像し、欠点画像情報を生成する高速シャッター付カメ
   ラと、 欠点検出時の前記移動距離測定手段で求めた欠点発生距
   離と前記欠点画像情報とを欠点検出時に即座に表示する
   モニタ部と、 前記モニタ部の表示画面を記憶する画像ファイルと、 を備えてなるシート状物の欠点検査装置。