JPH04340450A - 中空体の内壁面検査装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空体の内壁面検査装
置の改良に関し、特に、中空体開口部の外から一定距離
離れた位置に設置したエリア型センサで、移動する中空
体の側面に含まれる欠陥を、非接触で検出するようにし
た検査装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の中空体の内壁面検査装置として、
次のものが発表されている。

【０００３】先端部に魚眼レンズを設けた筐体を、中空
体内に挿入して内壁面の検査を行なう中空体の内壁面検
査装置（特開昭５６−５４４１０）と、中空体内壁面に
、反射鏡を介してレーザー光を投射し、この反射光を受
信して、内壁面に付着した物質の位置と形状を演算する
付着物検査装置（特開昭６２−２９８７０３）と、イメ
ージバンドルが１．８ｍｍφであり、この周囲にリング
状にライトガイドが付けられた、ＣＣＤカメラを取りつ
けることも可能である工業用イメージファイバ（住田光
学ガラス製Ｍｙ−Ｓｃｏｐｅ（商品名））である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術（特開昭
５６−５４４１０）では、中空体の深部にある欠陥の検
出は不可能である。

【０００５】例えば、表１の条件では、上面から６５ｍ
ｍ以上深い位置にある欠陥の検出は不可能であった。

【表１】

【０００６】また、前記従来技術（特開昭６２−２９８
７０３・工業用イメージファイバ）の、センサを中空体
に挿入する技術では、移動する中空体を検査することは
不可能である。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを目的としたものであり、中空体側面の深部に含まれ
る欠陥も検出することが可能となり、また、移動する中
空体を検査することも可能とした検査装置を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、特定の照明手段とセンサの配置により、
この発明の目的達成に有効であることを見いだし、この
発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明の中空体の内壁面検査装
置は、中空体の内壁面を側方から照射し、光ファイバ出
射端がリングの中心を向いているリング状光ファイバラ
イトガイドと、中空体開口部の外から一定距離離れた位
置に設けられた、中空体内壁面からの反射光を複数の分
割入力するエリア型センサと、前記エリア型センサの出
力信号を処理して中空体の内壁面の欠陥を検出する画像
処理装置とからなる。

【００１０】

【作用】照明手段としては、光ファイバ出射端がリング
の中心を向いているリング状光ファイバライトガイドを
使用し、中空体の開口部の外から一定距離離れた位置に
設置することにより、側方から照射し、正反射光をエリ
ア型センサで受光することを防止し、中空体の内壁面を
比較的均一に照明できるようにする。また、複数のエリ
ア型センサで、中空体をセンサガイドの開口部を介して
分割入力することにより、中空体の下部にある欠陥の検
出を可能にする。

【００１１】本発明においては、上述の如く、中空体の
上方にリング状ライトガイドを設置し、かつ複数のエリ
ア型センサで分割入力するので、移動する中空体を非接
触で下部まで検査する。

【００１２】

【実施例】以下、実施例により、より具体的に説明する
。

【００１３】図１は、本発明による一実施例の検査装置
で、中空体を検査する概略を示す図である。

【００１４】図１の態様における中空体１、１’は、５
７ｍｍφ×１００ｍｍのアルミ缶であり、数百缶／分の
速度でタクト移動している。

【００１５】光源７（三菱レイヨン製エスカイルミネー
タＥＬＩ−１００（商品名））の出射光は、中空体の上
方２７ｍｍの位置に設置されたリング状ライトガイド６
により、中空体１の内壁面を照明している。エリア型セ
ンサ２のレンズ先端からサンプルまでの距離は３４０ｍ
ｍである。この場合、測定可能となるサンプルの内径は
９０ｍｍ以下となる。

【００１６】４個のエリア型センサ２、２’…は、中空
体１の斜め上方に設置され、中空体１の内壁面を図２に
示したように４分割した範囲を、４つの視野８、８’…
としている。

【００１７】中空体１が検査位置に到達したとき、セン
サ５からの検査開始信号が画像処理装置３（三菱レイヨ
ン製検査システム　ＦＳＣ−１００型（商品名））に入
力される。その後、４個のエリア型センサ２、２’…で
画像を分割入力し、２値化後、欠陥の有無を判定する。 欠陥を検出した場合は、ラインにＮＧ信号を出力する。 また、画像、判定結果などは、モニターＴＶ４に表示し
ている。

【００１８】図２は中空体１上方から見た図で、全体の
視野を４つの視野８、８’…に分割した例を示したもの
である。視野の設定は、カメラ取り込み画像にウインド
をかけて行なう。分解能を高くするためには、８分割な
ども必要となる。

【００１９】図３は、本発明で使用したリング状ライト
ガイド６を説明するための図である。図３（ａ）はリン
グ状ライトガイドの斜視図で、図３（ｂ）はリング状ラ
イトガイド中の光学伝送路系を示したものであり、内径
１３０ｍｍのリングに１ｍｍφのプラスチック光ファイ
バ９１を放射状に配置したものである。

【００２０】本実施例では３．６度おきに計１００本の
光ファイバを使用し、サンプル面で均一な照度を得るた
めに、２０ｍｍのドーナッツ状のミキシングプレート６
１を用いている。

【００２１】リング状ライトガイドの開口径は、９０ｍ
ｍである。束ねられた光ファイバはハロゲンランプなど
により照射される。

【００２２】プラスチック光ファイバの開口数は約０．
５であるため、理論的には約６０度の広がり角で光ファ
イバ端面９から光線が出射しており、本実施例の配置に
よれば、中空体内面の法線に対し光線が３０度以内で入
射することになる。

【００２３】図３（ｃ）に入射する光線の様子を示した
ように、中空体内壁面の法線に対して３０度以内で入射
する。

【００２４】本実施例では、光ファイバ９１を水平面上
に配置したが、サンプル方向に光量を増したい場合は光
ファイバを若干下方に傾けても良い。

【００２５】この場合、入射角が３０度以内になるよう
に、リング径やリング位置、および光源７と光ファイバ
束の結合角度を調整することが好ましい。この結合角度
を調整するということは、光ファイバ９１中の伝搬角度
を調整し、出射角度を小さくすることを意味している。 入射角が３０度より大きくなると、表面反射率の高い中
空体などは均一な照度が得られなくなる恐れがある。

【００２６】電子シャッター使用により、各カメラでは
図４（ａ）に示す多値画像が得られ、モニター画面１１
上には中空体側面１４および中空体底面１３が同時に写
し出される。

【００２７】図４（ｂ）に示すように、ウインド１２を
かけることにより、中空体側面１４の４分の１を検査す
るように領域設定する。

【００２８】この状態で多値画像を２値化すれば、もし
欠陥１０が存在すれば、暗点となって、ウインド１２内
に検出される。但し、本実施例では黒色欠陥の検出を目
的としている。

【００２９】図５は、本発明の検査性能の例を示す図で
ある。図５（ａ）は中空体１の断面図と欠陥１０の位置
を示す説明図であり、図５（ｂ）は欠陥位置に対する検
出可能な欠陥サイズを測定した実測値である。

【００３０】魚眼レンズを用いた従来法は、中空体上面
部近くにレンズを配置するため、上方部と下方部での検
査の分解能が極端に違ってしまい、下方へいくほど分解
能が低下する。前記表１の条件で測定した場合、検査可
能な深さは約６５ｍｍとなった。

【００３１】本検査装置によれば、サンプルの上方部か
ら下方部までほぼ同程度の分解能（０．５ｍｍ）が得ら
れている。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、中空体の内壁面検査装置であ
り、特に、中空体の上方に設置したエリア型センサで缶
の側面の深部に含まれる欠陥も検出することが可能であ
り、また、移動する中空体の検査をすることも可能であ
り、中空体の内壁面検査装置として効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査装置で、中空体を検査する様子を
示す概略図である。

【図２】本発明によるエリア型センサを用いた視野の４
分割の説明図である。

【図３】図３（ａ）は、本発明で使用したリング状ライ
トガイドの斜視図である。図３（ｂ）は、リング状ライ
トガイド中の光学伝送路系の説明図である。図３（ｃ）
は、中空体内壁面に入射する光線の様子を示す説明図で
ある。

【図４】図４（ａ）は、本発明の検査例の多値画像図で
ある。図４（ｂ）は、本発明の検査例の２値画像図であ
る。

【図５】図５（ａ）は、中空体の断面図である。図５（
ｂ）は、欠陥位置に対する検出可能な欠陥サイズを測定
した線図である。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中空体の内壁面を側方から照射する、
   光ファイバ出射端がリングの中心を向いているリング状
   光ファイバライトガイドと、該中空体内壁面からの反射
   光を複数の分割入力する、該中空体開口部の外から一定
   距離離れた位置に設けられたエリア型センサと、前記エ
   リア型センサの出力信号を処理して中空体の内壁面の欠
   陥を検出する画像処理装置とからなる中空体の内壁面検
   査装置。