JPH0545302A

JPH0545302A - 検査装置

Info

Publication number: JPH0545302A
Application number: JP3205792A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Okuda; 健太郎奥田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-08-16
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1993-02-23

Abstract

(57)【要約】【目的】検査対象物の欠陥を正確に観察することができ
信頼性の高い検査装置を提供することにある。【構成】検査対象物３２を照明する照明手段２２と、検
査対象物３２からの反射光のうち平行な光のみを撮像す
るＣＣＤカメラ２３と、ＣＣＤカメラ２３の出力に基づ
いて検査対象物３２の欠陥を抽出する欠陥抽出手段２５
と、この欠陥抽出手段２５の抽出結果に基づいて検査対
象物３２の良否を判定する良否判定手段２６とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、検査対象物に
生じたばりや欠け等の欠陥を画像処理により抽出して検
査対象物の良否を判定する検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば鋳造小物部品等の検査対象物を外
観検査する装置が知られている。そして、この種の装置
として、本出願人により特開昭６３−２２９３１７号公
報に記載されているようなばり検査装置が提案されてい
る。

【０００３】すなわち、上述のばり検査装置において
は、図５に示すように、被検査物１が上方に配置された
ＣＣＤカメラ２によって撮像され、ＣＣＤカメラ２の出
力が、２値化回路や細線化回路、および、欠陥検出フィ
ルタ等を備えた画像処理装置（図示しない）に送られて
処理される。

【０００４】さらに、ばり検査装置の光学系において
は、検査対象物１の像が、ＣＣＤカメラ２のカメラレン
ズ３を介してＣＣＤ面４に導かれる。そして、検査対象
物１がＣＣＤカメラ２に面した正面５を撮像され、図６
（ｂ）に示すように検査対象物１の側面６の像は正面５
の輪郭の像に重なる。ここで、図５及び図６中の検査対
象物１の形状は、外形に対してある程度の比率の厚みを
持った環状に設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の検査
装置においては、図５中に斜線で示すように、下部が上
端面の輪郭によって遮られるため、ＣＣＤカメラ２の視
野に死角７が生じていた。そして、図６（ａ）及び
（ｂ）に示すように検査対象物の側面６にばり８が生じ
ている場合には、ばり８の一部が死角７に含まれるた
め、図６（ａ）及び（ｂ）に示すごとくばり８を正確に
観察することができなかった。さらに、カメラレンズ３
の焦点は正面５に合わされていた。そして、内壁１０に
は照明光が届きにくく、内壁１０は影となって表れてい
た。

【０００６】したがって、従来の検査方法では外壁９や
内壁１０に生じたばり８の大きさや形状を正確に検出す
ることができず、また、内壁１０とばり８とを区別する
ことが困難だった。本発明の目的とするところは、検査
対象物の欠陥を正確に観察することができ信頼性の高い
検査装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、検査対象物を照明する照明手段
と、検査対象物からの反射光のうち平行な光のみを撮像
する撮像手段と、撮像手段の出力に基づいて検査対象物
の欠陥を抽出する欠陥抽出手段と、この欠陥抽出手段の
抽出結果に基づいて検査対象物の良否を判定する良否判
定手段とを具備したことにある。こうすることによって
本発明は、検査対象物の欠陥を正確に観察することがで
き、検査装置の信頼性を向上できるようにしたことにあ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
中の符号２１は検査装置である。この検査装置２１は、
照明手段２２、撮像手段としてのＣＣＤカメラ２３、お
よび、凸レンズ２４を備えており、これら照明手段２
２、ＣＣＤカメラ２３、および、凸レンズ２４を互いに
同一直線上に配置している。さらに、検査装置２１はＣ
ＣＤカメラ２４に、欠陥抽出手段２５と良否判定手段２
６とを備えた画像処理装置２７を接続している。

【００１０】上記照明手段２２は、下部照明体２８と拡
散板２９とからなる下部照明３０と、環状の上部照明体
３１とを有している。下部照明３０は鋳物自信の影を無
くすために設けられている。

【００１１】上部照明体３１は、下方の拡散板２９に載
置された検査対象物３２に同軸的に対向している。そし
て、上部照明体３１は、検査対象物３２の正面である上
部表面３３および拡散板２９の板面に対して略垂直な側
面３４をむらなく照らすために環状のものを用いてい
る。

【００１２】拡散板２９は乳白色で半透明な板体からな
るものであり、下部照明体２８の上方に配置されてい
る。さらに、拡散板２９は上面に検査対象物３２を載置
する。そして、拡散板２９は下部照明体２８から発せら
れた照明光を拡散して透過させ、上方に均一な透過光を
形成する。

【００１３】つまり、照明手段２２は、拡散板２９から
の透過光と上部照明体３１からの照明光とを検査対象物
３２に照射して検査対象物３２を透過照明する。さら
に、照明手段２２は、検査対象物３２の上部表面３３で
照明光を反射させるとともに検査対象物３２の欠陥であ
るばり３５の影を上向きに形成し、ばり３５を影として
残す。ここで、下部照明体２８と上部照明体３１との位
置関係および照度は、ばり３５の影と検査対象物３２で
の反射光とを十分に区別できるよう設定されている。ま
た、検査対象物３２にばり３５以外の欠陥、即ち欠け等
が生じている場合にも同様に、照明手段２２によって欠
陥部分の影が形成される。

【００１４】上記ＣＣＤカメラ２３は、カメラ本体３６
にカメラレンズ系３７を取付けてなるものである。そし
て、ＣＣＤカメラ２３はカメラレンズ系３７に絞り３８
を有しており、この絞り３８を光軸方向の所定位置に位
置させている。そして、ＣＣＤカメラ２３は、上部照明
体３１を介して検査対象物３２に真上から対向してお
り、上部照明体３１の中央部を通して検査対象物３２を
撮像する。

【００１５】凸レンズ２４は、検査対象物３２よりも十
分に大きな口径を有するもので、上部照明体３１とＣＣ
Ｄカメラ２３との間に配置されている。そして、凸レン
ズ２４は曲面を検査対象物３２に向けており、検査対象
物３２からの反射光を受ける。そして、凸レンズ２４
は、検査対象物３２を平行投影するとともに、検査対象
物３２の像を縮小してＣＣＤカメラ２３のＣＣＤ面に導
く。

【００１６】検査対象物３２からの反射光は、凸レンズ
２４によって焦点位置に集光される。凸レンズ２４の焦
点位置にカメラレンズ系３７の絞り３８が位置調節され
ており、検査対象物３２からの反射光のうち、凸レンズ
２４の光軸に平行な光のみが絞り３８を通過する。そし
て、検査対象物３２を平行投影した像が結像されてカメ
ラ本体３６に取込まれる。

【００１７】カメラ本体３６に取込まれる像が図２に示
されている。つまり、この像においては、形状が真円な
環状であり、検査対象物３２の真円状な丸孔３２ａが中
央に位置している。さらに、被検査物３２の上部表面３
３が丸孔３２ａの周りを同心的に囲っており、側面３４
が上部表面３３の周りを同じく同心的に囲っている。そ
して、上部表面３３と側面３４との像が、凸レンズ２４
を介して同時に縮小投影され、カメラ本体３６のＣＣＤ
面に入力される。さらに、側面３４に突出したばり３５
の像は側面３４の像とともに影としてカメラ本体３６に
取込まれる。

【００１８】ここで、図２中の符号３６は検査対象物３
２の上部輪郭線を示しており、符号３７は下部輪郭線を
示している。また、符号３８は内壁の上部輪郭線を示し
ており、符号３９は同じく内壁の下部輪郭線を示してい
る。

【００１９】ＣＣＤカメラ２３の出力は画像処理装置２
７へ送られる。さらに、ばり３５は黒い部分として画像
処理装置２７へ送られる。そして、欠陥抽出手段２５が
ばり３５の部分を抽出し、抽出結果を良否判定手段２６
へ送る。良否判定手段２６は、抽出されたばり３５の部
分の大きさを測定し、大きさの測定結果を基に、良品、
不良品、或いは、手直し品の判定を行う。

【００２０】上述のような検査装置１においては、検査
対象物３２の像が凸レンズ２４を介して縮小され、平行
投影される。さらに、凸レンズ２４が立体対象物である
検査対象物３２の上部表面３３と側面３４とを含む２次
元画像を形成し、この２次元画像がＣＣＤカメラ２３に
取込まれる。そして、検査対象物３２の上方を向いた面
（上部表面３３）の他に、検査対象物３２の軸心に対し
て略平行で側方を向いた面（側面３４）が上方から撮像
される。

【００２１】したがって、上端面の輪郭の影に隠れるこ
となく側面３４を撮像することが可能であり、光学系を
検査対象物３２の上方に配置したまま側面３４に生じた
ばり３５を観察できる。そして、ばり３５を正確に定量
化することができ、信頼性の高い欠陥検査を行うことが
可能になる。

【００２２】なお、本実施例では、軸心に対して略平行
な側面３４を有する検査対象物３２を採用して説明して
いるが、例えば図３（ａ）および（ｂ）に示すように、
テ−パ状の側面４１を有し下方へいくほど細くなる検査
対象物４２を検査することも可能である。この場合、Ｃ
ＣＤカメラ２３のカメラレンズ系３７および絞り３８を
位置調節すれば、側面４１の傾斜の度合にかかわらずに
側面４１を観察することが可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、検査対象
物を照明する照明手段と、検査対象物からの反射光のう
ち平行な光のみを撮像する撮像手段と、撮像手段の出力
に基づいて検査対象物の欠陥を抽出する欠陥抽出手段
と、この欠陥抽出手段の抽出結果に基づいて検査対象物
の良否を判定する良否判定手段とを備えたものである。
したがって本発明は、検査対象物の欠陥を正確に観察す
ることができ、検査装置の信頼性を向上できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。

【図２】凸レンズによって形成される検査対象物の像を
示す説明図。

【図３】（ａ）は検査対象物の他の例を示す平面図、
（ｂ）はこの検査対象物の側面図、（ｃ）は一実施例中
の凸レンズを介してこの検査対象物を観察した様子を示
す説明図。

【図４】従来の検査装置の光学系の概略構成を示す説明
図。

【図５】（ａ）はばりを生じた環状の検査対象物の断面
図、（ｂ）はこの検査対象物の平面図。

【図６】従来の検査装置の光学系の作用を示す説明図。

【符号の説明】

２１…検査装置、２２…照明手段、２３…ＣＣＤカメラ
（撮像手段）、２４…凸レンズ、２５…欠陥抽出手段、
２６…良否判定手段、３２…検査対象物、３３…上部表
面（正面）、３４…側面、３５…ばり（欠陥）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象物を照明する照明手段と、上記
検査対象物からの反射光のうち検査対象物側面に体して
平行な光のみを撮像する撮像手段と、上記撮像手段の出
力に基づいて上記検査対象物の欠陥を抽出する欠陥抽出
手段と、この欠陥抽出手段の抽出結果に基づいて上記検
査対象物の良否を判定する良否判定手段とを具備した検
査装置。