JPH07103903A - 検査装置 - Google Patents

検査装置

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JPH07103903A
JPH07103903A JP4193205A JP19320592A JPH07103903A JP H07103903 A JPH07103903 A JP H07103903A JP 4193205 A JP4193205 A JP 4193205A JP 19320592 A JP19320592 A JP 19320592A JP H07103903 A JPH07103903 A JP H07103903A
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JP
Japan
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inspection
inspected
light
pixels
ccd camera
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JP4193205A
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English (en)
Inventor
Teruji Okamoto
輝司 岡本
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HIROSHIMA ALUMINIUM KOGYO
Hiroshima Aluminum Industry Co Ltd
Original Assignee
HIROSHIMA ALUMINIUM KOGYO
Hiroshima Aluminum Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削加工後の円形周縁表面の検査を自動化す
る。 【構成】 回転する検査台と被検査体の円形周縁検査部
に光を照射する光源とその反射光を受光するカメラとそ
の画素毎に識別された画素の画素数が設定した基準値を
越えたかどうかを判断する手段と基準値を外れた被検査
体を疎外する手段とを備えた検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、切削加工や成形後にお
いて行う表面欠陥を発見する検査や次工程に不良品を送
り込まない装置に関する。
【0002】
【従来の技術】油圧や空圧装置に使用される円形精密部
品は、成形や切削加工後にOリングが接する円周面の表
面凹欠陥を検査して次工程に送らねばならないのが通常
であるが、従来は肉眼により目視で検査していた。その
目視検査は全周の細かい欠陥と多数の被検査体を扱うこ
とになるので肉体的疲労と集中力の持続低下により欠陥
を見落とし、不良品も次工程に送る事が度々あった。そ
の場合、その組み付け部品の不良は複数の部品の組み付
け後発見されるので分解や取り替えに過大の労力を必要
とし、無駄が多かった。そこでその検査を自動機械化す
ることが望まれ、次工程に不良品を送らないことも期待
されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、成形
や切削加工後に円形周縁に存する表面凹欠陥を肉眼によ
らず自動的に発見し確実に選別することが出来るように
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】それには、円形の外周検
査面をもつ被検査体を待機させる定位置と該検査体を検
査台に移送する手段と該検査台上で検査する手段と検査
済みの該検査体を次工程に移送する手段とより構成さ
れ、上記検査手段が回転する検査台と該台と共に回転す
る該被検査体の検査面受光照準部に光を照射する光源と
被検査体より反射された光を受光するCCDカメラとそ
の受光すべき画素の受光した画素と所定の光量を受光し
ない画素とを識別して後者の画素を所定の一団の画素数
内で設定した基準値と比較し被検査体の良否を判定する
電子回路と設定された基準値以下と判定された被検査体
を良品として次工程に移送する指令する回路とで構成さ
れ、CCDカメラの軸線が被検査体の中心を通る該軸線
の平行線より水平面上反回転方向に該検査円周面直径の
略20〜30%ずらし、上記の光を照射する光源にフラ
ットライトをCCDカメラの軸線に水平面上略対称対向
に配置し且つ検査面受光照準部より60°〜120°に
配置照射するようにする。
【0005】
【作用】そうすることにより、検査台上に移送された被
検査体は回転手段により回転するので円形検査面全周を
CCDカメラのシャッター機能により連続的に被検査面
とすることが出来、表面凹欠陥の限度を決める基準値を
任意に選定することができるので表面凹欠陥の限度を任
意選定することが出来る。また上記画素が設定の基準値
を越えた場合には不良品として工程より疎外し、自動的
に次工程に良品のみを送ることが出来る。さらに画素を
識別するのにフラットライトを略対称対向し上記の角度
で照射光源とし、CCDカメラの軸線を反回転方向水平
面にずらしたのでその画素自身が各々安定に識別し、適
度の被検査体の回転スピードを確保することが出来、表
面凹欠陥を見落とすこともなくなった。そして定位置に
被検査体を移載すれば人力を煩らわすこともなく円形検
査面の表面凹欠陥を検査することが出来る。
【0006】
【実施例】では、図面に基ずいてアルミニウム合金でダ
イカスト法にて製造されたものを切削加工してできた自
動車のAT(オートマチックトランスミッション)に組
み込まれるサーボリテーナ部品の検査方法を説明する。
図1は、検査装置の縦断面図を示している。1は被検査
体の移送手段を示し、架台2の上にスライドレール3の
上に設置されアーム4が走行自在に結合されている。さ
らにアーム4の先端にはエアシリンダー5が垂直に取り
付けられ、その上下動するロッド(図示せず)先端には
チャック6が被検査体をつかむべく設けられている。次
に、架台2にチャック6の軌跡となる位置にモーター7
とカップリング(図示せず)で接続された検査台8が筒
状のフレーム9に挿嵌設置されている。また、フラット
ライト10、10とCCDカメラ11が台12上に微動
調整可能に架台2に設置されている。さらに、ベルトコ
ンベヤ13が検査台8と同じ高さに架台2より支えられ
て設置されている。この図の場合、被検査体14が移送
されている状態にある。
【0007】図2は、検査装置の平面図を示している。
架台2には図1で説明した通りスライドレール3にはア
ーム4がエアシリンダー15により走行駆動されてい
る。また、検査台8と同じ高さのベルトコンベヤ13上
には被検査体14が定位置に待機するように治具16が
設置されている。さらに、台12上に被検査体14の中
心を通るCCDカメラ11軸線の平行線より検査台上に
移送された被検査体14の反回転方向に18mm隔てて微
調可能にCCDカメラ11が、フラットライト10、1
0がCCDカメラ11の軸線を挟んで距離約400mmで
対向し、略90゜の角度で両者が検査面受光照準部14
aを照射するよう設置されている。また、架台2にチャ
ック6の軌跡となる位置に疎外されるはずの不良品を落
し込む孔17が明けられ、ベルトコンベヤ18が被検査
体を次工程に搬送するように設置されている。
【0008】図3は、実際の被検査体14であるダイカ
スト法で製造されたものを切削加工してできた自動車の
AT(オートマチックトランスミッション)に組み込ま
れるサーボリテーナであり、検査面19全周を検査対象
としている。図4は、この検査装置に組み込まれた電気
回路のブロック線図であり、CCDカメラ20(図2で
は11)が捉えた画素をイメージコントローラ21でカ
ウントしてキーボード22より入力し設定した基準値と
比較して、モニター23に表示すると共にシーケンサー
24に伝達し、I/O端子25を経て設定基準を越えた
時孔に不良品を落とす信号を発する。また、モーター2
6へ検査台の回転を駆動制御する信号を発する。
【0009】図5(ア)は、鋳巣の一般的にサーボリテ
ーに出現する様子の断面図である。鋳巣27の途中で切
削加工(削り取られた部分28)が終わりアルミニウム
合金鋳物29に凹欠陥として残ったものである。図5
(イ)は、(ア)の紙面垂直に見た断面図である。ま
た、図6の(a)は、回転方向に平行に発生した凹欠陥
30を検査面19に垂直に見たもので破線の近傍のみが
反射しているが、(b)は、回転方向に直角に発生した
凹欠陥31を検査面19に垂直に見たもので反射光がな
ことを示している。図7の(c)は凹欠陥30の断面を
示し、(d)は凹欠陥31の断面を示し、両光源の照射
角90°の角度で光が入射したとき凹欠陥で反射光がC
CDカメラ11に受光されるかどかを表現している。
(c)においてはCCDカメラ11軸線に凹欠陥30が
反射するのは点X近傍のみであり、斜線部は各々の光源
の影32、33であり、(d)においては乱反射のみで
凹欠陥31で反射光はないことを表現して、斜線部は片
方の影34、35であり、両者の重なった部分はさらに
暗い影36である。図8は画素数と鋳巣面積との相関関
係を示すグラフである。
【0010】次に、検査の行程を順に説明する。まず被
検査体14である検査面19直径70mmのサーボリテー
ナをベルトコンベヤ13に載せるとサーボリテーナは定
位置に待機する治具16に衝り定位置で止まる。そうす
ると、アーム4と共にチャック6がサーボリテーナの真
上で走行停止しエアシリンダー5によりチャック6が下
降しサーボリテーナを把み上昇する。そののち検査台8
の真上まで走行し下降し検査台8の上にサーボリテーナ
をセットする。その後検査台8は約15rpmで回転
し、照射距離250mmで照射面100mm×100mmの照
度750lxの性能を有するフラットライト10、10が
発した光を反射しながらサーボリテーナは1回転少々す
る。このとき水平512画素×上下492画素のCCD
カメラ11が検査面19の6mm×6mmの面積のみに照準
を合わせシャッター回数約40回で受光する。そして、
CCDカメラ11の軸線は被検査体14の中心を通る該
軸線の平行線に水平面に、14〜21mm被検査体14の
反回転方向にずれるているのが画素の識別にテストした
結果適切であった。CCDカメラ11の軸線が被検査体
14の中心を通る状態の時、即照準面の中心が最少の距
離であると画素の感度がばらつくため、被検査体14の
回転スピードを小さくする必要が生じた。14mm未満又
は22mm以上隔てているとCCDカメラの画素識別がば
らつき、判定に安定性がなかった。またフラットライト
10、10はCCDカメラ11の軸線に略対称水平面に
距離400mmで対向し検査面受光照準部14aに60°
〜120°に角度で照射するよう配置するのが良好であ
った。フラットライト10が1つではCCDカメラの画
素識別がばらつき、判定に安定性がなかった。照射角度
についてはそれほど限定されたものではなかったのでC
CDカメラの画素識別がばらつかず、判定が安定した範
囲にとどめた。
【0011】その1回転少々する間にCCDカメラ11
(図3では20)のシャッターのタイミングで画面の境
界を重ねて受光し見落としを防止し、イメージコントロ
ーラ21の画面を分割したウインドウ(ウインドウ毎に
画素数をカウントするので複数の凹欠陥を必要以上に合
算しないために採用した)5個により適切な範囲で画素
を加算しその画素数が基準値を越えたときシーケンサー
24に不良品として疎外するよう指令を出し、それによ
りチャック6がサーボリテーナを放し、途中の孔17に
落す。その他のときはコンベヤ18に良品としてサーボ
リテーナを移送する。そうすると設定画素数と鋳巣の大
きさとは図8のグラフのように検証してあるので少ない
画素の基準値を2000に設定した時、鋳巣の基準0.
50mm2(φ0.8相当)より小さいもの以上を不良品
として疎外し確実に良品のみを次工程に送ることが出来
る。
【0012】次に、鋳巣が反射光を受光しない訳を説明
する。図6(a)の水平方向に鋳巣が出現した場合にお
いては図7(c)の影32、33の中では反射光はな
く、点X近傍のみの反射光(図6(a)の破線)がCC
Dカメラ11に入光するが設定した基準値との比較には
影響は少ない。図6(b)においては図7(d)の影3
4、35、36の中では反射光は非常に弱いので画素は
受光なしと識別する。また凹欠陥が図6(a)と図6
(b)との中間方向又は円形のときも以上の説明で説明
出来たことになる。また水平方向にのみ光源を配したの
は水平方向の光源で画素各々が安定した判定が可能であ
ったからである。ここではCCDカメラ1台で小さな部
品について検査したが、複数のCCDカメラでもっと大
きい検査面を検査することも出来ることは言うまでもな
い。また鋳巣に限らず原理を逸脱しない範囲において多
種の凹欠陥にも適用出来ることも言うまでもない。
【0013】
【発明の効果】このように、光源とCCDカメラの軸線
の配置と光源の仕様を特定し、オプトエレクトロニクス
により機械化したので定位置に被検査体を載置すれば後
は自動的に検査を行うことが出来たので肉眼の目視によ
る誤検査を排除することが出来、組み付け後の無駄を排
除することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の検査装置の縦断面図。
【図2】 本発明の検査装置の平面図。
【図3】 実施例の被検査体であるサーボリテーナ。
【図4】 本発明の検査装置の電気系統のブロック線
図。
【図5】 (ア)はサーボリテーに出現する鋳巣の一般
的な断面形状である。(イ)はサーボリテーに出現する
鋳巣の一般的な断面形状である。
【図6】 (a)は鋳巣の長手方向が円周方向に出現し
た状態を示す。(b)は鋳巣の長手方向が円周方向垂直
に出現した状態を示す。
【図7】 (c)は図6(a)の断面に光が反射する様
子を示す。(d)は図6(b)の断面に光が反射する様
子を示す。
【図8】 画素数と鋳巣の大きさの関係を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 被検査体の移送手段 2 架台 3 スライドレール 4 アーム 5 エアシリンダー 6 チャック 7 モーター 8 検査台 9 フレーム 10 フラットライト 11 CCDカメラ 12 台 13 ベルトコンベヤ 14 被検査体 14a 検査面受光照準部 15 エアシリンダー 16 治具 17 孔 18 ベルトコンベヤ 19 検査面 20 CCDカメラ(図4における) 21 イメージコントローラ 22 キーボード 23 モニター 24 シーケンサー 25 I/O端子 26 モーター 27 鋳巣 28 削り取られた部分 29 アルミニウム合金鋳物 30 凹欠陥 31 凹欠陥 32 影 33 影 34 影 35 影 36 暗い影
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00 1/00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円形の外周検査面をもつ被検査体を待機
    させる定位置と該被検査体を検査台に移送する手段と該
    検査台上で検査する手段と検査済みの被検査体を次工程
    に移送する手段より構成される検査装置において、上記
    検査手段が回転する検査台と該台と共に回転する被検査
    体に光を照射する光源と被検査体より反射された光を受
    光するCCDカメラとその受光すべき画素の受光しない
    画素を識別して所定の一団の画素数内で該画素の合計画
    素数と設定された基準値と比較し被検査体の良否を判定
    する電子回路と設定された基準値以下と判定された被検
    査体のみを次工程へ移送する指令回路とを備えて円形の
    外周検査面の表面凹欠陥を検査することを特徴とする検
    査方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、CCDカメラの軸線
    を被検査体の中心を通る該軸線の平行線より水平面上反
    回転方向に該検査円周面直径の略20〜30%ずらした
    ことを特徴とする検査方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、光を照射する光源に
    フラットライトをCCDカメラの軸線に略対称水平に対
    向し、60°〜120°の角度で検査面受光照準部に照
    射するよう配置したことを特徴とする検査方法。
JP4193205A 1992-06-25 1992-06-25 検査装置 Pending JPH07103903A (ja)

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Effective date: 19971111