JPH07159332A - 棒状金属焼結体の自動外観検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 棒状金属焼結体の微細なキズ、ピンホール等
の画像を１台のＣＣＤカメラで取り込んで高精度に自動
検査する棒状金属焼結体の自動外観検査方法を提供す
る。 【構成】 回転で搬送方向にワーク前進力を生成する表
面形状を備えた一方のローラ３とそのローラ３とは表面
形状を異にする他方のローラ３とを並列し、双方のロー
ラ３、３の外周面に跨ってワーク100 を載せ、該双方の
ローラ３、３を同一方向に駆動回転させながらワーク10
0 を外観検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダ状金属焼結体
の微細なキズやピンホール等の外観検査をＣＣＤカメラ
及び画像処理装置を使用して自動的且つ正確に行わせる
棒状金属焼結体の自動外観検査方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】従来、棒状の金属焼結
体、例えばシリンダ状金属焼結体の外観検査は、人間の
目視だけに頼る検査あるいは実体顕微鏡下での人間の目
視による検査で行われている。人間の目視による外観検
査の判断は一定時間検査した後、ローテーションを行わ
ないと検査漏れが発生する確率が大きくなり、検査の難
易度、熟練度等人間の生理学的なバックグランドに大き
く左右され易いものであった。更に加えて目視による視
覚限界は明視距離（200mm ）で50μm と言われており、
微細な外観検査処理判断を行うには大変過酷で効率的で
はなかった。また、高速演算機能を持つ画像処理装置を
用いても、微細な外観不良を検知するために何台ものＣ
ＣＤカメラを配置し、各々演算処理する必要があり、検
査時間がかかり過ぎてしまった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シリンダ状
金属焼結体（ワーク）の側周面をくまなく外観検査する
ためにはワークを回転させ、更にワークの長さ方向にＣ
ＣＤカメラを移動可能にする必要がある。しかし、ワー
クを回転搬送するためには、ワークを回転させている部
分をステージ等で全体駆動させる等ワーク搬送装置が大
がかりになったり、ＣＣＤカメラを移動させる移動機構
を別途に設けなければならない。ちなみに、機械加工の
研削分野において‘通し送り法’としてワーク支持台と
調整砥石が工作物（ワーク）の進行方向に対して角度α
だけ傾斜させることによって、傾斜角αと調整砥石の回
転数（rpm ）に比例してワークが移動することが知られ
ているが、この方法を応用した場合、ワークは一定速度
で回転しながら前進、後進するものの、角度αの傾斜の
ため、画像処理装置の光学系として用いるカメラレンズ
の焦点深度関係から、ワークとの焦点が合い画像を正確
に捕捉する位置が限定される。更に画像処理装置での画
像取り込み速度は演算処理部の機能によって制限を受け
てワークの回転数（rpm ）を必要以上に上昇できなくす
る結果、ワークの送り速度で低速化し、高速搬送ができ
ない。

【０００４】本発明は、従来事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、シリンダ状金属焼結体等の微
細なキズ、ピンホール等の画像を１台のＣＣＤカメラで
取り込んで高精度に自動検査する棒状金属焼結体の自動
外観検査方法を提供することにある。更に他の目的は、
棒状金属焼結体を高速且つ高精度に自動検査する棒状金
属焼結体の自動外観検査方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ワーク側周
面を、定置された１個のＣＣＤカメラでくまなく正確に
捉えて高精度に自動検査することについて鋭意研究した
処、ワークの搬送路を構成する２つの並列するローラの
表面形状を工夫することで、ワークが回転しながら搬送
できることを知見し、本発明に至った。また、その表面
形状を所定のものにすることでワークの搬送速度を高速
にできることを知見し、本発明に至った。即ち、本発明
は、回転で搬送方向にワーク前進力を生成する表面形状
を備えた一方のローラとそのローラとは表面形状を異に
する他方のローラとを並列し、双方のローラの外周面に
跨ってワークを載せ、該双方のローラを同一方向に駆動
回転させながらワークを外観検査することを要旨とす
る。更に、請求項１記載の上記一方のローラが、ワーク
の長さよりも僅かに大きなピッチ間隔とする搬送方向に
連続する所望ピッチ角の螺旋状突起を前進力生成手段と
して有していると有効である。

【０００６】

【作用】上記技術的手段によれば、下記の作用を奏す
る。 （請求項１）表面形状が異なる双方のローラの内一方の
表面形状を、回転で搬送方向にワークの前進力を生成す
る形状にしてある。そのため、双方のローラに跨って載
承されたワーク（棒状金属焼結体）は、ローラの同一方
向への駆動回転による摩擦によって回転しながら、搬送
方向に所定速度で進行していく。このワークの始端から
終端までを、定置されたＣＣＤカメラで捉えて逐次画像
処理装置で演算処理し、モニタ等のディスプレス手段を
介してその結果を操作員等に伝達する。 （請求項２）前進力生成手段である螺旋状突起がワーク
の長さよりも僅かに大きなピッチ間隔としているため、
ワークは、双方のローラとの摩擦で回転しながらその螺
旋状突起で案内されて前進する。また、その前進速度
は、螺旋状突起のピッチ角の鋭角度に比例する。

【０００７】本発明は以上のように構成したので下記の
利点がある。 （請求項１）表面形状を異にする並列するローラを同一
方向に回転させて、ローラが回転しながら搬送方向に進
行するようにしているから、１個のＣＣＤカメラとそれ
に連係する画像処理装置だけを使用して棒状金属焼結体
（ワーク）のキズ、ピンホール等の外観検査を高精度で
且つ短時間で行える。しかも、一対のローラとそれを駆
動回転させるモータ等の駆動装置だけがあれば良いか
ら、自動搬送装置が大がかりにならず、また設備コスト
も大幅に低廉化できる。 （請求項２）螺旋状突起で搬送（進行）するようにして
いるから、高速検査が可能となり、検査のスピードアッ
プを図ることができる。更に、ピッチ角が異なる螺旋突
起を有するローラを製作容易しておくことで、高速から
低速までの搬送スピード調節も可能となり、ワークであ
る各種棒状金属焼結体に合わせた外観検査に適用でき
る。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図３は本発明棒状金属焼結体の自動外観
検査方法の第１実施例を、また図４は同第２実施例を示
している。

【０００９】まず、第１実施例について説明すると、符
号Ａは自動搬送装置、ＢはＣＣＤカメラ、Ｃは画像処理
装置、Ｄはモニタである。自動搬送装置Ａは、図示する
ように、固定ベース１に立設する前後２対の軸受け部
２、２に、並列する２つのローラ３、３の回転シャフト
13、13両端を回転可能に支持し、該回転シャフト13、13
の一端を回転ベルト23を介してモータ固定台14に固定さ
れているモータ４に連結してモータ４駆動によって同一
方向に駆動回転するようになっている。尚符号24は減速
機である。

【００１０】この２つのローラ３、３は検査対象となっ
ている棒状金属焼結体、詳しくはシリンダ状金属焼結体
（後述ではワークと称する）100 の直径よりも狭い接近
間隔をおいて並列され、表面形状を各々異にしている。

【００１１】一方のローラ３、３は、図示するように、
ワーク100 の長さよりも僅かに長いピッチ間隔をもって
搬送方向、即ち前進方向に連続する螺旋状突起５を突起
状に形成しており、その螺旋状突起５を除く他周面にお
いては所望の粗面にしている。

【００１２】他方のローラ３は、上記と同様の粗面ある
いはその他の粗面にしている。この粗面は、ワーク100
を回転させるための摩擦力を効果的にワーク100 に発生
させるためのものであり、梨地模様等任意な表面形状の
ものが挙げられる。尚、前記する螺旋状突起５を除く一
方のローラ３の余白外周面と、他方のローラ３の外周面
を無形状（梨地模様等がない地肌）にしても構わない。
これはローラ３、３の地肌がワーク100 を回転させうる
ものに限る。

【００１３】ＣＣＤカメラＢは、図３に示すように丁度
双方のローラ３、３に載承されるワーク100 を真上から
捕捉することができるように天井等から吊持され、カメ
ラ画面回りにワーク100 を明るくするリング照明ｂを有
している。

【００１４】また、符号６は、ワーク100 を双方のロー
ラ３、３に跨るように供給するフィーダのシューターで
あり、双方のローラ３、３の一方端（搬送始端）に跨る
位置を終端にして滑り台状に配備してある。

【００１５】次に第１実施例のシリンダ状金属焼結体の
自動外観検査方法の作用を説明する。ワーク100 である
シリンダ状金属焼結体は直径1.2 ｍｍ、長さ26.8ｍｍ、
ローラ３、３は直径15ｍｍ、長さ100 ｍｍ、螺旋状突起
５は、ピッチ間隔32ｍｍ、螺旋状突起幅２ｍｍ、リード
角θ（搬送方向を向くピッチ角）56度である。そして、
フィーダからシューター６を介して双方のローラ３、３
に跨るようにワーク100 が同ローラ３、３の始端に送ら
れる。該ワーク100 は前進力生成手段である螺旋状突起
５のピッチ間に進入して回転する両ローラ３、３の回転
摩擦によって回転しながら螺旋状突起５で搬送方向に押
されて所定の進行速度で進行していく。この定速回転、
定速進行するワーク100 を、真上のＣＣＤカメラＢで捉
えてその画像信号を画像処理装置Ｃに電送する。画像処
理装置Ｃで画像信号を画像化して従来と同様な所定の演
算処理を行い。その検査結果を導き出す。これをモニタ
Ｄ表示して操作者、管理者等に伝達する。尚、必要があ
れば、ブザー、パムライト等の警報装置により音声また
は視覚に訴え、操作者、管理者等に伝達する。本実施例
では良品、不良品に振り分ける振り分け装置Ｅが付設さ
れている。

【００１６】この振り分け装置Ｅは、図３に示すよう
に、２つの回収ケース７、７の内、どちから一方をロー
ラ３、３の終端の落下経路下に配置すると共に、他方を
その前方に配置して、シリンダロッド18に直結した振り
分け体９で検査済みのワーク100 をどちらかの回収ケー
ス７、７に振り分けることができるようになっている。
詳細には、シリンダロッド18に、両端を開放した受け皿
状で且つ前側の回収ケース７方向に傾斜する振り分け体
９を設ける一方、上記する前方の回収ケース７真上にそ
の回収ケース７にワーク100 を落下させるシューター10
を配置し、ワーク100 が例えば不良品である場合、振り
分け体９をワーク100 が落下する以前にその落下経路中
途部に位置させて該振り分け体９の下端を上記シュータ
ー10の上端に接近もしくは重合させて一つの傾斜案内面
を形成することによって、前側の回収ケース７にそのワ
ーク100 を案内できるようにし、逆にワーク100 が良品
である場合には、シリンダ８を作動させずに、直接ロー
ラ３、３の終端の落下経路下に配置した回収ケース７に
そのワーク100 を自重落下させるようにする。尚、前方
の回収ケース７を良品用、真下の回収ケース７を不良品
用としても勿論構わない。

【００１７】上記シリンダ８の制御は、画像処理装置Ｃ
内の良品判断部（図示せず）に、モニタＤに表示してか
らワーク100 がローラ３、３終端から落下する直前まで
をカウントするタイマー回路（図示せず）を介してシリ
ンダロッド18の往復動をコントロールする出力回路（図
示せず）を連係させ、良品判断部が不良品を判断した場
合に、タイマー回路がタイムアップした時点で出力回路
を出力させてシリンダ８の駆動部（図示せず）を制御
し、シリンダロッド18を１往復動させて落下するワーク
100 を振り分け体９で受けシューター10から前方の回収
ケース７に案内するようにしている。

【００１８】次に第２実施例のシリンダ状金属焼結体の
自動外観検査方法ついて説明すると、この実施例は、ワ
ーク100 を前進させる前進力生成手段５として摩擦力を
利用したものである。

【００１９】一方のローラ３に前進力生成手段５を設け
た点では前記する第１実施例と差異はないが、摩擦力を
他の側周面よりも大きくする螺旋強摩擦線状５を、前記
する螺旋状突起の代わりにピッチ間隔をワーク100 長さ
よりも短くするなどして同一方向のローラ３の全長に亘
って連続状に設けている。

【００２０】この実施例の場合にも、ローラ３、３の回
転と共に螺旋強摩擦線状５の摩擦によってワーク100 は
回転しながら進行していく。

【００２１】他の作用については前記する第１実施例と
差異はないため、省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の棒状金属焼結体の自動外観検査方
法における自動搬送装置の正面図で中間省略して示す。

【図２】同自動搬送装置の平面図で中間省略して示す。

【図３】自動外観検査装置の全体の斜視図。

【図４】第２実施例の棒状金属焼結体の自動外観検査方
法における自動搬送装置の正面図で中間省略して示す。

【符号の説明】

Ａ ： 自動搬送装置 ３、３ ：
ローラ 100 ： ワーク（シリンダ状金属焼結体） ５ ：螺旋状突起（前進力生成手段）

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 // Ｈ０１Ｆ 1/08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転で搬送方向にワーク前進力を生成す
   る表面形状を備えた一方のローラとそのローラとは表面
   形状を異にする他方のローラとを並列し、双方のローラ
   の外周面に跨ってワークを載せ、該双方のローラを同一
   方向に駆動回転させながらワークを外観検査することを
   特徴とする棒状金属焼結体の自動外観検査方法。
2. 【請求項２】 上記一方のローラが、ワークの長さより
   も僅かに大きなピッチ間隔とする搬送方向に連続する所
   望ピッチ角の螺旋状突起を前進力生成手段として有して
   いることを特徴とする請求項１記載の棒状金属焼結体の
   自動外観検査方法。