JPH0719838A - Method and apparatus for visual inspection - Google Patents

Method and apparatus for visual inspection

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Publication number
JPH0719838A
JPH0719838A JP16536793A JP16536793A JPH0719838A JP H0719838 A JPH0719838 A JP H0719838A JP 16536793 A JP16536793 A JP 16536793A JP 16536793 A JP16536793 A JP 16536793A JP H0719838 A JPH0719838 A JP H0719838A
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JP
Japan
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optical sensor
electric signal
light
work surface
work
Prior art date
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Application number
JP16536793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Terumi Toufun
照実 藤墳
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To detect gentle irregularities, where shadows are not formed. CONSTITUTION:When an outer surface 38 of a work 10 is flat, the relative positions of an optical sensor 42 and a light source 40 are set so that the regular reflected light component is not incident on the optical sensor 42. When the electric signal SS of the optical sensor 42 is larger than a predetermined judgment value, it is judged that irregularities are present on the outer surface 38. When the optical sensor 42 and the light source 40 come into the symmetrical positions with the normal line of the surface of the irregularities in-between when the gentle irregularities are preset on the outer surface 38, the regular reflected light component is incident on the optical sensor 42, and the strength of the electric signal SS becomes stronger. Therefore, the presence or absence of the irregularities can be judged based on whether the electric signal SS is larger than the judgment value or not.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ワーク表面に光を照射
して反射光を検出し、その反射光の強弱に基づいてワー
ク表面の凹凸の有無を判定する外観検査方法および装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visual inspection method and apparatus for irradiating a work surface with light to detect reflected light and determining the presence or absence of irregularities on the work surface based on the intensity of the reflected light. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(a)ワーク表面に光を照射する光源と、(b)その光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、その電気信号の強弱
に基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査方
法が、例えば電着塗装を施したステータコアの表面検査
などに用いられている。図11の(a)は、かかる外観
検査方法の原理を説明する図で、ワーク110の表面1
12に対して略垂直に光センサ114を配置するととも
に、光源116から表面112に斜めに光を照射するよ
うになっており、表面112が平坦であれば表面112
で反射した散乱光により光センサ114からは所定の強
度の電気信号が出力されるが、表面112に疵や突起等
の凹凸が存在する場合には影ができるため、光センサ1
14の電気信号は(b)のように影の部分で低下し、そ
の電気信号の強度低下に基づいて凹凸の有無を判定す
る。上記光センサ114は、ワーク110の幅方向すな
わち紙面に垂直な方向に多数の光電変換素子を有するラ
インセンサであり、(b)は各光電変換素子の電気信号
を取込み順に並べたものでWはワーク110の幅に相当
する。したがって、ワーク110を図11の左右方向へ
移動させれば、表面112の全域を検査できる。
(A) A light source that irradiates the work surface with light, and (b) receives the reflected light that is arranged at a predetermined position with respect to the light source and reflected by the work surface, and outputs an electrical signal corresponding to the light intensity. An appearance inspection method that includes an output optical sensor and detects the unevenness of the work surface based on the strength of the electric signal is used, for example, for the surface inspection of a stator core that has been electrodeposition coated. FIG. 11A is a diagram for explaining the principle of such a visual inspection method, and shows the surface 1 of the work 110.
The light sensor 114 is disposed substantially perpendicular to the light source 12, and the light source 116 irradiates the surface 112 with light obliquely.
Although an electric signal of a predetermined intensity is output from the optical sensor 114 due to the scattered light reflected by the optical sensor 1, when the surface 112 has irregularities such as a flaw or a protrusion, a shadow is formed, so that the optical sensor 1
The electrical signal 14 is reduced in the shaded area as shown in (b), and the presence or absence of the unevenness is determined based on the reduced intensity of the electrical signal. The optical sensor 114 is a line sensor having a large number of photoelectric conversion elements in the width direction of the work 110, that is, in the direction perpendicular to the paper surface, and (b) shows the electric signals of the photoelectric conversion elements arranged in the order of acquisition. It corresponds to the width of the work 110. Therefore, the entire area of the surface 112 can be inspected by moving the work 110 in the left-right direction in FIG.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の外観検査方法では、例えば図6の(a)や図
7に示すように緩やかに変化する凹凸は検出できなかっ
た。すなわち、光源による光の照射角度によっても異な
るが、緩やかな凹凸の場合には影ができないため、光セ
ンサの電気信号は殆ど低下せず、その電気信号の強度低
下に基づいて凹凸の有無を判定することはできないので
ある。そして、例えばモータのステータコアの場合、僅
かな膨らみが存在するとケースに入らないため、そのよ
うな緩やかな凹凸であっても検出できるようにすること
が望まれている。
However, with such a conventional appearance inspection method, it is not possible to detect unevenness that changes gently as shown in FIGS. 6 (a) and 7, for example. That is, although it varies depending on the irradiation angle of light from the light source, a shadow cannot be formed in the case of gentle unevenness, so the electric signal of the optical sensor hardly decreases, and the presence or absence of unevenness is determined based on the decrease in the intensity of the electric signal. You cannot do it. For example, in the case of a stator core of a motor, if a slight bulge does not enter the case, it is desired to be able to detect even such a gentle unevenness.

【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、影ができないような
緩やかな凹凸を検出できるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable detection of gentle unevenness such that a shadow cannot be formed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための第1の手段】かかる目的を達成
するために、第1発明は、(a)ワーク表面に光を照射
する光源と、(b)その光源に対して予め定められた位
置に配置されて前記ワーク表面で反射した反射光を受光
し、光強度に対応する電気信号を出力する光センサとを
備え、その電気信号の強弱に基づいて前記ワーク表面の
凹凸を検出する外観検査方法において、(c)前記光セ
ンサを、前記ワーク表面が平坦である場合には正反射光
成分が入射しない位置に配置し、その光センサから出力
される電気信号が所定の判定値より大きい場合に前記ワ
ーク表面に凹凸が存在する旨の判定を行うことを特徴と
する。
In order to achieve such an object, the first invention is (a) a light source for irradiating a work surface with light, and (b) a predetermined light source. An optical sensor that is disposed at a position and receives the reflected light reflected by the work surface, and that outputs an electric signal corresponding to the light intensity, and detects the unevenness of the work surface based on the strength of the electric signal. In the inspection method, (c) the optical sensor is arranged at a position where a specular reflection light component does not enter when the work surface is flat, and an electric signal output from the optical sensor is larger than a predetermined judgment value. In this case, it is characterized in that it is determined that the work surface has irregularities.

【0006】[0006]

【第1発明の作用および効果】すなわち、光センサと光
源との位置関係は、従来と同様にワーク表面が平坦であ
ればそのワーク表面で反射した正反射光成分が光センサ
に入射しないように定められ、光センサからは散乱光に
よる所定の強度の電気信号が出力されるが、その電気信
号が所定の判定値より大きい場合、言い換えれば光セン
サが受光した光の強度が強い場合に、ワーク表面に凹凸
が存在する旨の判定を行う点が相違する。具体的に説明
すると、ワーク表面に緩やかな凹凸が存在する場合、そ
の凹凸によって反射光の進路は変化し、凹凸部の表面の
法線を挟んで光センサと光源とが対称位置となった場合
には、図6,図7に示されているように光センサに正反
射光成分が入射して電気信号が大きくなるため、その電
気信号の強度増加から凹凸の有無を判定できるのであ
る。これにより、影ができないような緩やかな凹凸を良
好に検出できるようになる。
[Advantageous Effects and Advantages of the First Invention] That is, the positional relationship between the optical sensor and the light source is such that the regular reflection light component reflected by the workpiece surface does not enter the optical sensor if the workpiece surface is flat as in the conventional case. The optical sensor outputs an electric signal of a predetermined intensity due to scattered light, but when the electric signal is larger than a predetermined judgment value, in other words, when the intensity of the light received by the optical sensor is strong, The difference is that it is determined that there are irregularities on the surface. To be more specific, when there is gentle unevenness on the surface of the work, the path of the reflected light changes due to the unevenness, and the optical sensor and the light source are located symmetrically with respect to the normal line of the surface of the uneven part. As shown in FIGS. 6 and 7, since the specular reflection light component is incident on the optical sensor and the electric signal becomes large, it is possible to determine the presence or absence of unevenness from the increase in the intensity of the electric signal. As a result, it becomes possible to favorably detect a gentle unevenness such that a shadow cannot be formed.

【0007】なお、電気信号が、ワーク表面が平坦な場
合の信号強度より低い別の判定値より小さい場合にも、
ワーク表面に凹凸が存在する旨の判定を行うようにすれ
ば、従来と同様に影ができるような急峻な疵や突起等を
検出できる。
Even when the electric signal is smaller than another judgment value lower than the signal strength when the surface of the work is flat,
If it is determined that there is unevenness on the surface of the work, it is possible to detect a sharp flaw, a protrusion, or the like that produces a shadow as in the conventional case.

【0008】[0008]

【課題を解決するための第2の手段】第2発明は、
(a)ワーク表面に光を照射する光源と、(b)その光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、その電気信号の強弱
に基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査方
法において、(c)前記光センサを、前記ワーク表面が
平坦である場合に正反射光成分が入射する位置に配置
し、その光センサから出力される電気信号が所定の判定
値より小さい場合に前記ワーク表面に凹凸が存在する旨
の判定を行うことを特徴とする。
[Second Means for Solving the Problems] The second invention is
(A) A light source that irradiates the work surface with light, and (b) receives the reflected light that is arranged at a predetermined position with respect to the light source and reflected by the work surface, and outputs an electrical signal corresponding to the light intensity. In the appearance inspection method, comprising: an optical sensor for outputting, and detecting irregularities on the surface of the work based on the intensity of the electric signal, (c) the optical sensor is a specular reflection light component when the surface of the work is flat. Is arranged at a position where the light enters, and when the electric signal output from the optical sensor is smaller than a predetermined judgment value, it is judged that the work surface has unevenness.

【0009】[0009]

【第2発明の作用および効果】第2発明は、光センサと
光源との位置関係を、ワーク表面が平坦であればそのワ
ーク表面で反射した正反射光成分が光センサに入射する
ように定め、その光センサから出力される電気信号が所
定の判定値より小さい場合に凹凸が存在する旨の判定を
行う。すなわち、ワーク表面に急峻な疵や突起等が存在
して影ができる場合は勿論、緩やかな凹凸が存在する場
合でも、反射光の進路が変化して正反射光成分が光セン
サに入射しなくなると、光センサから出力される電気信
号はワーク表面が平坦な場合に比較して低くなるため、
その電気信号の強度低下から凹凸の有無を判定できるの
である。この第2発明では、緩やかな凹凸のみならず急
峻な凹凸についても良好に検出できる。
According to the second aspect of the present invention, the positional relationship between the optical sensor and the light source is determined so that the specularly reflected light component reflected by the work surface is incident on the optical sensor if the work surface is flat. If the electrical signal output from the optical sensor is smaller than a predetermined determination value, it is determined that the unevenness exists. That is, not only when there are steep flaws or protrusions on the surface of the work and shadows are formed, but also when there is gentle unevenness, the path of the reflected light changes and the specularly reflected light component does not enter the optical sensor. And the electrical signal output from the optical sensor is lower than when the work surface is flat,
The presence or absence of irregularities can be determined from the decrease in the intensity of the electric signal. According to the second aspect of the invention, not only the gentle unevenness but also the steep unevenness can be favorably detected.

【0010】[0010]

【課題を解決するための第3の手段】第3発明は、
(a)ワーク表面に光を照射する光源と、(b)その光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、その電気信号の強弱
に基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査装
置において、(c)前記光センサは、前記ワーク表面が
平坦である場合には正反射光成分が入射しない位置に配
置されているとともに、(d)前記光センサから出力さ
れる電気信号が所定の判定値より大きい場合に前記ワー
ク表面に凹凸が存在する旨の判定を行う比較手段を有す
ることを特徴とする。
[Third Means for Solving the Problems]
(A) A light source that irradiates the work surface with light, and (b) receives the reflected light that is arranged at a predetermined position with respect to the light source and reflected by the work surface, and outputs an electrical signal corresponding to the light intensity. An optical inspection device for outputting irregularities on the surface of the work based on the intensity of the electric signal, wherein (c) the optical sensor is a specular reflection light when the work surface is flat. The component is arranged at a position where no component is incident, and (d) it has a comparison means for determining that the work surface has irregularities when the electric signal output from the optical sensor is larger than a predetermined determination value. It is characterized by

【0011】[0011]

【第3発明の作用および効果】すなわち、この第3発明
は前記第1発明に従って外観検査を行う外観検査装置に
関するもので、ワーク表面が平坦である場合には正反射
光成分が入射しない位置に光センサを配置し、その光セ
ンサから出力される電気信号を比較手段により所定の判
定値と比較して、電気信号が判定値より大きい場合に凹
凸が存在する旨の判定を行うのであり、第1発明と同様
に緩やかな凹凸を良好に検出できる。
That is, the third aspect of the present invention relates to an appearance inspecting apparatus for performing an appearance inspection according to the first aspect of the invention, and in a position where a specular reflection light component does not enter when the work surface is flat. The optical sensor is arranged, and the electric signal output from the optical sensor is compared with a predetermined judgment value by the comparison means to judge that the unevenness exists when the electric signal is larger than the judgment value. Similar to the first aspect, it is possible to satisfactorily detect gentle unevenness.

【0012】[0012]

【課題を解決するための第4の手段】第4発明は、
(a)ワーク表面に光を照射する光源と、(b)その光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、その電気信号の強弱
に基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査装
置において、(c)前記光センサは、前記ワーク表面が
平坦である場合に正反射光成分が入射する位置に配置さ
れているとともに、(d)前記光センサから出力される
電気信号が所定の判定値より小さい場合に前記ワーク表
面に凹凸が存在する旨の判定を行う比較手段を有するこ
とを特徴とする。
[Fourth Means for Solving the Problems]
(A) A light source that irradiates the work surface with light, and (b) receives the reflected light that is arranged at a predetermined position with respect to the light source and reflected by the work surface, and outputs an electric signal corresponding to the light intensity. An optical inspection device for outputting an irregularity of the surface of the work based on the strength of the electric signal, (c) the optical sensor is a specular reflection light component when the work surface is flat. Is disposed at a position where the incident light is incident, and (d) it has a comparison means for determining that the work surface has irregularities when the electric signal output from the optical sensor is smaller than a predetermined determination value. Is characterized by.

【0013】[0013]

【第4発明の作用および効果】すなわち、この第4発明
は前記第2発明に従って外観検査を行う外観検査装置に
関するもので、ワーク表面が平坦である場合に正反射光
成分が入射する位置に光センサを配置し、その光センサ
から出力される電気信号を比較手段により所定の判定値
と比較して、電気信号が判定値より小さい場合に凹凸が
存在する旨の判定を行うのであり、第2発明と同様に緩
やかな凹凸や急峻な凹凸を良好に検出できる。
That is, the fourth aspect of the present invention relates to an appearance inspecting apparatus for performing an appearance inspection according to the second aspect of the present invention. When a work surface is flat, a specular reflection light component is incident on a light incident position. The sensor is arranged, and the electric signal output from the optical sensor is compared with a predetermined judgment value by the comparison means, and when the electric signal is smaller than the judgment value, it is judged that the unevenness exists. Similar to the invention, it is possible to satisfactorily detect gentle unevenness or steep unevenness.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、電着塗装が施されたリング状のス
テータコア等のワーク10を外観検査する装置で、6つ
のステーションST1〜ST6を備えており、ワーク1
0は第1ステーションST1に投入されるとともに、回
転プレート12の回転に伴って左まわりに間欠送りされ
る。回転プレート12は、支持軸14に図示しないベア
リングを介して回転可能に支持されており、モータ16
によりタイミングベルト18を介して60°間隔で間欠
回転させられるようになっている。回転プレート12の
外周部には60°間隔で6個の保持枠20が設けられて
いる一方、回転プレート12の外周側には複数のガイド
板22が位置固定に配設されており、ワーク10はそれ
等の保持枠20とガイド板22との間に保持されて送ら
れる。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an apparatus for visually inspecting a work 10 such as a ring-shaped stator core that has been electrodeposited, and is equipped with six stations ST1 to ST6.
0 is fed to the first station ST1 and is intermittently fed counterclockwise as the rotary plate 12 rotates. The rotary plate 12 is rotatably supported by a support shaft 14 via a bearing (not shown), and the motor 16
Thus, the belt is intermittently rotated at intervals of 60 ° via the timing belt 18. Six holding frames 20 are provided at 60 ° intervals on the outer peripheral portion of the rotary plate 12, while a plurality of guide plates 22 are fixedly disposed on the outer peripheral side of the rotary plate 12, so as to fix the workpiece 10. Are held and sent between the holding frame 20 and the guide plate 22.

【0015】第2ステーションST2はワーク10の外
周面を検査する場所で、第3ステーションST3はワー
ク10の端面を検査する場所であり、それぞれ一対ずつ
の駆動ローラ24,26、およびその駆動ローラ24,
26を回転駆動するモータ28,30が配設されてい
る。回転プレート12の保持枠20の内周側部分には、
それぞれ図示しないスプリングによって外周側へ付勢さ
れた押圧部材32が配設されており、その押圧部材32
によってワーク10は駆動ローラ24,26に押圧さ
れ、駆動ローラ24,26の回転に伴って軸心まわりに
回転させられる。また、第4ステーションST4は、上
記ステーションST2,ST3の検査結果が何れもOK
であったワーク10を排出する場所で、第5ステーショ
ンST5は何れかの検査結果がNGであったワーク10
を排出する場所であり、第4ステーションST4には排
出部を閉鎖するシャッタ34が設けられている。このシ
ャッタ34はアクチュエータ36によって開閉されるよ
うになっており、アクチュエータ36は、図示しないコ
ントローラによりステーションST2,ST3の検査結
果に従って駆動される。
The second station ST2 is a place for inspecting the outer peripheral surface of the work 10, and the third station ST3 is a place for inspecting the end surface of the work 10. Each pair of drive rollers 24, 26 and its drive roller 24. ,
Motors 28 and 30 for rotating 26 are provided. In the inner peripheral side portion of the holding frame 20 of the rotating plate 12,
A pressing member 32, which is biased toward the outer peripheral side by a spring (not shown), is provided.
Thus, the work 10 is pressed by the drive rollers 24 and 26, and is rotated about the axis along with the rotation of the drive rollers 24 and 26. In addition, in the fourth station ST4, the inspection results of the stations ST2 and ST3 are OK.
In the place where the work 10 was discharged, the fifth station ST5 was the work 10 in which any inspection result was NG.
The fourth station ST4 is provided with a shutter 34 that closes the discharging portion. The shutter 34 is opened and closed by an actuator 36, and the actuator 36 is driven by a controller (not shown) according to the inspection results of the stations ST2 and ST3.

【0016】上記第2ステーションST2には、図2に
示されているように、ワーク10の表面すなわち外周面
38に光を照射する光源40、および外周面38で反射
した反射光を受光してその光強度に対応する電気信号S
Sを出力する光センサ42が配設されている。光センサ
42は、その光学軸がワーク10の軸心と略直交するよ
うに、言い換えれば外周面38に対して略垂直となるよ
うに配設されている一方、光源40は、光センサ42の
光学軸に対して角度αだけ傾斜した方向から外周面38
に光を照射するように配設されている。したがって、外
周面38が平坦、厳密には軸心を中心とする滑らかな円
弧面であれば、光センサ42に正反射光成分が入射する
ことはなく、散乱光成分のみが入射することになるが、
上記角度αが大き過ぎると図3のようにセンサ出力は略
零となり、急峻な疵や突起等によって生じる影を検出し
得なくなるため、角度αは30°程度以下の範囲で設定
することが望ましい。上記光センサ42は、ワーク10
の幅方向すなわち紙面に垂直な方向に多数の光電変換素
子を有するラインセンサで、ワーク10の幅方向におけ
る反射光の光強度は1回の走査(各光電変換素子からの
信号取込み)で検出され、ワーク10が前記モータ2
8,駆動ローラ24によって1回転させられることによ
り、そのワーク10の外周面38の全域の光強度を検出
できるようになっている。
As shown in FIG. 2, the second station ST2 receives a light source 40 for irradiating the surface of the work 10, that is, the outer peripheral surface 38, and reflected light reflected by the outer peripheral surface 38. Electric signal S corresponding to the light intensity
An optical sensor 42 that outputs S is provided. The optical sensor 42 is arranged so that its optical axis is substantially orthogonal to the axial center of the workpiece 10, in other words, substantially perpendicular to the outer peripheral surface 38, while the light source 40 is provided with the optical sensor 42. From the direction inclined by the angle α with respect to the optical axis, the outer peripheral surface 38
It is arranged so as to irradiate light. Therefore, if the outer peripheral surface 38 is flat and, strictly speaking, is a smooth arc surface centered on the axis, the specularly reflected light component does not enter the optical sensor 42, and only the scattered light component enters. But,
If the angle α is too large, the sensor output becomes substantially zero as shown in FIG. 3, and shadows caused by steep flaws or protrusions cannot be detected. Therefore, it is desirable to set the angle α in the range of about 30 ° or less. . The optical sensor 42 is used for the work 10.
Of the line sensor having a large number of photoelectric conversion elements in the width direction of the work sheet, that is, in the direction perpendicular to the paper surface, the light intensity of the reflected light in the width direction of the work 10 is detected by one scan (signal acquisition from each photoelectric conversion element). , The work 10 is the motor 2
8. By being rotated once by the drive roller 24, the light intensity of the entire outer peripheral surface 38 of the work 10 can be detected.

【0017】上記光センサ42は図4に示す疵判定回路
に接続されており、光センサ42から出力された電気信
号SSは第1比較器44および第2比較器46に供給さ
れる。第1比較器44は、電気信号SSの電圧値を設定
器48により設定された第1判定値V1と比較し、電気
信号SSが第1判定値V1より大きい場合に疵信号SK
1を出力する。第1判定値V1は外周面38が平坦な場
合の電気信号SSの電圧値より高く、且つ図6,図7の
ように外周面38に緩やかな凹凸が存在して正反射光成
分が光センサ42に入射した場合の電気信号SSの電圧
値より低い値で、ワーク10の表面材質や角度α等に基
づいて予め実験等により設定される。また、第2比較器
46は、電気信号SSの電圧値を設定器50により設定
された第2判定値V2と比較し、電気信号SSが第2判
定値V2より小さい場合に疵信号SK2を出力する。第
2判定値V2は外周面38が平坦な場合の電気信号SS
の電圧値より低く、且つ前記図11(a)のように疵や
突起等の急峻な凹凸によって影ができている場合の電気
信号SSの電圧値より高い値で、予め実験等により設定
される。
The optical sensor 42 is connected to the flaw determination circuit shown in FIG. 4, and the electric signal SS output from the optical sensor 42 is supplied to the first comparator 44 and the second comparator 46. The first comparator 44 compares the voltage value of the electric signal SS with the first judgment value V1 set by the setter 48, and when the electric signal SS is larger than the first judgment value V1, the defect signal SK.
1 is output. The first determination value V1 is higher than the voltage value of the electric signal SS when the outer peripheral surface 38 is flat, and the outer peripheral surface 38 has gentle irregularities as shown in FIGS. The value is lower than the voltage value of the electric signal SS when it is incident on the beam 42, and is set in advance by experiments or the like based on the surface material of the work 10, the angle α, and the like. Further, the second comparator 46 compares the voltage value of the electric signal SS with the second judgment value V2 set by the setter 50, and outputs the flaw signal SK2 when the electric signal SS is smaller than the second judgment value V2. To do. The second determination value V2 is the electric signal SS when the outer peripheral surface 38 is flat.
11 is lower than the voltage value of the electric signal SS and is higher than the voltage value of the electric signal SS in the case where a shadow is formed by sharp irregularities such as scratches and protrusions as shown in FIG. .

【0018】上記第1比較器44から出力された疵信号
SK1、および第2比較器46から出力された疵信号S
K2はオア回路52に供給され、両疵信号SK1および
SK2を合わせた疵信号SKがカウンタ54に供給され
る。カウンタ54には、第2ステーションST2に配設
された図示しないワーク検出センサから、第2ステーシ
ョンST2にワーク10が存在するか否かを表すワーク
信号SWが供給されるようになっており、1個のワーク
10を検査中に供給される疵信号SKの数をカウントし
て、その数をパソコン等の図示しないコントローラに出
力する。コントローラは、カウンタ54から供給された
疵信号SKの数が例えば予め定められた設定値以上の場
合にNGの判定を行い、前記アクチュエータ36を駆動
してそのワーク10が第4ステーションST4から排出
されないようにする。図5は、1回の走査で光センサ4
2の各光電変換素子から取り込んだ電気信号SSと、疵
信号SK1,SK2,SKとの関係を示す図で、Wはワ
ーク10の幅であり、光センサ42から出力される電気
信号SSのうち、ワーク10に関する部分Wだけが比較
器44,46へ供給されるようになっている。
The flaw signal SK1 output from the first comparator 44 and the flaw signal S output from the second comparator 46.
K2 is supplied to the OR circuit 52, and a defect signal SK obtained by combining both defect signals SK1 and SK2 is supplied to the counter 54. A work signal SW indicating whether or not the work 10 exists in the second station ST2 is supplied to the counter 54 from a work detection sensor (not shown) provided in the second station ST2. The number of flaw signals SK supplied during the inspection of each work 10 is counted, and the number is output to a controller (not shown) such as a personal computer. The controller determines NG when the number of flaw signals SK supplied from the counter 54 is, for example, a preset value or more, and drives the actuator 36 so that the work 10 is not ejected from the fourth station ST4. To do so. FIG. 5 shows the optical sensor 4 in one scan.
2 is a diagram showing the relationship between the electric signal SS captured from each photoelectric conversion element of No. 2 and the defect signals SK1, SK2, and SK, where W is the width of the work 10 and among the electric signals SS output from the optical sensor 42. , The part W relating to the work 10 is supplied to the comparators 44 and 46.

【0019】このような外観検査装置においては、外周
面38が平坦であればその外周面38で反射した正反射
光成分が光センサ42に入射しないように、光源40お
よび光センサ42が配置され、その光センサ42から出
力される電気信号SSと、外周面38が平坦な場合の電
気信号SSの電圧値より高い予め設定された第1判定値
V1とを比較して、電気信号SSが第1判定値V1より
大きい場合に第1比較器44から疵信号SK1が出力さ
れるようになっているため、外周面38に緩やかな凹凸
が存在する場合でもそれを良好に検出することができ
る。すなわち、図6の(a)に示すように外周面38に
緩やかな膨らみが存在する場合、その膨らみによって反
射光の進路は変化し、膨らみの表面の法線を挟んで光セ
ンサ42と光源40とが対称位置となった場合には、光
センサ42に正反射光成分が入射して電気信号SSが図
6(b)のように大きくなるため、第1比較器44から
疵信号SK1が出力されるのである。外周面38に緩や
かな凹みが存在する場合も、図7に示すように正反射光
成分が光センサ42に入射するようになるため、電気信
号SSの信号強度が増加して第1比較器44から疵信号
SK1が出力される。本実施例は第1発明,第3発明の
一実施例であり、第1比較器44は第3発明の比較手段
に相当する。
In such a visual inspection apparatus, if the outer peripheral surface 38 is flat, the light source 40 and the optical sensor 42 are arranged so that the specularly reflected light component reflected by the outer peripheral surface 38 does not enter the optical sensor 42. , The electric signal SS output from the optical sensor 42 is compared with a preset first determination value V1 higher than the voltage value of the electric signal SS when the outer peripheral surface 38 is flat, and the electric signal SS is Since the flaw signal SK1 is output from the first comparator 44 when it is larger than the first judgment value V1, even if the outer peripheral surface 38 has a gentle unevenness, it can be detected well. That is, when there is a gentle bulge on the outer peripheral surface 38 as shown in FIG. 6A, the path of the reflected light changes due to the bulge, and the optical sensor 42 and the light source 40 are sandwiched by the normal to the surface of the bulge. When and are at symmetrical positions, the specular reflection light component is incident on the optical sensor 42 and the electric signal SS becomes large as shown in FIG. 6B, so that the defect signal SK1 is output from the first comparator 44. Is done. Even when the outer peripheral surface 38 has a gentle depression, the specular reflection light component enters the optical sensor 42 as shown in FIG. 7, so that the signal intensity of the electric signal SS increases and the first comparator 44 increases. Defect signal SK1 is output from. This embodiment is one embodiment of the first invention and the third invention, and the first comparator 44 corresponds to the comparing means of the third invention.

【0020】一方、本実施例では、外周面38が平坦な
場合の電気信号SSの電圧値より低い予め設定された第
2判定値V2と電気信号SSとを比較して、電気信号S
Sが第2判定値V2より小さい場合に疵信号SK2を出
力する第2比較器46が配設されているため、図11の
(a)のように急峻な疵や突起が存在して影ができる場
合にも、その凹凸を良好に検出することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the electric signal S is compared with the preset second judgment value V2 lower than the voltage value of the electric signal SS when the outer peripheral surface 38 is flat.
Since the second comparator 46 that outputs the flaw signal SK2 when S is smaller than the second determination value V2 is provided, there are sharp flaws and projections as shown in FIG. Even when it is possible, the unevenness can be detected well.

【0021】次に、第2発明,第4発明の一実施例を説
明する。なお、以下の実施例において上記第1実施例と
実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説
明を省略する。
Next, one embodiment of the second invention and the fourth invention will be described. In the following embodiments, parts that are substantially common to the first embodiment are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

【0022】図8において、光センサ42と光源40と
の位置関係は、外周面38が平坦な場合にその外周面3
8で反射された光の正反射光成分が光センサ42に入射
するように、言い換えれば外周面38の法線を挟んで光
センサ42と光源40とが対称位置となるように定めら
れている。そして、光センサ42から出力された電気信
号SSは図9に示す疵判定回路の比較器60に供給さ
れ、電気信号SSの電圧値を設定器62により設定され
た判定値V3と比較して、電気信号SSが判定値V3よ
り小さい場合に疵信号SKを出力する。この場合の判定
値V3は、外周面38が平坦で光センサ42に正反射光
成分が入射している場合の電気信号SSの電圧値より低
く、且つ図10の(a)のように緩やかな凹凸によって
正反射光成分が光センサ42に入射しなくなった場合の
電気信号SSの電圧値より高い値で、予め実験等により
設定される。
In FIG. 8, the positional relationship between the optical sensor 42 and the light source 40 is such that when the outer peripheral surface 38 is flat, the outer peripheral surface 3 is flat.
It is set so that the specularly reflected light component of the light reflected at 8 is incident on the optical sensor 42, in other words, the optical sensor 42 and the light source 40 are symmetric with respect to the normal line of the outer peripheral surface 38. . Then, the electric signal SS output from the optical sensor 42 is supplied to the comparator 60 of the defect judgment circuit shown in FIG. 9, and the voltage value of the electric signal SS is compared with the judgment value V3 set by the setter 62, When the electric signal SS is smaller than the determination value V3, the flaw signal SK is output. The determination value V3 in this case is lower than the voltage value of the electric signal SS when the outer peripheral surface 38 is flat and the specular reflection light component is incident on the optical sensor 42, and is gentle as shown in FIG. The value is higher than the voltage value of the electric signal SS when the specular reflection light component does not enter the optical sensor 42 due to the unevenness, and is set in advance by experiments or the like.

【0023】本実施例では、図10の(a)に示すよう
に外周面38に緩やかな膨らみが存在する場合、その膨
らみ範囲Eでは光センサ42に正反射光成分が入射しな
くなるため、電気信号SSは図10の(b)のように低
下し、比較器60から疵信号SKが出力される。また、
前記図7のように緩やかな凹みが存在する場合や、図1
1の(a)のように急峻な疵や突起が存在して影ができ
る場合にも、電気信号SSの信号強度は低下して疵信号
SKが出力される。このように、本実施例では一つの比
較器60だけで緩やかな凹凸および急峻な凹凸を共に検
出できる。この実施例では比較器60が第4発明の比較
手段に相当する。なお、分解能を上げるために光センサ
42の出力は飽和レベル付近で用いることが望ましい。
また、前記第2判定値V2として上記判定値V3を設定
することにより、図4の疵判定回路をそのまま用いるこ
ともできる。
In this embodiment, when the outer peripheral surface 38 has a gentle bulge as shown in FIG. 10A, the specular reflection light component does not enter the optical sensor 42 in the bulge range E, so that the electric The signal SS drops as shown in FIG. 10B, and the defect signal SK is output from the comparator 60. Also,
When there is a gentle depression as shown in FIG.
Even when a sharp flaw or protrusion is present and a shadow is formed as shown in (a) of 1, the signal strength of the electric signal SS is reduced and the flaw signal SK is output. As described above, in the present embodiment, only one comparator 60 can detect both gentle unevenness and steep unevenness. In this embodiment, the comparator 60 corresponds to the comparing means of the fourth invention. Note that it is desirable to use the output of the optical sensor 42 near the saturation level in order to increase the resolution.
Further, by setting the judgment value V3 as the second judgment value V2, the flaw judgment circuit of FIG. 4 can be used as it is.

【0024】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention can be implemented in other modes.

【0025】例えば、前記実施例では円筒形状のワーク
10の外周面38を外観検査する場合について説明した
が、基本的に平坦な表面形状を有するものであれば、種
々のワークの外観検査に本発明は適用され得る。
For example, in the above-described embodiment, the case where the outer peripheral surface 38 of the cylindrical work 10 is inspected has been described. However, as long as it has a basically flat surface shape, it can be used for appearance inspection of various works. The invention can be applied.

【0026】また、前記第1実施例では光センサ42が
外周面38に対して略垂直となる姿勢で配設されていた
が、光源40から外周面38に照射された光の正反射光
成分が入射しないようになっておれば、光センサ42お
よび光源40の配設位置は適宜変更され得る。
Further, in the first embodiment, the optical sensor 42 is arranged in a posture substantially vertical to the outer peripheral surface 38, but the specular reflection light component of the light emitted from the light source 40 to the outer peripheral surface 38. The position where the optical sensor 42 and the light source 40 are disposed can be changed as appropriate as long as the light is not incident.

【0027】また、前記実施例では比較器44,46,
60によって凹凸の有無を判定するようになっていた
が、マイクロコンピュータ等による信号処理で電気信号
SSと判定値V1,V2,V3とを比較して凹凸の有無
を判定するようにしても良い。
In the above embodiment, the comparators 44, 46,
Although the presence / absence of irregularities is determined by 60, the presence / absence of irregularities may be determined by comparing the electric signal SS with the determination values V1, V2, V3 by signal processing by a microcomputer or the like.

【0028】また、前記実施例では凹凸の有無、正確に
は疵信号SKの数でワーク10の良否を判断するように
なっていたが、電気信号SSに基づいて凹凸の大きさや
位置を求めるようにすることもできる。
Further, in the above-mentioned embodiment, whether the work 10 is good or bad is judged by the presence or absence of unevenness, or more accurately, the number of flaw signals SK. However, the size and position of the unevenness can be obtained based on the electric signal SS. You can also

【0029】また、前記実施例ではワーク10を回転さ
せて検査するようになっていたが、光源40および光セ
ンサ42をワーク10に対して相対移動させながら外観
検査を行うこともできる。
Further, in the above-described embodiment, the work 10 is rotated for the inspection, but it is also possible to perform the appearance inspection while moving the light source 40 and the optical sensor 42 relative to the work 10.

【0030】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実
施することができる。
Although not illustrated one by one, the present invention can be carried out in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である外観検査装置の平面図
である。
FIG. 1 is a plan view of an appearance inspection apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】図1の外観検査装置においてワークの外周面を
検査するために配設された光源と光センサとの位置関係
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship between a light source and an optical sensor, which are arranged to inspect an outer peripheral surface of a work in the appearance inspection apparatus of FIG.

【図3】図2の角度αと光センサの出力との関係を示す
図である。
3 is a diagram showing a relationship between an angle α of FIG. 2 and an output of an optical sensor.

【図4】図2の光センサから出力された電気信号SSが
供給される疵判定回路の回路図である。
4 is a circuit diagram of a flaw determination circuit to which an electric signal SS output from the optical sensor of FIG. 2 is supplied.

【図5】図4の信号SS,SK1,SK2,SKの関係
を示す図である。
5 is a diagram showing a relationship between signals SS, SK1, SK2, and SK in FIG.

【図6】ワーク外周面に緩やかな膨らみが存在する場合
に図2の光センサに正反射光成分が入射し、信号強度が
増大することを説明する図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining that the specular reflection light component is incident on the optical sensor of FIG. 2 when the bulge is present on the outer peripheral surface of the work, and the signal intensity increases.

【図7】ワーク外周面に緩やかな凹みが存在する場合に
図2の光センサに正反射光成分が入射する状態を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which a specularly reflected light component is incident on the optical sensor of FIG. 2 when a gentle depression is present on the outer peripheral surface of the work.

【図8】表面が平坦な時に正反射光成分が光センサに入
射するように光源および光センサが配設された場合を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a case where a light source and an optical sensor are arranged such that a specularly reflected light component is incident on the optical sensor when the surface is flat.

【図9】図8の光センサから出力された電気信号SSが
供給される疵判定回路の回路図である。
9 is a circuit diagram of a flaw determination circuit to which an electric signal SS output from the optical sensor of FIG. 8 is supplied.

【図10】ワーク外周面に緩やかな膨らみが存在する場
合に図8の光センサに正反射光成分が入射しなくなり、
信号強度が低下することを説明する図である。
FIG. 10: When the outer peripheral surface of the work has a gentle bulge, the specular reflection light component does not enter the optical sensor of FIG.
It is a figure explaining that signal strength falls.

【図11】疵や突起によって影ができることにより光セ
ンサの信号強度が低下し、その強度低下に基づいて凹凸
を検出する従来の外観検査方法を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional appearance inspection method in which a signal intensity of an optical sensor is reduced due to a shadow formed by a flaw or a protrusion, and unevenness is detected based on the intensity reduction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:ワーク 38:外周面(表面) 40:光源 42:光センサ 44:第1比較器(第3発明の比較手段) 60:比較器(第4発明の比較手段) SS:電気信号 10: Work piece 38: Outer peripheral surface (front surface) 40: Light source 42: Optical sensor 44: First comparator (comparing means of the third invention) 60: Comparator (comparing means of the fourth invention) SS: Electric signal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワーク表面に光を照射する光源と、該光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、該電気信号の強弱に
基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査方法
において、 前記光センサを、前記ワーク表面が平坦である場合には
正反射光成分が入射しない位置に配置し、該光センサか
ら出力される電気信号が所定の判定値より大きい場合に
前記ワーク表面に凹凸が存在する旨の判定を行うことを
特徴とする外観検査方法。
1. A light source for irradiating a work surface with light, and light reflected by the work surface, which is arranged at a predetermined position with respect to the light source, receives the reflected light, and outputs an electric signal corresponding to the light intensity. In the appearance inspection method for detecting unevenness of the work surface based on the strength of the electric signal, a specular reflection light component does not enter when the work surface is flat. A visual inspection method, characterized in that it is arranged at a position, and when the electric signal output from the optical sensor is larger than a predetermined judgment value, it is judged that unevenness exists on the surface of the work.
【請求項2】 ワーク表面に光を照射する光源と、該光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、該電気信号の強弱に
基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査方法
において、 前記光センサを、前記ワーク表面が平坦である場合に正
反射光成分が入射する位置に配置し、該光センサから出
力される電気信号が所定の判定値より小さい場合に前記
ワーク表面に凹凸が存在する旨の判定を行うことを特徴
とする外観検査方法。
2. A light source for irradiating the work surface with light, and a reflected light which is arranged at a predetermined position with respect to the light source and reflected by the work surface, and outputs an electric signal corresponding to the light intensity. In the appearance inspection method for detecting irregularities of the work surface based on the strength of the electric signal, the optical sensor is a position where a specular reflection light component is incident when the work surface is flat. The appearance inspection method is characterized in that, when the electric signal output from the optical sensor is smaller than a predetermined judgment value, it is judged that the work surface has irregularities.
【請求項3】 ワーク表面に光を照射する光源と、該光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、該電気信号の強弱に
基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査装置
において、 前記光センサは、前記ワーク表面が平坦である場合には
正反射光成分が入射しない位置に配置されているととも
に、前記光センサから出力される電気信号が所定の判定
値より大きい場合に前記ワーク表面に凹凸が存在する旨
の判定を行う比較手段を有することを特徴とする外観検
査装置。
3. A light source for irradiating a work surface with light, and light reflected by the work surface which is arranged at a predetermined position with respect to the light source and receives an electric signal corresponding to the light intensity. In the visual inspection apparatus, which includes an optical sensor for detecting the unevenness of the work surface based on the strength of the electric signal, the optical sensor does not enter a specular reflection light component when the work surface is flat. The appearance inspection, which is arranged at a position and has a comparison means for determining that there is unevenness on the work surface when the electrical signal output from the optical sensor is larger than a predetermined determination value. apparatus.
【請求項4】 ワーク表面に光を照射する光源と、該光
源に対して予め定められた位置に配置されて前記ワーク
表面で反射した反射光を受光し、光強度に対応する電気
信号を出力する光センサとを備え、該電気信号の強弱に
基づいて前記ワーク表面の凹凸を検出する外観検査装置
において、 前記光センサは、前記ワーク表面が平坦である場合に正
反射光成分が入射する位置に配置されているとともに、
前記光センサから出力される電気信号が所定の判定値よ
り小さい場合に前記ワーク表面に凹凸が存在する旨の判
定を行う比較手段を有することを特徴とする外観検査装
置。
4. A light source for irradiating the work surface with light, and a reflected light which is arranged at a predetermined position with respect to the light source and reflected by the work surface, and outputs an electric signal corresponding to the light intensity. In the visual inspection apparatus, which comprises an optical sensor for detecting the unevenness of the work surface based on the strength of the electric signal, the optical sensor is a position where a specular reflection light component is incident when the work surface is flat. Is located in
An appearance inspection apparatus comprising: a comparison unit that determines that unevenness exists on the surface of the work when an electric signal output from the optical sensor is smaller than a predetermined determination value.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006258726A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Ricoh Co Ltd Defect-inspecting method
JP2007256238A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Defect inspection method
US9314914B2 (en) 2009-11-11 2016-04-19 Makita Corporation Power tool

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