JPH08285790A - ガラス繊維シート用欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えばガラス繊維のような未離解繊維である
目には全くコントラストのないシートなどの欠陥を検出
する新規な欠陥検出方法を提供する。 【構成】 ＣＣＤカメラを利用して製造工程中で連続的
に送られるガラス繊維シートなどの欠陥を検出する検出
方法において、ガラス繊維シートを照明する光源とＣＣ
Ｄカメラの撮影光軸を直線となるように配置せずに所定
距離横にずらせて配置し、ガラス繊維シートを間接光透
過法により照明して照明されたガラス繊維シート部分を
ガラス繊維シートの反対側に設置したＣＣＤカメラによ
り撮像し、電気信号に変換して欠陥を検出するようにし
たガラス繊維シート用欠陥検出方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばガラス繊維の
ような未離解繊維である目には全くコントラストのない
シートなどの欠陥を検出する欠陥検出方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の紙などにおける製造過程での黒点
や穴などの欠陥の検出方法としては、ＣＣＤカメラを利
用して映像として捉え、その映像を電気信号に変換して
検出しているのが一般的である。光源によるの種別とし
て、反射光方式、透過光方式、透過光反射光併用
方式および正反射光方式でシートを照明し、これをＣ
ＣＤカメラで撮像して検出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の反射光方式の
長所としては、黒点や汚れなどのシート表面の欠陥に対
する感度がよく、対象シートの光透過率に影響を受けな
いこと、および地合いの影響をあまり受けないで検出で
きることが挙げられるが、黒点と穴の区別ができないこ
と、シート表面の検査きりできないので裏面を検査する
ためにはもう１セットを裏側に設置する必要があるなど
の短所を有している。また、上記の透過光方式の長所
としては、シート表面の黒点と穴の区別ができること、
対象シートの表面，裏面および内部に抄き込まれた欠陥
も検査することができる長所があるが、黒点や汚れなど
のシート表面の欠陥検査能力は上記の反射光方式に比
べて劣ること、対象シートの光透過率に影響を受けるこ
と、地合いの影響を受け易いことなどの短所がある。

【０００４】上記の透過光反射光併用方式の長所とし
ては、上記の透過光方式よりも黒点の検査能力が優れ
ていること、黒点と穴の区別ができる長所を有している
が、穴に対する検査能力が上記の透過光方式に比べて
やや劣ること、繊維のもつれや油などの半透明の欠陥に
おいて透過要素と反射要素が相殺して感度が落ちるこ
と、および光源が二つになるために製造装置中に設置し
難い面があるなどの短所がある。また、上記の正反射
光方式のものは、シートの光沢むらや凹凸が検出するこ
とができ、板紙のストリークが検出することができる長
所を有しているが、黒点や汚れに対する感度が普通の反
射光方式に比べて劣ること、機械的な精度が重要になる
ことなどの短所がある。

【０００５】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、ガラス繊維シートやグラシンシートのような
地合いの悪いシートでもその欠陥が確実に検出すること
ができる欠陥検出方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、ＣＣＤカメ
ラを利用して製造工程中で連続的に送られるガラス繊維
シートあるいはグラシンシートなどの欠陥を検出する検
出方法において、ガラス繊維シートを照明する光源をＣ
ＣＤカメラの撮影光軸に対して所定距離横にずらせて配
置し、ガラス繊維シートを間接透過法により照明し、照
明されたガラス繊維シート部分をガラス繊維シートの反
対側に設置したＣＣＤカメラにより撮像し、電気信号に
変換して欠陥を検出するようにしたガラス繊維シート用
欠陥検出方法である。

【０００７】

【作用】ガラス繊維シートなどの幅方向を照明する光源
とＣＣＤカメラの撮影光軸を一致させずに撮影光軸を所
定距離横にずらせて配置し、ガラス繊維シートを間接光
透過法により照明するようにし、照明されたガラス繊維
シート部分をガラス繊維シートの反対側に設置したＣＣ
Ｄカメラにより撮像することにより、ＣＣＤカメラから
の微分信号が地合いのノイズ信号と重なってはっきりし
なくなっていたのが、間接光透過法とすることで地合い
のノイズ信号が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を大幅に向上させ
ることが可能となり、シートの欠陥の検出精度を極めて
向上させることが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明のガラス繊維
シート用欠陥検出方法の実施例を説明する。図１は、欠
陥検出装置の概略構成を示す側面図である。即ち、ガラ
ス繊維シートあるいはグラシンシート１などは、水平に
例えば製造工程中で左側から右側に送られているとす
る。このガラス繊維シート１の下側に光源として高周波
蛍光灯２が設置され、幅方向を一様に照射する。ガラス
繊維シート１などは未離解繊維で構成され、拡散板を置
いたように照射光はガラス繊維シート中で散乱して照明
される。このガラス繊維シート１の照明された部分を、
ガラス繊維シート１を挟んで逆側の上側に設置されたＣ
ＣＤカメラ３で撮像するのである。

【０００９】従来の直接光透過法のものでは、光源であ
る高周波蛍光灯２と点線で示すＣＣＤカメラ３´の撮影
光軸を一直線になるように配置し、ガラス繊維シート１
をＣＣＤカメラ３´で撮影して欠陥を検出していた。こ
のときのＣＣＤカメラ３´の出力信号の波形図を図２
（ａ）に示し、この出力信号を微分処理した信号の波形
図を図２（ｂ）に示す。即ち、この直接透過方法でのＳ
／Ｎ比は１．１７である。

【００１０】次に、高周波蛍光灯２とガラス繊維シート
１との間に拡散板を配置して、高周波蛍光灯２とＣＣＤ
カメラ３´を点線で示す直線になるように配置して検出
する従来の散乱光透過法によるものでは、ガラス繊維シ
ート１をＣＣＤカメラ３´で撮影したときのＣＣＤカメ
ラの出力信号の波形図を図３（ａ）に示し、この出力信
号を微分処理した信号の波形図を図３（ｂ）に示す。即
ち、この従来の散乱光透過法でのＳ／Ｎ比は１．９であ
る。

【００１１】次に、ＣＣＤカメラ３を実線で示すように
撮影光軸を右側に２．５ｍｍずらせて位置させ、ガラス
繊維シート１をＣＣＤカメラ３で撮影したときのＣＣＤ
カメラの出力信号の波形図を図４（ａ）に示し、この出
力信号を微分処理した信号の波形図を図４（ｂ）に示
す。即ち、この発明の間接光透過法での検出信号のＳ／
Ｎ比は３．０である。

【００１２】図２および図３に示される従来の直接光透
過法および散乱光透過法での撮像では、ガラス繊維シー
ト１などの地合いがそのままノイズとなり、欠陥信号の
検出が困難である。ところが、ＣＣＤカメラ３の撮影光
軸を横にずらせたこの発明の間接光透過法では、ガラス
繊維シート１などの地合いによるノイズが極めて減少
し、ガラス繊維シートなどの表面および内部の欠陥を地
合いによるノイズに煩わされることなく確実に検出でき
ることを示している。

【００１３】次に、視野幅１００ｍｍ、１０２４ビット
のＣＣＤカメラを使用し、ずらし距離ｘと検出信号のＳ
／Ｎ比の関係を求めた結果を図５のグラフに示す。即
ち、ずらし距離ｘが１５．０ｍｍのときがＳ／Ｎ比が最
高になった。ここで、Ｓ値は欠陥検出信号の値であり、
Ｎ値はガラス繊維シートなどの地合信号のピーク値であ
る。このＳ／Ｎ比は、通常は１．５あれば欠陥の検出が
可能であるが、安全を見越して２．０以上あれば確実に
欠陥を検出することができる。

【００１４】このような方法で検出した欠陥検出信号の
例を図６ないし図１０に示す。ガラス繊維シートに０．
５ｍｍの穴がある場合の欠陥検出信号Ａを図６（ａ）に
示し、その微分処理した信号Ｂを図６（ｂ）に示す。次
に、ガラス繊維シートに０．５ｍｍの黒点がある場合の
欠陥検出信号Ａを図７（ａ）に示し、その微分処理した
信号Ｂを図７（ｂ）に示す。また、ガラス繊維シート上
に毛髪があるときの欠陥検出信号Ａを図８（ａ）に示
し、その微分処理した信号Ｂを図８（ｂ）に示す。さら
に、ガラス繊維シート上に薄い汚れがあるときの欠陥検
出信号Ａを図９（ａ）に示し、その微分処理した信号Ｂ
を図９（ｂ）に示す。そして、ガラス繊維シート上に油
汚れがあるときの欠陥検出信号Ａを図１０（ａ）に示
し、その微分処理した信号Ｂを図１０（ｂ）に示す。こ
れらいずれの欠陥の検出信号Ａおよびその微分処理した
信号Ｂもノイズに煩わされることなく確実に検出するこ
とが可能となることを示している。

【００１５】次に、これらの欠陥信号の判別方法につい
て簡単に説明する。ＣＣＤカメラ３からの信号に対し
て、比較レベル信号が直流レベルで設定される。即ち、
図１１に示すように、欠陥検出信号Ｐが穴などの欠陥に
より明信号として検出され、黒点などの欠陥により暗信
号として得られる。この中央のレベルが０Ｖであるとす
る。ガラス繊維シートの穴が大きく重大欠陥信号となる
場合はａビットレベルとする。穴の大きさが比較的に小
さい軽欠陥信号の場合、上記のａビットレベルより小さ
いｂビットレベルと比較信号を設定するのである。次に
黒点の場合、その黒点が大きく重大欠陥信号となる場合
はｄビットレベルとする。また、黒点が比較的に小さく
軽欠陥信号となる場合はｃビットレベルとして区別して
比較信号を設定するのである。この比較信号は欠陥信号
の大きさを設定するためのもので、重欠陥信号の場合に
は最高２５５ビット、軽欠陥信号の場合には最高１５ビ
ットの範囲で設定を行うことが可能にしている。１ビッ
ト当たりの大きさは検査視野により決定されるが、分解
能の計算は約（カメラ実視野／１０２４）ｍｍである。
従って、ＣＣＤカメラの１ビットは２３０／１０２４＝
０．２２ｍｍとなる。この他に、上記軽欠陥信号の場合
に、ガラス繊維シートの流れ方向の欠陥を判別する流れ
判別を付加して、黒点や穴などの欠陥の大きさを検出で
きるようにしている。

【００１６】上記の実施例の説明では、ＣＣＤカメラの
位置を横にずらせたものについて説明したが、これは光
源と相対的なものであり、光源の方を横にずらせてもよ
い。また、検査対象をガラス繊維シートについて説明し
たが、これはガラス繊維シートに限ることなくグラシン
紙のような地合いの悪いシートの欠陥の検出にも当然に
適用できることは勿論である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明のガラス
繊維シート用欠陥検出方法によれば、地合いの悪いガラ
ス繊維シートであっても、そのノイズに煩わされること
なくＳ／Ｎ比を大きく取ることができるので、黒点や
穴，汚れやピンホールといったガラス繊維シートの欠陥
を確実に検出することが可能となる。従って、製造工程
において、連続して送られてくるシートの欠陥検出がオ
ンラインで可能となり、製品の品質を高めるとともに、
信頼性を大幅に向上させることができる。また、検査装
置は従来のものと変わらず、単にＣＣＤカメラあるいは
光源の位置を横に移動させるだけでよく、製造装置中に
容易に組み込むことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】欠陥検出装置の構成を示す側面図、

【図２】（ａ），（ｂ）は、従来の直接透過光方法によ
るＣＣＤカメラの出力信号の波形図とその微分信号の波
形図、

【図３】（ａ），（ｂ）は、従来の散乱光透過光方法に
よるＣＣＤカメラの出力信号の波形図とその微分信号の
波形図、

【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の間接光透過光方法
によるＣＣＤカメラの出力信号の波形図とその微分信号
の波形図、

【図５】ずらし距離とＳ／Ｎ比の関係を示すグラフ、

【図６】（ａ），（ｂ）は、ガラス繊維に０．５ｍｍの
穴がある場合の欠陥検出信号の波形図とその微分信号の
波形図、

【図７】（ａ），（ｂ）は、ガラス繊維に０．５ｍｍの
黒点がある場合の欠陥検出信号の波形図とその微分信号
の波形図、

【図８】（ａ），（ｂ）は、ガラス繊維に毛髪がある場
合の欠陥検出信号の波形図とその微分信号の波形図、

【図９】（ａ），（ｂ）は、ガラス繊維に汚れがある場
合の欠陥検出信号の波形図とその微分信号の波形図、

【図１０】（ａ），（ｂ）は、ガラス繊維に油汚れがあ
る場合の欠陥検出信号の波形図とその微分信号の波形
図、

【図１１】欠陥判別方法として、比較信号レベルを説明
するための波形図である。

【符号の説明】

１ ガラス繊維シート ２ 高周波蛍光灯 ３，３´ ＣＣＤカメラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＣＤカメラを利用して製造工程中で連
   続的に送られるガラス繊維シートなどの欠陥を検出する
   検出方法において、ガラス繊維シートを照明する光源と
   ＣＣＤカメラの撮影光軸を直線となるように配置せずに
   所定距離横にずらせて配置し、ガラス繊維シートを間接
   光透過法により照明して照明されたガラス繊維シート部
   分をガラス繊維シートの反対側に設置したＣＣＤカメラ
   により撮像し、電気信号に変換して欠陥を検出するよう
   にしたことを特徴とするガラス繊維シート用欠陥検出方
   法。