JPS63228049A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、対象物の外観の良否を検査する自動目視検査
装置、中でもビン類の口部側面、特にねじ部の欠け、キ
ズ等の欠陥を検出する欠陥検査装置に関するものである
。

【従来の技術】

第５図は従来の欠陥検査装置の蜆明図である。 この欠陥検査装置は、光源１、テレビカメラ２）画像処
理装置３から構成されている。光源１から被検査対象物
であるビン４の側部５に対し、一定の入射角θの入射光
６が投光される。もし側部５に欠けやキズ等の欠陥がな
い正常な状態であれば、側部５からの反射光７ａは入射
角と等しい反射角θをなすので、テレビカメラ２ではと
らえられない方向に出る。一方、側部５に欠けやキズ等
の欠陥がある場合は、入射光６が欠陥部により散乱され
るので、反射光７ｂはテレビカメラ２でとらえられるこ
とになり、テレビカメラ２により撮像される。従って、
該撮像信号を画像処理装置３により処理することにより
欠陥の有無を判別することができる。

【発明が解決しようとする問題点】

ところが、このような従来の欠陥検査装置においては側
部５が平滑であることが必要である。もし、側部５に凹
凸があると、その部分が欠陥部と類似の反射傾向を示す
ので、正常な対象物でも反射光がＴＶカメラ２でとらえ
られることになり、不良とみなされる恐れがあり得るか
らである。こうした事情から、ビン類の、特に側部５が
ねじ状となっている場合は、従来技術の適用が困難であ
り、従って欠陥検出性能が充分に得られないという問題
点があった。 本発明は上述の問題点に鑑み、ビン類の側部に凹凸、特
にねじ部のある場合でも、欠け、キズ等の欠陥が検出で
きるような欠陥検出装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

軸対称的な被検査対象物を軸中心に回転させる回転手段
と、前記対象物の側部に軸に対して平行なシート状の入
射光を投光する光源と、該入射光による前記対象物から
の反射光を撮像する撮像手段と、該撮像手段により得ら
れた信号を処理し、前記対象物の良否を判別する信号処
理手段とを設ける。

【作　用】

前記回転手段は前記対象物を所定の量ずつ回転させ、前
記信号処理手段は前記対象物のある位置における撮像信
号と、該位置から所定の量回転した後の別の位置におけ
る撮像信号とを比較して良否の判別を行う。

【実施例】

第１図は本発明による欠陥検査装置の一実施例を示す説
明図である。この欠陥検査装置は、スリット光源８、テ
レビカメラ２）画像処理装置３、回転装置９から構成さ
れている。スリット光源８からは、被検査対象物である
ビン４の側部５に被検査対象物の回転軸に対して平行な
シート状の入射光６が所定の角度で入射される。そして
、入射光６による側部５からの反射光７がテレビカメラ
２によって撮像される。撮像された画像信号は画像処理
装置３によって処理される。ビン４を回転装置９により
回転させつつこれを繰り返すことにより側部５の良否が
判別される。 次に画像処理装置３による処理について第２図。 第３図により説明する。 第２図は本発明による欠陥検出装置における画像信号の
形成の説明図である。第２図において、シート状の入射
光６が入射角θでビン側部のねじ部分に照射されている
。１０ａはねじ凸部の位置を示しており、ねじ凸部１０
ａにより反射角ψの反射光７ａが得られる。また１０ｂ
はねじ凹部の位置を示しており、ねじ凹部１０ｂにより
反射角ψの反射光７ｂが得られる。なお、ねじ凸部１０
ａおよびねじ凹部１０ｂはそれぞれ円周の一部であるが
、局部的には直線とみなせるので、直線的に描いている
。 また、入射光６のシート面は図面に対して垂直方向であ
る。　゛ さて、第２図に示すように反射光７ａと７ｂは、ねじ部
の凹凸に応じて間隔Ｘの差を有して反射することになる
。実際の凹凸の差をｄとすると、第２図より、間隔Ｘは
次式にて示される。 π ｃｏｓ　（−一〇−ψ） ｘ＝ｄＸ　　□− ｃｏｓ　θ ｃｏｓ　θ 特にθ＝ψ＝π／６という関係があれば、（１）式は次
式のように示される。 ｃｏｓ　π／６ 、’、ｘ＝ｄ　　　　〜−−−−−−−−−−−−−〜
−一−−・−−−−一−−−−−・−・・・・−・−・
・・−（２）（２）式からも明らかなようにθ＝ψ＝π
／６とすると、反射光７ａと７ｂとの差はねじ部の凹凸
の差ｄ自身に他ならない。したがって、反射光をテレビ
カメラで撮像することによりビンのねじ部の凹凸の立体
的形状を表わす画像信号を得ることができる。 第３図は、本発明による画像信号の処理の一実施例を示
す説明図である。第３図（ａｌは、ビンのある位置にお
ける凹凸の立体形状を表わす画像信号（テレビカメラに
より２次元的にとらえたもの）である。２がビンの縦方
向、Ｘがビンの凹凸の方向を示している。波の上端がね
し凸部１０ａ、下端がねじ凹部１０ｂに対応している。 したがって第３図（ａ）はあたかもビンの縦断面のよう
な画像信号である。第３図（ｂ）は第３図（ａ）の位置
からビンを軸まわりに所定の微小量（たとえば５″）回
転した後の位置における画像信号である。ねじ凸部１０
ａの一部に欠陥１１がみられる。厳密にいえば、ねじの
ピッチに対応して波全体がわずかにずれているが、それ
は欠陥１１に比して無視できる量である。こうして、相
隣る２か所での画像信号が得られたならば、両信号の差
の絶対値を求める。すると第３図（Ｃ）のごとく、欠陥
１１に相当する部分においてのみ、高輝度の画像信号が
得られる。従って、このような高輝度画像信号の有無に
より、ビン口側面の欠陥の有無を識別することができる
。 第３図に示す実施例では微小量の回転であるため、ねじ
のピッチに対応して生じている僅かのズレを欠陥１１に
対して無視できる量として処理を行っている。しかし、
回転量を大きくする等によりこのずれが無視できないよ
うな場合が生じたときには次のような処理を行うことが
できる。 第４図は本発明における画像信号の処理の他の実施例を
示す説明図である。第４図（ａｌは、ビンのある位置に
おけ凹凸の立体的形状信号Ｘ＋（Ｚ）である。ｚ５がビ
ンの縦方向、Ｘがビンの凹凸の方向を示す。波の上端が
ねじ凸部１０ａ、下端がねじ凹部１０ｂに対応している
。第４図（Ｃ）は第４図（ａ）の位置からビンを軸まわ
りに所定の角度α０回転した後の位置における凹凸の立
体的形状信号Ｘ、（Ｚ）である、この信号Ｘ、（Ｚ）に
は、ビンの欠は欠陥１１が存在している。さて、これら
の凹凸信号は、ねじ山によるものであるから、第４図（
ａ）と（ｅ）とでは波の位置が一定量ずれている。具体
的に、ねじ山の間隔をｍとすると、α０回転したとき、
そのずれ量ｌは、 α　０ である。そこで上のＸ　＋　（Ｚ　）をｌたけずらした
信号Ｘ、（Ｚ−７りを求める。これを第４図（ｂ）に示
す。 ただし分り易さのため、２の量は実際よりも大きく描い
である。このＸ＋（Ｚ　　ｆｆ）の波の位置はＸ２（Ｚ
）の波の位置に等しい。そこで、両者の差の絶対値 ｌ　Ｘ＋（Ｚ　　１）　　Ｘ２（Ｚ）　ｌを求めれば、
第４図（ｄ）に示すように、欠陥１工を顕在化させ、容
易に認識することができる。なお、以上の実施例の説明
ではＸ、（Ｚ）を−βたけずらした信号を求めるように
しているが、Ｘ２（Ｚ）を＋２だけずらした信号を求め
るようにしても良いことは勿論である。

【発明の効果】

本発明によれば、ビンを軸まわりに回転させながら、ス
リット光投影法により、口部側面の立体形状を繰゛り返
し計測し、その相隣るもの同士を比較演算するようにし
たので、従来は困難であったビン側部の欠陥が検出でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による欠陥検査装置の実施例を示す説明
図、第２図は画像信号形成の様子を示す拡大図、第３図
、第４図は本発明による信号の処理を示す説明図、第５
図は従来の欠陥検査装置の説明図である。 １−　光源、２−・−テレビカメラ、３−・画像処理装
置、４−　ビン、５−・側部、６−・−入射光、７．７
ａ、７ｂ　−・反射光、８−・スリット光源、９−・回
転装置、１０ａ−−−一ねし凸部、１０ｂ吊　１　岡 第２記 （Ｃ） 果３図 第４　ス 第５目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軸対称的な被検査対象物を軸中心に回転させる回転
   手段と、前記対象物の側部に軸に対して平行なシート状
   の入射光を投光する光源と、該入射光による前記対象物
   からの反射光を撮像する撮像手段と、該撮像手段により
   得られた信号を処理し、前記対象物の良否を判別する信
   号処理手段とからなる欠陥検査装置であって、前記信号
   処理手段は前記対象物のある位置における撮像信号と、
   該位置から所定の量回転した後の別の位置における撮像
   信号とを比較することにより良否判別を行うことを特徴
   とする欠陥検査装置。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の欠陥検査装置におい
   て、前記信号処理手段は前記対象物のある位置における
   撮像信号と、該位置から所定の微小量回転した後の別の
   位置における撮像信号とを比較することを特徴とする欠
   陥検査装置。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の欠陥検査装置におい
   て、前記信号処理手段は前記対象物のある位置における
   撮像信号と、該位置から所定の量回転した後の別の位置
   における撮像信号とを、いずれか一方の信号を前記回転
   により生ずるずれ量分だけずらして補正した後比較する
   ことを特徴とする欠陥検査装置。