KR20110084093A - Apparatus for inspecting screw thread - Google Patents

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KR20110084093A
KR20110084093A KR1020100124142A KR20100124142A KR20110084093A KR 20110084093 A KR20110084093 A KR 20110084093A KR 1020100124142 A KR1020100124142 A KR 1020100124142A KR 20100124142 A KR20100124142 A KR 20100124142A KR 20110084093 A KR20110084093 A KR 20110084093A
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KR1020100124142A
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마사키 아마노
마사요시 미카미
유키히로 히가시오카
šœ 고지마
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for inspecting screw thread is provided to accurately detect uneven portions on screw thread by arranging image-pickup sensors in positions to receive only the lights reflected from the uneven portion of the screw thread surface. CONSTITUTION: An apparatus for inspecting screw thread comprises a light source(2a,2b) which partially or completely illuminates the outer surface of a screw being rotated, image-pickup sensors which receive the reflection lights from the screw, and an image processor which recognizes the shape of the screw thread based on the rotation information and the image information on the screw.

Description

나사산의 검사 장치 {APPARATUS FOR INSPECTING SCREW THREAD}Thread Inspection Device {APPARATUS FOR INSPECTING SCREW THREAD}

본 발명은 나사산의 검사 장치에 관한 것이다. 특히, 수나사의 산에 형성된 요철을 발견하는 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thread inspection device. In particular, it is related with the test | inspection apparatus which detects the unevenness | corrugation formed in the mountain of an external thread.

차의 엔진이나 난방 기구에 사용되는 점화 플러그는 교환 작업의 용이성 때문에 나사 구조를 가지고 있다. 또, 스테이지의 위치 조정에 사용되는 볼 나사에도 나사 구조가 사용되고 있다. 그러나, 나사산이 찌부러져 있는 등 요철이 있으면, 수나사와 암나사를 확실하게 나합할 수 없거나, 혹은, 나합할 수 있더라도 떼어낼 수 없거나 한다. 이 때문에, 이들 나사는, 그 제조 공정에 있어서, 나사산이 찌부러져 있지 않은지, 또는 허용 범위인지에 대한 형상 검사가 행해진다.Spark plugs used in car engines and heating appliances have a screw structure for ease of replacement. Moreover, the screw structure is used also for the ball screw used for position adjustment of a stage. However, if there are irregularities such as a screw thread being crushed, the male screw and the female screw cannot be combined securely, or they cannot be removed even if they can be screwed together. For this reason, in these manufacturing processes, a shape test | inspection as to whether a screw thread is not crushed or an allowable range is performed in the manufacturing process is carried out.

나사산의 형상을 검사하는 장치로서, 예를 들면, 특허 문헌 1에는 나사산에 대해 한쪽의 측부로부터 광을 조명하여 반대측의 측부에서 얻어지는 투과광을 촬상하는 장치가 개시되어 있다. 방사광은, 나사산의 부분에서 차광되어 실루엣이 되고, 또, 골짜기의 부분의 투과광을 검지하여 나사의 형상을 파악하는 것이다. 그러나, 이러한 장치는, 모종의 형상 불량을 검지할 수는 있지만, 변형의 정도에 따라서는 불량을 인식할 수 없는 경우도 있었다.As an apparatus for inspecting the shape of a thread, for example, Patent Document 1 discloses an apparatus for imaging the transmitted light obtained from the side on the opposite side by illuminating light from one side with respect to the thread. Radiated light is shielded from the part of a screw thread, becomes a silhouette, and detects the shape of a screw by detecting the transmitted light of the valley part. However, although such a device can detect a shape defect of a seedling, the defect may not be recognized depending on the degree of deformation.

도 6은 종래의 검사 장치의 원리를 설명하기 위한 모식적 구조를 나타낸다. (a)~(d)는 검사 대상물의 형상이 각각 상이하며, (a1)~(d1)는 검사 대상물을 사이에 두고 왼쪽에 광원, 오른쪽에 이미지 센서가 배치되는 구성을 나타낸다. (a2)~(d2)는 검사 대상물을 광원측에서 본 상태를 나타낸다. 검사 대상물은, 설명의 편의상, 삼각형의 판재를 기본으로 하고 있다.6 shows a schematic structure for explaining the principle of a conventional inspection apparatus. (a)-(d) are the shapes of an inspection object, respectively, and (a1)-(d1) shows the structure in which the light source on the left side and the image sensor are arrange | positioned on the right side with an inspection object between them. (a2)-(d2) show the state which looked at the test object from the light source side. The inspection object is based on a triangular plate for convenience of explanation.

(a)는 검사 대상물이 정상인 상태를 나타낸다. 광원으로부터의 방사광은 검사 대상물에서 일부가 차광되며, 차광되지 않고 이미지 센서까지 도달한 광에 의해, 검사 대상물의 형상을 인식한다.(a) shows the state in which a test object is normal. The light emitted from the light source is partially shielded from the inspection object, and the shape of the inspection object is recognized by the light that reaches the image sensor without being shielded.

(b)는 검사 대상물의 정점이 결락된 상태를 나타낸다. 이 경우, 광원으로부터의 방사광은 결락부분에서는 차광되지 않기 때문에, 이미지 센서는 (b2)에 나타낸 형상을 인식하게 된다. 그래서, 미리 기억된 정상 패턴과 비교함으로써 형상 결함을 검지할 수 있다.(b) shows the state where the vertex of the inspection object is missing. In this case, since the emitted light from the light source is not shielded at the missing portion, the image sensor recognizes the shape shown in (b2). Thus, the shape defect can be detected by comparing with the normal pattern stored in advance.

(c)도 (b)와 동일하게 검사 대상물이 변형된 상태로서, 검사 대상물의 정점이 찌부러져 버가 형성된 상태를 나타낸다. 이 경우도 이미지 센서는 버를 차광 부분으로서 인식하게 된다.(c) is also a state in which the test object is deformed similarly to (b), and shows the state in which the vertex of the test object is crushed and the burr is formed. Also in this case, the image sensor recognizes the burr as a light shielding part.

(d)는 검사 대상물의 광원측의 측부에 요철이 형성된 상태를 나타낸다. 이 경우, 검사 대상물의 전체 형상은 정상 패턴과 동일하기 때문에, 이미지 센서는 요철의 유무를 검지할 수는 없다.(d) shows the state in which the unevenness | corrugation was formed in the side part at the light source side of a test object. In this case, since the overall shape of the inspection object is the same as the normal pattern, the image sensor cannot detect the presence or absence of irregularities.

이와 같이, 광원으로부터 이미지 센서를 향하는 광로에 대해 교차하는 방향에서 형상 변화가 발생하고 있는 경우는 이미지 센서는 그 형상 변화를 검지할 수 있지만, 광원으로부터 이미지 센서를 향하는 광로의 진행 방향을 따라 형상 변화가 발생하고 있는 경우는 차광 영역에는 영향을 주지 않기 때문에, 결과적으로 형상 변화를 검지할 수 없다.As described above, when the shape change occurs in the direction crossing the light path from the light source to the image sensor, the image sensor can detect the shape change, but the shape change along the traveling direction of the light path from the light source to the image sensor. Is generated, it does not affect the light shielding area, and as a result, the shape change cannot be detected.

또, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에는, 나사산의 측부로부터 광을 조명하여, 그 반사광을 센싱하는 구조가 개시된다. 그러나, 이러한 장치도 나사산의 유무나 변형의 유무를 인식할 수 있을지도 모르지만, 어떠한 변형인지를 정확하게 인식할 수 있는 것은 아니다. 또, 나사산의 일부에 요철이 발생한 경우는, 당해 요철의 반사광을 수광하여 버린다.Patent Literature 2 or Patent Literature 3 discloses a structure in which light is illuminated from the side of a screw thread and the reflected light is sensed. However, such a device may be able to recognize the presence or absence of a thread or a deformation, but it is not able to accurately recognize the deformation. Moreover, when unevenness | corrugation generate | occur | produces in a part of screw thread, the reflected light of the said unevenness | concentration is received.

즉, 종래부터 알려져 있는 검사 장치는, 모종의 불량품은 검지할 수 있을지도 모르지만, 형상 변화의 정도에 따라서는 불량이라고 인식할 수 없는 경우도 있고, 고정밀도로 검지를 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.That is, although the conventionally known inspection apparatus may be able to detect some kind of defective products, it may not be recognized as defective depending on the degree of shape change, and there existed a problem that it could not detect with high precision.

다만, 다수의 광원을 사용하여, 복수의 각도로부터 시간을 들여 광을 조사시킴으로써 검지 정밀도를 향상시킬 수도 있지만, 나사는 본디 작은 것으로서, 나사산의 변형에 따라서 발생하는 요철을 고감도로 검지하는 것은 용이하지 않다.However, although the detection accuracy can be improved by irradiating light with time from a plurality of angles using a large number of light sources, the screw is small and it is not easy to detect unevenness generated by the deformation of the thread with high sensitivity. not.

특허 문헌 1 : 일본국 특허 공개 소 62-49203Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 62-49203 특허 문헌 2 : 일본국 특허 공개 평 5-240738Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-240738 특허 문헌 3 : 일본국 특허 공개 소 55-70702Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 55-70702

이 발명은, 나사산의 어떠한 변형도 양호하게 인식할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것이다.This invention provides the inspection apparatus which can recognize well any deformation | transformation of a screw thread well.

상기 과제를 해결하기 위해서, 이 발명에 따른 나사산의 검사 장치는, 회전하는 나사의 외표면을 부분적 또는 연속적으로 조명하는 광원부와, 나사로부터의 반사광을 수광하는 촬상 센서와, 나사의 회전 정보와 촬상 정보에 의거하여 나사산의 형상을 인식하는 화상 처리부를 가지는 구조에 있어서, 상기 촬상 센서는, 나사 산 형상이 정상일 때는 상기 반사광을 인식하지 않지만, 나사산에 원하지 않는 요철이 존재하는 경우만 당해 요철에 기인하는 반사광을 수광할 수 있는 영역을 적어도 관찰하는 것을 특징으로 한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the thread inspection apparatus which concerns on this invention is the light source part which illuminates the outer surface of a rotating screw partly or continuously, the imaging sensor which receives the reflected light from a screw, rotation information and imaging of a screw. In the structure having an image processing unit for recognizing the shape of a thread based on information, the imaging sensor does not recognize the reflected light when the thread shape is normal, but is caused by the unevenness only when unwanted unevenness exists in the thread. At least the area | region which can receive the reflected light is characterized by observing.

또한, 상기 광원부는 2개 형성되어 있으며, 상기 영역에 대해서, 나사의 회전 방향의 전방과 후방으로부터 당해 나사산을 조명하는 것을 특징으로 한다.Moreover, two said light source parts are formed, and it is characterized by illuminating the said screw thread from the front and rear of the rotation direction of a screw with respect to the said area | region.

또한, 상기 광원부는 방사 파장이 각각 상이한 것을 특징으로 한다.In addition, the light source unit is characterized in that the emission wavelength is different.

이 발명에 따른 나사산의 검사 장치는, 나사산에 요철이 형성된 경우만 나사 표면으로부터의 반사광을 수광하는 위치에 촬상 센서를 배치했으므로, 나사에 형성된 요철을 확실하게 검지할 수 있다. 또한, 상이한 파장의 광을 방사하는 2개의 광원을 설치함으로써, 촬상 화상의 농담 혹은 색 특성으로부터 요철의 형상을 보다 정확하게 파악하는 것이 가능해진다.In the thread inspection device according to the present invention, since the imaging sensor is disposed at a position to receive the reflected light from the screw surface only when the unevenness is formed on the thread, the unevenness formed on the screw can be reliably detected. Further, by providing two light sources for emitting light of different wavelengths, it becomes possible to more accurately grasp the shape of the unevenness from the lightness or color characteristics of the captured image.

도 1은 본 발명에 따른 나사산의 검사 장치의 개략 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 나사산의 검사 방법의 개략 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 나사산의 검사 방법의 개략 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 나사산의 검사 방법의 개략 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 나사산의 검사 장치를 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 6은 종래의 나사산의 검사 장치를 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
1 shows a schematic configuration of a thread inspection device according to the present invention.
2 shows a schematic configuration of a thread inspection method according to the present invention.
3 shows a schematic configuration of a thread inspection method according to the present invention.
4 shows a schematic configuration of a thread inspection method according to the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining a thread inspection device according to the present invention.
Fig. 6 shows a diagram for explaining a conventional inspection device for screw threads.

도 1은 본 발명에 따른 나사산 검사 장치의 개략 구성을 나타낸다. 검사 대상인 나사는 유지대(1)의 회전부(1a)에 부착된다. 나사는 회전부(1a)에 의해, 도시의 방향, 즉, 암나사와 나합할 때의 방향으로 회전한다. 광원(2(2a, 2b))으로부터의 방사광은 확산판(3(3a, 3b))을 통과하여 나사의 외표면을 조명한다. 확산판 (3(3a, 3b))의 존재에 의해, 수나사의 길이 방향 전역을 조명할 수 있다. 또한, 수나사의 길이는 예를 들면 2~3mm 정도이다. 또, 도 1은, 후술하는 렌즈, 촬상 센서, 화상 처리부는 생략하고 있다.1 shows a schematic configuration of a thread tester according to the present invention. The screw to be inspected is attached to the rotating portion 1a of the holder 1. The screw is rotated by the rotating section 1a in the direction of illustration, that is, the direction when screwing with the female screw. Radiated light from light sources 2 (2a, 2b) passes through diffuser plates 3 (3a, 3b) to illuminate the outer surface of the screw. By the presence of the diffusion plates 3 (3a, 3b), the entire lengthwise direction of the male screw can be illuminated. In addition, the length of a male screw is about 2-3 mm, for example. In addition, FIG. 1 abbreviate | omits the lens, imaging sensor, and image processing part mentioned later.

도 2는 도 1에 나타낸 검사 장치를 상방으로부터 바라본 상태를 나타낸다. 광원 2a와 광원 2b, 및 확산판 3a와 확산판 3b는, 나사, 렌즈(4), 촬상 센서(5)를 연결하는 가상 라인(A)을 사이에 두고 선대칭으로 배치되어 있다. 확산판 3a로부터 방사되는 광 L1a와 광 L2a는, 나사 표면에서 반사되어 렌즈(4)를 통해 촬상 센서(5)에 입사한다. 동일하게 확산판 3b로부터 방사되는 광 L1b와 광 L2b도 나사 외표면에서 반사되어 렌즈(4)를 통해 촬상 센서(5)에 입사한다. 촬상 센서(5)의 입력 정보는 화상 처리부(6)로 송신되어, 화상 처리부(6)에서는 촬상 센서(5)로부터의 광 정보와, 유지대(1)로부터의 회전 정보에 의거하여, 나사 전체 둘레면의 형상을 인식할 수 있다. 또한, 촬상 센서(5)는 나사의 크기에 대응하는 면적을 가지는 에리어 센서가 사용된다.FIG. 2 shows a state of the inspection apparatus shown in FIG. 1 as viewed from above. The light source 2a, the light source 2b, and the diffuser plate 3a and the diffuser plate 3b are arranged in line symmetry with the virtual line A connecting the screws, the lens 4, and the imaging sensor 5 therebetween. The light L1a and the light L2a emitted from the diffusion plate 3a are reflected on the screw surface and enter the imaging sensor 5 through the lens 4. Similarly, the light L1b and the light L2b emitted from the diffuser plate 3b are also reflected at the screw outer surface and enter the imaging sensor 5 through the lens 4. The input information of the imaging sensor 5 is transmitted to the image processing unit 6, and the image processing unit 6 has the entire screw based on the light information from the imaging sensor 5 and the rotation information from the holder 1. The shape of the circumferential surface can be recognized. In addition, as the imaging sensor 5, an area sensor having an area corresponding to the size of the screw is used.

렌즈(4)는, 광원 2a의 방사광 중 나사 외표면의 에리어 a에 있어서의 반사광과, 광원 2b의 방사광 중 나사 외표면의 에리어 b에 있어서의 반사광을 도입한다. 광원(2(2a, 2b))의 방사광은 확산판(3(3a, 3b))을 통과하여, 상기 에리어(에리어 a, 에리어 b) 이외의 나사 외표면 영역(예를 들면, 에리어 c)에도 조명한다. 그러나, 이들 조명광은, 입사 각도의 관계로부터 렌즈(4)에는 도입되지 않는다. 따라서, 나사산의 형상이 정상적이면, 상기 에리어 a와 에리어 b에 있어서의 나사 형상만이 촬상 센서(5)에서 수광된다.The lens 4 introduces the reflected light in the area a of the screw outer surface among the radiated light of the light source 2a and the reflected light in the area b of the outer surface of the screw among the emitted light of the light source 2b. Radiated light from the light sources 2 (2a, 2b) passes through the diffuser plates 3 (3a, 3b), and also in screw outer surface regions (e.g., areas c) other than the areas (area a, area b). Illuminate. However, these illumination lights are not introduced into the lens 4 from the relation of the incident angle. Therefore, when the shape of the screw thread is normal, only the screw shapes in the areas a and b are received by the imaging sensor 5.

도 3은, 나사산의 형상이 정상인 경우에 있어서의, 광원과 렌즈간의 광로에 대해 설명하기 위한 도면을 나타낸다. 또한, 지면 수직 방향으로 나사의 산과 골짜기가 연속적으로 형성되어 있는데, 도면은 나사를 단면 절단한 상태를 나타내기 위해 나사산의 형상은 나타나 있지 않다.FIG. 3 shows a view for explaining an optical path between a light source and a lens when the shape of the thread is normal. In addition, the thread and the valley of the screw are continuously formed in the vertical direction of the page, but the shape of the thread is not shown to show the state in which the screw is cut in the cross section.

도면에서, 광원 2a의 방사광으로서 확산판 3a를 통과한 광 L1a가 나사 외표면을 조사하는 위치 P1a와, 광 L2a가 나사 외표면을 조사하는 위치 P2a의 사이에 형성되는 영역(에리어 a)에 있어서의 반사광이 렌즈(4)에 도입된다. 동일하게, 광원 2b의 방사광으로서 확산판 3b를 통과한 광 Llb가 나사 외표면을 조사하는 위치 P1b와, 광 L2b이 나사 외표면을 조사하는 위치 P2b의 사이에 형성되는 영역(에리어 b)에 있어서의 반사광도 렌즈(4)에 도입된다. 그 한편으로, 예를 들면, 광 L3a와 같이, 에리어 a로부터 떨어진 영역(에리어 c)을 조사한 경우, 그 반사광은 렌즈(4)에는 도입되지 않는다. 따라서, 도시 생략한 촬상 센서는, 회전하는 나사에 대해서, 에리어 a로부터의 반사광과 에리어 b로부터의 반사광을 동시에 인식해 가지만, 에리어 c에 있어서의 반사광은 인식하지 않는다. 또한, 나사의 길이 방향(나사를 회전한 경우에 나사가 진행하는 방향)에 대해서는, 확산판(3(3a, 3b))에 의해, 나사산 부분의 전역을 동시에 조명할 수 있다. 이 때문에, 나사를 적어도 1회전 시키면, 화상 처리부(6)는, 나사산 부분 전역의 형상을 파악할 수 있다.In the figure, in the area (area a) formed between the position P1a at which the light L1a passing through the diffusion plate 3a as the radiated light of the light source 2a irradiates the screw outer surface, and the position P2a at which the light L2a irradiates the screw outer surface. Reflected light is introduced into the lens 4. Similarly, in the area | region (area b) formed between the position P1b which light Llb which passed the diffuser plate 3b as radiation light of the light source 2b irradiates a screw outer surface, and the position P2b which light L2b irradiates a screw outer surface. Reflected light is also introduced into the lens 4. On the other hand, when the area | region (area c) separated from the area a was irradiated like the light L3a, the reflected light is not introduce | transduced into the lens 4, for example. Therefore, the imaging sensor not shown recognizes the reflected light from the area a and the reflected light from the area b simultaneously with respect to the rotating screw, but does not recognize the reflected light in the area c. In addition, in the longitudinal direction of the screw (the direction in which the screw advances when the screw is rotated), the entire region of the screw thread portion can be illuminated simultaneously by the diffusion plates 3 (3a, 3b). For this reason, when the screw is rotated at least once, the image processing part 6 can grasp | shape the shape of the whole threaded part.

도 4는, 나사산의 형상이 정상이지 않고, 그 일부에 원하지 않는 요철이 존재하는 경우에 있어서의, 광원과 렌즈간의 광로에 대해 설명하는 도면을 나타낸다. 도 3과 동일하게, 에리어 a에 있어서의 반사광과, 에리어 b에 있어서의 반사광은, 렌즈(4)에 도입되어 촬상 센서(5)에서 수광된다. 한편, 광원 2a측의 광 L3a는, 에리어 c에 있어서 요철의 벽면 H1에서 반사되어, 그 반사광도 렌즈(4)에 도입된다. 또한, 광원 2b측의 광 L3b도 에리어 c에 있어서 요철의 벽면 H2에서 반사되어, 그 반사광은 동일하게 렌즈(4)에는 도입된다. 즉, 나사산의 형상이 정상이면, 에리어 c에 있어서의 반사광은, 조명광의 입사각도의 관계에서 렌즈(4)에는 도입되지 않지만, 나사산에 원하지 않는 요철이 존재하면 당해 요철의 벽면에 있어서의 반사광이 렌즈(4)에 도입되게 된다. 이것이 본 발명의 특징이다. 4 is a diagram illustrating an optical path between a light source and a lens in a case where the shape of the thread is not normal and unwanted irregularities exist in a part of the thread. As in FIG. 3, the reflected light in the area a and the reflected light in the area b are introduced into the lens 4 and received by the imaging sensor 5. On the other hand, the light L3a on the light source 2a side is reflected at the wall surface H1 of the unevenness in the area c, and the reflected light is also introduced into the lens 4. Further, the light L3b on the light source 2b side is also reflected on the wall surface H2 of the unevenness in the area c, and the reflected light is similarly introduced into the lens 4. That is, if the shape of the thread is normal, the reflected light in the area c is not introduced into the lens 4 in relation to the incident angle of the illumination light, but if unwanted unevenness exists in the thread, the reflected light on the wall surface of the unevenness It is introduced into the lens 4. This is a feature of the present invention.

또한, 본 발명에서는, 광원 2a의 방사광에 의해 요철의 벽면 H1를 조명하고, 광원 2b의 방사광에 의해 요철의 벽 H2를 조명할 수 있다. 이와 같이 2개의 광원을, 검사 대상을 중심에 정반대의 방향으로 배치시킴으로써, 벽면 H1와 벽면 H2의 반사광을 동시에 검지할 수 있고, 결과적으로, 요철 형상을 보다 정확하게 검지할 수 있다. 좀 더 설명하면, 나사는 회전하고 있기 때문에, 요철이 에리어 a나 에리어 b에 위치할 때에 반사광에 의해 어떠한 이상을 인식하는 것은 가능할지도 모르지만, 요철에 대해서 한방향으로부터의 조명이기 때문에, 도 6에서 설명한 바와 같이 요철을 정확하게 인식할 수 없다.Moreover, in this invention, the wall surface H1 of unevenness | corrugation can be illuminated by the radiation light of the light source 2a, and the wall H2 of unevenness | corrugation can be illuminated by the radiation light of the light source 2b. Thus, by arranging the two light sources in the opposite directions to the center, the reflected light of the wall surface H1 and the wall surface H2 can be detected simultaneously, and as a result, the uneven shape can be detected more accurately. More specifically, since the screw is rotating, it may be possible to recognize any abnormality by the reflected light when the unevenness is located in the area a or the area b. As can be seen, irregularities cannot be recognized accurately.

도 5는 촬상 센서(5)(에리어 센서)에 의한 수광 상태를 나타낸다. 회전하고 있는 나사가 있는 순간에 있어서의 상태를 나타내고 있다. (a)는 도 3에 대응하는 것으로 나사산의 형상이 정상인 경우를 나타내고, (b)는 도 4에 대응하는 것으로 나사산의 일부에 원하지 않는 요철이 형성된 경우를 나타낸다.5 shows a light receiving state by the imaging sensor 5 (area sensor). The state in the instant when there is a rotating screw is shown. (a) corresponds to FIG. 3 and shows the case where the shape of a thread is normal, (b) corresponds to FIG. 4, and shows the case where unwanted unevenness | corrugation was formed in a part of thread.

(a)에 있어서, 촬상 센서(5)는, 광원 2a에 의거하는 에리어 a에 있어서의 반사광과, 광원 2b에 의거하는 에리어 b에 있어서의 반사광을 수광하지만, 에리어 c로부터의 반사광은 수광하고 있지 않다. 이 때문에, 에리어 c의 대응하는 영역은 어떠한 화상을 인식하고 있지 않다. 한편, (b)에 있어서, 촬상 센서(5)는, 광원 2a에 의거하는 에리어 a에 있어서의 반사광과, 광원 2b에 의거하는 에리어 b에 있어서의 반사광은 (a)와 동일하게 수광하는데, 에리어 c에서도 요철의 벽면으로부터의 반사광을 수광하고 있다.In (a), the imaging sensor 5 receives the reflected light in the area a based on the light source 2a and the reflected light in the area b based on the light source 2b, but does not receive the reflected light from the area c. not. For this reason, the corresponding area | region of the area c does not recognize any image. On the other hand, in (b), the imaging sensor 5 receives the reflected light in the area a based on the light source 2a and the reflected light in the area b based on the light source 2b in the same manner as in (a). Also in c, the light reflected from the wall surface of the unevenness is received.

이와 같이, 본 발명은, 촬상 센서(5)가 본래 수광하는 것이 영역으로부터의 반사광을 검지함으로써 나사산의 요철을 검출할 수 있다.As described above, according to the present invention, the unevenness of the thread can be detected by detecting the reflected light from the area that the image pickup sensor 5 originally receives.

광원(2)은 가시광선을 방사하는 것, 예를 들면 LED가 채용된다. 또, 도 1 및 도 2에 있어서, 광원 2a와 광원 2b는 각각 상이한 파장의 광(상이한 색의 광)을 방사시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 광원 2a는 적색의 광을 방사하는 LED를 사용하고, 광원 2b는 청색의 광을 방사하는 LED를 사용하는 점이다. 이 이점은, 하나의 요철에 대해서, 한쪽의 광원의 광이 반사한 벽면과, 다른쪽의 광원의 광이 반사한 벽면을, 각각 상이한 농담, 색 특성에 의해 화상을 검지함으로써, 당해 요철의 외관 형상을 보다 명확하게 특정할 수 있기 때문이다. 예를 들면, 도 5(b)의 경우, 적색 화상 G1와 청색 화상 G2가 인식되면, 적색과 청색의 조합된 부분이 하나의 요철이며, 적색과 청색의 방향으로부터 요철의 구별도 할 수 있다. 또, 이들 화상의 포락선으로 연결한 부분이 요철의 크기라고 판단할 수 있다. 또한, 근접하여 발생한 요철의 구별도 가능해진다. 그러나, 만일, 광원 2a와 광원 2b가 동일하면, 화상 G1와 화상 G2가 동일 패턴으로서 인식됨과 더불어, 그 부근에 존재하는 화상 G3도 동일하게 인식해 버리고, 어느 화상의 조합에 의해 요철이 형성되어 있는지 특정하는 것이 곤란하게 된다. 이와 같이, 본 발명은, 상이한 파장의 광(상이한 색의 광)을 각각 상반되는 방향으로부터 조명하는 것도 특징으로 하고 있다.The light source 2 emits visible light, for example, LED is employed. In addition, in FIG. 1 and FIG. 2, it is preferable that the light source 2a and the light source 2b respectively radiate the light (light of a different color) of a different wavelength. For example, the light source 2a uses LEDs emitting red light, and the light source 2b uses LEDs emitting blue light. This advantage is that the appearance of the unevenness is detected by detecting images with different shades and color characteristics, respectively, on the wall surface reflected by the light of one light source and the wall surface reflected by the light of the other light source for one unevenness. This is because the shape can be specified more clearly. For example, in the case of Fig. 5B, when the red image G1 and the blue image G2 are recognized, the combined portion of red and blue is one unevenness, and the unevenness can be distinguished from the directions of red and blue. Moreover, it can be judged that the part connected with the envelope of these images is the magnitude | size of an unevenness | corrugation. In addition, it is possible to distinguish between irregularities generated in close proximity. However, if the light source 2a and the light source 2b are the same, the image G1 and the image G2 are recognized as the same pattern, the image G3 existing in the vicinity thereof is also recognized the same, and irregularities are formed by the combination of any images. It becomes difficult to specify whether there is. As described above, the present invention is also characterized by illuminating light of different wavelengths (lights of different colors) from opposite directions, respectively.

촬상 센서는 컬러 화상을 촬영할 수 있는 CCD 카메라가 바람직하다. 또, 렌즈를 조정함으로써, 나사산과의 거리나 초점을 조정할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 촬상센서로서 에리어 센서를 이용하여 설명했는데, 라인 센서이어도 상관없다. 이 경우, 에리어 c만을 수광 영역으로서 라인 센서를 이용함으로써 동일한 작용 효과를 거둘 수 있다.The imaging sensor is preferably a CCD camera capable of capturing color images. In addition, by adjusting the lens, the distance to the screw thread and the focus can be adjusted. In addition, in the said embodiment, although demonstrated using the area sensor as an imaging sensor, it may be a line sensor. In this case, the same effect can be achieved by using only the area c as a light receiving area as a line sensor.

확산판(3)은 예를 들면 아크릴 수지판 등으로 이루어진다. 나사에 대한 조명광을 확산시킴으로써 모든 방향으로부터의 조명을 가능하게 한다. 이에 의해, 요철을 보다 고정밀도로 검지할 수 있다.The diffusion plate 3 is made of, for example, an acrylic resin plate or the like. By diffusing the illumination light to the screws, it enables illumination from all directions. Thereby, unevenness | corrugation can be detected more accurately.

상기 실시예에서는, 광원(2)과 확산판(3)은 고정되어 있으며 나사의 전체 길이를 동시에 조명할 수 있는 경우에 대해 설명했는데, 예를 들면, 나사의 전체 길이가 긴 경우 등에 있어서, 광원(2)과 확산(3)이 일체적으로 나사의 전체 길이 방향으로 이동하는 것이며, 이동을 수반하여 나사 외표면을 조명해 가는 것도 가능하다.In the above embodiment, the case where the light source 2 and the diffuser plate 3 are fixed and the entire length of the screw can be illuminated at the same time has been described. For example, in the case where the total length of the screw is long, for example, (2) and the diffusion (3) are integrally moved in the full length direction of the screw, and it is also possible to illuminate the outer surface of the screw with the movement.

또한, 상기 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5는, 발명을 설명하기 위한 편의상, 대단히 모식화해서 표현하고 있다. 이 때문에, 입사각, 반사각 등의 각도나 방향은 광학적으로 반드시 정확하게 기재하고 있는 것은 아니다. 또, 나사도 나사산, 골짜기의 부분만을 표현하고 있는데, 실제로는 나사의 머리나 동체부가 존재한다.1, 2, 3, 4, and 5 are very schematically illustrated for convenience of describing the invention. For this reason, the angle and direction, such as an incident angle and a reflection angle, are not necessarily described optically correctly. The screw also represents only a screw thread and a valley portion, but in reality, the screw head and the trunk portion exist.

1 : 유지대
2 : 광원
3 : 확산판
4 : 렌즈
5 : 촬상 센서
6 : 화상 처리부
1: holder
2: light source
3: diffuser plate
4: lens
5: imaging sensor
6: image processing unit

Claims (3)

회전하는 나사의 외표면을 부분적 또한 연속적으로 조명하는 광원부와, 나사로부터의 반사광을 수광하는 촬상 센서와, 나사의 회전 정보와 촬상 정보에 의거하여 나사산의 형상을 인식하는 화상 처리부를 가지는 나사산의 검사 장치에 있어서,
상기 촬상 센서는, 나사산 형상이 정상일 때는 상기 반사광을 인식하지 않지만, 나사산에 원하지 않는 요철이 존재하는 경우만 당해 요철에 기인하는 반사광을 수광할 수 있는 영역을 적어도 관찰하는 것을 특징으로 하는 나사산의 검사 장치.
Inspection of the screw thread having a light source part that partially and continuously illuminates the outer surface of the rotating screw, an imaging sensor that receives the reflected light from the screw, and an image processing part that recognizes the shape of the thread based on the screw rotation information and the imaging information. In the device,
The imaging sensor does not recognize the reflected light when the thread shape is normal, but inspects at least the region capable of receiving the reflected light due to the unevenness only when unwanted unevenness exists in the thread. Device.
청구항 1에 있어서,
상기 광원부는 2개 형성되어 있으며,
상기 영역에 대해서, 나사의 회전 방향의 전방과 후방으로부터 당해 나사산을 조명하는 것을 특징으로 하는 나사산의 검사 장치.
The method according to claim 1,
Two light source units are formed,
The said thread thread is illuminated with respect to the said area from the front and rear of the rotation direction of a screw, The thread inspection apparatus characterized by the above-mentioned.
청구항 2에 있어서,
상기 광원부는 방사 파장이 각각 상이한 것을 특징으로 하는 나사산의 검사장치.
The method according to claim 2,
The light source unit is a thread inspection device, characterized in that different radiation wavelengths.
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