JP2002148198A - シート状製品の欠陥マーキング装置 - Google Patents
シート状製品の欠陥マーキング装置Info
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Abstract
部分を切り出して製品とする際に、該区画部分に欠陥が
含まれていないことを確実に保証し、かつ歩留まりの低
下を抑制する。 【解決手段】 撮像手段12が撮像するシート状製品1
1の表面の画像に対して各種の画像処理を施すことなど
によって、欠陥13として検出することができる。欠陥
13が検出されると、マーキング手段14は、欠陥位置
を、幅方向の両側から挟むように、搬送方向11aに平
行な線状のマーク15を、マーキングとして施す。照明
装置17は、蛍光灯などの管状の発光体や、伝送ライト
などを用い、シート状製品11の幅方向の全体にわたっ
て、均一な照明を行う。
Description
などのシート状製品の欠陥マーキング方法および装置に
関する。
製造工程では、一定の幅で長大な帯状の状態で各種処理
が自動的に施され、最終的に製品仕様に従って所定の形
状となるようにカットされている。製品仕様を満たさな
い欠陥部分の検出も、帯状の状態で自動的に行われ、後
行程で欠陥部分の識別が容易となるように、マーキング
が施される。たとえば、液晶表示パネルに使用される偏
光板を製造する際には、合成樹脂フィルムとしての製造
や、一定方向への伸延による偏光特性の付与などの行程
では、シート状製品が長大な帯状の状態で連続して行
い、製品仕様によって予め定められる大きさや方向にカ
ットする。欠陥の検査を自動的に行うためには、欠陥の
検出と欠陥についてのマーキングとを、シート状製品1
の搬送経路に沿って行う必要がある。
的な欠陥マーキング方法を示す。図5(a)は装置の概
略的な構成を示し、図5(b)はマーキングが施された
製品の状態を示す。図5(a)に示すように、マーキン
グ装置では、一定幅の帯状で、一定速度で搬送されるシ
ート状製品1に対して、表面をカメラ2で撮像し、画像
処理によって欠陥3の検出を行う。シート状製品1の搬
送方向の下流側には、幅方向の一端または両端に、マー
カ4が配置されている。カメラ2によって欠陥3が検出
されると、欠陥3を幅方向に含む部分が、カメラ2が配
置されている位置からマーカ4が配置されている位置ま
で搬送されるタイミングに合わせて、マーカ4が作動さ
れる。欠陥3を幅方向に含む部分の一側縁または両側縁
には、線状のマーク5が描かれる。図5(b)に示すよ
うに、シート状製品1を巻き取ってロール6を形成させ
ると、マーク5は側面から渦巻き状に見える。紙などで
は、マーク5が施されれている部分を除外し、長さ方向
に分けて使用することになる。
開示されているシート状製品の欠点マーキング装置での
マーキングの考え方を示す。この先行技術では、欠点箇
所を光学的に検出する検出手段に対して、シート状製品
1の搬送方向の下流側に配置するマーキング装置のペン
を幅方向に移動可能にしておく。検出手段が検出する欠
点箇所の位置情報に基づいて、マーキング装置のペンを
幅方向の欠点の位置に移動させ、欠点箇所の近傍がペン
の位置まで搬送されるタイミングで、ペンの先端をシー
ト状製品1の表面に接触させる制御が行われる。このよ
うな制御によって、シート状製品1の表面の欠陥3の位
置にマーク7を直接マーキングすることができる。
向の端部に対するマーキングでは、シート状製品1でマ
ーク5が施されている長さ範囲で、幅方向のどこかに欠
陥3が存在していることしか情報として得られない。こ
のため、側縁部を切り落とすスリットやトリミングを行
うと、マーク5の部分が切り離され、欠陥3の位置につ
いての情報が全く消失してしまう。したがって、シート
状製品1として細かくカットする場合は、まず長さ方向
に、マーク5が施されている部分を除去しておく必要が
ある。
は、欠陥3は含まれていると同時に、欠陥3が検出され
ていない良好な部分も多く存在する。良好な部分を多く
除去してしまうことは、製品の歩留まりを低下させてし
まう。また、細かくカットする行程に先立って、シート
状製品1を長さ方向に切断してしまうと、細かくカット
する行程を連続して行うことができなくなり、生産性が
低下してしまう。
ーキングでは、欠陥3の幅方向の存在範囲についての情
報を反映させることができない。帯状に連続するシート
状製品1の製造工程では、ロールなどの影響で、欠陥3
は幅方向にある程度の長さを有して生じたり、幅方向の
複数箇所に生じたりする可能性がある。このような幅方
向についての情報も必要な場合に対し、特開平9−30
4295号公報に開示されているように、ペンを移動し
て直接欠点箇所にマーキングを施す考え方では、幅方向
について1箇所しかマーキングを施すことができない。
このため、シート状製品1をカットして一定形状の区画
部分を切り出すような場合に、欠陥3が存在していて
も、マーク7が施されている区画部分と施されていない
区画部分とに分かれてしまい、マーク7が施されていな
い区画部分については欠陥3が存在していることが判ら
ず、欠陥3が無いと判断されてしまうおそれがある。
て一定の形状の区画部分を切り出す際に、該区画部分に
欠陥が含まれていないことを確実に保証し、かつ歩留ま
りの低下を抑制することができるシート状製品の欠陥マ
ーキング装置を提供することである。
し、幅方向に垂直な長さ方向に搬送されるシート状製品
の部分的な欠陥を検出しながら、検出された欠陥の部分
を明示するためのマーキングを施す装置であって、欠陥
の検出位置に対してシート状製品の搬送方向の下流側に
配置され、検出される欠陥部分に関し、幅方向の予め定
める範囲の近傍となる位置で該シート状製品の表面にマ
ーキングを施すように作動させることが可能なマーキン
グ手段と、該欠陥部分の検出時点に基づくタイミング調
整を行い、シート状製品の長さ方向に対し、該欠陥部分
の前後にわたる予め定める範囲でマーキング手段を作動
させ、該欠陥部分の幅方向の少なくとも両側に線状のマ
ーキングを施すように制御する制御手段とを含むことを
特徴とするシート状製品の欠陥マーキング装置である。
出されると、検出位置に対してシート状製品の搬送方向
の下流側に配置されるマーキング手段によって、検出さ
れた欠陥部分の幅方向の両側で予め定める範囲の近傍と
なる位置にマーキングが施されるので、幅方向でマーキ
ングが施されている位置の間に欠陥部分が存在している
ことを容易に認識させることができる。マーキングが施
されている位置の外部には欠陥部分が存在していないこ
とを確実に保証することができ、また、マーキングが欠
陥部分に対して予め定める範囲の近傍となる位置に施さ
れるので、マーキングの位置と欠陥部分との間が大きく
離れないようにすることができる。シート状製品をカッ
トして一定の形状の区画部分を切り出して製品とする際
に、マーキングが施されている区画部分を除くようにす
れば、製品には欠陥部分が含まれないことを確実に保証
し、かつ歩留まりの低下も抑制することができる。
記シート状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置
される複数のマーカを備え、前記制御手段は、該複数の
マーカから、前記欠陥部分の幅方向で予め定める範囲の
近傍となる位置に配置されるマーカを選択して作動させ
ることを特徴とする。
ト状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置される
複数のマーカを備え、複数のマーカのうち欠陥部分の幅
方向で予め定める範囲の近傍となる位置に配置されるマ
ーカが制御手段によって選択されて、欠陥部分の幅方向
の両側にマーキングを施すことができる。幅方向に配列
されているマーカを選択すればよいので、幅方向に大き
く広がる欠陥や、複数個存在している欠陥に対しても、
容易かつ迅速にマーキングして存在を明示させることが
できる。
記シート状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置
される複数の検出手段によって行われ、各検出手段に対
して予め定める数の前記マーカが対応付けられ、前記制
御手段は、各検出手段からの欠陥検出結果に基づいて、
各検出手段毎に、対応付けられているマーカを選択して
作動させることを特徴とする。
を、複数の検出手段で分担して欠陥の検出を行い、欠陥
が検出されれば、各検出手段毎に対応付けられているマ
ーカを各検出手段による欠陥検出位置に対応して選択
し、選択されたマーカを作動させてマーキングを施すこ
とができる。幅方向に複数の検出手段が配置されるの
で、複数の欠陥の検出時にも、各欠陥に対して高精度に
位置検出を行い、各欠陥部分の近傍に確実にマーキング
を施すことができる。
して、マーキング装置10の概略的な構成を示す。シー
ト状製品11は、たとえば液晶表示装置の偏光板として
使用する透明な合成樹脂フィルムであり、肉眼では識別
困難なほど小さい、表面の微小な欠陥であっても、高精
細化している液晶表示装置の表示画質を低下させてしま
うので、存在することは好ましくない。また比較的広い
範囲にわたる欠陥であっても、肉眼では判別が困難な場
合もある。肉眼では判別が困難な欠陥であっても、撮像
手段12が撮像するシート状製品11の表面の画像に対
して各種の画像処理を施すことなどによって、欠陥13
として検出することができる。
定速度で搬送され、検出手段に対して搬送方向11aの
下流側には、マーキング手段14が設置される。マーキ
ング手段14は、シート状製品11の表面に、搬送方向
11aに平行な線状のマーク15を、マーキングとして
施す。シート状製品11は、ロール16に巻かれた状態
から引き出されて検査対象となる。検査すべき欠陥13
を撮像手段12が撮像する画像から確実に検出するため
には、照明装置17による照明も重要である。照明装置
17は、反射照明を用いて、シート状製品11の幅方向
の全体にわたって、均一な照明を行う。
の発光体や、伝送ライトなどの線状の光源を使用する。
伝送ライトは、棒状の導光体の軸方向の端面にメタルハ
ロゲンランプなどの強力な光源を配置し、端面に入射さ
れた光を両端面間の側面に導き、棒状の光源として機能
する。レーザ光を広げて照射することもできる。照明装
置17がシート状製品11に照射する光は、欠陥13の
検出が容易な波長や偏光特性となるように設定される。
撮像手段12と照明装置17との組み合わせで、効率よ
く検出可能な欠陥13の種類が定まる。複数種類の欠陥
13を検出可能にするため、撮像手段12と照明装置1
7との組み合わを、搬送方向11aに沿って複数組配置
し、いずれかの種類の欠陥13が検出されれば、マーキ
ング手段14によってマーキングが施されるようにする
こともできる。
検出装置18によって検出される。搬送速度検出装置1
8からの出力は、撮像手段12が撮像した画像について
所定の画像処理を施す画像処理装置19からの画像処理
結果とともに、制御手段20に入力される。制御手段2
0は、たとえば産業用パーソナルコンピュータなどによ
って実現され、画像処理結果から欠陥の有無の判別と、
欠陥13が存在するときの位置の検出とを行う。制御手
段20は、さらに、欠陥存在位置に対して幅方向の予め
定める近傍の範囲内でマーキングを施すように、搬送速
度検出装置18からの出力に基づいてタイミングを調整
して、マーキング手段14を作動させる。撮像手段12
は、幅方向に複数のカメラ21,…,を備える。また、
マーキング手段14は、幅方向に複数のマーカ31,
…,を備える。
撮像手段12で検出する欠陥13に対して、マーキング
手段14でマーキングを施す考え方を示す。撮像手段1
2は、幅方向に複数のカメラ21,…,を一定間隔で配
置している。各カメラ21,…,は、たとえば5000
の画素を高密度に配列した一次元のCCDセンサを撮像
素子として備える。検査対象のシート状製品11の幅で
あるワーク幅は、たとえば800〜1300mmの範囲
であるので、撮像手段12としての検査エリアは130
0mmの幅となる。この検査エリアに対して、6基のカ
メラ21,…,を配置し、各カメラ21,…,の視野2
1a,…,を250mmとする。各カメラ21,…,の
視野21a,…,は、隣接するカメラ21,…,の視野
21a,…,と、境界部で重複させる。
1,…,を、一定間隔、たとえば20mm間隔で、幅方
向に配置する。各マーカ31,…,は、いずれかのカメ
ラ21,…,の視野21a,…,の搬送方向11aへの
延長上に位置する。図1の制御手段20は、各カメラ2
1,…,からの画像中で欠陥13を検出すると、欠陥1
3の幅方向の両側を挟む最も近い位置のマーカ31,
…,を選択し、選択されたマーカ31,…,間にもマー
カ31,…,が存在していればそれも選択して作動させ
る。各マーカ31,…,は、フェルトペン形式であり、
先端をシート状製品11の表面に接触させることによっ
て、搬送方向11aに線状のマーク15を形成すること
ができる。各マーカ31,…,は、不使用時にはキャッ
プをかぶせて、溶剤や希釈剤などが蒸発して書き味など
が低下するのを防ぐことが好ましい。一般に欠陥13が
マーカ31,…,の位置の間で検出されるときは、その
検出位置の両側にマーク15が形成され、マーキングが
施される。偏光板を切り出すときには、破線で示すよう
な傾斜カットが行われ、カットされた区画部分にマーク
15が全くかかっていないもののみを良品として出荷
し、マーク15が少しでもかかっているものは、不良品
として廃棄する。
製造する工程全体の概要を示す。ステップs1から製造
を開始し、ステップs2でシート状製品11としての製
造工程を終了する。ステップs3で、本実施形態の検出
手段による欠陥の自動検査が行われる。自動検査の結
果、欠陥13が検出されるNGであれば、ステップs4
で欠陥13を幅方向の両側から挟むようにしてマーキン
グが施される。ステップs3の自動検査の結果、欠陥1
3が検出されないOKであるとき、または検出されてス
テップs4でのマーキングが施されたとき、ステップs
5に移り、カッティングが行われる。偏光板を製造する
際には、図2に破線で示すような斜角で切る斜めカット
が行われる。ステップs5でのカッティングによって切
り離された各区画部分は、ステップs6でのマーキング
の検査とステップs7での目視検査の対象となる。
眼では判別しにくい欠陥13であっても、その両側を挟
むようにマーク15が付されているので、容易に判別す
ることができる。マーク15が見つからなくても、ステ
ップs7で目視検査を行う。ステップs7の目視検査
は、カッティングの不具合等、他の欠陥についての判定
を行う。これの結果、マーク15および他の欠陥等が見
つからなければステップs8で製品として出荷し、マー
ク15や他の欠陥等が見つかればステップs9で廃棄す
る。
ーキング手段14を作動させ、マーキングを施す際の制
御の考え方の一例を示す。図4(b)および図4(c)
は、図4(a)の考え方に従って、幅方向および長さ方
向に大きな欠陥13b,13cについて施されるマーク
15b,15cを示す。
1の表面は、仮想的なブロック40で区画される。各ブ
ロック40は、幅方向についてのマーカ31,…,の配
置ピッチに合わせて各辺41,42,43,44が20
mmの長さの正方形とする。辺41,42は、搬送方向
11aの上流側および下流側のそれぞれ境界であり、辺
43,44は、幅方向の一方側および他方側のそれぞれ
境界である。各ブロック40の内部に欠陥13が存在す
るときは、幅方向の両側の辺43,44の位置のマーカ
が選択されてマーキングが施される。欠陥13が辺4
3,44のいずれかにかかっているときは、さらにその
辺を境界として隣接するブロックで、その辺に対向する
辺についてもマーキングが施される。したがって、図4
(b)に示すように、幅方向に長く、複数のブロックに
わたるような欠陥13bに対して、幅方向の両側から挟
むような位置の辺と、その間のすべての辺とにマーキン
グが施されることになる。
いずれかにかかっているときは、さらにその辺を境界と
して隣接するブロックでも、幅方向の両側の辺について
マーキングが施される。したがって、図4(c)に示す
ように、長さ方向に長く、複数のブロックにわたるよう
な欠陥13cに対して、幅方向の両側から挟むような位
置の辺に、ブロック間を延長して連続的にマーキングが
施される。
向11aと幅方向とにシート状製品11の搬送速度に比
較して高速に移動可能であれば、欠陥13の両側を挟む
ようなマーキングを施すことは可能である。ただし、マ
ーカの移動の制御は複雑となり、近接した位置に複数の
欠陥13が検出されるような場合に、確実なマーキング
を施すことは困難である。また、複数のマーカを移動さ
せれば、多くの欠陥13に同時にマーキングを施すこと
が可能になるけれども、制御はより複雑になってしま
う。
トペン形式のものを使用しているけれども、インクジェ
ット式など、他の形式のマーカを使用することもでき
る。検出手段としての撮像手段12は、光学的に欠陥1
3の検出を行っているけれども、シート状製品11が偏
光板の材料となる合成樹脂フィルムと異なる場合で、た
とえば電磁的な欠陥検出や放射線利用による欠陥検出を
行う場合にも本発明を適用することができ、このような
欠陥は肉眼では全く判別することができないので、マー
キングの有効性を高めることができる。
の幅方向の両側で予め定める範囲の近傍となる位置にマ
ーキングを施して、マーキングが施されている位置間の
外部には欠陥部分が存在していないことを確実に保証す
ることができる。マーキングの位置と欠陥部分との間が
大きく離れないようにすることができるので、シート状
製品をカットして一定の形状の区画部分を切り出して製
品とする際に、マーキングが施されている区画部分を除
くようして、製品には欠陥部分が含まれないことを確実
に保証し、かつ歩留まりの低下を抑制することができ
る。
が幅方向に大きな範囲を占めるようなときでも、幅方向
の中間にもマーキングを施すことによって、広い範囲に
わたる欠陥部分の存在を確実に存在を明示することがで
きる。
陥を検出する位置に対して、シート状製品の搬送方向1
1aの下流側に配置されるマーキング手段によって、検
出された欠陥部分の幅方向の両側にマーキングが施さ
れ、幅方向でマーキングが施されている位置の間に欠陥
部分が存在していることを容易に認識させることができ
る。マーキングが欠陥部分に対して予め定める範囲の近
傍となる位置に施されるので、マーキングの位置と欠陥
部分との間が大きく離れないようにすることができる。
シート状製品をカットして一定の形状の区画部分を切り
出して製品とする際には、マーキングが施されている区
画部分を除くことによって、製品となる区画部分には欠
陥部分が含まれないことを確実に保証し、かつ歩留まり
の低下も抑制することができる。
えられる複数のマーカのうち、欠陥部分の幅方向で予め
定める範囲の近傍となる位置に配置されるマーカが制御
手段によって選択されて、マーキングを施す。幅方向に
大きく広がる欠陥や、複数個存在している欠陥に対して
も、容易かつ迅速にマーキングして存在を明示させるこ
とができる。
向について複数の検出手段で欠陥の検出を行い、欠陥が
検出されれば、各検出手段毎に対応付けられているマー
カを欠陥検出位置に対応して選択し、マーキングを施す
ことができる。複数の欠陥の検出時にも、各欠陥に対し
て高精度に位置検出を行い、各欠陥部分の近傍に確実か
つ迅速にマーキングを施すことができる。
10の概略的な構成を示す簡略化した斜視図である。
え方を示す図である。
る工程全体の概要を示すフローチャートである。
動させ、マーキングを施す際の制御の考え方の一例を示
す図である。
た斜視図および側面図である。
した平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 一定の幅を有し、幅方向に垂直な長さ方
向に搬送されるシート状製品の部分的な欠陥を検出しな
がら、検出された欠陥の部分を明示するためのマーキン
グを施す装置であって、欠陥の検出位置に対してシート
状製品の搬送方向の下流側に配置され、反射照明を用い
て、検出される欠陥部分に関し、幅方向の予め定める範
囲の近傍となる位置で該シート状製品の表面にマーキン
グを施すように作動させることが可能なマーキング手段
と、該欠陥部分の検出時点に基づくタイミング調整を行
い、シート状製品の長さ方向に対し、該欠陥部分の前後
にわたる予め定める範囲でマーキング手段を作動させ、
該欠陥部分の幅方向の少なくとも両側に線状のマーキン
グを施すように制御する制御手段とを含むことを特徴と
するシート状製品の欠陥マーキング装置。 - 【請求項2】 前記マーキング手段は、前記シート状製
品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置される複数の
マーカを備え、 前記制御手段は、該複数のマーカから、前記欠陥部分の
幅方向で予め定める範囲の近傍となる位置に配置される
マーカを選択して作動させることを特徴とする請求項1
記載のシート状製品の欠陥マーキング装置。 - 【請求項3】前記欠陥部分の検出は、反射照明を用いて
前記シート状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配
置される複数の検出手段によって行われ、 各検出手段に対して予め定める数の前記マーカが対応付
けられ、 前記制御手段は、各検出手段からの欠陥検出結果に基づ
いて、各検出手段毎に、対応付けられているマーカを選
択して作動させることを特徴とする請求項2記載のシー
ト状製品の欠陥マーキング装置。
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