JP2016145812A - Optical system for sheet surface inspection, and device and method for inspecting sheet surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法に関し、特に、ブレーキホース等の口金のシート面を検査するシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法に関する。 The present invention relates to an optical system for sheet surface inspection, a sheet surface inspection apparatus, and a sheet surface inspection method, and in particular, an optical system for sheet surface inspection that inspects a sheet surface of a base such as a brake hose, a sheet surface inspection apparatus, and a sheet surface inspection. Regarding the method.
ブレーキホースとは、自動車等に搭載されるブレーキオイルを通すためのホースである。図１８に、そのようなブレーキホースの一例を示す（特許文献１）。 The brake hose is a hose for passing brake oil mounted on an automobile or the like. FIG. 18 shows an example of such a brake hose (Patent Document 1).
図１８（ａ）は、ブレーキホース用のメス口金１０（以下、単に「口金」という場合がある）を用いたブレーキホース６０の断面図である。当該ブレーキホース６０は、ホース３０の両端部に口金１０をそれぞれ取り付けて構成されている。口金１０のソケット部１２にホース３０の端部を差込み、外周側からソケット部１２を径方向内方に潰してカシメ加工を施すことで、ホース３０がソケット部１２とニップル部１４との間に挟み込まれ、ホース３０と口金１０とが一体的に固着される。 FIG. 18A is a cross-sectional view of a brake hose 60 using a female base 10 for brake hose (hereinafter sometimes simply referred to as “base”). The brake hose 60 is configured by attaching caps 10 to both ends of the hose 30. The end portion of the hose 30 is inserted into the socket portion 12 of the base 10, and the socket portion 12 is crushed inward in the radial direction from the outer peripheral side to be crimped, so that the hose 30 is interposed between the socket portion 12 and the nipple portion 14. As a result, the hose 30 and the base 10 are integrally fixed.
図１８（ｂ）は、口金１０の断面図である。口金１０は、筒状のソケット部１２と、ソケット部１２の内部に設けられた筒状のニップル部１４を一端側に備え、例えばフレアナットのようなジョイント部材（図示省略）がねじ込まれるねじ部１６が内面に形成された頭部１８と、頭部１８の内部に形成されたニップル部１４の中空部２６と連通する口金管２０と、この口金管２０の開口縁部に形成された裁頭状のシート面Ｓとを他端側に備えている。 FIG. 18B is a cross-sectional view of the base 10. The base 10 includes a cylindrical socket portion 12 and a cylindrical nipple portion 14 provided inside the socket portion 12 at one end, and a screw portion into which a joint member (not shown) such as a flare nut is screwed. A head 18 having an inner surface 16 formed therein, a base tube 20 communicating with a hollow portion 26 of the nipple portion 14 formed inside the head 18, and a cutting head formed at an opening edge of the base tube 20. A sheet-like sheet surface S is provided on the other end side.
また、ブレーキホース６０は、頭部１８の内面側に、たとえばフレアナットを挿入し、該フレアナットをねじ部１６にねじ込むことにより車載の機器に気密性・液密性を持たせて接続される。口金１０のシート面Ｓは、フレアナットのねじ込みにより、フレアナットに設けられたシート面と密着し、シール機能を発揮させるように構成されている。ブレーキホース６０においては厳格な気密性・液密性が要求されるため、製造工程等におけるシート面Ｓの検査は特に重要である。 Further, the brake hose 60 is connected to an in-vehicle device with air tightness and liquid tightness by inserting, for example, a flare nut on the inner surface side of the head 18 and screwing the flare nut into the screw portion 16. . The sheet surface S of the base 10 is configured to be brought into close contact with the sheet surface provided on the flare nut and exhibit a sealing function by screwing the flare nut. Since the brake hose 60 requires strict airtightness and liquid tightness, the inspection of the sheet surface S in the manufacturing process or the like is particularly important.
シート面の検査装置の一例として、たとえば特許文献２に開示されたものが挙げられる。特許文献２に開示された検査装置は、インジェクタのシート面の検査装置であり、ＣＣＤによりインジェクタのシート面を撮像し、撮像されたシート面の画像情報において画素の階調が急変する箇所を形状異常と判定している。このことにより、従来の目視検査と比較して、人為的ミスが発生する虞がなくなるとしている。 An example of the sheet surface inspection apparatus is disclosed in Patent Document 2, for example. The inspection apparatus disclosed in Patent Document 2 is an inspection apparatus for an injector sheet surface. The image of the injector sheet surface is captured by a CCD, and a shape where a pixel gradation is suddenly changed in the image information of the imaged sheet surface is formed. Judged as abnormal. This eliminates the possibility of human error as compared with the conventional visual inspection.
しかしながら、ブレーキホースでは、シート面に存在する微細な傷の凹凸や異物の付着が問題となるため、特許文献２に開示されたような検査装置では、特に解像度の点で不充分であった。つまり、画素の諧調の変化では傷の凹凸や異物の付着を精密に判別することに限界があった。そのような事情もあり、特に厳格な気密性・液密性が要求されるブレーキホースの検査では依然として目視による検査が主流であり、自動化が進んでいなかった。 However, in the brake hose, since the unevenness of fine scratches existing on the seat surface and the adhesion of foreign matter become a problem, the inspection apparatus as disclosed in Patent Document 2 is particularly insufficient in terms of resolution. In other words, there is a limit to accurately discriminating the unevenness of the scratches and the adhesion of foreign substances in the change in gradation of the pixels. Under such circumstances, visual inspection is still the mainstream in the inspection of brake hoses that require strict airtightness and liquid tightness, and automation has not progressed.
本発明は、上記事情を鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、シート面の形状異常の検出精度を向上させるシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical system for sheet surface inspection, a sheet surface inspection apparatus, and a sheet surface inspection method that improve the detection accuracy of the shape abnormality of the sheet surface. It is to provide.
上記目的を達成するために、請求項１に係るシート面検査用光学系は、貫通孔と、前記貫通孔を軸とし前記貫通孔の一方の開口部に向かって縮径する栽頭状に形成されたシート面と、を有する検査対象物を検査するためのシート面検査用光学系であって、前記貫通孔を通して、前記貫通孔の他方の開口部側から光を入射させるとともに前記一方の開孔部側から出射させる光源と、前記一方の開口部側から出射される光を、前記シート面上の周面に亘って照射するように反射させる反射部と、を含むものである。 In order to achieve the above object, an optical system for sheet surface inspection according to claim 1 is formed in a through hole and a truncated shape having a diameter reduced toward one opening of the through hole with the through hole as an axis. A sheet surface inspection optical system for inspecting an inspection object having a sheet surface, wherein light is incident from the other opening side of the through hole through the through hole and the one of the opening surfaces is opened. A light source that is emitted from the hole side and a reflection part that reflects the light emitted from the one opening side so as to irradiate the peripheral surface on the sheet surface are included.
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記貫通孔内に設けられた導光ファイバを更に含み、前記反射部は、前記導光ファイバの前記一方の開口部側の一端を加工して反射機能をもたせた反射鏡を備え、前記光源は、前記導光ファイバの前記一端とは反対側の他端から前記導光ファイバに光を入射し、前記反射鏡は、前記シート面上の周面に亘って光を照射するように、前記導光ファイバによって導光された光を反射させるものである。 The invention according to claim 2 further includes a light guide fiber provided in the through hole in the invention according to claim 1, wherein the reflecting portion is the one opening of the light guide fiber. The light source is incident on the light guide fiber from the other end opposite to the one end of the light guide fiber, and the reflector is The light guided by the light guide fiber is reflected so as to irradiate light over the peripheral surface on the sheet surface.
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光源は、前記貫通孔を導光路として、前記他方の開口部から光を入射させるとともに前記一方の開口部から出射させ、前記反射部は、前記貫通孔の前記一方の開口部に頂部を対向させて配置された円錐ミラーを備え、前記円錐ミラーは、前記シート面上の周面に亘って光を照射するように、前記一方の開口部から出射した光を反射させるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light source causes the through-hole to serve as a light guide path and allows light to enter from the other opening and exit from the one opening. And the reflecting portion includes a conical mirror disposed so that a top portion thereof is opposed to the one opening portion of the through hole, and the conical mirror irradiates light over a peripheral surface on the sheet surface. In addition, the light emitted from the one opening is reflected.
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記検査対象物は、前記貫通孔を軸とする有底円筒体であって、前記有底円筒体の底部に栽頭円錐状の前記シート面が形成され、前記シート面と接触するシート面を備えかつオネジが形成されたフレアナットを螺合するためのメネジが形成された螺合部を円筒内に有するとともに、前記底部の前記シート面と反対側に前記貫通孔と連通されるホースを接続する接続部を有するブレーキホース用の口金であるものである。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the inspection object is a bottomed cylindrical body having the through hole as an axis, A screw in which a conical cone-shaped sheet surface is formed at the bottom of the bottomed cylindrical body, and a female thread is formed to engage a flare nut having a sheet surface in contact with the sheet surface and having a male thread. A base for a brake hose having a joint portion in a cylinder and having a connection portion for connecting a hose communicated with the through hole on the opposite side of the seat surface of the bottom portion.
上記目的を達成するために、請求項５に係るシート面検査装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のシート面検査用光学系と、前記反射部により光が照射された前記シート面を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像を用いて、前記シート面上の形状異常について解析する解析部と、を含むものである。 In order to achieve the above object, a sheet surface inspection apparatus according to claim 5 is irradiated with light from the optical system for sheet surface inspection according to any one of claims 1 to 4 and the reflecting portion. In addition, an imaging unit that images the sheet surface, and an analysis unit that analyzes a shape abnormality on the sheet surface using an image captured by the imaging unit.
また、請求項６に係るシート面検査装置は、請求項３に記載のシート面検査用光学系と、前記反射部により光が照射された前記シート面を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像を用いて、前記シート面上の形状異常について解析する解析部と、を含み、前記円錐ミラーが前記撮像部に支持部を介して固定されたものである。 A sheet surface inspection apparatus according to a sixth aspect includes a sheet surface inspection optical system according to the third aspect, an imaging unit that images the sheet surface irradiated with light by the reflection unit, and the imaging unit. An analysis unit that analyzes a shape abnormality on the sheet surface using a captured image, and the conical mirror is fixed to the imaging unit via a support unit.
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記検査対象物は、前記解析部は、前記撮像部によって撮像された画像における、前記シート面の領域を表す円環部分を、長方形に展開した展開画像に変換し、前記展開画像に対して、前記円環部分の周方向に対応する横方向のシェーディング補正を行い、前記シェーディング補正を行った前記展開画像から、前記シート面上の形状異常部分を検出するものである。 The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5 or 6, wherein the object to be inspected is an annulus representing an area of the sheet surface in the image captured by the image capturing unit. The portion is converted into a developed image developed into a rectangle, and the developed image is subjected to a horizontal shading correction corresponding to the circumferential direction of the annular portion, and the developed image obtained by performing the shading correction, An abnormal shape portion on the sheet surface is detected.
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記解析部は、前記シェーディング補正を行った前記展開画像から、前記シート面上の形状異常部分を検出し、前記形状異常部分の明暗の分布に応じて、前記形状異常部分の種類が、異物（凸）及び凹み（凹）の何れか一方であるかを判定するものである。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the analysis unit detects a shape abnormality portion on the sheet surface from the developed image subjected to the shading correction, and the shape abnormality portion. In accordance with the brightness distribution, it is determined whether the type of the abnormal shape portion is one of a foreign matter (convex) and a dent (concave).
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記解析部は、前記シェーディング補正を行った前記展開画像から、前記形状異常部分の種類の判定結果に基づき、明部の面積が前記形状異常部分の種類に対して予め定められた閾値以上となる、前記シート面上の形状異常部分を検出するものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, the analysis unit is configured to determine an area of a bright portion based on a determination result of the type of the abnormal shape portion from the developed image subjected to the shading correction. Detects an abnormal shape portion on the sheet surface that is equal to or greater than a predetermined threshold for the type of abnormal shape portion.
一方、上記目的を達成するために、請求項１０に記載のシート面検査方法は、貫通孔と、前記貫通孔を軸とし前記貫通孔の一方の開口部に向かって縮径する栽頭状に形成されたシート面と、を有する検査対象物を検査するためのシート面検査用光学系であって、前記貫通孔を通して、前記貫通孔の他方の開口部側から光を入射させるとともに前記一方の開孔部側から出射させる光源を含むシート面検査用光学系を用いたシート面検査方法であって、前記一方の開口部側から出射される光を、前記シート面上の周面に亘って照射するように、反射部を用いて反射させるものである。 On the other hand, in order to achieve the above object, the sheet surface inspection method according to claim 10 has a through hole and a truncated shape whose diameter decreases toward one opening of the through hole with the through hole as an axis. A sheet surface inspection optical system for inspecting an inspection object having a formed sheet surface, wherein light is incident from the other opening side of the through hole through the through hole. A sheet surface inspection method using an optical system for sheet surface inspection including a light source that emits light from an opening portion side, wherein light emitted from the one opening portion side is spread over a peripheral surface on the sheet surface. The light is reflected using a reflecting portion so as to irradiate.
本発明によれば、シート面の形状異常の検出精度を向上させるシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を提供することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a sheet surface inspection optical system, a sheet surface inspection device, and a sheet surface inspection method that improve the detection accuracy of a sheet surface shape abnormality.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明するが、まず、図１および図２を参照して、本実施の形態に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法の原理について説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, an optical system for sheet surface inspection, a sheet surface inspection according to the present embodiment. The principle of the apparatus and the sheet surface inspection method will be described.
本実施の形態に係るシート面検査用光学系は、主として、シート面Ｓの円周面に亘って浅い角度で照明を施すことにより、シート面Ｓに存在する傷や付着している異物が強調されて撮像されるという現象を応用している。すなわち、シート面Ｓを浅い角度で照明すると、シート面Ｓに存在する傷の凹凸や異物の付着によって照明光の反射方向に変化が生ずるため、照明による濃淡で傷や異物の存在を際立たせることができるという現象に基づいている。 In the optical system for sheet surface inspection according to the present embodiment, the scratches existing on the sheet surface S and the attached foreign matter are emphasized mainly by illuminating the circumferential surface of the sheet surface S at a shallow angle. The phenomenon of being captured and imaged is applied. That is, when the sheet surface S is illuminated at a shallow angle, the reflection direction of the illumination light changes due to the unevenness of the scratches existing on the sheet surface S and the adhesion of foreign matter, so that the presence of scratches and foreign matter is emphasized by the shading due to illumination. It is based on the phenomenon that
図１（ａ）は、口金１０の頭部１８付近を模式的に示す図であり、口金管２０、および該口金管２０の開口縁部に形成されたテーパ状（裁頭状）のシート面Ｓが示されている。
本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、浅い角度の照明光Ｌ（以下、「浅角照明光Ｌ」という場合がある。また浅い角度での照明を「浅角照明」という場合がある）、すなわちシート面Ｓに対して口金管２０の延伸方向に照射される浅角照明光Ｌによりシート面Ｓを照明する。図１（ｂ）および（ｃ）は、各々凹状の傷および凸状の傷が存在するシート面Ｓに浅角照明光Ｌを照射し、口金１０の上方に配置されたカメラ（図２参照）でシート面Ｓを含む部位を撮像した撮像画像を示している。同図から明らかなように、いずれの傷も極めて明瞭に判別することが可能であることがわかる。さらに、浅角照明光Ｌの照射方向に沿う明暗の順番により、当該傷が凹状の傷であるか、凸状の傷であるかを判別することも可能である。つまり、浅角照明光Ｌの方向に沿って、暗部が先、明部が後であれば当該傷が凹状の傷であることがわかり（図１（ｂ））、明部が先、暗部が後であれば当該傷が凸状の傷であることがわかる（図１（ｃ））。
FIG. 1A is a diagram schematically showing the vicinity of the head portion 18 of the base 10, and the base tube 20 and a tapered (truncated) sheet surface formed at the opening edge of the base tube 20. S is shown.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, there is a case where the illumination light L has a shallow angle (hereinafter referred to as “shallow angle illumination light L”. In addition, illumination at a shallow angle is referred to as “shallow angle illumination”. In other words, the sheet surface S is illuminated by the shallow angle illumination light L that is irradiated in the extending direction of the cap tube 20 with respect to the sheet surface S. 1 (b) and 1 (c) show a camera (see FIG. 2) disposed above the base 10 by irradiating a shallow surface illumination light L onto a sheet surface S on which concave and convex scratches are respectively present. The picked-up image which imaged the site | part containing the sheet | seat surface S is shown. As is clear from the figure, it can be seen that any scratch can be distinguished very clearly. Furthermore, it is also possible to determine whether the scratch is a concave scratch or a convex scratch based on the order of light and dark along the irradiation direction of the shallow-angle illumination light L. That is, along the direction of the shallow-angle illumination light L, if the dark part is first and the bright part is behind, it can be seen that the scratch is a concave scratch (FIG. 1B), and the bright part is first and the dark part is Later, it can be seen that the flaw is a convex flaw (FIG. 1 (c)).
図２は、比較例としての、シート面Ｓに浅角照明を施す場合のシート面検査用光学系の一例を示している。図２に示すように、本比較例に係るシート面検査用光学系１００は、口金１０の上方（頭部１８の側）に光源４０を配置してシート面Ｓを照明し、カメラ４２でシート面Ｓを撮像する構成となっている。しかしながら、図２に示すように、このシート面検査用光学系１００の構成では光源４０がカメラ４２の視野Ｖを遮ってしまい、シート面Ｓの全周の撮像および検査が困難となる。 FIG. 2 shows an example of an optical system for inspecting a sheet surface when a shallow angle illumination is applied to the sheet surface S as a comparative example. As shown in FIG. 2, the sheet surface inspection optical system 100 according to this comparative example illuminates the sheet surface S by arranging the light source 40 above the base 10 (on the head 18 side), and the camera 42 The surface S is imaged. However, as shown in FIG. 2, in the configuration of the sheet surface inspection optical system 100, the light source 40 blocks the visual field V of the camera 42, and imaging and inspection of the entire circumference of the sheet surface S becomes difficult.
この問題を回避するためには、光源４０を円形に配置するか、検査対象である口金１０を回転させ、シート面Ｓの全周に亘って浅角照明光Ｌを照射する必要がある。しかしながら、このような方法では、光源４０自体、あるいは、検査対象を移動させるための移動機構等に余計なコストがかかってしまう。つまり、低コストで、特にシート面Ｓの全周に亘って浅い角度で一様に斜め上方から照明することは非常に難しい。 In order to avoid this problem, it is necessary to irradiate the shallow-angle illumination light L over the entire circumference of the sheet surface S by arranging the light source 40 in a circular shape or rotating the base 10 to be inspected. However, in such a method, extra cost is required for the light source 40 itself or a moving mechanism for moving the inspection object. That is, it is very difficult to illuminate from obliquely upward at a low cost and particularly at a shallow angle over the entire circumference of the sheet surface S.
上記課題について鋭意検討を重ねた結果、本実施の形態に係るシート面検査用光学系では、口金の頭部に連通する口金管を有効に活用することに思い至った。以下、口金１０の口金管２０を用いたシート面検査用光学系、およびそれを用いたシート面検査装置、シート面検査方法の各実施の形態について説明する。 As a result of intensive studies on the above problems, the optical system for sheet surface inspection according to the present embodiment has come to the effect of effectively using a cap tube communicating with the head of the cap. Hereinafter, embodiments of a sheet surface inspection optical system using the base tube 20 of the base 10, a sheet surface inspection apparatus using the same, and a sheet surface inspection method will be described.
［第１の実施の形態］
図３および図４を参照して、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ａについて説明する。
[First Embodiment]
The sheet surface inspection optical system 100a according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図３（ａ）に示すように、シート面検査用光学系１００ａは、導光ファイバ４４、平面ミラー４６（反射部）、および光源４０を含んで構成されている。また、本実施の形態に係るシート面検査装置１は、さらにカメラ４２および解析部２を含んで構成されている。
解析部２は、カメラ４２によって撮像された画像に基づきシート面Ｓ上の異常の有無について画像解析する部位であり、たとえば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成されている。
As shown in FIG. 3A, the sheet surface inspection optical system 100 a is configured to include a light guide fiber 44, a plane mirror 46 (reflecting unit), and a light source 40. The sheet surface inspection apparatus 1 according to the present embodiment further includes a camera 42 and an analysis unit 2.
The analysis unit 2 is a part that performs image analysis on the presence or absence of an abnormality on the sheet surface S based on an image captured by the camera 42, and is configured using, for example, a PC (Personal Computer).
導光ファイバ４４は、口金管２０の一端から挿入され、該導光ファイバ４４の先端部ＰＦ（図３（ｂ）参照）がシート面Ｓの頂部ＰＳ付近に位置するように配置されている。この際、導光ファイバ４４の先端部ＰＦとシート面Ｓの頂部ＰＳの位置関係については、特に制限はない。生成する浅角照明光Ｌとの関係等によって、先端部ＰＦが頂部ＰＳから飛び出る位置としてもよいし、先端部ＰＦが頂部ＰＳに隠れる位置としてもよい。 The light guide fiber 44 is inserted from one end of the cap tube 20, and the tip portion PF (see FIG. 3B) of the light guide fiber 44 is disposed near the top portion PS of the sheet surface S. At this time, the positional relationship between the front end portion PF of the light guide fiber 44 and the top portion PS of the sheet surface S is not particularly limited. Depending on the relationship with the generated shallow-angle illumination light L, the tip PF may be a position protruding from the top PS, or the tip PF may be hidden by the top PS.
図３（ｂ）に示すように、平面ミラー４６は、導光ファイバ４４の先端部ＰＦと対向するように配置されている。また、光源４０は、導光ファイバ４４の先端部ＰＦとは反対側の端部から、導光ファイバ４４に光を入射するように配置されている。なお、本実施の形態に係る導光ファイバは、コアおよびクラッドを有する通常の光ファイバであってもよいし、クラッドを有しないエアクラッド型の光ファイバであってもよいが、本実施の形態では、エアクラッド型の光ファイバを用いている。 As shown in FIG. 3B, the plane mirror 46 is disposed so as to face the tip portion PF of the light guide fiber 44. The light source 40 is disposed so that light enters the light guide fiber 44 from the end portion of the light guide fiber 44 opposite to the tip portion PF. The light guide fiber according to the present embodiment may be a normal optical fiber having a core and a clad, or an air clad type optical fiber having no clad. Then, an air clad type optical fiber is used.
図３（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る導光ファイバ４４の先端部ＰＦの近傍はテーパ状に加工されている。そのため、導光ファイバ４４のテーパ状の先端部ＰＦからは、直進光のみならず、斜め方向に屈折した光も出射される。図３（ｂ）に示すように、この斜め方向に屈折した光が平面ミラー４６で反射され、浅角照明光Ｌを形成する。この浅角照明光Ｌによってシート面Ｓの円周面に亘って浅角照明が施され、シート面Ｓに形成された傷やシート面Ｓに付着した異物等を際立たせることが可能となる。本実施の形態に係る浅角照明における平面ミラー４６からシート面Ｓに入射する光の入射角（シート面Ｓから入射光線までを測った角度）は、平面ミラー４６等の部材の配置位置、カメラ４２により撮像される画像のコントラスト等に応じて適宜設定することができるが、一例として、５°〜１５°とすることができる。 As shown in FIG.3 (b), the vicinity of the front-end | tip part PF of the light guide fiber 44 which concerns on this Embodiment is processed into the taper shape. Therefore, not only straight light but also light refracted in an oblique direction is emitted from the tapered tip portion PF of the light guide fiber 44. As shown in FIG. 3B, the light refracted in the oblique direction is reflected by the flat mirror 46 to form shallow angle illumination light L. The shallow-angle illumination light L provides shallow-angle illumination over the circumferential surface of the sheet surface S, so that scratches formed on the sheet surface S, foreign matters attached to the sheet surface S, and the like can be highlighted. In the shallow angle illumination according to the present embodiment, the incident angle of light incident on the sheet surface S from the plane mirror 46 (an angle measured from the sheet surface S to the incident light beam) is an arrangement position of a member such as the plane mirror 46, a camera Although it can set suitably according to the contrast etc. of the image imaged by 42, it can be set as 5 degrees-15 degrees as an example.
本実施の形態に係るシート面検査装置１では、以上のようにして浅角照明されたシート面Ｓを、口金１０の上方に配置されたカメラ４２で撮像することにより、容易にシート面Ｓに形成された傷、あるいはシート面Ｓに付着した異物等を判別するための画像を取得することができる。さらに、本実施の形態に係るシート面検査装置１では、取得された画像に対して解析部２に搭載された画像解析プログラム等を適用して、シート面Ｓ上の形状異常の有無、あるいは、発生している形状異常の種類等について解析（判別）する。 In the sheet surface inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the sheet surface S illuminated at a shallow angle as described above is easily imaged on the sheet surface S by imaging with the camera 42 disposed above the base 10. An image for discriminating the formed scratches or foreign matters attached to the sheet surface S can be acquired. Furthermore, in the sheet surface inspection apparatus 1 according to the present embodiment, by applying an image analysis program or the like installed in the analysis unit 2 to the acquired image, whether there is a shape abnormality on the sheet surface S, or Analyze (discriminate) the type of shape abnormality that has occurred.
図４は、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ａの要部のシミュレーション結果を示している。図４（ｂ）は、テーパ部を有する導光ファイバ４４の先端部ＰＦに対向して配置された円形または略円形の平面ミラー（図４（ｂ）では、「反射鏡」と表記）４６と、シート面Ｓを含む光学系において、導光ファイバ４４のテーパ部を有する端部とは反対側の端部から光源の光を入射し、先端部ＰＦから出射させた場合の、シート面検査用光学系１００ａのシミュレーション結果を示している。図４（ａ）は、前記シート面検査用光学系１００ａに対するカメラ（図４（ａ）では、「撮像素子」と表記）の位置関係を示しており、カメラは、前記シート面検査用光学系１００ａで照明されたシート面Ｓの画像を、カメラレンズを介して撮像する。なお、本シミュレーションでは、平面ミラー４６からシート面Ｓに入射する光の角度を、５°〜１５°としている。 FIG. 4 shows a simulation result of the main part of the optical system 100a for sheet surface inspection according to the present embodiment. FIG. 4B illustrates a circular or substantially circular plane mirror (indicated as “reflecting mirror” in FIG. 4B) 46 disposed to face the tip PF of the light guide fiber 44 having a tapered portion. In the optical system including the sheet surface S, the light of the light source is incident from the end opposite to the end having the tapered portion of the light guide fiber 44 and is emitted from the front end PF. The simulation result of the optical system 100a is shown. FIG. 4A shows the positional relationship of a camera (indicated as “imaging device” in FIG. 4A) with respect to the sheet surface inspection optical system 100a, and the camera is the sheet surface inspection optical system. An image of the sheet surface S illuminated by 100a is taken through a camera lens. In this simulation, the angle of light incident on the sheet surface S from the flat mirror 46 is set to 5 ° to 15 °.
図４（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ａによれば、導光ファイバ４４を通して入射された光が、シート面Ｓに効率よく照射されることがわかる。なお、図４（ｂ）に示すシミュレーションでは、導光ファイバ４４の直径、および反射鏡の直径を、一例として２ｍｍとしているが、導光ファイバ４４と反射鏡とを別体とする場合にはこれらの大きさは任意に選択することができ、むろん、導光ファイバ４４の直径と反射鏡の直径とを等しくする必要もない。製品の製造公差などの制約に応じて反射鏡のサイズを決定することができる。 As shown in FIG. 4B, according to the sheet surface inspection optical system 100a according to the present embodiment, it is understood that the light incident through the light guide fiber 44 is efficiently irradiated onto the sheet surface S. . In the simulation shown in FIG. 4B, the diameter of the light guide fiber 44 and the diameter of the reflecting mirror are set to 2 mm as an example. However, when the light guiding fiber 44 and the reflecting mirror are separated from each other, The diameter of the light guide fiber 44 and the diameter of the reflector need not be equal. The size of the reflector can be determined according to constraints such as product manufacturing tolerances.
＜解析の原理＞
次に、解析部２による解析の原理について説明する。
<Principle of analysis>
Next, the principle of analysis by the analysis unit 2 will be described.
口金１０の表面にはスズ亜鉛合金メッキ処理が施されているため、シート面Ｓは梨地で拡散反射成分を多く含んだ反射状態となっている。シート面Ｓは一様な傾きのなめらかな面として製造されている。上述したシート面検査用光学系１００ａは、機能に影響のない程度の面の形状変化を捕らえてしまう。このため、図５に示すような輝度の高い円環状のノイズが発生する。このノイズは過検出の要因となる恐れがあるため、この影響を受けにくいアルゴリズムが必要となる． Since the surface of the base 10 has been subjected to tin-zinc alloy plating, the sheet surface S is satin and is in a reflective state containing a large amount of diffuse reflection components. The sheet surface S is manufactured as a smooth surface having a uniform inclination. The sheet surface inspection optical system 100a described above captures a change in the shape of the surface that does not affect the function. For this reason, an annular noise having a high luminance as shown in FIG. 5 is generated. Since this noise may cause over-detection, an algorithm that is not easily affected by this noise is required.
そこで、本実施の形態では、解析部２は、シート面Ｓを撮像した画像に円環状に発生する製品形状によるノイズを、シェーディング補正をすることで画像から除去し、しきい値処理による２値化を用いて、画像から異物や凹みキズを抽出する。 Therefore, in the present embodiment, the analysis unit 2 removes noise due to the product shape generated in an annular shape from the image obtained by capturing the sheet surface S from the image by performing shading correction, and performs binary processing by threshold processing. Extraction of foreign matter and dent scratches from the image using the conversion.
（シェーディング補正）
製品形状により、シート面Ｓを撮像した画像に円環状に発生するノイズを、孤立して発生する異物付着や凹みキズによる形状異常部分と区別して除去する。この際、取り除きたいノイズは円環状に発生することから、円環状のノイズの情報を含み、孤立点の情報を抑制した背景画像を生成し、元の画像と背景画像との差分をとることにより、ノイズの影響を低減することとする。具体的には、メディアンフィルターを用いて上記の背景画像を生成する。メディアンフィルターはＸＹ座標で計算するため、取得した画像を極座標展開する。
例えば、まず２値化処理によりシート面を表す円環部分を検出し、中心座標を求める。求めた中心座標を基準に円弧を指定し、極座標展開することで長方形の展開画像を得る（図６）。得られた長方形の展開画像では、長手方向端部の画像はオーバーラップさせており、縦方向が半径方向に相当する。
(Shading correction)
Depending on the product shape, the noise generated in an annular shape in the image obtained by imaging the sheet surface S is discriminated from the abnormal shape portion caused by the foreign matter adhesion or the dent flaw that occurs in isolation. At this time, since the noise to be removed is generated in an annular shape, a background image including information on the annular noise and suppressing isolated point information is generated, and the difference between the original image and the background image is taken. Let us reduce the effects of noise. Specifically, the background image is generated using a median filter. Since the median filter calculates in the XY coordinates, the acquired image is expanded in polar coordinates.
For example, first, an annular portion representing a sheet surface is detected by binarization processing, and center coordinates are obtained. A rectangular developed image is obtained by designating an arc with reference to the obtained center coordinates and developing polar coordinates (FIG. 6). In the obtained rectangular developed image, the images at the ends in the longitudinal direction are overlapped, and the vertical direction corresponds to the radial direction.
長方形の展開画像に対して横長のメディアンフィルターを通した背景画像を生成し、元の展開画像から引くことによって、シェーディング補正を行い、ノイズの影響を低減させる（図７、図８を参照）。 A background image obtained by passing a horizontally long median filter is generated for a rectangular developed image, and is subtracted from the original developed image to perform shading correction and reduce the influence of noise (see FIGS. 7 and 8).
（形状異常部分の判別）
口金１０のシート面Ｓの検査において形状異常による形状異常部分の種類が異物の付着であるのか、凹みキズであるのかを判別することは、製造工程の維持管理を向上させるためにも重要な情報となる。
(Distinction of abnormal shape)
In the inspection of the sheet surface S of the base 10, it is important information to determine whether the type of the abnormal shape portion due to the abnormal shape is adhesion of foreign matter or dent flaws in order to improve the maintenance management of the manufacturing process. It becomes.
上記のシート面検査用光学系１００ａにより、シート面Ｓの凹凸は明暗の情報として画像に撮像される。そこで、凹凸による照明の照らされ方の違いに着目して形状異常部分の種類を判別する。すわなち、本実施の形態の浅い角度の照明では、シート面Ｓから突出している異物は、内周側の面がまず明るく映り、その外側は異物によって照明光が遮られ、影が暗く撮像される（図９）。逆に凹みキズは、内周側のキズの面には照明が当たらず暗く映り、外周側のキズの面は照明により明るく撮像される（図１０）。 By the above-described sheet surface inspection optical system 100a, the unevenness of the sheet surface S is imaged as light and dark information. Therefore, the type of the abnormal shape portion is determined by paying attention to the difference in the illumination method due to the unevenness. That is, in the illumination at a shallow angle according to the present embodiment, the foreign matter protruding from the sheet surface S is first brightly reflected on the inner peripheral surface, and the outside is blocked by the foreign matter and the shadow is dark. (FIG. 9). On the contrary, the dent flaw appears dark without being illuminated on the inner peripheral flaw surface, and the outer flaw surface is brightly imaged by the illumination (FIG. 10).
具体的な方法としては、まず、シェーディング補正後の展開画像に対して、明部の検出用に２値化処理を行い、形状異常部分の候補として明部を検出する（図１１（ａ））。次に暗部検出用として、明部の検出用の２値化処理とは異なるしきい値を用いた２値化処理を行い、暗部を形状異常部分の候補として検出する（図１１（ｂ））。次に、検出された明部と暗部の位置をリスト化し、明部の形状異常部分の候補の各々について、近傍に暗部の形状異常部分の候補が存在するものを、ひとつの組とし、形状異常部分の候補として抽出する。最後に、形状異常部分の候補として抽出された明部と暗部の組のうち、内周側が明部、外周側が暗部の組合せは、「異物付着」として判別し（図１２）、内周側が暗部，外周側が明部の組合せは「凹みキズ」として判別する。 As a specific method, first, binarization processing is performed on a developed image after shading correction for detection of a bright portion, and a bright portion is detected as a candidate for an abnormal shape portion (FIG. 11A). . Next, as a dark part detection, a binarization process using a threshold value different from the binarization process for the bright part detection is performed, and the dark part is detected as a candidate for an abnormal shape part (FIG. 11B). . Next, list the positions of the detected bright and dark parts, and for each of the bright shape abnormal part candidates, a dark part shape abnormal part candidate exists in the vicinity as one set, and the shape abnormality Extract as part candidates. Finally, the combination of the bright part and the dark part extracted as candidates for the abnormal shape part is determined as “attachment of foreign matter” when the inner peripheral side is the bright part and the outer peripheral side is the dark part (FIG. 12), and the inner peripheral side is the dark part. , The combination of the bright part on the outer peripheral side is determined as a “dent scratch”.
なお、形状異常の大きさに関して、明部は実体がある部分を照明した結果であることに対して、暗部は影によってできるものであるため、より実体の大きさを反映していると考えられる明部の面積から、形状異常部分の大きさを推定することとする。すなわち、明部の面積が閾値以上であるものを、形状異常部分として抽出することとする。また、形状異常の種類の判定結果に応じて、凸状のもの（「異物付着」）については、凸状用の閾値を、凹状のもの「凹みキズ」については、凹状用の閾値を用いて、形状異常部分を抽出する。 Regarding the size of the shape abnormality, the bright part is the result of illuminating the part where the substance is located, whereas the dark part is created by a shadow, so it is considered to reflect the size of the substance more The size of the abnormal shape portion is estimated from the area of the bright portion. That is, a portion where the area of the bright portion is equal to or larger than the threshold is extracted as a shape abnormal portion. In addition, depending on the determination result of the type of shape abnormality, a convex threshold value is used for a convex shape (“foreign matter adhesion”), and a concave threshold value is used for a concave shape “dent flaw”. Then, the abnormal shape portion is extracted.
（形状異常検出処理ルーチン）
次に、解析部２による形状異常検出処理ルーチンについて、図１３を用いて説明する。
(Shape abnormality detection processing routine)
Next, the shape abnormality detection processing routine by the analysis unit 2 will be described with reference to FIG.
まず、ステップＳ１００では、シート面Ｓをカメラ４２により撮像し、解析部２は、画像を取得する。そして、ステップＳ１０２において、解析部２は、撮像された画像における、シート面Ｓの領域を表す円環部分を、長方形に展開した展開画像に変換する。 First, in step S100, the sheet surface S is imaged by the camera 42, and the analysis unit 2 acquires an image. In step S102, the analysis unit 2 converts the annular portion representing the area of the sheet surface S in the captured image into a developed image developed into a rectangle.
次のステップＳ１０４では、解析部２は、展開画像に対して、円環部分の周方向に対応する横方向のシェーディング補正を行う。また、ステップＳ１０６において、解析部２は、シェーディング補正を行った展開画像に対して、明部用の２値化処理を行って、明部を、形状異常候補として検出し、暗部用の２値化処理を行って、暗部を、形状異常候補として検出する。 In the next step S104, the analysis unit 2 performs shading correction in the horizontal direction corresponding to the circumferential direction of the annular portion on the developed image. In step S106, the analysis unit 2 performs a binarization process for the bright part on the developed image subjected to the shading correction, detects the bright part as a shape abnormality candidate, and performs binary for the dark part. The dark portion is detected as a shape abnormality candidate.
次のステップＳ１０８では、解析部２は、検出された形状異常候補について、形状異常部分の明暗の位置に応じて、異物付着及び凹みキズの何れか一方であるかを判別する。ステップＳ１１０では、解析部２は、互いに近傍して存在する明部と暗部のペアから、明部の面積が、上記ステップＳ１０８の形状異常の種類の判別結果に応じた閾値以上となるペアを、シート面Ｓ上の形状異常部分として検出する。ステップＳ１１２では、解析部２に接続されたディスプレイ等（図示省略）により、検出された形状異常部分を、形状異常部分の種類と共に表示して、形状異常検出処理ルーチンを終了する。 In the next step S108, the analysis unit 2 determines whether the detected shape abnormality candidate is one of foreign matter adhesion and dent flaws according to the light and dark positions of the shape abnormality portion. In step S110, the analysis unit 2 selects a pair in which the area of the bright part is equal to or greater than a threshold value according to the determination result of the type of shape abnormality in step S108, from the bright part and dark part pairs that exist in the vicinity of each other. It is detected as an abnormal shape portion on the sheet surface S. In step S112, the detected abnormal shape portion is displayed together with the type of abnormal shape portion on a display or the like (not shown) connected to the analysis unit 2, and the abnormal shape detection processing routine is terminated.
以上詳述したように、本実施の形態に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法によれば、シート面の形状異常の検出精度を向上させるシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を提供することができる、という効果を奏する。また、本実施の形態に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法は、画像認識によってシート面上に存在する傷や異物を精密に識別することができるので、自動化にも適したシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法となっている。 As described above in detail, according to the optical system for sheet surface inspection, the sheet surface inspection apparatus, and the sheet surface inspection method according to the present embodiment, the optical system for sheet surface inspection that improves the detection accuracy of the shape abnormality of the sheet surface The sheet surface inspection apparatus and the sheet surface inspection method can be provided. In addition, the sheet surface inspection optical system, the sheet surface inspection apparatus, and the sheet surface inspection method according to the present embodiment can accurately identify scratches and foreign matters existing on the sheet surface by image recognition, and thus are automated. The sheet surface inspection optical system, sheet surface inspection apparatus, and sheet surface inspection method are also suitable.
［第２の実施の形態］
図１４を参照して、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ｄについて説明する。シート面検査用光学系１００ｄは、上記実施の形態において、平面ミラーと導光ファイバを含む反射部を、ミラー一体型ファイバに置き換えた形態である。
[Second Embodiment]
The sheet surface inspection optical system 100d according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The sheet surface inspection optical system 100d has a configuration in which, in the above-described embodiment, the reflection unit including the plane mirror and the light guide fiber is replaced with a mirror-integrated fiber.
図１４（ａ）に示すように、シート面検査用光学系１００ｄでは、ミラー一体型ファイバ４４ａが口金管２０の一端から挿入され、先端がシート面Ｓの頂部ＰＳから突き出るように配置されている。ミラー一体型ファイバ４４ａの先端部は、光源４０からミラー一体型ファイバ４４ａに入射された光を反射して浅角照明光Ｌを形成するように加工されている。 As shown in FIG. 14A, in the sheet surface inspection optical system 100d, the mirror-integrated fiber 44a is inserted from one end of the cap tube 20, and the tip is disposed so as to protrude from the top portion PS of the sheet surface S. . The tip of the mirror-integrated fiber 44a is processed so as to reflect the light incident on the mirror-integrated fiber 44a from the light source 40 to form the shallow-angle illumination light L.
図１４（ｂ）は、ミラー一体型ファイバ４４ａの先端部の加工方法の一例を示している。図１４（ｂ）に示すように、ミラー一体型ファイバ４４ａの先端部は、光ファイバの一端の周囲に沿って楔状の切り込み部を設け、ミラーＭを形成するように加工されている。光源４０から入射されミラー一体型ファイバ４４ａを伝搬してきた光は、該切り込み部で一端外部に出射した後、ミラーＭで反射され、浅角照明光Ｌを形成する。その他の構成については上記実施の形態と同様なので説明を省略する。なお、本実施の形態では、光ファイバの先端部に楔状の切り込み部を設けて反射部を形成する形態を例示して説明したが、これに限られず、他のさまざまな形態を用いることができる。たとえば、先球ファイバの先端に金属膜を蒸着したミラーを設けて反射部を形成してもよい。 FIG. 14B shows an example of a method for processing the tip of the mirror-integrated fiber 44a. As shown in FIG. 14B, the tip of the mirror-integrated fiber 44a is processed to form a mirror M by providing a wedge-shaped notch along the periphery of one end of the optical fiber. The light incident from the light source 40 and propagating through the mirror-integrated fiber 44a is emitted to the outside at one end by the notch, and then reflected by the mirror M to form shallow-angle illumination light L. Since other configurations are the same as those in the above embodiment, the description thereof is omitted. In the present embodiment, the configuration in which the wedge-shaped cut portion is provided at the tip of the optical fiber to form the reflection portion has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and various other configurations can be used. . For example, the reflection part may be formed by providing a mirror having a metal film deposited on the tip of the tip fiber.
以上のように、本実施の形態に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法によっても、シート面の形状異常の検出精度を向上させるシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を提供することができる、という効果を奏する。特に本実施の形態に係るシート面検査用光学系では、反射鏡の支持機構が不要なので、シート面検査用光学系をより簡略化することが可能である。 As described above, the sheet surface inspection optical system, the sheet surface, and the sheet surface inspection optical system, the sheet surface inspection apparatus, and the sheet surface inspection method according to the present embodiment improve the detection accuracy of the sheet surface shape abnormality. There exists an effect that an inspection device and a sheet surface inspection method can be provided. In particular, in the sheet surface inspection optical system according to the present embodiment, the support mechanism for the reflecting mirror is unnecessary, and therefore the sheet surface inspection optical system can be further simplified.
［第３の実施の形態］
図１５を参照して、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ｂについて説明する。シート面検査用光学系１００ｂは、上記実施の形態において、平面ミラーおよび導光ファイバ、あるいはミラー一体型ファイバの代わりに円錐ミラーを用いた形態である。
[Third Embodiment]
The sheet surface inspection optical system 100b according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the above embodiment, the sheet surface inspection optical system 100b uses a flat mirror and a light guide fiber, or a conical mirror instead of a mirror-integrated fiber.
図１５に示すように、シート面検査用光学系１００ｂは、円錐ミラー５０（反射部）、光源４０、支持部４８ａ、およびカメラ４２を備えて構成されている。なお、本実施の形態でもカメラ４２等に接続された解析部２を備えているが、図１５では省略している。 As shown in FIG. 15, the sheet surface inspection optical system 100 b includes a conical mirror 50 (reflection part), a light source 40, a support part 48 a, and a camera 42. In this embodiment, the analysis unit 2 connected to the camera 42 and the like is provided, but is omitted in FIG.
光源４０は、口金管２０のシート面Ｓに開口する開口部と反対側の開口部から、口金管２０に光を入射する。 The light source 40 makes light incident on the base tube 20 from an opening on the side opposite to the opening that opens on the sheet surface S of the base tube 20.
円錐ミラー５０は、口金管２０を通して入射された光を外側全周に亘って反射させるので、シート面Ｓの円周面に亘って浅角照明光Ｌが形成される。 Since the conical mirror 50 reflects the light incident through the base tube 20 over the entire outer periphery, the shallow-angle illumination light L is formed over the circumferential surface of the sheet surface S.
支持部４８ａは、一端がカメラ４２に取り付けられて固定され、支柱５４を介した他端で円錐ミラー５０を支持している。したがって、本実施の形態によれば、カメラ４２と円錐ミラー５０とを一体に移動させることが可能となっている。また、支持部４８ａのカメラ４２のレンズ４２ａと対向する部分は、たとえばアクリル板で形成された円形または略円形の透明板５２となっており、カメラ４２の視野を確保するようになっている。 One end of the support portion 48a is attached to the camera 42 and fixed, and the other end of the support portion 48a via the support column 54 supports the conical mirror 50. Therefore, according to the present embodiment, the camera 42 and the conical mirror 50 can be moved together. Further, a portion of the support portion 48a facing the lens 42a of the camera 42 is a circular or substantially circular transparent plate 52 formed of, for example, an acrylic plate so as to secure the field of view of the camera 42.
図１６は、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ｂの実施例の一例を示す図である。図１６（ａ）は、図１５に示す透明板５２（図１６（ａ）では「アクリル板５２」と表記）、支柱５４、および円錐ミラー５０の部分の実施例であり、図１６（ｂ）は、カメラ４２によってシート面Ｓを撮像した撮像画像の一例を示している。図１６（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ｂによって、シート面Ｓのへこみが明瞭に判別可能なことがわかる。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the sheet surface inspection optical system 100b according to the present embodiment. FIG. 16A is an example of the transparent plate 52 (shown as “acrylic plate 52” in FIG. 16A), the column 54, and the conical mirror 50 shown in FIG. 15, and FIG. These show an example of the picked-up image which imaged the sheet | seat surface S with the camera 42. FIG. As shown in FIG. 16B, it can be seen that the indentation of the sheet surface S can be clearly distinguished by the sheet surface inspection optical system 100b according to the present embodiment.
以上のように、本実施の形態に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法によっても、シート面の形状異常の検出精度を向上させるシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を提供することができる、という効果を奏する。 As described above, the sheet surface inspection optical system, the sheet surface, and the sheet surface inspection optical system, the sheet surface inspection apparatus, and the sheet surface inspection method according to the present embodiment improve the detection accuracy of the sheet surface shape abnormality. There exists an effect that an inspection device and a sheet surface inspection method can be provided.
［第４の実施の形態］
図１７を参照して、本実施の形態に係るシート面検査用光学系１００ｃについて説明する。本実施の形態は、上記実施の形態において、円錐ミラーの支持部の構成をより簡略化した形態である。
[Fourth Embodiment]
The sheet surface inspection optical system 100c according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is a form in which the configuration of the support portion of the conical mirror is further simplified in the above embodiment.
図１７に示すように、シート面検査用光学系１００ｃでは、一端がカメラ４２の先端、たとえばレンズ４２ａの一部に固定された支持部４８ｂの他端に円錐ミラー５０が固定されている。なお、本実施の形態でもカメラ４２等に接続された解析部２を備えているが、図１７では省略している。 As shown in FIG. 17, in the sheet surface inspection optical system 100c, a conical mirror 50 is fixed to the other end of a support portion 48b having one end fixed to the tip of a camera 42, for example, a part of a lens 42a. In this embodiment, the analysis unit 2 connected to the camera 42 and the like is provided, but is omitted in FIG.
口金管２０のシート面Ｓに開口する開口部と反対側の開口部から光源４０の光を入射させ、口金管２０を通し、口金管２０のシート面Ｓ側の開口部から光を出射させて円錐ミラー５０に照射し、浅角照明光Ｌを生成する点は、上記実施の形態と同様である。シート面検査用光学系１００ｃによれば、シート面検査用光学系１００ｂと比較して、支持部の構成が簡略化されるという利点がある。 Light from the light source 40 is incident from an opening on the side opposite to the opening that opens on the sheet surface S of the base tube 20, passes through the base tube 20, and is emitted from an opening on the sheet surface S side of the base tube 20. The point which irradiates the conical mirror 50 and produces | generates the shallow angle illumination light L is the same as that of the said embodiment. According to the optical system for sheet surface inspection 100c, there is an advantage that the configuration of the support portion is simplified as compared with the optical system for sheet surface inspection 100b.
以上のように、本実施の形態に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法によっても、シート面の形状異常の検出精度を向上させるシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を提供することができる、という効果を奏する。 As described above, the sheet surface inspection optical system, the sheet surface, and the sheet surface inspection optical system, the sheet surface inspection apparatus, and the sheet surface inspection method according to the present embodiment improve the detection accuracy of the sheet surface shape abnormality. There exists an effect that an inspection device and a sheet surface inspection method can be provided.
なお、上記各実施の形態では、本発明に係るシート面検査用光学系、シート面検査装置およびシート面検査方法を、口金に形成されたシート面の検査に用いる形態を例示して説明したが、これに限られず、特に微細な形状異常の有無、種類等について検査が要求されるシート面一般に用いる形態としてもよい。たとえば、口金に螺合するフレアナットに形成されたシート面に対しても適用することが可能である。 In each of the above embodiments, the sheet surface inspection optical system, the sheet surface inspection apparatus, and the sheet surface inspection method according to the present invention have been described by exemplifying modes used for inspection of the sheet surface formed on the base. However, the present invention is not limited to this, and a form generally used for a sheet surface that is inspected for the presence / absence, type, and the like of a fine shape abnormality may be used. For example, the present invention can also be applied to a sheet surface formed on a flare nut that is screwed into a base.
また、上記各実施の形態では、シート面の円周面に亘って浅角照明を施す形態を例示して説明したが、これに限られず、シート面が裁頭円錐状ではない栽頭状に形成されている場合には、シート面の形状に応じた周面に亘って浅角照明を施す形態とすればよい。 Moreover, in each said embodiment, although the form which performs shallow angle illumination over the circumferential surface of a sheet | seat surface was illustrated and demonstrated, it is not restricted to this, The sheet | seat surface is a truncated shape which is not a truncated cone shape. In the case where it is formed, a shallow angle illumination may be applied over the peripheral surface corresponding to the shape of the sheet surface.
１ シート面検査装置
２ 解析部
１０ 口金
１２ ソケット部
１４ ニップル部
１６ ねじ部
１８ 頭部
２０ 口金管
２６ 中空部
３０ ホース
４０ 光源
４２ カメラ
４２ａ レンズ
４４ 導光ファイバ
４４ａ ミラー一体型ファイバ
４６ 平面ミラー
４８ａ、４８ｂ 支持部
５０ 円錐ミラー
５２ 透明板
５４ 支柱
６０ ブレーキホース
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ シート面検査用光学系
Ｌ 浅角照明光
Ｍ ミラー
ＰＦ 先端部
ＰＳ 頂部
Ｓ シート面
Ｖ 視野
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet | seat surface inspection apparatus 2 Analysis part 10 Base 12 Socket part 14 Nipple part 16 Screw part 18 Head part 20 Base pipe 26 Hollow part 30 Hose 40 Light source 42 Camera 42a Lens 44 Light guide fiber 44a Mirror integrated fiber 46 Plane mirror 48a, 48b Support section 50 Conical mirror 52 Transparent plate 54 Post 60 Brake hose 100, 100a, 100b, 100c, 100d Sheet surface inspection optical system L Shallow angle illumination light M Mirror PF Tip PS Top S Sheet surface V Field of view
Claims (10)
前記貫通孔を通して、前記貫通孔の他方の開口部側から光を入射させるとともに前記一方の開孔部側から出射させる光源と、
前記一方の開口部側から出射される光を、前記シート面上の周面に亘って照射するように反射させる反射部と、
を含むシート面検査用光学系。 A sheet surface inspection optical for inspecting an inspection object having a through hole and a sheet surface formed in a truncated shape having a diameter reduced toward one opening of the through hole with the through hole as an axis. A system,
A light source that allows light to enter from the other opening side of the through hole and emit from the one opening side through the through hole;
A reflecting portion that reflects the light emitted from the one opening side so as to irradiate the peripheral surface on the sheet surface;
An optical system for sheet surface inspection.
前記反射部は、前記導光ファイバの前記一方の開口部側の一端を加工して反射機能をもたせた反射鏡を備え、
前記光源は、前記導光ファイバの前記一端とは反対側の他端から前記導光ファイバに光を入射し、
前記反射鏡は、前記シート面上の周面に亘って光を照射するように、前記導光ファイバによって導光された光を反射させる
請求項１に記載のシート面検査用光学系。 A light guide fiber provided in the through hole;
The reflecting portion includes a reflecting mirror that has a reflection function by processing one end of the light guide fiber on the one opening side.
The light source is incident on the light guide fiber from the other end opposite to the one end of the light guide fiber,
The optical system for sheet surface inspection according to claim 1, wherein the reflecting mirror reflects light guided by the light guide fiber so as to irradiate light on a peripheral surface on the sheet surface.
前記反射部は、前記貫通孔の前記一方の開口部に頂部を対向させて配置された円錐ミラーを備え、
前記円錐ミラーは、前記シート面上の周面に亘って光を照射するように、前記一方の開口部から出射した光を反射させる
請求項１に記載のシート面検査用光学系。 The light source uses the through hole as a light guide path, allows light to enter from the other opening, and emits light from the one opening,
The reflecting portion includes a conical mirror disposed with the top facing the one opening of the through hole,
The optical system for sheet surface inspection according to claim 1, wherein the conical mirror reflects light emitted from the one opening so as to irradiate light over a peripheral surface on the sheet surface.
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシート面検査用光学系。 The inspection object is a bottomed cylindrical body having the through-hole as an axis, and the sheet surface having a truncated cone shape is formed on a bottom portion of the bottomed cylindrical body, and the sheet surface in contact with the sheet surface is A hose connected to the through hole on the opposite side of the seat surface of the bottom portion and having a threaded portion formed with a female thread for threading a flare nut having a male thread. The optical system for sheet | seat surface inspection of any one of Claims 1-3 which is a nozzle | cap | die for brake hoses which has a connection part to perform.
前記反射部により光が照射された前記シート面を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を用いて、前記シート面上の形状異常について解析する解析部と、
を含むシート面検査装置。 The optical system for sheet surface inspection according to any one of claims 1 to 4,
An imaging unit for imaging the sheet surface irradiated with light by the reflection unit;
Using the image captured by the imaging unit, an analysis unit that analyzes the shape abnormality on the sheet surface;
Including a sheet surface inspection device.
前記反射部により光が照射された前記シート面を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像を用いて、前記シート面上の形状異常について解析する解析部と、を含み、
前記円錐ミラーが前記撮像部に支持部を介して固定された
シート面検査装置。 The optical system for sheet surface inspection according to claim 3,
An imaging unit for imaging the sheet surface irradiated with light by the reflection unit;
Using the image captured by the imaging unit, and analyzing the shape abnormality on the sheet surface,
A sheet surface inspection device in which the conical mirror is fixed to the imaging unit via a support unit.
前記展開画像に対して、前記円環部分の周方向に対応する横方向のシェーディング補正を行い、
前記シェーディング補正を行った前記展開画像から、前記シート面上の形状異常部分を検出する請求項５又は６記載のシート面検査装置。 The analysis unit converts an annular portion representing the region of the sheet surface in the image captured by the imaging unit into a developed image expanded into a rectangle,
A lateral shading correction corresponding to the circumferential direction of the annular portion is performed on the developed image,
The sheet surface inspection apparatus according to claim 5 or 6, wherein an abnormal shape portion on the sheet surface is detected from the developed image subjected to the shading correction.
前記一方の開口部側から出射される光を、前記シート面上の周面に亘って照射するように、反射部を用いて反射させる
シート面検査方法。 A sheet surface inspection optical for inspecting an inspection object having a through hole and a sheet surface formed in a truncated shape having a diameter reduced toward one opening of the through hole with the through hole as an axis. Sheet surface inspection using a sheet surface inspection optical system including a light source that is incident on the other opening side of the through hole and emitted from the one opening side through the through hole A method,
The sheet | seat surface inspection method which reflects using the reflection part so that the light radiate | emitted from said one opening part side may be irradiated over the surrounding surface on the said sheet | seat surface.
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