JP2017096844A

JP2017096844A - 物品検査装置

Info

Publication number: JP2017096844A
Application number: JP2015230784A
Authority: JP
Inventors: 弘小中; Hiroshi Konaka; 泰一西; Taiichi Nishi
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-06-01

Abstract

【解決手段】検査筒１１を物品２の内周面２Ａ内に挿入した後、検査筒１１を介して内周面２Ａにレーザ光Ｌを照射し、その状態で検査筒１１を上昇させながら回転させて、内周面２Ａから反射されたレーザ光ＬをＣＣＤカメラ１２で撮影して内周面２Ａの検査を行う。検査筒１１は移動テーブル２８と一体となっており、それらは回転テーブル２９及びモータ１９の回転部１９Ａに対して水平方向に移動可能となっている。検査対象となる物品２の内径が大きい場合には、検査開始前に作業者がマイクロメータ４１を所要量回転させると、移動テーブル２８と検査筒１１が回転テーブル２９に対して水平方向に所要量移動される。【効果】内径が異なる物品２を１つの検査筒１１を用いて検査することができるので、汎用性が高い物品検査装置１を提供できる。【選択図】図１

Description

本発明は物品検査装置に関し、より詳しくは、物品における円筒部の内面にライン状のレーザ光を照射し、その反射光を基にして内面を検査するようにした物品検査装置に関する。

従来、レーザ光を用いて物品における円筒部の内面を検査する物品検査装置は広く知られている。
従来の一般的な物品検査装置は、レーザ光を反射するミラーを内蔵した検査筒を備えており、該検査筒を検査対象となる物品の円筒部内に挿入し、その状態において物品を回転させながら円筒部の内面にレーザ光を照射し、その反射光を基にして円筒部の内面の検査を行うようになっている。
ところで、レーザ光を用いた従来の物品検査装置においては、検査対象となる物品を回転させて検査を実施しているため、次のような問題があった。つまり、物品が大型で重量がある場合には、物品全体を円筒部の軸心を中心として回転させようとすると、高精度な位置決め機構が必要となり、その分だけ物品検査装置の製造コストが高くなるという問題がある。
他方、検査対象となる物品を回転させずに、ミラーを内蔵した検査筒を回転させるようにした技術も従来公知である（例えば特許文献１、特許文献２）。

特開２００７−２７８７０５号公報特許第５２６５２９０号公報

上記特許文献１、特許文献２の物品検査装置においては次のような問題があった。すなわち、これら従来の装置においては、所定内径の円筒部を備えた物品のみを検査対象としているため、検査対象である物品の円筒部の内径が変更された場合には、それに対応する検査筒に交換する必要があり、検査筒の交換作業がきわめて煩雑であるという問題があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、支持部材に対して回転可能に設けられた回転体と、回転体を回転させる回転機構と、検査対象となる物品にレーザ光を照射して該物品の円筒部の内面の検査を行う検査ユニットと、検査ユニットによって撮影されたレーザ光の画像を処理する画像処理手段とを備え、上記検査ユニットは、上記回転体とともに回転されるとともに内部に光を反射する反射部材が設けられた検査筒と、物品の円筒部の内面にレーザ光を照射するレーザ照射機構と、物品の円筒部の内面から反射されたレーザ光を上記反射部材を介して撮影するカメラとを有し、物品の円筒部の内部に検査筒を挿入し、検査筒を回転させながらレーザ照射機構から物品の円筒部の内面に向けてレーザ光を照射して、該円筒部の内面から反射されたレーザ光をカメラで撮影して、該カメラで撮影した画像を基にして物品の円筒部の検査を行うようにした物品検査装置において、
上記検査筒を上記回転体に対して水平方向に相対移動可能に構成し、所要時に上記回転体の軸心と検査筒の軸心とを偏心させて配置可能としたものである。

このような構成によれば、検査筒と回転体とを水平方向に相対移動させることができるので、検査筒を交換することなく異なる内径の物品の検査を行うことができる。そのため、従来と比較して汎用性が高く作業性が良好な物品検査装置を提供することができる。

本発明の一実施例を示す縦断面図。図１の要部の拡大図。図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う要部の断面図。図２の要部の平面図であり、図４（ａ）は移動テーブルの移動前の状態を示し、図４（ｂ）は移動テーブルの移動後の状態を示している。図１の要部の構成を示す模式図。図１の画像処理装置による画像処理の工程を示す図であり、図６（ａ）は画像処理前の状態を示し、図６（ｂ）は画像処理後の状態を示している。図１に示す検査筒による検査中の位置関係を示す図。図１に示す検査筒によって内径が大きな物品を検査中の位置関係を示す図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、物品検査装置１は、円筒状をした物品２の内周面２Ａを検査するようになっており、より具体的には、円筒部としての内周面２Ａにおける凹凸や傷付きの有無などの検査を行うようになっている。
物品検査装置１の検査対象となる物品２は、全体として円筒状に形成されており、この物品２の円筒部である内周面２Ａが検査対象領域となっている。本実施例の物品検査装置１は、物品２の内周面２Ａの全域にわたって光切断法によって検査を行うようになっている。

物品検査装置１は、検査対象となる物品２が載置される水平な載置台３と、載置台３に鉛直上方に向けて立設された支持フレーム４と、この支持フレーム４に昇降自在に設けられた支持部材５と、この支持部材５に設けられてレーザ光Ｌを用いて物品２の内周面２Ａの検査を行う検査ユニット６と、支持部材５を介して検査ユニット６を昇降させる昇降機構７と、検査ユニット６の駆動箇所及び昇降機構７の作動を制御する制御装置８とを備えている。
本実施例は、物品２の内周面２Ａ内の下端部まで上方側から検査筒１１を挿入し、その状態でライン状のレーザ光Ｌを内周面２Ａに照射するとともに検査筒１１を一方向に回転させながら上昇させるようになっている。このように検査筒１１を回転させつつ上昇させる際に内周面２Ａから反射されたライン状のレーザ光ＬをＣＣＤカメラ１２によって時系列で撮影し、撮影画像を基にして物品２の内周面２Ａの全域を検査するようになっている（図５参照）。また、後に詳述するが、本実施例は、検査筒１１を回転部分に対して水平方向に１０ｍｍ程度移動させることが可能となっており、それによって、異なる内径の物品２を１つの検査筒１１で兼用して検査できるようになっている。

支持部材５は上部水平部５Ａと下部水平部５Ｂとを備えており、この支持部材５は側面からみるとコ字形となっている。支持フレーム４の前面に昇降機構７が固定されており、この昇降機構７のスライダ１３に支持部材５が取り付けられている。これにより、支持部材５における上部水平部５Ａ及び下部水平部５Ｂは水平に支持されており、この支持部材５に検査ユニット６が設けられている。
昇降機構７としては一般的なアクチュエータを採用しており、モータ１４とスライダ１３とレール１５と、図示していないが、モータ１４の駆動軸に連結されたボールネジとこのボールネジに装着されたナットを備えている。スライダ１３はナットと接続されており、ボールネジが正逆に回転されることに伴いナットを介してスライダ１３がレール１５に沿って昇降するようになっている。制御装置８が所要時にモータ１４を正逆に回転させると、支持部材５とそれに設けた検査ユニット６が昇降されるようになっている。

本実施例の検査ユニット６は、物品２の内周面２Ａの内部に上方側から挿入される検査筒１１と、検査筒１１の内部を経由して物品２の内周面２Ａに向けて上方側からライン状のレーザ光Ｌを照射するレーザ照射機構１７と、検査筒１１の上方側に配置されてレーザ光Ｌを通過させるレンズ筒１８と、上記レンズ筒１８及び検査筒１１等を一方向に回転させるモータ１９と、レンズ筒１８と軸心を一致させてその上方に配置されるとともに検査筒１１内へ反射されたレーザ光Ｌを撮影するＣＣＤカメラ１２と、上記レンズ筒１８が回転自在に軸支されるとともに上記ＣＣＤカメラ１２が設けられたＸＹテーブル２０とを備えている。

検査筒１１は細長い円筒状に形成されており、その下端部１１ａは閉鎖されている。この検査筒１１は鉛直下方に向けて支持されており、検査筒１１の下端部１１ａを物品２の内周面２Ａの下端部まで挿入してから検査を行うようになっている。
図５に模式図で示すように、検査筒１１の下端部１１ａ近傍の内部には、第１反射部材としてのプリズム２１と、第２反射部材としてのプリズム２２が配置されている。また、検査筒１１におけるプリズム２１、２２と対向する円筒部には、レーザ光Ｌを透過させるための図示しない開口がそれぞれ形成されている。第１反射部材としてのプリズム２１は、上方から照射されたライン状のレーザ光Ｌを反射させて、物品２の内周面２Ａに照射させるようになっている。他方、第２反射部材としてのプリズム２２は、物品２の内周面２Ａから反射されたライン状のレーザ光Ｌを反射させて上方側のＣＣＤカメラ１２に受光させるようになっている。

また、検査筒１１の上端部は開口されており、この検査筒１１の上端部はフランジ部材２６の貫通孔に下方側から嵌着されている。フランジ部材２６の上面に段付の環状部材２７が連結されており、さらにこの環状部材２７の上面に方形をした移動テーブル２８が固定されている。
また、移動テーブル２８の上面に、移動テーブル２８と同様の方形をした回転テーブル２９が載置されており、回転テーブル２９の上面は環状部材３１を介してモータ１９の回転部１９Ａに連結されている。

モータ１９の円筒状をした固定部１９Ｂは、支持部材５の下部水平部５Ｂに連結されており、固定部１９Ｂの内方に円筒状をした回転部１９Ａが配置されている。
固定部１９Ｂより内方側となる下部水平部５Ｂには開口部５ｂが形成されており、この開口部５ｂ及びモータ１９の回転部１９Ａ内に円筒状のレンズ筒１８を鉛直方向に貫通させて配置している。そして、レンズ筒１８の下端部１８Ａを上記環状部材２７の上面に固定している。そのため、レンズ筒１８と環状部材２７によって移動テーブル２８と回転テーブル２９が支持されている。前述したように、環状部材２７にはフランジ部材２６が連結され、該フランジ部材２６に検査筒１１が連結されている。これにより、検査筒１１、フランジ部材２６とそれに設けたレーザ照射機構１７、環状部材２７、３１、移動テーブル２８、回転テーブル２９及びレンズ筒１８は、モータ１９によって一体となって一方向に回転できるようになっている。
他方、レンズ筒１８の上端部１８Ｂは、ＸＹテーブル２０の貫通孔２０Ａに嵌着されたベアリング３２の内レースに嵌着されている。これにより、レンズ筒１８及びその下方側に位置する検査筒１１、移動テーブル２８、回転テーブル２９等がＸＹテーブル２０によって支持されており、かつ、それらはベアリング３２によって各々の軸心を鉛直方向に維持された状態で回転できるようになっている。
上記レンズ筒１８の内部の所定高さ位置には、図示しないレンズが配置されており、レンズ筒１８内を通過するレーザ光Ｌは、レンズ筒１８内のレンズによって上方側のＣＣＤカメラに案内されるようになっている。
制御装置８によって所要時にモータ１９が駆動されて回転部１９Ａが回転されると、回転テーブル２９、移動テーブル２８、環状部材２７、フランジ部材２６、検査筒１１及びレンズ筒１８が、一方向に一体となって回転されるようになっている。

本実施例においては、ＸＹテーブル２０にレンズ筒１８、検査筒１１等を鉛直下方に向けて支持してあり、ＸＹテーブル２０を介してレンズ筒１８、移動テーブル２８、検査筒１１を、モータ１９の回転部１９Ａ、回転テーブル２９に対して水平方向に相対移動できるようになっている。それにより、物品２の内周面２Ａの内径の違いに応じて、検査筒１１の軸心１１Ａを回転部１９Ａ、回転テーブル２９の軸心に対して水平方向（半径方向）に移動させるようになっている。
ＸＹテーブル２０は、支持部材５の上部水平部５Ａに２つのレール３６、３７を介して水平に取り付けられて、水平方向におけるＸ方向とそれに直交するＹ方向に移動可能となっている。より詳細には、図３にも示すように、上部水平部５Ａの下面にＹ方向に沿った一対のレール３６、３６が取り付けてあり、他方、ＸＹテーブル２０の上面にはＸ方向に沿った一対のレール３７、３７が取り付けられている。そして、Ｘ方向のレール３７、３７とＹ方向のレール３６、３６とにわたって、２対で合計４個のスライダー３８が設けられており、これらの４個のスライダー３８と２対のレール３６、３７とによってＸＹテーブル２０とそれに接続したレンズ筒１８、検査筒１１等が支持されている。これにより、レンズ筒１８及びその下方側に位置する移動テーブル２８、検査筒１１等はＸＹテーブル２０とともに水平面のＸＹ方向に移動可能となっている。
ＸＹテーブル２０の上面に取り付けられたブラケット３３を介し、ＣＣＤカメラ１２が上記レンズ筒１８及び検査筒１１と同一軸線上に鉛直下方を向けて取り付けられている。このＣＣＤカメラ１２もＸＹテーブル２０、レンズ筒１８及び検査筒１１とともに、回転テーブル２９に対して水平面のＸＹ方向に移動可能となっているが、ＣＣＤカメラ１２自体はＸＹテーブル２０にブラケット３３を介して固定されているため、レンズ筒１８や検査筒１１とは異なり、ＸＹテーブル２０に対して自転することはない。

一方、上記フランジ部材２６の下面２６Ａには、ライン状のレーザ光Ｌを物品２に向けて照射するレーザ照射機構１７を取り付けてあり、また、下面２６Ａの所定位置にはライン状のレーザ光Ｌを検査筒１１のプリズム２１へ案内する複数の反射ミラー３４（図１、図２では３４Ａ、３４Ｂのみ表示）が設けられている。レンズ筒１８、回転テーブル２９、移動テーブル２８、フランジ部材２６及び検査筒１１が一体となって回転される際には、レーザ照射機構１７及び反射ミラー３４もフランジ部材２６とともに回転されるようになっている。
上記レーザ照射機構１７は、レンズ筒１８の上端外周部に配置されたスリップリング３５を介して電源から電力を供給されるようになっている。レーザ照射機構１７は制御装置８によって作動を制御されるようになっており、所要時に制御装置８によってレーザ照射機構１７からライン状のレーザ光Ｌが放射されると、放射されたレーザ光Ｌは複数の反射ミラー３４によって順次反射されてから検査筒１１の上端部の開口を介してプリズム２１へ案内されるようになっている。そして、プリズム２１によって反射されたライン状のレーザ光Ｌが物品２の内周面２Ａに照射されるようになっている（図５参照）。
このように物品２の内周面２Ａにライン状のレーザ光Ｌが照射されると、該ライン状のレーザ光Ｌは物品２の内周面２Ａに照射された後にプリズム２２へ反射され、該プリズム２２によって反射されたライン状のレーザ光Ｌは、検査筒１１内、フランジ部材２６、環状部材２７の内方とレンズ筒１８内を順次通過して、該レンズ筒１８内のレンズに案内されてから上方側のＣＣＤカメラ１２に受光されてその画像が撮影されるようになっている。

本実施例のＣＣＤカメラ１２は従来公知のものと同様の構成を備えており、このＣＣＤカメラ１２は常時鉛直下方に向けて支持され、ＣＣＤカメラ１２の撮影領域の中心（軸心）と、レンズ筒１８の軸心が同一鉛直線上に位置するようになっている。
ＣＣＤカメラ１２は、検査筒１１とレンズ筒１８等を介して検査筒１１内のプリズム２２から受光したライン状のレーザ光Ｌを時系列で撮影できるようになっている。ＣＣＤカメラ１２が撮影したライン状のレーザ光Ｌの画像は、制御装置８の画像処理装置８Ａへ送信されて、画像処理装置８Ａの記憶部８ａに記憶されるようになっている。
本実施例においては、所要時にモータ１９が駆動されると、レンズ筒１８、回転テーブル２９、移動テーブル２８と検査筒１１が回転部１９Ａとともに一方向に回転されるようになっている。そして、モータ１９の回転部１９Ａには、角度検出器としてのエンコーダ３９が取り付けられている。回転部１９Ａが回転される際の回転角度は、パルス信号として上記エンコーダ３９によって検出されるようになっており、該検出された角度検出信号は、上記画像処理装置８Ａの記憶部８ａに送信されて、そこに記憶されるようになっている。

本実施例は、物品２及びＣＣＤカメラ１２を回転させることなく、検査筒１１を回転させながら上昇させて物品２の検査を行うようにしてあり、その際に検査筒１１のプリズム２２から反射されるライン状のレーザ光ＬをＣＣＤカメラ１２で撮影するようにしている。
ここで、検査筒１１が回転する一方、ＣＣＤカメラ１２は回転しないので、ＣＣＤカメラ１２が撮影した時系列における物品２から反射されたライン状のレーザ光Ｌは、基準となる原点位置に対して回転した状態で撮影されることになる。つまり、図６に示すように、基準となる原点位置においてレーザ光Ｌの画像が水平状態であるとすると、検査筒１１自体が回転されることに伴って傾いた状態のレーザ光Ｌの画像がＣＣＤカメラ１２で撮影されることになる（図６（ａ）参照）。このように傾斜した状態のレーザ光Ｌの撮影画像を基にしては光切断法によって検査を行うことはできない。

そこで、検査筒１１を回転させながらＣＣＤカメラ１２によって撮影されたライン状のレーザ光Ｌの傾きが、回転部１９Ａ、環状部材３１及び回転テーブル２９の回転角度と対応していることに着目し、ＣＣＤカメラ１２によって撮影されたレーザ光Ｌの回転角度を補正して、それを原点位置に位置させる回転補正を行うようにしている。具体的には、検査筒１１の回転角度はモータ１９の回転部１９Ａの回転角度と同期しているので、上記エンコーダ３９による検出信号と対応させて時系列でのライン状のレーザ光Ｌの撮影画像を画像処理装置８Ａの記憶部８ａに記憶し、かつ認識するようにしている（図６（ａ）参照）。
そして、例えば図６（ａ）に示す状態では、基準となる原点位置（水平状態）に対してレーザ光Ｌの画像が傾斜しているので、画像処理装置８Ａの回転補正部８ｂが、記憶部８ａに記憶した検出筒１１の回転角度を基にして画像におけるレーザ光Ｌを基準となる原点位置まで回転させる処理を行う。
つまり、回転補正部８ｂは、先ず検査筒１１が原点位置からどれだけの角度回転しているのかを認識し、その後、撮影されたライン状のレーザ光Ｌの回転角度が基準となる原点位置からどれだけの回転角度異なっているかを算出する。その後、撮影されたライン状のレーザ光Ｌを基準となる原点位置のレーザ光Ｌと同じ回転角度となるように回転させる補正を行う。これにより、撮影時には傾斜していたレーザ光Ｌの画像が補正されて、図６（ｂ）に実線で示す原点位置に位置するように補正されるようになっている。このようにして、回転補正部８ｂは、検査筒１１を回転させた際にＣＣＤカメラ１２で撮影された検査対象領域について得られたレーザ光Ｌの傾きを補正して、原点位置に位置するように補正処理を行う。
そのため、検査筒１１を回転させながらＣＣＤカメラ１２で撮影した時系列のレーザ光Ｌの画像は、全て回転補正部８ｂによって原点位置に位置した状態に補正される。そして、画像処理装置８Ａの画像処理部８ｃは、内周面２Ａの全周にわたって得られた補正後のレーザ光Ｌの画像を基にして光切断法によって、内周面２Ａに凹凸があるが否かを判定するようになっている。

さらに、本実施例は、上述した構成を前提として、物品２の内周部２Ａの内径の違いに応じて、回転部１９Ａ、回転テーブル２９及び環状部材３１に対して移動テーブル２８、検査筒１１及びレンズ筒１８を水平方向に所要量移動させることが特徴となっている。
より詳細には、回転テーブル２９と移動テーブル２８とは図示しないスライド機構によってＸ方向に移動可能に連結されるとともに、一体的に回転可能となっている。図２、図４に示すように、回転テーブル２９と移動テーブル２８はそれぞれ平面で視ると方形であり、中央に長孔が形成されている。また、回転テーブル２９の下面にはＸ方向に沿って突出する凸部２９Ａが形成され、他方、移動テーブル２８の上面には上記回転テーブル２９の凸部２９Ａに係合する凹部２８Ａが形成されており、移動テーブル２８は回転テーブル２９に対して凸部２９Ａと凹部２８Ａのスライド面に沿って水平面上のＸ方向に移動可能になっている。したがって、移動テーブル２８が回転テーブル２９に対して水平方向に移動すると、検査筒１１、フランジ部材２６、環状部材２７、レンズ筒１８、ＸＹテーブル２０及びＣＣＤカメラ１２は、移動テーブル２８の移動に伴ってモータ１９の回転部１９Ａ、環状部材３１及び回転テーブル２９に対して水平方向に相対移動できるようになっている。

そして、回転テーブル２９の一側面にマイクロメータ４１の本体部４１Ａを水平状態で連結してあり、このマイクロメータ４１のピン４１Ｂの先端を移動テーブル２８の一側面にブラケット４２を介して連結している。そのため、検査開始前の所要時に、現場の作業者がマイクロメータ４１を所要量だけ正逆に回転させることによりピン４１Ｂが進退動される。それにより、移動テーブル２８、検査筒１１、レンズ筒１８及びそれらを支持したＸＹテーブル２０及びＣＣＤカメラ１２が、回転部１９Ａ、環状部材３１及び回転テーブル２９に対して水平方向に所要量移動されるようになっている（図４参照）。
この実施例によれば、図６（ｂ）に示すように、検査筒１１の軸心１１Ａと回転テーブル２９の軸心２９Ｃとが一致した状態と、それらがずれた状態（図６（ａ））とに切り換え可能となっている。そして、内径が小さな物品２の検査は、図６（ｂ）に示した検査筒１１の軸心１１Ａと回転テーブル２９の軸心２９Ｃとが一致した状態で行われるようになっており、他方、内径が大きな物品の検査は図６（ａ）に示した軸心１１Ａと２９Ａがずれた状態で行われるようになっている。
また、上記回転テーブル２９に対する移動テーブル２８等の水平方向の相対移動を許容するために、レンズ筒１８の外周部と回転部１９Ａの内周面との間には所要の隙間Ｇが維持されている。
本実施例の検査ユニット６は以上のように構成されており、内径が異なる物品２であっても１つの検査筒１１を兼用して検査可能となっている。

以上の構成において、物品検査装置１による物品２の内周面２Ａの検査は次のようにして行われる。すなわち、先ず支持部材５及び検査ユニット６を上昇端に停止させた状態において、検査筒１１の下方側となる載置台３上に円筒状の物品２が載置される。載置台３に物品２が載置されると図示しない保持手段によって物品２が移動しないように固定される。
この時点において、予め検査筒１１の軸心１１Ａは回転テーブル２９の軸心２９Ｃと一致させてあり（図４（ｂ）参照）、検査対象となる物品２の内径が小さい場合には、その状態において昇降機構７によって支持部材５及び検査ユニット６が所要量だけ下降される。そのため、検査筒１１の下端部１１ａが上方側から物品２の内周面２Ａ内に上方から挿入されて、検査筒１１の下端部１１ａは物品２の内周面２Ａの下端の内方で停止する。
その後、レーザ照射機構１７からライン状のレーザ光Ｌが放射されるので、該レーザ光Ｌは反射ミラー３４Ａ〜３４Ｃを経由して検査筒１１内に案内され、その後プリズム２１を介して物品２の内周面２Ａに照射される（図１〜図２、図５、図７参照）。すると、反射されるライン状のレーザ光Ｌがプリズム２２によって反射されてからＣＣＤカメラ１２に向けて反射されるので、ＣＣＤカメラ１２によってライン状のレーザ光Ｌの画像が撮影される（図５、図６（ａ）参照）。
上記レーザ照射機構１７からのレーザ光Ｌの照射と同時に、モータ１９が駆動されるので、回転部１９Ａ、回転テーブル２９、移動テーブル２８及び検査筒１１等が一方向に回転されるとともに、昇降機構７によって支持部材５と検査ユニット６全体が所定速度で所定の高さまで上昇される。つまり、検査ユニット６全体が上昇される。そのため、ライン状のレーザ光Ｌが物品２の内周面２Ａの下端部から上端部にわたってもれなく螺旋状の移動軌跡で照射されるとともに、照射されて反射されたライン状のレーザ光ＬがＣＣＤカメラ１２によって撮影される。そして、画像処理装置８Ａの記憶部８ａは、エンコーダ２９による検出信号と対応させてＣＣＤカメラ１２が撮影したライン状のレーザ光Ｌの撮影画像を記憶する。
この後、画像処理装置８Ａの回転補正部８ｂは、検査筒１１を回転させた際にＣＣＤカメラ１２で撮影された検査対象領域（内周面２Ａの全域）について得られたライン状のレーザ光Ｌの画像の傾きを補正して、原点位置に位置するように補正処理を行う（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。これにより、検査筒１１を回転させながらＣＣＤカメラ１２で撮影した時系列のレーザ光Ｌの画像は、全て回転補正部８ｂによって原点位置に位置した状態に補正される。
この後、画像処理装置８Ａの画像処理部８ｃは、内周面２Ａの全周にわたって得られた補正後のレーザ光Ｌの画像を基にして光切断法によって、内周面２Ａに凹凸があるが否かを判定するようになっている。

次に、検査対象となる物品２が、それまでと比較して内径が大きな物品２に変更された場合には次のような処理が行われる。先ず、支持部材５及び検査ユニット６を上昇端に停止させた状態において、検査筒１１の下方側となる載置台３上に新たな内径が大きな物品２が載置される。すると、載置台３に物品２が載置されると図示しない保持手段によって物品２が移動しないように固定される。
この時点において、予め検査筒１１の軸心１１Ａは回転テーブル２９の中心と一致させてあるので、そのままでは、検査対象となる内周部２Ａの内径が大きな物品２の検査を行うことは困難である。つまり、内径が大きいために検査筒１１と物品２の内周面２Ａとの距離が大きくなるために、確実な検査を行うことが困難である。そこで、この場合には、現場の作業者がマイクロメータ４１を所要量だけ正逆に回転させることにより、移動テーブル２８及びそれと一体の検査筒１１、レンズ筒１８及びＸＹテーブル２０を回転テーブル２９、回転部１９Ａに対して水平方向に所要量移動させる（図４（ａ）参照）。
これにより、検査筒１１の軸心１１Ａが回転テーブル２９の軸心２９Ｃから水平方向にずれた位置に移動される（図４（ａ）、図８参照）。これにより、検査筒１１が物品２の内方に挿入された際における検査筒１１と物品２の内周面との距離が好適な距離に維持されるようになっている。
このように、移動テーブル２８、検査筒１１を回転部１９Ａ、回転テーブル２９に対して、つまり支持部材５に対して水平方向に所要量移動させたら、この後は、前述した小径の物品２の検査時と同様に、検査筒１１を物品２の内周部２Ａ内に挿入してからレーザ光Ｌを物品２に照射して物品２の検査を行う（図８参照）。

以上のように、本実施例においては、移動テーブル２８を介して検査筒１１を回転部１９Ａ，回転テーブル２９に対して水平方向に移動させることができる。そのため、内径が異なる物品２に対して１つの検査筒１１を兼用して検査を行うことができる。したがって、本実施例によれば、内径が異なるごとに検査筒１１を交換する必要があった従来の装置と比較して汎用性が高く、作業性が良好な物品検査装置１を提供することができる。

なお、上記実施例は検査対象として円筒状の物品２を想定し、その内周面２Ａの検査を行う場合について説明しているが、自動車用エンジンにおける複数のシリンダ孔の内面の検査にも本実施例の物品検査装置１を用いることができる。
本実施例では、移動テーブル２８の移動はマイクロメータ４１を用いて手動で行っていたが、これに換えてボールネジとサーボモータ等を用いて自動で行うようにしてもよい。

１‥物品検査装置２‥物品
２Ａ‥内周面（円筒部）５‥支持部材
６‥検査ユニット１１‥検査筒
１２‥ＣＣＤカメラ１７‥レーザ照射機構
２８‥移動テーブル２８‥回転テーブル（回転部材）

Claims

支持部材に対して回転可能に設けられた回転体と、回転体を回転させる回転機構と、検査対象となる物品にレーザ光を照射して該物品の円筒部の内面の検査を行う検査ユニットと、検査ユニットによって撮影されたレーザ光の画像を処理する画像処理手段とを備え、
上記検査ユニットは、上記回転体とともに回転されるとともに内部に光を反射する反射部材が設けられた検査筒と、物品の円筒部の内面にレーザ光を照射するレーザ照射機構と、物品の円筒部の内面から反射されたレーザ光を上記反射部材を介して撮影するカメラとを有し、
物品の円筒部の内部に検査筒を挿入し、検査筒を回転させながらレーザ照射機構から物品の円筒部の内面に向けてレーザ光を照射して、該円筒部の内面から反射されたレーザ光をカメラで撮影して、該カメラで撮影した画像を基にして物品の円筒部の検査を行うようにした物品検査装置において、
上記検査筒を上記回転体に対して水平方向に相対移動可能に構成し、所要時に上記回転体の軸心と検査筒の軸心とを偏心させて配置可能としたことを特徴とする物品検査装置。
上記検査ユニットは水平に配置された上記支持部材に設けられるとともに、該支持部材を介して昇降機構によって昇降可能となっており、
物品の円筒部内に検査筒を挿入してから物品の円筒部の内面に向けてレーザ照射機構によりレーザ光を照射するとともに、回転機構によって回転体とともに検査筒を回転させつつ、該検査筒を昇降機構によって上昇させることで物品の円筒部の内面の検査を行うことを特徴とする請求項１の物品検査装置。
上記支持部材に水平面のＸＹ方向に移動可能なＸＹテーブルを設け、また、該ＸＹテーブルの下方側にそれと一体に上記検査筒を配置し、さらに、上記ＸＹテーブルに上記カメラを取り付けて、上記検査筒と上記カメラとを上記支持部材に対して水平面のＸＹ方向に一体的に移動可能としたことを特徴とする請求項２に記載の物品検査装置。