JP3755599B2 - 線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法 - Google Patents
線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボビンと当該ボビンに所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体における捲巻異常の有無を検査するための線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法に関し、特に自動車の点火コイルのような、小線径の絶縁電線を高速でボビンに巻いて得られた線捲巻体の検査に好適な線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ボビンに絶縁電線や光ファイバーのような線を製造しながらボビンに巻き取り、この巻き取りの途上における線の捲巻異常の有無を検査することは従来から行われてきており、多数の検査技術も開示されている。例えば、光ファイバーを製造しながら巻取リールに巻き取り、巻き取られつつある光ファイバーの表面を照明した状態で撮影装置により撮影し、巻き乱れの有無を監視する技術(特許文献1参照)、あるいは電線、ケーブルなどをドラムに巻き取る方法において、巻き取り状態の画像を処理して巻き取り点を検出し、巻き取り点における目飛びや乗り上げなどの巻き取り異常を数量化して把握する技術(特許文献2参照)が公知である。
【0003】
【特許文献1】
特開平5-310370号公報(段落番号0005〜0012、図1および図2)
【特許文献2】
特許第3275276号公報(段落番号0007〜0016、図1〜図11)
【0004】
ところで、自動車の点火コイルのような線捲巻体は、外径100μm以下の小線径の絶縁電線をかなりの高速、例えば6000回転/分程度でボビンに巻いて製造されるのでボビンに巻きながらの検査は実際的に不可能である。このために上記の従来技術は役に立たず、従来からボビンに所定量の絶縁電線を巻き終えて形成されたもの、即ち線捲巻体を検査対象として作業員の目視観察により個別検査を施して上記線捲巻体におけるコイルの表面に存在する捲巻異常の有無を検査していた。
【0005】
正常な線捲巻体におけるコイルは、必ずしも整列巻きされているとは限らないが、その表面に存在する絶縁電線に部分的な弛みがなく巻かれている。あるいはその表面に存在する絶縁電線に部分的な弛みが生じて、その弛み部が当該表面から逆V字状の瘤となっていても、その瘤の高さが許容範囲内であれば、実用上問題がないので良品とされる。
【0006】
また線捲巻体のボビンがその両端の鍔の間に設けられた1以上の中間鍔を有するものであって、コイルが当該中間鍔により仕切られた複数のコイル層から構成されている場合において、上記中間鍔は、その外周に、隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線が越えるための予め定められた繋線用窪部を有し、正常な線捲巻体では繋線は当該繋線用窪部を越えている(以下、正常越えと称する)。
【0007】
したがって、許容範囲を越える大きな逆V字状の瘤が生じているもの、繋線が繋線用窪部以外の個所で中間鍔を越えているもの(以下、異常越えと称する)などは、不良品とされる。しかしながら上記したように絶縁電線が微細であるために、作業員の目視検査では、大量の線捲巻体のそれぞれの瘤の有無や瘤の大きさ、あるいは正常越えか異常越えかを正確に判定することが実際上困難であって、このために良品を不良品としたり、逆に不良品を良品と判定するミスがかなり高い割合で発生している。良品を不良品と判定するミスは、製品の歩留まりの低下につながり、不良品を良品と判定するミスは、製品の性能不良につながることは言うまでもない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における如上の問題に鑑みて、前記した点火コイルのような線捲巻体に対しても、高精度で且つ高能率で不良品、良品の判定の可能な線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法を提供することを課題とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る線捲巻体検査装置は、ボビンと上記ボビンの両端の鍔の間に設けられて所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の上記コイルの表面を上記線捲巻体の軸に対して斜め方向から撮影可能なよう設置された撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および/または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたものである。
【0010】
本発明の請求項2に係る線捲巻体検査装置は、ボビンと上記ボビンの両端の鍔の間に設けられた1以上の中間鍔により仕切られた複数のコイル層および上記中間鍔を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されており、両端の鍔の間に設けられて所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の上記コイルの表面を上記線捲巻体の軸に対して斜め方向から撮影可能なよう設置された撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および/または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたものである。
【0011】
本発明の請求項3に係る線捲巻体検査装置は、請求項1または請求項2において、上記変位装置は、上記線捲巻体および/または上記撮影装置を上記ボビンの軸の方向へ変位させると共に上記軸の周りに回転させるものである。
【0012】
本発明の請求項4に係る線捲巻体検査装置は、請求項1〜請求項3のいずれか一項において、上記撮影装置による上記コイルの少なくとも撮影個所を照明可能な照明装置を少なくとも一基備えたものである。
【0013】
本発明の請求項5に係る線捲巻体検査装置は、請求項1〜請求項3のいずれか一項において、上記撮像処理装置は、上記撮影装置が撮影した撮像を2値化処理可能なものである。
【0014】
本発明の請求項6に係る線捲巻体検査装置は、請求項4において、上記照明装置と上記線捲巻体との間に光拡散手段が設置されたものである。
【0015】
本発明の請求項7に係る線捲巻体検査方法は、請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および/または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた撮像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常の有無を検査し、上記中間鍔の外周端面における繋線の撮像または上記撮像の2値化画像のデータに基づき、上記撮像処理装置により繋線の異常越えの有無を判別するものである。
【0016】
本発明の請求項8に係る線捲巻体検査方法は、請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および/または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた撮像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常の有無を検査し、上記コイルまたは上記コイル層の表面における上記線の局部的な弛みにより生じた逆V字状の突起の高さと上記ボビンの両端の鍔または中間鍔の高さとの差に基づき上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うものである。
【0017】
本発明の請求項9に係る線捲巻体検査方法は、請求項7または請求項8において、上記線は、外径100μm以下の絶縁電線であるものである。
【0018】
本発明の請求項10に係る線捲巻体検査方法は、請求項8において、上記撮影装置から得た撮像を上記撮像処理装置により2値化処理し、2値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査するものである。
【0019】
本発明の請求項11に係る線捲巻体検査方法は、請求項7〜請求項10のいずれか一項において、上記コイルまたは上記コイル層における表面の傾斜の程度を両端の鍔の高さを基準に測定し、上記傾斜の程度に基づき、上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を参考例と実施の形態により説明するが、説明の順位の早い図に示された部位と同じ部位が後続の図に示される場合には互に同じ部位に就いては同じ符号を付して、後続の図では説明を省略する。
【0021】
参考例1.
図1〜図3は、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法における参考例1を説明するものであって、図1は参考例1の装置の概略平面図、図2は図1の側面図、図3は実施の形態1の検査方法において後記のモニタ15に表示された濃淡画像例である。
【0022】
図1〜図3において、1は線捲巻体検査装置、11は前記撮影装置の一例としてのイメージセンサ、12は照明装置、13は変位装置、14は撮像処理装置、15はモニタ、2は線捲巻体、3はボビン、4はボビン3に巻かれたコイルである。よって線捲巻体検査装置1は、上記の符号11〜15で示された各部位から、そのうちの変位装置13は、線捲巻体2を、ボビン3の軸の方向、換言すると図2では上下方向に変位させる軸方移動部131と上記軸の周りに時計周りおよび/または反時計周りに回転させる回転部132とから構成されており、線捲巻体2はボビン3とそれに捲巻されたコイル4とから構成されている。
【0023】
図2に例示されたボビン3は、その両端の鍔31、32の間に設けられた2個の中間鍔33、34を有し、コイル4は、中間鍔33、34により仕切られた3層のコイル層41、42、43、および各中間鍔33、34を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されている。各中間鍔33、34は、それらの外周端面に上記繋線が所定の個所で越えるための繋線用窪部(図示せず)を有し、良品の線捲巻体2では上記各繋線は各繋線用窪部を越えている。これに対して図3では、不良品の線捲巻体2の例が示されており、当該不良品ではコイル層41とコイル層42とを繋ぐ繋線411は、繋線用窪部以外の個所で中間鍔33を越えた異常越えとなっている。
【0024】
つぎに参考例1における線捲巻体検査方法につき説明する。検査対象の線捲巻体2は、変位装置13の回転部132の上に載せられ、軸方移動部131および回転部132により上下方向と回転の両変位が可能となる。その際、上記両変位は互いに同時に行われてもよく、どちらか一方の変位の後に他方の変位が行われてもよい。例えば、上下方向に移動しつつ回転させ、あるいは上下移動してから回転させられる。その際にイメージセンサ11は、コイル4の表面および中間鍔33、34の各外周端面に正対して、換言すると上記表面および上記外周端面をそれぞれの法線方向から撮影可能なように固定的に設置されており、照明装置12も、イメージセンサ11による撮影個所が斜めの方向から照明されるように固定的に設置されている。しかして変位装置13の駆動により、コイル4のコイル層41、42、43の全表面並びに中間鍔33、34の全外周端面は、イメージセンサ11により撮影される。中間鍔33、34の全外周端面の撮影の際に、各繋線の異常越えの有無の検査が可能となる。得られた撮像(あるいは、単に像と略称する)は撮像処理装置14に入力される。撮像処理装置14は、撮像を図3の濃淡像としてモニタ15に表示すると共に、絶縁電線の捲巻異常の有無を検知し、異常が発見されれば警報を発する。
【0025】
いま、コイル4のコイル層41、42、43の全表面に異常はなく、繋線用窪部以外の中間鍔33の外周端面上で繋線411に異常越えがある場合、それを撮像処理装置14は検知して警報を発する。
【0026】
参考例2.
図4〜図6は本発明の線捲巻体検査方法における参考例2を説明するものであって、図4は参考例1で得た図3の撮像例を2値化してモニタ15に表示された画像、図5は図4を対象とした上記検査方法の説明図、図6は参考撮像例の2値化画像である。図4〜図6においては、2値化画像上でのボビン3の鍔31と中間鍔33の各ループ状の境界が、分かり易いように実線で示されており、図5には繋線411の異常越え部が中間鍔33のループ331を横断する実線で示されている。図6の点Dは、鍔31の外周端面の中央辺りに付着したゴミである。
【0027】
つぎに図5に基づき、線捲巻体検査方法に就き説明する。撮像処理装置14(図1、図2参照)によるその検査においては、図示されていない繋線用窪部以外の中間鍔33の全外周端面が被検査端面となり、上記の検査は中間鍔33の境界を表すループ331に沿って行われる。図5において51は検査範囲たるループ331の左端点であり、52は同右端点である。なお検査は上記ループの任意の点から開始してよく、例えば左端点51から右端点52に向かってメモリの白黒データを追跡すると、繋線411の存在に基づく黒データによって右端点52に辿り着くことができずに左端点51に戻ることになって、これにて繋線411の存在、即ち異常越えの発生が検知される。
【0028】
参考までに、鍔31の境界を示すループ311には繋線411のようなものが存在しないので、上記と同様にメモリの白黒データを追跡すると、左端点51からループ311に沿って右端点52に辿り着くことができる。また図6において、鍔31の外周端面の中央辺りにゴミDが付着していても、ゴミDに基づく黒データは、それを取り巻く周囲の白データによりループ311から絶縁されているので、左端点51からループ311に沿った右端点52への移動の妨げとならない。同様のことが中間鍔33、34にも当てはまって、異常越えが存在しない場合には、ゴミDなどの有無とは無関係にループ331の一端から他端への移動が可能となる。かくして、異常越えの有無を検査することができる。
【0029】
参考例3.
図7および図8は本発明の線捲巻体検査方法における参考例3を説明するものであって、図7は前記参考例1の検査方法においてモニタ15に表示された他の濃淡像例であり、図8は図7の2値化画像である。図7および図8において6はハレーションであって、参 考例3は、前記参考例2とは繋線411が中間鍔33の外周端面を垂直方向に越えており、且つハレーション6のためにその中間部分が見えなくなって、切断されていることにおいて異なる。かかる場合、ループ331の厚み量tを検査範囲の左端点51から右端点52まで求める。その際、繋線411が存在する個所の厚み量t1は、ループ331から垂直方向に延びた黒データのために、他の個所のそれらより急に小さくなっている。このことからたとえハレーション6が生じても、異常越えを的確に検出することが可能になる。
【0030】
参考例4.
図9〜図11は、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法における参考例4を説明するものであって、図9は参考例4の装置の概略平面図、図10は図9の側面図、図11は参考例4の検査方法においてモニタ15に表示された撮像(投影像)例である。参考例4においては、ボビン3として中間鍔の無い通常のものが用いられており、またイメージセンサ11と照明装置12とは、コイル4の表面をその接線方向に左右の両側から挟むように向かい合わせに配置されている。かかる配置において変位装置13を駆動させることにより、コイル4の全表面が検査され、イメージセンサ11によって図11に示すようなコイル4の表面の投影像が得られる。
【0031】
図11には、かかる検査によりコイル4の一部の表面に絶縁電線の局部的な弛みにより生じた逆V字状の突起71の存在が見出されている。この突起71については、画像処理装置14によって図11に示すように、ボビン3の鍔31の先端の高さと突起71の先端の高さとの差Δ1が測定され、差Δ1が規定値より大きければ線捲巻体2は良品として次工程へ投入され、一方、上記規定値以下の場合には不良品として次工程への投入が防止される。なお上記の突起71は、絶縁電線の局部的な弛みの程度、弛みの状況あるいはその他の事情により、逆V字状状、逆U字状、局部的に変形した逆V字状、さらにはコイル4の表面から立ち上がる線部分と立ち上った後にコイル4の表面に帰還する線部分とが互いに接触したような形状など、種々の形状を呈することがあるが、本発明ではそれらを逆V字状と称することにする。
【0032】
参考例5.
図12は、本発明の線捲巻体検査方法における参考例5を説明するものである。参考例5は、前記参考例4とは図12において突起71の他にゴミDの像が存在する点が異なるが、その他の構成は同じである。図12の像から、突起71とゴミDの各像のフィレ径、面積、周囲長が画像処理装置14により測定され、それらの測定値の違いから両像の区別が可能となって、ゴミDの像の存在に左右されることなく突起71の高さか正確に測定されて線捲巻体2の良否が判定される。
【0033】
参考例6.
図13は、本発明の線捲巻体検査方法における参考例6を説明するものである。参考例6は、前記参考例4とは得られた像(投影像)が図13である点において異なるが、その他は同じである。図13に示すように、検査対象となった線捲巻体2におけるコイル4は、その表面に突起は存在しないが当該表面Sが斜めになっている。図13の像から、コイル4の鍔31に接する個所の表面の高さと鍔31の先端部の高さとの差Δ2、およびコイル4の鍔32に接する個所の表面の高さと鍔32の先端部の高さとの差Δ3とがそれぞれ測定され、Δ2とΔ3との差から傾斜巻き状態の程度が定量的に測定される。Δ2とΔ3との差が許容範囲内であれば線捲巻体2は良品として次工程へ投入され、一方、許容範囲より大きい場合には不良品として次工程への投入が防止される。
【0034】
参考例7.
図14〜図15は、線捲巻体検査方法における参考例7を説明するものであって、図14(a)は、参考例7において検査対象とされた線捲巻体2の平面図、図14(b)は図14(a)の側面図、図15は参考例7の検査方法においてモニタ15に表示された撮像(投影像)例である。参考例7においては、前記参考例4において用いられた線捲巻体検査装置が用いられており、但し参考例4において検査対象とされた線捲巻体2に代えて図14(a)、(b)に示された線捲巻体2が検査対象とされている。
【0035】
当該線捲巻体2は、中間鍔33、34、35を有するボビン3にコイル4が形成されており、また当該コイル4は、中間鍔33、34、35にて仕切られた4層のコイル層41、42、43、44から構成されており、その良品では各コイル層の表面には絶縁電線の大きな逆V字状の突起がなく、且つ各繋線は、中間鍔33、34、35の外周端面の所定の個所に設けられた各繋線用窪部(図示せず)を越えている。
【0036】
参考例7では、コイル層41、42、43、44の各表面は前記参考例4と同様の方法にて、即ちイメージセンサ11と照明装置12とをコイル4の表面をその接線方向に左右の両側から挟むように向かい合わせに配置して検査され、異常越えの有無はイメージセンサ11と照明装置12とを中間鍔33、34、35の各外周端面をその接線方向に左右の両側から挟むように向かい合わせに配置して検査される。図15には、例えば繋線421が中間鍔34において異常越えをしている状態が示されている。上記したように、良品では各繋線は繋線用窪部を越えるので、繋線は中間鍔の上端縁より高い位置に存在することはない。これに対して、図15では繋線421が中間鍔34の上端縁より高い位置に存在しており、このことからそれが異常越えであることが判明する。
【0037】
実施の形態1.
図16〜図19は、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法における実施の形態1を説明するものであって、図16は実施の形態1の装置の概略平面図、図17は図16の側面図、図18は実施の形態1の検査方法においてモニタ15に表示された濃淡像例、図19は図18の2値化画像である。実施の形態1は、前記参考例1とは、イメージセンサ11はコイル4の表面を線捲巻体2の軸に対して斜め方向から撮影するように設置されており、一方、照明装置12はコイル4の表面に正対して、即ち表面に対して法線方向に照明するように設置されている点において異なり、その他の構成は同じである。
【0038】
この構成によれば、イメージセンサ11による撮影から図18および図19に示すような像例が得られる。図18および図19において、72は例えば中間鍔34の側面342に接触した絶縁電線の局部的な弛みにより生じた逆V字状の突起である。なお図19において、突起72は実際は白線であるが、わかり易く実線で示す。図19の画像を処理することにより突起72の先端高さと中間鍔34の先端の高さの差Δ4を測定することができる。また、この差Δ4とイメージセンサ11の取り付け角度α(図17参照)、イメージセンサ11の1画素あたりの分解能d、あるいは1ラインあたりの取り込み間隔aから、下式(1)または下式(2)により弛み量Hを算出することができる。なお下式(1)はイメージセンサ11としてCCDカメラが使用された場合に、一方、下式(2)はイメージセンサ11としてラインセンサカメラが使用された場合に、それぞれ適用される。弛み量Hが規定値より大きければ線捲巻体2は良品として次工程へ投入され、上記規定値以下の場合には不良品として次工程への投入が防止される。
H=Δ4×(d/cosα)・・・・・・・・・(1)
H=Δ4×(a・tanα)・・・・・・・・・(2)
【0039】
実施の形態2.
図20は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態2を説明するものである。実施の形態2は、前記実施の形態1とは図20において突起72の他にゴミDの像が存在する点が異なるが、その他の構成は同じである。図20の画像から、突起72とゴミDの各像の最大幅、面積、周囲長が画像処理装置14により測定され、それらの測定値の違いから両像の区別が可能となって、ゴミDの像の存在に左右されることなく突起72についての上記差Δ4を測定することができる。
【0040】
実施の形態3.
図21〜図26は、本発明の線捲巻体検査装置における実施の形態3を説明するものであって、図21は実施の形態3の装置の概略平面図、図22は図21の側面図、図23(a)は他の光拡散板の平面図、図23(b)は図23(a)の側面図、図24(a)はさらに他の光拡散板の平面図、図24(b)は図24(a)の側面図、図25(a)はさらに他の光拡散板の平面図、図25(b)は図25(a)の側面図、図26(a)はさらに他の光拡散板の平面図、図26(b)は図26(a)の側面図である。実施の形態3は、前記実施の形態1とは光拡散板16を有する点において異なり、その他の構成は同じである。
【0041】
図22において採用された光拡散板16は、照明装置12と線捲巻体2との間に設置され、円環状を呈していてボビン3上のコイル4と同心的に且つコイル4の一部の表面を覆うように設置されている。この構成によれば、照明装置12からの光が光拡散板16により拡散して、均一で強い拡散光が得られ、この結果、コイル4の表面におけるハレーションを抑えることができ、前記の突起71、突起72、異常越えなどが鮮明に映し出される。
【0042】
光拡散板16は、円環状のもの以外に、図23(a)、(b)に示す平板状のもの、図24(a)、(b)に示す角形環状のもの、図25(a)、(b)に示すコ字状のもの、図26(a)、(b)に示す半円形のもの、あるいはその他の形状のものであってもよい。なお、上記の平板状のもの、コ字状のもの、半円形のものなどの線捲巻体2の全周囲を覆わないものは、撮影個所の移動に合わせて適当な移動手段により回転させられる。
【0043】
実施の形態4.
図27〜図29は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態4を説明するものであって、図27は前記参考例1において検査対象とされた線捲巻体2が前記実施の形態1の線捲巻体検査装置および検査方法にて検査されたときにモニタ15に表示された濃淡像例であり、図28は図27の2値化画像であり、図29(a)は、良品の線捲巻体における後記ΔY特性のグラフ、図29(b)は、図28の2値化画像についての後記ΔY特性のグラフである。
【0044】
図28においては、前記図5の場合と同様に、2値化画像上でのボビン3の中間鍔33と中間鍔34の各ループ状の境界が、分かり易いように実線で示されており、また繋線411の異常越え部が中間鍔33のループ331を横断する実線(実際は白線)で示されている。当該2値化画像について撮像処理装置14(図16、図17参照)により、中間鍔33のループ331の左端点51から右端点52に向かって走査させ、走査中の画素位置のY座標(図中下方向をY方向とする)とn画素先のY座標の差ΔY(絶対値、以下同様)を求め、走査画素数を横軸とし、走査画素数に対するΔYを縦軸とすると、線捲巻体2が良品である場合、即ち異常越えの繋線411が存在しない場合には、ΔYは走査画素数に対して変化がなく、図29(a)のグラフとなるが、繋線411が存在する場合には、繋線411の存在により或る走査画素数範囲においてΔYが急変化し、図29(b)のグラフとなる。よって、ΔYのかかる急変化から異常越えの存在が検知される。
【0045】
実施の形態5.
図30(a)は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態5において検査対象とされる線捲巻体2の平面図、図30(b)は図30(a)の側面図である。当該線捲巻体2のボビン3は、両端の鍔31、32および線が巻かれる胴部が角のとれた正方形であるので、コイル4もその断面は角のとれた正方形を呈する。図30(a)、(b)に示された線捲巻体2は、前記参考例1〜7や実施の形態1〜4での線捲巻体2に代わって検査対象とされる。
【0046】
実施の形態6.
図31(a)は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態6において検査対象とされる線捲巻体2の平面図、図31(b)は図31(a)の側面図である。当該線捲巻体2のボビン3は、両端の鍔31、32および線が巻かれる胴部が角のとれた正方形であるので、コイル4もその断面は角のとれた正方形を呈する。図31(a)、(b)に示された線捲巻体2は、前記参考例4〜6での線捲巻体2に代わって検査対象とされる。
【0047】
前記実施の形態5および実施の形態6では、線捲巻体2のボビン3は、その胴部が角のとれた正方形のものであったが、本発明では正方形に代えて長方形のもの、多角形のものなど、種々の形状のものであってもよい。なおその際、本発明における変位装置は、イメージセンサを前後させる機能をも備えたものであることが好ましい。そうであると、必要とあれば長方形の長短辺の長さの差に基づいてイメージセンサを前後させて所望個所を撮影することができる。
【0048】
以上、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法を実施の形態1〜実施の形態13により詳細に説明したが、本発明はそれら実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を包含する。例えば、参考例1〜7や実施の形態1〜6においては、一対のイメージセンサ11と照明装置12とを特定位置に固定設置して変位装置13にて線捲巻体2のみを変位させたが、逆に線捲巻体2を固定設置して一対のイメージセンサ11と照明装置12とを変位させるようにしてもよい。また照明装置12は、必要に応じて複数基使用して互いに異なる方向から撮影個所を照明するようにしてもよい。
【0049】
また、撮影の際に色フィルターをイメージセンサ11あるいは照明装置12に設けてもよく、かくすると異常越えした繋線を鮮明に撮影できる。また、光拡散板16に代えて光拡散照明装置であってもよい。なお、参考例1〜7や実施の形態1〜6においては、2値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査したが、2値化前の濃淡像を対象に検査してもよい。また本発明においては、モニタ15は必ずしも必要でなく、撮像処理装置にて必要な処理を行って線捲巻体の良否の判定がなされればよい。参考例1〜7や実施の形態1〜6では、捲巻異常が異常越えまたは逆V字状の突起である例に就いて説明したが、実際には両異常が、あるいは当該両異常に加えてその他の異常が1個の線捲巻体に生じている場合も当然起こり得る。その場合には、各異常毎に参考例1〜7や実施の形態1〜6で説明した方法、あるいはそれらに準じた方法により検査することができる。
【0050】
【発明の効果】
本発明の線捲巻体検査装置は、以上説明した通り、ボビンと上記ボビンの両端の鍔の間に設けられて所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の上記コイルの表面を上記線捲巻体の軸に対して斜め方向から撮影可能なよう設置された撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および/または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたもの、あるいは、ボビンと上記ボビンの両端の鍔の間に設けられた1以上の中間鍔により仕切られた複数のコイル層および上記中間鍔を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されており、両端の鍔の間に設けられて所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の上記コイルの表面を上記線捲巻体の軸に対して斜め方向から撮影可能なよう設置された撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および/または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたものであるので、上記中間鍔のないボビンを使用した線捲巻体や上記中間鍔を有するボビンを使用した線捲巻体を対象に捲巻異常の有無を検知することができる。
【0051】
また、上記撮影装置による上記コイルの少なくとも撮影個所を照明可能な照明装置を少なくとも一基備えており、さらに上記照明装置と線捲巻体との間に光拡散手段が設置されていると、撮影装置により鮮明な像を得ることができる。
【0052】
また、上記撮像処理装置は、上記撮影装置が撮影した像を2値化処理可能なものであると、撮影装置が撮影した像の高速処理が可能となる。
【0053】
本発明の線捲巻体検査方法は、以上説明した通り、請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および/または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常、例えば上記中間鍔の外周端面における繋線の異常越え、コイルの表面における許容範囲を越える高さを有する逆V字状の突起、コイルの表面における許容範囲を越える傾斜巻きの有無を検査するものであり、とりわけコイルを形成する線が外径100μm以下の絶縁電線であると、作業員の目視検査では上記捲巻異常を正確に判定することが実際上困難であったところ、大量の線捲巻体に対して正確且つ迅速に捲巻異常の有無を判定することが可能となって、製品の歩留まりが向上し、不良品を良品と判定するミスが解消される。また、上記撮影装置から得た像を上記撮像処理装置により2値化処理し、2値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査することにより一層高速で捲巻異常を判定することができる。その際、2値化画像上にゴミなどの異物の像が存在していても、かかる異物の像と区別して捲巻異常の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例1の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図2】 図1の側面図。
【図3】 参考例1の線捲巻体検査方法においてモニタ15に表示された濃淡像例。
【図4】 参考例2の線捲巻体検査方法において、図3の撮像例を2値化してモニタに表示された画像例。
【図5】 図4を対象とした参考例2の線捲巻体検査方法の説明図。
【図6】 参考例2の線捲巻体検査方法における参考2値化画像例。
【図7】 参考例3の線捲巻体検査方法を説明するためのモニタに表示された濃淡像例。
【図8】 図7の2値化画像。
【図9】 参考例4の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図10】 図9の側面図。
【図11】 参考例4の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された像(投影像)。
【図12】 参考例5の線捲巻体検査方法の説明図。
【図13】 参考例6の線捲巻体検査方法の説明図。
【図14】 参考例7の線捲巻体検査方法におけるボビンの説明図。
【図15】 参考例7の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された像(投影像)。
【図16】 実施の形態1の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図17】 図16の側面図。
【図18】 実施の形態1の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された濃淡像例。
【図19】 図18の2値化画像。
【図20】 実施の形態2の線捲巻体検査方法の説明図。
【図21】 実施の形態3の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図22】 図21の側面図。
【図23】 実施の形態3において用いられる光拡散板の平面図と側面図。
【図24】 実施の形態3において用いられる他の光拡散板の平面図と側面図。
【図25】 実施の形態3において用いられるさらに他の光拡散板の平面図と側面図。
【図26】 実施の形態3おいて用いられるさらに他の光拡散板の平面図と側面図。
【図27】 実施の形態4の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された濃淡像例。
【図28】 図23の2値化画像。
【図29】 実施の形態4の線捲巻体検査方法におけるΔY特性のグラフ。
【図30】 実施の形態5の線捲巻体検査方法において検査対象とされる線捲巻体の平面図と側面図。
【図31】 実施の形態6の線捲巻体検査方法において検査対象とされる線捲巻体の平面図と側面図。
【符号の説明】
1 線捲巻体検査装置1、11 イメージセンサ、12 照明装置、
13 変位装置、131 軸方移動部、132 回転部、14 撮像処理装置、15 モニタ、16 光拡散板、2 線捲巻体、3 ボビン、4 コイル、
411 繋線。
Claims (11)
- ボビンと上記ボビンの両端の鍔の間に設けられて所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の上記コイルの表面を上記線捲巻体の軸に対して斜め方向から撮影可能なよう設置された撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および/または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたことを特徴とする線捲巻体検査装置。
- ボビンと上記ボビンの両端の鍔の間に設けられた1以上の中間鍔により仕切られた複数のコイル層および上記中間鍔を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されており、両端の鍔の間に設けられて所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の上記コイルの表面を上記線捲巻体の軸に対して斜め方向から撮影可能なよう設置された撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および/または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたことを特徴とする線捲巻体検査装置。
- 上記変位装置は、上記線捲巻体および/または上記撮影装置を上記ボビンの軸の方向へ変位させると共に上記軸の周りに回転させるものであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の線捲巻体検査装置。
- 上記撮影装置による上記コイルの少なくとも撮影個所を照明可能な照明装置を少なくとも一基備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置。
- 上記撮像処理装置は、上記撮影装置が撮影した撮像を2値化処理可能なものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置。
- 上記照明装置と上記線捲巻体との間に光拡散手段が設置されたことを特徴とする請求項4記載の線捲巻体検査装置。
- 請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および/または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた撮像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常の有無を検査し、上記中間鍔の外周端面における繋線の撮像または上記撮像の2値化画像のデータに基づき、上記撮像処理装置により繋線の異常越えの有無を判別することを特徴とする線捲巻体検査方法。
- 請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および/または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた撮像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常の有無を検査し、上記コイルまたは上記コイル層の表面における上記線の局部的な弛みにより生じた逆V字状の突起の高さと上記ボビンの両端の鍔または中間鍔の高さとの差に基づき上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うことを特徴とする線捲巻体検査方法。
- 上記線は、外径100μm以下の絶縁電線であることを特徴とする請求項7または請求項8記載の線捲巻体検査方法。
- 上記撮影装置から得た撮像を上記撮像処理装置により2値化処理し、2値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査することを特徴とする請求項8記載の線捲巻体検査方法。
- 上記コイルまたは上記コイル層における表面の傾斜の程度を両端の 鍔の高さを基準に測定し、上記傾斜の程度に基づき、上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うことを特徴とする請求項7〜請求項10のいずれか一項記載の線捲巻体検査方法。
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