JP3914530B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、検査対象の円筒の内部に配置されるミラーと、前記円筒の内面を前記ミラーで反射させて撮像する一次元CCDカメラと、この一次元CCDカメラと前記ミラーとを一体として前記円筒の中心軸のまわりに回転させる回転駆動部とを備えた円筒内面検査装置が記載されている。
特許文献3には、多段に形成した円錐形ミラーと、該多段の円錐形ミラーで反射して得られる光像を撮像する撮像カメラとを備えた円筒内壁面検査装置が記載されている。
また、円筒面に加工された穴の周囲の欠陥を検出する点についても考慮されていなかった。
また、表面の加工傷や円筒内面に施したメッキ剥れを検出する点についても考慮されていなかった。
さらに、円筒内面の検査結果に基づいて、加工プロセスへ加工状態をフィードバックするデータを出力して、安定な加工状態を確保する点についても考慮されていなかった。
また、本発明は、前記欠陥検査装置において、前記画像処理部は、前記前処理部から得られる2次元デジタル画像信号から加工穴のエッジの候補点座標を抽出し、該抽出された加工穴のエッジの候補点座標を基に楕円近似を行って前記加工穴の輪郭を抽出することを特徴とする。
また、本発明によれば、円筒物体などの内壁などの曲面上に発生した鋳巣欠陥、加工穴の輪郭近傍欠陥、加工傷欠陥などの欠陥を安定に自動的に検出する外観検査において、検出した欠陥の座標(位置)、大きさ、面積など数値化した情報が得られるため、後工程への物流管理や、前工程のプロセスのフィードバックに用いることができ、品質の良い製品を製造することができる。
(1)機構制御部7はZステージ5をZ1方向に移動させながら、洗浄部3によりNo1のボア内面の残留液を除去する。
(2)次に、機構制御部7はZステージ5をZ2方向に移動させて洗浄部3を退避させる。
(3)次に、機構制御部7はワークホルダ2をX1方向にボアのピッチ距離P移動させる。
(4)次に、機構制御部7はZステージ5をZ1方向に移動させながら、洗浄部3によりNo2のボア内面の残留液を除去する。
(5)次に、機構制御部7はZステージ5をZ1方向の所望の位置で停止させ、光学系4でNo1のボア内面の画像を検出して画像処理部8および全体制御部9で欠陥検査を行う。
(6)次に、機構制御部7はZステージ5をZ2方向に移動させて洗浄部3と光学系4を退避させる。
(7)次に、機構制御部7はワークホルダ2をX1方向にボアのピッチ距離P移動させる。
(8)4つのボアを検査した後、全体制御部9は欠陥検査結果を表示装置10、検査結果のデータを出力装置11に出力する。
ここで、Rはシリンダ内壁の直径、Lはリニアイメージセンサ105の線状の検出領域151のシリンダの中心線152から距離である。これより、主制御部125は、ある一つの被検査シリンダ内径で欠陥の検出条件(特に検出角度θr)を求めて、検証しておけば、被検査シリンダ1の内径が変わっても、同一の検出条件(特に同一の検出角度θr)を求めることができる。その結果、主制御部125は、XY微動ステージ106を制御してθステージ107の回転中心からの上記距離Lを被検査シリンダ1の内径Rに適するように制御することが可能となる。また、主制御部125は、XY微動ステージ106を制御してθステージ107の回転中心からの距離Lを変更することによって検出側の法線からの角度θrも変えることができることになる。当然、検出光学系100と支持部材112との間に微動機構を設ければ、検出光学系100を支持部材112に対して微動調整することが可能となる。
Claims (4)
- 被検査円筒物体の加工が施された穴を有する内面に存在する欠陥について検査する欠陥検査装置であって、
前記被検査円筒物体を載置するワークホルダを設け、
該ワークホルダによって載置された被検査円筒物体の内面における軸心方向を向いた線状の検出領域に照明する照明光学系と、前記線状の検出領域からの反射光像を前記線状の検出領域の法線方向に対して所望の検出角度傾斜した検出方向から検出するように前記線状の検出領域からの反射光像を前記検出方向において反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素と該反射光学要素で前記検出方向において反射されて軸心方向に向けた前記線状の検出領域からの反射光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して線状の画像信号を出力するリニアイメージセンサとからなる検出光学系とを支持する支持部材を取付けた回転ステージを設け、該回転ステージを前記被検査円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記検出光学系を前記被検査円筒物体の内面に沿って円周方向に回転走行させて前記リニアイメージセンサから前記線状の画像信号を円周方向に連ねた前記被検査円筒物体の内面の2次元画像信号を検出するように構成し、
さらに、前記検出光学系を支持する前記支持部材を前記回転ステージに対して前記被検査円筒物体の軸心方向であるZ方向に直角なXY方向に微動できる機構を備え、
さらに、前記リニアイメージセンサから検出された2次元画像信号を2次元デジタル画像信号に変換するA/D変換器と、該A/D変換器から得られる2次元デジタル画像信号に対してシェーディング補正を行い、さらに背景ノイズを除去する前処理部と、該前処理部から得られる2次元デジタル画像信号から加工穴の輪郭を抽出し、該抽出された加工穴の輪郭を基に抽出又は設定された加工穴の輪郭近傍のデジタル画像信号に基づいて加工穴の輪郭近傍に生じた欠陥の情報を取得する画像処理部と、該画像処理部で取得された前記欠陥の情報を出力する出力部とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置。 - 前記画像処理部は、前記前処理部から得られる2次元デジタル画像信号から加工穴のエッジの候補点座標を抽出し、該抽出された加工穴のエッジの候補点座標を基に楕円近似を行って前記加工穴の輪郭を抽出することを特徴とする請求項1記載の欠陥検査装置。
- 被検査円筒物体の加工が施された穴を有する内面に存在する欠陥について検査する欠陥検査装置であって、
前記被検査円筒物体を載置するワークホルダを設け、
該ワークホルダによって載置された被検査円筒物体の内面における軸心方向を向いた線状の検出領域に照明する照明光学系と、前記線状の検出領域からの反射光像を前記線状の検出領域の法線方向に対して所望の検出角度傾斜した検出方向から検出するように前記線状の検出領域からの反射光像を前記検出方向において反射させて前記軸心方向に向ける反射光学要素と該反射光学要素で前記検出方向において反射されて軸心方向に向けた前記線状の検出領域からの反射光像を線状に結像させる結像光学要素と該結像光学要素で結像された線状の反射光像を受光して線状の画像信号を出力するリニアイメージセンサとからなる検出光学系とを支持する支持部材を取付けた回転ステージを設け、該回転ステージを前記被検査円筒物体の内面における軸心を中心にして回転させることによって前記検出光学系を前記被検査円筒物体の内面に沿って円周方向に回転走行させて前記リニアイメージセンサから前記線状の画像信号を円周方向に連ねた前記被検査円筒物体の内面の2次元画像信号を検出するように構成し、
さらに、前記検出光学系を支持する前記支持部材を前記回転ステージに対して前記被検査円筒物体の軸心方向であるZ方向に直角なXY方向に微動できる機構を備え、
さらに、前記リニアイメージセンサから検出された2次元画像信号を2次元デジタル画像信号に変換するA/D変換器と、該A/D変換器から得られる2次元デジタル画像信号に対してシェーディング補正を行い、さらに背景ノイズを除去する前処理部と、該前処理部から得られる2次元デジタル画像信号を複数の領域に分割し、該分割された領域毎の明るさのバラツキが所定の値よりも大きい領域を加工傷欠陥の領域として抽出して該加工傷欠陥の情報を取得する画像処理部と、該画像処理部で取得された前記加工傷欠陥の情報を出力する出力部とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置。 - 前記出力部は、前記欠陥の情報を、被検査円筒物体ついての透視マップ形式で表示して出力する表示装置を有して構成されることを特徴とする請求項1又は3記載の欠陥検査装置。
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