JP4958589B2

JP4958589B2 - 製品検査方法

Info

Publication number: JP4958589B2
Application number: JP2007061444A
Authority: JP
Inventors: 陽一関; 忠清水; 俊輔佐藤
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: JP2008224347A

Description

本発明は、被検査物の表面状態を検査する製品検査方法に関し、さらに詳細には、光学式のレーザ型センサを備える画像処理装置により、被検査物の表面状態を画像データに変換した後、予め入力されている閾値と比較して、被検査物の良否を判定する製品検査方法に関する。

製造された製品の表面状態を検査するための方法として、製品を撮像して、得られた画像信号を画像処理装置によりデータ処理することによって、当該製品の良否判定を行う技術が従来知られている。

ここで、製品の良否判定を行う従来の検査方法の例として、特許文献１に記載の方法がある。この方法は、タイヤを被検査物として、不良部分の有無を検査するものであって、図３に示すフローチャートのように、タイヤを撮像して得られる白黒濃淡基調の画像信号に基づいてタイヤの良・不良を検査するにあたり、前記画像信号に基づいて不良部分を検出し、該不良部分にマーキングして前記画像信号をモニタに表示するというものである。

特開２００１−０１３０８１号公報

しかしながら、上記の検査方法のように、単純に製品や切削物を撮像した画像信号からの濃淡の閾値のみに基づいて、良・不良の判定を行う場合には、本来検出しなければならない細かい異物が検出されなかったり、また検出すべきでない汚れ等が誤検出されたりするおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、特に、ディスクブレーキ用のキャリパボディに形成されたシリンダ孔内に設けられる溝部のように、切削加工後に切粉等の異物が残存する等の問題が生じる可能性が高い被検査物に対しても、画像データを用いる検査によって異物検出を確実に行うことができるとともに、誤検出を防止できる製品検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明に係る製品検査方法は、検出器を備える画像処理装置により、被検査物の表面状態を検査する製品検査方法において、前記画像処理装置により較正用のダミー品を検査することで該画像処理装置の較正を行う較正ステップと、前記画像処理装置に予め入力されている判定用画像データを、当該画像処理装置内で読み出し、当該判定用画像データに対してデータ処理による検査を行い、当該検査結果が所望の結果を提示するように、予め設定された閾値の調整を行う装置調整ステップと、前記画像処理装置により、被検査物の表面状態を検出し、前記閾値を基準として当該表面状態の良否を判定する検査ステップと、前記検査ステップ後に、他の製造工程で検査した過程にて前記検査ステップの判定結果が妥当でないと認定された場合に、当該検査結果を生じた被検査物の表面状態を判定用画像データとして前記画像処理装置に新たに記憶させるデータ記憶ステップとを備え、前記装置調整ステップにおける閾値の調整後、所望の判定結果が得られるまで、前記較正ステップに戻り、該較正ステップからのステップを繰り返し実行することを特徴とする。

また、所定の期間内に一回、前記較正ステップおよび該較正ステップ完了後に連続して前記装置調整ステップが実行され、次いで、前記検査ステップが実行されることを特徴とする。

また、前記較正用のダミー品は、ＯＫもしくはＮＧと判定されるべき表面状態をそれぞれ複数備えることを特徴とする。

また、前記検出器として光学式のレーザ型センサを用い、検出された被検査物の表面状態を濃淡データとして前記画像処理装置に取り込み、画像データに変換したうえで当該表面状態の良否が判定されることを特徴とする。

また、前記被検査物はディスクブレーキ用のキャリパボディであり、該キャリパボディに形成されたシリンダ孔内に設けられた溝部が被検査対象箇所であることを特徴とする。

また、前記検査ステップの判定結果が妥当でないとする認定は、ＮＧと判定すべき被検査物をＯＫと判定した場合もしくはＯＫと判定すべき被検査物をＮＧと判定した場合を認定基準とすることを特徴とする。

また、前記較正ステップは、前記ダミー品の表面状態の濃淡データを実際に取り込み、画前記像処理装置が正しい判定結果を出力するか否かを確認する確認ステップと、該確認ステップにより正しい判定結果を出力しなかった場合、正しい判定をするよう前記画像処理装置の閾値を調整する調整ステップとを備えることを特徴とする。

また、前記判定用画像データに対するデータ処理による検査は、前記確認ステップにより正しい判定結果が出力された場合に、該判定用画像データを前記画像処理装置内の演算部に読み出し、該演算部により該判定用画像データを予め入力されている閾値と比較するデータ処理を行い、該データ処理によって正しい判定結果が出力されるか否かを検証して行われることを特徴とする。

請求項１によれば、較正用のダミー品を検査することで、検査を行う検出器が正常か否かを判定でき、また、判定用画像データとの照合による判定を行うことで、誤判定しやすい実際のＮＧの判定検査確認ができ、高精度かつ自動的に画像処理装置が正常か否かを判定できる。さらに、画像処理装置の異物検出精度およびノイズ誤検出の精度を向上させることが可能となる。また、判定用画像データが画像処理装置内に蓄積されていくこととなるため、本製品検査方法の実施の継続により、一層検査精度が向上する。

請求項２によれば、較正ステップにより画像処理装置の調整を完了させたうえで、装置調整ステップを行うことにより、較正ステップのみでは調整することができない画像処理装置の微調整を図ることが可能となる。これにより、画像処理装置の異物検出精度およびノイズ誤検出の精度が向上する。

請求項３によれば、画像処理装置、特に検出器における異物検出精度およびノイズ誤検出の精度を確実に確保することが可能となる。

請求項４によれば、特に、複雑な形状をした部分に対しても適切に検出することが可能となる。また、被検査物の濃淡データを画像データに変換したうえで、閾値と比較判定する方法を採ることによって、誤判定を防止して、確実な良否判定を行うことが可能となる。

請求項５によれば、本方法は、ディスクブレーキ用のキャリパボディに形成されたシリンダ孔内に設けられる溝部のように、切削加工後に切粉等の異物が残存する等の問題が生じる可能性が高い被検査物の検査に好適である。

請求項６によれば、各前記ステップとは異なる過程にてＮＧと判定すべき被検査物をＯＫと判定した場合もしくはＯＫと判定すべき被検査物をＮＧと判定した場合を認定の基準として採用することにより、特に、サビ、めっきむら、汚れ等の誤判定され易い表面状態に対する検出精度の向上が図られる。

請求項７によれば、較正ステップでは、予め表面にＮＧ判定用およびＯＫ判定用の異物が形成された較正用のダミー品を検査して、正しい判定結果を出力するか否かを確認するステップを経た後、調整ステップを実施することにより、画像処理装置、特に検出器における異物検出精度およびノイズ誤検出の精度を確実に確保することが可能となる。

請求項８に記載のように、画像処理装置、特に検出器の精度を確実に確保した後、判定用画像データを読み出してデータ処理による検査を実施することが好適である。それにより、画像処理装置の異物検出精度およびノイズ誤検出の精度をより一層向上させることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明に係る製品検査方法に用いる画像処理装置１の一例を示すブロック図である。また、図２は、本発明に係る製品検査方法の一例を示すフローチャートである。

本発明に係る製品検査方法は、検出器２を備える画像処理装置１により、被検査物の表面状態を検査する方法である。画像処理装置１の調整を行う事前調整ステップＡと、その事前調整ステップＡにより調整された後の画像処理装置１によって、被検査物（製品）を実際に検査する製品検査ステップＢとを備えることを特徴とする。本発明に係る方法は、一例として、切削加工された製品の表面に切粉等の異物が付着していないかを確認するための検査等に用いられる。

図１は、本発明に係る製品検査方法に用いる画像処理装置１の一実施形態の要部構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、検出器２と、記憶部３と、演算部４と、表示部７と、操作部８とを備えて構成される。また、演算部４は、変換部５と、比較判定部６とを備えて構成される。

検出器２は、一例として光学式のレーザ型センサである。これにより、被検査物の表面状態を濃淡データとして取り込むことが可能となる。特に、複雑な形状をした部分に対しても適切に検出することが可能となる。なお、光学式のレーザ型センサに限定されるものではない。

一方、記憶部３、演算部４、変換部５、比較判定部６、表示部７および操作部８は、例えば、一体のコンピュータシステムとして構成されている。もちろん、それぞれが別体の構成であっても構わない。

被検査物は、本実施例では、ディスクブレーキ用のキャリパボディであり、当該キャリパボディに形成されたシリンダ孔内に設けられる溝部が被検査対象箇所となる。この溝部は、キャリパボディが鋳造により形成された後、切削加工により形成されるため、加工後に切粉等の異物が残存する等の問題が生じる可能性がある。そのため、本発明に係る検査方法の実施により、そのような不良製品の検出が必要とされる。

つづいて、画像処理装置１を用いて実施される本発明に係る製品検査方法の手順について説明する。図２は、本発明に係る製品検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。

まず、事前調整ステップＡについて説明する。
図２に示すように、ステップＳ１で、予め表面にＮＧ判定用およびＯＫ判定用の異物が形成された較正用のダミー品をセットして、検出器２によりその表面状態の濃淡データを画像処理装置１内に取り込んで、変換部５でその濃淡データを画像データに変換した後、記憶部３に記憶させる。つづいて、比較判定部６において、予め操作部８により入力され、記憶部３に記憶されている閾値と前記画像データとの比較判定を行い、その判定結果を表示部７に表示する。その際の良否判定は、判定基準として設定されている閾値を超えているか否かによって行われる。

次のステップＳ２は、画像処理装置１が正しい判定結果を出力するか否かを確認する確認ステップである。較正用のダミー品には、ＮＧと判定されるべき大きさの異物と、ＯＫと判定されるべき大きさの異物との双方が形成されている。したがって、双方の異物が正しく判定されているか否かを確認することで、画像処理装置１、特に検出器２における異物検出精度およびノイズ誤検出の精度を確実に確保することが可能となる。ここで、正しい判定結果を出力しない場合には、検出器２の感度、判定基準となる閾値の設定等、画像処理装置１の較正を行う。

このとき、較正用のダミー品は、ＯＫもしくはＮＧと判定されるべき異物がそれぞれ複数形成された表面状態を設けることが好適である。形成される異物がＯＫとＮＧの双方を含み、且つ多様な形状のものを多数設けることによって、より精度の高い較正が可能となるからである。

上記の確認ステップＳ２において正しい判定結果を出力しなかった場合には、次のステップＳ３で、正しい判定をするよう画像処理装置１を調整する調整ステップを行う。その際には、正しい出力が得られなかった原因を究明し、それに応じた調整を行う。

一方、確認ステップＳ２により正しい判定結果を出力した場合には、次のステップＳ４で、較正用のダミー品を取り外す。

上記、ステップＳ１〜Ｓ４を含む一連のステップを較正ステップＡ１という。この較正ステップＡ１が完了した後、次のステップである装置調整ステップＡ２に移行する。

装置調整ステップＡ２は、まず、ステップＳ５で、予め画像処理装置１に入力されている判定用画像データを記憶部３から演算部４に読み出す。

次のステップＳ６で、演算部４の比較判定部６により、読み出した判定用画像データを予め入力されている閾値と比較するデータ処理を行う。

さらに、ステップＳ７で、上記データ処理によって、所望の判定結果が出力されるか否かを検証する。ここで、「所望の判定結果」とは、データ処理を行った判定用画像データに対して本来望まれる判定結果のことである。すなわち、そもそも「判定用画像データ」が、ＮＧと判定すべき被検査物をＯＫと判定した場合もしくはＯＫと判定すべき被検査物をＮＧと判定した場合のデータを取り込んだものであるから、それらに対して、ＮＧと判定すべき被検査物（の画像データ）に対してはＮＧ判定、ＯＫと判定すべき被検査物（の画像データ）に対してはＯＫ判定が、それぞれ「所望の判定結果」となる。

上記Ｓ５〜Ｓ７までのステップ（データ処理ステップ）によって正しい判定結果を出力しなかった場合には、次のステップＳ８で、正しい判定結果が得られるように、ステップＡ１において初期調整が図られている画像処理装置１の閾値を調整する閾値調整ステップを行う。まず、正しい判定結果が出力されなかった原因を究明し、その原因に応じて、閾値調整後、再度ステップＳ１からのステップを繰り返し実行して確認を行う。

上記、ステップＳ５〜Ｓ８を含む一連のステップを装置調整ステップＡ２という。以上、説明した通り、事前調整ステップＡは、較正ステップＡ１および装置調整ステップＡ２を備えるが、装置調整ステップＡ２は、較正ステップＡ１が完了してから行うことが必須である。装置調整ステップＡ２は、較正ステップＡ１では調整することができない製品異常を検出するために画像処理装置１の微調整を図るステップであるからであり、較正ステップＡ１によって装置の基本較正が完了していることが前提となるからである。

つづいて、製品検査ステップＢについて説明する。
この製品検査ステップＢでは、実際の製造工程で量産される製品が被検査物となる。まず、図２に示すように、ステップＳ９は、検出器２により被検査物の表面状態を濃淡データとして取り込む。取り込まれた濃淡データは変換部５で画像データに変換される。ここで、画像処理装置１内の記憶部３に予め判定基準として設定され、記憶されている閾値を読み出して、比較判定部６により当該画像データと当該閾値とを比較して、閾値を超えているか否かによって表面状態の良否判定を行うステップ（検査ステップＢ１という）である。

次いで、データ記憶ステップＢ２が行われる。まず、ステップＳ１０を経た後、ステップＳ１１もしくはＳ１２に移行する。それまでの各ステップとは異なる過程によって、検査ステップＢ１の判定結果の妥当性を検証すべき必要性が生じた場合には、次のステップＳ１３に移行する。
ここで、「異なる過程」および「検証すべき必要性」の例としては、製品が前述の検出器２によりＯＫと判定されたにもかかわらず、例えば、加工工程や組み立て工程等の、他の製造工程で異なる検出器を用いて検査した際にＮＧと判定された場合、もしくはＮＧと判定されたにも関わらず、目視で確認した際にＯＫと判定された場合等が挙げられる。

次に、ステップＳ１３で、前記検査ステップの判定結果と被検査品を再確認した判定結果とを比較検証する検証ステップを実行する。

次に、ステップＳ１４で、前記検証ステップにより、前記検査ステップの判定結果が妥当でないと認定された場合、すなわち、ＮＧと判定すべき被検査物をＯＫと判定していたと認定された場合もしくはＯＫと判定すべき被検査物をＮＧと判定していたと認定された場合に、当該検査結果を生じた被検査物の表面状態を判定用画像データとして画像処理装置１に新たに記憶させるステップが行われる。当該判定用画像データが、その後、画像処理装置１の閾値調整用として用いられることとなる。なお、ステップＳ１４を経た後は、再度ステップＳ１から始まる工程を繰り返す。

上記、ステップＳ９〜Ｓ１４を含む一連のステップを製品検査ステップＢという。

以上、説明をした通り、本発明に係る製品検査方法によれば、較正ステップＡ１により、較正用のダミー品（異物）を検査することで、検査を行う検出器２が正常か否かを判定できる効果を生じる。

さらに、装置調整ステップＡ２により、判定用画像データとの照合によって判定を行うため、画像データ自体は汚れや劣化の影響を受けないものであるため、高精度かつ自動的に画像処理装置１が正常か否かを判定できる。また、この判定用画像データは、ＮＧ判定用およびＯＫ判定用の双方の種類を有することで、画像処理装置１の異物検出精度およびノイズ誤検出の精度を向上させることが可能となる。したがって、ステップＡ２後の画像処理装置１においては、実際の製品に異物やノイズがあった場合に、より適切な判定が可能となる。特に、サビ、めっきむら、汚れ等の誤判定され易い表面状態に対する検出精度の向上が図られる。

特に、較正用ダミー品のみでは、細かな設定を全て形成することは不可能であり、また、判定用画像データのみでは、検出器の機構部分等の確認ができない点に、本願発明の有用性がある。なお、判定基準としては、判定用画像データが優先される。

また、製品検査ステップＢにより、判定用画像データが画像処理装置１内に蓄積されていくこととなるため、本製品検査方法の実施を継続すればするほど、より一層検査精度が向上するという顕著な効果を奏する。

このように、本発明によれば、検査に用いる画像処理装置の確実な較正と、さらなる微調整による検出精度向上が可能となる。また、検査を継続するにしたがい検査精度の向上を図ることが可能となる。その結果、ディスクブレーキ用のキャリパボディに形成されたシリンダ孔内に設けられる溝部のように、切削加工後に切粉等の異物が残存する等の問題が生じる可能性が高い被検査物に対しても、表面状態の検査精度を高め、不良品の発生を防止することが可能となる。

本発明に係る製品検査方法に用いる画像処理装置の一例を示すブロック図である。本発明に係る製品検査方法の一例を示すフローチャートである。従来の発明に係る製品検査方法の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１画像処理装置
２検出器
３記憶部
４演算部
５変換部
６比較判定部
７表示部
８操作部

Claims

検出器を備える画像処理装置により、被検査物の表面状態を検査する製品検査方法において、
前記画像処理装置により較正用のダミー品を検査することで該画像処理装置の較正を行う較正ステップと、
前記画像処理装置に予め入力されている判定用画像データを、当該画像処理装置内で読み出し、当該判定用画像データに対してデータ処理による検査を行い、当該検査結果が所望の結果を提示するように、予め設定された閾値の調整を行う装置調整ステップと、
前記画像処理装置により、被検査物の表面状態を検出し、前記閾値を基準として当該表面状態の良否を判定する検査ステップと、
前記検査ステップ後に、他の製造工程で検査した過程にて前記検査ステップの判定結果が妥当でないと認定された場合に、当該検査結果を生じた被検査物の表面状態を判定用画像データとして前記画像処理装置に新たに記憶させるデータ記憶ステップとを備え、
前記装置調整ステップにおける閾値の調整後、所望の判定結果が得られるまで、前記較正ステップに戻り、該較正ステップからのステップを繰り返し実行すること
を特徴とする製品検査方法。
所定の期間内に一回、前記較正ステップおよび該較正ステップ完了後に連続して前記装置調整ステップが実行され、
次いで、前記検査ステップが実行されること
を特徴とする請求項１記載の製品検査方法。
前記較正用のダミー品は、ＯＫもしくはＮＧと判定されるべき表面状態をそれぞれ複数備えること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の製品検査方法。
前記検出器として光学式のレーザ型センサを用い、検出された被検査物の表面状態を濃淡データとして前記画像処理装置に取り込み、画像データに変換したうえで当該表面状態の良否が判定されること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の製品検査方法。
前記被検査物はディスクブレーキ用のキャリパボディであり、
該キャリパボディに形成されたシリンダ孔内に設けられた溝部が被検査対象箇所であること
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の製品検査方法。
前記検査ステップの判定結果が妥当でないとする認定は、
ＮＧと判定すべき被検査物をＯＫと判定した場合もしくはＯＫと判定すべき被検査物をＮＧと判定した場合を認定基準とすること
を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の製品検査方法。
前記較正ステップは、
前記ダミー品の表面状態の濃淡データを実際に取り込み、画前記像処理装置が正しい判定結果を出力するか否かを確認する確認ステップと、
該確認ステップにより正しい判定結果を出力しなかった場合、正しい判定をするよう前記画像処理装置の閾値を調整する調整ステップとを備えること
を特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の製品検査方法。
前記判定用画像データに対するデータ処理による検査は、
前記確認ステップにより正しい判定結果が出力された場合に、該判定用画像データを前記画像処理装置内の演算部に読み出し、該演算部により該判定用画像データを予め入力されている閾値と比較するデータ処理を行い、該データ処理によって正しい判定結果が出力されるか否かを検証して行われること
を特徴とする請求項７記載の製品検査方法。