JP6403090B2 - Metal wire surface inspection apparatus and metal wire surface inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法に関する。特に、金属線の表面欠陥を精度よく検出できる金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法に関する。   The present invention relates to a metal wire surface inspection apparatus and a metal wire surface inspection method for inspecting the surface state of a metal wire. In particular, the present invention relates to a metal wire surface inspection apparatus and a metal wire surface inspection method capable of accurately detecting a surface defect of a metal wire.

銅やアルミニウムなどの金属線が製造されており、製品検査のため、金属線の表面状態を検査することが行われている。金属線には、製造段階で、膨れや傷、異物付着などの表面欠陥が発生することがある。   Metal wires such as copper and aluminum are manufactured, and the surface state of metal wires is inspected for product inspection. In the metal wire, surface defects such as blisters, scratches, and adhesion of foreign substances may occur in the manufacturing stage.

線材の表面状態を検査する方法としては、線材の表面にローラを接触させ、ローラの変位量に基づいて表面の凹凸を検出する方法がある。また、特許文献１には、走行する線条体を挟んで投光部と受光部とを対向配置し、線条体の投影面積の変動量に基づいて表面の凹凸を検出する方法が開示されている。特許文献２には、マグネシウムの連続鋳造材の表面検査方法であって、鋳造材の表面に光を入射し、表面欠陥にあたることで生じた乱反射光を検出光として光学撮像機で捉え、光学撮像機により得られた像に基づいて鋳造材の表面状態を検査することが開示されている。   As a method for inspecting the surface state of the wire, there is a method in which a roller is brought into contact with the surface of the wire, and surface irregularities are detected based on the amount of displacement of the roller. Further, Patent Document 1 discloses a method in which a light projecting unit and a light receiving unit are arranged opposite to each other with a running striate interposed therebetween, and surface irregularities are detected based on the amount of change in the projected area of the striatum. ing. Patent Document 2 discloses a method for inspecting the surface of a continuous casting material of magnesium, in which light is incident on the surface of the casting material and irregularly reflected light generated by hitting a surface defect is detected as detection light by an optical imaging device, and optical imaging is performed. It is disclosed that the surface condition of a cast material is inspected based on an image obtained by a machine.

特開昭５９−１０９８０８号公報JP 59-109808 A 特開２０１１−９８３８２号公報JP 2011-98382 A

金属線の表面欠陥には、微小なものもあり、微小な表面欠陥も精度よく検出できることが望まれる。   Some metal wire surface defects are minute, and it is desired that minute surface defects can be accurately detected.

例えば、ローラを接触させて表面欠陥を検出する方法では、微小な表面欠陥を検出することが難しく、また、金属線が高速で走行する場合は、振動の影響により、表面欠陥を精度よく検出することが難しい。更に、金属線の全周に亘ってローラを接触させることが難しく、表面欠陥を見逃す可能性がある。投影面積の変動量に基づいて表面欠陥を検出する方法では、金属線の投影面積の上限と下限の閾値を予め設定しておき、閾値から外れる場合を表面欠陥として検出するものであるが、閾値内に収まるような微小な欠陥は検出できない。金属線が高速で走行する場合は、振動の影響により、表面欠陥を精度よく検出することが難しい。   For example, it is difficult to detect a minute surface defect by the method of detecting a surface defect by contacting a roller, and when a metal wire travels at a high speed, the surface defect is accurately detected due to the influence of vibration. It is difficult. Furthermore, it is difficult to bring the roller into contact with the entire circumference of the metal wire, and surface defects may be missed. In the method of detecting a surface defect based on the amount of variation in the projected area, threshold values for the upper limit and the lower limit of the projected area of the metal line are set in advance, and a case that deviates from the threshold value is detected as a surface defect. It is impossible to detect a minute defect that fits inside. When a metal wire travels at a high speed, it is difficult to accurately detect surface defects due to the influence of vibration.

そこで、本発明の目的の１つは、金属線の表面欠陥を精度よく検出できる金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法を提供することにある。   Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a metal wire surface inspection apparatus and a metal wire surface inspection method capable of accurately detecting a surface defect of a metal wire.

本発明の一態様に係る金属線の表面検査装置は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査装置であって、走行する前記金属線に対して、前記金属線の進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、前記金属線の表面に互いに光を照射する１組の光源と、前記光源から照射された光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する光学撮像機と、前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理装置と、を備え、１組の前記光源は、第１光源と第２光源とを有し、前記第１光源の照射範囲と前記第２光源の照射範囲とは、前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複する。   The metal wire surface inspection device according to one aspect of the present invention is a metal wire surface inspection device that inspects the surface state of the metal wire, and is in front of and behind the traveling direction of the metal wire with respect to the traveling metal wire. A pair of light sources that are arranged to face each other with a gap in the direction and irradiate the surfaces of the metal wires with each other, and the scattered light generated by the light emitted from the light sources hitting the surface defects of the metal wires , And an image processing device that detects the surface defect based on an image captured by the optical imaging device. The first light source and the second light source, and at least a part of the irradiation range of the first light source and the irradiation range of the second light source overlap in the front-rear direction on the surface of the metal wire.

本発明の一態様に係る金属線の表面検査方法は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査方法であって、走行する前記金属線の表面に、前記金属線の進行方向の前後方向からそれぞれ光を照射する照射工程と、照射した前記光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を光学撮像機で撮像する撮像工程と、前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理工程と、を備え、前記照射工程では、前後方向から照射した光が前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複するように光を照射する。   A metal wire surface inspection method according to an aspect of the present invention is a metal wire surface inspection method for inspecting the surface state of a metal wire, and the front and back of the traveling direction of the metal wire on the surface of the traveling metal wire. An irradiation step of irradiating light from each direction, and an imaging step of capturing an image of the detection light with an optical imaging device, using the scattered light generated when the irradiated light hits a surface defect of the metal wire as detection light, An image processing step of detecting the surface defect based on an image picked up by the optical image pickup device, and in the irradiation step, at least a part of the light irradiated from the front-rear direction on the surface of the metal wire is the front-rear direction Irradiate with light so as to overlap.

上記金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法は、金属線の表面欠陥を精度よく検出できる。   The metal wire surface inspection apparatus and the metal wire surface inspection method can accurately detect surface defects of the metal wire.

実施形態１に係る金属線の表面検査装置の基本構成について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the basic composition of the surface inspection apparatus of the metal wire concerning Embodiment 1. 実施形態１に係る金属線の表面検査装置における表面欠陥の検出メカニズムを説明する模式図であり、金属線に表面欠陥が存在しない場合を示す図である。It is a schematic diagram explaining the detection mechanism of the surface defect in the surface inspection apparatus of the metal wire which concerns on Embodiment 1, and is a figure which shows the case where a surface defect does not exist in a metal wire. 実施形態１に係る金属線の表面検査装置における表面欠陥の検出メカニズムを説明する模式図であり、金属線に表面欠陥が存在する場合を示す図である。It is a schematic diagram explaining the detection mechanism of the surface defect in the surface inspection apparatus of the metal wire which concerns on Embodiment 1, and is a figure which shows the case where a surface defect exists in a metal wire. 実施形態１に係る金属線の表面検査装置の具体的な構成例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the specific structural example of the surface inspection apparatus of the metal wire which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る金属線の表面検査装置における光学撮像機の具体的な配置例を示す概略図である。It is the schematic which shows the specific example of arrangement | positioning of the optical imaging device in the surface inspection apparatus of the metal wire which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態２に係る金属線の表面検査装置の基本構成について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the basic composition of the surface inspection apparatus of the metal wire which concerns on Embodiment 2. FIG. 表面欠陥を検出したときの光学撮像機で撮像した像の一例である。It is an example of the image imaged with the optical imaging device when a surface defect is detected. 表面欠陥を検出したときの光学撮像機で撮像した像の別の一例である。It is another example of the image imaged with the optical imaging device when a surface defect is detected.

まず、本発明の一態様に係る金属線の表面検査装置における表面欠陥の検出原理について説明する。   First, the principle of detection of surface defects in the metal wire surface inspection apparatus according to one aspect of the present invention will be described.

金属線の表面は、金属光沢を有しており、鏡面に近いため、金属線の表面に入射した光は反射（正反射）される。光源から照射された光は、金属線の表面欠陥が存在しない箇所では、主として正反射光しか生じず、実質的に散乱光を生じない。そのため、光学撮像機は、実質的に検出光を受光しないことから、光学撮像機では暗い像が撮像されることになる。一方、金属線に表面欠陥が存在する場合は、光源からの光が表面欠陥に当たることで散乱光（乱反射光）を生じ、光学撮像機は、散乱光を検出光として受光できる。そのため、光学撮像機では、表面欠陥部分のみが明るく、その他の部分が暗い、明暗のコントラストを有する像が撮像されることになる。したがって、光学撮像機で撮像した像の明るい部分を表面欠陥として検出できる。   Since the surface of the metal wire has a metallic luster and is close to a mirror surface, the light incident on the surface of the metal wire is reflected (regular reflection). The light emitted from the light source mainly produces specularly reflected light at a portion where the surface defect of the metal wire does not exist, and substantially does not produce scattered light. For this reason, since the optical image pickup device does not substantially receive the detection light, a dark image is picked up by the optical image pickup device. On the other hand, when a surface defect exists on the metal wire, light from the light source strikes the surface defect to generate scattered light (diffuse reflected light), and the optical imaging device can receive the scattered light as detection light. Therefore, in the optical imaging device, an image having a contrast of light and dark, in which only the surface defect portion is bright and the other portions are dark, is picked up. Therefore, it is possible to detect a bright portion of an image captured by the optical imaging device as a surface defect.

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。 [Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.

（１）本発明の一態様に係る金属線の表面検査装置は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査装置であって、走行する金属線に対して、金属線の進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、金属線の表面に互いに光を照射する１組の光源と、光源から照射された光が金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する光学撮像機と、光学撮像機で撮像した像に基づいて、表面欠陥を検出する画像処理装置と、を備える。１組の光源は、第１光源と第２光源とを有し、第１光源の照射範囲と第２光源の照射範囲とは、金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複する。   (1) A metal wire surface inspection device according to an aspect of the present invention is a metal wire surface inspection device that inspects the surface state of a metal wire, and the traveling direction of the metal wire is relative to the traveling metal wire. A pair of light sources that are arranged facing each other in the front-rear direction and irradiate the surface of the metal wire with each other, and the scattered light generated when the light emitted from the light source hits the surface defect of the metal wire is detected And an optical imaging device that captures an image of the detection light, and an image processing device that detects surface defects based on the image captured by the optical imaging device. One set of light sources includes a first light source and a second light source, and at least a part of the irradiation range of the first light source overlaps with the irradiation range of the second light source in the front-rear direction on the surface of the metal wire.

上記表面検査装置によれば、金属線の進行方向の前後方向から金属線の表面に光を照射する１組の光源（第１光源及び第２光源）を備え、第１光源及び第２光源の照射範囲が前後方向に一部重複することで、両方向から表面欠陥に光が入射する。そのため、表面欠陥で反射する散乱光が増え、光学撮像機で受光する検出光が増えることから、表面欠陥部分が明るく検出され、明暗のコントラストが大きい像が得られる。したがって、上記表面検査装置によれば、金属線の表面欠陥を精度よく検出でき、微細な表面欠陥であっても、高精度に検出できる。   The surface inspection apparatus includes a set of light sources (first light source and second light source) for irradiating light on the surface of the metal wire from the front-rear direction of the traveling direction of the metal wire, and includes the first light source and the second light source. Light partially enters the surface defect from both directions because the irradiation range partially overlaps in the front-rear direction. Therefore, the scattered light reflected by the surface defect increases, and the detection light received by the optical imaging device increases, so that the surface defect portion is detected brightly and an image with a large contrast between light and dark is obtained. Therefore, according to the surface inspection apparatus, a surface defect of a metal wire can be detected with high accuracy, and even a fine surface defect can be detected with high accuracy.

（２）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、光源が金属線に対して周方向に配列されていることが挙げられる。   (2) As one form of the said surface inspection apparatus of a metal wire, it is mentioned that the light source is arranged in the circumferential direction with respect to the metal wire.

光源が周方向に配列されていることで、金属線の周方向から光を均一的に照射できる。   Since the light sources are arranged in the circumferential direction, light can be uniformly irradiated from the circumferential direction of the metal wire.

（３）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、光源の色が赤色であることが挙げられる。   (3) As one form of the said surface inspection apparatus of a metal wire, it is mentioned that the color of a light source is red.

光源の色が赤色であることで、光学撮像機で撮像した像の明暗のコントラストが鮮明になり、表面欠陥の検出精度が向上する。   Since the color of the light source is red, the contrast of light and darkness of the image captured by the optical imaging device becomes clear, and the detection accuracy of the surface defect is improved.

（４）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、光学撮像機は、金属線に対して光軸が垂直になるように配置され、光源は、金属線の進行方向に対して光軸が３０°以上３５°以下の範囲で傾斜していることが挙げられる。   (4) As one form of the said metal wire surface inspection apparatus, an optical imaging device is arrange | positioned so that an optical axis may become perpendicular | vertical with respect to a metal wire, and a light source is an optical axis with respect to the advancing direction of a metal wire. Is inclined in the range of 30 ° to 35 °.

光学撮像機の光軸が金属線に対して垂直になるように配置されていることで、第１光源及び第２光源のそれぞれの光に基づく散乱光を、光学撮像機で受光し易くなる。また、光源の光軸が金属線の進行方向に対して２０°以上４０°以下、好ましくは３０°以上３５°以下の範囲で傾斜していることで、光源からの照射光や表面欠陥のない箇所で正反射した正反射光を光学撮像機で受光することを抑制できる。また、光学撮像機で受光する表面欠陥による散乱光が減ることを抑制できる。したがって、明暗のコントラストがより大きい像が得られ易く、表面欠陥をより精度よく検出できる。   By disposing the optical axis of the optical imaging device so as to be perpendicular to the metal line, scattered light based on the light of each of the first light source and the second light source can be easily received by the optical imaging device. In addition, since the optical axis of the light source is inclined in the range of 20 ° to 40 °, preferably 30 ° to 35 °, with respect to the traveling direction of the metal wire, there is no irradiation light or surface defects from the light source. It is possible to suppress the regular reflection light regularly reflected at the location from being received by the optical imaging device. Moreover, it can suppress that the scattered light by the surface defect received with an optical imaging device reduces. Therefore, an image having a larger contrast between light and dark can be easily obtained, and surface defects can be detected with higher accuracy.

（５）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、画像処理装置による表面欠陥の検出結果に基づいて、金属線の表面欠陥が検出された位置にマークを付けるマーキング装置を備えることが挙げられる。   (5) As one form of the said surface inspection apparatus of a metal wire, providing the marking apparatus which puts a mark in the position where the surface defect of the metal wire was detected based on the detection result of the surface defect by an image processing apparatus is mentioned. It is done.

マーキング装置を備えることで、金属線の表面検査後、マークに基づいて金属線の表面欠陥が検出された位置を容易に特定でき、欠陥箇所の探索が容易である。   By providing the marking device, it is possible to easily identify the position where the surface defect of the metal wire is detected based on the mark after the surface inspection of the metal wire, and to easily search for the defective portion.

（６）本発明の一態様に係る金属線の表面検査方法は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査方法であって、走行する金属線の表面に、金属線の進行方向の前後方向からそれぞれ光を照射する照射工程と、照射した光が金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を光学撮像機で撮像する撮像工程と、光学撮像機で撮像した像に基づいて、表面欠陥を検出する画像処理工程と、を備える。照射工程では、前後方向から照射した光の照射範囲が金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複するように光を照射する。   (6) A metal wire surface inspection method according to one aspect of the present invention is a metal wire surface inspection method for inspecting the surface state of a metal wire, and the traveling direction of the metal wire is set on the surface of the traveling metal wire. An irradiation process for irradiating light from the front and back directions, an imaging process for capturing an image of the detected light with an optical imaging device, and detecting the scattered light generated when the irradiated light hits the surface defect of the metal wire, and optical An image processing step of detecting a surface defect based on an image picked up by an image pickup device. In the irradiation step, light is irradiated such that at least a part of the irradiation range of light irradiated from the front-rear direction overlaps in the front-rear direction on the surface of the metal wire.

上記表面検査方法によれば、金属線の進行方向の前後方向から金属線の表面に光を照射すると共に、照射した光の照射範囲が前後方向に一部重複することで、両方向から表面欠陥に光が入射する。そのため、表面欠陥で反射する散乱光が増え、光学撮像機で受光する検出光が増えることから、表面欠陥部分が明るく検出され、明暗のコントラストが大きい像が得られる。したがって、上記表面検査方法によれば、金属線の表面欠陥を精度よく検出でき、微細な表面欠陥であっても、高精度に検出できる。   According to the surface inspection method described above, the surface of the metal wire is irradiated with light from the front-rear direction of the traveling direction of the metal wire, and the irradiation range of the irradiated light partially overlaps with the front-rear direction, thereby causing surface defects from both directions. Light enters. Therefore, the scattered light reflected by the surface defect increases, and the detection light received by the optical imaging device increases, so that the surface defect portion is detected brightly and an image with a large contrast between light and dark is obtained. Therefore, according to the surface inspection method, a surface defect of a metal wire can be detected with high accuracy, and even a fine surface defect can be detected with high accuracy.

（７）上記金属線の表面検査方法の一形態としては、金属線が銅又は銅合金の線であることが挙げられる。   (7) As one form of the surface inspection method of the said metal wire, it is mentioned that a metal wire is a wire of copper or a copper alloy.

銅又は銅合金の線は、電気導体として多く利用されており、表面欠陥に対する要求がより厳しい。上記金属線の表面検査方法は、銅又は銅合金の線の表面欠陥を精度よく検出できることから、表面欠陥に対する要求が厳しい銅又は銅合金の線の表面検査に好適である。   Copper or copper alloy wires are often used as electrical conductors and have more stringent requirements for surface defects. Since the surface inspection method of the metal wire can detect the surface defect of the copper or copper alloy wire with high accuracy, it is suitable for the surface inspection of the copper or copper alloy wire having a severe demand for the surface defect.

（８）上記金属線の表面検査方法の一形態としては、金属線の形状が丸線であることが挙げられる。   (8) As one form of the surface inspection method of the said metal wire, it is mentioned that the shape of a metal wire is a round wire.

上記金属線の表面検査方法は、丸線の表面欠陥を精度よく検出できる。   The metal wire surface inspection method can accurately detect surface defects of round wires.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of a metal wire surface inspection apparatus and a metal wire surface inspection method according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the figure indicate the same names. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included.

＜実施形態１＞
図１に示す金属線の表面検査装置１は、走行する金属線Ｗ（図中の矢印は進行方向を示す）の表面状態を検査する装置である。まず、検査対象である金属線について説明し、次いで、表面検査装置１の構成について説明する。 <Embodiment 1>
A metal wire surface inspection apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus for inspecting the surface state of a traveling metal wire W (the arrow in the figure indicates the traveling direction). First, the metal wire to be inspected will be described, and then the configuration of the surface inspection apparatus 1 will be described.

［金属線］
金属線Ｗは、表面に金属光沢を有する線であり、少なくとも表面が金属で形成されていれば、特に限定されない。したがって、金属線Ｗには、金属からなる線の他、表面に金属が被覆された線、例えば金属めっき線や金属クラッド線なども含まれる。具体的には、銅線又は銅合金線、アルミニウム線又はアルミニウム合金線、マグネシウム線又はマグネシウム合金線、ニッケル線又はニッケル合金線、鉄線又は鉄合金線、鋼線、ステンレス線などが挙げられる。金属めっき線としては、ニッケルめっき線、錫めっき、銅めっき線、銀めっき線、クロムめっき線などが挙げられる。 [Metal wire]
The metal wire W is a wire having a metallic luster on the surface, and is not particularly limited as long as at least the surface is made of metal. Therefore, the metal wire W includes not only a wire made of metal but also a wire whose surface is coated with a metal, such as a metal plated wire or a metal clad wire. Specific examples include copper wires or copper alloy wires, aluminum wires or aluminum alloy wires, magnesium wires or magnesium alloy wires, nickel wires or nickel alloy wires, iron wires or iron alloy wires, steel wires, and stainless steel wires. Examples of the metal plating wire include nickel plating wire, tin plating, copper plating wire, silver plating wire, and chromium plating wire.

（形状・サイズ）
金属線Ｗの形状は、断面形状が例えば、円形状、楕円形状、レーストラック形状、四角形を含む多角形状など種々の形状が挙げられ、断面円形状の丸線や断面正方形状の角線、断面矩形状の平角線が代表的である。金属線Ｗのサイズも特に問わない。例えば、直径１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが挙げられる。 (Shape / size)
The shape of the metal wire W includes various shapes such as a circular shape, an elliptical shape, a race track shape, and a polygonal shape including a quadrangle, such as a circular line having a circular cross section, a square line having a square cross section, and a cross section. A rectangular flat wire is typical. The size of the metal wire W is not particularly limited. For example, the diameter may be 1 mm or more and 100 mm or less.

金属線Ｗの形態についても、特に限定されない。例えば、鋳造材、圧延材、押出材、引抜材（伸線材）などが挙げられる。つまり、表面検査装置１は、金属線の各製造段階での表面検査に利用できる。   The form of the metal wire W is not particularly limited. For example, a cast material, a rolled material, an extruded material, a drawn material (wire drawing material) and the like can be mentioned. That is, the surface inspection apparatus 1 can be used for surface inspection at each manufacturing stage of metal wires.

この例では、金属線Ｗは、コンフォーム押出材であり、直径８ｍｍの銅の丸線である。   In this example, the metal wire W is a conform extruded material, and is a copper round wire having a diameter of 8 mm.

［表面検査装置］
表面検査装置１は、１組の光源１０と、光学撮像機３０と、画像処理装置５０とを備える。 [Surface inspection equipment]
The surface inspection apparatus 1 includes a set of light sources 10, an optical imaging device 30, and an image processing device 50.

（光源）
光源１０は、走行する金属線Ｗに対して、金属線Ｗの進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、金属線Ｗの表面に互いに光を照射する第１光源１１と第２光源１２とを有する。図１では、第１光源１１が金属線Ｗの進行方向の前側（図１の紙面右側）に配置され、第２光源１２が後側（図１の紙面左側）に配置されている。 (light source)
The light source 10 is disposed opposite to the traveling metal wire W with a space in the front-rear direction of the traveling direction of the metal wire W, and the first light source 11 and the first light source that irradiate the surfaces of the metal wire W with each other. And two light sources 12. In FIG. 1, the first light source 11 is disposed on the front side (right side of the drawing in FIG. 1) of the metal wire W, and the second light source 12 is disposed on the rear side (left side of the drawing in FIG. 1).

第１光源１１及び第２光源１２はそれぞれ、金属線Ｗの表面に対して斜め方向に光を照射している。この例では、図１に示すように、第１光源１１及び第２光源１２と金属線Ｗとを平面視した場合、第１光源１１と第２光源１２とを結ぶ直線と、金属線Ｗとが重なるように、第１光源１１及び第２光源１２を配置している。第１光源１１及び第２光源１２の照射範囲は、互いに金属線Ｗの表面において前後方向に重複している。また、第１光源１１及び第２光源１２の光軸は、金属線Ｗの進行方向に対して３０°以上３５°以下の範囲で傾斜している。この例では、第１光源１１の光軸の傾斜角度θ１と第２光源１２の光軸の傾斜角度θ２とは同じ又は略同じであり、約３３°に設定されている。傾斜角度θ１と傾斜角度θ２とは異なってもよい。 Each of the first light source 11 and the second light source 12 irradiates light obliquely with respect to the surface of the metal wire W. In this example, as shown in FIG. 1, when the first light source 11 and the second light source 12 and the metal line W are viewed in plan, a straight line connecting the first light source 11 and the second light source 12, and the metal line W Are arranged such that the first light source 11 and the second light source 12 overlap each other. The irradiation ranges of the first light source 11 and the second light source 12 overlap each other in the front-rear direction on the surface of the metal wire W. Further, the optical axes of the first light source 11 and the second light source 12 are inclined with respect to the traveling direction of the metal wire W in a range of 30 ° to 35 °. In this example, the inclination angle theta 1 of the optical axis of the first light source 11 and the inclination angle theta 2 of the optical axis of the second light source 12 are the same or substantially the same, is set to be about 33 °. The inclination angle θ 1 and the inclination angle θ 2 may be different.

光源１０（第１光源１１及び第２光源１２）は、指向性が強いことが好ましく、この例では、ＬＥＤ（発光ダイオード）を利用している。光源１０の数は、光源の仕様（照射範囲など）や金属線Ｗのサイズ（直径や周長）に応じて適宜決定すればよい。より具体的な光源の構成例については後述する。   The light source 10 (the first light source 11 and the second light source 12) preferably has high directivity, and in this example, an LED (light emitting diode) is used. The number of the light sources 10 may be appropriately determined according to the specifications of the light sources (irradiation range and the like) and the size (diameter and circumference) of the metal wire W. A more specific configuration example of the light source will be described later.

また、光源１０の色は、赤色が好ましい。本発明者らが、表面欠陥の検出精度が高い光源の色を調査したところ、赤色の光は、その他の色に比べて、検出精度が高いことが分かった。特に、銅や銅合金に対して、表面欠陥の検出精度に優れることが分かった。赤色の光とは、主たる波長が６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲の光のことであり、好ましくは、６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である。この例では、光源１０には、ピーク発光波長が６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の赤色ＬＥＤを利用している。   The color of the light source 10 is preferably red. When the present inventors investigated the color of the light source with high surface defect detection accuracy, it was found that red light had higher detection accuracy than other colors. In particular, it was found that the surface defect detection accuracy was excellent for copper and copper alloys. The red light is light having a main wavelength in the range of 620 nm to 750 nm, and preferably 620 nm to 650 nm. In this example, the light source 10 uses a red LED having a peak emission wavelength of 620 nm or more and 650 nm or less.

（光学撮像機）
光学撮像機３０は、光源１０（第１光源１１及び第２光源１２）から照射された光が金属線Ｗの表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する装置である。図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明すると、第１光源１１及び第２光源１２の光は、金属線Ｗの表面で反射する。図２Ａに示すように、金属線Ｗに表面欠陥が存在しない場合は、主として正反射光ｍしか生じず、実質的に散乱光を生じないため、光学撮像機３０では実質的に検出光を受光しないことから、暗い像が得られる。一方、図２Ｂに示すように、金属線Ｗに表面欠陥Ｂが存在する場合は、第１光源１１、第２光源１２のそれぞれの光が表面欠陥Ｂに当たることで散乱光ｄを生じ、光学撮像機３０では散乱光ｄを検出光として受光する。この場合、表面欠陥部分のみが明るく、その他の部分が暗い、明暗のコントラストを有する像が得られる。図２Ｂでは、凸状の表面欠陥を検出する場合を例示しているが、凹状の表面欠陥であっても同様に表面欠陥部分のみが明るい像が得られる。 (Optical imager)
The optical imager 30 uses the scattered light generated when the light emitted from the light source 10 (the first light source 11 and the second light source 12) hits the surface defect of the metal wire W as detection light, and captures an image based on the detection light. It is a device to do. If it demonstrates using FIG. 2A and 2B, the light of the 1st light source 11 and the 2nd light source 12 will reflect on the surface of the metal wire W. FIG. As shown in FIG. 2A, when there is no surface defect in the metal wire W, only the specularly reflected light m is generated, and substantially no scattered light is generated. Therefore, the optical imaging device 30 substantially receives the detection light. Because it does not, a dark image is obtained. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the surface defect B is present on the metal wire W, the light from the first light source 11 and the second light source 12 strikes the surface defect B, thereby generating scattered light d, and optical imaging. The machine 30 receives the scattered light d as detection light. In this case, an image having a contrast of light and dark, in which only the surface defect portion is bright and the other portions are dark, is obtained. Although FIG. 2B illustrates the case of detecting a convex surface defect, a bright image is obtained only in the surface defect portion even if it is a concave surface defect.

光学撮像機３０は、金属線Ｗの表面における第１光源１１及び第２光源１２の互いの照射範囲が重複する領域を撮像するように設けられ、金属線Ｗに対して光軸が垂直になるように配置されている。ここで、「光軸が垂直になるように」とは、金属線Ｗの中心軸に直交する平面に対する光軸の傾斜角度θＣ（図１参照）が±１０°の範囲で傾斜することを許容する。 The optical imaging device 30 is provided so as to capture an area where the irradiation ranges of the first light source 11 and the second light source 12 overlap each other on the surface of the metal line W, and the optical axis is perpendicular to the metal line W. Are arranged as follows. Here, “so that the optical axis is vertical” means that the inclination angle θ C (see FIG. 1) of the optical axis with respect to a plane orthogonal to the central axis of the metal line W is inclined within a range of ± 10 °. Allow.

上述したように、第１光源１１及び第２光源１２から光を照射して、互いの照射範囲が重複することから、図２Ｂに示すように、両方向から表面欠陥Ｂに光が入射する。そのため、表面欠陥Ｂで反射する散乱光が増え、光学撮像機３０で受光する検出光が増えることから、表面欠陥Ｂの部分が明るく検出され、明暗のコントラストが大きい像が得られる。また、光学撮像機３０は、金属線Ｗに対して垂直になるように配置されると共に、第１光源１１及び第２光源１２の光軸が金属線Ｗに対して２０°以上４０°以下、具体的には３０°以上３５°以下の範囲で傾斜している。そのため、光学撮像機３０が受光する検出光として、光源１１、１２からの照射光及び正反射光を除外し易く、明暗のコントラストがより大きい像が得られ易く、表面欠陥をより精度よく検出できる。第１光源１１及び第２光源１２の光軸の傾斜角度が３５°超、特に４０°超の場合、光学撮像機３０の光軸の傾斜角度に近くなり、光学撮像機３０において正反射光を受光し易くなる。第１光源１１及び第２光源１２の光軸の傾斜角度が３０°未満、特に２０°未満の場合、金属線Ｗの表面に対して平行に近くなり、表面欠陥による散乱光が生じ難くなることが考えられる。   As described above, light is emitted from the first light source 11 and the second light source 12, and the respective irradiation ranges overlap, so that the light enters the surface defect B from both directions as shown in FIG. 2B. Therefore, the scattered light reflected by the surface defect B increases, and the detection light received by the optical imaging device 30 increases, so that the surface defect B portion is detected brightly, and an image with a large contrast between light and dark is obtained. The optical imaging device 30 is arranged so as to be perpendicular to the metal line W, and the optical axes of the first light source 11 and the second light source 12 are 20 ° or more and 40 ° or less with respect to the metal line W. Specifically, it is inclined in the range of 30 ° to 35 °. Therefore, the detection light received by the optical imaging device 30 can easily exclude the irradiation light and the specular reflection light from the light sources 11 and 12, easily obtain an image with a higher contrast between light and dark, and detect surface defects more accurately. . When the tilt angles of the optical axes of the first light source 11 and the second light source 12 are more than 35 °, particularly more than 40 °, the tilt angle is close to the tilt angle of the optical axis of the optical imaging device 30, so It becomes easy to receive light. When the tilt angles of the optical axes of the first light source 11 and the second light source 12 are less than 30 °, particularly less than 20 °, the light source is nearly parallel to the surface of the metal wire W, and scattered light due to surface defects is less likely to occur. Can be considered.

光学撮像機３０には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｒａｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラを好適に利用できる。これらのカメラは、反応速度が速いことから、走行する金属線Ｗの表面状態を連続的に撮像するのに適している。この例では、３０万画素のＣＭＯＳカメラを利用している。   As the optical imaging device 30, a CCD (Charge Coupled Device) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera can be suitably used. Since these cameras have a high reaction speed, they are suitable for continuously capturing the surface state of the traveling metal wire W. In this example, a 300,000 pixel CMOS camera is used.

（画像処理装置）
図１に示す画像処理装置５０は、コンピュータを利用して光学撮像機３０から撮像した像を取得し、光学撮像機３０で撮像した像に基づいて、金属線Ｗの表面欠陥を検出する。具体的には、光学撮像機３０で撮像した像を画像処理して、表面欠陥を検出する。 (Image processing device)
An image processing apparatus 50 illustrated in FIG. 1 acquires an image captured from the optical imaging device 30 using a computer, and detects a surface defect of the metal wire W based on the image captured by the optical imaging device 30. Specifically, the image captured by the optical imaging device 30 is subjected to image processing to detect surface defects.

この例では、画像処理装置５０は、光学撮像機３０で撮像した像を二値化する二値化部５１と、得られた二値化像に基づいて表面欠陥の有無を判定する明暗判定部５２とを有する。   In this example, the image processing apparatus 50 includes a binarization unit 51 that binarizes an image captured by the optical imaging device 30, and a light / dark determination unit that determines presence / absence of a surface defect based on the obtained binarized image. 52.

光学撮像機３０で撮像した像は、表面欠陥が存在する場合は、上述したように、明暗のコントラストが大きい像が得られる。したがって、二値化によって明領域と暗領域との区別を行い易く、二値化部５１では、表面欠陥領域（明領域）を精度よく抽出できる。   As described above, an image picked up by the optical image pickup device 30 has a large contrast between light and dark when a surface defect exists. Therefore, it is easy to distinguish the bright area and the dark area by binarization, and the binarization unit 51 can extract the surface defect area (bright area) with high accuracy.

明暗判定部５２は、例えば、二値化像において明領域の有無を判定する。即ち、二値化像に明領域が現れていれば、表面欠陥ありと判定できる。以上により、金属線Ｗの表面欠陥を精度よく、簡単に検出できる。   For example, the brightness determination unit 52 determines the presence or absence of a bright region in the binarized image. That is, if a bright area appears in the binarized image, it can be determined that there is a surface defect. As described above, the surface defect of the metal wire W can be easily detected with high accuracy.

更に、画像処理装置５０において、明暗判定部５２で表面欠陥を検出した場合、金属線Ｗの欠陥箇所の位置を記録する欠陥位置記録部を備えてもよい。金属線Ｗは通常、巻き取り機によりドラムやボビンに巻き取られる。欠陥箇所の位置を記録しておくことで、金属線Ｗが巻き取られた後であっても、欠陥箇所を把握することが可能である。   Furthermore, in the image processing apparatus 50, when a surface defect is detected by the brightness / darkness determination unit 52, a defect position recording unit that records the position of the defective portion of the metal wire W may be provided. The metal wire W is usually wound around a drum or bobbin by a winder. By recording the position of the defective part, it is possible to grasp the defective part even after the metal wire W is wound up.

このような欠陥位置記録部を構成するためには、光学撮像機３０により現に撮像している金属線Ｗの位置（例えば、金属線Ｗの先端からの距離）を把握する必要がある。例えば、金属線Ｗの先端から欠陥を検出するまでの金属線Ｗの走行距離を計測して金属線Ｗの撮像中の位置を求めたり、金属線Ｗの走行速度を計測しておき、検査開始から欠陥を検出するまでの時間から金属線Ｗの撮像中の位置を求めることができる。そこで、金属線Ｗの撮像中の位置を自動的に測定する位置計測器を設けておく。位置計測器としては、例えば、走行する金属線の速度や距離を計測するエンコーダや、計時タイマなどを備える構成が挙げられる。欠陥位置記録部は、明暗判定部５２により得られた欠陥検出情報と、位置計測器からの位置情報とを記録するように構成する。   In order to configure such a defect position recording unit, it is necessary to grasp the position of the metal wire W currently being imaged by the optical imaging device 30 (for example, the distance from the tip of the metal wire W). For example, the travel distance of the metal wire W from the tip of the metal wire W to the detection of a defect is measured to determine the position during imaging of the metal wire W, or the travel speed of the metal wire W is measured to start the inspection. The position during imaging of the metal wire W can be obtained from the time from when the defect is detected. Therefore, a position measuring device that automatically measures the position during imaging of the metal wire W is provided. Examples of the position measuring device include a configuration including an encoder that measures the speed and distance of a traveling metal wire, a timer, and the like. The defect position recording unit is configured to record the defect detection information obtained by the light / dark determination unit 52 and the position information from the position measuring device.

（光源及び光学撮像機の配置）
図３を参照しつつ、表面検査装置１における光源及び光学撮像機の具体的な構成例を説明する。 (Arrangement of light source and optical imager)
A specific configuration example of the light source and the optical imaging device in the surface inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.

図１に示す表面検査装置１の光源１０（第１光源１１及び第２光源１２）は、より詳しく説明すると、図３に示すように、金属線Ｗに対して周方向に配列されている。具体的には、第１光源１１及び第２光源１２はそれぞれ、Ｃ字状のホルダ２０の平面に複数配列され固定されて１つの光源ユニットを構成しており、第１光源１１の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源１２の第２光源ユニット１２Ｕとを構成している。金属線Ｗは、第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕのそれぞれのホルダ２０の中心を通るように走行する。第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕにおいて、個々の第１光源１１及び第２光源１２は、所定の傾斜角度でそれぞれのホルダ２０に固定されている。これにより、第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕにおいて、金属線Ｗの周方向から第１光源１１及び第２光源１２の光を均一的に照射できる。   More specifically, the light sources 10 (first light source 11 and second light source 12) of the surface inspection apparatus 1 shown in FIG. 1 are arranged in the circumferential direction with respect to the metal wire W as shown in FIG. Specifically, each of the first light source 11 and the second light source 12 is arranged and fixed on the plane of the C-shaped holder 20 to constitute one light source unit. The unit 11U and the second light source unit 12U of the second light source 12 are configured. The metal wire W travels through the centers of the holders 20 of the first light source unit 11U and the second light source unit 12U. In the first light source unit 11U and the second light source unit 12U, each of the first light source 11 and the second light source 12 is fixed to each holder 20 at a predetermined inclination angle. Thereby, in the 1st light source unit 11U and the 2nd light source unit 12U, the light of the 1st light source 11 and the 2nd light source 12 can be irradiated uniformly from the circumferential direction of the metal wire W.

図３に示すように、第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕとからなる１組の光源ユニットが金属線Ｗの進行方向（図中の矢印は進行方向を示す）に２組並んで配置されている。各組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕにおいて、互いのホルダ２０の周方向の開口部の位置が揃っている。この例では、金属線Ｗの中心軸を通る水平面に対応する位置にホルダ２０の開口部が設けられている。これにより、金属線Ｗに対して水平方向（横方向）からホルダ２０の開口部を通して、金属線Ｗの周方向にそれぞれの第１光源ユニット１１Ｕ、第２光源ユニット１２Ｕを容易に配置できる。また、一方の組と他方の組とでは、ホルダ２０の開口部が周方向の反対側に設けられている。そのため、金属線Ｗの進行方向の後側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕでは、進行方向左側の開口部を除く金属線Ｗの周方向から第１光源１１、第２光源１２の光を照射する。一方、金属線Ｗの進行方向の前側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕでは、進行方向右側の開口部を除く金属線Ｗの周方向から第１光源１１、第２光源１２の光を照射する。   As shown in FIG. 3, two sets of light source units each composed of a first light source unit 11U and a second light source unit 12U are arranged side by side in the traveling direction of the metal wire W (the arrow in the figure indicates the traveling direction). Has been. In each set of the first light source unit 11U and the second light source unit 12U, the positions of the openings in the circumferential direction of the holders 20 are aligned. In this example, the opening of the holder 20 is provided at a position corresponding to a horizontal plane passing through the central axis of the metal wire W. Thereby, each 1st light source unit 11U and the 2nd light source unit 12U can be easily arrange | positioned in the circumferential direction of the metal wire W through the opening part of the holder 20 from the horizontal direction (lateral direction) with respect to the metal wire W. Further, in one set and the other set, the opening of the holder 20 is provided on the opposite side in the circumferential direction. Therefore, in the pair of first light source unit 11U and second light source unit 12U located on the rear side in the traveling direction of the metal line W, the first light source 11 from the circumferential direction of the metal line W excluding the opening on the left side in the traveling direction. The light from the second light source 12 is irradiated. On the other hand, in the pair of first light source unit 11U and second light source unit 12U located on the front side in the traveling direction of the metal line W, the first light source 11 and the second light source unit 11U from the circumferential direction of the metal line W excluding the opening on the right side in the traveling direction. The light from the two light sources 12 is irradiated.

図１に示す光学撮像機３０は、金属線Ｗの全周方向を撮像するため、複数有する。より詳しく説明すると、図３に示すように、金属線Ｗの進行方向の後側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕに対して２台の光学撮像機３１、３２が配置され、前側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕに対して２台の光学撮像機３３、３４が配置されており、計４台の光学撮像機３１〜３４が使用されている。光学撮像機３１、３２は、金属線Ｗの中心軸に直交する同平面上に位置し、金属線Ｗに対して光軸が垂直になるように配置されている。同じように、光学撮像機３３、３４は、金属線Ｗの中心軸に直交する同平面上に位置し、金属線Ｗに対して光軸が垂直になるように配置されている。そして、光学撮像機３１、３２及び光学撮像機３３、３４は、各組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕに対して、それぞれのホルダ２０に設けられた開口部とは反対側に位置する。図４は、図３の金属線Ｗの進行方向に向かって見たときの金属線Ｗに対する光学撮像機３１〜３４の位置関係を示している。図４に示すように、光学撮像機３１〜３４は、金属線Ｗを中心として、等間隔又は略等間隔に配置されており、金属線Ｗの表面の全周を撮像できるようになっている。そして、光学撮像機３１、３２は、金属線Ｗの進行方向右側の表面を主として撮像し、光学撮像機３３、３４は、金属線Ｗの進行方向左側の表面を主として撮像する。したがって、２組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕにそれぞれ配置した光学撮像機３１〜３４を組み合わせることによって、金属線Ｗの表面を全周に亘って検査できる。   A plurality of optical image pickup devices 30 shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 3, two optical imagers 31, 32 are provided for a pair of first light source unit 11U and second light source unit 12U located on the rear side in the traveling direction of the metal wire W. Are arranged, and two optical imagers 33 and 34 are arranged for a pair of first light source unit 11U and second light source unit 12U located on the front side, and a total of four optical imagers 31 to 34 are arranged. Is used. The optical imaging devices 31 and 32 are located on the same plane orthogonal to the central axis of the metal line W, and are arranged so that the optical axis is perpendicular to the metal line W. Similarly, the optical imaging devices 33 and 34 are located on the same plane orthogonal to the central axis of the metal line W, and are arranged so that the optical axis is perpendicular to the metal line W. The optical imaging devices 31 and 32 and the optical imaging devices 33 and 34 are opposite to the openings provided in the respective holders 20 with respect to each pair of the first light source unit 11U and the second light source unit 12U. To position. FIG. 4 shows the positional relationship of the optical imaging devices 31 to 34 with respect to the metal wire W when viewed in the traveling direction of the metal wire W of FIG. As shown in FIG. 4, the optical imaging devices 31 to 34 are arranged at equal intervals or substantially equal intervals around the metal wire W, and can capture the entire circumference of the surface of the metal wire W. . The optical imagers 31 and 32 mainly image the surface on the right side in the traveling direction of the metal wire W, and the optical imagers 33 and 34 mainly image the surface on the left side in the traveling direction of the metal line W. Therefore, the surface of the metal wire W can be inspected over the entire circumference by combining the optical imaging devices 31 to 34 respectively disposed in the two sets of the first light source unit 11U and the second light source unit 12U.

図３に示す例は、第１光源１１及び第２光源１２をそれぞれＣ字状のホルダ２０に周方向に配列した１組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕを２組備える構成である。Ｃ字状のホルダ２０に代えて、Ｏ字状のホルダに第１光源及び第２光源を全周方向に配列して１組の第１光源ユニットと第２光源ユニットを構成してもよい。この場合、Ｃ字状のホルダ２０と異なり、開口部がないので、各光源ユニットにおいて、金属線の全周方向から各光源の光を全周に亘って均一的に照射できる。したがって、１組の光源ユニットで金属線の表面を全周に亘って検査することが可能である。   The example shown in FIG. 3 has a configuration including two sets of a first light source unit 11U and a second light source unit 12U in which the first light source 11 and the second light source 12 are arranged in a circumferential direction on a C-shaped holder 20, respectively. is there. Instead of the C-shaped holder 20, the first light source unit and the second light source unit may be configured by arranging the first light source and the second light source in the O-shaped holder in the entire circumferential direction. In this case, unlike the C-shaped holder 20, since there is no opening, each light source unit can uniformly irradiate the light of each light source from the entire circumferential direction of the metal wire. Therefore, it is possible to inspect the entire surface of the metal wire with a single light source unit.

また、図３に示す例は、計４台の光学撮像機３１〜３４で金属線Ｗの表面の全周を撮像する構成であるが、５台以上の光学撮像機を使用してもよいし、例えば３台の光学撮像機で金属線Ｗの表面の全周を撮像することも可能である。   Moreover, although the example shown in FIG. 3 is a structure which images the perimeter of the surface of the metal wire W with a total of four optical imaging devices 31-34, you may use five or more optical imaging devices. For example, it is possible to image the entire circumference of the surface of the metal wire W with three optical imaging devices.

＜実施形態２＞
図５に示す金属線の表面検査装置２は、図１に示す実施形態１の表面検査装置１とマーキング装置７０を備える点が異なる。以下、このマーキング装置７０について説明し、実施形態１と同様の点は説明を省略する。 <Embodiment 2>
The metal wire surface inspection apparatus 2 shown in FIG. 5 is different from the surface inspection apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. Hereinafter, the marking device 70 will be described, and the description of the same points as in the first embodiment will be omitted.

（マーキング装置）
マーキング装置７０は、画像処理装置５０（明暗判定部５２）による表面欠陥の検出結果に基づいて、金属線Ｗの表面欠陥が検出された位置にマークを付ける装置である。具体的には、画像処理装置５０で表面欠陥が検出されると、画像処理装置５０からマーキング装置７０に欠陥検出信号が送られ、それに基づいてマーキング装置７０が金属線Ｗにマークを付ける。光学撮像機３０とマーキング装置７０との間の金属線Ｗの移動距離は決まっていることから、金属線Ｗの走行速度が分かれば、光学撮像機３０で検出された欠陥箇所の位置がマーキング装置７０に到達するまでの時間を求めることができる。例えば、図示しないエンコーダにより金属線Ｗの走行速度を計測すると共に、マーキング装置７０が欠陥検出信号を受信してからの経過時間を計測する計時タイマを有する構成が挙げられる。そして、マーキング装置７０において、走行速度と経過時間とから、欠陥箇所の位置がマーキング装置７０に到達したことを判断し、マーキング装置７０が金属線Ｗのその位置にマークを付ける。 (Marking device)
The marking device 70 is a device that puts a mark at a position where the surface defect of the metal wire W is detected based on the detection result of the surface defect by the image processing device 50 (brightness / darkness determination unit 52). Specifically, when a surface defect is detected by the image processing device 50, a defect detection signal is sent from the image processing device 50 to the marking device 70, and the marking device 70 marks the metal wire W based thereon. Since the moving distance of the metal wire W between the optical image pickup device 30 and the marking device 70 is determined, if the traveling speed of the metal wire W is known, the position of the defect portion detected by the optical image pickup device 30 is determined as the marking device. The time to reach 70 can be determined. For example, the structure which has the time measuring timer which measures the running speed of the metal wire W with the encoder which is not shown in figure, and measures the elapsed time after the marking apparatus 70 received a defect detection signal is mentioned. Then, in the marking device 70, it is determined from the traveling speed and the elapsed time that the position of the defective part has reached the marking device 70, and the marking device 70 marks the position of the metal wire W.

マークとしては、例えば金属線Ｗの巻き取り後、把握できるものであれば、特に問わない。例えば、金属線Ｗの表面に色を付けることが挙げられる。この例では、マーキング装置７０にインクジェットノズルを採用し、金属線Ｗの表面欠陥が検出された位置に色を付ける。マークを付ける範囲は、適宜選択できる。マークを付ける範囲は、例えば、金属線Ｗの表面の全周であっても、金属線Ｗの表面の一部であってもよい。   The mark is not particularly limited as long as it can be grasped after winding the metal wire W, for example. For example, coloring the surface of the metal wire W can be mentioned. In this example, an ink jet nozzle is employed in the marking device 70, and a color is applied to a position where a surface defect of the metal wire W is detected. The range to be marked can be selected as appropriate. The range to be marked may be, for example, the entire circumference of the surface of the metal wire W or a part of the surface of the metal wire W.

マーキング装置７０によって、金属線Ｗの表面欠陥が検出された位置にマークを付けることで、金属線Ｗが巻き取られた後であっても、マークを探索することで、欠陥箇所を把握することが容易である。また、カラーセンサなどでマークを自動検出することが可能であり、マークを自動検出することで、欠陥箇所の位置を極めて容易に把握できる。   By marking the position where the surface defect of the metal wire W is detected by the marking device 70, even after the metal wire W is wound up, the defect location can be grasped by searching for the mark. Is easy. In addition, it is possible to automatically detect a mark with a color sensor or the like, and by automatically detecting the mark, it is possible to grasp the position of the defective portion very easily.

＜試験例１＞
実施形態で説明した表面検査装置を用いて、コンフォーム押出機で製造した直径８ｍｍの銅の丸線の表面状態を検査した。その結果、直径０．１ｍｍの表面欠陥まで高精度に検出できることが確認された。図６は、実施形態に係る表面検査装置によって、０.６ｍｍの大きさの表面欠陥（ブリスタ）を検出したときの光学撮像機で撮像した像であり、図中、表面欠陥を破線で囲む。図７は、１．０ｍｍの大きさの表面欠陥（ブリスタ）を検出したときの光学撮像機で撮像した像であり、図中、表面欠陥を破線で囲む。図６、図７から、実施形態に係る表面検査装置によれば、明暗のコントラストが大きく、かつ鮮明な像が得られることが分かる。 <Test Example 1>
Using the surface inspection apparatus described in the embodiment, the surface state of a copper round wire having a diameter of 8 mm manufactured by a conform extruder was inspected. As a result, it was confirmed that surface defects with a diameter of 0.1 mm can be detected with high accuracy. FIG. 6 is an image captured by an optical imaging device when a surface defect (blister) having a size of 0.6 mm is detected by the surface inspection apparatus according to the embodiment, and the surface defect is surrounded by a broken line in the drawing. FIG. 7 is an image captured by an optical imaging device when a surface defect (blister) having a size of 1.0 mm is detected, and the surface defect is surrounded by a broken line in the drawing. 6 and 7, it can be seen that the surface inspection apparatus according to the embodiment provides a clear image with a large contrast between light and dark.

本発明の金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法は、金属線の表面欠陥の検査に利用可能である。   The metal wire surface inspection apparatus and the metal wire surface inspection method of the present invention can be used for inspection of surface defects of metal wires.

１，２ 表面検査装置
１０ 光源
１１ 第１光源 １２ 第２光源
１１Ｕ 第１光源ユニット １２Ｕ 第２光源ユニット
２０ ホルダ
３０，３１〜３４ 光学撮像機
５０ 画像処理装置
５１ 二値化部 ５２ 明暗判定部
７０ マーキング装置
Ｗ 金属線 Ｂ 表面欠陥
ｍ 正反射光 ｄ 散乱光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Surface inspection apparatus 10 Light source 11 1st light source 12 2nd light source 11U 1st light source unit 12U 2nd light source unit 20 Holder 30,31-34 Optical imaging device 50 Image processing apparatus 51 Binarization part 52 Brightness / darkness determination part 70 Marking device W Metal wire B Surface defect m Regular reflection light d Scattered light

Claims (8)

走行する銅又は銅合金の金属線に対して、前記金属線の進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、前記金属線の表面に互いに光を照射する１組の光源と、
前記光源から照射された光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する光学撮像機と、
前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理装置と、を備え、
１組の前記光源は、第１光源と第２光源とを有し、それぞれの光源の色が赤色であり、
前記第１光源の照射範囲と前記第２光源の照射範囲とは、前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複する金属線の表面検査装置。 A set of light sources that are arranged to face each other in the front-rear direction of the traveling direction of the metal wire with respect to the traveling copper or copper alloy metal wire, and irradiate the surfaces of the metal wire with each other,
An optical imager that captures an image of the detected light by using the scattered light generated when the light emitted from the light source hits a surface defect of the metal wire as detection light;
An image processing device that detects the surface defect based on an image captured by the optical imaging device, and
The set of light sources includes a first light source and a second light source, and the color of each light source is red.
The irradiation range of the first light source and the irradiation range of the second light source are metal wire surface inspection apparatuses in which at least a part overlaps in the front-rear direction on the surface of the metal wire. 前記光源が前記金属線に対して周方向に配列されている請求項１に記載の金属線の表面検査装置。   The surface inspection apparatus for metal wires according to claim 1, wherein the light sources are arranged in a circumferential direction with respect to the metal wires. 前記光源のピーク発光波長が６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の金属線の表面検査装置。 The surface inspection apparatus for a metal wire according to claim 1 or 2, wherein a peak emission wavelength of the light source is 620 nm or more and 650 nm or less . 前記光学撮像機は、前記金属線に対して光軸が垂直になるように配置され、
前記光源は、前記金属線の進行方向に対して光軸が３０°以上３５°以下の範囲で傾斜している請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属線の表面検査装置。 The optical imaging device is arranged so that an optical axis is perpendicular to the metal wire,
The surface inspection device for a metal wire according to any one of claims 1 to 3 , wherein the light source is inclined with respect to the traveling direction of the metal wire in an optical axis range of 30 ° to 35 °. . 前記画像処理装置による前記表面欠陥の検出結果に基づいて、前記金属線の前記表面欠陥が検出された位置にマークを付けるマーキング装置を備える請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属線の表面検査装置。   5. The marking device according to claim 1, further comprising: a marking device that marks a position where the surface defect of the metal line is detected based on a detection result of the surface defect by the image processing device. Metal wire surface inspection equipment. 走行する銅又は銅合金の金属線の表面に、前記金属線の進行方向の前後方向からそれぞれ赤色の光を照射する照射工程と、
照射した前記光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を光学撮像機で撮像する撮像工程と、
前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理工程と、を備え、
前記照射工程では、前記前後方向から照射した光の照射範囲が前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複するように光を照射する金属線の表面検査方法。 Irradiation step of irradiating the surface of the traveling metal wire of copper or copper alloy with red light from the front-rear direction of the traveling direction of the metal wire,
An imaging step in which scattered light generated when the irradiated light hits a surface defect of the metal wire is used as detection light, and an image obtained by the detection light is captured by an optical imaging device;
An image processing step of detecting the surface defect based on an image captured by the optical imager, and
In the irradiation step, the metal wire surface inspection method irradiates light so that at least a part of the irradiation range of the light irradiated from the front-rear direction overlaps the front-rear direction on the surface of the metal wire. 前記光のピーク発光波長が６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である請求項６に記載の金属線の表面検査方法。 The surface inspection method for a metal wire according to claim 6, wherein a peak emission wavelength of the light is 620 nm or more and 650 nm or less . 前記金属線の形状が丸線である請求項６又は請求項７に記載の金属線の表面検査方法。   The surface inspection method for a metal wire according to claim 6 or 7, wherein the shape of the metal wire is a round wire.
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JP3156764U (en) * 2009-10-30 2010-01-14 住友金属工業株式会社 Surface flaw inspection device

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