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.
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.
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)
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 °. .
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.
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