JP7019939B2 - ベルト検査装置 - Google Patents
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Description
また、ベルトに水が付着すると、その水の付着領域ではベルト本来の色よりも濃く表れる。そのため、特許文献1に記載の技術を採用すると、水の付着領域がレーザ発振器(2)の照明範囲を通過する時の画像中では、水の付着領域に相当する部分の階調が低くなり、階調の高い線状像が分断される。そのため、ベルトに縦裂きが存在しないにもかかわらず、水の付着領域が断線像として検出されてしまう。
また、ベルトに水が付着している場合、面状発光装置が広い範囲から光を出射するので、水には広い範囲から光が照射され、水の表面において反射しやすい。そうすると、ベルトに付着した水が撮像範囲に含まれるようにベルトを撮像装置で撮像した場合、その画像には、その水に相当する部分が明るく表れる。従って、その画像が判定部により二値化されて、二値画像中の黒色の損傷部の有無が判定部により判定されるに際して、水が損傷部として判定されることを防止できる。
図1は、ベルトコンベア20及びベルト検査装置10を示した概略側面図である。図2は、図1に示すII-IIに沿った面を矢印方向に向かって示した概略断面図である。
図3はベルト21の一部の平面図である。図3に示すように、ベルト21の内側の面には、文字、記号、数字等の刻印による凹凸部21cが形成されている。
警報器60は、ベルトコンベア20の近傍やトンネル1内に設置されている。警報器60は、警告灯、警告表示器又は警告スピーカである。
面状発光装置30は、ベルト21の搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間に配置されているとともに、搬送ベルト部21aの下面に対面する。この面状発光装置30は搬送ベルト部21aの下面に光(例えば可視光)を照射するものであり、面状発光装置30の光出射面31が例えば矩形状に形成されている。面状発光装置30が搬送ベルト部21aの下面に対面するので、搬送ベルト部21aの下面の照明される部位は広い範囲で明るい上、照度分布の均一性が高くなる。なお、面状発光装置30の光出射面31における輝度分布が均一であることが好ましい。
面状発光装置30の中央部には、透光部32が設けられている。この透光部32は、面状発光装置30の中央部に形成された開口である。この開口に透明板が嵌め込まれてもよい。
点光源アレイ型の面状発光装置30は、搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間において平面に沿って格子状に配列された点光源(例えばLED)と、これら点光源と搬送ベルト部21aとの間に配置されているとともにこれら点光源の群に対面する拡散板と、を有する。点光源から発した光が光拡散板を通過する際に拡散され、光拡散板を通過した拡散光が搬送ベルト部21aの下面に照射される。光拡散板によって、面状発光装置30の光出射面31における輝度分布が均一となる。なお、拡散板が点光源毎に分割されることによって点光源毎に小拡散板が設けられ、これら小拡散板が連なって単一の拡散板となっていてもよい。この場合、点光源と小拡散板の組み合わせが点状発光器である。
撮像装置40は搬送ベルト部21aの下面に向けられるように設置されており、撮像装置40の撮像範囲には、搬送ベルト部21aの下面の幅方向全体が含まれている。また、搬送ベルト部21aの下面において撮像装置40の撮像範囲が面状発光装置30の照射範囲に含まれている。
図4は、ベルト検査装置10の構成を示したブロック図である。
コントローラユニット50は、CPU、GPU、ROM、RAM及びハードウェアインタフェース等を有するコンピュータである。このコントローラユニット50には、面状発光装置30、撮像装置40、警報器60及びモータドライバ27aのほか、記憶部51が接続されている。
ベルトコンベア20の運転中に、つまりモータ27がモータドライバ27aによって駆動されている時にコントローラユニット50がプログラム51aに基づいて実行する処理について以下に具体的に説明する。
二値化処理では、コントローラユニット50が、撮像装置40から取得した画像を二値画像(例えば、白黒画像)に変換する。具体的には、コントローラユニット50は、撮像装置40から取得した画像の画素毎に画素値を所定閾値と比較し、画素値が所定閾値以上であれば画素値を1ビットの1(白)に変換し、画素値が所定閾値未満であれば1ビットの0(黒)に変換する。従って、この所定閾値は、撮像装置40から取得した画像中の画素が損傷部を構成するものか否かを判別するための境となる値である。
そして、上述のような二値化処理後、コントローラユニット50は、二値画像中の損傷部の有無の判定処理を実行する。具体的には、コントローラユニット50は、二値画像中の黒領域(値が1ビットの0の画素からなる領域)を認識し、その認識した黒領域の面積(つまり、画素数)を算出し、その算出した面積を所定の第二閾値と比較する。そして、黒領域の面積が第二閾値以上であれば、黒領域が損傷部であるものとして損傷部の存在がコントローラユニット50によって判定される。一方、黒領域の面積が第二閾値未満であれば、黒領域が損傷部でないものとして損傷部の不在がコントローラユニット50によって判定される。このような処理が行われるため、画像上の微小なノイズ等が誤って損傷部(亀裂)として判定されることを防止できる。
面状発光装置30によりベルト21を照明したので、図5及び図6を用いて説明したように、ベルト21に付着した水やがベルト21に形成された凹凸部21cが1ビットの0(黒)として二値画像に表れない。そのため、その水や凹凸部21cが亀裂として誤検出されることがなく、ベルト21の亀裂の有無を正確に検査することができる。
図8に示すように、面状発光装置30が線状発光器集合体であってもよい。つまり、面状発光装置30は、ベルト21の幅方向に延在するよう搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間に設置された複数の線状発光装置36からなる。これら線状発光装置36は隣り同士が隣接するようにベルト21の搬送方向に配列されており、線状発光装置36の集合体全体として搬送ベルト部21aの下面(特に撮像装置40の撮像範囲内の部分)に対面する。これら線状発光装置36が搬送ベルト部21aの下面に向けて光を照射することで、全体として面状の発光とみなせる。ここで、線状発光装置36は、搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間においてベルト21の幅方向に配列された複数の点光源(例えばLED)と、これら点光源と搬送ベルト部21aとの間に配置されているとともにこれら点光源の群に対面する帯板状拡散板と、を有する。そのため、線状発光装置36の指向性が低く、線状発光装置36から出射される光は拡散光である。線状発光器集合体の中央部には透光部32が形成され、線状発光器集合体の下側に配置された撮像装置40の光軸は透光部32を通って、搬送ベルト部21aの下面における面状発光装置30の照射範囲の中心に交差する。
Claims (1)
- ベルトコンベアのベルトを検査するベルト検査装置であって、
前記ベルトの所定箇所を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像を二値化し、その二値化により得られた二値画像中の黒色の損傷部の有無を判定する判定部と、
前記撮像装置による前記ベルトの撮像範囲に対面し、その撮像範囲に向けて拡散光を照射する導光板型又は面発光素子型の面状発光装置と、を備え、
前記ベルトが搬送方向における上流側のプーリーと前記搬送方向における下流側のプーリーとの間に架け渡され、
前記撮像装置及び前記面状発光装置が、前記ベルトのうち前記上流側のプーリーから前記下流側のプーリーにむけて走行する上側の搬送ベルト部と、前記下流側のプーリーから前記上流側のプーリーにむけて走行する下側の戻りベルト部との間に設けられ、
前記面状発光装置の中央部に透光部が形成され、前記撮像装置が前記面状発光装置よりも前記搬送ベルト部から離れて設置され、
前記面状発光装置が前記搬送ベルト部の下面を照明し、
前記撮像装置が前記透光部を通じて前記搬送ベルト部の下面を撮像することを特徴とするベルト検査装置。
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