JP2001272354A - 欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】透明な粒状被検査物に含まれる黒色と白色の欠
陥を両方とも確実に検出する。 【解決手段】第１検査部３において透明なコンベアベル
ト２の下側に光拡散板４を置き上方から光を照射する第
１照明器５を配置し、上下から被検査物を照明する。こ
こで上方から第１撮像装置６によって被検査物の撮像を
行い黒色の欠陥を検出する。第２検査部７においてはベ
ルト２の下側に光吸収板８を置き上方から光を照射する
第２照明器９を配置する。ここで上方から第２撮像装置
によって撮像された映像は背景が暗くなるから白色の欠
陥が検出できる。２つの撮像装置によって撮影された被
検査物Ｓの映像は画像処理装置１１によって処理され、
被検査物Ｓに黒色または白色の着色部分が検出されると
欠陥があると判断され、不良品除去装置１２によって不
良品として除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂ペレットのよ
うな透明あるいは半透明の粒状物を光学的に撮像して画
像処理することによって、その被検査物の表面または内
部に含まれる欠陥を検出する欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂ペレットは様々なプラスチック製品
の原材料となるものであるが、樹脂ペレットの集合の中
に着色された異物などを内包する欠陥品が含まれると最
終的なプラスチック製品の品質が損なわれるので欠陥品
を樹脂ペレットの段階で取り除くことが要求されてい
る。内部に異物などが混入して欠陥を有する樹脂ペレッ
トには黒色や白色の着色部分が観察される。この着色部
分を機械的に検出して取り除くために、ラインセンサや
ＣＣＤカメラなどを使用して被検査物を撮像し、得られ
た画像を処理して被検査物に含まれる着色部分を検出す
ることが行われる。そして着色部分が検出されたらその
周囲の一群のペレットを廃棄するようにしている。

【０００３】画像処理技術を用いて欠陥を検出する従来
技術において、被検査物の画像は例えば次のようにして
撮像されていた。検査部において、被検査物を透明な板
の上に載せ、下方から照明光を被検査物に照射しながら
上方からラインセンサやＣＣＤカメラによって撮像し、
得られたデータを画像処理することにより黒色の部分を
抽出して欠陥の有無を判断していた。また、光拡散性を
有する乳白色をした板の上に被検査物を載置し、上方か
ら照明光を当てながら同じく上方から撮像する場合もあ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】透明な板の上に被検査
物を載置し下方からの照明光を当てた場合は、被検査物
の内部及び表面の黒色または暗色の異物は光が背後から
当たることとなるため黒色として撮像され検出される。
ただし、その際、被検査物の側部すなわち端面部付近は
下方からの照明光が散乱されるのでその部分が影のよう
に見えて異物と同様の黒色となるため、ソフトウェアの
処理により除外しなければならないなどの面倒が生じ、
さらに、ソフトウェア的な除外は必ずしも完全には実行
できないという問題がある。また、光拡散性を有する板
上に被検査物を載置して上方から照明光を当てる場合に
は、下方のあらゆる方向から照明光が当てた場合と類似
するので黒色異物は比較的明瞭に検出できる。

【０００５】一方、白色または明色の異物は検出が難し
い。透明な板上の被検査物に下方から照明を当てる方
法、光拡散板の上に載置された被検査物に上方から照明
を当てる方法のいずれを採用しても、白色異物が背景と
同様に明るく撮像されるため検出することが困難であ
る。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、透明または半透明の粒状被検査物に含ま
れる黒色または白色の欠陥を両方とも検出できる欠陥検
査装置を提供することを目的とする。なお、本発明でい
う被検査物の欠陥とは着色された異物が混入しているも
の、その他の原因で見た目に色が付いているものなどす
べてを指している。また、黒色とか白色との表現は黒と
白そのものだけではなく、黒っぽい色すなわち暗色と白
っぽい色すなわち明色のすべてを代表する言葉として使
用している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、検査部上の透明あるいは半透明の粒状被
検査物に照明光を照射しながら、その被検査物を撮像し
て得られる画像に処理を施すことにより被検査物の表面
または内部の欠陥を検出する欠陥検査装置において、被
検査物を搬送する透明なベルトと、上方から光を照射す
る光源と前記ベルト下部に光を反射する光拡散板を配置
し上方から撮像する第１の撮像装置を備えた第１検査部
と、上方から光を照射する光源と前記ベルト下部に光を
反射しない光吸収板を配置し上方から撮像する第２の撮
像装置を備えた第２検査部を備え、前記第１検査部にお
いて被検査物に含まれる黒色の欠陥を検出し、前記第２
検査部において被検査物に含まれる白色の欠陥を検出す
ることを特徴とする。

【０００８】本発明の欠陥検査装置は、黒色をはじめと
する暗色の欠陥すなわち異物を検出するための第１検査
部と、白色をはじめとする明色の欠陥すなわち異物を検
出するための第２検査部を備えている。第１検査部にお
いては、上方から撮像する第１の撮像装置を備え、透明
ベルトの上に載せられた被検査物に対して上方から照明
光を照射し、その下には光を反射し散乱させる光拡散板
を配置したから、被検査物に対して上方および下方のあ
らゆる方向から光が当てられるので、撮像された像は背
景が明るくなって黒色の欠陥を明瞭に区別し判別するこ
とができる。光拡散板としては乳白色のプラスチック板
や白色の紙または布など、あるいは、表面を粗くした金
属板などを使用することができる。

【０００９】第２検査部においては、上方から撮像する
第２の撮像装置を備え、透明ベルトの下側に光を反射し
ない光吸収板を配置し、上方から照明光を照射する。上
方からの光は光吸収板からはね返ってこないから、撮像
された像において被検査物の背景は暗くなり、被検査物
に含まれる白色の欠陥が浮き上がるように撮像され、明
瞭に区別し判別することができる。光吸収板としてはつ
や消しの黒色塗料を塗った金属板やプラスチック板、ま
たは黒色の紙や布などが使用できる。

【００１０】被検査物を載置するための透明ベルトは無
端のコンベアベルトを使用することができる。このコン
ベアベルトの上にホッパーなどから供給される被検査物
を載せて搬送しながら順次第１検査部と第２検査部を通
過させることによって、多量の被検査物の欠陥の検査を
連続的に行うことができる。また第１および第２の撮像
装置としてはラインセンサを用いて動くコンベアの上の
被検査物を撮像することができる。ラインセンサの代わ
りに面のデータを取り込めるＣＣＤカメラを用いること
もできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の欠陥検査装置を横
から見た概略図である。本発明の欠陥検査装置は数ｍｍ
程度の大きさの透明または半透明の樹脂ペレット（被検
査物）を撮像装置により撮影し、黒色または白色に見え
る斑点などを含む粒子は不良品と判定するものである。
大量の樹脂ペレットをベルトコンベアになどにより搬送
しながら次々に検査し、不良品を含む一群のペレットを
排除して、次の工程でプラスチック製品の原料としては
使用しないようにするための装置である。

【００１２】図１において、ホッパー１から供給された
粒状の被検査物Ｓはコンベアベルト２の上に互いに重な
らないようにばらまいて載置される。コンベアベルト２
は無端状であり、ローラなどの回転によって被検査物Ｓ
の載置された部分が図のＡ方向に連続的に移動するよう
回転している。コンベアベルト上に載置された被検査物
Ｓはコンベアベルト２の動きに伴って図のＡ方向に運ば
れる。コンベアベルト２の進行方向上の所定位置には第
１検査部３が設けられており、この第１検査部３におい
て被検査物Ｓに黒色の欠陥が含まれているかどうかが検
査される。その先の所定位置には第２検査部７が設けら
れており、この第２検査部７において被検査物Ｓに白色
の欠陥が含まれているかどうかが検査される。第２検査
部７の先には不良品除去装置１２が設けられており、第
１検査部３あるいは第２検査部７において不良と判断さ
れた被検査物は不良品除去装置１２によってコンベア上
から掃き出され不良品回収箱１３に回収される。このと
き被検査物Ｓは大きさが数ｍｍ程度の小さなものなの
で、不良と判断された被検査物を含む一群の被検査物を
まとめて除去するようにしている。一方いずれの検査部
において不良と判断されなかった被検査物は良品である
ので更にコンベアベルトの先に設置してある良品回収箱
１４に回収される。

【００１３】第１検査部３の構成を説明する。コンベア
ベルト２は透明な材質であって、光を透過することがで
きる。第１検査部３において、ベルト２の下側には光を
拡散しながら反射する光拡散板４配置され、ベルト２の
上側には照明光を発生する第１照明器５が設置されてい
る。第１照明器５で発生した照明光は上方から被検査物
Ｓを明るく照らすとともに、透明なベルト２を通って光
拡散板４に到達し、拡散するようにあらゆる方向に反射
される。反射された光は下方から被検査物Ｓを照明する
こととなる。下方からの照明光は撮像された映像の背景
を明るくするから黒色の欠陥を明瞭に抽出することがで
きる。

【００１４】第１検査部３の上方には被検査物Ｓを上方
から撮影するための第１撮像装置６が設置されている。
第１撮像装置６で得られた被検査物Ｓの画像はコンピュ
ータを主体とした画像処理装置１１によって画像処理さ
れ、本来は透明または半透明な材料である被検査物Ｓに
黒色の着色部分があるかどうかの判断により欠陥の有無
が判定される。

【００１５】光拡散板４としてはフッ素樹脂のような白
色または乳白色のプラスチック板を採用できる。または
白色の紙や布を貼り付けた板でもよい。さらには、表面
が粗面となるような加工を施した金属板を採用すること
もできる。また、光拡散板４としてある程度の光を透過
する乳白色のプラスチック板などを利用した場合には、
そのさらに下部から光拡散板４を照らす第１照明器５と
は別の照明器を併用してもよい。

【００１６】次に、第２検査部７の構成を説明する。第
２検査部７において、ベルト２の下側には光を反射しな
い光吸収板８が配置され、ベルト２の上側には照明光を
発生する第２照明器９が設置されている。第２照明器９
で発生した照明光は上方から被検査物Ｓを明るく照らす
が、透明なベルト２を通って光吸収板８に到達した光は
ほとんどが吸収され上方に戻ることがない。したがっ
て、上方からコンベアベルト２の上の被検査物を見る
と、背景が暗くなり、被検査物Ｓに含まれる白色の欠陥
を明瞭に抽出することができる。

【００１７】第２検査部７の上方には被検査物Ｓを上方
から撮影するための第２撮像装置１０が設置されてい
る。第２撮像装置１０で得られた被検査物Ｓの画像は画
像処理装置１１によって画像処理され、本来は透明また
は半透明な材料である被検査物Ｓに白色の着色部分や濁
りのようなものがあるかどうかの判断により欠陥の有無
が判定される。

【００１８】光吸収板８としてはプラスチックや金属の
板に黒色のつや消し塗装をしたものを採用できる。また
はざらざらの黒色の紙や布を貼り付けた板などでもよ
い。

【００１９】この図示の例では、第１照明器５および第
２照明器９はともに図示していない他の場所に設置され
た光源ランプで発生した光を光ファイバにより導いてき
たものであり、その光の放射部はリング状に形成されて
いるものである。したがって照明光は被検査物Ｓに対し
て四方八方の様々な方向から照射されている。そして照
明器の中央部は空間があいているので第１撮像装置６ま
たは第２撮像装置１０による撮像の障害とはならない。

【００２０】第１撮像装置６および第２撮像装置１０は
コンベアベルト２の進行方向と直角に配置されたライン
センサとすることができ、この場合はベルト２が進行す
るのに伴って面としての画像を構成することができる。
また、これらの撮像装置はＣＣＤカメラのような面とし
て撮影できる撮像装置でもよい。この場合は適当な時間
間隔をあけて画像を取り込むことによって、コンベアに
よって運ばれるすべての被検査物を無駄なく観察するこ
とができる。

【００２１】画像処理装置１１は小型のパーソナルコン
ピュータなどを利用することができ、第１撮像装置６お
よび第２撮像装置１０によって得られた画像に基づい
て、周知の画像処理によって被検査物に含まれる黒色ま
たは白色などの変色部分を抽出することによって合否の
判定を行う。また、この画像処理装置１１を構成するコ
ンピュータはコンベア２や撮像装置６と１０、不良品除
去装置８、その他の構成要素を制御する制御装置の機能
を兼ねることも可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の欠陥検査装置は、第１検査部に
おいて上下からの照明により黒色の欠陥を際だたせ、第
２検査部においては上方から照明を当て下側には光吸収
板をおいたから被検査物の映像の背景が暗くなるので白
色の欠陥を際だたせることができる。したがって被検査
物に含まれる黒色と白色の欠陥を両方とも検出できるか
ら、一つの装置によって効率的に不良品の除去を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の欠陥検査装置の概略立面図である。

【符号の説明】

１…ホッパー ２…コンベアベルト ３…第１検査部 ４…光拡散板 ５…第１照明器 ６…第１撮像装置 ７…第２検査部 ８…光吸収板 ９…第２照明器 １０…第２撮像装置 １１…画像処理装置 １２…不良品除去装置 １３…不良品回収箱 １４…良品回収箱 Ｓ…被検査物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 BB05 BB15 BB22 BB23 CC00 DD06 FF02 FF42 GG17 HH12 HH14 HH15 JJ02 JJ03 JJ05 JJ09 JJ25 JJ26 LL00 LL03 LL49 PP15 RR10 TT03 2G051 AA01 AA90 AB02 BB05 BB17 CA03 CA04 CA07 CB02 CB05 DA01 DA06 DA13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査部上の透明あるいは半透明の粒状被
   検査物に照明光を照射しながら、その被検査物を撮像し
   て得られる画像に処理を施すことにより被検査物の表面
   または内部の欠陥を検出する欠陥検査装置において、被
   検査物を搬送する透明なベルトと、上方から光を照射す
   る光源と前記ベルト下部に光を反射する光拡散板を配置
   し上方から撮像する第１の撮像装置を備えた第１検査部
   と、上方から光を照射する光源と前記ベルト下部に光を
   反射しない光吸収板を配置し上方から撮像する第２の撮
   像装置を備えた第２検査部を備え、前記第１検査部にお
   いて被検査物に含まれる黒色の欠陥を検出し、前記第２
   検査部において被検査物に含まれる白色の欠陥を検出す
   ることを特徴とする欠陥検査装置。