JPH02113375A - 傷検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、合成樹脂板、ガラス板１合成樹脂フ
ィルム等の被検査物の傷を自動的に検出する傷検出装置
に関する。更に詳細には、被検査物に光を照射し、その
透過光又は反射光により傷を検出する傷検出装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、透過光式傷検出装置として、被検査物に、例えば
、レーザ発振器等の光源から、光を照射し、その透過光
をスリットを介して、例えば、ホトダイオードやホトマ
ルチプレクサ−等の受光量を電気信号化するセンサで直
接受け、センサで捕えた透過光の光量変化から傷を検出
するものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点］ 前記した従来装置においては、透過光の光量変化が大き
く変化しなければセンサにて検出できないものであり、
また、透過光の光量変化をセンサで受けていることから
、傷の種類によって散乱する透過光の形状が判らないこ
とから、傷の種類を検出することができないのが一般的
であった。

更に、前記従来装置は、光量変化を検出していることか
ら、被検査物のかすかな傷による小量の光量変化や、傷
による光の散乱の形を検出できないという問題があった
。

そこで、本発明は、前記した問題点を解消して、僅かな
傷であっても、その傷の有無及び傷の種類を判別可能と
した傷検出装置の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る傷検出装置は、前記の目的を達成するため
に、被検査物に対して光を照射する光源と、該光源から
被検査物への出射光と前記被検査物からの入射光によっ
て得られる像を写すスクリーンと、該スクリーン上の前
記像を撮影するカメラとを備え、前記カメラで捕えた像
を２値化する手段と、該２値化された像にウィンドを設
定する手段と、前記の像が前記ウィンドよりはみ出した
とき、該はみ出し部の画素数を計測する手段と、該計測
された画素数が予じめ設定された設定値以上となったと
きに信号を発生する手段と、前記信号のパルス数を計測
手段とから構成された検出器を備えたことをその特徴と
するものである。

〔作用〕

本発明に係る傷検出器は、被検査物に傷が生じていると
き、その傷の存在による光の散乱によってスクリーン上
に写し出される透過光又は反射光の像の形状は、傷の存
在しない場合に比して変化する。この変化をカメラで撮
影し、該カメラの映像信号に基づき、検出器において、
前記の像の形状（面積・大きさ等）が予じめ設定されて
いる設定値を越えたときに傷が存在するものとして、ま
た、その形状の変化からその形を識別して、傷の有無及
び被検査物特有の傷の種類を判別するようにしたもので
ある。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図乃至第２図は、本発明の第１実施例を示し、図に
おいて、ｌは板状の被検査物であり、該被検査物は図面
上紙面に対して垂直方向に移送されてくるものであり、
該移送されてくる被検査物１の上方に、該被検査物１の
幅方向（移送方向に対する平面直角方向）に上部案内レ
ール６ａが設けられており、上記の上部案内レール６ａ
は入射光用ミラー８ａが取着されるスキャナー７ａの移
動を案内するものである。

また、被検査物１の下方には下部案内レール６ｂが設・
けられ、該下部案内レール６ｂによって反射光用ミラー
８ｂが取着されたスキャナー７ｂを移動案内するように
している。

前記した入射光用ミラー８ａに向って、例えばレーザー
発信器等の光源２が配設され、上記光源２から照射され
た光は入射光用ミラー８ａで被検査物１の方向へと屈曲
され、被検査物１へ照射される。

上記した光の照射に基づく比検査＆１からの透過光を受
ける位置に前記した反射光用ミラー８ｂが設けられてお
り、該反射光用ミラー８ｂで曲げられる前記の透過光の
進行方向にスクリーン３が配設されている。そして、入
射光用ミラー８ａと反射光用ミラー８ｂとは、これらが
取着されているスキャナー７ａと７ｂとが、上部案内レ
ール６ａと下部案内レール６ｂ上を後記するように同期
して移動するようにされている。従って、被検査物１を
透過した光は前記した反射光用ミラー８ｂで曲げられて
スクリーン３上へと導かれ、スクリーン３上にその像が
写し出されることとなる。

前記した入射光用ミラー８ａと反射光用ミラー８ｂとは
スキャナー７ａ及び７ｂに取着され、該スキャナー７ａ
と７ｂとが上部案内レール６ａ及び下部案内レール６ｂ
上を同期して移動することを述べたが、その同期手段の
一例を第２図に基づいて説明すると、サーボモータＭに
連結される駆動用プーリ１６及び複数の被動プーリに巻
回される無端状のタイミングベルト１５は、第１被動プ
ーリ１７によって１８０°方向変換され、前記した上部
案内レール６ａに近接して該上部案内レール６ａと平行
に送行する上部搬送部を形成し１１次いで、タイミング
ベルト１５は、第２ブーＩＪ１８、第３プーリ１９を介
して１８０°方向変換され、更に第４プーリ２０によっ
て１８０°方向変換されて前記上部搬送部と同方向に送
行する下部案内レール６ｂに近接した下部搬送部を形成
し、第５プーリ２１により、駆動ブー百月６に至るよう
に構成されている。そして、前記上部案内レール６ａに
より移動せしめられるスキャナー７ａを前記の上部搬送
部となるタイミングベルト１５に取着し、また、同様に
下部案内レール６ｂ上で移動せしめられるスキャナー７
ｂを前記の下部搬送部となるタイミングベルト１５の前
記スキャナー７ａの垂直下部に相当する位置に取着し、
前記サーボモータＭの正逆転駆動によりタイミングベル
ト１５は往復動じ、該タイミングベルト１５の前記上部
搬送及び下部搬送部に取着されている前記スキャナー７
３と７ｂは、上部搬送部と下部搬送部において同方向に
同期して上部案内レール６ａと下部案内レール６ｂ上を
往復移動せしめられるものである。

前記したように、被検査物１を透過した光は、反射光用
ミラー８ｂを介してスクリーン３上へ導かれ、スクリー
ン３上に像が写し出されるが、前記したスクリーン３の
近傍には、該スクリーン３上に写し出される前記の像を
撮影するカメラ４が設けられており、そして、前記のカ
メラ４は透過光の像の形状を歪ませないよう前記スクリ
ーン３の裏側に配設しである。また、上記のカメラ４は
検出器５と画像モニター９に接続されている。

前記したカメラ４としては、スクリーン３上に写し出さ
れる透過光の像を連続的に撮影してこれを電気信号化で
きるものであればよく、例えば撮像管方式のカメラや電
気結合素子カメラ（ＣＣＤカメラ）等が使用できる。特
に、信鎖性が高く、かつ小型であることより、ＣＣＤカ
メラが好ましい。

前記した検出器５は、第３図に示すように、カメラ４か
らの映像信号を受は以下のような画像処理を行う。

前記した被検査物を透過又は反射したレーザ光のモニタ
ー生画像は、被検査物の表面状態や反り・振動あるいは
走査機構上に起因して絶えず変化している。そこで、カ
メラで撮影した前記の生画像は、上記の原因によって濃
淡があり、画像境界面の誤差が発生するので、明暗を一
定レベルとするための画像の２値化を行い、次いでモニ
ター上の画像の大きさが傷の存在によって光が散乱して
大きくなることを検出するためのウィンドを設定する。

このウィンドの設定は、傷の存在しない良品の被検査物
であっても画像は若干変形することがあるので、その最
大値以上の範囲においてウィンドを設定するとよい。そ
して、前記のウィンド内での画像変化に対しては良品と
して何ら措置しないものとする。

また、前記したように、モニターの画像は左右上下に移
動するため欠陥のない良品の被検査物であっても設定さ
れたウィンドからはみ出して欠陥として判断されること
があるため画像の中心をウィンドの中心と一致するよう
に画像の位置ずれ修正を行った後にウィンドよりはみ出
した画素の計測を行う。

前記したウィンド外にはみ出した画素が予じめ設定され
た値以上になったときに欠陥品としての信号（ＮＧ出力
という）を出力する。このＮＧ出力は画像１回の処理で
判断した不良信号でありその再現を時間等で再確認する
ためにＮＧ出力数をカウントするカウンタ設定器、ＮＧ
出力パルス幅、時間カウンタを起動して最終的な欠陥信
号を出力するようにしている。

以上が欠陥の有無を判断する手段で１／３０秒ごとに処
理する。

被検査物が前述のような手段で欠陥と判断されたとき、
該欠陥は比較的その形に特異性を有するものであり、例
えばアクリル樹脂板の製造上に発生する欠陥はノータッ
チ・バンクと称される欠陥が全体の９０％以上を占める
ので、欠陥の種類を判断する例について説明すると、第
４図（イ）は、傷の無い被検査物の画像と垂直及び水平
の射影像を示し、第４図（ｒｌ）は、ノータッチの画像
と垂直及び水平の射影像を示し、正規分布からａだけず
れている（歪度〉０）ことを表し、また、第４図（ハ）
は、バックの画像と射影像を示し、その高さが変化して
（尖度〉０）表われる。そこで、上記の歪度・尖度より
像の特徴を見出だして欠陥の種類を判別する。

また、被検査物によって、前述のほか、フエレ径比、占
有率、円形度、等から像の特徴を見出だして欠陥の種類
を判別するようにしている。

以上、本第１実施例によると、被検査物１を連続的に製
造するとともに、スキャナー７ａを案内レールに沿って
左右に移送させながら傷の検査を行うもので、前述した
ように、被検査物１を透過した光は前記したスキャナー
７ａと同期して移送されるスキャナー７ｂに取着された
反射光用ミラー８ｂを介してスクリーン３上へ導かれ、
スクリーン３上にその像を写し出し、カメラ４にて前記
の像を渦形し、カメラ４から映像信号を受けた検出器５
において、像を鮮明にするために画像の２値化を行う。

前記した像はスキャナー７ａと７ｂが案内レール６ａと
６ｂ上を移動するとき幾何学不平衡からモニター９上で
位置が変動するために画像の位置修正を行って像の重心
が定位置にくるようにする。そして、傷の無い被検査物
１の透過光がスクリーン３上に写っていたときの画像形
状を計測し、これを基本形状とし、また、傷のある被検
査物１があると、画像形状は変化するので基準画像以外
になったら、検出器５は欠陥信号を発するようにされる
ので、従来の検出器より以上に小さな傷の検出をするこ
とが可能であり、また、被検査物特有の傷の種類を判別
することが可能となるものである。

次に、本発明の第２実施例を第５図に基づいて説明する
が、第１実施例と同一部品については同一符号を付し、
その詳細な説明を省略することとする。

第５図において、１は矢示方向に移送される被検査物で
、該被検査物１の上方には凹状とされた入射光用スキャ
ンミラー３２が設けられ、該入射光用スキャンミラー３
２に対して光を全域に照射可能となすようにスキャンミ
ラー３３をスキャナー３４に角度変更自在に取着されて
いる。また、前記のスキャンミラー３３に向って光源２
が設けており、上記光源２から照射された光はスキャン
ミラー３３によって前記の入射光用スキャンミラー３２
に入射され、該入射された光は入射光用スキャンミラー
３２によって前記の被検査物１の方へ曲げられ被検査物
１に照射される。

前記した光の照射に基づく被検査物１からの透過光を受
ける位置に透過光用スキャンミラー３５が配設され、こ
の透過光用スキャンミラー３５にて曲げられた前記の透
過光の進行方向にはスクリーン３が配設される。

従って、被検査物１を透過した光は、透過光用スキャン
ミラー３５によってスクリーン３に導かれ、スクリーン
上にその像を写し出す。また、スクリーン３の近傍には
上記スクリーン３上に写し出される透過光の像を撮影す
るカメラ４が設けられ、該カメラ４は検出器５、画像モ
ニター９に接続されている。図中１０は警報ランプであ
る。

そして、前記した検出器５は、カメラ４からの映像信号
を受けて被検査物１の傷の有無、傷の種類等を検出する
が、その作用等は第１実施例において説明したと同様で
あるので、その説明は省略する。

また、前述した第１実施例及び第２実施例では、被検査
物１を透過した光をスクリーンに写し、その像をカメラ
で撮影し、その映像信号によって検出器によって処理す
るものを説明したが、本発明の検出器における処理手段
は透過光によるもののみならず、反射光を用いてスクリ
ーンに像を写し出し、それをカメラで撮影するものにも
適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明に係る傷検出装置は、被検査物に傷が存在すると
き、該被検査物に照射された光の透過又は反射により、
前記の傷の存在により光が敗乱し、スクリーンに写し出
される像の形状が、傷が存在しない場合に比して変化す
る。そして、前記の像をカメラで撮影し、該カメラの映
像信号に基づいて、像の形状大きさを予じめ設定されて
いる所定の値と比較し、それを越えているとき欠陥信号
を出力し、また、その傷の形状、大きさを識別するよう
にしたので、被検査物における傷の有無及び傷の種類等
を容易に判別することができ、適格な品質管理が可能と
なるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例を
示す説明図、第２図は上部スキャナーと下部スキャナー
との同期移動手段の説明図、第３図は検出器のフローチ
ャート、第４図は欠陥の種類の説明図で、（イ）は傷の
ない場合の射影像の説明図、（ロ）はノータッチの画像
と射影像の説明図、（ハ）はバックの画像と射影像の説
明図、第５図は第２実施例を示す説明図である。 １：被検査物　　　　　２：光　源 ３ニスクリーン　　　　４：カメラ ５：検出器　　　　　　６ａ、６ｂ：案内レール７ａ　
　７ｂ：スキャナー ８ａ：入射光用ミラー　８ｂ＝反射光用ミラー９：画像
モニター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検査物に対して光を照射する光源と、該光源から被検
   査物への出射光と前記被検査物からの入射光によって得
   られる像を写すスクリーンと、該スクリーン上の前記像
   を撮影するカメラとを備え、前記カメラで捕えた像を２
   値化する手段と、該２値化された像にウインドを設定す
   る手段と、前記の像が前記ウインドよりはみ出したとき
   、該はみ出し部の画素数を計測する手段と、該計測され
   た画素数が予じめ設定された設定値以上となったときに
   信号を発生する手段と、前記信号のパルス数を計測手段
   とから構成された検出器を備えたことを特徴とする傷検
   出装置。