JPH0519937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は形状が複雑でしかもその表面にマーク
が付されている物品の表面欠陥の有無を光学的に
検査することができるマーク付き物品の表面検査
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来から平板状の物品の表面欠陥の検査にはテ
レビカメラのレンズ軸線上にCCDラインセンサ
を設けた検査装置が用いられているが、碍子のよ
うに複雑な形状の物品の検査においては表面の照
明むらの影響によつて欠陥による反射光の強度変
化が隠されてしまい正しい検査が行えない欠点が
あつた。そこで本発明者は２本のCCDラインセ
ンサを用いて物品表面の近接した２本のラインか
らの反射光を受光し、双方の出力信号の差を演算
することにより照明むらの影響をキヤンセルする
ようにした検査装置を発明し、先に特願昭59−
67016号（特開昭60−210745号公報）として提案
した。ところが碍子のように表面にマークが付さ
れている物品を検査する場合にはマーク検出によ
る誤動作を防止するため、マークによる出力信号
を除去する必要があることが明らかとなつた。こ
のためにはすべての出力信号をコンピユータのメ
モリに取込んだうえで画像処理する方法も考えら
れるが、処理に時間がかかつてオンライン検査に
は不適当であり、リアルタイムでマークによる出
力信号をマスキングすることが求められている。
しかも碍子のような回転対象体の場合には検査ス
タート時点においてCCDラインセンサがマーク
を把えている場合があり、この場合にはマークに
よる出力信号を完全にマスキングすることが困難
であるという技術的課題もあることが分つた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような従来の問題点を解決し
て、物品表面に付されたマークを検出した場合の
出力信号をリアルタイムで確実にマスキングする
ことができるマーク付き物品の表面検査装置を目
的として完成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、物品表面の近接した２本のラインか
らの反射光を受光する欠陥検査用カメラと、それ
らの出力信号間の差信号を遅延回路を介して不良
信号発生用のアンド回路へ入力する演算回路と、
マーク検出回路により物品表面のマークが検出さ
れたときブランキング信号を発してアンド回路を
閉じるブランキング回路とからなり、該ブランキ
ング回路には検査開始時における前記演算回路か
らの出力がゼロであることを検出するゼロ検出回
路と、その出力がゼロでないときに前記アンド回
路を閉じる保持回路とを含むスタート位置確認回
路を設けたことを特徴とするものである。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例について詳細に説明
すると、第１図及び第２図において１は欠陥検査
用カメラ、２はその出力演算装置である。欠陥検
査用カメラ１はレンズ３の軸線上に進退動自在に
取付けられた反射鏡４を備え、この反射鏡４は軸
線に直交する稜線５を挟んだ対象位置に２つの反
射面６，７を持つ。この欠陥検査用カメラ１の内
面には２本のCCDラインセンサ８，９が設けら
れて、２つの反射面６，７により左右に振り分け
られた物品表面の近接した２本のラインからの反
射光を受光する。第３図は出力演算装置２に内蔵
される回路を示すもので、１０は２つのCCDラ
インセンサ８，９の出力の差信号を演算する差動
演算回路、１１は得られた差信号を基準値と比較
して２値化されたデイジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換回路、１２はクロツク信号発生器、１３は
Ａ／Ｄ変換回路１１の出力信号の時間幅をクロツ
ク信号によつて計数するためのゲート回路であ
る。これらによつて構成される演算回路１４は２
本のCCDラインセンサ８，９の出力が表面欠陥
やマークの検出により不一致を生じたときにその
長さに対応してパルス信号を発することとによ
り、このパルス信号は遅延回路１５により遅延さ
れたうえで不良信号を通過させるアンド回路１６
へ入力されることとなる。

なおこのように２つのCCDラインセンサを使
用するほか、１本のリニアイメージセンサの出力
を遅延回路により１スキヤン分だけ遅延させた出
力と現出力とをビツト毎に対比させて演算する方
法により、単一のリニアイメージセンサを用いて
物品表面の近接した２本のラインからの反射光の
差信号を取り出してもよい。

１７は物品表面のマーク６０が検出されたとき
にブランキング信号を発するブランキング回路で
あり、該ブランキング回路１７はアンド回路１８
と、マーク検出回路１９と、ブランキング信号発
生回路２０のほか、スタート位置確認回路２１を
含む。このマーク検出回路１９は物品表面のマー
ク６０を検出した場合に演算回路１４から出され
るパルス数が欠陥によつて生ずるパルス数に比較
して桁違いに多いことを利用してマークを識別す
る回路であり、ブランキング信号発生回路２０は
マークが識別されたときにこれに対応する長さの
ブランキング信号を発生し、アンド回路１６を閉
じる回路である。マーク検出回路１９の出力は図
示のようにマーク検出後Ｌ出力をアンド回路１８
へフイードバツクされている。またスタート位置
確認回路２１は第４図に示すように検査開始直前
の２〜３回の走査におけるパルス数の積算値のカ
ウンタ２２と、このカウンタ２２によりカウント
されたパルス数がゼロであることを検出してＨ出
力を生ずるゼロ検出回路２３と、このゼロ検出回
路２３の出力を１検査期間中保持する保持回路２
４と、ゲート回路２５とを含むものである。従つ
て、検査開始直前の２〜３回の走査の間にパルス
がカウントされたときにはゼロ検出回路２３はＬ
出力を生じ、このＬ出力は保持回路２４によつて
ゲート回路２５および１６を閉じ、検査は開始さ
れない。すなわち、第３図に示されるように、こ
のスタート位置確認回路２１は保持回路２４の出
力を前記のアンド回路１６へも入力しているの
で、検査開始直前の２〜３回の走査でパルスがカ
ウントされたときにはゲート回路２５とともにア
ンド回路１６も閉じることとなる。

（作用） 次に本発明の表面検査装置の作動を第５図〜第
７図を参照しつつ詳細に説明する。

第５図及び第６図に示すように、例えば懸垂碍
子のような物品３０の検査対象となる表面に向け
て適宜台数の欠陥検査用カメラ１をセツトし、物
品３０を軸線のまわりに自転させつつ各欠陥検査
用カメラ１により物品表面の近接した２本のライ
ン４１，４２からの反射光を２本のCCDライン
センサ８，９に受光させる。物品表面に欠陥もマ
ークも存在しない場合にはこれらの２本のCCD
ラインセンサ８，９からの出力は等しく、差信号
はゼロであるので演算回路１４はＬ出力を生じ、
アンド回路１６は閉じたままであつて不良信号は
生じない。ところが第５図に示すように物品表面
に欠陥５０やマーク６０が存在する場合には、一
方のCCDラインセンサ８又は９のみがこれらを
把える瞬間が必らず生ずるので、第７図Ａ，Ｂに
示すように両者の出力が不一致となり、差動演算
回路１０によつて第７図Ｃのような差信号が得ら
れ、Ａ／Ｄ変換回路１１によつて第７図Ｄのよう
にデイジタル化された差信号に変換されたうえで
クロツク信号発生器１２とゲート回路１３によつ
てＥのようにパルス化される。このようにして得
られたパルス信号を利用して表面検査を行うので
あるが、本発明においては検査開始直前に演算回
路１４がパルス信号を生じるか否かによつて作動
が異なるので、区分して説明する。

検査開始直前にはパルス信号が生じなかつた
場合 第３図から明らかなように、演算回路１４の
出力はパルス信号を含むか否かにかかわらずブ
ランキング回路１７へ入力され、スタート位置
確認回路２１のカウンタ２２が検査開始直前の
２〜３回の走査におけるパルス数をカウントす
る。このカウント数がゼロであれば第４図のゼ
ロ検出回路２３はＨ出力を生じ、このＨ出力は
保持回路２４によつて１検査期間中保持されて
この間はゲート回路２５がＨ出力を生ずること
となるとともに、このスタート位置確認回路２
１中の保持回路２４のＨ出力はアンド回路１６
にライン２６を介して入力される。この状態に
おいて第７図Ｅのようなパルス信号が演算回路
１４から入力されると、マーク検出回路１９が
マークによるパルス信号と欠陥によるパルス信
号とを識別してブランキング信号発生回路２０
が第７図Ｆのようなマーク幅に対応するブラン
キング信号を発生し、このブランキング信号は
ライン２７を介してアンド回路１６に入力され
る。一方、演算回路１４からの第７図Ｅのとお
りの出力は遅延回路１５によつて適当に遅延さ
れたうえでライン２８を通じてアンド回路１６
へ入力されるので、アンド回路１６はこのＥと
Ｆとの論理積を演算して第７図Ｇのとおりの欠
陥信号のみを含む不良信号を発することとな
る。なお、欠陥５０とマーク６０が同一のライ
ン４１，４２上に存在しなかつた場合にも同様
に作動することは言うまでもなく、更には物品
の全周を走査してもマーク６０が全く検出され
なかつたときにはマーク付け忘れとして警告を
発することも可能である。

検査開始直前にパルス信号が生じた場合 次に検査開始直前の２〜３回の走査時に演算
回路１４がパルスを発生した場合には、スター
ト位置確認回路２１がＬ出力を生ずるのでアン
ド回路１６はライン２６を介して閉じられ、そ
の後にライン２８からパルス信号が入つても不
良信号を発生しない。そして再び２〜３回の走
査時のパルスをカウントし、カウント数がゼロ
となつた時点から検査を開始することになる。

なお以上の説明は欠陥検査用カメラ１が２本
のCCDラインセンサを備えている場合につい
てなされたが、前述のように１本のリニアイメ
ージセンサにより物品表面の近接した２本のラ
インからの反射光の差信号を取り出す場合にも
作動は基本的に同一である。

（発明の効果） 本発明は以上の説明から明らかなように、碍子
のような形状が複雑な物品の表面欠陥を照明むら
の影響を受けることなく検出することができるこ
とは勿論、物品表面にマークが付されている場合
にもマークを欠陥と識別して欠陥だけを検査する
ことができ、また検査開始直前にマーク等が検出
された場合には検査開始のタイミングをずらせて
正常部分から検査をスタートさせることによりマ
ークのマスキングエラーを無くするようにしたも
のである。従つて本発明は碍子その他の表面にマ
ークが付された物品の表面検査に適したものであ
り、産業の発展に寄与するところは極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す水平断面図、第
２図はその垂直断面図、第３図はその回路図、第
４図はスタート位置確認回路の回路図、第５図は
使用状態を示す一部切欠斜視図、第６図は同じく
使用状態を示す断面図、第７図は回路各部の出力
波形図である。 １：欠陥検査用カメラ、１４：演算回路、１
６：アンド回路、１７：ブランキング回路、１
９：マーク検出回路、２１：スタート位置確認回
路、２３：ゼロ検出回路、２５：ゲート回路、６
０：マーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 物品表面の近接した２本のラインからの反射
   光を受光する欠陥検査用カメラ１と、それらの出
   力信号間の差信号を遅延回路１５を介して不良信
   号発生用のアンド回路１６へ入力する演算回路１
   ４と、マーク検出回路１９により物品表面のマー
   ク６０が検出されたときブランキング信号を発し
   てアンド回路１６を閉じるブランキング回路１７
   とからなり、該ブランキング回路１７には検査開
   始時における前記演算回路１４からの出力がゼロ
   であることを検出するゼロ検出回路２３と、その
   出力がゼロでないときに前記アンド回路１６を閉
   じる保持回路２４とを含むスタート位置確認回路
   ２１を設けたことを特徴とするマーク付き物品の
   表面検査装置。