JPH0553225B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば自動車の車体パネル塗装面
などの被検査物の表面欠陥を検査する表面欠陥検
査方法に関する。

〔従来の技術〕

車体パネル塗装面などの被検査物の表面におけ
る傷、突起、ブツ、汚れ等の欠陥の検査は、非能
率で個人差のある作業員による目視検査から、指
向性の強いレーザ光を利用した自動検査に移行す
る傾向にある。

このようなレーザ光を利用した表面欠陥検査装
置としては、第１４図に示すように、光源である
レーザスリツト光発生器１から被検査物の表面で
ある被検査面２にスリツト光LSTを投射して、
その反射光LST′を一担拡散板によるスクリーン
３に投影し、そのスクリーン３上の像をカメラ部
の集光レンズ４によつて集光してCCD等のライ
ンセンサ５上に結像させて検出することによつ
て、被検査面２上の表面欠陥を検出するようにし
た装置を本出願人が先に提案している（特願昭59
−83889号、特願昭59−83890号）。

この表面欠陥検査装置によれば、例えば第１５
図に示すように、被検査面２上のスリツト光投射
位置に傷やブツ等の欠陥ａがあると、レーザスリ
ツト光発生器１から投射されたスリツト光LST
がそこで散乱するため、被検査面２からの正反射
光LST′を受けるスクリーン３上には、図示のよ
うに欠陥ａに対応するところで切れたスリツト像
SLが投影されることになる。

したがつて、このスクリーン３上のスリツト像
SLが投影される位置を常時撮影している第１４
図のラインセンサ５のビデオ出力信号は、第１６
図ａに示すようになり、同図ｂに示すその包絡線
信号Vsとそれを積分して平均化した比較信号Vr
（スレツシヨルドレベル）とを比較して、同図ｃ
に示すようにVs＜Vrの時にのみハイレベル
“Ｈ”になり、それ以外ではローレベル“Ｌ”に
なる２値化信号を形成すれば、被検査面２上の欠
陥ａを、この２値化信号のレベルが“Ｈ”になる
ことによつて検出することができ、その欠陥の大
きさもこのパルスの幅Ｗによつて知ることができ
る。

この場合、第１４図のラインセンサ５は集光レ
ンズ４の合焦位置に配置したスクリーン３で拡散
された散乱光SCを受光することによつて、スク
リーン３上の投影スリツト像SLを撮像している
ため、集光レンズ４の焦点を常時固定にすること
ができ、しかも拡散によつて投影スリツト像SL
が拡大されるため、表面欠陥の検出分解能が向上
する。

このような表面欠陥検査装置によつて車体パネ
ル塗装面等の大面積の被検査面を検査するには、
この装置の検出ヘツドを例えばロボツトに取付け
て、予め教示した走査用の位置データに従つてロ
ボツトを作動させ、検出ヘツドを被検査面に対し
て常に一定の距離で且つスリツト光の入射角度も
一定になるようにして走査すればよい。

その場合、レーザスリツト光発生器１とスクリ
ーン３と被検査面２との相対位置関係を、例えば
第１７図に実線で示す状態に調整して、スリツト
光LSTの被検査面２による反射光が、スクリー
ン３上のラインセンサによつて撮像し得る範囲
（以下「検出可能範囲」という）３ａ内にスリツ
ト像SLを形成するようにする。

しかし、走査中に被検査面２が実線で示す正規
の状態に対して図に破線で示す被検査面２′のよ
うに傾斜（傾斜角度α，β）すると、スリツト光
LSTの被検査面への入射角度及び反射位置が変
化し、スクリーン３上に形成されるスリツト像
SL′が、正規の状態でのスリツト像SLに対してず
れて二次元的に傾斜し、検出可能範囲３ａから外
れてしまうため検査不能になる。

そのため、ある程度の精度で常に正規の相対位
置関係を保つように補正を行なう必要がある。

そこで、このスリツト像SL又はSL′と交差する
方向に位置補正用の複数のラインセンサを配置し
て、その受光点すなわち交差点位置の差からスリ
ツト像のずれ量及び傾斜（回転）角度を検出し、
その検出結果によつて被検査面２に対する検査装
置の位置を補正するようにしていた。

ところで、このような表面欠陥検査装置の検出
ヘツドをロボツトに取付けて、被検査物の表面を
走査させてその表面欠陥を検査する場合、被検査
物が予め設定した検査位置に所定の姿勢で存在し
ないと、予め教示した走査用位置データによつて
ロボツトを作動させても、検出ヘツドが被検査物
の表面に対して常に一定の距離を保つて走査でき
なくなり、表面欠陥の検出が不能になる恐れがあ
る。

そのため、従来は複数個のビデオカメラをロボ
ツトのハンドあるいは固定部に設置して、被検査
物の特徴点の移動をと捉えることによつてその被
検査物の姿勢を検知し、それによつてロボツトに
予め教示されている検出ヘツド走査用のデータを
補正していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような表面欠陥検査方法で
は、被検査物の姿勢を検知するための設備コスト
が高くなるばかりか、ビデオカメラによる検知箇
所に制約があり、しかも表面欠陥検査装置による
表面欠陥検査作業時には、このビデオカメラがロ
ボツトの作業及び作動範囲の障害になるという問
題点があつた。

この発明は、このような問題点を解決すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのためこの発明は、上述のような表面欠陥検
査装置による表面欠陥の検査開始に先立つて、そ
の表面欠陥検査装置を使用して、被検査物の予め
設定した複数箇所における検出ヘツドから一定距
離の基準位置に対するずれ量を測定することによ
つて被検査物の姿勢を検知し、その姿勢検知結果
に基づいて、ロボツトに予め教示されている検出
ヘツド走査用のデータを補正するようにしたもの
である。

〔作 用〕

被検査物の姿勢を検知するために専用のビデオ
カメラ等を設ける必要がなく、表面欠陥検査装置
の検出ヘツドを被検査物の姿勢検知に兼用して、
被検査物の予め設定した複数箇所において、検出
ヘツドから一定距離の基準位置に対するずれ量を
測定し、それによつて被検査物の姿勢を検知し
て、ロボツトに予め教示されている検出ヘツド走
査用のデータを補正するので、余分な設備コズト
がかからず、測定位置を任意に設定でき、しかも
表面欠陥検査作業時に何も障害になる物がなくな
る。

〔実 施 例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

先ず、第１図によつてこの発明による表面欠陥
検査方法を実施するための装置の概要を説明す
る。

６は表面欠陥検査装置であり、レーザスリツト
光発生器１０とスクリーン、集光レンズ、複数の
ラインセンサ等を備えた検出器２０とを有する検
出ヘツド７と、その各ラインセンサを駆動してビ
デオ信号を読出して２値化するセンサレシーバ３
０と、このセンサレシーバ３０からの第１６図ｃ
に示したような２値化パルス信号のパルス幅を検
出欠陥幅と比較して欠陥を検出する欠陥検出回路
３１と、検出器２０内の位置補正用ラインセンサ
による検出信号から検出ヘツド７の被検査物（以
下「ワーク」という）Ｗの表面である被検査面２
に対する角度等を補正するための姿勢補正回路３
２によつて構成されている。

そして、検出ヘツド７は例えば第２図に示すよ
うに、ロボツト８のアーム先端に取付けられ、表
面欠陥検出作業時には予め教示された走査用の位
置データに基づいてロボツト８が動作することに
よつて、検出ヘツド７が被検査面であるワークＷ
の表面１２に沿つて一定の間隔及び角度で移動
し、その全面を走査する。

３３は走行データ補正用マイクロコンピユー
タ・ユニツト（以下、「CPUユニツトという）で
あり、センサインタフエース３４、中央処理装置
３５、及びロボツトインタフエース３６からな
る。

このCPUユニツト３３によつて、表面欠陥検
査装置６による表面欠陥の検査開始に先立つて、
検出ヘツド７をワークＷの予め設定した複数箇所
に順次相対位置させ、その各位置においてセンサ
レシーバ３０からの検出信号を処理することによ
り、予め設定した検出ヘツド７から一定距離の基
準位置に対するワークの位置ずれ量を測定するこ
とによつてワークＷの姿勢を検知し、その姿勢検
知結果に基づいてロボツト８の制御装置に予め教
示されている検出ヘツド走査用のデータを補正す
るための補正データを算出してロボツト８（制御
装置も含む）へ転送する。

なお、このCPUユニツト３３を欠陥検出回路
３１及び姿勢補正回路３２を構成するマイクロコ
ンピユーで兼用することもできる。

第３図は、ワークＷが自動車のボデイである場
合に、その姿勢を検知するための位置ずれ測定箇
所の例を〜で示す。なお、ｙ方向はこのワー
クＷを搬送するコンベアの進行方向、ｘ方向はコ
ンベア幅方向（ワークＷの車幅方向）、ｚ方向は
xy平面に垂直な方向である。

ここで、第３図の〜の測定箇所に対向する
所定の位置へ検出ヘツド７を順次移動させるため
のデータは、予めロボツト８のメモリにテイーチ
ングにより記憶させてある。

そして、ワークＷが図示しないコンベアによつ
て表面欠陥検査位置に搬入されると、その検査に
先立つて第１図のCPUユニツト３３が第４図に
示すフローチヤートに従つて動作し、ワークＷの
姿勢を検知してロボツト８に順次補正データを転
送し、予めロボツト８に教示されてその制御装置
のメモリに記憶されている表面欠陥検査時におけ
る検出ヘツド走査用のデータを補正する。

この動作を簡単に説明すると、先ず、第３図に
示す測定箇所におけるワークＷの基準位置から
のｘ方向のずれ量ΔD₁を測定（測距）し、次に同
じく測定箇所におけるｘ方向のずれ量ΔD₂を測
定する。

次に、このΔD₁，ΔD₂のいずれかによつてｘ方
向の補正データΔxを算出すると共に、 ΔD₁とΔD₂からｚ方向を軸としたワークＷのｙ方
向に対する回転角度Δθzを算出する。

そして、このΔx及びΔθzの補正データをロボ
ツト８へ転送して、予めテイーチングしてある測
定箇所に対する検出ヘツド位置データを補正
し、検出ヘツド７をの測定位置に移動して、ワ
ークＷの基準位置からのｙ方向のずれ量ΔD₃を測
定する。このΔD₃から第３図のｙ方向の補正デー
タΔyを算出する。

次に、先に算出したΔx，ΔθzとこのΔyの各補
正データをロボツト８へ転送して、予めテイーチ
ングしてある垂直方向の測定箇所に対する検出
ヘツド位置データを補正し、検出ヘツド７をの
測定位置に移動して、ワークＷの基準位置からｚ
の方向のずれ量を測定する。このΔD₄から第３図
のｚ方向の補正データΔxを算出する。

そして、先に算出したΔx，Δθz，ΔyとこのΔz
の各補正データをロボツト８に転送して、予めロ
ボツト８に教示されている検出ヘツド走査用のデ
ータを綜合的に補正した後、ロボツト８に表面欠
陥検査のための走査作業を開始させる。

なお、各測定箇所における位置ずれを測定する
ための測距方法及び回転角度Δθzの算出方法につ
いては後で説明する。

次に、第５図乃至第８図によつて、この発明に
使用する表面欠陥検査装置の検出ヘツドの具体的
な構造例を説明する。

なお、第５図は検出ヘツドの平面図、第６図は
正面図、第７図は右側面図、第８図はその検出器
内部の光学系及びラインセサンの配置を示す模式
図である。

この検出ヘツド７におけるレーザスリツト光発
生器１０は、レーザ発振管１０ａと、それが発生
するレーザ光束をスリツト光に変換するためのシ
リンドリカルレンズを含むレンズ系１０ｂと、そ
のスリツト光を長手方向に広がらない平行スリツ
ト光にするフレネルレンズ１０ｄを先端に装着し
たフード部１０ｃとから構成されている。

一方、検出器２０は、集光レンズ１４と欠陥検
出用のラインセンサ１５及び位置補正用のライン
センサ１６，１７と第８図に示すビームスプリツ
タ４０とをそのカメラ部２０ａに設け、このカメ
ラ部２０ａの前面に一体的に装着した検出筒２０
ｂの先端部に、スリガラス等の拡散板によるスク
リーン１３を装着している。

なお、検出器２０を小型にして且つスリツト像
の縮小倍率をかせぐために、検出筒２０ｂを折り
曲げた形状にして、内部に２枚のミラー（平面
鏡）１８，１９を配設しており、スクリーン１３
に投影されたスリツト像をこのミラー１８，１９
に写して集光レンズ１４によつてラインセンサ１
５及びラインセンサ１６，１７上に結像させるよ
うにしている。

この検出器２０をホーク状のフレーム２１の基
端部に固着し、そのフレーム２１の先端部に枢軸
２２によつてレーザスリツト光発生器１０を軸支
しており、検出器２０の光軸O₁に対するレーザ
スリツト光発生器１０の光軸O₂の交差角度δを
調整できるようになつている。

このレーザスリツト光発生器１０のフレーム２
１に対する角度は、第５図のモータ２３によつて
駆動される第１の調整機構２４により、枢軸２２
を第６図の矢示θx方向へ回動させることによつ
て調整される。

また、フレーム２１は、この検出ヘツド７を第
２図に示したようにロボツト８のアーム先端に取
付けるためのブラケツト２５に、モータ２６によ
つて駆動される第２の調整機構（第６図）２７に
より、矢示θy方向へ揺動可能に取付けられてい
る。

そして、フレーム２１が矢示θy方向に揺動す
ると、このフレーム２１に取り付けられたレーザ
スリツト光発生器１０と検出器２０がそれに同動
するため、第７図に示すように光軸O₁，O₂が作
る面の被検査面２に対する傾斜角εが変化し、通
常は常にε＝90゜になるように調整される。

なお、第６図における２８は欠陥マーカであ
り、被検査面２のレーザスリツト光LSTが照射
された位置にブツや傷等の欠陥があつてその存在
が検出された時に、レーザスリツト光と干渉しな
い欠陥近傍にコンパウンド等の拭き取り可能な塗
料を吹きつけて、欠陥の存在を示すマークを付け
るための装置であつて、検出器２０と一体のブラ
ケツト２９に所定角度首振り可能に取付けてあ
る。

ここで、検出器２０内のラインセンサ１５，１
６，１７の配置関係を第８図によつて説明する。

欠陥検出用のラインセンサ１５は、ビームスプ
リツタ４０の後方に集光レンズ１４と平行に設け
たセンサ取付板４１に、スクリーン１３に投影さ
れるスリツト像SLの結像基準線Ｒ上に検出ライ
ンを一致させて配置される。

なお、この欠陥検出用のラインセンサ１５とし
て検出幅がCCDラインセンサに比べて格段に広
いPCD（Plasma Coupled Device）ラインセンサ
を使用すれば、検査装置と被検査面との相対位置
関係の僅かな変動は許容される。

一方、位置補正用のラインセンサ１６，１７
は、センサ取付板４１の側方手前に直角をなして
設けられたセンサ取付板４２上に、ビームスプリ
ツタ４０のハーフミラー面によつて反射されて結
像されるスリツト像SLの結像基準線R′に検出ラ
インを中心部で直交させて、互いに所定の間隔で
平行に配置される。

この位置補正用のラインセンサ１６，１７とし
ては、CCD又PDAラインセンサを使用する。

この表面欠陥検出装置によれば、レーザスリツ
ト光発生器１０によつてワークＷの被検査面２に
投影されるレーザスリツト光LSTの反射光
LST′がスクリーン１３に投影されて形成される
スリツト像SLを、集光レンズ１４によりビーム
スプリツタ４０を介してラインセンサ１５の検出
ライン上に結像する。

したがつて、第１４〜１６図によつて説明した
従来例の場合と同様に、このラインセンサ１５か
ら読出されるビデオ出力信号を２値化処理するこ
とにより、欠陥の有無を検出することができる。
第１図の欠陥検出回路３１がこれを行なう。

ところで、この検出ヘツド７をロボツトに取付
けて被検査面２を走査しながら表面欠陥を検出す
る場合、レーザスリツト光発生器１０と検出器２
０と被検査面２との相対的位置関係が変化して、
第６図の角度δ及び第７図の角度εが所定の角度
（例えばδ＝60゜、ε＝90゜）からずれると、スク
リーン１３上に投影されるスリツト像SLがライ
ンセンサ１５による検出可能範囲から逸脱して検
出できなくなる。

その場合、ラインセンサ１６，１７に交差する
スリツト像も、結像基準線R′に対してずれて傾
斜するため、各ラインセンサ１６，１７のスリツ
ト像検出位置の差及びその平均位置と検出ライン
の中心位置（2048ビツトのラインセンサを使用し
た場合1024ビツト目）との差によつて角度ε及び
δのずれ量を検出し、それを修正するように第１
の調整機構２４のモータ２３及び第２の調整機構
２７のモータ２６を駆動して姿勢補正を行なうこ
とにより、常に表面欠陥の検出が確実になされる
ようにする。第１図の姿勢補正回路３２がこれを
行なう。

次に、この検出ヘツド７を用いてワークＷの各
測定箇所における基準位置からのずれ量を測定す
るための測距原理について説明する。

測距原理（） 先ず、第９図によつて基本的な測距原理を説明
する。

測距を行なう場合には、例えば第６図の角度δ
＝60゜、第７図の角度ε＝90゜になるように第１、
第２の調整機構２４，２７を固定し、ワークＷの
被検査面２が基準位置に正しく置かれている場合
に、レーザスリツト光発生器１０から投影される
レーザスリツト光の被測定面２からの反射スリツ
ト光LST′によりスクリーン１３上のスリツト像
が、第８図の欠陥検出用ラインセンサ１５の結像
基準線Ｒ上及び一対の位置補正用ラインセンサ１
６，１７に対する結像基準線R′（ラインセンサ１
６，１７の中心を通る）上に正しく結像するよう
にする。

そして、実際にワークＷの被検査面２（第９図
に太線で示す）を測定した時の位置補正用ライン
センサ１６，１７のうちの一方（第９図ではライ
ンセンサ１６）によるスリツト像の検出位置z₂の
中心位置z₁からのずれ量によつて、被検査面２の
基準位置からのずれ量ΔDを次式によつて求め
る。

ΔD＝ｋ（z₁−z₂） …(1) ここで、δ/2＝β、集光レンズ１４の倍率を含
むラインセンサ１６の分解能をα(mm/bit)とする
と、ｋ＝α/2tanβである。したがつて(1)式は次の
ようになる。

ΔD＝（z₁−z₂）×α/2tanβ …(2) 測距の実施例 上記測距距原理（）によつて実際に測距を行
なう場合、被検査面２の基準位置（テイーチング
ポイントに対する位置）からのずれ量ΔDが大き
いと、反射スリツト孔LST′によるスリツト像の
結像位置がラインセンサ１６による検出可能範囲
外となつて測定できなくなつてしまう。

そこで、原位置出しを行なつた後一切の補正機
構を無効にして固定状態にした検出ヘツド７を、
ロボツトの作動により第１０図に示すアプローチ
ポイントへ位置させ、その後矢印で示すように一
定のピツチで段階的にワークＷに接近させる。

第１０図では１段目の送り完了位置を破線で示
している。

そして、検出ヘツド７の位置補正用ラインセン
サ１６又は１７がスリツト像を把えて測距可能に
なつた段階でそれ以上の定ピツチ送りを停止し、
その時の送り段数と、ラインセンサ１６又は１７
の読み（z₂）から前述の(2)式により算出する値と
によつて、被検査面２の基準位置からのずれ量
ΔDを求める。このようにすれば、測距の範囲を
大幅に拡大できる。

なお、アプローチポイントはワークＷが検出ヘ
ツドに接近する方向に最も大きくずれた場合にも
両者が衝突することがないように、充分に遠く設
定する。

この測距方法を実施する場合における第１図の
ロボツト８側とCPUユニツト３３側の動作例を
第１１図にフローチヤートで示す。

ここで、「リミツトオーバ」とはスリツト像が
ラインセンサ１６，１７による検出可能範囲外に
あることであり、その場合は送り回数５回までは
順次送り量を増加して検出ヘツドをワークＷに接
近させるが、５回を越えた時には姿勢異常を表示
して測距を中止する。

測距原理（） 次に、レーザスリツト光発生器１０によるスリ
ツト光LSTの投射角度を変えるようにした別の
測距原理を第１２図によつて説明する。

この方法では、被検査面２が基準位置にあれば
検出ヘツドを図示のテイーチングポイントに位置
させた時、レーザスリツト光発生器１０の光軸の
被検査面２に垂直な方向に対する傾斜角度がθ
で、被検査面２からの反射スリツト光LST′がス
クリーン１３の中央に投影され、それをラインセ
ンサ１６の中心を通つて結像するようにしてお
き、実際に被検査面２を測定した時、上記傾斜角
をθ′に調整（第５〜７図の第１調整機構２４を使
用する）することによつて、ラインセンサ１６が
その中央のビツトでスリツト像を検出するように
なつたとする。

そして、基準位置からスクリーン１３の中央ま
での距離をH₀、レーザスリツト光発生器１０の
回動軸中心までの距離をH₁、両点からそれぞれ
被検査面２に下した垂線間の距離をとすると、 ＝tanθ′（H₀＋H₁＋2ΔD） の関係があり、これから被検査面２の基準位置か
らのずれ量ΔDは次式により求められる。

ΔD＝／2tanθ′−（H₀−H₁）／２ …(3) 測距原理（） 前述の各測距原理は、ワークＷが基準位置に対
して回転方向のずれを生ずることなく、第３図の
ｘ，ｙ，ｚ方向に平行移動した状態でずれた場合
の測距方法に関するものであるが、次にワークＷ
が回転方向にもずれた場の測距及びその回転角の
算出方法を第１３図によつて説明する。

この例は、ワークＷが第３図のｙ方向に対して
ｚ軸まわりに角度θ（第１２図のθとは全く異な
る）だけ回転した場合に、測定箇所とにおけ
る測距により各ｘ方向の位置ずれ量ΔD₁，ΔD₂と
上記角度θを求める方法である。

第１３図において、被検査面２が基準位置又は
それと平行な位置にある時のレーザスリツト光と
その反射スリツト光のなす角を2β（2β＝δ）と
し、測定箇所とのｘ方向の距離をＬ（mm）、被
検査面２の基準位置とラインセンサ１６との距離
（前述の実施例では光路を折り曲げているが、こ
れを直線にする）を測定箇所，でそれぞれ
_１，₂（この例では₁＝₂）とする。

そして、被検査面２が基準位置にある場合に、
測定箇所とにおけるラインセンサ１６による
スリツト像検出位置がそれぞれA₁₀（bit）とA₂₀
（bit）であり、第１３図に太線で示すように被検
査面２がずれている場合の同様な各検出位置がそ
れぞれA₁₁，A₂₁とする。

また、被検査面２が測定箇所及びにおいて
それぞれ位置ずれΔD₁，ΔD₂を生じているだけで
回転方向のずれθを生じていない場合には、A₁₁
がA₁₁′にA₂₁がA₂₁′になる。

この場合のずれ量ΔD₁，ΔD₂は、図示しない集
光レンズの倍率も含めたラインセンサ１６の分能
をα(mm/bit)とすると、測距原理（）の(2)式と
同様に次のようになる。

D₁＝（A₁₁′−A₁₀）×α/2tanβ …(4) D₂＝（A₂₁′−A₂₀）×α/2tanβ (5) しかし、実際には角度θの回転が生じているの
で、レーザスリツト光LSTは2θだけ反射角が広
がることになり、(4)式のA₁₁′をA₁₁に(5)式の
A₂₁′をA₂₁に置換えてΔD₁，ΔD₂を算出すると、
図中に破線で示す仮想位置の被検査面を測距して
しまうことになる。

そこで、仮に上記のようにして次式により
ΔD₁，ΔD₂を求め、さらにこのΔD₁，ΔD₂とＬか
らθを求める。

D₁＝（A₁₁−A₁₀）×α/tanβ …(6) D₂＝（A₂₁−A₂₀）×α/2tanβ …(7) θ≒tan^-1｛（ΔD₁−ΔD₂）／Ｌ｝ …(8) このΔD₁，ΔD₂，θの値により再度次式により
ΔD₁′，ΔD₂′を求める。

ΔD₁′＝（_{11 10}−_{11 11}′）／2tanβ＝（A₁₁−A
₁₀）×α−（ΔD₁＋₁）｛tan（2θ＋β）−tanβ｝／
2tanβ…(9) ΔD₂′＝（A₂₁A₂₀−A₂₁A₂₁′）／2tanβ＝（A₂₁−A₂₀）
×α−（ΔD₂＋₂）｛tan（2θ＋β）−tanβ｝／2tan
β…(10) ここで、ΔD₁とΔD₁′及びΔD₂とΔD₂′の比較を
行ない、外部設定値ε（第７図のεとは全く異な
る）に対して次の不等式を満足するか否かを判断
する。

｜ΔD₁−ΔD₁′｜＜ε …(11) ｜ΔD₂−ΔD₂′｜＜ε …(12) この(11)、(12)式を満足しない場合には、(9)式及び
(10)式のΔD₁，ΔD₂をそれぞれΔD₁′，ΔD₂′に置き
かえて新らたにΔD₁′，ΔD₂′を算出し、(11)、(12)式
を満足するまで繰返し、満足した時のΔD₁′，
ΔD₂′をΔD₁，ΔD₂の値とする。

また(8)式によつて求めたθが第４図で説明した
Δθzに相当する。

なお、上記繰返し演算回数に最大許可回数を設
け、これを備えた場合には異常の表示をすること
が望ましい。

この例ではワークのｙ方向に対するｚ軸まわり
の回転のみが生じた場合の測距及び回転角の算出
方法について述べたが、第３図のワークＷの上面
に対する測定箇所からｙ方向に離れた測定箇所
とｘ方向に離れた測定箇所をそれぞれ追加すれ
ば、上述の場合と同様にしてｘ軸まわり及びｙ軸
まわりの回転がある場合にも正確な測距と各回転
角の算出を行なうことが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、
表面欠陥検査装置による表面欠陥の検査を開始す
る前に、その表面欠陥検査装置自体を使用して被
検査物の姿勢を検知し、その結果によつてロボツ
トに予め教示されている検出ヘツド走査用のデー
タを補正するので、被検査物のセツテイング時に
位置ずれが生じても正確な表面欠陥の検査が可能
になり、しかも被検査物の姿勢を検知するために
専用のビデオカメラ等を設ける必要がないので、
設備コストを低減できる。

また、ワークの姿勢を検知するための測定箇所
を任意に設定することができるし、表面欠陥検査
作業時に障害になるようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するための装置の一例
を示す概略構成図、第２図は同じく検出ヘツドを
ロボツトに取付けて被検査面を走査する状態の一
例を示す側面図、第３図は被検査物の一例とその
姿勢を検知するための測定箇所を示す説明図、第
４図は第１図のCPUユニツト３３による動作の
一例を示すフロー図、第５図乃至第７図はこの発
明に使用する表面欠陥検査装置の具体的な構造を
示す平面図、正面図、及び右側面図、第８図は同
じくその検出器２０の内部の光学系及びラインセ
ンサの配置を示す模式図、第９図はこの発明に用
いる測距原理（）の説明図、第１０図は測距原
理（）による測距範囲を拡大するための方法の
説明図、第１１図は同じくその場合の第１図のロ
ボツト側とCPUユニツト側の動作を示すフロー
図、第１２図はこの発明に用いる測距原理（）
の説明図、第１３図はこの発明に用いる測距原理
（）の説明図、第１４図はこの発明を適用する
表面欠陥検査装置の原理説明図、第１５図は同じ
くその作用説明図、第１６図は同じくそのライン
センサによるビデオ出力信号の２値化処理を説明
するための波形図、第１７図は検査装置の姿勢補
正の原理を説明するための説明図である。 Ｗ…被検査物（ワーク）、２…被検査面、６…
表面欠陥検査装置、７…検出ヘツド、８…ロボツ
ト、１０…レーザスリツト光発生器、１３…スク
リーン、１４…集光レンズ、１５…欠陥検出用の
ラインセンサ、１６，１７…位置補正用のライン
センサ、１８，１９…ミラー、２０…検出器、３
０…センサレシーバ、３１…欠陥検出回路、３２
…姿勢補正回路、３３…走査データ補正用マイク
ロコンピユータ（CPUユニツト）、４０…ビーム
スプリツタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検査物の表面にレーザスリツト光を投射し
   てその反射光を拡散板によるスクリーン上に投影
   し、そのスリツト状の散乱光を集光レンズによつ
   てラインセンサ上に結像させて検出する表面欠陥
   検査装置の検出ヘツドをロボツトに取付け、前記
   被検査物の表面に対して一定の距離を保つて走査
   することにより、該表面の欠陥を検査する表面欠
   陥検査方法において、 前記表面欠陥検査装置による表面欠陥の検査開
   始に先立つて、該表面欠陥検査装置を使用して、
   被検査物の予め設定した複数箇所における前記検
   出ヘツドから一定距離の基準位置に対するずれ量
   を測定することによつて前記被検査検物の姿勢を
   検知し、そ姿勢検知結果に基づいて、前記ロボツ
   トに予め教示されている前記検出ヘツド走査用の
   データを補正することを特徴とする表面欠陥検査
   方法。