JPH09304298A - 異物検出装置の調整治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオカメラによる異物検出に際して、その
カメラやレンズの調整に使用される異物検出装置の調整
治具を提供することを課題とする。 【解決手段】 透明流路内を流れる透明流体をビデオカ
メラで撮像してそれに含まれる異物を検出する異物検出
装置において、透明流体の送出しに先立って透明流路内
に挿入され、前記ビデオカメラの合焦確認および遠近感
確認に使用される調整治具が、透明体からなり、径方向
の両面に前記ビデオカメラの合焦確認用遠近感確認用の
マークを付されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明流体中に混在
する異物の数や大きさをビデオカメラを用いて検出する
異物検出装置において、ビデオカメラの最適な撮像位
置、レンズの焦点距離（撮像倍率）や遠近感、あるいは
被写界深度を調節する際などに使用される異物検出装置
の調整治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高電圧の電力ケーブルとしては、
ケーブル絶縁層に架橋ポリエチレンを用いたＣＶケーブ
ルが多用されている。このＣＶケーブルは通常、架橋剤
を添加したポリエチレンを押出機からケーブル導体上の
内部半導電層の外周に押出し被覆し、更にその外周に外
部半導電層を押出し被覆した後、架橋管内で加圧状態で
加熱し、架橋剤を反応させてポリエチレンを架橋させる
工程を経て製造される。一般に、ＣＶケーブルを使用し
て長距離の電力ケーブル線路を構築するする場合には、
ＣＶケーブルを短スパンごとにケーブルルートに沿って
敷設した後、その前後端を順次接続し、線路の終端に終
端接続部を設置する。このＣＶケーブルの接続方法とし
ては、種々の方法が開発されているが、中でも、ＥＭＪ
（押出しモールドジョイント）法やＢＭＪ（ブロックモ
ールドジョイント）法が、絶縁性能および信頼性の点か
ら、広く採用される傾向にある。ＥＭＪ法は、ケーブル
絶縁層や内外の半導電層をペンシリングし、露出したケ
ーブル導体間を導体スリーブで接続した電力ケーブルの
導体接続部の周囲にモールド型を組立て、架橋剤を添加
したポリエチレンを押出機からモールド型内に導入し、
加熱・加圧してポリエチレンを成形すると共に架橋させ
るものである。また、ＢＭＪ法は、予め半円筒状に成形
した架橋剤入りのポリエチレンブロックを上記電力ケー
ブルの導体接続部の周囲に円筒状に組立て、あるいは予
め円筒状に成形した架橋剤入りのポリエチレンブロック
を上記電力ケーブルの導体接続部に挿入し、その外周に
モールド型を配置し、加熱・加圧してポリエチレンを成
形一体化させると共に架橋させるものである。

【０００３】上述の電力ケーブルのケーブル絶縁層やそ
のモールドジョイント部は高い電界のもとで使用される
ものであるから、それらの中に金属粉やゴミ、あるいは
ヤケ（樹脂材料の熱劣化物）などの異物が混入している
と、それらが起点となって絶縁破壊を引き起こす恐れが
ある。また、電力ケーブルを長期間に亘って使用する間
に、異物の周囲に水トリーなどが発生し、絶縁性能を次
第に低下させる恐れがある。したがって、電力ケーブル
のケーブル絶縁層やモールドジョイント部に使用される
絶縁材料は、押出機に供給される前に、異物が混入して
いないか十分な検査を受けると共に、押出し工程やモー
ルド工程においても、過度の加熱や滞留によって樹脂が
異物化して絶縁性能が低下することのないように、細心
の注意が払われる。電力ケーブルの絶縁材料として使用
される樹脂材料中の異物の検査方法としては種々の方法
が開発されているが、その中の一つにビデオカメラを用
いる異物検査方法がある。この方法は、透明リングなど
によって形成される樹脂通路内を流れる透明樹脂中の異
物をＣＣＤカメラなどのビデオカメラで撮像し、その画
像から異物の有無や程度を判定するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ビデオカメラで樹脂通
路内の異物を撮像する場合、レンズの被写界深度が浅す
ぎると樹脂通路の手前側および奥側を流れる透明樹脂中
の異物は合焦範囲を外れるため、はっきりと撮影するこ
とができない。また焦点距離の長いレンズを使用した場
合、倍率は大きくなるが、流路径以上の被写界深度を確
保するためには、ビデオカメラの撮像位置を流路から離
間させなければならず、非現実的である。一方、焦点距
離の短いレンズを使用した場合、被写界深度は深くなる
が、倍率が小さいので、流路近傍に近付かないと大きく
撮像できない。また、この場合は、遠近感が誇張され、
流路の手前側を通過する異物は大きく撮像され、奥側を
通過する異物は小さく撮像されるため、異物の大きさを
正しく判別することができない。したがって、ビデオカ
メラで樹脂中の異物を撮像する場合には、遠近感が誇張
されず、しかも流路のどこを通過する異物であっても合
焦範囲に入るよう、レンズの焦点距離と、必要に応じて
被写界深度を調整する必要がある。この調整作業は、樹
脂通路を形成する透明リングを撮像し、その画像を見な
がら行うことが考えられるが、透明リング内が空の状態
では、透明樹脂と空気の屈折率が大きく異なるため、正
確に調整することは難しい。透明樹脂の送出しを開始
し、透明リング内に樹脂が充満した状態で調整作業を行
うことも考えられるが、その場合には調整完了前に透明
リング内を通過した透明樹脂は検査の対象外となるた
め、全量検査ということはできなくなる。

【０００５】なお、透明リングの内面に調整作業用の目
盛りなどを刻印することは、流路内の樹脂の流れを乱
し、滞留によって樹脂のヤケを生じさせる一因となるの
で採用することはできない。また、透明リングの外面に
目盛りなどを付すことは、透明リングが樹脂の圧力に耐
えるよう相当な厚肉とされているため、流路内の合焦お
よび遠近感の調整という本来の目的に合致しない。本発
明は、このような点に着目してなされたもので、ビデオ
カメラによる異物検出に際して、カメラの設置位置、そ
のレンズの焦点距離や遠近感、および必要に応じて被写
界深度を容易かつ正確に調整するための調整治具を提供
することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明流路内を
流れる透明流体をビデオカメラで撮像してそれに含まれ
る異物を検出する異物検出装置において、透明流体の送
出しに先立って透明流路内に挿入され、前記ビデオカメ
ラの合焦確認および遠近感確認に使用される調整治具
が、透明体からなり、径方向の両面に前記ビデオカメラ
の合焦確認用および遠近感確認用のマークを付されてい
ることを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の調整治具は、前述した電
力ケーブルのケーブル絶縁層やそのモールドジョイント
部に供給されるポリエチレン材料中の異物検出に先だっ
て使用することができる。ポリエチレン樹脂は常温では
乳白色の半透明であり、光の透過性は十分でないが、押
出機で混練する際に加熱されて溶融すると透明になり、
溶融樹脂中に異物が混在している場合には、外部から容
易に透視することができる。したがって、押出機とクロ
スヘッドの間、あるいは押出機とモールド型の間を連結
する樹脂流路の途中に透明なガラスあるいは樹脂材料か
らなる透明流路を介挿しておき、その外側から、ＣＣＤ
カメラなどのビデオカメラで透明流路内を通過するポリ
エチレン樹脂像を適当な時間間隔ごとに画像に収め、そ
れらを画像処理すれば、流路内を通過したポリエチレン
樹脂中の異物の有無および異物の数や大きさを検出する
ことができる。この場合、ポリエチレン樹脂を送出す前
に、予め、透明流路内に本発明の調整治具を挿入してビ
デオカメラのレンズの焦点距離や遠近感、また必要に応
じて被写界深度を調整した後、調整治具を引抜き、樹脂
流路を接続して、樹脂の送出し作業を開始すると共に、
ビデオカメラで透明流路内を通過するポリエチレン樹脂
像を撮像すれば、樹脂流路を通って供給される樹脂の全
量異物検査を行うことができる。

【０００８】透明流路は管路の一部が透明であればよ
く、例えば管路に円筒状の透明リングを介挿することに
より構成することができるが、本発明の調整治具の外径
は、この透明リングの内径とできるだけ近似しているこ
とが望ましい。本発明の調整治具は、その屈折率が透明
リングの屈折率とできるだけ近似していることが望まし
く、また、透明リングはビデオカメラによる撮影時の流
路の径方向全域における画像の鮮明さを確保する関係か
ら、中を通過する透明流体に近い屈折率を持つ材料で構
成することが望ましい。したがって、透明リングおよび
調整治具は、例えば透明流体が溶融ポリエチレンの場合
には、その屈折率（１．４４）に近い屈折率を持つパイ
レックスガラス（屈折率１．４７）などで構成すること
が望ましい。本発明の調整治具は、透明体で構成され、
その径方向の両側の表面に合焦確認用および遠近感確認
用のマークを付されているが、このマークは長さを示す
目盛りであることが望ましく、また、目盛りの色は両面
で異なる色彩、例えば前面を赤色、後側を黒色に彩色さ
れていることが望ましい。

【０００９】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図６は、ＣＶケーブルの絶縁層を前述したＥＭＪ
法により接続する際に、モールド型に供給されるポリエ
チレン樹脂中の異物検出に適用する場合を例にとって示
すもので、ケーブル絶縁層や内外の半導電層をペンシリ
ングし、露出したケーブル導体間を導体スリーブで接続
した一対の電力ケーブル（図示せず）の導体接続部の周
囲に、モールド型１が組立てられる。モールドに使用さ
れるポリエチレン樹脂は、押出機２において架橋剤とと
もに混練され、加熱溶融して透明流体となり、樹脂供給
用の管路３を通してモールド型１内へ供給される。管路
３の下流側端部とモールド型１との間には、パイレック
スガラスなどからなる透明リング４が配設されている。
この透明リング４は管路３と同じ内径（約２０mm）で長
さが１５mm程度の円筒状であり、その上下両端は、Ｏ−
リング（図示せず）を介して、管路側のフランジ５およ
びモールド型側のフランジ６間に対面している。モール
ド型１に取付けた連結具６ａとフランジ６との間は連結
管６ｂで連結されている。７はクランプバンドを示す。
また、フランジ５と６は、それらの周囲４か所に設けた
透孔に挿通したボルト・ナット（図示せず）により締付
けられ、透明リング４との間をシールしている。

【００１０】透明リング４の側方には、ＣＣＤカメラな
どからなるビデオカメラ１０が配置されている。このカ
メラは、透明リング４の軸方向と直交する方向から、か
つフランジ５，６間を連結するボルトを避けた位置か
ら、透明リング４内を通過するポリエチレン樹脂を撮影
できるように所定の位置にセッティングされ、焦点距離
や遠近感、また必要に応じて被写界深度が調節される。
なお、透明リング４の周囲にはライト（図示せず）が配
置され、適度の明るさに保たれている。ビデオカメラ１
０にはその撮影画像を写し出すモニター１１と、画像処
理装置１２と、出力装置１３が接続されている。画像処
理装置１２は、ビデオカメラ１０によって撮像されたあ
る画面（コマ）における異物の画像を所定のしきい値に
基づいて画像処理し、異物の有無と、有りの場合には、
その個数と大きさを判別して出力すると共に、ある画面
（コマ）における異物の画像の位置と、その次または所
定枚数後のコマにおける同一の異物の画像の位置とを比
較し、それらの位置の差から前記異物の流速を求め、こ
の流速に基づいて前記異物の長さ方向の大きさを算定す
るよう構成されている。また、出力装置１３は、画像処
理装置１２の処理画像を表示すると共に、出力結果を印
字して出力し、さらに、予め設定された一定値以上の大
きさまたは個数の異物が検出された時は、警報を出力す
るよう構成されている。

【００１１】上述したビデオカメラ１０の焦点距離や遠
近感、また必要に応じて被写界深度を調節する際に本発
明の調整治具が使用される。この調整治具２０は、図１
に示すように、先端が半球状に丸められた円筒体からな
り、その表面にはビデオカメラ１０の合焦確認用および
遠近感確認用のマークとして、長さを示す目盛り２１が
付されている。この目盛りは、例えば０．５ｍｍ程度の
間隔の寸法目盛りを、円筒体の長さ方向に沿って刻印す
ることにより形成されている。なお、この目盛り２１
は、図２に示すように、円筒体の軸線を通る縦断面０−
０´線に対して、左半分２１ａは前面（手前側）に、右
半分２１ｂは後面（奥側）にそれぞれ形成されている。
図３（ａ），（ｂ）は、これらの目盛り２１ａと２１ｂ
を正面から見た図を示す。なお、目盛り２１ａと２１ｂ
は識別しやすいように互いに異なる色、例えば前面の目
盛り２１ａは赤色、後面の目盛り２１ｂは黒色に彩色さ
れている。調整治具２０は、押出機２から樹脂を送出す
前に、透明リング４内に装着される。この装着は、図４
に示すように、管路３の下流側端部に接続される連結フ
ランジ５と管路３をクランプバンド（図示せず）を用い
て接続する前に、連結フランジ５ａの底面から調整治具
２０を挿入し、その目盛り２１が透明リング４内に位置
するように、かつ目盛り２１の中心線（図２に示す０−
０´線）がカメラ１０の光軸と一致するようにセッティ
ングすることによって行われる。

【００１２】この状態でカメラ１０を作動させ、透明リ
ング４内の調整治具２０を撮像し、この像を見ながら、
調整治具２０の前面の目盛り２１ａと後面の目盛り２１
ｂに共にピントが合い、かつカメラ１０から見た前面の
目盛り２１ａと、後面の目盛り２１ｂの間隔に極端に大
きな差（遠近感）が付かないように、レンズの焦点距離
や遠近感、また必要に応じて被写界深度を調整する。こ
の場合、必要があればカメラの位置をセッティングし直
し、レンズの焦点位置と被写界深度を再調整する。この
ようにしてカメラ１０とレンズの調整が終了したら、透
明リング４内から調整治具２０を引抜き、管路３と連結
フランジ５ａとをクランプバンド（図示せず）で連結し
た後、押出機２を作動させ、モールドに使用されるポリ
エチレン樹脂を管路３を通してモールド型１内へ供給す
る。その際、管路３とモールド型１との間に設けた透明
リング４を通して、その中を流れる樹脂像をカメラ１０
で撮像し、それを画像処理することによって異物の数や
大きさを識別する。

【００１３】上述のように、本発明の調整治具によれ
ば、ビデオカメラ１０の位置、レンズの焦点距離や遠近
感、また必要に応じて被写界深度を容易に調整すること
ができる。なお、本発明の調整治具の外径は、この透明
リング４の内径とできるだけ近似していることが望まし
いが、それらの間のクリアランスが小さいと、透明リン
グ内への出入れが難しくなる。そのような場合には、図
５に示すように、透明リング４内に位置する部分の外径
を透明リング４の内径に近似させ、先端部２０ａと後半
部２０ｂの外径を細くすればよい。また、以上の説明で
は、本発明を、ＣＶケーブルのケーブル絶縁層やその接
続に使用されるポリエチレン樹脂中の異物検出に利用し
た例につき説明したが、本発明は、ポリエチレン以外の
各種の透明溶融樹脂材料の他、絶縁油や食用油など異物
の混入を嫌う各種の透明流体（気体を含む）の検査に用
いられる異物検出装置の調整治具として、広く適用する
ことができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、ビデオカメラを用いた
異物検出装置におけるレンズの焦点距離や遠近感、また
必要に応じて被写界深度の調整を簡単に、しかも迅速か
つ正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の異物検出装置の調整治具の実施例を
示す正面図。

【図２】 図１における調整治具の横断面図。

【図３】 図１の調整治具における前面と後面の目盛り
の正面図。

【図４】 本発明の異物検出装置の調整治具の使用状態
を示す縦断面図。

【図５】 本発明の異物検出装置の調整治具の他の実施
例を示す正面図。

【図６】 ビデオカメラを用いて異物検出を行う場合の
全体構成を例示する説明図。

【符号の説明】

１……モールド型 ２……押出機 ３……樹脂供給用の管路 ４……透明リング ５，６…フランジ ２０……調整治具 ２１……目盛り

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明流路内を流れる透明流体をビデオカ
   メラで撮像してそれに含まれる異物を検出する異物検出
   装置において、透明流体の送出しに先立って透明流路内
   に挿入され、前記ビデオカメラの合焦確認および遠近感
   確認に使用される調整治具が、透明体からなり、径方向
   の両面に前記ビデオカメラの合焦確認用および遠近感確
   認用のマークを付されていることを特徴とする異物検出
   装置の調整治具。
2. 【請求項２】 透明流路が管路に介挿した円筒状の透明
   リングからなり、調整治具の外径がこの透明リングの内
   径と近似していることを特徴とする請求項１に記載の異
   物検出装置の調整治具。
3. 【請求項３】 透明流路が管路に介挿した円筒状の透明
   リングからなり、この透明リングおよび調整治具の屈折
   率が透明流体の屈折率と近似していることを特徴とする
   請求項１または２に記載の異物検出装置の調整治具。
4. 【請求項４】 合焦確認用および遠近感確認用のマーク
   が、長さを示す目盛りからなり、調整治具の径方向の両
   面に、異なる色彩で付されていることを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか一項に記載の異物検出装置の調
   整治具。