JPH10282006A - 円筒体表面欠陥検査装置 - Google Patents

円筒体表面欠陥検査装置

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JPH10282006A
JPH10282006A JP9969597A JP9969597A JPH10282006A JP H10282006 A JPH10282006 A JP H10282006A JP 9969597 A JP9969597 A JP 9969597A JP 9969597 A JP9969597 A JP 9969597A JP H10282006 A JPH10282006 A JP H10282006A
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JP
Japan
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inspection
inspection object
light
cylindrical surface
cylindrical
Prior art date
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Application number
JP9969597A
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English (en)
Inventor
Osamu Nakayama
攻 中山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒状被検査物の円筒表面上の欠陥の状態に
かかわらず、正確にその欠陥を検出することが可能な円
筒体欠陥検査装置を提供する。 【解決手段】 円筒状被検査物1の円筒面1aの円周方
向にレーザ光を一定の角度で照射させ、その反射光を受
光センサ9で受光する。被検査物1の円筒面1aの円周
方向の走査と同期して被検査物1を被検査物1の軸方向
Aに移動させる。これにより、被検査物1の円筒面1a
にレーザ光を一定の角度で照射し、被検査物1の円筒面
1aを螺旋状に走査する。反射光量が予め定められた値
よりも低くなった場合に被検査物に欠陥があると判定す
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、円筒体表面欠陥検
査装置、より詳細には、円筒状の被検査物の円筒表面に
検査光を照射し、その反射光を検出することにより、円
筒状被検査物の円筒表面の欠陥を検出する円筒体欠陥検
査装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】円筒体表面欠陥検査装置に関する従来技
術として、例えば、特開平6−118007号公報に開
示されたものがある。この公報のものは、円筒体の被検
査物にスリット光を照射し、そのスリット像を撮像する
ことにより、被検査物表面の欠陥を検出するというもの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平6
−118007号公報のものは、被検査物,照明装置お
よび受光装置の光学的位置関係が被検査物の軸方向の位
置によって異なるので、被検査物全面における正確な検
査ができない。また、被検査物の直径の変化に対応する
機構がなく、仮に、その調整機構を付加する場合には、
被検査物の円周方向に対する照明装置,受光センサなど
の取り付け角度を調整する必要があるので不便であり、
さらに、正確な検査には、被検査物の取り付け精度が必
要となり、運用が困難である。
【0004】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、円筒状被検査物の円筒表面上の欠陥の状態
にかかわらず、正確にその欠陥を検出することが可能な
円筒体表面欠陥検査装置を提供することを目的としてな
されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、円筒
状の被検査物の円筒表面に検査光を照射してその反射光
を検出し、連続して検出される前記反射光データを処理
することにより、前記被検査物円筒表面の欠陥を検出す
る円筒体表面欠陥検査装置において、前記円筒状の被検
査物の円筒表面に対して該円筒表面の円周方向に移動し
ながら一定の入射角度で前記検査光を照射する検査光照
射手段と、前記被検査物を該被検査物の軸方向に移動さ
せる被検査物移動手段とを有し、前記検査光照射手段と
前記被検査物移動手段とが協働することにより、前記検
査光が前記被検査物円筒表面を螺旋状に走査して前記被
検査物円筒表面の欠陥を検出することを特徴としたもの
であり、被検査物円筒表面上の欠陥の存在する場所にか
かわらず正確に欠陥を検出することができるようにした
ものである。
【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記検査光照射手段が、前記被検査物円筒表面に前
記検査光のスポットが形成されるように該被検査物の直
径に応じて前記検査光照射手段の光学系の光路長を調整
する光路長調整手段を有することを特徴としたものであ
り、様々な直径の検査物に対応することができるように
したものである。
【0007】請求項3の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、基準となる被検査物円筒表面に対する反
射光の結像位置に配設されて該基準となる被検査物円筒
表面に対する反射光と検査対象の被検査物円筒表面に対
する反射光との焦点のずれ量を検出する受光センサを有
し、該受光センサにより検出された前記焦点ずれ量に基
づいて前記検査対象の被検査物の良否を判定する被検査
物良否判定手段を有することを特徴としたものであり、
被検査物円筒表面の凹凸の状態に応じて被検査物の良否
を判定することができるようにしたものである。
【0008】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記受光センサにより検出された前記焦点ずれ量に
基づいて該焦点ずれを補正するように前記検査光照射手
段の光学系の位置を補正する焦点ずれ補正手段と、該焦
点ずれ補正手段により補正された前記光学系の変位量を
検出する光学系変位量検出手段と、該光学系変位量検出
手段により検出された変位量に基づいて前記被検査物の
位置ずれを補正する被検査物位置補正手段とを有し、前
記被検査物良否判定手段が、前記光学系変位量検出手段
により検出された変位量に基づいて前記被検査物の良否
を判定することを特徴としたものであり、被検査物の位
置ずれを補正して被検査物の良否を判定することができ
るようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による円筒体表面
欠陥検査装置の一実施例を説明するための要部構成図
で、図中、1は被検査物、1aは被検査物1の円筒面、
2はレーザ発振器、3はハーフミラー、4はレンズ、5
は回転ミラー、6,7は円錐ミラー、8はピンホール、
9は受光センサ、Aは被検査物1の移動方向、Bは反射
光の結像位置である。
【0010】図1により、まず、円筒状の被検査物1の
円周方向にレーザ光を一定の角度で照射させ、その反射
光を受光センサ9で受光する機構について説明する。
【0011】レーザ発振器2により放出されたレーザ光
はハーフミラー3およびレンズ4を通過し、回転ミラー
5に入射する。回転ミラー5にて偏向されたレーザ光は
円錐ミラー6、および、円錐ミラー7を介して被検査物
1の円筒面1aにスポットを形成する。円筒面1aの反
射光は、円錐ミラー7及び円錐ミラー6を介して回転ミ
ラー5に入射する。
【0012】被検査物1の円筒面1aが被検査物1の直
径方向の基準位置にある場合、すなわち、被検査物1の
円筒面1aに凹凸がない場合、回転ミラー5に入射した
反射光は、レンズ4およびハーフミラー3により、Bの
位置に結像してピンホール8を通過し、受光センサ9に
入射する。この時、受光センサ9の受光量は最大値を取
る。
【0013】被検査物1の円筒面1aが被検査物1の直
径方向の基準位置にない場合、すなわち、被検査物1の
円筒面1aに凹凸がある場合、回転ミラー5に入射した
反射光は、レンズ4およびハーフミラー3により、Bの
位置よりも前あるいは後ろに結像する。その結果、ピン
ホール8を通過して受光センサ9に入射する反射光量
は、被検査物1の円筒面1aが被検査物1の直径方向の
基準位置にある場合に比べて減少する。
【0014】ここで、被検査物1をその軸方向に移動さ
せずに固定した場合、レーザ発振器2から放出され、回
転ミラー5の回転により被検査物1の円筒表面1aの同
一円周上に一定の入射角度で走査するレーザ光の反射光
が受光センサ9で受光される受光量は、被検査物1の円
筒面1aに凹凸がない場合には大きく、凹凸がある場合
には小さくなる。
【0015】請求項1の発明は、図1に示したように、
被検査物1の円筒面1aの円周方向にレーザ光を一定の
角度で照射させ、その反射光を受光センサ9で受光する
機構において、被検査物1の円周方向の走査と同期して
被検査物1を被検査物1の軸方向Aに移動させることに
より、被検査物1の円筒面1aにレーザ光を一定の角度
で照射し、被検査物1の円筒面1aを螺旋状に走査する
ことができるようにしたもので、被検査物1の円筒面1
a全面を一定の入射角度でレーザ光を照射し、その反射
光量を受光センサ9で測定することにより、反射光量が
予め定められた値よりも低くなった場合に被検査物に欠
陥があると判定するようにしたものである。
【0016】図2は、本発明による円筒体表面欠陥検査
装置の他の実施例を説明するための要部構成図で、図
中、10は円錐ハーフミラー、11はドーナツ形ミラ
ー、Dは被検査物1の直径で、その他、図1に示した実
施例と同じ作用をする部分には、図1に示した実施例と
同じ符号が付してある。
【0017】請求項2の発明は、図2に示したように、
図1に示した実施例の円錐ミラー7を円錐ハーフミラー
10および被検査物1の軸方向Aに移動可能なドーナツ
型ミラー11に置き換えたもので、対象とする被検査物
1の直径DがΔD変化した際に、ドーナツ型ミラー11
をΔX=ΔD/2だけ被検査物1の軸方向Aに移動させ
ることにより、光路長を一定に保つことができるように
したもので、これにより、対象とする被検査物1の直径
Dが変化しても正確な検査ができるようにしたものであ
る。
【0018】図3は、本発明による円筒体表面欠陥検査
装置の他の実施例を説明するための要部構成図で、図
中、12は4分割フォトダイオード、a,b,c,dは
4分割フォトダイオード12の分割領域で、その他、図
1あるいは2に示した実施例と同じ作用をする部分に
は、図1あるいは2に示した実施例と同じ符号が付して
ある。
【0019】請求項3の発明は、図3(A)に示したよ
うに、被検査物1にスポットを形成した検査光の反射光
が、被検査物1の円筒面1aが基準位置にある場合の反
射光の結像する位置Bに置かれた4分割フォトダイオー
ド12で検出され、図3(B)に示したような、被検査
物1の位置による4分割フォトダイオード12でのスポ
ット形状により、被検査物1の円筒面1aの凹凸を次の
ようなフォーカス誤差 {(Sa+Sd)−(Sb+Sc)}/{(Sa+S
d)−(Sb+Sc)}(ここで、Sa,Sb,Sc,
Sdは、それぞれ、分割領域a,b,c,d上のスポッ
ト面積を表す)として求めることができ、これにより、
被検査物1の円筒面1aが凸である場合、あるいは、凹
である場合のそれぞれの状況に応じて欠陥を検出するス
レッシュレベルを設定して正確な欠陥検出ができるよう
にしたものである。
【0020】図4は、本発明による円筒体表面欠陥検査
装置の他の実施例を説明するための要部構成図で、図
中、13はモータ、14は変位計で、その他、図1乃至
3に示した実施例と同じ作用をする部分には、図1乃至
3に示した実施例と同じ符号が付してある。
【0021】請求項4の発明は、図4に示したように、
4分割フォトダイオード12の出力により求められるフ
ォーカス誤差をモータ13にフィードバックしてフォー
カス誤差が0になるようにレンズ4の位置を調整し、こ
の時、変位計14で検出されたレンズ4の変位が被検査
物1の円筒面1aの凹凸であり、これを判定することに
より、被検査物1の欠陥を検出することができるように
したものである。
【0022】この発明によれば、請求項3の発明の比べ
てより広範囲に被検査物1の円筒面1aの凹凸を正確に
検出することが可能で、これにより、被検査物1の取り
付け位置が多少ずれていても被検査物1の位置を補正し
てより正確な欠陥の検出が可能である。
【0023】
【発明の効果】請求項1の発明は、円筒状の被検査物の
円筒表面に検査光を照射してその反射光を検出し、連続
して検出される前記反射光データを処理することによ
り、前記被検査物円筒表面の欠陥を検出する円筒体表面
欠陥検査装置において、前記円筒状の被検査物の円筒表
面に対して該円筒表面の円周方向に移動しながら一定の
入射角度で前記検査光を照射する検査光照射手段と、前
記被検査物を該被検査物の軸方向に移動させる被検査物
移動手段とを有し、前記検査光照射手段と前記被検査物
移動手段とが協働することにより、前記検査光が前記被
検査物円筒表面を螺旋状に走査して前記被検査物円筒表
面の欠陥を検出するので、被検査物の円筒表面上の欠陥
の存在する場所にかかわらず正確に欠陥を検出すること
ができる。
【0024】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記検査光照射手段が、前記被検査物円筒表面に前
記検査光のスポットが形成されるように該被検査物の直
径に応じて前記検査光照射手段の光学系の光路長を調整
する光路長調整手段を有するので、様々な直径の検査物
に対応することができる。
【0025】請求項3の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、基準となる被検査物円筒表面に対する反
射光の結像位置に配設されて該基準となる被検査物円筒
表面に対する反射光と検査対象の被検査物円筒表面に対
する反射光との焦点のずれ量を検出する受光センサを有
し、該受光センサにより検出された前記焦点ずれ量に基
づいて前記検査対象の被検査物の良否を判定する被検査
物良否判定手段を有するので、被検査物の円筒表面の凹
凸の状態に応じて被検査物の良否を判定することができ
る。
【0026】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記受光センサにより検出された前記焦点ずれ量に
基づいて該焦点ずれを補正するように前記検査光照射手
段の光学系の位置を補正する焦点ずれ補正手段と、該焦
点ずれ補正手段により補正された前記光学系の変位量を
検出する光学系変位量検出手段と、該光学系変位量検出
手段により検出された変位量に基づいて前記被検査物の
位置ずれを補正する被検査物位置補正手段とを有し、前
記被検査物良否判定手段が、前記光学系変位量検出手段
により検出された変位量に基づいて前記被検査物の良否
を判定するので、被検査物の取り付け位置の精度によら
ずに被検査物の良否を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による円筒体表面欠陥検査装置の一実
施例を説明するための要部構成図である。
【図2】 本発明による円筒体表面欠陥検査装置の他の
実施例を説明するための要部構成図である。
【図3】 本発明による円筒体表面欠陥検査装置の他の
実施例を説明するための要部構成図である。
【図4】 本発明による円筒体表面欠陥検査装置の他の
実施例を説明するための要部構成図である。
【符号の説明】
1…被検査物、1a…被検査物1の円筒面、2…レーザ
発振器、3…ハーフミラー、4…レンズ、5…回転ミラ
ー、6,7…円錐ミラー、8…ピンホール、9…受光セ
ンサ、10…円錐ハーフミラー、11…ドーナツ形ミラ
ー、12…4分割フォトダイオード、13…モータ、1
4…変位計、A…被検査物1の移動方向、B…反射光の
結像位置、D…被検査物1の直径、a,b,c,d…4
分割フォトダイオード12の分割領域。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状の被検査物の円筒表面に検査光を
    照射してその反射光を検出し、連続して検出される前記
    反射光データを処理することにより、前記被検査物円筒
    表面の欠陥を検出する円筒体表面欠陥検査装置におい
    て、前記円筒状の被検査物の円筒表面に対して該円筒表
    面の円周方向に移動しながら一定の入射角度で前記検査
    光を照射する検査光照射手段と、前記被検査物を該被検
    査物の軸方向に移動させる被検査物移動手段とを有し、
    前記検査光照射手段と前記被検査物移動手段とが協働す
    ることにより、前記検査光が前記被検査物円筒表面を螺
    旋状に走査して前記被検査物円筒表面の欠陥を検出する
    ことを特徴とする円筒体表面欠陥検査装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の円筒体表面欠陥検査装置にお
    いて、前記検査光照射手段が、前記被検査物円筒表面に
    前記検査光のスポットが形成されるように該被検査物の
    直径に応じて前記検査光照射手段の光学系の光路長を調
    整する光路長調整手段を有することを特徴とする円筒体
    表面欠陥検査装置。
  3. 【請求項3】 請求項1あるいは2に記載の円筒体表面
    欠陥検査装置において、基準となる被検査物円筒表面に
    対する反射光の結像位置に配設されて該基準となる被検
    査物円筒表面に対する反射光と検査対象の被検査物円筒
    表面に対する反射光との焦点のずれ量を検出する受光セ
    ンサを有し、該受光センサにより検出された前記焦点ず
    れ量に基づいて前記検査対象の被検査物の良否を判定す
    る被検査物良否判定手段を有することを特徴とする円筒
    体表面欠陥検査装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の円筒体表面欠陥検査装
    置において、前記受光センサにより検出された前記焦点
    ずれ量に基づいて該焦点ずれを補正するように前記検査
    光照射手段の光学系の位置を補正する焦点ずれ補正手段
    と、該焦点ずれ補正手段により補正された前記光学系の
    変位量を検出する光学系変位量検出手段と、該光学系変
    位量検出手段により検出された変位量に基づいて前記被
    検査物の位置ずれを補正する被検査物位置補正手段とを
    有し、前記被検査物良否判定手段が、前記光学系変位量
    検出手段により検出された変位量に基づいて前記被検査
    物の良否を判定することを特徴とする円筒体表面欠陥検
    査装置。
JP9969597A 1997-04-01 1997-04-01 円筒体表面欠陥検査装置 Pending JPH10282006A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010139432A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Kirin Techno-System Co Ltd 表面検査装置
JP2011089927A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Fujitsu Ltd 光走査装置および光走査方法
CN117434084A (zh) * 2023-12-06 2024-01-23 四川万圣通实业有限公司 一种钢管的数字化检测装置及检测方法

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