JPH11258170A - 化学繊維射出用口金孔内の残留物及び摩耗の自動検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 化学繊維射出用口金の微細孔内部に残留する
異物の検出と摩耗部分の深さをＣＣＤカメラにより自動
検査、計測する装置を提供する。 【構成】 光源６からの光を口金５の微細孔を通して異
物の輪郭を受光する為のＣＣＤカメラ１ｂ、その口金５
表面全面の点光源の各穴位置をＸＹ座標データーで取り
込む為のＣＣＤカメラ１ａ，により座標データーにそっ
て口金位置を移動させるＸ−Ｙ−Ｚステージ２１、と連
動して画像データーを解析し蓄積し管理するコンピュー
ター３０、により異物の面積を出し合否を判定し、結果
をモニター３２で表示させる機能と、レーザービームで
摩耗部分をハルス走査し摩耗面の単位面積の傾きをシン
クロナスに撮影することで本来反射光が帰って来るべき
位置との差のデーターから計算し、傾きの情報を持つ単
位面積の合成から摩耗の深さＨと面積などを計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】化学繊維の射出成形用口金に多数
個開口している数百ミクロンの微細孔から秒速、百数十
メートルのスピードで噴射される高圧の樹脂を高速でボ
ビンに巻き取ることにより化学繊維は大量生産される
が、射出孔が精密で、高圧で大量生産ゆえに、当然のこ
とながら微細孔に頻繁に異物が詰まるし、出口に摩耗が
発生する。定期的にノズルを外し、注意深く洗浄し微細
孔表面及び内面を、投影機又は顕微鏡を用いて摩耗及び
異物の残留がないか、一つ一つ綿密に時間をかけて検査
される。これらの検査効率を向上させる為の自動検査機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】化学繊維の射出成形用口金に多数個ある
数百ミクロンの微細な射出孔の表面及び、光のとどきに
くい内面を深部まで、人が投影機又は顕微鏡を用いて異
物の付着及び摩耗がないか、一つ一つ綿密に時間をかけ
て検査している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人の労力に頼っている
従来の検査作業を機械化するにあたり、口金の射出孔周
辺部分の摩耗部分の基礎的な角度データーの蓄積、それ
をもとにした表面外形と寸法、最大深さの算出、と断面
図の合成、三次元の摩耗図の合成をし、分析と合否判定
の材料にする。

【０００４】微細孔内面に異物が残留していないか、深
層部分に至る各層の拡大画面を自動で迅速に撮影し、デ
ーターとして記憶蓄積し、異物外形を見やすい状態でデ
ィスプレー画面に表示させ目視による合否の判定と、画
像処理と計算で異物の面積を数値で出し自動化した合否
判断の両方を可能にする。

【０００５】多数個ある射出孔の物理的位置データーと
してのＸＹＺ座標データーを取り、それをもとにオート
サーチ、及びオートスキャン、個別呼び出しを可能にし
て射出孔の全てについて自動検索処理を進められる様に
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】微細孔内部に残留する、
異物の検査については口金表面の射出孔１個がＣＣＤカ
メラの視野角にほぼいっぱいに入る位置において、スタ
ティック点灯の面発光光源がら口金の射出口を通過して
きた直接光と、その過程で一部乱反射した光の両方を受
光して、射出孔入口から順に深部へ、そしてさらに口金
の裏面にかけてＣＣＤカメラの合焦位置をＺステージ駆
動で等間隔で順に移動させながら数十枚から数百枚の画
像を撮影して、画像データーをメモリーに取り込んでお
いて、異物がある画像データーについては一旦、異物の
輪郭から面積を求めて不合格規格値との面積比較からＧ
ｏ、Ｎｏ判定をしてＮｏの場合は拡大表示などをさせる
ことにより、異物の程度を目視判断をも可能にする。シ
ステム制御コンピューターのメモリー上への画像データ
ー転送は高速のＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍ
ｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バス経由で
なされる。

【０００７】摩耗部分の外径と深さについてはレーザー
ビームを口金表面に、パルス的にスポットで照射してシ
ンクロナスに撮像して、その反射光の位置から反射角を
算出することで反射面の単位面積の２次元的傾きの角度
を出すと言う手順を、レーザービーム位置を連続移動さ
せながら例えば１００ミクロンごとに照射させ、繰り返
す事で微細孔周辺の１ｍｍ平方程度の摩耗で荒れた平面
を碁盤の目状に１００個のデーターを取り、これら角度
を持った各単位面積をプログラム処理で繋ぎ合わせて外
形と深さを算出し摩耗形状をだす。 レーザービームは
上記では２次元的に平行移動させたが、レーザービーム
位置は固定しておいてＸ−Ｙステージを移動しするので
も原理は同じである。

【０００８】被写体としての口金は光源を下敷きにして
Ｘ−Ｙ−Ｚステージの上に置かれ、各射出孔は鉛直にな
らび、ＣＣＤカメラのレンズはＸ−Ｙ−Ｚステージの基
準平面に対して垂直に見下ろす位置関係に取付けられて
いる。 Ｚ軸、上下方向に機械的にＣＣＤカメラ位置の
粗調整ができるが、これは口金の高さ形状が変更された
時に使用し、それ以外はＣＣＤカメラ位置は固定で使用
する。 ピント合わせは初期にＺ軸ステージの微動、レ
ンズリング回転などでも行う。

【０００９】Ｘ−Ｙ平面方向はカメラレンズの最適位置
としての、光軸上に口金の射出孔の中心を順に移動させ
てくる為に高精度のＸ−Ｙステージを用いてサーボモー
ター駆動で２次元平面上を水平移動制御させる。モニタ
ー上の表示位置が端っこにあって見にくい位置に仮にス
トップしたとしてもソフトウエアー処理で中央に持って
くる等ができる。そのために全部の射出孔の個々のＸＹ
座標データーを確保する為に、それ専用のＣＣＤカメラ
を設けノズル全面がカメラの視野に入る位置に設置し、
表面に合焦させ透過光全部を一括撮影して各点光源のＣ
ＣＤ上の位置をＸＹ座標データーで表わしメモリーに格
納する。 このデーターをもとにオートサーチ、オート
スキャン、個別呼び出しなどの射出孔検索モードが可能
となる。

【００１０】

【作用】異物検査では射出孔内に異物がなければ、口金
表面以外では何も無い位置に順次、合焦するので、ノズ
ル表面のみ結像しその他の位置ではなにも無いほぼ白色
画面となる。 一方、異物があると、はっきりと異物の
輪郭が黒く結像するために比較して際立った差異を生ず
る。 異物があれば不合格であり、異物のさらに後ろに
ある同一サイズの異物の有無までは今回の方式では分か
らないが、すでに不合格と言う結果が得られているので
問題としない。射出孔の各層の画面１枚１枚全部検査す
ることは出来るけれども検査効率の関係ではぶき、異物
の占める面積が規格値を越える場合とか、異物が占める
面積が最大の画面の１枚のみのチェックで合否の判断を
する。

【００１１】摩耗検査では得られた単位面積の角度デー
ターをもとに再合成した摩耗部分は３次元の情報を持っ
ている。従って口金の使用スタートから定期的に検査を
すれば摩耗部分の成長過程が時系列で把握出来る。それ
により口金上のどういう位置にある穴が、どんな摩耗の
成長を遂げるか、または無関係にランダムに成長するも
のであるか、など今後の分析のデーターベースとなり、
合否判定の省力化は言うまでもなく口金設計改善に使用
するとか、現在稼動中の口金の残り寿命がどれだけある
かの把握が出来る。

【００１２】

【実施例】図１においてＣＣＤカメラ１ａの横に位置調
整ツマミ２ａがあり、これでカメラスタンド２５に対し
て上下位置を粗調整し固定し、下部には対物レンズリン
グ３ａがあり、口金５の表面に焦点を合わせる事が出来
る。 口金５はＸ−Ｙ−Ｚステージ２１の上でＣＣＤカ
メラ１ａの光軸４上でレンズ３の視野角に全体が入る位
置に置かれている。 口金５はＺステージ部分２１ｃの
可動部分に設けられた凹部に収められた光源６の真上に
位置する。

【００１３】図１には書かれていないがＸ−Ｙ−Ｚステ
ージ２１はカメラスタンド２５と一体の基台部分の上に
置かれている。外部からの制御ケーブル２１ｅで光源６
をＯＮ／ＯＦＦする 制御ケーブル２１ｆによりＹステ
ージ２１ａを左右方向に微動させ、Ｘステージ２１ｂを
前後方向に微動させ、Ｚステージ２１ｃを上下方向に微
動させる。

【００１４】ＣＣＤカメラ１ａに平行してカメラスタン
ド２５には２台目のＣＣＤカメラ１ｂが設置されてい
る。ＣＣＤカメラ１ｂの横に位置調整ツマミ２ｂがあ
り、これでカメラスタンド２５に対して上下位置を粗調
整し、下部に対物レンズのリング３ｂがあり、その光軸
９上に口金５が点線の口金５のように移動して来た時に
その表面に焦点を合わせる事が出来る。 レンズ３ｂに
は落射ユニット８及びレーザーユニット７が取付けられ
ている。 このレーザービームのＯＮ／ＯＦＦとレーザ
ービームのＹ軸方向、Ｚ軸方向の平行移動が可能でケー
ブル１１により外部から制御する。

【００１５】以上のシステム構成全体をブロック図の感
じに表現したものが図２である。 システムをコントロ
ールするコンピューター３０を中心に各機器がほぼスタ
ー結線されている。操作は図２には書かれてはないがキ
ーボード入力でなされる。結果はモニター３２に表示さ
れるのと、図２にはないがプリンターその他に出力でき
る。ＣＣＤカメラ１ａと１ｂは主にＣＣＤイメージセン
サーを中心としたＣＣＤ画像検出回路とインターフェー
ス、及びレンズで構成されている。 Ｘ−Ｙ−Ｚステー
ジはサーボモーター駆動の場合は移動量をコントローラ
ーにフィードバックする為のエンコーダーが必要にな
り、これの分解能が優れている為、ステッピングモータ
ー駆動などよりも相対的に高精度位置決めが可能になる
傾向があるが、リニアーモーターその他でもよい。光源
６は一例であるが面発光ＬＥＤで直流点灯させる。 レ
ーザーユニット７はインターフェース経由でレーザービ
ームの平行移動制御をピエゾアクチュエーターＰＺ１，
ＰＺ２で行い、レーザー光はダイオードＬＤ１で発光
し、図にはないがその輝度安定化回路が必要であり、発
光のＯＮ／ＯＦＦ制御がされる。図にはないが電源が随
所に必要である。

【００１６】図３を参照して、化学繊維射出用の口金５
のイメージ図である。射出孔５ａの数はだいたいが２０
から１００個程度であり、同心円状に配置されている。
射出孔５ａの口径は１００ミクロンから４００ミクロン
で形状は円が比較的に多いが花形、その他各種ある。樹
脂の注入口は５ｂのようにロート状になっていて数十ト
ンの内圧が加わる。定期的に交換されて洗浄し、出口部
分の摩耗変形の程度を検査され、稼働中に目詰まりが起
きて作業を中断したり、出口部分の摩耗変形による繊維
の品質低下などの事態にならぬように配慮されている。

【００１７】図４を参照して、単なる一例であるが口金
５を置いてあるＺステージ２１ｃの一部に光源６を置け
る空間を設けて、矢印６ｍの方向に発光させて、各射出
孔を通過して光が矢印６ｐのように出て行く様子をあら
わしている。

【００１８】外光を遮断して出てきた光６ｐを上から見
ると図５の様に多数の点光源になり、これを図１のよう
にＣＣＤカメラ１ａで画像を取り、仮に基準位置に近い
射出孔から外周Ａと内周Ｂにわけて白矢印方向に１、
２、３、Ｎとナンバーを付け、画像ファイル名とし、そ
れぞれ座標（Ｘ−Ｙ値）データーを付けて、末尾の文字
で表（Ｓ）、裏（Ｒ）等と表わす様にする。この様に各
穴位置を自動検索する為の物理的位置データーを取り記
憶保存する。 これ以後の作業はＣＣＤカメラ１ｂが行
うので、そのＣＣＤカメラ１ｂの光軸９の位置に平行移
動した場合の座標データーに変換して登録することが重
要である。

【００１９】以上のようにしてＣＣＤカメラ１ｂにとっ
て最適な口金５の各穴位置の座標データーを登録した後
に、図１のようにＣＣＤカメラ１ｂの光軸９の位置にＸ
−Ｙステージを制御して点線の口金５のように、登録し
た座標データーをもとに、まず射出孔Ａ１を移動してく
る。、そして順番に内面部のサンプリング画像データー
を以下の方式で取得してコンピューター３０のＳＩＭＭ
（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｌｉｎｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｏｄ
ｕｌｅ）メモリーに蓄積して行く。 図６を参照して、
射出孔Ａ１が射出孔５ａであるとして上から順に、５
ｃ、５ｄ、５ｅ、と等間隔にＺステージを上昇させて、
合焦位置を移動させて、各位置で撮影して５ｎまで仮に
９０回、撮影と一連の処理をする。その１回１回の処理
は下記のように３種類のモードを用意して画像処理をし
て合否の判定をしながら進めて行く。 １：サンプリング画像データー５ｃ〜５ｎの全てを蓄積
しておく。 ２：ＮＧとなった画像の全データーを蓄積しておく。 ３：ＮＧとなった画像で異物面積が最大のデーターのみ
を蓄積しておく。

【００２０】その画像処理による合否の判定手順は図７
を参照して、図７（ａ）のように画像データー５ｃの中
に異物がある場合、白色部の内積に変化が生じる。その
変化した面積のバラツキの程度を求める。 まず画像デ
ーター５ｃをもとに図７（ｂ）のような仮想円を作成
し、マスクとする。 図７（ａ）に図７（ｃ）のように
そのマスクを重ねあわせマスク内の黒色部分を図７
（ｄ）のように切り出し、次に図７（ｅ）のように長方
形でかこみ、黒色になっている異物の面積をセンサーの
ピクセル数を数えて自動計測し、あらかじめキーボード
から設定入力済みの合否判定規格面積と数値比較して同
等以上は不合格と判定し、モード設定にそって画像デー
ターを蓄積する。 その時、異物の面積、異物の中心位
置、表面から異物までの深さ、も分かるので、この３種
類の数値も蓄積する。モードが表示する選択になってい
れば異物の影絵の拡大表示をし、画面の端に先の３種類
の数値も表示し目視チェックをサポートする。

【００２１】以上のような画像処理過程、すなわち先の

【００２０】の部分をフローチャートで表わすと図８の
ようになり、Ｓから入り９０回繰返してループを抜け
る。

【００２２】次に射出孔５ａの出口部分が摩耗した場合
の計測については図１において光源６はＯＦＦにしてレ
ーザーユニット７をダイナミック点灯させる。 この部
分について、より具体的に説明した図９を参照して、レ
ーザー７ａから一瞬レーザービームが落射ユニット８の
中のハーフミラー８ａに向けて発光して反射して、下に
位置する口金５に当たる。 口金５の表面が理想的にフ
ラットの場合は反射光が同軸上を上に帰って行きハーフ
ミラーを透過してＣＣＤカメラ１ｂのレンズ３ｂに入る
次にレーザー７ａを少し上に移動して再度一瞬点灯さ
せると同様に、先の光跡と平行線をたどり、レンズ３ｂ
に入る。 さらにレーザー７ａを上に移動して再度一瞬
点灯させると、ここで、口金５の表面が摩耗部分にかか
ると仮定して、反射角がθだけずれて同軸上を帰らない
為、本来到達すべき位置から外れる。 この様に例えば
上方向に１０個所、横方向１０個所レーザー７ａ移動さ
せる。 そうすると図９の射出孔５ａを正面から見た図
が白矢印の先の円内に書かれているが、射出孔５ａを中
心にして絵のようにほぼ円に近い摩耗部分５ｘが広がっ
て居るものとし、その上に桝目の網をかぶせてあるが、
この１００個の正方形の中心位置をレーザースポットが
順番に一瞬当ると言う意味の絵である。 その反射光が
本来到達すべき位置からのズレ分を検出することで、こ
の１００個の正方形の個々の傾斜角度を算出する。

【００２３】さらに図１０を参照して、レーザーユニッ
ト７の内部でレーザー７ａが平行移動する一例を上げ
る。 ＰＺ１はピエゾアクチュエーターで端子電圧を可
変するとほぼ比例的に厚みが矢印Ｌ１方向に変化する。
同様にＰＺ２は矢印Ｌ２方向に変化し、結果的に取付
けられているレーザー７ａが上下左右に平行移動する。
そうして拡大して描いた桝目のＰ１，Ｐ２……Ｐ１００
と点線の経路で駆動させることができる。 この例の単
位面積としての桝目１個は仮に０．０５ｍｍ角を想定し
ておりＬ１，Ｌ２は０．５ｍｍのストロークが必要であ
るので、ピエゾアクチュエーターはバイモルフ型が適当
である。ほかにもボイスコイルモーター、リニアーモー
ターその他での応用も考えられる。 なおレーザー７ａ
は点線の経路上をとまらずに等速運動をするが、必要に
応じてとまりながら移動させるモードを用意することも
ありうる。図１０（ｂ）では蛇行しているがスパイラル
状の走行経路でもよい。

【００２４】レーザー７ａが図１０のＰ１から点線の様
に移動するとハーフミラー８ａで反射した口金５の表面
でもまったく同様の動きが生じ、図１１を参照して、こ
れは口金５の射出孔５ａの断面の拡大図であるが、摩耗
部分５ｘの深さＨを自動計測出来る。 その手法は今ハ
ーフミラーから垂直にレーザービームが口金５の桝目ナ
ンバーＰ５１のほぼ中央に照射出来る位置に移動してき
た時に一瞬照射され、ここは摩耗がなくフラットな面で
あったとして、レーザービームは反射して同軸上を帰り
ハーフミらー８ａとレンズ３ｂは図にはないが、これを
透過してＣＣＤカメラ１ｂ内部のＣＣＤイメージセンサ
ーの画素にシンクロナスに取り込む。 さらにＰ５２か
ら順にＰ５７の位置まで同様の繰り返しを行うと摩耗部
分での反射角に応じてθ２からθ６と変化して本来到達
するはずの画素の位置からずれる。このずれの量をもと
にＰ５１からＰ６５の個々の角度を算出して、それを単
位面積Ｓ１からＳ６までの角度として、合計のｈを出
し、近似的にＨの値とする。

【００２５】上記の図１１の例ではθ１から０６はＳ１
からＳ６という線の角度の情報を持っているものとして
Ｈを計算したが、実際は面としての角度情報をもってい
るので、もとの面を斜め上から見た３次元的画像に再合
成可能であるし、高低差を強調するなどの加工も可能と
なる。桝目の数を増やせば当然分解能が上げられ、写真
取りした画像にちかずく。ビーム径以下の微細な分解能
を期待する場合はビームが重なったままでビーム径の例
えば１／１０ずつずらせて走査するとしても反射光はタ
イミング的に１個ずつのスポットしか画素上には帰って
来ないので問題無く位置を特定出来る。又、画素のサイ
ズよりもビームのスポット径は遥かに大きいので、複数
の画素にまたがってスポットを受光するが、スポットの
中央位置を出す為に、明るさがあるシキイ値を越える部
分の中心位置を荷重平均法で求めて画素の位置精度を向
上出来ると言う、光量の分布からソフト処理でスポット
センター位置を求めることでさらに分解能が向上する。

【００２６】図１０の例ではレーザー７ａは０．０５ｍ
ｍピッチ移動するごとに１回発光し、秒速１．５ｍｍ走
行を想定しているので、本来はこの程度の移動スピード
の場合はレーザー７ａは固定で設計し、Ｘ−Ｙ−Ｚステ
ージをかわりに移動させる。重量があるといえども同等
の移動スピードで使用する事が可能である。移動精度で
ピッチサイズが１ミクロンとかそれ以下が必要な場合に
はやはりピエゾタイプがよくＸ−Ｙステージとの組合せ
駆動方式が必要である。

【００２７】図１２はカメラ１ｃとカメラ１ｄがスタン
ドパイプに一体に組立てられていて、モーター駆動でカ
メラを回転切換えさせて使用することで、口金５を移動
させないタイプの一例である。カメラ１ｃで口金５の射
出孔のＸ−Ｙ座標データーを登録すると、矢印２７のよ
うにカメラ１ｄが約６０度回転して、カメラ１ｄの光軸
９が光軸４ｃの位置にくる。それ以後の動作については
前記のカメラ１ａとカメラ１ｂによる方式と同じであ
る。図１２は１軸のシリンダー上に各種の機能の異なる
カメラを多数設置して回転切換えしながら使用するシス
テムが必要になったさいにも今回の発明システムが導入
可能である点を説明するのと、他方、完全自動化されて
いなくてもカメラ切換え程度は手作業で回転させてもよ
いユーザー向けの場合にもこういった回転式が有効と思
われる。

【００２８】図１３はこれまで説明してきたカメラを２
台使用するタイプとは異なり、１台のカメラで２台分の
働きをさせる方式についてである。前記のカメラ２台で
作業分担する場合は２台のカメラの主な違いは倍率と視
野角であるが、これら両方を切換えられるようにすれば
１台でよい。 しかしコスト的にはズームレンズとなり
高い物になると言う欠点がある。接眼レンズを追加して
手作業での検討も考慮する場合は１ｆの感じになる。

【００２９】各種の固定焦点レンズを取付けたディスク
を回転切換えしてカメラ本体は１台にすると言う方式も
原理としては可能である。今回の方式では落射ユニット
７などが原理的に欠かせないので、大きいユニットであ
るし、重いし、ワイヤー１１付きであるので、オートで
回転切換えするとなると必要以上に大掛かりになり、手
作業の顕微鏡の様な簡単なイメージで考えると、つまず
くと思われる。今回はカメラ自体は動かさず、且つ、計
測過程で可動部分が極力少ない事が、性能を充分引き出
す為の重要条件である。従って、あえて以上の４タイプ
のコストも含めたトータルでの比較をすると図１が１
番、無難な構成である。 したがって図１にそって重点
的に説明を進めたが、どのタイプにしろ基本原理は変わ
らない。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３１】従来、不可能とされていた化学繊維射出用
口金の微細孔内の異物の自動検査と摩耗部分の深さの自
動測定を可能にすることで、担当者が非常に神経を使い
疲労を伴う作業が自動化される。

【００３２】作業者がいない深夜でも処理が継続可能と
なり、時間の有効活用ができる。

【００３３】検査データーや作業経歴が自動的に残せる
為、傾向の分析や予測など、これまでの経験上の感を頼
りにすることなく、具体的な数値をもとに行う事が出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＣＣＤカメラ２台とＸ−Ｙ−Ｚステージ部分
の外観図

【図２】 システム全体の回路ブロック図

【図３】 射出孔の拡大図を含む口金の図解図

【図４】 口金に対する光源の位置関係を示す図解図

【図５】 口金表面の全景を低倍率で捕らえた画像例

【図６】 射出孔内部の合焦位置の移動とＶＧＡフレー
ム画像

【図７】 ７（ａ）：サンプリング画像のイメージを伝
える図 ７（ｂ）：仮想マスク（仮想フレーム）のイメージ図 ７（ｃ）：サンプリング画像に仮想マスクを重ね合わせ
た図 ７（ｄ）：異物の切り取りと拡大表示のイメージ図 ７（ｅ）：異物部分を長方形で囲んだイメージ図

【図８】 画像処理部分のフローチャート

【図９】 レーザービーム走査ラインの原理図

【図１０】 駆動型レーザーユニット例の図解図

【図１１】 口金摩耗分部の深さ測定例

【図１２】２台のカメラを回転する場合の図解図

【図１３】 １台のカメラを用いる場合の図解図

【符号の説明】

１ａ〜ｅ ＣＣＤカメラ ２ａ〜ｅ メカ式高さ調整ツマミ ３ａ〜ｅ 対物レンズ ４、９ 光軸位置 ５ 口金、 ５ａ：射出孔、 ５ｂ：注入
口、 ５ｘ：摩耗部分 ６ 光源 ７ 駆動式レーザーユニット ７ａ：レー
ザー ８ 落射ユニット ８ａ：ハーフミラ
ー １０ａ、１０ｂ、１１、２１ｅ、２１ｆ、３１ケーブル ２１ Ｘ−Ｙ−Ｚステージ ２５ カメラスタンド ３０ 制御用コンピューター ３２ ＶＧＡモニター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＣＣＤカメラ１ｂの視野角に射出孔５ａの
   １個の全景が余裕を持って入る位置に設定調節して、口
   金５の底面に置かれた光源６が発光した光６ｍが口金５
   の射出孔５ａを通して光５ｐとなってＣＣＤカメラ１ｂ
   に入光するとき、ＣＣＤカメラ１ｂの合焦位置を５ｃ、
   ５ｄ、５ｅと等間隔に変えて撮影を繰り返し、その過程
   で表面である５ｃでは結像するが、それ以外は何かあれ
   ばその何かだけに結像し、無ければ何も写らないと言う
   原理を想定し、異物の影の輪郭としての黒色部分の面積
   を画像処理と計算で求めた上で、あらかじめキー入力し
   設定されていた不合格値と比較し、合否判定をし不合格
   であれば、拡大してモニター３２にＶＧＡ画面表示し、
   且つコンピューター３０の記憶装置に画像データーを蓄
   積する。以下同様の繰り返しで口金裏面の５ｎに至るま
   で、全ての位置について検査し、異物がある場合は反対
   面からも同様の検査を実施する。 次に射出孔５ａの出
   口周辺表面の摩耗部分５ｘをレーザービームを用いた同
   軸落射ユニット８で照射し、ＸＹステージを微動してハ
   ルス走査し、１ハルスごとにＣＣＤカメラ１ｂのシャッ
   ターを同期して開き帰って来たレーザービーム位置と本
   来帰って来るべき位置との差から反射角θを得、そのθ
   から単位摩耗面ごとの光梃子効果による詳細な角度情報
   を得て、この情報を集積すれば３次元画像が合成できる
   と言う原理を想定して、角度を持つ単位面積の分布する
   エリアを特定し、摩耗部分としての全体の面積と形状、
   最大深さｈを算出し、データーの蓄積と断面図の合成、
   摩耗構造の斜視図の合成とモニター３２への合成画像表
   示と周辺機器への出力を可能とする方式の、化学繊維射
   出用口金孔内の残留物及び摩耗の自動検査装置。
2. 【請求項２】ＣＣＤカメラ１ａの視野角に口金５の全景
   が入る位置に設定調節して、口金５の底面に置かれた光
   源６からの光６ｍが口金５の全ての射出孔５ａを通過し
   て光６ｐとしてカメラ１ａに全部が受光した状態で、対
   物レンズ３ａで口金５の表面にヒントを合わせる。 結
   像した点光源の全ての位置をＸ−Ｙ座標データーで表わ
   し射出孔Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、等のファイル名を付
   け、さらに表面（Ｓ）、裏面（Ｒ）の印を付けコンピュ
   ーター３０の記憶装置に保存し、あと必要に応じて順番
   に、あるいは個別に各射出孔をＸ−Ｙ座標データーをも
   とに、Ｘ−Ｙ−Ｚステージを駆動してカメラ１ｂの光軸
   上にセッティングできるようにする。まず射出孔Ａ１を
   セッティングして請求項１の機能にリンクして、射出孔
   Ａ１の一連の検査の後、請求項２に帰り、次の射出孔Ａ
   ２をセッティングしたのちに、再度請求項１にリンクし
   てその一連の検査の後、請求項２に帰ると言う方式で順
   番に全ての射出孔について自動検索検査の処理を実行す
   る、化学繊維射出用口金孔内の残留物及び摩耗の自動検
   査装置。