JP2005024431A

JP2005024431A - 外観検査装置

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Publication number: JP2005024431A
Application number: JP2003191274A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Yamada; 和明山田; Ryoji Nogami; 良治野上
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Koyo Machine Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd; JTEKT Machine Systems Corp
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-03
Also published as: JP4252381B2

Abstract

【課題】カメラ視野を越える検査対象物の外観検査を行うときでも、その検査処理を容易にかつ高速に行うことができるコスト安価な外観検査装置を提供する。
【解決手段】搬送方向Ｆに複数のワーク（検査対象物）Ｗを搬送する搬送部５と、搬送されているワークＷを回転させる回転部６と、回転しているワークＷの表面を撮像する撮像部２と、この撮像部２からの撮像画像を用いてワークＷの外観検査を行う処理装置（処理部）４とを設ける。そして、処理装置４が、ワークＷについてＮ個（Ｎは２以上の整数）の検査領域に分けるとともに、各検査領域において撮像部２によりワークＷを撮像させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、検査対象物の表面走査を行ってその対象物の外観を検査するための外観検査装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
外観検査装置としては、円柱状の検査対象物を所定の撮像位置で回転させながら外周面をカメラで撮像し、撮像した画像を処理して検査対象物の傷を検査するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
具体的にいえば、この従来装置では、上記撮像位置が同一方向に回転する２つのドラムの間に設定されており、検査対象物が同位置で自転することで当該位置上方に配置されたカメラが対象物の外周面全周にわたって撮像するようになっていた。また、各ドラムには、外周面の一部に形成された凹部が設けられており、検査対象物は一方のドラム凹部内に挿入された状態で撮像位置まで送られ撮影された後、他方のドラム凹部内に挿入されて同位置から離れるよう移送されていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３５１５０号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来装置では、ドラム凹部内に検査対象物を挿入して運んでいたので、寸法が異なる検査対象物、ことに凹部のドラム軸方向寸法よりも長尺の検査対象物の外観検査を行うときにはドラムを変更する必要が生じた。また、この従来装置では、カメラの視野寸法が凹部の上記ドラム軸方向寸法にほぼ一致しており、カメラ視野を越える長尺の対象物を検査するときにはカメラ設置数を増やしたり、視野の大きいカメラに交換したりすることも要求された。さらに、この従来装置では、ドラム間の所定位置で検査対象物を撮像していたので、当該対象物はドラムの搬送途中で停止された状態で撮像されることとなり、検査処理の短縮化を図ることが難しかった。
【０００５】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、カメラ視野を越える検査対象物の外観検査を行うときでも、その検査処理を容易にかつ高速に行うことができるコスト安価な外観検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検査対象物の外観を検査するための外観検査装置であって、
複数の前記検査対象物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、搬送されている前記検査対象物を回転させる回転部と、回転している前記検査対象物の表面を撮像する撮像部と、前記撮像部からの前記検査対象物の撮像画像を用いて当該対象物の外観検査を行う処理部とを備え、
前記処理部は、一つの前記検査対象物についてＮ個（Ｎは２以上の整数）の検査領域に分けるとともに、各検査領域において前記撮像部により当該対象物を撮像させることを特徴とするものである。
【０００７】
上記のように構成された外観検査装置では、上記搬送部及び回転部により、回転されつつ、搬送されてくる一つの検査対象物に対して、処理部がその検査領域をＮ個（複数）に分割し、かつ検査領域毎に撮像部により撮像させて当該対象物の撮像画像を得て外観検査を行っている。すなわち、処理部は、撮像部によって一つの検査対象物を複数回撮像しているので、撮像部のカメラ視野を越える長尺の検査対象物の外観検査を行うときでも、上記長尺の対象物についての外観検査を容易に行うことができる。また、搬送途中で検査対象物を停止させて撮像していた上記従来例と異なり、搬送部によって搬送される複数の検査対象物を連続的に処理することから、検査対象物の外観検査の高速化を簡単に行うことができる。
【０００８】
また、上記外観検査装置において、前記処理部は、検査対象物についての前記Ｎ個の検査領域のうち、隣接する２つの検査領域が一部重複するように当該Ｎ個の検査領域を設定することが好ましい。
この場合、検査対象物についての前後２回の撮像動作で得られる撮像画像が常に一部重複することから、処理部は撮像漏れを確実に防いだ状態で当該対象物を撮像させて画像処理することができ、上記長尺の検査対象物の外観検査を行うときでも、その検査精度の低下をより確実に防止することができる。
【０００９】
また、上記外観検査装置において、前記検査対象物側の特徴点が所定位置を通過したことを検出して、信号を出力するセンサ部を備え、
前記処理部は、前記センサ部からの出力信号に基づいて、前記撮像部により前記検査対象物を撮像させてもよい。
この場合、処理部がセンサ部からの出力信号を用いることにより、検査対象物の移動状況を正確に把握して、当該対象物の各検査領域が撮像部のカメラ視野（撮像範囲）に達したか否かについて判別することができ、上記各検査領域での撮像画像を適切なタイミングで取り込むことができる。
【００１０】
また、上記外観検査装置において、前記検査対象物についての１番目及び２番目の検査領域が、前記撮像部による撮像範囲に到達したことをそれぞれ前記処理部に通知するための信号を出力する２つの前記センサ部を少なくとも備えることが好ましい。
この場合、処理部が上記２つのセンサ部からの信号の入力間隔を検出することにより、処理部は検査対象物の実際の移動（送り）速度をより正確に把握することができ、搬送部及び回転部による検査対象物の送り速度が変動したときでも、処理部はその送り速度の変動に応じて撮像部を駆動して各検査領域での撮像画像を得ることができる。
【００１１】
また、上記外観検査装置において、前記検査対象物についての１番目及び２番目の検査領域が、前記撮像部による撮像範囲に到達したことをそれぞれ前記処理部に通知するための信号を出力する２つの前記センサ部を設けるとともに、
前記処理部は、前記２つの各センサ部の出力信号が入力された時点からの経過時間をカウントして、当該対象物についての３番目以降の検査領域に対する前記撮像部による撮像動作を行わせることが好ましい。
この場合、処理部は、上記２つのセンサ部からの信号の入力間隔と上記経過時間のカウント値とを用いることにより、センサ部の設置数を減らしつつ、処理部が検査対象物のより正確な送り速度を把握することが可能となって、コンパクトでさらにコスト安価な検査装置を構成することができる。
【００１２】
また、上記外観検査装置において、前記センサ部は、前記特徴点として前記搬送部によって互いに隣接するように搬送される２つの前記検査対象物の端部間を検出することが好ましい。
この場合、特徴点を検査対象物に別途設けることなく、その対象物の外観検査をさらに容易に行うことができる。
【００１３】
また、上記外観検査装置において、前記処理部は、前記検査対象物についての１番目の検査領域での撮像画像の始端部がその対象物の前記搬送方向における前端部と一致するように前記撮像部により当該対象物を撮像させてもよい。
この場合、複数の検査対象物の外観検査を連続的に行うときに、処理部で逐次得られる撮像画像のデータが各検査対象物での上記前端部で自動的に区切られることとなり、処理部は検査対象物毎の画像処理を容易に行うことができる。
【００１４】
また、上記外観検査装置において、前記処理部は、前記検査対象物についてのＮ番目の検査領域での撮像画像の終端部がその対象物の前記搬送方向における後端部と一致するように前記撮像部により当該対象物を撮像させることが好ましい。
この場合、複数の検査対象物の外観検査を連続的に行うときに、処理部で逐次得られる撮像画像のデータが複数の検査対象物毎に自動的に区切られることとなり、処理部は検査対象物毎の画像処理をさらに容易に行うことができる。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の外観検査装置の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る外観検査装置の要部構成を模式的に示す図である。図において、本実施形態の外観検査装置１は、ローラ等の円柱状の検査対象物（以下、「ワーク」という）Ｗを撮像する撮像部２と、この撮像部２による撮像範囲におけるワークＷへ光を照射する照明部３と、上記撮像部２によって取り込まれたワークＷの画像情報を用いて所定の検査処理を行う処理部としての処理装置４とを備えている。また、外観検査装置１には、複数の上記ワークＷを一列に整列させた状態で、所定の搬送方向Ｆに搬送する搬送部５と、この搬送部５の下流側に連続するよう設置され、搬送部５からのワークＷを回転させる回転部６とが設けられており、この回転部６の上方に配置された上記撮像部２の下方を、図に例示するようにワークＷの軸心方向Ｘに並べた５個のワークＷ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４が順次通り抜けるスルーフィード方式となっている。
【００１６】
上記搬送部５には、ワークＷに当接して支持するようワーク下側に配置されたワーク搬送ベルト８と、このベルト８とでワークＷを挟んだ状態でワーク上側に接して搬送方向ＦにワークＷを押し出すワーク押出ローラ９とが設けられており、これらベルト８及びローラ９の回転によってワークＷは撮像部２による撮像範囲へ向けて送り出される。
また、搬送部５は、ワークＷを止めることなくほぼ一定の速度で連続的に送るようになっており、ワークＷが撮像部２の撮像範囲に来ても、ワークＷは停止せず、常時移動して撮像範囲を通り抜ける。このため、ワークＷは撮像範囲を次々に通過して効率よく検査をすることができる。
【００１７】
上記回転部６は、搬送部５から送られてきたワークＷをその軸心回りに回転させるものであり、軸心がワークＷの軸心方向Ｘと同方向に向けられた一対のワーク回転ローラ１０，１０を備えている。一対の回転ローラ１０，１０は、水平方向に並置されており、同方向に回転駆動される。ワークＷは、搬送部５によって一対の回転ローラ１０，１０上に押し出され、回転ローラ１０，１０の回転によって所定方向に回転する。また、回転ローラ１０，１０上に押し出されたワークＷは、後方のワークＷによって搬送方向Ｆに押されることで、回転ローラ１０，１０を搬送方向Ｆに向いて移動する。すなわち、ワークＷは、回転部６において、軸心回りに回転しながら搬送方向Ｆに移動し、かつ撮像部２下方の上記撮像範囲を通過する。
【００１８】
上記撮像部２は、例えば２０４８個の撮像素子（ＣＣＤ）を一列に並べたラインセンサカメラを用いて構成されたものであり、そのＣＣＤの配列方向が上記搬送方向Ｆと平行になるよう一対の回転ローラ１０，１０間に設定された撮像位置上方に配置されている。この撮像部２では、そのカメラ視野（つまり、上記撮像範囲）が８０ｍｍ程度となるように回転部６での上記撮像位置にあるワークＷからの高さ寸法などが選択されており、撮像部２が所望の解像度でワーク表面を撮影可能となっている。また、この撮像部２では、その一列のＣＣＤが搬送方向Ｆの上流側から下流側に向かう方向で上記軸心方向Ｘに沿って、照明部３の照明光にて所定の明るさで照らされたワークＷの外周面を順次走査する主走査を行うようになっている。また、この主走査を行うことにより、撮像部２では、各ＣＣＤがワーク外周面での濃淡の程度を例えば２５６階調に段階分けした８ビットの画像データを上記処理装置４に出力しており、１回の主走査に応じた線状画像が処理装置４に逐次入力される。
【００１９】
また、撮像部２では、上記主走査を繰り返し行うようになっており、ワークＷの回転に伴い、ワークＷの周方向に異なる位置を走査する副走査が行われる。この副走査を行うことにより、ワークＷが１回転するとワークＷ外周面を展開した２次元画像（展開外周面の撮像画像）が得られる。具体的にいえば、ワークＷが１回転したときの１周相当分以上の展開外周面の撮像画像は、Ｌ回の主走査を実施することで取得されるＬ個の上記線状画像によって構成されるようになっている。また、この主走査の実施回数Ｌは、ワークＷの外周（検査）寸法と所望の走査間隔に基づいて決定され、搬送部５及び回転部６による回転速度とワークＷに対する搬送方向Ｆ方向での送り速度などはそれが実現されるべく調整されている。尚、ワークＷが回転とともに搬送方向Ｆへ移動しているために取得した展開外周面の画像はＦ方向へ傾いたものとなっているが、上記処理装置４が画像の座標変換などで必要に応じて傾きを補正すればよい。
【００２０】
また、外観検査装置１では、上記処理装置４はワークＷ０〜Ｗ４毎に、つまり一つのワークＷについて上記Ｌ回の主走査による撮像動作によって撮像される検査領域を例えば４個設定するとともに、これらの４個の検査領域において各々連続する２個の検査領域が一部重複するよう当該４個の検査領域を定め、一つのワークＷに対し撮像部２による上記撮像動作を４回実施させて、上記４個の検査領域でワークＷ全体（全外周面）をカバーするようにしている。尚、これら４個の検査領域では、同一の主走査回数Ｌが割り当てられているので、各検査領域でのワーク外周面の検査（撮像）面積は互いに等しい面積に設定されている。
また、外観検査装置１では、搬送されているワークＷの上方に配置されて、ワークＷ側の特徴点が搬送路上の所定位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，及びＸ４をそれぞれ通過するのを検出して処理装置４に信号（画像取込開始のトリガ信号）を出力する４つのセンサ部１２−１，１２−２，１２−３，及び１２−４（以下、“１２”で総称する）が設けられている。そして、処理装置４が、これらセンサ部１２からの各出力信号を用いることにより、処理装置４は、上記４個の各検査領域に対する撮像部２での撮像動作の開始を正確に決定して、当該撮像部２からの撮像画像の取込処理を適切なタイミングで行えるようになっている。これにより、外観検査装置１では、後に詳述するように、撮像部２のカメラ視野を越える長尺のワークＷに対しても、その正確な外観検査を容易に行うことができる。
【００２１】
上記センサ部１２−１〜１２−４では、その設置数は一つのワークＷに対する検査領域の設定数と同じ数が選択されており、センサ部１２−１〜１２−４は上記搬送方向Ｆに沿って一列に並べられている。また、各センサ部１２は、上記特徴点として搬送方向Ｆで隣接する２つのワークＷの端部間を検出するようになっており、この端部間が対応する検出位置Ｘ１〜Ｘ４を通過したことを検出したときに処理装置４に信号を出力する。
詳細にいえば、各センサ部１２には、光等の検出波をワークＷに向かって照射し、その反射波を入力することで、上記特徴点の通過を検出可能な光電管などのセンサが使用されている。また、上記各ワークＷにはその軸心方向Ｘの両端部に０．５Ｒ程度の面取部（角落とし部）が設けられており、各センサ部１２はこの面取部と搬送方向Ｆ両側の面取部間に存在するワーク外周面での平坦な部分との微細な距離変化を検知することにより、搬送路上で撮像対象のワークＷ１に続けて搬送される撮像部２の撮像範囲外の２つのワークＷ２，Ｗ３の端部間を検出して上記トリガ信号を出力する。
【００２２】
また、上記４つのセンサ部１２−１〜１２−４は、一つのワークＷを均等に分割した上記４個の検査領域に応じて互いに等間隔に配置されたものであり、センサ部１２−１〜１２−４は、撮像部２によって撮像されるワークＷ１に後続するワークＷ２とＷ３との端部間が対応する検出位置Ｘ１〜Ｘ４を通過するのを検出している。また、センサ部１２−１〜１２−４の各間隔寸法は、ワークＷの上記送り速度などに基づきワークＷが１回転したときの上記１周相当分の展開外周面の撮像画像が取得されるように決定されている。これにより、上記処理装置４では、上記ワークＷ１の１〜４番目の検査領域が撮像部２の撮像範囲（カメラ視野）に到達したことを判別できるとともに、各検査領域で１周相当分の撮像画像を確実に取得できるようになっている（詳細は後述）。
尚、各センサ部１２−１〜１２−４は、図示を省略した支持部材によって搬送方向Ｆに移動可能で着脱自在に支持されており、検査領域の設定数などを変えることが要求されるワークの変更などの際に、対応する検出位置Ｘ１〜Ｘ４の調整や設置数の増減を容易に行えるようになっている。
【００２３】
上記処理装置４は、図２を参照して、汎用的なパーソナルコンピュータを用いて構成されたものであり、ＣＰＵやこのＣＰＵに接続される画像処理ボートを含んで構成された演算部４ａと、ワークＷの外観検査、例えばワーク外周面での傷等の有無を判別する欠陥検出処理を行うためのプログラム等を記憶するＨＤＤやフラッシュメモリディスクなどの記憶装置４ｂと、上記演算部４ａの指示に従って情報（撮像部２からの撮像画像を含む。）の表示を行う表示部４ｃとを備えている。また、この処理装置４には、外部との間で信号やプログラムなどのデータを入出力するデータ入出力部４ｄ、及び撮像部２から逐次送られてくる画像データを漸次記憶するバッファメモリとしての２つの画像メモリ４ｅ，４ｆが設けられており、後に詳述するように、演算部４ａは撮像部２からの撮像画像のデータ取込処理と欠陥検出処理などの画像処理とを並列的に行えるようになっている。
【００２４】
ここで、図３及び図４も参照して、上記のように構成された外観検査装置１の動作について具体的に説明する。
図３（ａ）に示すように、時点Ｔ１においては、撮像部２の撮像範囲には、ワークＷ１の前端部に設定された１番目の検査領域Ａ１が到達している。また、この時点Ｔ１では、上記ワークＷ１の次のワークＷ２はその後続のワークＷ３との端部間がセンサ部１２−１の下方に設定された検出位置Ｘ１に達しており、当該センサ部１２−１は検査領域Ａ１が撮像範囲内に入ったことを知らせる通知信号としてのトリガ１信号を処理装置４に出力する。そして、処理装置４では、検査領域Ａ１に対する撮像部２での上記Ｌ回の主走査を含んだ１回目の撮像動作に応じて、その領域Ａ１の撮像画像が撮像部２から当該処理装置４に送られる。
また、上記検査領域Ａ１に対する撮像動作中も搬送路上の全ワークＷ０〜Ｗ４は搬送方向Ｆに移動されているので、時点Ｔ２においては、図３（ｂ）に示すように、撮像部２の撮像範囲には、前端部が検査領域Ａ１の後端部と重複した検査領域Ａ２が到達している。このとき、ワークＷ２とＷ３との端部間はセンサ部１２−２の下方に設定された検出位置Ｘ２に達しており、当該センサ部１２−２は検査領域Ａ２が撮像範囲内に入ったことを知らせる通知信号としてのトリガ２信号を処理装置４に出力する。そして、処理装置４では、検査領域Ａ２に対する撮像部２での２回目の撮像動作に応じて、その領域Ａ２の撮像画像が撮像部２から当該処理装置４に送られる。
【００２５】
続いて、図３（ｃ）に示すように、時点Ｔ３においては、撮像部２の撮像範囲には、前端部が検査領域Ａ２の後端部と重複した検査領域Ａ３が到達している。このとき、ワークＷ２とＷ３との端部間はセンサ部１２−３の下方に設定された検出位置Ｘ３に達しており、当該センサ部１２−３は検査領域Ａ３が撮像範囲内に入ったことを知らせる通知信号としてのトリガ３信号を処理装置４に出力する。そして、処理装置４では、検査領域Ａ３に対する撮像部２での３回目の撮像動作に応じて、その領域Ａ３の撮像画像が撮像部２から当該処理装置４に送られる。
そして、図３（ｄ）に示すように、時点Ｔ４においては、撮像部２の撮像範囲には、前端部が検査領域Ａ３の後端部と重複した検査領域Ａ４が到達している。このとき、ワークＷ２とＷ３との端部間はセンサ部１２−４の下方に設定された検出位置Ｘ４に達しており、当該センサ部１２−４は検査領域Ａ４が撮像範囲内に入ったことを知らせる通知信号としてのトリガ４信号を処理装置４に出力する。そして、処理装置４では、検査領域Ａ４に対する撮像部２での４回目の撮像動作に応じて、その領域Ａ４の撮像画像が撮像部２から当該処理装置４に送られて、ワークＷ１の全外周面の画像データが漏れなく取得される。
その後、図３（ｅ）及び（ｆ）に示すように、時点Ｔ５及びＴ６において、ワークＷ２に対する１回目及び２回目の撮像動作が、上記時点Ｔ１及びＴ２でのワークＷ１の場合と同様に、センサ部１２−１及び１２−２からの出力信号に従って順次行われて、処理装置４でのワークＷ２の外観検査が連続的に行われる。
【００２６】
また、図４に示すように、処理装置４では、上記トリガ１〜４信号に応じた撮像部２からの撮像画像の画像取込処理１〜４と、演算部４ａでの欠陥検出処理１〜４とが並列的に実施されている。詳細には、トリガ１信号が時点Ｔ１でセンサ部１２−１から演算部４ａに出力されると、ワークＷ１に対する１回目の画像取込処理１が行われて、検査領域Ａ１の画像データが撮像部２からデータ入出力部４ｄを介して一方の画像メモリ４ｅに順次格納される。その後、センサ部１２−２から演算部４ａに時点Ｔ２でトリガ２信号が入力されると、当該演算部４ａは上記メモリ４ｅ内の画像データを用いた欠陥検出処理１を記憶装置４ｂ内のプログラムに従って実行する。この欠陥検出処理１では、検査領域Ａ１での上記２５６階調の各画像データを画質改善処理後所定の階調（閾値）との比較を行うことによって画素単位に“０”または“１”の２値化データを求めている。そして、演算部４ａは、“０”または“１”のデータ数、データの固まりの大きさや形状などに基づいて、傷等の有無が検査領域Ａ１に存在するか否かについて判定する判定処理１を行う。尚、この説明以外に、例えばメモリ４ｅ内の画像データを予め記憶装置４ｂに格納した良品画像の画像データと画素単位に比較（パターンマッチング）することにより、欠陥の有無を検出してもよい。
【００２７】
また、トリガ２信号が時点Ｔ２で演算部４ａに出力されているので、他方の画像メモリ４ｆには、ワークＷ１に対する２回目の撮像動作で得られた検査領域Ａ２の画像データが撮像部２からデータ入出力部４ｄを介して順次記憶されて、画像取込処理２が上記欠陥検出処理１と並列的に行われる。
続いて、センサ部１２−３から演算部４ａに時点Ｔ３でトリガ３信号が入力されると、当該演算部４ａは上記メモリ４ｆ内の画像データに対して、上記検出処理１及び判定処理１と同一の欠陥検出処理２及び判定処理２を行い、検査領域Ａ２の画像データを処理して、当該領域Ａ２での欠陥の有無等を判定する。また、欠陥検出処理２の開始とともに、画像メモリ４ｅには、ワークＷ１に対する３回目の撮像動作で得られた検査領域Ａ３の画像データが撮像部２からデータ入出力部４ｄを介して順次送られ、当該メモリ４ｅ内で検査領域Ａ１の画像データを上書きする画像取込処理３が上記検出処理２と並列的に行われる。
【００２８】
次に、センサ部１２−４から演算部４ａに時点Ｔ４でトリガ４信号が入力されると、当該演算部４ａは上記メモリ４ｅ内の画像データに対して、上記検出処理１及び判定処理１と同一の欠陥検出処理３及び判定処理３を行い、検査領域Ａ３の画像データを処理して、当該領域Ａ３での欠陥の有無等を判定する。また、欠陥検出処理３の開始とともに、画像メモリ４ｆには、ワークＷ１に対する４回目の撮像動作で得られた検査領域Ａ４の画像データが撮像部２からデータ入出力部４ｄを介して順次送られ、当該メモリ４ｆ内で検査領域Ａ２の画像データを上書きする画像取込処理４が上記検出処理２と並列的に行われる。
その後、ワークＷ２に対するトリガ１信号が時点Ｔ５で演算部４ａに入力されると、当該演算部４ａは上記メモリ４ｆ内の画像データに対して、上記検出処理１及び判定処理１と同一の欠陥検出処理４及び判定処理４を行い、検査領域Ａ４の画像データを処理して、当該領域Ａ４での欠陥の有無等を判定する。さらに、演算部４ａは、上記判定処理１〜４の結果に基づきワークＷ１に対する総合的な判定処理を行う。より具体的には、演算部４ａは判定処理１〜４のいずれか一つの結果が外観不良と判定しているときにはワークＷ１を不良品と判断し、それ以外の場合には当該ワークＷ１を良品と判断する。
【００２９】
また、上記欠陥検出処理４の開始とともに、画像メモリ４ｅには、ワークＷ２に対する１回目の撮像動作で得られた検査領域Ａ１の画像データが撮像部２からデータ入出力部４ｄを介して順次送られ、当該メモリ４ｅ内でワークＷ１の画像データを上書きする画像取込処理１が上記検出処理４と並列的に行われる。以降、同様な並列的な画像処理が、ワークＷ２，Ｗ３・・に対して実施され、各ワークＷの外観検査が連続して実行される。
【００３０】
以上のように構成された本実施形態では、撮像部２のカメラ視野を越える長尺のワーク（検査対象物）Ｗに対して、処理装置（処理部）４が４個に分けた検査領域Ａ１〜Ａ４を設定して、検査領域Ａ１〜Ａ４毎に、撮像部２による上記撮像動作を行わせている。また、処理装置４は一列に整列させた複数の各ワークＷを搬送部５及び回転部６にて搬送させつつ回転させることにより、各ワークＷの外周面全面の撮像画像を取得している。この結果、搬送途中で検査対象物を停止させ撮像していた上記従来例と異なり、上記のような長尺のワークＷの外観検査を行うときでも、撮像部２でのカメラ設置数を増加したり、カメラ視野を大きくしたりすることなく、当該ワークＷについての外観検査の高速化を簡単に行うことができる。
【００３１】
また、本実施形態では、処理装置４は検査領域Ａ１とＡ２、Ａ２とＡ３、Ａ３とＡ４が各々一部重複するよう定めて、検査領域Ａ１〜Ａ４毎に、撮像部２による上記撮像動作を行わせている。従って、ワークＷの連続的な撮像画像が常に一部重複しており、長尺のワークＷについての外観検査を行うときでも、撮像漏れに起因する検査ミスの発生を確実に防いで当該ワークＷについての正確な外観検査を容易に行うことができる。
【００３２】
尚、上記の説明では、ワークＷを４個の検査領域Ａ１〜Ａ４に分けて撮像する構成について説明したが、本発明は複数のワーク（検査対象物）を搬送部によって搬送しつつ、回転部により回転させた検査対象物を撮像部により撮像させるとともに、一つの検査対象物についてその検査領域をＮ個（Ｎは２以上の整数）に分けて、各検査領域において撮像部により当該対象物を撮像させるものであればよく、検査領域の設定数などは上記のものに何等限定されない。
【００３３】
また、上記の説明では、各検査領域が同一となるようワークＷの検査面を均等に分割した場合について説明したが、大きさが異なる検査領域や後続のワークＷに跨るような検査領域を設定する構成でもよい。但し、図３に示したように、上記検査領域Ａ１での撮像画像の始端部がワークＷ１の搬送方向における前端部と一致するように撮像部２によるワーク撮像を行わせることにより、処理装置４で逐次得られる撮像画像のデータを上記前端部で自動的に区切ることができ、当該処理装置４での画像処理の負荷軽減を行える点で好ましい。さらに好ましくは、同図に示したように、上記検査領域Ａ４での撮像画像の終端部がワークＷ１の搬送方向における後端部と一致するように撮像部２によるワーク撮像を行わせることにより、撮像画像のデータはワークＷ毎に自動的に区切られて、処理装置４での処理負荷をさらに軽減して容易に行うことができる。
【００３４】
また、上記の説明では、ワークＷについての検査領域の設置数と同数のセンサ部１２を用いた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば処理装置４の演算部４ａが、上記センサ部１２−１及び１２−２の各出力信号が入力された時点からの経過時間をカウントする構成でもよい。このように上記入力時点からの経過時間をカウントする場合には、上記４回の撮像動作のうち、１回目及び２回目の撮像動作をセンサ部１２−１及び１２−２の出力信号を基に行わせるとともに、上記経過時間のカウント値に従って演算部４ａが上記２つの出力信号の入力間隔を算出し、この入力間隔に応じて、３回目及び４回目の撮像動作を行わせることが可能となる。これにより、上記センサ部１２−３及び１２−４の設置を省略することができ、かつ処理装置４は上記入力間隔を基にワークＷの正確な送り速度を把握することが可能となって、コンパクトでさらにコスト安価な外観検査装置を構成することができる（図５参照）。さらに、一定の送り速度にて上記搬送方向ＦにワークＷを常に回転・搬送できる場合には、センサ部を設けることなくワークＷに対する外観検査を実施することも可能である。
【００３５】
また、上記の説明では、搬送部５と回転部６とを別々の機構によって構成した場合について説明したが、ワークＷの搬送機能と回転機能とを一体化した単一の機構によって構成してもよい。また、上記ワーク搬送ベルト８及びワーク押出ローラ９を有する搬送部５に代えて、搬送部５は、左右からワークＷを挟み込んで回転することによりワークＷを送り出す一対のローラを備えたものでもよい。また、共に回転する一対の回転ローラ１０，１０を備えた回転部６について説明したが、回転部６はワークＷを強制的に回転させるものであればよく、一方のローラのみが回転することにより、ワークＷを回転させるものでよい。
また、撮像部２に関しては、ラインセンサカメラ以外のものであってもよく、例えば２次元画像が得られるカメラであってもよい。
【００３６】
また、上記の説明では、搬送部５上方のセンサ部１２が撮像部２により撮像されるワークＷ１に後続するワークＷ２とＷ３との端部間を検出して信号を出力する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサ部が例えば端部に形成された溝や穴、刻印等のワーク本来的な構造、あるいは塗料等のワークＷに施された所定のマーキングを検出する構成でもよい。また、回転部６により回転させられているワーク側の特徴点を検出してもよい。但し、ワークＷにマーキングを施す場合に比べて上記端部間を特徴点として検出する場合の方が、特徴点をワークＷに別途設けることなく、そのワークＷの外観検査をさらに容易に行える点で好ましい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラ視野を越える長尺の検査対象物に対しても、その搬送の停止を行うことなく当該対象物についての複数の検査画像を取得して画像処理することができるので、カメラ数の増加などを行うこなく上記長尺の検査対象物についての外観検査を容易にかつ高速に行うことができ、コスト安価な外観検査装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る外観検査装置の要部構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示した処理装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、上記外観検査装置での画像取込処理の動作例を時系列的に示した図である。
【図４】上記外観検査装置での画像取込処理及び欠陥検出処理の並列タイムチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、別の実施形態に係る外観検査装置での画像取込処理の動作例を時系列的に示した図である。
【符号の説明】
１外観検査装置
２撮像部
４処理装置（処理部）
５搬送部
６回転部
１２−１〜１２−４センサ部
Ｗ０〜Ｗ４ワーク（検査対象物）

Claims

検査対象物の外観を検査するための外観検査装置であって、
複数の前記検査対象物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
搬送されている前記検査対象物を回転させる回転部と、
回転している前記検査対象物の表面を撮像する撮像部と、
前記撮像部からの前記検査対象物の撮像画像を用いて当該対象物の外観検査を行う処理部とを備え、
前記処理部は、一つの前記検査対象物についてＮ個（Ｎは２以上の整数）の検査領域に分けるとともに、各検査領域において前記撮像部により当該対象物を撮像させることを特徴とする外観検査装置。
前記処理部は、検査対象物についての前記Ｎ個の検査領域のうち、隣接する２つの検査領域が一部重複するように当該Ｎ個の検査領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
前記検査対象物側の特徴点が所定位置を通過したことを検出して、信号を出力するセンサ部を備え、
前記処理部は、前記センサ部からの出力信号に基づいて、前記撮像部により前記検査対象物を撮像させることを特徴とする請求項１または２に記載の外観検査装置。
前記検査対象物についての１番目及び２番目の検査領域が、前記撮像部による撮像範囲に到達したことをそれぞれ前記処理部に通知するための信号を出力する２つの前記センサ部を少なくとも備えることを特徴とする請求項３に記載の外観検査装置。
前記検査対象物についての１番目及び２番目の検査領域が、前記撮像部による撮像範囲に到達したことをそれぞれ前記処理部に通知するための信号を出力する２つの前記センサ部を設けるとともに、
前記処理部は、前記２つの各センサ部の出力信号が入力された時点からの経過時間をカウントして、当該対象物についての３番目以降の検査領域に対する前記撮像部による撮像動作を行わせることを特徴とする請求項３または４に記載の外観検査装置。
前記センサ部は、前記特徴点として前記搬送部によって互いに隣接するように搬送される２つの前記検査対象物の端部間を検出することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の外観検査装置。
前記処理部は、前記検査対象物についての１番目の検査領域での撮像画像の始端部がその対象物の前記搬送方向における前端部と一致するように前記撮像部により当該対象物を撮像させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の外観検査装置。
前記処理部は、前記検査対象物についてのＮ番目の検査領域での撮像画像の終端部がその対象物の前記搬送方向における後端部と一致するように前記撮像部により当該対象物を撮像させることを特徴とする請求項７に記載の外観検査装置。