JP3357317B2 - 球状物の表面検査装置 - Google Patents
球状物の表面検査装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールベアリング
用のボール等の球状物の表面の傷、欠け等の検査装置に
関するものである。
用のボール等の球状物の表面の傷、欠け等の検査装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、球状の形状をしているボ
ールベアリング用のボールの表面の傷や、ダンベル型シ
ームラインを有するループ状の一本線を表面に有するボ
ールのシームラインに亀裂の有無等については、従来か
ら固体ＣＣＤカメラ等を備えた画像処理装置が用いられ
てきた。しかし、その形状の特徴である球状形態である
ことよりそのハンドリングは複雑であるため、高速かつ
精度の高い自動検査は困難である。例えば、特開平６−
３４３２６号公報には、シームラインの検査精度の向上
を図り得るシーム検査方法及びその装置を提供すること
を目的として、検査対象であるボールを支持すると共に
ボールを直交する第１軸Ｘ及び第２軸Ｙ廻りに交互に回
転させる回転駆動手段を有する装置により球状物の表面
を検査する装置が開示されている。
ールベアリング用のボールの表面の傷や、ダンベル型シ
ームラインを有するループ状の一本線を表面に有するボ
ールのシームラインに亀裂の有無等については、従来か
ら固体ＣＣＤカメラ等を備えた画像処理装置が用いられ
てきた。しかし、その形状の特徴である球状形態である
ことよりそのハンドリングは複雑であるため、高速かつ
精度の高い自動検査は困難である。例えば、特開平６−
３４３２６号公報には、シームラインの検査精度の向上
を図り得るシーム検査方法及びその装置を提供すること
を目的として、検査対象であるボールを支持すると共に
ボールを直交する第１軸Ｘ及び第２軸Ｙ廻りに交互に回
転させる回転駆動手段を有する装置により球状物の表面
を検査する装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−３
４３２６号公報に開示されている装置では、被検査物品
である球状物の全周を検査するために、異なる回転軸の
周りに球状物を回転させる少なくとも４個の回転駆動手
段を２個ずつ対抗させて配置させる必要がある。この公
報に開示された装置では、ボールを保持装置へ搬入し回
転駆動手段にセットし検査後搬出する必要があり、検査
の処理能力が低くなる。また、被検査物である球状物を
回転させるため、搬入搬出のハンドリング等のため、装
置も大型化し、その価格も高価なものとなる。
４３２６号公報に開示されている装置では、被検査物品
である球状物の全周を検査するために、異なる回転軸の
周りに球状物を回転させる少なくとも４個の回転駆動手
段を２個ずつ対抗させて配置させる必要がある。この公
報に開示された装置では、ボールを保持装置へ搬入し回
転駆動手段にセットし検査後搬出する必要があり、検査
の処理能力が低くなる。また、被検査物である球状物を
回転させるため、搬入搬出のハンドリング等のため、装
置も大型化し、その価格も高価なものとなる。
【０００４】そこで、本願発明は、上述の問題点を解決
し、主として球状の形状の被検査物品の外周面を、連続
かつ高速に検査する安価で小型の装置を提供することに
ある。
し、主として球状の形状の被検査物品の外周面を、連続
かつ高速に検査する安価で小型の装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明の請求項１にか
かる発明は、球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、前記球体物を回転させる回転機構と、前記球体
物に照明光を照射する照明機構と、前記球体物からの反
射光を検知する検出機構と、前記検出機構からの入力信
号に基づいて欠陥を判別する判別機構とからなる検査装
置であって、前記回転機構が相対する２本の回転ローラ
ーからなり前記２本の回転ローラー間隙が球体物の直径
よりも小さく、前記２本の回転ローラーが互いに同方向
へ回転し、前記２本の回転ローラーの１本の表面に球体
物の誘導溝を設け、誘導溝は螺旋ねじの形状を有してお
り、誘導溝を有する回転ローラーの回転を間歇運転させ
ることを特徴とする検査装置である。また、請求項２に
かかる発明は、球体物の直径を２ｒとした場合、誘導溝
の螺旋ねじのピッチＰが２ｒ以上であることを特徴とす
る請求項１記載の検査装置である。また、請求項３にか
かる発明は、球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、前記球体物を回転させる回転機構と、前記球体
物に照明光を照射する照明機構と、前記球体物からの反
射光を検知する検出機構と、前記検出機構からの入力信
号に基づいて欠陥を判別する判別機構とからなる検査装
置であって、前記回転機構が相対する２本の回転ローラ
ーからなり前記２本の回転ローラー間隙が球体物の直径
よりも小さく、前記２本の回転ローラーが互いに同方向
へ回転し、前記２本の回転ローラーの１本の表面に球体
物の誘導溝を設け、誘導溝は螺旋ねじの形状を有する溝
部１と、誘導溝が回転軸に対して垂直な形状を有する溝
部２とからなり、前記溝部１と溝部２とが連続的に接続
して設け、球体物の直径を２ｒとした場合、誘導溝の溝
部２の長さＬ２が２πｒ以上であることを特徴とする検
査装置である。また、請求項４にかかる発明は、球体物
の直径を２ｒとした場合、誘導溝の螺旋ねじのピッチＰ
２が（２／３）ｒ以上であることを特徴とする請求項３
記載の検査装置である。また、請求項５にかかる発明
は、誘導溝を有する回転ローラーの回転を連続運転させ
ることを特徴とする請求項３乃至請求項４記載の検査装
置である。
かる発明は、球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、前記球体物を回転させる回転機構と、前記球体
物に照明光を照射する照明機構と、前記球体物からの反
射光を検知する検出機構と、前記検出機構からの入力信
号に基づいて欠陥を判別する判別機構とからなる検査装
置であって、前記回転機構が相対する２本の回転ローラ
ーからなり前記２本の回転ローラー間隙が球体物の直径
よりも小さく、前記２本の回転ローラーが互いに同方向
へ回転し、前記２本の回転ローラーの１本の表面に球体
物の誘導溝を設け、誘導溝は螺旋ねじの形状を有してお
り、誘導溝を有する回転ローラーの回転を間歇運転させ
ることを特徴とする検査装置である。また、請求項２に
かかる発明は、球体物の直径を２ｒとした場合、誘導溝
の螺旋ねじのピッチＰが２ｒ以上であることを特徴とす
る請求項１記載の検査装置である。また、請求項３にか
かる発明は、球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、前記球体物を回転させる回転機構と、前記球体
物に照明光を照射する照明機構と、前記球体物からの反
射光を検知する検出機構と、前記検出機構からの入力信
号に基づいて欠陥を判別する判別機構とからなる検査装
置であって、前記回転機構が相対する２本の回転ローラ
ーからなり前記２本の回転ローラー間隙が球体物の直径
よりも小さく、前記２本の回転ローラーが互いに同方向
へ回転し、前記２本の回転ローラーの１本の表面に球体
物の誘導溝を設け、誘導溝は螺旋ねじの形状を有する溝
部１と、誘導溝が回転軸に対して垂直な形状を有する溝
部２とからなり、前記溝部１と溝部２とが連続的に接続
して設け、球体物の直径を２ｒとした場合、誘導溝の溝
部２の長さＬ２が２πｒ以上であることを特徴とする検
査装置である。また、請求項４にかかる発明は、球体物
の直径を２ｒとした場合、誘導溝の螺旋ねじのピッチＰ
２が（２／３）ｒ以上であることを特徴とする請求項３
記載の検査装置である。また、請求項５にかかる発明
は、誘導溝を有する回転ローラーの回転を連続運転させ
ることを特徴とする請求項３乃至請求項４記載の検査装
置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態の一
について図面を用いて説明する。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。また、今回開示された実施
の形態はすべての点で例示であって制限的なものではな
いと考えられるべきである。
について図面を用いて説明する。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。また、今回開示された実施
の形態はすべての点で例示であって制限的なものではな
いと考えられるべきである。
【０００７】図１に本願発明にかかる検査装置（１）の
全体構成図であって被検査物品（２）の搬送方向と平行
な方向から示した図を示す。図１において被検査物品
（２）は矢示Ｘ方向に搬送されるものとする。また、図
２に当該検査装置のうちの一部についての斜視図を示
す。図２において被検査物品（２）は矢示Ｙ方向に搬送
されるものとする。
全体構成図であって被検査物品（２）の搬送方向と平行
な方向から示した図を示す。図１において被検査物品
（２）は矢示Ｘ方向に搬送されるものとする。また、図
２に当該検査装置のうちの一部についての斜視図を示
す。図２において被検査物品（２）は矢示Ｙ方向に搬送
されるものとする。
【０００８】図１および図２からわかるように、本願発
明の検査装置（１）は、被検査物品である球状物（２）
を回転させる回転機構（１０）と、前記球状物（２）に
照明光を照射する照明機構（３０）と、前記球状物
（２）からの反射光を検知する検出機構（４０）と、前
記検出機構（４０）からの入力信号に基づいて欠陥を判
別する判別機構（５０）とから構成される。なお、検査
装置（１）の上流側には、球状物（２）を順次検査装置
（１）に送り込む供給ホッパー（３）が設けられ、検査
装置（１）の下流側には、検査装置（１）で不良品と判
別された球状物（２）を受け取る不良品ホッパー（４）
および検査装置（１）で良品と判別された球状物（２）
を次工程へ搬送する搬送コンベア（５）が設けられてい
る。そして、回転機構（１０）は、互いに同方向（図２
における矢示Ｚ方向）に回転する回転ローラー（１
１）、（１２）を水平方向に対向させて配置し、その間
隙に球状物（２）を載置できるようになっている。
明の検査装置（１）は、被検査物品である球状物（２）
を回転させる回転機構（１０）と、前記球状物（２）に
照明光を照射する照明機構（３０）と、前記球状物
（２）からの反射光を検知する検出機構（４０）と、前
記検出機構（４０）からの入力信号に基づいて欠陥を判
別する判別機構（５０）とから構成される。なお、検査
装置（１）の上流側には、球状物（２）を順次検査装置
（１）に送り込む供給ホッパー（３）が設けられ、検査
装置（１）の下流側には、検査装置（１）で不良品と判
別された球状物（２）を受け取る不良品ホッパー（４）
および検査装置（１）で良品と判別された球状物（２）
を次工程へ搬送する搬送コンベア（５）が設けられてい
る。そして、回転機構（１０）は、互いに同方向（図２
における矢示Ｚ方向）に回転する回転ローラー（１
１）、（１２）を水平方向に対向させて配置し、その間
隙に球状物（２）を載置できるようになっている。
【０００９】回転機構（１０）は、水平方向に対向して
配設された一対の回転ローラー（１１）、（１２）、回
転ローラーのうちの一方の回転ローラー（１１）の表面
に設けられた誘導溝（１６）と、他方の回転ローラー
（１２）に設けた粘着部材（１３）とから構成される。
また、各々の回転ローラー（１１）、（１２）はそれぞ
れ回転軸（１４）、（１５）を中心として矢示Ｚ方向に
回転し、２本の回転ローラーはその回転を互いに干渉さ
れることなく回転ＯＮ／ＯＦＦ制御および回転速度制御
ができるものである。
配設された一対の回転ローラー（１１）、（１２）、回
転ローラーのうちの一方の回転ローラー（１１）の表面
に設けられた誘導溝（１６）と、他方の回転ローラー
（１２）に設けた粘着部材（１３）とから構成される。
また、各々の回転ローラー（１１）、（１２）はそれぞ
れ回転軸（１４）、（１５）を中心として矢示Ｚ方向に
回転し、２本の回転ローラーはその回転を互いに干渉さ
れることなく回転ＯＮ／ＯＦＦ制御および回転速度制御
ができるものである。
【００１０】また、２本の回転ローラー（１１）、（１
２）の間隙は、その表面間の距離ｄが球状物（２）の直
径２ｒよりも小さくなっている。
２）の間隙は、その表面間の距離ｄが球状物（２）の直
径２ｒよりも小さくなっている。
【００１１】粘着部材（１３）は、例えば球状物（２）
と摩擦の高いものであれば特に限定されず、球状物
（２）が鋼製である場合にはゴム等のシート状物を回転
ローラー（１２）表面に巻き付けたものでよい。
と摩擦の高いものであれば特に限定されず、球状物
（２）が鋼製である場合にはゴム等のシート状物を回転
ローラー（１２）表面に巻き付けたものでよい。
【００１２】なお、誘導溝（１６）の形状については後
述するが、本願発明の第１の発明では前記誘導溝（１
６）は全周にわたり螺旋形状を有し、第２の発明では螺
旋ねじの部分と回転ローラーの回転軸に対して垂直な部
分とを併せ持つ形状を有する。
述するが、本願発明の第１の発明では前記誘導溝（１
６）は全周にわたり螺旋形状を有し、第２の発明では螺
旋ねじの部分と回転ローラーの回転軸に対して垂直な部
分とを併せ持つ形状を有する。
【００１３】照明機構（３０）は、図２に示すように、
複数の光ファイバを回転ローラー（１１）、（１２）の
長さ程度であって、前記回転ローラーに並設して配置
し、球状物（２）の表面を照射する集光レンズ部（３
１）と、ハロゲン等の白色光源を内蔵した照明装置（３
４）と、これら集光レンズ部（３１）と照明装置（３
４）とを接続する光ファイバ束（３３）とから構成され
る。なお、集光レンズ部（３１）と光ファイバ束（３
３）とはコネクタ（３２）を介して接続されている。
複数の光ファイバを回転ローラー（１１）、（１２）の
長さ程度であって、前記回転ローラーに並設して配置
し、球状物（２）の表面を照射する集光レンズ部（３
１）と、ハロゲン等の白色光源を内蔵した照明装置（３
４）と、これら集光レンズ部（３１）と照明装置（３
４）とを接続する光ファイバ束（３３）とから構成され
る。なお、集光レンズ部（３１）と光ファイバ束（３
３）とはコネクタ（３２）を介して接続されている。
【００１４】検出機構（４０）は、図２に示すようなＣ
ＣＤ素子を配置したセンサ（４１）、例えば、ＣＣＤ素
子を１次元的に並べたＣＣＤラインセンサあるいは２次
元のＣＣＤ素子を２次元的に並べたＣＣＤ撮像センサ
と、対物レンズ（４２）とから構成されるものである。
ＣＣＤ素子の配置については、１次元であれば少ない素
子数で高解像度を得られ、２次元であれば視野が直線的
でなく平面であるという特徴を有するものである。な
お、１次元ＣＣＤラインセンサである場合であっても２
次元ＣＣＤ撮像センサである場合であっても、球状物
（２）を固定して一方向からセンシングした場合には球
状物（２）の表面全体を検査することはできない。ま
た、センサの視野角は、センサ解像度と球状物（２）と
センサとの距離により左右されるが、おおよそ球状物
（２）表面の１／３程度は視野角内に入るものである。
ＣＤ素子を配置したセンサ（４１）、例えば、ＣＣＤ素
子を１次元的に並べたＣＣＤラインセンサあるいは２次
元のＣＣＤ素子を２次元的に並べたＣＣＤ撮像センサ
と、対物レンズ（４２）とから構成されるものである。
ＣＣＤ素子の配置については、１次元であれば少ない素
子数で高解像度を得られ、２次元であれば視野が直線的
でなく平面であるという特徴を有するものである。な
お、１次元ＣＣＤラインセンサである場合であっても２
次元ＣＣＤ撮像センサである場合であっても、球状物
（２）を固定して一方向からセンシングした場合には球
状物（２）の表面全体を検査することはできない。ま
た、センサの視野角は、センサ解像度と球状物（２）と
センサとの距離により左右されるが、おおよそ球状物
（２）表面の１／３程度は視野角内に入るものである。
【００１５】判別機構（５０）は、公知の画像処理装置
であって、検出機構（４０）が１次元ＣＣＤラインセン
サから構成されるものであれば検出機構（４０）からの
入力信号を基に、例えば入力信号の時間微分値の変化分
が一定値を越えることにより球状物（２）表面の傷等の
欠陥を検出する。また、検出機構（４０）が２次元ＣＣ
Ｄ撮像センサから構成されるものであれば検出機構（４
０）からの入力画像を基に、例えば入力画像を白黒２値
化処理した後の輝度値が一定値を越えることにより球状
物（２）表面の傷等の欠陥を検出するものである。
であって、検出機構（４０）が１次元ＣＣＤラインセン
サから構成されるものであれば検出機構（４０）からの
入力信号を基に、例えば入力信号の時間微分値の変化分
が一定値を越えることにより球状物（２）表面の傷等の
欠陥を検出する。また、検出機構（４０）が２次元ＣＣ
Ｄ撮像センサから構成されるものであれば検出機構（４
０）からの入力画像を基に、例えば入力画像を白黒２値
化処理した後の輝度値が一定値を越えることにより球状
物（２）表面の傷等の欠陥を検出するものである。
【００１６】次に、回転機構（１０）について詳述す
る。
る。
【００１７】まず、本願発明の第１の発明における回転
機構を説明する。図３にその側面図を、図４にその斜視
図を示す。前述のとおり２本の回転ローラー（１１）お
よび回転ローラー（１２）が水平方向に対向して配設さ
れ、その間隙ｄは球状物（２）の直径２ｒよりも小さい
ように構成されている。また、回転ローラー（１１）の
表面に設けられた誘導溝（１６）は、図３に示すように
ピッチＰ１である螺旋ねじの形状を連続的に有するもの
である。このピッチＰ１は、球状物（２）の直径である
２ｒ以上であることが好ましい。このようにすることに
より、回転ローラー（２）が１回転する間に球状物
（２）は矢示Ｂ方向に１回転することとなる。
機構を説明する。図３にその側面図を、図４にその斜視
図を示す。前述のとおり２本の回転ローラー（１１）お
よび回転ローラー（１２）が水平方向に対向して配設さ
れ、その間隙ｄは球状物（２）の直径２ｒよりも小さい
ように構成されている。また、回転ローラー（１１）の
表面に設けられた誘導溝（１６）は、図３に示すように
ピッチＰ１である螺旋ねじの形状を連続的に有するもの
である。このピッチＰ１は、球状物（２）の直径である
２ｒ以上であることが好ましい。このようにすることに
より、回転ローラー（２）が１回転する間に球状物
（２）は矢示Ｂ方向に１回転することとなる。
【００１８】次に、本願発明の第２の発明における回転
機構を説明する。図５にその側面図を図６にその斜視
図、図７にその断面図を示す。前述のとおり２本の回転
ローラー（２１）および回転ローラー（２２）が水平方
向に対向して配設され、その間隙ｄは球状物（２）の直
径２ｒよりも小さいように構成されている。また、回転
ローラー（２１）の表面に設けられた誘導溝（２６）
は、図５に示すようにピッチＰ２である螺旋ねじの形状
を有する溝部１（２６ａ）と、回転軸に対して垂直な形
状を有する溝部２（２６ｂ）とを有するものである。こ
のピッチＰ２は、球状物（２）の直径である２ｒの１／
３以上であることが好ましい。このようにすることによ
り、回転ローラー（２１）が少なくとも３回転する間に
球状物（２）は矢示Ｂ方向に１回転することとなる。ま
た、溝部２（２６ｂ）の長さＬ２は、球状物（２）の直
径２ｒとした場合、Ｌ２は２πｒ以上であることが好ま
しい。このようにすることにより、溝部２（Ｌ２）の始
点から終点に至る間に球状物は矢示Ａ方向に１回転する
こととなる。
機構を説明する。図５にその側面図を図６にその斜視
図、図７にその断面図を示す。前述のとおり２本の回転
ローラー（２１）および回転ローラー（２２）が水平方
向に対向して配設され、その間隙ｄは球状物（２）の直
径２ｒよりも小さいように構成されている。また、回転
ローラー（２１）の表面に設けられた誘導溝（２６）
は、図５に示すようにピッチＰ２である螺旋ねじの形状
を有する溝部１（２６ａ）と、回転軸に対して垂直な形
状を有する溝部２（２６ｂ）とを有するものである。こ
のピッチＰ２は、球状物（２）の直径である２ｒの１／
３以上であることが好ましい。このようにすることによ
り、回転ローラー（２１）が少なくとも３回転する間に
球状物（２）は矢示Ｂ方向に１回転することとなる。ま
た、溝部２（２６ｂ）の長さＬ２は、球状物（２）の直
径２ｒとした場合、Ｌ２は２πｒ以上であることが好ま
しい。このようにすることにより、溝部２（Ｌ２）の始
点から終点に至る間に球状物は矢示Ａ方向に１回転する
こととなる。
【００１９】次に、本願発明の検査装置（１）を用いて
球状物（２）の外周面の全周を検査する際の動作を説明
する。
球状物（２）の外周面の全周を検査する際の動作を説明
する。
【００２０】まず、図２に示すように、球状物（２）
は、供給ホッパー（３）に供給され、一定の間隔で供給
ホッパー（３）下部に設けられた供給口より回転機構
（１０）の２本の回転ローラの間隙に落下する。その
後、回転ローラの矢示Ｚ方向への回転により球状物
（２）は矢示Ｙ方向に搬送されることととなる。
は、供給ホッパー（３）に供給され、一定の間隔で供給
ホッパー（３）下部に設けられた供給口より回転機構
（１０）の２本の回転ローラの間隙に落下する。その
後、回転ローラの矢示Ｚ方向への回転により球状物
（２）は矢示Ｙ方向に搬送されることととなる。
【００２１】本願発明の第１の発明における検査装置で
は、回転ローラー（１１）全周にわたり螺旋ねじ形状の
誘導溝（１６）が施されたものであり、このねじ形状の
誘導溝に沿って球状物（２）が図３における矢示Ｂ方向
に回転される。第１の発明においては、球状物（２）が
回転ローラー（１１）および回転ローラー（１２）の間
隙に落下した後、以下のごとく動作せしめる。
は、回転ローラー（１１）全周にわたり螺旋ねじ形状の
誘導溝（１６）が施されたものであり、このねじ形状の
誘導溝に沿って球状物（２）が図３における矢示Ｂ方向
に回転される。第１の発明においては、球状物（２）が
回転ローラー（１１）および回転ローラー（１２）の間
隙に落下した後、以下のごとく動作せしめる。
【００２２】まず、２本の回転ローラー（１１）、（１
２）のうち、誘導溝のない回転ローラー（１２）のみを
回転させて、他方の誘導溝のある回転ローラー（１１）
は回転させない。この状態で、球状物が図３における矢
示Ａ方向に１回転以上するように回転ローラー（１２）
を回転させる。回転ローラー（１２）にはその表面に粘
着部材（１３）が設けられているため、この粘着部材
（１３）と球状物（２）との摩擦により球状物（２）滑
ることなく回転ローラー（１２）により球状物は１回転
分自転することとなる。
２）のうち、誘導溝のない回転ローラー（１２）のみを
回転させて、他方の誘導溝のある回転ローラー（１１）
は回転させない。この状態で、球状物が図３における矢
示Ａ方向に１回転以上するように回転ローラー（１２）
を回転させる。回転ローラー（１２）にはその表面に粘
着部材（１３）が設けられているため、この粘着部材
（１３）と球状物（２）との摩擦により球状物（２）滑
ることなく回転ローラー（１２）により球状物は１回転
分自転することとなる。
【００２３】この回転ローラー（１２）の回転中に照明
機構（３０）の集光レンズ（３１）により球状物（２）
の表面を照射し、その反射光を検知機構（４１）により
検知する。この検知機構（４０）から判別機構（５０）
へ信号が転送され、判別機構（５０）において表面の傷
等の有無が判別される。これにより検知機構（４０）の
視野角内（およそ球状物の１／３程度）での矢示Ａ方向
の１周分の表面検査が完了したこととなる。
機構（３０）の集光レンズ（３１）により球状物（２）
の表面を照射し、その反射光を検知機構（４１）により
検知する。この検知機構（４０）から判別機構（５０）
へ信号が転送され、判別機構（５０）において表面の傷
等の有無が判別される。これにより検知機構（４０）の
視野角内（およそ球状物の１／３程度）での矢示Ａ方向
の１周分の表面検査が完了したこととなる。
【００２４】次いで、回転ローラー（１１）および回転
ローラー（１２）をともに同方向（図２における矢示Ｚ
方向）に回転させる。これにより球状物（２）は誘導溝
（１６）に誘導されて矢示Ｂ方向に自転する。この回転
量は、検知機構（４０）の視野角にもよるが、通常のＣ
ＣＤ素子を用いた検知機構では球体物（２）の３分の１
程度の表面は視野内に入ることが多いため、回転量は１
／３回転程度でよい。
ローラー（１２）をともに同方向（図２における矢示Ｚ
方向）に回転させる。これにより球状物（２）は誘導溝
（１６）に誘導されて矢示Ｂ方向に自転する。この回転
量は、検知機構（４０）の視野角にもよるが、通常のＣ
ＣＤ素子を用いた検知機構では球体物（２）の３分の１
程度の表面は視野内に入ることが多いため、回転量は１
／３回転程度でよい。
【００２５】また、誘導溝（１６）のピッチＰ１は球状
物の直径２ｒ以上であるため、回転ローラー（１１）が
少なくとも１回転すると球状物（２）の全周の検査が完
了したこととなる。つまり、回転ローラー（１１）を１
／３回転させた状態とは、初期の状態から矢示Ｂ方向に
１／３自転した状態となり、この状態で回転ローラー
（１１）の回転を停止させる。一方の回転ローラー（１
２）はそのまま回転を持続させ、先ほどと同様、この状
態で、球状物が図３における矢示Ａ方向に１回転以上す
るように回転ローラー（１２）を回転させる。この回転
ローラー（１２）の回転中に判別機構（５０）において
表面の傷等の有無が判別される。これにより検知機構
（４０）の次の視野角内での矢示Ａ方向の１周分の表面
検査が完了したこととなる。
物の直径２ｒ以上であるため、回転ローラー（１１）が
少なくとも１回転すると球状物（２）の全周の検査が完
了したこととなる。つまり、回転ローラー（１１）を１
／３回転させた状態とは、初期の状態から矢示Ｂ方向に
１／３自転した状態となり、この状態で回転ローラー
（１１）の回転を停止させる。一方の回転ローラー（１
２）はそのまま回転を持続させ、先ほどと同様、この状
態で、球状物が図３における矢示Ａ方向に１回転以上す
るように回転ローラー（１２）を回転させる。この回転
ローラー（１２）の回転中に判別機構（５０）において
表面の傷等の有無が判別される。これにより検知機構
（４０）の次の視野角内での矢示Ａ方向の１周分の表面
検査が完了したこととなる。
【００２６】次に、先ほどと同様、回転ローラー（１
１）を１／３回転させて停止させる。この状態で回転ロ
ーラー（１２）を回転させ、この回転ローラー（１２）
の回転中に判別機構（５０）において表面の傷等の有無
が判別される。これにより検知機構（４０）のさらに次
の視野角内での矢示Ａ方向の１周分の表面検査が完了し
たこととなる。
１）を１／３回転させて停止させる。この状態で回転ロ
ーラー（１２）を回転させ、この回転ローラー（１２）
の回転中に判別機構（５０）において表面の傷等の有無
が判別される。これにより検知機構（４０）のさらに次
の視野角内での矢示Ａ方向の１周分の表面検査が完了し
たこととなる。
【００２７】このようにすることにより、球状物（２）
の全周の表面の検査が完了したこととなる。
の全周の表面の検査が完了したこととなる。
【００２８】次に、本願発明の第２の発明の検査装置の
動作について説明する本願発明の第２の発明における検
査装置では、回転ローラー（２１）には、螺旋ねじ形状
の溝部１（２６ａ）と回転軸に対して垂直な形状を有す
る溝部２（２６ｂ）を有するものであり、ねじ形状の誘
導溝である溝部１（２６ａ）に沿って球状物（２）が図
４における矢示Ｂ方向に回転されるとともに、垂直な形
状である溝部２（２６ｂ）に沿って球状物（２）が図４
における矢示Ａ方向に回転されることとなる。
動作について説明する本願発明の第２の発明における検
査装置では、回転ローラー（２１）には、螺旋ねじ形状
の溝部１（２６ａ）と回転軸に対して垂直な形状を有す
る溝部２（２６ｂ）を有するものであり、ねじ形状の誘
導溝である溝部１（２６ａ）に沿って球状物（２）が図
４における矢示Ｂ方向に回転されるとともに、垂直な形
状である溝部２（２６ｂ）に沿って球状物（２）が図４
における矢示Ａ方向に回転されることとなる。
【００２９】第２の発明においては、球状物（２）が回
転ローラー（２１）および回転ローラー（２２）の間隙
に落下した後、以下のごとく動作せしめる。まず、２本
の回転ローラー（２１）および回転ローラー（２２）の
両方を図３における矢示Ｚ方向に回転させる。
転ローラー（２１）および回転ローラー（２２）の間隙
に落下した後、以下のごとく動作せしめる。まず、２本
の回転ローラー（２１）および回転ローラー（２２）の
両方を図３における矢示Ｚ方向に回転させる。
【００３０】この２本の回転ローラー（２１）および
（２２）の回転中に、照明機構（３０）の集光レンズ
（３１）により球状物（２）の表面を照射し、その反射
光を検知機構（４１）により検知する。この検知機構
（４０）から判別機構（５０）へ信号が転送され、判別
機構（５０）において表面の傷等の有無が判別される。
（２２）の回転中に、照明機構（３０）の集光レンズ
（３１）により球状物（２）の表面を照射し、その反射
光を検知機構（４１）により検知する。この検知機構
（４０）から判別機構（５０）へ信号が転送され、判別
機構（５０）において表面の傷等の有無が判別される。
【００３１】この際には、溝部２（２６ｂ）の長さＬ２
は球状物（２）の外周２πｒよりも大きいため検知機構
（４０）の視野角内での矢示Ａ方向の１周分の表面検査
が完了する。また、回転ローラー（２１）の溝部１（２
６ａ）の回転により、ピッチＰ２は、球状物の直径２ｒ
とした場合、その１／３以上であるため、回転ローラー
（２１）が１回転すると球状物（２）は矢示Ｂ方向に少
なくとも１／３は自転した状態となる。
は球状物（２）の外周２πｒよりも大きいため検知機構
（４０）の視野角内での矢示Ａ方向の１周分の表面検査
が完了する。また、回転ローラー（２１）の溝部１（２
６ａ）の回転により、ピッチＰ２は、球状物の直径２ｒ
とした場合、その１／３以上であるため、回転ローラー
（２１）が１回転すると球状物（２）は矢示Ｂ方向に少
なくとも１／３は自転した状態となる。
【００３２】このピッチＰ２は、検知機構（４０）の視
野角にもよるが、通常のＣＣＤ素子を用いた検知機構で
は球体物（２）の３分の１程度の表面は視野内に入るこ
とが多いため、ピッチＰ２は検知物（２）の円周の１／
３程度でよい。そして、回転ローラ（２１）が３回転す
ると全周の検査が完了したこととなる。つまり、回転ロ
ーラー（２１）が１回転した状態とは、初期の状態から
矢示Ｂ方向に１／３自転した状態となり、この状態で回
転ローラー（２１）の回転は停止させないため、溝部２
（２６ｂ）の部分に誘導され、矢示Ａ方向に１回転以上
することとなり、さらに回転は持続し、回転ローラー
（２１）が２回転した状態とは、初期の状態から矢示Ｂ
方向に２／３自転した状態となり、この状態でも回転ロ
ーラー（２１）の回転は停止させないため、溝部２（２
６ｂ）の部分に誘導され、矢示Ａ方向に１回転以上する
こととなり、さらに回転は持続し、回転ローラー（２
１）が３回転した状態とは、初期の状態から矢示Ｂ方向
に３／３自転した状態となり、これで全周の検査が完了
する。
野角にもよるが、通常のＣＣＤ素子を用いた検知機構で
は球体物（２）の３分の１程度の表面は視野内に入るこ
とが多いため、ピッチＰ２は検知物（２）の円周の１／
３程度でよい。そして、回転ローラ（２１）が３回転す
ると全周の検査が完了したこととなる。つまり、回転ロ
ーラー（２１）が１回転した状態とは、初期の状態から
矢示Ｂ方向に１／３自転した状態となり、この状態で回
転ローラー（２１）の回転は停止させないため、溝部２
（２６ｂ）の部分に誘導され、矢示Ａ方向に１回転以上
することとなり、さらに回転は持続し、回転ローラー
（２１）が２回転した状態とは、初期の状態から矢示Ｂ
方向に２／３自転した状態となり、この状態でも回転ロ
ーラー（２１）の回転は停止させないため、溝部２（２
６ｂ）の部分に誘導され、矢示Ａ方向に１回転以上する
こととなり、さらに回転は持続し、回転ローラー（２
１）が３回転した状態とは、初期の状態から矢示Ｂ方向
に３／３自転した状態となり、これで全周の検査が完了
する。
【００３３】判別機構（５０）にて球状物（２）の外周
面の検査で不良品と判別されたものは不良品ホッパー
（４）に排出される。不良品ホッパー（４）は、例えば
空気ノズルとシュートとから構成されるもので、該不良
品がシュート位置に来ると空気ノズルから圧縮空気を排
出し、該不良品をシュートに導くものである。一方検査
結果が正常であった被検査物（２）に対してはかかる空
気ノズルは作動せず、搬送コンベア（５）上を次工程に
進んで行くこととなる。
面の検査で不良品と判別されたものは不良品ホッパー
（４）に排出される。不良品ホッパー（４）は、例えば
空気ノズルとシュートとから構成されるもので、該不良
品がシュート位置に来ると空気ノズルから圧縮空気を排
出し、該不良品をシュートに導くものである。一方検査
結果が正常であった被検査物（２）に対してはかかる空
気ノズルは作動せず、搬送コンベア（５）上を次工程に
進んで行くこととなる。
【００３４】
【発明の効果】本願発明の検査装置によれば、被検査物
品が球状物である場合においても、回転機構で球状物を
自転させることによりその表面全周を高速に検査でき
る。
品が球状物である場合においても、回転機構で球状物を
自転させることによりその表面全周を高速に検査でき
る。
【００３５】また、本願発明の検査装置によれば、上記
効果に加えて、回転機構を連続運転させて球状物を自転
させることによりその表面全周を高速かつ連続的に検査
できる。
効果に加えて、回転機構を連続運転させて球状物を自転
させることによりその表面全周を高速かつ連続的に検査
できる。
【図１】本願発明にかかる検査装置の全体構成図であ
る。
る。
【図２】本願発明にかかる検査装置の斜視図である。
【図３】第１の発明の回転機構の側面図である。
【図４】第１の発明の回転機構の斜視図である。
【図５】第２の発明の回転機構の側面図である。
【図６】第２の発明の回転機構の斜視図である。
【図７】第２の発明の回転機構の断面図である。
１ 検査装置 ２ 球状物 １０ 第１の発明の回転機構 ２０ 第２の発明の回転機構 ３０ 照明機構 ４０ 検知機構 ５０ 判別機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958
Claims (5)
- 【請求項１】球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、 前記球体物を回転させる回転機構と、 前記球体物に照明光を照射する照明機構と、 前記球体物からの反射光を検知する検出機構と、 前記検出機構からの入力信号に基づいて欠陥を判別する
判別機構と からなる検査装置であって、 前記回転機構が相対する２本の回転ローラーからなり前
記２本の回転ローラー間隙が球体物の直径よりも小さ
く、 前記２本の回転ローラーが互いに同方向へ回転し、 前記２本の回転ローラーの１本の表面に球体物の誘導溝
を設け、 誘導溝は螺旋ねじの形状を有しており、 誘導溝を有する回転ローラーの回転を間歇運転させるこ
とを 特徴とする検査装置。 - 【請求項２】球体物の直径を２ｒとした場合、 誘導溝の螺旋ねじのピッチＰが２ｒ以上であることを特
徴とする請求項１記載の検査装置。 - 【請求項３】球体物の表面全周の欠陥を検査する装置で
あって、 前記球体物を回転させる回転機構と、 前記球体物に照明光を照射する照明機構と、 前記球体物からの反射光を検知する検出機構と、 前記検出機構からの入力信号に基づいて欠陥を判別する
判別機構とからなる検査装置であって、 前記回転機構が相対する２本の回転ローラーからなり 前記２本の回転ローラー間隙が球体物の直径よりも小さ
く、 前記２本の回転ローラーが互いに同方向へ回転し、 前記２本の回転ローラーの１本の表面に球体物の誘導溝
を設け、 誘導溝は 螺旋ねじの形状を有する溝部１と、 誘導溝が回転軸に対して垂直な形状を有する溝部２とか
らなり、 前記溝部１と溝部２とが連続的に接続して設け、 球体物の直径を２ｒとした場合、 誘導溝の溝部２の長さＬ２が２πｒ以上であること を特
徴とする検査装置。 - 【請求項４】球体物の直径を２ｒとした場合、 誘導溝の螺旋ねじのピッチＰ２が（２／３）ｒ以上であ
ることを特徴とする請求項３記載の検査装置。 - 【請求項５】誘導溝を有する回転ローラーの回転を連続
運転させることを特徴とする請求項３乃至請求項４記載
の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14621199A JP3357317B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 球状物の表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14621199A JP3357317B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 球状物の表面検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338050A JP2000338050A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3357317B2 true JP3357317B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=15402637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14621199A Expired - Fee Related JP3357317B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 球状物の表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357317B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102658266A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-09-12 | 浙江大学 | 一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106153637A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-11-23 | 哈尔滨理工大学 | 子午线单辊摩擦盘钢球表面展开机构 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP14621199A patent/JP3357317B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102658266A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-09-12 | 浙江大学 | 一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000338050A (ja) | 2000-12-08 |
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