JP5005218B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のシリンダボア等の筒状内壁面を検査する検査装置および検査方法に関する。

従来、この種の検査装置としては、被検査シリンダの内壁を洗浄後、洗浄されたシリンダ内壁をミラーで反射させてＣＣＤリニアイメージセンサにより撮像し、撮像した画像を用いて欠陥を検査するもの（特許文献１参照）が提案されている。
この装置では、被検査シリンダの内壁面に、その法線が斜めに傾いた方向から照射し、同様に斜めに傾いた方向からＣＣＤリニアイメージセンサにより検出することにより、凹凸状の欠陥部を影として検出でき、巣穴等による欠陥部を感度良く検出することができるものとしている。
特開２００５−１２１４５０号公報

しかしながら、こうした検査装置では、シリンダ内壁表面を洗浄後に洗浄液や埃等が巣穴等に詰まった状態であると、巣穴等を影として検出することができない場合が生じる。また、シリンダ内壁表面を洗浄後に埃等が付着したり洗浄痕が付いたりすると、これを欠陥部として検出してしまう場合が生じるという問題点があった。

そこで本発明の検査装置およびその方法は、被検査対象の表面欠陥を確実に検出することを目的の一つとする。また、検査時間の短縮を目的の一つとする。さらに、製造不良を減少させることを目的の一つとし、その請求項１は、
被検査対象としての筒状体の内壁表面の欠陥を検出する検査装置であって、
前記内壁表面を照射する照射手段と、該照射手段により照射された前記内壁表面を前記筒状体の軸心方向に反射する反射手段と、該反射手段により反射された前記内壁表面の撮影を行う撮影手段と、前記照射手段と前記反射手段と前記撮影手段とを支持する支持手段とを有し、前記内壁表面の画像を撮像する撮像手段と、
該撮像手段により撮像された画像に基づき前記内壁表面の欠陥候補を選出する選出手段と、
前記欠陥候補の表面性状を磁束の変化を用いて検出する検出部を有し、該検出部が前記支持手段における前記反射手段の反射面とは反対側に対応した位置に配置されるとともに、前記選出手段により選出された前記欠陥候補から欠陥の有無を判定する判定手段と、
前記選出手段により前記欠陥候補が選出された場合にのみ、前記判定手段を駆動制御する駆動制御手段と、
を備えることである。

また請求項２は、
前記駆動制御手段は、前記選出手段により前記欠陥候補が選出され次第、前記判定手段を駆動制御する手段であることである。

また請求項３は、
前記駆動制御手段は、前記選出手段により選出された前記欠陥候補の検査順位を決定し、決定した前記検査順位に基づいて前記欠陥候補から欠陥の有無を判定するよう前記判定手段を駆動制御する手段であることである。

また請求項４は、
前記検出部は、渦流センサであることである。

また請求項５は、
前記撮影手段は、ラインセンサカメラであり、
前記撮像手段は、前記支持手段を前記筒状体内で一回転させることで、該筒状体全周の前記内壁表面の画像を撮像する手段であることである。

また請求項６は、
前記選出手段は、前記筒状体全周の前記内壁表面の画像から前記欠陥候補を選出する手段であり、
前記判定手段は、該欠陥候補の全てについて欠陥の有無を判定する手段であることである。

また請求項７は、
前記照射手段は、前記反射手段を挟んで前記軸心方向に第１照射手段と第２照射手段とが２列に配置されてなることである。

また請求項８は、
前記撮像手段は、前記第１照射手段のみにより照射された前記内壁表面を第１画像として撮像するとともに、前記第２照射手段のみにより照射された前記内壁表面を第２画像として撮像する手段であり、
前記選出手段は、前記第１画像と前記第２画像とに基づき前記欠陥候補を選出する手段であることである。

また、本発明の検査装置は、被検査対象としての筒状体の内壁表面の欠陥を検出する検査装置であって、前記内壁表面を照射する照射手段と、該照射手段により照射された前記内壁表面を前記筒状体の軸心方向に反射する反射手段と、該反射手段により反射された前記内壁表面の撮影を行う撮影手段と、前記照射手段と前記反射手段と前記撮影手段とを支持する支持手段とを有し、前記内壁表面の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像に基づき前記内壁表面の欠陥候補を選出する選出手段と、前記欠陥候補の表面性状を磁束の変化を用いて検出する検出部を有し、該検出部が前記支持手段における前記反射手段の反射面とは反対側に対応した位置に配置されるとともに、前記選出手段により選出された前記欠陥候補から欠陥の有無を判定する判定手段と、前記選出手段により前記欠陥候補が選出された場合にのみ、前記判定手段を駆動制御する駆動制御手段と、を備えることにより、撮像手段により撮像された画像に基づき被検査対象としての筒状体の内壁表面の欠陥候補を選出し、選出された欠陥候補から磁束の変化を用いて欠陥の有無を判定するから、残留洗浄液や洗浄痕や埃の有無に拘らず被検査対象の表面欠陥、特に巣穴を確実に検出することができる。しかも、撮影手段により撮影された画像に欠陥候補があった場合に、支持手段を回転するだけで、この欠陥候補の表面性状を検出できるから、短時間で欠陥候補から欠陥の有無を判定することができ、この結果、検査時間の短縮を図ることができる。しかも、反射手段の反対側のスペースを有効活用できるから、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、前記駆動制御手段は、前記選出手段により前記欠陥候補が選出され次第、前記判定手段を駆動制御する手段であることにより、欠陥候補が選出される都度、欠陥の有無を判定するから、検査時間の短縮を図ることができる。

また、前記駆動制御手段は、前記選出手段により選出された前記欠陥候補の検査順位を決定し、決定した前記検査順位に基づいて前記欠陥候補から欠陥の有無を判定するよう前記判定手段を駆動制御する手段であることにより、検査時間の短縮を図ることができる。

また、前記検出部は、渦流センサであることにより、被検査対象としての筒状体が非磁性体であっても、磁束の変化を用いて表面性状を検出することができる。

また、前記撮影手段は、ラインセンサカメラであり、前記撮像手段は、前記支持手段を前記筒状体内で一回転させることで、該筒状体全周の前記内壁表面の画像を撮像する手段であることにより、支持手段を筒状体内で一回転させるだけで照射手段による色むらや歪みがない画像を得ることができる。

また、前記選出手段は、前記筒状体全周の前記内壁表面の画像から前記欠陥候補を選出する手段であり、前記判定手段は、該欠陥候補の全てについて欠陥の有無を判定する手段であることにより、筒状体における欠陥分布データを蓄積することができる。即ち、複数の被検査対象を検査することで欠陥発生位置や欠陥サイズ，欠陥の種類等の分布をデータとして蓄積することができ、製造へのフィードバックを行うことができる。この結果、欠陥対策を行うことができ、製造不良を減少することができる。

また、前記照射手段は、前記反射手段を挟んで前記軸心方向に第１照射手段と第２照射手段とが２列に配置されてなることにより、第１照射手段と第２照射手段との両方により、反射手段の両側から確実に照射することができ、撮影手段による撮影を良好に行うことができる。

また、前記撮像手段は、前記第１照射手段のみにより照射された前記内壁表面を第１画像として撮像するとともに、前記第２照射手段のみにより照射された前記内壁表面を第２画像として撮像する手段であり、前記選出手段は、前記第１画像と前記第２画像との合成画像に基づき前記欠陥候補を選出する手段であることにより、照射による影の影響を有効に使って差像を得ることができるから、第１照射手段と第２照射手段との両方を同時に照射して得られた画像に比して欠陥候補をより正確に選出することができる。この結果、欠陥の有無の判定対象を減少することができ、検査時間の短縮が図れる。

次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、アルミ製シリンダブロックのボアの鋳巣を検査するための検査装置１の構成を示した正面図であり、図２は、図１の平面図である。
図１，図２に示すように、検査装置１は、ローラーコンベヤ３等で搬送されてきた検査対象のシリンダブロックのボア４の内壁面の画像を、順次撮像するラインセンサカメラ２を備えている。

図１に示すように、ブラケット５に取り付けられているラインセンサカメラ２を上部に支持した支持体６は円筒型に形成されており、支持体６の下部には鏡筒部７が設けられている。この鏡筒部７には、ボア４の内壁表面を白色ＬＥＤ照明で照射する照明部８が設けられているとともに、照明部８により照射されたボア４の内壁表面を当該ボア４の軸心方向に反射するミラー９が当該軸心に対して４５度の傾斜角度で取り付けられており、ミラー９で反射されたボア４の内壁表面の状態はラインセンサカメラ２で撮像され、その撮像データは後述の検査制御部のコンピュータメモリに記録される。

また、上記ミラー９の反射面とは反対側に対応した位置に渦流センサ１０が配設されている。この渦流センサ１０は、ボア４の内壁表面の磁束の変化を検出する複数のコイルが並列されたアレイコイル１０ａ（図５参照）で構成されている。
尚、支持体６に取り付けられた上記ラインセンサカメラ２と照明部８とミラー９と渦流センサ１０は、Ｘ軸サーボモータ１１、Ｙ軸サーボモータ１２、Ｚ軸サーボモータ１３と、図示していないボールネジとの機械的な構成とにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に支持体６と一体的に移動可能になっているとともに、θモータ１４により支持体６と一体的に３６０度回転可能になっている。このように、Ｘ軸サーボモータ１１、Ｙ軸サーボモータ１２、Ｚ軸サーボモータ１３の駆動により、支持体６の鏡筒部７がボア４の内部に位置決めされ、さらにθモータ１４の駆動により１回または複数回、回転されると、ラインセンサカメラ２によるボア４の内壁表面の撮像が行われる。

また、上記照明部８は、上記ミラー９を挟んでボア４の軸心方向に第１照射部と第２照射部とが２列に配置されており、第１照射部と第２照射部との両方により、ミラー９の両側からボア４の内壁表面を白色ＬＥＤ照明で照射することができる。また、第１照射部のみにより照射されたボア内壁表面を撮像することができるとともに、第２照射部のみにより照射されたボア内壁表面を撮像することができる。

尚、上記のように検査装置１を構成するラインセンサカメラ２、支持体６、照明部８、渦流センサ１０、Ｘ軸サーボモータ１１、Ｙ軸サーボモータ１２、Ｚ軸サーボモータ１３、およびθモータ１４は、図示していない検査制御部のコンピュータプログラムにより制御される。

前記検査制御部のコンピュータは、また、ラインセンサカメラ２で撮像された画像に基づいてボア４の内壁表面の欠陥の有無を検査するメインルーチンとしての検査処理プログラムや、検査処理プログラムのサブルーチンとしての検査順位決定処理プログラム，渦流センサ検出処理プログラムおよび渦流センサ検出処理プログラムのサブルーチンとしての欠陥判定処理プログラムなどを格納している。尚、検査処理、検査順位決定処理、渦流センサ検出処理および欠陥判定処理については、後で、図３、図４、図５、および図６のフローチャートを参照しながら説明する。

尚、検査装置１は、ボア４の軸心とラインセンサカメラ２の回転中心とを合わせるための芯出し機能を有している。この機能は、鏡筒部７にレーザーポインタを固定し、レーザー光をボア４の内壁に当て、ボア４の内部をラインセンサカメラ２で撮影する。この際、ラインセンサカメラ２を３６０度回転させ、そのずれ具合を画像にとる。そのあと、変芯具合を画像にて判断し、変芯していれば、Ｘ軸サーボモータ１１、Ｙ軸サーボモータ１２を駆動させて芯出しを行う。尚、変芯していれば、レーザー光の軌跡はサイン波形のような画像になる。このような芯出し機能により、ボア４の軸心とラインセンサカメラ２の回転中心とを合わせたあと、検査装置１によるボア４の内壁表面の欠陥検査が可能となる。

図３は、検査制御部のコンピュータによる検査処理の一例を示したフローチャートである。
Ｘ軸サーボモータ１１、Ｙ軸サーボモータ１２、Ｚ軸サーボモータ１３の駆動により支持体６の鏡筒部７がボア４の内部に位置決めされ、さらにθモータ１４の駆動により回転されると、ラインセンサカメラ２によるボア４の内壁表面の撮像が行われる。この処理は、ラインセンサカメラ２がボア４の内部を一回転してボア４の内壁表面全面の撮影が終了したときに実行される。

検査処理が実行されると、ステップＳ１において、ラインセンサカメラ２で撮影した画像をデジタル化し、フィルター処理を施したものが検査制御部のコンピュータメモリに格納されているため、その画像信号を入力する。尚、このフィルター処理は、検出画像を２次元フーリエ変換して周波数面での画像を生成し、この周波数面上で欠陥でない成分、例えば、シリンダボア内壁に潤滑などの目的でホーニング加工が施されている場合に形成されるクロスハッチの網目状の線の成分に相当する場所のデータをマスクしたうえ、この周波数面での画像を２次元逆フーリエ変換によって画像に戻す周知の画像処理で行う。

ステップＳ２において、フィルター処理が施された画像を２値化する。即ち、明るい部分は白、暗い部分は黒とする。この際、巣穴と思われる部分は黒色で現れる。

ステップ３において欠陥候補選出をする。欠陥候補の選出に際しては、２値化画像における黒色部分と、予めコンピュータメモリに格納した比較値とを比較することにより行う。即ち、２値化画像において黒色の面積や長さ（縦横比，重心間距離，対角線長さ等）等を比較値のそれらの値と比較して比較値以上であれば欠陥候補として選出する。

ステップＳ４において、欠陥候補が有るか否かを判断する。欠陥が無いと判断した場合は、ステップＳ１４において、欠陥が無い旨、即ち、良品である旨を図示しない表示装置に表示し、本処理を終了する。一方、欠陥が有ると判断した場合は、ステップＳ５に示すように、欠陥候補データをコンピュータメモリの記憶エリアに格納する。ここで、欠陥候補データとしては、実施例では、２値化画像における黒色ピクセルの面積や長さ（縦横比，重心間距離，対角線長さ等）等を欠陥候補の位置座標と関連付けして格納するものとした。

次に、ステップＳ６において、格納された欠陥候補データの検査順位を決定する検査順位決定処理を実行する。図４は、検査順位決定処理の一例を示すフローチャートである。以下、図３の検査処理の説明を一旦中断して図４の検査順位決定処理について説明する。検査順位決定処理が実行されると、まず、ステップＳ６−１において、欠陥候補データの読み込みを行うとともに、ステップＳ６−２で読み込んだ欠陥候補データの検査順位付けを行う。検査順位付けは、実施例では、評価項目、例えば、２値化画像における黒色の面積や長さ（縦横比，重心間距離，対角線長さ等）等の重み付けを予め設定して、これをコンピュータメモリに記憶しておき、欠陥候補データが与えられるとコンピュータメモリに記憶された各評価項目の重み付けと欠陥候補データとしての黒色ピクセルの数とを乗じたスコアを求め、そのトータルスコアの大きさにより決定するものとした。

そして、ステップＳ６−３において、コンピュータメモリに格納した欠陥候補データ（ステップＳ５）を検査順に並びかえ、本処理を終了する。

図３の検査処理に戻って、図４の検査順位処理の実行に伴って欠陥候補データの並び替えが終了すると、ステップＳ７において、上記欠陥候補が本当の欠陥であるか否かの判定を行うための渦流センサ検出処理を実行する。図５は、渦流センサ検出処理の一例を示すフローチャートである。再び図３の検査処理の説明を一旦中断して図５の渦流センサ検出処理について説明する。

渦流センサ検出処理が実行されると、検査制御部のコンピュータは、ステップＳ７−１において、検査順位ｎ番目の欠陥候補座標を読み込み、ステップＳ７−２において、渦流センサ１０を読み込んだ欠陥候補座標へ移動する処理を実行する。なお、渦流センサ検出処理が始めて実行される際には、検査順位ｎには値１が設定されている。また、渦流センサ１０の移動はＺ軸サーボモータ１３およびθモータ１４を駆動制御することにより行われる。

渦流センサ１０を読み込んだ欠陥候補座標へ移動すると、ステップＳ７−３において、渦流センサ１０を構成するアレイコイル１０ａ（図６参照）のそれぞれから電圧値を測定し、ステップＳ７−４において、欠陥判定処理を実行して、本処理を終了する。

図６は、欠陥判定処理の一例を示すフローチャートである。欠陥判定処理が実行されると、検査制御部のコンピュータは、ステップＳ７−４−１において、各アレイコイル１０ａの電圧値を読み込み、ステップＳ７−４−２において、シリンダボア内壁に凹部があるか否かを判断する。凹部があるか否かの判断は、図６に示すように、隣り合う各アレイコイル１０ａの電圧値の差分値をとることにより行うことができる。このように、隣り合う各アレイコイル１０ａの電圧値の差分値をとることにより、アレイコイル１０ａと欠陥との間の距離変動分を除外することができ、欠陥検出精度が向上する。

ステップＳ７−４−２において、シリンダボア内壁に凹部が有ると判断されたときには、ステップＳ７−４−３において、この凹部が欠陥であるか否かの判定を行い、本処理を終了する。ここで、欠陥であるか否かの判定は、実施例では、欠陥としての凹部における電圧値の差分値を予め求めて欠陥値としてコンピュータメモリに記憶しておき、隣り合う各アレイコイル１０ａの電圧値の差分値が与えられると、欠陥値と比較して欠陥値以上であれば欠陥有りと判定し、欠陥値より小さければ欠陥無しと判定するものとした。

図３の検査処理に戻って、図５の渦流センサ検出処理の実行に伴ってステップＳ７−４の処理で欠陥が有ると判定されると（ステップＳ８）、欠陥候補データを欠陥データとしてコンピュータメモリの記憶エリアに格納し（ステップＳ９）、欠陥が有る旨を図示しない表示装置に表示して（ステップＳ１０）、本処理を終了する。即ち、本実施例では、欠陥が有ると判定された時点で検査を終了するものであり、これにより、検査時間の短縮を図ることができる。

一方、欠陥が無いと判定されたときには（ステップＳ８）、検査順位ｎを値１だけインクリメントし（ステップＳ１１）、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、欠陥候補データ数ｎ＊は、コンピュータメモリに格納した欠陥候補データの全数として設定されるものである。

検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上であれば、検査順位ｎを値１に設定するとともに（ステップＳ１３）、欠陥候補データの全部が欠陥ではないものとして欠陥がない旨、即ち、良品である旨を図示しない表示装置に表示して（ステップＳ１４）、本処理を終了する。
一方、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値より小さければ、ステップＳ７に戻って、欠陥が見つかるまで、あるいは、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上となるまで、ステップＳ７の処理を繰り返し行う。

以上説明した実施例１の検査装置１によれば、ラインセンサカメラ２により撮影された画像に基づき欠陥候補を選出し、渦流センサ１０により選出した欠陥候補が本当に欠陥であるか否かを判定するから、残留洗浄液や洗浄痕や埃等の有無に拘わらずシリンダボア内壁の表面欠陥、特に巣穴を確実に検出することができる。しかも、欠陥候補が選出された場合にだけ渦流センサ１０による判定を行うから、検査時間の短縮を図ることができる。また、渦流センサ１０により欠陥があると判定された時点で検査を終了するから、検査時間をより短縮することができる。

さらに、渦流センサ１０をミラー９の反射面とは反対側に対応した位置に配置するものとしたから、ミラー９の反射面の裏側のスペースを有効に活用できて、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施例としての同期装置１Ａについて説明する。第２実施例の検査装置１Ａは、検査処理を実行するタイミングをラインセンサカメラ２によりボア４の内壁表面の撮影を開始したときに変えた点を除いて第１実施例の検査装置１と同一の構成をしている。このため、第２実施例の同期装置１Ａの構成の図示とその詳細な説明は、重複を避けるため省略する。

図７は、実施例２の検査装置１Ａの検査制御部のコンピュータにより実行される検査処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、ラインセンサカメラ２による撮影が開始されたときに実行される。検査処理におけるステップＳ２０〜ステップ２８までは、実施例１の検査処理におけるステップＳ１〜ステップＳ５までと同様であるため、その詳細については省略する。

検査処理が実行されると、ラインセンサカメラ２で撮影した画像を信号として入力し（ステップＳ２０）、入力した画像信号を２値化する処理を実行する（ステップＳ２２）。そして、２値化された画像信号から欠陥候補を選出し（ステップＳ２４）、欠陥候補の有無を判定する（ステップＳ２６）。欠陥候補が有ると判定されると、欠陥候補データをコンピュータメモリの記憶エリアに格納するとともに（ステップＳ２８）、渦流センサ検出処理を実行する（ステップＳ３０）。一方、欠陥候補が無いと判定されると、ラインセンサカメラ２によるボア４の内壁表面全面の撮影が終了したか否かを判定する（ステップＳ３８）。この判定は、ラインセンサカメラ２がボア４内を１回転したか否かにより行うことができる。ラインセンサカメラ２によるボア４の内壁表面全面の撮影が終了したと判定されたときには、ボア４の内壁表面には欠陥が無いとして、欠陥がない旨、即ち、良品である旨を図示しない表示装置に表示して（ステップＳ４０）、本処理を終了する。ラインセンサカメラ２によるボア４の内壁表面全面の撮影が終了していないときには、ステップＳ２０に戻って、欠陥候補が見つかるまで、あるいは、ボア４の内壁表面全面の撮影が終了するまで、ステップＳ２０〜ステップＳ２６の処理を繰り返し実行する。

図８は、実施例２の検査装置１Ａの検査制御部のコンピュータにより実行される渦流センサ検出処理の一例を示すフローチャートである。渦流センサ検出処理が実行されると、欠陥候補の座標を読み込み（ステップＳ３０−１）、読み込んだ座標に渦流センサ１０を移動するとともに（ステップＳ３０−２）、各アレイコイル１０ａからの電圧値を測定して（ステップＳ３０−３）、欠陥判定処理を実行する（ステップＳ３０−４）。欠陥判定処理については、図６に示す実施例１の欠陥判定処理と同様の処理であるため、ここでは説明を省略する。

図７の検査処理に戻って、こうして渦流センサ検出処理の実行に伴ってステップ３０−４で欠陥が有ると判定されると（ステップＳ３２）、欠陥候補データを欠陥データとしてコンピュータメモリの記憶エリアに格納し（ステップＳ３４）、欠陥が有る旨を図示しない表示装置に表示して（ステップＳ３６）、本処理を終了する。

一方、欠陥が無いと判定されたときには（ステップＳ３２）、ステップＳ２０に戻って、欠陥候補が見つかるまで、あるいは、ボア４の内壁表面全面の撮影が終了するまで、本処理を繰り返し実行する。

以上説明した実施例２の検査装置１Ａによれば、ラインセンサカメラ２により撮影が開始されると、撮影される画像に基づき欠陥候補を選出し、渦流センサ１０により選出した欠陥候補が本当に欠陥であるか否かを判定する。即ち、欠陥候補が選出される都度、欠陥候補が欠陥であるか否かを判定するから、検査時間の短縮を図ることができる。もとより、残留洗浄液や洗浄痕や埃等の有無に拘わらずシリンダボア内壁の表面欠陥、特に巣穴を確実に検出することができる。しかも、欠陥候補が選出された場合にだけ渦流センサ１０による判定を行うから、より検査時間の短縮を図ることができる。さらに、渦流センサ１０により欠陥があると判定された時点で検査を終了するから、検査時間をさらに短縮することができる。

次に、本発明の第３の実施例としての同期装置１Ｂについて説明する。第３実施例の検査装置１Ｂは、すべての欠陥候補について欠陥であるか否かの判定を行う点を除いて、第１実施例の検査装置１と同一の構成をしている。このため、第３実施例の同期装置１Ｂの構成の図示とその詳細な説明は、重複を避けるため省略する。

図９は、実施例３の検査装置１Ｂの検査制御部のコンピュータにより実行される検査処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、ラインセンサカメラ２がボア４の内部を一回転してボア４の内壁表面全面の撮影が終了したときに実行される。ここで、検査処理におけるステップＳ１００〜ステップ１１２までの処理は、図３の実施例１の検査処理におけるステップＳ１〜ステップＳ７までと同様であるため、その詳細については省略する。

検査処理が実行されると、ラインセンサカメラ２で撮影した画像を信号として入力し（ステップＳ１００）、入力した画像信号を２値化する処理を実行する（ステップＳ１０２）。そして、２値化された画像信号から欠陥候補を選出し（ステップＳ１０４）、欠陥候補の有無を判定する（ステップＳ１０６）。欠陥候補が有ると判定されると、欠陥候補データをコンピュータメモリの記憶エリアに格納すると共に（ステップＳ１０８）、格納された欠陥候補データの検査順位を決定する処理を実行し（ステップＳ１１０）、渦流センサ１０により欠陥候補が本当に欠陥であるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１２）。一方、欠陥候補が無いと判定されると、欠陥が無い旨、即ち、良品である旨を図示しない表示装置に表示し（ステップＳ１３２）、本処理を終了する。なお、検査順位決定処理や渦流センサ検出処理，欠陥判定処理については、図３，図４および図５の検査順位決定処理や渦流センサ検出処理，欠陥判定処理と同様の処理内容である。

こうして渦流センサ検出処理で欠陥が有ると判定されると（ステップＳ１１４）、欠陥候補データを欠陥データとしてコンピュータメモリの記憶エリアに格納し（ステップＳ１１６）、検査順位ｎを値１だけインクリメントするとともに（ステップＳ１１８）、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上であるときには、検査順位ｎの値を値１に設定するとともに（ステップＳ１２２）、欠陥が有る旨を図示しない表示装置に表示して（ステップＳ１２４）、本処理を終了する。即ち、本実施例では、欠陥候補のすべてについて欠陥の有無を判定するから、ボア４を複数個検査した場合のボア４の内壁表面における欠陥発生位置や欠陥サイズ，欠陥の種類等の欠陥分布データを蓄積することができる。この結果、製造へのフィードバックを行って欠陥対策を行うことができ、製造不良の減少を図ることができる。

一方、渦流センサ検出処理で欠陥が無いと判定されると（ステップＳ１１４）、検査順位ｎを値１だけインクリメントし（ステップＳ１２６）、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２８）、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上であれば、検査順位ｎを値１に設定すると共に（ステップＳ１３０）、欠陥候補データの全部が欠陥ではないものとして欠陥がない旨、即ち、良品である旨を図示しない表示装置に表示して（ステップＳ１３２）、本処理を終了する。

なお、ステップＳ１２０やステップＳ１２８において、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値より小さければ、ステップＳ１１２に戻って、検査順位ｎが欠陥候補データ数ｎ＊に値１を加えた値以上となるまで、ステップＳ１１２以降の処理を繰り返し行う。

以上説明した実施例３の検査装置１Ｂによれば、ラインセンサカメラ２により撮影された画像に基づき欠陥候補を選出し、選出した欠陥候補すべてについて渦流センサ１０により欠陥の有無を判定するから、ボア４を複数個検査した場合のボア４の内壁表面における欠陥発生位置や欠陥サイズ，欠陥の種類等の欠陥分布データを蓄積することができる。この結果、製造へのフィードバックを行って欠陥対策を行うことができ、製造不良の減少を図ることができる。

また、残留洗浄液や洗浄痕や埃等の有無に拘わらずシリンダボア内壁の表面欠陥、特に巣穴を確実に検出することができる。しかも、欠陥候補が選出された場合にだけ渦流センサ１０による判定を行うから、検査時間の短縮を図ることができる。さらに、渦流センサ１０により欠陥があると判定された時点で検査を終了するから、検査時間をより短縮することができる。

実施例３の検査装置１Ｂでは、選出した欠陥候補を検査順位に並べ替える処理を行うものとしたが、検査順位決定処理は行わなくても良い。即ち、欠陥候補を選出した順、即ち、コンピュータメモリの記憶エリアに格納した順に渦流センサ検出処理を行うものとしても良い。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、渦流センサ１０をミラー９の反射面とは反対側に対応した位置に配置するものとしたが、ミラー９の反射面による反射領域外であれば如何なる位置に配置するものとしても良い。例えば、ミラー９に隣接した位置に配置するものとすれば、欠陥候補座標に渦流センサ１０を移動する際の支持体６の回転角が小さいものとなり、より検査時間を短縮できるものとなる。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、撮影手段としてラインセンサカメラ２を用いるものとしたが、エリアカメラを用いるものとしても構わない。この場合、撮影画像の照明が均一な特定部分を抽出し、抽出した画像をラインセンサカメラ２を用いるときと同様、つなぎ合わせるものとすれば良い。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、照明部８は、第１照射部と第２照射部とから構成されているものとしたが、照射部は１箇所だけであっても構わないし、３箇所以上あるものしても構わない。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、第１照射部と第２照射部との両方によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像を用いるものとしたが、第１照射部あるいは第２照射部だけによりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像を用いるものとしても構わないし、第１照射部と第２照射部との両方によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像と第１照射部あるいは第２照射部だけによりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像とを用いるものとしても構わない。第１照射部あるいは第２照射部だけによりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像を用いる場合には、第１照射部によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像と、第２照射部によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像とを比較した比較画像を用いるものとすることもできる。また、第１照射部と第２照射部との両方によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像と、第１照射部あるいは第２照射部だけによりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像とを用いる場合には、第１照射部と第２照射部との両方によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像を合成した合成画像と、第１照射部と第２照射部との両方によりボア４の内壁表面を照射して撮影した画像とを比較するものとすれば良い。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、照明部８として白色ＬＥＤ照明を用いるものとしたが、ラインセンサカメラ２の感度域の波長をもつ光源であれば如何なる可視光あるいは非可視光を用いるものとしても構わない。非可視光として紫外光を用いれば、細かい傷等を検査する際に効果的であり、赤外光を用いれば、洗浄液等が溜まった巣穴等であっても巣穴として正確に検出することができる。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、ラインセンサカメラ２をボア４の内部で１回転することでボア４の内壁表面の全面の画像を撮影できるものとしたが、ボア４の軸方向長さがラインセンサカメラ２の撮影できる領域以上であったり、同一画素数でボア４の内壁表面の画像をより正確に撮影するためにラインセンサカメラ２の軸方向長さを減縮したりして、ラインセンサカメラ２をボア４の内部で１回転してもボア４の内壁表面の全面の画像を物理的に撮影できない場合では、ラインセンサカメラ２を１回転するごとに軸方向に移動、即ち、支持体６の鏡筒部７をＺ軸サーボモータ１３によりＺ軸方向に移動することでボア４の内壁表面の全面の画像を撮影するものとすれば良い。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、渦流センサ１０を用いるものとしたが、鉄製シリンダブロックのボアの鋳巣を検査する場合や、鉄製ライナーをアルミ製シリンダブロックに鋳込んだボアの鋳巣を検査する場合等においては、ホール素子や磁気抵抗素子（ＭＲ素子），磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）等の磁束強度を検出可能な検出手段を用いるものとしても良い。こうすれば、正確にかつ高速にボア４の内壁表面の欠陥の有無を判定することができる。

各実施例の検査装置１，１Ａ，１Ｂでは、エンジンに用いられるシリンダブロックのボアを被検査対象としたが、これに限らず、円筒形状の内壁表面を有するものであれば如何なる被検査対象であっても構わない。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

検査装置の正面図である。 検査装置の平面図である。 検査処理の一例を示したフローチャートである。 検査順位決定処理の一例を示すフローチャートである。 渦流センサ検出処理の一例を示すフローチャートである。 欠陥判定処理の一例を示すフローチャートである。 実施例２の検査処理の一例を示すフローチャートである。 実施例２の渦流センサ検出処理の一例を示すフローチャートである。 実施例３の検査処理の一例を示すフローチャートである。

１ 検査装置
２ ラインセンサカメラ
４ シリンダブロックボア
６ 支持体
７ 鏡筒部
８ 照明部
９ ミラー
１０ 渦流センサ
１１ Ｘ軸サーボモータ
１２ Ｙ軸サーボモータ
１３ Ｚ軸サーボモータ
１４ θモータ

Claims (8)

1. 被検査対象としての筒状体の内壁表面の欠陥を検出する検査装置であって、
   前記内壁表面を照射する照射手段と、該照射手段により照射された前記内壁表面を前記筒状体の軸心方向に反射する反射手段と、該反射手段により反射された前記内壁表面の撮影を行う撮影手段と、前記照射手段と前記反射手段と前記撮影手段とを支持する支持手段とを有し、前記内壁表面の画像を撮像する撮像手段と、
   該撮像手段により撮像された画像に基づき前記内壁表面の欠陥候補を選出する選出手段と、
   前記欠陥候補の表面性状を磁束の変化を用いて検出する検出部を有し、該検出部が前記支持手段における前記反射手段の反射面とは反対側に対応した位置に配置されるとともに、前記選出手段により選出された前記欠陥候補から欠陥の有無を判定する判定手段と、
   前記選出手段により前記欠陥候補が選出された場合にのみ、前記判定手段を駆動制御する駆動制御手段と、
   を備える検査装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記選出手段により前記欠陥候補が選出され次第、前記判定手段を駆動制御する手段である請求項１に記載の検査装置。
3. 前記駆動制御手段は、前記選出手段により選出された前記欠陥候補の検査順位を決定し、決定した前記検査順位に基づいて前記欠陥候補から欠陥の有無を判定するよう前記判定手段を駆動制御する手段である請求項１記載の検査装置。
4. 前記検出部は、渦流センサである請求項１乃至請求項３の何れかに記載の検査装置。
5. 前記撮影手段は、ラインセンサカメラであり、
   前記撮像手段は、前記支持手段を前記筒状体内で一回転させることで、該筒状体全周の前記内壁表面の画像を撮像する手段である請求項１乃至請求項４の何れかに記載の検査装置。
6. 前記選出手段は、前記筒状体全周の前記内壁表面の画像から前記欠陥候補を選出する手段であり、
   前記判定手段は、該欠陥候補の全てについて欠陥の有無を判定する手段である請求項５に記載の検査装置。
7. 前記照射手段は、前記反射手段を挟んで前記軸心方向に第１照射手段と第２照射手段とが２列に配置されてなる請求項１乃至請求項６の何れかに記載の検査装置。
8. 前記撮像手段は、前記第１照射手段のみにより照射された前記内壁表面を第１画像として撮像するとともに、前記第２照射手段のみにより照射された前記内壁表面を第２画像として撮像する手段であり、
   前記選出手段は、前記第１画像と前記第２画像とに基づき前記欠陥候補を選出する手段である請求項７に記載の検査装置。

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