JPH04203956A - 外観検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野二 この発明は、被検査物の外観（不透明な物については表
面の粗さや凹凸、汚れなと、透明ま１こは半透明なもの
については、さらに内部の気泡や異物の有無なと）を光
の照射によって検査する方法と、その装置に関するしの
である。

［従来の技術］ 複写機においてトナーをドラムにのせるために使用され
る現像プレートの外観検査は、従来、目視検前で行い、
良否の判定は人の判断に頼っていた。人による官能検査
を行うには熟練を要し、新しい検査員を育成するｆ二め
には多大な時間と費用を要する。また、こうした官能検
査では安定した品質が確保し難く、検査時間のバラツキ
か大きく作業の標準化がむつかしい。

そこで、これまでにいくつかの検査技術が提案され、実
用に供されている。

（ａ）画像処理による検査装置（従来例１）検査対象を
ＴＶカメラで捉え、コンピュータによる画像処理技術を
用いて検査を行い、良否の判定を出す。

（ｂ）レーザ光線による検査装置（従来例２）透過光、
透過拡散光、正反射光、拡散反射光等による検査方式が
知られており、その内いずれか単一の方式による検査装
置が商品化されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来例１では、多項目の欠点を検査する１こめには、照
明の方法、撮影の方向を多く設定しなければならず、大
型で高価な設備となる。また、小さな欠点を検査しよう
とすれば、小さな検査工□リアとなるため、ブレードの
全面を検査する場合には所要時間が長くなる。

従来例２のうち、既に商品化されている検査装置では、
多項目の欠点を有効に検出するためには多数の装置を設
置しなければならない。なぜなら、ブレードの外観検査
項目としては吸光性のある異物、繊維くず等の異物、汚
れ、凹凸、気泡、あばた等があり、単一の検査光ではこ
れら多項目の欠点が検出できないからである。例えば、
透過光では異物（吸光性）や汚れが検査できるだけであ
り、透過拡散光では異物（繊維くず等）と凹凸が検査で
きるだけである。

さらに、商品化されている装置は大型のものばかりで、
前述ブレードのような小物を高精度で検査するには不適
である。また、非常に高価となり取り扱いも煩雑である
。

本発明の目的は、被検査物の外観検査を機械化・自動化
するとともに、１台の簡単な装置によって、同時に多項
目の外観検査を可能ならしめることである。

「課題を解決するｒこめの手段］ 本発明の外観検査方法は、ａ）、一条の光を被検査物に
照射し、ｂ）被検査物を透過した光または被検査物の表
面で反射した光を、ハーフミラ−（ま１こはハーフプリ
ズム）によって二方向に分け、Ｃ）−方の光については
、拡散成分を除去して照射光軸上の透過光または正反射
光のみの強度を検知し、ｄ）他方の光については、照射
光軸上の透過光や正反射光を除去して拡散成分のみの強
度を検知するーものである。

また本発明の外観検査装置は、Ａ）、一条の光を走査し
ながら照射する光発生手段と、Ｂ）被検査物か取り付け
られる支持手段と、Ｃ）被検査物を透過した光または被
検査物の表面で反射した光を二方向に分けるハーフミラ
−（またはハーフプリズム）とを設け、Ｄ）ハーフミラ
−からの一方の光路上には、光の拡散成分を除去するス
リットとともに受光センサーを配置し、Ｅ）他方の光路
上には、照射先軸上の透過光または正反射光を除去する
マスクととらに受光センサーを配置したー〇のである。

さらにこの装置には請求項３のように、Ｆ）光発生手段
による光の走査方向と直角な方向に上記支持手段を移動
する移動手段、を付設するとよい。

［作用］ 本発明の外観検査方法によれば、上記ａ）のとおり単一
の検査光を被検査物（にとえば前記の現像ブレード）に
照射するだけでありなから、二種類の検査光による多項
目の外観検査を同時に行うことができる。すなわち、照
射光を透明または半透明の被検査物に透過させる場合に
ついて述べると、透過光が上記ｂ）のように二方向に分
けられ、一方の光に基づいて、Ｃ）のように照射先軸上
の透過光（拡散成分のないもの）による検査（たとえば
、吸光性のある異物や汚れの検査）がなされ、他方の光
に基づき、ｄ）のように拡散成分（拡散光）による検査
（たとえば、繊維くず等の異物や凹凸の検査）が行われ
る。Ｃ）・ｄ）のそれぞれにおいては、被検査物の欠点
が光の強度の異常となって検出されるのである。

また、反射光を利用する場合については、被検査物の表
面に照射されて反射する光がｂ）のように分けられ、一
方の光に基ついてＣ）のように正反射光（拡散成分のな
いもの）による検査がなされ、他方の光に基づいてｄ）
のように拡散成分（拡散反射光）による検査がなされる
。透過光を利用する場合と同様、反射光の場合にも、Ｃ
）・ｄ）の各検知が並行して同時に行われるので、多項
目にわたる欠点が能率的に検出される。

本発明の外観検査装置によると、被検査物における所定
長さの部分に対して上記の検査方法が円滑に実現される
。すなわち、まずＡ）の光発生手段は、Ｂ）の支持手段
に取り付けられた被検査物に向けて、所定長さにわたり
走査しながら光を照射する。そして、被検査物を透過し
た光または表面で反射した光は、Ｃ）のハーフミラ−に
よって二方向に分けられる。これら二方向の光のうち一
方については、スリットによって拡散成分が除去され、
照射光軸上の透過光または正反射光のみがＤ）の受光セ
ンサーに達する。他方の光については、マスクによって
照射光軸上の透過光または正反射光が除去され、拡散成
分のみがＥ）の受光センサーに達する。各受光センサー
は、並行してそれぞれの光の強度を検知し、その強度の
異常すなわち被検査物の欠点を検出しうる信号を出力す
るので、多項目にわたる検査が能率的に行われる。

さらに請求項３の外観検査装置では、上記Ｆ）の移動手
段によって、Ｂ）の支持手段ごと被検査物か移動させら
れる。したがって、被検査物か長尺な場合でも、長平方
向を移動の方向に合わせて被検査物を取り付ければ、そ
の全長に及ぶ検査か可能である。また、この移動方向は
前記Ａ）の光発生手段による光の走査方向と直角なので
、被検査物の所定の面積に対して外観検査が行えること
になる。

なお、Ａ）・Ｃ）・Ｄ）・Ｅ）の各機器・手段に対して
Ｂ）の支持手段が相対移動すればよいので、Ｂ）の支持
手段か絶対的には固定されていて、他か移動する場合に
も以上と差異はない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

この例における被検査物は、複写機用の現像ブレードで
あって、表面の平滑面が複写機の現像ドラムに押しつけ
られて使用される透明なポリウレタン成形品である。第
１図は検査装置を原理的に示し１こものであって、同図
（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、また第２図はブ
ロック図である。

第１図において、Ｇは走査光発生手段であって、レーザ
光源ｌより射出したレーザビーム２は６面鏡のポリゴン
回転ミラー３により下方に反射されると同時に走査かが
けられ、この走査のかけられたレーザビーム２は投光レ
ンズ４より平行走査光５となり、同図（ｂ）の左方から
走査されていく。

走査幅は、現像ブレード６の幅より少し広くして検査の
信頼性を高める。平行走査光５はブレード６に照射され
、異物等７のない場合には、拡散光９は生ぜず（吸収も
ない）、透過光８、すなわち照射された光の軸線（光軸
）に沿って真っすぐに進む光のみとなる。プレート６に
異物等７がある場合には、異物等７により光の吸収と拡
散が起こり、透過光８と拡散光９か生じる。透過光８と
拡散光９は、ハーフミラ−１Ｏにより二方向への光、す
なわち図のように透過光１１と拡散光１３、および透過
光１２と拡散光１４に分割される。分割された透過光１
１及び拡散光１３は下方に進むが、スリブ１−１５によ
って拡散光１３は遮断され、透過光１１のみが直進し、
受光レンズ１６により集束されて受光器（受光センサー
）１７に入るようになっている。この場合の透過光１１
の強さは減衰している。透過光１２および拡散光１４は
、同図（ａ）において右方向に進むか、マスク１８によ
って透過光１２は遮断され、拡散光１４のみか直進し、
受光レンズ１９により集束されて受光器（受光センサー
）２０に入るようになっている。

そのほか、被検査物にクレータ状のあばたや気泡なとの
欠点が存在する場合には、拡散光１４が大部分（吸収は
殆どなし）となる。また異物かある場合には、光は吸収
されたり反射されたりするので、透過光１１の強度が減
少する。このような光の性質により被検査物（プレート
６）の欠点か確実に検出されるわけだが、本実施例では
、透過光および拡散光を２方向に分割して両方を同時測
定することによって多項目の欠点の同時検出ができるよ
うになっている。

第２図に示すように受光器１７．２０に入った透過光１
１、拡散光１４は、各々その強度により電気信号に変換
され、さらにヘッドアンプ２１．２２により増幅され、
欠点検出基板２３に送られる。欠点検出基板２３内で２
値化信号に変換され、タイミングの判断を加えて、良品
又は不良品の信号がシーケンスコントローラ２４へ送ら
れるようになっている。このノーケンスコントローラ２
４は操作盤２５、モータドライバー２６と接続されてお
り、ブレート６の移動の制御および警報器（異物等の検
出時にアラームを出す）２７の制御等を行うようになっ
ている。

ブレード６は、後述するようにモータ２８と送りねし２
９等の働きにより左右へ移動させられるようになってい
る。電源３０．３１はそれぞれレーザ光源ｌおよびヘッ
ドアンプ２１．２２、欠点検出基板２３へ必要な電力を
供給するものである。

第３図は本検査装置のうち移動手段について示すもので
、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は立面図、同図
（ｃ）は側面図を示す。図示するように、長方形のベー
スプレート３２の上に配置されに駆動モータ２８の駆動
軸２８ａには送りねじ２９が連結され、送りねじ２９に
はこれと螺合する移動子３４ａが設けられている。この
移動子３４ａには矩形状の移動台３４か固着されている
。移動台３４は、ベースプレート３２の上に配置された
ガイドレール３３に載せられており、駆動モータ２８を
駆動することによって送りねじ２９が回転し、移動子３
４ａかスクリュー作用により送りねじ２９に螺合しつつ
移動し、これと−緒に移動台３４が図上左右にガイドレ
ール３３に案内されて移動するようになっており、これ
らが移動手段を構成している。一方、移動台３４上には
アクリル板のような透明板３５か支持手段として設けら
れ、この透明板３５上に被検査物たるプレート６を載せ
られるようになっている。ベースプレート３２に設けｆ
コ孔３６は、透過光８および拡散光９が通過するｆ二め
のものである。

上記実施例における検査時間は、ブレードの大きさが２
４０ｍｍ長さＸ１４ｍｍ幅の場合で約４５秒であり、従
来の検査装置より数段迅速化される。なおこのとき、走
査回数は７００回／秒、レーザビームの太さはφ０．Ｉ
ｍｍ、走査問隔は約０．０５ｍｍであるから、検査の精
度かよく信頼性が高いといえる。

以上には、透過光及び拡散光による検査方法と装置につ
いて説明したか、反射光により検査を行う場合において
も、透過光８を正反射光とおき、拡散光９を拡散反射光
とすることにより、同時に検査を行うことができる。

そのほか、被検査物の移動手段としては、実施例に紹介
した送りねじによるもののほか、流体圧シリンダによる
ものや、ロール間に巻き掛けられたベルト等によるもの
なと、各種か適用できる。

また支持手段としても、透明板以外に各種のものが考え
られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の検査方法及び装置によれ
ば、次のような効果が得られる。

（ａ）簡素かつ安価な設備で、被検査物の多項目の欠点
の同時検出が可能となる。したかって、検査の能率か向
上する。

（ｂ）複数の光源を設ける必要がなし）ので、装置か小
型化し低コストとなるうえ、取り扱いら容易となる。

なお請求項３の装置によると、上記に加え、（ｃ）被検
査物全面の検査をする場合でも、能率的に検査ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例である検査装置を原理的に示
したしのであって、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は
側面図である。第２図はその検査装置のブロック図であ
る。また第３図は、同装置のうち移動手段を示すもので
、同図（ａ）は平面図、同図上（ｂ）は立面図、同図（
ｃ）は側面図である。 Ｇ・・光発生手段、６・・ブレード（被検査物）、７・
・異物等、８．１１．１２　　透過光、９．１３．１４
・拡散光、ＩＯ・ハーフミラ−１１５−スリット、１８
・・マスク、１７．２０・・受光器（受光センサー）、
２３・・欠点検出基板、２８・・駆動モータ、２９、・
送りねし、３２・・ベースプレート、３４・・移動台、
３５・透明板（支持手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一条の光を被検査物に照射し、 被検査物を透過した光または被検査物の表面で反射した
   光を、ハーフミラーによって二方向に分け、 一方の光については、拡散成分を除去して照射光軸上の
   透過光または正反射光のみの強度を検知し、 他方の光については、照射光軸上の透過光や正反射光を
   除去して拡散成分のみの強度を検知することを特徴とす
   る外観検査方法。 ２、一条の光を走査しながら照射する光発生手段と、 被検査物が取り付けられる支持手段と、 被検査物を透過した光または被検査物の表面で反射した
   光を二方向に分けるハーフミラーとを備え、 ハーフミラーからの一方の光路上には、光の拡散成分を
   除去するスリットとともに受光センサーが配置され、 他方の光路上には、照射光軸上の透過光または正反射光
   を除去するマスクとともに受光センサーが配置された ことを特徴とする外観検査装置。 ３、光発生手段による光の走査方向と直角な方向に上記
   支持手段を移動する移動手段が付設された請求項２に記
   載の外観検査装置。