(57)【要約】【課題】成形品の下面の欠陥を精度高く検出することができ、しかも成形品の反りなどの全体的な変形についても検出することができる成形品の形状欠陥検出方法を提供する。【解決手段】成形品１を送りつつ、成形品１の送り方向の前後方向から成形品１の下面に対して斜め方向に光を放射して、成形品１の下面の送り方向と垂直な幅方向に直線状のライン２として光を照射する。そして成形品１の下面に照射される光のライン１をカメラ３で撮像することによって、光のライン１の直線状態を見て、成形品１の下面の欠陥を検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を送りつつ、成形品の送り方向の前後方向から成形品の下面に対して斜め方向に光を放射して、成形品の下面の送り方向と垂直な幅方向に直線状のラインとして光を照射し、成形品の下面に照射される光のラインをカメラで撮像することを特徴とする成形品の形状欠陥検出方法。
【請求項２】
光としてレーザー光を用いることを特徴とする請求項１に記載の成形品の形状欠陥検出方法。
【請求項３】
成形品は、押出方向に中空部を有するセメント中空押出成形品であることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形品の形状欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の下面の形状欠陥を光学的に検出する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメント成形品などの成形品１を押出成形する場合、押し出されてきた成形品１の表面に欠損等の欠陥がないかどうかを検査する必要がある。特に、押出方向に中空部４を形成するように成形した中空押出成形品の場合、中空部４の箇所で成形品１の表面に欠陥穴１０が発生し易く、欠陥の検査を欠かすことはできない。そしてこのような欠陥が成形品１の上面に存在する場合には、検査者による目視検査で容易に検出することができるが、図５（ａ）のように欠陥穴１０が成形品１の下面に発生している場合のように、欠陥が成形品１の下面にある場合には、目視検査で欠陥を検出することは難しい。
【０００３】
そこで、押出成形された成形品１の温度分布をサーモグラフィー検出器で測定し、欠陥穴１０のような欠陥がある場合にはその部分の温度が高くなるので、図５（ｂ）のようにサーモグラムを解析することによって、目視できない成形品１の下面の欠陥を検出するようにしている。しかしながら、この方法では、成形品１の製品温度により温度変化があり、また成形品１内の中空部４や凹凸柄などによって温度むらがあるなど、外乱要因が多くあるために、検出精度が安定しないという問題があった。
【０００４】
そこで、光学的な検査方法が種々提案されているので（例えば特許文献１等参照）、このような光学的方法を利用して、成形品１の下面を検査することが検討されている。図６はその一例を示すものであり、成形品１の下側に蛍光灯などの光源１１を配置して、成形品１の下面を照明し、成形品１の下面をＣＣＤカメラなどのカメラ３で撮像するようにしてある。そしてこのカメラで撮像された画像をモニター１２に表示させると、欠陥穴１０などの欠陥はモノクロ濃淡画像の濃色部１０ａとして表示されるので、成形品１の下面の欠陥を検出することができるものである。
【特許文献１】特開平１０−７８３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように成形品１の下面をカメラ３で撮像して濃淡画像としてモニター１２に表示する場合、成形品１の下面に汚れや搬送コンベアのスリップ痕跡など、不良品に繋がらない汚れ１３などがあるとき、この汚れ１３なども濃淡画像に濃色部１３ａとしてモニター１２に表示されるものであり、欠陥穴１０を表示する濃色部１０ａと汚れ部１３を表示する濃色部１３ａを区別することは難しい。従って、このような光学的な検出方法も検出精度が安定しないという問題があった。
【０００６】
またこのように成形品１の下面をカメラ３で撮像するだけでは、成形品１の反りなどの全体的な変形については、検出をすることができないという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、成形品の下面の欠陥を精度高く検出することができ、しかも成形品の反りなどの全体的な変形についても検出することができる成形品の形状欠陥検出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る成形品の形状欠陥検出方法は、成形品１を送りつつ、成形品１の送り方向の前後方向から成形品１の下面に対して斜め方向に光を放射して、成形品１の下面の送り方向と垂直な幅方向に直線状のライン２として光を照射し、成形品１の下面に照射される光のライン２をカメラ３で撮像することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、成形品１の下面に斜め方向から放射される直線状の光のライン２は、成形品１の下面に欠陥がなく平坦面であれば、汚れなどがあっても、成形品１の下面に光は直線のライン２として照射され、直線のライン２としてカメラ３で撮像されて表示されるが、成形品１の下面に欠陥、例えば欠陥穴１０などがあると、欠陥穴１０内に斜め方向に光が入ってこの部分で光のライン２が屈曲し、成形品１の下面に照射される光のライン２に屈曲部が生じ、屈曲部のあるライン２としてカメラ３で撮像されて表示されるものであり、汚れなどに左右されることなく、成形品１の下面の欠陥を精度高く検出することができるものである。また成形品１に反りなどの全体的な変形がある場合には、光のライン２はその変形に応じた曲線となるものであり、反りなどの全体的な変形についても検出することができるものである。
【００１０】
また請求項２の発明は、請求項１において、光としてレーザー光を用いることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、レーザー光の光源の半導体は長寿命であって、長期に亘って安定した検出を行なうことができると共に、レーザー光の直進性によって光のライン２を明確に形成することができ、欠陥の検出精度を高めることができるものである。
【００１２】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、成形品１は、押出方向に中空部４を有するセメント中空押出成形品であることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、中空部４の箇所で成形品１の表面に生じやすい欠陥穴１０の検出を容易に行なうことができるものである。
【発明の効果】
【００１４】
成形品１の下面に斜め方向から放射される直線状の光のライン２は、成形品１の下面に欠陥がなく平坦面であれば、汚れなどがあっても、成形品１の下面に光は直線のライン２として照射され、直線のライン２としてカメラ３で撮像されて表示されるが、成形品１の下面に欠陥、例えば欠陥穴１０などがあると、欠陥穴１０内に斜め方向に光が入ってこの部分で光のライン２が屈曲し、成形品１の下面に照射される光のライン２に屈曲部が生じ、屈曲部のあるライン２としてカメラ３で撮像されて表示されるものであり、汚れなどに左右されることなく、成形品１の下面の欠陥を精度高く検出することができるものである。また成形品１に反りなどの全体的な変形がある場合には、光のライン２はその変形に応じた曲線となるものであり、反りなどの全体的な変形についても検出することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
本発明において検査の対象となる成形品１としては、特定のものに限定されるものではないが、例えば、セメント成形材料を押出成形装置で押出成形したものを対象とすることができるものである。特に押出方向（長手方向）に貫通する複数本の平行な中空部４を成形したセメント中空押出成形品を対象とすることが好ましい。このような中空部４を設けたセメント中空押出成形品は、中空部４を成形する際に、中空部４と連通する欠陥穴１０が表面に生じ易いので、欠陥穴１０を精度高く検出することが望まれるものである。
【００１７】
上記のように押出成形装置で押出成形された成形品１は、その押出方向に搬送コンベア等で送られるものであり、この成形品１の下側に図１のように、光放射装置１５とカメラ３が配置してある。光放射装置１５やカメラ３は成形品１を送る搬送コンベアの途切れた箇所に配置することができる。
【００１８】
光放射装置１５から放射される光は、通常の可視光であってもよいが、レーザー光を用いるのが好ましい。レーザー光の場合、光源となる半導体は長寿命であるので、長期に亘って安定した検出を行なうことができるものであり、またレーザー光は直進性が高いので、光のライン２を明確に形成することができ、欠陥の検出精度を高めることができるものである。ここで、光放射装置１５は点光源から放射される光Ｌを図２（ａ）のように光学レンズ１６などで光学的に二次元の扇形に広げて放射させることができるようにしたものであり、例えばレーザーラインマーカーを用いることができる。レーザーラインマーカーは、線幅の狭い直線の光のライン２を形成することができるものである。
【００１９】
そして光放射装置１５から放射された光Ｌは、図１のように、成形品１の下面に、その送り方向と垂直な幅方向に横切る直線状のライン２として照射されるものである。また図３に示すように、光放射装置１５は成形品１の送り方向の前方向あるいは後方向に傾斜させてあり、成形品１の下面に、成形品１の送り方向に対して斜め方向に光Ｌを放射するようにしてある。
【００２０】
またカメラ３としてはＣＣＤカメラなどを用いることができるものであり、成形品１に光のライン２が照射される部分を撮像するようにしてある。またＣＣＤカメラとしては、倍速カメラもしくはパーシャルスキャン（部分読み出し）機能を有するものが好ましく、スキャン速度を上げることによって検出レベルを向上することができるものである。このようにカメラ３で撮像された画像は、モニター１２に表示されるようにしてある。
【００２１】
上記のようにして、押出成形された成形品１を送りつつ、成形品１の下面に斜めから光を放射して、成形品１の下面に光のライン２を照射し、これをカメラ３で撮像してモニター１２に表示し、モニター１２に表示される光のライン２を観察することによって、成形品１の下面の欠陥を検査することができるものである。
【００２２】
すなわち、図４（ａ）に示すように、成形品１の下面に欠陥がなく平坦面であると、成形品１の下面に照射される光のライン２は直線であり、成形品１の下面に汚れ１３などがあっても光のライン２は直線のままである。従って、カメラ３で撮像される光のライン２は直線としてモニター１２に表示されるので、成形品１の下面には欠陥がないと判定する検査を行なうことができる。また成形品１が送られて、成形品１の下面に欠陥穴１０などの欠陥がある箇所が光のライン２を通過すると、光は欠陥穴１０に入り込む。このとき、光は成形品１の下面に対して斜め方向に放射されているので、欠陥穴１０内に入った光は欠陥穴１０の内壁に斜めに照射され、図４（ｂ）に示すように、光のライン２は欠陥穴１０の部分において屈曲する。また成形品１の下面に汚れ１３などがあっても光のライン２は直線のままである。従って、カメラ３で撮像される光のライン２がモニター１２に表示される際に、光のライン２に屈曲部２ａがあると、成形品１の下面には欠陥があり、また光のライン２の屈曲部２ａに欠陥が存在すると判定する検査を行なうことができるものである。
【００２３】
このように、成形品１の下面に照射される光のライン２が直線であるか、屈曲部２ａがあるかで欠陥の有無を判定することができるものであり、従来のような濃淡で判定する場合よりも安定して欠陥の検出を行なうことができるものであり、しかも汚れ１３等に影響されることなく、精度高く欠陥の検出を行なうことができるものである。上記では欠陥として欠陥穴１０について説明したが、このような穴の他に切断部などの凹部についても同様に検出することができるものであり、さらに異物などの凸部が成形品１の下面に欠陥として存在する場合にも、光のライン２は凸部において屈曲するので、同様に検出することができるものである。
【００２４】
また、成形品１に反りなどの全体的な変形がある場合には、成形品１の下面に照射される光のライン２は、成形品１の変形に応じた曲線となる。従って、モニター１２に表示される光のライン２の直線度をみて曲線のライン２になっていると、反りなどの変形が成形品１に生じていると判定することができるものである。この場合、平面基準板などを用いて、予め光のライン２の直線度を調整しておくのがよい。
【００２５】
尚、図２（ａ）のように、光Ｌを光学レンズ１６などで光学的に二次元の扇形に広げて放射させることによって、直線の光のライン２を成形品１の下面に照射するようにしたが、図２（ｂ）のようにプリズムなどで形成される光学系１７を首振り回動させ、光Ｌを光学系１７に通して走査させることによって、直線の光のライン２を成形品１の下面に照射することも可能である。しかし、この場合はドットの集合として光のライン２で形成されるので、光のライン２が不鮮明になり、好ましくない。
【００２６】
また、カメラ３に、ライン２を照射する光の波長光のみを透過させるフィルター１８を設け、このフィルター１８を通してカメラ３で撮像するようにするのが好ましく、この場合には、カメラ３で撮像される光のライン２が強調されて鮮明になり、検出精度が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】同上の実施の形態における、光のラインの形成方法を示すものであり、（ａ）は好ましい態様の概略図、（ｂ）は好ましくない態様の概略図である。
【図３】同上の実施の形態における、光の照射が傾斜していることを示す側面図である。
【図４】同上の実施の形態における、成形品の下面に照射される光のラインの状態を示すものであり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ斜視図である。
【図５】（ａ）は中空押出成形品の欠陥を示す断面図、（ｂ）は従来のサーモグラフィーで欠陥を検出する際のサーモグラムである。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  成形品
２  光のライン
３  カメラ
４  中空部
【図１】
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【図２】
2008275474.tif 000004
【図３】
2008275474.tif 000005
【図４】
2008275474.tif 000006
【図５】
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【図６】
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