(57)【要約】【課題】外周面に螺旋状の凹部または凸部を有する長尺物をその軸方向に移動させながら長尺物の外周面を撮像する際に、撮像位置における長尺物の上下方向及び水平方向の位置を安定させることのできる外観検査装置を提供する。【解決手段】各ガイド部材３１，４１は互いに周方向に間隔をおいて配置されてホースＨの外周面に当接し、各ガイド部材３１，４１の当接面３１ｂ，４１ｂは螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）のピッチＰの２倍よりもホース軸方向に長く形成されるとともに、ホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から形成されているので、各ガイド部材３１，４１が螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）を乗り越える際にホースＨが上下方向及び水平方向に移動することがなく、ホースＨは各ガイド部材３１，４１上を円滑に移動する。即ち、撮像位置におけるホースＨの上下方向及び水平方向の位置を安定させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状の凹部または凸部を有する長尺物を軸方向に移動させる移動機構と、移動機構によって移動している長尺物の外周面を撮像する撮像装置とを備え、撮像装置による撮像データに基づき長尺物の外周面を検査する長尺物の外観検査装置において、
前記撮像装置による撮像位置の近傍に互いに長尺物の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれ長尺物の外周面に当接する複数のガイド部材を備え、
各ガイド部材における長尺物に当接する当接面を、前記螺旋状の凹部または凸部の長尺物軸方向のピッチの２倍よりも長尺物軸方向に長く形成するとともに、長尺物の外周面との摩擦係数が０．１２以下の材料から形成した
ことを特徴とする長尺物の外観検査装置。
【請求項２】
前記各ガイド部材を長尺物の外周面に所定の押付力で押付ける押付機構を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の長尺物の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば外周面に布部材を螺旋状に巻付けた状態で加硫するとともに加硫後に布部材を除去することにより成形される長尺状のホースや電線の外観を検査するための長尺物の外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、長尺状のホースとしては、外周面が樹脂によって被覆された状態で加硫するとともに加硫後に樹脂を除去することにより成形されるものや、外周面に布部材を螺旋状に巻付けた状態で加硫するとともに加硫後に布部材を除去することにより成形されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、長尺物の外観検査装置としては、図１２に示すように、長尺物１００を軸方向に所定速度で移動させる移動機構１１０と、移動機構１１０によって移動している長尺物１００の上方に配置され、長尺物の外周面を連続的に撮像可能な撮像装置１２０と、撮像装置１２０による撮像位置の直前の長尺物１００に上下方向及び水平方向から当接する複数のローラ１３１を有し、長尺物を上下方向及び水平方向に移動しないように案内するガイド機構１３０とを備え、ガイド機構１３０によって前記撮像位置における長尺物１００の上下方向及び水平方向の位置を安定させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２６４１７４号公報
【特許文献２】特開２００７−００３２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、外周面が樹脂によって被覆された状態で加硫されて成るホースでは、ホースの外周面が滑らかになるが、外周面に布部材を螺旋状に巻付けた状態で加硫されて成るホースでは、ホースの外周面は布目跡が転写されて粗面状になるとともに、布部材同士が重なり合う部分に螺旋状の凹部または凸部が生ずる。
【０００５】
一方、前記外観検査装置では、長尺物１００の外周面に上下方向及び水平方向から当接する複数のローラ１３１を有し、各ローラ１３１によって長尺物１００が上下方向及び水平方向に移動しないように案内される。このため、前者のホースは各ローラ１３１によって上下方向及び水平方向に移動しないように正確に案内されるが、後者のホースは各ローラが螺旋状の凹部または凸部を乗り越える度に瞬間的に上下方向及び水平方向に移動する。即ち、ホースが上下方向及び水平方向に振動し、ホースの上下方向及び水平方向の位置を安定させることができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外周面に螺旋状の凹部または凸部を有する長尺物をその軸方向に移動させながら長尺物の外周面を撮像する際に、撮像位置における長尺物の上下方向及び水平方向の位置を安定させることのできる外観検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、外周面に螺旋状の凹部または凸部を有する長尺物を軸方向に移動させる移動機構と、移動機構によって移動している長尺物の外周面を撮像する撮像装置とを備え、撮像装置による撮像データに基づき長尺物の外周面を検査する長尺物の外観検査装置において、前記撮像装置による撮像位置の近傍に互いに長尺物の周方向に間隔をおいて設けられ、それぞれ長尺物の外周面に当接する複数のガイド部材を備え、各ガイド部材における長尺物に当接する当接面を、前記螺旋状の凹部または凸部の長尺物軸方向のピッチの２倍よりも長尺物軸方向に長く形成するとともに、長尺物の外周面との摩擦係数が０．１２以下の材料から形成している。
【０００８】
これにより、撮像装置による撮像位置の近傍に互いに長尺物の周方向に間隔をおいて複数のガイド部材が設けられ、各ガイド部材はそれぞれ長尺物の外周面に当接することから、撮像位置の近傍において長尺物が各ガイド部材によって上下方向及び水平方向に移動しないように案内される。また、各ガイド部材における長尺物に当接する当接面は螺旋状の凹部または凸部の長尺物軸方向のピッチの２倍よりも長尺物軸方向に長く形成されていることから、各ガイド部材が螺旋状の凹部または凸部を乗り越える際に、長尺物が上下方向及び水平方向に移動することがない。さらに、各ガイド部材における長尺物に当接する面は長尺物の外周面との摩擦係数が０．１２以下の材料から形成されているので、長尺物は各ガイド部材上を円滑に移動する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像位置の近傍において長尺物が各ガイド部材によって上下方向及び水平方向に移動しないように案内され、各ガイド部材が螺旋状の凹部または凸部を乗り越える際に長尺物が上下方向及び水平方向に移動することがなく、長尺物は各ガイド部材上を円滑に移動するので、外周面に螺旋状の凹部または凸部を有する長尺物をその軸方向に移動させながら長尺物の外周面を撮像する際に、撮像位置における長尺物の上下方向及び水平方向の位置を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図９は本発明の一実施形態を示すもので、図１は長尺物の外観検査装置の要部斜視図、図２は長尺物の外観検査装置の要部側面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４はホースの要部斜視図、図５は撮像データの例、図６は図５の部分拡大図、図７は基準データの例、図８は減算処理された高さ方向の位置データの例、図９は検査用画像の例である。
【００１１】
この長尺物の外観検査装置は、照射対象物上で線状となる光（以下、線状光Ｓという）を照射可能な複数の照射装置１０と、ホースＨをその軸方向に移動させる移動機構２０と、ホースＨを案内するための第１ガイド機構３０及び第２ガイド機構４０と、各照射装置１０の線状光ＳがホースＨの外周面に照射されて成る照射線Ｌを線状光Ｓの光面と所定の角度α（本実施形態では略３０°）をなす方向から撮像可能な複数の撮像装置５０とを備えている。ホースＨは、外周面に図示しない布部材を螺旋状に巻付けた状態で加硫するとともに加硫後に布部材を除去することにより成形される。ここで、布部材はナイロン等の繊維を編んで成形されているので、ホースＨの外周面は布目跡が転写されて粗面状になる。また、布部材は互いに重なり合うように螺旋状に巻付けられるので、布部材同士が重なり合う部分に螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）が形成される。
【００１２】
各照射装置１０から照射される線状光Ｓは赤色レーザー光から成り、線状光ＳはホースＨの外周面に線状に照射される。本実施形態では照射装置１０が４つ設けられ、各照射装置１０は互いにホースＨの周方向に９０°ずれた位置に配置されている。また、各照射装置１０は線状光Ｓの光面がホースＨの軸方向と略垂直に交わるように配置されている。各照射装置１０から照射された線状光Ｓは互いにホースＨの周方向に繋がり、各照射装置１０の線状光ＳがホースＨの外周面に照射されてなる照射線ＬはホースＨを一周している。
【００１３】
移動機構２０は上下一対のベルトコンベヤ２１を有し、各ベルトコンベヤ２１の間にホースＨを挟持するとともに、各ベルトコンベヤ２１を回転させることにより、ホースＨをその軸方向に移動可能である。
【００１４】
第１ガイド機構３０は複数（本実施形態では４つ）の第１ガイド部材３１を有し、各第１ガイド部材３１は互いにホースＨの周方向に間隔をおいて配置されている。各第１ガイド部材３１は照射線Ｌの近傍且つ照射線Ｌに対してホースＨの移動方向の上流側に配置され、各第１ガイド部材３１はそれぞれ押付機構としてのエアシリンダ３２によってホースＨの外周面に所定の押付力で押付けられるようになっている。各第１ガイド部材３１におけるホースＨ側には当接部材３１ａが設けられ、当接部材３１ａがホースＨの外周面に当接するようになっている。当接部材３１ａはホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から成り、当接部材３１ａにおいてホースＨと当接する当接面３１ｂは、ホースＨの軸方向に延びるように形成されるとともに、螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）のホース軸方向におけるピッチＰの２倍よりもホース軸方向に長く形成されている。低摩擦係数材料の例としては、シリコン、フッ素樹脂、分子量が１００万以上である超高分子ポリエチレン等が挙げられる。即ち、各第１ガイド部材３１におけるホースＨに当接する当接面３１ｂは、螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）のホース軸方向におけるピッチＰの２倍よりもホース軸方向に長く形成され、ホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から形成されている。第１ガイド機構３０に対してホースＨの移動方向の上流側にはホースＨを第１ガイド機構３０に案内する補助ガイド機構３３が設けられている。
【００１５】
第２ガイド機構４０は複数（本実施形態では４つ）の第２ガイド部材４１を有し、各第２ガイド部材４１は互いにホースＨの周方向に間隔をおいて配置されている。各第２ガイド部材４１は照射線Ｌの近傍且つ照射線Ｌに対してホースＨの移動方向の下流側に配置され、各第２ガイド部材４１はそれぞれ押付機構としてのエアシリンダ４２によってホースＨの外周面に所定の押付力で押付けられるようになっている。各第２ガイド部材４１におけるホースＨ側には当接部材４１ａが設けられ、当接部材４１ａがホースＨの外周面に当接するようになっている。当接部材４１ａはホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から成り、当接部材４１ａにおいてホースＨと当接する当接面４１ｂは、ホースＨの軸方向に延びるように形成されるとともに、螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）のホース軸方向におけるピッチＰの２倍よりもホース軸方向に長く形成されている。低摩擦係数材料の例としては、シリコン、フッ素樹脂、分子量が１００万以上である超高分子ポリエチレン等が挙げられる。即ち、各第２ガイド部材４１におけるホースＨに当接する当接面４１ｂは、螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）のホース軸方向におけるピッチＰの２倍よりもホース軸方向に長く形成され、ホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から形成されている。
【００１６】
各撮像装置５０はＸ軸方向（ホースＨの幅方向に応じた方向）及びＸ軸と直交しているＹ軸方向（ホースＨの高さ方向に応じた方向）にそれぞれ複数ずつ画素を有する二次元撮像装置である。本実施形態では撮像装置５０は４つ設けられ、各撮像装置５０は互いにホースＨの周方向に略９０°ずれた位置に配置されている。また、各撮像装置５０は各照射装置１０とホースＨの周方向に互い違いに配置され、各撮像装置５０は各照射装置１０と互いにホースＨの周方向に略４５°ずれた位置に配置されている。
【００１７】
以上のように構成された長尺物の外観検査装置において、ホースＨの外観を検査する方法について、図４乃至図９を参照しながら説明する。
【００１８】
先ず、各ガイド機構３０，４０の各ガイド部材３１，４１がホースＨの外周面に所定の押付力で押付けられている状態で、移動機構２０によってホースＨを軸方向に移動させ、各照射装置１０によってホースＨの外周面に向かって線状光Ｓを照射する。次に、ホースＨが所定速度になると、各撮像装置５０によってそれぞれ所定時間おきにホースＨの外周面の照射線Ｌを撮像する。
【００１９】
続いて、撮像装置５０によって撮像された各撮像データ（例えば図５参照）から、ホースＨの各幅方向位置（Ｘ方向の各画素の位置）に応じた照射線Ｌの高さ方向（Ｙ軸方向）の位置データを抽出する。例えば、Ｘ軸方向の左から１５番目の画素位置（図６のＸ１５）における高さ方向の位置データとして６８．２が抽出される。尚、図５は図４の照射線Ｌを撮像した撮像データであり、図４の照射線Ｌ上には凹状の傷Ｋが形成されている。
【００２０】
続いて、各幅方向位置に応じた高さ方向の位置データを各幅方向位置ごとに設けられた基準データ（図７参照）によってそれぞれ減算処理し、減算処理された高さ方向の位置データ（図８参照）を得る。基準データはホースＨの外周面形状に応じて各幅方向位置ごとに設けられた数値データである。
【００２１】
続いて、減算処理された各撮像データの高さ方向の位置データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べて検査用画像（図９参照）を作成する。所定の色調基準として、例えば高さ方向の位置データの数値が小さいほど色を濃くする基準を用いる。次に、所定の判定基準に基づき、作成された検査用画像上の異常の有無を判定する。
【００２２】
ここで、撮像装置５０による撮像位置（照射線Ｌ）の近傍に互いにホースＨの周方向に間隔をおいて複数のガイド部材３１，４１が設けられ、各ガイド部材３１，４１はそれぞれホースＨの外周面に当接することから、撮像位置の近傍においてホースＨが各ガイド部材３１，４１によって上下方向及び水平方向に移動しないように案内される。また、各ガイド部材３１，４１の当接面３１ｂ，４１ｂは螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）のホース軸方向におけるピッチＰの２倍よりもホース軸方向に長く形成されていることから、各ガイド部材３１，４１が螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）を乗り越える際に、ホースＨが上下方向及び水平方向に移動することがない。さらに、各ガイド部材３１，４１の当接面３１ｂ，４１ｂはホースＨの外周面との摩擦係数が０．１２以下の低摩擦係数材料から形成されているので、ホースＨは各ガイド部材３１，４１上を円滑に移動する。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、撮像装置５０による撮像位置の近傍においてホースＨが各ガイド部材３１，４１によって上下方向及び水平方向に移動しないように案内され、各ガイド部材３１，４１が螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）を乗り越える際にホースＨが上下方向及び水平方向に移動することがなく、ホースＨは各ガイド部材３１，４１上を円滑に移動するので、外周面に螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）を有するホースＨをその軸方向に移動させながらホースＨの外周面を撮像する際に、撮像位置におけるホースＨの上下方向及び水平方向の位置を安定させることができる。従って、例えば撮像位置におけるホースＨが上下方向に移動する場合は、その移動によって撮像データ上の照射線Ｌの上下方向の位置が変化し、正確な検査用画像を作成する上で妨げになるが、撮像位置におけるホースＨの上下方向及び水平方向の位置を安定させることができるので、常に正確な検査用画像を作成することができ、外観検査の精度を向上する上で極めて有利である。
【００２４】
また、各ガイド部材３１，４１を複数のローラから構成する場合と比較し、各ガイド部材３１，４１の厚さ寸法（ホースＨの径方向の寸法）を小さくすることができるので、各撮像装置５０の画角内に各ガイド部材３１，４１が入り込むことを抑制できる。即ち、各ガイド部材３１，４１と照射線Ｌとの距離を小さくすることができるので、ホースＨのような可撓性を有する曲がり易い物体でも検査用画像を正確に作成することができる。
【００２５】
また、各ガイド部材３１，４１は各エアシリンダ３２，４２によってホースＨの外周面に所定の押付力で押付けられるので、ホースＨに上下方向または水平方向に向かう外力が加わっても、ホースＨが上下方向または水平方向に容易に移動することがなく、撮像位置におけるホースＨの上下方向及び水平方向の位置を安定させる上で極めて有利である。
【００２６】
尚、本実施形態では、撮像装置５０による撮像位置（照射線Ｌ）に対してホースＨの移動方向の上流側及び下流側にそれぞれ各第１ガイド部材３１及び各第２ガイド部材４１を設けたものを示したが、ホースＨの移動方向の上流側のみを各第１ガイド部材３１によって案内することも可能であり、ホースＨの移動方向の下流側のみを各第２ガイド部材４１によって案内することも可能である。この場合でも、前述と同様に撮像位置におけるホースＨの上下方向及び水平方向の位置を安定させることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、ホースＨの外周面に照射線Ｌを形成するとともに、照射線Ｌを各撮像装置５０によって撮像し、その撮像データから検査用画像を作成するとともに、検査用画像上の異常の有無を判定するようにしたものを示したが、各撮像装置５０によってホースＨの外周面を撮像し、その撮像データを検査用画像として用いることも可能である（図１０参照）。
【００２８】
尚、本実施形態では、外周面に螺旋状の凹部ＳＰ（または凸部）を有するホースＨの外観検査を行うものを示したが、外周面に螺旋状の凹部または凸部を有する電線やその他の長尺物の外観を検査することも可能である。
【００２９】
また、各ガイド部材３１，４１の当接面３１ｂ，４１ｂを図３に示すように平面状に形成することも可能であり、図１１に示すように当接面３１ｂ，４１ｂにホースＨの軸方向に延びる凹部を形成し、凹部によってホースＨの幅方向への移動を規制することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す長尺物の外観検査装置の要部斜視図
【図２】長尺物の外観検査装置の要部側面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図４】ホースの要部斜視図
【図５】撮像データの例
【図６】図５の一部拡大図
【図７】基準データの例
【図８】減算処理された高さ方向の位置データの例
【図９】検査用画像の例
【図１０】本実施形態の第１変形例を示す長尺物の外観検査装置の要部側面図
【図１１】本実施形態の第２変形例を示す各ガイド部材の断面図
【図１２】従来の長尺物の外観検査装置の要部側面図
【符号の説明】
【００３１】
１０…照射装置、２０…移動機構、２１…コンベヤベルト、３０…第１ガイド機構、３１…第１ガイド部材、３１ａ…当接部材、３１ｂ…当接面、３２…エアシリンダ、３３…補助ガイド機構、４０…第２ガイド機構、４１…第２ガイド部材、４１ａ…当接部材、４１ｂ…当接面、５０…撮像装置、Ｈ…ホース、Ｓ…線状光、Ｌ…照射線、ＳＰ…螺旋状の凹部、Ｋ…傷、Ｐ…ピッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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