(57)【要約】【課題】略円形断面を有する長尺物の外周面に線状光が照射されて成る照射線を撮像装置によって撮像する際に、撮像装置側から見た照射線の輝度を長尺物の幅方向に亘って略均一にすることのできる長尺物の外観検査装置を提供する。【解決手段】ホースＨの外周面には複数の照射装置１０の線状光によって一本の照射線Ｌが形成され、各撮像装置５０は各照射装置１０のうちホースＨの周方向に隣り合う任意の２つの照射装置１０に対してホースＨの周方向の略中央に配置されているので、各撮像装置５０側から見た照射線Ｌの輝度をホースＨの幅方向に亘って略均一にすることができ、各撮像装置５０の光感度調整を容易且つ適切に行うことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円形断面を有する長尺物を軸方向に移動させる移動機構と、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向かって線状光を照射する複数の照射装置と、各照射装置の線状光が長尺物の外周面に照射されて成る一本の照射線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、
前記撮像装置を、各照射装置のうち長尺物の周方向に隣り合う任意の２つの照射装置に対して長尺物の周方向の略中央に配置した
ことを特徴とする長尺物の外観検査装置。
【請求項２】
前記撮像装置を各照射装置と同数だけ設け、
各撮像装置を各照射装置と長尺物の周方向に互い違いに配置した
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、この種の長尺物の外観検査装置としては、平板状の長尺物を長手方向に移動させる移動機構と、長尺物の上方に設けられ、長尺物の上面に向かって線状光を照射する照射装置と、長尺物の上方に設けられ、線状光が長尺物の上面に照射されて成る照射線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上面を検査するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２８１５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記外観検査装置では、長尺物の上面が平面状であることから、線状光が長尺物の幅方向に亘って略均一に照射されるとともに、照射線の輝度が長尺物の幅方向に亘って略均一になり、照射線を撮像する撮像装置の光感度調整を容易且つ適切に行うことが可能である。
【０００４】
しかしながら、図１３に示すように、円形断面を有する長尺物１００の外観検査を行う場合は、照射装置１１０の真下近傍の範囲Ａとその他の範囲Ｂとで照射線の輝度が著しく異なるので、範囲Ａに撮像装置１２０の光感度を合わせると、範囲Ｂの照射線が撮像データ上で暗くなり、範囲Ｂに撮像装置１２０の光感度を合わせると、範囲Ａの照射線が撮像データ上で明るくなり過ぎる。即ち、撮像装置１２０の光感度調整を適切に行うことができないという問題点があった。
【０００５】
一方、撮像装置１２０の光感度調整を画素ごとに行うことも考えられるが、撮像装置１２０の光感度調整が複雑になる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、略円形断面を有する長尺物の外周面に線状光が照射されて成る照射線を撮像装置によって撮像する際に、撮像装置側から見た照射線の輝度を長尺物の幅方向に亘って略均一にすることのできる長尺物の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、略円形断面を有する長尺物を軸方向に移動させる移動機構と、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向かって線状光を照射する複数の照射装置と、各照射装置の線状光が長尺物の外周面に照射されて成る一本の照射線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、前記撮像装置を、各照射装置のうち長尺物の周方向に隣り合う任意の２つの照射装置に対して長尺物の周方向の略中央に配置している。
【０００８】
これにより、長尺物の外周面には複数の照射装置の線状光によって一本の照射線が形成され、撮像装置は各照射装置のうち長尺物の周方向に隣り合う任意の２つの照射装置に対して長尺物の周方向の略中央に配置されているので、撮像装置側から見た照射線の輝度を長尺物の幅方向に亘って略均一にすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、略円形断面を有する長尺物の外周面に線状光が照射されて成る照射線を撮像装置によって撮像する際に、撮像装置側から見た照射線の輝度を長尺物の幅方向に亘って略均一にすることができるので、撮像装置の光感度調整を容易且つ適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図１２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、図１０はホースの要部斜視図、図１１は撮像データの例、図１２は輝度検査用画像の例である。
【００１１】
この長尺物の外観検査装置は、略円形断面を有する長尺物としてのホースＨの外周面に向かって線状光Ｓ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。ここで、線状光Ｓは照射対象物上で線状となる光である。
【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の周方向に略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の線状光によってホースＨの外周面にホースＨを一周する一本の照射線Ｌが形成される。
【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４つのガイド部材３１を有し、各ガイド部材３１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。各ガイド部材３１は照射線Ｌに対してホースＨの移動方向の上流側に配置され、各ガイド部材３１は図示しないエアシリンダによってホースＨの外周面に押付けられるようになっている。各ガイド部材３１におけるホースＨに押付けられる面はホース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るとともに、ホースＨの軸方向に延びるように形成されている。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。第１ガイド機構３０に対してホースＨの搬送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３２が設けられている。
【００１５】
第２ガイド機構４０は４つのガイド部材４１を有し、各ガイド部材４１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。各ガイド部材４１は照射線Ｌに対してホースＨの移動方向の下流側に配置され、各ガイド部材４１は図示しないエアシリンダによってホースＨの外周面に押付けられるようになっている。各ガイド部材４１におけるホースＨに押付けられる面はホース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るとともに、ホースＨの軸方向に延びるように形成されている。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。
【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。即ち、各撮像装置５０は各照射装置１０のうちホースＨの周方向に隣り合う任意の２つの照射装置１０に対してホースＨの周方向の略中央に配置されている。各撮像装置５０にはそれぞれ光感度調整を行う周知の光感度調整機能が設けられており、光感度調整機能は画素ごとではなく画像全体の光感度を複数段階に調整するようになっている。
【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１２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がエアシリンダによってホースＨの外周面に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。以下は各撮像装置５０のうち１つの撮像装置５０について説明するが、他の撮像装置５０についても同様の処理が行われる。
【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】
一方、撮像装置５０によって撮像された各撮像データ（例えば図１１参照）から、ホースＨの各幅方向位置（Ｘ軸方向の各画素の位置）に応じた照射線Ｌの輝度データを抽出する。尚、図１１は図１０の照射線Ｌを撮像した撮像データであり、図１０に示すホースＨの外周面にはホースＨの外周面よりも薄い色の異物Ｄが貼り付いている。
【００２３】
次に、各撮像データの輝度データを所定の色調基準に基づき撮像順に並べて輝度検査用画像（図１２参照）を作成する。所定の色調基準として、例えば輝度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、作成された輝度検査用画像上の異常の有無を判定する。
【００２４】
ここで、ホースＨの外周面には複数の照射装置１０の線状光によって一本の照射線Ｌが形成され、各撮像装置５０は各照射装置１０のうちホースＨの周方向に隣り合う任意の２つの照射装置１０に対してホースＨの周方向の略中央に配置されているので、各撮像装置５０側から見た照射線Ｌの輝度をホースＨの幅方向に亘って略均一にすることができる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、略円形断面を有するホースＨの外周面に線状光が照射されて成る照射線Ｌを各撮像装置５０によって撮像する際に、各撮像装置５０側から見た照射線Ｌの輝度をホースＨの幅方向に亘って略均一にすることができるので、各撮像装置５０の光感度調整を容易且つ適切に行うことができる。
【００２６】
即ち、各撮像装置５０側から見た照射線Ｌの輝度がホースＨの幅方向に亘って著しく異なり、各撮像装置５０の光感度調整を適切に行うことができない場合は、図５の撮像データにおいて照射線Ｌの高さ方向の位置を正確に抽出することができないので、ホースＨの外観検査を行う上で妨げになる。また、各撮像装置５０側から見た照射線Ｌの輝度がホースＨの幅方向に亘って著しく異なる場合は、各撮像装置５０の光感度調整を画素ごとに行わない限り、図１１の撮像データにおいてホースＨ外周面の色の違いによる照射線Ｌの輝度の変化を正確に抽出することができないので、ホースＨの外観検査を行う上で妨げになる。これに対し、本実施形態では、各撮像装置５０側から見た照射線Ｌの輝度をホースＨの幅方向に亘って略均一にすることができ、各撮像装置５０の光感度調整を容易且つ適切に行うことができるので、ホースＨの外観検査を正確に行う上で極めて有利である。
【００２７】
また、各撮像装置５０が各照射装置１０と同数だけ設けられ、各撮像装置５０が各照射装置１０とホースＨの周方向に互い違いに配置されているので、ホースＨの外周面を全周に亘って一度に検査することができる。
【００２８】
尚、本実施形態では、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Ｈの外観検査を行うものを示したが、外周面に樹脂をコーティングした状態で加硫されて成るホースＨの外観検査を行うことも可能であり、ホースＨの他に略円形断面を有する電線、金属パイプ、非金属パイプ、棒状材料等の外観検査を行うことも可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、照射装置１０を４つ設けたものを示したが、２つまたは３つの照射装置１０を設けることも可能であり、照射装置１０を５つ以上設け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】ホースの要部斜視図
【図１１】撮像データの例
【図１２】輝度検査用画像の例
【図１３】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…ガイド部材、３２…補助ガイド機構、４０…第２ガイド機構、４１…ガイド部材、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、Ｄ…異物。
【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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【図１３】
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