(57)【要約】【課題】線捲巻体を高精度で且つ高能率で不良品、良品の判定の可能な線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法を提供することを課題とするものである。【解決手段】ボビン３に所定量の絶縁電線などの線を巻き終えて形成されたコイルを有する線捲巻体２を変位装置１３の上に載せてボビン３の軸の周りに回転させ、且つ上下方向に変位させて、照明装置１２により照明してイメージセンサ１１によりコイル表面を撮影し、得られた撮影を撮像処理装置１４により処理して中間鍔の外周端面における繋線の異常越え、コイルの表面における許容範囲を越える高さを有する逆Ｖ字状の突起、コイルの表面における許容範囲を越える傾斜巻きの有無を検査する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンと上記ボビンに所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の表面の少なくとも一部を撮影可能な撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および／または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたことを特徴とする線捲巻体検査装置。
【請求項２】
上記変位装置は、上記線捲巻体および／または上記撮影装置を上記ボビンの軸の方向へ変位させると共に上記軸の周りに回転させるものであることを特徴とする請求項１記載の線捲巻体検査装置。
【請求項３】
上記コイルは、上記ボビンの両端の鍔の間に設けられており、上記撮影装置は、上記コイルの表面を上記表面の接線方向またはそれに近い方向、上記表面の法線方向またはそれに近い方向、あるいは上記コイルの表面を斜め方向から撮影可能なよう設置されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の線捲巻体検査装置。
【請求項４】
上記コイルは、上記ボビンの両端の鍔の間に設けられた１以上の中間鍔により仕切られた複数のコイル層および上記中間鍔を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されており、上記撮影装置は、上記複数のコイル層の各表面および／または上記中間鍔の外周端面を上記各面の接線方向またはそれに近い方向、上記各面の法線方向またはそれに近い方向、あるいは上記各面を斜め方向から撮影可能なように設置されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の線捲巻体検査装置。
【請求項５】
上記撮影装置による上記コイルの少なくとも撮影個所を照明可能な照明装置を少なくとも一基備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置。
【請求項６】
上記撮像処理装置は、上記撮影装置が撮影した撮像を２値化処理可能なものであることを特徴とする請求項１記載の線捲巻体検査装置。
【請求項７】
上記照明装置と上記線捲巻体との間に光拡散手段が設置されたことを特徴とする請求項５記載の線捲巻体検査装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および／または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた撮像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常の有無を検査することを特徴とする線捲巻体検査方法。
【請求項９】
上記線は、外径１００μｍ以下の絶縁電線であることを特徴とする請求項８記載の線捲巻体検査方法。
【請求項１０】
上記撮影装置から得た撮像を上記撮像処理装置により２値化処理し、２値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査することを特徴とする請求項８または請求項９記載の線捲巻体検査方法。
【請求項１１】
上記中間鍔の外周端面における繋線の撮像または上記撮像の２値化画像のデータに基づき、上記撮像処理装置により繋線の異常越えの有無を判別することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項記載の線捲巻体検査方法。
【請求項１２】
上記コイルまたは上記コイル層の表面における上記線の局部的な弛みにより生じた逆Ｖ字状の突起の高さと上記ボビンの両端の鍔または中間鍔の高さとの差に基づき、上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項記載の線捲巻体検査方法。
【請求項１３】
上記コイルまたは上記コイル層における表面の傾斜の程度を両端の鍔の高さを基準に測定し、上記傾斜の程度に基づき、上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項記載の線捲巻体検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボビンと当該ボビンに所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体における捲巻異常の有無を検査するための線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法に関し、特に自動車の点火コイルのような、小線径の絶縁電線を高速でボビンに巻いて得られた線捲巻体の検査に好適な線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボビンに絶縁電線や光ファイバーのような線を製造しながらボビンに巻き取り、この巻き取りの途上における線の捲巻異常の有無を検査することは従来から行われてきており、多数の検査技術も開示されている。例えば、光ファイバーを製造しながら巻取リールに巻き取り、巻き取られつつある光ファイバーの表面を照明した状態で撮影装置により撮影し、巻き乱れの有無を監視する技術（特許文献１参照）、あるいは電線、ケーブルなどをドラムに巻き取る方法において、巻き取り状態の画像を処理して巻き取り点を検出し、巻き取り点における目飛びや乗り上げなどの巻き取り異常を数量化して把握する技術（特許文献２参照）が公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３１０３７０号公報（段落番号０００５〜００１２、図１および図２）
【特許文献２】
特許第３２７５２７６号公報（段落番号０００７〜００１６、図１〜図１１）
【０００４】
ところで、自動車の点火コイルのような線捲巻体は、外径１００μｍ以下の小線径の絶縁電線をかなりの高速、例えば６０００回転／分程度でボビンに巻いて製造されるのでボビンに巻きながらの検査は実際的に不可能である。このために上記の従来技術は役に立たず、従来からボビンに所定量の絶縁電線を巻き終えて形成されたもの、即ち線捲巻体を検査対象として作業員の目視観察により個別検査を施して上記線捲巻体におけるコイルの表面に存在する捲巻異常の有無を検査していた。
【０００５】
正常な線捲巻体におけるコイルは、必ずしも整列巻きされているとは限らないが、その表面に存在する絶縁電線に部分的な弛みがなく巻かれている。あるいはその表面に存在する絶縁電線に部分的な弛みが生じて、その弛み部が当該表面から逆Ｖ字状の瘤となっていても、その瘤の高さが許容範囲内であれば、実用上問題がないので良品とされる。
【０００６】
また線捲巻体のボビンがその両端の鍔の間に設けられた１以上の中間鍔を有するものであって、コイルが当該中間鍔により仕切られた複数のコイル層から構成されている場合において、上記中間鍔は、その外周に、隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線が越えるための予め定められた繋線用窪部を有し、正常な線捲巻体では繋線は当該繋線用窪部を越えている（以下、正常越えと称する）。
【０００７】
したがって、許容範囲を越える大きな逆Ｖ字状の瘤が生じているもの、繋線が繋線用窪部以外の個所で中間鍔を越えているもの（以下、異常越えと称する）などは、不良品とされる。しかしながら上記したように絶縁電線が微細であるために、作業員の目視検査では、大量の線捲巻体のそれぞれの瘤の有無や瘤の大きさ、あるいは正常越えか異常越えかを正確に判定することが実際上困難であって、このために良品を不良品としたり、逆に不良品を良品と判定するミスがかなり高い割合で発生している。良品を不良品と判定するミスは、製品の歩留まりの低下につながり、不良品を良品と判定するミスは、製品の性能不良につながることは言うまでもない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における如上の問題に鑑みて、前記した点火コイルのような線捲巻体に対しても、高精度で且つ高能率で不良品、良品の判定の可能な線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る線捲巻体検査装置は、ボビンと上記ボビンに所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の表面の少なくとも一部を撮影可能な撮影装置、上記撮影装置が撮影した撮像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および／または上記撮影装置を変位させる変位装置を備えたものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る線捲巻体検査装置は、請求項１において、上記変位装置は、上記線捲巻体および／または上記撮影装置を上記ボビンの軸の方向へ変位させると共に上記軸の周りに回転させるものである。
【００１１】
本発明の請求項３に係る線捲巻体検査装置は、請求項１または請求項２において、上記コイルは、上記ボビンの両端の鍔の間に設けられており、上記撮影装置は、上記コイルの表面を上記表面の接線方向またはそれに近い方向、上記表面の法線方向またはそれに近い方向、あるいは上記コイルの表面を斜め方向、から撮影可能なよう設置されたものである。
【００１２】
本発明の請求項４に係る線捲巻体検査装置は、請求項１または請求項２において、上記コイルは、上記ボビンの両端の鍔の間に設けられた１以上の中間鍔により仕切られた複数のコイル層および上記中間鍔を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されており、上記撮影装置は、上記複数のコイル層の各表面および／または上記中間鍔の外周端面を上記各面の接線方向またはそれに近い方向、上記各面の法線方向またはそれに近い方向、あるいは上記各面を斜め方向から撮影可能なように設置されたものである。
【００１３】
本発明の請求項５に係る線捲巻体検査装置は、請求項１〜請求項４のいずれか一項において、上記撮影装置による上記コイルの少なくとも撮影個所を照明可能な照明装置を少なくとも一基備えたものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係る線捲巻体検査装置は、請求項１において、上記撮像処理装置は、上記撮影装置が撮影した撮像を２値化処理可能なものである。
【００１５】
本発明の請求項７に係る線捲巻体検査装置は、請求項５において、上記照明装置と上記線捲巻体との間に光拡散手段が設置されたものである。
【００１６】
本発明の請求項８に係る線捲巻体検査方法は、以上説明した通り、請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および／または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた撮像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常の有無を検査するものである。
【００１７】
本発明の請求項９に係る線捲巻体検査方法は、請求項８において、上記線は、外径１００μｍ以下の電気絶縁電線であるものである。
【００１８】
本発明の請求項１０に係る線捲巻体検査方法は、請求項８または請求項９において、上記撮影装置から得た撮像を上記撮像処理装置により２値化処理し、２値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査するものである。
【００１９】
本発明の請求項１１に係る線捲巻体検査方法は、請求項８〜請求項１０のいずれか一項において、　上記中間鍔の外周端面における繋線の撮像または上記撮像の２値化画像のデータに基づき、上記撮像処理装置により繋線の異常越えの有無を判別するものである。
【００２０】
本発明の請求項１２に係る線捲巻体検査方法は、請求項８〜請求項１０のいずれか一項において、上記コイルまたは上記コイル層の表面における上記線の局部的な弛みにより生じた逆Ｖ字状の突起の高さと上記ボビンの両端の鍔または中間鍔の高さとの差に基づき、上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うものである。
【００２１】
本発明の請求項１３に係る線捲巻体検査方法は、請求項８〜請求項１０のいずれか一項において、上記コイルまたは上記コイル層における表面の傾斜の程度を両端の鍔の高さを基準に測定し、上記傾斜の程度に基づき、上記撮像処理装置により上記線捲巻体の良否判定を行うものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に就き説明するが、説明の順位の早い図に示された部位と同じ部位が後続の図に示される場合には互に同じ部位に就いては同じ符号を付して、後続の図では説明を省略する。
【００２３】
実施の形態１．
図１〜図３は、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法における実施の形態１を説明するものであって、図１は実施の形態１の装置の概略平面図、図２は図１の側面図、図３は実施の形態１の検査方法において後記のモニタ１５に表示された濃淡画像例である。
【００２４】
図１〜図３において、１は線捲巻体検査装置、１１は前記撮影装置の一例としてのイメージセンサ、１２は照明装置、１３は変位装置、１４は撮像処理装置、１５はモニタ、２は線捲巻体、３はボビン、４はボビン３に巻かれたコイルである。よって線捲巻体検査装置１は、上記の符号１１〜１５で示された各部位から、そのうちの変位装置１３は、線捲巻体２を、ボビン３の軸の方向、換言すると図２では上下方向に変位させる軸方移動部１３１と上記軸の周りに時計周りおよび／または反時計周りに回転させる回転部１３２とから構成されており、線捲巻体２はボビン３とそれに捲巻されたコイル４とから構成されている。
【００２５】
図２に例示されたボビン３は、その両端の鍔３１、３２の間に設けられた２個の中間鍔３３、３４を有し、コイル４は、中間鍔３３、３４により仕切られた３層のコイル層４１、４２、４３、および各中間鍔３３、３４を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されている。各中間鍔３３、３４は、それらの外周端面に上記繋線が所定の個所で越えるための繋線用窪部（図示せず）を有し、良品の線捲巻体２では上記各繋線は各繋線用窪部を越えている。これに対して図３では、不良品の線捲巻体２の例が示されており、当該不良品ではコイル層４１とコイル層４２とを繋ぐ繋線４１１は、繋線用窪部以外の個所で中間鍔３３を越えた異常越えとなっている。
【００２６】
つぎに実施の形態１における線捲巻体検査方法につき説明する。検査対象の線捲巻体２は、変位装置１３の回転部１３２の上に載せられ、軸方移動部１３１および回転部１３２により上下方向と回転の両変位が可能となる。その際、上記両変位は互いに同時に行われてもよく、どちらか一方の変位の後に他方の変位が行われてもよい。例えば、上下方向に移動しつつ回転させ、あるいは上下移動してから回転させられる。その際にイメージセンサ１１は、コイル４の表面および中間鍔３３、３４の各外周端面に正対して、換言すると上記表面および上記外周端面をそれぞれの法線方向から撮影可能なように固定的に設置されており、照明装置１２も、イメージセンサ１１による撮影個所が斜めの方向から照明されるように固定的に設置されている。しかして変位装置１３の駆動により、コイル４のコイル層４１、４２、４３の全表面並びに中間鍔３３、３４の全外周端面は、イメージセンサ１１により撮影される。中間鍔３３、３４の全外周端面の撮影の際に、各繋線の異常越えの有無の検査が可能となる。得られた撮像（あるいは、単に像と略称する）は撮像処理装置１４に入力される。撮像処理装置１４は、撮像を図３の濃淡像としてモニタ１５に表示すると共に、絶縁電線の捲巻異常の有無を検知し、異常が発見されれば警報を発する。
【００２７】
いま、コイル４のコイル層４１、４２、４３の全表面に異常はなく、繋線用窪部以外の中間鍔３３の外周端面上で繋線４１１に異常越えがある場合、それを撮像処理装置１４は検知して警報を発する。
【００２８】
実施の形態２．
図４〜図６は本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態２を説明するものであって、図４は実施の形態１で得た図３の撮像例を２値化してモニタ１５に表示された画像、図５は図４を対象とした上記検査方法の説明図、図６は参考撮像例の２値化画像である。図４〜図６においては、２値化画像上でのボビン３の鍔３１と中間鍔３３の各ループ状の境界が、分かり易いように実線で示されており、図５には繋線４１１の異常越え部が中間鍔３３のループ３３１を横断する実線で示されている。図６の点Ｄは、鍔３１の外周端面の中央辺りに付着したゴミである。
【００２９】
つぎに図５に基づき、線捲巻体検査方法に就き説明する。撮像処理装置１４（図１、図２参照）によるその検査においては、図示されていない繋線用窪部以外の中間鍔３３の全外周端面が被検査端面となり、上記の検査は中間鍔３３の境界を表すループ３３１に沿って行われる。図５において５１は検査範囲たるループ３３１の左端点であり、５２は同右端点である。なお検査は上記ループの任意の点から開始してよく、例えば左端点５１から右端点５２に向かってメモリの白黒データを追跡すると、繋線４１１の存在に基づく黒データによって右端点５２に辿り着くことができずに左端点５１に戻ることになって、これにて繋線４１１の存在、即ち異常越えの発生が検知される。
【００３０】
参考までに、鍔３１の境界を示すループ３１１には繋線４１１のようなものが存在しないので、上記と同様にメモリの白黒データを追跡すると、左端点５１からループ３１１に沿って右端点５２に辿り着くことができる。また図６において、鍔３１の外周端面の中央辺りにゴミＤが付着していても、ゴミＤに基づく黒データは、それを取り巻く周囲の白データによりループ３１１から絶縁されているので、左端点５１からループ３１１に沿った右端点５２への移動の妨げとならない。同様のことが中間鍔３３、３４にも当てはまって、異常越えが存在しない場合には、ゴミＤなどの有無とは無関係にループ３３１の一端から他端への移動が可能となる。かくして、異常越えの有無を検査することができる。
【００３１】
実施の形態３．
図７および図８は本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態３を説明するものであって、図７は前記実施の形態１の検査方法においてモニタ１５に表示された他の濃淡像例であり、図８は図７の２値化画像である。図７および図８において６はハレーションであって、実施の形態３は、前記実施の形態２とは繋線４１１が中間鍔３３の外周端面を垂直方向に越えており、且つハレーション６のためにその中間部分が見えなくなって、切断されていることにおいて異なる。かかる場合、ループ３３１の厚み量ｔを検査範囲の左端点５１から右端点５２まで求める。その際、繋線４１１が存在する個所の厚み量ｔ１は、ループ３３１から垂直方向に延びた黒データのために、他の個所のそれらより急に小さくなっている。このことからたとえハレーション６が生じても、異常越えを的確に検出することが可能になる。
【００３２】
実施の形態４．
図９〜図１１は、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法における実施の形態４を説明するものであって、図９は実施の形態４の装置の概略平面図、図１０は図９の側面図、図１１は実施の形態４の検査方法においてモニタ１５に表示された撮像（投影像）例である。実施の形態４においては、ボビン３として中間鍔の無い通常のものが用いられており、またイメージセンサ１１と照明装置１２とは、コイル４の表面をその接線方向に左右の両側から挟むように向かい合わせに配置されている。かかる配置において変位装置１３を駆動させることにより、コイル４の全表面が検査され、イメージセンサ１１によって図１１に示すようなコイル４の表面の投影像が得られる。
【００３３】
図１１には、かかる検査によりコイル４の一部の表面に絶縁電線の局部的な弛みにより生じた逆Ｖ字状の突起７１の存在が見出されている。この突起７１については、画像処理装置１４によって図１１に示すように、ボビン３の鍔３１の先端の高さと突起７１の先端の高さとの差Δ１が測定され、差Δ１が規定値より大きければ線捲巻体２は良品として次工程へ投入され、一方、上記規定値以下の場合には不良品として次工程への投入が防止される。なお上記の突起７１は、絶縁電線の局部的な弛みの程度、弛みの状況あるいはその他の事情により、逆Ｖ字状状、逆Ｕ字状、局部的に変形した逆Ｖ字状、さらにはコイル４の表面から立ち上がる線部分と立ち上った後にコイル４の表面に帰還する線部分とが互いに接触したような形状など、種々の形状を呈することがあるが、本発明ではそれらを逆Ｖ字状と称することにする。
【００３４】
実施の形態５．
図１２は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態５を説明するものである。実施の形態５は、前記実施の形態４とは図１２において突起７１の他にゴミＤの像が存在する点が異なるが、その他の構成は同じである。図１２の像から、突起７１とゴミＤの各像のフィレ径、面積、周囲長が画像処理装置１４により測定され、それらの測定値の違いから両像の区別が可能となって、ゴミＤの像の存在に左右されることなく突起７１の高さか正確に測定されて線捲巻体２の良否が判定される。
【００３５】
実施の形態６．
図１３は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態６を説明するものである。実施の形態６は、前記実施の形態４とは得られた像（投影像）が図１３である点において異なるが、その他は同じである。図１３に示すように、検査対象となった線捲巻体２におけるコイル４は、その表面に突起は存在しないが当該表面Ｓが斜めになっている。図１３の像から、コイル４の鍔３１に接する個所の表面の高さと鍔３１の先端部の高さとの差Δ２、およびコイル４の鍔３２に接する個所の表面の高さと鍔３２の先端部の高さとの差Δ３とがそれぞれ測定され、Δ２とΔ３との差から傾斜巻き状態の程度が定量的に測定される。Δ２とΔ３との差が許容範囲内であれば線捲巻体２は良品として次工程へ投入され、一方、許容範囲より大きい場合には不良品として次工程への投入が防止される。
【００３６】
実施の形態７．
図１４〜図１５は、線捲巻体検査方法における実施の形態７を説明するものであって、図１４（ａ）は、実施の形態７において検査対象とされた線捲巻体２の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の側面図、図１５は実施の形態７の検査方法においてモニタ１５に表示された撮像（投影像）例である。実施の形態７においては、前記実施の形態４において用いられた線捲巻体検査装置が用いられており、但し実施の形態４において検査対象とされた線捲巻体２に代えて図１４（ａ）、（ｂ）に示された線捲巻体２が検査対象とされている。
【００３７】
当該線捲巻体２は、中間鍔３３、３４、３５を有するボビン３にコイル４が形成されており、また当該コイル４は、中間鍔３３、３４、３５にて仕切られた４層のコイル層４１、４２、４３、４４から構成されており、その良品では各コイル層の表面には絶縁電線の大きな逆Ｖ字状の突起がなく、且つ各繋線は、中間鍔３３、３４、３５の外周端面の所定の個所に設けられた各繋線用窪部（図示せず）を越えている。
【００３８】
実施の形態７では、コイル層４１、４２、４３、４４の各表面は前記実施の形態４と同様の方法にて、即ちイメージセンサ１１と照明装置１２とをコイル４の表面をその接線方向に左右の両側から挟むように向かい合わせに配置して検査され、異常越えの有無はイメージセンサ１１と照明装置１２とを中間鍔３３、３４、３５の各外周端面をその接線方向に左右の両側から挟むように向かい合わせに配置して検査される。図１５には、例えば繋線４２１が中間鍔３４において異常越えをしている状態が示されている。上記したように、良品では各繋線は繋線用窪部を越えるので、繋線は中間鍔の上端縁より高い位置に存在することはない。これに対して、図１５では繋線４２１が中間鍔３４の上端縁より高い位置に存在しており、このことからそれが異常越えであることが判明する。
【００３９】
実施の形態８．
図１６〜図１９は、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法における実施の形態８を説明するものであって、図１６は実施の形態８の装置の概略平面図、図１７は図１６の側面図、図１８は実施の形態８の検査方法においてモニタ１５に表示された濃淡像例、図１９は図１８の２値化画像である。実施の形態８は、前記実施の形態１とは、イメージセンサ１１はコイル４の表面に対して斜め方向から撮影するように設置されており、一方、照明装置１２はコイル４の表面に正対して、即ち表面に対して法線方向に照明するように設置されている点において異なり、その他の構成は同じである。
【００４０】
この構成によれば、イメージセンサ１１による撮影から図１８および図１９に示すような像例が得られる。図１８および図１９において、７２は例えば中間鍔３４の側面３４２に接触した絶縁電線の局部的な弛みにより生じた逆Ｖ字状の突起である。なお図１９において、突起７２は実際は白線であるが、わかり易く実線で示す。図１９の画像を処理することにより突起７２の先端高さと中間鍔３４の先端の高さの差Δ４を測定することができる。また、この差Δ４とイメージセンサ１１の取り付け角度α（図１７参照）、イメージセンサ１１の１画素あたりの分解能ｄ、あるいは１ラインあたりの取り込み間隔ａから、下式（１）または下式（２）により弛み量Ｈを算出することができる。なお下式（１）はイメージセンサ１１としてＣＣＤカメラが使用された場合に、一方、下式（２）はイメージセンサ１１としてラインセンサカメラが使用された場合に、それぞれ適用される。弛み量Ｈが規定値より大きければ線捲巻体２は良品として次工程へ投入され、上記規定値以下の場合には不良品として次工程への投入が防止される。
Ｈ＝Δ４×（ｄ／ｃｏｓα）・・・・・・・・・（１）
Ｈ＝Δ４×（ａ・ｔａｎα）・・・・・・・・・（２）
【００４１】
実施の形態９．
図２０は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態９を説明するものである。実施の形態９は、前記実施の形態８とは図２０において突起７２の他にゴミＤの像が存在する点が異なるが、その他の構成は同じである。図２０の画像から、突起７２とゴミＤの各像の最大幅、面積、周囲長が画像処理装置１４により測定され、それらの測定値の違いから両像の区別が可能となって、ゴミＤの像の存在に左右されることなく突起７２についての上記差Δ４を測定することができる。
【００４２】
実施の形態１０．
図２１〜図２６は、本発明の線捲巻体検査装置における実施の形態１０を説明するものであって、図２１は実施の形態１０の装置の概略平面図、図２２は図２１の側面図、図２３（ａ）は他の光拡散板の平面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）の側面図、図２４（ａ）はさらに他の光拡散板の平面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）の側面図、図２５（ａ）はさらに他の光拡散板の平面図、図２５（ｂ）は図２５（ａ）の側面図、図２６（ａ）はさらに他の光拡散板の平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）の側面図である。実施の形態１０は、前記実施の形態８とは光拡散板１６を有する点において異なり、その他の構成は同じである。
【００４３】
図２２において採用された光拡散板１６は、照明装置１２と線捲巻体２との間に設置され、円環状を呈していてボビン３上のコイル４と同心的に且つコイル４の一部の表面を覆うように設置されている。この構成によれば、照明装置１２からの光が光拡散板１６により拡散して、均一で強い拡散光が得られ、この結果、コイル４の表面におけるハレーションを抑えることができ、前記の突起７１、突起７２、異常越えなどが鮮明に映し出される。
【００４４】
光拡散板１６は、円環状のもの以外に、図２３（ａ）、（ｂ）に示す平板状のもの、図２４（ａ）、（ｂ）に示す角形環状のもの、図２５（ａ）、（ｂ）に示すコ字状のもの、図２６（ａ）、（ｂ）に示す半円形のもの、あるいはその他の形状のものであってもよい。なお、上記の平板状のもの、コ字状のもの、半円形のものなどの線捲巻体２の全周囲を覆わないものは、撮影個所の移動に合わせて適当な移動手段により回転させられる。
【００４５】
実施の形態１１．
図２７〜図２９は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態１１を説明するものであって、図２７は前記実施の形態１において検査対象とされた線捲巻体２が前記実施の形態８の線捲巻体検査装置および検査方法にて検査されたときにモニタ１５に表示された濃淡像例であり、図２８は図２７の２値化画像であり、図２９（ａ）は、良品の線捲巻体における後記ΔＹ特性のグラフ、図２９（ｂ）は、図２８の２値化画像についての後記ΔＹ特性のグラフである。
【００４６】
図２８においては、前記図５の場合と同様に、２値化画像上でのボビン３の中間鍔３３と中間鍔３４の各ループ状の境界が、分かり易いように実線で示されており、また繋線４１１の異常越え部が中間鍔３３のループ３３１を横断する実線（実際は白線）で示されている。当該２値化画像について撮像処理装置１４（図１６、図１７参照）により、中間鍔３３のループ３３１の左端点５１から右端点５２に向かって走査させ、走査中の画素位置のＹ座標（図中下方向をＹ方向とする）とｎ画素先のＹ座標の差ΔＹ（絶対値、以下同様）を求め、走査画素数を横軸とし、走査画素数に対するΔＹを縦軸とすると、線捲巻体２が良品である場合、即ち異常越えの繋線４１１が存在しない場合には、ΔＹは走査画素数に対して変化がなく、図２９（ａ）のグラフとなるが、繋線４１１が存在する場合には、繋線４１１の存在により或る走査画素数範囲においてΔＹが急変化し、図２９（ｂ）のグラフとなる。よって、ΔＹのかかる急変化から異常越えの存在が検知される。
【００４７】
実施の形態１２．
図３０（ａ）は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態１２において検査対象とされる線捲巻体２の平面図、図３０（ｂ）は図３０（ａ）の側面図である。当該線捲巻体２のボビン３は、両端の鍔３１、３２および線が巻かれる胴部が角のとれた正方形であるので、コイル４もその断面は角のとれた正方形を呈する。図３０（ａ）、（ｂ）に示された線捲巻体２は、前記実施の形態１〜１１での線捲巻体２に代わって検査対象とされる。
【００４８】
実施の形態１３．
図３１（ａ）は、本発明の線捲巻体検査方法における実施の形態１３において検査対象とされる線捲巻体２の平面図、図３１（ｂ）は図３１（ａ）の側面図である。当該線捲巻体２のボビン３は、両端の鍔３１、３２および線が巻かれる胴部が角のとれた正方形であるので、コイル４もその断面は角のとれた正方形を呈する。図３１（ａ）、（ｂ）に示された線捲巻体２は、前記実施の形態４〜６での線捲巻体２に代わって検査対象とされる。
【００４９】
前記実施の形態１２および実施の形態１３では、線捲巻体２のボビン３は、その胴部が角のとれた正方形のものであったが、本発明では正方形に代えて長方形のもの、多角形のものなど、種々の形状のものであってもよい。なおその際、本発明における変位装置は、イメージセンサを前後させる機能をも備えたものであることが好ましい。そうであると、必要とあれば長方形の長短辺の長さの差に基づいてイメージセンサを前後させて所望個所を撮影することができる。
【００５０】
以上、本発明の線捲巻体検査装置および線捲巻体検査方法を実施の形態１〜実施の形態１３により詳細に説明したが、本発明はそれら実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を包含する。例えば、実施の形態１〜実施の形態１３においては、一対のイメージセンサ１１と照明装置１２とを特定位置に固定設置して変位装置１３にて線捲巻体２のみを変位させたが、逆に線捲巻体２を固定設置して一対のイメージセンサ１１と照明装置１２とを変位させるようにしてもよい。また照明装置１２は、必要に応じて複数基使用して互いに異なる方向から撮影個所を照明するようにしてもよい。
【００５１】
また、撮影の際に色フィルターをイメージセンサ１１あるいは照明装置１２に設けてもよく、かくすると異常越えした繋線を鮮明に撮影できる。また、光拡散板１６に代えて光拡散照明装置であってもよい。なお、実施の形態１〜実施の形態１３においては、２値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査したが、２値化前の濃淡像を対象に検査してもよい。また本発明においては、モニタ１５は必ずしも必要でなく、撮像処理装置にて必要な処理を行って線捲巻体の良否の判定がなされればよい。実施の形態１〜実施の形態１３では、捲巻異常が異常越えまたは逆Ｖ字状の突起である例に就いて説明したが、実際には両異常が、あるいは当該両異常に加えてその他の異常が１個の線捲巻体に生じている場合も当然起こり得る。その場合には、各異常毎に実施の形態１〜実施の形態１３で説明した方法、あるいはそれらに準じた方法により検査することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の線捲巻体検査装置は、以上説明した通り、ボビンと上記ボビンに所定量の線を巻き終えて形成されたコイルとから構成された線捲巻体の表面の少なくとも一部を撮影可能な撮影装置、上記撮影装置が撮影した像を処理して上記表面における上記線の捲巻異常の有無を検知する撮像処理装置、上記撮影装置が上記コイルの表面の少なくとも所望の個所を撮影可能なように上記線捲巻体および／または上記撮影装置を変位させる変位装置を備え、上記変位装置は、上記線捲巻体および／または上記撮影装置を上記ボビンの軸の方向へ変位させると共に上記軸の周りに回転させるものであるので、線捲巻体の所望の個所を撮影装置により撮影し、撮影装置が撮影した像を撮像処理装置により処理して捲巻異常の有無を検知することができる。
【００５３】
また、上記コイルは、上記ボビンの両端の鍔の間に設けられており、上記撮影装置は、上記コイルの表面を上記表面の接線方向またはそれに近い方向、上記表面の法線方向またはそれに近い方向、あるいは上記コイルの表面を斜め方向、から撮影可能なよう設置され、あるいは上記コイルは、上記ボビンの両端の鍔の間に設けられた１以上の中間鍔により仕切られた複数のコイル層および上記中間鍔を越えて隣接する上記コイル層同士を繋ぐ繋線とから構成されており、上記撮影装置は、上記複数のコイル層の各表面および／または上記中間鍔の外周端面を上記各面の接線方向またはそれに近い方向、上記各面の法線方向またはそれに近い方向、あるいは上記各面を斜め方向から撮影可能なように設置されると、上記中間鍔のないボビンを使用した線捲巻体や上記中間鍔を有するボビンを使用した線捲巻体を対象に捲巻異常の有無を検知することができる。
【００５４】
また、上記撮影装置による上記コイルの少なくとも撮影個所を照明可能な照明装置を少なくとも一基備えており、さらに上記照明装置と線捲巻体との間に光拡散手段が設置されていると、撮影装置により鮮明な像を得ることができる。
【００５５】
また、上記撮像処理装置は、上記撮影装置が撮影した像を２値化処理可能なものであると、撮影装置が撮影した像の高速処理が可能となる。
【００５６】
本発明の線捲巻体検査方法は、以上説明した通り、請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の線捲巻体検査装置を用い、上記変位装置を駆動して上記線捲巻体を上記撮影装置に対して上記軸方向および／または上記回転方向に相対変位させ、その間、上記撮影装置にて上記コイルを撮影し、この撮影により得られた像を上記撮像処理装置により処理して上記コイルにおける捲巻異常、例えば上記中間鍔の外周端面における繋線の異常越え、コイルの表面における許容範囲を越える高さを有する逆Ｖ字状の突起、コイルの表面における許容範囲を越える傾斜巻きの有無を検査するものであり、とりわけコイルを形成する線が外径１００μｍ以下の絶縁電線であると、作業員の目視検査では上記捲巻異常を正確に判定することが実際上困難であったところ、大量の線捲巻体に対して正確且つ迅速に捲巻異常の有無を判定することが可能となって、製品の歩留まりが向上し、不良品を良品と判定するミスが解消される。また、上記撮影装置から得た像を上記撮像処理装置により２値化処理し、２値化画像を対象に捲巻異常の有無を検査することにより一層高速で捲巻異常を判定することができる。その際、２値化画像上にゴミなどの異物の像が存在していても、かかる異物の像と区別して捲巻異常の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】実施の形態１の線捲巻体検査方法においてモニタ１５に表示された濃淡像例。
【図４】実施の形態２の線捲巻体検査方法において、図３の撮像例を２値化してモニタに表示された画像例。
【図５】図４を対象とした実施の形態２の線捲巻体検査方法の説明図。
【図６】実施の形態２の線捲巻体検査方法における参考２値化画像例。
【図７】実施の形態３の線捲巻体検査方法を説明するためのモニタに表示された濃淡像例。
【図８】図７の２値化画像。
【図９】実施の形態４の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図１０】図９の側面図。
【図１１】実施の形態４の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された像（投影像）。
【図１２】実施の形態５の線捲巻体検査方法の説明図。
【図１３】実施の形態６の線捲巻体検査方法の説明図。
【図１４】実施の形態７の線捲巻体検査方法におけるボビンの説明図。
【図１５】実施の形態７の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された像（投影像）。
【図１６】実施の形態８の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図１７】図１６の側面図。
【図１８】実施の形態８の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された濃淡像例。
【図１９】図１８の２値化画像。
【図２０】実施の形態９の線捲巻体検査方法の説明図。
【図２１】実施の形態１０の線捲巻体検査装置の概略平面図。
【図２２】図２１の側面図。
【図２３】実施の形態１０において用いられる光拡散板の平面図と側面図。
【図２４】実施の形態１０において用いられる他の光拡散板の平面図と側面図。
【図２５】実施の形態１０において用いられるさらに他の光拡散板の平面図と側面図。
【図２６】実施の形態１０において用いられるさらに他の光拡散板の平面図と側面図。
【図２７】実施の形態１１の線捲巻体検査方法においてモニタに表示された濃淡像例。
【図２８】図２３の２値化画像。
【図２９】実施の形態１１の線捲巻体検査方法におけるΔＹ特性のグラフ。
【図３０】実施の形態１２の線捲巻体検査方法において検査対象とされる線捲巻体の平面図と側面図。
【図３１】実施の形態１３の線捲巻体検査方法において検査対象とされる線捲巻体の平面図と側面図。
【符号の説明】
１　線捲巻体検査装置１、１１　イメージセンサ、１２　照明装置、
１３　変位装置、１３１　軸方移動部、１３２　回転部、１４　撮像処理装置、１５　モニタ、１６　光拡散板、２　線捲巻体、３　ボビン、４　コイル、
４１１　繋線。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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