(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する銅又は銅合金の金属線に対して、前記金属線の進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、前記金属線の表面に互いに光を照射する１組の光源と、
前記光源から照射された光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する光学撮像機と、
前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理装置と、を備え、
１組の前記光源は、第１光源と第２光源とを有し、それぞれの光源の色が赤色であり、
前記第１光源の照射範囲と前記第２光源の照射範囲とは、前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複する金属線の表面検査装置。
【請求項２】
前記光源が前記金属線に対して周方向に配列されている請求項１に記載の金属線の表面検査装置。
【請求項３】
前記光源のピーク発光波長が６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の金属線の表面検査装置。
【請求項４】
前記光学撮像機は、前記金属線に対して光軸が垂直になるように配置され、
前記光源は、前記金属線の進行方向に対して光軸が３０°以上３５°以下の範囲で傾斜している請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属線の表面検査装置。
【請求項５】
前記画像処理装置による前記表面欠陥の検出結果に基づいて、前記金属線の前記表面欠陥が検出された位置にマークを付けるマーキング装置を備える請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属線の表面検査装置。
【請求項６】
走行する銅又は銅合金の金属線の表面に、前記金属線の進行方向の前後方向からそれぞれ赤色の光を照射する照射工程と、
照射した前記光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を光学撮像機で撮像する撮像工程と、
前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理工程と、を備え、
前記照射工程では、前記前後方向から照射した光の照射範囲が前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複するように光を照射する金属線の表面検査方法。
【請求項７】
前記光のピーク発光波長が６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である請求項６に記載の金属線の表面検査方法。
【請求項８】
前記金属線の形状が丸線である請求項６又は請求項７に記載の金属線の表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法に関する。特に、金属線の表面欠陥を精度よく検出できる金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅やアルミニウムなどの金属線が製造されており、製品検査のため、金属線の表面状態を検査することが行われている。金属線には、製造段階で、膨れや傷、異物付着などの表面欠陥が発生することがある。
【０００３】
線材の表面状態を検査する方法としては、線材の表面にローラを接触させ、ローラの変位量に基づいて表面の凹凸を検出する方法がある。また、特許文献１には、走行する線条体を挟んで投光部と受光部とを対向配置し、線条体の投影面積の変動量に基づいて表面の凹凸を検出する方法が開示されている。特許文献２には、マグネシウムの連続鋳造材の表面検査方法であって、鋳造材の表面に光を入射し、表面欠陥にあたることで生じた乱反射光を検出光として光学撮像機で捉え、光学撮像機により得られた像に基づいて鋳造材の表面状態を検査することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１０９８０８号公報
【特許文献２】特開２０１１−９８３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属線の表面欠陥には、微小なものもあり、微小な表面欠陥も精度よく検出できることが望まれる。
【０００６】
例えば、ローラを接触させて表面欠陥を検出する方法では、微小な表面欠陥を検出することが難しく、また、金属線が高速で走行する場合は、振動の影響により、表面欠陥を精度よく検出することが難しい。更に、金属線の全周に亘ってローラを接触させることが難しく、表面欠陥を見逃す可能性がある。投影面積の変動量に基づいて表面欠陥を検出する方法では、金属線の投影面積の上限と下限の閾値を予め設定しておき、閾値から外れる場合を表面欠陥として検出するものであるが、閾値内に収まるような微小な欠陥は検出できない。金属線が高速で走行する場合は、振動の影響により、表面欠陥を精度よく検出することが難しい。
【０００７】
そこで、本発明の目的の１つは、金属線の表面欠陥を精度よく検出できる金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る金属線の表面検査装置は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査装置であって、走行する前記金属線に対して、前記金属線の進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、前記金属線の表面に互いに光を照射する１組の光源と、前記光源から照射された光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する光学撮像機と、前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理装置と、を備え、１組の前記光源は、第１光源と第２光源とを有し、前記第１光源の照射範囲と前記第２光源の照射範囲とは、前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複する。
【０００９】
本発明の一態様に係る金属線の表面検査方法は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査方法であって、走行する前記金属線の表面に、前記金属線の進行方向の前後方向からそれぞれ光を照射する照射工程と、照射した前記光が前記金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を光学撮像機で撮像する撮像工程と、前記光学撮像機で撮像した像に基づいて、前記表面欠陥を検出する画像処理工程と、を備え、前記照射工程では、前後方向から照射した光が前記金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複するように光を照射する。
【発明の効果】
【００１０】
上記金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法は、金属線の表面欠陥を精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る金属線の表面検査装置の基本構成について説明する模式図である。
【図２Ａ】実施形態１に係る金属線の表面検査装置における表面欠陥の検出メカニズムを説明する模式図であり、金属線に表面欠陥が存在しない場合を示す図である。
【図２Ｂ】実施形態１に係る金属線の表面検査装置における表面欠陥の検出メカニズムを説明する模式図であり、金属線に表面欠陥が存在する場合を示す図である。
【図３】実施形態１に係る金属線の表面検査装置の具体的な構成例を示す概略斜視図である。
【図４】実施形態１に係る金属線の表面検査装置における光学撮像機の具体的な配置例を示す概略図である。
【図５】実施形態２に係る金属線の表面検査装置の基本構成について説明する模式図である。
【図６】表面欠陥を検出したときの光学撮像機で撮像した像の一例である。
【図７】表面欠陥を検出したときの光学撮像機で撮像した像の別の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の一態様に係る金属線の表面検査装置における表面欠陥の検出原理について説明する。
【００１３】
金属線の表面は、金属光沢を有しており、鏡面に近いため、金属線の表面に入射した光は反射（正反射）される。光源から照射された光は、金属線の表面欠陥が存在しない箇所では、主として正反射光しか生じず、実質的に散乱光を生じない。そのため、光学撮像機は、実質的に検出光を受光しないことから、光学撮像機では暗い像が撮像されることになる。一方、金属線に表面欠陥が存在する場合は、光源からの光が表面欠陥に当たることで散乱光（乱反射光）を生じ、光学撮像機は、散乱光を検出光として受光できる。そのため、光学撮像機では、表面欠陥部分のみが明るく、その他の部分が暗い、明暗のコントラストを有する像が撮像されることになる。したがって、光学撮像機で撮像した像の明るい部分を表面欠陥として検出できる。
【００１４】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１５】
（１）本発明の一態様に係る金属線の表面検査装置は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査装置であって、走行する金属線に対して、金属線の進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、金属線の表面に互いに光を照射する１組の光源と、光源から照射された光が金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する光学撮像機と、光学撮像機で撮像した像に基づいて、表面欠陥を検出する画像処理装置と、を備える。１組の光源は、第１光源と第２光源とを有し、第１光源の照射範囲と第２光源の照射範囲とは、金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複する。
【００１６】
上記表面検査装置によれば、金属線の進行方向の前後方向から金属線の表面に光を照射する１組の光源（第１光源及び第２光源）を備え、第１光源及び第２光源の照射範囲が前後方向に一部重複することで、両方向から表面欠陥に光が入射する。そのため、表面欠陥で反射する散乱光が増え、光学撮像機で受光する検出光が増えることから、表面欠陥部分が明るく検出され、明暗のコントラストが大きい像が得られる。したがって、上記表面検査装置によれば、金属線の表面欠陥を精度よく検出でき、微細な表面欠陥であっても、高精度に検出できる。
【００１７】
（２）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、光源が金属線に対して周方向に配列されていることが挙げられる。
【００１８】
光源が周方向に配列されていることで、金属線の周方向から光を均一的に照射できる。
【００１９】
（３）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、光源の色が赤色であることが挙げられる。
【００２０】
光源の色が赤色であることで、光学撮像機で撮像した像の明暗のコントラストが鮮明になり、表面欠陥の検出精度が向上する。
【００２１】
（４）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、光学撮像機は、金属線に対して光軸が垂直になるように配置され、光源は、金属線の進行方向に対して光軸が３０°以上３５°以下の範囲で傾斜していることが挙げられる。
【００２２】
光学撮像機の光軸が金属線に対して垂直になるように配置されていることで、第１光源及び第２光源のそれぞれの光に基づく散乱光を、光学撮像機で受光し易くなる。また、光源の光軸が金属線の進行方向に対して２０°以上４０°以下、好ましくは３０°以上３５°以下の範囲で傾斜していることで、光源からの照射光や表面欠陥のない箇所で正反射した正反射光を光学撮像機で受光することを抑制できる。また、光学撮像機で受光する表面欠陥による散乱光が減ることを抑制できる。したがって、明暗のコントラストがより大きい像が得られ易く、表面欠陥をより精度よく検出できる。
【００２３】
（５）上記金属線の表面検査装置の一形態としては、画像処理装置による表面欠陥の検出結果に基づいて、金属線の表面欠陥が検出された位置にマークを付けるマーキング装置を備えることが挙げられる。
【００２４】
マーキング装置を備えることで、金属線の表面検査後、マークに基づいて金属線の表面欠陥が検出された位置を容易に特定でき、欠陥箇所の探索が容易である。
【００２５】
（６）本発明の一態様に係る金属線の表面検査方法は、金属線の表面状態を検査する金属線の表面検査方法であって、走行する金属線の表面に、金属線の進行方向の前後方向からそれぞれ光を照射する照射工程と、照射した光が金属線の表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を光学撮像機で撮像する撮像工程と、光学撮像機で撮像した像に基づいて、表面欠陥を検出する画像処理工程と、を備える。照射工程では、前後方向から照射した光の照射範囲が金属線の表面において少なくとも一部が前後方向に重複するように光を照射する。
【００２６】
上記表面検査方法によれば、金属線の進行方向の前後方向から金属線の表面に光を照射すると共に、照射した光の照射範囲が前後方向に一部重複することで、両方向から表面欠陥に光が入射する。そのため、表面欠陥で反射する散乱光が増え、光学撮像機で受光する検出光が増えることから、表面欠陥部分が明るく検出され、明暗のコントラストが大きい像が得られる。したがって、上記表面検査方法によれば、金属線の表面欠陥を精度よく検出でき、微細な表面欠陥であっても、高精度に検出できる。
【００２７】
（７）上記金属線の表面検査方法の一形態としては、金属線が銅又は銅合金の線であることが挙げられる。
【００２８】
銅又は銅合金の線は、電気導体として多く利用されており、表面欠陥に対する要求がより厳しい。上記金属線の表面検査方法は、銅又は銅合金の線の表面欠陥を精度よく検出できることから、表面欠陥に対する要求が厳しい銅又は銅合金の線の表面検査に好適である。
【００２９】
（８）上記金属線の表面検査方法の一形態としては、金属線の形状が丸線であることが挙げられる。
【００３０】
上記金属線の表面検査方法は、丸線の表面欠陥を精度よく検出できる。
【００３１】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３２】
＜実施形態１＞
図１に示す金属線の表面検査装置１は、走行する金属線Ｗ（図中の矢印は進行方向を示す）の表面状態を検査する装置である。まず、検査対象である金属線について説明し、次いで、表面検査装置１の構成について説明する。
【００３３】
［金属線］
金属線Ｗは、表面に金属光沢を有する線であり、少なくとも表面が金属で形成されていれば、特に限定されない。したがって、金属線Ｗには、金属からなる線の他、表面に金属が被覆された線、例えば金属めっき線や金属クラッド線なども含まれる。具体的には、銅線又は銅合金線、アルミニウム線又はアルミニウム合金線、マグネシウム線又はマグネシウム合金線、ニッケル線又はニッケル合金線、鉄線又は鉄合金線、鋼線、ステンレス線などが挙げられる。金属めっき線としては、ニッケルめっき線、錫めっき、銅めっき線、銀めっき線、クロムめっき線などが挙げられる。
【００３４】
（形状・サイズ）
金属線Ｗの形状は、断面形状が例えば、円形状、楕円形状、レーストラック形状、四角形を含む多角形状など種々の形状が挙げられ、断面円形状の丸線や断面正方形状の角線、断面矩形状の平角線が代表的である。金属線Ｗのサイズも特に問わない。例えば、直径１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが挙げられる。
【００３５】
金属線Ｗの形態についても、特に限定されない。例えば、鋳造材、圧延材、押出材、引抜材（伸線材）などが挙げられる。つまり、表面検査装置１は、金属線の各製造段階での表面検査に利用できる。
【００３６】
この例では、金属線Ｗは、コンフォーム押出材であり、直径８ｍｍの銅の丸線である。
【００３７】
［表面検査装置］
表面検査装置１は、１組の光源１０と、光学撮像機３０と、画像処理装置５０とを備える。
【００３８】
（光源）
光源１０は、走行する金属線Ｗに対して、金属線Ｗの進行方向の前後方向に間隔をあけて対向して配置され、金属線Ｗの表面に互いに光を照射する第１光源１１と第２光源１２とを有する。図１では、第１光源１１が金属線Ｗの進行方向の前側（図１の紙面右側）に配置され、第２光源１２が後側（図１の紙面左側）に配置されている。
【００３９】
第１光源１１及び第２光源１２はそれぞれ、金属線Ｗの表面に対して斜め方向に光を照射している。この例では、図１に示すように、第１光源１１及び第２光源１２と金属線Ｗとを平面視した場合、第１光源１１と第２光源１２とを結ぶ直線と、金属線Ｗとが重なるように、第１光源１１及び第２光源１２を配置している。第１光源１１及び第２光源１２の照射範囲は、互いに金属線Ｗの表面において前後方向に重複している。また、第１光源１１及び第２光源１２の光軸は、金属線Ｗの進行方向に対して３０°以上３５°以下の範囲で傾斜している。この例では、第１光源１１の光軸の傾斜角度θ１と第２光源１２の光軸の傾斜角度θ２とは同じ又は略同じであり、約３３°に設定されている。傾斜角度θ１と傾斜角度θ２とは異なってもよい。
【００４０】
光源１０（第１光源１１及び第２光源１２）は、指向性が強いことが好ましく、この例では、ＬＥＤ（発光ダイオード）を利用している。光源１０の数は、光源の仕様（照射範囲など）や金属線Ｗのサイズ（直径や周長）に応じて適宜決定すればよい。より具体的な光源の構成例については後述する。
【００４１】
また、光源１０の色は、赤色が好ましい。本発明者らが、表面欠陥の検出精度が高い光源の色を調査したところ、赤色の光は、その他の色に比べて、検出精度が高いことが分かった。特に、銅や銅合金に対して、表面欠陥の検出精度に優れることが分かった。赤色の光とは、主たる波長が６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲の光のことであり、好ましくは、６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である。この例では、光源１０には、ピーク発光波長が６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の赤色ＬＥＤを利用している。
【００４２】
（光学撮像機）
光学撮像機３０は、光源１０（第１光源１１及び第２光源１２）から照射された光が金属線Ｗの表面欠陥に当たることで生じた散乱光を検出光とし、この検出光による像を撮像する装置である。図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明すると、第１光源１１及び第２光源１２の光は、金属線Ｗの表面で反射する。図２Ａに示すように、金属線Ｗに表面欠陥が存在しない場合は、主として正反射光ｍしか生じず、実質的に散乱光を生じないため、光学撮像機３０では実質的に検出光を受光しないことから、暗い像が得られる。一方、図２Ｂに示すように、金属線Ｗに表面欠陥Ｂが存在する場合は、第１光源１１、第２光源１２のそれぞれの光が表面欠陥Ｂに当たることで散乱光ｄを生じ、光学撮像機３０では散乱光ｄを検出光として受光する。この場合、表面欠陥部分のみが明るく、その他の部分が暗い、明暗のコントラストを有する像が得られる。図２Ｂでは、凸状の表面欠陥を検出する場合を例示しているが、凹状の表面欠陥であっても同様に表面欠陥部分のみが明るい像が得られる。
【００４３】
光学撮像機３０は、金属線Ｗの表面における第１光源１１及び第２光源１２の互いの照射範囲が重複する領域を撮像するように設けられ、金属線Ｗに対して光軸が垂直になるように配置されている。ここで、「光軸が垂直になるように」とは、金属線Ｗの中心軸に直交する平面に対する光軸の傾斜角度θＣ（図１参照）が±１０°の範囲で傾斜することを許容する。
【００４４】
上述したように、第１光源１１及び第２光源１２から光を照射して、互いの照射範囲が重複することから、図２Ｂに示すように、両方向から表面欠陥Ｂに光が入射する。そのため、表面欠陥Ｂで反射する散乱光が増え、光学撮像機３０で受光する検出光が増えることから、表面欠陥Ｂの部分が明るく検出され、明暗のコントラストが大きい像が得られる。また、光学撮像機３０は、金属線Ｗに対して垂直になるように配置されると共に、第１光源１１及び第２光源１２の光軸が金属線Ｗに対して２０°以上４０°以下、具体的には３０°以上３５°以下の範囲で傾斜している。そのため、光学撮像機３０が受光する検出光として、光源１１、１２からの照射光及び正反射光を除外し易く、明暗のコントラストがより大きい像が得られ易く、表面欠陥をより精度よく検出できる。第１光源１１及び第２光源１２の光軸の傾斜角度が３５°超、特に４０°超の場合、光学撮像機３０の光軸の傾斜角度に近くなり、光学撮像機３０において正反射光を受光し易くなる。第１光源１１及び第２光源１２の光軸の傾斜角度が３０°未満、特に２０°未満の場合、金属線Ｗの表面に対して平行に近くなり、表面欠陥による散乱光が生じ難くなることが考えられる。
【００４５】
光学撮像機３０には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｒａｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラを好適に利用できる。これらのカメラは、反応速度が速いことから、走行する金属線Ｗの表面状態を連続的に撮像するのに適している。この例では、３０万画素のＣＭＯＳカメラを利用している。
【００４６】
（画像処理装置）
図１に示す画像処理装置５０は、コンピュータを利用して光学撮像機３０から撮像した像を取得し、光学撮像機３０で撮像した像に基づいて、金属線Ｗの表面欠陥を検出する。具体的には、光学撮像機３０で撮像した像を画像処理して、表面欠陥を検出する。
【００４７】
この例では、画像処理装置５０は、光学撮像機３０で撮像した像を二値化する二値化部５１と、得られた二値化像に基づいて表面欠陥の有無を判定する明暗判定部５２とを有する。
【００４８】
光学撮像機３０で撮像した像は、表面欠陥が存在する場合は、上述したように、明暗のコントラストが大きい像が得られる。したがって、二値化によって明領域と暗領域との区別を行い易く、二値化部５１では、表面欠陥領域（明領域）を精度よく抽出できる。
【００４９】
明暗判定部５２は、例えば、二値化像において明領域の有無を判定する。即ち、二値化像に明領域が現れていれば、表面欠陥ありと判定できる。以上により、金属線Ｗの表面欠陥を精度よく、簡単に検出できる。
【００５０】
更に、画像処理装置５０において、明暗判定部５２で表面欠陥を検出した場合、金属線Ｗの欠陥箇所の位置を記録する欠陥位置記録部を備えてもよい。金属線Ｗは通常、巻き取り機によりドラムやボビンに巻き取られる。欠陥箇所の位置を記録しておくことで、金属線Ｗが巻き取られた後であっても、欠陥箇所を把握することが可能である。
【００５１】
このような欠陥位置記録部を構成するためには、光学撮像機３０により現に撮像している金属線Ｗの位置（例えば、金属線Ｗの先端からの距離）を把握する必要がある。例えば、金属線Ｗの先端から欠陥を検出するまでの金属線Ｗの走行距離を計測して金属線Ｗの撮像中の位置を求めたり、金属線Ｗの走行速度を計測しておき、検査開始から欠陥を検出するまでの時間から金属線Ｗの撮像中の位置を求めることができる。そこで、金属線Ｗの撮像中の位置を自動的に測定する位置計測器を設けておく。位置計測器としては、例えば、走行する金属線の速度や距離を計測するエンコーダや、計時タイマなどを備える構成が挙げられる。欠陥位置記録部は、明暗判定部５２により得られた欠陥検出情報と、位置計測器からの位置情報とを記録するように構成する。
【００５２】
（光源及び光学撮像機の配置）
図３を参照しつつ、表面検査装置１における光源及び光学撮像機の具体的な構成例を説明する。
【００５３】
図１に示す表面検査装置１の光源１０（第１光源１１及び第２光源１２）は、より詳しく説明すると、図３に示すように、金属線Ｗに対して周方向に配列されている。具体的には、第１光源１１及び第２光源１２はそれぞれ、Ｃ字状のホルダ２０の平面に複数配列され固定されて１つの光源ユニットを構成しており、第１光源１１の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源１２の第２光源ユニット１２Ｕとを構成している。金属線Ｗは、第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕのそれぞれのホルダ２０の中心を通るように走行する。第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕにおいて、個々の第１光源１１及び第２光源１２は、所定の傾斜角度でそれぞれのホルダ２０に固定されている。これにより、第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕにおいて、金属線Ｗの周方向から第１光源１１及び第２光源１２の光を均一的に照射できる。
【００５４】
図３に示すように、第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕとからなる１組の光源ユニットが金属線Ｗの進行方向（図中の矢印は進行方向を示す）に２組並んで配置されている。各組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕにおいて、互いのホルダ２０の周方向の開口部の位置が揃っている。この例では、金属線Ｗの中心軸を通る水平面に対応する位置にホルダ２０の開口部が設けられている。これにより、金属線Ｗに対して水平方向（横方向）からホルダ２０の開口部を通して、金属線Ｗの周方向にそれぞれの第１光源ユニット１１Ｕ、第２光源ユニット１２Ｕを容易に配置できる。また、一方の組と他方の組とでは、ホルダ２０の開口部が周方向の反対側に設けられている。そのため、金属線Ｗの進行方向の後側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕでは、進行方向左側の開口部を除く金属線Ｗの周方向から第１光源１１、第２光源１２の光を照射する。一方、金属線Ｗの進行方向の前側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕでは、進行方向右側の開口部を除く金属線Ｗの周方向から第１光源１１、第２光源１２の光を照射する。
【００５５】
図１に示す光学撮像機３０は、金属線Ｗの全周方向を撮像するため、複数有する。より詳しく説明すると、図３に示すように、金属線Ｗの進行方向の後側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕに対して２台の光学撮像機３１、３２が配置され、前側に位置する１組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕに対して２台の光学撮像機３３、３４が配置されており、計４台の光学撮像機３１〜３４が使用されている。光学撮像機３１、３２は、金属線Ｗの中心軸に直交する同平面上に位置し、金属線Ｗに対して光軸が垂直になるように配置されている。同じように、光学撮像機３３、３４は、金属線Ｗの中心軸に直交する同平面上に位置し、金属線Ｗに対して光軸が垂直になるように配置されている。そして、光学撮像機３１、３２及び光学撮像機３３、３４は、各組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕに対して、それぞれのホルダ２０に設けられた開口部とは反対側に位置する。図４は、図３の金属線Ｗの進行方向に向かって見たときの金属線Ｗに対する光学撮像機３１〜３４の位置関係を示している。図４に示すように、光学撮像機３１〜３４は、金属線Ｗを中心として、等間隔又は略等間隔に配置されており、金属線Ｗの表面の全周を撮像できるようになっている。そして、光学撮像機３１、３２は、金属線Ｗの進行方向右側の表面を主として撮像し、光学撮像機３３、３４は、金属線Ｗの進行方向左側の表面を主として撮像する。したがって、２組の第１光源ユニット１１Ｕ及び第２光源ユニット１２Ｕにそれぞれ配置した光学撮像機３１〜３４を組み合わせることによって、金属線Ｗの表面を全周に亘って検査できる。
【００５６】
図３に示す例は、第１光源１１及び第２光源１２をそれぞれＣ字状のホルダ２０に周方向に配列した１組の第１光源ユニット１１Ｕと第２光源ユニット１２Ｕを２組備える構成である。Ｃ字状のホルダ２０に代えて、Ｏ字状のホルダに第１光源及び第２光源を全周方向に配列して１組の第１光源ユニットと第２光源ユニットを構成してもよい。この場合、Ｃ字状のホルダ２０と異なり、開口部がないので、各光源ユニットにおいて、金属線の全周方向から各光源の光を全周に亘って均一的に照射できる。したがって、１組の光源ユニットで金属線の表面を全周に亘って検査することが可能である。
【００５７】
また、図３に示す例は、計４台の光学撮像機３１〜３４で金属線Ｗの表面の全周を撮像する構成であるが、５台以上の光学撮像機を使用してもよいし、例えば３台の光学撮像機で金属線Ｗの表面の全周を撮像することも可能である。
【００５８】
＜実施形態２＞
図５に示す金属線の表面検査装置２は、図１に示す実施形態１の表面検査装置１とマーキング装置７０を備える点が異なる。以下、このマーキング装置７０について説明し、実施形態１と同様の点は説明を省略する。
【００５９】
（マーキング装置）
マーキング装置７０は、画像処理装置５０（明暗判定部５２）による表面欠陥の検出結果に基づいて、金属線Ｗの表面欠陥が検出された位置にマークを付ける装置である。具体的には、画像処理装置５０で表面欠陥が検出されると、画像処理装置５０からマーキング装置７０に欠陥検出信号が送られ、それに基づいてマーキング装置７０が金属線Ｗにマークを付ける。光学撮像機３０とマーキング装置７０との間の金属線Ｗの移動距離は決まっていることから、金属線Ｗの走行速度が分かれば、光学撮像機３０で検出された欠陥箇所の位置がマーキング装置７０に到達するまでの時間を求めることができる。例えば、図示しないエンコーダにより金属線Ｗの走行速度を計測すると共に、マーキング装置７０が欠陥検出信号を受信してからの経過時間を計測する計時タイマを有する構成が挙げられる。そして、マーキング装置７０において、走行速度と経過時間とから、欠陥箇所の位置がマーキング装置７０に到達したことを判断し、マーキング装置７０が金属線Ｗのその位置にマークを付ける。
【００６０】
マークとしては、例えば金属線Ｗの巻き取り後、把握できるものであれば、特に問わない。例えば、金属線Ｗの表面に色を付けることが挙げられる。この例では、マーキング装置７０にインクジェットノズルを採用し、金属線Ｗの表面欠陥が検出された位置に色を付ける。マークを付ける範囲は、適宜選択できる。マークを付ける範囲は、例えば、金属線Ｗの表面の全周であっても、金属線Ｗの表面の一部であってもよい。
【００６１】
マーキング装置７０によって、金属線Ｗの表面欠陥が検出された位置にマークを付けることで、金属線Ｗが巻き取られた後であっても、マークを探索することで、欠陥箇所を把握することが容易である。また、カラーセンサなどでマークを自動検出することが可能であり、マークを自動検出することで、欠陥箇所の位置を極めて容易に把握できる。
【００６２】
＜試験例１＞
実施形態で説明した表面検査装置を用いて、コンフォーム押出機で製造した直径８ｍｍの銅の丸線の表面状態を検査した。その結果、直径０．１ｍｍの表面欠陥まで高精度に検出できることが確認された。図６は、実施形態に係る表面検査装置によって、０.６ｍｍの大きさの表面欠陥（ブリスタ）を検出したときの光学撮像機で撮像した像であり、図中、表面欠陥を破線で囲む。図７は、１．０ｍｍの大きさの表面欠陥（ブリスタ）を検出したときの光学撮像機で撮像した像であり、図中、表面欠陥を破線で囲む。図６、図７から、実施形態に係る表面検査装置によれば、明暗のコントラストが大きく、かつ鮮明な像が得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の金属線の表面検査装置、及び金属線の表面検査方法は、金属線の表面欠陥の検査に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２  表面検査装置
１０  光源
１１  第１光源    １２  第２光源
１１Ｕ  第１光源ユニット    １２Ｕ  第２光源ユニット
２０  ホルダ
３０，３１〜３４  光学撮像機
５０  画像処理装置
５１  二値化部    ５２  明暗判定部
７０  マーキング装置
Ｗ  金属線    Ｂ  表面欠陥
ｍ  正反射光    ｄ  散乱光
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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