(57)【要約】【課題】製品コストの高騰を抑えつつ、検査精度を向上させ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】長尺物２の長手方向と略直交する方向の外面形態を検出する外面形態検出手段１０と、外面形態検出手段１０の検出結果に基づいて長尺物２の外観を判定する判定部１２と、外面形態検出手段１０を長尺物２の移送軸回りに回転させる回転アクチュエータ１１と、を設ける。外面形態検出手段１０の検出方向を、回転アクチュエータ１１によって長尺物２の軸回りに変化させる。【選択図】図１
2013228255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に移送される長尺物の外観を検査する外観検査装置であって、
前記長尺物の長手方向と略直交する方向の外面形態を検出する外面形態検出手段と、
前記外面形態検出手段の検出結果に基づいて前記長尺物の外観を判定する判定部と、
前記外面形態検出手段を前記長尺物の移送軸回りに回転させる回転アクチュエータと、
を備え、
前記外面形態検出手段の検出方向を、前記回転アクチュエータによって前記長尺物の軸回りに変化させることを特徴とする長尺物の外観検査装置。
【請求項２】
前記回転アクチュエータと前記外面形態検出手段を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記回転アクチュエータを連続的に回転させつつ、前記外面形態検出手段に前記長尺物の外面形態の検出を行わせることを特徴とする請求項１に記載の長尺物の外観検査装置。
【請求項３】
前記回転アクチュエータの回転速度は、前記外面形態検出手段が前記長尺物の移送軸回りに１回転する間の前記長尺物の移送量が、前記外面形態検出手段の長手方向の検出幅以下になるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の長尺物の外観検査装置。
【請求項４】
前記外面形態検出手段の移送軸回りの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、
前記判定部は、前記外面形態検出手段の検出結果に基づいて前記長尺物の外観不良を判定し、かつ、前記回転位置検出手段の検出結果に基づいて前記長尺物上における外観不良個所の周方向位置を特定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の長尺物の外観検査装置。
【請求項５】
前記外面形態検出手段は、前記長尺物を間に挟む前記移送軸回りの相反位置に配置される発光部と受光部とを備え、前記受光部で受ける光線の位置に基づいて前記長尺物の外面形態を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に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】
この発明は、ホース等の長尺物の外観を検査する外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホース等の長尺物の外観を検査する外観検査装置としてレーザー式の外径検査機が知られている。この外観検査装置は、レーザー光を発する発光部と、その発光部から発された光を受ける受光部とを備え、発光部と受光部とが長尺物を間に挟む相反位置に配置されるようになっている。この外観検査装置においては、受光部で受けるレーザー光の位置を基にして長尺物上の凹凸や亀裂等の外観変化を検出する。
【０００３】
また、画像センサーによって長尺物の外観を撮像し、その撮像データを基にして長尺物上の外観変化を検出する外観検査装置も案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の各外観検査装置によって長尺物の長手方向の全域を検査する場合には、移送装置によって連続的に移送される長尺物の外周面に臨ませて検出部（発光部および受光部、画像センサ）が設置されるが、このとき、長尺物の外周面のほぼ全域を一度に検査するためには、多数の検出部を長尺物の周域に設置しなければならない。
しかしながら、検出部を長尺物の周域に複数設置するにしても、設置できる検出部の数は物理的に限られてしまい、検査精度の向上には限界があった。また、検出部の設置数を増加させると、検査精度が高まる反面、製品コストが高騰することが問題となる。
【０００６】
そこでこの発明は、製品コストの高騰を抑えつつ、検査精度を向上させることのできる長尺物の外観検査装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る長尺物の外観検査装置では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項１に係る発明は、長手方向に移送される長尺物の外観を検査する外観検査装置であって、前記長尺物の長手方向と略直交する方向の外面形態を検出する外面形態検出手段と、前記外面形態検出手段の検出結果に基づいて前記長尺物の外観を判定する判定部と、前記外面形態検出手段を前記長尺物の移送軸回りに回転させる回転アクチュエータと、を備え、前記外面形態検出手段の検出方向を、前記回転アクチュエータによって前記長尺物の軸回りに変化させることを特徴とするものである。
この発明の場合、外面形態検出手段を回転アクチュエータで回転させることにより、長尺物の外周上の複数箇所の外面形態、若しくは、全域の外面形態を一組の外面形態検出手段によって検出することが可能になる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る長尺物の外観検査装置において、前記回転アクチュエータと前記外面形態検出手段を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記回転アクチュエータを連続的に回転させつつ、前記外面形態検出手段に前記長尺物の外面形態の検出を行わせることを特徴とするものである。
この発明の場合、時間的なロスなく効率良く長尺物の周域の外面形態の検出を行うことができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る長尺物の外観検査装置において、前記回転アクチュエータの回転速度は、前記外面形態検出手段が前記長尺物の移送軸回りに１回転する間の前記長尺物の移送量が、前記外面形態検出手段の長手方向の検出幅以下になるように設定されていることを特徴とするものである。
この発明の場合、外面形態検出手段の検出領域が長尺物の外周面上を隈なく通過することになる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る長尺物の外観検査装置において、前記外面形態検出手段の移送軸回りの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、前記判定部は、前記外面形態検出手段の検出結果に基づいて前記長尺物の外観不良を判定し、かつ、前記回転位置検出手段の検出結果に基づいて前記長尺物上における外観不良個所の周方向位置を特定することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る長尺物の外観検査装置において、前記外面形態検出手段は、前記長尺物を間に挟む前記移送軸回りの相反位置に配置される発光部と受光部とを備え、前記受光部で受ける光線の位置に基づいて前記長尺物の外面形態を検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、一組の外面形態検出手段によって長尺物上の複数箇所、若しくは、全域の外面形態を検出することができるため、製品コストの高騰を抑えつつ、検査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施形態の外観検査装置の概略構成図である。
【図２】長尺物の部分断面斜視図である。
【図３】この発明の一実施形態の外観検査装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この実施形態に係る長尺物の外観検査装置１の概略構成を示す図であり、図２は、長尺物の一形態である円筒状のホース２の一部を断面にした斜視図である。
この実施形態のホース２は、図２に示すように、内層チューブ３ａと、内層チューブ３ａの外周側に配置される補強層３ｂと、補強層３ｂの外周側に配置される外層チューブ３ｃと、から成る三重層構造のホースである。内層チューブ３ａと外層チューブ３ｃはゴム材料によって形成され、補強層３ｂは複数の金属ワイヤが所定パターンで編組された構造とされている。
【００１５】
このホース２は、例えば、芯体であるマンドレル上に内層チューブ３ａ用のゴム材料を押し出し、その上に補強層３ｂの金属ワイヤを編み上げ、さらに、その上に外層チューブ３ｃ用のゴム材料を被覆した後に加硫処理を行って製造される。ホース２は、加硫処理の後に、何等かの原因によって外面に凹凸が生じたり、ワイヤが外部に突出したり、断面の扁平度が規定値を超えることがある。この実施形態の外観検査装置１は、このようなホース２の外観変化を検出する。
【００１６】
図１に示すように、外観検査装置１は、移送装置４によって長手方向に沿って移送されてくるホース２の外径寸法を非接触で検出する外径検査機１０（外面形態検出手段）と、外径検査機１０をホース２の移送軸ｏ回りに回転させる回転アクチュエータ１１と、外径検査機１０の検出データに基づいてホース２の外面状態の良不を判定する判定部１２と、回転アクチュエータ１１と外径検査機１０を制御する制御部１３と、外径検査機１０の移送軸ｏ回りの回転位置を検出するロータリエンコーダ１４（回転位置検出手段）と、判定部１２による判定結果や各装置の入出力情報等を表示するモニター１５と、を備えている。この実施形態では、判定部１２と制御部１３とは一つのコントローラ３０上に構成されており、コントローラ３０は移送装置４の作動も制御する。
【００１７】
図３は、外観検査装置１の一部を示す斜視図である。
図１，図３に示すように、外径検査機１０は、レーザー光を発する発光部１０ａと、発光部１０ａから発されたレーザー光を受ける受光部１０ｂとがホース２の移送軸ｏを挟む相反位置に配置され、受光部１０ｂで受けるレーザー光の位置に基づいて検査対象であるホース２の外径を検査する。
【００１８】
回転アクチュエータ１１は、図１に示すように、設置台１６上に一対の軸受１７を介して回転可能に支持された回転ドラム１８と、回転ドラム１８を駆動するモータ１９とを備えている。回転ドラム１８の軸方向の一端側には従動プーリ２０が取り付けられ、モータ１９の軸には駆動プーリ２１が取り付けられている。駆動プーリ２１と従動プーリ２０にはタイミングベルト２２が巻回され、タイミングベルト２２を通してモータ１９の動力が回転ドラム１８に伝達されるようになっている。また、回転ドラム１８の軸方向の他端側には、取付フランジ１８ａが一体に形成され、その取付フランジ１８ａに外径検査機１０の発光部１０ａと受光部１０ｂが取り付けられている。
回転ドラム１８の中空部の軸心位置には、移送装置４から送られてくるホース２が挿通されている。したがって、回転ドラム１８に取り付けられた外径検査機１０は、モータ１９の動力によってホース２の移送軸ｏ回りに回転する。
【００１９】
また、回転ドラム１８の外周面のうちの軸方向の略中央領域には、絶縁部材２３を介して複数の接点リング２４が取り付けられている。これらの接点リング２４には、外径検査機１０の信号線２５が接続されている。また、各接点リング２４には、ばね付勢された対応するブラシ２６が接触しており、各ブラシ２６はコントローラ３０に電気的に接続されている。したがって、外径検査機１０とコントローラ３０の間の信号経路は、接点リング２４とブラシ２６とから成るスリップリングを通して接続されている。
【００２０】
ロータリエンコーダ１４は、回転ドラム１８の外周側に設置され、回転ドラム１８の回転位置に基づいて外径検査機１０のホース２の移送軸ｏ回りの回転位置を検出する。ロータリエンコーダ１４で検出された外径検査機１０の回転位置情報はコントローラ３０に入力される。
また、コントローラ３０には、移送装置４からホース２の送り位置情報が入力される。この実施形態では、外径検査機１０の検出データに基づいてコントローラ３０（判定部１２）がホース２の外観異常を検出すると、ロータリエンコーダ１４から入力される回転位置情報と、移送装置４から入力される送り位置情報とに基づいて、コントローラ３０（判定部１２）がホース２上の外観不良個所を特定する。
【００２１】
コントローラ３０の制御部１３は、回転アクチュエータ１１を設定回転速度で連続的に回転させ、その状態において外径検査機１０によるホース２の外径検出を実行させる。具体的には、例えば、回転アクチュエータ１１によって外径検査機１０を６０rpmで回転させ、その状態で外径検査機１０によるホース２の外径検出を行う。この場合、外径算出のサンプリング周期が、例えば、１０msであったとすると、ホース２の外周面が３．６度毎に検出されることになる。
【００２２】
また、回転アクチュエータ１１の回転速度は、外径検査機１０の移送軸ｏ方向の検出幅と、移送装置４によるホース２の移送速度を考慮して設定されている。
即ち、ホース２が連続的に移送される状況で外径検査機１０が移送軸ｏ回りに回転すると、外径検査機１０によるホース２上の検出領域が螺旋状の軌跡を描して移動する。このとき、検出領域の螺旋状の軌跡は外径検査機１０の検出幅に相当する一定幅をもつことになるが、その一定幅の螺旋状の軌跡がホース２の外面全域を隈なく覆うようにすることにより、ホース２の外面全域の外観変化を漏れなく検出することができる。
この考えにより、回転アクチュエータ１１の回転速度は、外径検査機１０が移送軸ｏ回りに１回転する間のホース２の移送量が、外径検査機１０の移送軸ｏ方向の検出幅以下になるように設定されている。
【００２３】
以下、この外観検査装置１による実際のホース２の外観検査について説明する。
検査に際しては、検査対象のホース２を移送装置４によって設定速度で長手方向に移送し、その状態において回転アクチュエータ１１を設定速度で回転させつつ、外径検査機１０によってホース２の外径を連続的に検査する。このときの検査領域は前述のようにホース２の外面上を螺旋状に移動する。
【００２４】
コントローラの判定部１２は、この間、外径検査機１０から検出信号を連続的に受け、その検出信号から求まるホース２の外径が規定の範囲から外れる場合に、ホース２に凹凸や亀裂、外径の潰れ等の外観不良があるものと判定する。
そして、判定部１２は、ホース２に外観不良があるものと判定した場合には、さらに、ロータリエンコーダ１４と移送装置４からの情報を基にして、ホース２上の外観不良個所を特定する。
【００２５】
以上のように、この外観検査装置１は、回転アクチュエータ１１によって外径検査機１０を移送軸ｏ回りに回転させ、ホース２の外周全域に対して外径検査を行うため、外径検査機１０の設置数を最小限にして製品コストの低減を図りつつ、ホース２の外観変化の検出精度を高めることができる。
【００２６】
特に、この実施形態の外観検査装置１においては、コントローラ３０の制御部１３が回転アクチュエータ１１を連続的に回転させつつ、外径検査機１０によるホース２の外径検査を実行させるため、時間的なロスなくホース２の全域に対して外径変化の検出を行うことができる。
ただし、この実施形態に比較して効率は低下するものの、回転アクチュエータ１１は間欠的に回転作動させるようにしても良い。
【００２７】
また、この外観検査装置１においては、外径検査機１０が移送軸ｏ回りに１回転する間のホース２の移送量が外径検査機１０の移送軸ｏ方向の検出幅以下になるように、回転アクチュエータ１１の回転速度が設定されているため、外径検査機１０によってホース２の全域の外径を隈なく検査することができる。
【００２８】
さらに、この実施形態の外観検査装置１においては、コントローラ３０の判定部１２が外径検査機１０の検出データに基づいてホース２の外観不良を判定するとともに、ロータリエンコーダ１４の検出情報に基づいてホース２上における外観不良個所の周方向位置を特定するため、外観不良のある部位を作業者が容易に確認することができる。
特に、この実施形態の場合、ロータリエンコーダ１４による回転位置情報だけではなく、移送装置４によるホース２の送り位置情報もコントローラ３０に入力されるため、ホース２上における外観不良個所をスポット的に特定することができる。このため、外観不良の確認がさらに容易になる。
【００２９】
また、この実施形態においては、外面形態検出手段として、発光部１０ａと受光部１０ｂを備えるレーザー式の外径検査機１０を採用しているため、ホース２の外形変化を二次元的に捉え、比較的簡単な演算処理によってホース２の外観変化を検出することができる。
ただし、外面形態検出手段は、この実施形態の外径検査機１０に限るものではなく、ホース２の長手方向と略直交する方向の外面形態を検出できるものであれば、撮像装置等の他の装置を採用することも可能である。
【００３０】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、以上ではホース２の外観を検査する例について説明したが、この発明に係る外観検査装置はホース２以外の長尺物に対しても外観検査を行うことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  外観検査装置
２  ホース（長尺物）
１０  外径検査機（外面形態検出手段）
１０ａ  発光部
１０ｂ  受光部
１１  回転アクチュエータ
１２  判定部
１３  制御部
１４  ロータリエンコーダ
ｏ  移送軸
【図１】
2013228255.tif 000003
【図２】
2013228255.tif 000004
【図３】
2013228255.tif 000005