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公開番号2023078616
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021191825
出願日2021-11-26
発明の名称円筒体表面の検査方法および検査装置
出願人東レ株式会社
代理人
主分類G01N 21/952 20060101AFI20230531BHJP(測定;試験)
要約【課題】
円筒体表面が透明または透明に近い材質であっても微小な欠陥を検出し、また検出した欠陥の種類を判別することができる円筒体表面の検査方法および円筒体表面の検査装置を提供する。
【解決手段】
本発明の円筒体表面の検査方法は、円筒体を回転させた状態で、円筒体に対して光を照射し、照射した光が円筒体の表面で反射した反射光を1次元撮像手段で受光し、1次元撮像手段が撮像した画像から円筒体の表面の欠陥を検出したときに円筒体の回転を停止させる第1の手順と、次いで、円筒体を停止させた状態で、円筒体の表面に対する照射角度が、第1の手順において円筒体の表面に照射された光の照射角度とは異なる角度から、円筒体に対して光を照射し、照射した光が円筒体の表面で反射した反射光を2次元撮像手段で受光し、第1の手順において検出された欠陥の位置を2次元撮像手段で撮像する、第2の手順を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
円筒体の表面を検査する方法であって、
円筒体を回転させた状態で、
前記円筒体に対して光を照射し、
前記照射した光が前記円筒体の表面で反射した反射光を１次元撮像手段で受光し、
前記１次元撮像手段が撮像した画像から前記円筒体の表面の欠陥を検出したときに当該円筒体の回転を停止させる、第１の手順と、
次いで、前記円筒体を停止させた状態で、
前記円筒体の表面に対する照射角度が、前記第１の手順において当該円筒体の表面に照射された光の照射角度とは異なる角度から、当該円筒体に対して光を照射し、
前記照射した光が前記円筒体の表面で反射した反射光を２次元撮像手段で受光し、
前記第１の手順において検出された前記欠陥の位置を前記２次元撮像手段で撮像する、第２の手順と、
を行う、円筒体表面の検査方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
円筒体の表面を検査する装置であって、
円筒体を当該円筒体の軸周りに回転可能に支持する支持機構と、
前記支持機構に支持された前記円筒体に対して光を照射する光源と、
前記光源を移動させる手段であって、当該光源から照射される光の前記円筒体の表面に対する照射角度を変えられる照射角度変更手段と、
１次元撮像手段および２次元撮像手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段が、
前記支持機構で前記円筒体を回転させた状態で、前記光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を前記１次元撮像手段で受光し、当該１次元撮像手段が撮像した画像から当該円筒体の表面の欠陥を検出したときに当該支持機構を停止させて当該円筒体の回転を停止させる、第１の手順と、
次いで、前記円筒体の回転を停止させた状態で、前記光源から照射される光の当該円筒体の表面に対する照射角度を、前記第１の手順における照射角度とは異なる角度となるように、前記照射角度変更手段で当該光源を移動させ、当該光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を前記２次元撮像手段で受光し、前記第１の手順において検出された前記欠陥の位置を当該２次元撮像手段で撮像する、第２の手順と、
を行うように制御する、
円筒体表面の検査装置。
【請求項３】
円筒体の表面を検査する装置であって、
円筒体を当該円筒体の軸周りに回転可能に支持する支持機構と、
前記支持機構に支持された前記円筒体に対して光を照射する第１の光源と、
前記円筒体の表面に対する照射角度が、前記第１の光源から照射される光の照射角度とは異なる角度から、当該円筒体に対して光を照射する第２の光源と、
１次元撮像手段および２次元撮像手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段が、
前記支持機構で前記円筒体を回転させた状態で、前記第１の光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を前記１次元撮像手段で受光し、当該１次元撮像手段が撮像した画像から当該円筒体の表面の欠陥を検出したときに当該支持機構を停止させて当該円筒体の回転を停止させる、第１の手順と、
次いで、前記円筒体の回転を停止させた状態で、前記第２の光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を前記２次元撮像手段で受光し、前記第１の手順において検出された前記欠陥の位置を当該２次元撮像手段で撮像する、第２の手順と、
を行うように制御する、
円筒体表面の検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は円筒体表面の欠陥を検出する方法および装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ゴムローラー等の円筒体の製造工程において、その表面に傷や凹みなどの欠陥が発生することが問題となっている。円筒体の用途によって要求される表面性状は異なるが、フィルム製膜用のローラーなど傷や凹みを嫌う用途の場合には高精度に表面を検査する検査方法および検査装置が必要となる。
【０００３】
従来このような欠陥の検査を行う場合、人間の目による目視検査のほか、円筒体表面を何らかの方法で検知し、欠陥の有無を判断することで検査を行っていた。例えば、特許文献１にあるように距離センサを用いて円筒体表面を測定する技術や、特許文献２のように、円筒体と測定用２本の円筒体を接触させた隙間から漏れ出る光を検出して表面の凹凸の有無を確認する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平４－３０３７０２号公報
特開２００３－１４９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２の技術には次のような問題がある。特許文献１はレーザー光などを用いた距離計を利用しているため、円筒体表面の材質が透明またはそれに近い場合に光が透過し、円筒体表面の内部の情報、例えば内部異物などからの反射光を検知してしまい、表面との距離を正確に測ることができず大量の誤検出が発生してしまう。また、特許文献２は欠陥部からの光の漏れを検出しているが、これも円筒体表面の材質が透明なゴムなどでは円筒体欠陥部以外からも光が漏れてしまうため、凹凸を検出することはできなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の課題を解決するもので、円筒体表面が透明または透明に近い材質であっても微小な欠陥を検出し、また検出した欠陥の種類を判別することができる円筒体表面検査装置および円筒体の検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の円筒体表面の検査方法は、円筒体の表面を検査する方法であって、
円筒体を回転させた状態で、上記円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が上記円筒体の表面で反射した反射光を１次元撮像手段で受光し、当該１次元撮像手段が撮像した画像から上記円筒体の表面の欠陥を検出したときに当該円筒体の回転を停止させる第１の手順と、
次いで、上記円筒体を停止させた状態で、当該円筒体の表面に対する照射角度が、第１の手順において当該円筒体の表面に照射された光の照射角度とは異なる角度から、当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を２次元撮像手段で受光し、第１の手順において検出された上記欠陥の位置を当該２次元撮像手段で撮像する、第２の手順を行う。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の円筒体表面の検査装置は、
円筒体を軸周りに回転可能に支持する支持機構と、当該支持機構に支持された当該円筒体に対して光を照射する光源と、当該光源を移動させる手段であって、当該光源から照射される光の当該円筒体の表面に対する照射角度を変えられる照射角度変更手段と、１次元撮像手段および２次元撮像手段と、制御手段と、を備え、
上記制御手段が、上記支持機構で上記円筒体を回転させた状態で、上記光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を上記１次元撮像手段で受光し、当該１次元撮像手段が撮像した画像から円筒体の表面の欠陥を検出したときに当該支持機構を停止させて当該円筒体の回転を停止させる第１の手順と、
次いで、上記円筒体の回転を停止させた状態で、上記光源から照射される光の当該円筒体の表面に対する照射角度を、上記第１の手順における上記照射角度とは異なる角度となるように、上記照射角度変更手段で光源を移動させ、当該光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を上記２次元撮像手段で受光し、当該第１の手順において検出された欠陥の位置を当該２次元撮像手段で撮像する第２の手順を行う、ように制御する。
【０００９】
上記課題を解決する本発明の別の形態の円筒体表面の検査装置は、
円筒体を円筒体の軸周りに回転可能に支持する支持機構と、当該支持機構に支持された当該円筒体に対して光を照射する第１の光源と、当該円筒体の表面に対する照射角度が、当該第１の光源から照射される光の照射角度とは異なる角度から、当該円筒体に対して光を照射する第２の光源と、１次元撮像手段および２次元撮像手段と、制御手段と、を備え、
上記制御手段が、上記支持機構で上記円筒体を回転させた状態で、上記第１の光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を上記１次元撮像手段で受光し、当該１次元撮像手段が撮像した画像から当該円筒体の表面の欠陥を検出したときに当該支持機構を停止させて当該円筒体の回転を停止させる第１の手順と、
次いで、上記円筒体の回転を停止させた状態で、上記第２の光源から当該円筒体に対して光を照射し、当該照射した光が当該円筒体の表面で反射した反射光を上記２次元撮像手段で受光し、上記第１の手順において検出された欠陥の位置を当該２次元撮像手段で撮像する第２の手順を行う、ように制御する。
【００１０】
なお、円筒体は被検査対象であるので、本発明の円筒体表面の検査装置において、円筒体そのものは検査装置の構成には含まれない。
（【００１１】以降は省略されています）

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