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公開番号2024086225
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022201249
出願日2022-12-16
発明の名称外観検査装置及び外観検査方法
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類G01N 21/88 20060101AFI20240620BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査対象物の表面全周部に対する外観検査を短時間で行うことを可能とし、検査コストの低減を図る。
【解決手段】外観検査装置(11)は、中心部に軸方向に延びて前後面で開口し検査対象物が配置される中空部(19)を有するリング状をなし、前面側に軸方向に直交する平坦面(17a)を備えると共に、後面側が軸方向に対して傾斜するテーパー状の反射面(25)を備えるプリズム(17)と、プリズムの平坦面を通して中空部内の検査対象物の表面全周に光を照射する照明装置(13)と、プリズムの前方に配置され、検査対象物の表面の撮影画像を取込むための撮像装置(14)とを備え、中空部内において検査対象物の表面全周部が中空部の内壁面に対向して配置された状態で、照明装置により照射された光が検査対象物の表面全周部に対して照射され、検査対象物からの反射光が、プリズムを通して反射面で反射して前方に向けて出力され、撮像装置により、検査対象物の表面全周部をリング状に展開した状態の画像(I)が取込まれるように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象物（３）を撮像し、その撮像データに基づいて該検査対象物の表面状態を検査する外観検査装置（１１）であって、
中心部に軸方向に延びて前後面で開口し前記検査対象物が配置される中空部（１９）を有するリング状をなし、前面側に軸方向に直交する平坦面（１７ａ）を備えると共に、後面側が前記軸方向に対して傾斜するテーパー状の反射面（２５）を備えるプリズム（１７）と、
前記プリズムの平坦面を通して前記中空部内の検査対象物の表面全周に光を照射する照明装置（１３）と、
前記プリズムの前方に配置され、前記検査対象物の表面の撮影画像を取込むための撮像装置（１４）とを備え、
前記中空部内において前記検査対象物の表面全周部が該中空部の内壁面に対向して配置された状態で、前記照明装置により照射された光が該検査対象物の表面全周部に対して照射され、該検査対象物からの反射光が、前記プリズム内を通して反射面で反射して前方に向けて出力され、前記撮像装置により、前記検査対象物の表面全周部をリング状に展開した状態の画像（Ｉ）が取込まれるように構成されている外観検査装置。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記照明装置は、バイオレットライトを照射するように構成されている請求項１記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記プリズムの反射面は、前記軸方向に対して角度４５度傾斜して構成されている請求項１又は２記載の外観検査装置。
【請求項４】
検査対象物（３）を撮像し、その撮像データに基づいて該検査対象物の表面状態を検査する外観検査方法であって、
中心部に軸方向に延びて前後面で開口し前記検査対象物が配置される中空部（１９）を有するリング状をなし、前面側に軸方向に直交する平坦面（１７ａ）を備えると共に、後面側が前記軸方向に対して傾斜するテーパー状の反射面（２５）を備えるプリズム（１７）に対し、前記中空部内において前記検査対象物の表面全周部が該中空部の内壁面に対向するように該検査対象物を配置する検査対象物セット工程（Ｐ１）と、
照明装置（１３）により前記プリズムの平坦面を通して前記中空部内の検査対象物の表面全周部に光を照射する照明工程（Ｐ２）と、
前記検査対象物の表面全周部にて反射した反射光が、前記プリズム内を通して反射面で反射して前方に向けて出力され、前記プリズムの前方に配置された撮像装置（１４）により、前記検査対象物の表面の撮影画像を該表面全周部をリング状に展開した状態で取込む撮像工程（Ｐ３）とを含む外観検査方法。
【請求項５】
前記照明装置は、バイオレットライトを照射するように構成さており、前記照明工程において前記検査対象物の表面全周部にバイオレットライトが照射される請求項４記載の外観検査方法。
【請求項６】
前記プリズムの反射面は、前記軸方向に対して角度４５度傾斜して構成されている請求項４又は５記載の外観検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物を撮像し、その撮像データに基づいて該検査対象物の表面状態を検査する外観検査装置及び外観検査方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば車載用の電気部品等の製品においては、表面の異物付着の有無を検査するなどの外観検査が行われるようになっており、そのための装置として、カメラを用いて検査を行う検査装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された異物検出装置では、検査対象物の表面に製造過程で付着した異物としてのエポキシ樹脂を検知するために、照明光源としてエポキシ樹脂等の合成樹脂から蛍光を放射させるバイオレットライトを採用している。そして、検査対象物の表面からの反射光を、フィルタ部を介してカメラで撮像することに基づいて、エポキシ樹脂の付着を検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－４７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような外観検査を行いたい検査対象物として、例えば円筒状の部品があり、円筒状の検査対象物の外周面全周に対して視覚検査を行いたい場合がある。この場合、従来では、検査対象物の全周を検査するためには、カメラに対し、検査対象物を例えば４５度ずつ相対的に回転移動させながら複数回の撮像処理を行うことが行われる。ところが、複数回の撮像の必要があって、検査の作業に工数がかかり、時間を要するため、全体として検査コストが大きくなってしまう不具合があった。尚、検査対象物表面に対しバイオレット光を十分に高い強度で照射するために、照明装置を検査対象物の極力近傍に配置したい事情があるが、照明装置と検査対象物とが物理的に干渉してうまく撮影ができないといった問題もあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象物を撮像し、その撮像データに基づいて該検査対象物の表面状態を検査するものにあって、検査対象物の表面全周部に対する外観検査を短時間で行うことを可能とし、検査コストの低減を図ることができる外観検査装置及び外観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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の外観検査装置（１１）は、検査対象物（３）を撮像し、その撮像データに基づいて該検査対象物の表面状態を検査するものであって、中心部に軸方向に延びて前後面で開口し前記検査対象物が配置される中空部（１９）を有するリング状をなし、前面側に軸方向に直交する平坦面（１７ａ）を備えると共に、後面側が前記軸方向に対して傾斜するテーパー状の反射面（２５）を備えるプリズム（１７）と、前記プリズムの平坦面を通して前記中空部内の検査対象物の表面全周に光を照射する照明装置（１３）と、前記プリズムの前方に配置され、前記検査対象物の表面の撮影画像を取込むための撮像装置（１４）とを備え、前記中空部内において前記検査対象物の表面全周部が該中空部の内壁面に対向して配置された状態で、前記照明装置により照射された光が該検査対象物の表面全周部に対して照射され、該検査対象物からの反射光が、前記プリズムを通して反射面で反射して前方に向けて出力され、前記撮像装置により、前記検査対象物の表面全周部をリング状に展開した状態の画像（Ｉ）が取込まれるように構成されている。
【０００７】
請求項３に記載の外観検査方法は、検査対象物（３）を撮像し、その撮像データに基づいて該検査対象物の表面状態を検査する方法であって、中心部に軸方向に延びて前後面で開口し前記検査対象物が配置される中空部（１９）を有するリング状をなし、前面側に軸方向に直交する平坦面（１７ａ）を備えると共に、後面側が前記軸方向に対して傾斜するテーパー状の反射面（２５）を備えるプリズム（１７）に対し、前記中空部内において前記検査対象物の表面全周部が該中空部の内壁面に対向するように該検査対象物を配置する検査対象物セット工程（Ｐ１）と、照明装置（１３）により前記プリズムの平坦面を通して前記中空部内の検査対象物の表面全周部に光を照射する照明工程（Ｐ２）と、前記検査対象物の表面全周部にて反射した反射光が、前記プリズムを通して反射面で反射して前方に向けて出力され、前記プリズムの前方に配置された撮像装置（１４）により、前記検査対象物の表面の撮影画像Ｉを該表面全周部をリング状に展開した状態で取込む撮像工程（Ｐ３）とを含んでいる。
【０００８】
上記構成においては、中心部に軸方向に延びて前後面で開口し検査対象物が配置される中空部を有するリング状をなし、前面側に軸方向に直交する平坦面を備えると共に、後面側が前記軸方向に対して傾斜するテーパー状の反射面を備えるプリズムが用いられる。このプリズムの中空部内に、検査対象物の表面全周部が該中空部の内壁面に対向するように該検査対象物が配置される（検査対象物セット工程）。この状態で、照明装置により、前記プリズムの平坦面を通して前記中空部内の検査対象物の表面全周部に光が照射される（照明工程）。そして、検査対象物の表面全周部からの反射光が、前記プリズム内を通して反射面で反射して前方に向けて出力され、プリズムの前方に配置された撮像装置により、検査対象物の表面全周部をリング状に展開した状態の画像が取込まれるようになる（撮像工程）。
【０００９】
このとき、リング状のプリズムによって、撮像装置は検査対象物の表面全周部をリング状に展開した状態の画像を得ることができ、その一つの撮像データに基づいて、該検査対象物の全周に渡った全体の表面状態を一括して検査することができる。この場合、装置全体を比較的簡単な構成で済ませることができることは勿論、１回の撮像処理で全周の検査が可能となるので、検査の工程が簡単で、時間も短く済ませることができる。この結果、検査対象物の表面全周部に対する外観検査を短時間で行うことを可能とし、検査コストの低減を図ることができるという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態を示すもので、外観検査装置の要部構成を示す縦断側面図
プリズムユニットの斜視図
プリズムの縦断側面図
外観検査装置の全体構成を概略的に示すブロック図
外観検査の工程を概略的に示す図
点火コイルの外観を示す斜視図
他の実施形態を示すもので、コネクタ部を検査対象物とした例を示す図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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