特開 2015-232471 ピンホール検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-232471(P2015-232471A)

(43)【公開日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】ピンホール検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/894 20060101AFI20151201BHJP

   G01M 3/38 20060101ALI20151201BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/894 Z

   G01M3/38 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-119009(P2014-119009)

(22)【出願日】2014年6月9日

(71)【出願人】

【識別番号】308039414

【氏名又は名称】株式会社ＦＴＳ

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】築地 優

(72)【発明者】

【氏名】磯村 鎮司

(72)【発明者】

【氏名】岡本 光彦

【テーマコード（参考）】

2G051

2G067

【Ｆターム（参考）】

2G051AA11

2G051AA90

2G051AB04

2G051BA01

2G051CB02

2G051DA01

2G067AA36

2G067BB15

2G067BB30

2G067DD11

(57)【要約】

【課題】立体的な箱状の被測定物におけるピンホールの有無を、高い精度で検出できるようにする。
【解決手段】ピンホール検出装置Ｐは、開口部３４を有する箱形の二次成形品１４（被測定物）を検出対象とし、二次成形品１４におけるピンホールの有無を検出するものであり、開口部３４を閉塞することで少なくとも二次成形品１４の内部空間３６を含む暗室４３を構成する閉塞部材４０と、閉塞部材４０に形成され、二次成形品１４の外面のうち開口部３４を包囲する開口縁領域（フランジ部３２の底面３３）に対し当接又は接近して対向する第１遮光面２４と、開口部３４の内周面領域３５に対し当接又は接近して対向する第２遮光面２５と、暗室４３内に臨むように設けられ、二次成形品１４のピンホールを通過した光を検出する光検出素子４１とを備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を有する箱形の被測定物を検出対象とし、前記被測定物におけるピンホールの有無を検出するピンホール検出装置であって、
前記開口部を閉塞することで、少なくとも前記被測定物の内部空間を含む暗室を構成する閉塞部材と、
前記閉塞部材に形成され、前記被測定物の外面のうち前記開口部を包囲する開口縁領域に対し、当接又は接近して対向するように配される第１遮光面と、
前記開口部の内周面領域に対し、当接又は接近して対向するように配される第２遮光面と、
前記暗室内に臨むように設けられ、前記被測定物のピンホールを通過した光を検出する光検出素子とを備えていることを特徴とするピンホール検出装置。

【請求項2】

前記第１遮光面がほぼ水平をなし、
前記第２遮光面が前記第１遮光面から上方へ立ち上がる形態であることを特徴とする請求項１記載のピンホール検出装置。

【請求項3】

前記開口部の開口縁から前記内周面領域と略直交するように外向きに張り出すフランジ部が形成されている前記被測定物を検出対象とするものであって、
前記第１遮光面が、前記フランジ部に対し面当たり状に当接するようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のピンホール検出装置。

【請求項4】

複数の支持台間で順次に移送される被加工部材に加工を施すようになっており、前記複数の支持台には前記被加工部材に加工を施さないアイドル工程用支持台が含まれている加工装置に設けられたものであって、
前記閉塞部材が前記アイドル工程用支持台によって構成され、
前記光検出素子が前記アイドル用に支持台に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のピンホール検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピンホール検出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被測定物のピンホールを通過した光を受光するための光検出素子を、暗箱内に設けたピンホール検出装置が開示されている。このピンホール検出装置は、ピンホールを通過しないノイズ光が光検出素子で受光されることを防止する手段として、被測定物と光検出素子との間に、ノイズ光が光検出素子に向かって進行することを制限する光学手段を設けている。この装置は、ノイズ光を遮断することによって、ピンホールの検出精度が高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３６５２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のピンホール検出装置は、光検出素子に向かうノイズ光の進行方向が、ピンホールを通過して光検出素子に向かう透過光の進行方向に対して斜め方向であることを利用して、ノイズ光を遮断するものである。この方法では、被測定物における検出領域は、被測定物と略直交方向に光検出素子と対向する狭い範囲に限られるため、ピンホール検出は、被測定物をその面と平行に移動させながら行うことになる。したがって、上記のピンホール検出装置は、その検出対象が二次元平面に沿って移動可能なフィルム状の被測定物に限られ、被測定領域が三次元方向に面している立体的な箱状の物体におけるピンホールの有無を検出することはできない。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、立体的な箱状の被測定物におけるピンホールの有無を、高い精度で検出できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のピンホール検出装置は、
開口部を有する箱形の被測定物を検出対象とし、前記被測定物におけるピンホールの有無を検出するピンホール検出装置であって、
前記開口部を閉塞することで、少なくとも前記被測定物の内部空間を含む暗室を構成する閉塞部材と、
前記閉塞部材に形成され、前記被測定物の外面のうち前記開口部を包囲する開口縁領域に対し、当接又は接近して対向するように配される第１遮光面と、
前記開口部の内周面領域に対し、当接又は接近して対向するように配される第２遮光面と、
前記暗室内に臨むように設けられ、前記被測定物のピンホールを通過した光を検出する光検出素子とを備えているところに特徴を有する。

【発明の効果】

【0007】

被測定物の開口部を閉塞部材で閉塞して暗室を構成した状態では、開口部に対し、閉塞部材の第１遮光面と第２遮光面が当接又は接近して対向する。第１遮光面と第２遮光面は、互いに異なる方向に面しているので、開口部と閉塞部材との隙間から暗室内へのノイズ光の侵入が規制される。本発明によれば、箱形の被測定物におけるピンホールの有無を高い精度で検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１のピンホール検出装置及びピンホール検出装置が設けられている加工装置の概略構成をあらわす正面図

【図2】ピンホール検出装置の構造をあらわす部分拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

（１）本発明のピンホール検出装置は、前記第１遮光面がほぼ水平をなし、前記第２遮光面が前記第１遮光面から上方へ立ち上がる形態であってもよい。
この構成によれば、被測定物を上から閉塞部材に被せるようにすれば暗室が構成されるので、被測定物を位置決めしたり固定したりするための手段が不要である。

【0010】

（２）本発明のピンホール検出装置は、前記開口部の開口縁から前記内周面領域と略直交するように外向きに張り出すフランジ部が形成されている前記被測定物を検出対象とするものであって、前記第１遮光面が、前記フランジ部に対し面当たり状に当接するようになっていてもよい。
この構成によれば、被測定物と閉塞部材との隙間から暗室内へのノイズ光の侵入を、確実に防止することができる。

【0011】

（３）本発明のピンホール検出装置は、複数の支持台間で順次に移送される被加工部材に加工を施すようになっており、前記複数の支持台には前記被加工部材に加工を施さないアイドル工程用支持台が含まれている加工装置に設けられたものであって、前記閉塞部材が前記アイドル工程用支持台によって構成され、前記光検出素子が前記アイドル工程用支持台に設けられていてもよい。
この構成によれば、被加工部材が加工される過程においてピンホール検出を行うことができるので、加工装置とは別に専用のピンホール検出装置を設ける場合に比べると、設備が簡素化される。

【0012】

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図２を参照して説明する。本実施例１のピンホール検出装置Ｐは、金属製の板状をなす成形素材１２（請求項に記載の被加工部材）に各種の加工を施して成形品１３，１４，１５を得るための加工装置Ｍに設けられている。加工装置Ｍは、第１〜第５の５つの支持台１０Ａ〜１０Ｅと、成形機構１１と、トランスファ機構（図示省略）とを備えている。第１〜第５支持台１０Ａ〜１０Ｅは、一定ピッチで一列に並べて配置されている。成形機構１１は、第１支持台１０Ａ、第２支持台１０Ｂ、第４支持台１０Ｄ及び第５支持台１０Ｅにおいて、成形素材１２又は成形品１３，１４，１５に対し、一斉に所定の加工を施すものである。

【0013】

トランスファ機構は、第１支持台１０Ａへの新たな成形素材１２の供給と、第１〜第４支持台１０Ａ〜１０Ｄから第２〜第５支持台１０Ｂ〜１０Ｅへの成形品１３，１４，１５の移送と、第５支持台１０Ｅの三次成形品１５の取り出しを、一斉に行う。成形機構１１とトランスファ機構が交互に作動することにより、成形素材１２が第１〜第５支持台１０Ａ〜１０Ｅに順次に移送させながら加工を施されて成形品１３，１４，１５となる。

【0014】

移送順に並べられた第１〜第５支持台１０Ａ〜１０Ｅのうち第１支持台１０Ａでは、第１支持台１０Ａの上面に載置された成形素材１２が、成形機構１１によって絞り加工等の一次加工を施されることにより、下面が開放された箱状の一次成形品１３（請求項に記載の被加工部材）となる。第２支持台１０Ｂでは、第１支持台１０Ａから移送されて第２支持台１０Ｂの上面に載置された一次成形品１３が、成形機構１１によってプレス加工等の二次加工を施されることにより、所定の箱形形状をなすとともに下面が全領域に亘って開口部３４として開放された箱形の二次成形品１４（請求項に記載の被測定物、被加工部材）となる。

【0015】

第３支持台１０Ｃでは、第２支持台１０Ｂから移送された箱形の二次成形品１４に対して加工は施されず、第４支持台１０Ｄへ移送される。つまり、第３支持台１０Ｃは、二次成形品１４に対して加工を施さないアイドル工程用支持台である。第４支持台１０Ｄでは、第３支持台１０Ｃから移送されて第４支持台１０Ｄの上面に載置された箱形の二次成形品１４が、穴空け加工等の三次加工を施されることにより三次成形品１５（請求項に記載の被加工部材）となる。第５支持台１０Ｅでは、第４支持台１０Ｄから移送されて第５支持台１０Ｅの上面に載置された三次成形品１５が、更なる穴空け加工等の四次加工を施されて四次成形品（図示省略）となる。

【0016】

上記のように第３支持台１０Ｃは、二次成形品１４に加工を施さないアイドル工程用支持台となっている。第３支持台１０Ｃは、平面視が略方形をなす基台２０と、基台２０で囲まれて上面が開放された収容空間２１と、基台２０の上面のうち収容空間２１の開口縁部から全周に亘って立ち上がる周壁部２２とを備えて構成されている。収容空間２１内には、略水平な板状をなす支持部材２３が設けられている。支持部材２３の外周縁は、基台２０の内周面に対して隙間なく（つまり、光を漏らさないように）繋がっている。

【0017】

基台２０の上面のうち周壁部２２を全周に亘って包囲する略方形の領域は、上方に面する水平な第１遮光面２４となっている。周壁部２２の外周面は、その全周に亘り、鉛直方向に対して内側（収容空間２１側）へ少し傾いた第２遮光面２５となっている。第２遮光面２５の下端部は、全周に亘り、第１遮光面２４の内周縁部に対して鈍角をなして連なっている。

【0018】

この成形機能を有しない第３支持台１０Ｃにはピンホール検出装置Ｐが設けられており、第３支持台１０Ｃに移送された二次成形品１４が、ピンホール検出装置Ｐの検出対象（被測定物）となっている。二次成形品１４は、平面視が略方形をなす略水平な上板部３０と、上板部３０の外周縁から全周に亘って下方へ延出した側板部３１と、側板部３１の下端の開口縁から全周に亘って外面側へ水平に張り出したフランジ部３２とが一体に形成された形態である。二次成形品１４の下面は、その全領域が略方形の開口部３４となっている。二次成形品１４は、開口部３４を境として内部と外部とに区画される。側板部３１の内周面における下端部は、全周に亘り、開口部３４の内周面領域３５と定義される。フランジ部３２は、その全体が二次成形品１４の外部に位置している。そして、フランジ部３２の底面３３は、二次成形品１４の外面のうち開口部３４を包囲する開口縁領域となっている。

【0019】

ピンホール検出装置Ｐは、二次成形品１４の開口部３４を閉塞する閉塞部材４０と、光検出素子４１と、検出回路４２とを備えている。閉塞部材４０は、第３支持台１０Ｃの基台２０の上端部と周壁部２２と支持部材２３によって構成されている。光検出素子４１は、支持部材２３（閉塞部材４０）の上面における略中央部に配置されている。光検出素子４１は検出回路４２に接続されてする。光検出素子４１において光が検出されると、検出信号が検出回路４２に入力されるようになっている。

【0020】

次に、本実施例１の作用を説明する。第３支持台１０Ｃに二次成形品１４が移送されると、フランジ部３２が、第１遮光面２４（基台２０の上面）に載置される。また、側板部３１の下端部が周壁部２２に外嵌されることにより、二次成形品１４が第３支持台１０Ｃ（閉塞部材４０）に対して水平方向に位置決めされる。そして、二次成形品１４の下面の開口部３４が閉塞部材４０によって閉塞され、これより、二次成形品１４の内部空間３６と、閉塞部材４０の上面のうち周壁部２２の内周面と支持部材２３の上面とで区画された皿状の上面空間２６とにより、暗室４３が構成される。

【0021】

そして、暗室４３内には光検出素子４１が配置される。したがって、二次成形品１４の上板部３０や側板部３１に図示しないピンホール（小径の貫通孔に限らず、スリット状の亀裂等も含む）が存在していた場合には、二次成形品１４の外部の光が、ピンホールを通過することによって暗室４３内に進入し、光検出素子４１で検出される。すると、光検出素子４１から検出回路４２へ検出信号が入力される。尚、二次成形品１４（ピンホール検出装置Ｐ）の周囲が暗い場合には、二次成形品１４の外面に向けて光を照射する光源４４を設けてもよい。

【0022】

また、二次成形品１４の上板部３０と側板部３１のいずれにもピンホールが存在していない場合には、二次成形品１４の外部の光が暗室４３内に進入しないので、光検出素子４１は光を検出しない。そのため、光検出素子４１から検出回路４２への検出信号の入力は行われない。したがって、ピンホール検出装置Ｐは、光検出素子４１から検出回路４２への検出信号の入力の有無に基づいて、二次成形品１４にピンホールが存在しているか否かを判断する。

【0023】

この光検出素子４１によるピンホール検出工程において、暗室４３内にピンホール以外の経路でノイズ光が侵入すると、光検出素子４１がそのノイズ光を検出し、誤った検出信号が検出回路４２に入力されてしまう。ここで、二次成形品１４は、そのフランジ部３２の底面３３を閉塞部材４０の上面（第１遮光面２４）に被せるように載置されているだけである。そのため、フランジ部３２の底面３３（つまり、二次成形品１４の下端部）と第１遮光面２４（つまり、閉塞部材４０の上面）との隙間が、暗室４３内へのノイズ光の侵入経路になることが懸念される。

【0024】

しかし、第１遮光面２４の内周縁部からは、第２遮光面２５が直角に近い角度で立ち上がるように連なっている。したがって、二次成形品１４の外部の光が、第１遮光面２４とフランジ部３２の底面３３との隙間に侵入したとしても、その侵入した光は、周壁部２２の第２遮光面２５の下端部に対してほぼ直角に突き当たる。第２遮光面２５には、開口部３４の内周面領域３５（二次成形品１４の側板部３１の下端部における内周面）が、面当たり状態で当接又は接近して対向している。つまり、第２遮光面２５と開口部３４の内周面領域３５との隙間は、第１遮光面２４とフランジ部３２の底面３３との隙間に対して略直角を向いている。

【0025】

したがって、二次成形品１４の外部の光が、第１遮光面２４とフランジ部３２との隙間に侵入して第２遮光面２５に到達したとしても、その光は、第２遮光面２５と開口部３４の内周面領域３５との隙間を通って上方（暗室４３に向かう方向）へ侵入することはない。このように、本実施例１のピンホール検出装置Ｐは、閉塞部材４０のうち二次成形品１４の下端部（開口部３４の開口縁部）と対向する領域に、第１遮光面２４と第２遮光面２５を設けることにより、二次成形品１４の外部から暗室４３内へのノイズ光の侵入を規制している。

【0026】

本実施例１のピンホール検出装置Ｐは、開口部３４を有する立体的な箱状の被測定物（二次成形品１４）を検出対象とし、その被測定物におけるピンホールの有無を、高い精度で検出できるようにすることを目的とする。そのための手段として、ピンホール検出装置Ｐは、開口部３４を閉塞することで少なくとも二次成形品１４の内部空間３６を含む暗室４３を構成する閉塞部材４０を有する。

【0027】

閉塞部材４０には、二次成形品１４の外面のうち開口部３４を包囲する開口縁領域（フランジ部３２の底面３３）に対し当接又は接近して対向するように配される第１遮光面２４が形成されている。特に、本実施例１では、二次成形品１４は、開口部３４の開口縁から内周面領域３５と略直交するように外向きに張り出すフランジ部３２を有しており、第１遮光面２４が、フランジ部３２の底面３３に対し面当たり状に当接するようになっている。同じく、閉塞部材４０には、開口部３４の内周面領域３５に対し当接又は接近して対向するように配される第２遮光面２５が形成されている。そして、ピンホール検出装置Ｐは、暗室４３内に臨むように設けられ、二次成形品１４のピンホールを通過した光を検出する光検出素子４１を備えている。

【0028】

このピンホール検出装置Ｐによれば、二次成形品１４の開口部３４を閉塞部材４０で閉塞して暗室４３を構成した状態では、開口部３４に対し、閉塞部材４０の第１遮光面２４と第２遮光面２５が当接又は接近して対向する。この第１遮光面２４と第２遮光面２５は、互いに異なる方向に面しているので、開口部３４と閉塞部材４０との隙間から暗室４３内へのノイズ光の侵入が規制される。したがって、本実施例１のピンホール検出装置Ｐによれば、箱形の二次成形品１４におけるピンホールの有無を高い精度で検出することができる。

【0029】

また、第１遮光面２４がほぼ水平をなし、第２遮光面２５が第１遮光面２４から上方へ立ち上がる形態である。この構成によれば、二次成形品１４を上から閉塞部材４０に被せるようにすれば暗室４３が構成されるので、二次成形品１４を位置決めしたり固定したりするための手段が不要となっている。

【0030】

また、本実施例１のピンホール検出装置Ｐは、５つの支持台１０Ａ〜１０Ｅ間で順次に移送される被加工部材（成形素材１２、成形品１３，１４，１５）に加工を施すようになっていて、被加工部材（第２成形品１４）に加工を施さない第３支持台１０Ｃ（アイドル工程用支持台）を含む加工装置Ｍに設けられている。そして、閉塞部材４０が第３支持台１０Ｃによって構成され、光検出素子４１が第３支持台１０Ｃに設けられている。この構成によれば、被加工部材（成形素材１２、成形品１３，１４，１５）が加工される過程においてピンホール検出を行うことができるので、加工装置とは別に専用のピンホール検出装置を設ける場合に比べると、設備が簡素化されている。

【0031】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１では、第１遮光面を水平上向きとしてフランジ部の下面と対向させるようにしたが、フランジ部が水平に対して斜めに形成されている場合は、フランジ部の向きに合わせて第１遮光面も水平に対して傾斜した向きに設ければよく、フランジ部が形成されていない場合には、第１遮光面を鉛直又は鉛直に近い向きに設ければよい。
（２）上記実施例１では、被加工部材に加工を施して成形品を得るための加工装置にピンホール検出装置を設けたが、ピンホール検出装置は、このような加工装置とは別に設けてもよい。
（３）上記実施例１では、ピンホール検出装置を加工装置の加工ラインの途中に配置したが、ピンホール検出装置は、加工ラインの最終工程位置に配置してもよい。
（４）上記実施例１では、被測定物（二次成形品）に、開口部の開口縁から外向きに張り出すフランジ部が形成されているが、フランジ部が形成されていない被測定物に対しても、ピンホールの有無を検出することができる。
（５）上記実施例１では、加工装置が５つの支持台を並べて構成されているが、加工装置を構成する支持台は、４つ以下でも、６つ以上でもよい。

【符号の説明】

【0032】

Ｍ…加工装置
Ｐ…ピンホール検出装置
１０Ａ…第１支持台
１０Ｂ…第２支持台
１０Ｃ…第３支持台（アイドル工程用支持台）
１０Ｄ…第４支持台
１０Ｅ…第５支持台
１２…成形素材（被加工部材）
１３…一次成形品（被加工部材）
１４…二次成形品（被測定物、被加工部材）
１５…三次成形品（被加工部材）
２４…第１遮光面
２５…第２遮光面
３２…フランジ部
３３…フランジ部の底面（開口部の開口縁領域）
３４…開口部
３５…開口部の内周面領域
３６…被測定物の内部空間
４０…閉塞部材
４１…光検出素子
４３…暗室

【図1】

【図2】