特開 2022-175228 表面検査装置

(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】P2022175228

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】表面検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/892 20060101AFI20221117BHJP

【ＦＩ】

G01N21/892 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021081462

(22)【出願日】2021-05-13

(71)【出願人】

【識別番号】308014053

【氏名又は名称】株式会社アイキューブテクノロジ

(71)【出願人】

【識別番号】591027330

【氏名又は名称】日鉄物産荒井オートモーティブ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】上原 智

(72)【発明者】

【氏名】操田 寛英

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA07

2G051AA44

2G051AB02

2G051BA01

2G051BB02

2G051CA04

2G051CB01

2G051DA08

2G051EA12

(57)【要約】

【課題】従来の表面検査装置は、屈曲部を有する棒状の被検査体の検査を行うことが難しい問題があった。
【解決手段】本発明の表面検査装置は、屈曲部を有する棒状の被検査体の一方の端部から続く第１の直線部ＷＫｍを保持する保持具１５５と、被検査体の他方の端部又は前記他方の端部から続く第２の直線部ＷＫｒを保持して、第１の直線部ＷＫｍの軸中心を回転中心軸として被検査体を回転させる回転駆動部１５２と、第１の直線部ＷＫｍを撮影する撮影ユニット１２と、撮影ユニット１２で撮影された画像に基づき被検査体の欠陥を検出する欠陥検出処理部と、を有し、保持具１５５は、第１の直線部ＷＫｍを保持する円筒の一部に欠けた部分を形成し、当該欠けた部分を観察窓ＷＮとし、撮影ユニット１２は、観察窓ＷＮの部分を含む被検査体の表面の画像を撮影する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

屈曲部を有する棒状の被検査体の一方の端部から続く第１の直線部を保持する保持具と、
前記被検査体の他方の端部又は前記他方の端部から続く第２の直線部を保持して、前記第１の直線部の軸中心を回転中心軸として前記被検査体を回転させる回転駆動部と、
前記第１の直線部を撮影する撮影ユニットと、
前記撮影ユニットで撮影された画像に基づき前記被検査体の欠陥を検出する欠陥検出処理部と、を有し、
前記保持具は、前記第１の直線部を保持する円筒の一部に欠けた部分を形成し、当該欠けた部分を観察窓とし、
前記撮影ユニットは、前記観察窓の部分を含む前記被検査体の表面の前記画像を撮影する表面検査装置。

【請求項2】

前記観察窓の前記被検査体の回転方向の一方の端部と前記回転中心軸を結ぶ第１の窓設定線と、前記観察窓の前記被検査体の回転方向の他方の端部と前記回転中心軸を結ぶ第２の窓設定線と、が成す角度を第１の角度とすると、
前記撮影ユニットは、前記第１の直線部を前記第１の角度よりも小さな第２の角度毎の画像が含まれる複数の画像を取得する請求項１に記載の表面検査装置。

【請求項3】

前記回転駆動部は、前記被検査体を停止させないように連続して回転させる請求項２に記載の表面検査装置。

【請求項4】

前記回転駆動部は、前記第１の直線部を前記第１の角度よりも小さな第２の角度のステップで回転を止め、かつ、前記撮影ユニットが前記画像を取得する際に利用する撮影領域内で前記第２の直線部が停止しないように前記被検査体を回転させる請求項２に記載の表面検査装置。

【請求項5】

前記被検査体は、Ｕ字形状を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表面検査装置。

【請求項6】

前記欠陥検出処理部は、前記画像に対して異なるフィルタ効果を与える複数のフィルタ処理部を有し、検出したい欠陥に応じて前記画像に適用するフィルタ効果を切り替える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表面検査装置。

【請求項7】

前記第２の直線部及び前記第２の直線部に続く曲線部の少なくとも一部と、前記第１の直線部と、の間の見通しを遮蔽する遮蔽板をさらに有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表面検査装置。

【請求項8】

前記遮蔽板は、上下に昇降するように前記回転駆動部に取り付けられる請求項７に記載の表面検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は表面検査装置に関し、例えば、棒状の被検査体の表面の不具合を検査する表面検査装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

物を生産する場合、生産物の表面の傷やくすみ等の外観上の欠陥を検査する検査工程がある。このような表面検査に関する技術が特許文献１に記載されている。

【0003】

特許文献１に記載の表面検査装置は、円柱状または円筒状の被検査体を周方向に回転させる回転機構と、周方向に回転している前記被検査体の周表面を抑える抑え機構と、を備えており、前記抑え機構は、前記周表面に光を照射する光源部と、前記光が照射された前記周表面を撮像して画像を取得する撮像部と、前記周表面を抑えている前記抑え機構を、周方向に回転している前記被検査体の軸方向に沿って移動させる移動体と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１７９５６３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に記載の技術では、被検査体が屈曲部を有している場合には回転機構により被検査体を回転させることができず、屈曲部を有する被検査体に対応できない問題がある。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、屈曲部を有する被検査体の表面検査を行うことをを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明にかかる表面検査装置の一態様は、屈曲部を有する棒状の被検査体の一方の端部から続く第１の直線部を保持する保持具と、前記被検査体の他方の端部又は前記他方の端部から続く第２の直線部を保持して、前記第１の直線部の軸中心を回転中心軸として前記被検査体を回転させる回転駆動部と、前記第１の直線部を撮影する撮影ユニットと、前記撮影ユニットで撮影された画像に基づき前記被検査体の欠陥を検出する欠陥検出処理部と、を有し、前記保持具は、前記第１の直線部を保持する円筒の一部に欠けた部分を形成し、当該欠けた部分を観察窓とし、前記撮影ユニットは、前記観察窓の部分を含む前記被検査体の表面の前記画像を撮影する。

【発明の効果】

【0008】

本発明にかかる表面検査装置によれば、屈曲部を有する被検査体の表面検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかる表面検査装置の全体の外観図である。

【図2】実施の形態１にかかる表面検査装置の検査ボックスと制御ボックスの構成を説明する図である。

【図3】実施の形態１にかかる検査ボックス内に設けられる被検査体保持ユニット、カメラ及び照明の構成を説明する図である。

【図4】実施の形態１にかかる表面検査装置のブロック図である。

【図5】実施の形態１にかかる表面検査装置の表面検査方法を説明する図である。

【図6】実施の形態１にかかる表面検査装置の遮蔽板による映り込み防止範囲を説明する図である。

【図7】実施の形態１にかかる表面検査装置における検査時の被検査体の動かし方を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0011】

また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0012】

実施の形態１
以下の説明では、被検査体の表面欠陥を検出する表面検査装置について説明する。図１に実施の形態１にかかる表面検査装置の全体の外観図を示す。図１では、表面検査装置１を前方から見た斜視図と、後方から見た斜視図とを示した。図１に示すように、実施の形態１にかかる表面検査装置１は、検査ボックス１０、制御ボックス２０、ディスプレイ３０が一体になった筐体を有する。検査ボックス１０には、蓋１１が設けられる。そして、表面検査装置１は、蓋１１を明けた状態で検査ボックス１０に被検査体の出し入れを行い、蓋１１を閉めた状態で被検査体の表面検査を行う。また、検査ボックス１０の前面には操作インタフェース３１として複数のボタンインタフェースが設けられる。操作インタフェース３１に設けるボタンは、機械的スイッチでも、タッチパネル機能を有する画面上に表示されるソフトウェア的に実装されたボタンであっても良い。

【0013】

制御ボックス２０には、操作インタフェース３１から与えられた指示に基づき検査ボックス１０内の検査構造を動作させ、検査結果をディスプレイ３０に表示するための機構及び演算装置が設けられる。

【0014】

ここで、検査ボックス１０の内部構造について説明する。図２に実施の形態１にかかる表面検査装置１の検査ボックス１０と制御ボックスの構成を説明する図に示す。図２は、検査ボックス１０及び制御ボックス２０の内部構造を図示した物である。なお、図２では、検査ユニット駆動部２１及び回転位置検出センサ２２以外の構造及び演算装置として設けられる演算装置については図示を省略した。

【0015】

図２に示すように、検査ボックス１０には、蓋１１が設けられており、蓋１１を開閉することで検査ボックス１０内への被検査体ＷＫの出し入れがなされる。検査ボックス１０の内部には、カメラ１２、面照明ユニット１３、上側照明ユニット１４１、下側照明ユニット１４２、被検査体保持ユニット１５が設けられる。また、被検査体保持ユニット１５には、検査端保持ユニット１５１、回転駆動部１５２、遮蔽板１５３が設けられる。検査端保持ユニット１５１には、被検査体ＷＫの保持に用いられる被検査端保持部１５４及び保持具１５５が備え付けられる。

【0016】

また、図２に示すように、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、被検査体ＷＫとして、屈曲部を有する棒状の被検査体ＷＫを検査対象とする。より具体的には、被検査体ＷＫは、Ｌ字形状であっても良く、Ｕ字形状であっても良いが、Ｕ字形状であることがより好ましい。また、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、被検査体ＷＫの屈曲部に続く直線部の表面検査を行う。

【0017】

カメラ１２は、撮影ユニットであり、被検査体ＷＫの傷等の不具合箇所を検出するための画像を得る。面照明ユニット１３、上側照明ユニット１４１及び下側照明ユニット１４２は、検査時に被検査体ＷＫに照射する光を発する発光ユニットである。被検査体保持ユニット１５は、制御ボックス２０に設けられた検査ユニット駆動部２１により回転させられる。このとき被検査体保持ユニット１５は、被検査体ＷＫの軸のうち被検査端保持部１５４及び保持具１５５により保持される側の直線部の中心軸を中心に被検査体ＷＫを回転させるように回転する。また、被検査体保持ユニット１５の回転角は、ベルトにより回転位置が回転位置検出センサ２２に伝えられる。回転位置検出センサ２２は検出した被検査体保持ユニット１５の回転角度情報を制御ボックス２０に設けられる検査制御部に伝える。

【0018】

被検査体保持ユニット１５には、検査端保持ユニット１５１及び回転駆動部１５２が設けられる。検査端保持ユニット１５１は、被検査体ＷＫの回転中心となる側の直線部を保持する。より具体的には、検査端保持ユニット１５１には、被検査端保持部１５４及び保持具１５５が設けられる。被検査端保持部１５４は、検査端保持ユニット１５１が保持する被検査体ＷＫの端部を回転可能に保持する。保持具１５５は、屈曲部を有する棒状の被検査体の一方の端部から続く第１の直線部を回転可能に保持する。

【0019】

回転駆動部１５２は、被検査体ＷＫの他方の端部又は他方の端部から続く第２の直線部を保持して、第１の直線部の軸中心を回転中心軸として被検査体ＷＫを回転させる。図２に示す例では、回転駆動部１５２は、被検査体ＷＫの直線部のうち検査端保持ユニット１５１に保持されない側の直線部の端部を保持する。なお、被検査体ＷＫにおいて他方の端部側の保持は、保持具１５５に保持されていない他方の端部に続く第２の直線部であっても良い。

【0020】

遮蔽板１５３は、回転駆動部１５２に保持される第２の直線部及び第２の直線部に続く曲線部の少なくとも一部と、第１の直線部と、の間の見通しを遮蔽する。これにより、第２の直線部及び第２の直線部に続く屈曲部から発せられる反射光が、検査対象である第１の直線部の表面に映り込むことを防止する。遮蔽板１５３は、非反射部材であることが好ましい。また、遮蔽板１５３は、上下方向（例えば、第１の直線部の延在方向）に昇降できるように回転駆動部１５２に取り付けられる。このように遮蔽板１５３を上下方向に昇汞可能に取り付けることで、屈曲部の位置が様々な高さにある異なる被検査体ＷＫに対応可能になる。また、遮蔽板１５３を回転駆動部１５２に取り付けることで被検査体保持ユニット１５が回転した際に第２の直線部と遮蔽板の位置関係を一定に保つことが出来る。

【0021】

続いて、図３を参照して、検査ボックス１０内に設けられる構造についてさらに詳しく説明する。図３は、実施の形態１にかかる検査ボックス１０内に設けられる被検査体保持ユニット１５、カメラ１２及び照明の構成を説明する図である。図３に示すように、検査ボックス１０では、ベースプレート１６上に設けられたフレームにカメラ１２、面照明ユニット１３上側照明ユニット１４１、下側照明ユニット１４２が設けられる。また、被検査体保持ユニット１５は、ベースプレート１６を挟むようにして検査ユニット駆動部２１及び回転位置検出センサ２２に連結される。

【0022】

実施の形態１にかかる表面検査装置１では、カメラ１２を覆うように面照明ユニット１３が設けられる。面照明ユニット１３には、カメラが露出するように穴が設けられており、この穴を介してカメラ１２は、被検査体ＷＫを撮影する。上側照明ユニット１４１及び下側照明ユニット１４２は、面照明ユニット１３の上下に配置される。面照明ユニット１３と上側照明ユニット１４１及び下側照明ユニット１４２とは、検査対象とする傷やシミ等の種類によって同時、或いは、片方のみが発行するように制御される。

【0023】

また、図３に示すように、遮蔽板１５３は、被検査体ＷＫの検査対象である検査端保持ユニット１５１に保持される側の第１の直線部と、被検査対象となる第２の直線部との間の見通しを遮るように配置される。

【0024】

ここで、実施の形態１にかかる表面検査装置１において、検査ボックス１０及び制御ボックス２０内に設けられる処理ブロックの接続関係について説明する。図４に実施の形態１にかかる表面検査装置１のブロック図を示す。なお、図４では説明のために、表面検査装置１と同時に用いられるロボットアーム４０を追加して示している。

【0025】

図４に示すように、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、制御ボックス２０内に設けられる回転制御部２３、検査制御部２４を用いて、に設けられるカメラ１２、被検査体保持ユニット１５、ディスプレイ３０を操作する。また、実施の形態１にかかる表面検査装置１は、カメラ１２から得た画像に対して欠陥検出処理部２５を用いて画像処理を行うことで被検査体ＷＫの表面の傷やシミ等の不具合を検出する。表面検査装置１では、当該検出結果を結果表示部となるディスプレイ３０に表示する。また、表面検査装置１は、装置のオペレータが操作インタフェース３１を介して与える操作指示を検査制御部２４が受信して動作する。

【0026】

検査制御部２４は、操作インタフェース３１を介してオペレータから与えられた指示に基づき予め設定された検査シーケンスを実行する。具体的には、検査制御部２４は、ロボットアーム４０に動作指示を与えて、被検査体保持ユニット１５に被検査体ＷＫを挿入する。そして、検査制御部２４は、被検査体保持ユニット１５に被検査体ＷＫが保持されたことに応じて、蓋１１（図４では不図示）を閉じて検査ボックス１０内を暗室とする。

【0027】

その後、検査制御部２４は、面照明ユニット１３、上側照明ユニット１４１及び下側照明ユニット１４２を操作して被検査体ＷＫに光を照射する。また、検査制御部２４は、回転制御部２３に動作指示を与える。回転制御部２３は、検査制御部２４から与えられた動作指示に従って、被検査体保持ユニット１５を回転させる。この時、検査制御部２４は被検査体ＷＫを停止せずに連続して回転させても良く、所定の間隔で停止させながら回転させても良い。所定の間隔で被検査体ＷＫを停止させながら回転させる場合、検査制御部２４は、図４では図示を省略した回転位置検出センサ２２から被検査体保持ユニット１５の回転角情報を得て、被検査体保持ユニット１５が予め設定した角度で停止しながら１回転するように回転制御部２３に動作指示を与える。なお、実施の形態１における被検査体ＷＫの回転方法の詳細は後述する。

【0028】

また、カメラ１２は、被検査体保持ユニット１５が停止する毎に被検査体ＷＫを撮影した画像を取得して欠陥検出処理部２５に与える。欠陥検出処理部２５は、カメラ１２から受信した画像に所定のフィルタ処理を加えて被検査体ＷＫに欠陥有りと判断した場合には、ディスプレイ３０に検査ＮＧを表示し、被検査体ＷＫに欠陥がないと判断した場合は、ディスプレイ３０に検査ＯＫを表示する。

【0029】

続いて、実施の形態１にかかる表面検査装置１における被検査体の撮影範囲について説明する。そこで、図５に実施の形態１にかかる表面検査装置の表面検査方法を説明する図を示す。なお、図５を参照した説明において、図４以前で説明した内容については説明を省略する。図５では、カメラ１２の撮影領域ＰＡにハッチングを付した。カメラ１２は、撮影領域ＰＡの先にある第１の直線部ＷＫｍの撮影範囲ＷＤの画像を取得する。

【0030】

図５に示すように、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、保持具１５５が屈曲部を有する棒状の被検査体の一方の端部から続く第１の直線部ＷＫｍを保持する。このとき、保持具１５５は、第１の直線部ＷＫｍを回転可能なように隙間嵌合するように第１の直線部ＷＫｍを保持する。また、保持具１５５は、第１の直線部ＷＫｍを保持していない状態では爪が開き、第１の直線部ＷＫｍを保持している状態で爪を閉じる。さらに、保持具１５５は、第１の直線部ＷＫｍを保持する円筒の一部に欠けた部分を形成し、当該欠けた部分を観察窓ＷＮとする。

【0031】

そして、カメラ１２は、観察窓ＷＮを含む第１の直線部ＷＫｍの検査面を撮影範囲ＷＤに設定し、当該撮影範囲ＷＤを含む領域の撮影画像から切り出すことで、撮影範囲ＷＤの画像を出力する。実施の形態１にかかる表面検査装置１では、この観察窓ＷＮを設けることで、第１の直線部ＷＫｍを１回転させるのみで検査対象の全体を検査することが可能になる。

【0032】

また、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、遮蔽板１５３を設けるとことで、第２の直線部ＷＫｒの映り込み防止範囲ＭＡの部分から発せられる反射光が撮影範囲ＷＤに映り込むことを防止する。また、図５に示すように、遮蔽板１５３は、上側先端が他の部分より幅の広いしゃもじ形状を有する。被検査体ＷＫは、屈曲部を有するため、第２の直線部ＷＫｒ側の屈曲部で反射される反射光の映り込みを防止する為には、遮蔽板１５３の上側先端の幅を広くすることが好ましい。また、この屈曲部の屈曲角度は、被検査体ＷＫにより様々である。そのため、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、遮蔽板１５３の上側先端の幅が他の部分より広く、かつ、遮蔽板１５３が上下に昇降可能な構造とすることで様々な形状の被検査体ＷＫにおいて映り込みを防止することができる。

【0033】

ここで、遮蔽板１５３による映り込み防止範囲ＭＡについて詳細に説明する。図６に、実施の形態１にかかる表面検査装置１の遮蔽板１５３による映り込み防止範囲を説明する図を示す。図６では、映り込み防止範囲ＭＡとなる部分にハッチングを付した図６に示すように、第１の直線部ＷＫｍの撮影範囲ＷＤから見て遮蔽板１５３により見通しが遮られる部分が映り込み防止範囲ＭＡとなる。この時、映り込み防止範囲ＭＡは、撮影領域ＰＡを阻害しない範囲となるように遮蔽板１５３の幅及び高さを設定することが重要である。実施の形態１にかかる表面検査装置１では、遮蔽板１５３があることで映り込み防止範囲ＭＡにある第２の直線部ＷＫｒからの反射光が第１の直線部ＷＫｍに映り込むことを防止する。

【0034】

続いて、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、第１の直線部ＷＫｍの回転が第１の直線部ＷＫｍと屈曲部を介して繋がる第２の直線部ＷＫｒ側の端部を回転駆動部１５２により回転させることで行われる。実施の形態１にかかる表面検査装置１では、被検査体ＷＫを停止させずに連続して回転させながら表面画像を取得する方法と、被検査体ＷＫを所定の間隔で停止させながら表面画像を取得する方法と、のいずれの回転方法をとることもできる。

【0035】

連続して被検査体ＷＫを回転させることで、検査時間を短縮することができる。また、連続して被検査体ＷＫを回転させる場合、所定のサンプリングタイミング毎に被検査体ＷＫの表面の画像を取得し、欠陥検出処理部２５において、以下で説明する検査面の画像を撮影した複数の画像から取得する。このとき、欠陥検出処理部２５は、回転位置検出センサ２２で得られる角度情報を用いても良い。

【0036】

また、被検査体ＷＫを停止させながら検査面の画像を取得する場合、検査面の鮮明な画像を取得できるため検査精度が向上する。この場合、欠陥検出処理部２５は、取得した画像をそのまま利用して欠陥の解析を行う。

【0037】

図７に実施の形態１にかかる表面検査装置１における検査時の被検査体ＷＫの動かし方を説明する図を示す。

【0038】

図７に示すように、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、保持具１５５の観察窓ＷＮの大きさと、第２の直線部ＷＫｒの回転ステップ角度との関係に特徴の１つを有する。具体的には、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、カメラ１２が撮影範囲ＷＤを撮影する際の空間を撮影領域ＰＡとすると、カメラ１２による撮影範囲ＷＤの撮影タイミングに撮影領域ＰＡ内で第２の直線部ＷＫｒが停止しない制御、或いは、撮影画像から撮影領域ＰＡ内を第２の直線部ＷＫｒが横切る期間の画像の破棄が行われる。

【0039】

また、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、第１の直線部ＷＫｍが１回転する間に第１の直線部ＷＫｍの外周表面の全てが撮影されるように被検査体ＷＫを回転させる。なお、被検査体ＷＫを停止させながら回転させる場合は、表面検査装置１は、第１の直線部ＷＫｍの外周表面の全てが撮影されるように第１の直線部ＷＫｍの１ステップの回転角を設定する。

【0040】

より具体的には、観察窓ＷＮの回転方向の端部の一方と第１の直線部ＷＫｍの回転中心軸とを結ぶ第１の窓設定線Ｌ１と、観察窓ＷＮの回転方向の端部の他方と第１の直線部ＷＫｍの回転中心軸とを結ぶ第２の窓設定線Ｌ２のなす角を第１の角度θ１とする。そして、第２の直線部ＷＫｒの回転ステップの角度を第２の角度θ２とする。そして、実施の形態１では、第２の角度θ２を第１の角度θ１よりも小さく設定する。このような設定とすることで、図７に示す検査面Ａ１～Ａ８の幅は、それぞれ観察窓ＷＮの開口幅よりも小さくなるように設定される。

【0041】

そして、被検査体ＷＫを停止させながら回転させる場合は、図７に示すように、撮影タイミングごとに第２の直線部ＷＫｒをＰ１～Ｐ８で停止させながら第１の直線部ＷＫｍを回転させることで検査面Ａ１～Ａ８が順次撮影される。一方、被検査体ＷＫを連続して回転させる場合は、欠陥検出処理部２５が撮影した複数の画像からこの検査面Ａ１～Ａ８の画像を抽出する。

【0042】

上記説明より、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、保持具１５５が検査対象の第１の直線部ＷＫｍが所定の範囲でカメラ１２に向かって露出する観察窓ＷＮを有する。そして、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、図７の第２の角度θ２を第１の角度θ１よりも小さくなるように設定することで、第１の直線部ＷＫｍを１回転させるだけで第１の直線部ＷＫｍの外周面の全てを撮影する。

【0043】

上記特徴により、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、被検査体が屈曲部を有していても、被検査体の直線部の表面検査を行うことができる。また、実施の形態１にかかる表面検査装置１は、屈曲部を有する被検査体であっても当該屈強部以外の部分を、単に被検査体を１回転させるだけで検査可能でる。つまり、実施の形態１にかかる表面検査装置１は、検査体或いは装置の動きとして少ない動きで検査を完了できるため、検査時間を短縮することができる。

【0044】

また、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、連続して被検査体ＷＫを回転させることでも検査時間を短縮することができる。一方、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、被検査体ＷＫを停止させながら回転させることで、鮮明な画像により検査精度を向上させることができる。

【0045】

さらに、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、欠陥検出処理部２５が複数のフィルタ処理を切り替えて画像処理を行うことで、表面の複数の欠陥形態の検出を１つの装置で実施することが可能になる。

【0046】

また、実施の形態１にかかる表面検査装置１では、遮蔽板１５３を設けることで、面照明ユニット１３、上側照明ユニット１４１及び下側照明ユニット１４２が検査ボックス１０内で発する光が第２の直線部ＷＫｒで反射して、当該反射光が第１の直線部ＷＫｍに映り込み本来傷やシミがない良品を不良品として誤判定することを防止することができる。

【0047】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0048】

１ 表面検査装置
１０ 検査ボックス
１１ 蓋
１２ カメラ
１３ 面照明ユニット
１４１ 上側照明ユニット
１４２ 下側照明ユニット
１５ 被検査体保持ユニット
１５１ 検査端保持ユニット
１５２ 回転駆動部
１５３ 遮蔽板
１５４ 被検査端保持部
１５５ 保持具
１６ ベースプレート
２０ 制御ボックス
２１ 検査ユニット駆動部
２２ 回転位置検出センサ
２３ 回転制御部
２４ 検査制御部
２５ 欠陥検出処理部
３０ ディスプレイ
３１ 操作インタフェース
４０ ロボットアーム
ＷＫ 被検査体
ＷＫｍ 第１の直線部
ＷＫｒ 第２の直線部
ＷＮ 観察窓
ＷＤ 撮影範囲
ＰＡ 撮影領域
ＭＡ 映り込み防止範囲
Ｌ１ 第１の窓設定線
Ｌ２ 第２の窓設定線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】