JP2016038204A - Internal shape examining sensor unit, and internal shape examining device - Google Patents
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Abstract
【課題】測定死角を低減する内面形状検査用のセンサユニット及び内面形状検査装置を提供する。【解決手段】検査対象物70に形成された穴71の内面形状検査用のセンサユニット10であって、平行リングレーザ光を出射する平行リングレーザ光生成部18と、平行リングレーザ光を反射又は透過するハーフミラーユニット14と、ハーフミラーユニットからの平行リングレーザ光を一端から入射し他端に向けて導光し、当該穴の内面からの反射光を当該他端から取り込み、ハーフミラーユニット14に出射する導光部15と、ハーフミラーユニットを透過、又は反射した当該反射光を入射する撮像部16とを備えるセンサユニット、及び、当該センサユニットを備えた内面形状検査装置を提供する。【選択図】図1Provided are an inner surface shape inspection sensor unit and an inner surface shape inspection device that reduce a measurement blind spot. A sensor unit 10 for inspecting an inner surface shape of a hole 71 formed in an inspection object 70, wherein a parallel ring laser beam generating unit 18 that emits a parallel ring laser beam and a parallel ring laser beam is reflected or reflected. The transmitting half mirror unit 14 and the parallel ring laser light from the half mirror unit are incident from one end and guided toward the other end, and the reflected light from the inner surface of the hole is taken in from the other end. A sensor unit including a light guide unit 15 that emits light and an imaging unit 16 that receives the reflected light that has been transmitted or reflected by the half mirror unit, and an inner surface shape inspection apparatus that includes the sensor unit are provided. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、内面形状検査用センサユニット及び内面形状検査装置に関し、レーザ光を検査対象物に形成された穴の内面に照射し、その画像データを取得し、画像データから当該内面に欠陥の有無を判断するものである。 The present invention relates to an inner surface shape inspection sensor unit and an inner surface shape inspection device, which irradiates an inner surface of a hole formed in an inspection object with laser light, obtains image data thereof, and checks whether there is a defect on the inner surface from the image data. Is to judge.
従来より、リングレーザ光を小径管の内面に照射して該内面に生じた光リングを撮像して得られた画像データから当該内面の3次元形状を演算し、当該内面を欠陥検査する技術が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, there is a technique for calculating a three-dimensional shape of an inner surface from image data obtained by irradiating an inner surface of a small-diameter tube with a ring laser beam and imaging an optical ring generated on the inner surface, and inspecting the inner surface for defects. It has been proposed (Patent Document 1).
図5は、特許文献1に開示された管内形状測定装置の撮像部の概略図である。図5(a)に示すように、従来の管内形状測定装置の撮像部500は、レーザ光505(リングレーザ光506)に対して透明な円筒ガラス管501と、カメラ502と、レーザ光505を照射するレーザ光源503と、円錐ミラー504とを備える。 FIG. 5 is a schematic diagram of an imaging unit of the in-pipe shape measuring device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 5A, the imaging unit 500 of the conventional in-pipe shape measuring apparatus includes a cylindrical glass tube 501, a camera 502, and a laser beam 505 that are transparent to the laser beam 505 (ring laser beam 506). A laser light source 503 for irradiation and a conical mirror 504 are provided.
円錐ミラー504は、レーザ光源503から出射されたレーザ光505をその光軸に垂直な方向に反射し、垂直リングレーザ光506を形成する。垂直リングレーザ光506は、円筒ガラス管501の側面501aから出て、当該穴の内面に照射される。このように、図5に示す撮像部500は、垂直リングレーザ光506を円筒ガラス管501の側面501aから出射する構造である。 The conical mirror 504 reflects the laser beam 505 emitted from the laser light source 503 in a direction perpendicular to the optical axis thereof to form a vertical ring laser beam 506. The vertical ring laser beam 506 exits from the side surface 501a of the cylindrical glass tube 501 and is irradiated on the inner surface of the hole. 5 has a structure in which the vertical ring laser beam 506 is emitted from the side surface 501a of the cylindrical glass tube 501.
検査対象である穴の内面には垂直リングレーザ光506により照射された領域(「光リング」ともいう。)が生じ、カメラ502は、当該領域を撮像する。検査時には、撮像部500が、検査対象の穴507に挿入され、垂直リングレーザ光506を穴507の内面に照射しながら穴の深さ方向(矢印P)に沿って移動させながら、カメラ502が当該内面に生じた光リングを撮像する。そして、管内形状測定装置の演算部(不図示)が、当該光リングに係る画像データを基に当該内面の3次元形状を求める。 A region irradiated with the vertical ring laser beam 506 (also referred to as “optical ring”) is generated on the inner surface of the hole to be inspected, and the camera 502 images the region. At the time of inspection, the imaging unit 500 is inserted into the hole 507 to be inspected, and the camera 502 is moved while moving the vertical ring laser beam 506 along the depth direction (arrow P) while irradiating the inner surface of the hole 507. The light ring generated on the inner surface is imaged. And the calculating part (not shown) of the in-pipe shape measuring apparatus calculates | requires the three-dimensional shape of the said inner surface based on the image data which concern on the said optical ring.
特許文献1に開示された技術では、図5(a)に示すように、撮像部500の進行方向Pに対して垂直にリングレーザ光506を照射すると、底面を有する穴507(袋穴)に対して検査を行う場合、図5(b)に示すように、穴507の内面で測定できない領域510が発生してしまう。 In the technique disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 5A, when ring laser light 506 is irradiated perpendicularly to the traveling direction P of the imaging unit 500, a hole 507 (bag hole) having a bottom surface is formed. When the inspection is performed, an area 510 that cannot be measured on the inner surface of the hole 507 is generated as shown in FIG.
より詳細には、撮像部500では、進行方向Pに対して垂直に出射される垂直リングレーザ光506の生成のために円錐ミラー504を設けている。円錐ミラー504の存在により、円錐ミラー504の頂部と、円筒ガラス管501の端501bとの間は離間する。そのため、端501bを穴507の底面507aに接触させても、領域510には鉛直リングレーザ光506は照射されず、測定不可領域となる問題がある。 More specifically, the imaging unit 500 is provided with a conical mirror 504 for generating a vertical ring laser beam 506 emitted perpendicular to the traveling direction P. Due to the presence of the conical mirror 504, the top of the conical mirror 504 is separated from the end 501 b of the cylindrical glass tube 501. Therefore, even if the end 501b is brought into contact with the bottom surface 507a of the hole 507, the region 510 is not irradiated with the vertical ring laser beam 506, and there is a problem that the region becomes an unmeasurable region.
そこで、本発明は、穴の内面形状の検査において、従来のような測定不可の領域510及び死角を低減する内面形状検査用のセンサユニット及び内面形状検査装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sensor unit and an inner surface shape inspection device for inner surface shape inspection that reduce a non-measurable region 510 and a blind spot as in the conventional inspection of the inner surface shape of a hole.
本発明の一実施形態は、検査対象物に形成された穴の内面形状検査用のセンサユニットであって、平行リングレーザ光を出射する平行リングレーザ光生成部と、平行リングレーザ光を反射(又は透過)するハーフミラーユニットと、ハーフミラーユニットからの平行リングレーザ光を一端から入射し他端に向けて導光し、穴の内面からの反射光を他端から取り込み、ハーフミラーユニットに出射する導光部と、ハーフミラーユニットを透過(又は反射)した反射光を入射する撮像部とを備える、センサユニットを提供する。 One embodiment of the present invention is a sensor unit for inspecting the inner surface shape of a hole formed in an inspection object, and includes a parallel ring laser beam generation unit that emits a parallel ring laser beam, and a parallel ring laser beam reflected ( (Or transmission) half mirror unit and parallel ring laser light from the half mirror unit is incident from one end and guided to the other end, and the reflected light from the inner surface of the hole is taken in from the other end and emitted to the half mirror unit There is provided a sensor unit including a light guide unit that performs an imaging unit that receives reflected light that is transmitted (or reflected) through a half mirror unit.
また、本発明の一実施形態は、上記センサユニットと、当該センサユニットをワークの穴に挿入し当該穴内を移動させる多関節ロボットと、多関節ロボットを制御するロボットコントローラと、撮像部にて得られた画像データを基に、当該穴の内面形状の欠陥の有無を判断するデータ演算部とを備える内面形状検査装置を提供する。 Also, an embodiment of the present invention is obtained by the sensor unit, an articulated robot that inserts the sensor unit into a hole in a workpiece and moves the workpiece, a robot controller that controls the articulated robot, and an imaging unit. Provided is an inner surface shape inspection apparatus including a data operation unit that determines the presence or absence of defects in the inner surface shape of the hole based on the obtained image data.
本発明の一実施形態に係るセンサユニットは、導光部の前方にワークの穴の内面に照射されるリングレーザ光及び当該内面からの反射光を遮る部材が存在しないため、測定不可の領域及び死角を低減することができる。 In the sensor unit according to an embodiment of the present invention, since there is no ring laser beam irradiated on the inner surface of the hole of the workpiece and the reflected light from the inner surface in front of the light guide, there is no measurement area and The blind spot can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
[実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る内面形状検査装置1の模式図であり、図2A及び2Bは、センサユニット10の詳細な模式図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of an inner surface shape inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are detailed schematic diagrams of a sensor unit 10.
内面形状検査装置1は、多関節ロボット2、センサユニット10、制御装置30及びロボットコントローラ50を備える。なお、図示していないが、制御装置30は、ユーザの指示を伝えるためのキーボード等の入力手段や、出力結果を表示するための表示手段等に接続されている。 The inner surface shape inspection apparatus 1 includes an articulated robot 2, a sensor unit 10, a control device 30, and a robot controller 50. Although not shown, the control device 30 is connected to input means such as a keyboard for transmitting user instructions, display means for displaying output results, and the like.
多関節ロボット2は、ロボットコントローラ50からの制御信号に応じて、ロボットコントローラ50により指示された位置(「指示位置」という。)にセンサユニット10を移動させる。ここで、図1に示すように、ワーク70(検査対象物)の穴71(内底面を有する穴:袋穴)の深さ方向をZ軸とし、当該深さ方向に垂直な方向をX軸、並びに、X軸及びZ軸に垂直な方向をY軸とする座標を考える。そうすると、穴71の内面形状は、座標データ(x,y,z)で表すことができる。 The articulated robot 2 moves the sensor unit 10 to a position designated by the robot controller 50 (referred to as “designated position”) in response to a control signal from the robot controller 50. Here, as shown in FIG. 1, the depth direction of the hole 71 (hole having an inner bottom surface: bag hole) of the workpiece 70 (inspection object) is defined as the Z axis, and the direction perpendicular to the depth direction is defined as the X axis. , And a coordinate having a direction perpendicular to the X axis and the Z axis as the Y axis. Then, the inner surface shape of the hole 71 can be represented by coordinate data (x, y, z).
センサユニット10は、レーザ光源11、円錐レンズ12、凸レンズ13、ハーフミラーユニット14、内視鏡15、カメラ16及び補正用センサ17を備える。センサユニット10は、ワーク70に形成された穴71の内面に円錐状のリングレーザ光RLを照射し、当該内面を撮像し、その画像データを生成し、制御装置30に出力する。 The sensor unit 10 includes a laser light source 11, a conical lens 12, a convex lens 13, a half mirror unit 14, an endoscope 15, a camera 16, and a correction sensor 17. The sensor unit 10 irradiates the inner surface of the hole 71 formed in the work 70 with the conical ring laser light RL, images the inner surface, generates image data thereof, and outputs the image data to the control device 30.
レーザ光源11は、LEDレーザやスポットレーザであり、所定の波長(例えば可視域)を有するレーザ光を円錐レンズ12の頂部に出射する。円錐レンズ12は、90度未満の頂角を有し、レーザ光源11からのレーザ光をリングレーザ光RLに変換し、凸レンズ13に向ける。なお、円錐レンズ12の代わりに円錐ミラーを用いてもよい。円錐レンズ12の頂部を鋭く尖らせることにより、画像データの輝度ピークが明確になり、画像解析の精度が向上する。 The laser light source 11 is an LED laser or a spot laser, and emits laser light having a predetermined wavelength (for example, a visible region) to the top of the conical lens 12. The conical lens 12 has an apex angle of less than 90 degrees, converts the laser light from the laser light source 11 into a ring laser light RL, and directs it toward the convex lens 13. A conical mirror may be used instead of the conical lens 12. By sharply sharpening the apex of the conical lens 12, the luminance peak of the image data becomes clear and the accuracy of image analysis is improved.
レーザ光源11、円錐レンズ12及び凸レンズ13の光軸LAは互いに一致し、円錐レンズ12の頂点12aは光軸LA上であって凸レンズ13から凸レンズ13の焦点距離fだけ離隔した位置(つまり、凸レンズ13の焦点の位置)に配置されている。そのため、凸レンズ13は、円錐レンズ12からのリングレーザ光RLを光軸LAに平行な光線(「平行リングレーザ光RL」という。)に変換し、ハーフミラーユニット14に入射させる。ここで、レーザ光源11、円錐レンズ12及び13を合わせて平行リングレーザ光生成部18と称すると、平行リングレーザ光生成部18は、平行リングレーザ光RLをハーフミラーユニット14に出射する。また、「平行」には光軸LAに完全に平行の状態に限らず、略平行の状態も含まれる。 The optical axes LA of the laser light source 11, the conical lens 12, and the convex lens 13 coincide with each other, and the apex 12 a of the conical lens 12 is located on the optical axis LA and separated from the convex lens 13 by the focal length f of the convex lens 13 (that is, the convex lens). 13 focal positions). Therefore, the convex lens 13 converts the ring laser light RL from the conical lens 12 into a light beam parallel to the optical axis LA (referred to as “parallel ring laser light RL”) and makes it incident on the half mirror unit 14. Here, when the laser light source 11 and the conical lenses 12 and 13 are collectively referred to as a parallel ring laser light generation unit 18, the parallel ring laser light generation unit 18 emits the parallel ring laser light RL to the half mirror unit 14. Further, “parallel” is not limited to a state of being completely parallel to the optical axis LA, but includes a state of being substantially parallel.
ハーフミラーユニット14は、ハーフミラー14aを備える。図2Aの配置構成では、ハーフミラー14aは、平行リングレーザ光生成部18からの平行リングレーザ光RLを内視鏡15に向けて反射し、穴71の内面で反射しカメラ16に向かう光を透過させる。他方、図2Bの配置構成では、ハーフミラー14aは、平行リングレーザ光生成部18からの平行リングレーザ光RLを内視鏡15に向けて透過し、穴71の内面からの反射光をカメラ16に向けて反射する。 The half mirror unit 14 includes a half mirror 14a. In the arrangement of FIG. 2A, the half mirror 14a reflects the parallel ring laser light RL from the parallel ring laser light generation unit 18 toward the endoscope 15 and reflects the light toward the camera 16 reflected by the inner surface of the hole 71. Make it transparent. On the other hand, in the arrangement configuration of FIG. 2B, the half mirror 14 a transmits the parallel ring laser light RL from the parallel ring laser light generation unit 18 toward the endoscope 15 and reflects the reflected light from the inner surface of the hole 71 to the camera 16. Reflect towards
なお、レーザ光源11、円錐レンズ12、凸レンズ13及びハーフミラーユニット14は、それらの位置が変わらないように、レーザ光に対して透明なハウジング又は支持部材(不図示)により固定されている。また、レーザ光源11、円錐レンズ12及び凸レンズ13の光軸LAは、ハーフミラー14aで反射させると、内視鏡15の中心軸に一致する。 The laser light source 11, the conical lens 12, the convex lens 13, and the half mirror unit 14 are fixed by a housing or a support member (not shown) that is transparent to the laser light so that their positions do not change. Further, the optical axes LA of the laser light source 11, the conical lens 12, and the convex lens 13 coincide with the central axis of the endoscope 15 when reflected by the half mirror 14a.
内視鏡15(導光部)は、工業用内視鏡(工業用硬性鏡)であり、ハーフミラーユニット14からの平行リングレーザ光を一端から入射し他端のスコープ部15aに向けて導光し、スコープ部15aから穴71の内面にリングレーザ光を照射する。また、内視鏡15は、当該内面からの反射光(散乱光)をスコープ部15aから取り込み、ハーフミラーユニット14に出射する。 The endoscope 15 (light guide unit) is an industrial endoscope (industrial rigid mirror), which receives parallel ring laser light from the half mirror unit 14 from one end and guides it toward the scope unit 15a at the other end. The ring laser beam is irradiated from the scope portion 15a to the inner surface of the hole 71. Further, the endoscope 15 takes in reflected light (scattered light) from the inner surface from the scope portion 15 a and emits it to the half mirror unit 14.
内視鏡15の内部は、複数の光ファイバ、又は複数のレンズからなるリレーレンズを備え、スコープ部15aから取り込んだ光は、当該光ファイバ(又はリレーレンズ)及びハーフミラー14aを通じてカメラ16の撮像素子16aに入る。なお、リレーレンズを内部に備えた内視鏡15を用いると、画像データの輝度低下が低減され、その結果、高分解能(例えば400万画素)のカメラ16の使用が可能になる。内視鏡15の視野は、穴71の内面に照射されたリングレーザ光RLを全て撮像できるように十分な広さを有する。 The endoscope 15 includes a plurality of optical fibers or a relay lens including a plurality of lenses, and light captured from the scope unit 15a is captured by the camera 16 through the optical fibers (or relay lenses) and the half mirror 14a. Enter element 16a. In addition, when the endoscope 15 provided with a relay lens is used, a decrease in luminance of image data is reduced, and as a result, the camera 16 with high resolution (for example, 4 million pixels) can be used. The field of view of the endoscope 15 is wide enough to capture all the ring laser light RL irradiated on the inner surface of the hole 71.
カメラ16(撮像部)は、所定の分解能を有するCCDカメラやCMOSカメラ等であり、ハーフミラーユニット14を透過(又は反射)した穴71の内面からの反射光を入射し、当該内面に係る画像データ(撮像素子16aの画素ごとに受光した光の輝度値)をデジタル信号として出力する。カメラ16は、リングレーザ光RLで照射された穴71の内面形状に係る画像データを制御装置30の画像メモリ32に出力する。 The camera 16 (imaging unit) is a CCD camera, a CMOS camera, or the like having a predetermined resolution. The reflected light from the inner surface of the hole 71 that is transmitted (or reflected) through the half mirror unit 14 is incident, and an image related to the inner surface is received. Data (luminance value of light received for each pixel of the image sensor 16a) is output as a digital signal. The camera 16 outputs image data relating to the inner surface shape of the hole 71 irradiated with the ring laser beam RL to the image memory 32 of the control device 30.
補正用センサ17は、多関節ロボット2の軌跡精度を向上させるために用いられる3軸若しくは6軸加速度センサ及び角速度センサのうちの少なくとも1つを備え、センサユニット10の一部(例えばカメラ16)又は多関節ロボット2のヘッド部分に固定される。多関節ロボット2による移動後のセンサユニット10の位置は、ロボットコントローラ50が指示した位置(「指示位置」という。)から実際にはずれていることがある。そこで、補正用センサ17は、センサユニット10が実際に移動した距離や回転量を測定し、ロボットコントローラ50による指示位置と多関節ロボット102の実際の位置との間のずれを補正するための信号を制御装置30の補正量算出部31に出力する。 The correction sensor 17 includes at least one of a 3-axis or 6-axis acceleration sensor and an angular velocity sensor used to improve the trajectory accuracy of the articulated robot 2, and a part of the sensor unit 10 (for example, the camera 16). Alternatively, it is fixed to the head portion of the articulated robot 2. The position of the sensor unit 10 after being moved by the multi-joint robot 2 may actually deviate from the position designated by the robot controller 50 (referred to as “designated position”). Therefore, the correction sensor 17 measures the distance and rotation amount actually moved by the sensor unit 10 and corrects the deviation between the position indicated by the robot controller 50 and the actual position of the multi-joint robot 102. Is output to the correction amount calculation unit 31 of the control device 30.
ここで、平行リングレーザ光生成部18、ハーフミラーユニット14、内視鏡15及びカメラ16の配置関係について説明する。図2Aに示すように、平行リングレーザ光生成部18からの平行リングレーザ光がハーフミラー14aで反射して内視鏡15に入射し、穴71の内面からの反射光がハーフミラー14aを透過してカメラ16に入射するような配置構成であってもよいし、図2Bに示すように、平行リングレーザ光生成部18からの平行リングレーザ光がハーフミラー14aを透過して内視鏡15に入射し、穴71の内面からの反射光がハーフミラー14aで反射してカメラ16に入射するような配置構成であってもよい。 Here, the arrangement relationship among the parallel ring laser beam generator 18, the half mirror unit 14, the endoscope 15, and the camera 16 will be described. As shown in FIG. 2A, the parallel ring laser light from the parallel ring laser light generation unit 18 is reflected by the half mirror 14a and enters the endoscope 15, and the reflected light from the inner surface of the hole 71 is transmitted through the half mirror 14a. 2B, the parallel ring laser beam from the parallel ring laser beam generator 18 passes through the half mirror 14a and passes through the endoscope 15 as shown in FIG. 2B. The arrangement configuration may be such that the reflected light from the inner surface of the hole 71 is reflected by the half mirror 14 a and is incident on the camera 16.
制御装置30は、所定のプログラムに基づき種々の演算、制御、判断等の処理を実行するCPU、データの一時記憶のためのメモリ、及び所定のプログラム等を記憶する記憶装置を備えるコンピュータである。制御装置30は、本実施形態の内面検査に係る機能部として、補正量算出部31、レーザ制御部32、画像メモリ33及びデータ演算部34を有する。 The control device 30 is a computer including a CPU that executes various operations such as calculation, control, and determination based on a predetermined program, a memory for temporarily storing data, and a storage device that stores a predetermined program and the like. The control device 30 includes a correction amount calculation unit 31, a laser control unit 32, an image memory 33, and a data calculation unit 34 as functional units related to the inner surface inspection of the present embodiment.
補正量算出部31は、補正用センサ17からの信号を基に、センサユニット10の実際の位置と指示意思との間のずれを補正するための補正量を算出し、当該補正量をロボットコントローラ50に出力する。これを受けてロボットコントローラ50は、多関節ロボット2を駆動し、センサユニット10を実際の位置から指示位置へと移動させる。なお、補正量算出部31は、データ上で、画像データに関連付けられた穴71の内面に係る座標データ(x,y,z)を補正するようにしてもよい。 The correction amount calculation unit 31 calculates a correction amount for correcting a deviation between the actual position of the sensor unit 10 and the instruction intention based on a signal from the correction sensor 17, and the correction amount is calculated by the robot controller. Output to 50. In response to this, the robot controller 50 drives the articulated robot 2 to move the sensor unit 10 from the actual position to the designated position. The correction amount calculation unit 31 may correct the coordinate data (x, y, z) related to the inner surface of the hole 71 associated with the image data on the data.
レーザ制御部32は、レーザ光源11の出力(ON/OFF及び強度等)を制御する。画像メモリ33は、カメラ16から出力された画像データを記憶し、データ演算部34は、画像データに対して後述する所定の処理を行い、欠陥の有無を判断する。 The laser control unit 32 controls the output (ON / OFF, intensity, etc.) of the laser light source 11. The image memory 33 stores the image data output from the camera 16, and the data calculation unit 34 performs predetermined processing described later on the image data to determine the presence or absence of a defect.
次に、図3を用いて、センサユニット10をワーク70の穴71に挿入し、その内面の検査プロセスの概要について説明する。 Next, the outline of the inspection process of the inner surface of the sensor unit 10 inserted into the hole 71 of the workpiece 70 will be described with reference to FIG.
多関節ロボット2は、制御装置30からの制御信号に応じて、センサユニット10の内視鏡15を穴71に移動させた後挿入し、深さ方向Zに一定の速度Vで移動させる。それにともない、センサユニット10は、リングレーザ光RLを穴71の内面に照射し、所定の時間間隔Δtで当該内面を撮像し、画像データを生成していく。その後、制御装置30のデータ演算部34は、所定量の画像データを得ると、それらを合成して3次元画像データを生成し、それを複数のブロックに分割する。そして、データ演算部34は、ブロックごとに対応するマスタデータと比較し、マスタデータと異なる部分が存在し、かつ、当該部分の大きさが所定の閾値を超えている場合に、当該部分を欠陥(傷、撓み等による設計形状と異なる部分)であると判断する。 The multi-joint robot 2 is inserted after moving the endoscope 15 of the sensor unit 10 to the hole 71 in accordance with a control signal from the control device 30, and moves in the depth direction Z at a constant speed V. Accordingly, the sensor unit 10 irradiates the inner surface of the hole 71 with the ring laser beam RL, images the inner surface at a predetermined time interval Δt, and generates image data. Thereafter, when the data calculation unit 34 of the control device 30 obtains a predetermined amount of image data, the data calculation unit 34 synthesizes them to generate three-dimensional image data, and divides it into a plurality of blocks. Then, the data calculation unit 34 compares the master data corresponding to each block, and if there is a part different from the master data and the size of the part exceeds a predetermined threshold, It is determined that the portion is different from the design shape due to scratches, deflection, or the like.
ここで、内視鏡15の前方(スコープ部15a側)には照射するリングレーザ光RL及び穴71の内面からの反射光を遮る部材が存在せず、リングレーザ光RLを全体的に当該内面に照射することができ、内視鏡15は、当該内面からの反射光を死角なく取り込むことができる。また、リングレーザ光RLが内視鏡15の斜め前方に向けられ、それを遮る部材が無いため、センサユニット10は、穴71の内底面近くまで接近し検査することができる。そのため、従来技術に見られる測定不可の領域(死角)が大幅に低減される。 Here, there is no member that blocks the ring laser beam RL to be irradiated and the reflected light from the inner surface of the hole 71 in front of the endoscope 15 (on the scope unit 15a side), and the ring laser beam RL is entirely reflected on the inner surface. The endoscope 15 can capture the reflected light from the inner surface without blind spots. Further, since the ring laser beam RL is directed obliquely forward of the endoscope 15 and there is no member to block it, the sensor unit 10 can approach and inspect near the inner bottom surface of the hole 71. Therefore, the unmeasurable area (dead angle) found in the prior art is greatly reduced.
画像メモリ33に出力された画像データは、穴71の内面に係る座標データ(x,y,z)と関連付けられ記憶される。座標データ(x,y,z)のz値は、センサユニット10の移動速度Vとカメラによる撮像時刻tから算出される(即ち、z=V×t)。なお、このときに補正量算出部31が穴71の内面に係る座標データ(x,y,z)を補正し、画像データは、当該補正された座標データと関連付けられて画像メモリ33に記憶されるようにしてもよい。 The image data output to the image memory 33 is stored in association with coordinate data (x, y, z) related to the inner surface of the hole 71. The z value of the coordinate data (x, y, z) is calculated from the moving speed V of the sensor unit 10 and the imaging time t by the camera (that is, z = V × t). At this time, the correction amount calculation unit 31 corrects the coordinate data (x, y, z) related to the inner surface of the hole 71, and the image data is stored in the image memory 33 in association with the corrected coordinate data. You may make it do.
例えば、図3に示されるように、センサユニット10が穴71内の位置z1、z2、z3、…znにおいて穴71の内面の画像データ21〜24を生成する場合を想定する。センサユニット10は、一定速度Vで移動しながら、穴71の内面にリングレーザ光を照射しつつ、所定の時間間隔Δtで当該内面を撮像し、画像データ21〜24を画像メモリ33に出力する。データ演算部34は、三角測量の原理から穴71の内面形状に係る座標データを算出する。 For example, as shown in FIG. 3, it is assumed that the sensor unit 10 generates image data 21 to 24 of the inner surface of the hole 71 at positions z1, z2, z3,. While moving at a constant speed V, the sensor unit 10 irradiates the inner surface of the hole 71 with ring laser light, images the inner surface at a predetermined time interval Δt, and outputs image data 21 to 24 to the image memory 33. . The data calculation unit 34 calculates coordinate data related to the inner surface shape of the hole 71 from the principle of triangulation.
例えば、内視鏡15先端のスコープ部15aから穴71の内面に照射されたリングレーザ光RLの角度及びz位置までの距離Aは一定でありかつ既知であるため、当該z位置は、時刻t1ではz1(=V×Δt)であり、時刻t2ではz2(=V×Δt+z1)であり、時刻tnではzn(=V×Δt+zn−1)である。また、内視鏡15の中心が穴71の中心軸上を移動している場合には、XY平面上の穴71の内面に係る座標データ(x,y)は設計上既知となり、穴71の内面形状に係る座標データ(x,y,z)が求まる。 For example, since the angle A of the ring laser beam RL irradiated to the inner surface of the hole 71 from the scope portion 15a at the distal end of the endoscope 15 and the distance A to the z position are constant and known, the z position is determined at time t1. Is z1 (= V × Δt), z2 (= V × Δt + z1) at time t2, and zn (= V × Δt + zn -1 ) at time tn. Further, when the center of the endoscope 15 moves on the central axis of the hole 71, the coordinate data (x, y) relating to the inner surface of the hole 71 on the XY plane is known by design, and Coordinate data (x, y, z) related to the inner surface shape is obtained.
そして、画像データ21〜24(各画素の輝度値)は、座標データ(x,y,z)に関連づけられ、画像メモリ33に記憶される。例えば、画像データ21は、二値化されており、穴71の内面に対応する画素が輝度値I(例えば1)を有し、その他の画素が輝度値0を有するとする。画像データ21の中で輝度値Iを有するある画素P1は、座標データ(x1,y1,z1)と関連付けられて、P1(x1,y1,z1;I)として記憶される。同様に、画像データ22の輝度値Iを有するある画素P2は、座標データ(x2,y2,z2)と関連付けられて、P2(x2,y2,z2;I)として記憶される。また、画像データ23の輝度値Iを有するある画素P1は、座標データ(x1,y1,z3)と関連付けられて、P1(x1,y1,z3;I)として記憶され、画像データ24の輝度値0を有するある画素Pnは、座標データ(xn,yn,zn)に関連付けられて、Pn(xn,yn,zn;0)として記憶される。 The image data 21 to 24 (luminance values of each pixel) are associated with the coordinate data (x, y, z) and stored in the image memory 33. For example, the image data 21 is binarized, and pixels corresponding to the inner surface of the hole 71 have a luminance value I (for example, 1), and other pixels have a luminance value of 0. A pixel P1 having a luminance value I in the image data 21 is associated with coordinate data (x1, y1, z1) and stored as P1 (x1, y1, z1; I). Similarly, a certain pixel P2 having the luminance value I of the image data 22 is associated with the coordinate data (x2, y2, z2) and stored as P2 (x2, y2, z2; I). A certain pixel P1 having the luminance value I of the image data 23 is associated with the coordinate data (x1, y1, z3) and stored as P1 (x1, y1, z3; I), and the luminance value of the image data 24 is stored. A certain pixel Pn having 0 is stored as Pn (xn, yn, zn; 0) in association with coordinate data (xn, yn, zn).
データ演算部34は、所定量(穴71の内面全体)の画像データを合成して3次元画像データ300を生成し、3次元画像データ300を複数のブロック301〜303に分割する。そして、データ演算部34は、ブロック301〜303ごとに、穴71の内面形状の設計値である既知のマスタデータ310の対応するブロック311〜313と比較し、マスタデータ310に対して異なる部分が存在し、かつ、当該部分の大きさが所定の閾値以上である場合に、当該部分を欠陥であると判断する。 The data calculation unit 34 generates a three-dimensional image data 300 by combining a predetermined amount of image data (the entire inner surface of the hole 71), and divides the three-dimensional image data 300 into a plurality of blocks 301 to 303. Then, the data calculation unit 34 compares the blocks 301 to 303 with the corresponding blocks 311 to 313 of the known master data 310 that is the design value of the inner surface shape of the hole 71, and there are different parts from the master data 310. If it exists and the size of the part is greater than or equal to a predetermined threshold, the part is determined to be defective.
上述したように構成された内面形状検査装置1を用いた、検査対象となるワーク70の穴71の検査手順を図4のフローチャートを用いてさらに説明する。 The procedure for inspecting the hole 71 of the work 70 to be inspected using the inner surface shape inspection apparatus 1 configured as described above will be further described with reference to the flowchart of FIG.
ここで、処理の制御は、制御装置30のCPUが、制御装30の記憶装置に格納された図4に示す処理を行うプログラムを読み出し実行することによって行われる。また、制御装置30の記憶装置は、ワーク70に関する様々な情報(穴の個数、穴の深さ、穴底までの距離、穴の間隔等)を保持している。よって、ユーザが入力手段を介して検査対象であるワーク70を特定する情報を入力すると、制御装置30は、検査対象となるワーク70に関する情報を引き出してくることができる。また、ロボットコントローラ50は、ワークの種類毎に該ワークの穴の各々に定速で内視鏡15を挿入し、穴71の底部まで内視鏡15を移動させるよう多関節ロボット2を制御する。さらに、ロボットコントローラ50は、多関節ロボット2の駆動により内視鏡15が穴71の底部まで到達したと判断すると、制御装置30に、移動完了の情報を送信する。 Here, the control of the processing is performed by the CPU of the control device 30 reading and executing a program for performing the processing shown in FIG. 4 stored in the storage device of the control device 30. The storage device of the control device 30 holds various pieces of information (the number of holes, the depth of the holes, the distance to the hole bottom, the interval between the holes, etc.) regarding the workpiece 70. Therefore, when the user inputs information specifying the workpiece 70 to be inspected via the input unit, the control device 30 can extract information regarding the workpiece 70 to be inspected. In addition, the robot controller 50 controls the multi-joint robot 2 so that the endoscope 15 is inserted into each hole of the workpiece at a constant speed for each type of workpiece and the endoscope 15 is moved to the bottom of the hole 71. . Further, when the robot controller 50 determines that the endoscope 15 has reached the bottom of the hole 71 by driving the articulated robot 2, the robot controller 50 transmits movement completion information to the control device 30.
まず、ステップS1で、基板支持台上に複数の穴71が形成されたワーク70がセットされる。このとき、制御装置30は、ユーザによるワーク70の種類の指示を入力し、測定開始の指示を入力する。 First, in step S1, a work 70 having a plurality of holes 71 formed on a substrate support is set. At this time, the control device 30 inputs an instruction on the type of the work 70 by the user, and inputs an instruction to start measurement.
ステップS2で、レーザ制御部31は、レーザ光源11の電源をONし、レーザ光源11レーザ光を出射させる。レーザ光は、円錐レンズ12及び凸レンズ13により平行リングレーザ光RLに変換され、平行リングレーザ光は、ハーフミラーユニット14に入射され、内視鏡15の先端(プローブ部15a)から出射する。 In step S <b> 2, the laser control unit 31 turns on the power of the laser light source 11 and emits laser light from the laser light source 11. The laser light is converted into parallel ring laser light RL by the conical lens 12 and the convex lens 13, and the parallel ring laser light is incident on the half mirror unit 14 and is emitted from the distal end (probe unit 15a) of the endoscope 15.
ステップS3で、制御装置30は、ロボットコントローラ50にワーク70の種類に関する情報を送信し、その情報を受けてロボットコントローラ50は、多関節ロボット2を駆動し、センサユニット10を穴71の測定開始位置に位置させる。なお、以後、センサユニット10の移動のときには、補正量算出部31により実際の位置の補正が行われているとする。 In step S <b> 3, the control device 30 transmits information on the type of the work 70 to the robot controller 50, and the robot controller 50 receives the information to drive the articulated robot 2 and starts measuring the sensor unit 10 for the hole 71. To position. Hereinafter, when the sensor unit 10 is moved, it is assumed that the actual position is corrected by the correction amount calculation unit 31.
ステップS4で、ロボットコントローラ50は、多関節ロボット2を駆動し、センサユニット10の内視鏡15を穴71内で深さ方向に一定の速度で移動させる。それと同時に、制御装置30は、カメラ16を制御し、カメラ16は、所定の時間間隔Δtで、穴71の内面に対するリングレーザ光RLの照射像を撮像し、その画像データを生成し画像メモリ33に出力する。各画像データは、穴71の内面に係る座標データに関連付けて画像メモリ33に記憶される。ロボットコントローラ50は、制御装置30からの情報により、穴71の深さ(開口から底までの距離)を認識しており、内視鏡15の先端が穴71の底に到達するまで一定の速度での移動を続ける。 In step S <b> 4, the robot controller 50 drives the articulated robot 2 to move the endoscope 15 of the sensor unit 10 in the hole 71 at a constant speed in the depth direction. At the same time, the control device 30 controls the camera 16, and the camera 16 captures an irradiation image of the ring laser light RL on the inner surface of the hole 71 at a predetermined time interval Δt, generates image data thereof, and generates an image memory 33. Output to. Each image data is stored in the image memory 33 in association with the coordinate data relating to the inner surface of the hole 71. The robot controller 50 recognizes the depth of the hole 71 (distance from the opening to the bottom) based on information from the control device 30, and keeps a constant speed until the tip of the endoscope 15 reaches the bottom of the hole 71. Continue moving in.
ステップS5で、制御装置30は、ロボットコントローラ50からの情報を基に、内視鏡15が所定の深さ(移動量)に到達したか否か判断する。言い換えると、制御装置30は、所定量の画像データが得られた否かを判断している。到達していない場合(S5でNo)、ステップS4が続けられる。到達している場合(S5でYes)、ステップS6で、スッテップS4と同様に、内視鏡15がさらに底面に向けて穴71内を一定速度で移動しつつ、撮像が続けられる。 In step S <b> 5, the control device 30 determines whether the endoscope 15 has reached a predetermined depth (movement amount) based on information from the robot controller 50. In other words, the control device 30 determines whether or not a predetermined amount of image data has been obtained. If not reached (No in S5), step S4 is continued. If it has reached (Yes in S5), in step S6, as in step S4, the endoscope 15 further moves toward the bottom surface in the hole 71 at a constant speed, and imaging is continued.
ステップS6の処理と並列して、すでに所定量得られた画像データについて欠陥検査をするために、データ演算部34は、ステップS7で、所定量の画像データを合成することにより3次元画像データを生成し、ステップS8で、当該3次元画像データを複数のブロックに分割する。ステップS9で、データ演算部34は、当該複数のブロックの各々と、それに対応するマスタデータのブロックとを比較する。 In parallel with the processing in step S6, in order to inspect the image data that has already been obtained in a predetermined amount, the data calculation unit 34 synthesizes the predetermined amount of image data in step S7 to obtain the three-dimensional image data. In step S8, the three-dimensional image data is divided into a plurality of blocks. In step S9, the data calculation unit 34 compares each of the plurality of blocks with the corresponding block of master data.
ステップS10で、データ演算部34は、当該複数のブロックの各々とそれに対応するマスタデータのブロックとの間に異なる部分が存在し、かつ、当該部分の大きさが所定の閾値以上であれば、当該部分を欠陥と判断する。このとき、データ演算部34は、穴71中に欠陥と判断した部分の個数が所定の値以上である場合、その穴71は不合格品である判断し、閾値未満である場合、その穴71は合格品であると判断するようにしてもよい。 In step S10, if there is a different portion between each of the plurality of blocks and the corresponding master data block, and the size of the portion is equal to or greater than a predetermined threshold, The part is determined as a defect. At this time, if the number of portions determined to be defective in the hole 71 is equal to or greater than a predetermined value, the data calculation unit 34 determines that the hole 71 is a rejected product, and if the number is less than the threshold, the hole 71 You may make it judge that it is a pass product.
ステップS11で、制御装置30は、ロボットコントローラ50からの情報を基に、内視鏡15が穴71の底に到達したかどうか判断する。まだ底に到達していない場合(S11でNo)、ステップS4〜S11が繰り返される。底に到達した場合(S11でYes)、ステップS12で、レーザ制御部32は、レーザ光源11の電源をOFFする。このとき、ロボットコントローラ50は、内視鏡15を検査した穴71から引き出す。 In step S <b> 11, the control device 30 determines whether the endoscope 15 has reached the bottom of the hole 71 based on information from the robot controller 50. If the bottom has not yet been reached (No in S11), steps S4 to S11 are repeated. When the bottom is reached (Yes in S11), the laser control unit 32 turns off the power source of the laser light source 11 in Step S12. At this time, the robot controller 50 pulls out the endoscope 15 from the inspected hole 71.
ステップS13で、制御装置30は、ワーク70の複数の穴71の全てが検査されたかどうか判断する。全ての穴71が検査されていない場合(S13でNo)、ステップS2〜S13が繰り返される。全ての穴71が検査された場合(S13でYes)、ステップS14で、制御装置30は、ワーク70に対する総合的な判定(例えばワーク70が不良品であるか否かの判定)を行い、表示装置(不図示)等に判定結果を出力する。 In step S <b> 13, the control device 30 determines whether all of the plurality of holes 71 of the workpiece 70 have been inspected. When all the holes 71 are not inspected (No in S13), steps S2 to S13 are repeated. When all the holes 71 have been inspected (Yes in S13), in step S14, the control device 30 performs a comprehensive determination on the work 70 (for example, determination of whether the work 70 is a defective product) and displays it. The determination result is output to a device (not shown) or the like.
以上のように、本実施形態に係るセンサユニット10及び内面形状検査装置1において、内視鏡15の前方にはリングレーザ光RL及び反射光を遮る部材が存在しない。そのため、リングレーザ光RLは、穴71の周囲にわたり全体的に当該内面に照射され、また、内視鏡15は、当該内面からの反射光を死角(図6(a)の死角1)なく取り込むことができる。また、リングレーザ光RLが内視鏡15の斜め前方に向けられ、それを遮る部材が存在しないため、内視鏡15を、穴71の内底面近くまで接近させて欠陥検査をすることができる。そのため、従来技術に見られる測定不可の領域510(図5)がほとんど生じない。 As described above, in the sensor unit 10 and the inner surface shape inspection apparatus 1 according to the present embodiment, there is no member that blocks the ring laser light RL and the reflected light in front of the endoscope 15. Therefore, the ring laser beam RL is irradiated on the entire inner surface over the periphery of the hole 71, and the endoscope 15 takes in the reflected light from the inner surface without a blind spot (dead spot 1 in FIG. 6A). be able to. In addition, since the ring laser beam RL is directed obliquely forward of the endoscope 15 and there is no member to block it, the endoscope 15 can be brought close to the inner bottom surface of the hole 71 for defect inspection. . Therefore, the non-measurable region 510 (FIG. 5) found in the prior art hardly occurs.
また、レーザ光源11を内視鏡15の前方に配置しないため、内視鏡15の前方にレーザ光源11のための電力供給線を配置する必要がなく、電力供給線による死角(図6(a)の死角2)が発生しない。 Further, since the laser light source 11 is not arranged in front of the endoscope 15, it is not necessary to arrange a power supply line for the laser light source 11 in front of the endoscope 15, and a blind spot (FIG. 6A) ) Blind spot 2) does not occur.
また、レーザ光源11及び円錐レンズ12を内視鏡15の前方に配置しないため、内視鏡15の前方に、それらを保持するための透明な円筒状ガラスハウジング(図6)を必要しない。さらに、内視鏡15で穴71の内面からの反射光を取り込む際に、そのようなガラスハウジングを通じて光を取り込むことが無いため、図6(b)に示すような、ガラスの屈折率により生じる不均一な像歪みの発生を生じさせない。その結果、高精度に穴71の内面形状を計測でき、欠陥判定精度が向上する。なお、図6(b)について説明を加えると、ワークの穴の内面に照射されたリングレーザ光の反射光1及び反射光2は、円筒状ガラスハウジング内を通って内視鏡に向かうが、互いに屈折が異なるため、両者は異なる角度θ1及びθ2で内視鏡に入射される。その結果、キャリブレーション精度が悪化する問題がある。 Further, since the laser light source 11 and the conical lens 12 are not disposed in front of the endoscope 15, a transparent cylindrical glass housing (FIG. 6) for holding them is not required in front of the endoscope 15. Furthermore, when the reflected light from the inner surface of the hole 71 is captured by the endoscope 15, light is not captured through such a glass housing, so that it is caused by the refractive index of the glass as shown in FIG. Non-uniform image distortion does not occur. As a result, the inner surface shape of the hole 71 can be measured with high accuracy, and the defect determination accuracy is improved. 6B, the reflected light 1 and reflected light 2 of the ring laser light irradiated on the inner surface of the hole of the work are directed to the endoscope through the cylindrical glass housing. Since the refractions are different from each other, they are incident on the endoscope at different angles θ1 and θ2. As a result, there is a problem that the calibration accuracy deteriorates.
さらに、本実施形態では、センサユニット10のうち内視鏡15の部分が穴71内に挿入されるため、比較的小径の内視鏡15を用いることで、レーザ光源11や円錐レンズ12の大きさを考慮せずに、比較的小径の穴71の欠陥検査も可能となる。 Furthermore, in this embodiment, since the part of the endoscope 15 in the sensor unit 10 is inserted into the hole 71, the size of the laser light source 11 and the conical lens 12 can be increased by using the endoscope 15 having a relatively small diameter. Without taking this into consideration, a defect inspection of the relatively small diameter hole 71 is also possible.
(その他の実施形態)
上述した本発明の一実施形態では、円錐レンズ12を用いて説明しているが、円錐レンズの代わりに円錐ミラーを用いても同じである。また、円錐レンズ(又は円錐ミラー)12の頂角や屈折率を調整することで、リングレーザ光RLの径の大きさを調整することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment of the present invention, the conical lens 12 is used for explanation. However, the same applies when a conical mirror is used instead of the conical lens. Further, the diameter of the ring laser light RL can be adjusted by adjusting the apex angle and refractive index of the conical lens (or conical mirror) 12.
1:内面形状検査装置、2:多関節ロボット、10:センサユニット、30:制御装置、50:ロボットコントローラ、11:レーザ光源、12:円錐レンズ(又は円錐ミラー)、13:凸レンズ、14:ハーフミラーユニット、15:内視鏡(導光部)、16:カメラ(撮像部)、17:補正用センサ、18:平行リングレーザ光生成部、RL:リングレーザ光、34:データ演算部 1: Inner shape inspection device, 2: Articulated robot, 10: Sensor unit, 30: Control device, 50: Robot controller, 11: Laser light source, 12: Conical lens (or conical mirror), 13: Convex lens, 14: Half Mirror unit, 15: endoscope (light guide unit), 16: camera (imaging unit), 17: correction sensor, 18: parallel ring laser beam generation unit, RL: ring laser beam, 34: data calculation unit
Claims (4)
平行リングレーザ光を出射する平行リングレーザ光生成部と、
前記平行リングレーザ光を反射するハーフミラーユニットと、
前記ハーフミラーユニットからの前記平行リングレーザ光を一端から入射し他端に向けて導光し、前記穴の内面からの反射光を前記他端から取り込み、前記ハーフミラーユニットに出射する導光部と、
前記ハーフミラーユニットを透過した前記反射光を入射する撮像部とを備える、センサユニット。 A sensor unit for inspecting the inner shape of a hole formed in an inspection object,
A parallel ring laser beam generator that emits parallel ring laser beam;
A half mirror unit for reflecting the parallel ring laser beam;
A light guide unit that enters the parallel ring laser light from the half mirror unit from one end and guides it toward the other end, takes reflected light from the inner surface of the hole from the other end, and emits the reflected light to the half mirror unit When,
A sensor unit comprising: an imaging unit that receives the reflected light transmitted through the half mirror unit.
平行リングレーザ光を出射する平行リングレーザ光生成部と、
前記平行リングレーザ光を透過させるハーフミラーユニットと、
前記ハーフミラーユニットからの前記平行リングレーザ光を一端から入射し他端に向けて導光し、前記穴の内面からの反射光を前記他端から取り込み、前記ハーフミラーユニットに出射する導光部と、
前記ハーフミラーユニットで反射した前記反射光を入射する撮像部とを備える、センサユニット。 A sensor unit for inspecting the inner shape of a hole formed in an inspection object,
A parallel ring laser beam generator that emits parallel ring laser beam;
A half mirror unit that transmits the parallel ring laser beam;
A light guide unit that enters the parallel ring laser light from the half mirror unit from one end and guides it toward the other end, takes reflected light from the inner surface of the hole from the other end, and emits the reflected light to the half mirror unit When,
A sensor unit comprising: an imaging unit that receives the reflected light reflected by the half mirror unit.
レーザ光源と、
円錐レンズ又は円錐ミラーと、
凸レンズとを備え、
前記レーザ光源の光軸、前記円錐レンズ又は円錐ミラーの光軸、及び前記凸レンズの光軸は、互いに一致し、
前記円錐レンズ又は円錐ミラーの頂点は、前記光軸上であって、前記凸レンズの焦点の位置に配置され、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光は、前記円錐レンズ又は円錐ミラーでリングレーザ光に変換され、前記リングレーザ光は、前記凸レンズで前記平行リングレーザ光に変換される、請求項1又は2に記載のセンサユニット。 The parallel ring laser beam generator is
A laser light source;
A conical lens or a conical mirror;
With a convex lens,
The optical axis of the laser light source, the optical axis of the conical lens or conical mirror, and the optical axis of the convex lens coincide with each other,
The apex of the conical lens or conical mirror is located on the optical axis and at the focal point of the convex lens;
The laser light emitted from the laser light source is converted into ring laser light by the conical lens or conical mirror, and the ring laser light is converted into the parallel ring laser light by the convex lens. The sensor unit described.
前記センサユニットを前記穴に挿入し、前記穴内を移動させる多関節ロボットと、
前記多関節ロボットを制御するロボットコントローラと、
前記撮像部にて得られた画像データを基に、前記穴の内面形状の欠陥の有無を判断するデータ演算部と、を備える内面形状検査装置。 The sensor unit according to any one of claims 1 to 3,
An articulated robot that inserts the sensor unit into the hole and moves in the hole;
A robot controller for controlling the articulated robot;
An inner surface shape inspection apparatus comprising: a data operation unit that determines the presence or absence of a defect in the inner surface shape of the hole based on image data obtained by the imaging unit.
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| JP2014159481A Pending JP2016038204A (en) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Internal shape examining sensor unit, and internal shape examining device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016038204A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111002345A (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-14 | 发那科株式会社 | Sensor holder and robot system |
| CN111982010A (en) * | 2019-05-22 | 2020-11-24 | 波音公司 | Optical imaging and scanning device for hole |
| WO2024069996A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 株式会社Rutilea | Inspection device, inspection method, and program |
| WO2024216526A1 (en) * | 2023-04-19 | 2024-10-24 | 南京原觉信息科技有限公司 | Detection system and detection method for surface defect of metal plate |
-
2014
- 2014-08-05 JP JP2014159481A patent/JP2016038204A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111002345A (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-14 | 发那科株式会社 | Sensor holder and robot system |
| CN111982010A (en) * | 2019-05-22 | 2020-11-24 | 波音公司 | Optical imaging and scanning device for hole |
| WO2024069996A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 株式会社Rutilea | Inspection device, inspection method, and program |
| WO2024216526A1 (en) * | 2023-04-19 | 2024-10-24 | 南京原觉信息科技有限公司 | Detection system and detection method for surface defect of metal plate |
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