JP2018091759A - Photo cutting inspection device - Google Patents
Photo cutting inspection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018091759A JP2018091759A JP2016236124A JP2016236124A JP2018091759A JP 2018091759 A JP2018091759 A JP 2018091759A JP 2016236124 A JP2016236124 A JP 2016236124A JP 2016236124 A JP2016236124 A JP 2016236124A JP 2018091759 A JP2018091759 A JP 2018091759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- light
- tire
- light source
- pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 150
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 65
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 43
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 240000006829 Ficus sundaica Species 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光切断検査装置に関する。 The present invention relates to an optical cutting inspection apparatus.
従来、光源から検査光が照射され、検査対象物の一例としてのタイヤの内面を撮像する撮像装置を有し、撮像装置から出力された撮像データを用いて、タイヤの内面を検査する検査装置が知られている(例えば、特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an inspection apparatus that has an imaging device that irradiates inspection light from a light source and images an inner surface of a tire as an example of an inspection object, and inspects the inner surface of the tire using imaging data output from the imaging device. Known (for example, Patent Document 1).
この種の検査装置では、異なる大きさの検査対象物の検査を行う場合がある。この場合、各検査対象物の種類ごとに専用の検査装置が用いられる場合がある。例えば、タイヤの場合、小径から大径まで様々なサイズが存在するため、適切な検査精度を確保するためには、システム構成は同じでもタイヤの種類ごとに専用の光学系(各構成のレイアウトや大きさ、性能等)を備えた検査装置が利用される場合がある。 This type of inspection apparatus may inspect inspection objects of different sizes. In this case, a dedicated inspection apparatus may be used for each type of inspection object. For example, in the case of tires, there are various sizes from a small diameter to a large diameter. Therefore, in order to ensure appropriate inspection accuracy, even if the system configuration is the same, a dedicated optical system (for each configuration layout or In some cases, an inspection apparatus having size, performance, etc.) is used.
そこで、本発明の課題の一つは、検査対象物の種類(例えば、サイズ)に拘わらず、適切な検査が実行できる汎用性の高い光切断検査装置を提供することにある。 Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a highly versatile optical cutting inspection apparatus capable of performing an appropriate inspection regardless of the type (for example, size) of the inspection object.
本発明の実施形態の光切断検査装置は、空間を隔てて位置する一対の第一の面と、前記一対の第一の面で形成される前記空間に面し前記一対の第一の面を接続した第二の面と、を有した検査対象物、の前記空間の外部に位置された撮像部と、前記一対の第一の面のいずれか一方に向けてライトシートを出射する光源と、前記空間の内部に位置され、前記光源から射出された前記ライトシートによって前記第一の面に形成された線状の光を前記撮像部で撮像可能なように前記空間の外部に向けて反射するミラーと、を備え、前記ミラーは、前記一対の第一の面と交差する面に沿って延び前記線状の光が形成された前記第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。 An optical cutting inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pair of first surfaces positioned with a space therebetween, and the pair of first surfaces facing the space formed by the pair of first surfaces. An imaging unit positioned outside the space of the inspection object having a connected second surface, a light source that emits a light sheet toward one of the pair of first surfaces, Linear light formed on the first surface by the light sheet emitted from the light source, which is located inside the space, is reflected toward the outside of the space so as to be imaged by the imaging unit. A convex mirror having a convex reflecting surface extending along a surface intersecting with the pair of first surfaces and directed toward the first surface on which the linear light is formed. It is.
実施形態によれば、一例としては、ミラーは、一対の第一の面と交差する面に沿って延び線状の光が形成された第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーなので、ミラーのサイズより広い第一の面の領域の情報(像)を空間の外部に向けて反射して撮像部に導くことができる。その結果、検査対象物の種類(例えば、サイズ)に拘わらず検査が実行できる汎用性の高い光切断検査装置が提供できる。 According to the embodiment, as an example, the mirror is a convex mirror having a convex reflecting surface extending along a surface intersecting with the pair of first surfaces and facing the first surface on which linear light is formed. Therefore, the information (image) of the area of the first surface wider than the size of the mirror can be reflected toward the outside of the space and guided to the imaging unit. As a result, it is possible to provide a highly versatile optical cutting inspection apparatus that can perform inspection regardless of the type (for example, size) of the inspection object.
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果(効果)は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成や制御以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成や制御によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)を得ることが可能である。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention are disclosed. The configuration and control of the embodiment shown below, and the operation and result (effect) brought about by the configuration and control are examples. The present invention can be realized by means other than the configuration and control disclosed in the following embodiments, and various effects (including derivative effects) obtained by the basic configuration and control can be obtained. is there.
本実施形態では、一例として、図1〜3に例示される画像検査システム1(光切断検査装置)は、検査対象物としてのタイヤ100の内面101の検査を行う。図1に示されるように、画像検査システム1の検査ユニット10の一部が、タイヤ100の開口部100a内に挿入される。さらに、検査ユニット10は、図2,3に示されるように、タイヤ100の底壁110A(トレッド部)と側壁110B,110C(ショルダー部、サイドウォール部、ビート部)とで囲まれた空間S内に挿入されて、タイヤ100の内面101を構成する三つの面である底面101Aおよび側面101B,101Cを検査する。検査ユニット10およびタイヤ100のうち少なくともいずれか一方が回転することにより、検査ユニット10およびタイヤ100が相対的に回転し、底面101Aおよび側面101B,101Cの少なくとも一周分が検査される。
In this embodiment, as an example, the image inspection system 1 (light cutting inspection apparatus) illustrated in FIGS. 1 to 3 inspects the
例えば、図1に示されるように、タイヤ100は、直進機構51によって検査位置Pまで搬入される。搬入後、検査ユニット10は、ユニット移動機構によって、開口部100aからタイヤ100内に進入する。検査位置Pでタイヤ100は、タイヤ100を支持するドーナツ型の支持部を有してタイヤ100を回転させる回転機構52によって当該タイヤ100の周方向に回転され、これにより、検査ユニット10とタイヤ100の内面101とが相対的に移動する。この回転により、検査ユニット10による検査位置が、タイヤ100の周方向に移動し、少なくとも一周分、例えば二周分回転した時点で、検査が終了し、タイヤ100が、直進機構51によって検査位置Pの外へ排出される。直進機構51および回転機構52は、搬送機構5を構成している。なお、タイヤ100が固定され、検査ユニット10が回転してもよいし、タイヤ100および検査ユニット10の双方が回転してもよい。また、タイヤ100を移動する機構(搬送機構)は、この例には限定されない。
For example, as shown in FIG. 1, the
ここで、タイヤ100について説明する。側面101B、側面101Cおよび底面101Aは、タイヤ100の中心軸Ax回りの円環状に形成されている。側面101Cは、側面101Bに間隔を空けて面している。底面101Aは、側面101Bと側面101Cとの間の空間Sに面し、側面101Bおよび側面101Cを接続している。すなわち、一対の側面101B、側面101Cは空間Sを隔てて互いに向き合うように位置し、底面101Aは、空間Sに面し一対の側面101B、側面101Cを接続するように位置する。空間Sは、ドーナツ型(円環状)に構成されている。タイヤ100の開口部100aは、ドーナツ状の空間Sに囲まれている。側面101Bおよび側面101Cは、空間Sが膨れ上がったような曲面を有する。本実施形態では、タイヤ100が検査対象物の一例であり、側面101B、側面101Cが第一の面の一例であり、底面101Aが第二の面の一例である。
Here, the
図2〜4に示されるように、画像検査システム1は、一例として、三つの光源11A〜11C(11)と、五つのミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2(12)と、を有している。タイヤ100の空間Sの内部には、二つの光源11B,11Cと、二つのミラー12B1,12C1と、が位置され、タイヤ100の空間Sの外部であって開口部100aの内部には、一つの光源11Aと、三つのミラー12A,12B2,12C2と、が位置されている。各光源11および各ミラー12は、タイヤ100の底面101Aに囲まれている。また、タイヤ100の空間Sの外部かつ開口部100aの外部には、撮像装置3が位置されている(図3)。本実施形態では、光源11B、光源11Cを第一の光源と称する場合がある。また、光源11Aを第二の光源と称する場合がある。また、ミラー12B1、ミラー12C1を第一のミラーと称する場合がある。また、ミラー12B2、ミラー12C2を第二のミラーと称する場合がある。また、ミラー12Aを第三のミラーと称する場合がある。なお、撮像装置3が撮像部の一例である。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
図2,3に示されるように、光源11Bは、タイヤ100の一方(図2,3では下側)の側壁110Bの側面101Bに向けて、検査光を出射する。ミラー12B1は、光源11Bからの検査光が照射された側面101Bの像を空間Sの外部に向けて反射する。ミラー12B1は、一対の側面101B,101C(両方の第一の面)と交差する面に沿って延びるミラーであり、走査光である線状の光が形成された側面101B(第一の面)に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。具体的には、ミラー12B1は、タイヤ100の回転中心(中心軸Ax)を含む面(図2の紙面と同じ)に沿って一端と他端との間で延びる。また、ミラー12B1は、タイヤ100の径方向内方(中心軸Axと直交する第一の方向D1の一方;図3参照)とタイヤ100の軸方向(中心軸Ax)の一方との間の方向に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。タイヤ100の回転中心(中心軸Ax)を含む面は、仮想平面である。また、この仮想平面は、例えば、タイヤ100の接線方向と直交する面(交差面という)であるともいえる。したがって、凸面ミラーは、タイヤ100の接線方向と交差する面に沿って延びタイヤ100の径方向内方と軸方向の一方との間の方向に向けて凸の反射面を有するともいえる。ミラー12B1の凸態様は、当該凸面ミラーの一端から他端に向かうにつれて反射面の各位置での法線方向がタイヤ100の中心軸Axを含む面に沿って放射状に変化するようになっている。つまり、ミラー12B1は、タイヤ100の径方向に湾曲した反射面(視野範囲)を有して広角化されている。ミラー12B1は、側面101Bの像をミラー12B2(図3,4)に向けて反射する。ミラー12B2は、ミラー12B1によって反射された側面101Bの像(反射光、反射像)を撮像装置3に向けて反射する。なお、図2,3では、側面101Bに関する光路は一点鎖線等で示されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、光源11Cは、タイヤ100の他方(図2,3では上側)の側壁110Cの側面101Cに向けて、検査光を出射する。ミラー12C1は、光源11Cからの検査光が照射された側面101Cの像を空間Sの外部に向けて反射する。ミラー12C1は、ミラー12B1と同様に、一対の側面101B,101C(第一の面)と交差する面に沿って延びるミラーであり、走査光である線状の光が形成された側面101C(第一の面)に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。具体的には、ミラー12C1は、タイヤ100の中心軸Axを含む面に沿って一端と他端との間で延びる。また、ミラー12C1は、タイヤ100の径方向内方とタイヤ100の中心軸Axの一方との間の方向に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである。ミラー12C1の凸態様は、当該凸面ミラーの一端から他端に向かうにつれて反射面の各位置での法線方向がタイヤ100の中心軸Axを含む面に沿って放射状に変化するようになっている。つまり、ミラー12C1は、タイヤ100の径方向に湾曲した反射面(視野範囲)を有して広角化されている。ミラー12C1は、側面101Cの像をミラー12C2(図4)に向けて反射する。ミラー12C2は、ミラー12C1によって反射された側面101Cの像(反射光、反射像)を撮像装置3に向けて反射する。なお、図2,3では、側面101Cに関する光路は二点鎖線等で示されている。
The
図2,3および後述する図7,8では、凸面ミラーであるミラー12B1は、タイヤ100の中心軸Axを含む面(タイヤ100の接線方向と交差する交差面)に沿って延び側面101Bの曲面に対応した連続した凸曲面で反射面を形成する例を示す。つまり、凸面ミラーは、湾曲した連続面を有するミラーである場合を示す。同様にミラー12C1は、タイヤ100の中心軸Axを含む面に沿って延び側面101Cの曲面に対応した連続した凸曲面で反射面が形成されている例を示す。なお、ミラー12B1,12C1の凸形状(湾曲形状)の効果は後述する。
2 and 3 and FIGS. 7 and 8 to be described later, the mirror 12B1, which is a convex mirror, extends along the surface including the central axis Ax of the tire 100 (the intersecting surface intersecting the tangential direction of the tire 100) and the curved surface of the
また、図3に示されるように、光源11Aは、タイヤ100の底壁110Aの底面101Aに向けて検査光を出射する。ミラー12Aは、光源11Aからの検査光が照射された底面101Aの像を撮像装置3へ向けて反射する。一例として、ミラー12Aの反射角度は、略45度に設定されている。なお、図3では、底面101Aに関する光路は破線で示されている。
As shown in FIG. 3, the
詳しくは後述するが、側面101Bの像には、光源11Bによって形成される線状の光Ldb(図5)が含まれ、側面101Cの像には、光源11Cによって形成される線状の光Ldcが含まれ、底面101Aの像には、光源11Aによって形成される線状の光Ldaが含まれる。
As will be described in detail later, the image of the
図3に示されるように、ミラー12B2の側面101Bの像(線状の光Ldb)の反射方向Vに沿った視線(一例として、撮像装置3からの視線)で、底面101Aの像(線状の光Lda)のミラー12Aへの入射方向VAが、側面101Bの像(線状の光Ldb)のミラー12B2への入射方向VBおよび側面101Cの像(線状の光Ldc)のミラー12C2への入射方向VCの少なくとも一方(一例として、両方)と異なる。詳細には、入射方向VAは、入射方向VBと入射方向VCとの少なくとも一方(一例として、両方)と逆である。本実施形態では、入射方向VBと入射方向VCとは、同じである。すなわち、ミラー12B2の反射面とミラー12C2の反射面とは、互いに平行である。
As shown in FIG. 3, the image (linear shape) of the
また、図3に示されるように、光源11Bおよび光源11Cは、タイヤ100の中心軸Axの軸方向(図3における上下方向)と直交する第一の方向D1(図3における左右方向)におけるミラー12B2の一方側(図3における左側)に位置されている。また、光源11Aは、第一の方向D1におけるミラー12B2の他方側(図3における右側)に位置されている。
3, the
また、図4に示されるように、ミラー12B2、ミラー12C2、およびミラー12Aは、タイヤ100の中心軸Axの軸方向および第一の方向D1、と直交する第二の方向D2(図4における左右方向)、に沿って並べられている。ミラー12Aは、ミラー12B2とミラー12C2との間に位置されている。また、本実施形態では、第二の方向D2に沿った視線で、ミラー12B2の反射面およびミラー12C2の反射面と、ミラー12Aの反射面とは、互いに交差する(図3)。
4, the mirror 12B2, the mirror 12C2, and the
また、本実施形態では、光源11Bから出射されミラー12B1,12B2を介して撮像装置3に入射する検査光と、光源11Cから出射されミラー12C1,12C2を介して撮像装置3に入射する検査光と、光源11Aから出射されミラー12Aを介して撮像装置3に入射する検査光とは、互いに重ならないように光路が設定されている。なお、各ミラー12は、ハーフミラーであってもよい。
In the present embodiment, the inspection light emitted from the
そして、図2,3に示されるように、光源11A〜11Cおよびミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2は、支持部材13(部材)に支持され、一体化されている。これにより、光源11A〜11Cおよびミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2がそれぞれ別個に支持されていた場合に比べて、取り扱いが容易になるとともに、相互の位置や角度等の精度がより向上されやすい。支持部材13は、少なくとも一つ、例えば複数のアームを有する構成であることができる。支持部材13は、少なくとも空間Sの内部の位置と、空間Sの外部の位置(開口部100a内の位置)との間で移動可能に構成されている。また、支持部材13は、リンク機構等を有し、伸縮可能に構成されてもよい。
2 and 3, the
図5は、タイヤ100の内面101を径方向の内側から見て展開した(広げた)状態の模式図である。図5において、上下三段の中段が底面101Aであり、上下三段の下段が側面101Bであり、上下三段の上段が側面101Cであり、図5の左右方向がタイヤ100の周方向である。また、図5の中段の底面101Aの上下方向(縦方向)はタイヤ100の軸方向であり、図5の上下の段の側面101B,101Cの上下方向はタイヤ100の径方向である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a state where the
この図5から、ミラー12Aを介して撮像装置3へ向けて反射される領域Aaと、ミラー12B1およびミラー12B2を介して撮像装置3へ向けて反射される領域Abと、ミラー12C1およびミラー12C2を介して撮像装置3へ向けて反射される領域Acとが、周方向にずれている。このような構成とすることで、ミラー12Aにおける各像の反射面(反射領域)を周方向にずらすことができる。その結果、図6に示されるように、撮像装置3で撮像された画像Im中に、領域Aa,Ab,Acの画像Ima,Imb,Imcを含めることができる。すなわち、本実施形態によれば、底面101Aおよび側面101B,101Cがミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2を介して一つの撮像装置3で撮像され、当該撮像装置3によって撮像された画像Im中に含まれる領域Aa,Ab,Acの画像Ima,Imb,Imcの画像処理によって検査を行うことができる。その結果、別個の撮像装置3を用いる場合に比べて、例えば、装置構成が簡素化されたり、処理をより容易にあるいはより迅速に行えたりといった利点が得られる。また、図5からわかるように、領域Aa,Ab,Acの端部は、互いに隣接するもの同士で、オーバーラップするように設定されている。この場合、オーバーラップする範囲の長さを、検査不良の最少サイズ以上確保しておくことにより、領域Aa,Ab,Acの境界を跨ぐような不良が生じていた場合にあっても、当該不良を検出することが可能になる。
From FIG. 5, the region Aa reflected toward the
これら三つの面、すなわち底面101Aおよび側面101B,101Cに対する画像検査は、光切断法によって行われる。このため、光源11A〜11Cは、それぞれ、検査光としてライトシート(例えば、レーザライトシート)を出射し、底面101Aおよび側面101B,101C上に、それぞれ、線状の光Lda,Ldb,Ldc(Ld)を形成する。撮像装置3は、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)やCCD(charge coupled device)等のイメージセンサであり、例えば、2次元の撮像素子を有したエリアセンサを有する。そして、図6に示されるように、画像Ima,Imb,Imcのそれぞれにおいて、底面101Aおよび側面101B,101Cの凹凸が基準線Lrに対する線状の光Ldのずれとして出現するよう、底面101Aおよび側面101B,101Cのそれぞれに対して、撮像装置3による撮像方向(すなわち撮像装置3によるミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2を介しての撮像方向)と光源11A〜11Cによるライトシートの出射方向とが互いに交差して設定されている。本実施形態では、撮像方向は、タイヤ100の中心軸Axを含む平面(仮想平面)に沿った方向に設定されている。このような光学系の配置を得るため、光源11Aの位置と、当該光源11Aによる線状の光Ldaを反射するミラー12Aの位置とは周方向にずれ、光源11Bの位置と当該光源11Bによる線状の光Ldbを反射するミラー12B1の位置とは周方向にずれ、また、光源11Cの位置と当該光源11Cによる線状の光Ldcを反射するミラー12C1の位置とは周方向にずれている。本実施形態では、光源11Bから出射されたライトシートによって側面101Bに形成される線状の光Ldbが第一の線状の光の一例であり、光源11Cから出射されたライトシートによって側面101Cに形成される線状の光Ldcが第二の線状の光の一例であり、光源11Aから出射されたライトシートによって底面101Aに形成される線状の光Ldaが第三の線状の光の一例である。
The image inspection for these three surfaces, that is, the
そして、タイヤ100と検査ユニット10とのタイヤ100の周方向の相対回転に伴い、撮像装置3は、所定の時間間隔で、底面101Aおよび側面101B,101Cの周方向の各位置での画像Ima,Imb,Imcを取得する。画像検査システム1は、線状の光Ldの基準線Lrからのずれに応じた高さデータ、および当該高さデータを二次元に配列した高さ画像(疑似画像)を取得し、当該高さ画像に対する所定のアルゴリズムによる画像処理によって、凹凸異常を検出する。
Then, with relative rotation of the
ところで、本実施形態の場合、図2,3で説明されたように、ミラー12B1は、線状の光が形成された側面101B(第一の面)に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーであり、中心軸Axを含む面(仮想平面)に沿って延び側面101Bの曲面に対応した連続した凸曲面の反射面が形成されている。このような反射面とすることで、視野範囲の広角化を図っている。その結果、反射面(視野範囲)が湾曲したミラー12B1は、同じ大きさの平面ミラーに比べてより広い領域の側面101Bを検査対象とすることができる。同様に、ミラー12C1は、ミラー12B1と同様に線状の光が形成された側面101C(第一の面)に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーであり、中心軸Axを含む面に沿って延び側面101Cの曲面に対応した連続した凸曲面の反射面が形成されている。このような反射面とすることで、視野範囲の広角化を図っている。その結果、反射面(視野範囲)が湾曲したミラー12C1は、同じ大きさの平面ミラーに比べてより広い領域の側面101Cを検査対象とすることができる。
By the way, in the case of this embodiment, as demonstrated in FIG.2, 3, mirror 12B1 is a convex mirror which has the convex reflective surface which goes to the
例えば、図7と図8は、直径の異なるタイヤ100に対して、光源11B、ミラー12B1、光源11C、ミラー12C1を備える同じ検査ユニット10を用いて検査を行う場合の比較例である。図7に示されるように、光源11Bから射出されたライトシートは、小径のタイヤ100Sの側面101Bに照射される。また、湾曲したミラー12B1の視野範囲は、側面101Bのほぼ全域(ショルダー部、サイドウォール部、ビート部)をカバーして、側面101Bに形成された線状の光Ldb(図5参照)を空間Sの外部に向けて反射する。同様に、光源11Cから射出されたライトシートは、小径のタイヤ100Sの側面101Cに照射される。また、湾曲したミラー12C1の視野範囲は、側面101Cのほぼ全域(ショルダー部、サイドウォール部、ビート部)をカバーして、側面101Cに形成された線状の光Ldc(図5参照)を空間Sの外部に向けて反射する。
For example, FIGS. 7 and 8 are comparative examples in the case where the
一方、図8は、図7で小径のタイヤ100Sの検査を実施した検査ユニット10を小径のタイヤ100Sより大径のタイヤ100Lに適用した場合である。図8に示されるように、タイヤ径の拡大に伴い、底面101A、側面101B,101Cが広がる。つまり、側面101B,101Cのタイヤ径方向の長さ(検査対象の長さ)が長くなる。また、光源11Bおよびミラー12B1から側面101Bまでの距離が長くなる。同様に、光源11Cおよびミラー12C1から側面101Cまでの距離が長くなる。この場合、光源11B,11Cが射出する光は放射状に広がるので大径のタイヤ100Lの側面101B,101Cの全域へライトシートが照射される。また、湾曲したミラー12B1およびミラー12C1の視野範囲も側面101B,101Cまでの距離に対応して広がる。つまり、湾曲したミラー12B1(12C1)の視野範囲は、大径のタイヤ100Lの側面101B(101C)のほぼ全域(ショルダー部、サイドウォール部、ビート部)をカバーして、大径のタイヤ100Lの側面101B(101C)に形成された線状の光Ldb(Ldc)を空間Sの外部に向けて反射する。
On the other hand, FIG. 8 shows a case where the
このように、ミラー12B1およびミラー12C1の反射面を連続した湾曲とすることにより、検査対象物の大きさ(例えば、タイヤサイズ)に拘わらず、同じ構成、同じサイズの検査ユニット10を用いて光切断検査を実行することができる。
As described above, the reflecting surfaces of the mirror 12B1 and the mirror 12C1 are continuously curved, so that the
また、図3および図7,8に示されるように、タイヤ100の一対の側面101B、側面101C(第一の面)および底面101A(第二の面)は、中心軸Ax回りの環状(円環状)であるとともに、側面101B、側面101Cは、空間Sが膨れ上がったような曲面を有している。そして、ミラー12B1,12C1は、その曲面に対応するように反射面の湾曲態様が形成されている。例えば、側面101Bが外側に膨れ上がっている場合、その領域を平面ミラーで反射させると、入射光が平面ミラーに斜めに入射することになる。つまり、平面ミラーで反射されて得られる像は、タイヤ100の径方向に圧縮されたようになる場合がある。その結果、撮像装置3で撮像される線状の光Ldが基準線Lr(図6参照)に対して歪み、側面101Bの凹凸状態の検査精度を向上させにくい場合がある。一方、本実施形態のミラー12B1のように、側面101Bの曲面形状に対応して反射面を湾曲させることで、ミラー12B1の各反射面は、側面101Bの各領域に対して、正面に近い姿勢で臨むことができる。つまり、ミラー12B1は、側面101Bの広範囲を検出できるとともに、より検出に適した姿勢(正面に近い姿勢)で臨むことができる。その結果、本実施形態の画像検査システム1は、様々なサイズのタイヤの検査を同一の検査ユニット10で検査可能とするとともに、検査精度をより向上させることができる。なお、検査ユニット10によって、大径のタイヤ100Lの検査を行う場合、光源11Bから側面101Bまでの距離、および光源11Cから側面101Cまでの距離が小径のタイヤ100Sの検査のときより大きくなる。その結果、側面101B(101C)における照度が小径のタイヤ100Sのときより低下する場合がある。このような場合、検査対象物のタイヤサイズに応じて光源11B(11C)の出力を変化させる。その結果、タイヤサイズに拘わらず、一定の照度で検査することが可能となり、検査品質の安定化に寄与することができる。
As shown in FIGS. 3, 7, and 8, the pair of side surfaces 101 </ b> B, 101 </ b> C (first surface), and
図9〜12には、検査ユニット10の具体的な構成例が示されている。図9には、検査ユニット10(支持部材13)がタイヤ100の開口部100a内に挿入されているものの、ミラー12B1,12C1が空間S内には進入していない状態が示され、図10は、ミラー12B1,12C1が空間S内に進入した状態が示されている。なお、図9〜14および図16〜18では、ミラー12B1、12C1の凸の反射面の図示を省略しているが、実際は、図2等に示すように所定の凸態様の反射面を有する。
9 to 12 show specific configuration examples of the
図9〜12に示されるように、ミラー12B1を動かす第一可動部132およびミラー12C1を動かす第二可動部133は、ベース部130に移動可能に支持されている。第一可動部132および第二可動部133は、それぞれ、中間可動部13aおよび先端可動部13bを有する。
9-12, the 1st
中間可動部13aは、ベース部130に、可動支持機構140V(140)を介して、タイヤ100の軸方向、すなわち図9〜11の上下方向に移動可能に支持されている。可動支持機構140Vは、レール141aや、スライダ142a(図11,12参照)、ねじシャフト143a、ナット144a、モータ145a等を有している。レール141aは、ベース部130に固定され、タイヤ100の軸方向に延びている。スライダ142aは、レール141aに沿って移動可能に支持され、中間可動部13aに固定されている。すなわち、中間可動部13aは、タイヤ100の軸方向に移動可能に、ベース部130に支持されている。ねじシャフト143aは、レール141aと平行に延びるとともに、軸回りに回転可能にベース部130に支持されている。ねじシャフト143aの外周には雄ねじ部が設けられている。ナット144aは、中間可動部13aに固定されている。このナット144aには、ねじシャフト143aの雄ねじ部が挿入されて雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられている。また、モータ145aは、ベース部130に固定され、ねじシャフト143aを回転させる。よって、モータ145aがねじシャフト143aを回転させると、ねじシャフト143aの雄ねじ部とナット144aの雌ねじ部との噛み合いにより、ナット144aはねじシャフト143aの軸方向に移動する。これにより、スライダ142aは、レール141aに沿って移動する。このような構成において、モータ145aによるねじシャフト143aの回転角度や回転回数を制御することにより、ナット144aとねじシャフト143aとの相対的な位置、すなわち、レール141aとスライダ142aとの相対的な位置、ひいては、ベース部130に対する中間可動部13aの位置を、設定したり変更したりすることができる。レール141aやスライダ142aは、相対移動部とも称され得る。なお、以降、レール141aや、スライダ142a、ねじシャフト143a、ナット144a、モータ145aと同様の機能を有する構成には、符号における数字部分を同様に付す。
The intermediate
また、図9,10,12に示されるように、先端可動部13bは、中間可動部13aに、可動支持機構140H(140)を介して、タイヤ100の径方向に移動可能に支持されている。可動支持機構140Hは、レール141bや、スライダ142b、ねじシャフト143b、ナット144b、モータ145b等を有している。レール141bは、中間可動部13aに固定され、タイヤ100の径方向に延びている。スライダ142bは、レール141bに沿って移動可能に支持され、先端可動部13bに固定されている。すなわち、先端可動部13bは、タイヤ100の径方向に移動可能に、中間可動部13aに支持されている。ねじシャフト143bは、レール141bと平行に延びるとともに、軸回りに回転可能に中間可動部13aに支持されている。ねじシャフト143bの外周には雄ねじ部が設けられている。ナット144bは、先端可動部13bに固定されている。このナット144bには、ねじシャフト143bの雄ねじ部が挿入されて雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部が設けられている。また、モータ145bは、中間可動部13aに固定され、ねじシャフト143bを回転させる。よって、モータ145bがねじシャフト143bを回転させると、ねじシャフト143bの雄ねじ部とナット144bの雌ねじ部との噛み合いにより、ナット144bはねじシャフト143bの軸方向に移動する。これにより、スライダ142bは、レール141bに沿って移動する。このような構成において、モータ145bによるねじシャフト143bの回転角度や回転回数を制御することにより、ナット144bとねじシャフト143bとの相対的な位置、すなわち、レール141bとスライダ142bとの相対的な位置、ひいては、中間可動部13aに対する先端可動部13bの位置を、設定したり変更したりすることができる。
9, 10, and 12, the tip
図9〜12に示される構成例では、撮像装置3もタイヤ100の軸方向に移動可能に構成されている。撮像装置3は、可動支持機構140A(140)を介して、ベース部130に移動可能に支持されている。可動支持機構140Aは、レール141c、スライダ142c、ねじシャフト143c、ナット144c、およびモータ145cを有している。ナット144cは、プレート146cに一体に設けられている。また、レール141cは、プレート146cに一体に設けられ、プレート146cを介して撮像装置3に固定され、タイヤ100の軸方向に延びている。プレート146cは、ベース部130に対して相対移動可能に、ベース部130における撮像装置3側の面に重ねられている。また、プレート146cは、撮像装置3に固定されている。スライダ142cは、ベース部130に固定されている。可動支持機構140Aにより、ベース部130に対する撮像装置3の位置を変化させることによって、撮像装置3の撮像距離(検査光の光路長)やピントを調整することができる。
9 to 12, the
また、図9〜12に示される構成例では、反射面が湾曲したミラー12B1,12C1の姿勢を変化させることによりミラー12B1,12C1の法線方向(例えば、長さ方向の中央部分の法線方向、角度)を、方向可変機構150によって可変設定することができる。方向可変機構150は、モータ151や、ベルト152、ローラ153,154等を有している。ベルト152は、二つのローラ153,154の間で掛け渡されている。モータ151は、ローラ153を回転することができる。ミラー12B1,12C1は、ローラ154に接続され、ローラ154の回転に伴って、ミラー12B1,12C1の法線方向(角度)が変化する。方向可変機構150は、モータ151の回転がローラ153、ベルト152およびローラ154を介して、ミラー12B1,12C1に伝達されるように構成されている。このような構成において、モータ151の回転角度や回転回数を制御することにより、ミラー12B1,12C1の法線方向を設定したり変更したりすることで、湾曲したミラー12B1,12C1の反射面(反射領域)をタイヤ100の側面101B,101Cの曲面に対応するようにすることができる。
In the configuration examples shown in FIGS. 9 to 12, the normal direction of the mirrors 12B1 and 12C1 (for example, the normal direction of the central portion in the length direction) is changed by changing the posture of the mirrors 12B1 and 12C1 whose reflecting surfaces are curved. , The angle) can be variably set by the direction
前述した図7において、比較的小径のタイヤ100Sを検査する場合の光源11B,11Cおよびミラー12B1,12C1の配置が示され、図8には、比較的大径のタイヤ100Lを検査する場合の光源11B,11Cおよびミラー12B1,12C1の配置が示されている。図9〜12に示されたような、第一可動部132、当該第一可動部132を移動可能に支持する可動支持機構140、第二可動部133、および当該第二可動部133を移動可能に支持する可動支持機構140は、ミラー12B1とミラー12C1とのタイヤ100(100S,100L)の径方向の軸位置を可変設定することができる。したがって、図7に示されるような比較的小径のタイヤ100Sの場合、および図8に示されるような比較的大径のタイヤ100Lの場合の双方について、光源11B,11Cおよびミラー12B1,12C1を、より適切に配置することができる。
7 shows the arrangement of the
また、図13〜15には、検査ユニット10における光源11Aおよびミラー12A,12B2,12C2の支持機構の具体的な構成例が示されている。なお、図13〜15では、撮像装置3等は図示が省略されている。光源11Aおよびミラー12A,12B2,12C2は、可動支持機構140B(140)を介して、ベース部130に移動可能に支持されている。可動支持機構140Bは、レール141d、スライダ142d、ねじシャフト143d、ナット144d、モータ145d、および連結部160,170を有している。ナット144dは、プレート146dに一体に設けられている。また、レール141dは、プレート146dに一体に設けられ、タイヤ100の軸方向に延びている。プレート146dは、ベース部130に対して相対移動可能に、ベース部130における撮像装置3とは反対側の面に重ねられている。プレート146dには、連結部160,170を介して、光源11Aおよびミラー12A,12B2,12C2が連結されている。スライダ142dは、ベース部130に固定されている。可動支持機構140Bにより、ベース部130に対する光源11Aおよびミラー12A,12B2,12C2の位置を変化させることによって、タイヤ100の軸方向における光源11Aおよびミラー12A,12B2,12C2の位置を調整することができる。
13 to 15 show specific configuration examples of the support mechanism for the
連結部160は、レール161、スライダ162、および方向可変機構163を有している。レール161は、プレート146dに固定され、タイヤ100の径方向に延びている。スライダ162は、タイヤ100の径方向に移動可能にレール161に支持されている。スライダ162は、レール161からタイヤ100の軸方向に沿って延びている。スライダ162は、光源11A(11)を支持している。光源11Aは、一例として、方向可変機構163(図15)を介して、検査光の照射方向(出射方向)を変更可能(制御可能)にスライダ162におけるレール161とは反対側の端部に支持されている。また、連結部160は、スライダ162をレール161に沿って、すなわちタイヤ100の径方向に沿って移動させる駆動機構を有している。連結部160により、レール161(ベース部130)に対する光源11Aの位置を変化させることによって、タイヤ100の径方向における光源11Aの位置を調整することができる。連結部160は、可動支持機構とも称され得る。
The connecting
図15に示されるように、方向可変機構163は、光源11Aが固定された支持部材164と、ロータシリンダ等の駆動源(図示されず)と、を有する。支持部材164は、中心軸Axに沿った支軸(固定軸)165回りに回転可能に設けられている。また、支持部材164には、中心軸Axに沿って支持部材164を貫通した長孔166が設けられている。長孔166には、中心軸Axに沿ったストッパ軸(図示されず)が挿入されており、長孔166の長手方向の孔縁がストッパ軸と当接することで、支持部材164の回転が制限される。すなわち、支持部材164は、所定角度範囲内での回転が可能となっている。支持部材164は、駆動源の駆動力によって、支軸165回りに回転される。以上の構成の方向可変機構163により、タイヤ100に対する光源11Aの検査光の照射方向を可変設定することができる。
As shown in FIG. 15, the
連結部170は、延部171,172および支持部173,174を有している。延部171は、プレート146dに固定されるとともに、プレート146dからタイヤ100の軸方向に沿って延びている。延部172は、延部171におけるプレート146dとは反対側の端部に固定されるとともに、延部171からタイヤ100の径方向に沿って延びている。支持部173は、延部172における延部171とは反対側の端部に固定されて、ミラー12Aを支持している。ミラー12Aは、一例として、支持部173に固定されている。支持部174は、延部172における延部171とは反対側の端部に固定されて、ミラー12B2,12C2を支持している。ミラー12B2,12C2は、一例として、支持部174に固定されている。
The connecting
図9〜15に示される構成例では、支持部材13は、ベース部130や、第一可動部132、第二可動部133、可動支持機構140V,140H,140A,140B(140)、方向可変機構150等を含む。また、検査ユニット10は、支持部材13や、撮像装置3、光源11A〜11C、ミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2を含む。
9 to 15, the
また、図13に示されるように、検査ユニット10は、移動機構180によって、タイヤ100に対する当該検査ユニット10の位置を可変設定可能に支持されている。なお、図14等では、移動機構180は図示が省略されている。
As shown in FIG. 13, the
移動機構180は、一例として、中心軸Axの軸方向と直交する方向におけるタイヤ100に対する検査ユニット10の位置を可変設定可能である。移動機構180は、ベース部181と、直動軸182と、駆動部183と、を有している。直動軸182は、検査ユニット10のベース部130からタイヤ100の中心軸Axの軸方向と直交する第一の方向D1に延びている。すなわち、直動軸182は、線状の光Ldaのミラー12Aへの入射方向VA、線状の光Ldbのミラー12B2への入射方向VB、および線状の光Ldcのミラー12C2への入射方向VCに沿って延びている。駆動部183は、ベース部181と直動軸182との間に介在している。駆動部183は、モータ等の駆動源を有し、駆動源の駆動力によってベース部181に対して直動軸182を第一の方向D1に沿って往復動させる。以上の構成の移動機構180により、タイヤ100に対する検査ユニット10の位置(一例として入射方向VA,VB,VCに沿った位置)を可変設定することができる。すなわち、底面101Aに関する光路と側面101B,101Cに関する光路との距離差の調整をすることができる。また、以上から分かるように、移動機構180は、撮像装置3の光軸とタイヤの中心軸Axとを相対的に平行移動させることができる。また、撮像装置3の中心と、底面101Aおよび側面101B,101Cと、の相対位置関係を変更することができる。なお、移動機構180による検査ユニット10の位置の可変方向は、上記に限るものではない。例えば、移動機構180は、入射方向VA,VB,VCと交差する方向におけるタイヤ100に対する検査ユニット10の位置を可変設定可能であってもよい。移動機構180は、可変設定機構や支持機構とも称され得る。
As an example, the moving
本実施形態では、ミラー12B2の線状の光Ldbの反射方向に沿った視線で、線状の光Ldaのミラー12Aへの入射方向VAが、線状の光Ldbのミラー12B2への入射方向VBおよび線状の光Ldcのミラー12C2への入射方向VCの少なくとも一方(一例として、両方)と異なる。よって、入射方向VAが入射方向VB,VCと同じ場合に比べて、光源11A〜11Cの配置の自由度の向上が図られる。これにより、光源11を他の光源11に関する光路外に容易に配置することができる。
In the present embodiment, the incident direction VA of the linear light Lda to the
また、このように、光源11A〜11Cの配置の自由度の向上が図られるので、各光源11A〜11Cの配置の最適化がしやすい。つまり、各光源11のライトシートの照射角度(検査面への入射角度)を容易に同じにできる。これにより、各画像Ima,Imb,Imcからの高さデータの算出のための演算式を三つの画像Ima,Imb,Imcで共通化できる。これに対して、演算式が異なる場合には、補正が必要となる。
In addition, since the degree of freedom in the arrangement of the
また、本実施形態では、ミラー12B2、ミラー12C2、およびミラー12Aは、底面101Aに囲まれる。よって、ミラー12B2、ミラー12C2、およびミラー12Aが、底面101Aに囲まれない位置に位置される場合に比べて、タイヤ100の内面の検査に必要な空間を小さくしやすい。
In the present embodiment, the mirror 12B2, the mirror 12C2, and the
また、本実施形態では、線状の光Ldaのミラー12Aへの入射方向VAは、線状の光Ldbのミラー12B2への入射方向VBと線状の光Ldcのミラー12C2への入射方向VCとの少なくとも一方(一例として、両方)と逆である。よって、光源11A〜11Cの配置の自由度がより向上する。
In the present embodiment, the incident direction VA of the linear light Lda to the
また、本実施形態では、光源11Bおよび光源11Cは、中心軸Axの軸方向と直交する第一の方向D1におけるミラー12B2の一方側に位置されている。そして、光源11Aは、第一の方向D1におけるミラー12B2の他方側に位置されている。よって、光源11B,11Cのライトシートと、光源11Aのライトシートとを、より離れた位置に位置させやすい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ミラー12B2、ミラー12C2、およびミラー12Aは、中心軸Axの軸方向および第一の方向D1、と直交する第二の方向D2、に沿って並べられている。よって、各ミラー12A,12B2,12C2に関する光路の設定がしやすい。
In the present embodiment, the mirror 12B2, the mirror 12C2, and the
また、本実施形態では、移動機構180は、タイヤ100に対する当該検査ユニット10の位置(一例として、入射方向VA,VB,VCに沿った位置)を可変設定可能である。よって、移動機構180によって、複数の光路の距離差(底面101Aに関する光路と側面101B,101Cに関する光路との距離差)の調整をすることができる。このような移動機構180によって、検査ユニット10が複雑化しやすい光路長調整機構等を検査ユニット10の光路中に設けなくて済むので、検査ユニット10のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。
In the present embodiment, the moving
また、本実施形態では、ミラー12Aは、ミラー12B2とミラー12C2との間に位置されている。つまり、ミラー12B2とミラー12C2とが離れて位置されている。よって、光源11Bのライトシートと光源11Cのライトシートとを、より離れた位置に位置させやすい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、三つの光源11A〜11Cおよび五つのミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2が、支持部材13によって支持されている。よって、例えば、これらが別個に支持される構成に比べて、構成がより簡素化されやすい。
In the present embodiment, the three
また、本実施形態では、可動支持機構140によって、タイヤ100に対する相対的なミラー12A,12B2,12C2の位置と、ミラー12B1の位置と、ミラー12C1の位置と、がそれぞれ別個に設定されうる。また、本実施形態では、可動支持機構140によって、タイヤ100に対する相対的な光源11Aの位置と光源11Bの位置と光源11Cの位置とがそれぞれ別個に設定されうる。また、本実施形態では、方向可変機構150によって、タイヤ100に対する相対的なミラー12B1,12C1の法線方向(角度)がそれぞれ別個に設定されうる。このような構成によれば、大きさやタイヤ100特有の断面形状等の仕様が異なる複数のタイヤ100に対応して、ミラー12A,12B1,12B2,12C1,12C2の位置や、ミラー12B1,12C1の角度、光源11A,11B,11Cの位置、ひいては、撮像範囲や輝線の範囲が、より適切に設定されやすい。
In the present embodiment, the position of the
ところで、本実施形態のミラー12B1,12C1は、前述されるように、タイヤ100の中心軸Axを含む面(タイヤ100の接線方向と交差する交差面)に沿って一端と他端との間で延びタイヤ100の径方向内方(第一の方向D1の一方)と中心軸Axの一方との間の方向に向けて凸の反射面を有した凸面ミラーである。その結果、より広範囲の視野範囲を実現するとともに、側面101B,101Cの曲面で構成される各領域にミラー12B1,12C1の各反射面を正面に近い姿勢で臨ませやすくなるので、検出精度の向上ができる。図16〜18は、ミラー12B1,12C1の凸形状を側面101B,101Cの曲面にさらに近づけ易くする構成を示している。具体的には、方向可変機構150(図12参照)において、ミラー12B1(12C1)を着脱自在としている。すなわち、検査ユニット10におけるミラー12B1(12C1)の反射面の凸態様を変更する変更機構を有する例を示している。例えば、タイヤ100は、サイズや扁平率の異なる仕様のタイヤが複数存在し、仕様ごとに側面101B,101Cの曲面の形状が異なる場合がある。そこで、タイヤの仕様(種類)に応じて、凸態様の異なる複数のミラー12B1(12C1)を準備しておき、検査するタイヤの仕様(種類)によってミラー12B1(12C1)のみを交換可能としている。なお、この場合、サイズが異なるのみで、側面101B,101Cの曲面の形状が実質的に同じと見なせる場合、ミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッド(ミラーおよびミラーを支持する部材をまとめてミラーヘッドと称する場合がある)は、小径のタイヤ100S用に凸状態を設定しておけばよい。この場合、前述したように、ミラー12B1(12C1)の視野範囲は放射状に広がるので、小径のタイヤ100S用のミラーヘッドをそのまま大径のタイヤ100Lに適用して同様な検査を行うことができる。
By the way, as described above, the mirrors 12B1 and 12C1 of the present embodiment are arranged between one end and the other end along the plane including the central axis Ax of the tire 100 (intersection plane intersecting the tangential direction of the tire 100). This is a convex mirror having a reflective surface that is convex in the direction between the radially inner side of the extended tire 100 (one of the first directions D1) and one of the central axes Ax. As a result, it is possible to realize a wider field of view range, and it is easy to make each reflecting surface of the mirrors 12B1 and 12C1 face the front surface in each region constituted by the curved surfaces of the side surfaces 101B and 101C, so that the detection accuracy is improved. Can do. 16 to 18 show a configuration in which the convex shapes of the mirrors 12B1 and 12C1 are made closer to the curved surfaces of the side surfaces 101B and 101C. Specifically, in the direction changing mechanism 150 (see FIG. 12), the mirror 12B1 (12C1) is detachable. That is, the example which has the change mechanism which changes the convex aspect of the reflective surface of mirror 12B1 (12C1) in the test |
図16は、着脱自在なミラー12B1(12C1)を方向可変機構150に装着した状態の断面図であり、図17は、着脱自在なミラー12B1(12C1)を方向可変機構150から取り外した状態の断面図である。先端可動部13bの一部を構成するプレート155は、ベルト152が巻回されたローラ154にボルト157等の締結部材によって固定されたミラー回転軸156を回転自在に支持している。ミラー回転軸156においてプレート155を挟んでローラ154とは反対側には、ボルト157によってブラケット158(支持部材)が固定されている。このブラケット158は、ミラー回転軸156を受け入れる貫通孔の一部に出没自在なピン159aを備えるインデックスプランジャ159(固定部材)を有する。一方、ミラー12B1(12C1)は、ミラー12B1(12C1)を背面から支持するブラケット12aに、インデックスプランジャ159の出没自在なピン159aが係合する位置決め凹部12bを有するミラー支持軸12cがボルト157によって固定されている。
16 is a cross-sectional view of the state in which the detachable mirror 12B1 (12C1) is attached to the
このように構成される方向可変機構150は、インデックスプランジャ159の図示を省略しているノブ等の操作により、所望の湾曲態様のミラー12B1(12C1)と一体化されたミラー支持軸12c(これらをまとめてミラーヘッドと称する場合がある)をピン159aと位置決め凹部12bとの係合により固定を容易に行うことができる。また、ピン159aと位置決め凹部12bとの係合解除によりミラーヘッドの取り外しを容易に実行できる。その結果、検査対象のタイヤ100の仕様に応じたミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッドを選択し換装することで、検査精度をより向上させることができる。なお、この場合もベルト152およびローラ154によって回転自在なミラー回転軸156にブラケット158を介してミラー支持軸12cが固定されるので、ローラ154の回転状態の制御により着脱自在なミラー12B1(12C1)の姿勢を図12の構成と同様に調整することができるので、検査のための微調整をさらに行うことができる。
The
図18は、着脱自在なミラー12B1(12C1)と方向可変機構150の他の構成を示す断面図である。図18の構成の場合、電磁石200を用いてミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッドを方向可変機構150に固定している。先端可動部13bの一部を構成するプレート155は、ベルト152が巻回されたローラ154にボルト157によって固定されたミラー回転軸156を回転自在に支持している。ミラー回転軸156においてプレート155を挟んでローラ154とは反対側には、電磁石200が固定されている。この電磁石200は、画像検査システム1側の制御により励磁のON/OFFの切り替えが可能になっている。一方、ミラー12B1(12C1)は、ミラー12B1(12C1)を背面から支持するブラケット12aに、電磁石200に吸着可能な金属やマグネット等の吸着ブロック201を有するミラー支持軸12c(これらをまとめてミラーヘッドと称する場合がある)がボルト157によって固定されている。
18 is a cross-sectional view showing another configuration of the detachable mirror 12B1 (12C1) and the
このように構成される方向可変機構150は、電磁石200の励磁切替制御により、所望の湾曲態様のミラー12B1(12C1)と一体化されたミラー支持軸12cの吸着ブロック201が固定または解放可能となり、容易にミラー12B1(12C1)の交換を行うことができる。その結果、検査対象のタイヤ100の仕様に応じたミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッドを選択し換装することで、検査精度をより向上させることができる。なお、この場合もベルト152およびローラ154によって回転自在なミラー回転軸156に電磁石200および吸着ブロック201を介してミラー支持軸12cが固定されるので、ローラ154の回転状態の制御により着脱自在なミラー12B1(12C1)の姿勢を図12の構成と同様に調整することができるので、検査のための微調整をさらに行うことができる。
In the direction
図19〜図21は、凸態様のミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッドの構成例である。図19は、凸態様を固定とする例で、例えば、ミラー12B1(12C1)は、フィルムや薄板等の可撓部材300の上面に、例えば蒸着やスパッタリング等により反射層301が形成されている。そして、所望の湾曲面(凸態様)を有するベース部材302に貼り付け(固定)してミラーヘッドを形成して、ブラケット12aに固定する。この場合、ベース部材302は、金属や樹脂で形成可能で、その凸状態は容易に調整することができる。ミラー12B1(12C1)は、反射層301が可撓部材300に蒸着やスパッタリングで形成されるので、それ自体が可撓性(柔軟性)を備えるので、ベース部材302の形状に容易に追従して変形し、所望の凸態様のミラーヘッドを容易かつ安価に作成できる。
19 to 21 are configuration examples of a convex mirror 12B1 (12C1), that is, a mirror head. FIG. 19 shows an example in which the convex form is fixed. For example, in the mirror 12B1 (12C1), the
図20は、複数の分割平面ミラー310をジョイント部311で接続させた連結体として、この連結体の全体で所望の凸態様のミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッドを形成する例である。複数の分割平面ミラー310は中心軸Axを含む面に沿って配列されるとともに、それぞれの分割平面ミラー310の法線方向が異なるように配列されて側面101B(101C)に向かう凸の反射面が形成されている。各分割平面ミラー310は小片の非可撓性のミラーであり、それぞれの分割平面ミラー310の端部同士をジョイント部311によって連結している。各分割平面ミラー310の法線方向は、例えば、側面101B(101C)に略垂直に交わるように設定することが望ましい。ジョイント部311は、凸形状に対応した湾曲した金属片や樹脂片でもよいし、力を加えることにより変形し、力を解除した後もその状態を維持できるような可変板や金属板、形状記憶合金等でもよい。この場合、同一形状の分割平面ミラー310の接続位置における接続状態(姿勢)を変化させるのみで、ミラー12B1(12C1)全体としての凸態様を決めることができるので、反射面の凸状態の微調整を容易に行うことができる。なお、図20の場合、7枚の分割平面ミラー310を連結させる例を示しているが、連結数は適宜選択可能であり、連結数を多くすれば、より滑らかな凸形状(湾曲形状)を形成することができる。また、連結数を少なくすれば、コスト削減に寄与できる。また、連結数の増減により、ミラー12B1(12C1)のサイズが容易に変更できる。
FIG. 20 shows an example in which a mirror 12B1 (12C1) having a desired convex shape, that is, a mirror head, is formed as a connected body in which a plurality of divided
図20に示すように、複数の分割平面ミラー310を凸状に連結させる場合、反射面側の連結部分に隙間が生じ易く、その部分が不感領域(非反射領域)になる場合がある。そこで、図20のように、複数の分割平面ミラー310を凸状に連結させる場合、連結位置(ジョイント部311の位置)がずれた他の結合体を準備して、互いの不感領域を相殺するような反射光路を形成するようにしてもよい。例えば連結位置がずれた連結体を2列に配置してもよい。この場合、共通の分割平面ミラー310を用いることによるコストダウンと検査品質の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 20, when a plurality of divided
図21は、ミラー12B1(12C1)、すなわちミラーヘッドの凸状態をアクチュエータを用いて変更可能とする例である。図21の場合、ミラー12B1(12C1)は、図19の例と同様にフィルムや薄板等の可撓部材300の上面に、例えば蒸着やスパッタリング等により反射層301を形成している。可撓部材300の裏面(反射層301とは逆の面)には、複数のアクチュエータ312(例えばモータ)が配置されている。アクチュエータ312は、進退自在なロッド313を有し、その先端にはローラ313aを備える。このように構成されるミラーヘッドは、例えば、ミラー12B1(12C1)の凸態様データ(例えば、設計時のCADデータ)等を用いてアクチュエータ312の駆動量(ロッド313の進退量)を決定することにより、ミラー12B1(12C1)を方向可変機構150から取り外すことなく、その凸状態を変更することができる。アクチュエータ312は、ミラー12B1(12C1)の裏面にマトリックス状に配置してもよいし、アクチュエータ312を間隔を空けて配置してもよい。また、ローラ313aの代わりにシャフト(例えば円筒シャフト)を配置して、可撓部材300の裏面を部分的に変形させることで全体的な凸状態を調整してもよい。
FIG. 21 shows an example in which the convex state of the mirror 12B1 (12C1), that is, the mirror head can be changed using an actuator. In the case of FIG. 21, in the mirror 12B1 (12C1), the
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例である。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、実施形態の構成や形状は、部分的に他の構成や形状と入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック(構造や、種類、方向、角度、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated, the said embodiment is an example to the last. The embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the scope of the invention. In addition, the configuration and shape of the embodiment can be partially replaced with other configurations and shapes. In addition, specifications (structure, type, direction, angle, shape, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) of each configuration, shape, etc. are changed as appropriate. Can be implemented.
例えば、ミラー12B2の線状の光Ldbの反射方向Vに沿った視線で、線状の光Ldaのミラー12Aへの入射方向VAが、線状の光Ldbのミラー12B2への入射方向VBおよび線状の光Ldcのミラー12C2への入射方向VCの一方と同じで他方と異なっていてもよい。例えば、図3において、光源11Bおよびミラー11B1の組を、タイヤ100の空間Sのうちミラー12B2の右側の部分に移動させるとともに、ミラー12B2の姿勢をミラー12Aと同じにした構成であってもよい。
For example, in the line of sight along the reflection direction V of the linear light Ldb of the mirror 12B2, the incident direction VA of the linear light Lda on the
また、例えば、検査対象物は、タイヤ100に限定するものではなく、例えば断面が略C字状の部分を含む部材(例えば、レール等)であってもよい。検査対象物が、例えば、断面略C字状のレールの場合、ミラー12B2の線状の光Ldbの反射方向Vに沿った視線で、線状の光Ldaのミラー12Aへの入射方向VAと、線状の光Ldbのミラー12B2への入射方向VBおよび線状の光Ldcのミラー12C2への入射方向VCの一方とが、互いに斜めとなるよう各部を配置すればよい。
Further, for example, the inspection object is not limited to the
また、図3に示す検査ユニット10の場合、少なくともタイヤ100を中心軸Axの周りを一回転させることにより、底面101A、側面101B、側面101C、つまり、タイヤ100の内面101全体を検査可能な構成である。別の実施形態では、光源11B、ミラー12B1、ミラー12B2、撮像装置3を1セットとする側面101B専用の検査装置としてもよい。同様に、光源11C、ミラー12C1、ミラー12C2、撮像装置3を1セットとする側面101C専用の検査装置としてもよい。この場合、撮像装置3は、開口部100aの内部に位置させてもよく、その場合は、ミラー12B2(ミラー12C2)を省略することができる。なお、光源11A、ミラー12A、撮像装置3を1セットとする底面101A専用の検査装置としてもよい。この場合、撮像装置3は、開口部100aの内部に位置させてもよく、その場合は、ミラー12Aを省略することができる。その他、光源11B、ミラー12B1、ミラー12B2、光源11A、ミラー12A、撮像装置3を1セットとする底面101A及び側面101Bを検査対象とする検査装置としてもよい。この場合、側面101Bの検査後、タイヤ100または検査ユニット10のいずれか一方を天地逆転させることにより側面101Cの検査を行うことができる。また、この構成の場合、底面101Aに対する光源11A、ミラー12A、撮像装置3による検査領域をタイヤ100の幅方向の半分にすることができる。つまり、側面101Bと、底面101Aのうち側面101B側の半分の領域を検査し、その後、側面101Cと、底面101Aのうち側面101C側の半分の領域を検査するようにしてもよく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the case of the
1…画像検査システム(光切断検査装置)、10…検査ユニット、11A…光源(第二の光源)、11B…光源(第一の光源)、11C…光源(第一の光源)、12A…ミラー、12B1…ミラー、12B2…ミラー、12C1…ミラー、12C2…ミラー、12b…位置決め凹部、12c…ミラー支持軸、100…タイヤ(検査対象物)、101A…底面(第二の面)、101B,101C…側面(第一の面)、150…方向可変機構、158…ブラケット、159…インデックスプランジャ、159a…ピン、180…移動機構、200…電磁石、201…吸着ブロック、300…可撓部材、301…反射層、302…ベース部材、310…分割平面ミラー、311…ジョイント部、312…アクチュエータ、313…ロッド、313a…ローラ、Ax…中心軸、Lda,Ldb,Ldc…線状の光、S…空間。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記一対の第一の面のいずれか一方に向けてライトシートを出射する光源と、
前記空間の内部に位置され、前記光源から射出された前記ライトシートによって前記第一の面に形成された線状の光を前記撮像部で撮像可能なように前記空間の外部に向けて反射するミラーと、
を備え、
前記ミラーは、前記一対の第一の面と交差する面に沿って延び前記線状の光が形成された前記第一の面に向かう凸の反射面を有した凸面ミラーである、光切断検査装置。 An inspection having a pair of first surfaces positioned with a space therebetween and a second surface facing the space formed by the pair of first surfaces and connecting the pair of first surfaces. An imaging unit located outside the space of the object;
A light source that emits a light sheet toward one of the pair of first surfaces;
Linear light formed on the first surface by the light sheet emitted from the light source, which is located inside the space, is reflected toward the outside of the space so as to be imaged by the imaging unit. Mirror,
With
The said mirror is a convex mirror which has a convex reflective surface which extends along the surface which cross | intersects a pair of said 1st surface, and goes to the said 1st surface in which the said linear light was formed. apparatus.
前記ミラーは、前記中心軸を含む面に沿って延び前記第一の面の曲面に対応した連続した凸曲面で前記反射面が形成されている請求項1に記載の光切断検査装置。 The pair of first surfaces and the second surface are annular around a central axis, and the first surface has a curved surface in which the space is swollen,
2. The optical cutting inspection apparatus according to claim 1, wherein the reflecting surface is formed by a continuous convex curved surface that extends along a surface including the central axis and corresponds to the curved surface of the first surface.
前記ミラーは、複数の分割平面ミラーが前記中心軸を含む面に沿って配列されるとともに、それぞれの前記分割平面ミラーの法線方向が異なるように配列され前記凸の反射面が形成されている請求項1に記載の光切断検査装置。 The pair of first surfaces and the second surface are annular around a central axis, and the first surface has a curved surface in which the space is swollen,
In the mirror, a plurality of divided plane mirrors are arranged along a plane including the central axis, and the normal directions of the divided plane mirrors are different from each other to form the convex reflecting surface. The optical cutting inspection apparatus according to claim 1.
前記撮像部は、前記一対の第一の面のそれぞれに形成された前記線状の光の反射像を撮像する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光切断検査装置。 The light source and the mirror are provided on each of the pair of first surfaces,
The optical imaging inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit captures a reflection image of the linear light formed on each of the pair of first surfaces.
前記撮像部は、前記第二の面に囲まれた位置に配置され、前記ミラーによって反射された前記第一の面に形成された前記線状の光の反射像と、前記第二の光源から射出された前記ライトシートによって前記第二の面に形成された線状の光を撮像する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の光切断検査装置。 And a second light source that emits a light sheet toward the second surface,
The imaging unit is disposed at a position surrounded by the second surface, and is formed by reflecting the linear light reflected image formed on the first surface reflected by the mirror and the second light source. The light cutting inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein linear light formed on the second surface is imaged by the emitted light sheet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016236124A JP2018091759A (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Photo cutting inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016236124A JP2018091759A (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Photo cutting inspection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018091759A true JP2018091759A (en) | 2018-06-14 |
Family
ID=62565960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016236124A Pending JP2018091759A (en) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Photo cutting inspection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018091759A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020027110A (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | コマツクス・ホールデイング・アー・ゲー | Inspection apparatus for inspecting a cable tip of a cable and method for cleaning a mirror of the inspection apparatus |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0961131A (en) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Nippon Steel Corp | Surface quality inspection method |
JP2002040335A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Tokyo Electron Ind Co Ltd | Sewer inner surface inspection device using mirror |
JP2004347753A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable shape mirror element, method of manufacturing variable shape mirror element, variable shape mirror unit, and optical pickup |
JP2008282465A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Funai Electric Co Ltd | Variable shape mirror, optical pickup device |
JP2011512659A (en) * | 2008-02-15 | 2011-04-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Faceted mirror used in projection exposure equipment for microlithography |
JP2013024719A (en) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Isc Inc | Inspection device having radial illumination and curved surface mirror |
JP2015078958A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | リコーエレメックス株式会社 | Imaging device and inspection device |
JP2016075509A (en) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 有限会社 東北メカニクス | Tool for inspecting inside of cylindrical hole, and inspection device of inside of cylindrical hole using the same |
-
2016
- 2016-12-05 JP JP2016236124A patent/JP2018091759A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0961131A (en) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Nippon Steel Corp | Surface quality inspection method |
JP2002040335A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Tokyo Electron Ind Co Ltd | Sewer inner surface inspection device using mirror |
JP2004347753A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable shape mirror element, method of manufacturing variable shape mirror element, variable shape mirror unit, and optical pickup |
JP2008282465A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Funai Electric Co Ltd | Variable shape mirror, optical pickup device |
JP2011512659A (en) * | 2008-02-15 | 2011-04-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Faceted mirror used in projection exposure equipment for microlithography |
JP2013024719A (en) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Isc Inc | Inspection device having radial illumination and curved surface mirror |
JP2015078958A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | リコーエレメックス株式会社 | Imaging device and inspection device |
JP2016075509A (en) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 有限会社 東北メカニクス | Tool for inspecting inside of cylindrical hole, and inspection device of inside of cylindrical hole using the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020027110A (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | コマツクス・ホールデイング・アー・ゲー | Inspection apparatus for inspecting a cable tip of a cable and method for cleaning a mirror of the inspection apparatus |
JP7418993B2 (en) | 2018-08-13 | 2024-01-22 | コマツクス・ホールデイング・アー・ゲー | Inspection device for inspecting the cable end of a cable and method for cleaning the mirror of the inspection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106573338B (en) | Device for remote laser machining by means of a sensor-scanning device | |
US9910139B2 (en) | Methods and systems for LIDAR optics alignment | |
US11927742B2 (en) | Illumination device having wedge prisms and driving portion with multiple gears | |
CN104034258B (en) | With pancratic galvanometer scanning camera and method | |
US9921391B2 (en) | Interference objective lens and light interference measuring device | |
WO2016117312A1 (en) | Head-up display device | |
US8772688B2 (en) | Autofocus device including line image forming unit and rotation unit that rotates line image | |
EP3238609B1 (en) | Fundus image forming device | |
JP6848385B2 (en) | 3D shape measuring device | |
EP4004631B1 (en) | System for 3d pose measurement with high precision and real-time object tracking | |
US20160360184A1 (en) | Method and apparatus for detecting an object with circular-arc-shaped supporting elements | |
JP2018092761A (en) | Vehicular lighting fixture | |
JP2014163976A (en) | Image acquisition device and image acquisition system | |
IL176196A (en) | Method and apparatus for scanning a gemstone | |
JP2014159989A (en) | Object detector and robot system | |
US20150226949A1 (en) | Laser scanning microscope apparatus and control method | |
US20210060698A1 (en) | Optical device and article manufacturing method | |
JP2015179019A (en) | Optic axis orientation device | |
US20160131881A1 (en) | Laser scanning microscope | |
CN114415195A (en) | A motion imaging compensation device and motion compensation method | |
EP3796081B1 (en) | Optical imaging apparatus, robot hand, moving body, and lidar apparatus | |
JP2018096721A (en) | Imaging device, inspecting device, and manufacturing method | |
JP2018091759A (en) | Photo cutting inspection device | |
JP2020073966A (en) | Optical device and processor | |
JP2009025006A (en) | Optical device, light source device, and optical measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20191010 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20191011 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210803 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220308 |