JP7735146B2

JP7735146B2 - Resin flow direction inspection device and resin flow direction inspection method

Info

Publication number: JP7735146B2
Application number: JP2021166136A
Authority: JP
Inventors: 雄貴石田
Original assignee: 株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2025-09-08
Anticipated expiration: 2041-10-08
Also published as: JP2023056744A

Description

本発明は、樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を面的に検査し、樹脂の流れ方向を簡易に可視化することができる樹脂流れ方向検査装置及び樹脂流れ方向検査方法に関する。 The present invention relates to a resin flow direction inspection device and method that can inspect the resin flow direction in a resin molded part on a planar basis and easily visualize the resin flow direction.

従来、プラスチック部品などの樹脂成型部品の多くは射出成型によって形成される。この射出成型では、樹脂流動の合流によって発生する線状の痕であるウェルドラインや窪みであるヒケなどが発生する。ウェルドラインやヒケは、外観不良だけでなく強度も低下するため、射出成型では、金型内の樹脂流動を検査してウェルドラインやヒケなどの不良部分を低減することが重要である。 Traditionally, most plastic and other resin-molded parts are formed by injection molding. This injection molding process can result in weld lines, which are linear marks caused by the confluence of resin flows, and sink marks, which are depressions. Since weld lines and sink marks not only result in poor appearance but also reduce strength, it is important to inspect the resin flow within the mold during injection molding to reduce defects such as weld lines and sink marks.

この金型内の樹脂流動は、樹脂成型部品の樹脂流動を検査することにより知ることができる。一般に樹脂成型部品には、強化用のフィラー、特に針状のフィラーが添加されているため、このフィラーの配列方向を調べることによって樹脂の流れ方向を知ることができる。従来、このフィラーの配列方向を調べる場合、樹脂成型部品を破砕し、破砕した断面を電子顕微鏡などで観察していた。 The flow of resin within this mold can be determined by inspecting the resin flow of the molded resin part. Resin molded parts generally contain reinforcing fillers, particularly needle-shaped fillers, and the direction of resin flow can be determined by examining the orientation of these fillers. Traditionally, to examine the orientation of this filler, the molded resin part was crushed and the cross section was observed using an electron microscope or similar.

なお、特許文献１には、白色光源からのビームをピンホールを通し、被検平面にあて、反射光を再び該対物レンズに戻し、ビームスプリッタを経て焦点面近傍を通過せしめた光学配置において、該焦点面上に同心円状の複数のリングを有し、該リングの各帯毎に色の異なる色フィルタを配置し、フィルタを通過した光線は、被検物の傾き角の大きさに応じて、着色し、色分布をカラー表示するものが開示されている。 Patent document 1 discloses an optical arrangement in which a beam from a white light source is passed through a pinhole and directed onto the plane to be inspected, the reflected light is returned to the objective lens and passed through a beam splitter near the focal plane, and multiple concentric rings are placed on the focal plane, with different color filters positioned for each band of the rings. The light passing through the filters is colored according to the magnitude of the tilt angle of the object to be inspected, and the color distribution is displayed in color.

特開昭６３－２６５１２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-26512

ところで、電子顕微鏡などを用いてフィラーの配列方向を調べる場合、樹脂の流れ方向はピンポイントで判別することができるが、面的に連続する樹脂の流れ方向を判別することは困難である。また、電子顕微鏡などを用いてフィラーの配列方向を調べる場合、樹脂成型部品の破砕によるカットなどの前処理が必要であり、検査作業にかかる労力が大きい。 When examining the filler arrangement direction using an electron microscope or similar, it is possible to pinpoint the direction of resin flow, but it is difficult to determine the direction of continuous resin flow across a surface. Furthermore, when examining the filler arrangement direction using an electron microscope or similar, pre-processing such as crushing and cutting the resin molded part is required, which makes the inspection process very labor-intensive.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を面的に検査し、樹脂の流れ方向を簡易に可視化することができる樹脂流れ方向検査装置及び樹脂流れ方向検査方法を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a resin flow direction inspection device and resin flow direction inspection method that can inspect the resin flow direction in a resin molded part on a planar basis and easily visualize the resin flow direction.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、１以上の樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を検査する樹脂流れ方向検査装置であって、物体側テレセントリック光学系を形成する大口径凸レンズと、大口径凸レンズの光軸が通過する位置に前記光軸を中心として物体側の光軸に平行な正反射光のみを通過させる絞り穴に第１の色を通過させる第１カラーフィルタを形成するとともに、該絞り穴の外周部であって前記大口径凸レンズの像側焦点位置を通るフィルタ配置方向に設けられ前記絞り穴に対して半径方向の外側に向けて方向は同じで向きが逆である双方向に配置され前記第１の色とは異なる第２の色を通過させる第２カラーフィルタが形成されて拡散光を通過させ、前記フィルタ配置方向に直交し、前記光軸を通る直線を中心に少なくとも円周方向に９０度の前記外周部の扇形形状部分をなす前記外周部の前記第２カラーフィルタ以外の部分が遮光されるとともに、前記大口径凸レンズの像側焦点位置に光軸に対して垂直に配置されたカラーフィルタ部と、前記光軸を中心に前記カラーフィルタ部及び／又は前記樹脂成型部品を相対的に少なくとも１８０度回転させる回転駆動部と、前記カラーフィルタ部の回転に伴って前記樹脂成型部品の表面画像を順次取得する撮像部と、前記撮像部が取得した表面画像と前記フィルタ配置方向の回転角とを対応付ける対応付け部と、前記回転に伴って順次取得された各表面画像に対して、前記第1の色の色成分値のみの画像領域に対応する領域に前記フィルタ配置方向を前記流れ方向として推定した線分を描き、各表面画像に対して描かれた線分を合成した画像を樹脂の流れ方向画像として生成する流れ方向画像生成部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention provides a resin flow direction inspection device for inspecting the resin flow direction in one or more resin molded parts, the device comprising: a large-diameter convex lens forming an object-side telecentric optical system; and a stop hole at a position where the optical axis of the large-diameter convex lens passes through, the stop hole having the optical axis as its center and allowing only specularly reflected light parallel to the object-side optical axis to pass, the first color filter being formed in the stop hole; and second color filters being formed on the outer periphery of the stop hole in a filter arrangement direction passing through the image-side focal position of the large-diameter convex lens , the second color filters being arranged in two directions, in the same direction but opposite directions, radially outward from the stop hole, and allowing diffused light to pass, and a sector-shaped portion of the outer periphery orthogonal to the filter arrangement direction and at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line passing through the optical axis, the sector-shaped portion being formed on the outer periphery at an angle of 90 degrees in the circumferential direction a rotation drive unit that rotates the color filter unit and/or the resin molded component by at least 180 degrees relative to the optical axis around the optical axis; an imaging unit that sequentially acquires surface images of the resin molded component as the color filter unit rotates; a correspondence unit that associates the surface images acquired by the imaging unit with the rotation angle of the filter arrangement direction; and a flow direction image generation unit that draws line segments that are estimated to be the filter arrangement direction as the flow direction in an area corresponding to an image area of only the color component values of the first color for each surface image that is sequentially acquired as the color filter unit rotates, and generates an image that combines the line segments drawn for each surface image as a resin flow direction image.

また、本発明は、１以上の樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を検査する樹脂流れ方向検査装置であって、物体側テレセントリック光学系を形成する大口径凸レンズと、大口径凸レンズの光軸が通過する位置に前記光軸を中心として物体側の光軸に平行な正反射光のみを通過させる絞り穴に第１の色を通過させる第１カラーフィルタを形成するとともに、該絞り穴の外周部であって前記大口径凸レンズの像側焦点位置を通るフィルタ配置方向に設けられ前記絞り穴に対して半径方向の外側に向けて方向は同じで向きが逆である双方向に配置され前記第１の色とは異なる第２の色を通過させる第２カラーフィルタが形成されて拡散光を通過させ、前記フィルタ配置方向に直交し、前記光軸を通る直線を中心に少なくとも円周方向に９０度の前記外周部の扇形形状部分をなす前記外周部の前記第２カラーフィルタ以外の部分が遮光されるとともに、前記大口径凸レンズの像側焦点位置に光軸に対して垂直に配置されたカラーフィルタ部と、前記光軸を中心に前記カラーフィルタ部及び／又は前記樹脂成型部品を相対的に少なくとも１８０度回転させる回転駆動部と、前記カラーフィルタ部の回転に伴って前記樹脂成型部品の表面画像を順次取得する撮像部と、前記撮像部が取得した表面画像と前記フィルタ配置方向の回転角とを対応付ける対応付け部と、前記回転に伴って順次取得された各表面画像に対して、前記第２の色の色成分値である第２色成分値が所定値以上の画像領域に対応する領域に前記フィルタ配置方向に直交する方向を前記流れ方向とした線分を描き、各表面画像に対して描かれた線分を合成した画像を樹脂の流れ方向画像として生成する流れ方向画像生成部とを備えたことを特徴とする。 The present invention also provides a resin flow direction inspection device for inspecting the resin flow direction in one or more resin molded parts, the device comprising: a large-diameter convex lens forming an object-side telecentric optical system; and a stop hole at a position where the optical axis of the large-diameter convex lens passes through, the stop hole having the optical axis as its center and allowing only specularly reflected light parallel to the object-side optical axis to pass therethrough, the first color filter being formed to pass a first color; and second color filters being formed on the outer periphery of the stop hole in a filter arrangement direction passing through an image-side focal position of the large-diameter convex lens, the second color filters being arranged in two directions , in the same direction but opposite directions, radially outward from the stop hole, and allowing diffused light to pass through, the second color filters on the outer periphery forming a sector-shaped portion of the outer periphery at least 90 degrees in a circumferential direction around a straight line passing through the optical axis, the second color filters on the outer periphery being orthogonal to the filter arrangement direction and a rotation drive unit that rotates the color filter unit and/or the resin molded component by at least 180 degrees relative to the optical axis around the optical axis ; an imaging unit that sequentially acquires surface images of the resin molded component as the color filter unit rotates; a correspondence unit that associates the surface images acquired by the imaging unit with the rotation angle of the filter arrangement direction; and a flow direction image generation unit that draws line segments, with the flow direction being perpendicular to the filter arrangement direction, for each surface image sequentially acquired as the color filter unit rotates in an area corresponding to an image area where a second color component value, which is a color component value of the second color, is equal to or greater than a predetermined value, and generates an image by combining the line segments drawn for each surface image as a resin flow direction image.

また、本発明は、上記の発明において、前記流れ方向画像は、各線分を曲線補間したものであることを特徴とする。 In the above invention, the flow direction image is obtained by curve interpolation of each line segment.

また、本発明は、上記の発明において、前記樹脂成型部品は、針状又は繊維状のフィラーが添加されていることを特徴とする。 Furthermore, in the above invention, the present invention is characterized in that the resin molded part contains needle-shaped or fibrous filler.

また、本発明は、上記の発明において、前記表面画像は、組み合わされた２以上の樹脂成型部品に対する表面画像であることを特徴とする。 Furthermore, in the above invention, the present invention is characterized in that the surface image is a surface image of two or more combined resin molded parts.

また、本発明は、１以上の樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を検査する樹脂流れ方向検査方法であって、大口径凸レンズの光軸が通過する位置に前記光軸を中心として物体側の光軸に平行な正反射光のみを通過させる絞り穴に第１の色を通過させる第１カラーフィルタを形成するとともに、該絞り穴の外周部であって前記大口径凸レンズの像側焦点位置を通るフィルタ配置方向に設けられ前記絞り穴に対して半径方向の外側に向けて方向は同じで向きが逆である双方向に配置され前記第１の色とは異なる第２の色を通過させる第２カラーフィルタが形成されて拡散光を通過させ、前記フィルタ配置方向に直交し、前記光軸を通る直線を中心に少なくとも円周方向に９０度の前記外周部の扇形形状部分をなす前記外周部の前記第２カラーフィルタ以外の部分が遮光されるとともに、前記大口径凸レンズの像側焦点位置に光軸に対して垂直に配置されたカラーフィルタ部を設け、前記光軸を中心に前記カラーフィルタ部及び／又は前記樹脂成型部品を相対的に少なくとも１８０度回転させ、該回転に伴って前記樹脂成型部品の表面画像を順次取得し、取得した表面画像と前記フィルタ配置方向の回転角とを対応付ける撮像ステップと、前記回転に伴って順次取得された各表面画像に対して、前記第1の色の色成分値のみの画像領域に対応する領域に前記フィルタ配置方向を前記流れ方向として推定した線分を描き、各表面画像に対して描かれた線分を合成した画像を樹脂の流れ方向画像として生成する流れ方向画像生成ステップとを含むことを特徴とする。 The present invention also provides a resin flow direction inspection method for inspecting the resin flow direction in one or more resin molded parts, the method comprising: forming a first color filter that passes a first color in an aperture hole that passes only specularly reflected light parallel to an optical axis on the object side and centered on the optical axis of a large-diameter convex lens at a position where the optical axis passes; and forming a second color filter that passes a second color different from the first color, the second color filter being disposed on the outer periphery of the aperture hole in a filter arrangement direction that passes through an image-side focal position of the large-diameter convex lens and in the same direction but opposite directions toward the radially outward side of the aperture hole, the second color filter passing a second color different from the first color, the second color filter passing diffused light; and forming a sector-shaped portion of the outer periphery that is orthogonal to the filter arrangement direction and that is at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line passing through the optical axis. The method includes an imaging step of: providing a color filter section that is arranged perpendicular to the optical axis at the image-side focal position of the large-diameter convex lens, while blocking light from portions other than the second color filter; rotating the color filter section and/or the resin molded component relatively by at least 180 degrees around the optical axis; sequentially acquiring surface images of the resin molded component as the rotation occurs; and associating the acquired surface images with the rotation angle of the filter arrangement direction; and a flow direction image generation step of drawing line segments that are estimated to be the filter arrangement direction as the flow direction in an area corresponding to an image area containing only color component values of the first color for each surface image sequentially acquired as the rotation occurs; and generating an image that combines the line segments drawn for each surface image as a resin flow direction image.

また、本発明は、１以上の樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を検査する樹脂流れ方向検査方法であって、大口径凸レンズの光軸が通過する位置に前記光軸を中心として物体側の光軸に平行な正反射光のみを通過させる絞り穴に第１の色を通過させる第1カラーフィルタを形成するとともに、該絞り穴の外周部であって前記大口径凸レンズの像側焦点位置を通るフィルタ配置方向に設けられ前記絞り穴に対して半径方向の外側に向けて方向は同じで向きが逆である双方向に配置され前記第１の色とは異なる第２の色を通過させる第２カラーフィルタが形成されて拡散光を通過させ、前記フィルタ配置方向に直交し、前記光軸を通る直線を中心に少なくとも円周方向に９０度の前記外周部の扇形形状部分をなす前記外周部の前記第２カラーフィルタ以外の部分が遮光されるとともに、前記大口径凸レンズの像側焦点位置に光軸に対して垂直に配置されたカラーフィルタ部を設け、前記光軸を中心に前記カラーフィルタ部及び／又は前記樹脂成型部品を相対的に少なくとも１８０度回転させ、該回転に伴って前記樹脂成型部品の表面画像を順次取得し、取得した表面画像と前記フィルタ配置方向の回転角とを対応付ける撮像ステップと、前記回転に伴って順次取得された各表面画像に対して、前記第２の色の色成分値である第２色成分値が所定値以上の画像領域に対応する領域に前記フィルタ配置方向に直交する方向を前記流れ方向とした線分を描き、各表面画像に対して描かれた線分を合成した画像を樹脂の流れ方向画像として生成する流れ方向画像生成ステップとを含むことを特徴とする。 The present invention also provides a resin flow direction inspection method for inspecting the resin flow direction in one or more resin molded parts, comprising: forming a first color filter that passes through an aperture hole at a position where the optical axis of a large-diameter convex lens passes through, the aperture hole being centered on the optical axis and allowing only specularly reflected light parallel to the optical axis on the object side to pass; and forming second color filters on the outer periphery of the aperture hole in a filter arrangement direction that passes through the image-side focal position of the large-diameter convex lens, the second color filters being arranged in two directions, the same but opposite, toward the radially outward side of the aperture hole, and allowing diffused light to pass through; and forming a fan-shaped portion of the outer periphery that is orthogonal to the filter arrangement direction and at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line passing through the optical axis, the second color filters on the outer periphery forming a fan-shaped portion of the outer periphery that is orthogonal to the filter arrangement direction and that is at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line passing through the optical axis. the filter arrangement direction is a value that is greater than or equal to a predetermined value; and a flow direction image generating step of generating an image by combining the line segments drawn for each surface image as a resin flow direction image.

本発明によれば、樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を面的に検査し、樹脂の流れ方向を簡易に可視化することができる。 This invention makes it possible to inspect the resin flow direction in a resin molded part on a planar basis and easily visualize the resin flow direction.

図１は、本実施の形態に係る樹脂流れ方向検査装置の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a resin flow direction inspection device according to this embodiment. 図２は、撮像カメラの構成と正反射光及び拡散光の一例とを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an imaging camera and an example of specularly reflected light and diffused light. 図３は、回転カラーフィルタ部の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the rotary color filter unit. 図４は、表面のうちの撮像カメラが撮像する撮像領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an imaging area on the surface that is imaged by an imaging camera. 図５は、回転カラーフィルタ部を回転しつつ撮像した表面の撮像領域に対する複数の表面画像と各表面画像をもとに生成される部分流れ方向画像と各部分流れ方向画像を合成した流れ方向画像との一例を示す図である。Figure 5 shows an example of multiple surface images of the surface imaging area captured while rotating the rotary color filter unit, partial flow direction images generated based on each surface image, and a flow direction image synthesized from each partial flow direction image. 図６は、曲線補間した流れ方向画像の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a flow direction image obtained by curved line interpolation. 図７は、制御部による流れ方向画像生成処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the flow direction image generation processing procedure performed by the control unit. 図８は、変形例による部分流れ方向画像の生成を説明する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating generation of a partial flow direction image according to a modified example. 図９は、表面画像上の第１の色のみの画像領域が任意形状となる一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example in which the image area of only the first color on the surface image has an arbitrary shape.

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る樹脂流れ方向検査装置及び樹脂流れ方向検査方法について説明する。 The resin flow direction inspection device and resin flow direction inspection method according to this embodiment will be described below with reference to the attached drawings.

＜概要構成＞
図１は、本実施の形態に係る樹脂流れ方向検査装置１の構成を示す模式図である。図１に示すように、樹脂流れ方向検査装置１は、物体側テレセントリック系が形成された撮像カメラ８により、撮像カメラ８内に配置されたカラーフィルタ部として機能する回転カラーフィルタ部１１を回転しつつ、針状又は繊維状のフィラーが添加された樹脂成型部品１００の表面Ｓからの正反射光、及び、特定拡散方向（フィルタ配置方向）の拡散光をそれぞれ異なる色で着色された複数の表面画像を取得し、この複数の表面画像をもとに樹脂の流れ方向画像を生成する。この表面画像の取得及び樹脂の流れ方向画像の生成の詳細については後述する。なお、樹脂成型部品１００に添加されるフィラーは、球状あるいは面状であってもよいし、添加されていなくてもよい。 <Summary structure>
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a resin flow direction inspection device 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1 , the resin flow direction inspection device 1 rotates a rotating color filter unit 11, which functions as a color filter unit and is located within the imaging camera 8, using an imaging camera 8 with an object-side telecentric system. The imaging camera 8 acquires multiple surface images of specularly reflected light from the surface S of a resin molded part 100 containing needle-like or fibrous fillers, and diffused light in a specific diffusion direction (filter arrangement direction), each colored differently. A resin flow direction image is then generated based on these multiple surface images. Details of the acquisition of the surface images and the generation of the resin flow direction image will be described later. The fillers added to the resin molded part 100 may be spherical or planar, or may not be present at all.

樹脂流れ方向検査装置１は、入力部２、表示部３、記憶部４、制御部５、光源６、ビームスプリッタ７、撮像カメラ８、回転駆動部９及びエンコーダ９ａを有する。樹脂成型部品１００は、例えば射出成型された樹脂成型部品であり、上記のように針状又は繊維状のフィラーが添加されている。 The resin flow direction inspection device 1 has an input unit 2, a display unit 3, a memory unit 4, a control unit 5, a light source 6, a beam splitter 7, an imaging camera 8, a rotation drive unit 9, and an encoder 9a. The resin molded part 100 is, for example, an injection-molded resin molded part to which needle-shaped or fibrous filler has been added as described above.

入力部２は、マウスやキーボードなどの入力インタフェースである。表示部３は、各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示インタフェースである。記憶部４は、ハードディスク装置や不揮発性メモリなどの記憶デバイスである。光源６は、ビームスプリッタ７を介して表面Ｓに対して垂直な平行光を出射する白色光源であり、ビームスプリッタ７を介して表面Ｓからの反射光を撮像カメラ８に入力する。この際、表面Ｓからの正反射光が撮像カメラ８の光軸に対して平行となるようにしている。撮像カメラ８は、表面Ｓの反射光を撮像する像側テレセントリック系を構成する撮像デバイスである。 The input unit 2 is an input interface such as a mouse or keyboard. The display unit 3 is a display interface such as an LCD display that displays various information. The memory unit 4 is a storage device such as a hard disk drive or non-volatile memory. The light source 6 is a white light source that emits parallel light perpendicular to the surface S via a beam splitter 7, and the light reflected from the surface S is input to the imaging camera 8 via the beam splitter 7. At this time, the specularly reflected light from the surface S is made parallel to the optical axis of the imaging camera 8. The imaging camera 8 is an imaging device that constitutes an image-side telecentric system that captures the reflected light from the surface S.

なお、ビームスプリッタ７を用いず、表面Ｓからの正反射光が撮像カメラ８の光軸に平行となるように反射入力させてもよい。この場合、光源６からのコリメート光を表面Ｓに対して斜め入射するとともに表面Ｓあるいは撮像カメラ８の光軸を傾けるようにする。 In addition, without using the beam splitter 7, the specularly reflected light from the surface S may be reflected and input so that it is parallel to the optical axis of the imaging camera 8. In this case, the collimated light from the light source 6 is incident obliquely on the surface S, and the optical axis of the surface S or the imaging camera 8 is tilted.

制御部５は、樹脂流れ方向検査装置１の全体を制御する制御部であり、画像取得処理部５ａ、対応付け部５ｂ、流れ方向画像生成部５ｃ及び表示処理部５ｄを有する。制御部５は、これらの機能部に対応するプログラムを不揮発性メモリや磁気ディスク装置などの記憶装置に記憶しておき、これらのプログラムをメモリにロードして、ＣＰＵで実行することで、対応するプロセスを実行させることになる。 The control unit 5 controls the entire resin flow direction inspection device 1 and includes an image acquisition processing unit 5a, a matching unit 5b, a flow direction image generation unit 5c, and a display processing unit 5d. The control unit 5 stores programs corresponding to these functional units in a storage device such as a non-volatile memory or magnetic disk device, and loads these programs into memory and executes them on the CPU, thereby executing the corresponding processes.

画像取得処理部５ａは、光源６、撮像カメラ８及び回転駆動部９を操作して樹脂成型部品１００の表面Ｓの表面画像を取得する。画像取得処理部５ａは、回転駆動部９を介して撮像カメラ８内の回転カラーフィルタ部１１の回転を制御し、撮像カメラ８により、回転カラーフィルタ部１１の回転に伴って表面画像を順次取得する。 The image acquisition processing unit 5a operates the light source 6, imaging camera 8, and rotation drive unit 9 to acquire a surface image of the surface S of the resin molded part 100. The image acquisition processing unit 5a controls the rotation of the rotating color filter unit 11 in the imaging camera 8 via the rotation drive unit 9, and the imaging camera 8 sequentially acquires surface images as the rotating color filter unit 11 rotates.

対応付け部５ｂは、撮像カメラ８が取得した表面画像と、回転カラーフィルタ部１１の回転に伴う回転カラーフィルタ部１１の回転角（フィルタ配置方向）とを対応付ける。なお、回転カラーフィルタ部１１の回転角は、エンコーダ９ａにより取得される。 The association unit 5b associates the surface image acquired by the imaging camera 8 with the rotation angle (filter arrangement direction) of the rotary color filter unit 11 as it rotates. The rotation angle of the rotary color filter unit 11 is acquired by the encoder 9a.

流れ方向画像生成部５ｃは、回転カラーフィルタ部１１の回転に伴って順次取得された各表面画像に対して、第１の色（赤色）の色成分値のみの画像領域に対応する領域に、フィルタ配置方向を樹脂の流れ方向として推定した線分を描き、各表面画像に対して描かれた線分を合成した画像を樹脂の流れ方向画像として生成する。ここで、第１の色（赤色）は、回転カラーフィルタ部１１により正反射光に対して着色された色である。なお、回転カラーフィルタ部１１は、フィルタ配置方向の拡散光に対して第２の色（青色）で着色する。 For each surface image acquired sequentially as the rotating color filter unit 11 rotates, the flow direction image generator 5c draws line segments estimating the filter arrangement direction as the resin flow direction in areas corresponding to image areas containing only the first color (red) component value, and generates an image as a resin flow direction image by combining the line segments drawn for each surface image. Here, the first color (red) is the color applied to specularly reflected light by the rotating color filter unit 11. The rotating color filter unit 11 also colors diffused light in the filter arrangement direction with a second color (blue).

表示処理部５ｄは、流れ方向画像生成部５ｃによって生成された流れ方向画像を表示部３に表示出力する。 The display processing unit 5d displays the flow direction image generated by the flow direction image generation unit 5c on the display unit 3.

＜撮像カメラと回転カラーフィルタ部の構成＞
図２は、撮像カメラ８の構成と正反射光Ｌ及び拡散光Ｌ１，Ｌ２の一例とを示す図である。また、図３は、回転カラーフィルタ部１１の構成を示す図である。 <Configuration of the imaging camera and rotating color filter unit>
2 is a diagram showing the configuration of the imaging camera 8 and an example of the specularly reflected light L and the diffused light L1, L2. FIG.

図２に示すように、撮像カメラ８には、光軸Ｃに平行な表面Ｓからの正反射光をすべて入力できる大口径の入力領域を有して物体側テレセントリック光学系を形成する大口径凸レンズ１０が表面Ｓ側に設けられる。大口径凸レンズ１０は、大口径であるため、光軸Ｃ方向の厚みが大きくなるため、フレネルレンズとすることが好ましい。 As shown in Figure 2, the imaging camera 8 is provided with a large-diameter convex lens 10 on the surface S side, which has a large-diameter input area that can input all specularly reflected light from surface S parallel to the optical axis C, forming an object-side telecentric optical system. Because the large-diameter convex lens 10 has a large diameter, its thickness in the direction of the optical axis C increases, so it is preferable to use a Fresnel lens.

大口径凸レンズ１０の像側の焦点ＦＣには、回転カラーフィルタ部１１が配置される。回転カラーフィルタ部１１は、大口径凸レンズ１０の光軸Ｃに対して垂直に配置されて焦点ＦＣを中心に回転可能である。回転カラーフィルタ部１１は、光軸Ｃが通過する位置に光軸Ｃを中心として物体側の光軸Ｃに平行な正反射光Ｌのみを通過させる絞り穴１１ａに第１の色（赤色）を通過させる第１カラーフィルタ１２ａを形成する。また、回転カラーフィルタ部１１は、絞り穴１１ａの外周部であって焦点ＦＣあるいは光軸Ｃを通るフィルタ配置方向Ａに設けられ絞り穴１１ａから半径方向の外側に向けて双方向かつ直線状に延びて第１の色（赤色）とは異なる第２の色（青色）を通過させる第２カラーフィルタ１２ｂが形成されて拡散光Ｌ１，Ｌ２を通過させる。第２カラーフィルタ１２ｂは、光軸Ｃを中心にフィルタ配置方向Ａに２つの帯状のフィルタとなる。また、回転カラーフィルタ部１１は、外周部の第２カラーフィルタ１２ｂ以外の部分を遮光する遮光膜１２ｃを形成する。なお、第２カラーフィルタ１２ｂは、絞り穴１１ａからフィルタ配置方向Ａに直線状に延びる形状としているが、半径方向に向けて広がる扇形形状であってもよいし、絞り穴１１ａに接続せず、あるいは半径方向に対して連続せず、部分的に形成されていてもよい。また、遮光膜１２ｃは、フィルタ配置方向Ａに直交し、光軸Ｃを通る直線を中心に少なくとも円周方向に９０度の扇形形状部分を遮光できればよい。例えば、図３の±Ｘ方向の双方向において少なくとも９０度の扇形形状部分が遮光できればよい。 A rotary color filter unit 11 is disposed at a focal point FC on the image side of the large-diameter convex lens 10. The rotary color filter unit 11 is disposed perpendicular to the optical axis C of the large-diameter convex lens 10 and is rotatable around the focal point FC. The rotary color filter unit 11 forms a first color filter 12a that passes a first color (red) through an aperture hole 11a, which is centered on the optical axis C and passes only specularly reflected light L parallel to the optical axis C on the object side. The rotary color filter unit 11 also forms a second color filter 12b that passes around the outer periphery of the aperture hole 11a in a filter arrangement direction A that passes through the focal point FC or the optical axis C, extending linearly in both directions radially outward from the aperture hole 11a and that passes a second color (blue) different from the first color (red), thereby passing diffused light L1 and L2. The second color filter 12b forms two strip-shaped filters in the filter arrangement direction A, centered on the optical axis C. The rotary color filter unit 11 also has a light-shielding film 12c that shields the outer periphery of the second color filter 12b. While the second color filter 12b extends linearly from the aperture hole 11a in the filter arrangement direction A, it may instead have a fan-shaped configuration that expands radially, or may be partially formed without connecting to the aperture hole 11a or continuing radially. The light-shielding film 12c only needs to shield at least a 90-degree fan-shaped portion in the circumferential direction about a line perpendicular to the filter arrangement direction A and passing through the optical axis C. For example, it only needs to shield at least a 90-degree fan-shaped portion in both the ±X directions in FIG. 3 .

回転カラーフィルタ部１１は、回転駆動部９に回転駆動される。例えば、図３に示すように、時計周りの回転方向ＲＡで回転し、少なくとも１８０°回転させる。この回転カラーフィルタ部１１の回転角は、エンコーダ９ａにより検出される。回転カラーフィルタ部１１の回転に伴う表面画像の取得は、所定回転角度、例えば、１０°、２０°４５°毎に行う。所定回転角度が４５°であれば、０°と１８０°とは、同じフィルタ配置方向Ａであるため、４つの表面画像を取得すればよい。なお、表面画像は、動画像から所定回転角度毎の表面画像を取得するようにしてもよい。なお、回転駆動部９は、回転カラーフィルタ部１１ではなく、樹脂成型部品１００を光軸Ｃまわりに回転するようにしてもよい。この場合、回転カラーフィルタ部１１は回転しない。なお、回転カラーフィルタ部１１及び樹脂成型部品１００の双方を回転するようにしてもよい。すなわち、回転カラーフィルタ部１１と樹脂成型部品１００とが相対的に回転すればよい。 The rotary color filter unit 11 is driven to rotate by the rotary drive unit 9. For example, as shown in FIG. 3, it rotates in a clockwise direction RA, rotating at least 180°. The rotation angle of the rotary color filter unit 11 is detected by the encoder 9a. Surface images are acquired as the rotary color filter unit 11 rotates at predetermined rotation angles, for example, 10°, 20°, and 45°. If the predetermined rotation angle is 45°, 0° and 180° represent the same filter arrangement direction A, so four surface images are sufficient. Surface images may also be acquired at each predetermined rotation angle from a moving image. The rotary drive unit 9 may rotate the resin molded part 100 around the optical axis C, rather than the rotary color filter unit 11. In this case, the rotary color filter unit 11 does not rotate. However, both the rotary color filter unit 11 and the resin molded part 100 may also be rotated. That is, it is sufficient that the rotary color filter unit 11 and the resin molded part 100 rotate relative to each other.

絞り凸レンズ１３は、回転カラーフィルタ部１１を通過した光を撮像センサ１４上に結像させる。撮像センサ１４は、少なくとも第１の色と第２の色とを受光できる画素が配列されたものでよい。 The aperture convex lens 13 focuses the light that has passed through the rotating color filter unit 11 onto the image sensor 14. The image sensor 14 may have an array of pixels that can receive at least the first and second colors.

なお、図２に示すように、位置Ｐ１からの拡散光Ｌ１，Ｌ２は、第２カラーフィルタ１２ｂを通過して撮像センサ１４上の位置Ｐ２に結像する。位置Ｐ１からの拡散光のうち遮光膜１２ｃに当たる光は遮光膜１２ｃによって遮られ、撮像センサ１４には到達しない。 As shown in Figure 2, diffused light L1 and L2 from position P1 passes through the second color filter 12b and forms an image at position P2 on the image sensor 14. Of the diffused light from position P1, light that strikes the light-shielding film 12c is blocked by the light-shielding film 12c and does not reach the image sensor 14.

＜樹脂の流れ方向画像の生成＞
ここで、樹脂の流れ方向画像の生成処理の一例について説明する。図４は、表面Ｓのうちの撮像カメラ８が撮像する撮像領域Ｅを示す図である。図４では、目視できない樹脂の流れＡＲを示している。図５は、回転カラーフィルタ部１１を回転しつつ撮像した表面Ｓの撮像領域Ｅに対する複数の表面画像Ｄ１～Ｄ３と各表面画像Ｄ１～Ｄ３をもとに生成される部分流れ方向画像Ｄ１１～Ｄ１３と各部分流れ方向画像Ｄ１１～Ｄ１３を合成した流れ方向画像Ｄ２０との一例を示す図である。なお、図５では、回転角が０°、４５°、１３５°における表面画像Ｄ１～Ｄ３を示している。 <Generation of resin flow direction image>
Here, an example of the process for generating a resin flow direction image will be described. FIG. 4 is a diagram showing an imaging area E of the surface S that is imaged by the imaging camera 8. FIG. 4 shows a resin flow AR that is not visible to the naked eye. FIG. 5 is a diagram showing an example of multiple surface images D1 to D3 of the imaging area E of the surface S that are imaged while the rotary color filter unit 11 is rotated, partial flow direction images D11 to D13 generated based on each surface image D1 to D3, and a flow direction image D20 obtained by combining each partial flow direction image D11 to D13. Note that FIG. 5 shows surface images D1 to D3 at rotation angles of 0°, 45°, and 135°.

図５（ａ）に示す表面画像Ｄ１は、フィルタ配置方向Ａが０°の時の画像である。表面画像Ｄ１は、第１カラーフィルタ１２ａを通過した赤色の正反射光Ｌが全面に着色される。また、表面画像Ｄ１は、フィルタ配置方向Ａに拡散した拡散光が第２カラーフィルタ１２ｂを通過して青色に着色される。ここで、第２カラーフィルタ１２ｂは、主としてフィルタ配置方向Ａに拡散した拡散光を通過させるが、フィルタ配置方向Ａに対して傾いた拡散光も若干通過させ、この通過させた拡散光の量は、フィルタ配置方向Ａに対する傾きに応じて小さくなる。そして、赤色のみに着色された画像領域Ｅ１１，Ｅ１２はフィルタ配置方向Ａの拡散光がないといえる。樹脂成型部品１００はフィラーが添加されているため、どの部分でも拡散光が生じるので、逆に考えれば、赤色のみに着色された画像領域Ｅ１１，Ｅ１２は、フィルタ配置方向Ａに直交する拡散光のみが存在するといえる。 The surface image D1 shown in Figure 5(a) is an image when the filter arrangement direction A is 0°. The entire surface of the surface image D1 is colored with red specularly reflected light L that passed through the first color filter 12a. Furthermore, the surface image D1 is colored blue as diffused light that has passed through the second color filter 12b in the filter arrangement direction A passes through the second color filter 12b. The second color filter 12b primarily passes diffused light that has passed in the filter arrangement direction A, but also passes a small amount of diffused light that is tilted relative to the filter arrangement direction A. The amount of this transmitted diffused light decreases depending on the tilt relative to the filter arrangement direction A. Furthermore, the image regions E11 and E12, which are colored only red, can be said to have no diffused light in the filter arrangement direction A. Because the resin molded part 100 contains filler, diffused light occurs everywhere. Conversely, the image regions E11 and E12, which are colored only red, can be said to have only diffused light that is perpendicular to the filter arrangement direction A.

実際、実験では、赤色のみに着色された画像領域Ｅ１１、Ｅ１２にはフィルタ配置方向Ａに直交する拡散光のみが存在していた。拡散光は、樹脂内に添加された針状あるいは繊維状のフィラーの長手方向に直交する方向に拡散する。したがって、赤色のみに着色された画像領域Ｅ１１，Ｅ１２には、フィルタ配置方向Ａと同じ方向に樹脂の流れがあると推定される。このため、流れ方向画像生成部５ｃは、赤色のみに着色された画像領域Ｅ１１，Ｅ１２に対応する領域にフィルタ配置方向Ａに向いた線分を描画した部分流れ方向画像Ｄ１１を生成する。この部分流れ方向画像Ｄ１１の線分の方向と線分が描かれた領域とは、図４に示した実際の樹脂の流れ方向に一致している。 In fact, in the experiment, only diffused light perpendicular to the filter placement direction A was present in the image regions E11 and E12 colored only red. Diffused light diffuses in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the needle-shaped or fibrous filler added to the resin. Therefore, it is estimated that the image regions E11 and E12 colored only red have resin flow in the same direction as the filter placement direction A. For this reason, the flow direction image generation unit 5c generates a partial flow direction image D11 in which line segments facing the filter placement direction A are drawn in the areas corresponding to the image regions E11 and E12 colored only red. The direction of the line segments in this partial flow direction image D11 and the areas in which the line segments are drawn match the actual resin flow direction shown in Figure 4.

同様にして、図５（ｂ）に示す表面画像Ｄ２をもとに、部分流れ方向画像Ｄ１２が得られる。流れ方向画像生成部５ｃは、表面画像Ｄ２のうち、赤色のみに着色された画像領域Ｅ２１にはフィルタ配置方向Ａと同じ方向に樹脂の流れがあるものとして、画像領域Ｅ２１に対応する領域にフィルタ配置方向Ａに向いた線分を描画した部分流れ方向画像Ｄ１２を生成する。部分流れ方向画像Ｄ１２内の線分は、回転角４５°のフィルタ配置方向Ａに向いている。 In a similar manner, a partial flow direction image D12 is obtained based on the surface image D2 shown in Figure 5(b). The flow direction image generation unit 5c generates a partial flow direction image D12 by drawing line segments facing the filter arrangement direction A in the area corresponding to image region E21, which is colored only red in the surface image D2, assuming that resin flows in the same direction as the filter arrangement direction A. The line segments in the partial flow direction image D12 are oriented in the filter arrangement direction A at a rotation angle of 45°.

また、図５（ｃ）に示す表面画像Ｄ３をもとに、部分流れ方向画像Ｄ１３が得られる。流れ方向画像生成部５ｃは、表面画像Ｄ３のうち、赤色のみに着色された画像領域Ｅ３１にはフィルタ配置方向Ａと同じ方向に樹脂の流れがあるものとして、画像領域Ｅ３１に対応する領域にフィルタ配置方向Ａに向いた線分を描画した部分流れ方向画像Ｄ１３を生成する。部分流れ方向画像Ｄ１３内の線分は、回転角１３５°のフィルタ配置方向Ａに向いている。 A partial flow direction image D13 is also obtained based on the surface image D3 shown in Figure 5(c). The flow direction image generation unit 5c generates a partial flow direction image D13 by drawing line segments facing the filter arrangement direction A in the area corresponding to image region E31, assuming that the resin flow is in the same direction as the filter arrangement direction A in image region E31 that is colored only red in the surface image D3. The line segments in the partial flow direction image D13 are oriented in the filter arrangement direction A at a rotation angle of 135°.

その後、流れ方向画像生成部５ｃは、各部分流れ方向画像Ｄ１１～Ｄ１３を合成した流れ方向画像Ｄ２０を生成する。表示処理部５ｄは、生成した流れ方向画像Ｄ２０を表示部３に表示出力する。生成された流れ方向画像Ｄ２０の面的な流れは、図４に示した面的な流れＡＲに一致し、樹脂成型部品１００の樹脂の面的な流れを容易かつ短時間に検査することができる。 Then, the flow direction image generation unit 5c generates a flow direction image D20 by combining the partial flow direction images D11 to D13. The display processing unit 5d displays the generated flow direction image D20 on the display unit 3. The planar flow of the generated flow direction image D20 matches the planar flow AR shown in Figure 4, making it possible to easily and quickly inspect the planar flow of resin in the resin molded part 100.

なお、図５に示した流れ方向画像Ｄ２０は、線分が組み合わさった不連続な流れとなっているため、図６に示すように、各線分を曲線補間した流れ方向画像Ｄ３０としてもよい。曲線補間は、ベジェ曲線やスプライン曲線によって容易に補間することができる。 Note that the flow direction image D20 shown in Figure 5 is a discontinuous flow made up of a combination of line segments, so it may be possible to create a flow direction image D30 in which each line segment is curve-interpolated, as shown in Figure 6. Curve interpolation can be easily performed using a Bezier curve or a spline curve.

＜流れ方向画像の生成処理＞
図７は、制御部５による流れ方向画像生成処理手順を示すフローチャートである。図７に示すように、制御部５は、まずフィルタ配置方向Ａの回転角を初期値（０°）に設定する（ステップＳ１１０）。その後、撮像カメラ８により表面画像を取得する（ステップＳ１２０）。そして、第１の色（赤色）の色成分値のみの画像領域に対応する領域に、フィルタ配置方向Ａを樹脂の流れ方向とする線分を描いた部分流れ方向画像を生成する（ステップＳ１３０）。 <Flow Direction Image Generation Processing>
7 is a flowchart showing the flow direction image generation process performed by the control unit 5. As shown in FIG. 7, the control unit 5 first sets the rotation angle of the filter arrangement direction A to an initial value (0°) (step S110). Then, the image capture camera 8 acquires a surface image (step S120). Then, a partial flow direction image is generated in a region corresponding to an image region containing only the first color (red) component value, by drawing a line segment with the filter arrangement direction A as the resin flow direction (step S130).

その後、回転角は１８０°か否かを判定する（ステップＳ１４０）。回転角が１８０°でないならば（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、回転カラーフィルタ部１１を次の回転角まで駆動し（ステップＳ１５０）、ステップＳ１２０に移行する。一方、回転角が１８０°であるならば（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、各部分流れ方向画像を合成した流れ方向画像を生成して表示出力し（ステップＳ１６０）、本処理を終了する。 Then, it is determined whether the rotation angle is 180° (step S140). If the rotation angle is not 180° (step S150: No), the rotary color filter unit 11 is driven to the next rotation angle (step S150) and the process proceeds to step S120. On the other hand, if the rotation angle is 180° (step S140: Yes), a flow direction image is generated by combining the partial flow direction images and displayed (step S160), and the process ends.

＜変形例＞
図８は、変形例による部分流れ方向画像の生成を説明する説明図である。なお、図８は、図５に示した回転角４５°の表面画像Ｄ２に対し、変形例によって得られる部分流れ方向画像Ｄ１２´を示している。上記の実施の形態では、第１の色（赤色）のみに着色した画像領域Ｅ２１に対応する領域に流れ方向を示す線分を描いていたが、本変形例では、表面画像Ｄ２内で、第１の色にさらに第２の色（青色）が着色した画像領域Ｅ２２のうち、青色の色成分値が所定値以上の画像領域Ｅ２３に対応する領域に、フィルタ配置方向Ａに直交する方向を流れ方向とした線分を描いた部分流れ方向画像Ｄ１２´を生成している。 <Modification>
Fig. 8 is an explanatory diagram illustrating generation of a partial flow direction image according to a modified example. Fig. 8 shows a partial flow direction image D12' obtained according to a modified example for the surface image D2 rotated at a 45° angle shown in Fig. 5. In the above embodiment, a line segment indicating the flow direction was drawn in a region corresponding to the image region E21 colored only in the first color (red). However, in this modified example, a partial flow direction image D12' is generated in a region of the surface image D2 corresponding to an image region E23, in which the blue color component value is equal to or greater than a predetermined value, of an image region E22 colored in the first color and a second color (blue). In this modified example, a partial flow direction image D12' is generated in which a line segment, the flow direction of which is perpendicular to the filter arrangement direction A, is drawn.

この変形例によって得られる部分流れ方向画像は、実施の形態とは異なる部分流れ方向画像であるが、各部分流れ方向画像を合成した流れ方向画像は、実施の形態と同じになる。 The partial flow direction image obtained by this modified example is different from that obtained in the embodiment, but the flow direction image obtained by combining the partial flow direction images will be the same as that obtained in the embodiment.

なお、上記の実施の形態及び変形例に示した表面画像の第１の色のみの画像領域及び第１の色に第２の色が加わった画像領域は、いずれも図面上、横方向に広がる帯状のものであったが、図９に示すように、表面画像上に任意形状の画像領域Ｅ４１，Ｅ４２が第１の色のみの画像領域として取得される表面画像Ｄ４となる場合もある。この場合、画像領域Ｅ４１，Ｅ４２に対応する領域Ｅ４１´，Ｅ４２´にフィルタ配置方向Ａの線分を描いた部分流れ方向画像Ｄ１４を生成すればよい。また、上記の変形例も同様であり、この場合、第１の色に第２の色が加わった領域であって第２の色の色成分値が所定値以上の領域に対応する領域に、フィルタ配置方向Ａに直交する線分を描いた部分流れ方向画像を生成すればよい。なお、図９に示した表面画像Ｄ４の画像領域Ｅ４１，Ｅ４２の形状は矩形であったが、これに限らず、樹脂の流れＡＲの流れ分布により、円形、楕円形に類似したものを含む任意の形状となる。 In the above embodiment and modified example, the image regions of the surface image containing only the first color and the image regions containing the first color plus the second color are both strip-shaped and extend horizontally in the drawings. However, as shown in FIG. 9, image regions E41 and E42 of arbitrary shapes on the surface image may be acquired as image regions containing only the first color, resulting in surface image D4. In this case, a partial flow direction image D14 may be generated by drawing line segments in the filter arrangement direction A in regions E41' and E42' corresponding to image regions E41 and E42. The same applies to the modified example. In this case, a partial flow direction image may be generated by drawing line segments perpendicular to the filter arrangement direction A in regions corresponding to regions containing the first color plus the second color where the color component value of the second color is equal to or greater than a predetermined value. While the image regions E41 and E42 in the surface image D4 shown in FIG. 9 are rectangular, they may have any shape, including shapes resembling circles and ellipses, depending on the flow distribution of the resin flow AR.

また、上記の表面画像は、１つの樹脂成型部品に対するものであったが、複数の樹脂成型部品が組み合わされた状態の表面画像であってもよい。すなわち、複数の樹脂成型部品の各表面画像を１つの表面画像として取得してもよい。 Furthermore, while the above surface image was of a single resin molded part, it may also be a surface image of a combination of multiple resin molded parts. In other words, each surface image of multiple resin molded parts may be acquired as a single surface image.

なお、上記の実施の形態及び変形例で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。 Note that the configurations illustrated in the above embodiments and variations are merely functional schematics and do not necessarily have to be physically configured as shown. In other words, the distribution and integration of each device is not limited to that shown, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.

本発明の樹脂流れ方向検査装置及び樹脂流れ方向検査方法は、樹脂成型部品における樹脂の流れ方向を面的に検査し、樹脂の流れ方向を簡易に可視化したい場合に有用である。 The resin flow direction inspection device and resin flow direction inspection method of the present invention are useful when you want to inspect the resin flow direction in a resin molded part on a planar basis and easily visualize the resin flow direction.

１樹脂流れ方向検査装置
２入力部
３表示部
４記憶部
５制御部
５ａ画像取得処理部
５ｂ対応付け部
５ｃ流れ方向画像生成部
５ｄ表示処理部
６光源
７ビームスプリッタ
８撮像カメラ
９回転駆動部
９ａエンコーダ
１０大口径凸レンズ
１１回転カラーフィルタ部
１１ａ絞り穴
１２ａ第１カラーフィルタ
１２ｂ第２カラーフィルタ
１２ｃ遮光膜
１３絞り凸レンズ
１４撮像センサ
１００樹脂成型部品
Ａフィルタ配置方向
Ｃ光軸
Ｄ１～Ｄ４表面画像
Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ１２´ 部分流れ方向画像
Ｄ２０，Ｄ３０流れ方向画像
Ｅ撮像領域
Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３，Ｅ３１，Ｅ４１，Ｅ４２画像領域
Ｅ４１´，Ｅ４２´ 領域
Ｐ１，Ｐ２位置
Ｓ表面 REFERENCE SIGNS LIST 1 Resin flow direction inspection device 2 Input unit 3 Display unit 4 Memory unit 5 Control unit 5a Image acquisition processing unit 5b Corresponding unit 5c Flow direction image generation unit 5d Display processing unit 6 Light source 7 Beam splitter 8 Imaging camera 9 Rotation drive unit 9a Encoder 10 Large diameter convex lens 11 Rotating color filter unit 11a Aperture hole 12a First color filter 12b Second color filter 12c Light-shielding film 13 Aperture convex lens 14 Imaging sensor 100 Resin molded part A Filter arrangement direction C Optical axis D1 to D4 Surface images D11 to D14, D12' Partial flow direction images D20, D30 Flow direction images E Imaging area E11, E12, E21, E22, E23, E31, E41, E42 Image area E41', E42' Area P1, P2 Position S Surface

Claims

A resin flow direction inspection device that inspects the resin flow direction in one or more resin molded parts,
a large-diameter convex lens that forms an object-side telecentric optical system;
a first color filter that passes a first color through an aperture hole that passes only specularly reflected light parallel to the optical axis on the object side and is centered on the optical axis, and a second color filter that passes a second color different from the first color and is disposed on the outer periphery of the aperture hole in a filter arrangement direction that passes through an image-side focal position of the large-diameter convex lens , the second color filter being disposed in the same direction but opposite directions radially outward from the aperture hole and passing diffused light; a color filter section that is orthogonal to the filter arrangement direction and forms a sector-shaped portion of the outer periphery that is at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line that passes through the optical axis , except for the second color filter, and is disposed perpendicular to the optical axis at the image-side focal position of the large-diameter convex lens ;
a rotation drive unit that rotates the color filter unit and/or the resin molded component relatively around the optical axis by at least 180 degrees;
an imaging unit that sequentially acquires surface images of the resin molded part as the color filter unit rotates;
a correlation unit that correlates the surface image acquired by the imaging unit with the rotation angle of the filter arrangement direction;
and a flow direction image generating unit that draws line segments estimated as the filter arrangement direction as the flow direction in an area corresponding to an image area containing only color component values of the first color for each surface image acquired sequentially during the rotation, and generates an image as a resin flow direction image by combining the line segments drawn for each surface image.

A resin flow direction inspection device that inspects the resin flow direction in one or more resin molded parts,
a large-diameter convex lens that forms an object-side telecentric optical system;
a first color filter that passes a first color through an aperture hole that passes only specularly reflected light parallel to the optical axis on the object side and is centered on the optical axis, and a second color filter that passes a second color different from the first color and is disposed on the outer periphery of the aperture hole in a filter arrangement direction that passes through an image-side focal position of the large-diameter convex lens , the second color filter being disposed in the same direction but opposite directions radially outward from the aperture hole and passing diffused light; a color filter section that is orthogonal to the filter arrangement direction and forms a sector-shaped portion of the outer periphery that is at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line that passes through the optical axis , except for the second color filter, and is disposed perpendicular to the optical axis at the image-side focal position of the large-diameter convex lens ;
a rotation drive unit that rotates the color filter unit and/or the resin molded component relatively around the optical axis by at least 180 degrees;
an imaging unit that sequentially acquires surface images of the resin molded part as the color filter unit rotates;
a correlation unit that correlates the surface image acquired by the imaging unit with the rotation angle of the filter arrangement direction;
and a flow direction image generating unit that draws line segments, with the flow direction being a direction perpendicular to the filter arrangement direction, in an area corresponding to an image area where a second color component value that is a color component value of the second color is equal to or greater than a predetermined value for each surface image that is sequentially acquired in accordance with the rotation, and generates an image that combines the line segments drawn for each surface image as a resin flow direction image.

A resin flow direction inspection device according to claim 1 or 2, characterized in that the flow direction image is obtained by curve interpolation of each line segment.

A resin flow direction inspection device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the resin molded part contains needle-shaped or fibrous filler.

A resin flow direction inspection device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the surface image is a surface image of two or more combined resin molded parts.

A resin flow direction inspection method for inspecting a resin flow direction in one or more resin molded parts, comprising:
a first color filter that passes a first color through an aperture hole that passes only specularly reflected light that is parallel to the optical axis on the object side and is centered on the optical axis, and a second color filter that passes a second color different from the first color is formed on the outer periphery of the aperture hole, the second color filter being arranged in a filter arrangement direction that passes through an image-side focal position of the large-diameter convex lens and in the same direction but opposite directions toward the outside in the radial direction with respect to the aperture hole, the second color filter allowing diffused light to pass through, and a sector-shaped portion of the outer periphery that is orthogonal to the filter arrangement direction and that extends at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line that passes through the optical axis, other than the second color filter, that is light- shielded, and a color filter portion that is arranged perpendicular to the optical axis at the image-side focal position of the large-diameter convex lens is provided;
an imaging step of rotating the color filter unit and/or the resin molded component relatively by at least 180 degrees around the optical axis, sequentially acquiring surface images of the resin molded component as the component rotates, and associating the acquired surface images with the rotation angle of the filter arrangement direction;
and a flow direction image generating step of drawing line segments, estimated as the filter arrangement direction as the flow direction, in an area corresponding to an image area having only color component values of the first color for each surface image acquired sequentially in accordance with the rotation, and generating an image as a resin flow direction image by combining the line segments drawn for each surface image.

A resin flow direction inspection method for inspecting a resin flow direction in one or more resin molded parts, comprising:
a first color filter that passes a first color through an aperture hole that passes only specularly reflected light that is parallel to the optical axis on the object side and is centered on the optical axis, and a second color filter that passes a second color different from the first color is formed on the outer periphery of the aperture hole, the second color filter being arranged in a filter arrangement direction that passes through an image-side focal position of the large-diameter convex lens and in the same direction but opposite directions toward the outside in the radial direction with respect to the aperture hole, the second color filter allowing diffused light to pass through, and a sector-shaped portion of the outer periphery that is orthogonal to the filter arrangement direction and that extends at least 90 degrees in the circumferential direction around a straight line passing through the optical axis, other than the second color filter, that is light- shielded, and a color filter portion that is arranged perpendicular to the optical axis at the image-side focal position of the large-diameter convex lens is provided;
an imaging step of rotating the color filter unit and/or the resin molded component relatively by at least 180 degrees around the optical axis, sequentially acquiring surface images of the resin molded component as the component rotates, and associating the acquired surface images with the rotation angle of the filter arrangement direction;
and a flow direction image generating step of drawing line segments, with the flow direction being a direction perpendicular to the filter arrangement direction, in an area corresponding to an image area where a second color component value, which is a color component value of the second color, is equal to or greater than a predetermined value for each surface image obtained sequentially in accordance with the rotation, and generating an image as a resin flow direction image by combining the line segments drawn for each surface image.