JPH03274407A - 成形品の表面状態検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は成形品、特に射出成形品の表面状態。

例えば表面の粗さの程度、ひげの有無等を検査する装置
に関する。

（従来の技術） 射出成形品の外観品質、すなわち表面状態を低下させる
不良要因として１転写不良、ひけ、そり等がある。従来
、これらの不良要因の台無の検査は　目視で行われてい
るのか普通であり、検査結果に個人差を生ずることは避
けられない。

（発明が解決しようとする課８） ところで　この種の表面状態の検査は、単に不良品を発
見して除外するためたけてなく、射出成形機の成形条件
を最適にするための一助にすることが望ましい。特に、
精密成形の場合９表面状態の検査結果を成形条件にフィ
ードバックすることか品質向上の点から重要になると思
われる。しかしなから　検査結果をフィ・−ドパツクす
るためには、検査結果を定量化することか必要となる。

本発明の課題は、成形品表面の粗さ、ひけ等の表面状態
を自動検査する装置を提供することにある。

本発明はまた。成形品の表面状態の検査結果を定量化し
て出力できるようにして成形機の成形条件をフィードバ
ック制御するのに適した表面状態検査装置を提供しよう
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明による表面状態検査装置は、成形品表面にレーザ
スポット光を照射する手段と、前記レーザスポット光の
反射光を受光して光強度のパターンを検出する光強度パ
ターン検出手段と２該光強度パターン検出手段で検出さ
れたパターンからあらかじめ定められた特徴量を抽出し
該特徴量から前記成形品表面の粗さ２ひけ等の表面状態
を判定する手段とを有する。

前記特徴量としては、光強度の半値幅、１／３値幅、２
／３値幅等を抽出するのか望ましい。

（作用） 本発明による表面状態検査装置は、レーザスポット光を
成形品表面に照射して得られる正反射方向の光強度パタ
ーンから半値幅あるいは１／３値幅及び２／３値幅等の
特徴量を抽出し、その特徴量からしきい値処理あるいは
ファジィ推論を行うことにより表面の粗さの程度、ひげ
の有無を定量的に判定する。

（実施例） 以下１本発明の好ましい実施例について説明する。

第１図において１本発明による表面状態検査装置は射出
成形品１１にレーザスポット光を照射するためのレーザ
光源１２．射出成形品１１からの正反射光を受光して光
強度のパターンを検出するパターン検出センサ１３．こ
のパターン検出センサ１３で検出されたパターンから特
徴量を抽出して成形品の表面状態の定量的判定を行う判
定装置１４、及びこの判定装置１４からの光強度パター
ンや判定結果を表示するため表示装置１５を含む。

パターン検出センサ１３は、ＣＣＤアレイやその他の受
光素子アレイで構成され、成形品表面の粗さや傾きの程
度により反射光の光強度パターンか変化するので、成形
品全体の画像から空間周波数の成分を抽出して表面状態
を検査する場合に比べて判定のための処理を高速にでき
る。

第２図には、射出成形品１１の表面にレーザスポット光
を射出した時の反射光の強度の分布状態を示す。

第３図は、第２図に示された状態での入射光反射光の光
強度パターンの一例を示す。入射光は。

スポット光であるので第３図（ａ）のように光軸位置に
鋭いピークを持つが、入射光か射出成形品の粗い表面で
散乱されると第３図（ｂ）のようになだらかな正規分布
となり１表面粗さが改善されるにつれて第３図（ａ）の
分布状態に近づく。

このような観点から、第４図に示すように、光強度の最
大値ｐにもとづいて光強度ｐ　／　２の半値幅ｒを定義
することにより、射出成形品表面の粗さを定量化するこ
とかできる。半値幅ｒか小さいほど鏡面に近くなり、粗
さか増加するにつれて半値幅ｒも増加する。したがって
、半値幅ｒをある区間で区切ることにより、成形品表面
の転写不良状態、すなわち粗さを創］定することができ
る。

次に、射出成形品の表面には厚肉、薄肉部の境界でひげ
を生ずることか多いが、ひげかある場合の反射光の光強
度パターンは第５図（ｂ）のようになる。ところか、第
５図（ｂ）のようなパターンは、半値幅「たけては第５
図（ａ）のようなひげの無いパターンと区別できない。

そこで、第６図に示したように、光強度ｐ／３で規定さ
れる１／３値幅「１　（ｗ幅）、光強度２ｐ／３て規定
される２／３値幅ｒ２　　（ｎ幅）を新たに定義する。

成形品表面にひけか無く粗さかある場合にはｒ、＞ｒ２
となるか、ひけを生じている場合には「１とｒ２とはほ
とんど差か無くなる。

このような観点から１判定装置１４においてパターン検
出センサ１３からの光強度パターンに対して半値幅ｒ、
１／３値幅ｒユ、２／３値幅ｒ２の３つの値を特徴量と
して抽出し、これらの容置にヰｊ出成形品に応してあら
かじめ設定されたしきい値と比較することにより、半値
幅ｒにより表面状態の粗さを判定し、］／３値幅ｒ、、
２／３値幅ｒ２によりひけの有無１程度を判定すること
かできる。

以上のようなしきい値にもとづく判定装置１４の判定ア
ルゴリズムの具体例を以下に説明する。

なお１粗さしきい値−ａ、ひけしきい値−すとして説明
する。

■粗さ判定 ａ）０≦ｒ≦ａなら　粗さ小 ｂ）ｒ＞ａなら　　　粗さ大 なお粗さ度ｇ、（、＞０）は ｇ、−（ｒ−ａ）／ａで表わされる。

■ひけ判定 ａ）ｒ２／ｒ＋≦ｂなら　ひけ無し ｂ）１≧ｒ２／ｒｌ＞ｂなら　ひけ有りなお、ひけ度ｇ
ｈは、１≧ｇｈ　＞Ｑという条件のもとてｇｈ　”’　
（ｒ２／ｒ＋−ｂ）／　（１−ｂ）で表わされ、１に近
づくほどひげの度合か高くなる。

■総合判定 ａ）０≦ｒ≦ａかツｒ　２　／　ｒ　ｒ　≦ｂの時　良
品ｂ）ａ）以外の時 不良品（粗さｇｅｌ　ひけ度ｇｈ） 以上の説明は、半値幅ｒ、１／３値幅ｒ、　　　２／３
値幅ｒ２とこれらに対応するしきい値とから判定を決定
論的に行う場合であるが、ファジィ推論を利用して判定
を行なっても良い。すなわち射出成形品の総合的な検査
には、検査者の感覚的な判断が含まれていると考えられ
るか、ファジィ推論の手法を利用することにより検査者
の感覚に近い判定か可能となる。この場合、射出成形品
の種別に応じてメンパーンツブ関数か設定される。

以下にこの判定のアルゴリズムについて説明する。

但し、粗さｒ　Ｔ　−ｒ　／　４　ａとする。ここでｒ
ｚ４ａの時はｒ−４ａとすると　０≦「、≦１となる。

また　ひけｒ７は ｒｈ＝１　３　（１ｒｚ　／　ｒ＋　）　／４　（１ｂ
）とする。但し、０≦ｒｈ　≦１である。

■良否判定則は次の通りである。

以下余白 ■粗さｒｌ、ひけｒｈのメンバーシップ関数は第７図の
ようになる。

■出力メンバーシップ関数は第８図のようになる。

■総合判定 ■１■、■のような判定則及びメンバーシップ関数にも
とづいてファジィ推論を行うことにより０〜１に規格化
された評価値ｇを得ることができる。その結果。

０≦ｇ≦０．２５良品 ｇ＞０．２５不良品とする。

判定装置１４は以上のような判定則にもとづいて射出成
形品の表面状態の良否判定を行うとともに、粗さ度ｇ１
．ひけ度ｇ　ｂ等の定量化データを表示装置１５に出力
して表示させたり、他の機器。

例えば射出成形機の成形条件設定器にフィードバックし
てフィードバック制御を行わしめるようにする。

なお　本発明の実施例を２種類の判定則にもとづいて説
明してきたが１本発明はこれらの判定則に制限されるも
のではない。

（発明の効果） 本発明によれば射出成形品の表面状態の検査を自動化で
きるようにしたことにより大幅な省力化を実現でき、定
量化された検査結果データか得られるのて　本装置メー
カとユーザとの間で共通の基準を設定することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を説明するだめの
ブロック図　第２図は射出成形品の表面こレーザスポッ
ト光を射出１−た時の反射光の強度分布状態を示した図
、第３図は第２図の状態での入射光１反射光の光強度パ
ターンの例を示した図第４図は射出成形品の表面粗さの
判定動作を説明するために光強度パターンの一例を示し
た図、第５図、第６図は射出成形品のひげの判定動作を
説明するために光強度パターンの例を示した図、第７図
、第８図は射出成形品の表面状態の判定をファジィ推論
により行う場合のメンバーシップ関数の例を示した図。 図中、ニド・・射出成形品、１２・・・レーザ光源。 １３・・・パターン検出センサ、１４・・・判定装置、
１５・・・表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）成形品表面にレーザスポット光を照射する手段と、
   前記レーザスポット光の反射光を受光して光強度のパタ
   ーンを検出する光強度パターン検出手段と、該光強度パ
   ターン検出手段で検出されたパターンからあらかじめ定
   められた特徴量を抽出し該特徴量から前記成形品表面の
   粗さ、ひけ等の表面状態を判定する手段とを有する成形
   品の表面状態検査装置。 ２）前記特徴量として、光強度の半値幅、１／３値幅、
   ２／３値幅等を抽出することを特徴とする請求項１記載
   の表面状態検査装置。