刻印検査装置
【課題】刻印溝の両斜面に照射されたレーザー光の撮像明度を確保しつつ、前記刻印溝の底面に照射されたレーザー光を確実に撮像することができる刻印検査装置を提供する。
【解決手段】移動ステージ４３に検査対象２の刻印部４を境として左側に配置される第一ラインレーザー５１と、刻印部４を境として右側に配置される第二ラインレーザー５２とを設ける。第一ラインレーザー５１は、第一ラインレーザー光６１を刻印面３に照射し、第二ラインレーザー５２は、第二ラインレーザー光６２を刻印面３に照射する。移動ステージ４３の両ラインレーザー５１，５２間に検査対象２の刻印部４を真上から撮像するＣＣＤカメラ７１を設け、ＣＣＤカメラ７１で刻印部４に照射された各ラインレーザー光６１，６２を刻印部４に正対する位置から撮像できるように構成する。
【解決手段】移動ステージ４３に検査対象２の刻印部４を境として左側に配置される第一ラインレーザー５１と、刻印部４を境として右側に配置される第二ラインレーザー５２とを設ける。第一ラインレーザー５１は、第一ラインレーザー光６１を刻印面３に照射し、第二ラインレーザー５２は、第二ラインレーザー光６２を刻印面３に照射する。移動ステージ４３の両ラインレーザー５１，５２間に検査対象２の刻印部４を真上から撮像するＣＣＤカメラ７１を設け、ＣＣＤカメラ７１で刻印部４に照射された各ラインレーザー光６１，６２を刻印部４に正対する位置から撮像できるように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刻印された文字などを検査する刻印検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属プレートなどに刻印した刻印文字を検査する際には、図３に示すように、光切断法８０１が用いられており、この光切断法８０１では、ラインレーザー光８０２が照射された対象箇所８０３の輝線８０４をカメラで撮像し、その撮像画像８０５の輝線位置８０６から高さを計測する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この光切断法８０１を用いた刻印検査装置８１１では、図４にも示すように、対象箇所８１２の刻印８１３を境とする一方側に設けられたラインレーザー８１４と、前記刻印８１３を境とする他方側に設けられたＣＣＤカメラ８１５とを備えており、前記ラインレーザー８１４からのラインレーザー光８１６を前記対象箇所８１２に照射するとともに、該対象箇所８１２に照射されたラインレーザー光８１６の輝線８１７を前記ＣＣＤカメラ８１５で撮像できるように構成されている。
【０００４】
このＣＣＤカメラ８１５は、撮像した撮像画像を図外の画像処理装置に出力するように構成されており、該画像処理装置では、前記ＣＣＤカメラ８１５からの撮像画像を画像処理することによって、当該撮像画像に含まれた輝線位置から前記対象箇所８１２に設けられた刻印８１３の深さを計測できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０５８１５０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の刻印検査装置８１１にあっては、刻印８１３を構成する刻印溝８２１の両斜面８２２，８２３に照射されたラインレーザー光８１６の撮像明度を十分に確保することができなかった。また、刻印溝８２１の底面８２４に照射されたラインレーザー光８１６を確実に撮像することができなかった。このため、前記刻印溝８２１の有無情報は得ることができるが、深さ情報を得るためには苦労を要した。
【０００７】
具体的に説明すると、刻印８１３に対して斜めから照射されたラインレーザー光８１６は、ラインレーザー８１４側に位置するレーザー側刻印溝斜面８２２において入射角が浅い。このため、このレーザー側刻印溝斜面８２２で反射した前記ラインレーザー光８１６は、前記ＣＣＤカメラ８１５へ向かう反射成分が少なく、非常に暗く撮像される。
【０００８】
また、前記ＣＣＤカメラ８１５は、刻印８１３に対して斜めに配置されており、このＣＣＤカメラ８１５側に位置するカメラ側刻印溝斜面８２３で反射したラインレーザー光８１６は、カメラ方向の反射角度が浅い。このため、前記カメラ側刻印溝斜面８２３で反射した前記ラインレーザー光８１６は、前記ＣＣＤカメラ８１５へ向かう反射成分が少なく、非常に暗く撮像される。
【０００９】
そして、前記ＣＣＤカメラ８１５が前記刻印８１３に対して斜めに配置されているため、前記刻印溝８２１の前記底面８２４で反射したラインレーザー光８１６は、前記カメラ側刻印溝斜面８２３で遮断され、うまく撮像できないことがあった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、刻印溝の両斜面に照射されたレーザー光の撮像明度を確保しつつ、前記刻印溝の底面に照射されたレーザー光を確実に撮像することができる刻印検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の刻印検査装置にあっては、刻印面に刻印された刻印部を検査する刻印検査装置において、前記刻印部を境とする一方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第一スリット光照射手段と、前記刻印部を境とする他方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第二スリット光照射手段と、前記刻印部に照射された前記スリット光を前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段と、を備えている。
【００１２】
すなわち、刻印面に形成された刻印部には、当該刻印部を境とする一方側に配置された第一スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向からライン状に照射されるとともに、前記刻印部を境とする他方側に配置された第二スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向からライン状に照射される。そして、前記刻印部に照射された前記スリット光は、撮像手段によって前記刻印部に正対する位置から撮像される。
【００１３】
このとき、前記刻印面に刻印された前記刻印部は、断面Ｖ字状の溝形状を成す。このため、この刻印溝の前記他方側に位置する斜面に前記一方側に配置された前記第一スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向から照射された場合、当該刻印部に正対する正対方向への反射成分は、前記他方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００１４】
また、前記刻印溝の前記一方側に位置する斜面に前記他方側に配置された前記第二スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向から照射された場合、当該刻印部に正対する前記正対方向への反射成分は、前記一方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００１５】
これにより、前記一方及び他方側に位置する前記斜面に照射されたスリット光の反射光は、前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段によって高い明度で撮像される。
【００１６】
一方、前記刻印溝の底面が平面を成す場合、前記一方又は他方側の斜め方向より前記底面に照射されたスリット光は、前記撮像手段によって当該刻印部に正対する位置から撮像される。このため、前記底面に照射されたスリット光を、前記一方又は他方側の斜め方向から撮像する従来のように、前記斜面に阻害されること無く、前記撮像手段によって撮像される。
【００１７】
また、請求項２の刻印検査装置においては、前記刻印面に対する垂線と前記各スリット光照射手段からのスリット光との成す角度が、前記刻印部を形成する断面Ｖ字状の刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように前記各スリット光照射手段を配置した。
【００１８】
すなわち、刻印面に対する垂線と各スリット光照射手段からのスリット光とが成す角度は、刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように設定されており、前記スリット光は、前記斜面によって遮断されることなく、前記刻印溝の底面に届く。
【００１９】
このため、前記垂線と前記スリット光が成す角度が、前記刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より大きく設定されることにより前記スリット光が前記斜面に遮断され得る場合と比較して、前記スリット光を前記底面の全域に渡って照射することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明の請求項１の刻印検査装置にあっては、刻印部を境とする一方側及び他方側の斜面に照射されたスリット光を、前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段によって高い明度で撮像することができる。
【００２１】
これにより、前記刻印溝の両斜面に照射されたレーザー光の撮像明度を確保することができ、前記両斜面を明確に撮像して解析することができる。
【００２２】
一方、前記一方又は他方側の斜め方向より前記刻印溝の底面に照射されたスリット光を、前記撮像手段によって当該刻印部に正対する位置から撮像することができる。
【００２３】
このため、前記底面に照射されたスリット光を、前記一方又は他方側の斜め方向から撮像する従来のように、前記斜面によって阻害されること無く、前記撮像手段で撮像することができる。
【００２４】
これにより、前記底面に照射されたレーザー光を漏れなく確実に撮像できるので、当該底面の状態を明確に撮像して解析することができる。
【００２５】
また、請求項２の刻印検査装置においては、刻印面に対する垂線と各スリット光照射手段からのスリット光とが成す角度を、刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように設定することで、前記スリット光を、前記斜面によって遮断されることなく、前記刻印溝の底面に照射することができる。
【００２６】
このため、前記垂線と前記スリット光が成す角度が、前記刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より大きく設定されることにより、前記スリット光が前記斜面に遮断され得る場合と比較して、前記スリット光を前記底面の全域に渡って照射することができる。
【００２７】
これにより、前記底面全域に渡って照射されたレーザー光を撮像することができ、当該底面の状態を全域に渡って解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図３】従来の刻印検査装置の動作原理を示す説明図である。
【図４】同従来の刻印検査装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図に従って説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態にかかる刻印検査装置１を示す図であり、該刻印検査装置１は、検査対象２に設けられた平坦な刻印面３に刻印された刻印部４を検査する装置である。前記検査対象２としては、例えば製品自体であったり、車台番号が刻印された短冊状の金属プレート等が挙げられるが、本実施の形態では、金属プレートの場合を例に挙げて説明する。
【００３１】
検査台１１にセットされた金属プレートからなる検査対象２は、長方形状の金属板からなり、その刻印面３には、車台番号からなる前記刻印部４が形成されている。この刻印部４は、複数の刻印文字によって構成されており、各刻印文字は、図２にも示すように、前記刻印面３に打刻された刻印溝１２によって形成されている。
【００３２】
この刻印溝１２は、断面Ｖ字状に形成されており、その底面２１は、平坦面で構成されている。該底面２１の両端からは第一斜面２２と第二斜面２３とが起立しており、両斜面２２，２３は、前記底面２１から前記刻印面３へ向かうに従って互いに離れるように傾斜している。
【００３３】
両斜面２２，２３は、所定角度αを成すように構成されており、前記第一斜面２２は、前記刻印面３に対して垂直に延在する垂線３１に対して第一傾斜角度α１を成すように構成されている。また、前記第二斜面２３は、前記垂線３１に対して第二傾斜角度α２を成すように構成されており、本実施の形態では、前記第一傾斜角度α１と前記第二傾斜角度α２とは、同角度に設定されている。なお、前記第一傾斜角度α１と前記第二傾斜角度α２とは、同角度でなくても良い。
【００３４】
前記検査台１１の上部には、図１に示したように、走査ユニット４１が設けられており、該走査ユニット４１のレール４２には、移動ステージ４３が移動自在に支持されている。これにより、当該走査ユニット４１は、前記移動ステージ４３を前記検査対象２に刻印された刻印文字の上下方向に移動制御できるように構成されている。なお、前記移動ステージ４３は、前記検査対象２に刻印された刻印文字の配列方向に移動制御しても良い。
【００３５】
前記移動ステージ４３には、当該移動ステージ４３を前記検査対象２の前記刻印部４上に配置した検査状態において、該刻印部４を境として図１中左方側に配置される第一スリット光照射手段としての第一ラインレーザー５１と、前記刻印部４を境として図１中右方側に配置される第二スリット光照射手段としての第二ラインレーザー５２とが設けられている。
【００３６】
両ラインレーザー５１，５２は、ライン状のレーザー光を照射するレーザー装置からなり、前記第一ラインレーザー５１は、前記刻印部４の図１中斜め左上方からライン状のスリット光としての第一ラインレーザー光６１を前記検査対象２の前記刻印部４を含む前記刻印面３に照射するように構成されている。また、前記第二ラインレーザー５２は、前記刻印部４の図１中斜め右上方からライン状のスリット光としての第二ラインレーザー光６２を前記検査対象２の前記刻印部４を含む前記刻印面３に照射するように構成されている。
【００３７】
前記第一ラインレーザー５１は、照射した前記第一ラインレーザー光６１と前記垂線３１との成す角度が第一レーザー角度β１となるように配置されており、前記第二ラインレーザー５２は、照射した前記第二ラインレーザー光６２と前記垂線３１との成す角度が第二レーザー角度β２となるように配置されている。
【００３８】
また、前記第一ラインレーザー５１は、前記第一ラインレーザー光６１と前記垂線３１との成す前記第一レーザー角度β１が、図２に示したように、前記刻印部４を形成する前記刻印溝１２の前記第一斜面２２と前記垂線３１が成す第一傾斜角度α１より小さくなるように配置されており、前記第二ラインレーザー５２は、前記第二ラインレーザー光６２と前記垂線３１との成す前記第二レーザー角度β２が前記刻印部４を形成する前記刻印溝１２の前記第二斜面２３と前記垂線３１が成す第二傾斜角度α２より小さくなるように配置されている。
【００３９】
なお、本実施の形態では、前記第一レーザー角度β１と前記第二レーザー角度β２とは、同角度に設定されており、前記第一ラインレーザー光６１と前記第二ラインレーザー光６２とが成す角度βは、前記刻印溝１２の前記第一斜面２２と前記第二斜面２３とが成す前記所定角度αより小さくなるように設定されている。
【００４０】
また、前記移動ステージ４３には、前記検査台１１にセットされた前記検査対象２の前記刻印部４を真上から撮像するＣＣＤカメラ７１が前記第一ラインレーザー５１及び前記第二ラインレーザー５２との間に設けられており、このＣＣＤカメラ７１は、前記刻印部４に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を前記刻印部４に正対する位置から撮像できるように構成されている。
【００４１】
そして、前記第一ラインレーザー５１と前記第二ラインレーザー５２と前記ＣＣＤカメラ７１と前記走査ユニット４１とは、コンピュータ等で構成された制御装置８１に接続されており、該制御装置８１は、前記各ラインレーザー５１，５２及び前記走査ユニット４１に対して制御信号を出力するように構成されている。
【００４２】
これにより、前記移動ステージ４３を前記レール４２に沿って往復移動できるように構成されており、前記移動ステージ４３を一方へ移動する際及び他方へ移動する際に、前記両ラインレーザー５１，５２及び前記ＣＣＤカメラ７１を、前記検査対象２に刻印された刻印文字の上下方向に移動制御し、前記検査対象２の幅方向へライン状に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を、各ラインレーザー光６１，６２が描くラインと直交する方向へ移動できるように構成されている。
【００４３】
このとき、前記移動ステージ４３を一方へ移動する際には、前記両ラインレーザー５１，５２から選択されたいずれか一方のラインレーザー５１，５２から対応するラインレーザー光６１，６２を照射して検査を行うとともに、前記移動ステージ４３を他方へ移動する際には、前記両ラインレーザー５１，５２から選択された他方のラインレーザー５１，５２から対応するラインレーザー光６１，６２を照射して検査を行うものとする。
【００４４】
前記制御装置８１は、前記ＣＣＤカメラ７１からの撮像画像を解析するとともに、該撮像画像に表示された前記各ラインレーザー光６１，６２の輝線位置から、その高さを計測するように構成されている。このとき、前記第一ラインレーザー５１からの前記第一ラインレーザー光６１が形成した輝線位置と、前記第二ラインレーザー５２からの前記第二ラインレーザー光６２が形成した輝線位置との判別等は、例えばタイミングをずらして照射するなど当該制御装置８１を作動するプログラムによるソフト処理によって行うものとする。
【００４５】
以上の構成において前記刻印検査装置１で検査を実施すると、前記制御装置８１は、制御信号を走査ユニット４１に出力して前記移動ステージ４３を前記レール４２に沿って移動しながら、前記各ラインレーザー５１，５２に制御信号を出力して前記ラインレーザー光６１，６２を前記検査対象２の幅方向へライン状に照射しつつ、前記検査対象２の前記刻印面３に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を前記ＣＣＤカメラ７１で真上から撮像する。そして、この撮像画像を前記制御装置８１に取り込んで画像処理することで、前記刻印溝１２の深さ等の検査を行う。
【００４６】
このとき、前記刻印面３に形成された刻印部４には、当該刻印部３を境とする一方側に配置された第一ラインレーザー５１からの第一ラインレーザー光６１が斜め方向からライン状に照射される、あるいは前記移動ステージ４３の移動方向によっては前記刻印部３を境とする他方側に配置された第二ラインレーザー５２からの第二ラインレーザー光６２が斜め方向からライン状に照射される。すなわち、前記移動ステージ４３の移動方向に応じて、前記第一ラインレーザー５１からの第一ラインレーザー光６１、又は前記第二ラインレーザー５２からの第二ラインレーザー光６２が片方ずつ斜め方向からライン状に照射される。
【００４７】
そして、前記刻印部３に照射された前記ラインレーザー光６１，６２は、前記ＣＣＤカメラ７１によって前記刻印部４に正対する位置、すなわち真上から撮像される。
【００４８】
このとき、前記刻印面３に刻印された前記刻印部４は、断面Ｖ字状の溝形状を成す。このため、図２に示したように、この刻印溝１２の前記他方側に位置する第二斜面２３に前記一方側に配置された前記第一ラインレーザー５１からの第一ラインレーザー光６１が斜め方向から照射された場合、当該刻印部４に正対する正対方向への反射成分は、前記他方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００４９】
また、前記刻印溝１２の前記一方側に位置する第一斜面２２に前記他方側に配置された前記第二ラインレーザー５２からの第一ラインレーザー光６２が斜め方向から照射された場合、当該刻印部４に正対する前記正対方向への反射成分は、前記一方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００５０】
このように、前記刻印溝１２の各斜面２２，２３と前記ＣＣＤカメラ７１の撮像角度とが浅くならず、十分な角度を得ることができる。したがって、前記一方及び他方側に位置する前記各斜面２２，２３に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２の反射光を、前記刻印部４に正対する位置から撮像する前記ＣＣＤカメラ７１によって高い明度で撮像することができる。
【００５１】
これにより、前記刻印溝１２の両斜面２２，２３に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２の撮像明度を確保することができ、前記両斜面２２，２３を明確に撮像して解析することができる。
【００５２】
一方、本実施の形態では、前記刻印溝１２の底面２１が平坦面で構成されており、前記一方又は他方側の斜め方向より前記底面２１に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２は、前記ＣＣＤカメラ７１によって前記底面２１を撮像し易い当該刻印部４に正対する位置から撮像される。
【００５３】
このため、前記底面２１に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を、前記一方又は他方側の斜め方向から撮像する従来のように、前記各斜面２２，２３によって阻害されること無く、前記ＣＣＤカメラ７１で撮像することができる。
【００５４】
これにより、前記底面２１に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を漏れなく確実に撮像できるので、当該底面２１の状態を明確に撮像して解析することができる。
【００５５】
また、前記刻印面３に対する前記垂線３１と前記各ラインレーザー５１，５２からの各ラインレーザー光６１，６２とが成す各レーザー角度β１，β２は、前記刻印溝１２の各斜面２２，２３と前記垂線３１とが成す前記各傾斜角度α１，α２より小さくなるように設定されており、前記各ラインレーザー光６１，６２は、前記各斜面２２，２３によって遮断されることなく、前記刻印溝１２の底面２１に届く。
【００５６】
このため、前記垂線３１と前記各ラインレーザー光６１，６２とが成す各レーザー角度β１，β２が、前記刻印溝１２の前記各斜面２２，２３と前記垂線３１とが成す前記各傾斜角度α１，α２より大きく設定されることにより、前記各ラインレーザー光６１，６２が前記各斜面２２，２３に遮断され得る場合と比較して、前記各ラインレーザー光６１，６２を前記底面２１の全域に渡って照射することができる。
【００５７】
これにより、前記底面２１全域に渡って照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を撮像することができ、当該底面２１の状態を全域に渡って解析することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 刻印検査装置
２ 検査対象
３ 刻印面
４ 刻印部
１２ 刻印溝
２１ 底面
２２ 第一傾斜面
２３ 第二傾斜面
３１ 垂線
５１ 第一ラインレーザー
５２ 第二ラインレーザー
６１ 第一ラインレーザー光
６２ 第二ラインレーザー光
α１ 第一傾斜角度
α２ 第二傾斜角度
β１ 第一レーザー角度
β２ 第二レーザー角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刻印された文字などを検査する刻印検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属プレートなどに刻印した刻印文字を検査する際には、図３に示すように、光切断法８０１が用いられており、この光切断法８０１では、ラインレーザー光８０２が照射された対象箇所８０３の輝線８０４をカメラで撮像し、その撮像画像８０５の輝線位置８０６から高さを計測する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この光切断法８０１を用いた刻印検査装置８１１では、図４にも示すように、対象箇所８１２の刻印８１３を境とする一方側に設けられたラインレーザー８１４と、前記刻印８１３を境とする他方側に設けられたＣＣＤカメラ８１５とを備えており、前記ラインレーザー８１４からのラインレーザー光８１６を前記対象箇所８１２に照射するとともに、該対象箇所８１２に照射されたラインレーザー光８１６の輝線８１７を前記ＣＣＤカメラ８１５で撮像できるように構成されている。
【０００４】
このＣＣＤカメラ８１５は、撮像した撮像画像を図外の画像処理装置に出力するように構成されており、該画像処理装置では、前記ＣＣＤカメラ８１５からの撮像画像を画像処理することによって、当該撮像画像に含まれた輝線位置から前記対象箇所８１２に設けられた刻印８１３の深さを計測できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０５８１５０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の刻印検査装置８１１にあっては、刻印８１３を構成する刻印溝８２１の両斜面８２２，８２３に照射されたラインレーザー光８１６の撮像明度を十分に確保することができなかった。また、刻印溝８２１の底面８２４に照射されたラインレーザー光８１６を確実に撮像することができなかった。このため、前記刻印溝８２１の有無情報は得ることができるが、深さ情報を得るためには苦労を要した。
【０００７】
具体的に説明すると、刻印８１３に対して斜めから照射されたラインレーザー光８１６は、ラインレーザー８１４側に位置するレーザー側刻印溝斜面８２２において入射角が浅い。このため、このレーザー側刻印溝斜面８２２で反射した前記ラインレーザー光８１６は、前記ＣＣＤカメラ８１５へ向かう反射成分が少なく、非常に暗く撮像される。
【０００８】
また、前記ＣＣＤカメラ８１５は、刻印８１３に対して斜めに配置されており、このＣＣＤカメラ８１５側に位置するカメラ側刻印溝斜面８２３で反射したラインレーザー光８１６は、カメラ方向の反射角度が浅い。このため、前記カメラ側刻印溝斜面８２３で反射した前記ラインレーザー光８１６は、前記ＣＣＤカメラ８１５へ向かう反射成分が少なく、非常に暗く撮像される。
【０００９】
そして、前記ＣＣＤカメラ８１５が前記刻印８１３に対して斜めに配置されているため、前記刻印溝８２１の前記底面８２４で反射したラインレーザー光８１６は、前記カメラ側刻印溝斜面８２３で遮断され、うまく撮像できないことがあった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、刻印溝の両斜面に照射されたレーザー光の撮像明度を確保しつつ、前記刻印溝の底面に照射されたレーザー光を確実に撮像することができる刻印検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の刻印検査装置にあっては、刻印面に刻印された刻印部を検査する刻印検査装置において、前記刻印部を境とする一方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第一スリット光照射手段と、前記刻印部を境とする他方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第二スリット光照射手段と、前記刻印部に照射された前記スリット光を前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段と、を備えている。
【００１２】
すなわち、刻印面に形成された刻印部には、当該刻印部を境とする一方側に配置された第一スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向からライン状に照射されるとともに、前記刻印部を境とする他方側に配置された第二スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向からライン状に照射される。そして、前記刻印部に照射された前記スリット光は、撮像手段によって前記刻印部に正対する位置から撮像される。
【００１３】
このとき、前記刻印面に刻印された前記刻印部は、断面Ｖ字状の溝形状を成す。このため、この刻印溝の前記他方側に位置する斜面に前記一方側に配置された前記第一スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向から照射された場合、当該刻印部に正対する正対方向への反射成分は、前記他方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００１４】
また、前記刻印溝の前記一方側に位置する斜面に前記他方側に配置された前記第二スリット光照射手段からのスリット光が斜め方向から照射された場合、当該刻印部に正対する前記正対方向への反射成分は、前記一方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００１５】
これにより、前記一方及び他方側に位置する前記斜面に照射されたスリット光の反射光は、前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段によって高い明度で撮像される。
【００１６】
一方、前記刻印溝の底面が平面を成す場合、前記一方又は他方側の斜め方向より前記底面に照射されたスリット光は、前記撮像手段によって当該刻印部に正対する位置から撮像される。このため、前記底面に照射されたスリット光を、前記一方又は他方側の斜め方向から撮像する従来のように、前記斜面に阻害されること無く、前記撮像手段によって撮像される。
【００１７】
また、請求項２の刻印検査装置においては、前記刻印面に対する垂線と前記各スリット光照射手段からのスリット光との成す角度が、前記刻印部を形成する断面Ｖ字状の刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように前記各スリット光照射手段を配置した。
【００１８】
すなわち、刻印面に対する垂線と各スリット光照射手段からのスリット光とが成す角度は、刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように設定されており、前記スリット光は、前記斜面によって遮断されることなく、前記刻印溝の底面に届く。
【００１９】
このため、前記垂線と前記スリット光が成す角度が、前記刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より大きく設定されることにより前記スリット光が前記斜面に遮断され得る場合と比較して、前記スリット光を前記底面の全域に渡って照射することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明の請求項１の刻印検査装置にあっては、刻印部を境とする一方側及び他方側の斜面に照射されたスリット光を、前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段によって高い明度で撮像することができる。
【００２１】
これにより、前記刻印溝の両斜面に照射されたレーザー光の撮像明度を確保することができ、前記両斜面を明確に撮像して解析することができる。
【００２２】
一方、前記一方又は他方側の斜め方向より前記刻印溝の底面に照射されたスリット光を、前記撮像手段によって当該刻印部に正対する位置から撮像することができる。
【００２３】
このため、前記底面に照射されたスリット光を、前記一方又は他方側の斜め方向から撮像する従来のように、前記斜面によって阻害されること無く、前記撮像手段で撮像することができる。
【００２４】
これにより、前記底面に照射されたレーザー光を漏れなく確実に撮像できるので、当該底面の状態を明確に撮像して解析することができる。
【００２５】
また、請求項２の刻印検査装置においては、刻印面に対する垂線と各スリット光照射手段からのスリット光とが成す角度を、刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように設定することで、前記スリット光を、前記斜面によって遮断されることなく、前記刻印溝の底面に照射することができる。
【００２６】
このため、前記垂線と前記スリット光が成す角度が、前記刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より大きく設定されることにより、前記スリット光が前記斜面に遮断され得る場合と比較して、前記スリット光を前記底面の全域に渡って照射することができる。
【００２７】
これにより、前記底面全域に渡って照射されたレーザー光を撮像することができ、当該底面の状態を全域に渡って解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図３】従来の刻印検査装置の動作原理を示す説明図である。
【図４】同従来の刻印検査装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図に従って説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態にかかる刻印検査装置１を示す図であり、該刻印検査装置１は、検査対象２に設けられた平坦な刻印面３に刻印された刻印部４を検査する装置である。前記検査対象２としては、例えば製品自体であったり、車台番号が刻印された短冊状の金属プレート等が挙げられるが、本実施の形態では、金属プレートの場合を例に挙げて説明する。
【００３１】
検査台１１にセットされた金属プレートからなる検査対象２は、長方形状の金属板からなり、その刻印面３には、車台番号からなる前記刻印部４が形成されている。この刻印部４は、複数の刻印文字によって構成されており、各刻印文字は、図２にも示すように、前記刻印面３に打刻された刻印溝１２によって形成されている。
【００３２】
この刻印溝１２は、断面Ｖ字状に形成されており、その底面２１は、平坦面で構成されている。該底面２１の両端からは第一斜面２２と第二斜面２３とが起立しており、両斜面２２，２３は、前記底面２１から前記刻印面３へ向かうに従って互いに離れるように傾斜している。
【００３３】
両斜面２２，２３は、所定角度αを成すように構成されており、前記第一斜面２２は、前記刻印面３に対して垂直に延在する垂線３１に対して第一傾斜角度α１を成すように構成されている。また、前記第二斜面２３は、前記垂線３１に対して第二傾斜角度α２を成すように構成されており、本実施の形態では、前記第一傾斜角度α１と前記第二傾斜角度α２とは、同角度に設定されている。なお、前記第一傾斜角度α１と前記第二傾斜角度α２とは、同角度でなくても良い。
【００３４】
前記検査台１１の上部には、図１に示したように、走査ユニット４１が設けられており、該走査ユニット４１のレール４２には、移動ステージ４３が移動自在に支持されている。これにより、当該走査ユニット４１は、前記移動ステージ４３を前記検査対象２に刻印された刻印文字の上下方向に移動制御できるように構成されている。なお、前記移動ステージ４３は、前記検査対象２に刻印された刻印文字の配列方向に移動制御しても良い。
【００３５】
前記移動ステージ４３には、当該移動ステージ４３を前記検査対象２の前記刻印部４上に配置した検査状態において、該刻印部４を境として図１中左方側に配置される第一スリット光照射手段としての第一ラインレーザー５１と、前記刻印部４を境として図１中右方側に配置される第二スリット光照射手段としての第二ラインレーザー５２とが設けられている。
【００３６】
両ラインレーザー５１，５２は、ライン状のレーザー光を照射するレーザー装置からなり、前記第一ラインレーザー５１は、前記刻印部４の図１中斜め左上方からライン状のスリット光としての第一ラインレーザー光６１を前記検査対象２の前記刻印部４を含む前記刻印面３に照射するように構成されている。また、前記第二ラインレーザー５２は、前記刻印部４の図１中斜め右上方からライン状のスリット光としての第二ラインレーザー光６２を前記検査対象２の前記刻印部４を含む前記刻印面３に照射するように構成されている。
【００３７】
前記第一ラインレーザー５１は、照射した前記第一ラインレーザー光６１と前記垂線３１との成す角度が第一レーザー角度β１となるように配置されており、前記第二ラインレーザー５２は、照射した前記第二ラインレーザー光６２と前記垂線３１との成す角度が第二レーザー角度β２となるように配置されている。
【００３８】
また、前記第一ラインレーザー５１は、前記第一ラインレーザー光６１と前記垂線３１との成す前記第一レーザー角度β１が、図２に示したように、前記刻印部４を形成する前記刻印溝１２の前記第一斜面２２と前記垂線３１が成す第一傾斜角度α１より小さくなるように配置されており、前記第二ラインレーザー５２は、前記第二ラインレーザー光６２と前記垂線３１との成す前記第二レーザー角度β２が前記刻印部４を形成する前記刻印溝１２の前記第二斜面２３と前記垂線３１が成す第二傾斜角度α２より小さくなるように配置されている。
【００３９】
なお、本実施の形態では、前記第一レーザー角度β１と前記第二レーザー角度β２とは、同角度に設定されており、前記第一ラインレーザー光６１と前記第二ラインレーザー光６２とが成す角度βは、前記刻印溝１２の前記第一斜面２２と前記第二斜面２３とが成す前記所定角度αより小さくなるように設定されている。
【００４０】
また、前記移動ステージ４３には、前記検査台１１にセットされた前記検査対象２の前記刻印部４を真上から撮像するＣＣＤカメラ７１が前記第一ラインレーザー５１及び前記第二ラインレーザー５２との間に設けられており、このＣＣＤカメラ７１は、前記刻印部４に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を前記刻印部４に正対する位置から撮像できるように構成されている。
【００４１】
そして、前記第一ラインレーザー５１と前記第二ラインレーザー５２と前記ＣＣＤカメラ７１と前記走査ユニット４１とは、コンピュータ等で構成された制御装置８１に接続されており、該制御装置８１は、前記各ラインレーザー５１，５２及び前記走査ユニット４１に対して制御信号を出力するように構成されている。
【００４２】
これにより、前記移動ステージ４３を前記レール４２に沿って往復移動できるように構成されており、前記移動ステージ４３を一方へ移動する際及び他方へ移動する際に、前記両ラインレーザー５１，５２及び前記ＣＣＤカメラ７１を、前記検査対象２に刻印された刻印文字の上下方向に移動制御し、前記検査対象２の幅方向へライン状に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を、各ラインレーザー光６１，６２が描くラインと直交する方向へ移動できるように構成されている。
【００４３】
このとき、前記移動ステージ４３を一方へ移動する際には、前記両ラインレーザー５１，５２から選択されたいずれか一方のラインレーザー５１，５２から対応するラインレーザー光６１，６２を照射して検査を行うとともに、前記移動ステージ４３を他方へ移動する際には、前記両ラインレーザー５１，５２から選択された他方のラインレーザー５１，５２から対応するラインレーザー光６１，６２を照射して検査を行うものとする。
【００４４】
前記制御装置８１は、前記ＣＣＤカメラ７１からの撮像画像を解析するとともに、該撮像画像に表示された前記各ラインレーザー光６１，６２の輝線位置から、その高さを計測するように構成されている。このとき、前記第一ラインレーザー５１からの前記第一ラインレーザー光６１が形成した輝線位置と、前記第二ラインレーザー５２からの前記第二ラインレーザー光６２が形成した輝線位置との判別等は、例えばタイミングをずらして照射するなど当該制御装置８１を作動するプログラムによるソフト処理によって行うものとする。
【００４５】
以上の構成において前記刻印検査装置１で検査を実施すると、前記制御装置８１は、制御信号を走査ユニット４１に出力して前記移動ステージ４３を前記レール４２に沿って移動しながら、前記各ラインレーザー５１，５２に制御信号を出力して前記ラインレーザー光６１，６２を前記検査対象２の幅方向へライン状に照射しつつ、前記検査対象２の前記刻印面３に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を前記ＣＣＤカメラ７１で真上から撮像する。そして、この撮像画像を前記制御装置８１に取り込んで画像処理することで、前記刻印溝１２の深さ等の検査を行う。
【００４６】
このとき、前記刻印面３に形成された刻印部４には、当該刻印部３を境とする一方側に配置された第一ラインレーザー５１からの第一ラインレーザー光６１が斜め方向からライン状に照射される、あるいは前記移動ステージ４３の移動方向によっては前記刻印部３を境とする他方側に配置された第二ラインレーザー５２からの第二ラインレーザー光６２が斜め方向からライン状に照射される。すなわち、前記移動ステージ４３の移動方向に応じて、前記第一ラインレーザー５１からの第一ラインレーザー光６１、又は前記第二ラインレーザー５２からの第二ラインレーザー光６２が片方ずつ斜め方向からライン状に照射される。
【００４７】
そして、前記刻印部３に照射された前記ラインレーザー光６１，６２は、前記ＣＣＤカメラ７１によって前記刻印部４に正対する位置、すなわち真上から撮像される。
【００４８】
このとき、前記刻印面３に刻印された前記刻印部４は、断面Ｖ字状の溝形状を成す。このため、図２に示したように、この刻印溝１２の前記他方側に位置する第二斜面２３に前記一方側に配置された前記第一ラインレーザー５１からの第一ラインレーザー光６１が斜め方向から照射された場合、当該刻印部４に正対する正対方向への反射成分は、前記他方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００４９】
また、前記刻印溝１２の前記一方側に位置する第一斜面２２に前記他方側に配置された前記第二ラインレーザー５２からの第一ラインレーザー光６２が斜め方向から照射された場合、当該刻印部４に正対する前記正対方向への反射成分は、前記一方側斜め方向へ反射する反射成分と比較して多くなる。
【００５０】
このように、前記刻印溝１２の各斜面２２，２３と前記ＣＣＤカメラ７１の撮像角度とが浅くならず、十分な角度を得ることができる。したがって、前記一方及び他方側に位置する前記各斜面２２，２３に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２の反射光を、前記刻印部４に正対する位置から撮像する前記ＣＣＤカメラ７１によって高い明度で撮像することができる。
【００５１】
これにより、前記刻印溝１２の両斜面２２，２３に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２の撮像明度を確保することができ、前記両斜面２２，２３を明確に撮像して解析することができる。
【００５２】
一方、本実施の形態では、前記刻印溝１２の底面２１が平坦面で構成されており、前記一方又は他方側の斜め方向より前記底面２１に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２は、前記ＣＣＤカメラ７１によって前記底面２１を撮像し易い当該刻印部４に正対する位置から撮像される。
【００５３】
このため、前記底面２１に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を、前記一方又は他方側の斜め方向から撮像する従来のように、前記各斜面２２，２３によって阻害されること無く、前記ＣＣＤカメラ７１で撮像することができる。
【００５４】
これにより、前記底面２１に照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を漏れなく確実に撮像できるので、当該底面２１の状態を明確に撮像して解析することができる。
【００５５】
また、前記刻印面３に対する前記垂線３１と前記各ラインレーザー５１，５２からの各ラインレーザー光６１，６２とが成す各レーザー角度β１，β２は、前記刻印溝１２の各斜面２２，２３と前記垂線３１とが成す前記各傾斜角度α１，α２より小さくなるように設定されており、前記各ラインレーザー光６１，６２は、前記各斜面２２，２３によって遮断されることなく、前記刻印溝１２の底面２１に届く。
【００５６】
このため、前記垂線３１と前記各ラインレーザー光６１，６２とが成す各レーザー角度β１，β２が、前記刻印溝１２の前記各斜面２２，２３と前記垂線３１とが成す前記各傾斜角度α１，α２より大きく設定されることにより、前記各ラインレーザー光６１，６２が前記各斜面２２，２３に遮断され得る場合と比較して、前記各ラインレーザー光６１，６２を前記底面２１の全域に渡って照射することができる。
【００５７】
これにより、前記底面２１全域に渡って照射された前記各ラインレーザー光６１，６２を撮像することができ、当該底面２１の状態を全域に渡って解析することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 刻印検査装置
２ 検査対象
３ 刻印面
４ 刻印部
１２ 刻印溝
２１ 底面
２２ 第一傾斜面
２３ 第二傾斜面
３１ 垂線
５１ 第一ラインレーザー
５２ 第二ラインレーザー
６１ 第一ラインレーザー光
６２ 第二ラインレーザー光
α１ 第一傾斜角度
α２ 第二傾斜角度
β１ 第一レーザー角度
β２ 第二レーザー角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刻印面に刻印された刻印部を検査する刻印検査装置において、
前記刻印部を境とする一方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第一スリット光照射手段と、
前記刻印部を境とする他方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第二スリット光照射手段と、
前記刻印部に照射された前記スリット光を前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段と、
を備えたことを特徴とする刻印検査装置。
【請求項２】
前記刻印面に対する垂線と前記各スリット光照射手段からのスリット光との成す角度が、前記刻印部を形成する断面Ｖ字状の刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように前記各スリット光照射手段を配置したことを特徴とする請求項１記載の刻印検査装置。
【請求項１】
刻印面に刻印された刻印部を検査する刻印検査装置において、
前記刻印部を境とする一方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第一スリット光照射手段と、
前記刻印部を境とする他方側に配置され、前記刻印部を含む前記刻印面に対して斜め方向からスリット光をライン状に照射する第二スリット光照射手段と、
前記刻印部に照射された前記スリット光を前記刻印部に正対する位置から撮像する撮像手段と、
を備えたことを特徴とする刻印検査装置。
【請求項２】
前記刻印面に対する垂線と前記各スリット光照射手段からのスリット光との成す角度が、前記刻印部を形成する断面Ｖ字状の刻印溝の斜面と前記垂線が成す角度より小さくなるように前記各スリット光照射手段を配置したことを特徴とする請求項１記載の刻印検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２２７００６（Ｐ２０１１−２２７００６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９３１２（Ｐ２０１０−９９３１２）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００２２０５０５）日本電産トーソク株式会社 (189)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００２２０５０５）日本電産トーソク株式会社 (189)
【Ｆターム（参考）】
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