基材の欠陥検査装置及び基材の欠陥検査方法
【課題】基材からの反射光を検出してその結果に基づいて基材の欠陥検査をおこなうにあたり、構成が簡易であると共にコスト的に有利でありながら、欠陥検査の精度を著しく向上することができる基材の欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】欠陥検査装置は、基材１へ向けて光を照射する光源２、基材１からの反射光を検出する検出手段３、並びに前記検出手段３の視野内で非測定領域５を遮蔽すると共に光源２から照射された光を検出手段３へ向けて反射する反射手段６を備える。非測定領域５について検出手段３で検出される光の輝度が反射手段６による反射光によって大きくなって、欠陥の誤検出が抑制される。非測定領域５以外については反射手段６からの反射光の影響を受けず、正確な欠陥検出をおこなうことができるようになる。
【解決手段】欠陥検査装置は、基材１へ向けて光を照射する光源２、基材１からの反射光を検出する検出手段３、並びに前記検出手段３の視野内で非測定領域５を遮蔽すると共に光源２から照射された光を検出手段３へ向けて反射する反射手段６を備える。非測定領域５について検出手段３で検出される光の輝度が反射手段６による反射光によって大きくなって、欠陥の誤検出が抑制される。非測定領域５以外については反射手段６からの反射光の影響を受けず、正確な欠陥検出をおこなうことができるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種基材の欠陥検査をおこなうために使用される基材の欠陥検査装置、及びこの欠陥検査装置を使用した基材の欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種基材１の欠陥検査方法の一つとして、基材１に対して光を照射すると共に基材１からの反射光や透過光を検出し、この検出結果に基づいて欠陥の有無を判定することが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、内部に中空部９を有する窯業系の基材１を押出成形により形成し、この基材１の欠陥検査をおこなう場合には、成形不良により基材１の中空部９付近が破損して基材１の外面から中空部９までに亘る欠陥が生じることがある。このような欠陥は基材１の外観の悪化を招くだけでなく、基材１の強度を著しく低下させると共に基材１の機能も損なうため、欠陥検査は非常に重要になる。
【０００４】
このような窯業系の基材１の欠陥検査は、その表面側については、押出成形後に搬送されてくる基材１を目視で観察することによりおこなうことができるが、裏面側の欠陥検査は目視では困難であり、また基材１の裏面を確認するために基材１をひっくり返すと煩雑な手間もかかる。そこで、基材１の裏面側については、基材１からの反射光をＣＣＤラインカメラ１４等の適宜の検出器で検出し、その結果に基づいて欠陥の有無を確認することが考えられる。この場合、基材１の欠陥検査を容易におこなうことができる。
【０００５】
図８，９は、窯業系の基材１の欠陥検査をおこなうための欠陥検査装置の一例を示す。この欠陥検査装置には、押出成形により形成された基材１を連続的に順次搬送するローラコンベア１３が設けられている。また、ローラコンベア１３上の基材１の裏面側には、蛍光管や発光ダイオードランプ等の光源２が配置され、この光源２から基材１の裏面に向けて光が照射される。また、ローラコンベア１３上の基材１の裏面側には、基材１からの反射光を検出するＣＣＤラインカメラ１４が配置されている。
【０００６】
このような欠陥検査装置では、ローラコンベア１３により基材１が搬送されると共に、この基材１の裏面に光源２から光が照射され、反射光がＣＣＤラインカメラ１４で検出される。この反射光の検出結果が適宜の画像処理技術で処理されることで、基材１の裏面上における反射光の輝度の位置分布が導出されると共に、基材１の裏面上における、前記輝度が所定の閾値を下回る位置で、欠陥が生じているものと判定される。
【０００７】
このような欠陥検査装置を用いて基材１の欠陥検査をおこなう場合、確実な検査のためには、ＣＣＤラインカメラ１４の視野は基材１の幅よりも広く設定される。これにより、基材１の一端から他端に亘る領域がＣＣＤラインカメラ１４の視野内に確実に入るようになる。
【０００８】
しかし、このようにＣＣＤラインカメラ１４の視野を広くすると、視野内には基材１の外側方にある基材１が存在しない領域（背景領域２６）も収まってしまう。この場合、背景領域２６からは反射光が返ってこないため、ＣＣＤラインカメラ１４で検出される輝度が閾値を下回り、背景領域２６が欠陥と誤認されてしまうおそれがある。
【０００９】
また、基材１の外面では光の正反射だけでなく拡散反射も生じ、ＣＣＤラインカメラ１４では正反射光と共に拡散反射光が検出される。しかし、背景領域２６では光の反射が生じないため、基材１の両側の端縁部分について検出される反射光中には拡散反射光の成分が少なくなる。この結果、基材１の両側の端縁部分について検出される反射光の輝度は低くなり、この部分に欠陥が存在すると誤認されてしまうおそれがある。
【００１０】
このような欠陥の誤認を、画像処理の結果から欠陥を判定する際のプログラミング処理により防ぐことも考えられる。しかし、その場合は基材１の種類を変更するごとにプログラムの変更を要し、また現在の高速度高解像度処理の主流であるＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)を備える画像処理装置では、プログラムの変更のために高度な専門知識が必要とされるため、プログラミング処理による欠陥の誤認防止は容易なものではない。
【００１１】
そこで、上記問題を解決するための簡易な手法として、図８，９に示すように欠陥検査装置に補助光源２７を設けることが考えられる。補助光源２７は、基材１の裏面側における、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内の両端部に配置され、ＣＣＤラインカメラ１４に向けて光を照射する。
【００１２】
この場合、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内では基材１の両側の背景領域２６と重なるように補助光源２７が配置され、背景領域２６について検出される光の輝度が高くなって、背景領域２６が欠陥と誤認されることがなくなる。また、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内において、基材１の両側の端縁部分にも重なるように補助光源２７が配置されていれば、基材１の両側の端縁部分について検出される光の輝度も高くなり、この部分に欠陥が存在すると誤認されることがなくなる。
【００１３】
尚、補助光源２７を基材１の両側の端縁部分と重ねる場合には、この部分の欠陥検査をおこなうことができないが、この部分の欠陥検査をする必要がなければ特に問題はない。例えば、図３に示されるような中空部９を有する基材１の裏面の欠陥検査をおこなう場合には、基材１における中空部９が形成されている領域（測定領域４）の欠陥検査をおこなう必要があるが、基材１の両端部の中空部９が形成されていない領域（端部領域１０）については欠陥検査をおこなう必要はなく、この端部領域１０と補助光源２７とを重ねるようにすればよい。
【００１４】
図７（ｂ）は、上記のような補助光源２７を使用して欠陥検査をおこなう場合に得られる、基材１上の輝度の分布の一例を示す。図７（ｂ）における縦軸は輝度を、横軸はＣＣＤラインカメラ１４の視野内における幅方向位置をそれぞれ示す。この図７（ｂ）に示すように、視野内の幅方向位置の両側では補助光源２７によって輝度が高くなっており、この部分で輝度が低くなって欠陥が存在すると誤認されることがなくなる。また、欠陥が存在する位置では図７（ｂ）中の符号Ａに示すように輝度が低くなって閾値を下回り、これにより欠陥が検出される。
【００１５】
しかしながら、このように欠陥の誤認防止のためだけに蛍光管や発光ダイオードランプ等からなる補助光源２７を設けることは、設備投資やメンテナンスコストの過剰な増大を招いてしまい、またこの補助光源２７を点灯させるための電力が必要となってランニングコストの過剰な増大を招いてしまう。
【００１６】
また、補助光源２７から照射される光の一部は基材１へ向かってしまい、この光が基材１の外面で反射してＣＣＤラインカメラ１４で検出されてしまうという問題もある。この場合、図７（ｂ）に示すように、背景領域２６と端部領域１０とを併せた非測定領域５の内側で、輝度がなだらかに変化しながら低くなるような輝度の分布が生じてしまう。このように輝度がなだらかに変化する領域では、検出される輝度は本来の基材１からの反射光よりも高くなってしまい、この領域で欠陥が生じていても検出することができなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００５−６１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材からの反射光を検出してその結果に基づいて基材の欠陥検査をおこなうにあたり、構成が簡易であると共にコスト的に有利でありながら、欠陥検査の精度を著しく向上することができる基材の欠陥検査装置及び基材の欠陥検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る基材１の欠陥検査装置は、基材１へ向けて光を照射する光源２、基材１からの反射光を検出する検出手段３、並びに前記検出手段３の視野内で非測定領域５を遮蔽すると共に光源２から照射された光を検出手段３へ向けて反射する反射手段６を備えることを特徴とする。
【００２０】
非測定領域５とは、基材１における欠陥の検査対象となる領域以外の領域をいう。基材１が存在しない領域は非測定領域５に含まれる。また基材１の外面における一部の領域が欠陥検査の対象とならない場合は、前記一部の領域も非測定領域５に含まれてよい。
【００２１】
このため、非測定領域５について検出手段３で検出される光の輝度が反射手段６による反射光によって大きくなって、非測定領域５について欠陥が誤検出されることがなくなり、また非測定領域５以外については反射手段６からの反射光の影響を受けず、正確な欠陥検出をおこなうことができるようになる。また、基材１の種類を変更する場合には、その基材１に応じて反射手段６を取り替えるなどすれば正確な欠陥検査をおこなうことが可能となり、基材１の変更に対する対処が容易なものとなる。
【００２２】
本発明に係る基材１の欠陥検査装置は、基材１を搬送する搬送手段７を具備し、上記反射手段６として、前記搬送手段７により搬送される基材１の幅方向の端縁位置の変化に追随して基材１の搬送方向と交差する方向へ移動する反射板８が設けられていることが好ましい。
【００２３】
この場合、基材１を搬送しながらこの基材１の欠陥検査をおこなうことができると共に、搬送中の基材１の幅方向の位置変動に応じて反射板８の位置を調整することができるようになる。
【００２４】
本発明に係る基材１の欠陥検査方法は、上記欠陥検査装置を用い、内部に中空部９を有する基材１の裏面の欠陥検出をおこなうことを特徴とする。
【００２５】
このため、目視では難しい基材１の裏面の欠陥検査を容易におこなうことができると共に、基材１の強度や機能の著しい低下を招く中空部９付近の欠陥の検査をおこなうことができるようになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、基材からの反射光を検出してその結果に基づいて基材の欠陥検査をおこなうにあたり、簡易な装置構成とすると共に設備投資やメンテナンスコストを抑制しながら、欠陥の誤検出や欠陥の検出漏れを抑制し、欠陥検査の精度を著しく向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】同上の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図３】同上の実施の形態の一例において欠陥検査に供される基材の一例を示す正面図である。
【図４】同上の実施の形態の一例を示す、一部の斜視図である。
【図５】同上の実施の形態の一例における反射板の構造を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は同上の実施の形態の一例の動作を示す平面図である。
【図７】（ａ）は同上の実施の形態の一例における基材の輝度分布の測定結果を示すグラフ、（ｂ）は従来技術の一例における基材の輝度分布の測定結果を示すグラフである。
【図８】従来技術の一例を示す概略図である。
【図９】同上の従来技術の一例を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための好ましい形態について説明する。
【００２９】
検査対象である基材１としては、種々のものが挙げられるが、本実施形態では特に図３に示されるような中空部９を有する窯業系の基材１が挙げられる。
【００３０】
このような窯業系の基材１としては、例えばセメント系成形材料を押出成形し、或いは更にプレス成形を施すことで得られる生板や、この生板を養生硬化することにより得られる硬化板が挙げられる。
【００３１】
上記セメント系成形材料は、例えばセメントにシリカ、補強繊維、その他の混入物をブレンドし、これに水を混合することで調製される。
【００３２】
セメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセメントなど公知のセメントが使用される。
【００３３】
シリカ成分としては、比表面積の大きい粉末シリカが、基材１の靱性向上の面で好ましく、例えば比表面積４０００ｃｍ2／ｇの粉末シリカが好ましい。シリカ成分の含有量はセメント１００質量部に対して２０〜１２０質量部の範囲が好ましい。この含有量が２０質量部未満では基材１に充分な強度が付与されなくなるおそれがあり、またこの含有量が１２０質量部を超えるとセメント系成形材料の押出成形性が悪くなるおそれがある。
【００３４】
補強繊維としてはＬ材、Ｎ材、ラミー、リンターなどのパルプ繊維や、ビニロン、ポリプロピレン等から選ばれる一種又は二種以上の繊維が用いられる。この補強繊維の含有量はセメント１００質量部に対して５〜２５質量部の範囲であることが好ましい。この含有量が５質量部未満では基材１の強度が充分に得られないおそれがあり、またこの含有量が２５質量部を超えるとセメント系成形材料の成形性が悪くなるおそれがある。
【００３５】
その他の混合物としては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤、樹脂系の中空体、シラスバルーン、パーライト等の軽量化材、フライアッシュ等の粉体などが挙げられる。これらの混合物は、必要に応じてセメント系成形材料中に配合される。
【００３６】
また、水の含有量はセメント１００質量部に対して１００〜１５０質量部の範囲であることが好ましい。
【００３７】
このような中空部９を有する基材１は、成形不良により基材１の中空部９付近が破損して基材１の外面から中空部９までに亘る欠陥が生じることがある。このような中空部９付近の破損を特に欠陥として検出する場合には、基材１における欠陥検査の対象となる領域（測定領域４）は、中空部９が形成されている領域であり、基材１の両端部の中空部９が形成されていない領域（端部領域１０）は、欠陥検査の対象としなくてもよい。
【００３８】
図１，２に、基材１の欠陥検査装置の構成の一例を示す。この欠陥検査装置は、特に基材１の裏面における欠陥検査をおこなうものであり、搬送手段７、光源２、検出手段３、及び反射手段６を備える。
【００３９】
搬送手段７は検査対象である基材１を搬送する。本実施形態では搬送手段７は、平行並列な一対の枠体１１と、枠体１１間に設けられた複数の搬送ローラ１２とを備えるローラコンベア１３で構成されている。このローラコンベア１３上で基材１が水平方向に順次連続的に搬送される。
【００４０】
光源２は、搬送手段７で搬送される基材１の外面に向けて光を照射する。光源２は例えば蛍光管や発光ダイオード等で構成される。この光源２はローラコンベア１３の下方に配置され、基材１の裏面側へ向けて光を照射可能なものである。
【００４１】
また、検出手段３は基材１側からの反射光を検出するものであり、本実施形態ではＣＣＤラインカメラ１４が設けられている。このＣＣＤラインカメラ１４により基材１側からの反射光が検出される領域（視野）は、基材１の搬送方向に対して交差する方向の一端から他端にまで亘るものであり、基材１の両側の外側方における基材１が存在しない領域（背景領域２６）も含まれる。ＣＣＤラインカメラ１４はローラコンベア１３で搬送される基材１の下方に配置され、光源２から基材１の裏面側へ向けて照射された光の、前記基材１の裏面からの反射光を検出するものである。ＣＣＤラインカメラ１４で検出される反射光の、基材１の裏面からの反射角度は所定の角度、例えば４０°に設定される。
【００４２】
反射手段６としては、光源２から照射される光を基材１の外面よりも高い反射率で反射する反射板８が好ましい。反射板８は金、銀、銅、アルミニウム等の金属、反射テープ、鏡、曇りガラス等の光の反射率の高い適宜の材質で形成することができるが、特に反射板８を、紫外領域から赤外領域に亘る広い波長域での反射率が高く且つ安価なアルミニウム板で形成することが好ましい。
【００４３】
この反射板８は、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内において、非測定領域５を遮蔽するように配置される。非測定領域５とは、検出手段３の視野内における、基材１の欠陥検査となる領域（測定領域４）が配置されない領域であり、上記のような中空部９を有する基材１の検査をおこなう場合には、非測定領域５は背景領域２６と端部領域１０とを併せた領域となる。
【００４４】
また、この反射板８は光源２からの光の照射を受けて、反射光をＣＣＤラインカメラ１４へ向けて反射するように形成される。
【００４５】
本実施形態では、反射板８はローラコンベア１３の各枠体１１に取り付けられている。この反射板８は、図４，５に示されるように、可動板１５とホルダ１６とで構成される。ホルダ１６は、ローラコンベア１３における隣り合う搬送ローラ１２間で、枠体１１の内側面から内側方に向けて突出するように設けられている。このホルダ１６は内部が中空に形成されると共に、上面に横方向（基材１の搬送方向と直交する水平方向）のスリット１７が形成され、且つ内側方の端面に開口１８が形成されている。可動板１５は、その一端側は前記ホルダ１６内に挿着され、他端側はホルダ１６の端面の開口１８から突出している。この状態で可動板１５はホルダ１６内を摺動し、横方向に移動可能となっている。ホルダ１６内には、可動板１５を内側方に向けて付勢する弦巻バネ等の弾性体１９が内装されている。
【００４６】
また、可動板１５にはその上方に倣いローラ２０が取り付けられている。倣いローラ２０は可動板１５の上面から上方に突出する鉛直方向の支軸２１に取着され、且つこの支軸２１を中心に回転自在に形成されている。また、可動板１５の上面と倣いローラ２０の下面との間には隙間が形成されており、この隙間において、支軸２１がホルダ１６のスリット１７内に差し入れられている。このため、倣いローラ２０はホルダ１６の上方に配置される。可動板１５及びホルダ１６は搬送ローラ１２の上端よりも下方に配置され、倣いローラ２０は搬送ローラ１２の上端よりも上方に突出するように配置される。また、倣いローラ２０の内側端から可動板１５の内側の端面までの間の横方向寸法は、基材１の端部領域１０の幅寸法とほぼ同一となるようにする。
【００４７】
また、本実施形態では、搬送手段７上の所定位置に基材１の前端が達したことを検出する位置検出器２２が設けられている。前記位置検出器２２としては例えば光電センサが挙げられる。また、搬送手段７に沿って、基材１上の欠陥が検出された箇所をマークするマーキング手段２３も設けられている。マーキング手段２３としては、例えば基材１上の欠陥が検出された箇所に向けて塗料を噴射するスプレーノズルが挙げられる。
【００４８】
また、この欠陥検査装置には、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を備える画像処理部２４と、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等で構成される制御部２５とが設けられている。画像処理部２４は、ＣＣＤラインカメラ１４による検出結果を取り込み、この検出結果を適宜の画像処理技術により処理することで欠陥を検出するものである。また、制御部２５は画像処理部２４による欠陥の検出結果に基づいてマーキング手段２３を制御し、基材１上の欠陥に対応する箇所をマーキングするものである。
【００４９】
このような欠陥検査装置を用いた基材１の欠陥検査について説明する。
【００５０】
まず、押出成形等により形成された中空部９を有する基材１を、ローラコンベア１３で搬送する。ローラコンベア１３上では、基材１の裏面に光源２から光が照射される。この光は基材１の裏面で反射されて、ＣＣＤラインカメラ１４で検出される。また、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内における、基材１の両端部周辺では、基材１の裏面側に反射板８が配置され、この反射板８で基材１の端部領域１０及び背景領域２６が遮蔽されている。この反射板８は光源２から照射される光をＣＣＤラインカメラ１４に向けて反射する。
【００５１】
ＣＣＤラインカメラ１４による反射光の検出結果のデータは画像処理部２４へ送られ、適宜の画像処理が施されて、欠陥が検出される。
【００５２】
画像処理部２４では、例えばＣＣＤラインカメラ１４による反射光の輝度の検出結果に基づいて、図７（ａ）に示すような輝度の分布が導出される。図７（ａ）の縦軸は反射光の輝度を、横軸はＣＣＤラインカメラ１４の視野内における幅方向位置をそれぞれ示す。このような輝度の分布は、基材１の搬送に伴って基材１に対してＣＣＤラインカメラ１４の視野が相対的に移動し、それに伴って順次導出される。このため基材１の裏面の全体に亘って輝度の分布が導出される。画像処理部２４は、このような輝度の測定結果に基づき、輝度の値が、符号Ａで示されるように所定の閾値を下回る場合を、欠陥と判定する。
【００５３】
この図７（ａ）に示す輝度の分布では、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内の両側の端部で反射板８からの反射光が検出されることで、端部領域１０と背景領域２６とを併せた非測定領域５において反射光の輝度が大きくなっている。このため、この非測定領域５についてＣＣＤラインカメラ１４で検出される反射光の輝度が低くなることが防止され、欠陥の誤検出が防止される。
【００５４】
また非測定領域５よりも内側の測定領域４については、ＣＣＤラインカメラ１４で基材１からの反射光が検出されるが、非測定領域５と測定領域４との間の輝度の変化は、図７（ｂ）に示す場合とは異なり、不連続となる。これは、反射板８からの反射光がＣＣＤラインカメラ１４へ向かう際、補助光源２７を用いる場合のように一部の光が基材１へ向かってから基材１の測定領域４で反射してＣＣＤラインカメラ１４で検出されるようなことがないためである。このため、非測定領域５における欠陥の誤検出を防止しつつ、測定領域４における輝度が本来の基材１からの反射光よりも高くなってしまうことを防止し、欠陥の検出を更に正確におこなうことができるようになる。また、この反射光の輝度が不連続になる位置を基準にして画像処理をおこなうことにより、基材１上の欠陥の幅方向位置を正確に特定することが可能となり、またこの位置を利用した別の画像処理をおこなうことも可能となる。例えば、輝度の変化が不連続となる位置間の画素数等により製品幅の測定が可能になり、また、幅方向の欠陥位置の正確な測定が画像処理を追加することによって可能となるものである。
【００５５】
また、搬送手段７が上記のような位置検出器２２を備え、この検出結果が画像処理部２４に取り込まれるようにすれば、画像処理部２４では、前記位置検出器２２による基材１の検出位置、基材１の前端が位置検出器２２で検出されたタイミング、基材１の搬送速度等に基づいて、基材１の前端位置に対する欠陥の位置を導出することもできるようになり、基材１上の欠陥の位置を更に正確に特定することが可能となる。
【００５６】
このような欠陥の検査結果は、例えばメモリ、ハードディスク、各種メディア等に電子データとして格納され、また必要に応じてディスプレイ等の表示部に表示されて、利用される。
【００５７】
また、この欠陥検査装置では、基材１がローラコンベア１３上で搬送され、その前端が反射板８の配設位置まで達すると、倣いローラ２０は可動板１５と共に弾性体１９によって内側方へ付勢されているため、基材１の両側の端面に各反射板８の倣いローラ２０が当接すると共に、この倣いローラ２０は基材１が搬送するに従って回転して基材１の搬送をガイドする。この倣いローラ２０の動作に伴って、可動板１５は基材１の両側の端部領域１０に配置されるように、反射板８の配置位置が調整される。このため、基材１の横方向位置がローラコンベア１３上で変動しても、可動板１５は常に基材１の端部領域１０に配置されることになる（図６参照）。その結果、検出手段３による検出結果に基づく輝度の測定結果において、端部領域１０と背景領域２６とを併せた非測定領域５においては反射板８からの反射光によって常に反射光の輝度が大きくなると共に、測定領域４においては反射板８からの反射光によって輝度が高くなってしまうことがなくなる。これにより、欠陥検出が更に正確におこなえるようになると共に、基材１上の欠陥の位置も更に正確に導出することができるようになる。
【００５８】
また、反射板８の表面粗さは、基材１の表面粗さとほぼ同じであることが好ましい。この場合、検出手段３が基材１の外面に対してどの位置にあっても、反射板８からの反射光の方が、より高輝度になる。すなわち、基材１よりも反射板８の方が光の反射率が高い場合には、基材１と反射板８の表面粗さがほぼ同じであれば、基材１及び反射板８での正反射光と拡散反射光の割合がほぼ同じとなる。このため、検出手段３で検出される基材１からの反射光が反射板８からの反射光よりも高輝度になることが確実に防止される。一方、例えば反射板８の表面粗さが基材１よりも粗い場合には、反射板８からの反射光における拡散反射光の割合が高くなり、検出手段３の位置等によっては、検出手段３で検出される基材１からの反射光の輝度が、反射板８からの反射光よりも低くなってしまうおそれがある。
【００５９】
また、反射板８の内側方の先端はエッジ状に形成されることが好ましい。本実施形態では、図５に示すように、可動板１５の内側方の端部の下面をテーパ状に形成することで、その内側方の先端がエッジ状になっている。この場合、検出手段３の視野内において、反射板８の内側方の先端部分の輝度が低下することを防止し、この部分で欠陥が誤検出されることを防止することができる。すなわち、反射板８の先端がエッジ状でない場合には、反射板８の先端面で光源２からの光が反射した場合、その反射光が検出手段３に向かわなくなって、反射板８の先端について検出手段３で検出される光の輝度が低くなり、欠陥が誤検出されることがあるが、反射板８の先端がエッジ状であればそのような誤検出が抑制されるものである。
【００６０】
以上のように、本発明では基材１の欠陥の検出を正確におこなうことができる。本発明は、特に中空部９を有する基材１の欠陥検査に好適なものであり、これにより、基材１の強度や機能の著しい低下を招く中空部９付近の欠陥の検査をおこなうことができる。但し、本発明を中空部９を有さない基材１の欠陥検査に適用してもよい。
【００６１】
また、本発明は、上記実施例のように特に基材１の裏面についての欠陥検査に好適なものである。基材１の表面の欠陥検査をおこなう場合には、搬送される基材１の表面を目視で観察してもよいが、裏面の欠陥検査を目視でおこなうには基材１をひっくり返さなければならない。しかし、本発明では目視では難しい基材１の裏面の欠陥検査を容易におこなうことができるようになる。但し、勿論基材１の表面の欠陥検査に対して本発明を適用してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では検出手段３としてＣＣＤラインカメラ１４が挙げられているが、検査対象の基材１について、画像処理技術等による欠陥検査が可能なデータを検出可能であれば、検出手段３の種類等は特に制限されない。
【符号の説明】
【００６３】
１ 基材
２ 光源
３ 検出手段
５ 非測定領域
６ 反射手段
７ 搬送手段
８ 反射板
９ 中空部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種基材の欠陥検査をおこなうために使用される基材の欠陥検査装置、及びこの欠陥検査装置を使用した基材の欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種基材１の欠陥検査方法の一つとして、基材１に対して光を照射すると共に基材１からの反射光や透過光を検出し、この検出結果に基づいて欠陥の有無を判定することが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、内部に中空部９を有する窯業系の基材１を押出成形により形成し、この基材１の欠陥検査をおこなう場合には、成形不良により基材１の中空部９付近が破損して基材１の外面から中空部９までに亘る欠陥が生じることがある。このような欠陥は基材１の外観の悪化を招くだけでなく、基材１の強度を著しく低下させると共に基材１の機能も損なうため、欠陥検査は非常に重要になる。
【０００４】
このような窯業系の基材１の欠陥検査は、その表面側については、押出成形後に搬送されてくる基材１を目視で観察することによりおこなうことができるが、裏面側の欠陥検査は目視では困難であり、また基材１の裏面を確認するために基材１をひっくり返すと煩雑な手間もかかる。そこで、基材１の裏面側については、基材１からの反射光をＣＣＤラインカメラ１４等の適宜の検出器で検出し、その結果に基づいて欠陥の有無を確認することが考えられる。この場合、基材１の欠陥検査を容易におこなうことができる。
【０００５】
図８，９は、窯業系の基材１の欠陥検査をおこなうための欠陥検査装置の一例を示す。この欠陥検査装置には、押出成形により形成された基材１を連続的に順次搬送するローラコンベア１３が設けられている。また、ローラコンベア１３上の基材１の裏面側には、蛍光管や発光ダイオードランプ等の光源２が配置され、この光源２から基材１の裏面に向けて光が照射される。また、ローラコンベア１３上の基材１の裏面側には、基材１からの反射光を検出するＣＣＤラインカメラ１４が配置されている。
【０００６】
このような欠陥検査装置では、ローラコンベア１３により基材１が搬送されると共に、この基材１の裏面に光源２から光が照射され、反射光がＣＣＤラインカメラ１４で検出される。この反射光の検出結果が適宜の画像処理技術で処理されることで、基材１の裏面上における反射光の輝度の位置分布が導出されると共に、基材１の裏面上における、前記輝度が所定の閾値を下回る位置で、欠陥が生じているものと判定される。
【０００７】
このような欠陥検査装置を用いて基材１の欠陥検査をおこなう場合、確実な検査のためには、ＣＣＤラインカメラ１４の視野は基材１の幅よりも広く設定される。これにより、基材１の一端から他端に亘る領域がＣＣＤラインカメラ１４の視野内に確実に入るようになる。
【０００８】
しかし、このようにＣＣＤラインカメラ１４の視野を広くすると、視野内には基材１の外側方にある基材１が存在しない領域（背景領域２６）も収まってしまう。この場合、背景領域２６からは反射光が返ってこないため、ＣＣＤラインカメラ１４で検出される輝度が閾値を下回り、背景領域２６が欠陥と誤認されてしまうおそれがある。
【０００９】
また、基材１の外面では光の正反射だけでなく拡散反射も生じ、ＣＣＤラインカメラ１４では正反射光と共に拡散反射光が検出される。しかし、背景領域２６では光の反射が生じないため、基材１の両側の端縁部分について検出される反射光中には拡散反射光の成分が少なくなる。この結果、基材１の両側の端縁部分について検出される反射光の輝度は低くなり、この部分に欠陥が存在すると誤認されてしまうおそれがある。
【００１０】
このような欠陥の誤認を、画像処理の結果から欠陥を判定する際のプログラミング処理により防ぐことも考えられる。しかし、その場合は基材１の種類を変更するごとにプログラムの変更を要し、また現在の高速度高解像度処理の主流であるＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)を備える画像処理装置では、プログラムの変更のために高度な専門知識が必要とされるため、プログラミング処理による欠陥の誤認防止は容易なものではない。
【００１１】
そこで、上記問題を解決するための簡易な手法として、図８，９に示すように欠陥検査装置に補助光源２７を設けることが考えられる。補助光源２７は、基材１の裏面側における、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内の両端部に配置され、ＣＣＤラインカメラ１４に向けて光を照射する。
【００１２】
この場合、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内では基材１の両側の背景領域２６と重なるように補助光源２７が配置され、背景領域２６について検出される光の輝度が高くなって、背景領域２６が欠陥と誤認されることがなくなる。また、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内において、基材１の両側の端縁部分にも重なるように補助光源２７が配置されていれば、基材１の両側の端縁部分について検出される光の輝度も高くなり、この部分に欠陥が存在すると誤認されることがなくなる。
【００１３】
尚、補助光源２７を基材１の両側の端縁部分と重ねる場合には、この部分の欠陥検査をおこなうことができないが、この部分の欠陥検査をする必要がなければ特に問題はない。例えば、図３に示されるような中空部９を有する基材１の裏面の欠陥検査をおこなう場合には、基材１における中空部９が形成されている領域（測定領域４）の欠陥検査をおこなう必要があるが、基材１の両端部の中空部９が形成されていない領域（端部領域１０）については欠陥検査をおこなう必要はなく、この端部領域１０と補助光源２７とを重ねるようにすればよい。
【００１４】
図７（ｂ）は、上記のような補助光源２７を使用して欠陥検査をおこなう場合に得られる、基材１上の輝度の分布の一例を示す。図７（ｂ）における縦軸は輝度を、横軸はＣＣＤラインカメラ１４の視野内における幅方向位置をそれぞれ示す。この図７（ｂ）に示すように、視野内の幅方向位置の両側では補助光源２７によって輝度が高くなっており、この部分で輝度が低くなって欠陥が存在すると誤認されることがなくなる。また、欠陥が存在する位置では図７（ｂ）中の符号Ａに示すように輝度が低くなって閾値を下回り、これにより欠陥が検出される。
【００１５】
しかしながら、このように欠陥の誤認防止のためだけに蛍光管や発光ダイオードランプ等からなる補助光源２７を設けることは、設備投資やメンテナンスコストの過剰な増大を招いてしまい、またこの補助光源２７を点灯させるための電力が必要となってランニングコストの過剰な増大を招いてしまう。
【００１６】
また、補助光源２７から照射される光の一部は基材１へ向かってしまい、この光が基材１の外面で反射してＣＣＤラインカメラ１４で検出されてしまうという問題もある。この場合、図７（ｂ）に示すように、背景領域２６と端部領域１０とを併せた非測定領域５の内側で、輝度がなだらかに変化しながら低くなるような輝度の分布が生じてしまう。このように輝度がなだらかに変化する領域では、検出される輝度は本来の基材１からの反射光よりも高くなってしまい、この領域で欠陥が生じていても検出することができなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００５−６１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基材からの反射光を検出してその結果に基づいて基材の欠陥検査をおこなうにあたり、構成が簡易であると共にコスト的に有利でありながら、欠陥検査の精度を著しく向上することができる基材の欠陥検査装置及び基材の欠陥検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る基材１の欠陥検査装置は、基材１へ向けて光を照射する光源２、基材１からの反射光を検出する検出手段３、並びに前記検出手段３の視野内で非測定領域５を遮蔽すると共に光源２から照射された光を検出手段３へ向けて反射する反射手段６を備えることを特徴とする。
【００２０】
非測定領域５とは、基材１における欠陥の検査対象となる領域以外の領域をいう。基材１が存在しない領域は非測定領域５に含まれる。また基材１の外面における一部の領域が欠陥検査の対象とならない場合は、前記一部の領域も非測定領域５に含まれてよい。
【００２１】
このため、非測定領域５について検出手段３で検出される光の輝度が反射手段６による反射光によって大きくなって、非測定領域５について欠陥が誤検出されることがなくなり、また非測定領域５以外については反射手段６からの反射光の影響を受けず、正確な欠陥検出をおこなうことができるようになる。また、基材１の種類を変更する場合には、その基材１に応じて反射手段６を取り替えるなどすれば正確な欠陥検査をおこなうことが可能となり、基材１の変更に対する対処が容易なものとなる。
【００２２】
本発明に係る基材１の欠陥検査装置は、基材１を搬送する搬送手段７を具備し、上記反射手段６として、前記搬送手段７により搬送される基材１の幅方向の端縁位置の変化に追随して基材１の搬送方向と交差する方向へ移動する反射板８が設けられていることが好ましい。
【００２３】
この場合、基材１を搬送しながらこの基材１の欠陥検査をおこなうことができると共に、搬送中の基材１の幅方向の位置変動に応じて反射板８の位置を調整することができるようになる。
【００２４】
本発明に係る基材１の欠陥検査方法は、上記欠陥検査装置を用い、内部に中空部９を有する基材１の裏面の欠陥検出をおこなうことを特徴とする。
【００２５】
このため、目視では難しい基材１の裏面の欠陥検査を容易におこなうことができると共に、基材１の強度や機能の著しい低下を招く中空部９付近の欠陥の検査をおこなうことができるようになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、基材からの反射光を検出してその結果に基づいて基材の欠陥検査をおこなうにあたり、簡易な装置構成とすると共に設備投資やメンテナンスコストを抑制しながら、欠陥の誤検出や欠陥の検出漏れを抑制し、欠陥検査の精度を著しく向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】同上の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図３】同上の実施の形態の一例において欠陥検査に供される基材の一例を示す正面図である。
【図４】同上の実施の形態の一例を示す、一部の斜視図である。
【図５】同上の実施の形態の一例における反射板の構造を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は同上の実施の形態の一例の動作を示す平面図である。
【図７】（ａ）は同上の実施の形態の一例における基材の輝度分布の測定結果を示すグラフ、（ｂ）は従来技術の一例における基材の輝度分布の測定結果を示すグラフである。
【図８】従来技術の一例を示す概略図である。
【図９】同上の従来技術の一例を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための好ましい形態について説明する。
【００２９】
検査対象である基材１としては、種々のものが挙げられるが、本実施形態では特に図３に示されるような中空部９を有する窯業系の基材１が挙げられる。
【００３０】
このような窯業系の基材１としては、例えばセメント系成形材料を押出成形し、或いは更にプレス成形を施すことで得られる生板や、この生板を養生硬化することにより得られる硬化板が挙げられる。
【００３１】
上記セメント系成形材料は、例えばセメントにシリカ、補強繊維、その他の混入物をブレンドし、これに水を混合することで調製される。
【００３２】
セメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセメントなど公知のセメントが使用される。
【００３３】
シリカ成分としては、比表面積の大きい粉末シリカが、基材１の靱性向上の面で好ましく、例えば比表面積４０００ｃｍ2／ｇの粉末シリカが好ましい。シリカ成分の含有量はセメント１００質量部に対して２０〜１２０質量部の範囲が好ましい。この含有量が２０質量部未満では基材１に充分な強度が付与されなくなるおそれがあり、またこの含有量が１２０質量部を超えるとセメント系成形材料の押出成形性が悪くなるおそれがある。
【００３４】
補強繊維としてはＬ材、Ｎ材、ラミー、リンターなどのパルプ繊維や、ビニロン、ポリプロピレン等から選ばれる一種又は二種以上の繊維が用いられる。この補強繊維の含有量はセメント１００質量部に対して５〜２５質量部の範囲であることが好ましい。この含有量が５質量部未満では基材１の強度が充分に得られないおそれがあり、またこの含有量が２５質量部を超えるとセメント系成形材料の成形性が悪くなるおそれがある。
【００３５】
その他の混合物としては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤、樹脂系の中空体、シラスバルーン、パーライト等の軽量化材、フライアッシュ等の粉体などが挙げられる。これらの混合物は、必要に応じてセメント系成形材料中に配合される。
【００３６】
また、水の含有量はセメント１００質量部に対して１００〜１５０質量部の範囲であることが好ましい。
【００３７】
このような中空部９を有する基材１は、成形不良により基材１の中空部９付近が破損して基材１の外面から中空部９までに亘る欠陥が生じることがある。このような中空部９付近の破損を特に欠陥として検出する場合には、基材１における欠陥検査の対象となる領域（測定領域４）は、中空部９が形成されている領域であり、基材１の両端部の中空部９が形成されていない領域（端部領域１０）は、欠陥検査の対象としなくてもよい。
【００３８】
図１，２に、基材１の欠陥検査装置の構成の一例を示す。この欠陥検査装置は、特に基材１の裏面における欠陥検査をおこなうものであり、搬送手段７、光源２、検出手段３、及び反射手段６を備える。
【００３９】
搬送手段７は検査対象である基材１を搬送する。本実施形態では搬送手段７は、平行並列な一対の枠体１１と、枠体１１間に設けられた複数の搬送ローラ１２とを備えるローラコンベア１３で構成されている。このローラコンベア１３上で基材１が水平方向に順次連続的に搬送される。
【００４０】
光源２は、搬送手段７で搬送される基材１の外面に向けて光を照射する。光源２は例えば蛍光管や発光ダイオード等で構成される。この光源２はローラコンベア１３の下方に配置され、基材１の裏面側へ向けて光を照射可能なものである。
【００４１】
また、検出手段３は基材１側からの反射光を検出するものであり、本実施形態ではＣＣＤラインカメラ１４が設けられている。このＣＣＤラインカメラ１４により基材１側からの反射光が検出される領域（視野）は、基材１の搬送方向に対して交差する方向の一端から他端にまで亘るものであり、基材１の両側の外側方における基材１が存在しない領域（背景領域２６）も含まれる。ＣＣＤラインカメラ１４はローラコンベア１３で搬送される基材１の下方に配置され、光源２から基材１の裏面側へ向けて照射された光の、前記基材１の裏面からの反射光を検出するものである。ＣＣＤラインカメラ１４で検出される反射光の、基材１の裏面からの反射角度は所定の角度、例えば４０°に設定される。
【００４２】
反射手段６としては、光源２から照射される光を基材１の外面よりも高い反射率で反射する反射板８が好ましい。反射板８は金、銀、銅、アルミニウム等の金属、反射テープ、鏡、曇りガラス等の光の反射率の高い適宜の材質で形成することができるが、特に反射板８を、紫外領域から赤外領域に亘る広い波長域での反射率が高く且つ安価なアルミニウム板で形成することが好ましい。
【００４３】
この反射板８は、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内において、非測定領域５を遮蔽するように配置される。非測定領域５とは、検出手段３の視野内における、基材１の欠陥検査となる領域（測定領域４）が配置されない領域であり、上記のような中空部９を有する基材１の検査をおこなう場合には、非測定領域５は背景領域２６と端部領域１０とを併せた領域となる。
【００４４】
また、この反射板８は光源２からの光の照射を受けて、反射光をＣＣＤラインカメラ１４へ向けて反射するように形成される。
【００４５】
本実施形態では、反射板８はローラコンベア１３の各枠体１１に取り付けられている。この反射板８は、図４，５に示されるように、可動板１５とホルダ１６とで構成される。ホルダ１６は、ローラコンベア１３における隣り合う搬送ローラ１２間で、枠体１１の内側面から内側方に向けて突出するように設けられている。このホルダ１６は内部が中空に形成されると共に、上面に横方向（基材１の搬送方向と直交する水平方向）のスリット１７が形成され、且つ内側方の端面に開口１８が形成されている。可動板１５は、その一端側は前記ホルダ１６内に挿着され、他端側はホルダ１６の端面の開口１８から突出している。この状態で可動板１５はホルダ１６内を摺動し、横方向に移動可能となっている。ホルダ１６内には、可動板１５を内側方に向けて付勢する弦巻バネ等の弾性体１９が内装されている。
【００４６】
また、可動板１５にはその上方に倣いローラ２０が取り付けられている。倣いローラ２０は可動板１５の上面から上方に突出する鉛直方向の支軸２１に取着され、且つこの支軸２１を中心に回転自在に形成されている。また、可動板１５の上面と倣いローラ２０の下面との間には隙間が形成されており、この隙間において、支軸２１がホルダ１６のスリット１７内に差し入れられている。このため、倣いローラ２０はホルダ１６の上方に配置される。可動板１５及びホルダ１６は搬送ローラ１２の上端よりも下方に配置され、倣いローラ２０は搬送ローラ１２の上端よりも上方に突出するように配置される。また、倣いローラ２０の内側端から可動板１５の内側の端面までの間の横方向寸法は、基材１の端部領域１０の幅寸法とほぼ同一となるようにする。
【００４７】
また、本実施形態では、搬送手段７上の所定位置に基材１の前端が達したことを検出する位置検出器２２が設けられている。前記位置検出器２２としては例えば光電センサが挙げられる。また、搬送手段７に沿って、基材１上の欠陥が検出された箇所をマークするマーキング手段２３も設けられている。マーキング手段２３としては、例えば基材１上の欠陥が検出された箇所に向けて塗料を噴射するスプレーノズルが挙げられる。
【００４８】
また、この欠陥検査装置には、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を備える画像処理部２４と、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等で構成される制御部２５とが設けられている。画像処理部２４は、ＣＣＤラインカメラ１４による検出結果を取り込み、この検出結果を適宜の画像処理技術により処理することで欠陥を検出するものである。また、制御部２５は画像処理部２４による欠陥の検出結果に基づいてマーキング手段２３を制御し、基材１上の欠陥に対応する箇所をマーキングするものである。
【００４９】
このような欠陥検査装置を用いた基材１の欠陥検査について説明する。
【００５０】
まず、押出成形等により形成された中空部９を有する基材１を、ローラコンベア１３で搬送する。ローラコンベア１３上では、基材１の裏面に光源２から光が照射される。この光は基材１の裏面で反射されて、ＣＣＤラインカメラ１４で検出される。また、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内における、基材１の両端部周辺では、基材１の裏面側に反射板８が配置され、この反射板８で基材１の端部領域１０及び背景領域２６が遮蔽されている。この反射板８は光源２から照射される光をＣＣＤラインカメラ１４に向けて反射する。
【００５１】
ＣＣＤラインカメラ１４による反射光の検出結果のデータは画像処理部２４へ送られ、適宜の画像処理が施されて、欠陥が検出される。
【００５２】
画像処理部２４では、例えばＣＣＤラインカメラ１４による反射光の輝度の検出結果に基づいて、図７（ａ）に示すような輝度の分布が導出される。図７（ａ）の縦軸は反射光の輝度を、横軸はＣＣＤラインカメラ１４の視野内における幅方向位置をそれぞれ示す。このような輝度の分布は、基材１の搬送に伴って基材１に対してＣＣＤラインカメラ１４の視野が相対的に移動し、それに伴って順次導出される。このため基材１の裏面の全体に亘って輝度の分布が導出される。画像処理部２４は、このような輝度の測定結果に基づき、輝度の値が、符号Ａで示されるように所定の閾値を下回る場合を、欠陥と判定する。
【００５３】
この図７（ａ）に示す輝度の分布では、ＣＣＤラインカメラ１４の視野内の両側の端部で反射板８からの反射光が検出されることで、端部領域１０と背景領域２６とを併せた非測定領域５において反射光の輝度が大きくなっている。このため、この非測定領域５についてＣＣＤラインカメラ１４で検出される反射光の輝度が低くなることが防止され、欠陥の誤検出が防止される。
【００５４】
また非測定領域５よりも内側の測定領域４については、ＣＣＤラインカメラ１４で基材１からの反射光が検出されるが、非測定領域５と測定領域４との間の輝度の変化は、図７（ｂ）に示す場合とは異なり、不連続となる。これは、反射板８からの反射光がＣＣＤラインカメラ１４へ向かう際、補助光源２７を用いる場合のように一部の光が基材１へ向かってから基材１の測定領域４で反射してＣＣＤラインカメラ１４で検出されるようなことがないためである。このため、非測定領域５における欠陥の誤検出を防止しつつ、測定領域４における輝度が本来の基材１からの反射光よりも高くなってしまうことを防止し、欠陥の検出を更に正確におこなうことができるようになる。また、この反射光の輝度が不連続になる位置を基準にして画像処理をおこなうことにより、基材１上の欠陥の幅方向位置を正確に特定することが可能となり、またこの位置を利用した別の画像処理をおこなうことも可能となる。例えば、輝度の変化が不連続となる位置間の画素数等により製品幅の測定が可能になり、また、幅方向の欠陥位置の正確な測定が画像処理を追加することによって可能となるものである。
【００５５】
また、搬送手段７が上記のような位置検出器２２を備え、この検出結果が画像処理部２４に取り込まれるようにすれば、画像処理部２４では、前記位置検出器２２による基材１の検出位置、基材１の前端が位置検出器２２で検出されたタイミング、基材１の搬送速度等に基づいて、基材１の前端位置に対する欠陥の位置を導出することもできるようになり、基材１上の欠陥の位置を更に正確に特定することが可能となる。
【００５６】
このような欠陥の検査結果は、例えばメモリ、ハードディスク、各種メディア等に電子データとして格納され、また必要に応じてディスプレイ等の表示部に表示されて、利用される。
【００５７】
また、この欠陥検査装置では、基材１がローラコンベア１３上で搬送され、その前端が反射板８の配設位置まで達すると、倣いローラ２０は可動板１５と共に弾性体１９によって内側方へ付勢されているため、基材１の両側の端面に各反射板８の倣いローラ２０が当接すると共に、この倣いローラ２０は基材１が搬送するに従って回転して基材１の搬送をガイドする。この倣いローラ２０の動作に伴って、可動板１５は基材１の両側の端部領域１０に配置されるように、反射板８の配置位置が調整される。このため、基材１の横方向位置がローラコンベア１３上で変動しても、可動板１５は常に基材１の端部領域１０に配置されることになる（図６参照）。その結果、検出手段３による検出結果に基づく輝度の測定結果において、端部領域１０と背景領域２６とを併せた非測定領域５においては反射板８からの反射光によって常に反射光の輝度が大きくなると共に、測定領域４においては反射板８からの反射光によって輝度が高くなってしまうことがなくなる。これにより、欠陥検出が更に正確におこなえるようになると共に、基材１上の欠陥の位置も更に正確に導出することができるようになる。
【００５８】
また、反射板８の表面粗さは、基材１の表面粗さとほぼ同じであることが好ましい。この場合、検出手段３が基材１の外面に対してどの位置にあっても、反射板８からの反射光の方が、より高輝度になる。すなわち、基材１よりも反射板８の方が光の反射率が高い場合には、基材１と反射板８の表面粗さがほぼ同じであれば、基材１及び反射板８での正反射光と拡散反射光の割合がほぼ同じとなる。このため、検出手段３で検出される基材１からの反射光が反射板８からの反射光よりも高輝度になることが確実に防止される。一方、例えば反射板８の表面粗さが基材１よりも粗い場合には、反射板８からの反射光における拡散反射光の割合が高くなり、検出手段３の位置等によっては、検出手段３で検出される基材１からの反射光の輝度が、反射板８からの反射光よりも低くなってしまうおそれがある。
【００５９】
また、反射板８の内側方の先端はエッジ状に形成されることが好ましい。本実施形態では、図５に示すように、可動板１５の内側方の端部の下面をテーパ状に形成することで、その内側方の先端がエッジ状になっている。この場合、検出手段３の視野内において、反射板８の内側方の先端部分の輝度が低下することを防止し、この部分で欠陥が誤検出されることを防止することができる。すなわち、反射板８の先端がエッジ状でない場合には、反射板８の先端面で光源２からの光が反射した場合、その反射光が検出手段３に向かわなくなって、反射板８の先端について検出手段３で検出される光の輝度が低くなり、欠陥が誤検出されることがあるが、反射板８の先端がエッジ状であればそのような誤検出が抑制されるものである。
【００６０】
以上のように、本発明では基材１の欠陥の検出を正確におこなうことができる。本発明は、特に中空部９を有する基材１の欠陥検査に好適なものであり、これにより、基材１の強度や機能の著しい低下を招く中空部９付近の欠陥の検査をおこなうことができる。但し、本発明を中空部９を有さない基材１の欠陥検査に適用してもよい。
【００６１】
また、本発明は、上記実施例のように特に基材１の裏面についての欠陥検査に好適なものである。基材１の表面の欠陥検査をおこなう場合には、搬送される基材１の表面を目視で観察してもよいが、裏面の欠陥検査を目視でおこなうには基材１をひっくり返さなければならない。しかし、本発明では目視では難しい基材１の裏面の欠陥検査を容易におこなうことができるようになる。但し、勿論基材１の表面の欠陥検査に対して本発明を適用してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では検出手段３としてＣＣＤラインカメラ１４が挙げられているが、検査対象の基材１について、画像処理技術等による欠陥検査が可能なデータを検出可能であれば、検出手段３の種類等は特に制限されない。
【符号の説明】
【００６３】
１ 基材
２ 光源
３ 検出手段
５ 非測定領域
６ 反射手段
７ 搬送手段
８ 反射板
９ 中空部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材へ向けて光を照射する光源、基材からの反射光を検出する検出手段、並びに前記検出手段の視野内で非測定領域を遮蔽すると共に光源から照射された光を検出手段へ向けて反射する反射手段を備えることを特徴とする基材の欠陥検査装置。
【請求項２】
基材を搬送する搬送手段を具備し、上記反射手段として、前記搬送手段により搬送される基材の幅方向の端縁位置の変化に追随して基材の搬送方向と交差する方向へ移動する反射板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の欠陥検査装置を用い、内部に中空部を有する基材の裏面の欠陥検出をおこなうことを特徴とする基材の欠陥検査方法。
【請求項１】
基材へ向けて光を照射する光源、基材からの反射光を検出する検出手段、並びに前記検出手段の視野内で非測定領域を遮蔽すると共に光源から照射された光を検出手段へ向けて反射する反射手段を備えることを特徴とする基材の欠陥検査装置。
【請求項２】
基材を搬送する搬送手段を具備し、上記反射手段として、前記搬送手段により搬送される基材の幅方向の端縁位置の変化に追随して基材の搬送方向と交差する方向へ移動する反射板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の欠陥検査装置を用い、内部に中空部を有する基材の裏面の欠陥検出をおこなうことを特徴とする基材の欠陥検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１７５３９２（Ｐ２０１０−１７５３９２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３９８（Ｐ２００９−１８３９８）
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
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