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    关 键 词:
    外观 检查 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110116403.9

    申请日:

    2011.05.06

    公开号:

    CN102253053A

    公开日:

    2011.11.23

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/89申请日:20110506|||公开
    IPC分类号: G01N21/89 主分类号: G01N21/89
    申请人: 第一实业视检系统股份有限公司
    发明人: 松田晋也; 青木広志; 尾江俊昭
    地址: 日本大阪府
    优先权: 2010.05.20 JP 2010-116044
    专利代理机构: 北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司 11139 代理人: 孙皓晨
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110116403.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.08.19|||2013.06.19|||2011.11.23

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种外观检查装置,在使用光切断法的外观检查装置中,提高区域感应器相机的快门速度,实现高精密度的检查。本发明包括搬运检查对象物的搬运机构;对检查对象物K的表面形状进行检查的表面形状检查机构。表面形状检查机构包括:照射在带状的狭缝光检查对象物K表面的狭缝光照射部;拍摄狭缝光的影像的区域感应器相机;使狭缝光的反射光由搬运方向下游侧入射并导引至区域感应器相机的第1光学机构;及由上游侧入射,并导引至区域感应器相机的第2光学机构;以通过区域感应器相机拍摄到的两个影像为基础,对于检查对象物K表面的适当与否进行判定的形状判定部。第1光学机构及第2光学机构的各光学路径,使各反射光以横向排列成像在区域感应器相机。

    权利要求书

    1.一种外观检查装置,其包括:沿着既定搬运面搬运检查对象物的搬运机构,
    以及检查被该搬运机构搬运的所述检查对象物的表面形状的表面形状检查机构,其
    特征在于:
    所述表面形状检查机构,包括:
    配设于所述搬运机构的附近,使带状的狭缝光,以相对于所述搬运面呈垂直且
    其照射线与所述检查对象物的搬运方向正交的方式,照射在所述检查对象物表面的
    狭缝光照射部;
    拍摄照射在所述检查对象物表面的狭缝光的影像的区域感应器相机;
    具有使照射在所述检查对象物表面的狭缝光的反射光由沿着所述检查对象物
    的搬运方向的下游侧入射,并导引至所述区域感应器相机的光学路径的第1光学机
    构;及
    具有使所述反射光由沿着所述搬运方向的上游侧入射,并导引至所述区域感应
    器相机的光学路径的第2光学机构;
    以通过所述区域感应器相机拍摄到的影像为基础,辨识所述检查对象物表面的
    形状特征,关于该形状的适当与否进行判定的形状判定部;而
    所述第1光学机构及第2光学机构中各光学路径,使所述各反射光在所述区域
    感应器相机的成像部中以横向排列成像的路径。
    2.如权利要求1所述的外观检查装置,其特征在于,所述第1光学机构及第2
    光学机构,由:
    具有沿着与所述搬运方向正交且与所述搬运面平行的第1轴的轴方向配设的反
    射面,使照射在所述检查对象物表面的狭缝光的反射光在所述反射面入射、反射的
    第1镜面;
    具有沿着与所述搬运面正交的第2轴的轴方向配设的反射面,使被所述第1镜
    面反射的光线入射、反射的第2镜面;
    具有沿着所述搬运方向配设的反射面,使被所述第2镜面反射的光线入射、反
    射,将该反射光导引至所述区域感应器相机的第3镜面所构成。
    3.如权利要求2所述的外观检查装置,其特征在于,所述第1光学机构及第2
    光学机构中各第1镜面,以分别使相同仰角的反射光入射的方式构成。
    4.如权利要求2或3所述的外观检查装置,其特征在于,所述第1光学机构
    及第2光学机构分别具备:
    使所述第1镜面绕着与所述第1轴平行的轴心旋转的第1角度调整部;
    使所述第2镜面绕着与所述第2轴平行的轴心旋转的第2角度调整部。

    说明书

    外观检查装置

    技术领域

    本发明关于一种检查医药品(锭剂、胶囊等)、食品、机械零件或电子零件等(以
    下称为「检查对象物」)外观的装置。

    背景技术

    以往,就检查所述检查对象物表面外观的装置而言,已知有例如日本特开2004
    -317126号公报所揭示的装置。

    此装置对检查对象物表面照射雷射狭缝光,并通过适当的拍摄装置拍摄所照射
    的雷射狭缝光的影像,根据光切断法对所得到的影像进行解析,取得检查对象物表
    面高度所关联的资料,以所得到的高度资料为基础,可侦测存在于检查对象物表面
    的伤痕或缺口等,另外还可计算出检查对象物的体积。

    附带一提,在使用这种光切断法的检查中,若仅由1方向拍摄雷射狭缝光,则
    依照检查对象物的表面形状的不同,有些场所会变成拍摄方向的死角,在此死角部
    位,雷射光的反射光无法入射,因此会有无法正确进行检查的问题。图18所示,
    在检查对象物K的表面有缺损部200的情况,若相机201由以实线表示的方向拍摄,
    则产生死角部200a,而若由其相反方向(以两点链线表示的方向)拍摄,则可拍摄此
    死角部200a。

    于是,本申请案申请人在日本特愿2009-281084及日本特愿2009-281087,
    提出了一种外观检查装置,从检查对象物搬运方向的前后方向拍摄所述雷射狭缝
    光。

    此外观检查装置,如图19所示,具备:作为影像拍摄装置110,配设于直线搬
    运部100的搬运路上方的区域感应器相机111;照射带状的狭缝光的狭缝光照射器
    112;将由此狭缝光照射器112照射的狭缝光导引至区域感应器相机111的正下方
    而照射在被直线搬运部100搬运的检查对象物K的镜面113、114;使照射在检查对
    象物K的狭缝光的反射光,由直线搬运部100的搬运方向(箭号方向)下游侧入射,
    并导入区域感应器相机111的镜面115、116;使同反射光由搬运方向上游侧入射,
    并导入区域感应器相机111的镜面117、118。

    所述区域感应器相机111,具备由配置成多行列的元件所构成的区域感应器,
    所述两个反射光,如图20所示,在区域感应器的区域(在一点链线表示的区域)内,
    以与其光栅方向正交的方向排列的状态(纵向排列状态)成像在该区域感应器上。另
    外在以往的装置中,分别使用两枚镜面,由搬运方向的上游侧与下游侧进行拍摄,
    其影像必然以上述纵向排列状态成像在区域感应器上。

    然后,区域感应器相机111会针对预设宽度的线部分,例如图20所示A及B
    的线宽,往光栅方向扫描,同时输出由分别具有亮度数据的多行列的画素所构成的
    影像数据,所输出的影像数据使用于检查。

    发明内容

    [发明所欲解决的课题]

    首先在上述外观检查装置中,为了进行高精密度的检查,而有必要使区域感应
    器相机111的快门速度提高,沿着检查对象物的搬运方向以高密度得到狭缝光的影
    像。

    然而在上述以往的外观检查装置中,因为所照射的狭缝光的影像由斜向拍摄的
    关系,拍摄到的影像并非线状而为具有既定宽度的带状区域,尤其是来自前后2方
    向的反射光以纵向排列状态成像在区域感应器相机111,如图20所示,关于A及B
    这两个线宽部分,有必要输出其光栅方向的数据,因此,影像数据输出所需要的时
    间拉长,所以会有无法得到进行高精密度检查所必要的高快门速度的问题。

    本发明鉴于以上的实际状况而完成,其目的为提供一种外观检查装置,在使用
    光切断法的所谓三维外观检查装置中,可提高区域感应器相机的快门速度,其结果
    可实现高精密度的检查。

    [用于解决课题的方法]

    用于解决上述课题的本发明,关于一种外观检查装置,其具备沿着既定搬运面
    搬运检查对象物的搬运机构;检查被该搬运机构搬运的所述检查对象物的表面形状
    的表面形状检查机构,其特征在于:

    所述表面形状检查机构,具备:配设在所述搬运机构的附近,使带状的狭缝光,
    以相对于所述搬运面呈垂直且其照射线与所述检查对象物的搬运方向正交的方式,
    照射在所述检查对象物表面的狭缝光照射部;

    拍摄照射在所述检查对象物表面的狭缝光的影像的区域感应器相机;

    具有使照射在所述检查对象物表面的狭缝光的反射光由沿着所述检查对象物
    的搬运方向的下游侧入射,并导引至所述区域感应器相机的光学路径的第1光学机
    构;及

    具有使所述反射光由沿着所述搬运方向的上游侧入射,并导引至所述区域感应
    器相机的光学路径的第2光学机构;

    以通过所述区域感应器相机拍摄到的两个影像为基础,辨识所述检查对象物表
    面的形状特征,关于该形状的适当与否进行判定的形状判定部;而

    所述第1光学机构及第2光学机构的各光学路径,使所述各反射光在所述区域
    感应器相机的成像部中以横向排列成像的路径。

    根据此外观检查装置,被所述搬运机构搬运的检查对象物的表面形状,可通过
    所述表面形状检查机构而进行检查。

    亦即,首先由狭缝光照射部对被搬运的检查对象物的表面照射狭缝光。所照射
    的狭缝光,其反射光经过由搬运方向的下游侧入射的第1光学机构以及由上游侧入
    射的第2光学机构的各光学路径,而被导引至区域感应器相机,在其成像部的预设
    区域内横向排列成像。

    然后,区域感应器相机每隔既定快门间隔,依序将成像在所述设定区域内的影
    像所关联的数据输出。另外,虽然随着检查对象物的移动,照射在其表面的狭缝光
    的位置难以发生偏差,然而区域感应器相机仍至少将检查对象物的全部表面的所述
    狭缝光的影像数据往所述形状判定部输出。

    在所述形状判定部中,以由区域感应器相机对一个检查对象物所接收到的两个
    影像数据为基础,针对该检查对象物的表面形状判定其适当与否。亦即,形状判定
    部首先以接收到的两个影像数据为基础,分别通过光切断法算出检查对象物表面的
    三维形状所关联的数据,接下来将算出的两个数据合成之后,以此合成数据为基础,
    辨识检查对象物的表面形状相关的特征,由辨识到的特征,针对其形状的适当与否,
    例如缺损的有无,或在篆刻有记号的情况下,针对其良否进行判定。

    如此一来,根据本发明所关联的外观检查装置,第1光学机构及第2光学机构
    中各光学路径,使经由该等而被导引至区域感应器相机的反射光在其成像部中横向
    排列成像的路径,因此在成像部的既定带宽的区域内会有两个影像成像,所以借着
    输出该带宽的数据,可将所述两个影像数据暂时输出。

    根据本发明这样的方式,可将两个影像数据暂时输出,与以往的外观检查装置
    相比,其输出时间成为一半,因此可提高区域感应器相机的快门速度,进而可实现
    高精密度的外观检查。

    另外,通过所述区域感应器相机拍摄的两个影像彼此之间为上下相同方向,而
    在所述形状判定部中,没有必要进行上下反转处理,从可迅速进行处理的观点看来
    为佳。

    为了拍摄这种上下相同方向的影像,所述第1光学机构及第2光学机构宜为由
    下述3个镜面所构成:

    具有沿着与所述搬运方向正交且与所述搬运面平行的第1轴的轴方向配设的反
    射面,使照射在所述检查对象物表面的狭缝光的反射光在所述反射面入射、反射的
    第1镜面;

    具有沿着与所述搬运面正交的第2轴的轴方向配设的反射面,使被所述第1镜
    面反射的光线入射、反射的第2镜面;与

    具有沿着所述搬运方向配设的反射面,使被所述第2镜面反射的光线入射、反
    射,将该反射光导至所述区域感应器相机的第3镜面。

    此情况下,使第1光学机构及第2光学机构中各第1镜面,宜以分别使相同仰
    角的反射光入射的方式构成。若以这样的方式进行,则由两个影像所得到的高度资
    料会成为一致,因此后续的补正处理等变得不再需要,可更迅速且正确地进行检查。

    另外,所述第1光学机构及第2光学机构,宜为分别具备:使所述第1镜面绕
    着与所述第1轴平行的轴心旋转的第1角度调整部;使所述第2镜面绕着与所述第
    2轴平行的轴心旋转的第2角度调整部。

    借着调整所述第1镜面及第2镜面的各反射面的角度,使所述两个反射光以横
    向排列成像在所述区域感应器相机的纵方向位置两者之间成为一致的,其结果可在
    所述形状判定部迅速进行数据处理。

    [发明的效果]

    如以上所述,依据本发明,由区域感应器相机输出两个影像数据的时间,与以
    往的外观检查装置相比,可减为一半,因此可提高该区域感应器相机的快门速度,
    其结果可得到高解像度的影像数据,可实现高精密度的外观检查。

    附图说明

    图1是表示本发明其中一个实施形态所关联的外观检查装置的正面图。

    图2是表示本实施形态所关联的形状判定部的构成的方块图。

    图3是在图1中A-A方向的剖面图。

    图4是表示本实施形态所关联的影像拍摄部的正面图。

    图5是图4所示的影像拍摄部的右侧面图。

    图6是图4所示的影像拍摄部的平面图。

    图7是表示在本实施形态中照射狭缝光的形态的说明图。

    图8是表示由检查对象物的搬运前后方向观察图7所示的狭缝光的状态的说明
    图。

    图9是表示成像于本实施形态所关联的区域感应器相机的影像的说明图。

    图10是用于说明本实施形态所关联的第1光学机构及第2光学机构中调整各
    镜面角度的形态的说明图。

    图11是用于说明本实施形态所关联的第1光学机构及第2光学机构中调整各
    镜面角度的形态的说明图。

    图12是用于说明本实施形态所关联的第1光学机构及第2光学机构中调整各
    镜面角度的形态的说明图。

    图13是用于说明本实施形态所关联的第1光学机构及第2光学机构中调整各
    镜面角度的形态的说明图。

    图14是用于说明在本实施形态所关联的亮度数据转换处理部进行的处理的说
    明图。

    图15是用于说明在本实施形态所关联的亮度数据转换处理部进行的处理的说
    明图。

    图16是用于说明在本实施形态所关联的影像合成处理部进行的处理的说明图。

    图17是用于说明在本实施形态所关联的形状特征撷取部进行的处理的说明图。

    图18是关于以往的影像拍摄的说明图。

    图19是表示以往的影像拍摄装置的正面图。

    图20是表示通过以往的影像拍摄装置拍摄的影像的说明图。

    附图标记说明:外观检查装置-1;直线搬运部-10;侧板-11、12;圆带-13、14;
    表面形状检查部-20;影像拍摄部-21;区域感应器相机-22;狭缝光照射器-23;镜面
    -24、25;供给部-3;第1光学机构-30;第1镜面-31;反射面-31a;旋转轴-31b、41b;
    第2镜面-32;反射面-32a;旋转轴-32b、42b;第3镜面-35;料斗-4;第2光学机
    构-40;第1镜面-41;反射面-41a;第2镜面-42;反射面-42a;振动进料器-5;形状
    判定部-50;影像储存部-51;亮度数据转换处理部-52;影像合成处理部-53;形状特
    征撷取处理部-54;形状判定处理部-55;选别控制部-56;滑槽-6;选别部-60;整理
    桌子-7;旋转搬运部-8;对象物-K;狭缝光-L1;反射光-L2;反射光-L3;反射面-35a;
    反射光-L2s、L3s;反射光-L2b、L3b。

    具体实施方式

    以下针对本发明其中一个具体实施形态,根据图式进行说明。

    如图1所示,本实施例的外观检查装置1具备:整理并供给检查对象物K的供
    给部3;将供给的检查对象物K直线搬运的直线搬运部10;检查被搬运的检查对象
    物K的表面形状并且加以选别的表面形状检查部20。

    另外,就本实施例中的检查对象物K而言,为医药品(锭剂、胶囊等)、食品、
    机械零件或电子零件等,然而完全不受该等所限定。

    以下针对上述各部的细节作说明。

    [供给部]

    所述供给部3,由投入多个检查对象物K的料斗4;对由料斗4的下端部排出
    的检查对象物K赋予振动,使其前进的振动进料器5;使由振动进料器5的搬运终
    点排出的检查对象物K滑落的滑槽6;水平旋转,将由滑槽6供给的检查对象物K
    整理为一列而排出的整理桌子7;具有在垂直面内旋转的圆盘状构件,将由所述整
    理桌子7排出的检查对象物K吸附于此圆盘状构件的外周面而搬运的旋转搬运部8
    所构成,并将多个检查对象物K整理为一列,依序交付至所述直线搬运部10。

    [直线搬运部]

    图3是在图1中A-A方向的部分剖面图,而如此图所示、所述直线搬运部10
    具备:以既定间隔并呈对向的方式配置的侧板11、12;由形成在此侧板11、12上
    面的导沟所引导,沿着该导沟运行的环状圆带13、14。

    由侧板11、12包夹的空间,其上部呈开放的状态,而受到侧板11、12及其他
    构件(未图示)所阻塞,通过未图示的真空泵维持着负压。

    如此一来,借着使所述空间内维持负压,在沿着导沟运行的圆带13、14间,
    因为负压而产生吸引力,使检查对象物K载置于此圆带13、14上,则通过所述吸
    引力,吸引、吸附在圆带13、14上,随着圆带13、14的运行而被搬运往相同运行
    方向。

    [表面形状检查部]

    所述表面形状检查部20,由影像拍摄部21、形状判定部50及选别部60所构
    成。

    图4所示、影像拍摄部21具备:配设于所述直线搬运部10的搬运路上方的区
    域感应器相机22;照射带状的狭缝光L1的狭缝光照射器23;使由此狭缝光照射器
    23照射的狭缝光L1照射在直线搬运部10的搬运路上的镜面24、25;使狭缝光L1
    的反射光L2由直线搬运部10的搬运方向(箭号方向)下游侧入射,并导入区域感应
    器相机22的第1光学机构30;使同反射光L3由搬运方向上游侧入射,并导入区域
    感应器相机22的第2光学机构40。

    狭缝光照射器23及镜面24、25,将所述狭缝光L1照射于铅直下方,而使其照
    射线相对于被直线搬运部10搬运的检查对象物K的搬运方向(箭号方向)呈正交。将
    该狭缝光L1照射在检查对象物K表面的状态表示于图7。

    图4至图6所示,所述第1光学机构30及第2光学机构40,分别具备:第1
    镜面31、41;及第2镜面32、42,并分别具备第3镜面35作为共有的镜面。另外,
    此第3镜面如本实施例般,为一个一体镜面的形态,或者为分离的两个镜面的形态
    任一者皆可。

    所述第1镜面31,具有沿着与所述直线搬运部10的搬运方向正交且与其搬运
    面(由圆带13、14所形成的搬运面)平行的第1轴(假想轴)的轴方向配设的反射面31a,
    并以使照射在所述检查对象物K表面的狭缝光L1的反射光L2,由所述下游侧在该
    反射面31a入射、反射的方式构成。

    同样地,所述第1镜面41,亦具有沿着所述假想的第1轴的轴方向配设的反射
    面41a,并以使照射在所述检查对象物K表面的狭缝光L1的反射光L3,由所述上
    游侧在该反射面41a入射、反射的方式构成。

    该等第1镜面31、41分别具备沿着所述假想的第1轴的旋转轴31b、41b,借
    着使此旋转轴31b、41b绕着其轴心旋转,能够调整所述反射面31a、41a相对于水
    平面的角度,故此旋转轴31b、41b可作为角度调整部而发挥机能。

    另外,所述第2镜面32具有沿着与所述搬运面正交的第2轴(假想轴)的轴方向
    配设的反射面32a,配置成可使被所述第1镜面31反射的光线在该反射面32a入射,
    而往所述第3镜面35反射。

    同样地,所述第2镜面42亦具有沿着所述假想的第2轴的轴方向配设的反射
    面42a,配置成使被所述第1镜面41反射的光线在该反射面42a入射,而往所述第
    3镜面35反射。

    该等第2镜面32、42分别具备沿着所述假想的第2轴的旋转轴32b、42b,借
    着使此旋转轴32b、42b绕着其轴心旋转,能够调整所述反射面32a、42a相对于垂
    直面的角度,故此旋转轴32b、42b可作为角度调整部而发挥机能。

    所述第3镜面35,具有沿着所述搬运方向配设的反射面35a,并在使分别被所
    述第2镜面32、42反射的光线在该反射面35a以横向排列的状态入射,而将该横向
    排列的状态的反射光导引至所述区域感应器相机22。

    所述区域感应器相机22具备由配置成多行列的元件所构成的区域感应器,在
    所述下游侧入射的反射光L2及在上游侧入射的反射光L3,分别经过所述第1光学
    机构30的光学路径及所述第2光学机构40的光学路径,以横向排列的状态导入该
    区域感应器相机22内,并以横向排列的状态成像在此区域感应器上。

    于图8表示对于照射狭缝光L1的检查对象物K,分别在所述下游侧与上游侧以
    肉眼从斜上方观察的图。如图所示,来自检查对象物K表面的反射光L2s、L3s,会
    呈现往来自基面的反射光L2b、L3b的上方位移的状态。是因为观察方向与狭缝光
    L1的照射方向交错,所以被称为所谓的光切断法,可观察到照射在对象表面的狭缝
    光相应于该对象表面的高度,并由照射在基面的狭缝光往上方位移。在区域感应器
    相机22中,这样的影像成像在此区域感应器上。

    将通过此区域感应器相机22拍摄的影像的一例表示于图9。在图9中,通过所
    述第1光学机构30的光学路径导引的反射光L2s、L2b,与通过所述第2光学机构
    40的光学路径导引的反射光L3s、L3b,呈现成像在区域感应器(以一点链线表示的区
    域)的状态。

    另外,区域感应器在光栅方向具有Xn列、与其垂直的方向具有Ym行的元件,
    所述反射光L2s、L2b与反射光L3s、L3b,会在Yh~Yl行(以下称为线)的范围内往光
    栅方向横向排列而结合。另外,成像的两个影像会成为互相左右反转的影像。

    然后,区域感应器相机22以既定快门速度间隔,依序往光栅方向扫描所述Yh~
    Y1线内元件的数据,读取由各元件所侦测到的亮度数据,同图9所示,将由X方向
    的画素位置(Xi)与在其列内具有最大亮度的画素位置(Yj)所构成的位置数据(Xi、Yj)
    与其亮度数据关联起来,将这些数据作为影像数据传送至形状判定部50。若以这样
    的方式进行,则与针对全部元件传送其亮度数据的情况相比,传送的数据量变少,
    可提高其传送速度或在形状判定部50的处理速度,而能够迅速进行处理。

    另外,区域感应器相机22至少在对检查对象物K的表面照射雷射光L1的时候,
    将所述影像数据以每个快门所得到的框架影像的形式,传送至所述形状判定部50。

    而如上所述,可观察到照射在对象表面的狭缝光相应于该对象表面的高度,并
    由照射在基面的狭缝光往上方位移,然而其位移量会依照观察的角度(仰角)而不同。

    所以,所述第1镜面31、41宜配设成其所述仰角成为相同角度,由所述狭缝
    光L1在搬运路上的照射位置分别往前后方向等距离离开,且上方的高度位置成为相
    同高度位置。

    若以如此的方式进行,则在通过区域感应器相机22拍摄的前后方向两个影像
    间,其所包含的高度资料成为相同的,因此在后续步骤的补正处理变得不再需要。

    另外,通过区域感应器相机22拍摄的两个影像,所述列方向的位置为相同位
    置的一者,较适合于后续步骤的处理。因此在本实施例中,在开始检查之前,通过
    如图10~图12所示的方法调整成像于区域感应器相机22的两个影像的位置。

    亦即,图10所示,首先将在平板状基板上形成半圆筒状的突起的试片T,以突
    起部的长边方向沿着所述搬运方向的方式,载置于所述搬运路上之后,由狭缝光照
    射器23照射狭缝光。

    接下来,在此状态下,使第1镜面31的旋转轴31b与第1镜面41的旋转轴41b
    的任一者或两者旋转,如图12所示,调整各反射面31a、41a相对于水平面的角度,
    以使被第2镜面32、42反射之后在第3镜面35入射的反射光L2、L3其入射高度位
    置彼此之间成为相同高度位置的方式进行调整,同时如图13所示,以使该等反射
    光L2、L3成像在所述区域感应器的Yh线~Y1线之间的方式进行调整。

    然后如图11所示,使第2镜面32的旋转轴32b与第2镜面42的旋转轴42b
    的任一者或两者旋转,调整各反射面32a、42a相对于垂直面的角度,调整在第3
    镜面35的反射光L2、L3的水平方向入射位置,使该反射光L2、L3不往X方向超
    出而成像于区域感应器上。

    借着以上的方式进行调整,如图13所示,反射光L2、L3成像在所述区域感应
    器上的Yh线~Y1线之间,且不会往X方向超出,而且彼此之间相同高度位置成为
    相同位置。

    所述形状判定部50,如图2所示,由影像储存部51、亮度数据转换处理部52、
    影像合成处理部53、形状特征撷取处理部54、形状判定处理部55及选别控制部56
    所构成。

    影像储存部51,可将由所述影像拍摄部21接收到的影像数据(框架影像)分别加
    以储存。

    亮度数据转换处理部52可读取容纳在影像储存部51的框架影像,并进行以下
    处理,而将来自高度成分的位置数据转换为相应于其高度成分设定的亮度数据,产
    生以亮度数据表示高度成分的新的影像数据。

    具体而言,亮度数据转换处理部52,首先依序读取框架影像数据,对于各框架
    影像,图14所示,往光栅方向扫描(a)区域,侦测亮度数据中存在的画素位置(Xi、
    Yj),如图15所示,将相当于高度成分的画素位置所关联的数据(Yj)转换为256阶调
    的亮度数据,产生由画素位置(Xi)与亮度数据所构成的影像数据。

    同样地,往与所述光栅方向相反的方向扫描(b)区域,并进行同样的转换处理,
    产生由画素位置(Xi)与亮度数据所构成的影像数据。

    然后依序将全部的框架影像作转换,使(a)、(b)各区域分别产生新的影像数据(由
    2维平面的位置数据与表示各位置高度资料的亮度数据所构成的影像数据,以下称
    为「亮度影像数据」)。

    另外理所当然地,在所述区域(a)、(b)分别存在由所述2方向拍摄到的雷射光
    L1影像的区域,通过上述处理,使该2个方向的影像分别产生亮度影像数据。

    另外,在图14中的虚线是照射在基面的狭缝光的影像,在后续处理中并不需
    要,因此在上述处理中忽视了该影像数据。

    另外,两个影像其彼此之间呈左右反转,然而如上所述,借着在两个影像间使
    其扫描方向相反,能够使转换后的两个影像彼此之间为正影像,则后续步骤的反转
    处理变得不再需要。

    所述影像合成处理部53,是进行将通过所述亮度数据转换处理部52产生的2
    个方向的亮度影像数据合成一个亮度影像数据的处理。在从搬运方向下游侧的斜上
    方拍摄检查对象物K的情况下,检查对象物K后部的反射光弱,在从搬运方向上游
    侧的斜上方拍摄的情况下,检查对象物K前部的反射光变弱,因此关于该等部分的
    影像数据变得不正确。

    将从搬运方向下游侧拍摄检查对象物K所得到的影像,通过所述亮度数据转换
    处理部52进行转换,将转换后的影像表示于图16(a),相同地,将从搬运方向上游
    侧拍摄的影像的转换影像表示于图16(b)。在图16(a)中,影像的上部(以白线围住的
    部分)变得不正确,在图16(b)中,影像的下部(以白线围住的部分)变得不正确。于是,
    将该等两个影像合成,例如在彼此之间欠缺数据的情况,则由存在的一方提供数据,
    在互相存在数据的情况,则测其平均值,如图16(c)所示,可得到检查对象物K全
    部表面皆正确表示的影像。

    所述形状特征撷取部54,是以通过所述影像合成处理部53产生的合成影像为
    基础,进行撷取形状特征的处理。具体而言,通过所谓的平滑化过滤对合成影像进
    行平滑化处理而产生特征影像数据,亦即所得到的平滑化影像数据与所述合成影像
    数据的差值。

    合成影像将高度成分转换为亮度数据,亮度表示检查对象物K表面的高度,而
    借着由合成影像减去平均化影像,可得到表面的高度方向的变化量大之处经过强调
    的影像。例如图17所示,借着由合成影像(图17(a))减去平滑化影像(图17(b)),如
    图17(c)所示,检查对象物K的外周轮廓与篆刻在表面(A面)的数字「678」经过强
    调而表现为浓色部。

    所述形状判定处理部55,以通过所述形状特征撷取部54产生的表面形状所关
    联的特征影像为基础,将其与适当的表面形状所关联的数据作比较,篆刻的适当与
    否或欠缺的有无等、判别其优劣。

    所述选别控制部56从所述形状判定处理部55接收判定结果,若接收到不良的
    判定结果,则在该判定为不良的检查对象物K到达所述选别部60的时机,将选别
    讯号传送至该选别部60。

    所述选别部60设置于直线搬运部10的搬运终点,并具备未图示的选别回收机
    构与良品回收室及不良品回收室,由所述选别控制部56接收选别讯号时,驱动所
    述选别回收机构,将被搬运至直线搬运部10搬运终点的检查对象物K中的良品回
    收至良品回收室,将不良品回收至不良品回收室。

    根据具备以上构成的本实施例的外观检查装置1,首先在检查对象物K被直线
    搬运部10搬运的时候,照射在其表面的狭缝光L1的影像可通过影像拍摄部21进
    行拍摄,拍摄到的影像数据由影像拍摄部21传送至形状判定部50。

    接下来,以拍摄到的影像为基础,在形状判定部50,关于检查对象物K表面的
    形状适当与否会经过自动检查,依照检查结果,通过选别部60自动选别其中的良
    品与不良品。

    然后,在本实施例的外观检查装置1中,在拍摄狭缝光L1的影像时,经过搬
    运方向下游侧的第1光学机构30、及上游侧的第2光学机构40的两个光学路径而
    被导引的各反射光L2、L3,以横向排列的状态成像在区域感应器相机22的区域感
    应器,因此能够以一个影像所关联的线宽的份,往其光栅方向扫描读取这两个影像
    数据,与以往相比,可使其输出时间减为一半。

    于是,能使区域感应器相机22的快门速度,成为与以往相比的2倍速度,藉
    此可得到高解像度的影像,故可实现高精密度的外观检查。

    另外,通过所述区域感应器相机22拍摄的两个影像彼此之间成为上下相同方
    向,因此在形状判定部50没有必要进行上下反转处理,而能够迅速进行处理。

    另外,第1光学机构30及第2光学机构40的各第1镜面31、41,以分别使相
    同仰角的反射光L2、L3入射的方式构成,因此由两个影像所得到的高度资料为一致
    的,后续的补正处理等变得不再需要,因此能够更迅速且正确地进行检查。

    再者,由于可调整所述第1镜面31、41的各反射面31a、41a、及第2镜面32、
    42的各反射面32a、42a的各角度,因此可使所述两个反射光L2、L3成像在所述区
    域感应器相机22的线方向的位置两者之间成为一致,在所述形状判定部50中,位
    置补正等补正处理变得不再需要,从这层面看来亦可迅速进行数据处理。

    以上针对本发明其中一个实施形态进行了说明,而本发明可采用的具体形态,
    完全不受其限定,在不脱离本发明要旨的范围,可采用其他形态。

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    本文标题:外观检查装置.pdf
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