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陶瓷體的表面檢查方法與流程

文檔序號:11448836閱讀:395來源:國知局
陶瓷體的表面檢查方法與流程

本發(fā)明涉及對陶瓷體的表面進行檢查的裝置,特別地,涉及對在利用擠出成形法而制造的陶瓷體的表面上形成的裂紋進行檢測的裝置。



背景技術:

作為捕獲來自內(nèi)燃機、鍋爐等的廢氣中包含的粒子狀物質的過濾器、或廢氣凈化用催化劑的催化劑載體,廣泛使用陶瓷制的蜂窩結構體。蜂窩結構體是兩端部開口并且內(nèi)部具有所謂的蜂窩結構(蜜蜂的蜂巢結構)的筒狀(例如,圓筒形)結構體。即,蜂窩結構體在由形成筒狀的外面(外壁)所圍住的內(nèi)部,具有通過間壁劃分出的、各自沿著該結構體的軸方向的多個單元(cell)。陶瓷制的蜂窩結構體在耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性方面良好,因此,在除了上述用途以外,也被廣泛使用。

一般,陶瓷制的蜂窩結構體是將作為其構成材料的陶瓷(例如氧化鋁)的粉末與有機粘合劑、水等一起進行混煉而得到的粘土狀的坯土通過擠出成形法而成形,并對由此得到的蜂窩狀成形體進行燒成,由此制造而得。

但是,在通過該方法制造蜂窩結構體的情況下,有時會產(chǎn)生在蜂窩結構體的外壁上發(fā)生裂紋、或者附著雜質等缺陷。裂紋的發(fā)生或雜質的附著可能會招致產(chǎn)生蜂窩結構體的強度下降、以及在將蜂窩結構體用于過濾器時的過濾性能下降、在用于催化劑載體時的廢氣凈化性能下降等。因此,在使用蜂窩結構體之前,需要檢查有無這些缺陷。用于進行這樣的缺陷檢查的技術已經(jīng)被公知(例如,參照專利文獻1至專利文獻3)。

其中,專利文獻1和專利文獻2公開了如下方法:一邊使圓筒形蜂窩結構體圍繞其中心軸進行旋轉一邊對該蜂窩結構體的側面即外壁表面進行拍攝,并根據(jù)其拍攝結果來檢查外壁上有無缺陷。

存在上述這樣的缺陷會影響蜂窩結構體的特性,因此,從保證蜂窩結構體的品質的角度來看,缺陷檢查是重要的。特別地,在通過對擠出成形后的蜂窩狀成形體進行燒成而制作圓筒形的蜂窩結構體,來作為陶瓷體的燒成體的情況下,容易形成沿著蜂窩結構體的軸方向的裂紋,要求對該裂紋進行適當檢測。

另一方面,對于該陶瓷燒成體即圓筒形的蜂窩結構體,當沿著圓周方向來觀察其外壁時,有時存在波紋(表面起伏)。由于該波紋不會影響蜂窩結構體的品質和特性,因而允許其存在。

但是,當通過例如專利文獻1和專利文獻2所公開的方法來進行缺陷檢查時,存在如下問題,即,會將無需被判定為缺陷的波紋也作為缺陷來檢測,出現(xiàn)所謂的過檢測(過剩檢測)。

特別地,在蜂窩結構體的軸方向上延伸的裂紋的部位出現(xiàn)的陰影與因產(chǎn)生了波紋而導致在蜂窩結構體的軸方向上形成的凹部的部位出現(xiàn)的陰影是相似的,存在容易過檢測為后者與前者相符的傾向。

此外,對于通過目視進行的檢查,裂紋檢測的可靠性高,但是需要檢查時間,因而從生產(chǎn)效率、成本的角度來看是不利的。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:國際公開第2007/105825號

專利文獻2:美國專利申請公開第2011/0128370號說明書

專利文獻3:日本特開平09-257671號公報



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明是鑒于上述課題而做出的,目的在于提供一種能夠比以往更可靠地判定有無在蜂窩結構體的表面上形成的裂紋的表面檢查裝置。

本發(fā)明的第1方式提供一種陶瓷體的表面檢查方法,檢查陶瓷體的表面的裂紋,該表面檢查方法具有:拍攝工序,在針對所述陶瓷體的局部表面即被檢查面的預定的被照射區(qū)域照射了第一照明光和第二照明光的至少一種照明光的狀態(tài)下,通過預定的拍攝單元來拍攝所述被照射區(qū)域;判定用圖像生成工序,根據(jù)所述拍攝工序的拍攝結果,生成能夠用于判定有無裂紋的判定用圖像;以及判定工序,根據(jù)所述判定用圖像,判定所述被檢查面有無裂紋,從隔著所述拍攝單元的不同方向,對所述被檢查面照射所述第一照明光和所述第二照明光,在所述拍攝工序中,在照射了所述第一照明光和所述第二照明光的至少一種照明光的狀態(tài)下,拍攝所述被照射區(qū)域,當設為將在至少照射了所述第一照明光的狀態(tài)下由所述拍攝單元進行所述被檢查面的拍攝而由此得到的拍攝結果作為第一拍攝結果,將在至少照射了所述第二照明光的狀態(tài)下由所述拍攝單元進行所述被檢查面的拍攝而由此得到的拍攝結果作為第二拍攝結果,并在所述判定用圖像生成工序中根據(jù)所述第一拍攝結果來生成所述第一判定用圖像,根據(jù)所述第二拍攝結果來生成第二判定用圖像時,以能夠根據(jù)將所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像進行對照時各自的陰影區(qū)域的形成樣態(tài)的差異,來判定所述被檢查面有無裂紋的方式,生成所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像,在所述判定工序中,根據(jù)所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像,來判定所述被檢查面有無裂紋。

本發(fā)明的第2方式提供一種基于第1方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定用圖像生成工序中,根據(jù)所述第一拍攝結果,作為僅由針對第一顏色成分的圖像形成信號而構成的圖像,或者,作為由針對所述第一顏色成分的圖像形成信號和針對除了所述第一顏色成分以外的顏色成分的圖像形成信號即預定的閾值以下的信號量的圖像形成信號而構成的圖像,生成所述第一判定用圖像;根據(jù)所述第二拍攝結果,作為僅由針對第二顏色成分的圖像形成信號而構成的圖像,或者,作為僅由針對所述第二顏色成分的圖像形成信號和針對除了所述第二顏色成分以外的顏色成分的圖像形成信號即預定的閾值以下的信號量的圖像形成信號而構成的圖像,生成所述第二判定用圖像。

本發(fā)明的第3方式提供一種基于第2方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,生成所述拍攝單元的拍攝結果來作為預定的數(shù)據(jù)形式的拍攝數(shù)據(jù),所述判定用圖像生成工序是通過從所述拍攝數(shù)據(jù)中取得預定的顏色成分的像素值來作為針對該顏色成分的圖像形成信號,生成針對所述判定用圖像的圖像數(shù)據(jù)即判定用圖像數(shù)據(jù)的判定用圖像數(shù)據(jù)生成工序,在所述判定用圖像數(shù)據(jù)生成工序中,根據(jù)作為所述第一拍攝結果而生成的第一拍攝數(shù)據(jù),生成針對所述第一判定用圖像的圖像數(shù)據(jù)即所述第一判定用圖像數(shù)據(jù);根據(jù)作為所述第二拍攝結果而生成的第二拍攝數(shù)據(jù),生成針對所述第二判定用圖像的圖像數(shù)據(jù)即所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第4方式提供一種基于第3方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,生成所述拍攝單元的拍攝結果,來作為獨立地記述針對多種顏色成分的每種顏色成分的像素值的數(shù)據(jù)形式的拍攝數(shù)據(jù),在所述判定用圖像數(shù)據(jù)生成工序中,通過從作為所述第一拍攝結果而生成的第一拍攝數(shù)據(jù),僅取得針對所述第一顏色成分的像素值,或者通過取得所述第一顏色成分的像素值和除了所述第一顏色成分以外的顏色成分的像素值即預定的閾值以下的像素值,來生成所述第一判定用圖像數(shù)據(jù);通過從作為所述第二拍攝結果而生成的第二拍攝數(shù)據(jù),僅取得針對所述第二顏色成分的像素值,或者通過取得所述第二顏色成分的像素值和除了所述第二顏色成分以外的顏色成分的像素值即預定的閾值以下的像素值,來生成所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第5方式提供一種基于第3方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,生成所述拍攝單元的拍攝結果,來作為合成了針對多種顏色成分的像素值信息的數(shù)據(jù)形式的拍攝數(shù)據(jù),在所述判定用圖像數(shù)據(jù)生成工序中,通過對作為所述第一拍攝結果而生成的第一拍攝數(shù)據(jù)進行分解,生成僅記述針對所述第一顏色成分的像素值,或者,記述所述第一顏色成分的像素值和除了所述第一顏色成分以外的顏色成分的像素值即預定的閾值以下的像素值的所述第一判定用圖像數(shù)據(jù);通過對作為所述第二拍攝結果而生成的第二拍攝數(shù)據(jù)進行分解,生成僅記述針對所述第二顏色成分的像素值,或者,記述所述第二顏色成分的像素值和除了所述第二顏色成分以外的顏色成分的像素值即預定的閾值以下的像素值的所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第6方式提供一種基于第3至5方式中的任一項的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定工序中,通過對所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)進行對照,判定所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像各自的陰影區(qū)域的形成樣態(tài)的差異,由此來判定所述被檢查面有無裂紋,并生成記述了該判定的結果的判定結果數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第7方式提供一種基于第6方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定工序中,在根據(jù)所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù),判斷為在所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像中所述陶瓷體的所述被檢查面的同一位置上,存在沿著同一方向延伸的、像素值比周圍小的陰影區(qū)域的情況下,以及在根據(jù)所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)判斷為盡管在所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像的某一個中存在所述陰影區(qū)域,但是在另一個判定用圖像中,所述陰影區(qū)域的形成位置以及其附近都不存在與所述陰影區(qū)域對應的區(qū)域的情況下,判定為在所述陶瓷體的所述被檢查面的與所述陰影區(qū)域對應的部位,產(chǎn)生了沿著所述同一方向的裂紋。

本發(fā)明的第8方式提供一種基于第2至7方式中的任一項的陶瓷體的表面檢查方法,所述第一照明光的波段與所述第二照明光的波段不同,在所述拍攝工序中,在對所述被照射區(qū)域同時照射了所述第一照明光和所述第二照明光的狀態(tài)下,通過所述拍攝單元進行拍攝,由此取得所述第一拍攝結果和所述第二拍攝結果來作為一個拍攝結果,在所述判定用圖像生成工序中,根據(jù)所述一個拍攝結果,區(qū)分針對所述第一顏色成分的波長范圍和針對所述第二顏色成分的波長范圍地生成所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第9方式提供一種基于第8方式的陶瓷體的表面檢查方法,針對所述第一顏色成分的波長范圍至少與所述第一照明光的波段重復,針對所述第二顏色成分的波長范圍至少與所述第二照明光的波段重復。

本發(fā)明的第10方式提供一種基于第8或9方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,在使所述陶瓷體圍繞預定的旋轉軸進行一次旋轉的期間,所述拍攝單元以與所述旋轉軸平行的面作為所述被檢查面來進行拍攝,由此得到所述一個拍攝數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第11方式提供一種基于第1方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定用圖像生成工序中,根據(jù)所述第一拍攝結果中的亮度信號或者輝度信號來生成所述第一判定用圖像,根據(jù)所述第二拍攝結果中的亮度信號或者輝度信號來生成所述第二判定用圖像。

本發(fā)明的第12方式提供一種基于第11方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,生成所述拍攝單元的拍攝結果來作為記述各像素的亮度值或者輝度值的數(shù)據(jù)形式的拍攝數(shù)據(jù),所述判定用圖像生成工序是通過從所述拍攝數(shù)據(jù)中取得各像素的亮度值或者輝度值,生成針對所述判定用圖像的圖像數(shù)據(jù)即判定用圖像數(shù)據(jù)的判定用圖像數(shù)據(jù)生成工序,在所述判定用圖像數(shù)據(jù)生成工序中,根據(jù)作為所述第一拍攝結果而生成的第一拍攝數(shù)據(jù),生成針對所述第一判定用圖像的圖像數(shù)據(jù)即所述第一判定用圖像數(shù)據(jù);根據(jù)作為所述第二拍攝結果而生成的第二拍攝數(shù)據(jù),生成針對所述第二判定用圖像的圖像數(shù)據(jù)即所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第13方式提供一種基于第12方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定工序中,通過對所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)進行對照,判定所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像各自的陰影區(qū)域的形成樣態(tài)的差異,由此來判定所述被檢查面有無裂紋,并生成記述了該判定的結果的判定結果數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的第14方式提供一種基于第13方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定工序中,在根據(jù)所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù),判斷為在所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像中所述陶瓷體的所述被檢查面的同一位置上,存在沿著同一方向延伸的、像素值比周圍小的陰影區(qū)域的情況下,以及在根據(jù)所述第一判定用圖像數(shù)據(jù)和所述第二判定用圖像數(shù)據(jù)判斷為盡管在所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像的某一個中存在所述陰影區(qū)域,但是在另一個判定用圖像中,所述陰影區(qū)域的形成位置以及其附近都不存在與所述陰影區(qū)域對應的區(qū)域的情況下,判定為在所述陶瓷體的所述被檢查面的與所述陰影區(qū)域對應的部位,產(chǎn)生了沿著所述同一方向的裂紋。

本發(fā)明的第15方式提供一種基于第1至9、11至14方式中的任一項的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,一邊使所述陶瓷體圍繞預定的旋轉軸旋轉,一邊以平行于所述旋轉軸的面為所述被檢查面來進行所述拍攝單元的拍攝,由此得到所述第一拍攝結果和第二拍攝結果。

本發(fā)明的第16方式提供一種基于第15方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,在使所述陶瓷體圍繞所述旋轉軸進行一次旋轉的期間,一邊照射所述第一照明光一邊由所述拍攝單元對整個所述被檢查面進行拍攝,由此得到所述第一拍攝結果,之后,在使所述陶瓷體圍繞所述旋轉軸再進行一次旋轉的期間,一邊照射所述第二照明光一邊由所述拍攝單元對整個所述被檢查面進行拍攝,由此得到所述第二拍攝結果。

本發(fā)明的第17方式提供一種基于第10、15或16方式的陶瓷體的表面檢查方法,所述陶瓷體形成為圓筒形,在所述拍攝工序中,為使所述陶瓷體的側面成為所述被檢查面而以所述陶瓷體能夠在水平面內(nèi)旋轉的方式來保持所述陶瓷體。

本發(fā)明的第18方式提供一種基于第10、15至17方式中的任一項的陶瓷體的表面檢查方法,在所述拍攝工序中,通過所述拍攝單元按照預定的拍攝寬度以拍攝范圍相互鄰接或一部分相互重合的方式,對圍繞所述旋轉軸進行旋轉的所述陶瓷體進行重復拍攝,由此拍攝整個所述被檢查面,對通過所述拍攝單元的重復的拍攝而得的多個拍攝圖像進行合成,由此得到所述第一拍攝結果和所述第二拍攝結果。

本發(fā)明的第19方式提供一種基于第18方式的陶瓷體的表面檢查方法,使用至少對所述第一照明光和所述第二照明光具有靈敏度的線傳感器,來作為所述拍攝單元。

本發(fā)明的第20方式提供一種基于第1至5、11、12方式中任一項的陶瓷體的表面檢查方法,該表面檢查方法還具備圖像顯示工序,在該圖像顯示工序中,以能夠判定有無所述裂紋的方式,在預定的圖像顯示單元中顯示所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像。

本發(fā)明的第21方式提供一種基于第20方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定工序中,通過在所述圖像顯示單元中對所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像進行對照,判定所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像各自的陰影區(qū)域的形成樣態(tài)的差異,由此來判定所述被檢查面有無裂紋。

本發(fā)明的第22方式提供一種基于第21方式的陶瓷體的表面檢查方法,在所述判定工序中,在根據(jù)所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像,判斷為在所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像中所述陶瓷體的所述被檢查面的同一位置上,存在沿著同一方向延伸的、像素值比周圍暗的陰影區(qū)域的情況下,以及在根據(jù)所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像判斷為盡管在所述第一判定用圖像和所述第二判定用圖像的某一個中存在所述陰影區(qū)域,但是在另一個判定用圖像中,所述陰影區(qū)域的形成位置以及其附近都不存在與所述陰影區(qū)域對應的區(qū)域的情況下,判定為在所述陶瓷體的所述被檢查面的與所述陰影區(qū)域對應的部位,產(chǎn)生了沿著所述同一方向的裂紋。

本發(fā)明的第23方式提供一種基于第1至22方式中任一項的陶瓷體的表面檢查方法,所述第一照明光的波段是400nm~500nm,所述第二照明光的波段是600nm~800nm。

本發(fā)明的第24方式提供一種基于第1至22方式中任一項的陶瓷體的表面檢查方法,所述第一照明光的波段是100nm~400nm,所述第二照明光的波段是300nm~800nm。

本發(fā)明的第25方式提供一種基于第1至24方式中任一項的陶瓷體的表面檢查方法,所述陶瓷體是將通過擠出成形而得的陶瓷成形體進行燒成而得到的蜂窩結構體,將所述蜂窩結構體的側面作為所述被檢查面。

本發(fā)明的第26方式提供一種基于第1至25方式中任一項的陶瓷體的表面檢查方法,通過表面檢查裝置進行所述拍攝工序和所述判定用圖像生成工序,其中,所述表面檢查裝置具備:保持部,其保持所述陶瓷體;第一照明單元,其能夠對由所述保持部保持的所述陶瓷體的所述預定的被照射區(qū)域,照射所述第一照明光;第二照明單元,其能夠對由所述保持部保持的所述陶瓷體的所述預定的被照射區(qū)域,照射所述第二照明光;所述拍攝單元;以及判定用圖像生成單元,其根據(jù)所述第一拍攝結果來生成所述第一判定用圖像,并根據(jù)所述第二拍攝結果來生成所述第二判定用圖像,在所述表面檢查裝置中,所述第一照明單元和所述第二照明單元隔著所述拍攝單元而配置,從不同方向對所述被檢查面照射所述第一照明光和所述第二照明光。

根據(jù)本發(fā)明的第1至第26方式,通過使用照射方向不同的2個照明光的拍攝、以及根據(jù)該拍攝結果而生成的2個判定用圖像的對比這樣的簡單方法,能夠比以往更可靠地判定陶瓷體的被檢查面有無裂紋。

特別地,根據(jù)第6、第7、第12、以及第14方式,能夠通過自動處理可靠地判定陶瓷體的被檢查面有無裂紋。

特別地,根據(jù)第7以及第14方式,能夠可靠地判別在陶瓷體的被檢查面上產(chǎn)生的變形是沿著預定方向的裂紋、還是波紋。由此,能夠可靠地檢測裂紋,并且,由于不會將波紋誤檢測為裂紋因而抑制了過檢測。

特別地,根據(jù)第8至第10方式,只要通過使用照射方向以及波段不同的2個照明光的拍攝對整個被檢查面進行一次拍攝,就能夠得到2個判定用圖像來作為針對完全相同位置的圖像,因此能夠通過2個判定用圖像的對比這樣的簡便方法來更可靠地判定有無裂紋。

特別地,根據(jù)第10、以及第15至第19方式,能夠針對例如筒狀的陶瓷體,更有效地拍攝被檢測面。

特別地,根據(jù)第17方式,通過僅使圓筒形的陶瓷體旋轉,能夠獲得2個判定用圖像來作為針對完全相同位置的圖像,因此能夠更加迅速且準確地判定有無裂紋。

特別地,根據(jù)第20至第22方式,通過將圖像顯示單元中顯示的2個判定用圖像進行對照這樣的簡單方法,能夠確認陶瓷體的被檢查面有無裂紋。

特別地,根據(jù)第25方式,能夠可靠地判別在陶瓷體的被檢查面上產(chǎn)生的變形是沿著擠出成形時的擠出方向的裂紋、還是波紋。由此,能夠可靠地檢測沿著擠出方向的裂紋,并且,由于不會將波紋誤檢測為裂紋因而抑制了過檢測。

附圖說明

圖1是表示表面檢查裝置1以及作為其檢查對象的蜂窩結構體100的圖。

圖2是表示表面檢查裝置1所具備的構成要素的框圖。

圖3是通過蜂窩結構體100的垂直于軸方向的截面中的部分f的放大圖,來表示在蜂窩結構體100的外壁101上形成的、沿著其軸方向的變形的類型的圖。

圖4是用于表示在外壁101的形成有裂紋cr的部位的像的形成方法的圖。

圖5是表示實際的關于外壁101的形成有裂紋cr的部位的圖像的圖。

圖6是用于表示在外壁101的形成有波紋ud的部位的像的形成方法的圖。

圖7是表示實際的關于外壁101的形成有波紋ud的部位的圖像的圖。

圖8是用于表示在外壁101的形成有階梯st的部位的像的形成方法的圖。

圖9是表示變形例的表面檢查裝置1所具備的構成要素的框圖。

具體實施方式

<表面檢查裝置和蜂窩結構體>

圖1是表示本發(fā)明實施方式的表面檢查裝置1以及作為其檢查對象的蜂窩結構體100的圖。圖1中的(a)是示意性地表示表面檢查裝置1的構成要素與蜂窩結構體100之間的空間上的配置關系的圖。圖1中的(b)是表面檢查裝置1的主要部分的平面配置圖。圖2是表示表面檢查裝置1所具備的構成要素的框圖。

表面檢查裝置1用于將圓筒形的蜂窩結構體100的側面即外壁的表面(外表面)101作為被檢查面,來檢查在該外壁101上有無形成缺陷。概略來說,表面檢查裝置1一邊使蜂窩結構體100繞著其中心軸ax1旋轉一邊在預定的照明光下拍攝與中心軸ax1平行的外壁101的表面,并根據(jù)該拍攝的結果來判定在外壁101上有無缺陷。這里,蜂窩結構體100,是指兩端部開口且內(nèi)部具有所謂的蜂窩結構(蜜蜂的蜂巢結構)的圓筒形結構體。蜂窩結構體100在由形成圓筒形的外壁101所圍住的內(nèi)部,具有通過間壁102劃分出的、各自沿著該蜂窩結構體100的中心軸ax1的方向(軸方向)的多個單元103。此外,在圖1的(b)中,為了有助于理解,僅涂滿了一個單元103,實際上,全部單元103在軸方向上是貫通的。

例如,外壁101的厚度是大約500μm~1mm,間壁102的厚度是大約50μm~300μm,規(guī)定單元103的尺寸的間壁102的間距是大約0.5mm~2.0mm。此外,軸方向的長度(高度h)是大約40mm~400mm,與軸方向垂直的截面的半徑(截面半徑)是大約20mm~200mm。

此外,在本實施方式中示出了蜂窩結構體100具有截面圖為正方形且均一尺寸的單元103,這是示例,單元103也可以形成為截面圖為正六邊形或截面圖為圓形,或者,也可以具有不同尺寸的單元103。

本實施方式的蜂窩結構體100是陶瓷(例如氧化鋁)的燒成體,是將作為其構成材料的陶瓷粉末與有機粘合劑、水等一起進行混煉而得到的粘土狀的坯土通過擠出成形法而成形,并對由此得到的蜂窩狀成形體(陶瓷成形體)進行燒成,由此制造而得。

并且,作為該蜂窩結構體100的外壁101上產(chǎn)生的缺陷,示例了裂紋、雜質的附著等,本實施方式的表面檢查裝置1至少是以這些缺陷中的、外壁101上沿著蜂窩結構體100的軸方向發(fā)生的裂紋作為檢查對象。在本實施方式中,特別地,也將以該樣態(tài)而發(fā)生的裂紋稱為軸方向裂紋。此外,盡管后文進行詳細描述,然而,軸方向裂紋還包括:在外壁101上導致縫隙的一般性裂紋cr(參照圖3)、外壁101的一部分沿著軸方向而向徑方向偏離而由此產(chǎn)生的階梯(階梯裂紋)st(參照圖3)。

如圖1的(a)所示,表面檢查裝置1主要具備:在檢查時載置蜂窩結構體100的工作臺2;對載置在工作臺2上的蜂窩結構體100照射照明光的一對照明單元3(第一照明單元3a和第二照明單元3b);拍攝蜂窩結構體100的外壁101的表面而生成圖像數(shù)據(jù)(拍攝數(shù)據(jù))的拍攝單元4;對表面檢查裝置1整體的動作進行控制,并且構成了根據(jù)由拍攝單元4得到的拍攝數(shù)據(jù)來進行圖像處理,并根據(jù)其處理結果來判定有無缺陷的各種處理部的控制單元5。

工作臺2具有能夠使蜂窩結構體100以其中心軸ax1與鉛垂方向大致一致的姿態(tài)來載置蜂窩結構體100的載置面。工作臺2還具備圖1中未圖示的旋轉機構2a(參照圖2)。通過具備該旋轉機構2a,工作臺2能夠以圖1中箭頭ar1和ar2所示的方式在水平面內(nèi)自由旋轉。旋轉機構2a中使用了例如轉臺??梢哉f,工作臺2是作為保持部發(fā)揮功能的部位,該保持部以蜂窩結構體100能夠圍繞其中心軸ax1而旋轉的方式來保持該蜂窩結構體100。

此外,旋轉機構2a具備未圖示的編碼器,每當工作臺2以一定的角度進行旋轉時,從該編碼器對拍攝單元4(更詳細地,為拍攝控制部4c)賦予脈沖(編碼脈沖)。

蜂窩結構體100以其中心軸ax1與工作臺2的旋轉中心相匹配的方式,被載置在該工作臺2的載置面上。此外,作為工作臺2,使用了其平面尺寸小于蜂窩結構體100的垂直于中心軸ax1的截面的尺寸的工作臺。這是為了在拍攝單元4進行拍攝時不會映入工作臺2的像。

形成一對照明單元3的第一照明單元3a和第二照明單元3b,如圖2所示,配置在相對于俯視圖上載置在工作臺2上的蜂窩結構體100的外壁101的某法線n的方向而對稱的位置。此外,第一照明單元3a和第二照明單元3b配置成,前者的照明光(第一照明光)la與后者的照明光(第二照明光)lb被照射到外壁101的同一位置,換言之,在各個被照射區(qū)域中存在重疊的范圍,并且在俯視圖上各個照射角(各個照明光的光軸中心ax2a、ax2b與外壁101的法線n所形成的角)為相同角度θ。通過滿足該配置關系,第一照明單元3a和第二照明單元3b能夠隔著拍攝單元4而配置,從不同的方向對作為被檢查面的蜂窩結構體100的側面照射第一照明光la和第二照明光lb。將角度θ設定為5°≤θ≤30°的范圍的值。此外,下文中,只要沒有特別說明,均將第一照明光la和第二照明光lb的各自的被照射區(qū)域的重疊區(qū)域簡單稱為被照射區(qū)域。

但是,作為第一照明單元3a和第二照明單元3b,可以使用所發(fā)出的照明光的波段彼此不同(不重復)的照明單元。此外,在被照射區(qū)域上,重疊地照射波段不同的第一照明光la和第二照明光lb。

例如,設置成第一照明單元3a發(fā)出紅色光來作為第一照明光la,第二照明單元3b發(fā)出藍色光來作為第二照明光lb,這是優(yōu)選的一種方式。或者還可以是,設置成第一照明單元3a發(fā)出白色光來作為第一照明光la,第二照明單元3b發(fā)出紫外光來作為第二照明光lb等的方式。此外,在本實施方式中,設紅色光是發(fā)光波長屬于600nm~800nm的波段的光,并設藍色光是發(fā)光波長屬于400nm~500nm的波段的光。此外,設白色光是發(fā)光波長屬于300nm~800nm的波段的光,并設紫外光是發(fā)光波長屬于100nm~400nm的波段的光。

作為照明單元3所具備的照明光源,使用發(fā)出滿足上述波段的單色光的led,是優(yōu)選的一例。但是,也可以是如下這樣的方式,即,將從發(fā)出例如白色光的led、金屬鹵化物燈以及其他的光源發(fā)出的光,在透過了僅使?jié)M足上述波段的光通過的濾色器等之后,照射到蜂窩結構體100。

此外,如果是使用led作為照明光源的情況,則照明單元3還具備對從led發(fā)出的光進行聚光的未圖示的聚光透鏡,經(jīng)過了該聚光透鏡后的光被照射到蜂窩結構體100,從提高照明光的照射強度這一點來看,這是優(yōu)選的。

拍攝單元4,至少是其受光部4a,配置在成為第一照明單元3a和第二照明單元3b的配置位置的對稱軸的、蜂窩結構體100的外壁101的法線n上,在該配置位置上,能夠在拍攝寬度w的范圍內(nèi)拍攝從這些照明單元3照射的照明光的被照射區(qū)域在該法線處的像。

此外,盡管圖1中省略了圖示,然而拍攝單元4如圖2所示,除了具備受光部4a之外,還具備拍攝部4b、以及拍攝控制部4c。拍攝部4b是拍攝單元4中承擔實際的拍攝工作(基于拍攝指示而進行的拍攝)的部位。拍攝控制部4c是承擔如下處理的部位,該處理是對拍攝部4b的拍攝指示、取得來自拍攝部4b的拍攝數(shù)據(jù),進而對取得的每個拍攝寬度w的圖像數(shù)據(jù)進行合成,生成針對外壁101的整個表面的一個拍攝圖像數(shù)據(jù)即連續(xù)圖像數(shù)據(jù)的處理等。

在本實施方式的表面檢查裝置1中,使用該拍攝單元4,在一對照明單元3的照明光下,針對通過工作臺2在水平面內(nèi)旋轉的蜂窩結構體100的外壁101的表面,重復進行按照預定的拍攝寬度w的拍攝,由此,最終獲得整個外壁101的拍攝圖像。這是通過一邊使工作臺2以預定的旋轉速度(角速度)進行旋轉一邊以一定的定時(時間間隔)重復進行拍攝部4b中的拍攝而實現(xiàn)的。如后述,所得到的按照拍攝寬度w的多個拍攝圖像通過表面檢查裝置1所具備的各種處理部進行圖像處理,用于判定蜂窩結構體100的外壁101上有無缺陷(特別是裂紋)。

此外,關于拍攝寬度w以及拍攝單元4與蜂窩結構體100之間的距離(拍攝距離),根據(jù)蜂窩結構體100的截面半徑而適當設定即可。即,當拍攝寬度w過大于截面半徑時,在拍攝圖像中處于對焦狀態(tài)的范圍相對于拍攝寬度w的比例會變小,這是不期望的。此外,在拍攝寬度w過小的情況、拍攝距離過大的情況下,拍攝圖像的析像度變差,這是不期望的。如果是如上述截面半徑為大約20mm~250mm的情況,則拍攝寬度w優(yōu)選為大約10μm~3cm,拍攝距離優(yōu)選為大約30cm~200cm。

更詳細地,拍攝單元4(拍攝部4b)能夠生成圖像形成信號,從拍攝控制部4c移交給控制單元5,其中,該圖像形成信號分別對由第一照明單元3a發(fā)出的第一照明光la和由第二照明單元3b發(fā)出的第二照明光lb的波段具有良好的靈敏度,并且是針對與預定的波長范圍對應的顏色成分的圖像形成信號。這里,圖像形成信號是針對拍攝圖像的、表示坐標位置以及該坐標位置的信號量的信號。這是例如通過由拍攝單元4以對每一個顏色成分的像素值(各像素位置的顏色濃度值)進行獨立地(個別地)記述的數(shù)據(jù)形式來生成拍攝數(shù)據(jù)而實現(xiàn)的。該情況下,各像素的像素位置與圖像形成信號中的坐標位置相當,像素值與該坐標位置的信號量相當。以下,只要沒有特別說明,均是以下述情況為對象進行說明,即拍攝單元4以所述樣態(tài)通過對每一個顏色成分的像素值進行獨立地記述的數(shù)據(jù)形式來生成拍攝數(shù)據(jù)。

作為該拍攝單元4,例示了線傳感器(linesensor),其對不同顏色成分(波長范圍)的光個別地具有受光靈敏度,并且能夠輸出對各個顏色成分的像素值進行獨立地記述而得的拍攝數(shù)據(jù)。例如,如上述,如果是第一照明光la為紅色光,第二照明光lb為藍色光的情況,則可以使用公知的rgb線傳感器來作為拍攝單元4。此外,rgb線傳感器除了接受紅色光和藍色光之外,還能夠接受綠色光,作為拍攝數(shù)據(jù)而輸出rgb形式的數(shù)據(jù),但是,在本實施方式中不使用與綠色光的光強度值(像素值)有關的信息。此外,在使用線傳感器作為拍攝單元4的情況下,優(yōu)選的是以其受光部4a的長度方向與蜂窩結構體100的軸方向平行的方式來配置該受光部4a。

但是,使用線傳感器作為拍攝單元4并不是必須的方式,例如還可以是使用例如數(shù)字相機等具有二維的(矩形的)拍攝范圍的區(qū)域相機(areacamera)的方式。

此外,作為拍攝單元4,還可以使用如下的單元,其對不同顏色成分(波長范圍)的光個別地具有受光靈敏度,并且輸出按照各像素位置對針對各個顏色成分的像素值的信息進行了合成的形式的拍攝數(shù)據(jù)。但是,在該情況下,在后級的處理中要求能夠適當?shù)鼗謴透黝伾煞值南袼刂敌畔ⅰ?/p>

優(yōu)選地,拍攝單元4被設置成能夠在蜂窩結構體100的軸方向的整個區(qū)域(圖1所示的高度h的范圍),以拍攝寬度w進行拍攝。這例如可以通過使用能夠對該拍攝范圍進行拍攝的線傳感器來作為拍攝單元4而實現(xiàn)。在該情況下,對于照明單元3也可以以至少在該拍攝范圍的全部區(qū)域,用適合于拍攝單元4的拍攝的照射強度來照射照明光的方式來配置。在照明單元3和拍攝單元4滿足這些要件的情況下,能夠在使蜂窩結構體100進行一次旋轉的期間,拍攝外壁101的全部表面。

但是,該方式并不是必須的,還可以是如下的方式,即,拍攝單元4設置成能夠在鉛垂方向上相對于工作臺2上載置的蜂窩結構體100而相對移動,按照對高度h的范圍進行某種分割后的各部分來進行拍攝。此外,表面檢查裝置1在鉛垂方向上具有多個拍攝單元4,通過由各個拍攝單元4對不同范圍進行拍攝,作為整體而拍攝高度h的范圍。

控制單元5通過具備例如未圖示的cpu、rom、ram、hdd以及其他存儲介質的計算機而構成。在表面檢查裝置1中,通過cpu來執(zhí)行預先存儲在存儲介質中的動作程序,由此能夠進行各部的動作和處理。關于控制單元5,如果能夠確保在上述的工作臺2的旋轉機構2a、一對照明單元3、以及拍攝單元4的各自之間的電連接,則其配置位置不受特別的限制。

如圖2所示,控制單元5具備:能夠對表面檢查裝置1進行來自外部的檢查執(zhí)行指示、條件設定等各種輸入操作的、例如由鍵盤、觸摸面板等構成的輸入操作部6;以及用于進行動作菜單的顯示、檢查結果的顯示的、例如由液晶顯示器等構成的顯示部7。

此外,關于控制單元5,作為通過由cpu執(zhí)行動作程序而實現(xiàn)的功能性結構要素而主要具備:統(tǒng)一控制部10、旋轉控制部12、照明控制部13、判定用圖像生成部20、以及缺陷判定部24。

統(tǒng)一控制部10是統(tǒng)一地控制表面檢查裝置1的各部的動作的部位。即,表面檢查裝置1的各部根據(jù)來自統(tǒng)一控制部10的控制信號而進行其動作。

旋轉控制部12是控制工作臺2所具備的旋轉機構2a的動作(工作臺2的旋轉及其停止)的部位。即,在表面檢查裝置1中,通過基于來自統(tǒng)一控制部10的控制信號而從旋轉控制部12對旋轉機構2a賦予的旋轉指示信號和停止指示信號,實現(xiàn)了工作臺2的旋轉動作及其停止。

照明控制部13是對第一照明單元3a和第二照明單元3b的動作進行控制的部位。即,在表面檢查裝置1中,通過基于來自統(tǒng)一控制部10的控制信號而從照明控制部13對第一照明單元3a和第二照明單元3b賦予的照明光的開啟/關閉指示信號(亮燈/滅燈指示信號),實現(xiàn)了來自第一照明單元3a和第二照明單元3b的照明光的照射及其停止。

判定用圖像生成部20是承擔如下處理的部位,該處理是根據(jù)通過拍攝單元4得到的蜂窩結構體100的外壁101的圖像數(shù)據(jù),來生成表示用于判定該外壁101有無裂紋的圖像(判定用圖像)的圖像數(shù)據(jù)(判定用圖像數(shù)據(jù))的處理。判定用圖像生成部20主要具備分解圖像生成部22、以及濾波處理部23。

分解圖像生成部22是取得通過拍攝單元4生成的拍攝數(shù)據(jù),并根據(jù)該拍攝數(shù)據(jù)來生成第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)的部位。此外,對于第一分解圖像數(shù)據(jù),意圖是主要作為針對由第一照明光la的照射而形成的像的圖像數(shù)據(jù)而生成,對于第二分解圖像數(shù)據(jù),意圖是主要作為針對由第二照明光lb的照射而形成的像的圖像數(shù)據(jù)而生成,然而,在缺陷判定部24中,在不會成為以后述方式進行的、基于對兩個判定用圖像進行對照來判定有無裂紋的障礙的程度內(nèi),例如允許在各個圖像數(shù)據(jù)中包含因外光等其他光而形成的像。

濾波處理部23是對由分解圖像生成部22生成的兩個分解圖像數(shù)據(jù),進行適當?shù)臑V波處理,以便其成為適合于在缺陷判定部24中進行的缺陷判定的圖像的部位。作為該濾波處理,例示了二值化處理、“黑點”校正、收縮膨脹處理等。將經(jīng)過濾波處理后的兩個分解圖像數(shù)據(jù),作為判定有無裂紋時的判定用圖像數(shù)據(jù),從判定用圖像生成部20供給到缺陷判定部24。

缺陷判定部24是承擔對外壁101上有無缺陷進行判定的判定處理的部位。缺陷判定部24至少進行如下的判定處理,即,將兩個判定用圖像進行對照(更詳細地,將兩個判定用圖像數(shù)據(jù)進行對照),根據(jù)各自的陰影區(qū)域的形成樣態(tài)的差異,來判定在外壁101上有無產(chǎn)生的軸方向的裂紋。優(yōu)選地,缺陷判定部24在判定為存在軸方向裂紋的情況下,作為判定處理的一環(huán),還進行判定對象即軸方向裂紋的種類的確定(是一般性裂紋cr還是階梯st)、以及該軸方向裂紋的發(fā)生位置的確定。下文描述該判定處理的細節(jié)。

但是,針對以其他樣態(tài)發(fā)生的(例如在軸方向以外的方向上發(fā)生的)裂紋的有無、雜質的附著等,也可以是在缺陷判定部24中通過適當?shù)奶幚矸绞絹砼袛嗟姆绞?。也可以是控制單?具備為此所需的、未圖示的其他功能性結構要素的方式。

<外壁的變形類型>

接著,在進行與軸方向裂紋的有無的判定處理有關的說明之前,說明作為該判定處理時的前提事項的、在蜂窩結構體100的外壁101上在軸方向上產(chǎn)生的變形的類型。圖3是通過蜂窩結構體100的垂直于軸方向的截面中的部分f的放大圖,來表示在蜂窩結構體100的外壁101上產(chǎn)生的、沿著其軸方向的變形的類型的圖。

對于蜂窩結構體100,理想的是期望制作成其外壁101不具有缺陷而一樣平滑的結構體,然而,實際上,由于其制作方法,更具體地,由于通過擠出成形法的成形和之后的稱作燒成的處理來制作,導致在擠出成形時的擠出方向亦即蜂窩結構體100的軸方向上會產(chǎn)生變形。具體地,成為該變形的主要原因的是,在通過擠出成形而得到蜂窩狀成形體時,因水分不足等原因而在該成形體上沿著其軸方向產(chǎn)生的不良,或者,在對蜂窩狀成形體進行燒成而成為蜂窩結構體100之后,在降溫時蜂窩結構體100產(chǎn)生的收縮等。

對于具體的變形類型,有圖3中表示為類型(a)、類型(b)、類型(c)這三種。

首先,類型(a)是在會導致外壁101上沿軸方向的間隙的樣態(tài)下產(chǎn)生的一般性裂紋cr。此外,在大部分情況下,如圖3所示貫通外壁101地形成該裂紋cr,但是,也可以將不貫通該外壁101而在其內(nèi)側面閉合的間隙設為符合類型(a)。并且,在蜂窩結構體100上產(chǎn)生的軸方向裂紋的大部分是該類型(a)的裂紋cr。此外,圖3中示出了,形成裂紋cr的外壁101所涉及的兩個端面均為平坦端面,然而,實際上,有時會以具有反映了陶瓷結晶粒的形狀的微小凹凸的樣態(tài)而形成端面。軸方向裂紋的大部分,作為該裂紋cr而形成。沿裂紋cr的圓周方向的寬度大體上是大約20μm~500μm。另一方面,對于裂紋cr的深度,在貫通的情況下當然是外壁101的厚度,因此該厚度是上限值,在未貫通的情況下的下限值大約是50μm以上。

接著,類型(b)是作為外壁101的一部分沿著軸方向而向徑方向偏離后的結果而產(chǎn)生的階梯(階梯裂紋)st。在圖3中例示了圖右側相對較高,圖左側相對較低的情況,然而,在與之相反的樣態(tài)下當然也會產(chǎn)生階梯st。相比于裂紋cr,產(chǎn)生該階梯st的情況稀少,在外壁101上產(chǎn)生了不連續(xù),這一點與裂紋cr相同,在本實施方式中,與裂紋cr相同處理為應當檢測的軸方向裂紋。階梯st的高度為大約50μm~1mm。

另一方面,類型(c)是在外壁101的表面上沿著圓周方向產(chǎn)生的起伏即波紋ud。更具體地,圖3中例示了因產(chǎn)生了波紋ud而導致以在蜂窩結構體的軸方向上具有長度方向的方式形成的凹部。此外,波紋ud也可以形成為凸部,然而,在以下的說明中,為了容易與上述的裂紋cr進行對比,將以沿軸方向的樣態(tài)形成凹部的波紋ud作為對象。

沿波紋ud的圓周方向的寬度大體上是大約200μm~1mm。此外,波紋ud的深度也是大約200μm~1mm。

在蜂窩結構體100中可產(chǎn)生以上那樣的3種類型的變形。其中,本實施方式的表面檢查裝置1應當可靠地檢測的是統(tǒng)稱為軸方向裂紋的裂紋cr以及階梯st。對于波紋ud,由于不會對蜂窩結構體的質量和特性產(chǎn)生影響,因而允許其存在。換言之,要求表面檢查裝置1在缺陷判定時可靠地檢測軸方向裂紋,另一方面,要求不會出現(xiàn)將波紋ud作為軸方向裂紋的過檢測的情況。

<檢查工序>

接著,說明在上述構成的表面檢查裝置1中進行的、用于檢查有無軸方向裂紋的代表性處理工序。此外,以下為了說明的簡單,只要沒有特別說明,第一照明單元3a發(fā)出紅色光來作為第一照明光la,第二照明單元3b發(fā)出藍色光來作為第二照明光lb,并且,拍攝單元4是生成rgb形式的拍攝數(shù)據(jù)的rgb線傳感器,并且,這些照明單元3和拍攝單元4被設置為,能夠在蜂窩結構體100進行一次旋轉的期間執(zhí)行對其側面即外壁101的整個表面的拍攝。

首先,將作為檢查對象的蜂窩結構體100載置固定到工作臺2上。蜂窩結構體100相對于工作臺2的載置可以由作業(yè)者手動作業(yè)進行,也可以是由設置在裝置外的預定的輸送單元自動進行載置的方式。

當進行該載置時,通過輸入操作部6對統(tǒng)一控制部10給出檢查開始指示。此外,對于檢查時所需要的參數(shù),例如蜂窩結構體100的尺寸、工作臺2的旋轉速度、照明光的強度、拍攝定時(時間間隔)及其他拍攝條件、濾波處理條件、軸方向裂紋的判定處理條件等,預先通過輸入操作部6來設定。此外,也可以是自動檢測蜂窩結構體100的載置固定,向統(tǒng)一控制部10給出檢查開始指示的方式。

接受了檢查開始指示的統(tǒng)一控制部10同步地控制旋轉控制部12和照明控制部13。

具體地,統(tǒng)一控制部10首先針對旋轉控制部12指示使載置有蜂窩結構體100的工作臺2所具備的旋轉機構2a旋轉,并且針對照明控制部13指示由第一照明單元3a和第二照明單元3b進行照明光的照射。通過由旋轉控制部12和照明控制部13發(fā)出與從統(tǒng)一控制部10給出的指示信號對應的驅動信號,載置有蜂窩結構體100的工作臺2以預先設定的旋轉速度進行旋轉,并且如圖1所示地,分別從第一照明單元3a和第二照明單元3b對正在旋轉的蜂窩結構體100重疊地(同時)照射預先確定好強度的第一照明光la和第二照明光lb。

當工作臺2的旋轉動作開始時,旋轉機構2a所具備的未圖示的編碼器以預定的時間間隔發(fā)出脈沖(編碼脈沖)。該編碼脈沖被移交給拍攝單元4的拍攝控制部4c。拍攝控制部4c對拍攝部4b給出拍攝指示,使得與接受該編碼脈沖的定時同步地執(zhí)行拍攝。通過這樣在發(fā)出編碼脈沖的定時進行拍攝,在拍攝單元4中生成了作為針對各個拍攝時的rgb各色成分的像素值與拍攝時的編碼脈沖的脈沖值的數(shù)據(jù)集的拍攝數(shù)據(jù)。

此外,拍攝單元4如上述以拍攝寬度w進行拍攝,因此,在設蜂窩結構體100的截面半徑為r,設工作臺2的(因而蜂窩結構體100的)旋轉角速度為ω(rad/秒)時,如果在蜂窩結構體100進行一次旋轉的時間4π/ω(秒)的期間至少進行2πr/ω次拍攝,也就是說,每隔時間2w/rω(秒)進行一次拍攝,則能夠在蜂窩結構體100進行一次旋轉的期間對外壁101的整個表面進行拍攝,然而,實際上,優(yōu)選前后拍攝到的圖像中存在大約50%以下的重疊,因此優(yōu)選將拍攝的時間間隔設定為小于2w/rω(秒)的值。

例如,在使r=5.0cm的蜂窩結構體100以ω=230°/秒進行旋轉,通過成為w=30μm的拍攝單元4(線傳感器)進行拍攝的情況下,將拍攝的時間間隔設定為大約1.0×10-4秒~1.4×10-4秒。該情況下的拍攝次數(shù)為大約10500次~15000次。即,在進行一個蜂窩結構體100的檢查時,會取得大約10500行~15000行的拍攝數(shù)據(jù)。

通過拍攝單元4得到的拍攝數(shù)據(jù)依次地、或者按照預定的數(shù)據(jù)量(例如,每次針對一個蜂窩結構體100而拍攝結束時)總括地被提供給判定用圖像生成部20的分解圖像生成部21。

此外,通過統(tǒng)一控制部10來進行對各個蜂窩結構體100的外壁101的整個表面的拍攝結束的判斷。具體地,在統(tǒng)一控制部10中,根據(jù)在檢查前預先通過輸入操作部6輸入的蜂窩結構體100的尺寸、工作臺2的旋轉速度等,運算出外壁101的整個表面的拍攝所需要的時間,并且,通過取得由拍攝單元4以及旋轉機構2a發(fā)出的編碼脈沖,能夠得知拍攝開始的定時。根據(jù)這些拍攝開始的定時和拍攝所需要的時間,能夠判斷對外壁101的整個表面的拍攝結束的定時。

或者,每次對統(tǒng)一控制部4輸入一定數(shù)量與工作臺2的旋轉角度對應的編碼脈沖時,讀入一定拍攝次數(shù)(讀入的行數(shù))的量的拍攝數(shù)據(jù),并且根據(jù)預先設定的工作臺2的旋轉角、讀入的行數(shù)、編碼脈沖數(shù)等自動地結束拍攝,由此能夠以一定的間隔對蜂窩結構體100的外周進行拍攝。

通過按照時間序列來配置在從拍攝開始直至結束的定時的期間所取得的大量拍攝數(shù)據(jù),來表示針對外壁101的整個表面的一個拍攝數(shù)據(jù)。在本實施方式中,將該一個拍攝數(shù)據(jù)稱為連續(xù)圖像數(shù)據(jù)。

統(tǒng)一控制部10在對外壁101的整個表面的拍攝結束的定時,指示分解圖像生成部22生成基于連續(xù)圖像數(shù)據(jù)的分解圖像數(shù)據(jù)。此外,統(tǒng)一控制部10對旋轉控制部12給出使旋轉機構2a的旋轉停止的指示信號,并且對照明控制部13給出使第一照明光la和第二照明光lb的照射結束的指示信號。旋轉控制部12和照明控制部13分別發(fā)出響應于這些指示信號的驅動信號,由此,工作臺2的旋轉停止,第一照明光la和第二照明光lb熄滅。此外,也可以設第一照明光la和第二照明光lb始終為點亮狀態(tài)。在工作臺2的旋轉完全停止的時刻,使結束了拍攝的蜂窩結構體100從工作臺2移動,代替其而在工作臺2上載置接下來要進行拍攝的蜂窩結構體100。

分解圖像生成部22根據(jù)作為一個rgb圖像數(shù)據(jù)而生成的連續(xù)圖像數(shù)據(jù),生成第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)。當前,第一照明光la是紅色光,第二照明光lb是藍色光,因此,優(yōu)選的一例是,作為從連續(xù)圖像數(shù)據(jù)中僅提取其r成分而得的圖像數(shù)據(jù)(r圖像數(shù)據(jù))來生成第一分解圖像數(shù)據(jù),作為從連續(xù)圖像數(shù)據(jù)中僅提取其b成分而得的圖像數(shù)據(jù)(b圖像數(shù)據(jù))來生成第二分解圖像數(shù)據(jù)。例如優(yōu)選的是,在將連續(xù)圖像數(shù)據(jù)的任意像素(x、y)的像素值(色濃度值)表示為(rxy、gxy、bxy)的情況下,分解圖像生成部22分別將像素(x、y)的像素值被表示為(rxy、0、0)的r像素數(shù)據(jù)、以及像素(x、y)的像素值被表示為(0、0、bxy)的b像素數(shù)據(jù),生成為第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)。

該情況下的r圖像數(shù)據(jù)和b圖像數(shù)據(jù)基本上分別相當于僅照射第一照明光la由拍攝單元4進行拍攝而由此得到的拍攝數(shù)據(jù)、以及僅照射第二照明光lb由拍攝單元4進行拍攝而由此得到的拍攝數(shù)據(jù)。

但是,如上述,如果是不成為缺陷判定部24進行判定的障礙的范圍,例如像素值為預定閾值以下的范圍,則第一分解圖像數(shù)據(jù)可以包含r成分以外的顏色成分,第二分解圖像數(shù)據(jù)可以包含b成分以外的顏色成分。即,如上述例子,在將連續(xù)圖像數(shù)據(jù)的任意像素(x、y)的像素值(色濃度值)表示為(rxy、gxy、bxy)的情況下,可以是將第一分解圖像數(shù)據(jù)的像素(x、y)的像素值表示為(rxy、g1xy、b1xy)的r像素數(shù)據(jù),并將第二分解圖像數(shù)據(jù)的像素(x、y)的像素值表示為(r2xy、g2xy、bxy)的方式。這里,g1xy、b1xy、r2xy、g2xy各自表示預定閾值以下的像素值。

此外,在如上述使用對不同顏色成分(波長范圍)的光個別地具有受光靈敏度,并且能夠輸出按照各像素位置合成了針對各個顏色成分的像素值的信息的形式的拍攝數(shù)據(jù)的單元,來作為拍攝單元4的情況下,分解圖像生成部22通過從該拍攝數(shù)據(jù)恢復對各顏色成分的像素值信息,來生成第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)。

由分解圖像生成部22生成的第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)被提供給由濾波處理部23進行的濾波處理。濾波處理部23對第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)分別進行上述的二值化處理、“黑點”校正、收縮膨脹處理等。

然后,將被實施了由濾波處理部23進行的濾波處理的第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù),分別作為第一判定用圖像數(shù)據(jù)和第二判定用圖像數(shù)據(jù),移交至缺陷判定部24,用于缺陷判定部24判定軸方向有無裂紋。下文描述缺陷判定部24的判定處理的細節(jié)。

將記述了由缺陷判定部24得到的判定結果的判定結果數(shù)據(jù)移交至統(tǒng)一控制部10,進而用于顯示部7進行的判定結果的顯示等。

當?shù)玫脚卸ńY果時,繼續(xù)同樣地進行以另一個蜂窩結構體100為對象的檢查。

<軸方向裂紋的判定>

概略來說,將第一判定用圖像數(shù)據(jù)和第二判定用圖像數(shù)據(jù)分別所表示的像(第一判定用圖像和第二判定用圖像)進行對照,根據(jù)各個像中出現(xiàn)的、隨著外壁101的表面上產(chǎn)生的變形而形成的陰影區(qū)域的有無以及形成位置的差異,來進行缺陷判定部24的判定。

首先,在未產(chǎn)生變形的部位,在第一判定用圖像和第二判定用圖像的每一個中未形成陰影區(qū)域。

接著,說明作為變形而產(chǎn)生了圖3中作為類型(a)所示的裂紋cr的情況。圖4是用于表示在外壁101的形成有裂紋cr的部位的像的形成方法的圖。

圖4的(a)表示了針對形成有裂紋cr的部位的、基于第一照明光la的像的形成方法。在第一照明光la如上述地以預定角度θ入射到外壁101的表面的情況下,對于未形成裂紋cr的區(qū)域re11以及re12,在配置在圖上方位置的拍攝單元4(然而未圖示)中形成基于第一照明光la的該表面的像。此外,圖4的(a)中通過實線箭頭ar11和箭頭ar12示出了進行該像形成的情況(圖6、圖8中也同樣)。

與此相對地,關于形成有裂紋cr的區(qū)域re13,不會對拍攝單元4中基于第一照明光la的像形成作出貢獻。即,拍攝單元4并不取得區(qū)域re13的像,該區(qū)域成為陰影區(qū)域。此外,圖4的(a)通過虛線箭頭ar13示出了進行該陰影區(qū)域的形成的情況(圖6、圖8中也同樣)。

另一方面,圖4的(b)表示了針對形成有裂紋cr的部位(與圖4中(a)相同的部位)的、基于第二照明光lb的像的形成方法。在第二照明光lb如上述地以預定角度θ入射到外壁101的表面的情況下,對于未形成裂紋cr的區(qū)域re21以及re22(分別與圖4的(a)中的區(qū)域re11和re12相同),如通過箭頭ar21和箭頭ar22所示,在拍攝單元4中形成基于第二照明光lb的該表面的像。

與此相對地,關于形成有裂紋cr的區(qū)域re23(與圖4的(a)中的區(qū)域re13相同),不會對拍攝單元4中基于第二照明光lb的像形成作出貢獻。即,拍攝單元4并不取得區(qū)域re23的像,如箭頭ar23所示該區(qū)域成為陰影區(qū)域。

此外,圖5是表示實際上關于外壁101的形成有裂紋cr的部位的圖像的圖。圖5中的(a)是由拍攝單元4得到的拍攝數(shù)據(jù)所表示的拍攝圖像,圖5中的(b)是判定用圖像生成部20根據(jù)賦予圖5中(a)的拍攝圖像的拍攝數(shù)據(jù)而生成的、基于第一判定用圖像數(shù)據(jù)的第一判定用圖像,圖5中的(c)是同樣生成的基于第二判定用圖像數(shù)據(jù)的第二判定用圖像。即,三個圖像所表示的范圍是相同的。此外,為了便于圖示,圖5所示的各圖像為單色圖,實際上是彩色圖像(圖7也同樣)。

圖5的(a)中,在圖上下方向延伸的直線上的陰影區(qū)域s1對應于裂紋cr。另一方面,圖5的(b)中形成的陰影區(qū)域s1a與圖5的(c)中形成的陰影區(qū)域s1b分別相當于圖4的(a)和圖4的(b)中的表示為箭頭ar13和箭頭ar23的陰影區(qū)域。若將圖5的(b)與圖5的(c)進行對比,可知,陰影區(qū)域s1a與陰影區(qū)域s1b的形狀和形成位置是彼此一致的。確認地說,該兩個區(qū)域的形狀和形成位置也均與圖5的(a)中的陰影區(qū)域s1一致。

接著,說明作為變形而產(chǎn)生了圖3中作為類型(c)所示的波紋ud(凹部)的情況。圖6是用于表示在外壁101的形成有波紋ud的部位的像的形成方法的圖。

圖6的(a)表示了針對形成有波紋ud的部位的、基于第一照明光la的像的形成方法。在第一照明光la如上述地以預定角度θ入射到外壁101的表面的情況下,針對未構成波紋ud的或者構成了波紋ud的面向第一照明光la的照射方向的區(qū)域re31以及re32,如通過箭頭ar31和箭頭ar32所示,在拍攝單元4中形成基于第一照明光la的該表面的像。

另一方面,關于構成了波紋ud且未面向第一照明光la的照射方向的區(qū)域re33,不會對拍攝單元4中基于第一照明光la的像形成作出貢獻。即,拍攝單元4并不取得區(qū)域re33的像,如箭頭ar33所示,該區(qū)域成為陰影區(qū)域。

與此相對地,圖6的(b)表示了針對形成有波紋ud的部位(與圖6中(a)相同的部位)的、基于第二照明光lb的像的形成方法。在第二照明光lb如上述地以預定角度θ入射到外壁101的表面的情況下,針對未構成波紋ud的或者構成了波紋ud的面向第二照明光lb的照射方向的區(qū)域re41以及re42,如通過箭頭ar41和箭頭ar42所示,在拍攝單元4中形成基于第二照明光lb的該表面的像。

另一方面,關于構成了波紋ud且未面向第二照明光lb的照射方向的區(qū)域re43,不會對拍攝單元4中基于第二照明光lb的像形成作出貢獻。即,拍攝單元4并不取得區(qū)域re43的像,如通過箭頭ar43所示,該區(qū)域成為陰影區(qū)域。

圖7是表示實際上關于外壁101的形成有波紋ud的部位的圖像的圖。圖7中的(a)是由拍攝單元4得到的拍攝數(shù)據(jù)所表示的拍攝圖像,圖7中的(b)是判定用圖像生成部20根據(jù)得到圖7中(a)的拍攝圖像的拍攝數(shù)據(jù)而生成的、基于第一判定用圖像數(shù)據(jù)的像(第一判定用圖像),圖7中的(c)是同樣生成的基于第二判定用圖像數(shù)據(jù)的像(第二判定用圖像)。即,三個圖像所表示的范圍是相同的。

圖7的(a)中,在圖上下方向延伸的直線上的陰影區(qū)域s2對應于波紋ud。另一方面,圖7的(b)中形成的陰影區(qū)域s2a與圖7的(c)中形成的陰影區(qū)域s2b分別相當于圖6的(a)和圖6的(b)中的表示為箭頭ar33和箭頭ar43的陰影區(qū)域。若將圖7的(b)與圖7的(c)進行對比,可知,陰影區(qū)域s2a與陰影區(qū)域s2b的形成位置是彼此一致的。確認地說,該兩個區(qū)域的形成位置相對于圖7的(a)中的陰影區(qū)域s2是對稱的。

如上述,在形成了裂紋cr的部位和形成了波紋ud的部位,在第一判定用圖像和第二判定用圖像這兩者中會形成與裂紋cr或者波紋ud對應的陰影區(qū)域,但是,在裂紋cr的情況下和在波紋ud的情況下,兩個判定用圖像中形成的陰影區(qū)域的形成位置的關系是不同的。即,如果陰影區(qū)域與裂紋cr有關,則第一判定用圖像的陰影區(qū)域與第二判定用圖像的陰影區(qū)域是一致的,然而,如果陰影區(qū)域與波紋ud有關,則第一判定用圖像的陰影區(qū)域與第二判定用圖像的陰影區(qū)域會不一致。

此外,該差異是因利用了裂紋cr和波紋ud的形成樣態(tài)(形成尺寸)的不同而造成的。概括地說,裂紋cr具有比波紋ud更細且更深地形成的傾向。

接著,說明作為變形而產(chǎn)生了圖3中作為類型(b)所示的階梯st的情況。圖8是用于表示在外壁101的形成有階梯st的部位的像的形成方法的圖。此外,在圖8中,設為第一照明光la從階梯st的下階側照射,第二照明光lb從階梯st的上階側照射。

圖8的(a)表示了針對形成有階梯st的部位的、基于第一照明光la的像的形成方法。在第一照明光la如上述地以預定角度θ從階梯st的下階側入射到外壁101的表面的情況下,在面向配置了拍攝單元4的圖上方的全部被照射區(qū)域即區(qū)域re51和re52,如通過箭頭ar51和箭頭ar52所示,在拍攝單元4中形成基于第一照明光la的該表面的像。在外壁101的表面上并不存在未被照射第一照明光la的部位,因此未形成陰影區(qū)域。

另一方面,圖8的(b)表示了針對形成有階梯st的部位(與圖8中(a)相同的部位)的、基于第二照明光lb的像的形成方法。在第二照明光lb如上述地以預定角度θ從階梯st的上階側入射到外壁101的表面的情況下,在作為階梯st的下階側的并與上階側分離的區(qū)域re61、以及作為階梯st的上階側的被照射區(qū)域的區(qū)域re62,如通過箭頭ar61和箭頭ar62所示,在拍攝單元4中形成基于第一照明光la的該表面的像。

與此相對地,在階梯st的下階側中,在靠近上階側的附近形成有未被照射第二照明光lb的區(qū)域re63,因此,拍攝單元4不取得區(qū)域re63的像,如通過箭頭ar63所示,該區(qū)域成為陰影區(qū)域。

其結果是,盡管省略了圖示,但在以圖8所示的樣態(tài)形成了階梯st的情況下,在第一判定用圖像中未確認陰影區(qū)域,在第二判定用圖像中形成了與圖5的(b)中的陰影區(qū)域s2b同樣的陰影區(qū)域。對于該階梯st中第一判定用圖像的陰影區(qū)域與第二判定用圖像的陰影區(qū)域的形成位置的關系,與上述的針對裂紋cr和波紋ud的第一判定用圖像的陰影區(qū)域和第二判定用圖像的陰影區(qū)域的形成位置的關系的任一個都不同于。

此外,根據(jù)針對上述的裂紋cr、波紋ud、以及階梯st適當?shù)匦纬捎糜趯Ρ舜诉M行判別的陰影區(qū)域的觀點,來確定上述的照明光的照明角θ的角度范圍。具體地,當θ<5°時,兩個照射光的光源位置接近,結果是不會清楚地得到階梯st的陰影區(qū)域,因而這是不期望的。另一方面,當θ>30°時,針對波紋ud的第一判定用圖像中的陰影區(qū)域與第二判定用圖像陰影區(qū)域中的陰影區(qū)域重疊,因而這是不期望的。

缺陷判定部24根據(jù)將第一判定用圖像和第二判定用圖像進行對照時的以上那樣的第一判定用圖像中的陰影區(qū)域與第二判定用圖像中的陰影區(qū)域的形成位置的關系的差異,判別外壁101上產(chǎn)生的變形的類型是裂紋cr、階梯st、還是波紋ud。

即,在判斷為在通過第一判定用圖像數(shù)據(jù)表示的第一判定用圖像與通過第二判定用圖像數(shù)據(jù)表示的第二判定用圖像中,在外壁101的同一位置上存在沿著與擠出成形時的擠出方向(通常,在第一判定用圖像和第二判定用圖像中是上下方向)對應的方向而延伸的、像素值比周圍小的陰影區(qū)域的情況下,判定為在外壁101的與該陰影區(qū)域對應的部位產(chǎn)生了裂紋cr。

此外,在第一判定用圖像和第二判定用圖像中的某一個中存在陰影區(qū)域,然而在另一個圖像中,該陰影區(qū)域的形成位置以及其附近都不存在與該陰影區(qū)域對應的區(qū)域的情況下,判定為在外壁101的與該陰影區(qū)域對應的部位產(chǎn)生了階梯st。此外,在該情況下,能夠根據(jù)在哪一個圖像中形成了陰影區(qū)域來確定階梯的上下關系。

另一方面,在第一判定用圖像和第二判定用圖像這兩個圖像中存在同樣的陰影區(qū)域,但二者的形成位置錯開的情況下,判定為在外壁101上產(chǎn)生了波紋ud。

這樣,在缺陷判定部24進行判定時,將作為軸方向裂紋的裂紋cr以及階梯st的判定基準、與波紋ud的判定基準明確地進行了區(qū)分。因此,可靠地檢測出軸方向裂紋,另一方面,不會將波紋ud誤檢測為軸方向裂紋。即,在通過缺陷判定部24進行的判定中,適當?shù)匾种屏诉^檢測的發(fā)生。

具體地,缺陷判定部24分別以由判定用圖像生成部20生成的第一判定用圖像數(shù)據(jù)和第二判定用圖像數(shù)據(jù)作為對象,通過公知的圖像處理方法,確定出在各個圖像數(shù)據(jù)所表現(xiàn)的圖像(第一判定用圖像或第二判定用圖像)中成為陰影區(qū)域的像素范圍。概括地說,將像素值為0或接近于0的預定閾值范圍內(nèi)的值的像素連續(xù)的區(qū)域,確定為與陰影區(qū)域對應的像素區(qū)域。然后,將第一判定用圖像數(shù)據(jù)與第二判定用圖像數(shù)據(jù)進行對照,根據(jù)二者中的與該陰影區(qū)域對應的像素區(qū)域的位置關系,來判定各個陰影區(qū)域符合裂紋cr、階梯st以及波紋ud中的哪一個。然后,在存在被判定為符合前二者的陰影區(qū)域的情況下,作為存在軸方向裂紋,缺陷判定部24生成記述了該像素位置信息和軸方向裂紋的類別(是裂紋cr,還是階梯st)的判定結果數(shù)據(jù),移交至統(tǒng)一控制部10。被制作了該記述內(nèi)容的判定結果的蜂窩結構體100,被判斷為不合格品。

在第一判定用圖像數(shù)據(jù)和第二判定用圖像數(shù)據(jù)這兩者中均未檢測到符合陰影區(qū)域的像素區(qū)域的情況下,以及在判定為僅存在與波紋ud相符的像素區(qū)域的情況下,未檢測出軸方向裂紋,因此,缺陷判定部24生成記述了作為檢查對象的蜂窩結構體100是合格品的判定結果數(shù)據(jù),移交至統(tǒng)一控制部10。

以上,如所說明的,根據(jù)本實施方式的表面檢查裝置,能夠通過使用了照射方向不同的兩個照明光的拍攝、以及根據(jù)該拍攝結果而生成的兩個判定用圖像的對比這樣的簡便方法,比以往更可靠地判定蜂窩結構體的側面(外壁表面)上有無裂紋。更具體地,在屬于不同的兩個波段的兩個照明光下對蜂窩結構體的側面(外壁表面)進行拍攝,接著,根據(jù)所得的拍攝數(shù)據(jù)來生成該兩個波段的每一個的圖像數(shù)據(jù),并通過所得的兩個圖像數(shù)據(jù)中的陰影區(qū)域的形成方法,能夠可靠地判別在蜂窩結構體的外壁上產(chǎn)生的變形是沿著軸方向的裂紋、還是波紋。由此,可靠地檢測裂紋,并且不會將波紋誤檢測為裂紋,因此抑制了過檢測。

<變形例>

在上述實施方式的檢查方法中,將圓筒形的蜂窩結構體設為檢查對象,然而,在該檢查方法的原理上,作為檢查對象的蜂窩結構體可以不必是圓筒形。例如,在表面檢查裝置1上設置有使拍攝單元4相對于載置在工作臺2上的蜂窩結構體而自由進退地移動的進退移動機構,為了保證拍攝單元4的焦點距離而能夠根據(jù)拍攝位置來調整拍攝單元與蜂窩結構體的相對位置的情況下,也能夠對例如矩形筒狀等多邊柱形的蜂窩結構體進行檢查。

此外,在上述實施方式的檢查方法的原理上,檢查對象不必是蜂窩結構體,只要是能夠載置在工作臺上的筒狀或者柱狀的陶瓷體均可成為檢查對象。但是,如果根據(jù)能夠恰當?shù)剡M行軸方向上產(chǎn)生的裂紋和波紋的判別這樣的檢查方法的特征,則將應用了擠出成形法而制作的陶瓷燒成體作為對象是合適的。

或者,如果是在表面檢查裝置1上設置有使拍攝單元4相對于載置在工作臺2上的陶瓷體而平行地移動的平行移動機構,為了保證拍攝單元4的焦點距離而能夠根據(jù)拍攝位置來調整拍攝單元與陶瓷體之間的相對位置的情況,則也能夠對平板狀的陶瓷體進行檢查。

此外,在上述實施方式中,將構成一對照明單元3的第一照明單元3a和第二照明單元3b配置在相對于蜂窩結構體100的外壁101的法線n的方向而對稱的位置,由此將各自的照射角設為相同的角度θ,但是,只要能夠適當?shù)剡M行該實施方式的裂紋有無的判別,第一照明單元3a和第二照明單元3b的配置位置可以相對于法線n的方向呈非對稱。也就是說,關于第一照明單元3a和第二照明單元3b的照射角θ的值,只要滿足5°≤θ≤30°的范圍,則可以不同。

或者,在上述實施方式中將拍攝單元4配置在了法線n上,但是拍攝單元4并不必嚴密地設置在法線n上,只要能夠適當?shù)剡M行上述實施方式的裂紋有無的判定,也可以是在與法線大致一致的位置或者法線n附近的位置配置拍攝單元4的方式。

此外,上述實施方式中例示了根據(jù)一個連續(xù)圖像數(shù)據(jù)生成r圖像數(shù)據(jù)和b圖像數(shù)據(jù)來作為第一分解圖像數(shù)據(jù)和第二分解圖像數(shù)據(jù)的情況,然而,實際上也可以進行僅第一照明光la的照射和僅第二照明光lb的照射,并在各自情況下進行通過拍攝單元4的拍攝,由此,從一開始就直接生成r圖像數(shù)據(jù)和b圖像數(shù)據(jù)來作為獨立的圖像數(shù)據(jù),并能夠使用它們來進行通過缺陷判定部24的判定處理。但是,在該情況下,在使蜂窩結構體100圍繞中心軸ax進行一次旋轉的期間,一邊僅照射第一照明光la一邊通過拍攝單元4進行拍攝而由此得到r圖像數(shù)據(jù)之后,在使蜂窩結構體100圍繞中心軸ax再進行一次旋轉的期間,一邊僅照射第二照明光lb一邊通過拍攝單元4進行拍攝而由此得到b圖像數(shù)據(jù)。即,需要至少使蜂窩結構體100進行2次旋轉。并且,此時需要準確地進行兩個圖像的對位。該情況下,當在蜂窩結構體100旋轉時產(chǎn)生蜂窩結構體100的位置偏差、旋轉速度的波動、旋轉軸的偏心等時,難以高精度地進行對位。因此,從處理效率和判定精度這一點來看,僅進行一次旋轉就結束拍攝,并使用基于一個拍攝數(shù)據(jù)而生成的針對完全相同位置的相同位置的數(shù)據(jù)即r圖像數(shù)據(jù)和b圖像數(shù)據(jù)的上述實施方式的處理方式,被判斷為是優(yōu)選的。

進一步說,還可以將兩個照明光的波段設為相同,來進行僅第一照明光la的照射和僅第二照明光lb的照射,并在各自情況下通過拍攝單元4進行拍攝,生成與r圖像數(shù)據(jù)和b圖像數(shù)據(jù)相當?shù)膬蓚€圖像數(shù)據(jù),并對它們進行對照,通過缺陷判定部24進行判定處理。

此外,在上述實施方式中使用了紅色光和藍色光來作為照明光,并且生成了r圖像數(shù)據(jù)和b圖像數(shù)據(jù)來作為分解圖像數(shù)據(jù),但是只要是能夠對兩個判定用圖像(判定用圖像數(shù)據(jù))進行對照并適當?shù)剡M行基于陰影區(qū)域的形成樣態(tài)的差異的裂紋有無的判定,照明光的波段與分解圖像數(shù)據(jù)的作為對象的顏色成分(的波長范圍)也可以不一致。例如也可以是下述等方式,即,使用紫外光(uv)和白光作為照明光,生成uv圖像數(shù)據(jù)和r圖像數(shù)據(jù)來作為分解圖像數(shù)據(jù),并基于這些分解圖像數(shù)據(jù)來生成判定用圖像(判定用圖像數(shù)據(jù))。

或者,也可以是如下方式,即如上述情況那樣,在使蜂窩結構體100圍繞中心軸ax進行2次旋轉,第一次旋轉中僅照射第一照明光la來進行拍攝,第二次旋轉中僅照射第二照明光lb來進行拍攝時,生成各自的拍攝結果來作為記述了各像素的亮度值或輝度值的數(shù)據(jù)形式的拍攝數(shù)據(jù)(第一和第二拍攝數(shù)據(jù)),判定用圖像生成部20通過從這些拍攝數(shù)據(jù)取得各像素的亮度值或輝度值,來生成第一和第二判定用圖像(第一和第二判定用圖像數(shù)據(jù)),并基于該第一和第二判定用圖像(第一和第二判定用圖像數(shù)據(jù))來確認蜂窩結構體的外壁101有無裂紋。

或者,另外,在上述實施方式中使用了波段不同的兩個照明光,并且在判定中使用的圖像也與這些頻帶相對應,但是,代替其,也可以是如下方式,即,在進行了分別使用偏振光狀態(tài)不同的兩個照明光的拍攝、分別使用相位不同的兩個照明光的拍攝之后,根據(jù)通過所得到的兩個圖像而形成的像的差異來確定在外壁101上產(chǎn)生的變形的類型的差異。

此外,在上述實施方式中,由缺陷判定部24得到的判定結果被顯示在顯示部7中,然而,代替由缺陷判定部24進行判定,也可以是如下方式,即,將基于分別由判定用圖像生成部20生成的兩個判定用圖像數(shù)據(jù)的兩個判定用圖像顯示在顯示部7中,作業(yè)者通過目視對這兩個判定用圖像進行對照,由此來確認蜂窩結構體的外壁101有無裂紋。如果將兩個判定用圖像以能夠對各自中存在的陰影區(qū)域的差異進行對比的方式顯示在顯示部7中,則能夠通過基于目視進行對照的簡單方法來判定裂紋的有無。

此外,在上述的實施方式中,主要通過將拍攝單元4的拍攝結果作為像素值而記述為拍攝數(shù)據(jù)并移交至判定用圖像生成部20,并生成判定用圖像數(shù)據(jù)這樣的數(shù)字式圖像處理方式,確認在蜂窩結構體的外壁101有無裂紋,然而,代替其,也可以是下述等方式,即,拍攝單元4能夠將其拍攝結果輸出為例如預定輸出形式的模擬方式的圖像形成信號,使用該圖像形成信號中的不同的兩個圖像形成信號,在顯示部7中以能夠進行對比的方式顯示第一判定用圖像和第二判定用圖像。例如,拍攝單元4能夠輸出rgb形式的圖像信號,并例示了生成僅由r信號構成的第一判定用圖像和僅由b信號構成的第二判定用圖像的情況等。該情況下,也能夠由作業(yè)者通過目視來對照兩個判定用圖像,由此來確認蜂窩結構體的外壁101上有無裂紋。

或者,缺陷判定部24的裂紋有無的判定、以及通過由作業(yè)者目視在顯示部7中顯示的兩個判定用圖像而進行的裂紋有無的判定,也可以在一個表面檢查裝置1中并用。

此外,在上述實施方式中,在從使工作臺2旋轉的旋轉機構2a發(fā)出編碼脈沖的定時,拍攝單元4進行拍攝,然而對拍攝單元4的拍攝定時的控制方式并不受限于此。圖9是通過與上述實施方式不同的方式來控制拍攝單元4的拍攝定時的表面檢查裝置1的框圖。

具體地,在圖9所示的表面檢查裝置1中,在控制單元5所具備的拍攝處理部14中進行拍攝單元4的動作的控制。在該表面檢查裝置1中,通過基于來自統(tǒng)括控制部10的控制信號而從拍攝處理部14提供給拍攝單元4的拍攝指示信號,來進行基于拍攝單元4的拍攝。

此外,在圖9所示的表面檢查裝置1中,判定用圖像生成部20具備連續(xù)圖像生成部21。連續(xù)圖像生成部21是承擔如下處理的部位,該處理是,對按照拍攝寬度w拍攝而得的圖像的數(shù)據(jù)進行合成,生成針對外壁101的整個表面的一個拍攝圖像數(shù)據(jù)即連續(xù)圖像數(shù)據(jù)。

在該表面檢查裝置1中執(zhí)行檢查時,在工作臺2的旋轉動作、以及來自第一照明單元3a和第二照明單元3b的照明光的照射狀態(tài)穩(wěn)定的階段,統(tǒng)一控制部10向拍攝處理部14指示執(zhí)行通過拍攝單元4進行拍攝。拍攝處理部14響應該執(zhí)行指示,按照預先設定的定時(時間間隔)使拍攝單元4進行拍攝。

然后,當針對外壁101的整個表面結束拍攝時,拍攝處理部14對統(tǒng)一控制部10給出報告該結束的信號。接收到該報告信號的統(tǒng)一控制部10對旋轉控制部12給出使旋轉機構2a的旋轉停止的指示信號,并且,對照明控制部13給出使第一照明光la和第二照明光lb的照射結束的指示信號。旋轉控制部12和照明控制部13分別發(fā)出響應這些指示信號的驅動信號,由此,工作臺2的旋轉停止,第一照明光la和第二照明光lb熄滅。

另一方面,通過拍攝單元4得到的拍攝數(shù)據(jù)依次地、或者總括地通過拍攝處理部14而被提供給判定用圖像生成部20的連續(xù)圖像生成部21。

連續(xù)圖像生成部21在每次取得拍攝數(shù)據(jù)時逐次地,或者在取得全部拍攝數(shù)據(jù)之后總括地,將前后的拍攝定時得到的拍攝數(shù)據(jù)進行合成,生成連續(xù)圖像數(shù)據(jù)。所生成的連續(xù)圖像數(shù)據(jù)被提供給分解圖像生成部22。之后的處理與上述實施方式相同。

或者可以是如下方式,拍攝控制部4c本身具備未圖示的計時器,利用該計數(shù)器,以一定的定時進行拍攝。

但是,在蜂窩結構體100每次旋轉一定角度時來進行拍攝的上述實施方式的拍攝方法,即使在蜂窩結構體100旋轉時產(chǎn)生位置偏離,也能夠可靠地進行外壁101的拍攝,這一點可以說更優(yōu)于變形例中針對拍攝定時的控制方法。此外,在上述實施方式中,通過一個拍攝單元4對蜂窩結構體100的整個外壁101進行拍攝,然而,代替其,也可以是在載置于工作臺2上的蜂窩結構體100的周圍以預定間隔載置多個拍攝單元4,并且與各個拍攝單元4對應地設置第一照明單元3a和第二照明單元3b,該多個拍攝單元4的拍攝范圍能夠覆蓋整個外壁101。該情況下,即使不旋轉工作臺2,也能夠得到蜂窩結構體100的整個外壁101的拍攝數(shù)據(jù)。

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