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JP7785595B2 - Casting inspection equipment - Google Patents
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JP7785595B2 - Casting inspection equipment - Google Patents

Casting inspection equipment

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JP7785595B2
JP7785595B2 JP2022058651A JP2022058651A JP7785595B2 JP 7785595 B2 JP7785595 B2 JP 7785595B2 JP 2022058651 A JP2022058651 A JP 2022058651A JP 2022058651 A JP2022058651 A JP 2022058651A JP 7785595 B2 JP7785595 B2 JP 7785595B2
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Description

本発明は、ディスクロータ等の鋳造品を検査する鋳造品検査装置に関する。 The present invention relates to a casting inspection device for inspecting castings such as disc rotors.

鋳造品に何らかの識別情報を付与する場合、鋳出し文字を鋳造時に形成することがある。例えば、鋳物によって形成されるディスクロータでは、鋳出し文字として、メーカ名、車体固有記号、摩耗限度マークが形成されている。なお、本明細書において、鋳出し文字等の「文字」は、アルファベット等の狭義の文字のみを指すのではなく、数字、記号、符号、マーク等も含まれる。 When adding some kind of identification information to a casting, cast letters may be formed during casting. For example, on a disc rotor formed by casting, the cast letters may include the manufacturer's name, a vehicle body specific symbol, and a wear limit mark. Note that in this specification, "characters" such as cast letters do not refer only to letters in the strict sense, such as the alphabet, but also include numbers, symbols, codes, marks, etc.

鋳出し文字は、文字が欠けていたり、一部が潰れていたりして、目視により識別できない場合がある。そのため、鋳出し文字が許容範囲を超えて識別しにくい形状である場合、不良品であると判定する必要があるが、このような仕分けを目視によって行うことは非効率である。 Casted letters may be missing or partially crushed, making them difficult to identify visually. Therefore, if the cast letters are difficult to identify and fall outside the acceptable range, they must be deemed defective, but sorting them visually is inefficient.

そこで、鋳出し文字がレーザースキャニングセンサによって三次元計測されることにより、自動的に鋳出し文字を認識できるようにした鋳出し文字認識装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 In response to this, a cast character recognition device has been proposed that uses a laser scanning sensor to measure cast characters in three dimensions, enabling automatic recognition of cast characters (see, for example, Patent Document 1).

特開2007-219943号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-219943

鋳造品に鋳出し文字を形成する場合、比較的目立たない場所に形成することがある。具体的には、貫通孔の内周面に形成される場合が挙げられる。ベンチレートタイプのディスクロータであれば、ベンチレート部の内周面に鋳出し文字が形成される。 When forming cast letters on a casting, they may be formed in a relatively inconspicuous location. Specifically, they may be formed on the inner circumferential surface of a through-hole. In the case of a ventilated disc rotor, the cast letters are formed on the inner circumferential surface of the ventilated portion.

この場合、従来の鋳出し文字認識装置では、鋳出し文字の上方からレーザー光を照射し、その反射光を鋳出し文字の真上にあるセンサにより検出する構成であるため、貫通孔内の鋳出し文字を認識することができない。貫通孔の一方からレーザー光を照射することも考えられるが、照射したレーザー光が鋳出し文字の一部にしか届かず、反射光がセンサに戻ってこない部分が多くなるため、鋳出し文字の正否を判定できるほど正確には文字を認識することができない。そのため、貫通孔の内周面に形成された鋳出し文字の検査は人間による目視検査に委ねられているのが実状である。 In this case, conventional cast-in character recognition devices are configured to irradiate the cast character with a laser beam from above and detect the reflected light with a sensor directly above the cast character, making it impossible to recognize the cast character inside the through-hole. While it is possible to irradiate laser light from one side of the through-hole, the irradiated laser beam would only reach a portion of the cast character, leaving many areas where the reflected light does not return to the sensor, making it impossible to recognize the character accurately enough to determine whether the cast character is authentic. For this reason, the current situation is that inspection of cast-in characters formed on the inner surface of a through-hole is left to visual inspection by humans.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鋳造品の貫通孔に形成された鋳出し文字等の突出部を効率良く、かつできるだけ正確に検査できる鋳造品検査装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a casting inspection device that can efficiently and as accurately as possible inspect protrusions such as cast letters formed in through holes in castings.

上記目的を達成すべく、第1の発明は、
鋳造品に形成された貫通孔の内周面において、前記内周面から突出している突出部を検査する鋳造品検査装置であって、
前記貫通孔の第1端側から前記突出部に向けて第1波長の光を照射する第1光源と、
前記貫通孔の第2端側から前記突出部に向けて前記第1波長とは波長が異なる第2波長の光を照射する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源が光を照射している状態で、前記第1端側から前記突出部を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像結果から、前記第1波長の波長成分による第1画像と前記第2波長の波長成分による第2画像とをそれぞれ抽出し、前記第1画像を補正した上でその補正画像と前記第2画像とを合成した合成画像を生成することにより、前記突出部の形状を特定する特定部と、
を備え、
前記第1画像の補正は、前記突出部の鋳肌の凹凸に起因して前記突出部に該当する箇所に生じた輝度の低い部位に対し、その輝度を高めるものであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention provides:
A casting inspection device that inspects a protrusion that protrudes from an inner peripheral surface of a through hole formed in a casting,
a first light source that irradiates light of a first wavelength from a first end side of the through hole toward the protrusion;
a second light source that irradiates light with a second wavelength different from the first wavelength from a second end side of the through hole toward the protruding portion;
an imaging unit that captures an image of the protrusion from the first end side in a state in which the first light source and the second light source are emitting light;
an identification unit that extracts a first image based on the wavelength component of the first wavelength and a second image based on the wavelength component of the second wavelength from the imaging result obtained by the imaging unit, corrects the first image, and then generates a composite image by combining the corrected image and the second image, thereby identifying the shape of the protrusion;
Equipped with
The correction of the first image is characterized by increasing the brightness of a low brightness area that occurs in the area corresponding to the protrusion due to unevenness of the casting surface of the protrusion.

第2の発明は、
前記撮像結果はカラー画像であり、
前記カラー画像では、前記第1画像において前記突出部に該当する箇所に生じた輝度の低い前記部位と同じ箇所でハレーションが生じており、
前記特定部は、ハレーション部が呈する光の波長又はその近似波長であって、前記第1波長及び前記第2波長とは異なる波長の波長成分による第3画像を前記撮像結果から抽出し、前記第1画像及び前記第3画像をグレースケール画像とした上で、前記第1画像と前記第3画像とを同一座標の画素ごとに輝度を比較し、輝度の高い方の画素を採用することによって前記補正画像を生成することを特徴とする。
The second invention is
the imaging result is a color image,
In the color image, halation occurs in the same location as the portion of low brightness that occurs in the location corresponding to the protrusion in the first image,
The identification unit extracts a third image from the imaging result, which is a wavelength component of light having a wavelength different from the first wavelength and the second wavelength, which is the wavelength of light exhibited by the halation portion or an approximate wavelength thereof, converts the first image and the third image into grayscale images, compares the brightness of each pixel at the same coordinates between the first image and the third image, and uses the pixel with the higher brightness to generate the corrected image.

なお、この第2の発明における近似波長とは、ハレーション部が呈する光の波長と、前後50nmの範囲内の波長を有する色を意味する。 Note that in this second invention, "approximate wavelength" refers to a color having a wavelength within a range of 50 nm from the wavelength of the light emitted by the halation portion.

第3の発明は、
前記第1波長は青色波長であり、
前記第2波長は赤色波長であり、
前記第3画像は、緑色から黄色の範囲内の波長成分による画像であることを特徴とする。
The third invention is
the first wavelength is a blue wavelength;
the second wavelength is a red wavelength;
The third image is an image based on wavelength components within a range from green to yellow.

第4の発明は、前記突出部は鋳出し文字であることを特徴とする。 The fourth invention is characterized in that the protrusions are cast letters.

第1の発明によれば、貫通孔の第1端側から突出部へ第1光源により光を照射することで、その光が突出部によって遮られることにより形成される影(第1輪郭)が、突出部のうち貫通孔の第2端側に生じる。同様に、貫通孔の第2端側から突出部へ第2光源により光を照射することで、その光が突出部によって遮られることにより形成される影(第2輪郭)が、突出部のうち貫通孔の第1端側に生じる。これらの影(輪郭)から突出部の形状を特定することにより、突出部に対して真上からではなく横方向から光を照射しても、突出部の形状を特定することができるようになる。 According to the first invention, when light is irradiated from a first light source onto the protrusion from the first end side of the through hole, a shadow (first contour) is formed on the protrusion due to the light being blocked by the protrusion on the second end side of the through hole. Similarly, when light is irradiated from a second light source onto the protrusion from the second end side of the through hole, a shadow (second contour) is formed on the protrusion due to the light being blocked by the protrusion on the first end side of the through hole. By identifying the shape of the protrusion from these shadows (contours), it becomes possible to identify the shape of the protrusion even when light is irradiated onto the protrusion from the side rather than directly above.

また、第1光源と第2光源とから同時に光を照射した状態では、第1輪郭及び第2輪郭を生じさせる影が消されてしまう。この点、第1の発明では、第1光源と第2光源とでは異なる波長の光を発しており、撮像部によって撮像した後、第1波長成分による第1画像と、第2波長成分による第2画像とを抽出し、それら画像を合成することにより、影(輪郭)を利用して突出部の形状を特定することができる。そのため、一方の光源のみから光を照射して撮像し、他方の光源のみから光を照射して撮像するという繰り返し動作が不要になって、一度に突出部の形状を特定することができ、検査効率が向上する。 Furthermore, when light is emitted from the first and second light sources simultaneously, the shadows that create the first and second contours are erased. In this regard, in the first invention, the first and second light sources emit light of different wavelengths, and after capturing an image using the imaging unit, a first image based on the first wavelength component and a second image based on the second wavelength component are extracted and these images are combined, allowing the shape of the protrusion to be identified using the shadows (contours). This eliminates the need for repeated imaging using light emitted from only one light source, then from only the other light source, allowing the shape of the protrusion to be identified in one go, improving inspection efficiency.

さらに、突出部の鋳肌の凹凸によって拡散光が生じ、第1端側から照射された光の正反射光の跳ね返りが少なくなるため、第1端側に設けられた撮像部はその正反射光を捕らえきれない。そのため、第1画像では、突出部に該当する箇所において、第1端側から照射された光が当たっているはずなのに輝度の低い部位が生じる。第1画像をそのまま用いて第2画像と合成すると、当該箇所に生じた輝度の低い部位がそのまま残り、それによって突出部の形状特定が不十分となり得る。この点、第1の発明によれば、第1画像において、突出部に該当する箇所に存在する輝度の低い部位に対し、その輝度を高める補正が行われる。その補正画像が第2画像との合成画像の生成に用いられるため、突出部に該当する箇所に輝度の低い部位が残ることが抑制され、突出部の形状特定の精度を向上させることができる。 Furthermore, the unevenness of the casting surface of the protrusion causes diffused light, reducing the bounce of specularly reflected light irradiated from the first end, and therefore the imaging unit installed on the first end is unable to capture all of the specularly reflected light. As a result, in the first image, low-brightness areas appear in the areas corresponding to the protrusion, even though they should have been hit by light irradiated from the first end. If the first image is used as is to combine with the second image, these low-brightness areas remain, which can result in insufficient identification of the shape of the protrusion. In this regard, according to the first invention, correction is performed to increase the brightness of the low-brightness areas in the areas corresponding to the protrusion in the first image. This corrected image is used to generate an image combined with the second image, preventing low-brightness areas from remaining in the areas corresponding to the protrusion, thereby improving the accuracy of identifying the shape of the protrusion.

ここで、撮像結果であるカラー画像では、第1波長の光と第2波長の光が突出部の鋳肌の凹凸によって正反射した正反射光、特に、撮像部とは反対側の第2端側から照射された第2波長の光の正反射光が跳ね返って撮像部に入射し、突出部に該当する箇所の所々でハレーションが生じる。ここで、ハレーションとは、画像上において、他の領域と比較して光の強度が特に強く出ていることをいう。ハレーション部は、第1画像において突出部に該当する箇所に生じた輝度の低い部位と同じ場所に生じており、第1画像において輝度の低い部位を生じさせる凹凸に起因して生じる。 In the color image obtained as a result of the imaging, light of the first wavelength and light of the second wavelength are specularly reflected by the unevenness of the casting surface of the protrusion. In particular, specularly reflected light of the second wavelength light irradiated from the second end side opposite the imaging unit bounces back and enters the imaging unit, causing halation in places corresponding to the protrusion. Here, halation refers to a state in which the light intensity is particularly strong compared to other areas on the image. The halation areas occur in the same places as the low-brightness areas that occur in the places corresponding to the protrusions in the first image, and are caused by the unevenness that creates the low-brightness areas in the first image.

鋳造品ごとで鋳肌に生じる凹凸にはバラツキがあり、そのバラツキを抑えることは困難なため、鋳造品や突出部が設けられた場所ごとで、ハレーション部の発生箇所(第1画像において突出部に該当する箇所に生じる輝度の低い部位と同じ箇所)にバラツキがある。この点、第2の発明によれば、撮像対象となる突出部ごとでハレーション部が特定される。そして、他の領域よりも輝度が高められたハレーション部が表示されている第3画像と、第1画像とを用い、画素ごとに輝度の高い方を採用して両画像を合成することにより、第1画像における輝度の低い部位がハレーション部の画像に置き換えられ、前記部位の輝度が高められた合成画像が得られる。これにより、ハレーション部の発生箇所にバラツキがあっても、第1画像において突出部に該当する箇所に生じていた輝度の低い部位を、輝度の高い部位に精度よく補正することができる。 The unevenness that occurs on the casting surface varies from casting to casting, and because this variation is difficult to suppress, the location of halation (the same location as the low-brightness area that occurs in the area corresponding to the protrusion in the first image) varies depending on the casting or the location of the protrusion. In this regard, according to the second invention, halation is identified for each protrusion that is the subject of imaging. Then, by using the third image, in which halation areas that are brighter than other areas are displayed, and the first image, and combining the two images using the higher brightness for each pixel, the low-brightness areas in the first image are replaced with images of the halation areas, resulting in a composite image in which the brightness of those areas is increased. As a result, even if the location of halation varies, the low-brightness areas that occurred in the area corresponding to the protrusion in the first image can be accurately corrected to high-brightness areas.

第3の発明によれば、第1端側から青色波長の光が照射され、第2端側から赤色波長の光が照射された場合、ハレーション部が呈する光の波長は緑色から黄色の範囲内の波長成分となる。そのため、この範囲の波長成分による画像を第3画像として第1画像の補正に用いることで、突出部に該当する箇所に輝度の低い部位が残ることが抑制される。 According to the third invention, when blue wavelength light is irradiated from the first end and red wavelength light is irradiated from the second end, the wavelength of the light exhibited by the halation portion will be wavelength components in the range from green to yellow. Therefore, by using an image with wavelength components in this range as the third image to correct the first image, it is possible to prevent low-brightness areas from remaining in areas corresponding to protrusions.

第4の発明によれば、鋳造品の特定に用いる情報などの情報を提示する鋳出し文字を検査対象とすることにより、鋳出し文字が人間に判読可能なものであるかを検査することができる。 According to the fourth invention, by inspecting cast letters that display information such as information used to identify a casting, it is possible to inspect whether the cast letters are human-readable.

ディスクロータの縦断面、及び検査装置の構成を示す概略図。2 is a schematic diagram showing a longitudinal section of a disk rotor and the configuration of an inspection device. FIG. ディスクロータの横断面(図1の2-2線断面図)、及び検査装置の一部の構成を示す概略図。2 is a cross-sectional view of a disk rotor (cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1) and a schematic diagram showing a partial configuration of an inspection device. 画像処理部による処理を示すフローチャート、及び処理過程の画像を説明する説明図。5A and 5B are a flowchart showing processing by an image processing unit and an explanatory diagram showing images in the processing process. カラー画像と第1画像とを対比して説明する説明図であり、(a)はカラー画像を、(b)は第1画像を示している。5A and 5B are explanatory diagrams for comparing a color image and a first image, in which FIG. 5A shows the color image and FIG. 5B shows the first image.

本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。車両のブレーキ機構の一部として用いられるディスクロータ10には鋳出し文字11が複数形成されている。本発明の鋳造品検査装置は、本実施の形態では、それら鋳出し文字11を検査する検査装置30として具体化されている。 One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A disc rotor 10 used as part of a vehicle's brake mechanism has multiple cast-in letters 11 formed on it. In this embodiment, the casting inspection device of the present invention is embodied as an inspection device 30 that inspects these cast-in letters 11.

<ディスクロータ10の構成>
最初に、検査装置30による検査対象となるディスクロータ10の構成を説明する。図1及び図2に示すように、ディスクロータ10は、全体として略円板状をなし、ハット部12及び摺動部13を有する。ハット部12は、自動車等の車両が有する車軸の端部に設けられたハブに取り付けられる。ハット部12は、底面部14と、周面部15とを有している。
<Configuration of disc rotor 10>
First, the configuration of the disc rotor 10 to be inspected by the inspection device 30 will be described. As shown in Figures 1 and 2, the disc rotor 10 is generally disk-shaped overall and has a hat portion 12 and a sliding portion 13. The hat portion 12 is attached to a hub provided at the end of an axle of a vehicle such as an automobile. The hat portion 12 has a bottom surface portion 14 and a peripheral surface portion 15.

底面部14は円形板状をなし、中心部には取付孔16が形成されている。取付孔16の周囲には、複数のボルト挿通孔(図示略)が形成されている。取付孔16及びボルト挿通孔を用いて、ディスクロータ10がハブに連結されるようになっている。周面部15は、底面部14の外周縁部から延びる円筒状をなし、ハット部12の周面を形成している。 The bottom surface portion 14 is circular and has a mounting hole 16 formed in the center. Multiple bolt insertion holes (not shown) are formed around the mounting hole 16. The mounting holes 16 and the bolt insertion holes are used to connect the disc rotor 10 to the hub. The peripheral surface portion 15 is cylindrical and extends from the outer periphery of the bottom surface portion 14, forming the peripheral surface of the hat portion 12.

周面部15において底面部14とは反対側の端部に、摺動部13が連結されている。摺動部13は、車両制動時にディスクパッドによって挟み込まれて圧接される部分である。摺動部13は、周面部15より外方へ円環状をなすように突出して形成されている。摺動部13の表裏両面は、ディスクパッドにより圧接される一対の摺動面17となっている。 The sliding portion 13 is connected to the end of the peripheral portion 15 opposite the bottom portion 14. The sliding portion 13 is the part that is sandwiched and pressed against the disc pad when the vehicle brakes. The sliding portion 13 is formed to protrude outward in an annular shape from the peripheral portion 15. The front and back surfaces of the sliding portion 13 form a pair of sliding surfaces 17 that are pressed against the disc pad.

摺動部13は、インナディスク部18と、インナディスク部18よりもアウタ側に配置されるアウタディスク部19と、フィン20とを備えている。フィン20は、インナディスク部18とアウタディスク部19とを、周方向における複数箇所において連結している。フィン20は放射状に延びており、インナディスク部18とアウタディスク部19とフィン20とで囲まれた空間が、放射方向(径方向)に貫通したベンチレート部21になっている。ベンチレート部21は車両の走行時に空気が流通する流路であり、空気の流通により摺動部13を早期に冷却させることができる。ベンチレート部21が貫通孔に相当する。 The sliding portion 13 includes an inner disk portion 18, an outer disk portion 19 located more outer than the inner disk portion 18, and fins 20. The fins 20 connect the inner disk portion 18 and the outer disk portion 19 at multiple locations in the circumferential direction. The fins 20 extend radially, and the space surrounded by the inner disk portion 18, outer disk portion 19, and fins 20 forms ventilated portions 21 that penetrate in the radial direction (diameter). The ventilated portions 21 are flow paths through which air flows when the vehicle is running, and the flow of air allows the sliding portion 13 to be cooled quickly. The ventilated portions 21 correspond to through-holes.

本実施の形態のディスクロータ10は、周面部15とインナディスク部18とが連結されたインナハットタイプであり、また、ハット部12及び摺動部13が一体形成された1ピース構造の鋳造品である。 The disc rotor 10 of this embodiment is an inner hat type in which the peripheral surface portion 15 and inner disc portion 18 are connected, and is a one-piece casting in which the hat portion 12 and sliding portion 13 are integrally formed.

ディスクロータ10には、インナディスク部18のベンチレート部21側の面から、アウタディスク部19側へ向けて突出する、突出部としての鋳出し文字11が形成されている。鋳出し文字11は、各ベンチレート部21につき、1文字ずつ形成されており、鋳造によって形成されている。鋳出し文字11は、メーカ名、車体固有記号、摩耗限度マークを表示するためのものである。鋳出し文字11は、ベンチレート部21の内周端よりも外周端に近い位置に形成されており、ディスクロータ10の外周側から表示内容を目視にて確認しやすくなっている。 The disc rotor 10 is formed with cast letters 11 as protrusions that protrude from the surface of the inner disc portion 18 facing the ventilated portion 21 toward the outer disc portion 19. One cast letter 11 is formed for each ventilated portion 21, and is formed by casting. The cast letters 11 are intended to display the manufacturer's name, vehicle-specific symbol, and wear limit mark. The cast letters 11 are formed closer to the outer peripheral edge than the inner peripheral edge of the ventilated portion 21, making it easier to visually confirm the displayed content from the outer peripheral side of the disc rotor 10.

ベンチレート部21や鋳出し文字11を形成するために、鋳造段階において中子が用いられる。インナハットタイプのディスクロータ10の周面部15には、鋳造段階において幅木が用いられることで、窓部22が形成されている。窓部22は、周面部15の内外に貫通する空間部であり、ベンチレート部21と同じ高さ位置に形成されている。また、図2に示すように、隣接する一対のベンチレート部21に中子を通せるように、これら一対のベンチレート部21に対して1つの窓部22が形成されている。 A core is used during the casting process to form the ventilated portion 21 and the cast-in letters 11. A baseboard is used during the casting process to form a window portion 22 on the peripheral surface 15 of the inner-hat type disc rotor 10. The window portion 22 is a space that penetrates the peripheral surface 15 from the inside to the outside, and is formed at the same height as the ventilated portion 21. Furthermore, as shown in Figure 2, one window portion 22 is formed for each pair of adjacent ventilated portions 21 so that a core can be passed through them.

ここで、鋳出し文字11は、鋳造によりディスクロータ10と一体で形成されていることから、文字が欠けていたり、一部が潰れていたりすることがある。そのため、鋳出し文字11が、メーカ名等の情報を読み取るのに支障のないレベルであるか否かを検査する必要がある。この検査のための検査装置30を以下に説明する。 Here, because the cast letters 11 are formed integrally with the disc rotor 10 by casting, the letters may be missing or partially crushed. Therefore, it is necessary to inspect the cast letters 11 to ensure that the manufacturer's name and other information are still legible. The inspection device 30 used for this inspection is described below.

<検査装置30の構成>
検査装置30は、ハット部12の内周側に配置される支持軸部31を備えている。支持軸部31は上下方向に延びている。そして、支持軸部31の上端側に形成された係合部32が、取付孔16に挿入されてディスクロータ10と係合されることにより、支持軸部31にディスクロータ10が一体回転可能な状態で支持される。支持軸部31にはモータ33が接続されており、モータ33が回転することによりディスクロータ10は、自身の中心軸線を中心として回転することができるようになっている。
<Configuration of inspection device 30>
The inspection device 30 includes a support shaft 31 disposed on the inner periphery of the hat portion 12. The support shaft 31 extends in the vertical direction. An engagement portion 32 formed on the upper end of the support shaft 31 is inserted into the mounting hole 16 and engages with the disc rotor 10, thereby supporting the disc rotor 10 on the support shaft 31 in a state in which the disc rotor 10 can rotate integrally with the support shaft 31. A motor 33 is connected to the support shaft 31, and rotation of the motor 33 allows the disc rotor 10 to rotate about its own central axis.

ハット部12の外周側には、撮像部であるカラーカメラ35と、第1光源である青色LED36とが設置されている。ハット部12の内周面と、支持軸部31の外周面との隙間には、第2光源である赤色LED37が設置されている。第1端側はハット部12の外周側に、第2端側はハット部12の内周側に相当する。 A color camera 35, which serves as an imaging unit, and a blue LED 36, which serves as a first light source, are installed on the outer periphery of the hat portion 12. A red LED 37, which serves as a second light source, is installed in the gap between the inner periphery of the hat portion 12 and the outer periphery of the support shaft portion 31. The first end corresponds to the outer periphery of the hat portion 12, and the second end corresponds to the inner periphery of the hat portion 12.

赤色LED37は、窓部22を通じてベンチレート部21の内周端から外周端へ向けて、赤色に対応した波長の光を照射するものであり、光軸はベンチレート部21に沿った水平方向に向けられている。図2に示すように、赤色LED37は、隣接する一対のベンチレート部21に向けて光が照射されるようになっている。 The red LED 37 emits light with a wavelength corresponding to red through the window 22 from the inner circumferential edge to the outer circumferential edge of the ventilated portion 21, with the optical axis oriented horizontally along the ventilated portion 21. As shown in Figure 2, the red LED 37 emits light toward a pair of adjacent ventilated portions 21.

青色LED36は、ベンチレート部21の外周端から内周端へ向けて青色に対応した波長の光を照射するものであり、光軸はベンチレート部21に沿った水平方向に向けられている。図2に示すように、青色LED36は一対設けられており、隣接する一対のベンチレート部21の延長上にそれぞれ配置されている。 The blue LEDs 36 emit light with a wavelength corresponding to blue from the outer circumferential edge to the inner circumferential edge of the ventilated portion 21, with the optical axis directed horizontally along the ventilated portion 21. As shown in Figure 2, a pair of blue LEDs 36 are provided, each positioned on the extension of a pair of adjacent ventilated portions 21.

カラーカメラ35は、青色LED36及び赤色LED37から照射される各波長の光を同時に取得することのできるカメラである。カラーカメラ35は、鋳出し文字11に対して斜め上方に配置されている。ここで、カラーカメラ35の俯角θ1は、水平方向に光軸が設けられた青色LED36及び赤色LED37の俯角θ2(=0度)よりも大きくなっている。カラーカメラ35は、図2に示すように平面視では一対の青色LED36の間、かつ赤色LED37の光軸の延長上に位置している。カラーカメラ35は、隣接する一対のベンチレート部21に配置された鋳出し文字11を一度に撮像できるように設定されている。例えば図2の状態であれば、「M」及び「I」の2つの鋳出し文字11を一度に撮像する。 The color camera 35 is a camera that can simultaneously capture light of each wavelength emitted from the blue LED 36 and the red LED 37. The color camera 35 is positioned diagonally above the cast-in letters 11. Here, the depression angle θ1 of the color camera 35 is greater than the depression angle θ2 (=0 degrees) of the blue LED 36 and the red LED 37, whose optical axes are arranged horizontally. As shown in Figure 2, the color camera 35 is located between the pair of blue LEDs 36 in a plan view and on the extension of the optical axis of the red LED 37. The color camera 35 is set up so that it can simultaneously capture images of the cast-in letters 11 arranged on a pair of adjacent ventilated sections 21. For example, in the state shown in Figure 2, the two cast-in letters 11, "M" and "I," are captured simultaneously.

検査装置30は、モータ33、カラーカメラ35、青色LED36及び赤色LED37を制御するコントローラ40を備えている。 The inspection device 30 is equipped with a controller 40 that controls the motor 33, color camera 35, blue LED 36, and red LED 37.

コントローラ40は回転制御部41を備えており、回転制御部41によってモータ33の回転が制御される。コントローラ40はLED制御部42を備えており、LED制御部42によって一対の青色LED36及び赤色LED37の点灯及び消灯が制御される。コントローラ40はカメラ制御部43を備えており、カメラ制御部43によってカラーカメラ35による撮像タイミングが制御される。 The controller 40 has a rotation control unit 41, which controls the rotation of the motor 33. The controller 40 has an LED control unit 42, which controls the on/off of the pair of blue LEDs 36 and red LEDs 37. The controller 40 has a camera control unit 43, which controls the timing of image capture by the color camera 35.

回転制御部41は、ディスクロータ10を回転させ、図2に示すように、赤色LED37が窓部22の中心位置となり、かつ各青色LED36が各ベンチレート部21の中心位置となる回転位置に停止させる。回転制御部41がモータ33を停止させた状態で、LED制御部42が各青色LED36及び赤色LED37を点灯させ、それと同時に、カメラ制御部43がカラーカメラ35による撮像を行わせる。カラーカメラ35は、各青色LED36及び赤色LED37によって光が照射されている2つの鋳出し文字11を一度に撮像する。 The rotation control unit 41 rotates the disc rotor 10 and stops it at a rotational position where the red LED 37 is at the center of the window portion 22 and each blue LED 36 is at the center of each ventilated portion 21, as shown in Figure 2. With the rotation control unit 41 stopping the motor 33, the LED control unit 42 turns on each blue LED 36 and red LED 37, and at the same time, the camera control unit 43 causes the color camera 35 to capture an image. The color camera 35 simultaneously captures an image of the two cast letters 11 illuminated by each blue LED 36 and red LED 37.

カラーカメラ35による撮像が終了すると、LED制御部42が各青色LED36及び赤色LED37を消灯させるとともに、回転制御部41がモータ33を、次の窓部22の中心位置に赤色LED37が位置するまで回転させる。これにより、次の鋳出し文字11を撮像することができる。 When the color camera 35 has finished capturing an image, the LED control unit 42 turns off the blue LEDs 36 and red LEDs 37, and the rotation control unit 41 rotates the motor 33 until the red LED 37 is positioned at the center of the next window 22. This allows the next cast-in letter 11 to be captured.

コントローラ40は画像記憶部44を備えており、画像記憶部44にはカラーカメラ35によって撮像された画像が記憶される。コントローラ40は画像処理部45を備えており、画像処理部45は、カラーカメラ35によって撮像された撮像結果である画像を画像記憶部44から取り出し、加工処理して鋳出し文字11の形状を特定する。以下、特定部である画像処理部45により実行される処理を説明する。 The controller 40 is equipped with an image storage unit 44, which stores images captured by the color camera 35. The controller 40 is equipped with an image processing unit 45, which retrieves images captured by the color camera 35 from the image storage unit 44 and processes them to identify the shape of the cast letters 11. The processing executed by the image processing unit 45, which is an identification unit, is described below.

<画像処理の流れ>
画像処理部45は、ステップS11において、カラーカメラ35によって鋳出し文字11が新たに撮像されたか否かを、画像記憶部44に記憶されている情報をもとに判断する。新たに鋳出し文字11が撮像されていない場合には本処理を終了する。新たに撮像された画像がある場合、ステップS12に移行する。
<Image processing flow>
In step S11, the image processing unit 45 determines whether or not a new image of the cast-in letters 11 has been captured by the color camera 35 based on the information stored in the image storage unit 44. If a new image of the cast-in letters 11 has not been captured, the process ends. If a new image has been captured, the process proceeds to step S12.

なお、カラーカメラ35は一度に隣接する2つの鋳出し文字11を撮像し、これら2つの鋳出し文字11について以下の画像処理を実行する。例えば、図2の状態であれば「M」及び「I」の2つの鋳出し文字11を同時に撮像して画像処理する。ただし、画像処理は各鋳出し文字11について同じ処理であるため、以下においては図2に「M」と表示されている鋳出し文字11を例に説明する。 The color camera 35 captures images of two adjacent cast-in letters 11 at a time, and performs the following image processing on these two cast-in letters 11. For example, in the state shown in Figure 2, the two cast-in letters 11, "M" and "I," are captured and image processed simultaneously. However, since the image processing is the same for each cast-in letter 11, the following explanation will be given using the cast-in letter 11 shown as "M" in Figure 2 as an example.

ステップS12では、画像に対し青色波長成分のみを取り出すフィルタをかけ、青色波長成分により得られるグレースケールの第1画像51を抽出する。鋳出し文字11に対して図3(a)の下側(ベンチレート部21の外周側)から青色LED36が照射されるため、第1画像51では、図3(a)に示すように、鋳出し文字11の輪郭の一部(上側部分)よりも上の領域が影となっている。そのため、鋳出し文字11の輪郭の上側部分よりも上の領域は、当該部分よりも下の領域よりも輝度が低い低輝度部52となり、下の領域は高輝度部55となっている。第1画像51は画像記憶部44に一旦記憶される。 In step S12, a filter that extracts only the blue wavelength component is applied to the image, and a grayscale first image 51 obtained using the blue wavelength component is extracted. Because the blue LED 36 is irradiated onto the cast-in letter 11 from the lower side (the outer periphery of the ventilated portion 21) in FIG. 3(a), in the first image 51, the area above a portion (upper portion) of the outline of the cast-in letter 11 is in shadow, as shown in FIG. 3(a). Therefore, the area above the upper portion of the outline of the cast-in letter 11 becomes a low-luminance area 52 that is less bright than the area below that portion, and the area below becomes a high-luminance area 55. The first image 51 is temporarily stored in the image storage unit 44.

ここで、鋳出し文字11は、鋳造によりディスクロータ10と一体で形成されることから、その表面は鋳肌表面となっており、凹凸が存在している。この凹凸が原因となって青色LED36から照射された光が拡散し、その正反射光の跳ね返りが少なくなり、青色LED36と同じくハット部12の外周側に設けられたカラーカメラ35は、青色LED36から照射された光の正反射光を捕えきれない。そのため、第1画像51では、鋳出し文字11に該当する箇所において、そこは本来なら青色LED36から照射された光が当たっているはずなのに、図3(a)及び図4(b)に示すように、輝度の低い黒落ち部53が所々に現れている。なお、黒落ち部53は、すべて黒一色になっていることを意味しない。このような状態の第1画像51をそのまま利用し、鋳出し文字11の形状を特定するための画像処理を行うと、文字上に現れた黒落ち部53によって鋳出し文字11の輪郭が不鮮明になったり、輪郭の一部が潰れたりして、輪郭の線長計測精度が悪化し、ひいては文字認識精度が悪化するおそれがある。 Here, because the cast letters 11 are formed integrally with the disc rotor 10 by casting, their surfaces are cast-surfaces with irregularities. These irregularities cause the light emitted from the blue LED 36 to diffuse, reducing the bounce of the specularly reflected light. As a result, the color camera 35, which is mounted on the outer periphery of the hat portion 12, along with the blue LED 36, is unable to capture the specularly reflected light emitted from the blue LED 36. As a result, in the first image 51, low-brightness dark areas 53 appear in places corresponding to the cast letters 11, as shown in Figures 3(a) and 4(b), even though these areas should be hit by light emitted from the blue LED 36. Note that the dark areas 53 do not mean that the entire image is solid black. If the first image 51 in this state were used as is to perform image processing to identify the shape of the cast-in letters 11, the outline of the cast-in letters 11 would become unclear or part of the outline would be crushed due to the blackened areas 53 that appear on the letters, which could result in a decrease in the accuracy of measuring the line length of the outline and ultimately a decrease in the accuracy of character recognition.

そこで、ステップS13では、画像記憶部44から取り出した画像に対し緑色波長成分のみを取り出すフィルタをかけ、緑色波長成分により得られるグレースケールの第3画像54を抽出する。緑色波長成分が選択されたのは、次の理由による。 Therefore, in step S13, a filter that extracts only the green wavelength component is applied to the image retrieved from the image storage unit 44, and a grayscale third image 54 obtained using the green wavelength component is extracted. The green wavelength component was selected for the following reasons.

図4(a)に示すように、カラーカメラ35によって撮像されたカラー画像71では、鋳出し文字11の輪郭の下側部分よりも上の領域は、赤色LED37から照射された光が当たって赤色表示され、当該部分よりも下の領域は青色LED36から照射された光があたって青色表示されている。そして、鋳出し文字11に該当する箇所の所々でハレーションが生じており、ハレーション部72が現れている。ハレーションは、青色LED36及び赤色LED37からそれぞれ照射された光が、鋳出し文字11の鋳肌の凹凸によって正反射した光、特に、カラーカメラ35とは反対側の内周側から照射された赤色LED37の光の正反射光が跳ね返り、カラーカメラ35に入射することによって生じている。なお、ハレーションとは、カラー画像71において、他の領域と比較して光の強度が特に強く出ていることをいう。ハレーション部72は、図4に第1画像51と対比して示すように、第1画像51に発生した黒落ち部53と同じ場所に生じており、これは、第1画像51において黒落ち部53を生じさせる凹凸に起因して生じるからである。 As shown in Figure 4(a), in the color image 71 captured by the color camera 35, the area above the lower portion of the outline of the cast-in letter 11 is illuminated by light from the red LED 37 and appears red, while the area below that area is illuminated by light from the blue LED 36 and appears blue. Halation occurs in various places in the area corresponding to the cast-in letter 11, resulting in the appearance of halation areas 72. The halation occurs when light irradiated from the blue LED 36 and red LED 37 is specularly reflected by the unevenness of the cast surface of the cast-in letter 11, particularly the specularly reflected light of the red LED 37 irradiated from the inner periphery opposite the color camera 35, which bounces back and enters the color camera 35. Note that halation refers to a region in the color image 71 where the light intensity appears particularly strong compared to other regions. As shown in comparison with the first image 51 in Figure 4, the halation area 72 occurs in the same location as the black drop area 53 that occurred in the first image 51. This is because the halation area 72 is caused by the unevenness that causes the black drop area 53 in the first image 51.

ハレーション部72を発明者が分光解析し、そのRGB成分(赤色、緑色、青色)を調べた結果、赤色と緑色の要素が青色よりも相対的に強く、ハレーション部72の光は黄色(580nm前後の波長)を呈しているとの知見が得られた。黄色のRGB成分のうち赤色は赤色LED37からの照射光として用いられているため除外し、残った緑色波長はハレーション部72が呈する黄色の近似波長でもある。そこで、画像処理部45が実行する画像処理プログラムでは、予め、緑色波長がハレーション部72を把握する波長成分として採用された。なお、近似波長とは、ハレーション部72が呈する光の波長と、前後50nmの範囲内の波長を意味する。 The inventors performed a spectroscopic analysis of the halation portion 72 and examined its RGB components (red, green, blue). The results showed that the red and green elements were relatively stronger than the blue, and that the light from the halation portion 72 was yellow (with a wavelength of around 580 nm). Of the yellow RGB components, the red was excluded because it is used as light emitted from the red LED 37. The remaining green wavelength is an approximate wavelength of the yellow emitted by the halation portion 72. Therefore, in the image processing program executed by the image processing unit 45, the green wavelength was previously adopted as the wavelength component for identifying the halation portion 72. Note that approximate wavelength refers to a wavelength within a range of 50 nm either side of the wavelength of the light emitted by the halation portion 72.

第3画像54の縦横の画素(ピクセル)数はいずれも、第1画像51と同じである。撮像結果は青色波長の光と赤色波長の光が照射された状態のものであるから、緑色波長成分よりなる第3画像54では、図3(b)に示すように、全体的に低輝度部52となっている。ただ、第1画像51の黒落ち部53に該当する箇所では、緑色波長成分が相対的に強くなっている箇所であることから、輝度が高い高輝度部55となっている。第3画像54は画像記憶部44に一旦記憶される。 The number of vertical and horizontal pixels in the third image 54 is the same as that in the first image 51. The image capture result is obtained when blue and red wavelength light is irradiated, so the third image 54, which is made up of green wavelength components, has low-brightness areas 52 overall, as shown in Figure 3(b). However, in areas corresponding to the dark areas 53 in the first image 51, the green wavelength components are relatively strong, resulting in high-brightness areas 55. The third image 54 is temporarily stored in the image storage unit 44.

次いで、ステップS14では、画像記憶部44に一旦記憶された第1画像51と第3画像54を合成することにより、第1合成画像56を生成する。この場合、同一座標の画素ごとに第1画像51の画素と第3画像54の画素との輝度を比較し、輝度が高い方を採用して第1合成画像56を生成する。図3(a)及び図3(b)では、比較対象となる第1画像51の例示画素51pと、第3画像54の例示画素54pとを表示している。なお、実際の画素の大きさは図示のものよりも小さい。 Next, in step S14, the first image 51 and the third image 54, which have been temporarily stored in the image storage unit 44, are combined to generate a first combined image 56. In this case, the brightness of the pixels in the first image 51 and the third image 54 is compared for each pixel at the same coordinates, and the pixel with the higher brightness is used to generate the first combined image 56. Figures 3(a) and 3(b) show an example pixel 51p in the first image 51 and an example pixel 54p in the third image 54 to be compared. Note that the actual pixel size is smaller than shown.

第1合成画像56は、第1画像51が補正された補正画像である。第1合成画像56では、図3(c)に示すように、鋳出し文字11の輪郭の上側部分よりも上の領域では、第1画像51又は第3画像54のいずれか輝度の高い方の画素が採用されて、低輝度部52となり、当該輪郭の上側部分よりも下の領域では、第1画像51の画素が採用されて高輝度部55となっている。また、鋳出し文字11の文字部分では、第3画像54の画素が採用され、黒落ち部53であった箇所はその輝度が高められている。 The first composite image 56 is a corrected image obtained by correcting the first image 51. In the first composite image 56, as shown in FIG. 3(c), in the region above the upper part of the outline of the cast-in letter 11, pixels of either the first image 51 or the third image 54, whichever has the higher brightness, are used to form the low-brightness area 52, while in the region below the upper part of the outline, pixels of the first image 51 are used to form the high-brightness area 55. Furthermore, in the character portion of the cast-in letter 11, pixels of the third image 54 are used, and the brightness of the areas that were previously black areas 53 is increased.

続くステップS15では、画像記憶部44から取り出した画像に対し赤色波長成分のみを取り出すフィルタをかけ、赤色波長成分により得られる第2画像57を抽出する。第2画像57の縦横の画素数はいずれも、第1画像51と同じである。図3(d)に示すように、第2画像57は、鋳出し文字11に対して図3(d)の上側(ベンチレート部21の内周側)から赤色LED37が照射されるため、第2画像57では、図3(d)に示すように、鋳出し文字11の輪郭の一部(下側部分)よりも下の領域が影となっている。そのため、鋳出し文字11の輪郭の下側部分よりも下の領域は、当該部分よりも上の領域よりも輝度が低い低輝度部52となり、上の領域は高輝度部55となっている。第2画像57は画像記憶部44に一旦記憶される。 In the following step S15, a filter that extracts only the red wavelength component is applied to the image retrieved from the image storage unit 44, and a second image 57 obtained from the red wavelength component is extracted. The number of vertical and horizontal pixels of the second image 57 is the same as that of the first image 51. As shown in FIG. 3(d), the red LED 37 illuminates the cast-in letters 11 from the upper side of FIG. 3(d) (the inner periphery of the ventilated portion 21). Therefore, in the second image 57, the area below a portion (the lower portion) of the outline of the cast-in letters 11 is in shadow, as shown in FIG. 3(d). Therefore, the area below the lower portion of the outline of the cast-in letters 11 becomes a low-luminance area 52 that is less bright than the area above that portion, and the area above becomes a high-luminance area 55. The second image 57 is temporarily stored in the image storage unit 44.

その後、ステップS16では、画像記憶部44に一旦記憶された第1合成画像56と第2画像57とを合成することにより、第2合成画像58を生成する。この場合、同一座標の画素ごとに第1合成画像56の画素と第2画像57の画素との輝度を比較し、輝度の低い方を採用して第2合成画像58を生成する。図3(c)及び図3(d)では、比較対象となる第1合成画像56の例示画素56pと、第2画像57の例示画素57pとを表示している。なお、実際の画素の大きさは図示のものよりも小さい。 Then, in step S16, the first composite image 56 and the second image 57, which have been temporarily stored in the image storage unit 44, are composited to generate a second composite image 58. In this case, the brightness of the pixels in the first composite image 56 and the second image 57 is compared for each pixel at the same coordinates, and the pixel with the lower brightness is used to generate the second composite image 58. Figures 3(c) and 3(d) show an example pixel 56p of the first composite image 56 and an example pixel 57p of the second image 57 to be compared. Note that the actual pixel size is smaller than shown.

第2合成画像58において、図3(e)に示すように、鋳出し文字11の輪郭の上側部分よりも上の領域では、第1合成画像56の画素が採用されて低輝度部52となっている。一方、鋳出し文字11の輪郭の下側部分では、第2画像57の画素が採用されて低輝度部52となっている。これにより、鋳出し文字11の輪郭全体が浮き彫りになっている。すなわち、第1合成画像56の低輝度部52と第2画像57の低輝度部52とで囲まれた囲み領域59が、鋳出し文字11に対応した領域に相当する。第2合成画像58は画像記憶部44に一旦記憶される。 In the second composite image 58, as shown in FIG. 3(e), the area above the upper portion of the outline of the cast-in letter 11 uses pixels from the first composite image 56 to form the low-brightness area 52. On the other hand, the area below the outline of the cast-in letter 11 uses pixels from the second image 57 to form the low-brightness area 52. This makes the entire outline of the cast-in letter 11 appear embossed. In other words, the enclosed area 59 surrounded by the low-brightness area 52 of the first composite image 56 and the low-brightness area 52 of the second image 57 corresponds to the area corresponding to the cast-in letter 11. The second composite image 58 is temporarily stored in the image storage unit 44.

その後、ステップS17では、鋳出し文字11に対応する囲み領域59の切出し処理が行われる。切出し処理は、低輝度部52と囲み領域59との境界を切り取って、図3(f)に示すように、囲み領域59に対応した文字部61のみの特定画像62を抽出する処理である。特定画像62は画像記憶部44に一旦記憶される。 Then, in step S17, a cutout process is performed on the enclosed area 59 corresponding to the cast-in letter 11. The cutout process cuts out the boundary between the low-brightness area 52 and the enclosed area 59, and extracts a specific image 62 of only the character area 61 corresponding to the enclosed area 59, as shown in Figure 3(f). The specific image 62 is temporarily stored in the image storage unit 44.

以上の画像処理部45による処理の結果、鋳出し文字11に対応した文字部61を含む特定画像62が生成される。 As a result of the above processing by the image processing unit 45, a specific image 62 is generated that includes a character portion 61 corresponding to the cast-in character 11.

図1に示すように、コントローラ40は画像判定部46を備えており、画像判定部46により特定画像62に含まれる文字部61が正常範囲か否かが判定される。画像判定部46は予め参照文字を登録しており、文字部61と参照文字との比較を行うことにより判定を行う。例えば、全体面積の比較、部分面積の比較、文字を分割して長さの差を比較、その他の比較を行い判定することができる。判定処理方法はこれに限られない。ディスクロータ10から読み取られた各文字部61のいずれか1つでも正常範囲にないと判定された場合には、ディスクロータ10は不良品であるとして出荷対象から除外される。 As shown in FIG. 1, the controller 40 is equipped with an image determination unit 46, which determines whether the character portion 61 included in the specific image 62 is within the normal range. The image determination unit 46 registers reference characters in advance and makes a determination by comparing the character portion 61 with the reference characters. For example, it can make a determination by comparing the overall area, partial area, dividing the characters and comparing the difference in length, or other comparisons. The determination method is not limited to this. If it is determined that any one of the character portions 61 read from the disc rotor 10 is not within the normal range, the disc rotor 10 is deemed a defective product and is excluded from shipment.

<作用効果>
以上説明した検査装置30によれば、以下に示す作用効果が得られる。
<Action and effect>
According to the inspection device 30 described above, the following effects can be obtained.

(1)ディスクロータ10のベンチレート部21に形成された鋳出し文字11は、文字が欠けていたり、一部が潰れていたりすることがある。従来は正常に鋳出し文字11が形成されているか否かを目視により確認していたが、検査装置30により自動的に鋳出し文字11を特定して不良品であるか否かを判定することができる。 (1) The cast letters 11 formed on the ventilated portion 21 of the disc rotor 10 may be missing or partially crushed. Conventionally, whether the cast letters 11 are formed properly or not has been confirmed visually, but the inspection device 30 can automatically identify the cast letters 11 and determine whether they are defective.

(2)ベンチレート部21の内周側から鋳出し文字11へ赤色LED37を照射することで、その光が鋳出し文字11によって遮られることにより形成される影(輪郭)が、鋳出し文字11のうちベンチレート部21の外周側に生じる。同様に、ベンチレート部21の外周側から鋳出し文字11へ青色LED36を照射することで、その光が鋳出し文字11によって遮られることにより形成される影(輪郭)が、鋳出し文字11のうちベンチレート部21の内周側に生じる。これらの影(輪郭)から鋳出し文字11の形状を特定するようにしたことにより、鋳出し文字11に対して真上からではなく横方向から光を照射しても、鋳出し文字11の形状を特定することができる。 (2) When the red LED 37 is irradiated onto the cast letter 11 from the inner periphery of the ventilated portion 21, the light is blocked by the cast letter 11, resulting in a shadow (outline) of the cast letter 11 on the outer periphery of the ventilated portion 21. Similarly, when the blue LED 36 is irradiated onto the cast letter 11 from the outer periphery of the ventilated portion 21, the light is blocked by the cast letter 11, resulting in a shadow (outline) of the cast letter 11 on the inner periphery of the ventilated portion 21. By identifying the shape of the cast letter 11 from these shadows (outlines), the shape of the cast letter 11 can be identified even when light is irradiated onto the cast letter 11 from the side rather than directly above.

(3)青色LED36と赤色LED37とから同時に光を照射した状態では、鋳出し文字11の影(輪郭)が消されてしまう。この点、青色LED36と赤色LED37とで異なる波長の光が照射され、カラーカメラ35によって撮像した後、赤色波長成分による第1画像51と、青色波長成分による第2画像57とを抽出し、それらを合成することにより、鋳出し文字11の形状を特定することができる。そのため、青色LED36のみから光を照射して撮像し、次いで赤色LED37のみから光を照射して撮像するという繰り返し動作が不要になって、一度に鋳出し文字11の形状を特定することができ、検査効率が向上する。 (3) When light is emitted from the blue LED 36 and the red LED 37 simultaneously, the shadow (outline) of the cast-in letter 11 is erased. In this regard, the blue LED 36 and the red LED 37 emit light of different wavelengths, and after capturing an image with the color camera 35, a first image 51 with the red wavelength component and a second image 57 with the blue wavelength component are extracted and combined, allowing the shape of the cast-in letter 11 to be identified. This eliminates the need to repeatedly capture an image using light emitted only from the blue LED 36, and then capture an image using light emitted only from the red LED 37. This allows the shape of the cast-in letter 11 to be identified in one go, improving inspection efficiency.

(4)鋳出し文字11の鋳肌の凹凸によって拡散光が生じ、青色LED36から照射された光の正反射光の跳ね返りが少なくなるため、カラーカメラ35はその正反射光を捕らえきれない。そのため、第1画像51では、鋳出し文字11の文字部分において、外周側から照射された青色の光が当たっているはずなのに黒落ち部53が生じる。第1画像51をそのまま用いて第2画像57と合成した画像では、鋳出し文字11の文字部分に生じた黒落ち部53がそのまま残り、それによって鋳出し文字11の形状特定が不十分となり得る。この点、第1画像51において、黒落ち部53の輝度を高める補正が行われる。その補正画像が第2画像57との合成画像の生成に用いられるため、鋳出し文字11の文字部分に黒落ち部53が残ることが抑制され、鋳出し文字11の形状特定の精度を向上させることができる。 (4) The unevenness of the casting surface of the cast letters 11 causes diffused light, reducing the bounce of specularly reflected light emitted from the blue LED 36, and the color camera 35 is unable to capture the specularly reflected light. As a result, in the first image 51, black areas 53 appear in the character portions of the cast letters 11, even though they should be illuminated by blue light emitted from the outer periphery. When the first image 51 is used as is and combined with the second image 57, the black areas 53 that appeared in the character portions of the cast letters 11 remain, which can result in insufficient identification of the shape of the cast letters 11. In this regard, the first image 51 is corrected to increase the brightness of the black areas 53. This corrected image is used to generate the combined image with the second image 57, preventing the black areas 53 from remaining in the character portions of the cast letters 11, thereby improving the accuracy of identifying the shape of the cast letters 11.

(5)青色波長の光と赤色波長の光が鋳出し文字11の鋳肌の凹凸によって正反射した正反射光、特に、カラーカメラ35とは反対側の内周側から照射された赤色波長の光の正反射光が跳ね返り、カラーカメラ35に入射する。これにより、カラーカメラ35で撮像したカラー画像71では、鋳出し文字11に該当する箇所の所々でハレーションが生じる。ハレーション部72は、第1画像51において鋳出し文字11の文字部分に生じた黒落ち部53と同じ場所に生じており、黒落ち部53を生じさせる凹凸に起因して生じる。 (5) Light of blue wavelengths and light of red wavelengths are specularly reflected by the unevenness of the casting surface of the cast letters 11, and in particular, specularly reflected light of red wavelengths irradiated from the inner periphery opposite the color camera 35 bounces back and enters the color camera 35. As a result, halation occurs in places corresponding to the cast letters 11 in the color image 71 captured by the color camera 35. The halation areas 72 occur in the same locations as the blackened areas 53 that occurred in the character portions of the cast letters 11 in the first image 51, and are caused by the unevenness that creates the blackened areas 53.

鋳造品ごとで鋳肌に生じる凹凸にはバラツキがあり、そのバラツキを抑えることは困難なため、鋳造品や鋳出し文字11が設けられた場所ごとでハレーション部72の発生箇所にバラツキがある。この点、撮像対象となる鋳出し文字11ごとでハレーション部72が特定される。そして、他の領域よりも輝度が高められたハレーション部72が表示されている第3画像54と、第1画像51とを用い、画素ごとに輝度の高い方を採用して両画像51,54を合成する。すると、第1画像51における黒落ち部53がハレーション部72の画像に置き換えられ、黒落ち部53の輝度が高められる。これにより、ハレーション部72の発生箇所にバラツキがあっても、第1画像51の文字部分に生じていた黒落ち部53を、輝度の高い部位に精度よく補正することができる。
<変形例>
上記実施の形態の変形例を以下に説明する。
The unevenness of the casting surface varies from one casting to another, and because it is difficult to suppress this variation, the location of the halation portion 72 varies from one casting to another and from one location of the cast-in letters 11 to another. In this regard, the halation portion 72 is identified for each cast-in letters 11 to be imaged. Then, the third image 54, which displays the halation portion 72 with a higher brightness than the other areas, and the first image 51 and the third image 54 are combined by using the image with the higher brightness for each pixel. The dark portion 53 in the first image 51 is then replaced with the image of the halation portion 72, increasing the brightness of the dark portion 53. This allows the dark portion 53 that occurred in the character portion of the first image 51 to be accurately corrected to a higher brightness area, even if the location of the halation portion 72 varies.
<Modification>
A modification of the above embodiment will be described below.

(a)鋳出し文字11が、例えば「O」「X」など、光の照射方向に対して複数回交差する部分を有する文字では、各LED36、37を鋳出し文字11に対して水平に光を照射しただけでは、鋳出し文字11の全ての輪郭を抽出することができないことがある。例えば「O」であれば、外周側の輪郭は抽出することができるが、内周側の輪郭を抽出しきれないことがある。光の照射方向に対して複数回交差する部分を有する文字に対処するには、ベンチレート部21に干渉しない範囲で、各LED36,37を鋳出し文字11に対して上から斜め下方向へ向けるとよい。この場合でも、青色LED36の俯角θ2(>0度)よりカラーカメラ35の俯角θ1を大きくしておくことが必要である。 (a) When the cast letter 11 is a character such as "O" or "X" that has multiple intersections with the light irradiation direction, it may not be possible to extract the entire outline of the cast letter 11 simply by shining light horizontally onto the cast letter 11 from each LED 36, 37. For example, in the case of "O," the outline on the outer periphery can be extracted, but the outline on the inner periphery may not be fully extracted. To deal with characters that have multiple intersections with the light irradiation direction, it is advisable to orient each LED 36, 37 diagonally downward from above the cast letter 11, within the range that does not interfere with the ventilated portion 21. Even in this case, it is necessary to set the depression angle θ1 of the color camera 35 larger than the depression angle θ2 (> 0 degrees) of the blue LED 36.

(b)第1画像51に生じた黒落ち部53の輝度を高める補正の方法として、緑色波長成分による第3画像54を抽出した上で、第1画像51及び第3画像54をグレースケール画像にして画素ごとに輝度を比較し、輝度の高い方を採用して第1合成画像56を生成していた。これに代えて、第1画像51における黒落ち部53の輪郭を画像認識によって把握し、それによって特定された黒落ち部53の部分に対してその輝度を高める補正を行うようにしてもよい。 (b) As a correction method for increasing the brightness of the black drop portion 53 occurring in the first image 51, the third image 54 using the green wavelength component was extracted, and the first image 51 and the third image 54 were converted into grayscale images, the brightness of each pixel was compared, and the image with the higher brightness was used to generate the first composite image 56. Alternatively, the contours of the black drop portion 53 in the first image 51 may be identified by image recognition, and correction may be performed to increase the brightness of the identified black drop portion 53.

(c)画像処理部45による画像処理では、第3画像54を抽出する波長成分として緑色波長が選択されている。第3画像54を抽出するための波長成分としては、この緑色波長に限定されず、カラー画像71におけるハレーション部72が呈する黄色波長が選択されてもよい。また、黄色波長よりも波長が長い側の近似色であるオレンジ色を選択してもよい。 (c) In the image processing by the image processing unit 45, the green wavelength is selected as the wavelength component for extracting the third image 54. The wavelength component for extracting the third image 54 is not limited to this green wavelength, and the yellow wavelength exhibited by the halation portion 72 in the color image 71 may also be selected. Furthermore, orange, which is an approximate color with a longer wavelength than the yellow wavelength, may also be selected.

(d)検査装置30では、ディスクロータ10の回転停止状態で各LED36、37を点灯させ、カラーカメラ35による撮像後に各LED36、37を消灯させてからディスクロータ10を回転させるようにしていた。これを、ディスクロータ10を回転させたまま、かつ各LED36、37を点灯させたまま、センサ等を用いて撮像タイミング等を決定し、カラーカメラ35が順次、鋳出し文字11を撮像してもよい。この場合、ディスクロータ10が一周した段階で、ディスクロータ10の回転を停止させて次の検査対象であるディスクロータ10と交換することで、更に検査効率が向上する。 (d) In the inspection device 30, the LEDs 36, 37 are turned on while the disc rotor 10 is stopped from rotating, and after the color camera 35 captures an image, the LEDs 36, 37 are turned off before the disc rotor 10 is rotated. However, it is also possible to keep the disc rotor 10 rotating and the LEDs 36, 37 turned on, determine the image capture timing using a sensor, etc., and have the color camera 35 capture images of the cast characters 11 one after another. In this case, inspection efficiency can be further improved by stopping the rotation of the disc rotor 10 once it has made one revolution and replacing it with the disc rotor 10 to be inspected next.

(e)ディスクロータ10は、1ピース構造でなくてもよい。例えば、摺動部13だけで鋳物部品が製造され、ハット部12が例えばアルミニウム等によって製造され、それらを接続してなる2ピース構造であってもよい。また、インナハットタイプではなく、アウタディスク部19と周面部15とが連結されるアウタハットタイプのディスクロータに適用してもよい。また、フィン20及びベンチレート部21の形状は直線的なものに限らず、曲線的なものであってもよい。 (e) The disc rotor 10 does not have to have a one-piece structure. For example, the sliding portion 13 alone may be manufactured as a cast part, and the hat portion 12 may be manufactured from, for example, aluminum, and then connected to form a two-piece structure. Furthermore, instead of an inner hat type, the disc rotor may be an outer hat type in which the outer disc portion 19 and the peripheral surface portion 15 are connected. Furthermore, the shapes of the fins 20 and ventilated portion 21 are not limited to linear shapes, but may also be curved.

(f)検査対象は、ディスクロータ10に限らず、貫通孔が形成された鋳造品であればよい。この場合、LED等の光源及びカラーカメラ35等の撮像部は、貫通孔の両端から孔内部に進入した状態で撮像するものであってもよい。 (f) The object to be inspected is not limited to the disc rotor 10, but may be any cast product with a through hole formed therein. In this case, the light source such as an LED and the imaging unit such as the color camera 35 may be inserted into the through hole from both ends to capture images.

(g)検査装置30は、鋳出し文字11に限らず、貫通孔の内部に許容範囲を超える突起が形成されているか否かを検査することに用いてもよい。 (g) The inspection device 30 may be used to inspect not only the cast lettering 11, but also to check whether protrusions exceeding the tolerance range have been formed inside the through-hole.

(h)異なる方向から互いに波長が異なる光を照射するために、青色LED36と赤色LED37とを用いたが、それ以外の波長のLEDを用いてもよい。また、LED以外の光源を用いてもよい。青色LED36及び赤色LED37とは異なる組み合わせの波長が用いられた場合、第3画像54を抽出するためにかけたフィルタの波長成分も、他の波長成分となる。つまり、カラー画像71に現れたハレーション部72を分光解析し、ハレーション部72が呈する光の波長又はその近似波長であって、第1波長及び第2波長とは異なる波長が選択される。 (h) Although blue LEDs 36 and red LEDs 37 are used to emit light of different wavelengths from different directions, LEDs of other wavelengths may also be used. Furthermore, light sources other than LEDs may also be used. If a different combination of wavelengths is used for blue LEDs 36 and red LEDs 37, the wavelength components of the filter applied to extract third image 54 will also be different wavelength components. In other words, the halation portion 72 appearing in color image 71 is spectrally analyzed, and a wavelength of light exhibited by halation portion 72 or an approximate wavelength thereof, which is different from the first wavelength and the second wavelength, is selected.

10…ディスクロータ(鋳造品)、11…鋳出し文字(突出部)、21…ベンチレート部(貫通孔)、30…検査装置(鋳造品検査装置)、35…カラーカメラ(撮像部)、36…青色LED(第1光源)、37…赤色LED(第2光源)、45…画像処理部(特定部)、51…第1画像、54…第3画像、56…第1合成画像(補正画像)、58…第2合成画像(合成画像)、72…ハレーション部。 10...Disc rotor (cast product), 11...Casted lettering (protrusion), 21...Ventilated portion (through hole), 30...Inspection device (cast product inspection device), 35...Color camera (imaging unit), 36...Blue LED (first light source), 37...Red LED (second light source), 45...Image processing unit (identification unit), 51...First image, 54...Third image, 56...First composite image (corrected image), 58...Second composite image (composite image), 72...Halation portion.

Claims (4)

鋳造品に形成された貫通孔の内周面において、前記内周面から突出している突出部を検査する鋳造品検査装置であって、
前記貫通孔の第1端側から前記突出部に向けて第1波長の光を照射する第1光源と、
前記貫通孔の第2端側から前記突出部に向けて前記第1波長とは波長が異なる第2波長の光を照射する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源が光を照射している状態で、前記第1端側から前記突出部を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像結果から、前記第1波長の波長成分による第1画像と前記第2波長の波長成分による第2画像とをそれぞれ抽出し、前記第1画像を補正した上でその補正画像と前記第2画像とを合成した合成画像を生成することにより、前記突出部の形状を特定する特定部と、
を備え、
前記第1画像の補正は、前記突出部の鋳肌の凹凸に起因して前記突出部に該当する箇所に生じた輝度の低い部位に対し、その輝度を高めるものであることを特徴とする鋳造品検査装置。
A casting inspection device that inspects a protrusion that protrudes from an inner peripheral surface of a through hole formed in a casting,
a first light source that irradiates light of a first wavelength from a first end side of the through hole toward the protrusion;
a second light source that irradiates light with a second wavelength different from the first wavelength from a second end side of the through hole toward the protruding portion;
an imaging unit that captures an image of the protrusion from the first end side in a state in which the first light source and the second light source are emitting light;
an identification unit that extracts a first image based on the wavelength component of the first wavelength and a second image based on the wavelength component of the second wavelength from the imaging result obtained by the imaging unit, corrects the first image, and then generates a composite image by combining the corrected image and the second image, thereby identifying the shape of the protrusion;
Equipped with
A casting inspection device characterized in that the correction of the first image is performed by increasing the brightness of areas of low brightness that occur in the areas corresponding to the protrusions due to unevenness in the casting surface of the protrusions.
前記撮像結果はカラー画像であり、
前記カラー画像では、前記第1画像において前記突出部に該当する箇所に生じた輝度の低い前記部位と同じ箇所でハレーションが生じており、
前記特定部は、ハレーション部が呈する光の波長又はその近似波長であって、前記第1波長及び前記第2波長とは異なる波長の波長成分による第3画像を前記撮像結果から抽出し、前記第1画像及び前記第3画像をグレースケール画像とした上で、前記第1画像と前記第3画像とを同一座標の画素ごとに輝度を比較し、輝度の高い方の画素を採用することによって前記補正画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の鋳造品検査装置。
the imaging result is a color image,
In the color image, halation occurs in the same location as the portion of low brightness that occurs in the location corresponding to the protrusion in the first image,
2. The casting inspection device according to claim 1, wherein the identification unit extracts a third image from the imaging result, the third image being based on a wavelength component having a wavelength different from the first wavelength and the second wavelength, the wavelength being the wavelength of light exhibited by a halation portion or an approximate wavelength thereof, converts the first image and the third image into grayscale images, and then compares brightness for each pixel at the same coordinates in the first image and the third image, and uses the pixel with the higher brightness to generate the corrected image.
前記第1波長は青色波長であり、
前記第2波長は赤色波長であり、
前記第3画像は、緑色から黄色の範囲内の波長成分による画像であることを特徴とする請求項2に記載の鋳造品検査装置。
the first wavelength is a blue wavelength;
the second wavelength is a red wavelength;
3. The casting inspection device according to claim 2, wherein the third image is an image based on wavelength components in a range from green to yellow.
前記突出部は鋳出し文字であることを特徴とする請求項1又は2に記載の鋳造品検査装置。 A casting inspection device as described in claim 1 or 2, characterized in that the protrusion is a cast letter.
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