CN116056806B - 片状部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种片状部件的制造方法,包括:在一个方向移送中的基材片上形成涂布层的工序;相对于与上述涂布层的检查位置的涂布层表面垂直的垂线,从倾斜方向对该检查位置的上述涂布层照射多个图案光的工序;从相对于上述垂线的与上述倾斜方向不同的另外的倾斜方向拍摄上述检查位置的上述涂布层的工序;从在上述拍摄工序中所取得的多个图像提取正反射分量进行合成,生成检查图像的工序;相对于上述检查图像,设定至少1个以上的检查区域,计算出表示上述涂布层的涂布状态的测量值的工序。
Description
技术领域
本发明涉及在基材片设置有涂布层的片状部件的制造方法。
背景技术
现有技术中,提案有各种用于在基材上形成涂布层并且在线地进行检查而制造具有所希望的涂布层的部件的技术。
例如,在专利文献1中记载有一种对涂布于箱体的多个热熔粘接剂的好坏(合格与否)进行检查的装置。在上述热熔粘接剂中含有利用紫外线进行发光的发光材料,上述装置对于上述箱体的热熔粘接剂涂布面照射紫外线,并从垂直方向进行拍摄。基于所拍摄的图像,求取热熔粘接剂的涂布部彼此的像素数的相对的比或者差量,判断热熔的好坏。
在专利文献2中记载有一种检查在基材上设置的透明的涂布层的表面状态的装置。该装置具有:光源,其对涂布层的表面以全反射的角度照射照射光;和观察装置,其在与该光源相对的位置接收照射光进行全反射后的反射光。在上述照射光的照射角度(与垂直于涂布层的垂线所成的角度)为85°~87°时,使得上述照射光与涂布层的表面几乎平行地入射。
在专利文献3中记载有一种取得2种涂布于基板的粘接剂的边缘数据并进行检查的粘接剂涂布部提取方法。在该方法中,对于被检查对象物,利用设置在其上方的高度不同的2个环状照明来照射光。并且从上方进行拍摄取得图像数据,基于该图像数据取得上述2种边缘数据。
在专利文献4中记载有一种涂布于基板粗糙面的透明粘接剂的检查方法。在该检查方法中,在沿着基板表面的水平方向照射光,利用所照射的光的漫反射光,从上方在垂直方向上进行拍摄。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-137953号公报
专利文献2:日本特开2003-247950号公报
专利文献3:日本特开2006-162274号公报
专利文献4:日本特开2011-102759号公报
发明内容
本发明提供一种片状部件的制造方法,其包括:在一个方向移送中的基材片上形成涂布层的工序;相对于与上述涂布层的检查位置的涂布层表面垂直的垂线,从倾斜方向对该检查位置的上述涂布层照射多个图案光的工序;从相对于上述垂线的与上述倾斜方向不同的另外的倾斜方向拍摄上述检查位置的上述涂布层的工序;从在上述拍摄工序中所取得的多个图像提取正反射分量进行合成,生成检查图像的工序;相对于上述检查图像,设定至少1个以上的检查区域,计算出表示上述涂布层的涂布状态的测量值的工序。
另外,本发明提供一种片状部件的制造装置,其具有:在一个方向移送中的基材片上形成涂布层的涂布装置;相对于与上述涂布层的检查位置的涂布层表面垂直的垂线,从倾斜方向对该检查位置照射多个图案光的照明装置;从相对于上述垂线的与上述倾斜方向不同的另外的倾斜方向拍摄上述检查位置的上述涂布层的摄像装置;从通过上述摄像装置拍摄而获得的、在照射上述多个图案光的上述检查位置的图像数据提取正反射分量并进行处理,判断涂布状态的好坏的图像处理装置。
本发明的上述特征和其他特征及优点,适当参照所附的附图根据下述记载能够明白。
附图说明
图1是表示用于实施本发明涉及的片状部件的制造方法所优选的片状部件的制造装置的一例的装置结构图。
图2是表示作为条纹状图案照明的一例,以1条线照射的8个图案的条纹状图案光的例子的照明图案图。
图3是表示在辊表面上的检查位置的照明装置和摄像装置的概略结构图。
图4是示意性地表示检查图像(正反射分量合成图像)的例子的俯视图。
图5是表示在基材片上涂布有热熔粘接剂的一例的俯视图。
图6是对照明装置的照明光的照射角度θL和摄像装置的拍摄角度θC为15°((A)图)、30°((B)图)、45°((C)图)的各情况,示意性地表示检查图像(各图上段)的俯视图;以及通过基材片与热熔粘接剂的频度(Frequency)(纵轴)和256阶的灰度(横轴)表示的浓淡(深浅)图(各图下段)。
图7是表示检查工序的优选的一例的流程图。
图8是表示图4的检查图像中配置的检查区域的一例的俯视图。
图9是说明阈值的设定方法的图,(A)图中,纵轴表示基材片的特性值,横轴表示热熔粘接剂的克重,(B)图中,纵轴表示白色像素的面积值,横轴表示热熔粘接剂的克重。
图10中,(A)图是表示测量值的动向的图表,纵轴表示白色像素的面积值,横轴表示检查次数,(B)图是示意性地表示包含由于纸屑导致的污染引起的不良部分的检查图像的俯视图,(C)图是示意性地表示包含由夹带空气引起的不良部分的检查图像的俯视图。
具体实施方式
本发明涉及能够提高在生产线上,形成于基材片的涂布层的涂布状态的检查精度的、稳定的片状部件的制造方法。
在基材片设置涂布层而获得的片状部件,被组装到各种各样的物品中等,以发挥所希望的性能。从保持其性能的观点考虑,需要将涂布层在规定的位置均匀地形成。上述涂布层的形成通常情况是在将基材片连续输送(移送)的生产线上连续地进行,要求在线地对该涂布层的形成的好坏进行高精度地检测。另外,涂布层的涂布材料包括各种材料,需要能够应对这些所有材料的检查、控制。
这一方面,在专利文献1记载的技术中,不能对没有加入利用紫外线进行发光的发光材料的热熔粘接剂进行检查,检查对象受到限制。另外,该检查要求较强的紫外线,实现良好的检查也存在制约。
在不利用紫外线、而利用全反射光的专利文献2记载的检查技术中,不仅照射光的照射角度,而且拍摄角度也需要与涂布层的表面几乎平行。但是,在生产线中,需要避免连续输送的加工对象物与照明或拍摄装置的接触,难以使拍摄角度或照射角度等条件优化的情况较多。即使能够优化,在涂布层的区域与其以外的基材区域的图像上的浓淡差不够充分,根据涂布状态也可能出现误检测的可能性。浓淡差不充分的问题,在专利文献4记载的利用漫反射光的检查技术中也是同样的。另外,在专利文献3记载的技术中,由于仅能够提取粘接剂的边缘数据,所以较难掌握涂布层的区域内的涂布状态。
依据本发明的片状部件的制造方法,能够提高在基材片形成的涂布层的涂布状态的检查精度,能够稳定地制造片状部件。
关于本发明的片状部件的制造方法的优选的一个实施方式,参照附图在以下进行说明。
在本发明的片状部件的制造方法中,能够使用各种原材料的基材片。例如,作为上述基材片的原材料,能够举例聚合物片、无纺布、衬纸板(纸)、树脂膜等。在涂布层的形成中使用的涂布材料,能够使用能够在上述基材片上涂布的各种材料。例如,作为上述涂布材料,能够举例粘接剂(热熔粘接剂或其他各种粘接剂)、化妆水或护肤剂等功能剂。另外,涂布层是照明光进行正反射的涂布层即可,可以是透明的涂布层,也可以是有色(有彩色和无彩色)的涂布层。
本发明的片状部件的制造方法具有下述(I)~(V)的工序(以下,分别简单地称为工序(I)~(V))。
(I)在一个方向移送中的基材片上形成涂布层的工序。
(II)从相对于与上述涂布层的检查位置的涂布层表面垂直的垂线的倾斜方向,向该检查位置的上述涂布层照射多个图案光的工序。
(III)从相对于上述垂线的与上述倾斜方向不同的另外的倾斜方向,拍摄上述检查位置的上述涂布层的工序。
(IV)从通过上述拍摄工序取得的多个图像,提取正反射分量并进行合成,生成检查图像的工序。
(V)相对于上述检查图像,设定至少1个以上的检查区域,计算出表示上述涂布层的涂布状态的测量值的工序。
经由上述工序,能够适当地产生和捕捉在涂布层的反射光的正反射分量,能够增大所取得的图像数据中的涂布层与基材片在图像上的浓淡差。基于此,能够提高在涂布层的区域全体中的涂布状态的检查精度,能够制造稳定的片状部件。
本发明的片状部件的制造方法,由于是利用上述正反射分量的方法,因此能够应对各种涂布层,不论涂布层是透明的,或者是有色的,都能够实现上述的效果。
本发明的片状部件的制造方法,优选在上述工序(V)之后,包括(VI)将上述测量值与预先设定的阈值进行比较,判断上述涂布层的涂布状态的好坏的工序(以下简单称为工序(VI))。
具有这样的工序的本发明的片状部件的制造方法,例如,能够使用图1所示的制造装置1来实施。
首先,在制造装置1的上游,具有从坯料卷将基材片51向一个方向连续地移送,并在该移送中将涂布材料涂布于基材片51,形成涂布层52(进行工序(I))的机构(未图示)。
并且,如图1所示,制造装置1具有将形成有涂布层52的基材片51向一个方向移送的移送机构10、生产线控制部20、在涂布层52的检查位置进行检查的检查***30。通过它们进行上述工序(II)~(VI)。
并且,制造装置1具有在检查后将片状部件裁断为所希望的大小的切断部41、和不良部件的排出装置46。由此,能够将在上述工序(VI)中进行了涂布层52的好坏判断的片状部件中的、判断为不良的片状部件从生产线排除,将判断为合格品(良品)的片状部件保持原样向下游的工序移送。像这样作为合格品制造的片状部件与其它的部件一起组装,制造规定的产品(片状物品)。例如,片状部件根据需要进行与其它部件层叠或接合、裁断等,组装到规定的产品(片状物品)中。
移送机构10只要是将基材片51移送到检查位置53的机构,就不限定移送机构10的结构。例如,移送机构10包括2个辊11、12,和卷绕在它们上的、可转动地配置的传送带13。优选在至少任意一个辊例如辊12配置作为使辊转动的驱动装置的电动机14。基于电动机14的驱动方式如图所示,可以是将电动机轴(未图示)和辊轴(未图示)连结的皮带驱动,也可以是将辊轴利用电动机轴直接驱动的直接驱动,或者也可以是其它的驱动方式。
电动机14根据来自电动机控制部21的驱动信号被驱动。将驱动信号放大至适当的驱动电压的电动机放大器16优选配置在电动机控制部21与电动机14之间。在电动机14进一步连接有编码器15。
编码器15将机械性的位置的变化作为电信号输出。例如,配合电动机14的旋转,输出脉冲信号SP。另外,编码器15也可以是利用传感器(未图示)测量电动机14的驱动轴(未图示)的旋转位置(例如旋转角度)或旋转速度(例如角速度),并将测量结果作为电信号输出的部件。如果能够测量电动机14的旋转位置或旋转速度,则能够求取在与电动机14联动地移动的移送机构10的传送带13上的基材片51所涂布的涂布层52的位置或移送速度。编码器15能够使用例如旋转编码器。
电动机放大器16接收来自后述的生产线控制部20所具有的电动机控制部21的动作信号,放大为使电动机14驱动的适当的电压,并将该电压输送到电动机14。进一步电动机放大器16将编码器15输出的电信号(脉冲信号)SP发送到后述的检查***30所具有的图像处理装置31。
生产线控制部20具有电动机控制部21、定时控制部22、排出控制部23。
电动机控制部21如前文所述,将电动机14的旋转数或旋转速度等的目标值的动作信号发送到电动机放大器16。
定时控制部22从后述的位置检测器45接收对于每一个物品的加工所生成的信号,将其作为检查开始的信号即触发信号ST向图像处理装置31发送。在图像处理装置31中,在接收该触发信号ST后,接收脉冲信号SP进行拍摄。即,在按每一个物品发送的触发信号ST被输入后,对应于脉冲信号SP进行拍摄。脉冲信号SP每当基材片51行进预先设定的距离时从编码器15被发送,相对于与1个物品的量相当的长度发送多次。如后所述在使用线扫描摄像机的情况下,撮像仅进行预先设定的线数,与该线数相配合地设定脉冲信号Sp。
排出控制部23基于由图像处理装置31进行的判断信号SJ的发送的有无(ON和OFF),将由图像处理装置31判断为涂布层52不良的片状部件54的排出信号SE发送到排出装置46。另外,排出控制部23基于由图像处理装置31进行的判断信号SJ的发送的有无(ON和OFF),根据从进行了检查的部位至排出装置46的距离和生产线的输送速度,判断多少个部件通过后排出。
检查***30具有:对检查位置53的涂布层52进行照明的照明装置32、拍摄所照明的检查位置53的涂布层52的摄像装置33;和从由摄像装置33拍摄得到的图像数据提取正反射分量并进行处理,判断涂布层52的好坏的图像处理装置31。
<照明装置>
照明装置32实施上述工序(II)。
照明装置32以相对于与基材片51上的涂布层52的检查位置53的涂布层表面垂直的垂线LP从倾斜方向(相对于垂线LP倾斜角度θL的方向)照射照明光的方式配置。将该角度θL也称为照射角度θL。角度θL是根据使用的材料适当设定的角度,优选在以下的范围内。即,角度θL设定为能够有效地产生照明光在涂布层52的表面反射的光的正反射分量的角度。角度θL相对于垂线Lp设定在大于0度且小于90度的范围内。关于角度θL,从使正反射分量有效地产生,并且在后述的根据所取得的图像数据生成的检查图像中使涂布层52与基材片51的图像上的浓淡差更明确的观点考虑,优选为15度以上,更优选为25度以上。另外,关于角度θL,从在后述的根据取得的图像数据生成的检查图像中,涂布层52和基材片51的高度(厚度)方向的信息的比例不过度增长的观点考虑,优选为45度以下,更优选为35度以下。
另外,照明装置32的位置,只要是能够对于检查位置53的涂布层52准确照射的位置,就没有特别限定地确定。从适当地掌握涂布层52的宽度方向(与移送方向正交的方向。以下也称为X方向。)整体的涂布状态的观点考虑,优选沿着与移送方向(以下也称为Y方向。)相同的方向照射。
此外,在图1所示的平面上的检查位置53的垂线LP,成为相对于检查位置53的平面垂直的线。
照明装置32能够依次照射由多个图案光(异型图案的光)构成的照明光。例如能够使用条纹状图案照明装置,其能够使具有条纹状的照度分布的图案光一边改变该照度分布的相位一边依次照射。该条纹状图案照明装置能够一边与每秒2万条线以上的摄像同步地改变相位一边进行发光。并且,构成为相对于在检查位置53的宽度方向(X方向)的1条线,能够照射全部照度分布的图案光。
通过对涂布层52照射上述那样的多个图案光,使正反射分量产生,后述的摄像装置33对其进行拍摄,由此能够使涂布层52与基材片51的图像上的浓淡差在区域整体均匀地产生。
作为条纹状图案照明装置的一例,例如能够举例图2所示的、在1条线中能够照射8个图案的条纹状图案光。图案1~4为在基材片51的宽度方向(X方向)上使条纹状的照度分布的相位改变后的图案。图案5~8为在基材片51的移送方向(Y方向)上使条纹状的照度分布的相位改变后的图案。作为这样的照明装置的一例,能够举例KEYENCE CORPORATION制造的条纹状图案照明装置CA-DZW30X(商品名)。该条纹状图案照明装置为在宽度方向(X方向)上延伸的线照明在移送方向(Y方向)上配置有多根的装置,是利用上述图2所示的条纹状图案光进行照明的装置。
照明装置32的发光的时间由生产线控制部20所具有的定时控制部22控制。即,在图像处理装置31中以来自定时控制部22的触发信号ST为契机进行发光的方式被控制。同时,根据脉冲信号SP,在图像处理装置31中以拍摄的时间与上述发光的时间同步的方式被控制。
<摄像装置>
摄像装置33实施上述工序(III)。
摄像装置33以相对于与基材片51上的涂布层52的检查位置53的涂布层表面垂直的垂线LP从倾斜方向(相对于垂线LP倾斜了角度θC的方向)拍摄涂布层52的反射光的方式配置。该倾斜方向(相对于垂线LP倾斜了角度θC的方向),是与照明装置32的倾斜方向(相对于垂线LP倾斜了角度θL的方向)不同的另外的倾斜方向。将该角度θC也称为拍摄角度θC。
摄像装置33的角度θC设定为能够适当地捕捉通过照明装置32的照射在涂布层52的表面反射的正反射分量,并抑制其它反射成分的捕捉的角度。角度θC是根据使用的材料适当设定的角度,优选在以下的范围内。即,角度θC设定在相对于垂线Lp大于0度且小于90度的范围内。角度θC从有效地捕捉正反射分量,并且在后述的根据取得的图像数据生成的检查图像中涂布层52与基材片51的图像上的浓淡差更明确的观点考虑,优选为15度以上,更优选为25度以上。另外,θC从在后述的根据取得的图像数据生成的检查图像中,使涂布层52和基材片51的高度(厚度)方向的信息的比例不过于增加的观点考虑,优选为45度以下,更优选为35度以下。
摄像装置33从对检查位置53的涂布层52进行清晰地拍摄的观点考虑,如图1所示,优选配置在隔着检查位置53处的垂线LP与照明装置32相反侧的位置。另外,摄像装置33从适当地掌握在涂布层52的宽度方向(与移送方向正交的方向。以下也称为X方向。)整体的涂布状态的观点考虑,优选沿着与移送方向(以下也称为Y方向。)相同的方向拍摄。
摄像装置33是能够依次拍摄由多个图案光构成的反射光的装置。例如由线扫描摄像机(线传感器)构成。作为这样的线扫描摄像机的一例,能够举例KEYENCE CORPORATION制的线扫描摄像机CA-HL02MX(商品名)。
照明装置32的角度(照射角度)θL与摄像装置33的角度(拍摄角度)θC优选其值相等。所谓相等的意思是角度的差Δθ(=|θL-θC|)为5度以下,优选为1度以下,更优选为0度。由此,能够使摄像装置33的拍摄角度θC,与照明装置32的照射角度θL时的来自涂布层52的正反射分量的正反射角度一致,能够更加适当地捕捉该正反射分量。另外,在后述的根据取得的图像数据生成的检查图像中,能够使涂布层52与基材片51的图像上的浓淡差明确。
就检查位置53而言,相比于在传送带13的平面上更优选在辊周面的曲面上。例如,如图3所示,在辊70的周面上移送的基材片51的涂布层52的检查位置53沿移送方向配置在曲面上。由于配置在曲面上的基材片51为施加了拉力(张力)的状态,因此在基材片51不容易产生皱纹。另外,由于照明光仅在辊的顶点反射,所以不容易产生杂散光。因此,能够由摄像装置33更加适当地捕捉在检查位置53的涂布层52的正反射分量。从该观点考虑,检查位置53优选位于辊周面的曲面上。
在检查位置53位于曲面上的情况下,如图3所示,在辊70的表面70S(辊面)上的检查位置53处的垂线LP,相对于在检查位置53的辊周面(沿着辊的旋转方向的周面)的切线LT成为垂直的线。
<图像处理装置>
图像处理装置31实施上述工序(IV)~工序(VI)。
图像处理装置31生成在检查位置53由摄像装置33取得的、与多个图案光对应的多个图像。该多个图像为使根据脉冲信号SP连续地生成的线图像(一维图像)组合而生成的二维图像。更具体而言,线图像(一维图像)相对于1条线仅拍摄图案光的个数,使该线图像组合而成的二维图像仅以图案光的个数生成多个。从该多个图像(二维图像)提取正反射分量。并且,将各个提取的正反射分量合成,生成正反射分量合成图像。该正反射分量合成图像成为检查图像。例如生成图4所示的检查图像(正反射分量合成图像)。
此外,如图5所示,图4所示的检查图像为,从涂布层52侧拍摄在基材片51上将热熔粘接剂沿着移送方向(Y方向)成带状地、且在宽度方向(X方向)上间断地涂布而形成有涂布层52的基材片获得的图像。但是,图5所示的涂布层52的配置结构只是一个例子,在本发明中不限定于该结构,能够取得各种配置结构。另外,图4~6、8~10表示了使用作为基材片51的聚合物片,并使用了作为涂布层52的热熔粘接剂的例子。但是,这只是一个例子,在本发明中能够使用各种材料。
另外,图像处理装置31具有测量值计算机构(未图示)。该测量值计算机构为,相对于检查图像至少设定1个以上的检查区域,在进行了2值化处理后,计算出表示涂布层52的涂布状态的测量值的机构。例如,能够将检查图像的检查区域中的相当于涂布层52的白色像素数(面积或宽度(X方向的长度))作为测量值计算出来。这时,相当于基材片51的部分为黑色像素数。
并且,图像处理装置31具有好坏(测量值)判断机构(未图示)。该好坏判断机构通过比较测量值和预先设定的阈值,来判断涂布层52的涂布状态的好坏。
像这样图像处理装置31从由摄像装置33拍摄的多个图案光的反射光提取正反射分量,能够生成检查图像。并且对于检查图像设定检查区域进行2值化处理,测量该检查区域内的例如白色像素数,能够得到表示涂布层52的测量值。通过将该测量值与预先设定的阈值相比较,能够判断检查区域的好坏。例如,将检查图像划分为多个检查区域并按该检查区域的每一个设定阈值,在1个检查图像中,能够独立地进行多个部位的检查区域的好坏判断。这时的检查区域能够适当地任意设定,例如能够根据涂布层52的配置设定。
本发明的片状部件的制造方法中,如前文所述,因为使反射光的正反射分量适当地产生并捕捉,进行拍摄,所以在上述测量值的计算时,能够增大基材片51与涂布层52的图像上的浓淡差。浓淡差越大,越容易更准确地进行2值化处理等,以由此而获得的检查图像为基础的检查变得精度高且稳定。
根据该观点,照射角度θL和拍摄角度θC根据使用的材料适当地设定,更优选在上述的范围内。例如,如图6所示,与θC=θL=15°的情况((A)图)相比,在θC=θL=30°的情况下((B)图)或θC=θL=45°的情况下((C)图),表示涂布层52的像素数成为峰值的灰度值、与表示基材片51的像素数成为峰值的灰度值之差较大,浓淡差变得更大。此外,在图6中,PS代表作为基材片51的聚合物片,HM表示作为涂布层52的热熔粘接剂的层。
从使浓度差更大的观点考虑,优选在基材片51的与涂布面相反面的一侧(背面侧),配置比涂布层52部分的反射率低的低反射材料进行拍摄。更具体而言,在上述制造装置1中,优选在基材片51的与涂布面相反面一侧配置的、移送机构10的移送面的部件(例如传送带13)为上述低反射材料。由此,能够将基材片51的背景的反射的影响抑制得较小,能够适当地取得最表面的信息。反射材料的光反射率优选为30%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为0%。该光反射率是指,在照射由要使用的照明光的波段构成的光(例如白色光)的情况下的低反射材料的光反射率。具体而言,低反射材料例如是没有光泽的材质的材料、黑色的材料等。另外,作为黑色也可以是黑褐色、深灰色。
另外,从使浓度差更大的观点考虑,优选与基材片51相比,涂布层52的表面的凹凸较少。由此,与基材片51的表面相比,在涂布层52的表面的反射光的正反射分量变得更强,在检查图像中涂布层52的区域变得更白。另一方面,与涂布层52的表面相比,在基材片51的表面的反射光其漫反射分量成为主要分量,在检查图像中基材片51的区域变得更黑。其结果,检查图像中,基材片51与涂布层52的图像上的浓淡差变得更大。
根据该结构,涂布层52优选在基材片51的表面中以填埋基材片51的凹凸的方式平滑地形成。因此,虽然也基于基材片51的密度,但涂布层52的粘度越高越容易留在基材片51表面,对于提高上述检查图像的浓淡差是有效的。例如,热熔粘接剂的情况下,优选具有1000~50000mPa·s左右的粘度。
并且,制造装置1具有切断部41,其将在基材片51形成有涂布层52的片状部件的连续体,在上述的检查结束后裁断为单个的片状部件54。作为切断部41,能够举例旋切机等。旋切机由相对的辊42、43构成,在一个辊43配置有刀具44。在具有刀具44的辊43连接有位置检测器45。位置检测器45将对于物品每一个的加工所生成的信号发送到定时控制部22。
接着,关于使用图1所述的制造装置1的、本发明的片状部件的制造方法的优选的一例进行具体说明。
首先,在上述工序(I)中,如图5所示,在基材片51上涂布热熔粘接剂形成涂布层52。
接着,按照图7所示的流程图实施上述工序(II)~(IV)。
首先进行“拍摄工序”。“拍摄工序”中,进行上述的工序(II)和工序(III)。具体而言,以对于每一个物品的加工所生成的触发信号ST(参照图1)作为契机,根据与基材片51的移送距离对应地生成的脉冲信号SP(参照图1),对于检查位置53依次照射多个图案光并进行拍摄。在此,对于在检查位置53的宽度方向(X方向)的1条线照射8个图案光,利用线扫描摄像机进行拍摄。
这时的照射角度θL、拍摄角度θC分别为相对于与检查位置53的涂布层表面垂直的垂线LP成倾斜方向的角度。照射的倾斜方向与拍摄的倾斜方向是相互不同的方向。虽然是相互不同的方向,但优选照射角度θL与拍摄角度θC相等。另外,照射角度θL和拍摄角度θC分别优选设定在上述的优选范围内。
接着进行“图像生成工序”。由此,进行上述工序(IV)。具体而言,在“图像生成工序”中,从对照射多个图案光的检查位置53的涂布层52进行拍摄而获得的多个图像提取正反射分量并合成,生成正反射分量合成图像。
接着进行“测量工序”。在“测量工序”中,进行上述工序(V)。具体而言,对于检查图像,例如如图8所示与涂布图案相配合地设定在宽度方向(X方向)上划分的检查区域A1~A9,按每一个检查区域进行了2值化处理后,计算出表示涂布层52的涂布状态的测量值。在图示例子中,基于各检查区域的面积计算出测量值。在该情况下,测量在2值化处理后的检查区域A1~A9各自的区域内存在的白色像素的像素数。即,由白色像素的像素数求取白色图像的总面积。该白色图像的总面积成为在各检查区域中的涂布层52的面积的测量值。在不将涂布层52的面积作为测量值而是将宽度作为测量值的情况下,例如,提取检查区域内的白色图像的边缘部分,通过计算各边缘宽度来测量涂布宽度。也可以代替白色像素而测量黑色像素。
接着,进行“判断工序”。在“判断工序”中进行上述工序(VI)。具体而言,将上述的测量值与预先设定的阈值进行比较,判断涂布层52的涂布状态的好坏。成为好坏判断的基准值的阈值按每一个检查区域来设定,这在提高检查精度方面是优选的。
该阈值根据各检查区域与涂布层52的特性值的相对关系适当设定。上述特性值是满足应用片状部件的物品所要求的功能条件的值。例如,涂布层52为热熔粘接剂的层的情况下,是满足对基材片51赋予充分的接合强度这一功能条件的特性值。
另外,在涂布层52不是粘接剂而是功能剂(例如护肤剂)的情况下,能够将满足对肌肤提供的作用所要求的功能条件的值作为特性值。
像这样设定好坏(合格与否)判断的阈值,如果测量值(白色像素数)超过了阈值,则判断为合格品,如果在阈值以下则判断为非合格品(不良)。
例如,在图8所示的检查图像的例子中,能够按以下所述设定阈值。
即,如图9的(A)所示,如果在基材片51涂布的热熔粘接剂的涂布层52的克重超过80g/m2,则满足片状部件中的特性值。据此,如图9的(B)所示,能够将与满足上述特性值的热熔粘接剂的克重的界限80g/m2对应的白色像素面积值4×105pixel设定为阈值。如图9的(B)的图表所示,如果是超过作为阈值设定的白色像素面积值4×10 5pixel的白色像素面积值,则表示热熔粘接剂的克重充分高、涂布状态良好。
像这样,基于特性值设定阈值,根据是否超过了该阈值来判断涂布状态的好坏,由此能够判断是否制造出实际上形成有良好的涂布层52的片状部件。
在判断为不良的情况下,优选从完成了检查独立地被切断的片状部件54中,确定判断为不良的片状部件54NG,如以下所述将其从生产线排出。
首先,在判断为合格品时,图像处理装置31使判断信号SJ为“ON”。判断信号SJ从检查***30的图像处理装置31被发送到生产线控制部20的排出控制部23。即,发送信号将“OK”的信息传达到排出控制部23。另一方面,如果判断为不良,则图像处理装置31使判断信号SJ为“OFF”。即,不发送信号,由此将“NG”的信息传达到排出控制部23。
当排出控制部23接收到设为“ON”的判断信号SJ时,排出装置46不动作,判断为合格品的片状部件54OK流通到下一工序。在使判断信号SJ为“OFF”的情况下,排出控制部23对排出装置46发送排出信号SE,排出装置46确定不良的片状部件54NG并排出。排出优选通过使不良部件流向汇集不良部件的线而进行。
在该判断工序中,如果基于测量值所检测的不良判断(判断信号“OFF”)经常发生,则能够将通知涂布异常的警报向例如图像显示装置34输出。并且,如果继续,则能够使制造装置1停止。
如上所述,判断为不良的现象在生产线的连续移送和连续涂布的工序中,正如图10的(A)的图表的附图标记91和92表示的部分所见,表现为白色像素的面积值的减少。
例如,根据基材片的种类如果有容易产生纸屑的片,在这样的片中,纸屑滞留在热熔枪(未图示)的前端,有时热熔粘接剂的漏涂连续发生(参照图10的(B)的检查图像中的附图标记91的区域)。
另外,由于热熔枪的胶管内夹带空气,则有时热熔粘接剂的漏涂大面积地发生(参照图10的(C)的检查图像中的附图标记92的区域)。该情况下的漏涂与纸屑污染那样的堵塞不同,是突然发生的。
在发生这样的异常情况时,如上所述通过好坏判断检测非合格品(不良品)。基于该检测结果能够将非合格品排出。另外,在不良判断多发的情况下,能够输出通知堵塞警报或者夹带空气警报等的异常警报。并且如果持续,则能够使制造装置1停止来确认。
依据本发明的片状部件的制造方法,能够适当地产生在涂布层的反射光的正反射分量并捕捉,使所取得的图像数据中的涂布层与基材片的图像上的浓淡差增大。基于此,能够提高在涂布层的区域整体的涂布状态的检查精度,能够进行稳定的片状部件的制造。另外,由于利用了上述的正反射分量,因此无论利用紫外线而发光的发光材料的有无,都能够应对各种各样的涂布层,能够扩大可检查的涂布层的范围(种类)。
另外,依据本发明的片状部件的制造装置,能够适当地实施上述的本发明的片状部件的制造方法。
对本发明基于其实施方式和实施例进行了说明,但除非另有特别指定,对本发明进行说明的任何细节部分均不是限定性的内容,只要不违背附加的权利要求的范围所示的发明的精神和范围,应该更大范围地解释。
本申请基于2020年8月27日在日本提出专利申请的特愿2020-143757主张优先权,其在此作为参照,将其内容作为本说明书的记载的一部分引入。
附图标记的说明
1 制造装置
10 移送机构
20 生产线控制部
21 电动机控制部
22 定时控制部
23 排出控制部
30 检查***
31 图像处理装置
32 照明装置
33 摄像装置
34 图像显示装置
41 切断部
42、43 辊
44 刀具
51 基材片
52 涂布层
53 检查位置
54 片状部件
54OK合格品的片状部件
54NG不良的片状部件
A1~A9 检查区域
LP 垂线
LT 切线
θL照射角度
θC拍摄角度。
Claims (28)
1.一种片状部件的制造方法,其特征在于,包括:
在一个方向移送中的基材片上形成涂布层的工序;
相对于与所述涂布层的检查位置的涂布层表面垂直的垂线,从倾斜方向对该检查位置的所述涂布层照射一边改变照度分布的相位一边发光的多个图案光,使得相对于所述涂布层的所述检查位置的宽度方向的1条线,照射全部所述多个图案光的工序;
从相对于所述垂线的与所述倾斜方向不同的另外的倾斜方向拍摄所述检查位置的所述涂布层,生成对应于所述多个图案光的多个图像的工序;
从拍摄工序中所取得的所述多个图像提取正反射分量进行合成,生成检查图像的工序;和
相对于所述检查图像,设定1个以上的检查区域,计算出表示所述涂布层的涂布状态的测量值的工序。
2.如权利要求1所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
拍摄所述涂布层的所述另外的倾斜方向,与照射所述多个图案光的所述倾斜方向隔着在所述检查位置的所述垂线配置在相反侧的位置。
3.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
照射所述图案光的所述倾斜方向的相对于所述垂线的角度θL与进行所述拍摄的所述另外的倾斜方向的相对于所述垂线的角度θC之差Δθ=|θL-θC|为0度以上且5°以下。
4.如权利要求3所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述角度θL为15度以上且45度以下。
5.如权利要求3所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述角度θC为15度以上且45度以下。
6.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
在所述基材片的与涂布面相反的面一侧,配置比所述涂布层部分的反射率低的低反射材料进行拍摄。
7.如权利要求6所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述低反射材料对由图案照明光的波段构成的光的反射率为30%以下。
8.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述多个图案光是不同的多个具有条纹状的照度分布的图案光。
9.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述多个图像仅以所述多个图案光的数量生成。
10.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
拍摄所述涂布层的时间相对于照射所述图案光的时间同步。
11.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
沿着与所述基材片的移送方向相同的方向拍摄所述涂布层。
12.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述基材片在辊的周面上被移送,所述涂布层的检查位置配置在沿着移送方向的曲面上。
13.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述多个图像通过线扫描摄像机拍摄而生成。
14.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
与所述基材片的表面相比,所述涂布层的表面的凹凸少。
15.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述测量值的计算中,使用所述检查图像的检查区域中的涂布层的面积和宽度的任意一者以上。
16.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
包括将所述测量值与预先设定的阈值进行比较,对所述涂布层的涂布状态判断好坏的工序。
17.如权利要求16所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述预先设定的阈值根据所述检查区域与所述涂布层的特性值的相对关系而设定。
18.如权利要求16所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
包括通过所述判断好坏的工序,将判断为所述涂布层的涂布状态不良的片状部件排出的工序。
19.如权利要求16所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
在所述判断好坏的工序中,在检测到不良的情况下,输出通知涂布异常的警报、或者使制造装置停止。
20.如权利要求1或2所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述涂布层为粘接剂。
21.如权利要求20所述的片状部件的制造方法,其特征在于:
所述粘接剂的粘度为1000~50000mPa·s。
22.一种片状物品的制造方法,其特征在于:
将通过权利要求1~21中任一项所述的片状部件的制造方法获得的片状部件组装来制造片状物品。
23.一种片状部件的制造装置,其特征在于,具有:
在一个方向移送中的基材片上形成涂布层的涂布装置;
相对于与所述涂布层的检查位置的涂布层表面垂直的垂线,从倾斜方向对该检查位置照射一边改变照度分布的相位一边发光的多个图案光,使得相对于所述涂布层的所述检查位置的宽度方向的1条线,能够照射全部所述多个图案光的照明装置;
从相对于所述垂线的与所述倾斜方向不同的另外的倾斜方向拍摄所述检查位置的所述涂布层,生成对应于所述多个图案光的多个图像的摄像装置;和
从通过所述摄像装置拍摄而获得的、在照射所述多个图案光的所述检查位置的图像数据提取正反射分量并进行处理,判断涂布状态的好坏的图像处理装置。
24.如权利要求23所述的片状部件的制造装置,其特征在于:
所述图像处理装置包括:
从由所述摄像装置取得的多个线图像构成的所述图像数据提取正反射分量并进行合成,生成检查图像的检查图像生成机构;
相对于所述检查图像设定1个以上的检查区域,计算出表示所述涂布层的涂布状态的测量值的测量值计算机构;和
通过将所述测量值与预先设定的阈值进行比较,判断所述涂布层的涂布状态的好坏的好坏判断机构。
25.如权利要求23或24所述的片状部件的制造装置,其特征在于:
所述制造装置具有所述基材片的移送机构,在所述基材片的与涂布面相反的面一侧配置的、所述移送机构的移送面的部件是比所述涂布层的反射率低的低反射材料。
26.如权利要求25所述的片状部件的制造装置,其特征在于:
所述低反射材料对由图案照明光的波段构成的光的反射率为30%以下。
27.如权利要求23或24所述的片状部件的制造装置,其特征在于:
所述照明装置照射不同的多个具有条纹状的照度分布的图案光。
28.如权利要求23或24所述的片状部件的制造装置,其特征在于:
所述摄像装置为线扫描摄像机。
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