JP2002257738A - マーキング方法及びマーキング機能付塗面検査装置 - Google Patents
マーキング方法及びマーキング機能付塗面検査装置Info
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Abstract
れた微小欠陥の位置をその塗面走査中にマーキングする
ことを可能にする塗面検査装置用マーキング方法を提供
する。 【解決手段】 ライン状の走査をその走査方向に対して
交差する走査交差方向へシフトしつつ繰り返すことによ
り塗面を走査するロボットアーム38、38aの先端部
に、塗面を撮像するCCDカメラ21を取付け、その画
像信号を逐次取り込んで画像信号処理を行う画像処理装
置を付属させることにより、所定の画像処理領域ごとに
塗面に生じている微小欠陥及びその位置を自動的に逐次
検知する。その際、ロボットアーム38、38aの先端
部に、塗面の画像処理領域にインク噴射によりプリント
する非接触式のインクジェットヘッド30を取付け、こ
のヘッドに、微小欠陥が検知されると、所属の画像処理
領域の印字域に、この印字域に対する微少欠陥位置の位
置関係に応じた形状のマークを選択してプリントさせ
る。
Description
その走査方向に対して交差する走査交差方向へシフトし
つつ繰り返すことにより塗面を走査するロボットのアー
ム先端部に、塗面を撮像するイメージセンサを取付け、
その所定の画像処理領域の画像信号を逐次取り込んで画
像信処理を行う画像処理装置を付属させることにより、
所定の画像処理領域ごとに塗面に生じている微小欠陥及
びその位置を自動的に逐次検知すると共に、微小欠陥が
検知された場合、塗面に微小欠陥位置を指示するマーキ
ングを行う塗面検査装置用マーキング方法及びマーキン
グ機能付塗面検査装置に関するものである。
送されてくる車両の上面及び両側面を照明する面発光体
と、照明領域を撮像するイメージセンサとを車両搬送ラ
インに配置した車両用塗面検査装置が提案されている。
これにより、レーザ光によらずに面光源の拡散光を利用
する簡単な構成の光学系により、反射角の緩やかなゆず
肌に対しては反射光レベルを低下させることなく、ゆず
肌と弁別して反射角の変化による反射光レベルの低下を
基にゴミに起因するブツ、傷等の凹凸状の微小欠陥を画
像処理により検出することができる。また、塗面を撮像
した画像信号を処理して微少欠陥を検知するその他の装
置も周知であり、このような撮像装置をロボットアーム
に取付けて塗面を走査することも行われている。
マーキングする装置としては、特開平7−12750号
公報により、テープ把持部を備えたロボットにより、塗
面の画像処理結果に応じて欠陥位置に剥離可能なテープ
を貼着させるのが周知である。さらに、搬入車両の画像
処理工程の後に配置したゲートに、多数の染料吐出ノズ
ルを車両搬送方向と交差方向に配列して、検知された欠
陥位置がゲートに侵入した時点でその位置に対応するノ
ズルを選択的に作動させる装置も周知である。
ば、塗面検査工程に搬入された車両を停車させずに、マ
ーキングすることができるが、いずれも別途にマーキン
グ専用装置を構成するために構造が複雑になり、そのた
めの占有スペースを必要とし、設備コストも高価にな
る。
ト走査による検査装置自体で、検知された微小欠陥の位
置をその塗面走査中にマーキングすることを可能にする
塗面検査装置用マーキング方法及びマーキング機能付塗
面検査装置を提供することを目的とする。
成するための方法としては、請求項1により、ライン状
の走査をその走査方向に対して交差する走査交差方向へ
シフトしつつ繰り返すことにより塗面を走査するロボッ
トのアーム先端部に、塗面を撮像するイメージセンサを
取付け、その画像信号を逐次取り込んで画像信号処理を
行う画像処理装置を付属させることにより、所定の画像
処理領域ごとに塗面に生じている微小欠陥及びその位置
を自動的に逐次検知するようになった塗面検査装置にお
いて、この塗面検査装置により検知された微小欠陥の位
置を塗面検査中に塗面に指示するための塗面検査装置用
マーキング方法であって、アーム先端部に、塗面の画像
処理領域にインク噴射によりプリントする非接触式の印
字ヘッドを取付け、この印字ヘッドに、微小欠陥が検知
されると、所属の画像処理領域の印字域に、この印字域
に対する微少欠陥位置の位置関係に応じた形状のマーク
を選択してプリントさせることを特徴とする。これによ
り、マークは、塗面の印字域で、マーク形状により画像
処理領域中の微少欠陥位置を指示する。
は、請求項2により、ライン状の走査をその走査方向に
対して交差する走査交差方向へシフトしつつ繰り返すこ
とにより塗面を走査するロボットのアーム先端部に、塗
面を撮像するイメージセンサを取付け、その画像信号を
逐次取り込んで画像信号処理を行う画像処理装置を付属
させることにより、所定の画像処理領域ごとに塗面に生
じている微小欠陥及びその位置を自動的に逐次検知する
ようになった塗面検査装置において、アーム先端部に、
塗面の画像処理領域にインク噴射によりプリントする非
接触式の印字ヘッドを取付けると共に、この印字ヘッド
に印字域で微少欠陥位置を指示する形状の複数種類のマ
ーク中のいずれかをプリントさせる印字制御手段と、各
所定の画像処理領域の画像信号処理の終了時点で画像処
理装置から供給される画像処理領域データ及び微少欠陥
位置データを基に所定の画像処理領域における印字域に
対する微少欠陥位置の位置関係に応じていずれの形状の
マークをプリントすべきかを判断して印字制御手段を作
動させる印字記号判断手段とを付属させたことを特徴と
する。
像信号処理の終了時点で供給される画像処理領域データ
及び微少欠陥位置データに応答して、画像処理領域中の
微少欠陥位置を印字域でのプリントにより指示する形状
のマークを判断する。印字制御手段は、この判断結果に
応じて選択したマークを塗面に対して離間した位置から
インク噴射によりプリントする。検査者は、プリントさ
れたマークの位置指示に従い微少欠陥を確認する。
キング方法を実施する車両用塗面検査装置を説明する。
図1に示すように、車両1の搬送路の両側にロボット3
9、39aが配置され、それぞれのロボットアーム3
8、38aの先端部に取付けられた基部29には、面発
光体10及びイメージセンサとしてのCCDカメラ21
よりなる撮像装置20と、その撮像領域へ向けて上方か
らインクを噴射する非接触式印字ヘッドとしてのインク
ジェットヘッド30とが取付けられている。
に配置され、照射光の横幅を制限する縦長のスリット及
びその前方に配置され入射する照射光を横幅方向にわた
り縦方向に沿った平行光に変換する縦長のフレネルレン
ズを内蔵している。
する車両1の両側の側面及び上面の半分の走査領域につ
いて、搬送速度よりも走査速度が大巾に速いことを前提
に、図5に示すように、ロボット39、39aを双方が
干渉しないように半分をさらに分割した走査領域につい
て走査方向(前後方向)へ走査交差方向(車幅方向)に
僅かづつシフトして折返しながら連続的に繰り返し移動
させ、その途中で逐次後述の画像処理領域49に距離を
置いて所定の姿勢で対面するように、3次元位置及び3
軸方向の角度が制御されるようにティーチングされてい
る。逆に、車両1の幅の狭い後部は、折返しながら車幅
方向に連続的に移動させる。
50cmの前方位置の塗面での照射領域よりも充分広い
横幅で、200mm程度の縦幅の範囲の正反射光が入射
するように配向されている。即ち、面発光体10の縦横
の中心位置を通る中心光軸と、CCDカメラ21の中心
光軸とがそれぞれの例えば前方50cmで交差するよう
に設定されている。
出力される画像信号レベルがブツに起因して通常の高い
信号レベルから低下するのを検出する画像処理装置40
が付属している。この装置は、例えばパソコンを利用し
て構成され、図2に示すように、所定の走査位置に停止
したCCDカメラ21の1画面(図3A参照)分の画像
信号を逐次更新しつつ格納し、ゆず肌の影響を抑制する
ために画像処理領域49(同図B及びC参照)を絞り込
む前処理手段41と、画像処理領域49の画像信号を取
り込んでブツ候補を検出するブツ候補検出手段42(同
図D参照)と、ブツ候補が形成するブツ候補領域Dbが
外接する方形Rの縦横長からブツであるか否かを判定す
るブツ判定手段43と(同図E参照)、実際にブツと判
定されたブツ候補領域Dbのアドレスを走査位置データ
に関連させて微少欠陥位置データとして格納しておくブ
ツデータ格納手段44と、そのブツデータを画面に表示
させたり或はプリントアウトする出力手段45とを備え
ている。
て、図3Aに示すように、明暗処理により、同図B及び
Cに示すように、明部近辺を含めた切り出しを行い、さ
らに横方向に向かうのに伴って明暗境界領域では傾斜変
化の緩やかなゆず肌も検出する可能性のある両側領域を
除いて画像処理領域49を予め設定した範囲に絞り込
む。ブツ候補検出手段42は、同図Dに示すように、取
り込んだ画像処理領域49の画素ごとの画像信号を横方
向に読出し走査することにより、明るい塗面に対応して
立上っている高画像レベルからの立ち下がり点Tf及び
立上り点Trを検出し、これらの差が画素ラインデータ
中の最大画像レベルの例えば30%の基準値Thを上廻
ると、その領域の画素ラインデータをブツ候補として判
定する。ブツ判定手段43は、同図Eに示すように、順
に隣合うブツ候補の画素ラインデータで形成されるブツ
候補領域Dbが外接する方形Rを作成し、その縦横の長
さをそれぞれ算出して、いずれかが所定の長さを上廻る
とブツと判定する。
が連続的に移動する過程で、その走査方向に面発光体1
0の長手方向に沿った例えば10cm及びその走査交差
方向の横幅4cmの画像処理領域49が逐次シフトして
検査される。走査速度は、車両1の移動速度に対して高
速であるが、車両1の移動速度を考慮して往復の走査速
度及び端点が僅か補正され、等価的に停止車両を35c
m/秒で往復走査し、また各画像処理領域49の画像処
理時間は1/30秒程度である。
域49の走査交差方向の中間位置に対面するように、基
部29の中間位置に下設され、また面発光体10の塗面
検査に有効な光照射範囲及びCCDカメラ21の塗面検
査に有効な撮像範囲に侵入しないように、前述の面発光
体10とCCDカメラ21の中心光軸の前方50cmの
交差位置よりも10cm程度上方へ後退するように設定
されている。このようなインクジェットヘッド自体とし
ては、帯電されたインクジェットビームを偏向電圧によ
り噴射方向を制御して所定形状のマークをプリントする
方式等が周知である。また、通常のペーパプリンタ用と
してでなく、非接触プリント用として例えばコンベヤで
搬送される商品に対して所定位置で上方の離間位置から
自動的に順に製造年月日等をプリントするのに使用され
ている。
すように、画像処理装置40からの画像処理終了時点で
入力される微少欠陥位置データ及び画像処理領域データ
と走査方向データとを基にいずれの形状のマークをプリ
ントすべきかを判断する印字記号判断手段35と、種々
のマーク形状について偏向制御用の印字制御データが格
納された印字データ格納手段36と、印字記号判断手段
35の判断結果に応じて印字データ格納手段36から取
り込んだ印字制御データによりインクジェットヘッド3
0の作動を制御する印字制御手段37とが付属してい
る。
ータが入力した時点で、画像処理領域データで逐次特定
される画像処理領域49中に在るインクジェットヘッド
30の下方の塗面の印字域P(図6参照)に対する微少
欠陥3の位置を判断し、この位置関係に対応してプリン
トすべきマークを判断する。印字データ格納手段36に
は、微少欠陥3を包囲するように印字域Pの中心点を中
心として例えば一辺が2cmの正方形マーク50(図6
参照)、この印字域Pを囲むマークの範囲外に微少欠陥
3が検知された場合の走査方向の矢印マーク51、その
逆の走査方向の矢印マーク、正方形マーク50に対して
走査交差方向の外側に検知された場合の矢印マーク52
及びその逆方向の矢印マークの印字制御データが格納さ
れている。
の動作は次の通りである。車両1が検査位置に搬送され
てくると、ロボット39、39aは撮像装置20の対面
位置及び姿勢を逐次制御しつつ分担する側面及び上面の
全塗面を走査して検査する。これにより、各画像処理領
域49において、撮像装置20は、照射光がCCDカメ
ラ21の中心光軸に反射するように画像処理領域49の
中心に対して対面位置及び姿勢が制御される。したがっ
て、平坦な塗面からは少なくとも横幅方向には拡散する
ことなく、正反射光が入射し、ブツ領域ではその光散乱
により正反射光の入射光量が大幅に低減する。
領域の画像信号を画像処理のために一旦格納する。画像
処理装置40により、画像信号レベルの低下によりブツ
候補が検出され、その判定で実際のブツ或は同様な微少
欠陥が検出され、微少欠陥位置データが格納される。例
えば、図6において、矢印A方向へ走査中に、印字域P
の2cm平方の範囲内に微少欠陥3が検知された場合、
正方形マーク50をプリントする(図6A)。印字域P
は、画像処理及び印字処理の所要時間に対応して画像処
理領域49の中心位置よりも下流側へ僅かにずれるため
に、正方形マーク50も中心位置よりも下流側へ僅かに
ずれてプリントされるが、実質上問題がなく、場合によ
ってはこれを考慮してマークを判断することもできる。
検知された微少欠陥3がこの2cm平方の範囲よりも下
流側へずれていると判断された場合には、その方向を印
字域Pで指示する形状の矢印マーク51がプリントされ
(同図B)、上流側の場合逆の矢印マークがプリントさ
れる。2cm平方よりも走査交差方向へずれている場合
には矢印マーク52がプリントされ(同図C)、逆の走
査交差方向の場合逆の矢印マークがプリントされる。検
査者は、このような正方形マークの内部で微少欠陥3を
確認するか、或は矢印マークの指示された方向に従い、
おおよそ認識している画像処理領域49内で微少欠陥3
を確認する。
反転し、マークで囲める印字域Pに微少欠陥3が検知さ
れた場合、同様に正方形マーク50をプリントする(同
図D)。下流側へずれている場合には、矢印マーク53
がプリントされ(同図E)、走査交差方向へずれている
場合には対応した矢印マーク54がプリントされる(同
図F)。尚、同一画像処理領域49内に場合により複数
個微少欠陥3が検知された場合、僅かな印字域の位置ず
れを伴って連続的にプリントされる。
場合について説明したが、さらに斜め方向を指示する形
状の矢印マークも複数個格納しておくことにより、さら
に精度良く方向指示を行うこともできる。
部29にその交差方向へ、即ち走査方向へ沿って取付け
られたアーム29aの両側にインクジェットヘッド30
が取付けられている。これらの取付け位置は、画像処理
領域49から双方の走査方向へそれぞれ僅かに外れた位
置に設定されている。これにより、インクジェットヘッ
ド30は画像処理領域49をその画像処理直後に通過し
得ることにより、マークは、微少欠陥3を囲む円形マー
クと、その走査交差方向の互いに逆の2種類の矢印との
印字制御データが印字データ格納手段36aに格納され
ている。
理領域データで特定された領域中の微少欠陥3の位置を
判断し、印字域Pが微少欠陥3の上方領域を通過する時
点を走査位置データより判断し、さらにその通過時点で
の印字域Pに対する微少欠陥3の位置関係からマークの
種類を判断し、印字制御手段37aを作動させる。これ
により、走査交差方向中央部の所定の円形範囲に微少欠
陥3が検知された場合、その上方をインクジェットヘッ
ド30が通過する時点で円形マーク55がプリントされ
る(図8A)。この円形の範囲外の場合、その側方を通
過する時点でその方向を指示する矢印マーク56が印字
域Pにプリントされる(同図B)。この装置の場合、走
査方向の記号は不要となる。ロボット39、39aによ
り、後続する隣の画像処理領域49で大幅な姿勢制御が
行われない限り、精度良くマーキングが行われる。
述のアーム29aの両端部にそれぞれ一対のインクジェ
ットヘッド30が並置されている。即ち、個々の印字範
囲が走査交差方向の幅よりも狭いインクジェットヘッド
30が走査交差方向の両側に離間して配置されることに
より、画像処理領域49の走査交差方向の境界を指示し
得るようにそれぞれ対向するコの字形マーク58、58
a(図10)を印字する。これにより、微少微少欠陥3
の上方領域をインクジェットヘッド30が通過する時点
で、双方のインクジェットヘッド30が作動し、対向す
るコの字形マーク58、58aがプリントされ、したが
って両側のコの字形で囲まれる長方形領域49aの範囲
内に微少欠陥3が存在するのが指示される。
向の幅が、その下流側にシフトされて取付けられたイン
クジェットヘッド30の印字可能な範囲程度に相対的に
狭い場合についての第4の実施の形態を示す。この場
合、微少欠陥3を全ていずれかのマークで包囲し得るよ
うに、僅かづつ走査交差方向へ位置のずれた複数個の円
形マークの印字制御データが格納される。これにより、
微少欠陥3の上方をインクジェットヘッド30が通過す
る時点で、対応位置の円形マーク59がプリントされて
微少欠陥3を包囲し、走査交差方向へずれた微少欠陥3
に対しては、対応してずれた円形マークが選択される
(同図A)。また、矢印の直前位置に微少欠陥3を指示
するように、僅かづつ位置のずれた矢印マーク59aを
複数個用意しておくことも考えられる(同図B)。
検査装置自体に非接触式プリンタの印字ヘッドを組み込
むことにより、嵩張らない構造で塗面検査時のロボット
走査中に、検知された微小欠陥の位置がマーキングさ
れ、印字域でマークの形状により微小欠陥位置が指示可
能となる。したがって、広い画像処理領域に対してマー
キング域が制限されても位置確認が容易となる。請求項
3の発明により、微少欠陥位置の方向を指示したり、或
は請求項4の発明により微少欠陥位置の範囲を指示する
ことができる。
向指示を走査方向に対して走査交差方向のみにすること
ができる。請求項6の発明によれば、往復走査する場合
でも方向指示を走査交差方向のみにできる。
字可能範囲に対して画像処理領域の走査交差方向の幅が
広い場合に確認すべき範囲を明示できる。
を示す側面図である。
装置の構成を示すブロック図である。
する回路装置の構成を示すブロック図である。
ある。
である。
示す図である。
ある。
示す図である。。
である。
を説明する図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 ライン状の走査をその走査方向に対して
交差する走査交差方向へシフトしつつ繰り返すことによ
り塗面を走査するロボットのアーム先端部に、塗面を撮
像するイメージセンサを取付け、その画像信号を逐次取
り込んで画像信号処理を行う画像処理装置を付属させる
ことにより、所定の画像処理領域ごとに塗面に生じてい
る微小欠陥及びその位置を自動的に逐次検知するように
なった塗面検査装置において、この塗面検査装置により
検知された微小欠陥の位置を塗面検査中に塗面に指示す
るための塗面検査装置用マーキング方法であって、 アーム先端部に、塗面の画像処理領域にインク噴射によ
りプリントする非接触式の印字ヘッドを取付け、 この印字ヘッドに、前記小欠陥が検知されると、所属の
前記画像処理領域の印字域に、この印字域に対する前記
微少欠陥位置の位置関係に応じた形状のマークを選択し
てプリントさせることを特徴とする塗面検査装置用マー
キング方法。 - 【請求項2】 ライン状の走査をその走査方向に対して
交差する走査交差方向へシフトしつつ繰り返すことによ
り塗面を走査するロボットのアーム先端部に、塗面を撮
像するイメージセンサを取付け、その画像信号を逐次取
り込んで画像信号処理を行う画像処理装置を付属させる
ことにより、所定の画像処理領域ごとに塗面に生じてい
る微小欠陥及びその位置を自動的に逐次検知するように
なった塗面検査装置において、 アーム先端部に、塗面の画像処理領域にインク噴射によ
りプリントする非接触式の印字ヘッドを取付けると共
に、この印字ヘッドに印字域で微少欠陥位置を指示する
形状の複数種類のマーク中のいずれかをプリントさせる
印字制御手段と、各所定の前記画像処理領域の画像信号
処理の終了時点で画像処理装置から供給される画像処理
領域データ及び微少欠陥位置データを基に所定の前記画
像処理領域における前記印字域に対する前記微少欠陥位
置の位置関係に応じていずれの形状の前記マークをプリ
ントすべきかを判断して前記印字制御手段を作動させる
印字記号判断手段とを付属させたことを特徴とするマー
キング機能付塗面検査装置。 - 【請求項3】 マークが微少欠陥位置の印字域から方向
を指示する形状であることを特徴とする請求項2記載の
マーキング機能付塗面検査装置。 - 【請求項4】 マークが微少欠陥位置を印字域で包囲す
る形状であることを特徴とする請求項2記載のマーキン
グ機能付塗面検査装置。 - 【請求項5】 印字ヘッドが画像処理領域よりも走査方
向の下流側に取付けられることにより、印字記号判断手
段が、前記印字ヘッドに対して微少欠陥位置の上方領域
を通過する時点でプリントさせることを特徴とする請求
項2記載のマーキング機能付塗面検査装置。 - 【請求項6】 アーム先端部が、走査交差方向へシフト
する際に走査方向を反転させて往復走査を行うと共に、
印字ヘッドが、画像処理領域よりも往復の前記走査方向
のそれぞれの下流側に取付けられたことを特徴とする請
求項5記載のマーキング機能付塗面検査装置。 - 【請求項7】 印字ヘッドが走査交差方向へ少なくとも
2個並置されることにより、1個の欠陥に対して画像処
理領域の前記走査交差方向の両側の境界領域も指示し得
る少なくとも2個のマークをプリントすることを特徴と
する請求項2乃至請求項6のいずれか記載のマーキング
機能付塗面検査装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001059453A JP3846621B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | マーキング方法及びマーキング機能付塗面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2001059453A JP3846621B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | マーキング方法及びマーキング機能付塗面検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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