JP4084150B2 - バンパの塗装検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車のバンパの塗装の欠陥を検出するのに用いられる塗装検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車部品などの塗装を検査するための塗装検査装置としては、線状の明部と暗部とが交互に並んだストライプ光を検査対象物に照射するとともに、このストライプ光の照射領域を撮像カメラで撮像するように構成されたものがある。このような塗装検査装置では、撮像された画像を分析することにより、塗装の欠陥を判断する。
【0003】
上記したような塗装検査装置の一例としては、ストライプ光を照射するための照明装置がトンネル型とされ、その内部を搬送装置によって検査対象物が搬送されるように構成されたものがある(たとえば、特許文献1参照)。また、塗装検査装置の他の例としては、検査対象物を多関節型のロボットアームによって保持させてから、この検査対象物を照明装置および撮像カメラによる検査エリアに運び込むようにしたものがある。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−271038号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者においては、検査対象物は搬送装置によって一定の姿勢で搬送されるに過ぎないのに加え、照明装置や撮像カメラは上記搬送装置の周りに固定して設けられているだけであるから、検査対象物の表面部には、ストライプ光が照射されず、かつ撮像カメラによって撮像されない未撮像部分が広い面積で生じる場合がある。これでは、検査の信頼性が低くなり、適切でない。とくに、このような不具合は、たとえばフロントおよびリアのバンパを1組としてこれらを纏めて検査するときには、それらの一方が他方の陰に隠れてしまうことから、より顕著になっていた。
【0006】
一方、上記後者においては、検査対象物を照明装置やカメラに対面させるときにロボットアームの動作によって検査対象物の姿勢を種々に変更することができるために、上記前者とは異なり、未撮像部分が発生することを防止することが可能である。ところが、上記後者においては、ロボットアームに検査対象物を1つずつ保持させてからその検査を行なわせる構成であるため、検査作業の能率が悪い。とくに、複数の検査対象物を1組に纏めて検査するといったことは難しく、このような場合には検査作業の能率は一層悪くなる。また、ロボットアームは、その制御が面倒であるとともに高価であり、その設置スペースも比較的大きくなるといった不具合もある。
【0007】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、自動車のフロントおよびリアのバンパを1組として行う塗装検査を適切にかつ効率良く行うことが可能なバンパの塗装検査装置を提供することをその課題とする。
【0008】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0009】
本願発明により提供されるバンパの塗装検査装置は、検査対象物としてのフロントバンパおよびリアバンパを1組にしてそれらの塗装面が外向きとなるように互いに間隔を開けて支持して水平方向に搬送する搬送装置と、この搬送装置により搬送される上記検査対象物に検査用の照明光を照射する照明装置と、上記検査対象物を撮像する撮像手段と、を備えた塗装検査装置であって、上記撮像手段は、上記搬送装置の搬送方向に離れて位置する第1および第2の撮像部を備えている一方、上記第1および第2の撮像部の間の所定位置には、上記搬送装置とは別個に設けられ、上記搬送装置によって搬送されてきた上記検査対象物を鉛直軸周りに回転させる回転手段が設けられており、上記検査対象物は、上記搬送装置によって搬送される間に、上記第1の撮像部により撮像され、次いで上記回転手段により回転させられ、次いで上記第2の撮像部により撮像されるように構成されていることを特徴としている。
【0010】
本願発明においては、検査対象物としての1組のバンパを回転させることにより、照明装置および撮像手段に対する検査対象物の向きあるいは姿勢を簡単に変化させることが可能であり、その回転前後のいずれにおいても撮像を行なうために、検査対象物の未撮像部分が広い面積で発生しないようにすることができる。検査対象物は上記したように回転手段によって回転されるものの、あくまでもその塗装検査は、搬送装置による搬送過程において行なうことができるために、この塗装検査の能率は高まる。さらに、上記回転手段は、検査対象物を回転させる機能を有すればよいため、従来のロボットアームと比較すると、構成の簡素化および小型化が図れ、かつその動作制御も容易なものにすることができる。したがって、装置のコストや設置スペースの面においても好ましいものとなる。
【0012】
また、上記回転手段は、上記搬送装置とは別個に設けられているために、上記搬送装置に上記回転手段を搭載する必要がなくなり、全体の構造の簡素化を図り、それらのコスト低減を図るのにより好適となる。
【0013】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記搬送装置は、一定経路を移動自在であるとともに上記検査対象物を支持する支持台を有しているキャリッジを備えて構成されており、上記回転手段は、上記支持台を回転させるように構成されている。このような構成によれば、簡易な構成により上記検査対象物の搬送途中での回転動作を適切に実現することができる。複数の検査対象物を一括して検査する場合、これらを上記支持台に支持させておけば、一斉に回転させることもできる。
【0014】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【0016】
図1〜図4は、本願発明に係るバンパの塗装検査装置の一例を示している。図1によく表われているように、本実施形態の塗装検査装置Aは、搬送装置2と、照明装置3と、撮像装置4と、コンピュータ5と、回転装置6とを具備している。
【0017】
本願発明においては、検査対象物Bが自動車のフロントおよびリアのバンパとされており、これら2つの部品が一組として検査されるようになっている。本実施形態の塗装検査装置Aが設けられている検査エリアは、検査対象物Bへの塗装を施す塗装エリア(図示略)に隣接している。
【0018】
搬送装置2は、検査対象物Bを一定の経路で搬送するものである。この搬送装置2は、チェーン駆動装置24と複数のキャリッジ21とを具備して構成されている。各キャリッジ21は、図3に表われた断面形状をもつレールRにガイドされる複数の車輪21aを備えており、レールRに沿って水平移動可能である。このキャリッジ21は、検査対象物Bを支持し、かつ後述するように回転装置6の駆動力によって鉛直軸周りに回転される支持台22を有している。検査対象物Bであるフロントおよびリアのバンパは、互いに適当な間隔を隔てて並び、かつそれらの塗装面が外向きとなる姿勢で支持台22に支持可能である。チェーン駆動装置24は、無端状のチェーン24aを一対のスプロケット24bに掛け廻して循環駆動自在としたものである。チェーン24aにはキャリッジ21がブラケット23を介して連結されている。このことにより、キャリッジ21はチェーン24aの移動に伴って矢印n1方向に移動自在である。
【0019】
この搬送装置2は、上記した塗装エリアにも延びており、検査対象物Bに塗装を施す際の搬送にも利用されている。したがって、検査対象物Bは、その塗装が終了すると、そのままこの搬送装置2によって検査エリアに搬送されてくる。もちろん、搬送装置2は、塗装エリアから検査エリアに到るだけではなく、検査エリアから次工程の作業エリアにもキャリッジ21を移動自在に設けることによって、検査を終えた物品を次工程の作業エリアに連続的に搬送し得る構成とすることもできる。
【0020】
照明装置3は、検査用の照明光として線状の明部と暗部とが交互に並べられたストライプ光を検査対象物Bに照射するための装置であり、検査対象物Bの搬送方向n1に間隔を隔てて並んだ第1および第2の照明部3A,3Bを有している。これら第1および第2の照明部3A,3Bのそれぞれは、複数の光源31と、ストライプシート32とを備えている。ストライプシート32は、複数の略アーチ状の支柱33に支持されるなどして検査対象物Bの搬送路を取り囲むトンネル状に形成されており、光源31からの光を透過する帯状部分32aとこの光を透過しない帯状部分32bとが検査対象物Bの搬送方向n1に交互に並んだ構成を有している。複数の光源31は、ストライプシート32の全体または略全体にまんべんなく光を照射できるようにストライプシート32の外方に分散して設けられている。
【0021】
撮像装置4は、検査対象物Bの塗装面を撮像するための装置であり、第1の照明部3Aによって検査対象物Bが照明されているときにその撮像を行なうための第1の撮像部4Aと、第2の照明部3Bによって検査対象物Bが照明されているときにその撮像を行なうための第2の撮像部4Bとを有している。これら第1および第2の撮像部4A,4Bは、第1および第2の照明部3A,3Bの開口端部近傍に配されたアーチ状のスタンド42に複数の撮像カメラ41を取り付けた構造を有している。各撮像カメラ41は、静止画像あるいは動画像を撮影可能なCCDカメラなどであり、検査対象物Bを断続的にあるいは連続的に撮像する。この撮像画像は、コンピュータ5に送信される。
【0022】
コンピュータ5は、各撮像カメラ41で撮像した画像に基づいて検査対象物Bの塗装の欠陥を検出する欠陥検出手段としての役割を果たすものである。塗装の欠陥としては、塗装すべき部位に未塗装部分が発生している場合や、塗料が一様な厚みで塗布されていない場合がある。いずれにせよ、このような塗装の欠陥部分は、凹状または凸状となる。このような塗装の欠陥を検出するため、コンピュータ5は、たとえば以下のような画像処理を行なうように構成されている。
【0023】
すなわち、各撮像カメラ41からコンピュータ5に送信されてきた原画像51には、図5(a)に示すように、ストライプ光を照射することによって検査対象物Bの表面に形成されたストライプパターン50の像が含まれている。検査対象物Bの塗装に欠陥がある場合、その欠陥部分において光が乱反射するため、明パターン50aの領域に塗装の欠陥Kがあると、原画像51において、その欠陥Kの輪郭は暗い輪郭線となって表われる。これとは異なり、暗パターン50bの領域に欠陥があると、その輪郭は明るい輪郭線となって表われる。
【0024】
コンピュータ5は、上記したような原画像51について、明暗部の境界をより明確にするための2値化処理を行う。これにより、図5(b)に示すような2値化画像52が得られる。このような2値化画像52において、先の明暗パターン50a,50bの境界線は、画面の上下または左右方向に長く延びるラインとして表われるのに対し、塗装欠陥Kの輪郭線は、画面内に孤立したループ状のラインとして表われ、これらは明確に区別することができる。コンピュータ5は、その後図5(c)に示すように、先の明暗パターン50a,50bの境界線を除去した画像53を作成する。この処理により、欠陥Kの有無を判断することが可能である。
【0025】
回転装置6は、検査対象物Bを回転させるための装置であり、第1および第2の撮像部4A,4B間に配されている。この回転装置6は、キャリッジ21が接近してきたときにそのキャリッジ21の支持台22に回転力を与えるように構成されている。
【0026】
より具体的には、この回転装置6は、図4に示すように、上部が開口した凹溝を有する動作体63と、この動作体63を水平方向に往復動させる往復シリンダ61と、これら往復シリンダ61および動作体63を昇降させる往復シリンダ62とを有している。むろん、これらはキャリッジ21が接近してきたときにこのキャリッジ21との干渉が回避されるように設けられている。支持台22の下部には、放射状のアーム22cとその先端部に支持されたローラ22dとが設けられており、キャリッジ21がこの回転装置6の直上に到達すると、往復シリダン62が往復シリンダ61と動作体63とを矢印n3方向に上昇させる。これにより動作体63の凹溝がローラ22dと嵌合する。次いで、往復シリンダ61が動作体63を矢印n4方向に前進させる。この動作によりアーム22cおよびこれに連結されている軸22aが回転する。この軸22aは、固定筒部22bに支持されており、この軸22aが回転することにより支持台22およびこれに支持された検査対象物Bは鉛直軸周りに回転する。回転装置6は、支持台22および検査対象物Bを90度または略90度だけ回転させるように構成されている。また、上記した往復シリンダ61,62の動作タイミングは、キャリッジ21の接近を検出するセンサを用いて制御されている。
【0027】
次に、上記構成を有する塗装検査装置Aの作用について説明する。
【0028】
まず、塗装を終えた検査対象物Bは、キャリッジ21に搭載された状態で第1の照明部3A内に搬送される。キャリッジ21は塗装工程においても検査対象物Bの搬送に利用されていたものであるから、検査対象物Bの搬送がスムーズに、かつ効率良く行なわれる。検査対象物Bが第1の照明部3A内に搬送されると、その表面にはストライプ光が照射され、第1の撮像部4Aの各撮像カメラ41によってその塗装面が撮像される。
【0029】
次いで、検査対象物Bを搭載したキャリッジ21が第1の撮像部4Aの設置箇所を通過し、回転装置6上に達すると、図4を参照して説明した回転装置6の動作により、支持台22が回転し、検査対象物Bが図2の矢印n2方向に90度または略90度回転する。その後、検査対象物Bは、キャリッジ21により第2の照明部3B内に搬送され、この第2の照明部3B内において、ストライプ光が照射されて、その塗装面が第2の撮像部4Bの各撮像カメラ41で撮像される。
【0030】
このように、この塗装検査装置Aでは、検査対象物Bの撮像は、回転装置6による回転前および回転後において行なわれる。このことにより、検査対象物Bに未撮像部分が生じないようにすることが可能となる。より具体的には、第1の撮像部4Aによる撮像では、検査対象物Bに対して一定の方向から撮像を行なうだけであるから、未撮像部分が発生し得る。ところが、第2の撮像部4Bによる撮像では、検査対象物Bが90度または略90度回転しているために、第1の撮像部4Aによる撮像の場合に未撮像となっていた部分を適切に撮像することが可能となる。したがって、検査対象物Bの検査すべき塗装面の全体または略全体の検査を適切に行うことができる。2つの検査対象物Bが並んでいる場合には、本来ならば、これらの一方が他方の陰となって未撮像部分が広い面積で発生し易いものの、この塗装検査装置Aでは、そのようなことも適切に防止される。
【0031】
この塗装検査装置Aでは、撮像処理と検査対象物Bの回転動作とが、検査対象物Bをキャリッジ21上に支持させて搬送させている過程においてなされる。したがって、ロボットアームを用いた従来技術と比較すると、塗装検査の効率は格段に良い。また、回転装置6は複数のキャリッジ21のそれぞれに設けられているのではなく、これらキャリッジ21とは別個に設置されている。したがって、回転装置6は1つでよく、塗装検査装置Aの構造の簡素化を図るのに好適となる。
【0032】
本願発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。本願発明に係る塗装検査装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0033】
たとえば、上記した実施の形態では、照明装置3が第1および第2の照明部3A,3Bに区分されているが、このように区分されることなく、1纏まりに繋がった構成にすることもできる。照明装置は、検査に必要な照明光を検査対象物に照射する装置として構成されていればよく、本願発明でいう検査用の照明光としては、上述したストライプ光とは異なる照明光を用いることも可能である。搬送装置としては、上記したようなキャリッジを走行させるタイプのものに限らず、種々の構造の搬送装置を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る塗装検査装置の一例を示す一部切り欠き側面図である。
【図2】図1の矢視IIの切り欠き平面図である。
【図3】図1の矢視IIIの正面図である。
【図4】図1における回転装置の要部概略側面図である。
【図5】(a)〜(c)は、塗装の欠陥を検出するための画像処理の原理の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
A 塗装検査装置
B 検査対象物
2 搬送装置
3 照明装置
3A 第1の照明部
3B 第2の照明部
4 撮像装置(撮像手段)
4A 第1の撮像部
4B 第2の撮像部
6 回転装置(回転手段)
21 キャリッジ
22 支持台
Claims (1)
- 検査対象物としてのフロントバンパおよびリアバンパを1組にしてそれらの塗装面が外向きとなるように互いに間隔を開けて支持して水平方向に搬送する搬送装置と、この搬送装置により搬送される上記検査対象物に検査用の照明光を照射する照明装置と、上記検査対象物を撮像する撮像手段と、を備えた塗装検査装置であって、
上記撮像手段は、上記搬送装置の搬送方向に離れて位置する第1および第2の撮像部を備えている一方、
上記第1および第2の撮像部の間の所定位置には、上記搬送装置とは別個に設けられ、上記搬送装置によって搬送されてきた上記検査対象物を鉛直軸周りに回転させる回転手段が設けられており、
上記検査対象物は、上記搬送装置によって搬送される間に、上記第1の撮像部により撮像され、次いで上記回転手段により回転させられ、次いで上記第2の撮像部により撮像されるように構成されていることを特徴とする、バンパの塗装検査装置。
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