JP4454240B2

JP4454240B2 - 車両塗面検査用欠陥マーキング装置

Info

Publication number: JP4454240B2
Application number: JP2003071616A
Authority: JP
Inventors: 靖則山岸
Original assignee: Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP2004279233A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両外面の車両塗面を撮像走査する撮像装置と、その画像信号の変化から車両塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置とを備えた車両塗面検査装置に付属する車両塗面検査用欠陥マーキング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
搬送されてくる車両の塗面を撮像装置で走査することにより、画像信号の処理で微少欠陥を検知する装置は種々周知であり、またロボットアームに取付けた撮像装置により車両外面の車両塗面に対して三次元位置及び姿勢を制御しつつ車両塗面を撮像走査する車両塗面検査装置も周知である。一方、欠陥が検知された場合にその位置をマーキングする装置としては、特許文献１により、テープ把持部を備えたロボットを用いて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。
【０００３】
この装置によれば、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。そこで、本出願人は、特許文献２により、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、微少欠陥が検知されると、画像処理領域内の印字域で微少欠陥位置を指示する形状のマークを選択してプリントさせる塗面検査装置用マーキング方法を提案した。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１２７５０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２５７７３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのマーキング方法はいずれもマーキング材を塗面に付着させることを前提にしたもので、微少欠陥の手直し時にマーキング材の清掃、剥離等の除去作業を必要とする。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて、画像投影により微少欠陥位置をマーキングし得る車両塗面検査用欠陥マーキング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、請求項１により、車両外面の車両塗面となる上面、側面及び後面を撮像走査する撮像装置と、その画像信号の変化から車両塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知して、この微小欠陥位置を水平もしくは垂直の二次元投影面に投影した二次元の欠陥位置データを作成する画像処理手段とを備えた車両塗面検査装置に付属する車両塗面検査用欠陥マーキング装置において、上面に対面する上面用プロジェクタと、車両の両側の側面に対面する両側の側面用プロジェクタと、後面に対面する後面用プロジェクタとが、車両搬送ラインに沿って車両搬送に同期して移動可能なプロジェクタ搭載台車に搭載されると共に、対面する車両塗面に投影すべき画像を上面用、側面用及び後面用プロジェクタの投影用表示面にそれぞれ走査表示させるように、画像処理手段からの二次元の欠陥位置データを入力として、微小欠陥位置を指示するマークを含む投影用画像データを作成する投影用画像データ作成手段を備え、プロジェクタ搭載台車の内部に塗面検査済みの車両を車両搬送ラインに沿って進入させた状態で、上面用、側面用及び後面用プロジェクタに対して画像を対面範囲の車両塗面にそれぞれ投影させるように、プロジェクタ搭載台車に、後面用プロジェクタを先端部で支持する支持アームの基端部が、支持アームを水平位置及び垂直位置間で回動可能に枢着されると共に、上面用及び側面用プロジェクタが、プロジェクタ搭載台車に、作業者のスイッチ操作により投影範囲を車両搬送方向へ移動可能にそれぞれガイドされていることを特徴とする。
【０００８】
塗面検査済みの車両が、後面用プロジェクタの水平位置への回動によりプロジェクタ搭載台車に進入した状態で、上面用、側面用及び垂直位置へ回動した後面用プロジェクタは、車両と共に移動しつつそれぞれの対面する画像を所属の車両塗面に投影することにより、撮像装置で撮像した微小欠陥位置に対応する位置にマーク画像が表示される。その際、上面用及び側面用プロジェクタは、作業すべき投影範囲に応じて、作業者のスイッチ操作によりプロジェクタ搭載台車上で車両搬送方向に移動し得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４を基に本発明の実施の形態の一例による車両塗面検査用欠陥マーキング装置を説明する。車両用塗面検査装置は、図２に示すように、車両１の搬送路の両側にロボット９，９ａが配置され、それぞれのロボットアームの先端部に、面発光体５及びＣＣＤカメラ６よりなる撮像装置が取付けられている。
【００１０】
ロボット９，９ａは、それぞれの分担する車両１の外面の車両塗面となる両側の側面、上面及び後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、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へ走査交差方向に僅かずつシフトして折返しながら連続的に繰り返し移動させ、その途中で逐次画像処理領域に距離を置いて所定の姿勢で対面するように、三次元位置及び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。
【００１１】
撮像装置５，６には、画像信号レベルがブツ等の微小欠陥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手段８ａ、帳票データ作成手段８ｂ及び投影用画像データ作成手段８ｃ等を構成するパソコン８が付属する。即ち、このパソコンにはプリンタ７、表示部７ａ及びキーボード７ｂが付属すると共に、後述するリモートコントローラ３４の操作信号も供給され、この操作信号及びキーボード７ｂからの入力信号に応答して、撮像装置５，６から供給される画像信号をプログラムに従い画像処理し、帳票用及び投影用の欠陥位置データを作成する。
【００１２】
画像処理手段８ａは、画像処理領域の画像信号を取り込んで微小欠陥候補を検出する欠陥候補検出部２ａと、微小欠陥候補が形成する領域に外接する方形の縦横長から微小欠陥であるか否かを判定し、さらに微小欠陥の大きさ、即ち縦横の長い方の寸法を３段階に弁別して大きさ度合を判定する欠陥判定手段２ｂと、欠陥位置データとして大きさ度合を指示する欠陥度合データと共に格納する欠陥データ格納部２ｃとを備えている。この欠陥データ格納部は、実際に微小欠陥と判定された微小欠陥候補領域のアドレスを走査位置データに関連させ、側面及び後面については垂直の仮想の二次元投影面に投影した二次元面上の欠陥位置データとして、また上面については水平の二次元投影面上の欠陥位置データとして大きさ度合を指示する欠陥度合データと共に格納する。
【００１３】
例えば、図３に示すように、車両１の上面の３個所の微小欠陥については、水平の二次元投影面１ａに投影された搬送方向（Ｙ軸）及びその直交方向（Ｘ軸）の二次元の欠陥位置データＤ１〜Ｄ３として欠陥度合データと共にメモリに格納される。同様に、車両１の一方の側面及び他方の側面については垂直の二次元投影面に投影された搬送方向及びその直交方向として、後面については垂直の二次元投影面の横方向及びその直交方向の二次元の欠陥位置データが欠陥度合データと共に格納される。
【００１４】
帳票データ作成手段８ｂは、欠陥データ格納部２ｃから供給される欠陥位置データ及び欠陥度合データを基に、車両１の上面、側面及び後面の平面視のグラフィックディスプレイによる形状表示データに重ねて、順に小さくなる大きさ度合を３段階で指示する●、▲、×のいずれかのマークを欠陥位置に表示するための印字データを作成する。表示部７ａも欠陥データ格納部２ｃから供給される欠陥位置データ及び欠陥度合データを基に同様な塗面形状及びマークの画像データを作成してる画像表示を行う。
【００１５】
このような塗面検査装置の後工程となる欠陥マーキング装置は、前述のようにパソコン８を利用して、このパソコンに作業者により操作されるリモートコントローラ３４を付属させると共に、図１に示すように、車両搬送ラインに沿ったレール１１を往復移動するプロジェクタ搭載台車１０を備える。その支柱フレーム１２で支持された前後のフレーム１３間には、上面用プロジェクタ２０を搬送方向にスライド可能にガイドするガイドレール１４と、両側の側面用プロジェクタ２１、２２を支持する支持アーム２１ａ、２２ａを搬送方向にスライド可能にガイドする両側のガイドレール１５、１６とが橋渡しされている。後側のフレーム１３の突起部１３ａには、後面用プロジェクタ２３を先端部で支持する支持アーム２６の基端部が枢着されている。プロジェクタ搭載台車１０には、車両１が完全に進入してきた時点でレール１１に沿って車両搬送と同期して前進させ、所定距離だけ前進した時点で原位置に復動させる台車駆動装置が付属している。プロジェクタ２０〜２２には、それぞれをガイドレール１４〜１６に沿って往復動させるモータ式の駆動装置がそれぞれ付属している。支持アーム２６には、車両１の進入を許容するように、プロジェクタ２３を水平位置及び垂直位置間で往復回動させるモータ式の回転駆動装置が付属している。
【００１６】
リモートコントローラ３４のプロジェクタ選択スイッチ３４ａ〜３４ｃは、図２に示すように、プロジェクタ２０〜２２をそれぞれ選択して作動状態にする。領域選択スイッチ３４ｅ〜３４ｇは、フード、ルーフ及びラッゲージドアに対応して３分割された所属領域に移動させるように、プロジェクタ２０〜２２に付属の駆動装置を作動させる駆動制御部２６，２６ａ，２６ｂを選択的に作動させる。プロジェクタ選択スイッチ３４ｄは、プロジェクタ２３を作動状態にすると共に、支持アーム２６に付属の回転駆動装置を作動させる駆動制御部２６ｃを作動させる。
【００１７】
投影用画像データ作成手段８ｃは、欠陥データ格納部２ｃから供給される欠陥位置データ及び欠陥度合データを基に、プロジェクタ２０〜２３の走査線、画素数、信号形式等のフォーマットに適合し、かつ順に小さくなる大きさ度合を３段階で指示する●、▲、×のいずれかのマークを欠陥位置に表示するためのカラーの投影用画像データを作成する画像データ作成部３１と、作業者によるリモートコントローラ３４の操作信号に応答して、上面に対しては車両１のフード、ルーフ及びラッゲージドアの３分割されたいずれかの領域の投影用画像データ、側面に対しても同一分割位置で３分割されたいずれかの領域の投影用画像データ、また後面に対してそのままの投影用画像データを所属のプロジェクタ２０〜２３に選択的に出力する画像データ出力部３２とを備えている。画像データ作成部３１は、キーボード７ｂの操作に応答して、塗面の色に応じて異なる色のマークを作成可能になっている。尚、投影用画像データは、場合により帳票データ作成手段８ｂで作成された印字データを流用するか、或は投影用画像データ作成部でプロジェクタ２０〜２３に適合するように印字データを修正処理して作成することもできる。
【００１８】
プロジェクタ２０〜２３は、供給された投影用画像データを基に投影用表示面にラスタ走査により、それぞれ対面する所属の車両塗面に投影すべき画像を表示し、車両１の塗面に所定の離間距離で対面して、投影範囲が所属の各塗面の形状に一致するように設定された拡大率で画像を拡大投影する。このような画像のプロジェクタ自体は、例えば特開平６−３１８０５６号公報、特開平９−２２９６５１号公報等により周知である。
【００１９】
このように構成された車両塗面検査用欠陥マーキング装置の動作は次の通りである。塗面検査工程で塗面を検査された車両１が、後続する修復工程のプロジェクタ搭載台車１０の所定の進入位置に進入してくると、同期状態で前進を開始する。作業者がリモートコントローラ３４の例えばプロジェクタ選択スイッチ３４ａ及び領域選択スイッチ３４ｅをスイッチ操作すると、上面用プロジェクタ２０がフード上方に位置設定されると共に、図４に示すように、フード面に欠陥位置を指示するマークを含む画像が投影され、投影画像により全面が明るくなると共に、微小欠陥の大きさに応じて●及び▲のマークで微小欠陥が表示される。
【００２０】
作業者は、そのマークを基に微小欠陥の状態を確認して修復作業を行う。続いて、領域選択スイッチ３４ｆをスイッチ操作すると、プロジェクタ２０がルーフ上方に移動すると共に、欠陥位置に●及び×がマーク表示される。続いて、検索スイッチ３４ｇのスイッチ操作に応答してラッゲージドアの投影が行われ、欠陥が検知されなかったことにより、投影画像により全面が明るくなるだけである。
【００２１】
さらに、プロジェクタ選択スイッチ３４ｂ又は３４ｃの操作により、プロジェクタ２１又は２２が選択され、領域選択スイッチ３４ｅ〜３４ｇの操作で側面のいずれかの分割領域の欠陥位置がマーク表示される。プロジェクタ選択スイッチ３４ｄが操作されると、プロジェクタ２３が作動状態になって支持アーム２６が垂直位置に回動して後面の欠陥位置がマーク表示される。割当のタクト内で修復作業が完了することにより、プロジェクタ搭載台車１０は所定の前進位置から原位置へ復動し、修復の困難な傷の修復はオフラインにより対応することになる。
【００２２】
このような車両塗面の検査結果は、プリンタ７からも周知の帳票データとして、図１に示すように、上面、両側の側面及び後面ごとにマーク付きでプリントアウトされ、表示部７ａでも同様な表示フォーマットで表示される。
【００２３】
尚、ロボットアームの先端部に撮像装置が取付けられた車両塗面検査装置に対する欠陥マーキング装置について説明したが、本発明は、車両の搬送路に設けたゲートに取付けた撮像装置により、車両塗面に対面する二次元投影面上の欠陥位置データを作成可能にする車両塗面検査装置に付属する欠陥マーキング装置としても実施可能である。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、マーキングが修復工程で行われるために、マーキング工程を別途に設ける必要がなくなり、車両塗面の上面、側面及び後面の修復作業が、プロジェクタ搭載台車の同期移動に伴なって、省スペース状態で、能率よく行われる。また、マーキングが投影表示で行われるために、修復後のマーキングの除去作業が不要となり、インク等の消耗品を必要としなくなる。ゴミを誤検知した場合でもマーキングしないで済む。その際、プロジェクタ搭載台車上での１台のスライド式のプロジェクタで車両搬送方向の広い範囲の欠陥表示・修復が行われ、また進入車両の干渉を回避可能な後面用プロジェクタにより、後面の修復作業も、同様にプロジェクタ搭載台車の同期移動に伴なって省スペース下で行われる。請求項２の発明によれば、欠陥の大きさが指示されることにより、微小欠陥の状態を確認して信頼度の高い修復作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による車両塗面検査用欠陥マーキング装置の台車部分の構成を説明する図である。
【図２】車両塗面検査装置の構成及び付属の同マーキング装置の回路部分の構成を説明する図である
【図３】同マーキング装置の動作原理を説明する図である。
【図４】同マーキング装置の動作状態を説明する概略斜視図である。
【符号の説明】
１車両
６ＣＣＤカメラ
９，９ａロボット
１０プロジェクタ搭載台車
１４，１５，１６ガイドレール
２０上面用プロジェクタ
２１，２２側面用プロジェクタ
２３後面用プロジェクタ
２６支持アーム

Claims

車両外面の車両塗面となる上面、側面及び後面を撮像走査する撮像装置と、その画像信号の変化から車両塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知して、この微小欠陥位置を水平もしくは垂直の二次元投影面に投影した二次元の欠陥位置データを作成する画像処理手段とを備えた車両塗面検査装置に付属する車両塗面検査用欠陥マーキング装置において、
上面に対面する上面用プロジェクタと、車両の両側の側面に対面する両側の側面用プロジェクタと、後面に対面する後面用プロジェクタとが、車両搬送ラインに沿って車両搬送に同期して移動可能なプロジェクタ搭載台車に搭載されると共に、対面する車両塗面に投影すべき画像を前記上面用、前記側面用及び前記後面用プロジェクタの投影用表示面にそれぞれ走査表示させるように、画像処理手段からの二次元の欠陥位置データを入力として、微小欠陥位置を指示するマークを含む投影用画像データを作成する投影用画像データ作成手段を備え、
前記プロジェクタ搭載台車の内部に塗面検査済みの車両を前記車両搬送ラインに沿って進入させた状態で、前記上面用、前記側面用及び前記後面用プロジェクタに対して前記画像を対面範囲の前記車両塗面にそれぞれ投影させるように、前記プロジェクタ搭載台車に、前記後面用プロジェクタを先端部で支持する支持アームの基端部が、前記支持アームを水平位置及び垂直位置間で回動可能に枢着されると共に、前記上面用及び前記側面用プロジェクタが、前記プロジェクタ搭載台車に、作業者のスイッチ操作により投影範囲を車両搬送方向へ移動可能にそれぞれガイドされていることを特徴とする車両塗面検査用欠陥マーキング装置。
投影用画像データが、欠陥度合に対応して複数種類のマークを段階的に指示することを特徴とする請求項１記載の車両塗面検査用欠陥マーキング装置。