(57)【要約】【課題】接着対象部材上に線状に塗布された接着剤の塗布状態を精度良く検査することのできる接着剤検査装置を提供する。【解決手段】接着剤検査装置は、ガラス４０上に塗布されたウレタン４４を照明する照明装置２０と、ウレタン４４を側方から撮影する側方撮影装置１６とが取り付けられたロボットハンド１２をそなえている。そして、ロボットハンド１２は接着対象部材上に帯状に設定されたウレタン４４の塗布予定域に沿った径路上を移動することができる構成とされており、ロボットハンド１２がウレタン４４の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、照明装置２０によって照明されたウレタン４４を側方撮影装置１６により側方から連続撮影してウレタン４４の塗布状態の画像を取得する。そして、側方撮影装置１６により取得した画像によりウレタン４４の塗布状態を検査する。【選択図】図３
2010256025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着対象部材上に線状に塗布された接着剤の塗布状態を検査する接着剤検査装置であって、
前記接着対象部材上に塗布された接着剤を照明する照明装置と、該接着剤を側方から撮影する側方撮影装置とが取り付けられたロボットハンドを備え、該ロボットハンドは該接着対象部材上に帯状に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動することができる構成とされており、
前記ロボットハンドが前記径路上を移動する際に、前記照明装置によって照明された接着剤を前記側方撮影装置により側方から連続撮影して該接着剤の塗布状態の画像を取得し、該側方撮影装置により取得した画像により接着剤の塗布状態を検査する接着剤検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の接着剤検査装置であって、
前記側方撮影装置により取得した画像による該接着剤の塗布状態の検査は、該接着剤の塗布高さの検査であることを特徴とする接着剤検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の接着剤検査装置であって、
前記ロボットハンドには接着剤を塗布するノズルが取付けられており、
前記ロボットハンドが前記接着対象部材上に帯状に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、前記ノズルによって該接着対象部材に接着剤が塗布されるとともに、該ノズルによって塗布された直後の接着剤を前記側方撮影装置により撮影することを特徴とする接着剤検査装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の接着剤検査装置であって、
前記ロボットハンドには前記接着対象部材上に塗布された接着剤を上方から撮影する上方撮影装置が取り付けられており、
前記ロボットハンドが前記接着対象部材上に帯状に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、前記照明装置によって照明された接着剤を前記上方撮影装置により上方から連続撮影して接着剤の塗布状態の画像を取得し、
前記側方撮影装置により取得した画像および前記上方撮影装置により取得した画像により接着剤の塗布状態を検査することを特徴とする接着剤検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の接着剤検査装置であって、
前記上方撮影装置により取得した画像による該接着剤の塗布状態の検査は、該接着剤の塗布位置および塗布幅の検査であることを特徴とする接着剤検査装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の接着剤検査装置であって、
前記ロボットハンドには接着剤を塗布するノズルが取付けられており、
前記ロボットハンドが前記接着対象部材上に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、前記ノズルによって接着対象部材に接着剤が塗布されるとともに、該ノズルによって塗布された直後の接着剤を前記側方撮影装置及び前記上方撮影装置が撮影することを特徴とする接着剤検査装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の接着剤検査装置であって、
前記接着対象部材はガラス部材であり、前記接着剤はウレタンであることを特徴とする接着剤検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は接着剤検査装置に関する。詳しくは、接着対象部材上に線状に塗布される接着剤の塗布状態を検査する接着剤検査装置に関する。
この発明は、例えば、自動車用の固定窓用の窓ガラスの周辺部に線状に塗布される接着用のウレタンの塗布状態の検査に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
自動車の固定窓用の窓ガラスを自動車の開口部に取付ける際には、まず、窓ガラスの周辺部および自動車の開口部に液状のプライマを塗布して乾燥させ、窓ガラスおよび自動車の開口部の接着部位に接着剤がなじみやすい状態にする。次に、窓ガラスのプライマを塗布した部位に接着剤として例えばウレタンを塗布する。そして、窓ガラスにウレタンが塗布された部位を、自動車の開口部のプライマが塗布された部位に貼り合わせて、窓ガラスを自動車の開口部に取付ける。
図１にプライマ４２及びウレタン４４が塗布されたガラス４０の平面図を示す。ウレタン４４は図１に示すとおり帯状の領域に塗布される。図２には図１に示したガラス４０の断面と、取付け対象であるプライマ４２が塗布された自動車の開口部４１の断面を示す。ガラス４０に塗布された状態のウレタン４４の断面は、図２に示すとおり、三角形となっている。
ここで、プライマや接着剤の塗りむらが生じると、窓ガラスと自動車の開口部との間の接着不良につながり雨漏りの原因となることもあるので、プライマ及び接着剤の塗布状態を検査することが望ましい。
そして、プライマは接着部位への下塗りに用いられるものであるため、プライマの塗布状態の検査では塗布位置及び塗布幅の検査が必要とされる。一方、接着剤は粘りが強く窓ガラスに盛り上がった状態で塗布され、窓ガラスと自動車の開口部の間の接着部位に充填されるため、接着剤の塗布状態の検査では塗布された量の検査が必要とされる。
【０００３】
先行技術として、特許文献１には、８台のデジタルカメラでプライマ塗布前およびプライマ塗布後のウインドガラスを撮影し、プライマ塗布前後の画像を情報処理装置で比較することにより、プライマの塗布状態を検査する方法が提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、８台のカメラでウインドガラスのプライマ塗布範囲の全体をカバーする必要があるため、一台のカメラでカバーする範囲が広く、撮影された画像の解像度が低いという問題があった。そのためにプライマの塗布状態の検査精度が十分でなかった。
また、特許文献１に記載の技術では、カメラおよび撮影のための光源がプライマの塗布の障害とならないよう、カメラと光源用の蛍光灯はプライマ塗布ステーションの上部に設置されている。そのため、カメラとウインドガラスの距離が大きく、外部からの光が撮影画像に影響を与えやすい環境にある。そして、特許文献１に記載の技術では、プライマ塗布前とプライマ塗布後の輝度の変化を利用してプライマの塗布状態の適否を判定しているため、塗布前の画像撮影時と塗布後の画像撮影時で外部からの光の影響が異なる場合には塗布状態の適否の判定に影響がでてしまう。
そして、特許文献１に記載の技術は、プライマが塗布された領域を検査するものであって、接着剤が塗布された量の検査については適用が困難と考えられる。
【０００４】
一方、特許文献２には、線状をなすように塗布される接着剤の塗布方向と交差する方向に並べられた複数の光源から接着剤の塗布部位へと光を照射して、それら各照射光から得られる反射光を利用して接着剤の塗布状態を検査する方法が記載されている。特許文献２によれば、各反射光を各光源とほぼ同位置に配置された各受光体により別々に受け、それら各受光体により得られる受光パタンを標準パタンと比較することにより接着剤の塗布状態が検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０５４２６号公報
【特許文献２】特開平５−３０１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載の検査方法によれば、反射光の受光パターンにより、接着剤の塗布状態について塗布切れ、塗布位置ズレ、塗布量の過剰・過小等の異常を検出できるとされている。しかしながら、特許文献２に記載の検査方法では、反射光の向きは接着剤の表面の微細な起伏に左右されて、期待した方向に反射しない場合が有ると考えられる。また、光源と受光体をセットにした構成であり相互の光の干渉が起こらないように配置間隔が設定されているため、反射光を利用できる数が限られ、サンプリングの間隔が広くなってしまう。また、外部の光を受光体が検知してしまう外乱による影響も考えられる。よって、反射光の受光パタンを標準パタンと比較する特許文献２に記載の検査方法は、検査結果が安定せず、検査精度が良好とはいえないものと考えられる。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決するために提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、接着対象部材上に線状に塗布された接着剤の塗布状態を精度良く検査することのできる接着剤検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる接着剤検査装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、接着対象部材上に線状に塗布された接着剤の塗布状態を検査する接着剤検査装置であって、
前記接着対象部材上に塗布された接着剤を照明する照明装置と、該接着剤を側方から撮影する側方撮影装置とが取り付けられたロボットハンドを備え、該ロボットハンドは該接着対象部材上に帯状に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動することができる構成とされており、
前記ロボットハンドが前記径路上を移動する際に、前記照明装置によって照明された接着剤を前記側方撮影装置により側方から連続撮影して該接着剤の塗布状態の画像を取得し、該側方撮影装置により取得した画像により接着剤の塗布状態を検査する接着剤検査装置である。
ここで、連続撮影とは、前後の撮影画像の撮影範囲が一部重複する時間間隔で連続して画像の撮影をすることを云う。
【０００９】
この第１の発明によれば、ロボットハンドに取付けられた撮影装置によって接着対象部材上の接着剤の塗布予定域を至近距離で撮影するので一枚の画像でカバーする撮影範囲が狭いため、塗布予定域に塗布された接着剤について高精度の画像を得ることができる。このとき塗布予定域は至近距離から照明装置で照明されているため、外部からの光の影響を受けにくく照明条件が一定した鮮明な接着剤の画像を得ることができる。また、連続撮影によって得られた画像は塗布予定域を隙間無くカバーしている。よって、この連続撮影によって得られた高精度で鮮明な接着剤の画像により、塗布予定域に塗布された接着剤の塗布状態をもれなく高精度で検査をすることができる。
そして、接着剤の撮影は側方撮影装置により接着剤の側方から撮影するので、取得した画像により、接着剤を側方から見て接着剤の塗布量を把握し、接着剤の塗布状態を検査することができる。
【００１０】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る接着剤検査装置であって、
前記側方撮影装置により取得した画像による該接着剤の塗布状態の検査は、該接着剤の塗布高さの検査であることを特徴とする。
この第２の発明によれば、接着剤の塗布状態の検査は、接着剤の塗布高さの検査であるため、接着剤の高さにより接着剤の塗布量を簡便に把握して、接着剤の塗布状態を検査することができる。
【００１１】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る接着剤検査装置であって、
前記ロボットハンドには接着剤を塗布するノズルが取付けられており、
前記ロボットハンドが前記接着対象部材上に帯状に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、前記ノズルによって該接着対象部材に接着剤が塗布されるとともに、該ノズルによって塗布された直後の接着剤を前記側方撮影装置により撮影することを特徴とする。
この第３の発明によれば、ロボットハンドに取付けられたノズルによって接着対象部材に接着剤が塗布されるとともに、ノズルによって塗布された直後の接着剤を側方撮影装置が撮影する。よって、接着剤の塗布と接着剤の検査を同時に行うことができるため、接着剤の塗布状態の検査を効率よく行うことができる。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る接着剤検査装置であって、
前記ロボットハンドには前記接着対象部材上に塗布された接着剤を上方から撮影する上方撮影装置が取り付けられており、
前記ロボットハンドが前記接着対象部材上に帯状に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、前記照明装置によって照明された接着剤を前記上方撮影装置により上方から連続撮影して接着剤の塗布状態の画像を取得し、
前記側方撮影装置により取得した画像および前記上方撮影装置により取得した画像により接着剤の塗布状態を検査することを特徴とする。
この第４の発明によれば、接着剤を側方から連続撮影した画像と、接着剤を上方から連続撮影した画像により接着剤の塗布状態を検査するので、接着剤の塗布状態の検査の精度が向上する。
【００１３】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る接着剤検査装置であって、
前記上方撮影装置により取得した画像による該接着剤の塗布状態の検査は、該接着剤の塗布位置および塗布幅の検査であることを特徴とする。
この第５の発明によれば、上方撮影装置により取得した画像による接着剤の塗布状態の検査は、接着剤の塗布位置および塗布幅の検査であるため、接着剤の塗布範囲を簡便に検査することができる。
【００１４】
次に、本発明の第６の発明は、上記第４の発明または第５の発明に係る接着剤検査装置であって、
前記ロボットハンドには接着剤を塗布するノズルが取付けられており、
前記ロボットハンドが前記接着対象部材上に設定された接着剤の塗布予定域に沿った径路上を移動する際に、前記ノズルによって接着対象部材に接着剤が塗布されるとともに、該ノズルによって塗布された直後の接着剤を前記側方撮影装置及び前記上方撮影装置が撮影することを特徴とする。
この第６の発明によれば、ロボットハンドに取付けられたノズルによって接着対象部材に接着剤が塗布されるとともに、ノズルによって塗布された直後の接着剤を側方撮影装置及び上方撮影装置により撮影する。よって、接着剤の塗布状態の検査を効率よく行うことができ、かつ、接着剤の塗布状態の検査の精度を向上させることができる。
【００１５】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明〜第６の発明のいずれかの発明に係る接着剤検査装置であって、
前記接着対象部材はガラス部材であり、前記接着剤はウレタンであることを特徴とする。
この第７の発明によれば、ガラス部材に塗布されたウレタンの塗布状態を精度良く検査することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、連続撮影によって得られた高精度で鮮明な接着剤の画像により、塗布予定域に塗布された接着剤の塗布状態をもれなく高精度で検査をすることができる。そして、側方撮影装置により接着剤の側方から撮影するので、取得した画像により、接着剤を側方から見て接着剤の塗布量を把握し、接着剤の塗布状態を検査することができる。
次に上述の第２の発明によれば、接着剤の塗布状態の検査は、接着剤の塗布高さの検査であるため、接着剤の高さにより接着剤の塗布量を簡便に把握して、接着剤の塗布状態を検査することができる。
次に上述の第３の発明によれば、接着剤の塗布と接着剤の検査を同時に行うことができるため、接着剤の塗布状態の検査を効率よく行うことができる。
次に上述の第４の発明によれば、接着剤を側方から連続撮影した画像と、接着剤を上方から連続撮影した画像により接着剤の塗布状態を検査するので、接着剤の塗布状態の検査の精度が向上する。
次に上述の第５の発明によれば、上方撮影装置により取得した画像による接着剤の塗布状態の検査は、接着剤の塗布位置および塗布幅の検査であるため、接着剤の塗布範囲を簡便に検査することができる。
次に上述の第６の発明によれば、ノズルによって塗布された直後の接着剤を側方撮影装置及び上方撮影装置により撮影して検査するので、接着剤の塗布状態の検査を効率よく行うことができ、かつ、接着剤の塗布状態の検査の精度を向上させることができる。
次に上述の第７の発明によれば、ガラス部材に塗布されたウレタンの塗布状態を精度良く検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】接着剤のウレタンが塗布されたガラスの平面図である。
【図２】ウレタンが塗布されたガラスと取付け対象の自動車の開口部の断面を示す図である。
【図３】実施例１におけるロボットハンドの構成を示す図である。
【図４】実施例１における接着剤検査装置の全体構成を示す図である。
【図５】接着剤が連続撮影された画像の撮影範囲を示す図である。
【図６】接着剤が塗布された状態を撮影した画像を検査用に前処理した状態の検査用画像を示す図である。
【図７】実施例１における接着剤検査装置の動作フローを示す図である。
【図８】直線状に塗布された接着剤の塗布状態の適否を判定する方法を説明する図である。
【図９】コーナー部に塗布された接着剤の塗布状態の適否を判定する方法を説明する図である。
【図１０】接着剤の塗布状態の乱れが検出される例を示す図である。
【図１１】塗布された接着剤の途切れが検出される例を示す図である。
【図１２】実施例１における画像検査のフロー図である。
【図１３】実施例２におけるロボットハンドの構成を示す図である。
【図１４】実施例２における接着剤検査装置の全体構成を示す図である。
【図１５】上方撮影装置により撮影した画像により塗布状態の適否を判定する方法を説明する図である。
【図１６】接着剤の塗布位置および塗布幅の適否の判定例を示す図である。
【図１７】実施例２における画像検査のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図３に本発明の実施例１における接着剤検査装置１０（図４参照）を構成するロボットハンド１２を示す。この接着剤検査装置１０は自動車の固定窓用のガラス４０の周辺部に接着剤として塗布されるウレタン４４の塗布状態の検査に使用することのできる装置である。なお、ロボットハンド１２とロボット本体１１（図４参照）との接続部分は図示を省略している。
【００２０】
［ロボットハンドの構成と動作］
まず、ロボットハンド１２の構成および動作について説明する。ロボットハンド１２はロボット制御盤２８（図４参照）に制御されて、ティーチングによりガラス４０上に設定された帯状のウレタン４４の塗布予定域に沿った径路上を移動することができる構成とされている。ガラス４０が本発明の接着対象部材に相当し、ウレタン４４が本発明の接着剤に相当する。
そして、ロボットハンド１２の先端にはウレタン４４をガラス４０に塗布するためのノズル１４が取付けられている。ここで、ロボットハンド１２の向きはロボットハンド１２進行方向に追随する構成とされており、ノズル１４の先端の一側面に形成されウレタン４４をガラス４０上に供給する三角形の開口部１５がロボットハンド１２の進行方向の後を向く構成とされている。
【００２１】
そして、ノズル１４の上方のロボットハンド１２の進行方向の後方に照明装置２０が取付けられており、ノズル１４の上方のロボットハンド１２の進行方向の右側後方に側方撮影装置１６が取付けられている。
ここで、ロボットハンド１２の向きは進行方向に追随する構成とされているため、側方撮影装置１６は常にロボットハンド１２の進行方向でノズル１４の右側に位置する。そして、側方撮影装置１６による撮影範囲はノズル１４の後方のウレタン４４の塗布予定域を側方から見た領域とされており、当該領域は照明装置２０により上方から照明される構成とされている。
【００２２】
ロボットハンド１２がロボット制御盤２８（図４参照）に制御されて、ガラス４０上のウレタン４４の塗布予定域に沿った径路上を移動すると、これに合わせて図示しないウレタン供給装置からウレタン４４がパイプ１３を経由してノズル１４に供給される。そして、ノズル１４の開口部１５からウレタン４４がガラス４０上に供給されて、ウレタン４４がガラス４０上に設定された塗布予定域に塗布されていく。そして、ウレタン４４が塗布された直後の領域が照明装置２０により照明されると共に側方撮影装置１６の撮影視野に入るので、側方撮影装置１６により塗布された直後のウレタン４４を側方から撮影することができる。
【００２３】
そこで、ロボットハンド１２がウレタン４４の塗布予定域に沿った径路上を移動するのに合わせて、側方撮影装置１６によりウレタン４４の塗布予定域を撮影範囲が重複する時間間隔で連続撮影することにより、ノズル１４により塗布されたウレタン４４の全体をカバーし、ウレタン４４の塗布状態の検査に使用できる画像を得ることができる。
そして、側方撮影装置１６はロボットハンド１２に取付けられた状態で至近距離からガラス４０上に塗布されたウレタン４４を撮影するので、一枚の画像でカバーする撮影範囲が狭く、高精度の画像を得ることができる。また、ガラス４０上のウレタン４４はロボットハンド１２に取付けられた照明装置２０に至近距離から照明されているので、外部からの光の影響を受けにくく照明条件が一定した鮮明な画像を得ることができる。
また、ウレタン４４の塗布とウレタン４４の撮影を同時に実施するため、効率よく検査用の画像を得ることができる。
【００２４】
［接着剤検査装置の全体制御］
次に、接着剤検査装置１０の全体的な制御について説明する。図４に接着剤検査装置１０の全体構成を示す。ライン制御盤３０は接着剤検査装置１０の全体制御を行う。
ロボット制御盤２８は、ロボット本体１１に対してロボットハンド１２がティーチングによりガラス４０上に設定された径路上を移動するように指令を出す。そして、ロボット本体１１はロボットハンド１２が所定の経路上を移動する動きを作り出す。
画像処理装置２２は、ロボットハンド１２に取付けられた側方撮影装置１６により撮影された画像を中継ボックス２６経由で取込み、即時に画像データからウレタン４４の塗布状態を検査して塗布状態の適否を判定し、その結果をライン制御盤３０に報告する。ここで、中継ボックス２６は画像データの中継の他に、照明装置２０の電源を兼ねており、ライン制御盤３０からの照明装置２０の制御情報を画像処理装置２２経由で受け取って、照明装置２０の点灯・消灯を制御する。なお、実施例１では照明装置２０から照射される光は赤色光である。
表示装置２４には、側方撮影装置１６により撮影された画像、ウレタン４４の塗布状態の検査結果等が表示される。
録画装置２５は側方撮影装置１６により撮影された画像を画像処理装置２２経由でビデオデータとして受け取り、ウレタン４４の塗布状態が連続撮影された画像を動画データとして保存する。これにより、ウレタン４４の塗布検査時の検査用データをコンパクト化して履歴データとして残すことが可能となり、検査結果のトレーサビリティが向上する。なお、録画装置２５を省略した構成とすることもできる。
【００２５】
［ウレタンの塗布状態の検査の概要］
次に、ウレタン４４の塗布状態の検査の概要について説明する。図５は側方撮影装置１６により連続撮影される画像の連続する駒の撮影範囲４６を示す。図５に示すとおり、前後の駒で撮影範囲４６が重複するため、側方撮影装置１６によりウレタン４４が塗布された全域を隙間無くカバーした画像を得ることができる。
図６は側方撮影装置１６により撮影した撮影範囲４６の画像を検査用画像４８に変換したものである。ここで、側方撮影装置１６による撮影範囲４６は図６に示すように、ノズル１４が写る位置範囲とされている。そして、ウレタン４４およびその周囲は照明装置２０により赤色光が照射されているが、ウレタン４４は黒色であるため、ウレタン４４の塗布域を側方から見ると、ウレタン４４の部分のみが暗く、周囲は明るい赤色となっている。そこで撮影された画像を明度を基準にグレースケールの画像に変換し、所定の明るさ以上に明るい部分を白色化して、ウレタン４４が塗布された部分が黒く際だつように変換し、検査用画像４８としている。
【００２６】
図７はライン制御盤３０、ロボット制御盤２８および画像処理装置２２の間での、制御およびデータの流れを時間の流れに沿って示したものである。
ライン制御盤３０に検査開始の指示を与えると、ライン制御盤３０からロボット制御盤２８にスタート指令が送られる。スタート指令を受けたロボット制御盤２８はロボット本体１１を起動して、ティーチングによりガラス４０上のウレタン４４の塗布領域沿いに設定された径路上の始点である塗布開始位置へロボットハンド１２を移動させる。そして、ロボット制御盤２８はロボットハンド１２が塗布開始位置に到着するとその旨をライン制御盤３０に通知する。そして、ロボット制御盤２８は、ロボットハンド１２をガラス４０上でウレタン４４の塗布予定域に沿った径路上を移動させながら、ロボットハンド１２に取り付けられたノズル１４によりガラス４０へのウレタン４４の塗布を開始する。
ライン制御盤３０はロボット制御盤２８からロボットハンド１２が塗布開始位置へ到着した通知を受けると、画像処理装置２２にスタート指令を送る。スタート指令を受けた画像処理装置２２は、中継ボックス２６を経由して照明装置２０を点灯させ、録画装置２５を録画可能状態に設定する。そして、側方撮影装置１６により一定時間間隔で、ノズル１４により塗布されたウレタン４４の撮影を開始する。
なお、側方撮影装置１６による撮影時間の間隔は４０ミリ秒に設定されており、連続する撮影画像においては撮影範囲は７０％程度が重複している。
【００２７】
側方撮影装置１６による撮影が開始されると、画像処理装置２２は撮影された画像を中継ボックス２６を経由して取込み、元の画像をビデオ形式にして録画装置２５に送り出すと共に、取込んだ画像を前述の検査用画像４８の形式に変換して表示装置２４に表示する。そして、画像処理装置２２は検査用画像４８の画像処理によりウレタン４４の塗布状態の適否を判定してその結果を表示装置２４に表示すると共に、判定結果をライン制御盤３０に通知する。ここで、画像処理装置２２が側方撮影装置１６による撮影画像を取込んでからウレタン４４の塗布状態の適否を判定するまでに要する時間は側方撮影装置１６による撮影間隔以下であり、塗布状態の適否の判定はリアルタイムで行われる。
【００２８】
そして、ロボットハンド１２がウレタン４４の塗布領域の終点に達すると、ロボット制御盤２８はライン制御盤３０に塗布終了を通知し、ウレタン４４の塗布を終了させる。ライン制御盤３０は塗布終了の通知を受けると、画像処理装置２２に画像処理終了指令を送る。画像処理装置２２は画像処理終了指令を受けると、側方撮影装置１６による撮影を終了し、中継ボックス２６を経由して照明装置２０を消灯し、録画装置２５に録画終了の指令を送る。
そして、ロボット制御盤２８はロボットハンド１２をガラス４０から離れた待機位置に移動させた後に、ライン制御盤３０に待機位置到着を通知する。そこで、ライン制御盤３０はロボット制御盤２８に停止命令を送り、ロボット制御盤２８により、ロボット本体１１が停止させられる。
【００２９】
［画像処理による塗布状態の適否の判定］
次に、ウレタン４４の塗布状態の適否の判定方法について説明する。ウレタン４４は上述の通り、断面が三角形となる状態で塗布されるので、ウレタン４４が予定の高さを有すればウレタン４４の塗布量は適切と考えて良い。そこで、ウレタン４４の塗布された高さにより塗布状態の適否を判断する。
そこで、図８〜図１１を用いて、画像処理による塗布状態の適否の判定方法について具体的に説明する。まず、撮影範囲４６でウレタン４４が直線状に塗布されているか非直線状に塗布されているかを検査用画像４８から判定する。図８は撮影範囲で直線状と判定された例であり、図９〜図１１は撮影範囲で非直線状と判断された例である。
図８〜図１１に示すとおり撮影範囲４６にはノズル１４が映り込むように設定されている。そこで、ノズル１４の開口部１５の位置からウレタン４４の上端の位置を推定し、ウレタン４４の上端に明暗差の大きな領域の境界となる直線が検出できればウレタン４４の塗布は直線状であると判定し、直線が検出できなければウレタン４４の塗布は非直線状であると判定する。
【００３０】
境界となる直線の検出は、例えば検査用画像４８の幅方向の数カ所で上方が明るく下方が暗い明暗差の大きな場所をウレタン４４の上端としてサンプリングし、ウレタン４４の上端が直線に乗るか否かを判断することにより行う。サンプリング点が直線に乗る時は直線状と判定し、その線を上端想定ライン５０とする。そして、ウレタン４４の上端を検査用画像４８の幅方向で細かくサンプリングして明暗の大きく変化する点を求めウレタン４４の上端を検出する。図８中の縦線はサンプリング位置を示す。そして、ウレタン４４の上端想定ライン５０とウレタン４４の上端との誤差が許容値以内であれば塗布状態は適切であると判定し、誤差が許容値を超えている場合は塗布状態が不適切であると判定する。
ウレタン４４の塗布が非直線状と判定された時は、図９に示すように、検査用画像４８の幅方向に細かな調査ブロック５４を定め、調査ブロック５４ごとに細かなサンプリングでウレタン４４の上端ライン５２を抽出する。そして、隣接するブロックの上端ライン５２に乱れが認められる場合、例えば上端ライン５２に段差が生じる場合は塗布状態が不適切であると判定する。そして、上端ライン５２に乱れがなければ塗布状態は適切であると判定する。図９はコーナー部で上端ライン５２に乱れが無く塗布状態が適切であると判定される例である。図１０はコーナー部で上端ライン５２に段差が生じ塗布状態が不適切と判定される例である。
【００３１】
図１１は、ウレタン４４の塗布に途切れが生じた例である。図１１に示した例では、ウレタン４４の上端のサンプリングで非直線状と判定され、調査ブロック５４ごとの上端ライン５２の検出において、調査ブロック５４ごとのウレタン４４の上端ライン５２の検出時にウレタン４４の上端が検出できず、塗布切れと判定される例である。なお、塗布状態が直線状か否かを判定するサンプリング時にウレタン４４の上端が検出できなければ、その時点で塗布切れが生じていると判定できる。
【００３２】
図１２に画像処理装置２２で実行されるプログラムによる画像検査の処理フローを示す。ライン制御盤３０（図７参照）から画像処理装置２２にスタート指令が送られると、画像検査が開始される。検査が開始されると、Ｓ１００により、側方撮影装置１６により撮影された画像を画像処理装置２２を通じて取得し、Ｓ１０２により、撮影画像を検査用画像４８に変換する。
次に、Ｓ１１０により、撮影範囲４６内でウレタン４４が直線状であるか否かを判断する。直線状と判断した場合は、Ｓ１１２により、上端想定ライン５０と細かくサンプリングした実際のウレタン４４の上端の誤差を評価して、ウレタン４４の塗布状態の適否を判定する（図８参照）。そして、ウレタン４４が直線状でないと判断した時は、Ｓ１１４により、調査ブロック５４ごとの上端ライン５２を検出する。そして、Ｓ１１６により、隣接する調査ブロック５４の上端ライン５２が整合するか検査してウレタン４４の塗布状態の適否を判定する（図９参照）。そして、Ｓ１２０により、判定結果を画像処理装置２２に報告する。
次に、Ｓ１３０で終了判定を行う。終了判定は、画像処理装置２２がライン制御盤３０から画像処理終了指令を受けているか否かを検査することにより行う。終了指令を受けていれば検査処理を終了する。終了指令を受けていなければＳ１００に戻って、次の撮影画像の処理を行う。そして、終了指令が来るまでＳ１００以降の処理を繰り返す。
なお、図１２のフローでは、ウレタン４４の上端が検出できない場合の処理は記載を省略している。この場合は、塗布されたウレタン４４に途切れが生じていると判断できるので塗布状態が不適切と判定して、Ｓ１２０にジャンプして判定結果の報告処理を行う。
【００３３】
この実施例１によれば、連続撮影された高精度で鮮明なウレタン４４の画像により、塗布予定域に塗布されたウレタン４４の塗布状態をもれなく高精度で検査をすることができる。そして、側方撮影装置１６により側方から撮影したウレタン４４の塗布状態の画像から、画像処理によりウレタン４４の塗布高さを検査することでウレタン４４の塗布量の適否を簡便に把握して、ウレタン４４の塗布状態の適否を簡便にかつ精度良く判定することができる。
また、ウレタン４４の塗布時にウレタン４４の撮影を行い、リアルタイムでウレタン４４の塗布状態の検査を行うので、ウレタン４４の塗布状態の検査を効率よく行うことができる。
【実施例２】
【００３４】
［実施例２の概要］
次に、実施例２について説明する。図１３に実施例２における接着剤検査装置１０Ａ（図１４参照）を構成するロボットハンド１２Ａを示す。ロボットハンド１２Ａと実施例１のロボットハンド１２との違いは、ロボットハンド１２Ａには、ウレタン４４の塗布予定域を上方から撮影する上方撮影装置１８が追加されている点にある。上方撮影装置１８はロボットハンド１２Ａの進行方向後方に取り付けられている。そして、実施例２では、ノズル１４によってガラス４０に塗布された塗布直後のウレタン４４を照明装置２０に照明された状態で、側方撮影装置１６および上方撮影装置１８で連続撮影する。ここで、側方撮影装置１６による撮影範囲４６と上方撮影装置１８による撮影範囲４６Ａでは、ウレタン４４の撮影される範囲の大半が重なっており、撮影は同期して行われる。そして、側方撮影装置１６により撮影された画像を、実施例１と同様の検査方法により検査して、側方から見た場合のウレタン４４の塗布状態の適否を判定する。さらに、上方撮影装置１８により撮影された画像を後述する検査方法により検査し、上方から見た場合のウレタン４４の塗布状態の適否を判定する。そして側方から見た場合も上方から見た場合もいずれも塗布状態が適切と判断された時にウレタン４４の塗布状態が適切であるものと判断する。
【００３５】
図１４に接着剤検査装置１０Ａの全体的な構成を示す。ロボットハンド１２Ａには上方撮影装置１８が追加して取付けられている。画像処理装置２２Ａは側方撮影装置１６および上方撮影装置１８で撮影された画像を処理する。中継ボックス２６Ａは側方撮影装置１６および上方撮影装置１８で撮影された画像を中継する。そして、録画装置２５Ａは側方撮影装置１６および上方撮影装置１８の両方で撮影された画像をそれぞれビデオ録画する。表示装置２４Ａには、側方撮影装置１６および上方撮影装置１８により撮影された画像、ウレタン４４の塗布状態の検査結果等が表示される。他の構成物の構成およびその機能は接着剤検査装置１０と同様であるので同一符号を付し説明は省略する。
【００３６】
［上方撮影装置によって撮影された画像によるウレタンの塗布状態の検査の概要］
上方撮影装置１８により撮影された画像によるウレタン４４の塗布状態の適否の検査方法について説明する。まず、撮影された画像を明度を基準にしたグレースケールの検査用画像４８Ａに変換する。そして、検査用画像４８Ａにより、ウレタン４４の塗布幅および塗布位置の適否の検査を行う。
図１５に、上方撮影装置１８の撮影範囲４６Ａによる検査用画像４８Ａを示す。図１５における撮影範囲４６Ａの下側が、図中に矢印で示したロボットハンド１２Ａの進行方向の右側である。そして、実施例２では、ロボットハンド１２Ａの進行方向の右側にガラス４０の端がくる。そこで、上方撮影装置１８で撮影された画像にはロボットハンド１２Ａの右側から、図１５では下側から、背景６２、ガラス４０の端、ウレタン４４、ウレタン４４の内側のガラス４０の順に並ぶ。そして、ガラス４０は照明装置２０からの照明を反射して明るく、ウレタン４４が塗布された部分は黒く照明装置２０からの光をほとんど反射しないので暗い。そして、ガラス端６０の外側の背景は照明装置２０から遠く光の反射も弱いので暗い。
そこで、検査用画像４８Ａ上でまずガラス４０の端をあらわすガラス端６０の線を求める。ガラス端６０の外側の背景６２は暗く、検査用画像４８Ａの下の端に位置しており、ガラス４０は照明装置２０からの照明を反射して明るいので、検査用画像４８Ａの下端からみて最初に暗部から明部に変わる位置がガラス端６０である。
次に、ガラス端６０の線を辺とする矩形の検査ブロック６４をガラス端６０から内側に設定する。すると、検査ブロック６４内で、ガラス端６０からみて最初に明から暗に大きく変化する位置がウレタン４４の塗布位置の外側の端であり、次に暗から明に変化する位置がウレタン４４の塗布位置の内側の端である。そこで、検査ブロック６４内でガラス端６０の方向に細かくサンプリングしてガラス端６０からウレタン４４の塗布位置までの幅およびウレタン４４の塗布幅を求めて、その平均を検査ブロック６４におけるウレタン４４の塗布位置までの幅およびウレタン４４の塗布幅とする。
【００３７】
図１６にウレタン４４の塗布位置および塗布幅の適否の判定例を示す。検査ブロック６４Ａは塗布位置および塗布幅共に適切と判定される。検査ブロック６４Ｂは塗布位置および塗布幅のいずれも不適切と判定される。検査ブロック６４Ｃは塗布位置は適切だが塗布幅が不適切と判定される。検査ブロック６４Ｄは塗布位置が不適切で塗布幅が適切と判定される。
【００３８】
図１７に画像処理装置２２Ａで実行されるプログラムによる画像検査の処理フローを示す。ライン制御盤３０（図１４参照）から画像処理装置２２Ａにスタート指令が送られると、画像検査が開始される。検査が開始されると、Ｓ２１０により、側方撮影装置１６により撮影された画像を画像処理装置２２Ａを通じて取得し、Ｓ２１２により、撮影画像を検査用画像４８に変換する。そして、実施例１で述べた側方撮影装置１６で撮影した画像による塗布状態の適否を判定する手順により、ウレタン４４の側方の画像についてウレタン４４の塗布状態の適否を判定する。そしてＳ２１６で判定結果を評価し、塗布状態が適切な場合はＳ２２０へ進み、塗布状態が不適切な場合はＳ２３０へ進む。
Ｓ２２０では、Ｓ２１０で取得した画像に対応する位置で上方撮影装置１８により撮影された画像を画像処理装置２２Ａを経由して取得し、Ｓ２２２により撮影画像を検査用画像４８Ａに変換する。次にＳ２２４により検査用画像４８Ａからガラス端６０を検出する。次にガラス端６０に沿って検査ブロック６４を設定し、検査ブロック６４ごとに、Ｓ２２６により塗布範囲を検出し、Ｓ２２７により塗布位置の適否の判定、Ｓ２２８により塗布幅の適否の判定を行う。そして塗布状態が不適切と判定された時はＳ２３０へ進む。全ての検査ブロック６４で塗布位置および塗布幅が適切な場合はブロック処理を終了してＳ２３０へ進む。
そして、Ｓ２３０で判定結果を画像処理装置２２Ａに報告する。次に、Ｓ２３２で終了判定を行う。終了判定は、画像処理装置２２Ａがライン制御盤３０から画像処理終了指令を受けているか否かを検査することにより行う。終了指令を受けていれば画像検査を終了する。終了指令を受けていなければＳ２１０に戻り、次の撮影画像の処理を行う。そして、終了指令が来るまでＳ２１０以降の処理を繰り返す。
【００３９】
この実施例２によれば、ガラス４０に塗布されたウレタン４４の塗布状態を塗布高さの他に、塗布位置、塗布幅についても検査するので、塗布状態の検査の精度を向上させることができる。そして、ノズル１４によって塗布された直後のウレタン４４を側方撮影装置１６及び上方撮影装置１８により撮影し、リアルタイムで検査をすることができるので、ウレタン４４の塗布状態の検査を効率よく行うことができる。
【００４０】
上記の各実施例では、ウレタン４４の塗布と塗布状態の検査を同時に行っているが、ウレタン４４を塗布した後で、別工程で塗布済みのウレタン４４を撮影して検査し、ウレタン４４の塗布状態の適否を判定することもできる。
また、ロボットハンドに側方撮影と上方撮影の切り替えができる一台の撮影装置が取り付けられた構成とすることもできる。この構成では、まず撮影装置を側方からの撮影位置に設定し、ウレタンの塗布と同時に側方からウレタンの塗布状態を撮影してウレタンの塗布高さを検査する。次に撮影装置を上方からの撮影位置に移動させ、ウレタンの塗布状態を上方から撮影してウレタンの塗布位置及び塗布幅を検査する。この構成では、撮影装置一台の簡易な構成で、ウレタンの塗布の高さ、位置、及び幅を検査することができ、ウレタンの塗布状態の検査の精度を向上させることができる。
【００４１】
上記の実施例におけるウレタンの塗布高さ、塗布幅、および塗布位置の検査は接着剤の塗布状態を検査する方法の一例であって、接着剤の塗布状態の検査方法はこれに限定されない。
また、本発明の接着剤および接着対象部材はウレタンおよびガラス部材に限定されず、本発明は、接着対象部材に線状に塗布された接着剤の塗布状態の検査一般に適用できるものである。
その他、本発明に係る接着剤検査装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１０、１０Ａ  接着剤検査装置
１１   ロボット本体１１
１２、１２Ａ  ロボットハンド
１４   ノズル
１５   開口部
１６   側方撮影装置
１８   上方撮影装置
２０   照明装置
２２、２２Ａ  画像処理装置
２４、２４Ａ  表示装置
２５、２５Ａ  録画装置
２６、２６Ａ  中継ボックス
２８   ロボット制御盤
３０   ライン制御盤
４０   ガラス（接着対象部材）
４１   開口部
４２   プライマ
４４   ウレタン（接着剤）
４６、４６Ａ  撮影範囲
４８、４８Ａ  検査用画像
５０   上端想定ライン
５２   上端ライン
５４   調査ブロック
６０   ガラス端
６２   背景
６４、６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ、６４Ｄ      検査ブロック
【図１】
2010256025.tif 000003
【図２】
2010256025.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010256025.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010256025.tif 000009
【図８】
2010256025.tif 000010
【図９】
2010256025.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2010256025.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010256025.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2010256025.tif 000017
【図１６】
2010256025.tif 000018
【図１７】
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