(57)【要約】  【課題】  塗装工程前の自動車ボデーからホコリを除去する工程において、自動車ボデー表面に付着したホコリをより明確に可視化する装置を提供する。  【解決手段】  スリット光を発生可能なスリット光発生手段２と、スリット光発生手段２が照射するスリット光を反射させてワークＷへ照射させる反射鏡３と、スリット光発生手段２から照射されるスリット光をワークＷ上に３３Ｈｚの周期で照射するように反射鏡を振動可能な反射鏡振動手段４とからなり、  ワークＷ上に照射されたスリット光がホコリによって散乱光を発生し可視化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット光を発生可能なスリット光発生手段と、スリット光発生手段が照射するスリット光を反射させてワークへ照射させる反射鏡と、スリット光発生手段から照射されるスリット光をワーク上に周期的に照射するように反射鏡を振動可能な反射鏡振動手段とからなり、
ワーク上に照射されたスリット光がホコリを可視化可能なことを特徴とするワーク表面付着ホコリ可視化装置。
【請求項２】
前記反射鏡振動手段が振動させる反射鏡の振動数は照射された光があたかも全体を照射しているように錯覚する振動数以上である請求項１に記載のワーク表面付着ホコリ可視化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動製造ラインにおいて、被生産物であるワークに付着したホコリ等を可視化する装置にかかり、特に自動車の自動製造ライン中にある清掃ブースの中でワークである生産途中の自動車ボデーに付着したホコリを可視化する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボデーの生産ラインでは、自動車ボデーの塗装工程に入る前にはワークである自動車ボデーに付着しているホコリ等の汚れを除去しなければならない。特に上塗り塗装に入る前には必ず行われている。
この自動車ボデーのホコリ等の除去に際しては、自動車ボデーに付着しているホコリを認識しなければならない。
【０００３】
そこで従来は、清掃ブース内で行われる清掃作業に先だって、ホコリの認識がなされた。即ち、清掃ブースに取付けられた照明で自動車ボデーを照らし、作業員が該照明によって照らし出されたホコリを目視によって視認し、ワニスガーゼといわれる除塵用布で自動車ボデー上に散見されるホコリを拭き取っていた。
このホコリの拭き取りに際しては、自動車ボデーに付着しているホコリを少しでも多く視認できるように蛍光灯の照度をできるだけ上げて自動車ボデーを照らし出していた。そして従来行われているような自動車ボデーの蛍光灯による照らし出しに用いていた照明は一般的な蛍光灯であり、特にホコリを可視化できるような特別なものは使用していなかった。
【０００４】
そして、清掃ブースに於ける清掃作業の後に行われる塗装工程では、清掃作業によってホコリを除去しきれない場合には塗装面に付着したホコリの上から塗装が施され、ブツと言われる粒状（あるいは泡状）の突起を生じてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
清掃ブースにおける清掃作業は、上記のように一般的な蛍光灯による自動車ボデーの照らし出しなので、作業員が視認できるホコリには限りがあり、特に微細なものや蛍光灯による影の出方が悪い場合などには視認漏れが生じてしまうという問題点を有した。
そして視認漏れによる問題点は、前記のとおりブツの原因となり、該ブツが自動車の外観に大きく作用するので、再び清掃ブースにおける清掃工程および塗装工程を繰り返して塗装のやり直しを余儀なくされ、製造ラインにおいては順調なライン製造を一旦停止する等の作業が必要となり、大きな負担を余儀なくされるという更なる問題点を有した。
【０００６】
そこでこの発明は、上記問題点に鑑み、清掃作業時にホコリの視認を良好にしてブツが発生しにくい清掃作業を可能とするホコリの良好な可視化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ホコリの可視化に際し、従来にまして自動車ボデー上のホコリを可視化させるために、
スリット光を発生可能なシート発生手段と、スリット光発生手段が照射するスリット光を反射させてワークへ照射させる反射鏡と、スリット光発生手段から照射されるスリット光をワーク上に周期的に照射するように反射鏡を振動可能な反射鏡とからなり、ワーク上に照射されたスリット光がホコリを可視化可能なことを特徴とするワーク表面付着ホコリ可視化装置、を提供する。このホコリ可視化装置では、反射鏡がスリット光発生手段の発生するスリット光をワーク上に照射されるように反射する。この時、振動手段は反射鏡を振動させる。振動手段によって振動される反射鏡は、スリット光がワークの一方から他方へとワーク全体を走査するように反射され再びワークの他方から一方へと往復して走査するように反射される。そして、ワーク上に付着したホコリは、スリット光によって可視化され、作業員によって視認される。作業員による視認は、撮像装置と撮像装置の撮像した映像を解析するコンピュータとによってもよい。
【０００８】
また、この発明では、
反射鏡振動手段が振動させる反射鏡の振動数は照射された光があたかも全体を照射しているように錯覚する振動数以上、
とするホコリ可視化装置を提供する。振動手段による反射鏡の振動数が３３Ｈｚ以上であれば、作業員はあたかもワーク全体が一度に照射されているように認識することとなる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明では、自動車ボデーに付着したホコリ等を、通常の蛍光灯照射よりも際だたせて視認性を向上できる。
また、反射鏡の振動周期を３３Ｈｚ以上とすることで、作業者はスリット光照射による走査があたかも全体を照射しているように錯覚されることとなり、更に良好な視認性を得ることが可能となる。
そして、これらによって、塗装工程において発生する可能性のあるブツの発生を抑制することが可能となり、良好な塗装仕上がりを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
スリット光発生手段は、レーザービームを発生させるレーザー発振装置と、光ファイバー等の光路調整手段を内蔵しレーザー発振装置の発生したレーザー光を受け入れてスリット光として出力可能なプローブとからなる。プローブから照射される光は、幅の広い扇形に広がるシート状のスリット光となり反射鏡に照射される。従って、照射される光は照射面を線状に照らす。
【００１１】
反射鏡は、自動車ボデー上方に設置され、照射されたスリット光を反射して自動車ボデー上に照射する。反射鏡は、自動車ボデーに照射する光が自動車ボデーの幅全体を照射する。反射鏡は、反射鏡振動手段によって揺動振動可能なように、幅方向に亙って揺動軸を設ける。
【００１２】
反射鏡振動手段は、反射鏡の揺動軸に接続され、モータ等の駆動手段によって前記揺動軸を周期的に揺動振動させる。この時の揺動幅は、反射鏡が反射して自動車ボデーへ照射するスリット光が、自動車ボデー上の所定幅を往復して照射可能な幅とする。この揺動幅は、例えば５０ｃｍというように、適宜決定すれば良く、作業者が自動車ボデー上のホコリを発見して拭き取りやすい幅とすればよい。
【００１３】
上記のようにスリット光発生手段、反射鏡、反射鏡振動手段を構成することで、スリット光が、自動車ボデーの横幅方向全体を照射すると共に自動車ボデーの長手方向に所定幅を持って往復走査するように照射する。すると、反射鏡振動手段が所定の揺動振動数以上で反射鏡を揺動振動させると、自動車ボデー上のホコリを拭き取るために自動車ボデーを監視している作業員は、あたかも自動車ボデー横幅全体に亙って自動車ボデー長手方向所定幅の観察範囲全体を照射光が照射しているように錯覚するので、自動車ボデー上に付着したホコリの視認が容易となる。
尚、前記揺動振動数は、コンベヤによって搬送される自動車ボデーの自走速度と作業員の作業速度等によって適宜決定すれば足りる。自動車ボデー長手方向の所定照射幅も同様である。
【００１４】
そして、照射光が自動車ボデー上のホコリに照射されると強烈な散乱光を発生するので、該散乱光によって際立って視認されるホコリを発見し拭き取ることとなる。
【００１５】
尚、反射鏡の揺動振動数は、作業員が錯覚する程度の揺動周波数としては、日本のテレビ受像システムであるＮＴＳＣビデオ方式の３０コマ／秒（３０Ｈｚ）や海外での同システムであるＰＡＬ方式の２５コマ／秒（２５Ｈｚ）等で良く、また、８ミリ映写機の１８コマ／秒程度でも充分にホコリ視認には耐えうる。また、それ以下の１０Ｈｚ程度の振動数でも、照射面全体を連続して捕らえることができずに走査往復されているように認識されるが、レーザー光によるホコリの散乱光が際立っているので、作業員がホコリを視認するに足りる周波数であり、ゆっくりとした走査でも、瞬時に散乱光が発生されるのでホコリの拭き取り作業に支障を来すことはない。
【実施例１】
【００１６】
以下に、この発明の実施例を、図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例の全体を表す斜視説明図であり、図２は同側面説明図である。
【００１７】
１は、この発明にかかるワーク表面付着ホコリ可視化装置である。ワーク表面付着ホコリ可視化装置１（以下、単にホコリ可視化装置１という。）は、生産ラインにおける塗装工程前に、ワークである自動車ボデーＷ上に付着しているホコリを除去するために自動車ボデーＷ上面のホコリを可視化してホコリ拭き取り作業員がホコリを容易に視認できるようにする装置である。ホコリ可視化装置１はスリット光を発生させるスリット光発生装置２と、スリット光発生装置２からのスリット光を反射する反射鏡３と、反射鏡３を揺動振動可能な反射鏡振動装置４とからなる。
【００１８】
スリット光発生装置２は、レーザービームを発生させるレーザー発振装置２１と、レーザー発振装置の発生したレーザー光を受け入れてスリット光として出力可能である光ファイバー等の光路調整手段を内蔵するプローブ２２とからなる。そして、レーザー発振装置２１とプローブ２２とは光ファイバーケーブル２３によって接続されており、レーザー発振装置２１で発生したレーザービームがプローブ２２によって受領される。プローブ２２は、レーザー発振装置２１から受領したレーザービームを偏光等して厚さの少ない幅広のスリット光に変換して出力する。従って照射されるスリット光は、照射面に線状の照射領域を表示する。そして照射面上が均一な面でない場合、即ちホコリ等の突起がある場合には、ホコリ等の突起によって散乱光を発生させる。この散乱光は周囲の照射光に比べて遙かに視認性に富んでいるので、ホコリ等の突起を容易に発見できる。この実施例では、スリット光発生装置２を、レーザー発振装置２１およびプローブ２２から構成したが、特にこれに限定されるものではなく、一般的に用いられるスリット光発生手段等の他の手段によってスリット光を発生しても良く、また、一般的に用いられるシート光発生装置によってシート光を発生して用いても良く、自動車ボデーＷ表面に光が線状に照射されるような光源であれば足りる。
【００１９】
反射鏡３は、ワークである自動車ボデーＷの上方に設置され、スリット光発生装置２から照射されたスリット光を反射して自動車ボデーＷ上に照射させる。そして反射鏡３は、自動車ボデーＷに照射するスリット光が少なくとも自動車ボデーＷの幅全体を照射するように設置される。従って反射鏡３の設置位置は、スリット光発生装置２、自動車ボデーＷそれぞれの位置関係によって決定される。
また、反射鏡３には、鏡面３１を揺動振動可能とさせるための揺動軸３２を設ける。揺動軸３１は、図１に表すように、鏡面３１裏面の略中央に、反射鏡３の幅方向に亙って設ける。ここで言う反射鏡３の幅方向とは、自動車ボデーＷの幅方向と同一の方向である。従って、揺動軸３１によって揺動振動される反射鏡３は、図２に表れるように、自動車ボデーＷの前後方向が揺動することとなる。この揺動は、搬送されて反射鏡３の下部を通過する自動車ボデーＷの搬送方向と同方向となる。この実施例では、反射鏡３の揺動振動を自動車ボデーＷの搬送方向と同一の方向としたが、該揺動振動を自動車ボデーＷ幅方向としてもよく、この場合には反射鏡３によって反射されるスリット光が自動車ボデーＷの搬送方向に線状に照射されるようにスリット光発生装置２を設置すればよい。
【００２０】
反射鏡振動装置４は、反射鏡３の揺動軸３１を速い周期で揺動可能であり、モータ等の駆動手段（図示せず）と揺動軸３１と連結する連結手段（図示せず）によって構成し、揺動軸３１と接続される。反射鏡振動装置４による反射鏡３の揺動幅は僅かである。この揺動幅は、反射鏡３を揺動した結果反射鏡３に反射されて自動車ボデーＷ表面に照射されるスリット光が５０乃至６０ｃｍ程度の幅の照射を繰り返すように設定される。また、反射鏡３の揺動周期は、３３Ｈｚとする。
【００２１】
このように、５０乃至６０ｃｍの幅を３３Ｈｚの周期で繰り返し照射すると、ホコリ等を視認しようとしている作業員はあたかも５０乃至６０ｃｍの幅全体を一度に照射しているように錯覚するので、ホコリによって発生した散乱光の発見を効果的にできる。尚、揺動周期である揺動振動数は特に３３Ｈｚでなくとも良く、作業員が錯覚する程度の揺動周波数であればよいので、日本のテレビ受像システムであるＮＴＳＣビデオ方式の３０コマ／秒（３０Ｈｚ）や海外での同システムであるＰＡＬ方式の２５コマ／秒（２５Ｈｚ）等で良く、また、８ミリ映写機の１８コマ／秒程度でも充分にホコリ視認には耐えうる。また、それ以下の１０Ｈｚ程度の振動数でも、照射面全体を連続して捕らえることができずに走査往復されているように認識されるが、レーザー光によるホコリの散乱光が際立っているので、作業員がホコリを視認するに足りる周波数であり、ゆっくりとした走査でも、瞬時に散乱光が発生されるのでホコリの拭き取り作業に支障を来すことはない。また、揺動する幅も特に５０乃至６０ｃｍでなくとも良くこれ以上あるいはこれ以下であっても特に問題ない。従って、反射鏡３の揺動振動数は、作業員がホコリ等の突起をより効率的に発見可能となるように適宜決定すれば良く、作業者が自動車ボデー上のホコリを発見して拭き取りやすい幅とすればよい。
【００２２】
上記のように設置する反射鏡３、および、スリット光発生装置２、並びに反射鏡振動装置４によって、ワークである自動車ボデーＷ表面に付着したホコリ等の突起は以下のように発見される。
自動車ボデーＷは、搬送手段（図示せず）によって図２に表す矢示Ａ方向へ移動される。この移動速度は、作業員が順次移動される自動車ボデーＷ表面に発見したホコリ等を除去可能な速度である。そこで、スリット光発生装置２はスリット光を発生し反射鏡３へ照射する。するとスリット光は反射鏡３によって反射され、自動車ボデーＷ上面に照射される。この時、反射鏡３は反射鏡振動装置４によって揺動振動されているので、反射されたスリット光は、自動車ボデーＷ表面を掃くように走査して往復する。その走査往復速度および走査距離は、先に表した５０乃至６０ｃｍの幅で３３Ｈｚの周期で行われる。
【００２３】
自動車ボデーＷ表面にホコリ等の突起が存在した場合には、スリット光がホコリ等の突起によって散乱光を発生する。作業員は該散乱光を視認することでホコリ等の突起があることを認識しワニスガーゼの拭取布等によってホコリを除去する。ホコリ等の突起の除去が完了すると、該位置には前記周期で常に移動しながらスリット光が照射されているので、同位置に散乱光がないことを確認してホコリ等の突起の除去が完了したことを作業員は確認する。
【００２４】
自動車ボデーＷは、搬送手段（図示せず）によって順次搬送されていくので、ワーク表面付着ホコリ可視化装置１によってスリット光が照射される位置も、搬送速度と共に後方へ移動されていく。
そして、作業員は順次移動する自動車ボデーＷ表面のスリット光照射範囲を確認しながら、ホコリ等の突起を発見しては除去していく。
【００２５】
尚、上記実施例では、ワークである自動車ボデーＷが常に搬送手段（図示せず）によって移動されており、該移動する自動車ボデーＷ表面を視認しながらホコリ等の突起の除去を行ったが、ワークは自動車ボデーＷに限られることはなく、また、移動せずに作業台等に設置固定したワークに対してワーク表面付着ホコリ可視化装置１がスリット光を照射するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明は、流れ作業による自動車ボデー等のワークを塗装する前など、ワーク表面に付着したホコリの発見を必要とする生産ラインに用いると効果的である。
勿論、固定設置した状態のワークに付着したホコリ等を可視化する場合にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施例の全体を表す斜視説明図
【図２】この発明の実施例の全体を表す側面説明図
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ  ワークである自動車ボデー
１  ワーク表面付着ホコリ可視化装置
２  スリット光発生装置
２１  レーザ発振装置
２２  プローブ
３  反射鏡
３１  鏡面
３２  揺動軸
４  反射鏡振動装置
【図１】
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【図２】
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