(57)【要約】【課題】効率よく確実に断線を検査でき、検査の自動化が可能な断線検査方法及び装置を提供する。【解決手段】ガラス面に導体パターンが形成されたガラス板１を撮影する熱線カメラ７と、例えば前記導体パターンの反対面側のガラス面を吸着してガラス板を移動させる搬送ロボット２と、ガラス板１を検査位置に保持するクランプ装置３と、ガラス板１の導体パターンに所定の検査電圧を付加する給電装置４と、前記熱線カメラ７で撮影した熱画像から断線を判定するＣＰＵ６とを備えた断線検査装置。【選択図】　　　　図１
2004109038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス面に導体パターンが形成されたガラス板を熱線カメラで撮影してその熱画像から前記導体パターンの断線を判定する断線検査方法であって、
８〜１４μｍの波長を前記熱線カメラの測定波長として前記導体パターンの形成面側から撮影し、その熱画像を予め登録された基準パターンの熱画像と比較することにより断線を判定することを特徴とする断線検査方法。
【請求項２】
ガラス面に導体パターンが形成されたガラス板を撮影する熱線カメラと、
ガラス板を移動させる搬送ロボットと、
ガラス板を検査位置に保持するクランプ装置と、
ガラス板の導体パターンに所定の検査電圧を付加する給電装置と、
前記熱線カメラで撮影した熱画像から断線を判定する制御装置とを備えたことを特徴とする断線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体パターンが形成されたガラス板の断線検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のリアウィンドウに霜取り用ヒータが銀ペースト等の導電材の印刷によりパターン形成される。このようなヒータ等の導体パターンは、通常複数本の横の導体ライン（素線）を左右両端の縦の電極線（バスバー）で連結したグリッド形状である。このような導体パターンを形成した自動車用窓ガラス板は、製造工程中に断線検査が行われる。
【０００３】
従来この断線検査として金属ローラをガラス面上で転がす方法が用いられていた。この方法は、２つの金属ローラを導体パターン上で転がして、金属ローラに接続された検査回路によりパターン素線の導通を検査し、その本数を計測して断線を判別するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属ローラを転がす検査方法では、金属ローラと導体パターンとの電気的接触状態がガラス表面の塵埃等に影響されやすく、製品に対しての接触傷の発生等検査及び品質に対しての信頼性を低下させるおそれがある。また、人手により確実に電気的導通をとりながら金属ローラをガラス面上で転がすために自動化ができず検査時間が多くかかり作業効率が悪かった。
【０００５】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、効率よく確実に断線を検査でき、検査の自動化が可能な断線検査方法及び装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、ガラス面に導体パターンが形成されたガラス板を熱線カメラで撮影してその熱画像から前記導体パターンの断線を判定する断線検査方法であって、８〜１４μｍの波長を前記熱線カメラの測定波長として前記導体パターンの形成面側から撮影し、その熱画像を予め登録された基準パターンの熱画像と比較することにより断線を判定することを特徴とする断線検査方法を提供する。
【０００７】
この構成によれば、ガラス板の導体パターンが形成された表面側から、このガラス板を熱線カメラを用いてガラス板の裏面側の熱画像が透過しない所定の波長（８〜１４μｍ）で撮影することにより、ガラス板裏面側の搬送ロボット等の熱的影響を受けずに導体パターンの熱画像を得ることができる。この熱画像を正常な導体パターンの熱画像と比較することにより、断線状態を正確に判別することができる。
【０００８】
本発明では、上記断線検査方法を実施するための検査装置として、ガラス面に導体パターンが形成されたガラス板を撮影する熱線カメラと、ガラス板を移動させる搬送ロボットと、ガラス板を検査位置に保持するクランプ装置と、ガラス板の導体パターンに所定の検査電圧を付加する給電装置と、前記熱線カメラで撮影した熱画像から断線を判定する制御装置とを備えたことを特徴とする断線検査装置を提供する。
【０００９】
この構成によれば、搬送ロボットにより例えばガラス板の裏面側（導体パターンが形成された面と反対側）を吸着して撮像位置に搬送し、ここでガラス板を例えば支持枠上に搭載支持したりあるいはエアシリンダ等のクランプ装置により保持し、保持した状態で導体パターンに対し給電装置から検査条件に応じた所定の電圧を印加して導体パターンを加熱し、ガラス板との温度差を所定温度以上にし、この加熱された導体パターンを熱線カメラで撮影し、その熱画像を制御装置、例えばＣＰＵに送って断線状態が判別される。これにより、信頼性の高い断線検査ができるとともに検査の自動化が可能になり、検査時間の短縮が図られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る断線検査装置のブロック構成図である。
自動車のリアウィンドウを構成するガラス板１の室内表面側（凹面側）に導体パターン（図２参照）が形成されている。このガラス板１は、真空吸着式の搬送ロボット２のアームにより、ガラス板裏面側の数ヵ所を吸着されて検査位置に運ばれ、支持枠（不図示）上の所定の位置に搭載される。支持枠にはガラス板１を固定保持するクランプ装置３及びガラス板１の導体パターンに通電するための給電装置４が備わる。これらの搬送ロボット２、クランプ装置３、給電装置４は電源装置５とともに制御装置（ＣＰＵ）６に接続される。さらに、ガラス板１の導体パターン形成面側を撮影する熱線カメラ７及び各種制御プログラムや後述の基準画像のデータ等を記憶保持する記憶装置６ａがＣＰＵ６に接続される。このＣＰＵ６はパソコン本体（不図示）内に収容され、モニタ８及び入力用キーボード９が接続される。
【００１１】
ＣＰＵ６は、予め定められたプログラムにしたがって、搬送ロボット２及びクランプ装置３を駆動してガラス板１を所定の検査位置に搬送して固定保持し、給電装置４により電源装置５から所定の電圧を導体パターンに供給し、温度を上昇させてから熱線カメラ７でガラス板１を撮影する。ＣＰＵ６は、この撮影した熱画像をモニタ８に表示するとともに、予め登録した基準パターンとの比較により熱画像の断線状態を判別する。導体パターンに印加する検査電圧や通電時間等の検査条件は、キーボード９から入力可能である。このようなＣＰＵ６によりプログラムにしたがって検査プロセスのシーケンス制御を行い、断線検査の自動化ができる。
【００１２】
熱線カメラ７による測定波長は８〜１４μｍである。この波長帯はガラス測定可能な周波数帯を外れており、測定した画像は、ガラス板裏面側の像が透過せず表面側のみの撮像データが得られる。したがって、ガラス板の裏面側に例えばロボットハンドが吸着された状態であっても又作業員がいる場合であっても、これらの裏面側の像は熱線カメラが捉えることはできず、ＣＰＵに送られる熱画像には表れない。このようにガラス板を透過させない特定の波長を測定波長とすることにより、撮影するガラス板の裏面側の状態に影響されずにガラス板の表面側の導体パターンのみの熱画像が得られ正確な断線判断ができる。
【００１３】
図２は導体パターンの熱画像の例を示す。
（Ａ）の例は、ガラス板１の表面に複数の横線（素線）１０とそれらを左右両端で連結する共通電極となる縦線（バスバー）１１とからなる導体パターン１２を形成した例である。
【００１４】
（Ｂ）の例は、横線１０の途中に３本の縦線１３を形成し、これらの縦線１３をラジオ受信用のアンテナとして利用した導体パターン１４の例である。２５は別のラジオ受信用アンテナであり、２６は携帯電話やＴＶ用のアンテナである。
【００１５】
（Ｃ）の例は、断線のあるパターンの熱画像である。この例は、（Ａ）の導体パターン１２の一部に断線があった場合の例である。素線１０の一部が断線していると、その素線１０には通電されないため、その素線全体が発熱しない。このため、その素線は熱画像に表れない（図では破線）。したがって、（Ａ）の熱画像を基準画像として（Ｃ）の熱画像と比較することにより、断線した素線（破線）が明確に判別できる。
【００１６】
（Ｄ）の例は、（Ｂ）で示した３本の縦線１３を有する導体パターン１４の素線の一部（破線）が断線している例を示す。断線部の両側の縦線１３間の素線部分には通電されないためその部分の素線は発熱しない。このためその部分の素線は熱画像に表れない（図では破線）。したがって、（Ｂ）の熱画像を基準画像として（Ｄ）の熱画像と比較することにより、断線した素線（破線）が明確に判別できる。
【００１７】
図３は、本発明に係る断線検査装置のガラス板のクランプ部分の例を示す詳細図である。
前述のように、ガラス板１はロボット（不図示）によりその裏面側（図では上側）を吸着されて検査位置に搬送される。検査位置にロータリーアクチュエータ１５が備わる。このロータリーアクチュエータ１５は、これに連結されたクランプアーム１６を、矢印Ａのように回動動作させる。クランプアーム１６の先端に押えシリンダ１７が備わる。この押えシリンダ１７は、そのロッド１７ａが矢印Ｂのように往復動作してガラス板１の裏面側を押圧する。ロッド１７ａの先端部にはネオプレンゴム等のクッション材１８が備わる。
【００１８】
ガラス板１の下面側（導体パターン形成面側）に、押えシリンダ１７に対向して給電シリンダ１９が備わる。この給電シリンダ１９は、そのロッド１９ａが矢印Ｃのように往復動作してロッド先端の給電ピン２０を上下動作させる。給電ピン２０はケーブル２１を介してバッテリ等の電源装置（不図示）に接続される。給電ピン２０は、ベーク板等の絶縁材２２を介してロッド１９ａの先端に固定される。
【００１９】
給電シリンダ１９の下側にベースシリンダ２４が備わる。このベースシリンダ２４は、そのロッド２４ａの先端に支持板２３を有し、この支持板２３に給電シリンダ１９が固定される。ベースシリンダ２４のロッド２４ａが矢印Ｄのように往復動作することにより、給電シリンダ１９全体が上下動作する。
【００２０】
検査すべきガラス板１をセットする場合、ロータリーアクチュエータ１５を駆動してクランプアーム１６を図の一点鎖線で示す後退位置に移動させる。この状態で、ガラス板１を搬入し、ガラス板１を不図示の支持枠上に搭載する。次に、給電シリンダ１９及びベースシリンダ２４を駆動して、２段階のシリンダ動作により衝撃を和らげて、給電ピン２０をガラス板１の導体パターンに接触させる。
【００２１】
次に、ロータリーアクチュエータ１５を駆動してクランプアーム１６を後退位置から図の実線で示す検査位置に移動させる。この状態で押えシリンダ１７を駆動してクッション材１８を介してガラス板１を支持枠（不図示）上に押圧し固定保持する。この状態で給電ピン２０を介して導体パターンに所定の電圧を所定時間付与して導体パターンを発熱させる。導体パターンが所定温度以上に加熱された状態で熱線カメラで導体パターンを撮影し断線検査を行なう。検査が終了したら、押えシリンダ１７のロッド１７ａを引込ませるとともに、再びロータリーアクチュエータ１５を駆動してクランプアーム１６を後退位置（一点鎖線）に移動させる。この状態で検査終了したガラス板１をロボットの吸着パッドで吸着して搬出する。
【００２２】
図４は本発明に係る断線検査方法のフローチャートである。各ステップの動作は以下の通りである。
ステップＳ１：
断線のない良品のガラス板を検査状態にセットしてこれを基準ガラス板として熱線カメラで撮影し、熱画像を得る。
【００２３】
ステップＳ２：
上記基準ガラス板の熱画像データを基準パターンとしてＣＰＵのメモリに登録する。なお、この基準パターンデータが予め取得してある場合あるいは設計データから分る場合にはその基準パターンデータをキーボード９（図１）から入力してもよい。
【００２４】
ステップＳ３：
検査すべきガラス板をロボットで搬送し前述（図３）のように検査位置にセットする。セットしたガラス板の導体パターンに対し所定の検査電圧を所定時間通電する。この検査電圧及び通電時間は、ガラス板の温度と導体パターンの温度との差が熱線カメラで識別可能となる所定の温度以上となるように予め設定されている。あるいはキーボードからこれらの検査条件を入力してもよい。
【００２５】
ステップＳ４：
導体パターンが発熱した状態でガラス板を熱線カメラで撮影し、撮影した熱画像データをＣＰＵに送る。
ステップＳ５：
ＣＰＵに送られた熱画像データを登録された基準パターンデータ（ステップＳ２）と比較して、断線の有無を判別する（図２参照）。
【００２６】
ステップＳ６：
導体パターンに所定電圧を印加したときの電流値を計測し、ＣＰＵ内で抵抗を算出する。抵抗値が正常な導体パターンの許容値より大あるいは小であればパターン幅欠陥等によるパターン不良と判別する。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、ガラス板の導体パターンが形成された表面側から、このガラス板を熱線カメラを用いてガラス板の裏面側の熱画像が透過しない所定の波長で撮影することにより、ガラス板裏面側の搬送ロボット等の熱的影響を受けずに導体パターンの熱画像を得ることができる。この熱画像を正常な導体パターンの熱画像と比較することにより、断線状態を正確に判別することができる。
【００２８】
また、本発明では、搬送ロボットによりガラス板の裏面側を吸着して撮像位置に搬送し、ここでガラス板を例えば支持枠上に搭載支持したりあるいはエアシリンダ等のクランプ装置により保持し、保持した状態で導体パターンに対し給電装置から検査条件に応じた所定の電圧を印加して導体パターンを加熱し、ガラス板との温度差を所定温度以上にし、この加熱された導体パターンを熱線カメラで撮影し、その熱画像をＣＰＵに送って断線状態が判別される。これにより、信頼性の高い断線検査ができるとともに検査の自動化が可能になり、検査時間の短縮が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る断線検査装置のブロック構成図。
【図２】導体パターンの形状例の説明図。
【図３】本発明に係る断線検査装置の要部構成図。
【図４】本発明に係る断線検査方法のフローチャート。
【符号の説明】
１：ガラス板、２：搬送ロボット、３：クランプ装置、４：給電装置、
５：電源装置、６：ＣＰＵ、７：熱線カメラ、８：モニタ、９：キーボード、
１０：横線（素線）、１１：縦線（バスバー）、１２：導体パターン、
１３：縦線、１４：導体パターン、１５：ロータリーアクチュエータ、
１６：クランプアーム、１７：押えシリンダ、１７ａ：ロッド、
１８：クッション材、１９：給電シリンダ、１９ａ：ロッド、２０：給電ピン、
２１：ケーブル、２２：絶縁材、２３：支持板、２４：ベースシリンダ、
２４ａ：ロッド、２５：ラジオ受信用アンテナ、
２６：携帯電話やＴＶ受信用アンテナ。
【図１】
2004109038.tif 000003
【図２】
2004109038.tif 000004
【図３】
2004109038.tif 000005
【図４】
2004109038.tif 000006