(57)【要約】【課題】所望の検査対象物の塗装検査を適切にかつ効率良く行うことが可能な塗装検査装置を提供する。【解決手段】搬送装置２と、この搬送装置２により搬送される検査対象物Ｂに検査用の照明光を照射する照明装置３と、検査対象物Ｂを撮像する撮像手段４と、撮像データに基づいて塗装欠陥を判断するコンピュータ５と、を備えた塗装検査装置Ａであって、搬送装置２により検査対象物Ｂが搬送される区間内において検査対象物Ｂを回転させる回転手段６を備えており、検査対象物Ｂの撮像は、回転手段６による検査対象物Ｂの回転前および回転後のそれぞれにおいて行なわれるように構成されている。【選択図】　図１
2004108909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置と、この搬送装置により搬送される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、
上記搬送装置により上記検査対象物が搬送される区間内において上記検査対象物を回転させる回転手段を備えており、
上記検査対象物の撮像は、上記回転手段による上記検査対象物の回転前および回転後のそれぞれにおいて行なわれるように構成されていることを特徴とする、塗装検査装置。
【請求項２】
上記撮像手段は、少なくとも２組の撮像部を備えており、
上記回転手段は、これら２組の撮像部間において上記検査対象物を回転させるように構成されている、請求項１に記載の塗装検査装置。
【請求項３】
上記回転手段は、上記搬送装置とは別個に設けられ、かつ上記搬送装置によって上記検査対象物が所定の位置に搬送されたときに、上記回転手段が上記検査対象物を回転させる動作を行なうように構成されている、請求項１または２に記載の塗装検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車部品やその他の塗装物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、所望の検査対象物の塗装検査を適切にかつ効率良く行うことが可能な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塗装検査装置は、搬送装置と、この搬送装置により搬送される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、上記搬送装置により上記検査対象物が搬送される区間内において上記検査対象物を回転させる回転手段を備えており、上記検査対象物の撮像は、上記回転手段による上記検査対象物の回転前および回転後のそれぞれにおいて行なわ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。複数の検査対象物を１纏めにして検査する場合には、互いに陰になる部分が未撮像にならないようにすることも可能となる。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。
【００１１】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記撮像手段は、少なくとも２組の撮像部を備えており、上記回転手段は、これら２組の撮像部間において上記検査対象物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、上記２組の撮像部の一方により上記検査対象物の回転前の撮像が行なわれるとともに、他方により回転後の撮像が行なわれることとなる。したがって、本願発明が意図する塗装検査用の撮像が効率良くかつ適切に実現される。
【００１２】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記回転手段は、上記搬送装置とは別個に設けられ、かつ上記搬送装置によって上記検査対象物が所定の位置に搬送されたときに、上記回転手段が上記検査対象物を回転させる動作を行なうように構成されている。このような構成によれば、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】
本実施形態においては、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。回転手段としては、搬送装置とは別個に設置されるものに代えて、搬送装置に搭載され、または搬送装置に組み込まれた構成とすることもできる。
【００３４】
検査対象物としては、フロントおよびリアのバンパに限らず、左右のドアミラーなどの他の自動車部品であってもよく、さらには自動車部品以外の部品または部材を検査対象物とすることもできる。
【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
【図１】
2004108909.tif 000003
【図２】
2004108909.tif 000004
【図３】
2004108909.tif 000005
【図４】
2004108909.tif 000006
【図５】
2004108909.tif 000007