(57)【要約】【課題】自動的に基準軌跡の抽出と許容領域の生成とを実行することができ、容易に部品形状の変更に対応することができる塗布位置検査装置を提供する。【解決手段】シール剤Ｓが塗布されたワークＷを撮像する撮像装置２と、撮像装置２によって撮像された撮影画像から、シール剤Ｓの塗布軌跡を抽出する軌跡抽出部４−１と、所定の基準軌跡を記憶する記憶部５と、軌跡抽出部４−１により抽出されたシール剤Ｓの塗布軌跡が、記憶装置５に記憶されている所定の基準軌跡を中心とする許容領域内に収まっているか否かを判定する形状判定部４−２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに塗布された塗布物の塗布位置を検査する塗布位置検査装置であって、
前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の塗布軌跡を抽出する軌跡抽出手段と、
所定の基準軌跡を記憶する記憶手段と、
前記軌跡抽出手段により抽出された前記塗布物の塗布軌跡と、前記記憶手段に記憶されている前記所定の基準軌跡を中心とする許容領域とを比較し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっている場合に前記塗布軌跡が正常であると判定し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっていない場合に前記塗布軌跡が異常であると判定する判定手段と
を備えることを特徴とする塗布位置検査装置。
【請求項２】
前記許容領域は、前記所定の基準軌跡を、所定の許容誤差だけ膨張させた領域であることを特徴とする請求項１に記載の塗布位置検査装置。
【請求項３】
前記軌跡抽出手段は、前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の持つ色成分に基づいて、前記塗布物が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域とに分割し、前記塗布領域の中心線を前記塗布軌跡として抽出することを特徴とする請求項１または２に記載の塗布位置検査装置。
【請求項４】
前記所定の基準軌跡は、予め塗布物が正確に塗布されたワークを前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記軌跡抽出手段によって抽出されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布位置検査装置。
【請求項５】
ワークに塗布された塗布物の塗布位置を検査する塗布位置検査方法であって、
前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像工程と、
前記撮像工程によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の塗布軌跡を抽出する軌跡抽出工程と、
前記軌跡抽出工程により抽出された前記塗布物の塗布軌跡と、所定の基準軌跡を中心とする許容領域とを比較し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっている場合に前記塗布軌跡が正常であると判定し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっていない場合に前記塗布軌跡が異常であると判定する判定工程と
を有することを特徴とする塗布位置検査方法。
【請求項６】
前記許容領域は、前記所定の基準軌跡を、所定の許容誤差だけ膨張させた領域であることを特徴とする請求項５に記載の塗布位置検査方法。
【請求項７】
前記軌跡抽出工程では、前記撮像工程によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の持つ色成分に基づいて、前記塗布物が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域とに分割し、前記塗布領域の中心線を前記塗布軌跡として抽出することを特徴とする請求項５または６に記載の塗布位置検査方法。
【請求項８】
前記軌跡抽出工程では、予め塗布物が正確に塗布されたワークを前記撮像工程によって撮像された撮影画像から、前記所定の基準軌跡を抽出することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の塗布位置検査方法。
【請求項９】
ワークに塗布された塗布物の塗布位置を検査するために用いられる塗布位置検査プログラムであって、
前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像手段から得られた撮影画像から、前記塗布物の塗布軌跡を抽出する軌跡抽出処理と、
前記軌跡抽出処理により抽出された前記塗布物の塗布軌跡と、所定の基準軌跡を中心とする許容領域とを比較し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっている場合に前記塗布軌跡が正常であると判定し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっていない場合に前記塗布軌跡が異常であると判定する判定処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする塗布位置検査プログラム。
【請求項１０】
前記判定処理として、前記所定の基準軌跡を、所定の許容誤差だけ膨張させることで前記許容領域を生成する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項９に記載の塗布位置検査プログラム。
【請求項１１】
前記軌跡抽出処理として、前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の持つ色成分に基づいて、前記塗布物が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域とに分割し、前記塗布領域の中心線を前記塗布軌跡として抽出する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項９または１０に記載の塗布位置検査プログラム。
【請求項１２】
前記軌跡抽出処理として、予め塗布物が正確に塗布されたワークを前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記所定の基準軌跡を抽出する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の塗布位置検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布物の位置を検査する塗布位置検査装置及び方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、駆動部を持ち、潤滑油を必要とする機械の組立てにおいて、機械部品の接合部にシリコーンを材料としたシール剤と呼ばれる液状の物質を塗布することによって、接合部からの油漏れを防止する手法が広く用いられている。このような液状物質の塗布においては、ノズルを移動させると共に、ノズルから粘性流体を吐出させて所望の位置に塗布する形式が広く使われている。
【０００３】
この工程では、シール剤の切れによる油漏れの発生のほか、飛散による駆動部への異物混入や、正しい位置にシール剤が塗布されないことによるシール性能の低下などが考えられるため、目視、あるいは画像計測等の方法によって、正常に塗布されていることを検査することが一般的である。
【０００４】
例えば、特許文献１では、シール剤塗布部の外側に設定される外部点を起点としてシール剤塗布部の外側を塗りつぶしたときに、シール剤塗布部の内側も同じ色で塗りつぶされるか否かによって、シール剤に切れ目が発生していないことを判定する方法が提案されている。また、特許文献２では、所定の検査ポイントを中心とした検査幅方向の両端位置を検出することによって、シール剤のずれ量を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６１３３８号公報
【特許文献２】特開平８−３３４４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、シール剤に発生した切れ目を発見することはできても、塗布されたシール剤の位置がずれているか否かを検出することはできないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２の方法では、あらかじめ設定された検査ポイント以外の箇所で塗布に乱れが発生している場合に、塗布の異常を検出することができないという問題があった。また、部品形状の変更などの理由によってシール剤の軌跡が変更された場合には、新たな軌跡に沿って検査ポイントを設定し直す必要があるという問題があった。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、部品形状に変更があった場合でも、装置の調整員が正常な状態でシール剤を塗布した基準ワークを撮影するだけで、自動的に基準軌跡の抽出と許容領域の生成とを実行することができ、容易に部品形状の変更に対応することができる塗布位置検査装置及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明では、塗布位置検査装置に係る第１の解決手段として、ワークに塗布された塗布物の塗布位置を検査する塗布位置検査装置であって、前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の塗布軌跡を抽出する軌跡抽出手段と、所定の基準軌跡を記憶する記憶手段と、前記軌跡抽出手段により抽出された前記塗布物の塗布軌跡と、前記記憶手段に記憶されている前記所定の基準軌跡を中心とする許容領域とを比較し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっている場合に前記塗布軌跡が正常であると判定し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっていない場合に前記塗布軌跡が異常であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
また、塗布位置検査装置に係る第２の解決手段として、前記許容領域は、前記所定の基準軌跡を、所定の許容誤差だけ膨張させた領域であることを特徴とする。
また、塗布位置検査装置に係る第３の解決手段として、前記軌跡抽出手段は、前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の持つ色成分に基づいて、前記塗布物が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域とに分割し、前記塗布領域の中心線を前記塗布軌跡として抽出することを特徴とする。
また、塗布位置検査装置に係る第４の解決手段として、前記所定の基準軌跡は、予め塗布物が正確に塗布されたワークを前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記軌跡抽出手段によって抽出されたことを特徴とする。
一方、本発明では、塗布位置検査方法に係る第１の解決手段として、ワークに塗布された塗布物の塗布位置を検査する塗布位置検査方法であって、前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像工程と、前記撮像工程によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の塗布軌跡を抽出する軌跡抽出工程と、前記軌跡抽出工程により抽出された前記塗布物の塗布軌跡と、所定の基準軌跡を中心とする許容領域とを比較し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっている場合に前記塗布軌跡が正常であると判定し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっていない場合に前記塗布軌跡が異常であると判定する判定工程とを有することを特徴とする。
また、塗布位置検査方法に係る第２の解決手段として、前記許容領域は、前記所定の基準軌跡を、所定の許容誤差だけ膨張させた領域であることを特徴とする。
また、塗布位置検査方法に係る第３の解決手段として、前記軌跡抽出工程では、前記撮像工程によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の持つ色成分に基づいて、前記塗布物が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域とに分割し、前記塗布領域の中心線を前記塗布軌跡として抽出することを特徴とする。
また、塗布位置検査方法に係る第４の解決手段として、前記軌跡抽出工程では、予め塗布物が正確に塗布されたワークを前記撮像工程によって撮像された撮影画像から、前記所定の基準軌跡を抽出することを特徴とする。
さらに、本発明では、塗布位置検査プログラムに係る第１の解決手段として、ワークに塗布された塗布物の塗布位置を検査するために用いられる塗布位置検査プログラムであって、前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像手段から得られた撮影画像から、前記塗布物の塗布軌跡を抽出する軌跡抽出処理と、前記軌跡抽出処理により抽出された前記塗布物の塗布軌跡と、所定の基準軌跡を中心とする許容領域とを比較し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっている場合に前記塗布軌跡が正常であると判定し、前記塗布物の塗布軌跡が前記許容領域内に収まっていない場合に前記塗布軌跡が異常であると判定する判定処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、塗布位置検査プログラムに係る第２の解決手段として、前記判定処理として、前記所定の基準軌跡を、所定の許容誤差だけ膨張させることで前記許容領域を生成する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、塗布位置検査プログラムに係る第３の解決手段として、前記軌跡抽出処理として、前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記塗布物の持つ色成分に基づいて、前記塗布物が塗布された塗布領域と、塗布されていない非塗布領域とに分割し、前記塗布領域の中心線を前記塗布軌跡として抽出する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、塗布位置検査プログラムに係る第４の解決手段として、前記軌跡抽出処理として、予め塗布物が正確に塗布されたワークを前記撮像手段によって撮像された撮影画像から、前記所定の基準軌跡を抽出する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品形状に変更があった場合でも、装置の調整員が正常な状態でシール剤を塗布した基準ワークを撮影するだけで、自動的に基準軌跡の抽出と許容領域の生成とを実行することができ、容易に部品形状の変更に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態による塗布位置検査装置１の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態による塗布位置検査装置１の動作（基準データの記憶動作）を説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施形態による塗布位置検査装置１の動作（検査動作）を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施形態による塗布位置検査装置１の動作（基準データの記憶動作）を説明するための概念図である。
【図５】本実施形態による塗布位置検査装置１の動作（検査動作）を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態による塗布位置検査装置１の構成を示す概略図である。この図１に示すように、本実施形態における塗布状態検査装置１は、ワークＷに塗布されたシール剤（塗布物）Ｓの塗布位置を検査するものであり、シール剤Ｓが塗布されたワークＷの上方に、シール剤Ｓ及びワークＷを撮像する撮像装置２と、該撮像装置２が接続されている、画像検査を行う処理装置３とを備えている。
【００１４】
処理装置３は、検査部４、及び記憶部５を備えている。検査部４は、撮影された画像からシール剤Ｓの塗布が正常であるか否かを判定するものであり、軌跡抽出部４−１と形状判定部４−２とを備えている。軌跡抽出部４−１は、撮像装置２により撮像されたシール剤Ｓ及びワークＷの撮影画像から、シール剤Ｓが塗布された軌跡を抽出する。形状判定部４−２は、記憶装置５に記憶された許容領域と比較してシール剤Ｓの塗布位置が正常であるか否かを判定する。記憶部５は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）からなり、正常に塗布されたワークＷの撮影画像から抽出した基準軌跡６を基準データとして記憶する。
【００１５】
図２は、本実施形態による塗布位置検査装置１の動作（基準データの記憶動作）を説明するためのフローチャートである。このとき、あらかじめ正常な状態でシール剤Ｓが塗布された基準ワークＷｓを準備する。まず、撮像装置２により、シール剤Ｓが塗布された基準ワークＷｓを撮像する（ステップＳ１）。次に、軌跡抽出部４−１において、撮影画像からシール剤Ｓの持つ色成分を抽出し、２値化によってシール剤Ｓが塗布されたシール剤塗布領域ＳＳと、塗布されていない非塗布領域とに分割し（ステップＳ２）、シール剤塗布領域ＳＳの中心線ＳＣを、シール剤Ｓの基準軌跡６として抽出する（ステップＳ３：図４参照）。そして、記憶部５において、上記シール剤Ｓの基準軌跡６を基準データとして記憶する（ステップＳ４）。
【００１６】
図３は、本実施形態による塗布位置検査装置１の動作（検査動作）を説明するためのフローチャートである。まず、撮像装置２により、シール剤Ｓが塗布されたワークＷを撮像する（ステップＳ１０）。次に、軌跡抽出部４−１において、撮影画像からシール剤Ｓの持つ色成分を抽出し、２値化処理を行い、シール剤Ｓが塗布されたシール剤塗布領域ＳＳ１と、塗布されていない非塗布領域とに分割し（ステップＳ１１）、シール剤塗布領域ＳＳ１の中心線ＳＣ１を、シール剤Ｓの実際の塗布軌跡（以下、実際の塗布軌跡ＳＣ１とする）として抽出する（ステップＳ１２：図５参照）。
【００１７】
次に、形状判定部４−２で、基準データとして記憶された基準軌跡６を、所定の許容誤差だけ膨張させた許容領域ＰＡを生成し（ステップＳ１３：図４、図５参照）、該許容領域ＰＡと上記実際の塗布軌跡ＳＣ１とを比較し（ステップＳ１４）、実際の塗布軌跡ＳＣ１が全て許容領域ＰＡに含まれているか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、実際の塗布軌跡ＳＣ１が全て許容領域ＰＡに含まれている場合には（ステップＳ１５のＹＥＳ：例えば図４に示す状態）、シール剤Ｓの位置ずれが許容範囲内であるので、正常であると判定する（ステップＳ１６）。
【００１８】
一方、実際の塗布軌跡ＳＣ１のうち、許容領域ＰＡに含まれない箇所が存在する場合には（ステップＳ１５のＮＯ：図５に示す「位置ずれの検出箇所」参照）、シール剤Ｓの位置が一致しないと判定し（ステップＳ１７：位置ずれが許容誤差を超えているとみなす）、異常と判定する（ステップＳ１８）。
【００１９】
上述した実施形態によれば、あらかじめ正常な状態でシール剤Ｓが塗布された基準ワークＷｓを撮影してシール剤の基準軌跡を抽出し、基準軌跡を膨張させて許容領域を生成して記憶し、検査時には、実際のシール剤Ｓが塗布されたワークＷを撮影して記憶時と同様の方法でシール剤Ｓの塗布軌跡を抽出し、許容領域に全て含まれているか否かを判定するようにしたので、部品形状に変更があった場合でも、装置の調整員が正常な状態でシール剤Ｓを塗布した基準ワークＷｓを撮影するだけで、自動的に基準軌跡６の抽出と許容領域ＰＡの生成とを実行することができ、容易に部品形状の変更に対応することができる。
【００２０】
また、連続的に抽出された軌跡を基に許容領域ＰＡを生成するため、塗布軌跡全体に渡って漏れなく基準ワークＷｓとの軌跡の比較が可能である。
【００２１】
また、一連の処理は、一般的な画像処理手法を使用しているため、容易に実装可能、かつ高速に処理することが可能である。
【００２２】
なお、上述した実施形態において、計側面の輝度を一定に保つために、照明をワークＷの上方、撮像装置２に近接して設置するようにしてもよい。
【００２３】
また、既知の画像処理手法によって、シール剤Ｓに切れが存在しないこと、あるいはシール剤Ｓの太さが所定の範囲内であることを確認するなどの処理を追加し、組み合わせることが可能である。
【００２４】
また、既知の画像処理手法によって、画像中のワークＷの位置を計測し、ワークＷの位置が一定になるように幾何学的な補正を行うことによって、ワークＷと撮像装置２との相対位置が一定でない場合にも、この手法を適用することができる。
【００２５】
また、シール剤Ｓに限定せず、一般的な塗布物であっても、塗布の位置が適正であることを検査する工程に対して、この手法を適用することができる。
【００２６】
また、上記実施形態では、図２中のステップＳ３，Ｓ４の処理で、シール剤塗布領域ＳＳの中心線ＳＣをシール剤Ｓの基準軌跡６として抽出し、この抽出したシール剤Ｓの基準軌跡６を基準データとして記憶していた。しかしながら、ＣＡＤ（Computer Aided Design）等で作成した軌跡を基準軌跡として記憶しても良い。
【００２７】
また、シール剤Ｓの基準軌跡６を基準データとして記憶する代わりにワークＷの撮影画像を記憶しておき、処理装置３の起動時或いは検査の開始時に、記憶した撮影画像から基準軌跡の抽出を行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１              塗布状態検査装置
２              撮像装置
３              処理装置
４              検査部
４−１          軌跡抽出部
４−２          形状判定部
５              記憶装置
６              基準軌跡
Ｓ              シール剤（塗布物）
Ｗ              ワーク
Ｗｓ            基準ワーク
ＳＳ，ＳＳ１    シール剤塗布領域
ＰＡ            許容領域
ＳＣ            中心線
ＳＣ１          実際の塗布軌跡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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