(57)【要約】【課題】部品形状に変更があった場合や、シール剤の軌跡が曲がったり、歪んだりしている場合であっても、軌跡全体にわたって漏れなく太さが適正であるか否かを判定することができる塗布状態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の塗布領域と塗布軌跡とを抽出する軌跡抽出部３−１と、抽出されたシール剤Ｓの塗布軌跡から、最小・最大太さ領域を生成する領域生成部３−２と、シール剤Ｓの塗布領域と最小・最大太さ領域とを比較してシール剤Ｓの太さが正常であるか否かを判定する画像判定部３−３とを備える。【選択図】図１
2012237681.tif 000002
【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状態を検査する塗布状態検査装置であって、
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、前記塗布物が塗布された塗布領域と前記塗布物の塗布軌跡とを抽出する軌跡抽出手段と、
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に基づいて、前記塗布物の塗布軌跡の許容範囲を定める、所定の最小太さ領域と所定の最大太さ領域を生成する領域生成手段と、
前記軌跡抽出手段により抽出された前記塗布物の塗布領域と前記領域生成行程により生成された前記所定の最小太さ領域及び前記所定の最大太さ領域とを比較し、該比較結果に基づいて、前記塗布物の塗布領域の太さが適正であるか否かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする塗布状態検査装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
前記最小太さ領域が前記塗布領域に全て含まれ、かつ、前記塗布領域が最大太さ領域に全て含まれる場合には、前記塗布物の塗布の太さが適正であると判定し、
前記塗布領域に含まれない前記最小太さ領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し、
前記最大太さ領域に含まれない前記塗布領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が太すぎる箇所が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の塗布状態検査装置。
【請求項３】
前記領域生成手段は、
前記塗布物の塗布軌跡を所定の最小太さになるように膨張させて前記所定の最小太さ領域を生成し、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最大太さになるように膨張させて最大太さ領域を生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗布状態検査装置。
【請求項４】
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１〜３のいずれか一項に記載の塗布状態検査装置。
【請求項５】
ワークに塗布された塗布物の塗布状態を検査する塗布状態検査方法であって、
前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像行程と、
前記撮像行程によって撮像された撮影画像から、前記塗布物が塗布された塗布領域と前記塗布物の塗布軌跡とを抽出する軌跡抽出行程と、
前記軌跡抽出行程により抽出された前記塗布物の塗布軌跡に基づいて、前記塗布物の塗布軌跡の許容範囲を定める、所定の最小太さ領域と所定の最大太さ領域を生成する領域生成行程と、
前記軌跡抽出行程により抽出された前記塗布物の塗布領域と前記領域生成行程により生成された前記所定の最小太さ領域及び前記所定の最大太さ領域とを比較し、該比較結果に基づいて、前記塗布物の塗布領域の太さが適正であるか否かを判定する判定行程と
を有することを特徴とする塗布状態検査方法。
【請求項６】
前記判定行程では、前記最小太さ領域が前記塗布領域に全て含まれ、かつ、前記塗布領域が最大太さ領域に全て含まれる場合には、前記塗布物の塗布の太さが適正であると判定し、
前記塗布領域に含まれない前記最小太さ領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し、
前記最大太さ領域に含まれない前記塗布領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が太すぎる箇所が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の塗布状態検査方法。
【請求項７】
前記領域生成行程では、
前記塗布物の塗布軌跡を所定の最小太さになるように膨張させて前記所定の最小太さ領域を生成し、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最大太さになるように膨張させて最大太さ領域を生成する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の塗布状態検査方法。
【請求項８】
前記軌跡抽出行程では、
前記撮像行程で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５〜７のいずれか一項に記載の塗布状態検査方法。
【請求項９】
ワークに塗布された塗布物の塗布状態を検査するために用いられる塗布状態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処理と、
前記撮像処理によって撮像された撮影画像から、前記塗布物が塗布された塗布領域と前記塗布物の塗布軌跡と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に基づいて、前記塗布物の塗布軌跡の許容範囲を定める、所定の最小太さ領域と所定の最大太さ領域を生成する領域生成処理と、
前記軌跡抽出処理により抽出された前記塗布物の塗布領域と前記領域生成処理により生成された前記所定の最小太さ領域及び前記所定の最大太さ領域とを比較し、該比較結果に基づいて、前記塗布物の塗布領域の太さが適正であるか否かを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状態検査プログラム。
【請求項１０】
前記判定処理として、前記最小太さ領域が前記塗布領域に全て含まれ、かつ、前記塗布領域が最大太さ領域に全て含まれる場合には、前記塗布物の塗布の太さが適正であると判定し、前記塗布領域に含まれない前記最小太さ領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し、前記最大太さ領域に含まれない前記塗布領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が太すぎる箇所が存在すると判定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に記載の塗布状態検査プログラム。
【請求項１１】
前記領域生成処理として、
前記塗布物の塗布軌跡を所定の最小太さになるように膨張させて前記所定の最小太さ領域を生成し、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最大太さになるように膨張させて最大太さ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または１０に記載の塗布状態検査プログラム。
【請求項１２】
前記軌跡抽出処理として、
前記撮像処理で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９〜１１のいずれか一項に記載の塗布状態検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布物の太さを検査する塗布状態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幅（太さ）を計測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太さが適正であ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の太さに異常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や、シール剤の軌跡が曲がったり、歪んだりしている場合であっても、軌跡全体にわたって漏れなく太さが適正であるか否かを判定することができる塗布状態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、塗布状態検査装置に係る第１の解決手段として、ワークに塗布された塗布物の塗布状態を検査する塗布状態検査装置であって、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、前記塗布物が塗布された塗布領域と前記塗布物の塗布軌跡とを抽出する軌跡抽出手段と、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に基づいて、前記塗布物の塗布軌跡の許容範囲を定める、所定の最小太さ領域と所定の最大太さ領域を生成する領域生成手段と、前記軌跡抽出手段により抽出された前記塗布物の塗布領域と前記領域生成行程により生成された前記所定の最小太さ領域及び前記所定の最大太さ領域とを比較し、該比較結果に基づいて、前記塗布物の塗布領域の太さが適正であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
また、塗布状態検査装置に係る第２の解決手段として、前記判定手段は、前記最小太さ領域が前記塗布領域に全て含まれ、かつ、前記塗布領域が最大太さ領域に全て含まれる場合には、前記塗布物の塗布の太さが適正であると判定し、前記塗布領域に含まれない前記最小太さ領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し、前記最大太さ領域に含まれない前記塗布領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が太すぎる箇所が存在すると判定することを特徴とする。
また、塗布状態検査装置に係る第３の解決手段として、前記領域生成手段は、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最小太さになるように膨張させて前記所定の最小太さ領域を生成し、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最大太さになるように膨張させて最大太さ領域を生成することを特徴とする。
また、塗布状態検査装置に係る第４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。
一方、本発明では、塗布状態検査方法に係る第１の解決手段として、ワークに塗布された塗布物の塗布状態を検査する塗布状態検査方法であって、前記塗布物が塗布された前記ワークを撮像する撮像行程と、前記撮像行程によって撮像された撮影画像から、前記塗布物が塗布された塗布領域と前記塗布物の塗布軌跡とを抽出する軌跡抽出行程と、前記軌跡抽出行程により抽出された前記塗布物の塗布軌跡に基づいて、前記塗布物の塗布軌跡の許容範囲を定める、所定の最小太さ領域と所定の最大太さ領域を生成する領域生成行程と、前記軌跡抽出行程により抽出された前記塗布物の塗布領域と前記領域生成行程により生成された前記所定の最小太さ領域及び前記所定の最大太さ領域とを比較し、該比較結果に基づいて、前記塗布物の塗布領域の太さが適正であるか否かを判定する判定行程とを有することを特徴とする。
また、塗布状態検査方法に係る第２の解決手段として、前記判定行程では、前記最小太さ領域が前記塗布領域に全て含まれ、かつ、前記塗布領域が最大太さ領域に全て含まれる場合には、前記塗布物の塗布の太さが適正であると判定し、前記塗布領域に含まれない前記最小太さ領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し、前記最大太さ領域に含まれない前記塗布領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が太すぎる箇所が存在すると判定することを特徴とする。
また、塗布状態検査方法に係る第３の解決手段として、前記領域生成行程では、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最小太さになるように膨張させて前記所定の最小太さ領域を生成し、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最大太さになるように膨張させて最大太さ領域を生成することを特徴とする。
また、塗布状態検査方法に係る第４の解決手段として、前記軌跡抽出行程では、前記撮像行程で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。
さらに、本発明では、塗布状態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状態を検査するために用いられる塗布状態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処理と、前記撮像処理によって撮像された撮影画像から、前記塗布物が塗布された塗布領域と前記塗布物の塗布軌跡と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に基づいて、前記塗布物の塗布軌跡の許容範囲を定める、所定の最小太さ領域と所定の最大太さ領域を生成する領域生成処理と、前記軌跡抽出処理により抽出された前記塗布物の塗布領域と前記領域生成処理により生成された前記所定の最小太さ領域及び前記所定の最大太さ領域とを比較し、該比較結果に基づいて、前記塗布物の塗布領域の太さが適正であるか否かを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、塗布状態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、前記最小太さ領域が前記塗布領域に全て含まれ、かつ、前記塗布領域が最大太さ領域に全て含まれる場合には、前記塗布物の塗布の太さが適正であると判定し、前記塗布領域に含まれない前記最小太さ領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し、前記最大太さ領域に含まれない前記塗布領域が存在する場合には、前記塗布物の塗布が太すぎる箇所が存在すると判定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、塗布状態検査プログラムに係る第３の解決手段として、前記領域生成処理として、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最小太さになるように膨張させて前記所定の最小太さ領域を生成し、前記塗布物の塗布軌跡を所定の最大太さになるように膨張させて最大太さ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、塗布状態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、前記撮像処理で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。
【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や、シール剤の軌跡が曲がったり、歪んだりしている場合であっても、軌跡全体にわたって漏れなく太さが適正であるか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態による塗布状態検査装置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状態検査装置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３】シール剤Ｓの塗布が正常（適正）である場合の検査動作を説明するための概念図である。
【図４】シール剤Ｓの塗布が細すぎる場合の検査動作を説明するための概念図である。
【図５】シール剤Ｓの塗布が太すぎる場合の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状態検査装置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の太さ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、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３−１、領域生成部３−２、及び画像判定部３−３を備えている。軌跡抽出部３−１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が塗布された塗布領域と塗布軌跡とを抽出する。領域生成部３−２は、抽出されたシール剤Ｓの塗布軌跡から、最小・最大太さ領域を生成する。画像判定部３−３は、シール剤Ｓの塗布領域と最小・最大太さ領域とを比較してシール剤Ｓの太さが正常であるか否かを判定する。
【００１５】
図２は、本実施形態による塗布状態検査装置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。また、図３は、シール剤Ｓの塗布が正常（適正）である場合の検査動作を説明するための概念図である。図４は、シール剤Ｓの塗布が細すぎる場合の検査動作を説明するための概念図である。図５は、シール剤Ｓの塗布が太すぎる場合の検査動作を説明するための概念図である。
【００１６】
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Ｓ１）。次に、軌跡抽出部３−１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（軌跡）ＳＣを抽出する（ステップＳ３：図３〜図５参照）。次に、領域生成部３−２で、シール剤Ｓの軌跡ＳＣを所定の最小太さになるように膨張させた最小太さ領域ＭｉｎＳと、最大太さになるように膨張させた最大太さ領域ＭａｘＳを生成する（ステップＳ４、Ｓ５：図３〜図５参照）。
【００１７】
画像判定部３−３では、最小太さ領域ＭｉｎＳがシール剤塗布領域ＳＳに含まれるか否かを判定し（ステップＳ６）、最小太さ領域ＭｉｎＳがシール剤塗布領域ＳＳに含まれる場合には、シール剤塗布領域ＳＳが最大太さ領域ＭａｘＳに含まれるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００１８】
そして、図３に示すように、最小太さ領域ＭｉｎＳがシール剤塗布領域ＳＳに全て含まれ（ステップＳ６のＹＥＳ）、かつ、シール剤塗布領域ＳＳが最大太さ領域ＭａｘＳに全て含まれる場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、シール剤Ｓの塗布の太さが正常（適正）であると判定する（ステップＳ８）。
【００１９】
一方、図４に示すように、シール剤塗布領域ＳＳに含まれない最小太さ領域ＭｉｎＳが存在する場合には（ステップＳ６のＮＯ）、シール剤Ｓの塗布が細すぎる箇所が存在すると判定し（ステップＳ９）、異常であると判定する（ステップＳ１１）。
【００２０】
逆に、図５に示すように、最大太さ領域ＭａｘＳに含まれないシール剤塗布領域ＳＳが存在する場合には（ステップＳ７のＮＯ）、シール剤Ｓの塗布が太すぎる箇所が存在すると判定し（ステップＳ１０）、異常であると判定する（ステップＳ１１）。
【００２１】
上述した実施形態によれば、撮影された画像より塗布されたシール剤塗布領域ＳＳの中心線ＳＣを軌跡として抽出し、抽出された軌跡を膨張させて最小太さ領域ＭｉｎＳ・最大太さ領域ＭａｘＳを生成し、撮影されたシール剤塗布領域ＳＳと最小太さ領域ＭｉｎＳ・最大太さ領域ＭａｘＳを比較することによって、塗布されたシール剤Ｓの太さが所定の範囲内に収まっ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特別な操作を必要とせずに、塗布されたシール剤Ｓの太さが適正であるか否かを判定することができる。
【００２２】
また、連続的に抽出された軌跡ＳＣを基に最小太さ領域ＭｉｎＳ・最大太さ領域ＭａｘＳを生成するため、軌跡ＳＣが曲がったり、歪んだりしている場合であっても、軌跡全体にわたって漏れなく太さが適正であるか否かを判定することができる。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、軌跡の変曲点周辺や、塗布の開始地点・終了地点などでは、塗布の太さに変動が発生しやすく、場所によってシール剤Ｓの塗布量を変化させる場合も考えられる。このような場合には、事前に太さが変化する範囲を指定し、その範囲に含まれる軌跡を膨張させる量を変えることによって、塗布の太さに変化がある場合でも、その変化に合わせて適切に太さが適正であることを判定することが可能である。
【００２６】
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、あるいは軌跡のずれ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。
【００２７】
また、シール剤Ｓに限定せず、一般的な塗布物であっても、塗布の太さ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。
【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
３−１      軌跡抽出部
３−２      領域生成部
３−３      画像判定部
Ｓ          シール剤（塗布物）
Ｗ          ワーク
ＳＳ        シール剤塗布領域
ＳＣ        中心線
ＭｉｎＳ    最小太さ領域
ＭａｘＳ    最大太さ領域
【図１】
2012237681.tif 000003
【図２】
2012237681.tif 000004
【図３】
2012237681.tif 000005
【図４】
2012237681.tif 000006
【図５】
2012237681.tif 000007