(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＩＰＧ塗布ラインを含む被検査面を撮像して得られた被検査面画像の２値化処理画像と、パターンの位置及びパターン構成要素の寸法が予め設定された２値の繰返し模様状のパターン画像との間で論理積演算して得られた判定用画像に基づきＦＩＰＧ塗布ラインの良否を判定することを特徴とするＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法。
【請求項２】
ＦＩＰＧ塗布ラインを含む被検査面を撮像して得られた被検査面画像を２値化処理する第１工程と、
パターンの位置及びパターン構成要素の寸法が予め設定された２値の繰返し模様状のパターン画像と前記第１工程により得られた２値化処理画像との間で論理積演算して第１判定用画像を得る第２工程と、
前記パターン画像の反転画像と前記２値化処理画像との間で論理積演算して第２判定用画像を得る第３工程と、
前記第１判定用画像及び第２判定用画像によってＦＩＰＧ塗布ラインの良否を判定する第４工程とを具備することを特徴とするＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法。
【請求項３】
前記第４工程は、前記第１判定用画像及び第２判定用画像から計測された前記ＦＩＰＧ塗布ラインの前記パターン構成要素毎の寸法を設計値と比較することによりＦＩＰＧ塗布ラインの良否を判定することを特徴とする請求項２に記載のＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク面のＦＩＰＧ（フォームド・イン・プレイス・ガスケット：Formed In Place Gasket）が塗布されたラインの検査を正確に行うＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンやミッション関連パーツ、あるいは電子機器等（ワーク）へのガスケットの成形、施工を現場で行う手法としてＦＩＰＧ法がある。これは、ロボット等により液状樹脂をワークの所定位置に所定の形状で塗布し、その場でガスケットを形成するもので、人手による面倒なガスケットの取付作業を自動化する手法である。
このようなＦＩＰＧ法において、ワーク面のＦＩＰＧが塗布されたライン（ＦＩＰＧ塗布ライン）は、必要なガスケット機能をもたせるために正確な検査が必要である。
【０００３】
従来、物質の「塗布領域と非塗布領域とからの反射光の違いを判断して、予め記録されている塗布パターン情報と比較して塗布状態が良好であるか否かを判断する」塗布面検査装置が提案されている（特許文献１参照）。
しかしこの装置による検査方法では、ＦＩＰＧ法において必要なガスケット機能を満足させるための正確な検査、特にＦＩＰＧ塗布ラインの切れ不良やはみ出し不良を正確に検査することは困難であった。そこで結局は人手により、つまり検査員の目視によりＦＩＰＧ塗布ラインの切れ不良やはみ出し不良の検査を行っていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記目視による検査では、定量値の計測が困難で、計測結果のばらつきが大きい等によって正確な検査ができなかった。また量産ラインにおいて、多数のワークに対して形成されたＦＩＰＧ塗布ラインの例えば不良発生が経時的に多くなってきた場合に、それがどの時点あたりから多くなってきたかを正確に捉えることができない等の問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ＦＩＰＧ塗布ラインの検査において定量値の計測が可能で、計測結果がばらつかずに正確な検査ができ、また量産ラインにおいて、多数のワークに形成されたＦＩＰＧ塗布ラインの不良発生がどの時点あたりから多くなってきたか等、ＦＩＰＧ塗布ラインの検査結果の経時的変化を正確に捉えることができるＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、ＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法を下記各態様の構成とすることによって解決される。
各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴及びそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
【０００８】
以下の各項のうち、（１）項が請求項１に、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、各々対応する。
【０００９】
（１）ＦＩＰＧ塗布ラインを含む被検査面を撮像して得られた被検査面画像の２値化処理画像と、パターンの位置及びパターン構成要素の寸法が予め設定された２値の繰返し模様状のパターン画像との間で論理積演算して得られた判定用画像に基づきＦＩＰＧ塗布ラインの良否を判定することを特徴とするＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法。
（２）ＦＩＰＧ塗布ラインを含む被検査面を撮像して得られた被検査面画像を２値化処理する第１工程と、パターンの位置及びパターン構成要素の寸法が予め設定された２値の繰返し模様状のパターン画像と前記第１工程により得られた２値化処理画像との間で論理積演算して第１判定用画像を得る第２工程と、前記パターン画像の反転画像と前記２値化処理画像との間で論理積演算して第２判定用画像を得る第３工程と、前記第１判定用画像及び第２判定用画像によってＦＩＰＧ塗布ラインの良否を判定する第４工程とを具備することを特徴とするＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法。
（３）前記第４工程は、前記第１判定用画像及び第２判定用画像から計測された前記ＦＩＰＧ塗布ラインの前記パターン構成要素毎の寸法を設計値と比較することによりＦＩＰＧ塗布ラインの良否を判定することを特徴とする（２）項に記載のＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＦＩＰＧ塗布ラインの検査において定量値の計測が可能で、計測結果がばらつかずに正確な検査ができる。また量産ラインにおいて、多数のワークに形成されたＦＩＰＧ塗布ラインの不良発生等の検査結果が経時的変化した場合に、その変化がどの時点あたりから生じてきたかを正確に捉えることができる等の効果を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す
図１は、本発明によるＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。
本発明は、ワーク面のＦＩＰＧが塗布されたライン（ＦＩＰＧ塗布ライン）の切れ、縊れ（くびれ）、あるいははみ出しの有無等、塗布状態の良、不良（良否）の検査を正確に行い、また、量産ラインにおいてワーク毎のＦＩＰＧ塗布ラインの検査結果（良否）の経時的変化を正確に捉えようとするものである。このため、これらの検査を検査員の目視ではなく、画像（データ）を用いて定量的に行うものである。
【００１２】
図１から分かるように、本実施形態においては、まず、ＦＩＰＧ塗布ラインを含む被検査面、すなわちＦＩＰＧ塗布後のワーク面を撮像して被検査面画像を取得する（ステップ１０１）。
被検査面画像の取得は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）フレームカメラ（以下、ＣＣＤカメラと略称する。）による撮像が好ましいが、ＣＣＤラインセンサを被検査面上で移動させて取得するようにしてもよい。あるいは、その他の撮像デバイスを用いて取得してもよい。要するに、ＦＩＰＧ塗布後のワーク面を撮像し、ＦＩＰＧ塗布ラインを含む画像を取得できればよい。
【００１３】
ステップ１０２では、ステップ１０１で得られた被検査面画像からワークの基準位置を割り出し、画像の位置補正を行う。
ステップ１０３（第１工程）では、ステップ１０２で位置補正された被検査面画像に対して２値化処理を行って被検査面からＦＩＰＧ塗布ラインのみを抽出する。具体的には、被検査面画像の各画素値（ピクセルの輝度値）からＦＩＰＧ塗布ラインとそれ以外のワーク面を区分する適宜の輝度値（特徴量の変化点）を選択し、これを閾値として２値化処理を行ってＦＩＰＧ塗布ラインを抽出する。
ＦＩＰＧ塗布ラインとそれ以外のワーク面とでは、そこからの反射光の強度が異なって被検査面画像上の輝度値に明確な相違が現われるので、上記２値化処理によるＦＩＰＧ塗布ラインの抽出は容易である。以下、この抽出された２値化処理画像をＦＩＰＧ塗布ライン画像と称する。
【００１４】
このＦＩＰＧ塗布ライン画像のライン輝度が黒色となる場合は、後述する論理積演算前にそのＦＩＰＧ塗布ライン画像を白色に反転させ、反転後の画像をＦＩＰＧ塗布ライン画像として用いる。図２はこの反転後のＦＩＰＧ塗布ライン画像の一例を示す。この図２において、２１はＦＩＰＧ塗布ラインの縊れに相当する部分（縊れ部）、２２は同じくはみ出しに相当する部分（はみ出し部）で、以下の処理を経て不良と判定される部分である。
【００１５】
ステップ１０４（第２工程）では、２値の繰返し模様状のパターン画像、本実施形態ではストライプパターン画像（図３参照）と、上記ステップ１０３により得られた図２に示す２値化処理画像、つまりＦＩＰＧ塗布ライン画像との間で論理積演算して第１判定用画像を得る。
図３に示す例では、ストライプパターン画像は白黒２値の縞模様画像であって、うち、白部分の輝度は図２に示すＦＩＰＧ塗布ライン画像のライン輝度（白色）に合わされている。
図４は上記第１判定用画像の一例を示す。この図４において、４１はＦＩＰＧ塗布ラインの縊れ（図２中の縊れ部２１）に相当する縊れ部、４２は同じくはみ出し（図２中のはみ出し部２２）に相当するはみ出し部であり、後述するステップ１０８において不良と判定される部分である。
上記論理積演算は、ＦＩＰＧ塗布ライン画像（２値化処理画像）とストライプパターン画像とが位置合わせされた状態で行わないと正確な判定結果が得られない。上記ステップ１０２において被検査面画像の位置補正を行ったのはこのためである。
【００１６】
ＦＩＰＧ塗布は、作業員あるいはロボット等によって行われるが、いずれにしても設計値（図面値）に従って行われる。上記ＦＩＰＧ塗布ラインは、その設計値に従って塗布が行われた実際のラインであり、必ずしも設計値（設計ライン）に一致するとは限らない。
そこでＦＩＰＧ塗布ラインの検査が行われるのであるが、図３に示すストライプパターン画像は、そのパターン全体の位置（形状）が上記設計値に合わされて予め設定されている。
パターン構成要素（ストライプ）の寸法、具体的には、ストライプの長さＬ（ストライプパターンの幅Ｗ）やストライプの間隔（白黒部分相互間の寸法）Ｄ１，Ｄ２、更にはストライプパターンのコーナ部の曲がり角度やＲ値等も上記設計値に合わされて予め設定されている。
ストライプパターンの幅Ｗは、上記設計値に対する公差、ばらつきを考慮して設計値の幅よりも大きな所定の値に設定される。これによれば、少なくとも上記設計値におけるライン幅（ストライプ長）全長についての計測が高いロバスト性をもって可能となる。
【００１７】
なお、ストライプパターンを構成するストライプの長さＬ、換言すればストライプパターンの幅Ｗ、及びストライプの間隔Ｄ１，Ｄ２は、ストライプパターン画像の１ピクセル単位で増減設定可能である。
また、ストライプパターン画像の白部分相互間の寸法（黒部分の短手方向の寸法）Ｄ１と黒部分相互間の寸法（白部分の短手方向の寸法）Ｄ２とは、必ず一致させなければならないものではない。
更に、繰返し模様状のパターン画像は、ストライプパターン画像のみに限定されることはなく、例えばメッシュパターン画像であってもよい。
【００１８】
ステップ１０５では、ステップ１０４で取得された第１判定用画像に対して次の計測を行う。
すなわち、第１判定用画像中において、上記パターン構成要素（ストライプ）中の白部分に相当する白色部分（第１判定用画像の要素）の長さ、換言すればその位置におけるＦＩＰＧ塗布ライン幅を、各白色部分について計測する。計測値は記憶装置に保存する。
【００１９】
ステップ１０６（第３工程）では、上記ストライプパターン画像の白黒反転画像（以下、反転ストライプパターン画像と称する。図５参照。）と上記ステップ１０３により得られた図２に示すＦＩＰＧ塗布ライン画像との間で論理積演算して第２判定用画像を得る。
図６は上記第２判定用画像の一例を示す。図６において、６１はＦＩＰＧ塗布ラインの縊れ（図２中の縊れ部２１、図４中の縊れ部４１）に相当する縊れ部、６２は同じくはみ出し（図２中のはみ出し部２２）に相当するはみ出し部であり、後述するステップ１０８において不良と判定される部分である。
【００２０】
ステップ１０７では、ステップ１０６で取得された第２判定用画像に対して次の計測を行う。
すなわち、第２判定用画像中において、上記パターン構成要素（ストライプ）中の白部分に相当する白色部分（第２判定用画像の要素）の長さ、換言すればその位置におけるＦＩＰＧ塗布ライン幅を、各白色部分について計測する。計測値は記憶装置に保存する。
ステップ１０４及びステップ１０５のみならずステップ１０６及びステップ１０７を加えたのは、ステップ１０４及びステップ１０５によって取得されない第１判定用画像中の白黒ストライプの黒色部分に相当する部分（要素）の長さも計測し、ＦＩＰＧ塗布ライン幅をＦＩＰＧ塗布ライン全長に亘ってもれなく計測するためである。
【００２１】
ステップ１０８（第４工程）では、ステップ１０５及びステップ１０７における計測値、つまり第１判定用画像及び第２判定用画像における各白色部分（各要素）の長さからＦＩＰＧ塗布ラインの部分や全体の良否を判定する。
具体的には、上記設計値（設計ライン各位置）におけるライン幅を基準値として、その位置に対応する第１判定用画像及び第２判定用画像における各白色部分（各要素）の長さ（計測値）を各々比較する。そして、その比較の結果から、ＦＩＰＧ塗布ラインの切れ（計測値＝０）、縊れ（計測値＜基準値）、あるいははみ出し（計測値＞基準値）の有無や、それらの程度や頻度を定量的に判定し、ＦＩＰＧ塗布ラインの部分や全体についての良否を判定する。
【００２２】
このような定量的な判定（検査）によれば、目視による検査に比べて極めて正確な検査結果が得られる。
また、量産ラインにおける多数のワークに形成されたＦＩＰＧ塗布ラインの良否の検査結果を順次保存しておくことにより、例えば不良発生が経時的に多くなってきた場合に、それがどの時点あたりから多くなってきたかを正確に捉えることができる。
【００２３】
図７は、上述実施形態が適用された装置の一例を示すブロック図である。
この図から分かるように、装置は、ＣＣＤカメラ７１、アンプ７２、Ａ／Ｄ変換器７３及びコンピュータ７４からなる。
ＣＣＤカメラ７１は、ＦＩＰＧ塗布後のワーク面（ワーク８１の表面）８２を撮像し、その画像、すなわち被検査面画像を取り込むカメラである。なお、図中８３はワーク面８２に塗布されたＦＩＰＧを示す。
アンプ７２はＣＣＤカメラ７１からの画像信号を増幅する回路、Ａ／Ｄ変換器７３はアンプ７２からの画像信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換する回路である。
【００２４】
コンピュータ７４は入力部７４ａ、演算処理部７４ｂ、外部記憶部７４ｃ及び表示部７４ｄを備えて構成されている。
ここで入力部７４ａは、操作者が手動で初期値等のデータを演算処理部７４ｂに入力したり、演算処理部７４ｂに指令を与えて外部記憶部７４ｃに格納された上述実施形態の実行用プログラムを起動させる等、所望の処理をさせる装置部である。図１に示す実施形態において、入力部７４ａにより手動で入力するデータとしては、ステップ１０２における被検査面画像の位置補正を行うための位置データ等が挙げられる。
【００２５】
表示部７４ｄは、演算処理部７４ｂによるプログラムの実行結果等、種々の処理結果を表示する装置部である。図１に示す実施形態においては、ステップ１０８における良、不良（良否）判定結果を表示する。また、ステップ１０３で得られるＦＩＰＧ塗布ライン画像（図２参照）、ステップ１０４やステップ１０６におけるパターン画像（図３、図５参照）や判定用画像（図４、図６参照）、更にステップ１０５やステップ１０７で得られる計測値等の中間処理結果も表示可能である。この表示部７４ｄは、入力部７４ａによって入力したデータ、指令の確認用の表示も行う。
【００２６】
外部記憶部７４ｃは、上記プログラムや、パターン画像（図３、図５参照）を格納する装置部である。本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換器７３からの被検査面画像（データ）や、図２〜図６に例示する画像（データ）あるいは上記計測値等の中間処理結果、更には上記良否判定結果も外部記憶部７４ｃに格納可能である。
【００２７】
このような構成において、演算処理部７４ｂは、入力部７４ａからの指令により、同入力部７４ａによって入力されたデータや外部記憶部７４ｃに格納されたプログラム、パターン画像を読み込んで図１に示す処理、具体的にはステップ１０２〜ステップ１０８を実行する。そしてその実行結果、すなわち、ＦＩＰＧ塗布ラインの良否の判定結果を表示部７４ｄに表示させ、かつ外部記憶部７４ｃに蓄積保存させる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるＦＩＰＧ塗布ラインの検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図２】図１中のステップ１０４において論理積演算される２値化処理画像（ＦＩＰＧ塗布ライン画像）の一例を示す図である。
【図３】同ステップ１０４において２値化処理画像との間で論理積演算されるストライプパターン画像の一例を一部拡大して示す図である。
【図４】同ステップ１０４において論理積演算して得られた論理積画像（第１判定用画像）の一例を示す図である。
【図５】図１中のステップ１０６において２値化処理画像との間で論理積演算される反転ストライプパターン画像の一例を示す図である。
【図６】同ステップ１０６において論理積演算して得られた論理積画像（第２判定用画像）の一例を示す図である。
【図７】本発明方法が適用された装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
２１，４１，６１：縊れ部、２２，４２，６２：はみ出し部、１０３：２値化処理ステップ（第１工程）、１０４：第１判定用画像を得る論理積演算ステップ（第２工程）、１０６：第２判定用画像を得る論理積演算ステップ（第３工程）、１０８：ＦＩＰＧ塗布ライン良否判定ステップ（第４工程）。
【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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【図６】
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【図７】
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