接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置
【課題】接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に登録することのできる、接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置を提供する。
【解決手段】接着剤塗布検査装置１０は、接着剤が塗布されたワークを照明装置で照明した状態でカメラにより撮影して画像データを取得するワーク撮影装置１２を備えている。そして、撮影した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成する画像処理制御装置２０と、マスターデータを保存するデータ保管装置２４とを備えている。そして、画像処理制御装置２０により、検査対象のワークを撮影して取得した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を検査データとして抽出し、マスターデータと比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態の適否を検査する。
【解決手段】接着剤塗布検査装置１０は、接着剤が塗布されたワークを照明装置で照明した状態でカメラにより撮影して画像データを取得するワーク撮影装置１２を備えている。そして、撮影した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成する画像処理制御装置２０と、マスターデータを保存するデータ保管装置２４とを備えている。そして、画像処理制御装置２０により、検査対象のワークを撮影して取得した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を検査データとして抽出し、マスターデータと比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態の適否を検査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置に関する。具体的には、接着剤が塗布されたワークを照明する照明装置と、ワークを撮影するカメラとを備え、ワークの表面の複数箇所に塗布された接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の内板には、剛性を向上させるためにビームが取付けられたものがある。そして、ビームの取付けは、内板の表面のビーム取付位置に沿った複数箇所にスポット状にマスチック系の接着剤を塗布し、略直線状に並んで塗布された接着剤の上からビームを内板に押し当てて接着し、焼結することにより行われている。図１０に自動車のサイドドアの内板１００にマスチック系の接着剤１１０を塗布した状態を示す。図１１には、ビーム１２０を接着剤１１０の上から押し当ててサイドドアの内板１００に取付けた状態を示す。
【０００３】
ところで、内板への接着剤の塗布箇所の数、塗布位置、スポットの大きさは内板の設計段階では決定されておらず、これらの決定はビームの取付け工程に委ねられている。そこで、ビームの取付け工程でトライアルにより塗布箇所の数、塗布位置、スポットの大きさの適切な値をマスターデータとして定め、マスターデータと同様の塗布状態が再現できるように、接着剤塗布ロボットをティーチングする。そして、生産ラインでは、接着剤塗布ロボットにより、内板への接着剤の塗布を行っている。
【０００４】
ここで、接着剤塗布ロボットの動作には再現性があるが、内板の表面の状態、接着剤の状態等に影響されて、接着剤がマスターデータとして定めたものと同じ塗布状態とならない場合がある。例えば、内板の表面に水や油が付着していると、塗布された接着剤が流れて塗布位置のずれが生じる。また、接着剤に気泡が含まれていると、接着剤の塗布時に気泡がはじけて、接着剤が飛散してしまう。そのため、接着剤の塗布状態は必ずしも再現性があるとはいえない。そして、接着剤の塗布状態が不適切な場合は、ビームの取付け不良となり、内板に所定の剛性を持たせることができない。
【０００５】
そこで、接着剤の塗布状態の適否を検査し、塗布状態が不適切なものが生産ラインを流れることを抑止する必要がある。検査方法としては、塗布箇所の数、塗布位置、スポットの大きさの適切な値を検査用のマスターデータとして接着剤塗布検査装置に登録し、マスターデータと検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を比較する方法が考えられる。
【０００６】
特開平１１−２６１０号公報（特許文献１）には、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記載されている。なお、特許文献１には、「予め記録されている塗布パターン情報」の記載があるのみで、塗布パターン情報の登録方法についての記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そして、従来技術では、塗布パターン情報の登録は、通常は、検査装置の会話型インターフェースを使用して入力する方法が採られている。内板にビームを取付けるために塗布される接着剤の検査では、接着剤が適切に塗布された状態の内板を用意し、接着剤の塗布状態の画像を撮影する。そして、撮影した画像を検査装置に表示し、登録作業者が検査装置に表示された接着剤の個々の位置及び大きさを目視により把握して、検査装置との会話処理により座標値および面積を数値入力して登録することで、マスターデータを作成する方法が採用されている。
しかしながら、会話処理によるマスターデータの作成は処理が煩雑であり、手間がかかるため、接着剤塗布検査装置を運用する上での支障となっている。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に登録することのできる、接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明にかかる接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、接着剤が塗布されたワークを照明する照明装置と、該ワークを撮影するカメラとを備え、該ワークの表面の複数箇所に塗布された接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
接着剤が塗布されたワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して画像データを取得する画像データ取得手段を備え、
前記画像データ取得手段により取得した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段と該マスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備え、
接着剤が塗布された検査対象のワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して取得した画像データから、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を検査データとして抽出し、該検査データと前記マスターデータとを比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する方法である。
【００１１】
この第１の発明によれば、ワークを撮影して取得した画像データから、ワーク上に接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段とマスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備えている。よって、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査することができる。
【００１２】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
前記マスターデータを修正することができるマスターデータ修正手段を備えることを特徴とする。
この第２の発明によれば、マスターデータを修正することができる。そこで、一部の塗布箇所で接着剤の塗布状態が不適切なワークであってもマスターデータ登録用に使用することができる。そして、登録時または登録後に必要な修正を行って適切な塗布状態を表すマスターデータとすることができる。よって、マスターデータ登録用のワークの準備が容易である。
【００１３】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２に発明に係る接着剤の塗布状態を検査する方法を用いて検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する接着剤塗布検査装置である。
この第３の発明によれば、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査をすることができる。
【００１４】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布範囲の形状の許容範囲を設定できることを特徴とする。
この第４の発明によれば、接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布範囲の形状の許容範囲を設定できる。そのため、塗布箇所毎に許容範囲が設定できない場合と比べて、許容範囲が最も小さい塗布箇所を基準に許容範囲を設定しなければならないと云う制約が無いので、過剰な精度を要求することがなく、適切な精度で接着剤の塗布状態を検査をすることができる。
【００１５】
次に、本発明の第５の発明は、上記第３の発明または第４の発明に係る接着剤塗布検査装置であって、
前記ワークに塗布された接着剤は該ワークの表面の複数箇所にスポット状に塗布されていることを特徴とする。
この第５の発明によれば、接着剤はスポット状に塗布されているので、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を、接着剤が塗布された中心点と接着剤の径又は接着剤の径に対応する面積で表すことができ、マスターデータや検査データの扱いが簡便である。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第３の発明〜第５の発明のいずれかの発明に係る接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには、前記検査データと該マスターデータとを比較する際のワークの位置合わせの基準とされる特徴点データが含まれていることを特徴とする。
この第６の発明によれば、マスターデータには、検査データとマスターデータとを比較する際のワークの位置合わせの基準とされる特徴点データが含まれている。よって、ワークの特徴点を認識し、これをマスターデータの特徴点に重ねるようにワークを撮影した画像の位置補正や回転補正をすることができるので、検査装置にワークを配置する時にその位置及び向きについての要求精度が緩やかとなり、検査時のワークの配置が容易となる。
【発明の効果】
【００１７】
上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、ワークを撮影して取得した画像データから、接着剤の塗布状態に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段と、マスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備えているので、マスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査をすることができる。
次に上述の第２の発明によれば、一部の塗布箇所で接着剤の塗布状態が不適切なワークであってもマスターデータ登録用に使用することができるので、マスターデータ登録用のワークの準備が容易である。そして、登録時または登録後に必要な修正を行って適切な塗布状態を表すマスターデータとすることができる。
次に上述の第３の発明によれば、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査することができる。
次に上述の第４の発明によれば、塗布箇所毎に許容範囲が設定できない場合と比べて、過剰な精度を要求することなく、適切な精度で接着剤の塗布状態を検査をすることができる。
次に上述の第５の発明によれば、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を、接着剤が塗布された中心点及び接着剤の径又は接着剤の径に対応する面積で表すことができ、マスターデータや検査データの扱いが簡便である。
次に上述の第６の発明によれば、特徴点が重なるようにワークを撮影した画像の位置補正や回転補正をすることができるので、検査装置にワークを配置する時にその位置及び向きについての要求精度が緩やかとなり、検査時のワークの配置が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における接着剤塗布検査装置の構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるワーク撮影装置の概略を示す図である。
【図３】実施例１における接着剤塗布検査装置の状態遷移を示す図である。
【図４】マスター登録画面の構成を示す図である。
【図５】マスター登録画面に表示される画像データの例を示す図である。
【図６】マスター登録画面に表示されるマスチック情報の例を示す図である。
【図７】運転画面の構成を示す図である。
【図８】運転画面に表示されるワークの判定画像の例を示す図である。
【図９】運転画面に表示されるマスチック判定結果の例を示す図である。
【図１０】内板にマスチックを塗布した状態を示す図である。
【図１１】マスチック塗布位置にビームを取り付けた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００２０】
［接着剤塗布検査装置の概要］
初めに、接着剤の塗布状態の検査に用いる接着剤塗布検査装置の概要について説明する。図１に本発明の実施例１における接着剤塗布検査装置１０の構成を示す。接着剤塗布検査装置１０は、自動車の内板にビームを取付けるために接着剤として塗布されたマスチックの塗布状態を検査するために用いる接着剤塗布検査装置である。接着剤塗布検査装置１０は、図１に示すとおり、画像処理制御装置２０、表示パネル２２、データ保管装置２４、シーケンサ２６、及びワーク撮影装置１２を備えている。
図２にワーク撮影装置１２の概要を示す。ワーク撮影装置１２は、カメラ１４と、複数台の照明装置１６と、カメラ１４及び照明装置１６を支えるフレーム１３と、フレーム１３を支え床面に立脚するスタンド（図示省略）と、検査対象のワーク３０を載せる置き台１８からなる。そして、ワーク撮影装置１２は、画像処理制御装置２０の指示に従い、置き台１８上にマスチック３２が塗布された状態で配置されたワーク３０を、照明装置１６が上方から照明した状態でカメラ１４により上方から撮影して画像データを取得する画像データ取得手段を備えている。
【００２１】
図１に示した画像処理制御装置２０は、ワーク撮影装置１２により取得した画像データから、ワーク３０上にマスチック３２が塗布された位置及び面積に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段とマスターデータをデータ保管装置２４に保存するマスターデータ保存手段とを備えている。また、画像処理制御装置２０は、データ保管装置２４に保存されたマスターデータを呼び出して、その内容を会話処理により修正し、修正されたマスターデータをデータ保管装置２４に保存するマスターデータ保存手段を備えている。なお、マスターデータの抽出、登録及び修正方法については後で詳しく説明する。
そして、画像処理制御装置２０は、マスチック３２塗布された検査対象のワーク３０をワーク撮影装置１２により撮影して取得した画像データから、マスチック３２が塗布された位置及び面積に関する情報を検査データとして抽出し、検査データとマスターデータとを比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態の適否を検査する。検査データとマスターデータの比較方法については後で詳しく説明する。
【００２２】
データ保管装置２４には、マスターデータの保存ができる他に、検査用のワーク３０についてマスチック３２の塗布状態を抽出した検査データ、及び検査データとマスターデータを比較検査した検査結果を保存することができる。
表示パネル２２には、ワーク撮影装置１２により撮影されたワーク３０の画像データ、画像データから抽出されたマスターデータ、検査データ、検査データとマスターデータの比較結果が表示される。また、表示パネル２２に表示された項目にタッチして、または表示パネル２２に表示された項目をマウスでクリックすることにより、画像処理制御装置２０に指示を与えることができる。
シーケンサ２６は、画像処理制御装置２０とワーク撮影装置１２に接続されている。そして、ワーク３０が置き台１８に配置された状態を検出して、ワーク３０の型式情報及びワーク３０の準備が完了していることを画像処理制御装置２０に通知する役割を担っている。
【００２３】
［マスターデータの登録方法］
図３に画像処理制御装置２０の主要な状態遷移を示す。画像処理制御装置２０は主要な機能として、検査用のワーク３０におけるマスチック３２の塗布状態の適否を判定する運転モードと、マスターデータを登録・編集するためのマスター処理モードを備えている。マスター処理モードでは、新規にマスターデータを登録することができる新規登録処理と、登録済みのマスターデータを参照・修正することができる参照・修正処理を選択することができる。画像処理制御装置２０は他に管理用の複数のモードを備えており、これらのモード間の移動は、表示パネル２２に常時表示されているモード選択ボタン３４（図４参照）で希望するモードのボタンにタッチすることにより行う。なお、画像処理制御装置２０は電源投入直後は、自動的に運転モードとなる。
【００２４】
図４にマスター登録モード時に表示パネル２２に表示されるマスター登録画面４０の構成を示す。マスター登録画面４０には、左側上方にモード選択ボタン３４、左側中央に画像データ表示域４２、左側下方に画像取得ボタン４５、マスチック判別ボタン４６、マスタ登録ボタン４７及びマスタ呼び出しボタン４８が表示される。そして、右側中央にマスチック情報表示域４４、右側上方にファイル一覧表示域４９が表示される。
【００２５】
マスターデータの登録は次の手順で行う。登録担当者は、まず、ワーク撮影装置１２の置き台１８にマスターデータ登録用のワーク３０を配置する。ワーク３０には、マスチック３２が適切な位置及び大きさでスポット状に塗布されている。ワーク３０が置き台１８に配置されるとシーケンサ２６がワークセット検出信号とワーク３０の型式情報を画像処理制御装置２０に通知し、画像処理制御装置２０が画像取得ボタン４５を選択可能な表示状態とする。
そこで、マスター登録画面４０の画像取得ボタン４５にタッチする。すると、ワーク撮影装置１２によりワーク３０が撮影され、撮影された画像データが画像処理制御装置２０に取込まれて、取り込まれた画像データが画像データ表示域４２に表示される。
そこで、マスター登録画面４０のマスチック判別ボタン４６にタッチする。すると、画像処理制御装置２０により、画像データ表示域４２に表示された画像データからマスチック３２の塗布位置及び塗布面積が自動抽出されて、塗布位置毎に連番がふられたマスチック情報が作成される。そして、マスター登録画面４０のマスチック情報表示域４４に抽出されたマスチック情報が表示される。
【００２６】
マスチック３２の塗布位置及び塗布面積の抽出は、マスチック３２がワーク３０よりも明るい点を利用し、マスチック３２とワーク３０の明暗差を利用して行う。そして、単純に明度による二値判別を行うと周囲からの明るさの変化による外乱に影響される場合があるので、明度の変化を利用して、マスチック３２の外形を浮き彫りにして検出している。また、マスチック３２は半球状に盛り上がって塗布されているため、光の当たり方によりマスチック３２の形状認識が安定しないことがあるので、画像データに対して事前にモフォロジー処理による平滑化を行い、マスチック３２の形状認識の安定化を図っている。
ところで、ワーク３０にはなだらかな湾曲があるため、カメラ１４に対して傾斜した位置では、画像データ上のマスチック３２の塗布面積は面直方向で見た場合に比べて変化するという問題がある。しかし、マスターデータ登録用のワーク３０と検査用のワーク３０を同じ向きに配置して撮影することで、面積の変化の条件を同一とすることができる。また、傾斜は最大で１０度程度であり、見かけの面積の変化は小さい。そこで、撮影された方向から見た塗布面積をマスチック３２の塗布面積とし、傾斜を考慮した塗布面積の補正はしていない。
そして、画像処理制御装置２０は、マスチック３２の自動抽出時に、明暗差を利用してワーク３０の外形及びワーク３０の内部から直線状の部分を抽出し、それらの交点をワーク３０の特徴点データとして求めている。
【００２７】
図５にマスチックの塗布箇所が自動抽出された状態における画像データ表示域４２に表示される画像を示す。ワーク３０では図５に示すとおり、直線状部分として線分３１ａ、３１ｂ、３１ｃが抽出され、これらの交点である特徴点３３ａ、３３ｂが自動抽出されている。そして抽出されたマスチック３２には、マスチック３２の塗布位置毎に四角の識別枠と「０１」から始まる連番の識別番号が表示される。
図６に、画像データ表示域４２に表示された画像に対応してマスチック情報表示域４４に表示されるマスチック情報を示す。マスチック情報表示域４４には、マスチック３２の塗布位置の識別番号順に、中心のＸ座標値、中心のＹ座標値、面積、使用、面積許容範囲、位置ズレ許容範囲の項目が表示される。使用は○または×で表され、マスターデータとしてその識別番号のマスチック３２を使用する場合は○が、使用しない場合は×が表示される。初期値は○であり、通常は抽出した全てのマスチック情報を使用する。面積及び位置ズレの許容範囲は前述した管理用のモードで設定した標準値が表示される。面積の許容範囲は適正値との比の最大値がパーセントで表示される。初期値は２００％である。なお、面積の許容範囲の最小値はワーク３０全体で共通の８０％とされており、塗布箇所の識別番号ごとには表示されない。
【００２８】
そして、図６に示したマスチック情報は、表示パネル２２上で各項目にタッチ又は各項目をクリックして修正することができる。たとえば、マスターデータ作成用に撮影したワーク３０上でマスチック３２の塗布箇所で適切な位置からずれているものがある時は、その塗布位置に対応する識別番号の項目をマウスでクリックする。そして、画像データ表示域４２上で適切な塗布位置をマウスでクリックするか、マスチック情報表示域４４上でマウスでＸ座標値又はＹ座標値の項目をクリックして選択し、キーボードから数値入力をする。塗布位置が修正されると、修正情報が画像データ表示域４２及びマスチック情報表示域４４に反映される。なお、「使用」の項目は、マウスでクリックするたびに○と×がトグルで変化する。
【００２９】
マスターデータの保存は、マスター登録画面４０上でマスタ登録ボタン４７にタッチすると、ファイル保存ウインドウが開くので、保存ディレクトリ及び保存ファイル名を指定する。すると、画像データ表示域４２及びマスチック情報表示域４４に表示された内容がマスターデータとしてデータ保管装置２４に登録保管される。マスターデータにはマスチック情報の他に、ワーク３０の型式情報、特徴点データが含まれる。また、マスターデータ保存時には、ファイルに見出しを付けることができる。
【００３０】
［マスターデータの修正方法］
登録済みのマスターデータを修正する必要がある時は、図４に示したマスター登録画面４０上のマスタ呼び出しボタン４８にタッチする。すると、データ保管装置２４に登録保管されているマスターデータのファイルの一覧がマスター登録画面４０のファイル一覧表示域４９表示されるので、修正したいマスターデータをファイル一覧からクリックにより選択する。すると、選択したマスターデータに対応する画像およびマスチック情報が画像データ表示域４２およびマスチック情報表示域４４に表示され、マスチック情報の修正が可能となる。マスチック情報の修正方法は、上述のマスターデータの登録時における修正方法と同様である。
そして、必要な修正を行った後、マスタ登録ボタン４７にタッチして、修正したマスターデータを保存する。
【００３１】
［マスチックの塗布状態の検査方法］
図７に運転モード時に表示パネル２２に表示される運転画面５０を示す。運転画面５０には、左側上方にモード選択ボタン３４、左側中央に判定画像表示域５２、左側下方にマスチック検査ボタン５７、右側上方に判定結果表示域５６、そして右側中央にマスチック判定表示域５４が表示される。
【００３２】
検査用のワーク３０についてのマスチック３２の塗布状態の検査は次の手順でおこなう。まず、検査担当者が、ワーク撮影装置１２の置き台１８にマスチック３２が塗布された検査対象のワーク３０を配置する。すると、シーケンサ２６がワークセット検出信号とワーク３０の型式情報を画像処理制御装置２０に通知する。そこで、画像処理制御装置２０は検査用のワーク３０の型式に対応するマスターデータをデータ保管装置２４から読み込み、マスチック検査ボタン５７を選択可能な表示状態とする。
なお、同じ型式のワーク３０のマスターデータが複数登録されている時は、最後にされたマスターデータが読み込まれる。
【００３３】
次に、検査担当者は、運転画面５０上のマスチック検査ボタン５７にタッチする。すると、ワーク撮影装置１２により検査用のワーク３０が撮影され、撮影された画像データが画像処理制御装置２０に取り込まれる。そして、特徴点の抽出が行われる。次に、マスターデータと特徴点３３ａ、３３ｂの位置が一致するように検査用のワーク３０の画像データの回転及び移動処理が行われる。
次に、検査用のワーク３０の画像データから、マスチック３２の塗布位置及び塗布面積が検査用データとして自動抽出される。そして、マスターデータの塗布箇所ごとにマスターデータと検査用データが対比され、塗布箇所ごとの合否が判定される。そして、検査用のワーク３０につき、不合格が一箇所でも有れば塗布状態が不適切と判定され、不合格箇所が無ければ塗布状態が適切と判定される。そして、検査用のワーク３０の画像データ、画像データから抽出された検査用データ、特徴点データ、および検査結果が、データ保管装置２４に保存される。
【００３４】
図８に運転画面５０の判定画像表示域５２に表示される検査用のワーク３０の判定画像の例を示す。ベースとなっている画像はマスチック３２を含めて検査用のワーク３０のものである。そして、これに重ねてマスターデータにおける塗布箇所毎の識別枠が緑色の四角で表示される。
そして、マスターデータの識別枠内に検査用データのマスチック３２の中心点が存在し、その位置および面積が許容範囲以内の時は、この塗布箇所はマスチック３２が適正に塗布されていると判定され、識別枠の番号が緑色で表示される。
そして、マスターデータの識別枠内に検査用データのマスチック３２の中心点が存在するが、その位置または面積が許容範囲から外れる場合は、マスチックの塗布が異常であると判定され、マスターデータにおけるマスチックの位置及び大きさに対応する円の輪郭線が黄色で表示されると共に、識別枠の番号が黄色で表示される。図８の識別枠の番号の“０９”の塗布箇所が塗布異常に該当する。
そして、マスターデータの識別枠内に検査用データのマスチック３２の中心点が存在しない時は、この塗布箇所にマスチック３２が存在しないと判定し、マスターデータにおけるマスチックの位置及び大きさに対応する円の輪郭線を赤色で表示すると共に、識別枠の番号を赤色で表示する。図８の識別枠の番号の“０８”の塗布位置がマスチック無しに該当する。
【００３５】
図９に、図８の判定画像に対応してマスチック判定表示域５４に表示される検査用ワーク３０のマスチック３２の塗布状態の判定結果を示す。マスチック判定表示域５４には、図９に示すとおり、マスターデータにおけるマスチック３２の塗布箇所を基準として識別枠番号が表示され、これと対比される検査用のワーク３０から抽出されたマスチック３２の中心位置、面積及び合否が表示される。
マスチック３２の中心位置及び面積が適正の場合は合否欄に○が表示される。そして、マスチック３２の中心または面積に塗布異常が見つかった時は、合否欄に△が表示される。また、識別枠内にマスチック３２が無い時は、合否欄に×が表示される。
そして、検査用のワーク３０についての判定結果を適切と判定すれば「ＯＫ」を、不適切と判定すれば「ＮＧ」を、運転画面５０の判定結果表示域５６に表示する。
【００３６】
以上述べたとおり、接着剤塗布検査装置１０によれば、表示パネル２２上のボタンにタッチすることにより、マスチック３２が塗布されたワーク３０を撮影し、撮影した画像データからマスチック３２の塗布位置をおよび面積を抽出して検査に使用するマスターデータを簡単に作成することができ、これをデータ保管装置２４に登録保管することができる。
そして、マスチック３２の塗布箇所毎に塗布位置及び面積の許容範囲を設定できるので、適切な精度でマスチック３２の塗布状態の検査をすることができる。
そして、マスターデータの修正ができるので、一部の塗布箇所でマスチック３２の塗布状態が不適切なワーク３０であってもマスターデータ登録用に使用することができ、マスターデータ登録用のワーク３０の準備が容易である。そして、登録時または登録後に必要な修正を行って適切な塗布状態を表すマスターデータとすることができる。
そして、マスターデータおよび検査データは、マスチック３２が塗布された位置および塗布範囲の形状に関する情報を、マスチック３２の塗布箇所ごとに中心点と面積で表しているため、マスターデータおよび検査データの扱いが簡便であり、対比も容易である。
そして、ワーク３０の撮影画像から特徴点を抽出しこれを保存する機能を有するため、特徴点が重なるようにワーク３０を撮影した画像の位置補正や回転補正をすることができる。そのため、置き台１８にワーク３０を配置する時にその位置および向きについての精度要求を緩やかにすることができ、検査時のワーク３０の置き台１８への配置が容易となる。
【００３７】
画像処理制御装置２０によるワーク３０のマスチック３２の塗布状態の検査では、ワーク３０を撮影後２秒程度で検査結果を運転画面５０に表示できるため、非常に短いサイクルタイムで検査できるという特徴がある。そして、型式情報を利用して検査用のワーク３０に対応するマスターデータが設定されるため、マスターデータを指定する手間を省くことができる。そして、型式の異なるワーク３０を連続して検査する場合にもマスターデータの切り替えを逐一指示しなくても良い。
また、マスターデータと検査用ワーク３０の撮影画像および判定結果を保存しているため、後で検査の再現が可能であり、検査結果のトレーサビリティが向上している。
【００３８】
上述の実施例では、自動車の内板に塗布されるマスチック系の接着剤の塗布状態を検査する接着剤塗布検査装置について説明したが、本発明のワークは自動車の内板に限定されず、接着剤はマスチック系に限定されない。
そして、上述の実施例では、接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布面積の許容範囲を設定できる機能を備えているが、塗布箇所ごとの許容範囲の差異が小さな時は、この機能を省略しても良い。また、上述の実施例では、マスターデータを修正できる機能を備えているが、接着剤が適切に塗布されたワークを準備することができれば、この機能は省略してもよい。
また、上述の実施例では、スポット状に塗布された接着剤について説明したが、本発明の接着剤の塗布形状はスポット状に限定されない。例えば線状に複数箇所に塗布されている場合にも適用できる。接着剤が線状に塗布されている場合は、線分単位で塗布位置の両点端と塗布幅により塗布状態を把握することができる。
また、上述の実施例では、ワーク３０から特徴点を抽出して検査時に画像の位置合わせ補正をしてるが、ワーク３０を置き台１８に置く時に位置ズレが生じない適当な治具を使用し、特徴点を抽出せず、検査時に位置合わせの補正をしない構成としても良い。
その他、本発明に係る接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 接着剤塗布検査装置
１２ ワーク撮影装置
１３ フレーム
１４ カメラ
１６ 照明装置
１８ 置き台
２０ 画像処理制御装置
２２ 表示パネル
２４ データ保管装置
２６ シーケンサ
３０ ワーク
３２ マスチック
３４ モード選択ボタン
４０ マスター登録画面
４２ 画像データ表示域
４４ マスチック情報表示域
４５ 画像取得ボタン
４６ マスチック判別ボタン
４７ マスタ登録ボタン
４８ マスタ呼び出しボタン
５０ 運転画面
５２ 判定画像表示域
５４ マスチック判定表示域
５６ 判定結果表示域
５７ マスチック検査ボタン
【技術分野】
【０００１】
この発明は接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置に関する。具体的には、接着剤が塗布されたワークを照明する照明装置と、ワークを撮影するカメラとを備え、ワークの表面の複数箇所に塗布された接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の内板には、剛性を向上させるためにビームが取付けられたものがある。そして、ビームの取付けは、内板の表面のビーム取付位置に沿った複数箇所にスポット状にマスチック系の接着剤を塗布し、略直線状に並んで塗布された接着剤の上からビームを内板に押し当てて接着し、焼結することにより行われている。図１０に自動車のサイドドアの内板１００にマスチック系の接着剤１１０を塗布した状態を示す。図１１には、ビーム１２０を接着剤１１０の上から押し当ててサイドドアの内板１００に取付けた状態を示す。
【０００３】
ところで、内板への接着剤の塗布箇所の数、塗布位置、スポットの大きさは内板の設計段階では決定されておらず、これらの決定はビームの取付け工程に委ねられている。そこで、ビームの取付け工程でトライアルにより塗布箇所の数、塗布位置、スポットの大きさの適切な値をマスターデータとして定め、マスターデータと同様の塗布状態が再現できるように、接着剤塗布ロボットをティーチングする。そして、生産ラインでは、接着剤塗布ロボットにより、内板への接着剤の塗布を行っている。
【０００４】
ここで、接着剤塗布ロボットの動作には再現性があるが、内板の表面の状態、接着剤の状態等に影響されて、接着剤がマスターデータとして定めたものと同じ塗布状態とならない場合がある。例えば、内板の表面に水や油が付着していると、塗布された接着剤が流れて塗布位置のずれが生じる。また、接着剤に気泡が含まれていると、接着剤の塗布時に気泡がはじけて、接着剤が飛散してしまう。そのため、接着剤の塗布状態は必ずしも再現性があるとはいえない。そして、接着剤の塗布状態が不適切な場合は、ビームの取付け不良となり、内板に所定の剛性を持たせることができない。
【０００５】
そこで、接着剤の塗布状態の適否を検査し、塗布状態が不適切なものが生産ラインを流れることを抑止する必要がある。検査方法としては、塗布箇所の数、塗布位置、スポットの大きさの適切な値を検査用のマスターデータとして接着剤塗布検査装置に登録し、マスターデータと検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を比較する方法が考えられる。
【０００６】
特開平１１−２６１０号公報（特許文献１）には、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記載されている。なお、特許文献１には、「予め記録されている塗布パターン情報」の記載があるのみで、塗布パターン情報の登録方法についての記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そして、従来技術では、塗布パターン情報の登録は、通常は、検査装置の会話型インターフェースを使用して入力する方法が採られている。内板にビームを取付けるために塗布される接着剤の検査では、接着剤が適切に塗布された状態の内板を用意し、接着剤の塗布状態の画像を撮影する。そして、撮影した画像を検査装置に表示し、登録作業者が検査装置に表示された接着剤の個々の位置及び大きさを目視により把握して、検査装置との会話処理により座標値および面積を数値入力して登録することで、マスターデータを作成する方法が採用されている。
しかしながら、会話処理によるマスターデータの作成は処理が煩雑であり、手間がかかるため、接着剤塗布検査装置を運用する上での支障となっている。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に登録することのできる、接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明にかかる接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、接着剤が塗布されたワークを照明する照明装置と、該ワークを撮影するカメラとを備え、該ワークの表面の複数箇所に塗布された接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
接着剤が塗布されたワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して画像データを取得する画像データ取得手段を備え、
前記画像データ取得手段により取得した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段と該マスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備え、
接着剤が塗布された検査対象のワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して取得した画像データから、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を検査データとして抽出し、該検査データと前記マスターデータとを比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する方法である。
【００１１】
この第１の発明によれば、ワークを撮影して取得した画像データから、ワーク上に接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段とマスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備えている。よって、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査することができる。
【００１２】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
前記マスターデータを修正することができるマスターデータ修正手段を備えることを特徴とする。
この第２の発明によれば、マスターデータを修正することができる。そこで、一部の塗布箇所で接着剤の塗布状態が不適切なワークであってもマスターデータ登録用に使用することができる。そして、登録時または登録後に必要な修正を行って適切な塗布状態を表すマスターデータとすることができる。よって、マスターデータ登録用のワークの準備が容易である。
【００１３】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２に発明に係る接着剤の塗布状態を検査する方法を用いて検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する接着剤塗布検査装置である。
この第３の発明によれば、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査をすることができる。
【００１４】
次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布範囲の形状の許容範囲を設定できることを特徴とする。
この第４の発明によれば、接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布範囲の形状の許容範囲を設定できる。そのため、塗布箇所毎に許容範囲が設定できない場合と比べて、許容範囲が最も小さい塗布箇所を基準に許容範囲を設定しなければならないと云う制約が無いので、過剰な精度を要求することがなく、適切な精度で接着剤の塗布状態を検査をすることができる。
【００１５】
次に、本発明の第５の発明は、上記第３の発明または第４の発明に係る接着剤塗布検査装置であって、
前記ワークに塗布された接着剤は該ワークの表面の複数箇所にスポット状に塗布されていることを特徴とする。
この第５の発明によれば、接着剤はスポット状に塗布されているので、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を、接着剤が塗布された中心点と接着剤の径又は接着剤の径に対応する面積で表すことができ、マスターデータや検査データの扱いが簡便である。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第３の発明〜第５の発明のいずれかの発明に係る接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには、前記検査データと該マスターデータとを比較する際のワークの位置合わせの基準とされる特徴点データが含まれていることを特徴とする。
この第６の発明によれば、マスターデータには、検査データとマスターデータとを比較する際のワークの位置合わせの基準とされる特徴点データが含まれている。よって、ワークの特徴点を認識し、これをマスターデータの特徴点に重ねるようにワークを撮影した画像の位置補正や回転補正をすることができるので、検査装置にワークを配置する時にその位置及び向きについての要求精度が緩やかとなり、検査時のワークの配置が容易となる。
【発明の効果】
【００１７】
上述の本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第１の発明によれば、ワークを撮影して取得した画像データから、接着剤の塗布状態に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段と、マスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備えているので、マスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査をすることができる。
次に上述の第２の発明によれば、一部の塗布箇所で接着剤の塗布状態が不適切なワークであってもマスターデータ登録用に使用することができるので、マスターデータ登録用のワークの準備が容易である。そして、登録時または登録後に必要な修正を行って適切な塗布状態を表すマスターデータとすることができる。
次に上述の第３の発明によれば、接着剤の塗布状態の検査に用いるマスターデータを簡単に作成して登録することができる。そして、マスターデータと検査対象のワークの画像データから取得した接着剤の塗布状態の検査データを比較することにより、容易に接着剤の塗布状態の適否を検査することができる。
次に上述の第４の発明によれば、塗布箇所毎に許容範囲が設定できない場合と比べて、過剰な精度を要求することなく、適切な精度で接着剤の塗布状態を検査をすることができる。
次に上述の第５の発明によれば、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を、接着剤が塗布された中心点及び接着剤の径又は接着剤の径に対応する面積で表すことができ、マスターデータや検査データの扱いが簡便である。
次に上述の第６の発明によれば、特徴点が重なるようにワークを撮影した画像の位置補正や回転補正をすることができるので、検査装置にワークを配置する時にその位置及び向きについての要求精度が緩やかとなり、検査時のワークの配置が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における接着剤塗布検査装置の構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるワーク撮影装置の概略を示す図である。
【図３】実施例１における接着剤塗布検査装置の状態遷移を示す図である。
【図４】マスター登録画面の構成を示す図である。
【図５】マスター登録画面に表示される画像データの例を示す図である。
【図６】マスター登録画面に表示されるマスチック情報の例を示す図である。
【図７】運転画面の構成を示す図である。
【図８】運転画面に表示されるワークの判定画像の例を示す図である。
【図９】運転画面に表示されるマスチック判定結果の例を示す図である。
【図１０】内板にマスチックを塗布した状態を示す図である。
【図１１】マスチック塗布位置にビームを取り付けた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００２０】
［接着剤塗布検査装置の概要］
初めに、接着剤の塗布状態の検査に用いる接着剤塗布検査装置の概要について説明する。図１に本発明の実施例１における接着剤塗布検査装置１０の構成を示す。接着剤塗布検査装置１０は、自動車の内板にビームを取付けるために接着剤として塗布されたマスチックの塗布状態を検査するために用いる接着剤塗布検査装置である。接着剤塗布検査装置１０は、図１に示すとおり、画像処理制御装置２０、表示パネル２２、データ保管装置２４、シーケンサ２６、及びワーク撮影装置１２を備えている。
図２にワーク撮影装置１２の概要を示す。ワーク撮影装置１２は、カメラ１４と、複数台の照明装置１６と、カメラ１４及び照明装置１６を支えるフレーム１３と、フレーム１３を支え床面に立脚するスタンド（図示省略）と、検査対象のワーク３０を載せる置き台１８からなる。そして、ワーク撮影装置１２は、画像処理制御装置２０の指示に従い、置き台１８上にマスチック３２が塗布された状態で配置されたワーク３０を、照明装置１６が上方から照明した状態でカメラ１４により上方から撮影して画像データを取得する画像データ取得手段を備えている。
【００２１】
図１に示した画像処理制御装置２０は、ワーク撮影装置１２により取得した画像データから、ワーク３０上にマスチック３２が塗布された位置及び面積に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段とマスターデータをデータ保管装置２４に保存するマスターデータ保存手段とを備えている。また、画像処理制御装置２０は、データ保管装置２４に保存されたマスターデータを呼び出して、その内容を会話処理により修正し、修正されたマスターデータをデータ保管装置２４に保存するマスターデータ保存手段を備えている。なお、マスターデータの抽出、登録及び修正方法については後で詳しく説明する。
そして、画像処理制御装置２０は、マスチック３２塗布された検査対象のワーク３０をワーク撮影装置１２により撮影して取得した画像データから、マスチック３２が塗布された位置及び面積に関する情報を検査データとして抽出し、検査データとマスターデータとを比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態の適否を検査する。検査データとマスターデータの比較方法については後で詳しく説明する。
【００２２】
データ保管装置２４には、マスターデータの保存ができる他に、検査用のワーク３０についてマスチック３２の塗布状態を抽出した検査データ、及び検査データとマスターデータを比較検査した検査結果を保存することができる。
表示パネル２２には、ワーク撮影装置１２により撮影されたワーク３０の画像データ、画像データから抽出されたマスターデータ、検査データ、検査データとマスターデータの比較結果が表示される。また、表示パネル２２に表示された項目にタッチして、または表示パネル２２に表示された項目をマウスでクリックすることにより、画像処理制御装置２０に指示を与えることができる。
シーケンサ２６は、画像処理制御装置２０とワーク撮影装置１２に接続されている。そして、ワーク３０が置き台１８に配置された状態を検出して、ワーク３０の型式情報及びワーク３０の準備が完了していることを画像処理制御装置２０に通知する役割を担っている。
【００２３】
［マスターデータの登録方法］
図３に画像処理制御装置２０の主要な状態遷移を示す。画像処理制御装置２０は主要な機能として、検査用のワーク３０におけるマスチック３２の塗布状態の適否を判定する運転モードと、マスターデータを登録・編集するためのマスター処理モードを備えている。マスター処理モードでは、新規にマスターデータを登録することができる新規登録処理と、登録済みのマスターデータを参照・修正することができる参照・修正処理を選択することができる。画像処理制御装置２０は他に管理用の複数のモードを備えており、これらのモード間の移動は、表示パネル２２に常時表示されているモード選択ボタン３４（図４参照）で希望するモードのボタンにタッチすることにより行う。なお、画像処理制御装置２０は電源投入直後は、自動的に運転モードとなる。
【００２４】
図４にマスター登録モード時に表示パネル２２に表示されるマスター登録画面４０の構成を示す。マスター登録画面４０には、左側上方にモード選択ボタン３４、左側中央に画像データ表示域４２、左側下方に画像取得ボタン４５、マスチック判別ボタン４６、マスタ登録ボタン４７及びマスタ呼び出しボタン４８が表示される。そして、右側中央にマスチック情報表示域４４、右側上方にファイル一覧表示域４９が表示される。
【００２５】
マスターデータの登録は次の手順で行う。登録担当者は、まず、ワーク撮影装置１２の置き台１８にマスターデータ登録用のワーク３０を配置する。ワーク３０には、マスチック３２が適切な位置及び大きさでスポット状に塗布されている。ワーク３０が置き台１８に配置されるとシーケンサ２６がワークセット検出信号とワーク３０の型式情報を画像処理制御装置２０に通知し、画像処理制御装置２０が画像取得ボタン４５を選択可能な表示状態とする。
そこで、マスター登録画面４０の画像取得ボタン４５にタッチする。すると、ワーク撮影装置１２によりワーク３０が撮影され、撮影された画像データが画像処理制御装置２０に取込まれて、取り込まれた画像データが画像データ表示域４２に表示される。
そこで、マスター登録画面４０のマスチック判別ボタン４６にタッチする。すると、画像処理制御装置２０により、画像データ表示域４２に表示された画像データからマスチック３２の塗布位置及び塗布面積が自動抽出されて、塗布位置毎に連番がふられたマスチック情報が作成される。そして、マスター登録画面４０のマスチック情報表示域４４に抽出されたマスチック情報が表示される。
【００２６】
マスチック３２の塗布位置及び塗布面積の抽出は、マスチック３２がワーク３０よりも明るい点を利用し、マスチック３２とワーク３０の明暗差を利用して行う。そして、単純に明度による二値判別を行うと周囲からの明るさの変化による外乱に影響される場合があるので、明度の変化を利用して、マスチック３２の外形を浮き彫りにして検出している。また、マスチック３２は半球状に盛り上がって塗布されているため、光の当たり方によりマスチック３２の形状認識が安定しないことがあるので、画像データに対して事前にモフォロジー処理による平滑化を行い、マスチック３２の形状認識の安定化を図っている。
ところで、ワーク３０にはなだらかな湾曲があるため、カメラ１４に対して傾斜した位置では、画像データ上のマスチック３２の塗布面積は面直方向で見た場合に比べて変化するという問題がある。しかし、マスターデータ登録用のワーク３０と検査用のワーク３０を同じ向きに配置して撮影することで、面積の変化の条件を同一とすることができる。また、傾斜は最大で１０度程度であり、見かけの面積の変化は小さい。そこで、撮影された方向から見た塗布面積をマスチック３２の塗布面積とし、傾斜を考慮した塗布面積の補正はしていない。
そして、画像処理制御装置２０は、マスチック３２の自動抽出時に、明暗差を利用してワーク３０の外形及びワーク３０の内部から直線状の部分を抽出し、それらの交点をワーク３０の特徴点データとして求めている。
【００２７】
図５にマスチックの塗布箇所が自動抽出された状態における画像データ表示域４２に表示される画像を示す。ワーク３０では図５に示すとおり、直線状部分として線分３１ａ、３１ｂ、３１ｃが抽出され、これらの交点である特徴点３３ａ、３３ｂが自動抽出されている。そして抽出されたマスチック３２には、マスチック３２の塗布位置毎に四角の識別枠と「０１」から始まる連番の識別番号が表示される。
図６に、画像データ表示域４２に表示された画像に対応してマスチック情報表示域４４に表示されるマスチック情報を示す。マスチック情報表示域４４には、マスチック３２の塗布位置の識別番号順に、中心のＸ座標値、中心のＹ座標値、面積、使用、面積許容範囲、位置ズレ許容範囲の項目が表示される。使用は○または×で表され、マスターデータとしてその識別番号のマスチック３２を使用する場合は○が、使用しない場合は×が表示される。初期値は○であり、通常は抽出した全てのマスチック情報を使用する。面積及び位置ズレの許容範囲は前述した管理用のモードで設定した標準値が表示される。面積の許容範囲は適正値との比の最大値がパーセントで表示される。初期値は２００％である。なお、面積の許容範囲の最小値はワーク３０全体で共通の８０％とされており、塗布箇所の識別番号ごとには表示されない。
【００２８】
そして、図６に示したマスチック情報は、表示パネル２２上で各項目にタッチ又は各項目をクリックして修正することができる。たとえば、マスターデータ作成用に撮影したワーク３０上でマスチック３２の塗布箇所で適切な位置からずれているものがある時は、その塗布位置に対応する識別番号の項目をマウスでクリックする。そして、画像データ表示域４２上で適切な塗布位置をマウスでクリックするか、マスチック情報表示域４４上でマウスでＸ座標値又はＹ座標値の項目をクリックして選択し、キーボードから数値入力をする。塗布位置が修正されると、修正情報が画像データ表示域４２及びマスチック情報表示域４４に反映される。なお、「使用」の項目は、マウスでクリックするたびに○と×がトグルで変化する。
【００２９】
マスターデータの保存は、マスター登録画面４０上でマスタ登録ボタン４７にタッチすると、ファイル保存ウインドウが開くので、保存ディレクトリ及び保存ファイル名を指定する。すると、画像データ表示域４２及びマスチック情報表示域４４に表示された内容がマスターデータとしてデータ保管装置２４に登録保管される。マスターデータにはマスチック情報の他に、ワーク３０の型式情報、特徴点データが含まれる。また、マスターデータ保存時には、ファイルに見出しを付けることができる。
【００３０】
［マスターデータの修正方法］
登録済みのマスターデータを修正する必要がある時は、図４に示したマスター登録画面４０上のマスタ呼び出しボタン４８にタッチする。すると、データ保管装置２４に登録保管されているマスターデータのファイルの一覧がマスター登録画面４０のファイル一覧表示域４９表示されるので、修正したいマスターデータをファイル一覧からクリックにより選択する。すると、選択したマスターデータに対応する画像およびマスチック情報が画像データ表示域４２およびマスチック情報表示域４４に表示され、マスチック情報の修正が可能となる。マスチック情報の修正方法は、上述のマスターデータの登録時における修正方法と同様である。
そして、必要な修正を行った後、マスタ登録ボタン４７にタッチして、修正したマスターデータを保存する。
【００３１】
［マスチックの塗布状態の検査方法］
図７に運転モード時に表示パネル２２に表示される運転画面５０を示す。運転画面５０には、左側上方にモード選択ボタン３４、左側中央に判定画像表示域５２、左側下方にマスチック検査ボタン５７、右側上方に判定結果表示域５６、そして右側中央にマスチック判定表示域５４が表示される。
【００３２】
検査用のワーク３０についてのマスチック３２の塗布状態の検査は次の手順でおこなう。まず、検査担当者が、ワーク撮影装置１２の置き台１８にマスチック３２が塗布された検査対象のワーク３０を配置する。すると、シーケンサ２６がワークセット検出信号とワーク３０の型式情報を画像処理制御装置２０に通知する。そこで、画像処理制御装置２０は検査用のワーク３０の型式に対応するマスターデータをデータ保管装置２４から読み込み、マスチック検査ボタン５７を選択可能な表示状態とする。
なお、同じ型式のワーク３０のマスターデータが複数登録されている時は、最後にされたマスターデータが読み込まれる。
【００３３】
次に、検査担当者は、運転画面５０上のマスチック検査ボタン５７にタッチする。すると、ワーク撮影装置１２により検査用のワーク３０が撮影され、撮影された画像データが画像処理制御装置２０に取り込まれる。そして、特徴点の抽出が行われる。次に、マスターデータと特徴点３３ａ、３３ｂの位置が一致するように検査用のワーク３０の画像データの回転及び移動処理が行われる。
次に、検査用のワーク３０の画像データから、マスチック３２の塗布位置及び塗布面積が検査用データとして自動抽出される。そして、マスターデータの塗布箇所ごとにマスターデータと検査用データが対比され、塗布箇所ごとの合否が判定される。そして、検査用のワーク３０につき、不合格が一箇所でも有れば塗布状態が不適切と判定され、不合格箇所が無ければ塗布状態が適切と判定される。そして、検査用のワーク３０の画像データ、画像データから抽出された検査用データ、特徴点データ、および検査結果が、データ保管装置２４に保存される。
【００３４】
図８に運転画面５０の判定画像表示域５２に表示される検査用のワーク３０の判定画像の例を示す。ベースとなっている画像はマスチック３２を含めて検査用のワーク３０のものである。そして、これに重ねてマスターデータにおける塗布箇所毎の識別枠が緑色の四角で表示される。
そして、マスターデータの識別枠内に検査用データのマスチック３２の中心点が存在し、その位置および面積が許容範囲以内の時は、この塗布箇所はマスチック３２が適正に塗布されていると判定され、識別枠の番号が緑色で表示される。
そして、マスターデータの識別枠内に検査用データのマスチック３２の中心点が存在するが、その位置または面積が許容範囲から外れる場合は、マスチックの塗布が異常であると判定され、マスターデータにおけるマスチックの位置及び大きさに対応する円の輪郭線が黄色で表示されると共に、識別枠の番号が黄色で表示される。図８の識別枠の番号の“０９”の塗布箇所が塗布異常に該当する。
そして、マスターデータの識別枠内に検査用データのマスチック３２の中心点が存在しない時は、この塗布箇所にマスチック３２が存在しないと判定し、マスターデータにおけるマスチックの位置及び大きさに対応する円の輪郭線を赤色で表示すると共に、識別枠の番号を赤色で表示する。図８の識別枠の番号の“０８”の塗布位置がマスチック無しに該当する。
【００３５】
図９に、図８の判定画像に対応してマスチック判定表示域５４に表示される検査用ワーク３０のマスチック３２の塗布状態の判定結果を示す。マスチック判定表示域５４には、図９に示すとおり、マスターデータにおけるマスチック３２の塗布箇所を基準として識別枠番号が表示され、これと対比される検査用のワーク３０から抽出されたマスチック３２の中心位置、面積及び合否が表示される。
マスチック３２の中心位置及び面積が適正の場合は合否欄に○が表示される。そして、マスチック３２の中心または面積に塗布異常が見つかった時は、合否欄に△が表示される。また、識別枠内にマスチック３２が無い時は、合否欄に×が表示される。
そして、検査用のワーク３０についての判定結果を適切と判定すれば「ＯＫ」を、不適切と判定すれば「ＮＧ」を、運転画面５０の判定結果表示域５６に表示する。
【００３６】
以上述べたとおり、接着剤塗布検査装置１０によれば、表示パネル２２上のボタンにタッチすることにより、マスチック３２が塗布されたワーク３０を撮影し、撮影した画像データからマスチック３２の塗布位置をおよび面積を抽出して検査に使用するマスターデータを簡単に作成することができ、これをデータ保管装置２４に登録保管することができる。
そして、マスチック３２の塗布箇所毎に塗布位置及び面積の許容範囲を設定できるので、適切な精度でマスチック３２の塗布状態の検査をすることができる。
そして、マスターデータの修正ができるので、一部の塗布箇所でマスチック３２の塗布状態が不適切なワーク３０であってもマスターデータ登録用に使用することができ、マスターデータ登録用のワーク３０の準備が容易である。そして、登録時または登録後に必要な修正を行って適切な塗布状態を表すマスターデータとすることができる。
そして、マスターデータおよび検査データは、マスチック３２が塗布された位置および塗布範囲の形状に関する情報を、マスチック３２の塗布箇所ごとに中心点と面積で表しているため、マスターデータおよび検査データの扱いが簡便であり、対比も容易である。
そして、ワーク３０の撮影画像から特徴点を抽出しこれを保存する機能を有するため、特徴点が重なるようにワーク３０を撮影した画像の位置補正や回転補正をすることができる。そのため、置き台１８にワーク３０を配置する時にその位置および向きについての精度要求を緩やかにすることができ、検査時のワーク３０の置き台１８への配置が容易となる。
【００３７】
画像処理制御装置２０によるワーク３０のマスチック３２の塗布状態の検査では、ワーク３０を撮影後２秒程度で検査結果を運転画面５０に表示できるため、非常に短いサイクルタイムで検査できるという特徴がある。そして、型式情報を利用して検査用のワーク３０に対応するマスターデータが設定されるため、マスターデータを指定する手間を省くことができる。そして、型式の異なるワーク３０を連続して検査する場合にもマスターデータの切り替えを逐一指示しなくても良い。
また、マスターデータと検査用ワーク３０の撮影画像および判定結果を保存しているため、後で検査の再現が可能であり、検査結果のトレーサビリティが向上している。
【００３８】
上述の実施例では、自動車の内板に塗布されるマスチック系の接着剤の塗布状態を検査する接着剤塗布検査装置について説明したが、本発明のワークは自動車の内板に限定されず、接着剤はマスチック系に限定されない。
そして、上述の実施例では、接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布面積の許容範囲を設定できる機能を備えているが、塗布箇所ごとの許容範囲の差異が小さな時は、この機能を省略しても良い。また、上述の実施例では、マスターデータを修正できる機能を備えているが、接着剤が適切に塗布されたワークを準備することができれば、この機能は省略してもよい。
また、上述の実施例では、スポット状に塗布された接着剤について説明したが、本発明の接着剤の塗布形状はスポット状に限定されない。例えば線状に複数箇所に塗布されている場合にも適用できる。接着剤が線状に塗布されている場合は、線分単位で塗布位置の両点端と塗布幅により塗布状態を把握することができる。
また、上述の実施例では、ワーク３０から特徴点を抽出して検査時に画像の位置合わせ補正をしてるが、ワーク３０を置き台１８に置く時に位置ズレが生じない適当な治具を使用し、特徴点を抽出せず、検査時に位置合わせの補正をしない構成としても良い。
その他、本発明に係る接着剤の塗布状態を検査する方法および接着剤塗布検査装置はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 接着剤塗布検査装置
１２ ワーク撮影装置
１３ フレーム
１４ カメラ
１６ 照明装置
１８ 置き台
２０ 画像処理制御装置
２２ 表示パネル
２４ データ保管装置
２６ シーケンサ
３０ ワーク
３２ マスチック
３４ モード選択ボタン
４０ マスター登録画面
４２ 画像データ表示域
４４ マスチック情報表示域
４５ 画像取得ボタン
４６ マスチック判別ボタン
４７ マスタ登録ボタン
４８ マスタ呼び出しボタン
５０ 運転画面
５２ 判定画像表示域
５４ マスチック判定表示域
５６ 判定結果表示域
５７ マスチック検査ボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤が塗布されたワークを照明する照明装置と、該ワークを撮影するカメラとを備え、該ワークの表面の複数箇所に塗布された接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
接着剤が塗布されたワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して画像データを取得する画像データ取得手段を備え、
前記画像データ取得手段により取得した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段と該マスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備え、
接着剤が塗布された検査対象のワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して取得した画像データから、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を検査データとして抽出し、該検査データと前記マスターデータとを比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
前記マスターデータを修正することができるマスターデータ修正手段を備えることを特徴とする接着剤の塗布状態を検査する方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の接着剤の塗布状態を検査する方法を用いて検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する接着剤塗布検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布範囲の形状の許容範囲を設定できることを特徴とする接着剤塗布検査装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の接着剤塗布検査装置であって、
前記ワークに塗布された接着剤は該ワークの表面の複数箇所にスポット状に塗布されていることを特徴とする接着剤塗布検査装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれかに記載の接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには、前記検査データと該マスターデータとを比較する際のワークの位置合わせの基準とされる特徴点データが含まれていることを特徴とする接着剤塗布検査装置。
【請求項１】
接着剤が塗布されたワークを照明する照明装置と、該ワークを撮影するカメラとを備え、該ワークの表面の複数箇所に塗布された接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
接着剤が塗布されたワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して画像データを取得する画像データ取得手段を備え、
前記画像データ取得手段により取得した画像データから接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を抽出してマスターデータを作成するマスターデータ作成手段と該マスターデータを保存するマスターデータ保存手段とを備え、
接着剤が塗布された検査対象のワークを前記照明装置で照明した状態で前記カメラにより撮影して取得した画像データから、接着剤が塗布された位置及び塗布範囲の形状に関する情報を検査データとして抽出し、該検査データと前記マスターデータとを比較して、検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の接着剤の塗布状態を検査する方法であって、
前記マスターデータを修正することができるマスターデータ修正手段を備えることを特徴とする接着剤の塗布状態を検査する方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の接着剤の塗布状態を検査する方法を用いて検査対象のワークにおける接着剤の塗布状態を検査する接着剤塗布検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには接着剤の塗布箇所ごとに、塗布位置及び塗布範囲の形状の許容範囲を設定できることを特徴とする接着剤塗布検査装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の接着剤塗布検査装置であって、
前記ワークに塗布された接着剤は該ワークの表面の複数箇所にスポット状に塗布されていることを特徴とする接着剤塗布検査装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれかに記載の接着剤塗布検査装置であって、
前記マスターデータには、前記検査データと該マスターデータとを比較する際のワークの位置合わせの基準とされる特徴点データが含まれていることを特徴とする接着剤塗布検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５６０２４（Ｐ２０１０−２５６０２４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２８８４（Ｐ２００９−１０２８８４）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００１７７０５８）三友工業株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００１７７０５８）三友工業株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
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