CN101055257A - 涂敷状态评价方法及涂敷状态评价装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的涂敷状态评价方法，将涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，并将涂敷区域沿其宽度方向分割成沿着涂敷区域的长度方向延伸的多条分割道，使向涂敷区域照射光点并接收反射光的检测头沿着底层涂敷膜(5)进行扫描，分别针对各个分割区间，将检测头所接收的光的受光数据按多条分割道分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价。采用本发明的涂敷状态评价方法，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的涂敷状态进行评价时，若涂敷膜形成在3维曲面上，则考虑曲面方向的变化，若涂敷涂敷材料的涂敷条件也发生了变化，则还考虑涂敷条件的变化，由此可分别针对将涂敷区域沿其长度方向分割成的多个分割区间，就涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。

Description

涂敷状态评价方法及涂敷状态评价装置
                        技术领域
本发明涉及一种对在被涂物的带状涂敷区域上连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的至少一部分的涂敷状态进行评价的方法及装置。
                        背景技术
以往有在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成带状涂敷膜的方法。例如，汽车等车辆，为了将车窗玻璃(window glass)通过聚氨脂(urethane)粘接材料粘接到车身(窗框部)上，可在车窗玻璃的周缘部内表面所形成的陶瓷层(陶瓷涂层(ceramic coat))的表面，连续地涂敷底层涂料(primer)而形成带状底层涂敷膜。陶瓷层，是为了覆盖车身和车窗玻璃的粘接部分。通过该陶瓷层上所形成的底层涂敷膜，可提高使用聚氨脂粘接材料将车窗玻璃(底层涂敷膜)粘接到车身上的粘接强度。
为了形成带状涂敷膜，可在机器人的机械臂顶端部安装具有吐出涂敷材料的刷子等的涂敷装置，从而使该涂敷膜形成作业自动化的技术已众所周知。该作业，通常要求将涂敷材料均一且不多不少地适量涂敷在涂敷区域内，以形成规定膜厚的涂敷膜。其理由是，为了消除因为上述底层涂敷膜的膜厚过薄或过厚而引起的使用聚氨脂粘接材料将车窗玻璃粘接到车身上的粘接强度降低、容易发生漏水等问题、以及因为膜厚过厚而造成外观欠佳的问题。为将这些问题防患于未然，必须对涂敷状态作出评价。
在此，日本专利公开公报特开2003-47907号(专利文献1)所公开的涂层检查技术，是向涂敷膜照射紫外线，使用紫外线摄像机观察该紫外线的反射光的亮度，并将该紫外线摄像机所获得的图像分割成多个区域，判定各区域的亮度值是否在允许值以内，若全部区域的亮度值在允许值以内，则计算全部区域的平均亮度，若该平均亮度在允许值以内，则判断涂敷状态为正常。
在车窗玻璃的周缘部(陶瓷层)，从其直线部至角隅部连续地涂敷底层涂料以形成环带状底层涂敷膜。但对于上述直线部和角隅部，由于涂敷底层涂料的涂敷装置和被涂物的相对移动方向发生变化等而使涂敷条件发生变化，此外涂敷条件也可能随着涂敷区域宽度方向的位置的变化而发生变化。
在车窗玻璃以外的各种被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷各种涂敷材料而形成带状涂敷膜时也同样存在上述问题。
以往，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成带状涂敷膜的涂敷状态进行评价的作业，由作业者通过目视进行，特别是该涂敷膜为车窗玻璃上所形成的底层涂敷膜时，由于车窗玻璃具有3维曲面且底层涂敷膜为黑色，虽然可以发现明显的涂敷膜缺损等涂敷膜异常状态，但轻微的涂敷膜缺损等涂敷膜异常状态有可能会被忽略。因此，对作业者而言，目视确认需要非常熟练。
专利文献1中的涂层检查技术，如上所述，由于将紫外线摄像机所获得的图像分割成多个区域，判定各区域的亮度值是否在允许值以内，若全部区域的亮度值在允许值以内，则计算全部区域的平均亮度，若全体区域的平均亮度在允许值以内，则判断涂敷状态为正常。故对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的涂敷状态进行评价时，若涂敷膜是形成在车窗玻璃等3维曲面上，因进入紫外线摄像机的光量(即亮度值)随曲面方向的变化而发生变化，此时需要考虑曲面方向的变化，若涂敷条件也发生了变化，则还要考虑涂敷条件的变化，所以就涂敷状态难以作出精度较高且恰当的评价。
                               发明内容
本发明的目的在于，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的涂敷状态进行评价时，若涂敷膜形成在3维曲面上，则考虑曲面方向的变化，就涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。
本发明的涂敷状态评价方法，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的至少一部分的涂敷状态进行评价，其特征在于，将上述涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，使用具有向上述涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光的光照射部和接收来自涂敷区域的反射光的受光部的检测头，对应于该检测头和被涂物在涂敷区域的长度方向上的相对移动，使沿着涂敷膜扫描的受光部在上述长度方向上依次接收来自涂敷区域的反射光，分别针对上述至少两个以上的分割区间，将检测头的受光部所接收的光的受光数据按多条分割道分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价。
具体而言，是将涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道。然后，使检测头在涂敷区域的长度方向上沿着涂敷膜进行扫描，此时，由检测头的光照射部向涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光，并由检测头的受光部接收来自涂敷区域的反射光。接着，分别针对上述至少两个以上的分割区间，将检测头的受光部所接收的光的受光数据按多条分割道分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价。
例如，分别针对至少两个以上的分割区间，将检测头的受光部所接收的光的受光数据按多条分割道分别进行处理，此时考虑因涂敷区域宽度方向的位置不同而产生的形成涂敷膜的表面的曲面方向的变化、以及涂敷涂敷材料的涂敷条件的变化等因素，根据各分割道的受光数据，对各分割道的涂敷状态作出评价(判定涂敷状态是否异常)。另外，上述根据上述受光数据对涂敷状态作出评价的方式，还可以考虑因涂敷区域长度方向的位置不同而产生的曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化等因素，对多条分割道的涂敷状态进行综合评价，判定涂敷状态是否异常。
采用上述涂敷状态评价方法，由于对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的至少一部分的涂敷状态进行评价时，将涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述分割区间中的至少两个以上的分割区间的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，使用具有向上述涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光的光照射部和接收来自涂敷区域的反射光的受光部的检测头，对应于该检测头和被涂物在涂敷区域的长度方向上的相对移动，使沿着涂敷膜扫描的受光部在上述长度方向上依次接收来自涂敷区域的反射光，分别针对上述至少两个以上的分割区间，将检测头的受光部所接收的光的受光数据按多条分割道分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价，所以可考虑因涂敷区域长度方向的位置不同而产生的形成涂敷膜的表面的曲面方向的变化、以及涂敷涂敷材料的涂敷条件的变化等因素，此外，还可考虑因涂敷区域宽度方向的位置不同而产生的曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化等因素，对各分割区间的涂敷状态作出精度较高且恰当的评价，因此可对车窗玻璃上所形成的带状涂敷膜作出精度较高的评价。
上述涂敷状态评价方法，还可根据对应于上述至少两个以上的分割区间所分别设定的多条分割道的受光数据的数据值的大小，判定涂敷状态是否异常，当判定为异常时则判别涂敷异常状态的种类。
采用上述涂敷状态评价方法，由于根据对应于至少两个以上的分割区间所分别设定的多条分割道的受光数据的数据值大小，判定涂敷状态是否异常，当判定为异常时则判别涂敷异常状态的种类，所以可容易地对涂敷状态作出精度较高且恰当的评价，并在判定为异常时可判别涂敷异常状态的种类，由此可对涂敷异常状态作出通知。
上述涂敷状态评价方法，还可针对上述各分割区间，分别设定与上述数据值进行比较的涂敷状态异常判定阈值。
采用上述涂敷状态评价方法，由于针对各分割区间，分别设定与上述数据值进行比较的涂敷状态异常判定阈值，由此可考虑上述曲面方向随涂敷区域长度方向的位置不同而产生的变化、以及涂敷条件随不同分割区间而产生的变化等因素，切实地对涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。
上述涂敷状态评价方法，还可针对上述各分割道，分别设定与上述数据值进行比较的涂敷状态异常判定阈值。
采用上述涂敷状态评价方法，由于针对各分割道，分别设定与上述数据值进行比较的涂敷状态异常判定阈值，由此可针对各分割区间，考虑因涂敷区域宽度方向的位置不同而产生的曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化等因素，切实地对涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。
上述涂敷状态评价方法，还可使上述检测头与涂敷装置呈一体移动，以便该检测头紧随吐出上述涂敷材料的涂敷装置，在使用上述涂敷装置形成涂敷膜的同时，对涂敷状态作出评价。
采用上述涂敷状态评价方法，由于使上述检测头与涂敷装置呈一体移动，以便该检测头紧随吐出上述涂敷材料的涂敷装置，在使用上述涂敷装置形成涂敷膜的同时，对涂敷状态作出评价，所以可迅速地进行对涂敷状态的评价。
上述涂敷状态评价方法，其中所涉及的被涂物为车辆的车窗玻璃，所涉及的涂敷材料为底层涂料。
采用上述涂敷状态评价方法，由于被涂物为车辆的车窗玻璃，涂敷材料为底层涂料，所以在车窗玻璃周缘部的内表面所形成的覆盖车身和车窗玻璃的粘接部分的陶瓷层的表面，连续地涂敷底层涂料而形成带状底层涂敷膜，从而可以较高的精度评价该底层涂敷膜的涂敷状态，并且通过该底层涂敷膜可切实地提高使用聚氨脂粘接材料将车窗玻璃(底层涂敷膜)粘接到车身上的粘接强度。
本发明的涂敷状态评价装置，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的至少一部分的涂敷状态进行评价，其包括，具有向上述涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光的光照射部和接收来自涂敷区域的反射光的受光部的检测头；使上述检测头相对于被涂物沿着涂敷区域的长度方向进行相对移动，而使上述受光部沿着涂敷膜进行扫描的扫描单元；将上述涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，将检测头的受光部所接收的光的受光数据，按多条分割道和至少两个以上的分割区间分别进行处理的受光数据处理单元；分别针对上述至少两个以上的分割区间，根据经过受光数据处理单元处理的受光数据判定涂敷状态是否异常的涂敷状态判定单元。
具体而言，通过扫描单元使检测头在涂敷区域的长度方向上沿着涂敷膜进行扫描，此时，由检测头的光照射部向涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光，并由检测头的受光部接收来自涂敷区域的反射光。接着，通过受光数据处理单元，将涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，然后，将检测头的受光部所接收的光的受光数据，按多条分割道和至少两个以上的分割区间分别进行处理。最后，通过涂敷状态判定单元，根据经过受光数据处理单元处理的受光数据判定涂敷状态是否异常。
例如，涂敷状态判定单元，分别针对至少两个以上的分割区间，考虑因涂敷区域宽度方向的位置不同而产生的形成涂敷膜的表面的曲面方向的变化、以及涂敷涂敷材料的涂敷条件的变化等因素，根据各分割道的受光数据，对各分割道的涂敷状态作出评价(判定涂敷状态是否异常)，还可考虑因涂敷区域长度方向的位置不同而产生的曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化等因素，对多条分割道的涂敷状态进行综合评价，判定涂敷状态是否异常。
采用上述涂敷状态评价装置，由于包括，具有向上述涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光的光照射部和接收来自涂敷区域的反射光的受光部的检测头；使上述检测头相对于被涂物沿着涂敷区域的长度方向进行相对移动，而使上述受光部沿着涂敷膜进行扫描的扫描单元；将上述涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，将检测头的受光部所接收的光的受光数据，按多条分割道和至少两个以上的分割区间分别进行处理的受光数据处理单元；分别针对上述至少两个以上的分割区间，根据经过受光数据处理单元处理的受光数据判定涂敷状态是否异常的涂敷状态判定单元；所以可考虑因涂敷区域长度方向的位置不同而产生的形成涂敷膜的表面的曲面方向的变化、以及涂敷涂敷材料的涂敷条件的变化等因素，此外，还可考虑因涂敷区域宽度方向的位置不同而产生的曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化等因素，对各分割区间的涂敷状态作出精度较高且恰当的评价，因此可对车窗玻璃上所形成的带状涂敷膜作出精度较高的评价。
在上述涂敷状态评价装置中，上述检测头，可安装在装备有吐出上述涂敷材料的涂敷装置的机器人的机械臂顶端部。
采用上述涂敷状态评价装置，由于检测头安装在装备有吐出涂敷材料的涂敷装置的机器人的机械臂顶端部，所以可使上述检测头与涂敷装置呈一体移动，以便检测头紧随涂敷装置，在使用该涂敷装置形成涂敷膜的同时，对涂敷状态作出评价，从而可迅速地进行对涂敷状态的评价。
在上述涂敷状态评价装置中，上述检测头的光照射部，可在涂敷区域的宽度方向上照射细长的光带。
采用上述涂敷状态评价装置，由于检测头的光照射部，在涂敷区域的宽度方向上照射细长的光带，所以被涂物与检测头之间的距离变化所产生的影响较小，从而可将受光数据用作光的亮度数据，以较高的精度对涂敷状态作出评价。
在上述涂敷状态评价装置中，上述检测头的光照射部，可照射沿着涂敷区域宽度方向予以排列的多个光点。
采用上述涂敷状态评价装置，由于检测头的光照射部，照射沿着涂敷区域宽度方向予以排列的多个光点，所以被涂物与检测头之间的距离变化所产生的影响较小，从而可将受光数据用作光的大小数据，以较高的精度对涂敷状态作出评价。
                        附图说明
图1是表示车窗玻璃与车身处于粘接前的状态的纵向剖视图。
图2是表示车窗玻璃与车身的粘接结构的纵向剖视图。
图3是车窗玻璃、涂敷状态评价装置和涂敷装置的立体图。
图4是车窗玻璃的要部、检测头和涂敷装置的立体图。
图5是车窗玻璃的要部、检测头和涂敷装置的侧视图。
图6是涂敷状态评价装置的方框图。
图7是涂敷区域的分割设定的示意图。
图8是CCD元件和多条分割道的对应关系的示意图。
图9是表示各分割区间的各条分割道的亮度的图表。
图10是表示各分割区间的各个元件的亮度的图表。
图11是各分割道的亮度曲线图。
图12是各分割道的亮度曲线图。
图13是底层涂敷膜的膜厚的示意图。
图14是特定分割区间的亮度曲线图。
图15是特定分割区间处于无底层涂敷膜的状态的亮度曲线图。
图16是特定分割区间处于底层涂敷膜缺损较多的状态的亮度曲线图。
图17是特定分割区间处于底层涂敷膜缺损较少的状态的亮度曲线图。
图18是特定分割区间处于底层涂敷膜整体过厚的状态的亮度曲线图。
图19是特定分割区间处于底层涂敷膜局部过厚的状态的亮度曲线图。
图20是特定分割区间处于底层涂敷膜两侧过厚的状态的亮度曲线图。
图21是表示变形实施例的光点照射状态的俯视图。
                          具体实施方式
如图1～图4所示，汽车等车辆1，为了将车窗玻璃3安装到车身2的车窗框部2a上，可在车窗玻璃3的周缘部内表面形成环状的陶瓷层4(陶瓷涂层4)，并在该陶瓷层4的表面形成环带状的底层涂敷膜5，然后通过涂敷在该底层涂敷膜5表面上的聚氨脂粘接材料6，将车窗玻璃4粘接到车身2(车窗框部2a)上。
陶瓷层4，是为了覆盖车身2和车窗玻璃3的粘接部分。通过该陶瓷层4上所形成的底层涂敷膜5，可提高使用聚氨脂粘接材料6将车窗玻璃3(底层涂敷膜5)粘接到车身2上的粘接强度。另外，7表示阻挡聚氨脂粘接材料6的阻挡材料(dam material)，8是用于密封的装饰材料(molding material)。
如图3～图6所示，涂敷状态评价装置10，用于评价在被涂物(车窗玻璃3的陶瓷层4)环带状的涂敷区域9内连续地涂敷涂敷材料(底层涂料5a)而形成的环带状底层涂敷膜5的涂敷状态。该涂敷状态评价装置10，包括检测头11、数据处理装置12、显示装置13、控制面板14、机器人15。
机器人15的机械臂15a的顶端部，装备有涂敷装置16，并安装有检测头11。涂敷装置16，具有固定在机械臂15a上的喷嘴(nozzle)17、由从喷嘴17的顶端部突出的多根毛构成的刷体18和向喷嘴17供给底层涂料5a的底层涂料供给器19，由此液状底层涂料5a可从喷嘴17经刷体18予以吐出。涂敷装置16，可在刷体18的顶端部分与保持于规定作业位置的车窗玻璃3的陶瓷层4的表面相抵接的状态下，通过机器人15的驱动，相对于车窗玻璃3沿着涂敷区域9移动一周，由此在涂敷区域9内连续地涂敷底层涂料5a以形成底层涂敷膜5。
即，在该机器人15的驱动下，通过涂敷装置16形成底层涂敷膜5，同时检测头11与该涂敷装置16相对于车窗玻璃3呈一体的相对移动，由此检测头11可紧随该涂敷装置16。其结果，检测头11，在涂敷区域9的长度方向上可沿着底层涂敷膜5进行扫描。在此，机器人15相当于扫描单元。
检测头11，具有激光投射器20，即在涂敷区域9的宽度方向上照射宽度在该涂敷区域9的宽度以上的激光所构成的细长光带20a的光照射部，和具有多个CCD元件21a的CCD传感器21，以接收因上述光带20a而产生的来自车窗玻璃3的反射光的受光部。例如，激光投射器20和CCD传感器21，当涂敷装置16的喷嘴17处于垂直向下的姿势时，在与喷嘴17大致相同的高度位置上沿着水平方向呈直线排列设置，并通过支架22、安装部件23和螺栓24等固定在喷嘴17的侧部。
激光投射器20，向涂敷区域9中的位于涂敷装置16的刷体18移动方向的后侧附近部分照射光带20a。CCD传感器21，可拍摄包含涂敷区域9中的光带20a所照射的部分在内的范围。即，激光投射器20和CCD传感器21相对于喷嘴17呈倾斜姿势。
数据处理装置12，包括具有CPU、ROM和RAM的计算机，执行下述的涂敷区域检测处理、涂敷区域分割设定处理、受光处理、涂敷状态判定处理、涂敷状态显示处理。执行上述处理所用的程序储存在ROM中。在此，该程序的至少一部分和数据处理装置12，相当于受光数据处理单元和涂敷状态判定单元。
在涂敷区域检测处理中，检测头11沿着涂敷区域9进行扫描时，根据CCD传感器21所拍摄的图像的图像数据进行图像处理，检测形成有底层涂敷膜5的部分作为涂敷区域9。
在涂敷区域分割设定处理中，如图7所示，将涂敷区域9沿其长度方向(周向)分割为多个分割区间25。具体而言，涂敷区域检测处理所检测的涂敷区域9中，在检测头11扫描时光带20a照射一定时间的区域设定为1个区间。例如，上述一定时间为1秒钟，光带20a(检测头11)以16秒钟绕涂敷区域9一周，此时涂敷区域9沿其长度方向(周向)可分割为第1～第16区间。
此外，在涂敷区域分割设定处理中，如图7所示，将涂敷区域9沿其宽度方向分割为多条沿着涂敷区域9的长度方向在多个分割区间25内连续延伸的分割道26。具体而言，涂敷区域检测处理所检测的涂敷区域9，在宽度方向上按一定间隔进行分割，例如，上述一定间隔为2mm，涂敷区域9的宽度为6mm时，涂敷区域9在其宽度方向上分割为第1～第3道。
在受光处理中，检测头11的CCD传感器21所接收的光带20a的反射光的受光数据，按多条分割道26和多个分割区间25分别进行处理。具体如图8所示，涂敷区域分割设定处理所设定的多条分割道26(第1～第3道)，分别与用于接收该分割道26的反射光的1个或多个(例如，约7个)CCD元件21a相对应，在上述受光处理中，由上述CCD元件21a，在检测头11沿着涂敷区域9进行扫描时，按规定时间(例如，0.1秒)间隔检测各分割道26的受光数据的数据值、即亮度(受光量)。
多条分割道26，分别按规定的时间间隔所检测的亮度，如图9所示，对应于涂敷区域分割设定处理所设定的多个分割区间25而依次予以存储。各分割道26的亮度，如图10所示，通过对应于各条分割道26的多个(例如，约7个)CCD元件21a，按规定时间间隔予以检测获得，并且通过上述CCD元件21a按相同时间检测的多个亮度，计算出平均值或离散值(dispersion)加以存储。
根据图9所示的数据，可获得如图11、图12所示的以时间为横轴(分割区间25)以亮度为纵轴，涵盖多条分割道26(第1～第3)的全部分割区间25的亮度曲线图。另外，图11表示涂敷状态正常时的亮度曲线图，图12表示涂敷状态存在异常的亮度曲线图。
如图13所示，车窗玻璃3上所形成的陶瓷层4的表面较粗糙。此处，例如，陶瓷层4的层厚为40μm左右，底层涂敷膜5的膜厚为实线所示的60μm左右时，可以判断涂敷状态为正常。但底层涂敷膜5的膜厚过薄时(例如，一点划线所示的大致为0时)，或底层涂敷膜5的膜厚过厚时(例如，两点划线所示的100μm左右时)，底层涂敷膜5内部无法正常硬化的可能性都很高，由此使用聚氨脂粘接材料6将车窗玻璃3粘接在车身2上的粘接强度可能会下降，从而可判断涂敷状态为异常。
如图14所示，若以底层涂敷膜5的膜厚为实线所示的60μm左右、涂敷状态正常时的亮度为基准，则底层涂敷膜5的膜厚薄于60μm左右时(例如，大致为0时)亮度变小。可推测，这是由于陶瓷层4的粗糙表面引起了漫反射的缘故。此外，若底层涂敷膜5的膜厚厚于60μm左右时(例如，100μm左右时)则亮度变大。可推测，这是由于底层涂敷膜5的表面中缓和隆起的部分聚光性增大的缘故。这一点通过实验也得到了证实。
在涂敷状态判定处理中，分别针对各个分割区间25，根据受光数据处理单元所处理的受光数据判定涂敷状态是否异常。具体而言，分别针对多个分割区间25，根据分别对应于多条分割道26的受光数据的数据值、即亮度的大小，判定涂敷状态是否异常，当判定为异常时判别涂敷异常状态的种类。
为进行上述判别，数据处理装置12，分别为各个分割区间25设定了与上述亮度进行比较的用于判定涂敷状态异常的上限阈值和下限阈值(参照图11、图12)。而且，上述数据处理装置12，分别为各个分割道26设定了与上述亮度进行比较的用于判定涂敷状态异常的上限阈值和下限阈值(参照图14)。
以下对涂敷状态判定处理进行具体说明。
首先，根据受光处理所获得的图9所示的数据，计算各分割区间25的各分割道26按规定时间间隔检测的多个亮度的平均值、即平均亮度(或，离散值、即离散亮度)。接着，判定平均亮度(或离散亮度)，是否在对应的分割区间25和分割道26的上限阈值和下限阈值之间的范围内，若在范围内则判定该分割区间25的分割道26为OK(正常)，若在范围外则判定该分割区间25的分割道26为NG(异常)。
就各分割区间25，针对全部分割道26，进行上述OK判定或NG判定，根据上述判定结果，进行各分割区间25的整体涂敷状态的异常判定。例如，全部分割道26的OK判定的数目或其比例，在各分割区间25分别设定的判定允许值以内时，涂敷状态判定为正常，在判定允许值以外时，涂敷状态判定为异常。
例如，图15～图20，表示针对1个分割区间25，以道编号为横轴以亮度为纵轴的亮度曲线图。在图15、图18中，由于全部分割道26均判定为NG，该分割区间25就判定为NG。在图16、图20中，虽然存在判定为OK的分割道26，但由于NG判定的数目多于OK判定的数目，该分割区间25判定为NG。在图17、图19中，虽然存在判定为NG的分割道26，但由于OK判定的数目多于NG判定的数目，该分割区间25判定为OK。
具体而言，图15表示底层涂敷膜5完全不存在的状态的亮度曲线图。图16表示因底层涂料5a的吐出量较少而处于底层涂敷膜5的两端的分割道存在缺损的状态的亮度曲线图。图17表示底层涂敷膜5的一端的分割道存在缺损的状态的亮度曲线图。图18表示因底层涂料5a的吐出量较多而处于底层涂敷膜5的膜厚整体过厚的状态的亮度曲线图。图19表示底层涂敷膜5的一端的分割道的膜厚过厚的状态的亮度曲线图。图20表示因刷体18的磨损而处于底层涂敷膜5的两端的分割道的膜厚过厚的状态的亮度曲线图。
其中，图15、图16、图18、图20所示的亮度曲线，如上所述判定为NG，而上述数据处理装置12，预先存储有与上述亮度曲线类似的多条NG亮度曲线。数据处理装置12，在各分割区间25的涂敷状态判定为异常时，使所存储的亮度曲线与NG亮度曲线进行比较，由此对涂敷异常状态的类型(图15：无底层涂敷膜，图16：底层涂敷膜缺损较多，图18：底层涂敷膜的整体膜厚过厚，图20：刷体磨损而引起的底层涂敷的膜厚过厚)作出判别。
另外，在涂敷状态判定处理中，也可根据全部分割区间25的判定结果，进行底层涂敷膜5整体涂敷状态的异常判定。另外，可在涂敷装置16形成底层涂敷膜5的同时，进行上述涂敷状态的评价。
在涂敷状态显示处理中，可根据需要，将受光处理、涂敷状态判定处理的结果显示在显示装置13的显示器13a上。作为该显示方式，可使用适当确定的显示方式。例如，作为受光处理的结果，可显示类似图7的涂敷区域分割设定图，并在该涂敷区域分割设定图上识别可能地显示NG判定的分割道，以此显示各分割区间25的各分割道26的判定结果。
此外，作为涂敷状态判定处理的结果，还可在显示类似图7的涂敷区域分割设定图的基础上，在该涂敷区域分割设定图上识别可能地显示NG判定的分割区间25、NG判定的分割区间25的涂敷异常状态及其原因(例如，刷体磨损)，以此显示各分割区间25的判定结果。
根据以上说明的涂敷状态评价装置10和采用该涂敷状态评价装置10的涂敷状态评价方法，对在车窗玻璃3的带状涂敷区域9内连续地涂敷底层涂料5a而形成的带状底层涂敷膜5的涂敷状态进行评价时，将涂敷区域9沿其长度方向分割成多个分割区间25，同时将涂敷区域9沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域9的长度方向延续多个分割区间25的分割道26，使具有向涂敷区域9照射宽度在该涂敷区域9的宽度以上的光带20a的激光投射器20和接收反射光的CCD传感器21的检测头11，在涂敷区域9的长度方向上沿着涂敷膜5进行扫描，同时使用CCD传感器21接收反射光。
由于分别针对多个分割区间25，将检测头11的CCD传感器21所接收的反射光的受光数据按多条分割道26分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价，所以因涂敷区域9长度方向的位置不同而产生了形成底层涂敷膜5的表面的曲面方向的变化、以及涂敷底层涂料5a的涂敷条件的变化时，而且因涂敷区域9宽度方向的位置不同而产生了上述曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化时，可以考虑上述变化而对各分割区间25的涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。
由于针对多个分割区间25，根据分别对应于多条分割道26的受光数据的亮度大小，判定涂敷状态是否异常，当判定为异常时则判别涂敷异常状态的种类，所以可容易地对涂敷状态作出精度较高且恰当的评价，同时在涂敷状态异常时所判别的涂敷异常状态的种类，可通过显示装置13予以显示通知。
由于针对各分割区间25，分别设定与上述亮度进行比较的涂敷状态异常判定阈值，由此可考虑上述曲面方向随涂敷区域9的长度方向位置不同而产生的变化、以及涂敷条件随不同分割区间25而产生的变化等因素，切实地对涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。此外，由于针对各分割道26，分别设定与上述亮度进行比较的涂敷状态异常判定阈值，由此可针对各分割区间25，考虑因涂敷区域9宽度方向的位置不同而产生的上述曲面方向的变化、以及涂敷条件的变化等因素，切实地对涂敷状态作出精度较高且恰当的评价。
由于检测头11安装在装备有吐出底层涂料5a的涂敷装置16的机器人15的机械臂15a顶端部，可使上述检测头11与涂敷装置16呈一体移动，以便该检测头11紧随涂敷装置16，在使用该涂敷装置16形成底层涂敷膜5的同时，对涂敷状态作出评价，所以可迅速地进行涂敷状态的评价。由于检测头11的激光投射器20，在涂敷区域9的宽度方向上照射细长的光带20a，可以减小曲面形状的车窗玻璃3与检测头11之间的距离变化所引起的相对于CCD传感器21检测出的受光数据的影响。而且，将上述检测出的受光数据作为光的亮度数据而予以适用，可以进一步对涂敷状态作出精度较高的评价。
此外，可以在车窗玻璃3的周缘部内面所形成的遮盖车身2和车窗玻璃3的粘接部分的陶瓷层4的表面上，连续地涂敷底层涂料5a以形成带状底层涂敷膜5，同时可对该底层涂敷膜5的涂敷状态作出精度较高的评价。而且，通过底层涂敷膜5，可切实地提高使用聚氨脂粘接材料6将车窗玻璃3(底层涂敷膜5)粘接到车身2上的粘接强度。
下面，对上述实施例的变形例进行说明。
1)在受光数据处理中，求取各分割区间25的各分割道26的亮度时，某分割道26按规定时间间隔所获得的亮度可设定为“Y1、Y2、Y3...”，然后将“Y1、Y2、Y3...”变换为“Y1a[＝(Y1+···YN)/N-Y1]、Y2a[＝(Y2+···Y(N+1))/N-Y2]、Y3a[＝(Y3+···Y(N+2))/N-Y3]···”，接着根据上述“Y1a、Y2a、Y3a...”进行计算。即，可将上述规定数目的亮度值加以平均化，同时依次计算亮度值“Y1a、Y2a、Y3a...”，所以通过上述亮度值的变化可检测出底层涂敷膜的微小缺失。
2)可将涂敷区域9沿其长度方向分割成多个分割区间25，同时将上述多个分割区间25中的至少两个以上的分割区间25所包含的涂敷区域9沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域9的长度方向延伸的分割道26，亦可仅针对至少两个以上的分割区间25(例如，图7所示的第3区间、第6区间、第11区间、第14区间)，将检测头11的CCD传感器21所接收的光的受光数据按多条分割道26分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价。上述第3区间、第6区间、第11区间、第14区间为角隅部，由于上述角隅部容易发生涂敷异常状态，所以可省略对其他区间涂敷状态的评价，而重点对上述角隅部的涂敷状态进行评价。
3)如图21所示，检测头11的激光投射器20，亦可照射排列在涂敷区域9的宽度方向上的多个光点20b。此时，在上述受光处理中，检测头11的CCD传感器21所接收的多个光点20b所引起的反射光的受光数据，按多条分割道26和多个分割区间25分别进行处理。具体而言，先获得受光数据的数据值、即光点的大小，然后根据该大小判定各分割道26的涂敷状态。
4)关于分割区间25的设定，除上述实施例中按时间划分外，还可按距离划分。
5)此外，在使安装于机器人15的机械臂15a的顶端部的检测头11进行扫描时，亦可使被涂物的车窗玻璃3也进行相对移动。
6)此外，还可附加上述公开内容以外的各种变更。被涂物不局限于车窗玻璃3，涂敷材料(涂敷膜)不局限于底层涂料5a(底层涂敷膜5)，对在各种被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷各种涂敷材料而形成的带状的各种涂敷膜的涂敷状态进行评价时，都可应用本发明。

Claims (10)

1.一种涂敷状态评价方法，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的至少一部分的涂敷状态进行评价，其特征在于：
将上述涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，
使用具有向上述涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光的光照射部和接收来自涂敷区域的反射光的受光部的检测头，对应于该检测头和被涂物在涂敷区域的长度方向上的相对移动，使沿着涂敷膜扫描的受光部在上述长度方向上依次接收来自涂敷区域的反射光，
分别针对上述至少两个以上的分割区间，将检测头的受光部所接收的光的受光数据按多条分割道分别进行处理，并根据上述受光数据对涂敷状态作出评价。
2.根据权利要求1所述的涂敷状态评价方法，其特征在于：
根据对应于上述至少两个以上的分割区间所分别设定的多条分割道的受光数据的数据值的大小，判定涂敷状态是否异常，当判定为异常时则判别涂敷异常状态的种类。
3.根据权利要求2所述的涂敷状态评价方法，其特征在于：
针对上述各分割区间，分别设定与上述数据值进行比较的涂敷状态异常判定阈值。
4.根据权利要求3所述的涂敷状态评价方法，其特征在于：
针对上述各分割道，分别设定与上述数据值进行比较的涂敷状态异常判定阈值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的涂敷状态评价方法，其特征在于：
使上述检测头与涂敷装置呈一体移动，以便该检测头紧随吐出上述涂敷材料的涂敷装置，在使用上述涂敷装置形成涂敷膜的同时，对涂敷状态作出评价。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的涂敷状态评价方法，其特征在于：
上述被涂物为车辆的车窗玻璃，上述涂敷材料为底层涂料。
7.一种涂敷状态评价装置，对在被涂物的带状涂敷区域内连续地涂敷涂敷材料而形成的带状涂敷膜的至少一部分的涂敷状态进行评价，其特征在于：
包括，
检测头，具有向上述涂敷区域照射宽度在该涂敷区域的宽度以上的光的光照射部和接收来自涂敷区域的反射光的受光部；
扫描单元，使上述检测头相对于被涂物沿着涂敷区域的长度方向进行相对移动，而使上述受光部沿着涂敷膜进行扫描；
受光数据处理单元，将上述涂敷区域沿其长度方向分割成多个分割区间，同时将上述多个分割区间中的至少两个以上的分割区间所包含的涂敷区域沿其宽度方向分割成多条沿涂敷区域的长度方向延伸的分割道，将检测头的受光部所接收的光的受光数据，按多条分割道和至少两个以上的分割区间分别进行处理；
涂敷状态判定单元，分别针对上述至少两个以上的分割区间，根据经过受光数据处理单元处理的受光数据判定涂敷状态是否异常。
8.根据权利要求7所述的涂敷状态评价装置，其特征在于：
上述检测头，安装在装备有吐出上述涂敷材料的涂敷装置的机器人的机械臂的顶端部。
9.根据权利要求7或8所述的涂敷状态评价装置，其特征在于：
上述检测头的光照射部，在涂敷区域的宽度方向上照射细长的光带。
10.根据权利要求7或8所述的涂敷状态评价装置，其特征在于：
上述检测头的光照射部，照射沿着涂敷区域的宽度方向予以排列的多个光点。
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