JP2005095747A - 塗装ズレ検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗装すべき表面形状と塗装された着色部との形状とを比較し、両者の形状が所定の位置でずれているかどうかを判定する塗装ズレ検出方法を提供する。
【解決手段】 凹凸の繰り返し模様を有すると共にその模様の長手方向の開始位置が異なる被塗装外装材の表面柄部に塗装し、前記被塗装外装材の表面柄形状と塗装部形状とを比較してそのズレを検出する塗装ズレ検出方法であって、塗装する前に予め凸部表面形状を検出して二値化処理し、表面形状データとして記憶し、前記凸部に塗装を施した後、塗装後の表面を撮像して着色部を塗装部形状として検出して二値化処理し、塗装部形状データとし、該塗装部形状データと前記表面形状データとを比較する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外装材における凸部の塗装ズレ検出方法に関し、より詳細には、連続的な繰り返し凹凸模様を有すると共にその模様のスタート位置に相違を有する外装材の凸部に塗装を施す塗装システムにおいて、外装材の表面柄形状とそこに施された塗装部形状とのズレを検出する塗装ズレ検出方法に関するものである。

従来より、外装材の連続塗装方法として各種の方法が知られている。その中には、例えば、特開２０００−１５３１９１号公報に記載されたような連続塗装システムがある。この連続塗装システムは、１軒の家屋の外壁意匠を多数枚の外装材を使用してタイル調やレンガ調に違和感なく仕上げるように、複数種の別柄に塗装する技術である。この技術では、外装材を変えて連続塗装するに際し、連続して供給される別柄の原板（被塗装外装材）の個々の柄に応じて塗装を行うように、原板の表面形状を撮像する撮像手段と、該撮像手段での撮像が終了した後に撮像した表面形状に応じて前記原板を塗装する塗装手段とを設けている。しかし、この技術は塗装技術であって、その塗装状態を検査して塗装ズレがあるか否を検出するものではない。

ところで、凹凸の繰り返し模様を有する外装材であって、それぞれの外装材で模様のスタート位置が異なるものにおいては、その凸部に付した繰り返し模様の位置ズレ（塗装ズレ）については、目視により検査するか、色検査装置を用いて検査して塗装ズレを判定する方法がある。色検査装置を用いる方法においては、複数個所でそのエリア内の色差測定を行い、その測定値の平均値を求め、予め色差測定を行って求めておいた良品の値と実際に測定した複数個所での平均値とを比較して塗装ズレがあるか判定していた。

しかし、この色差測定により塗装ズレを判定する方法においては、塗れているかどうかの判定はできるが、塗装位置がずれて塗装されて、その塗装ズレが誤差の範囲内にあるのか否かの判定まではできず、目視に頼ることになり、不良品の市場への流出を防ぐことができないことがあった。
特開２０００−１５３１９１号公報

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、塗装すべき表面形状と塗装された着色部との形状とを比較し、両者の形状が所定の位置でずれているかどうかを判定する塗装ズレ検出方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するための本発明の請求項１に係る塗装ズレ検出方法は、凹凸の繰り返し模様を有すると共にその模様の長手方向の開始位置が異なる被塗装外装材の表面柄部に塗装し、前記外装材の表面柄形状と塗装部形状とを比較してそのズレを計測する塗装ズレ検出方法であって、塗装する前に予め前記外装材の表面の柄寸法を計測して特定の柄位置寸法を求めると共に表面柄形状を検出して二値化処理し、表面形状データとして記憶し、前記表面柄部に塗装を施した後、塗装後の表面を撮像して着色部を塗装部形状として検出して二値化処理し、塗装部形状データとし、該塗装部形状データと前記表面形状データとを比較することを特徴とする。

本発明の請求項２に係る塗装ズレ検出方法は、請求項１の塗装ズレ検出方法において、
前記表面柄形状と前記塗装部形状の比較は前記外装材の凹凸を検出し、凹凸部を一致させて柄位置寸法を求める。

本発明の請求項３に係る塗装ズレ検出方法は、請求項１又は２の塗装ズレ検出方法において、前記塗装部形状は、スプレー、インクジェット方式等の非接触で塗装されて得られたものである。

本発明の請求項４に係る塗装ズレ検出方法は、請求項１乃至３の塗装ズレ検出方法において、前記塗装部形状は撮像手段を使用して画像を取得することにより検出する。

本発明の請求項５に係る塗装ズレ検出方法は、請求項４の塗装ズレ検出方法において、
前記画像を取得するに際して、複数光源から照明する。

本発明の請求項１に係る塗装ズレ検出方法は、連続的な繰り返し凹凸模様を有すると共にその模様のスタート位置が異なる外装材の表面柄部に塗装を施す場合に、塗装すべき表面形状と塗装後の塗装部形状とを数値化して比較する。数値化して比較できるので自動化が容易で、判定も正確にでき、閾値を設定して比較することで塗装ズレのある不良品が市場に流出するのを確実に防止できる。

本発明の請求項２に係る塗装ズレ検出方法は、自動化でき、ズレを確実に検出でき、不良品が市場に流出するのをなくすことができる。

本発明の請求項３に係る塗装ズレ検出方法は、塗装部形状は着色部を測定するので、確実に検出でき、不良品が市場に流出するのをなくすことができる。

本発明の請求項４に係る塗装ズレ検出方法は、着色部を確実に検出することができ、確実に塗装部形状データを得ることができ、正確に比較することができ、不良品が市場に流出するのをなくすことができる。

本発明の請求項５に係る塗装ズレ検出方法は、着色部を確実に検出することができ、確実に塗装部形状データを得ることができ、正確に比較することができ、不良品が市場に流出するのをなくすことができる。

以下、本願発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１ないし図６は本発明の塗装ズレ検出方法を説明する図である。図１は本発明の塗装ズレ検出方法を実施するシステムの１構成例を示す図、図２は柄位置（所定の位置での表面柄形状）を予め検出するシステム例を示す図、図３は予め定めた柄位置（所定の位置での表面柄形状）の例を示す図、図４は塗装部の画像例を示す図、図５は所定の位置での表面柄形状と塗装部の画像から塗装部形状データを得る状態を示す図である。

本発明の塗装ズレ検出方法は、凹凸の繰り返し模様を有すると共にその模様の長手方向の開始位置が異なる被塗装外装材の表面柄部に塗装し、前記被塗装外装材の表面柄形状と塗装部形状とを比較してそのズレを計測する塗装ズレ検出方法であって、塗装する前に予め撮像して表面柄形状を検出して二値化処理し、表面形状データとして記憶し、前記凸部に塗装を施した後、塗装後の表面を撮像して着色部を塗装部形状として検出して二値化処理し、塗装部形状データとし、該塗装部形状データと前記表面形状データとを比較する。比較の際に寸法比較として閾値を設定し、その範囲にあるか否かで良品か否か判定できる。

図１に示すように、塗装が施された外装材１は、コンベア２により移送されながら撮像手段（ＣＣＤカメラ）３により撮像されて塗装部の形状が測定され、塗装部の形状がコントローラ４に入力される。コントローラ４は、演算処理部５，メモリ６、テンプレートマッチング部７，同期回路等を有している。

演算処理部５で外装材１先端からの距離と画像の関係を計測し、塗装部形状を検出し、二値化処理し、長尺材１全体又は先端から特定柄位置の距離（Ｌ０）の近傍、又は特定の形状模様の開始位置近傍の塗装部形状データとしてメモリ６に記憶し、後述するように表面柄形状から二値化処理して予め記憶しておいた表面形状データとテンプレートマッチング部７で比較する。

そして、ズレが良品の範囲外にあれば、結果出力部から図示していない塗装装置をズレをなくすように制御する。

また、それと同時に不良品を検出した警報を発するとか、不良品を除去処理する等を行うように結果出力部から出力してもよい。また、検出結果をデイスプレイに表示させたり、メモリに記憶させたり、プリントアウトしてもよい。

さらに、演算処理部５は、外装材１の移送速度の算出、先端の検出、先端からの距離と凸部の位置との計算をすると共に、ＣＣＤカメラ３の撮像の開始、停止の制御、ＣＣＤカメラ３の位置を調整する駆動部８の制御等の制御を行う。ＣＣＤカメラ３での撮像の開始をコンベア２の移送開始を検知すると同時に行うとか、外装材１の先端が受像範囲に入ってからとかの制御を演算処理部５で行う。演算処理部５は、また、タコジェネレータなどの外装材１の走行速度を検出する装置からの外装材１の走行速度に対応したパルス信号を受け、外装材１の位置と画像との関係を計測して画像処理を行って塗装部形状を検出する。

この撮像の際には、複数の照明源９から外装材１の表面に投光して照明し、画像に誤差が生じないようにする。

外装材１の表面柄形状の測定は、図２に示すように、厚み計測センサ１０により表面の凹凸の柄寸法を計測し、特定柄位置寸法（例えば先端からＬ０）を検出する。そして、この検出した位置近傍の表面柄形状をメモリ１３等から検出し、コントローラ１１で信号を受け、演算処理部１２で二値化処理し、表面形状データとしてメモリ１３に記憶する。

この演算処理部１２は、外装材１の移送速度の算出、先端の検出、先端からの距離と厚み計測センサ１０からの凹凸の位置との計算をすると共に、厚み計測センサ１０の制御等を行う。演算処理部１２でコンベア２の移送開始を検知して、厚み計測センサ１０を作動させ、外装材１の先端を検出したら、厚み信号と先端からの距離を計測すると共に表面柄形状を入力する。さらに、演算処理部１２は、外装材１の位置と画像との関係から画像処理を行って表面柄形状を検出し、二値化処理し、表面形状データとしてメモリ１３に記憶する。

この外装材１の表面柄形状の測定を行うコントローラ１１は、上記の塗装部の画像処理を行うコントローラ４でかねさせてもよい。コントローラ４と１１とは兼ねたほうが装置が簡単になり、コストも低くできる。

次に、塗装ズレ検出の手順を図３乃至図６を用いて説明する。

先ず、外装材１の表面柄位置の測定を行い、特定の柄位置Ｌ０を検出する。この部分（図３に右上がり斜線で示す部分）の表面柄形状を二値化処理し、表面形状データとしてメモリ１３（６）に記憶する。

次いで、塗装後の外装材１の塗装部画像をＣＣＤカメラ３により取得（図４に左上がり斜線で示す部分）し、柄位置Ｌ０部分を切り出し（図５（ａ）に左上がり斜線で示す部分）、塗装部形状データとして二値化処理し（図５（ｂ）に左上がり斜線で示す部分）、メモリ６に記憶する。

次いで、テンプレートマッチング部７において比較処理し、ズレがあるか否か判定する（両斜線部分が一致している（図６（ａ））か、不一致部分があれば（図６（ｂ））、それが許容範囲以内か否か）。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、設計変更程度の思考でシステム構成を変更したり、手順を変えて実施することができる程度の容易な変更も含まれる。

１）表面柄形状の計測
外装材を搬送誤差±０．０１ｍ／ｍｉｎ以内、搬送バタツキ±１ｍｍ以内、搬送斜行±１ｍｍ以内で、データサンプリングを０．０１ｍｓｅｃ間隔で、２０ｍｍ以上の範囲で行い、特定柄位置寸法を検出した。

２）塗装部形状の計測
搬送条件を上記表面柄形状の計測と同様にし、ＣＣＤカメラはＦ＝８ｍｍのレンズを使用し、外装材表面からレンズまでの距離を約６８０ｍｍに維持して１画素が１ｍｍに設定し、シャッタースピードを１／１００ｓｅｃにて、蛍光灯２本で照明しながら撮像した。

そして、表面形状データと塗装部形状データに変換して比較処理をすることにより、設定した閾値内では良品が得られ、不良品はなかった。

本発明を実施するシステムの１構成例を示すブロック図である。 柄位置（所定の位置での表面柄形状）を予め検出するシステム例を示すブロック図である。 予め定めた柄位置（所定の位置での表面柄形状）の例を示す図である。 塗装部の画像例を示す図である。 所定の位置での表面柄形状と塗装部の画像から塗装部形状データを得る状態を示す図である。 表面形状と塗装部形状とに塗装ズレがない状態と有る状態を比較して示す図である。

符号の説明

１ 外装材
２ コンベア
３ ＣＣＤカメラ
４ コントローラ
５ 演算処理部
６ メモリ
７ テンプレートマッチング部
９ 照明
１０ 厚み計測センサ

Claims (5)

1. 凹凸の繰り返し模様を有すると共にその模様の長手方向の開始位置が異なる被塗装外装材の表面柄部に塗装し、前記外装材の表面柄形状と塗装部形状とを比較してそのズレを計測する塗装ズレ検出方法であって、塗装する前に予め前記外装材の表面の柄寸法を計測して特定の柄位置寸法を求めると共に表面柄形状を検出して二値化処理し、表面形状データとして記憶し、前記表面柄部に塗装を施した後、塗装後の表面を撮像して着色部を塗装部形状として検出して二値化処理し、塗装部形状データとし、該塗装部形状データと前記表面形状データとを比較することを特徴とする塗装ズレ検出方法。
2. 前記表面柄形状と前記塗装部形状の比較は前記外装材の凹凸を検出し、凹凸部を一致させて柄位置寸法を求める請求項１記載の塗装ズレ検出方法。
3. 前記塗装部形状は、スプレー、インクジェット方式等の非接触で塗装されて得られたものである請求項１記載又は２に記載の塗装ズレ検出方法。
4. 前記塗装部形状は撮像手段を使用して画像を取得することにより検出する請求項１乃至請求項３に記載の外装材における凹状部の塗装ズレ検出方法。
5. 前記画像を取得するに際して、複数光源から照明する請求項４に記載の塗装ズレ検出方法。

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