JP2011252743A - スプレー噴射状態監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態の良否を正確に判定することができるスプレー噴射状態監視装置を提供する。
【解決手段】スプレーの噴射状態を撮影する撮影部と、黒色系であって、スプレーを挟んで撮影部と対面するよう設けてある背景板と、スプレーから噴射された流体物を照明するが、背景板の撮影される部分を照明しないように配置されている照明部と、撮影部により撮影された画像データにおいて、スプレーのノズルの先端から所定の距離、範囲にある領域を二値化処理して、流体物と背景に区分けし、得られたデータに予め登録されたデータを照らし合わせる、及び／又は、流体物と背景に区分されたデータにおける流体物の面積を算出することにより、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する画像処理部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態を監視するスプレー噴射状態監視装置に関するものである。

従来から、塗料などの流体物をスプレーにより噴射して物を被覆し、物の表面を装飾、保護することが行われている。本被覆は物の装飾、保護を目的としているので、流体物が適正量供給されなければいけない。しかし、スプレーはノズルから流体物を噴射するのだが、該ノズルは詰まりやすく、該ノズルの詰まりにより、該流体物が適正量供給されないことがある。

そこで、流体物が適正量供給されているかを確認するために、流量計を用いることが行われている。流量計は、流体物をスプレーのノズルに供給する配管を流れる流体物の量が適正であるかを判定するものである。しかし、流量計では、ノズルからの噴射状態に変化が生じても検知することは難しい。そこで、スプレーの噴射状態を検知する方法として特許文献１が開示されている。

特許文献１には、連続的に流体が噴射されるスプレーの噴射状態を監視するスプレー噴射状態監視システムであって、スプレーの噴射状態を撮影する撮像装置と、スプレー噴射形状を背後から照明する照明装置と、撮像装置により撮影された画像データを画像処理することで、スプレー噴射形状を抽出する形状抽出手段と、抽出されたスプレー噴射形状に基づいて噴射状態が正常か否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とするスプレー噴射状態監視システムが開示されている。

しかしながら、特許文献１では、照明装置はスプレー噴射形状を背後から照明するので、流体物が透明色又は白色系であると、噴射された流体物と照明部分の区分けが困難となり、形状抽出をすることができない。また、特許文献１では、形状抽出は、フィルター処理により行われるのだが、該フィルター処理は、注目画素よりも噴射先に近い側の画素に対して正の係数、注目画素よりもスプレーノズルに近い側の画素に対して負の係数、注目画素に対して０を与える行列式で行い、スプレーの噴射領域内の画素とスプレーの噴射領域外の画素とを区別して、スプレーの噴射形状の領域を抽出するので、流体物が透明色又は白色系であると、噴射された流体物と照明部分の区分けが困難となり、形状抽出をすることができない。

特開２００６−２６６７１８号公報

本発明は、透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態の良否を正確に判定することができるスプレー噴射状態監視装置を提供するものである。

本発明は、透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態を監視するスプレー噴射状態監視装置を提供するものであり、スプレーの噴射状態を撮影する撮影部と、スプレーの噴射状態を撮影する際に背景となる背景板と、スプレーから噴射された流体物を照明する照明部と、撮影部により撮影された画像データを画像処理する画像処理部とを備える。背景板は、黒色系であって、スプレーを挟んで撮影部と対面するよう設けてある。照明部は、スプレーから噴射された流体物を照明するが、背景板の撮影される部分を照明しないように配置されている。画像処理部は、撮影部により撮影された画像データにおいて、スプレーのノズルの先端から所定の距離、範囲にある領域を二値化処理して、流体物と背景に区分けし、得られたデータに予め登録されたデータを照らし合わせる、及び／又は、流体物と背景に区分されたデータにおける流体物の面積を算出することにより、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する。なお、白色系とは白色、及び白色に類似した、薄黄色、薄青などの薄色を含む色のことである。黒色系とは黒色、及び黒色に類似した、濃赤、濃青などの濃色を含む色のことである。
スプレーは移動式であって、スプレーが所定位置に移動した際に撮影部を稼働させる検出器を備えることもできる。
更に、画像処理部は、二値化処理する領域が、前記スプレーのノズルから正常に噴射された場合の流体物の広がりの内となるように設定されている、又は、二値化処理する領域の広がりが、前記スプレーのノズルから正常に噴射された場合の流体物の広がりよりも小さく設定されている、又は、二値化処理する領域の広がりが、前記スプレーのノズルから正常に噴射された場合の流体物の広がりと一致するように設定されていることが好ましい。

本発明によれば、透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態の良否を正確に判定することができるスプレー噴射状態監視装置を提供することができる。

図１は、本発明に係るスプレー噴射状態監視装置の一実施例の概要を示す模式図である。 図２は、画像処理する範囲を示す図である。 図３は、正常状態の画像データパターンの一例を示す図である。 図４は、異常状態の画像データパターンの一例を示す図である。 図５は、異常状態の画像データパターンの別の例を示す図である。 図６は、異常状態の画像データパターンの更に別の例を示す図である。 図７は、異常状態の画像データパターンの更に別の例を示す図である。 図８は、異常状態の画像データパターンの更に別の例を示す図である。

本発明に係るスプレー噴射状態監視装置の実施形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係るスプレー噴射状態監視装置の一実施例の概要を示す模式図である。
図１において、スプレーノズル１から、流体物である透明色又は白色系の塗料Ａが下方に向けて噴射され、下方を通過する物品を塗装する。スプレーノズル１の側方には撮影部であるカメラ２が設けられており、スプレーノズル１及び噴射された塗料はカメラ２により撮影される。また、スプレーノズル１を挟んでカメラ２と対面するように背景板として板３が配置されているが、板３において、カメラと対面する表面は黒色に塗装されている。そして、カメラ２で撮影される、スプレーノズル１及び噴射された塗料を照らすよう、照明部であるライト４が配置されている。なお、ライト４は板３を照らさないよう配置されている。

スプレーノズル１から下方に向けて塗料が噴射されると、スプレーノズル１及び噴射された塗料はライト４により照らされる。そして、カメラ２は、ライト４により照らされたスプレーノズル１及び噴射される塗料を撮影する。なお、背景には板３が撮影されている。

撮影された画像データは、画像処理部５で処理される。画像処理部５は、画像処理手段６と、判定手段７と、異常信号出力手段８とを備えている。
画像処理手段６は、画像データにおいて、スプレーノズルの位置を検出する。スプレーノズルは所定の形状をしているとともに、ライト４に照らされて白く撮影されるので、形状を抽出しやすい。そこで、画像処理手段６に、スプレーノズルの判定条件となる形状情報を登録させておくと、それにより、画像処理手段６が、スプレーノズルを検出することができる。また、固定式スプレーにおいては、スプレーノズルの位置が決まっているので、その位置を画像処理手段６に登録させておいても良い。そして、スプレーノズルの先端から所定の範囲の画像データを二値化処理して、流体物と背景に区分けする。図２は画像処理する範囲を示す図であり、スプレーノズル１の先端の下方にある点線で囲まれた領域Ｂを画像処理する。なお、領域Ｂの広がりは、スプレーノズル１から正常に噴射された流体物の広がりよりも若干小さく設けることが好ましいが、該広がりと一致させても良い。また、二値化処理とは、画像データの各画素について明るさを求め、明るさが一定値より大きければ白、小さければ黒に処理することであり、塗料はライト４に照らされて明るいので白となり、背景はライト４に照らされていない板３なので黒となり、流体物と背景に区分けすることができる。
判定手段７には、予め画像データが登録されており、画像処理手段６で得られた画像データに予め登録された画像データを照らし合わせて、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する。具体的には、図３に示すような正常状態の画像パターンを登録しておき、一致した場合には正常であると判断し、一致しない場合には、スプレーの噴射状態が異常であると判断する。又は、図４〜図８に示すような異常状態の画像データパターンを登録しておき、これらの画像データパターンと一致又は類似した場合には、スプレーの噴射状態が異常であると判定し、それ以外の場合には、正常であると判定するようにすることもできる。なお、画像処理部５には、表示部であるモニタ９が繋がっており、画像処理された画像データを表示したり、異常状態の画像を確認することもできる。
異常信号出力手段８は、判定手段７で異常と判断された場合に異常信号を出力する。異常信号が出力された場合には、ラインを停止したり、警報を鳴らせたり、モニタ９に異常状態であることを表示させることができる。

別の形態として、画像処理手段６で二値化処理する範囲を、スプレーノズルよりも下方で、スプレーノズルと離れた領域とすることもできる。この場合には、該領域は、スプレーノズルから正常に噴射された流体物の広がりの内となるように設定されている。

また、別の形態として、判定手段７の判定方法を変更することもできる。具体的には、判定手段７では、画像処理手段６で得られた画像データにおける流体物の面積を算出し、算出された面積から、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する。この場合には、予め、流体物の下限面積が登録されており、算出された面積が下限値を下回ると異常状態であると判定する。なお、下限値は変更することが可能である。

更に、別の形態として、判定手段７の判定方法として、画像処理手段６で得られた画像データに予め登録された画像データを照らし合わせてスプレーの噴射状態が正常か否かを判定するとともに、画像処理手段６で得られた画像データにおける流体物の面積を算出し、算出された面積から、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定することもできる。すなわち、２つの方法によりスプレーの噴射状態が正常か否かを判定する。この場合は、どちらの結果も正常な場合は正常であるとし、それ以外の場合には異常であると最終的に判定する。

更に、別の形態として、移動式のスプレーに適用することもできる。具体的には、撮影部、背景板、照明部は固定されており、移動式スプレーのノズルが撮影部の撮影範囲に入ったらスプレーの噴射状態を撮影する。そのために、この場合には、スプレーのノズル位置を検出する検出器が設置されており、移動式スプレーのノズルが撮影部の撮影範囲に入る位置に来たら撮影部が撮影を行うよう設定されている。

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載の発明の範囲において種々の変形態を取り得る。

以上説明したように、本発明によれば、透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態の良否を正確に判定することができるスプレー噴射状態監視装置を提供することができる。

１ スプレーノズル
２ カメラ
３ 板
４ ライト
５ 画像処理部
６ 画像処理手段
７ 判定手段
８ 異常信号出力手段
９ モニタ

Claims (7)

1. 透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態を監視するスプレー噴射状態監視装置であって、
   スプレーの噴射状態を撮影する撮影部と、
   スプレーの噴射状態を撮影する際に背景となる背景板と、
   スプレーから噴射された流体物を照明する照明部と、
   前記撮影部により撮影された画像データにおいて、スプレーのノズルの先端から所定の距離、範囲にある領域を二値化処理して流体物と背景に区分けし、得られたデータに予め登録されたデータを照らし合わせ、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する画像処理部とを備え、
   前記背景板は、黒色系であって、スプレーを挟んで前記撮影部と対面するよう設けてあり、
   前記照明部は、スプレーから噴射された流体物を照明するが、前記背景板の撮影される部分を照明しないように配置されている
   ことを特徴とするスプレー噴射状態監視装置。
2. 透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態を監視するスプレー噴射状態監視装置であって、
   スプレーの噴射状態を撮影する撮影部と、
   スプレーの噴射状態を撮影する際に背景となる背景板と、
   スプレーから噴射された流体物を照明する照明部と、
   前記撮影部により撮影された画像データにおいて、スプレーのノズルの先端から所定の距離、範囲にある領域を二値化処理して、流体物と背景に区分けし、得られたデータにおける流体物の面積を算出し、算出された面積から、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する画像処理部とを備え、
   前記背景板は、黒色系であって、スプレーを挟んで前記撮影部と対面するよう設けてあり、
   前記照明部は、スプレーから噴射された流体物を照明するが、前記背景板の撮影される部分を照明しないように配置されている
   ことを特徴とするスプレー噴射状態監視装置。
3. 透明色又は白色系の流体物を噴射するスプレーの噴射状態を監視するスプレー噴射状態監視装置であって、
   スプレーの噴射状態を撮影する撮影部と、
   スプレーの噴射状態を撮影する際に背景となる背景板と、
   スプレーから噴射された流体物を照明する照明部と、
   前記撮影部により撮影された画像データにおいて、スプレーのノズルの先端から所定の距離、範囲にある領域を二値化処理して、流体物と背景に区分けし、得られたデータに予め登録されたデータを照らし合わせるとともに、該データにおける流体物の面積を算出して、照らし合わせた結果と算出された面積から、スプレーの噴射状態が正常か否かを判定する画像処理部とを備え、
   前記背景板は、黒色系であって、スプレーを挟んで前記撮影部と対面するよう設けてあり、
   前記照明部は、スプレーから噴射された流体物を照明するが、前記背景板の撮影される部分を照明しないように配置されている
   ことを特徴とするスプレー噴射状態監視装置。
4. 前記スプレーは移動式であって、
   前記スプレーが所定位置に移動した際に前記撮影部を稼働させる検出器を備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスプレー噴射状態監視装置。
5. 前記画像処理部は、二値化処理する領域が、前記スプレーのノズルから正常に噴射された場合の流体物の広がりの内となるように設定されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスプレー噴射状態監視装置。
6. 前記画像処理部は、二値化処理する領域の広がりが、前記スプレーのノズルから正常に噴射された場合の流体物の広がりよりも小さく設定されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスプレー噴射状態監視装置。
7. 前記画像処理部は、二値化処理する領域の広がりが、前記スプレーのノズルから正常に噴射された場合の流体物の広がりと一致するように設定されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスプレー噴射状態監視装置。

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