JP2543370B2

JP2543370B2 - 視覚センサを使用したシ―ラント検査方法

Info

Publication number: JP2543370B2
Application number: JP62174821A
Authority: JP
Inventors: 淳渡辺
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPS6419474A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はシーリング作業において、付着されたシーラ
ントの良否を検査する検査方法に関し、特にロボットな
どの自動機械によって行われるシーリング作業における
シーラントの検査方法に関する。

従来の技術シーリングを行うには、シーリングしようとする部材
にシーラント材、即ちシーリング材料を付着させる必要
があるが、従来、このシーリング作業は人手によって行
われていたため、シーラント材がシーリングしようとす
る部材に適正に付着されているか否かは、人間の目視に
よって検査されていた。

又、最近は、ロボット等の自動機械を使用して製品を
自動生産する際に、このシーリング作業もシーリングガ
ン等を使用し、ロボット等で自動化する場合が増加して
いる。この場合においても、シーリングされる部品に付
着されたシーラントの良否の検査は作業者の目視検査に
よって行われている。

発明が解決しようとする問題点部品に付着させられるシーラント材の状態は、シーリ
ング作業に使用されるシーリングポンプやシーリングガ
ンの動作状態、温度によって変動し、そのためシーリン
グされたシーラントの状態も、そのときのシーリングポ
ンプやシーリングガンの調子，温度によって変動し、シ
ーラント材の粘性が高く、付着されたシーラントが均一
に連続せず、一部で細くなったり切れたりし、不良な場
合が生じる。そのため、シーラントを検査し欠損，不良
個所を発見する必要があるが、従来のように、作業者の
目視検査によって行う方法では、シーリング作業をロボ
ット等により自動化しても、全体の自動化の効果が上が
らないこととなる。

そこで、本発明は、シーラントの検査を自動化したシ
ーラント検査を提供することにある。

問題点を解決するための手段工業用カメラを使用しシーラント取付面の画像を画像
処理装置内に取込み、画像処理装置は取込んだ該画像よ
りシーラントの画像を検出し、検出されたシーラント画
像の連続方向線における各位置の法線を求め、該各法線
がシーラント画像を横切る幅の大きさを検出し、検出さ
れた幅が設定値以下であるとアラーム信号を送出するよ
うに構成することによって上記問題点を解決した。

作用シーラント材が付着された部品のシーラント取付面を
工業用カメラで撮り、視覚センサ内にシーラント取付面
の画像を取込み、該画像より予め教示されたシーラント
画像濃度基準を基にしてシーラントの画像を検出し、検
出されたシーラント画像の連続方向線における各位置の
法線を求め、この求められた法線がシーラントを横切る
幅を求める。こうして求められた幅が設定値以下である
とアラーム信号を出力するようにすることにより、シー
ラントの検査を自動的に行う。

実施例第１図は、本発明の一実施例を実施する視覚センサシ
ステムの要部ブロック図で、１は工業用カメラ、２は画
像処理装置で、該工業用カメラ１と画像処理装置２で視
覚センサを構成している。画像処理装置２は第１図にお
いて、その要部のみを図示しており、10はマイクロプロ
センサ（以下CPUという）、11は、該CPU10が処理する制
御プログラムや後述するウィンドデータ、及び各種処理
過程で求められる各種データを記憶するためのメモリ
で、RAM,ROM,バブルメモリ等で構成されている。F1〜F4
はフレームメモリで、各々256×256個の画素を有し、工
業用カメラ１で撮影された画像を記憶するためのもので
ある。又、12は入出力回路、13はデータ入力のためのキ
ーボードで、14は工業用カメラ１で撮影された画像をデ
ジタル信号に変換するA/D変換器である。又、３はシー
リングのためにシーラント４が付着させられた部品を示
している。

次に、該実施例における動作について、第２図に示す
画像処理装置２のCPU10が行う処理のフローチャート及
び第３図〜第５図の説明図と共に説明する。

まず、検査しようとするシーラント４に対し、シーラ
ントの形状に応じて複数の走査ウィンドウを設定する。
このウィンドウはシーラント４の走行方向に沿って設定
し、ウィンドウの長手方向に対し垂直に走査したとき、
シーラント４の画像を１回のみ横切る（検出）ように設
定する。例えば、第３図に示すようなシーラント４を検
査するときは３つのウィンドウW1〜W3を設定し、第1,第
３のウィンドウW1,W3の走査方向は第３図中上下方向、
又、第２のウィンドウW2の走査方向は第３図中左右にな
るように設定する。又、各ウィンドウ間は一部ウィンド
ウが第３図に示すように重なるように設定する。そし
て、各ウィンドウW1〜W3の領域，ウィンドウの数，各ウ
ィンドウの走査方向をメモリ11内に設定記憶させる。
又、後述するシーラントの画像を２値化するためのしき
い値，シーラントの幅ｕの最小許容値Ｕをキーボード13
より設定しメモリ内に記憶させる。

そこで、視覚センサを作動させて、工業用カメラ１で
シーラント４を付着させた部品３のシーラント付着面を
撮影する（ステップS1）。この場合、工業用カメラ１を
固定し、被撮影物である部品３を工業用カメラ１の撮影
面に移動させるようにしてもよく、又は工業用カメラ１
を移動させ、部品３のシーラント４の付着面を撮影する
ようにしてもよい。こうして撮影されたシーラント付着
面の画像は、A/D変換器14でデジタル信号に変換され、
一画面を縦256,横256の領域に分割され、256×256個の
画素からなるフレームメモリF1に格納される（ステップ
S2）。次に、フレームメモリF1の各画素に与えられた、
各画素に対応する領域の明るさに応じたデジタル値が設
定されたしきい値と比較され、その大小に応じて「０」
と「１」の２値に変換され、この２値化された画像をフ
レームメモリF2に格納する（ステップS3）。次に、CPU1
0は指標ｎを「１」にセットし（ステップS4）、メモリ1
1内のウィンドメモリに記憶した第１のウィンドウW1を
介してフレームメモリF2のシーラント画像に対し細線化
処理を行い、細線化されたシーラント線をフレームメモ
リF3に格納する（ステップS5）。即ち、第４図（ａ）に
示すように、フレームメモリF2に格納されている２値化
されているシーラント付着面の画像に対し、ウィンドウ
W1内をウィンドウW1に指定された走査方向で走査し、シ
ーラント画像4aに対し、走査線５が横切る始点と終点の
中間点を各走査線毎に求め、この中間点の画素の線を細
線化されたシーラント線41としてフレームメモリF3に格
納する。

このシーラント線41はシーラント画像の連続方向線と
なる中心線である。

こうしてフレームメモリF3に格納されたシーラント線
41に対し、法線方向を第４図（ｂ）に示すように各位置
毎に求める（ステップS6）。こうして求められた法線方
向の線42がフレームメモリF2に格納されたシーラント画
像4aを横切る幅ｕを各位置のの法線42毎に求め（第４図
（ｃ）参照）、メモリ11内に記憶する（ステップS7）。
次に、各位置毎の法線42がシーラント画像4aを横切る幅
ｕが設定された基準値Ｕ以下か否か判断し（ステップS
8）、１つでも基準値以下のものがあると、入出力回路1
2を介してアラーム信号を出力し（ステップS11）、シー
ラントが適正でないことを外部に知らせる。一方、各位
置毎のすべての幅ｕが基準値Ｕより大きいと、指標ｎが
設定したウィンドウの数ｍか否か判断し（ステップS
9）、設定したウィンドウの数ｍに達してなければ指標
を「１」更新し、ステップS5以下の処理を繰り返す。即
ち、指標ｎが２となると、ステップS5でウィンドウW2の
シーラント画像4aに対し、前述した同様の処理により、
シーラント画像4aの細線化を行い、シーラント線41をフ
レームメモリF3に格納する。なお、この場合、第５図
（ａ）に示すように走査線５の方向は水平である。次
に、このシーラント線41の各位置毎に前述同様法線方
向、即ち法線42を求め（第５図（ｂ）参照）（ステップ
S6）、フレームメモリF2に格納されているシーラント画
像4aに対し、各法線が横切る幅ｕを求める（ステップS
7）（第５図（ｃ）参照）。そして、求められた幅ｕが
１つでも基準値Ｕ以下であると（ステップS8）、アラー
ムを出力し（ステップS11）、すべての幅ｕが基準値Ｕ
より大きいと指標ｎがウィンドウの数ｍに達したか否か
判断し、達してなければ前述同様、次のウィンドウ（W
3）に対しステップS5以下の処理を行う。かくして、す
べてのウィンドウに対しステップS5以下の処理を行い、
シーラント４の幅が基準値Ｕより大きいときは、シーラ
ント検査の処理を終了する。

以上のように、シーラント４（4a）の中心線、即ち、
シーラント線41に対する法線がシーラント４（4a）を横
切る幅ｕが基準値Ｕより小さいか否か判断することによ
って、シーラント４が基準値より狭い状態又は跡切れて
いる状態を検出できるものである。

なお、上記実施例では複数のウィンドウを設けたが、
必ずしも複数のウィンドウを設ける必要はなく、ウィン
ドウは工業用カメラ１が撮影するシーラント取付面の画
像によるもので、シーラント４（4a）の中心線、即ち、
シーラント線41を求める際に画像を走査する走査線がシ
ーラント４（4a）と２度交わることがない場合において
は、ウィンドウを設ける必要はない。例えば、工業用カ
メラ１が撮影するシーラント取付面の画像のシーラント
画像が上下、又は左右と一様に流れ、一走査線によって
シーラント画像4aが２度交わることがないようなシーラ
ントの形状の場合、又はそのように撮影した場合にはウ
ィンドウを設ける必要はない。

発明の効果以上のように、本発明は視覚センサでシーラントの状
態を自動的に検査し、作業者の目視による検査を必要と
しないので、ロボット等によりシーリング作業を自動化
し省力化した場合に、シーラントの検査も自動化できる
ので自動化の効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を実施する視覚センサシステ
ムの要部ブロック図、第２図は同実施例における画像処
理装置の動作フローチャート、第３図は同実施例におい
てシーラントを検査する際のウィンドウの設定例を示す
説明図、第４図，第５図はシーラントの幅を求める方法
の説明図である。１……工業用カメラ、２……画像処理装置、３……部
品、４……シーラント、F1〜F3……フレームメモリ、W1
〜W3……ウィンドウ、4a……シーラント画像、41……シ
ーラント線、42……法線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工業用カメラを使用しシーラント取付面の
画像を画像処理装置内に取込み、画像処理装置は取込ん
だ該画像よりシーラントの画像を検出し、検出されたシ
ーラント画像の連続方向線における各位置の法線を求
め、該各法線がシーラント画像を横切る幅の大きさを検
出し、検出された幅が設定値以下であるとアラーム信号
を送出するようにした視覚センサを使用したシーラント
検査方法。
【請求項２】前記連続方向線は検出されたシーラント画
像の中心線である特許請求の範囲第１項記載の視覚セン
サを使用したシーラント検査方法。
【請求項３】シーラント画像の一部を取込む複数のウィ
ンドウを設け、各ウィンドウの走査線方向を、各走査線
がシーラント画像と２度交わらないように設定し、各ウ
ィンドウ毎に上記法線を求め、各法線がシーラント画像
を横切る幅の大きさを検出するようにした特許請求の範
囲第１項または第２項記載の視覚センサを使用したシー
ラント検査方法。