JP2581133B2 - Automatic inspection system for coating smoothness - Google Patents

Automatic inspection system for coating smoothness

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JP2581133B2
JP2581133B2 JP63036305A JP3630588A JP2581133B2 JP 2581133 B2 JP2581133 B2 JP 2581133B2 JP 63036305 A JP63036305 A JP 63036305A JP 3630588 A JP3630588 A JP 3630588A JP 2581133 B2 JP2581133 B2 JP 2581133B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、塗膜の平滑度を検出する塗膜平滑度自動検
査装置に関する。
Description: Object of the Invention [Industrial application field] The present invention relates to a coating film smoothness automatic inspection device for detecting a coating film smoothness.

[従来の技術] 従来より、塗膜の平滑度(ゆず肌度)を自動的に検出
しようとする種々の発明や提案が為されている。該発明
や提案としては、例えば特開昭63−18210号公報に示さ
れる「塗面の平滑性測定方法」等を挙げることができ
る。
[Prior Art] Conventionally, various inventions and proposals have been made for automatically detecting the smoothness (yuzu skin degree) of a coating film. As the invention and the proposal, for example, a "method for measuring the smoothness of a coated surface" disclosed in JP-A-63-18210 can be mentioned.

上記提案においては、第13図に示されるように、光源
50と縦縞格子51とにより塗面52に縦縞模様を投影し、こ
の投影された縦縞模様をCCDカメラ53により撮像し、画
像処理装置としてのマイクロコンピュータ54が、撮像さ
れ出力されるビデオ信号を所定基準値と比較して得られ
る2値信号のビデオ信号から縦縞模様の間隔のバラつき
を演算してゆず肌度(塗面平滑度)を判定する。ここ
で、図中のウレタン55は、装置内に外部からの光が入射
するのを防ぐ遮光用弾性体である。
In the above proposal, as shown in FIG.
A vertical stripe pattern is projected onto the painted surface 52 by the 50 and the vertical stripe lattice 51, the projected vertical stripe pattern is imaged by the CCD camera 53, and the microcomputer 54 as an image processing device converts a video signal to be imaged and output to a predetermined value. The variation of the interval between the vertical stripes is calculated from the binary video signal obtained by comparison with the reference value to determine the degree of yuzu skin (painted surface smoothness). Here, urethane 55 in the figure is a light-blocking elastic body for preventing external light from entering the inside of the device.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来の塗膜平滑度自動検査装
置は、撮像し出力されるビデオ信号をそのままの形で2
値化する構成であること等から外光や塗装色の影響を受
けやすい。このため、検査装置を被検査物としての塗面
52に接触させ遮光用弾性体等で外光を遮断する必要があ
った。このため、次のような課題が考えられた。即ち、 (a)一般に、コンベア上で組付け、塗装され又は加工
される、即ち製造ライン上における被検査物としての生
産物の載置位置は、定位置に固定されるものではなく、
位置の変動を生じさせる。例えば、自動車製造ラインに
おいては、車体のライン(コンベア)に対する位置精度
は±15[mm]程度であり、また、車種によりその載置位
置や位置精度が異なる。従って、従来の検査装置では、
正確に接触させる必要があることから、製造ライン上の
生産物の塗膜の検査を行うことができないという課題、 (b)また、接触させる必要のある従来の検査装置は、
焼付仕上げ塗装された塗膜の検査を行なうには支障がな
いものの、塗膜を傷つける恐れから、通常の塗装による
塗膜とりわけ完全に乾燥していない塗膜を有する被検査
物の検査を行うことできないという課題、 が考えられた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional automatic inspection apparatus for coating film smoothness uses a video signal to be imaged and output as it is in the form of 2
Because it is a configuration that changes the value, it is easily affected by external light and paint color. For this reason, the inspection device must be
The external light had to be blocked by a light-blocking elastic body or the like. For this reason, the following problems were considered. (A) Generally, the mounting position of the product as an inspection object on the conveyor, which is assembled, painted or processed on a conveyor, that is, is not fixed at a fixed position,
Causes position fluctuations. For example, in an automobile manufacturing line, the positional accuracy of the vehicle body with respect to the line (conveyor) is about ± 15 [mm], and the mounting position and the positional accuracy vary depending on the vehicle type. Therefore, in the conventional inspection device,
The problem that it is not possible to inspect the coating film of the product on the production line because it is necessary to make accurate contact.
Although there is no problem in inspecting the paint film that has been baked and finished, it is necessary to inspect the test object that has a normal paint film, especially a paint film that has not been completely dried, because it may damage the paint film. The problem of being unable to do so was considered.

本発明の塗膜平滑度自動検査装置は、上記課題を解決
し、製造ライン上の生産物の塗膜検査を容易に行なうこ
とを目的として為されたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The automatic coating film smoothness inspection apparatus of the present invention has been made to solve the above problems and to easily perform an inspection of a coating film of a product on a production line.

発明の構成 [課題を解決するための手段] 本発明の塗膜平滑度自動検査装置は、第1図にその基
本構成を例示する如く、 コンベア上の塗装された被検査物の種類を識別する種
類識別手段(M1)と、 予め定められた明暗縞模様を上記被検査物に照射する
明暗模様投影手段(M2)と、 該明暗模様投影手段(M2)により上記被検査物表面に
写し出された明暗縞模様の像を光の強弱レベル信号とし
て撮像する撮像手段(M3)と、 上記種類識別手段(M1)により識別された被検査物の
種類に従って上記撮像手段(M3)を予め定められた所定
位置に移動させる移動手段(M4)と、 該移動手段(M4)により移動させられた上記撮像手段
(M3)が出力する上記光の強弱レベル信号を所定の基準
値と比較することにより撮像された明暗縞模様を2値信
号の明暗縞模様とし、この2値信号の明暗縞模様の明部
又は暗部を所定の線巾に細線化する細線化処理手段(M
5)と、 該細線化された明暗縞模様を画面上で相隣合う4画素
のブロック単位に分割し、該ブロック内での明暗の配置
に基づいて前記ブロックを分類した後所定の演算処理を
施して、該演算結果により上記被検査物の塗膜を平滑度
を判定する平滑度判定手段(M6)と を備えたことを特徴とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Means for Solving the Problems] An automatic coating film smoothness inspection apparatus of the present invention identifies the type of a painted object to be inspected on a conveyor as exemplified in FIG. Type discrimination means (M1), light and dark pattern projection means (M2) for irradiating the object with a predetermined light and dark stripe pattern, and the light and dark pattern projection means (M2) are projected onto the surface of the object to be inspected. An image pickup means (M3) for picking up an image of a light and dark stripe pattern as a light intensity level signal; and a predetermined predetermined image pickup means (M3) according to the type of the inspection object identified by the type identification means (M1). A moving means (M4) for moving to a position; and an image obtained by comparing the intensity level signal of the light output by the imaging means (M3) moved by the moving means (M4) with a predetermined reference value. The light and dark stripe pattern is reproduced as a binary signal. The thinning processing means (M) for thinning the bright or dark portions of the light and dark stripes of the binary signal to a predetermined line width.
5) dividing the thinned light and dark stripe pattern into blocks of four pixels adjacent to each other on the screen, classifying the blocks based on the arrangement of light and dark in the blocks, and performing a predetermined arithmetic processing. And a smoothness judging means (M6) for judging the smoothness of the coating film of the inspection object based on the calculation result.

[作用] 上記構成を有する本発明の塗膜平滑度自動検査装置
は、 種類識別手段(M1)により識別されたコンベア上の被
検査物の種類に従って撮像手段(M3)を移動手段(M4)
により予め定められた所定位置に移動させ、この移動さ
せられた撮像手段(M3)により明暗模様投影手段(M2)
の照射した被検査物表面上の明暗縞模様を光の強弱レベ
ル信号として撮像し、細線化処理手段(M5)がこの光の
強弱レベル信号を所定の基準値と比較することにより撮
像された明暗縞模様を2値信号の明暗縞模様とすると共
に、2値信号の明暗縞模様の明部又は暗部を所定の線巾
に細線化する処理を行なう。この後、平滑度判定手段
(M6)が、細線化された明暗縞模様を画面上で相隣合う
4画素のブロック単位に分割し、ブロック内での明暗の
配置に基づいてブロックを分類した後所定の演算処理を
施して、その演算結果により被検査物の塗膜の平滑度を
判定する。この分類は、例えば細線化された線の方向が
垂直(上下に連なる2画素が暗)、左下がり(左下と右
上が暗)、右下がり(左上と右下が暗)等が例示でき、
これらに数値的なコードを付与してもよい。ブロック内
の線の方向が垂直であればそこでは縞模様は乱れていな
い(正常)と見なすことができ、線の方向が斜めならそ
こでは縞模様が乱れている(異常)と見なすことができ
る。そこで、例えば演算処理として、正常なブロックと
異常なブロックの数の比を算出すれば、その比により塗
膜の平滑度を判定できる。また、例えば線の方向により
各ブロックにコードを付したときには、演算処理により
コードのばらつき(標準偏差)を求めて、このばらつき
で平滑度を判定することもできる。
[Function] The coating film smoothness automatic inspection apparatus of the present invention having the above-described configuration is arranged such that the imaging means (M3) moves the moving means (M4) in accordance with the type of the inspection object on the conveyor identified by the type identifying means (M1).
Is moved to a predetermined position, and the moved image pickup means (M3) is used to project light and dark pattern projection means (M2).
The light and dark fringe pattern on the surface of the test object irradiated with the light is imaged as a light intensity level signal, and the thinning processing means (M5) compares the light intensity level signal with a predetermined reference value to thereby obtain an image. The stripe pattern is changed to a light and dark stripe pattern of a binary signal, and a process of thinning a bright portion or a dark portion of the light and dark stripe pattern of the binary signal to a predetermined line width is performed. Thereafter, the smoothness determining means (M6) divides the thinned light and dark stripe pattern into blocks of four pixels adjacent to each other on the screen and classifies the blocks based on the arrangement of light and dark in the blocks. A predetermined calculation process is performed, and the smoothness of the coating film of the inspection object is determined based on the calculation result. This classification can be exemplified, for example, such that the direction of the thinned line is vertical (two pixels vertically connected are dark), left downward (dark is lower left and upper right), right lower (dark is upper left and lower right), and the like.
These may be given numerical codes. If the direction of the line in the block is vertical, the stripe pattern can be regarded as undisturbed (normal), and if the direction of the line is oblique, the stripe pattern can be regarded as disturbed (abnormal). . Therefore, for example, if the ratio of the number of normal blocks to the number of abnormal blocks is calculated as the arithmetic processing, the smoothness of the coating film can be determined from the ratio. Further, for example, when a code is assigned to each block according to the direction of the line, a variation (standard deviation) of the code is obtained by arithmetic processing, and the smoothness can be determined from the variation.

一般に、塗膜の平滑度が悪くなるに従って、その部分
に照射された明暗縞模様は歪み乱れる。本発明の塗膜平
滑度自動検査装置は、この現象に着目して為されたもの
であり、被検査物表面上の明暗縞模様を撮像して、即ち
被検査物に直接接触することなく被検査物の平滑度を判
定するよう働く。しかも、コンベア上の被検査物の種類
に応じて撮像手段(M3)を移動させるので、被検査物の
載置位置の相異に拘らず正確に明暗縞模様を照射するこ
とができる。
In general, as the smoothness of a coating film deteriorates, the light and dark fringe pattern applied to the portion is distorted. The automatic coating film smoothness inspection apparatus of the present invention focuses on this phenomenon, and picks up an image of a light and dark stripe pattern on the surface of the inspection object, that is, inspects the inspection object without directly contacting the inspection object. It works to determine the smoothness of the inspection object. In addition, since the imaging means (M3) is moved according to the type of the object to be inspected on the conveyor, it is possible to accurately irradiate the light and dark stripe pattern irrespective of the difference in the mounting position of the object to be inspected.

[実施例] 次に、本発明の塗膜平滑度自動検査装置の構成を一層
明らかにするために好適な実施例を図面と共に説明す
る。
Example Next, a preferred example for further clarifying the configuration of the coating film smoothness automatic inspection apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例の塗膜平滑度自動検査装置は、第2図に示さ
れるように、ラインコンベア1上に載置され塗装作業の
終了した車体2の製造番号を読み取る認識センサ3と、
車体2に明暗縞模様を照射する縞模様投影装置4と、車
体2に写し出された明暗縞模様の虚像をミラー5を介し
て撮像する撮像管(以下、TVカメラと呼ぶ)6と、認識
センサ3の出力する信号に従い車体2の車種や塗装色を
判別するパーソナルコンピュータ(以下、単にパソコン
と呼ぶこともある)7と、TVカメラ6の出力する画像信
号(ビデオ信号)に基づき車体2の塗膜検査を行なう画
像処理装置8と、縞模様投影装置4及びTVカメラ6等が
取り付けられた門型ロボット9の位置を駆動制御するロ
ボット制御盤10、等とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the automatic coating film smoothness inspection apparatus of the present embodiment includes a recognition sensor 3 that reads a serial number of a vehicle body 2 placed on a line conveyor 1 and having completed a painting operation,
A stripe pattern projection device 4 for irradiating the vehicle body 2 with a light and dark stripe pattern, an image pickup tube (hereinafter referred to as a TV camera) 6 for imaging a virtual image of the light and dark stripe pattern projected on the vehicle body 2 via a mirror 5, and a recognition sensor A personal computer (hereinafter, may be simply referred to as a personal computer) 7 for determining the vehicle type and the paint color of the vehicle body 2 according to a signal output from the vehicle 3 and a paint signal for the vehicle body 2 based on an image signal (video signal) output from the TV camera 6. It comprises an image processing device 8 for performing a film inspection, a robot control panel 10 for driving and controlling the position of a portal robot 9 to which a stripe pattern projection device 4 and a TV camera 6 are attached.

認識センサ3は、パターン認識から車体2に付された
製造番号を読み取るものであり、読み取った製造番号に
応じた信号をパーソナルコンピュータ7に出力するよう
構成されている。
The recognition sensor 3 reads the serial number assigned to the vehicle body 2 from the pattern recognition, and is configured to output a signal corresponding to the read serial number to the personal computer 7.

縞模様投影装置4は、第3図に示されるように、多数
の等間隔のスリットを有する平板4aと拡散板4bを介して
散乱光を射出する発光光源4cとから構成されていて、被
検査物としての車体2の表面に所定ピッチの縞模様(本
実施例では、明部・暗部共にその間隔を1.5mmとしてい
る)を写し出す。
As shown in FIG. 3, the stripe pattern projection device 4 is composed of a flat plate 4a having a large number of equally spaced slits and a light emitting light source 4c for emitting scattered light through a diffusion plate 4b. A stripe pattern having a predetermined pitch (in this embodiment, the interval between the bright and dark portions is set to 1.5 mm) is projected on the surface of the vehicle body 2 as an object.

TVカメラ6は、ミラーホルダ5aに固定されたミラー5
を介して車体2の表面に写し出された縞模様の虚像を撮
像し、縞模様の明暗強度に応じたビデオ信号を出力す
る。このTVカメラ6には絞り部6aが設けられ、その入力
光量を調整できるよう構成されている。
The TV camera 6 includes a mirror 5 fixed to a mirror holder 5a.
A virtual image of a striped pattern projected on the surface of the vehicle body 2 is captured through the interface, and a video signal corresponding to the intensity of the striped pattern is output. The TV camera 6 is provided with a diaphragm 6a so that the input light amount can be adjusted.

上述したこれらの縞模様投影装置4、TVカメラ6及び
ミラーホルダ5aは、枠組み9aにより門型ロボット9のジ
ブ9bに固定されている。門型ロボット9は、周知の如
く、ロボット制御盤10により駆動制御されて枠組み9aを
前後・左右・上下に移動させるよう構成されている。
The above-mentioned striped pattern projection device 4, TV camera 6, and mirror holder 5a are fixed to a jib 9b of a portal robot 9 by a frame 9a. As is well known, the portal robot 9 is configured to be driven and controlled by a robot control panel 10 to move the frame 9a back and forth, left and right, and up and down.

パーソナルコンピュータ7は、第4図に示されるよう
に、周知のCPU7a,ROM7b及びRAM7cを中心とし、これらと
外部入出力回路7dとをバス7eにより相互に接続した論理
演算回路として構成されている。同様に、画像処理装置
8は、CPU8a,ROM8b及びRAM8cを中心とし、これらとA/D
変換器8d,D/A変換器8e及び外部入出力回路8fとをバス8g
により相互に接続した論理演算回路として構成されてい
る。
As shown in FIG. 4, the personal computer 7 is configured as a logical operation circuit having a well-known CPU 7a, ROM 7b, and RAM 7c as a center, and these and an external input / output circuit 7d interconnected by a bus 7e. Similarly, the image processing device 8 mainly includes a CPU 8a, a ROM 8b, and a RAM 8c, and A / D
The converter 8d, the D / A converter 8e, and the external input / output circuit 8f are connected to a bus 8g.
As logic operation circuits connected to each other.

パーソナルコンピュータ7の外部入出力回路7dには、
上記認識センサ3が接続されると共に、コンベア1上の
車体2に塗装を行なう塗装工程の現場に配置された図示
しないCRTディスプレイ装置も接続されている。
The external input / output circuit 7d of the personal computer 7 includes:
The recognition sensor 3 is connected, and a CRT display device (not shown) arranged at the site of a painting process for painting the vehicle body 2 on the conveyor 1 is also connected.

画像処理装置8の外部入出力回路8fには、上記ロボッ
ト制御盤10、CRTディスプレイ装置8hが接続されると共
に、パーソナルコンピュータ7の外部入出力回路7dが入
出力可能に双方向に接続されている。また、A/D変換器8
dにはその出力するビデオ信号を入力するようTVカメラ
6が接続され、D/A変換器8eにはTVカメラ6の絞り部6a
が接続されている。
The robot control panel 10 and the CRT display device 8h are connected to the external input / output circuit 8f of the image processing device 8, and the external input / output circuit 7d of the personal computer 7 is bidirectionally connected so as to be able to input and output. . Also, A / D converter 8
The TV camera 6 is connected to d to input the video signal to be output, and the aperture unit 6a of the TV camera 6 is connected to the D / A converter 8e.
Is connected.

尚、本実施例においては、認識センサ3及びパーソナ
ルコンピュータ7が種類識別手段に、縞模様投影装置4
が明暗縞模様投影手段に、ミラー5及びTVカメラ6が撮
像手段に、ロボット9及びロボット制御盤10が移動手段
に、画像処理装置8が細線化処理手段及び平滑度判定手
段に、各々対応する。
In this embodiment, the recognition sensor 3 and the personal computer 7 serve as the type identifying means,
Corresponds to the light and dark stripe pattern projection means, the mirror 5 and the TV camera 6 correspond to the imaging means, the robot 9 and the robot control panel 10 correspond to the moving means, and the image processing device 8 corresponds to the thinning processing means and the smoothness judgment means, respectively. .

上記構成を有する本実施例の作用を、第5図ないし第
7図に示すフローチャートと共に説明する。ここで、第
5図に示す「パソコンメインルーチン」はパーソナルコ
ンピュータ7により実行される処理を示し、第6図に示
す「画像処理メインルーチン」及び第7図に示す「平滑
度判定処理ルーチン」は画像処理装置8により実行され
る処理を示す。
The operation of this embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Here, the "PC main routine" shown in FIG. 5 shows the processing executed by the personal computer 7, and the "image processing main routine" shown in FIG. 6 and the "smoothness determination processing routine" shown in FIG. The processing executed by the image processing device 8 is shown.

塗装処理の施された車体2はコンベア1により一定速
度で運ばれてくるが、所定の位置まで来ると、認識セン
サ3によりその製造番号が読み取られる。パソコン7の
CPU7aは、認識センサ3が読み取った製造番号を外部入
出力回路7dを介して入力し(ステップ100)、続いてこ
の製造番号から、車体2の車種や施された塗装の色及び
本来その塗膜が有すべき平滑度等をROM7bから検索する
処理を行なう(ステップ110)。
The painted body 2 is conveyed at a constant speed by the conveyor 1, but when it reaches a predetermined position, the serial number is read by the recognition sensor 3. PC 7
The CPU 7a inputs the serial number read by the recognition sensor 3 via the external input / output circuit 7d (step 100), and subsequently, from the serial number, the type of the vehicle body 2, the color of the applied paint, and the original coating film. A process for searching the ROM 7b for the smoothness or the like that should be possessed is performed (step 110).

車体2の車種や色情報が得られると、この情報は外部
入出力回路7dを介して画像処理装置8に出力される(ス
テップ120)。この後、処理は、画像処理装置8からの
入力待ち状態となる(ステップ130)。
When the vehicle type and color information of the vehicle body 2 are obtained, this information is output to the image processing device 8 via the external input / output circuit 7d (step 120). Thereafter, the process enters a state of waiting for input from the image processing device 8 (step 130).

一方、画像処理装置8のCPU8aは、パソコン7から車
体2の情報を入力すると(ステップ140)、この情報に
基づき車種毎に予め定められた位置データをロボット制
御盤10に出力する処理を行なう(ステップ150)。これ
により、門型ロボット9の図示しない各モータはロボッ
ト制御盤10により駆動制御され、TVカメラ6を車種毎の
所定位置に移動させる。TVカメラ6が所定位置に移動さ
せられると、続いてTVカメラ6の絞り部6aの制御が試さ
れる(ステップ160)。この処理は、次のようにして行
なわれる。
On the other hand, when the information of the vehicle body 2 is input from the personal computer 7 (step 140), the CPU 8a of the image processing device 8 performs a process of outputting position data predetermined for each vehicle type to the robot control panel 10 based on the information (step 140). Step 150). Thereby, each motor (not shown) of the portal robot 9 is driven and controlled by the robot control panel 10, and moves the TV camera 6 to a predetermined position for each vehicle type. When the TV camera 6 is moved to a predetermined position, the control of the aperture section 6a of the TV camera 6 is tried (step 160). This process is performed as follows.

まず、CPU8aは、パソコン7から入力した車体2の色
情報に基づき絞り部6aを所定開度だけ開き、ミラー5を
介して車体2上の縞模様の虚像を光の強弱レベル信号と
して入力する。この光の強弱レベル信号としてのビデオ
信号VD1は、A/D変換器8dによりデジタル値に変換され画
像メモリとしてRAM8cに取り込まれる。CPU8aは、デジタ
ル値に変換されたビデオ信号VD1のレベルが所定範囲内
の値となるよう、その最大値又は最小値を各々の基準値
と比較しつつD/A変換器8eを介して絞り部6aを制御しそ
の開度を調節する。これにより、TVカメラ6により撮像
されRAM8cに取り込まれたビデオ信号VD1の値は所定範囲
内のデジタル値とされる。ここで、第8図に示すビデオ
信号VD1は、この絞り制御が為された後のビデオ信号を
示す。
First, the CPU 8a opens the aperture 6a by a predetermined opening based on the color information of the vehicle body 2 input from the personal computer 7, and inputs a virtual image of a striped pattern on the vehicle body 2 via the mirror 5 as a light intensity level signal. The video signal VD1 as the light level signal is converted into a digital value by the A / D converter 8d, and is taken into the RAM 8c as an image memory. The CPU 8a compares the maximum value or the minimum value with the respective reference values so that the level of the video signal VD1 converted into the digital value becomes a value within a predetermined range, and the diaphragm unit via the D / A converter 8e. Control 6a and adjust its opening. Thereby, the value of the video signal VD1 captured by the TV camera 6 and taken into the RAM 8c is a digital value within a predetermined range. Here, the video signal VD1 shown in FIG. 8 indicates the video signal after the aperture control has been performed.

一般に、塗膜の平滑度が良好な場合には、車体2の表
面に写し出された縞模様の虚像は、第9図[A]に示さ
れるように、明部と暗部とが所定ピッチで規則正しく並
んだ像となる。一方、塗膜の平滑度が悪い場合には、平
滑度が悪くなる程縞模様は歪み乱れて、第9図[B]に
示されるように、不規則な像となる。この不規則な縞模
様を光の強弱レベル信号として撮像すると、歪み乱れた
箇所(以下、不規則部と呼ぶ)bdは、レベル信号のピー
クとピークとの間隔のばらつき部として捉えることがで
きる。(第8図ビデオ信号VD1 不規則部bd)。尚、TV
カメラ6によるビデオ信号VD1は、縞模様に直交するス
キャン走査による映像信号である。従って、第8図に示
すタイミングチャートは時間tをパラメータとしてい
る。また、ビデオ信号VD1のマイナス側の信号は同期信
号を示す。従って、第8図に示すビデオ信号VD1は、所
謂走査線の水平1ラインを表わしている。このビデオ信
号VD1をディスプレイ装置CRTで再生したのが、第9図
[A],[B]に示す各画面である。
In general, when the smoothness of the coating film is good, the virtual image of the striped pattern projected on the surface of the vehicle body 2 is such that a bright portion and a dark portion are regularly arranged at a predetermined pitch, as shown in FIG. 9A. It becomes a lined image. On the other hand, when the smoothness of the coating film is poor, the stripe pattern is distorted as the smoothness becomes poor, resulting in an irregular image as shown in FIG. 9B. When this irregular stripe pattern is imaged as a light intensity level signal, a distorted portion (hereinafter, referred to as an irregular portion) bd can be regarded as a portion where the interval between the peaks of the level signal varies. (FIG. 8 video signal VD1 irregular portion bd). In addition, TV
The video signal VD1 from the camera 6 is a video signal obtained by scan scanning orthogonal to the stripe pattern. Therefore, the timing chart shown in FIG. 8 uses time t as a parameter. A signal on the minus side of the video signal VD1 indicates a synchronization signal. Therefore, the video signal VD1 shown in FIG. 8 represents one horizontal scanning line. The screens shown in FIGS. 9A and 9B reproduce the video signal VD1 on the display device CRT.

絞り制御が為されると(ステップ160)、取り込まれ
たビデオ信号VD1から車体2の塗膜の平滑度を判定する
平滑度判定処理が行なわれる(ステップ170)。この平
滑度判定処理は、以下のようにして行なわれる。
When the aperture control is performed (step 160), a smoothness determination process for determining the smoothness of the coating film of the vehicle body 2 from the captured video signal VD1 is performed (step 170). This smoothness determination processing is performed as follows.

まず、取り込まれたビデオ信号VD1を微分する処理を
行なう(第7図ステップ171)。ビデオ信号VD1は縞模様
に直交するスキャン走査により得られた信号であるた
め、この処理は再生された画像に対してはX方向に微分
することになる。ビデオ信号VD1を微分すると、暗部か
ら明部への立ち上がりをプラス、明部から暗部への立ち
下がりをマイナス、明部及び暗部を共に零レベル、とす
る信号が得られる(第8図ビテオ信号VD2) 微分したビデオ信号VD2が得られると、続いてこのビ
デオ信号VD2を絶対値化し(ステップ172、第8図ビデオ
信号VD3)、更に、絶対値化したビデオ信号VD3のレベル
を平均値化して比較基準値V1を算出する(ステップ17
3)。この後、算出された比較基準値V1と絶対値化した
ビデオ信号VD3とを比較しビデオ信号VD3を2値化する処
理を行なう(ステップ174、第8図ビデオ信号VD4)。ビ
デオ信号VD4を画面上に再生したものが第9図[C],
[D]である。ここで、第9図[C]に示す再生画面は
平滑度が良好な場合であり、第9図[D]に示す再生画
面は平滑度が悪い場合である。
First, processing for differentiating the captured video signal VD1 is performed (step 171 in FIG. 7). Since the video signal VD1 is a signal obtained by scan scanning orthogonal to the stripe pattern, this processing is to differentiate the reproduced image in the X direction. By differentiating the video signal VD1, a signal is obtained in which the rising from the dark part to the bright part is plus, the falling from the bright part to the dark part is minus, and both the bright and dark parts are at zero level (FIG. 8 video signal VD2). When the differentiated video signal VD2 is obtained, the video signal VD2 is subsequently converted into an absolute value (step 172, FIG. 8 video signal VD3), and the levels of the absolutely converted video signal VD3 are averaged and compared. Calculate the reference value V1 (step 17)
3). Thereafter, a process of comparing the calculated comparison reference value V1 with the absolute value of the video signal VD3 and binarizing the video signal VD3 is performed (step 174, video signal VD4 in FIG. 8). The video signal VD4 reproduced on the screen is shown in FIG.
[D]. Here, the reproduction screen shown in FIG. 9 [C] is a case where the smoothness is good, and the reproduction screen shown in FIG. 9 [D] is a case where the smoothness is bad.

2値化したビデオ信号VD4が得られると、次に細線化
処理を行なう(ステップ175)。この処理は、画面上に
再生された明暗縞模様の暗部の内、スキャン走査により
最初に表示される暗部の画素のみを残し他の部分を明部
とする処理である(第8図ビデオ信号VD5)。従って、
画面上に再生された明暗縞模様は、第9図[E]又は
[F]に示されるように、明部の画素のみを縦に連結し
た縞模様となる。ここで、第9図[E]に示す再生画面
は平滑度が良好な場合であり、第9図[F]に示す再生
画面は平滑度が悪い場合である。
When the binarized video signal VD4 is obtained, a thinning process is performed next (step 175). This process is a process in which, of the dark portions of the bright and dark striped pattern reproduced on the screen, only the pixels of the dark portions displayed first by scan scanning are left and the other portions are bright portions (FIG. 8 video signal VD5). ). Therefore,
As shown in FIG. 9 [E] or [F], the bright and dark striped pattern reproduced on the screen is a striped pattern in which only the pixels in the bright portion are vertically connected. Here, the reproduction screen shown in FIG. 9 [E] is a case where the smoothness is good, and the reproduction screen shown in FIG. 9 [F] is a case where the smoothness is bad.

細線化処理が為されると、この細線化された線の方向
を判定し線方向のコード付けをする処理が行なわれる
(ステップ176)。この処理は、第10図に示されるパタ
ーンに従って行なわれる。即ち、画面上の画素を相隣合
った4画素のブロック単位に分割し、このブロックの線
方向(パターン)に従って各ブロックにコードが付され
る。本実施例においては、ブロックの線方向が左下がり
の場合には値50、線方向が垂直の場合には値100、線方
向が右下がりの場合には値150が各々コードとして付さ
れる。尚、第10図に示される線方向以外のブロックに
は、値零が付される。コード付けが為されると、塗膜の
平滑度OPが次式に従って判定(算出)される。
When the thinning process is performed, a process of determining the direction of the thinned line and coding the line direction is performed (step 176). This processing is performed according to the pattern shown in FIG. That is, the pixels on the screen are divided into blocks of adjacent four pixels, and a code is attached to each block according to the line direction (pattern) of this block. In this embodiment, a value of 50 is assigned as a code when the line direction of the block is downward-leftward, a value of 100 when the line direction is vertical, and a value of 150 when the line direction is downward-rightward. Note that blocks other than the line direction shown in FIG. 10 are assigned a value of zero. After the coding, the smoothness OP of the coating film is determined (calculated) according to the following equation.

OP=P1/P2 ここで、P1は線方向が垂直な正常ブロックの数、P2は
線方向が左下がり又は右下がりのブロックの数である。
OP = P1 / P2 Here, P1 is the number of normal blocks whose line direction is vertical, and P2 is the number of blocks whose line direction is lower left or lower right.

従って、判定された平滑度(以下、判定平滑度と呼ぶ
こともある)OPの値が大きい程平滑度が良好、平滑度OP
の値が小さい程平滑度が悪いことになる。ここで、第11
図に示すグラフは、ゆず肌度の良し悪しを官能評価した
9枚の塗膜標準板の本実施例による判定平滑度OPを示し
たものである。このグラフからも、平滑度OPが小さくな
る程官能平滑度が悪くなり、しかも所定の関係を有して
いることがわかる。
Therefore, the larger the value of the determined smoothness (hereinafter, also referred to as the determined smoothness) OP, the better the smoothness, and the smoothness OP
Is smaller, the smoothness becomes worse. Where the eleventh
The graph shown in the figure shows the judgment smoothness OP according to the present example of nine coating film standard plates in which sensory evaluation of the degree of yuzu skin was performed. From this graph, it can be seen that the smaller the smoothness OP is, the worse the sensory smoothness is, and furthermore, it has a predetermined relationship.

上述した判定平滑度OPは、第12図に示されるように、
車体2の各部(ポイントP1ないしP14)について各々求
められ、各々の判定平滑度OPのランク分け等も行なわれ
る。これらの求められた平滑度情報は、外部入出力回路
8fを介してパソコン7に出力される(第6図ステップ18
0)。この後、処理は上述したステップ140に戻る。尚、
車体2の各検査位置(ポイントP1ないしP14)の判定平
滑度OPを求める場合には、TVカメラ6は門型ロボット9
により各々所定の位置に移動させられる。
The above-described determination smoothness OP is, as shown in FIG.
Each of the parts (points P1 to P14) of the vehicle body 2 is obtained, and the determination smoothness OP is ranked. The obtained smoothness information is stored in an external input / output circuit.
8f to the personal computer 7 (FIG. 6, step 18).
0). Thereafter, the process returns to step 140 described above. still,
When determining the judgment smoothness OP of each inspection position (points P1 to P14) of the vehicle body 2, the TV camera 6
Are moved to predetermined positions.

パソコン7のCPU7aは、外部入出力回路7dを介して判
定平滑度OP等の平滑度情報を入力すると(第5図ステッ
プ130)、これらの情報を検査日付,車種,塗装の色及
び製造番号等の情報と共に外部入出力回路7dを介して塗
装工程へ出力する処理を行なう(ステップ190)。この
後、処理は再び上述したステップ100に戻る。
When the CPU 7a of the personal computer 7 inputs the smoothness information such as the judgment smoothness OP via the external input / output circuit 7d (step 130 in FIG. 5), the CPU 7a converts the information into the inspection date, vehicle type, paint color and serial number. Is output to the painting process via the external input / output circuit 7d together with the information of step (d) (step 190). Thereafter, the processing returns to step 100 described above.

以上、詳細に説明した本実施例の塗膜平滑度自動検査
装置によると、所定速度で移動するコンベア1上の位置
精度の悪い車体2の塗膜平滑度を自動的に、かつ塗膜を
傷つけることなく検査することができるという優れた効
果を有する。また、被検査物としての車体2の車種や塗
装色に従ってTVカメラ6の位置を移動させると共にTVカ
メラ6の入力光量を調整しているので、検査の信頼性や
汎用性が高いという優れた効果を奏する。更に、この結
果、塗装工程における塗装の各種条件、例えばコンプレ
ッサの圧力やシンナー含有率等を調整して塗装の信頼性
を一層高めることができると共に、塗膜の平滑度を更に
均一化し安定したものにすることができるといった優れ
た効果を奏する。また、本実施例においては、細線化し
た縞模様の方向から塗膜の平滑度を判定するので、一般
に利用されている画像処理装置を用いて容易に構成する
ことができるという効果も有している。
According to the coating film smoothness automatic inspection apparatus of the present embodiment described in detail above, the coating film smoothness of the vehicle body 2 having poor position accuracy on the conveyor 1 moving at a predetermined speed is automatically and damaged. It has an excellent effect that the inspection can be performed without any trouble. Further, since the position of the TV camera 6 is moved and the input light amount of the TV camera 6 is adjusted according to the type of the vehicle body 2 and the paint color of the object to be inspected, an excellent effect that inspection reliability and versatility are high. To play. Furthermore, as a result, it is possible to further improve the reliability of the coating by adjusting various conditions of the coating in the coating process, for example, the pressure of the compressor and the content of the thinner, and to further stabilize the uniformity of the coating film. It has an excellent effect that it can be Further, in the present embodiment, since the smoothness of the coating film is determined from the direction of the thinned striped pattern, there is an effect that it can be easily configured using a generally used image processing apparatus. I have.

本発明の塗膜平滑度自動検査装置は、上述した実施例
に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々の態様で実施可能である。例え
ば、本実施例においては、線方向の正常なブロックの数
と異常なブロックの数との比で平滑度OPを判定するよう
構成したが、線方向のコードを用いてコードのばらつき
(標準偏差)を求め、このばらつきから平滑度OPを判定
するよう構成してもよい。また、パソコン7は本来車体
2が有すべき平滑度を有しているので、この平滑度と判
定平滑度OPとを比較しその比較結果を出力するよう構成
してもよい。
The coating film smoothness automatic inspection apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. For example, in this embodiment, the smoothness OP is determined based on the ratio between the number of normal blocks and the number of abnormal blocks in the line direction. ), And the smoothness OP may be determined from the variation. Also, since the personal computer 7 has the smoothness that the vehicle body 2 should originally have, the personal computer 7 may be configured to compare this smoothness with the determination smoothness OP and output the comparison result.

発明の効果 本発明の塗膜平滑度自動検査装置によると、製造ライ
ン上の比検査物の塗膜平滑度を自動的に、かつ塗膜を傷
つけることなく検査することができるという優れた効果
を有する。また、被検査物の種類に従って撮像手段を所
定の位置に移動させるので、検査の信頼性や汎用性が高
いという優れた効果を奏する。
According to the coating film smoothness automatic inspection apparatus of the present invention, an excellent effect that the coating film smoothness of a comparative inspection object on a production line can be inspected automatically and without damaging the coating film. Have. Further, since the imaging means is moved to a predetermined position in accordance with the type of the object to be inspected, an excellent effect that inspection reliability and versatility are high is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の塗膜平滑度自動検査装置の基本構成を
例示するブロック図、第2図は本発明の一実施例の塗膜
平滑度自動検査装置を示す全体概略図、第3図は縞模様
投影装置4及び撮像管(TVカメラ)6等を示す部分図、
第4図はパーソナルコンピュータ7及び画像処理装置8
の構成を示すブロック図、第5図は「パソコンメインル
ーチン」の処理を示すフローチャート、第6図は「画像
処理メインルーチン」の処理を示すフローチャート、第
7図は「平滑度判定処理ルーチン」の処理を示すフロー
チャート、第8図は画像処理装置8の各処理におけるビ
デオ信号を示すタイミングチャート、第9図[A],
[B],[C],[D],[E]及び[F]は画像処理
装置8の行なう各処理において再生された画像を示す説
明図、第10図は画素の線方向とそのコードとの対応を示
す説明図、第11図は官能ゆず肌度と判定平滑度OPとの関
係を示すグラフ、第12図は車体2の平滑度の検査位置を
例示する説明図、第13図は従来の塗膜平滑度自動検査装
置の一例を示す概略図、である。 M1……種類識別手段 M2……明暗模様投影手段 M3……撮像手段 M4……移動手段 M5……細線化処理手段 M6……平滑度判定手段 1……コンベア 2……車体 3……認識センサ 4……縞模様投影装置 6……撮像管(TVカメラ) 7……パーソナルコンピュータ 8……画像処理装置 9……門型ロボット 10……ロボット制御盤
FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of an automatic coating film smoothness inspection apparatus of the present invention, FIG. 2 is an overall schematic diagram showing an automatic coating film smoothness inspection apparatus of one embodiment of the present invention, and FIG. Is a partial view showing a stripe pattern projection device 4, an image pickup tube (TV camera) 6, etc.
FIG. 4 shows a personal computer 7 and an image processing device 8
FIG. 5 is a flowchart showing processing of a "PC main routine", FIG. 6 is a flowchart showing processing of an "image processing main routine", and FIG. 7 is a flowchart of a "smoothness determination processing routine". FIG. 8 is a flowchart showing the processing, FIG. 8 is a timing chart showing a video signal in each processing of the image processing apparatus 8, and FIG.
[B], [C], [D], [E], and [F] are explanatory diagrams showing images reproduced in the respective processes performed by the image processing device 8, and FIG. 10 is a diagram showing pixel line directions and codes thereof. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the sensory citron texture and the determination smoothness OP, FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an inspection position of the smoothness of the vehicle body 2, and FIG. 1 is a schematic view showing an example of a coating film smoothness automatic inspection device of FIG. M1 ... Type identification means M2 ... Light / dark pattern projection means M3 ... Imaging means M4 ... Movement means M5 ... Thinning processing means M6 ... Smoothness determination means 1 ... Conveyer 2 ... Vehicle body 3 ... Recognition sensor 4. Stripe pattern projection device 6. Image pickup tube (TV camera) 7. Personal computer 8. Image processing device 9. Portal robot 10. Robot control panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−204509(JP,A) 特開 昭61−249251(JP,A) 特開 昭63−18210(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-204509 (JP, A) JP-A-61-249251 (JP, A) JP-A-63-18210 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】コンベア上の塗装された被検査物の種類を
識別する種類識別手段と、 予め定められた明暗縞模様を上記被検査物に照射する明
暗縞模様投影手段と、 該明暗縞模様投影手段により上記被検査物表面に写し出
された明暗縞模様の像を光の強弱レベル信号として撮像
する撮像手段と、 上記種類識別手段により識別された被検査物の種類に従
って上記撮像手段を予め定められた所定位置に移動させ
る移動手段と、 該移動手段により移動させられた上記撮像手段が出力す
る上記光の強弱レベル信号を所定の基準値と比較するこ
とにより撮像された明暗縞模様を2値信号の明暗縞模様
とし、この2値信号の明暗縞模様の明部又は暗部を所定
の線巾に細線化する細線化手段と、 該細線化された明暗縞模様を画面上で相隣合う4画素の
ブロック単位に分割し、該ブロック内での明暗の配置に
基づいて前記ブロックを分類した後所定の演算処理を施
して、該演算結果により上記被検査物の塗膜の平滑度を
判定する平滑度判定手段と を備えたことを特徴とする塗膜平滑度自動検査装置。
1. A type identifying means for identifying the type of a painted object to be inspected on a conveyor, a light and dark stripe pattern projecting means for irradiating a predetermined light and dark stripe pattern to the inspected object, and the light and dark stripe pattern An imaging unit that captures an image of a bright and dark striped pattern projected on the surface of the inspection object by a projection unit as a light intensity level signal; and the imaging unit is predetermined according to a type of the inspection object identified by the type identification unit. Moving means for moving the image to a predetermined position, and comparing the intensity level signal of the light output by the imaging means moved by the moving means with a predetermined reference value to convert a light and dark stripe pattern imaged into a binary value. A thinning means for thinning the bright or dark portions of the light and dark stripes of the binary signal to a predetermined line width; and forming the thinned light and dark stripes adjacent to each other on the screen. Pixel block After dividing the block into units and classifying the block based on the arrangement of light and shade in the block, a predetermined calculation process is performed, and the smoothness of the coating film of the inspection object is determined based on the calculation result. And a means for automatically inspecting the smoothness of a coating film.
JP63036305A 1988-02-18 1988-02-18 Automatic inspection system for coating smoothness Expired - Lifetime JP2581133B2 (en)

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