JP2681513B2 - 車両用塗面検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、搬送されてくる車両表面全域の塗面を自動
的に検査する車両用塗面検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

塗面の検査装置としては、レーザ光を利用して、塗面
での正反射光をラインセンサ上に結像させ、その受光レ
ベルの減少を欠陥として検出するのが周知である。しか
しながら、そのコヒーレント性により曲面での検査は困
難である。

そこで、特開昭62−105037により、レーザスリット光
を検査面に照射して、その反射光をラインセンサ上に結
像させ光学系を姿勢制御する検査装置が提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種の装置によれば、光学及び制御
系が複雑になり、またレーザ光であるためにゆず肌でも
受光レベルが大きく変動するために、ダストの付着、塗
装装置の保守不全等に起因するブツとの弁別も難しかっ
た。

よって、本発明は、面光源を採用することにより、簡
単な構成の光学系で、ゆず肌と弁別してブツを自動的に
検出できる車両用塗面検査装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、この目的を達成するために、第１図に示す
ように、搬送されてくる車両１の上面及び両側面を照明
する面発光体２と、照明された上面及び両側面における
照明領域の縁部を除く領域を撮像するイメージセンサ３
とを車両搬送ラインに配置し、イメージセンサ３が出力
する画像信号に対して、ブツを検出するように逐次入力
する通常の画像信号レベルよりも低いレベルにしきい値
を設定することにより２値化を行う浮動２値化手段４
と、上面及び両側面の搬送方向に対して直交するライン
上における２値化信号を搬送方向へ車速に応じて逐次取
込んで、２次元塗面データを作成する２次元塗面データ
作成手段５と、車両の種類に対応した標準の２次元塗面
データを記憶する固定メモリ６と、２次元塗面データ作
成手段が作成した２次元塗面データと固定メモリ６に格
納された標準の２次元塗面データとを照合することによ
り、実際にブツに起因してしきい値を下廻る２値化信号
を弁別して２次元塗面欠陥データを作成する２次元塗面
欠陥データ作成手段７と、２次元塗面欠陥データを表示
もしくはプリントアウトする出力手段８とを備えてい
る。

〔作用〕

面発光体２は搬送されてくる車両１の上面及び両側面
を照明し、イメージセンサ３は照明領域の縁部を除く領
域を搬送ラインに対して直交方向に撮像する。この際、
イメージセンサ３が出力する画像信号は、ブツ、穿孔等
が存在するとレベルが低下するが、ゆず肌に対しては拡
散光で照射するために反射光のレベル低下は生じない。

浮動２値化手段４は、実際に入力する画像信号レベル
を基にブツを検出するためのしきい値を逐次設定し、こ
のしきい値を下廻るとブツ、穿孔等の存在を意味する２
値化信号を発生する。

２次元塗面データ作成手段５は、ライン状の２値化信
号を搬送方向に逐次取込んで、上面及び両側面の２次元
塗面データを作成する。

２次元塗面欠陥データ作成手段７は、作成された２次
元塗面データと固定メモリ６に格納された標準の２次元
塗面データとを照合して、塗面本来の形状に起因してレ
ベル低下する２値化信号と実際に塗面のブツに起因して
しきい値を下廻る２値化信号を弁別して２次元塗面欠陥
データを作成する。

これにより、出力手段８は、上面及び両側面の塗面の
いずれの個所にブツが検出されたかを表示もしくはプリ
ントアウトする。

〔実施例〕

第２図〜第３図は本発明の一実施例による車両用塗面
検査装置を示す。

第２図において、車両１の搬送ラインにゲート10が設
けられ、その内側における上方の水平部分には、拡散光
を発生する面発光体11₁及び10個のTVカメラ12₁〜12₁₀、
両側においてそれぞれの傾斜部分に面発光体11₂;11₃及
び２個のTVカメラ12₁₁、12₁₂;12₁₃、12₁₄、それぞれの
垂直部分には面発光体11₄、11₅及び８個のTVカメラ12₁₅
〜12₂₂;12₂₃〜12₃₀が配列されている。これらの各部
は、距離センサ13₁〜13₅を備えて車両１に対する距離を
一定に自動制御する位置制御装置（図示せず）が付属し
た進退駆動パネル14₁〜14₅にそれぞれ取付けられてい
る。

面発光体11₁〜11₆は、例えば複数個の蛍光灯をハウジ
ングに収納して前方には拡散板を配置し、ボデー面を例
えば5cm幅で車幅方向又は側面では上下方向に帯状に照
明するように構成する。また、TVカメラ12₁〜12₃₀はこ
の帯状照明領域の中央部分を例えば数ミリ幅でライン状
に撮像する。

ゲート10の入口の両側には、フォトインタラプタ式の
車両検知センサ15が配置されている。搬送ラインの両側
には、出力装置として車両１の上面及びそれぞれの側面
の塗面検査データを表示するTVモニタ16₁、16₂（一方側
のみ図示）が配列されている。

これらの各部には、第３図に示す回路装置が接続して
いる。

即ち、21₁〜21₁₀は浮動２値化回路であり、所属のTV
カメラ12₁〜12₁₀の画像信号を取込んでその通常レベル
を基に所定比率で低下したブツ検出レベルに相当するし
きい値を逐次設定し、そのしきい値を越えるか否かで搬
送方向に対する直交ラインの２値化信号をそれぞれ出力
する。22₁〜22₁₀はそれぞれの浮動２値化回路の出力信
号をサンプリングするデータ圧縮回路であり、処理速度
及びメモリ記憶容量を考慮して直交ライン方向の解像度
をブツ検出に有効な程度に実際のTVモニタよりも粗くし
た２値化信号を出力する。

23は２次元塗面データ作成手段、２次元塗面欠陥デー
タ作成手段等を構成するCPUである。即ち、このCPUは２
値化されて、さらに圧縮されたライン状塗面データを逐
次取込んで上面全域の２次元塗面データを作成してメモ
リRAM24に記憶させ、ROM25に格納された標準の２次元塗
面データから所属の車種のものを読出して照合すること
により、２次元塗面欠陥データを作成する。つまり、RO
M25には検査対象となる複数種類の車両のそれぞれに対
して、各面についてボデー本来の穿孔、縁等の画像信号
レベルが低下する２値化パターンデータを格納してい
る。

30及び40は、前述の浮動２値化回路、データ圧縮回
路、CPU、RAM等から同等に構成されたTVカメラ12₁₁、12
₁₂;12₁₅〜12₂₂及び12₁₃、12₁₄;12₁₃〜12₃₀用の回路装置
である。このうち、一方の側面用の回路装置30のCPU30
₂₃は、ROM25aに格納されている検査対象となる複数車両
の標準の側面形状のデータと実際の側面形状データとを
照合して車種データを出力する。

TVモニタ16₁、16₂;16₃、16₄は、所属のRAM24、30₂₄、
40₂₄にストアされた２次元塗面欠陥データを読出して上
面又は側面の車両形状をグラフィックディスプレイする
と共に、例えば×印を重畳してブツの存在を表示する。

29はCPU利用のこれらの回路装置用制御回路であり、
車両検知センサ15の検知に対応して検知開始時点から検
知終了時点まで前述の回路装置の動作を行わせ、搬送速
度に対応した動作信号を逐次出力して搬送方向にシフト
したライン位置の画像信号を取り込ませ、TVモニタ1
6₁、16₂;16₃、16₄には次の動作開始時点までゲート10を
通過した車両１の検査データを表示させる。

動作は次の通りである。

車両１がゲート10に搬送されてきて車両検知センサ15
に検知されると、制御回路29は動作開始信号を出力し
て、検査動作を開始させる。進退駆動パネル14₁〜14
₅は、付属の位置制御装置により距離センサ13₁〜13₅の
検知信号に応答してボデー面に対して所定距離に進退制
御される。これにより、蛍光灯11₁〜11₆はボデー面を所
定面積の帯状に照明し、TVカメラ12₁〜12₃₀はゆず肌を
検出しないように、その照明領域の中央部分をライン状
に撮像して、画像データを出力する。

画像信号は、第４図に示すように、通常の塗面ではほ
ぼ一致レベルの画像信号Vaとなり、ブツが存在する場
合、乱反射によりレベルが低下する画像信号Vbとなり、
穿孔を撮像するとさらに低下して画像信号Vcとなる。こ
れらの画像信号は、所属の浮動２値化信号21₁〜21₁₀、3
0₂₁、40₂₁において、塗装色、周囲の明るさ等に応じて
変化するしきい値を越えるか否かで２値化される。この
しきい値Ａは、例えば取り込んだ画像信号の所定時間範
囲の平均的なレベルの例えば90％に逐次設定する。

データ圧縮回路22₁〜22₁₀、30₂₂、40₂₂は、２値化信
号の数を低減させ、制御回路29は所定の時間間隔のタイ
ミング信号を出力して、逐次このような圧縮された２値
化信号を所属CPU23、30₂₃、40₂₃に供給する。

これらのCPUはこの圧縮２値化信号を逐次取込んで、R
AM24、30₂₄、40₂₄に２次元の塗面データとしてストアす
る。この際、回路装置30では、２次元塗面データからボ
デー側部の形状を判断していずれの車種が搬送されてき
たかを判断してROM25の読出しデータを指定する。した
がって、これらのCPUはROM25から読出された各面の標準
的な２次元塗面データを取込んで、検出した２次元塗面
データと照合して見掛け上ブツと判断されたボデー固有
の穿孔等によるデータを相殺することにより、真のブツ
の存在を指示する２次元塗面欠陥データを作成してRAM2
4、30₂₄、40₂₄にストアすると共に、外部メモリ26にも
ブツの数及び位置を品質管理データとして格納する。

さらに、TVモニタ16₁、16₃にはボデー上面の形状がグ
ラフィックディスプレイされると共に、ブツが存在する
場合、対応する位置に×印を表示する。また、TVモニタ
16₂には一方側のボデー側面の形状及び×印を表示し、T
Vモニタ16₄には他方側のボデー側面の形状及び×印を表
示する。

車両１がゲート10を通過すると、車両検知センサ15が
これを検知し、制御回路29は動作終了信号を出力するこ
とにより、TVモニタ16₁〜16₄の表示内容をクリヤさせる
と共に回路動作及びその位置制御装置を動作準備状態に
する。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、簡単な光学系によりボデーが
曲面であるか否かに拘らずゆず肌と弁別してボデー全面
のブツを検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明の一実
施例による車両用塗面検査装置の車両搬送ラインにおけ
るゲート部分の斜視図、第３図は同実施例の回路装置の
構成を示す図及び第４図は同実施例の回路動作を説明す
る図である。 ２、11……面発光体、３……イメージセンサ、 12……TVカメラ、13……距離センサ、 15……車両検知センサ、16……モニタTV。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送されてくる車両の上面及び両側面を照
   明する面発光体と、照明された前記上面及び前記両側面
   における照明領域の縁部を除く領域を撮像するイメージ
   センサとを車両搬送ラインに配置し、 前記イメージセンサが出力する画像信号に対して、ブツ
   を検出するように逐次入力する通常の画像信号レベルよ
   りも低いレベルにしきい値を設定することにより２値化
   を行う浮動２値化手段と、 前記上面及び前記両側面の搬送方向に対して直交するラ
   イン上における前記２値化信号を前記搬送方向へ車速に
   応じて逐次取込んで、２次元塗面データを作成する２次
   元塗面データ作成手段と、 前記車両の種類に対応した標準の２次元塗面データを記
   憶する固定メモリと、 前記２次元塗面データ作成手段が作成した前記２次元塗
   面データと前記固定メモリに格納された前記標準の２次
   元塗面データとを照合することにより、実際に前記ブツ
   に起因して前記しきい値を下廻る前記２値化信号を弁別
   して２次元塗面欠陥データを作成する２次元塗面欠陥デ
   ータ作成手段と、 前記２次元塗面欠陥データを表示もしくはプリントアウ
   トする出力手段とを備えた、ことを特徴とする車両用塗
   面検査装置。