JP3273643B2 - 表面状態検査装置 - Google Patents
表面状態検査装置Info
- Publication number
- JP3273643B2 JP3273643B2 JP01430793A JP1430793A JP3273643B2 JP 3273643 B2 JP3273643 B2 JP 3273643B2 JP 01430793 A JP01430793 A JP 01430793A JP 1430793 A JP1430793 A JP 1430793A JP 3273643 B2 JP3273643 B2 JP 3273643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspected
- light
- curvature
- surface condition
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査面に光を照射し
てその反射光を検出することにより、塗装不良等の表面
欠陥を検査する表面検査装置に関するものである。
てその反射光を検出することにより、塗装不良等の表面
欠陥を検査する表面検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の製造ライン等において塗
装された車体の塗装状態の検査は、作業者の目視検査に
よって行われていたが、車体表面の微小な塗装欠陥等を
正確に検査することは困難であり、これを漏れなく発見
するために作業者に大きな負担が強いられていた。この
作業者の負担を軽減するため、例えば特開昭６２−２３
３７１０号に示されるように、被検査面にレーザスリッ
ト光（平行光線）を照射し、その反射光を検出手段のス
クリーン上に投影させ、この投影像の鮮映度に応じて被
検査面の表面状態を自動的に検査する表面検査装置が提
案されている。
装された車体の塗装状態の検査は、作業者の目視検査に
よって行われていたが、車体表面の微小な塗装欠陥等を
正確に検査することは困難であり、これを漏れなく発見
するために作業者に大きな負担が強いられていた。この
作業者の負担を軽減するため、例えば特開昭６２−２３
３７１０号に示されるように、被検査面にレーザスリッ
ト光（平行光線）を照射し、その反射光を検出手段のス
クリーン上に投影させ、この投影像の鮮映度に応じて被
検査面の表面状態を自動的に検査する表面検査装置が提
案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように平行光線
を照射することによって被検査面の表面状態を検査する
ものでは、被検査面が平面の場合には問題はないが、自
動車の車体表面のように被検査面が、例えば凸面状に湾
曲している場合には、上記平行光線は被検査面で拡散し
た状態で反射する。このため、検出手段の受光部に受光
される光強度は被検査面が平面の場合に比して減少する
ことになり、上記表面状態の検出精度が低下するという
問題を生じていた。
を照射することによって被検査面の表面状態を検査する
ものでは、被検査面が平面の場合には問題はないが、自
動車の車体表面のように被検査面が、例えば凸面状に湾
曲している場合には、上記平行光線は被検査面で拡散し
た状態で反射する。このため、検出手段の受光部に受光
される光強度は被検査面が平面の場合に比して減少する
ことになり、上記表面状態の検出精度が低下するという
問題を生じていた。
【０００４】この問題の対策として、光源ランプを被検
査面の形状に応じて湾曲させた形状に形成し、これによ
り被検査面に収束光を照射して反射光の拡散を低減させ
ることが考えられるが、種々の形状をなす被検査面に対
応させて上記光源ランプを加工することは難しく、光源
ランプのコストアップを招くことになる。
査面の形状に応じて湾曲させた形状に形成し、これによ
り被検査面に収束光を照射して反射光の拡散を低減させ
ることが考えられるが、種々の形状をなす被検査面に対
応させて上記光源ランプを加工することは難しく、光源
ランプのコストアップを招くことになる。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、被検査面が湾曲している場合において
反射光の拡散を低減し、被検査面の表面状態の検出精度
を維持することができる表面状態検査装置を提供するこ
とを目的としている。
れたものであり、被検査面が湾曲している場合において
反射光の拡散を低減し、被検査面の表面状態の検出精度
を維持することができる表面状態検査装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
光源からの光を被検査面に照射する照射手段を有し、上
記被検査面からの反射光を検出手段で受光することによ
って上記被検査面の表面状態を検査する表面状態検査装
置であって、上記照射手段を駆動して上記光の収束度あ
るいは拡散度を調整する調整手段と、上記被検査面の曲
率を識別する識別手段と、上記識別手段の識別結果に基
づいて、上記被検査面の曲率に対応するように上記調整
手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段から上
記調整手段へ出力される制御信号に応じて上記被検査面
から上記検出手段への反射光が略平行光線になるように
上記照射手段を駆動するものである。
光源からの光を被検査面に照射する照射手段を有し、上
記被検査面からの反射光を検出手段で受光することによ
って上記被検査面の表面状態を検査する表面状態検査装
置であって、上記照射手段を駆動して上記光の収束度あ
るいは拡散度を調整する調整手段と、上記被検査面の曲
率を識別する識別手段と、上記識別手段の識別結果に基
づいて、上記被検査面の曲率に対応するように上記調整
手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段から上
記調整手段へ出力される制御信号に応じて上記被検査面
から上記検出手段への反射光が略平行光線になるように
上記照射手段を駆動するものである。
【０００７】請求項２に係る発明は、上記照射手段は上
記光源からの光を反射する反射ミラーによって構成し、
上記調整手段は上記反射ミラーの曲率を調整させるよう
に構成するとともに、上記制御手段は上記被検査面の曲
率に対応した反射ミラーの曲率になるように上記調整手
段を制御するものである。
記光源からの光を反射する反射ミラーによって構成し、
上記調整手段は上記反射ミラーの曲率を調整させるよう
に構成するとともに、上記制御手段は上記被検査面の曲
率に対応した反射ミラーの曲率になるように上記調整手
段を制御するものである。
【０００８】請求項３に係る発明は、上記照射手段は上
記光源からの光を屈折させるレンズによって構成し、上
記調整手段は上記レンズの屈折方向を調整させるように
構成するとともに、上記制御手段は上記被検査面の曲率
に対応したレンズの屈折方向になるように上記調整手段
を制御するものである。
記光源からの光を屈折させるレンズによって構成し、上
記調整手段は上記レンズの屈折方向を調整させるように
構成するとともに、上記制御手段は上記被検査面の曲率
に対応したレンズの屈折方向になるように上記調整手段
を制御するものである。
【０００９】請求項４に係る発明は、上記光源からの光
は、一端部から他端部にかけて漸変する明暗光であるよ
うにしたものである。
は、一端部から他端部にかけて漸変する明暗光であるよ
うにしたものである。
【００１０】請求項５に係る発明は、上記制御手段は、
上記検出手段の受光レベルが一端部から他端部にかけて
所定の傾斜勾配で漸変するように上記調整手段を制御す
るようにしたものである。
上記検出手段の受光レベルが一端部から他端部にかけて
所定の傾斜勾配で漸変するように上記調整手段を制御す
るようにしたものである。
【００１１】
【作用】上記請求項１記載の発明によれば、被検査面の
曲率が識別され、この識別結果に基づいて制御手段から
出力される制御信号に応じて、照射手段が駆動され、被
検査面の曲率に対応するように光源からの光が収束ある
いは拡散されて被検査面に照射され、被検査面から検出
手段への反射光が略平行光線になることにより、被検査
面の表面状態の検査精度が維持される。
曲率が識別され、この識別結果に基づいて制御手段から
出力される制御信号に応じて、照射手段が駆動され、被
検査面の曲率に対応するように光源からの光が収束ある
いは拡散されて被検査面に照射され、被検査面から検出
手段への反射光が略平行光線になることにより、被検査
面の表面状態の検査精度が維持される。
【００１２】上記請求項２記載の発明によれば、被検査
面の曲率が識別され、この識別結果に基づいて制御手段
から出力される制御信号に応じて、反射ミラーが駆動さ
れ、被検査面の曲率に対応するように反射ミラーの曲率
が調整されて光源からの光が収束あるいは拡散されて被
検査面に照射されることにより、被検査面から検出手段
への反射光が略平行光線になる。
面の曲率が識別され、この識別結果に基づいて制御手段
から出力される制御信号に応じて、反射ミラーが駆動さ
れ、被検査面の曲率に対応するように反射ミラーの曲率
が調整されて光源からの光が収束あるいは拡散されて被
検査面に照射されることにより、被検査面から検出手段
への反射光が略平行光線になる。
【００１３】上記請求項３記載の発明によれば、被検査
面の曲率が識別され、この識別結果に基づいて制御手段
から出力される制御信号に応じて、レンズが駆動され、
被検査面の曲率に対応するようにレンズによる屈折方向
が調整されて光源からの光が収束あるいは拡散されて被
検査面に照射されることにより、被検査面から検出手段
への反射光が略平行光線になる。
面の曲率が識別され、この識別結果に基づいて制御手段
から出力される制御信号に応じて、レンズが駆動され、
被検査面の曲率に対応するようにレンズによる屈折方向
が調整されて光源からの光が収束あるいは拡散されて被
検査面に照射されることにより、被検査面から検出手段
への反射光が略平行光線になる。
【００１４】上記請求項４記載の発明によれば、光源か
らの光が一端部から他端部にかけて漸変することによ
り、被検査面の表面状態の検査精度が向上する。
らの光が一端部から他端部にかけて漸変することによ
り、被検査面の表面状態の検査精度が向上する。
【００１５】上記請求項５記載の発明によれば、検出手
段の受光レベルが一端部から他端部にかけて所定の傾斜
勾配で漸変するように調整手段が制御されることによ
り、被検査面の表面状態の検査精度が向上する。
段の受光レベルが一端部から他端部にかけて所定の傾斜
勾配で漸変するように調整手段が制御されることによ
り、被検査面の表面状態の検査精度が向上する。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明に係る表面状態検査装置を使
用した車体の塗装ラインにおける塗装検査ステーション
の一実施例を示している。この塗装検査ステーションに
は、３台の産業用ロボットＲ１〜Ｒ３と、当該塗装検査
ステーションへの検査対象の車体の到着を検出する複数
個の被検体検出センサＳとが配設されている。
用した車体の塗装ラインにおける塗装検査ステーション
の一実施例を示している。この塗装検査ステーションに
は、３台の産業用ロボットＲ１〜Ｒ３と、当該塗装検査
ステーションへの検査対象の車体の到着を検出する複数
個の被検体検出センサＳとが配設されている。
【００１７】各産業用ロボットＲ１〜Ｒ３には、反射ミ
ラー２へ投光する光源１と、上記光源１からの光を車体
表面等の被検査面Ｗに向けて反射させる複数枚の反射ミ
ラー（照射手段）２と、各反射ミラー２を湾曲させて曲
率を変化させる反射ミラー駆動手段（調整手段）３と、
上記被検査面Ｗにおいて反射した光を受光するビデオカ
メラ等からなる検出手段４とがそれぞれ配設されてい
る。
ラー２へ投光する光源１と、上記光源１からの光を車体
表面等の被検査面Ｗに向けて反射させる複数枚の反射ミ
ラー（照射手段）２と、各反射ミラー２を湾曲させて曲
率を変化させる反射ミラー駆動手段（調整手段）３と、
上記被検査面Ｗにおいて反射した光を受光するビデオカ
メラ等からなる検出手段４とがそれぞれ配設されてい
る。
【００１８】また、上記塗装検査ステーションには、上
記車体の各被検査面Ｗの曲率データＸZR0，ＹZR0，ＸZR
1，ＹZR1，…，ＸZRi，ＹZRi，…等を予め記憶する記憶
手段５と、各産業用ロボットＲ１〜Ｒ３の検出手段４か
らの出力信号に基づいて上記車体表面の塗装欠陥の有無
等を分類する表面状態分類手段６と、上記産業用ロボッ
トＲ１〜Ｒ３及び反射ミラー駆動手段３等の駆動制御を
行なう制御手段７とを備えた制御盤Ｍが配設されてい
る。
記車体の各被検査面Ｗの曲率データＸZR0，ＹZR0，ＸZR
1，ＹZR1，…，ＸZRi，ＹZRi，…等を予め記憶する記憶
手段５と、各産業用ロボットＲ１〜Ｒ３の検出手段４か
らの出力信号に基づいて上記車体表面の塗装欠陥の有無
等を分類する表面状態分類手段６と、上記産業用ロボッ
トＲ１〜Ｒ３及び反射ミラー駆動手段３等の駆動制御を
行なう制御手段７とを備えた制御盤Ｍが配設されてい
る。
【００１９】上記光源１は、蛍光灯等の照明手段及び反
射板からなり、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３のアームＡに
支持されて略平行光線を反射ミラー２へ投光するように
なっている。また、上記光源１は、上記照明手段からの
光を透過率を漸変させたフィルタを介して投光すること
により、あるいは反射率を漸変させた反射板に反射させ
て投光すること等によって、上記反射ミラー２を介して
被検査面Ｗへ照射される光の輝度を一端部から他端部に
かけて漸変させてなる明暗光を照射するようになってい
る。
射板からなり、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３のアームＡに
支持されて略平行光線を反射ミラー２へ投光するように
なっている。また、上記光源１は、上記照明手段からの
光を透過率を漸変させたフィルタを介して投光すること
により、あるいは反射率を漸変させた反射板に反射させ
て投光すること等によって、上記反射ミラー２を介して
被検査面Ｗへ照射される光の輝度を一端部から他端部に
かけて漸変させてなる明暗光を照射するようになってい
る。
【００２０】ここで、被検査面Ｗへ明暗光を照射する理
由について説明する。すなわち、被検査面Ｗに塗装不良
による凹凸が生じた場合に、被検査面Ｗへ均一な光を照
射した場合に比して上記凹凸での反射光強度の変位が大
きく、且つ変位に応じた凹凸判別が容易となるからであ
る。
由について説明する。すなわち、被検査面Ｗに塗装不良
による凹凸が生じた場合に、被検査面Ｗへ均一な光を照
射した場合に比して上記凹凸での反射光強度の変位が大
きく、且つ変位に応じた凹凸判別が容易となるからであ
る。
【００２１】上記各反射ミラー２は、弾性及び高反射率
を有する略扇状の金属薄板等により形成されている。そ
して、これらの反射ミラー２の基端が固定されるととも
に円周回りに配設されることによって、図４に示すよう
に、傘状に形成されている。また、各反射ミラー２は、
一部が互いに重ね合っており、後述する反射ミラー駆動
手段３によって曲率が大きくなるように撓まされたとき
に、図５に示すように、各反射ミラー２が更に重ね合わ
さって図３のように窄むようになっている。
を有する略扇状の金属薄板等により形成されている。そ
して、これらの反射ミラー２の基端が固定されるととも
に円周回りに配設されることによって、図４に示すよう
に、傘状に形成されている。また、各反射ミラー２は、
一部が互いに重ね合っており、後述する反射ミラー駆動
手段３によって曲率が大きくなるように撓まされたとき
に、図５に示すように、各反射ミラー２が更に重ね合わ
さって図３のように窄むようになっている。
【００２２】上記反射ミラー駆動手段３は、図２に示す
ように、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３のアーム３０に上端
が固定された一対のアングル３１と、このアングル３１
の下端に上端が固定されるとともに、下端に各反射ミラ
ー２の上面中央寄りの位置に当接するリング部材３２０
（図４参照）が配設された略枠形状の押圧部材３２と、
上記筐体３０に固定された駆動モータ３３と、この駆動
モータ３３の回転軸に連結され、周面に雄螺子が形成さ
れたウォーム３４と、上部に上記ウォーム３４に螺合す
るように雌螺子が形成され、各反射ミラー２の基端がビ
ス３５０によって固定されたミラー作動部材３５と、上
記アングル３１の上端部に固定され、周方向に複数個の
小型モータ３６を上記反射ミラー２に対応させて配列し
たリング板３７とから構成されている。
ように、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３のアーム３０に上端
が固定された一対のアングル３１と、このアングル３１
の下端に上端が固定されるとともに、下端に各反射ミラ
ー２の上面中央寄りの位置に当接するリング部材３２０
（図４参照）が配設された略枠形状の押圧部材３２と、
上記筐体３０に固定された駆動モータ３３と、この駆動
モータ３３の回転軸に連結され、周面に雄螺子が形成さ
れたウォーム３４と、上部に上記ウォーム３４に螺合す
るように雌螺子が形成され、各反射ミラー２の基端がビ
ス３５０によって固定されたミラー作動部材３５と、上
記アングル３１の上端部に固定され、周方向に複数個の
小型モータ３６を上記反射ミラー２に対応させて配列し
たリング板３７とから構成されている。
【００２３】上記ウォーム３４は、上記押圧部材３２の
上部に形成された貫通口３２１を通って上記ミラー作動
部材３５の雌螺子に螺合しており、駆動モータ３３の回
転に応じて上記押圧部材３２を上下動させるようになっ
ている。また、ミラー作動部材３５の下端部には、径方
向両側に延設されたアーム３５１が配設されている。こ
のアーム３５１は、その両端に挿通口３５２が形成され
ており、この挿通口３５２に押圧部材３２の側柱が遊嵌
されるようになっている。これにより、上記ミラー作動
部材３５の上下動がガイドされる。
上部に形成された貫通口３２１を通って上記ミラー作動
部材３５の雌螺子に螺合しており、駆動モータ３３の回
転に応じて上記押圧部材３２を上下動させるようになっ
ている。また、ミラー作動部材３５の下端部には、径方
向両側に延設されたアーム３５１が配設されている。こ
のアーム３５１は、その両端に挿通口３５２が形成され
ており、この挿通口３５２に押圧部材３２の側柱が遊嵌
されるようになっている。これにより、上記ミラー作動
部材３５の上下動がガイドされる。
【００２４】上記ミラー作動部材３５は、その内部に中
空部３５３が形成されており、この中空部３５３に上記
ウォーム３４の下端が位置するようになっている。ま
た、上記ウォーム３４の下端にはウォーム３４の径より
も大きいストッパ３４０が配設されており、一方、上記
中空部３５３は、その内径がミラー作動部材３５の雌螺
子及び上記ストッパ３４０の径よりも大きく形成されて
いる。そして、上記ストッパ３４０が上記中空部３５３
の上壁に当接することによってウォーム３４がミラー作
動部材３５から抜けないようにしている。
空部３５３が形成されており、この中空部３５３に上記
ウォーム３４の下端が位置するようになっている。ま
た、上記ウォーム３４の下端にはウォーム３４の径より
も大きいストッパ３４０が配設されており、一方、上記
中空部３５３は、その内径がミラー作動部材３５の雌螺
子及び上記ストッパ３４０の径よりも大きく形成されて
いる。そして、上記ストッパ３４０が上記中空部３５３
の上壁に当接することによってウォーム３４がミラー作
動部材３５から抜けないようにしている。
【００２５】上記各小型モータ３６は、その回転軸にプ
ーリ３６０が連結され、このプーリ３６０にワイヤ３６
１が巻回されている。各小型モータ３６のワイヤ３６１
は、先端がそれぞれ対応する反射ミラー２の先端に固定
され、小型モータ３６の回転に応じてワイヤ３６１がプ
ーリ３６０に巻き取られ、あるいはプーリ３６０から繰
り出されることにより反射ミラー２の先端が持ち上げら
れ、あるいはワイヤ３６１の繰り出しによる弛みによっ
て反射ミラー２の先端が弾性復帰して反射ミラー２の撓
み量（曲率）が微調整されるようになっている。
ーリ３６０が連結され、このプーリ３６０にワイヤ３６
１が巻回されている。各小型モータ３６のワイヤ３６１
は、先端がそれぞれ対応する反射ミラー２の先端に固定
され、小型モータ３６の回転に応じてワイヤ３６１がプ
ーリ３６０に巻き取られ、あるいはプーリ３６０から繰
り出されることにより反射ミラー２の先端が持ち上げら
れ、あるいはワイヤ３６１の繰り出しによる弛みによっ
て反射ミラー２の先端が弾性復帰して反射ミラー２の撓
み量（曲率）が微調整されるようになっている。
【００２６】上記制御手段７は、記憶手段５に記憶され
ている被検査面Ｗの曲率データから被検査面Ｗの曲率を
識別し、この識別された曲率に応じた反射ミラー２の曲
率に調整すべく、上記駆動モータ３３及び各小型モータ
３６を駆動するようになっている。
ている被検査面Ｗの曲率データから被検査面Ｗの曲率を
識別し、この識別された曲率に応じた反射ミラー２の曲
率に調整すべく、上記駆動モータ３３及び各小型モータ
３６を駆動するようになっている。
【００２７】なお、上記光源１及び検出手段４は、不図
示の駆動手段によって回動自在になっている。
示の駆動手段によって回動自在になっている。
【００２８】次に、上記反射ミラー駆動手段３の反射ミ
ラー駆動動作について図２及び図３を用いて説明する。
なお、図２は反射ミラー２の曲率が最大となっている状
態を示しており、図３は反射ミラー２の曲率が最小とな
っている状態を示している。また、図２では上記ミラー
作動部材３５は最下点に位置している。
ラー駆動動作について図２及び図３を用いて説明する。
なお、図２は反射ミラー２の曲率が最大となっている状
態を示しており、図３は反射ミラー２の曲率が最小とな
っている状態を示している。また、図２では上記ミラー
作動部材３５は最下点に位置している。
【００２９】例えば図２の状態から、駆動モータ３３が
駆動されることによってウォーム３４が回転し、上記ミ
ラー作動部材３５が上方に移動すると、ビス３５０によ
ってミラー作動部材３５に固定された反射ミラー２の基
端が上方に引き上げられる。これにより反射ミラー２が
上昇しようとするが、反射ミラー２の上面の中央寄りの
位置にリング部材３２０が当接しているため、反射ミラ
ー２がリング部材３２０に相対的に押されて湾曲する。
この湾曲は、ミラー作動部材３５が上方に移動するほど
大きくなり、図３に示す状態で最大となる。一方、駆動
モータ３３が駆動されてウォーム３４が回転することに
よって上記ミラー作動部材３５が図３の状態から下方に
移動すると、反射ミラー２の基端が下方に移動し、反射
ミラー２が弾性復元力によって図２の状態に復元する。
このように、ミラー作動部材３５を上下動させることで
反射ミラー２の撓み（曲率）が同時に調整されることに
なる。
駆動されることによってウォーム３４が回転し、上記ミ
ラー作動部材３５が上方に移動すると、ビス３５０によ
ってミラー作動部材３５に固定された反射ミラー２の基
端が上方に引き上げられる。これにより反射ミラー２が
上昇しようとするが、反射ミラー２の上面の中央寄りの
位置にリング部材３２０が当接しているため、反射ミラ
ー２がリング部材３２０に相対的に押されて湾曲する。
この湾曲は、ミラー作動部材３５が上方に移動するほど
大きくなり、図３に示す状態で最大となる。一方、駆動
モータ３３が駆動されてウォーム３４が回転することに
よって上記ミラー作動部材３５が図３の状態から下方に
移動すると、反射ミラー２の基端が下方に移動し、反射
ミラー２が弾性復元力によって図２の状態に復元する。
このように、ミラー作動部材３５を上下動させることで
反射ミラー２の撓み（曲率）が同時に調整されることに
なる。
【００３０】また、各小型モータ３６が必要に応じて回
転駆動されることによってワイヤ３６１が巻き取られ、
あるいは繰り出されて各反射ミラー２の撓み（曲率）が
微調整される。
転駆動されることによってワイヤ３６１が巻き取られ、
あるいは繰り出されて各反射ミラー２の撓み（曲率）が
微調整される。
【００３１】なお、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３の反射手
段２及び検出手段４は、予め設定されたプログラムラム
に応じて車体の表面を全てトレースするように構成され
ている。
段２及び検出手段４は、予め設定されたプログラムラム
に応じて車体の表面を全てトレースするように構成され
ている。
【００３２】次に、上記構成の表面状態検査装置の動作
について図６のフローチャートを用いて説明する。な
お、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３は、車体Ｈの塗装面に対
してそれぞれ同様の検査動作を行なうようになってい
る。また、図７は反射ミラー２を介して投光された明暗
光に対する被検査面Ｗからの反射光の強度分布を示し、
同図において、被検査面Ｗへの光の明暗に対して反射光
強度が、実線Ａの傾斜を有するときに適正に表面状態の
検査を行なうことができる。また、図８に示すように、
車体Ｈに対し、Ｚ方向は車体Ｈの搬送方向に、Ｘ方向は
車体Ｈの左右方向に、Ｙ方向は車体Ｈの上下方向になる
ように設定している。
について図６のフローチャートを用いて説明する。な
お、産業用ロボットＲ１〜Ｒ３は、車体Ｈの塗装面に対
してそれぞれ同様の検査動作を行なうようになってい
る。また、図７は反射ミラー２を介して投光された明暗
光に対する被検査面Ｗからの反射光の強度分布を示し、
同図において、被検査面Ｗへの光の明暗に対して反射光
強度が、実線Ａの傾斜を有するときに適正に表面状態の
検査を行なうことができる。また、図８に示すように、
車体Ｈに対し、Ｚ方向は車体Ｈの搬送方向に、Ｘ方向は
車体Ｈの左右方向に、Ｙ方向は車体Ｈの上下方向になる
ように設定している。
【００３３】まず、検出手段４としてのビデオカメラ
（以下、単にカメラという。）及び反射ミラー２が被検
査面Ｗに予め向くようにセットされる（ステップＳ
１）。次いで、検査対象である車体Ｈの塗装検査ステー
ションへの到着が被検体検出センサＳによって検出され
たかどうかが判別され（ステップＳ２）、車体Ｈが塗装
検査ステーションに到着するまで待機する（ステップＳ
２でＮＯ）。
（以下、単にカメラという。）及び反射ミラー２が被検
査面Ｗに予め向くようにセットされる（ステップＳ
１）。次いで、検査対象である車体Ｈの塗装検査ステー
ションへの到着が被検体検出センサＳによって検出され
たかどうかが判別され（ステップＳ２）、車体Ｈが塗装
検査ステーションに到着するまで待機する（ステップＳ
２でＮＯ）。
【００３４】そして、車体Ｈが塗装検査ステーションに
到着すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、被検査面Ｗの曲
率を識別すべく、ラインの車体搬送速度から最初に検査
する被検査面ＷのＺ座標が求められ、このＺ座標から上
記記憶手段５に記憶されている当該被検査面ＷのＸ方向
及びＹ方向の曲率データＸZRi，ＹZRi（図８参照）が抽
出される（ステップＳ３，Ｓ４）。
到着すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、被検査面Ｗの曲
率を識別すべく、ラインの車体搬送速度から最初に検査
する被検査面ＷのＺ座標が求められ、このＺ座標から上
記記憶手段５に記憶されている当該被検査面ＷのＸ方向
及びＹ方向の曲率データＸZRi，ＹZRi（図８参照）が抽
出される（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００３５】続いて、カメラが被検査面Ｗの法線方向へ
回動し、上記光源１から明暗光が投光され、反射ミラー
２で反射した後、被検査面Ｗで反射した光がカメラに受
光されるように調整される（ステップＳ５）。
回動し、上記光源１から明暗光が投光され、反射ミラー
２で反射した後、被検査面Ｗで反射した光がカメラに受
光されるように調整される（ステップＳ５）。
【００３６】次いで、図９に示すように、反射ミラー２
の曲率が上記抽出された曲率データＸZRi，ＹZRiに一致
するように上記駆動モータ３３及び各小型モータ３６が
駆動される（ステップＳ６）。次いで、上記光源１から
明暗光が反射ミラー２に投光され（ステップＳ７）、被
検査面Ｗからの反射光がカメラに受光され、この受光結
果に基づいて反射光強度分布が判別される（ステップＳ
８）。
の曲率が上記抽出された曲率データＸZRi，ＹZRiに一致
するように上記駆動モータ３３及び各小型モータ３６が
駆動される（ステップＳ６）。次いで、上記光源１から
明暗光が反射ミラー２に投光され（ステップＳ７）、被
検査面Ｗからの反射光がカメラに受光され、この受光結
果に基づいて反射光強度分布が判別される（ステップＳ
８）。
【００３７】そして、図７に示すように、駆動モータ３
３の制御誤差等によって反射ミラー２の曲率が適正に設
定されず、被検査面Ｗへの光の明暗に対して反射光強度
分布が、実線Ａの傾斜を有しない場合には（ステップＳ
８でＮＧ）、ステップＳ６に戻り、実線Ａの傾斜になる
までステップＳ６〜ステップＳ８のループが繰り返され
る。
３の制御誤差等によって反射ミラー２の曲率が適正に設
定されず、被検査面Ｗへの光の明暗に対して反射光強度
分布が、実線Ａの傾斜を有しない場合には（ステップＳ
８でＮＧ）、ステップＳ６に戻り、実線Ａの傾斜になる
までステップＳ６〜ステップＳ８のループが繰り返され
る。
【００３８】例えば、図７の実線Ｂに示すように、反射
光強度分布が一定になった場合には、被検査面Ｗの曲率
に対して反射ミラー２の曲率が大きくて反射光が拡散し
ているので、反射ミラー２の曲率が小さくなるように上
記駆動モータ３３及び各小型モータ３６が駆動される。
また、図７の実線Ｃに示すように、照明の低輝度部で反
射光強度分布が一定になった場合には、当該反射光強度
が一定となる箇所に対応する反射ミラー２の曲率のみ小
さくすべく、当該反射ミラー２に対応する小型モータ３
６が駆動される。また、図７の実線Ｄに示すように、反
射光強度が照明の明暗に対して山形に変化する場合にも
反射ミラー２の曲率として適さないので、反射ミラー２
の曲率が小さくなるように上記駆動モータ３３及び各小
型モータ３６が駆動される。
光強度分布が一定になった場合には、被検査面Ｗの曲率
に対して反射ミラー２の曲率が大きくて反射光が拡散し
ているので、反射ミラー２の曲率が小さくなるように上
記駆動モータ３３及び各小型モータ３６が駆動される。
また、図７の実線Ｃに示すように、照明の低輝度部で反
射光強度分布が一定になった場合には、当該反射光強度
が一定となる箇所に対応する反射ミラー２の曲率のみ小
さくすべく、当該反射ミラー２に対応する小型モータ３
６が駆動される。また、図７の実線Ｄに示すように、反
射光強度が照明の明暗に対して山形に変化する場合にも
反射ミラー２の曲率として適さないので、反射ミラー２
の曲率が小さくなるように上記駆動モータ３３及び各小
型モータ３６が駆動される。
【００３９】そして、反射光強度が実線Ａの傾斜になる
と（ステップＳ８でＯＫ）、ステップＳ９に移行する。
この場合、上記光源１から投光された明暗光が、反射ミ
ラー２でこの曲率に応じて収束されて被検査面Ｗに照射
され、この照射光が被検査面Ｗの曲率に応じて反射、拡
散されることにより略平行光線としてカメラに受光され
る。これにより、明暗光に応じた反射光強度分布（実線
Ａの状態）が得られることになる。
と（ステップＳ８でＯＫ）、ステップＳ９に移行する。
この場合、上記光源１から投光された明暗光が、反射ミ
ラー２でこの曲率に応じて収束されて被検査面Ｗに照射
され、この照射光が被検査面Ｗの曲率に応じて反射、拡
散されることにより略平行光線としてカメラに受光され
る。これにより、明暗光に応じた反射光強度分布（実線
Ａの状態）が得られることになる。
【００４０】ステップＳ９では、表面状態分類手段６に
よって検出手段４からの出力信号に基づいて反射光分布
が解析され、次いで上記被検査面Ｗの表面状態が分類さ
れる（ステップＳ１０）。すなわち、上記被検査面Ｗの
塗装欠陥の有無等が分類される。
よって検出手段４からの出力信号に基づいて反射光分布
が解析され、次いで上記被検査面Ｗの表面状態が分類さ
れる（ステップＳ１０）。すなわち、上記被検査面Ｗの
塗装欠陥の有無等が分類される。
【００４１】この後、車体Ｈの表面を全てトレースした
かどうかが判別され（ステップＳ１１）、未検査の被検
査面Ｗが残っている場合には（ステップＳ１１でＮ
Ｏ）、ステップＳ３に戻ってラインの車体搬送速度から
次に検査する被検査面ＷのＺ座標が求められ、当該被検
査面ＷのＸ方向及びＹ方向の曲率データＸZRi，ＹZRiが
抽出される（ステップＳ３，Ｓ４）。
かどうかが判別され（ステップＳ１１）、未検査の被検
査面Ｗが残っている場合には（ステップＳ１１でＮ
Ｏ）、ステップＳ３に戻ってラインの車体搬送速度から
次に検査する被検査面ＷのＺ座標が求められ、当該被検
査面ＷのＸ方向及びＹ方向の曲率データＸZRi，ＹZRiが
抽出される（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００４２】一方、ステップＳ１１で車体Ｈの表面のト
レースが完了すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、塗装
検査ステーションに次に搬入される車体Ｈの塗装検査を
行なうべく、ステップＳ１に戻る。
レースが完了すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、塗装
検査ステーションに次に搬入される車体Ｈの塗装検査を
行なうべく、ステップＳ１に戻る。
【００４３】このように、反射ミラー２の曲率を被検査
面Ｗの曲率に応じるように撓ますことにより、光源１か
らの明暗光が反射ミラー２の曲率に応じて収束されるよ
うに反射され、この反射光が被検査面Ｗの曲率によって
拡散されることにより、被検査面Ｗからの反射光が略平
行光線になって検出手段４に受光される。従って、検出
手段４の受光強度（受光レベル）が、被検査面Ｗの曲率
に影響されずに安定し、被検査面Ｗの曲率による被検査
面Ｗの検査精度の低下を防止することができる。また、
被検査面Ｗによる拡散によって被検査面Ｗの周辺部から
の反射光が検出手段４に受光されないことを防止するこ
とができる。
面Ｗの曲率に応じるように撓ますことにより、光源１か
らの明暗光が反射ミラー２の曲率に応じて収束されるよ
うに反射され、この反射光が被検査面Ｗの曲率によって
拡散されることにより、被検査面Ｗからの反射光が略平
行光線になって検出手段４に受光される。従って、検出
手段４の受光強度（受光レベル）が、被検査面Ｗの曲率
に影響されずに安定し、被検査面Ｗの曲率による被検査
面Ｗの検査精度の低下を防止することができる。また、
被検査面Ｗによる拡散によって被検査面Ｗの周辺部から
の反射光が検出手段４に受光されないことを防止するこ
とができる。
【００４４】なお、上記実施例では、反射ミラー２を反
射ミラー駆動手段３によって撓まして曲率を調整した
が、曲率の異なる複数の反射ミラーを備え、ミラー駆動
手段によって被検査面Ｗの曲率に応じた反射ミラーに交
換するようにしてもよい。また、上記実施例では、被検
査面Ｗが凸面である場合についての構成を示している
が、被検査面Ｗが凹面である場合には、反射ミラー２を
反らして被検査面Ｗの凹面形状に応じた形状に調整する
ように構成してもよい。この場合、光源１からの明暗光
は反射ミラー２によって拡散されるが、被検査面Ｗによ
って収束されて略平行光線になって検出手段４に受光さ
れる。
射ミラー駆動手段３によって撓まして曲率を調整した
が、曲率の異なる複数の反射ミラーを備え、ミラー駆動
手段によって被検査面Ｗの曲率に応じた反射ミラーに交
換するようにしてもよい。また、上記実施例では、被検
査面Ｗが凸面である場合についての構成を示している
が、被検査面Ｗが凹面である場合には、反射ミラー２を
反らして被検査面Ｗの凹面形状に応じた形状に調整する
ように構成してもよい。この場合、光源１からの明暗光
は反射ミラー２によって拡散されるが、被検査面Ｗによ
って収束されて略平行光線になって検出手段４に受光さ
れる。
【００４５】また、１枚のレンズあるいは複数個のレン
ズ群によって光源１からの明暗光の収束、拡散を行なっ
てもよい。この場合、レンズ駆動手段によって被検査面
Ｗの曲率に応じてレンズを交換し、あるいはレンズ群の
焦点距離を調整して光源１からの明暗光の収束、拡散を
行なうことになる。
ズ群によって光源１からの明暗光の収束、拡散を行なっ
てもよい。この場合、レンズ駆動手段によって被検査面
Ｗの曲率に応じてレンズを交換し、あるいはレンズ群の
焦点距離を調整して光源１からの明暗光の収束、拡散を
行なうことになる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、被検査
面の曲率に対応するように光源からの光を収束あるいは
拡散して被検査面に照射し、被検査面から検出手段への
反射光を略平行光線にするので、単一の装置でありなが
ら種々の形状の被検査面に対応させて被検査面の表面状
態を適正に検査することができ、被検査面の表面状態の
検査精度を確実に維持することができる。また、被検査
面の周辺部であっても確実に検査することができる。
面の曲率に対応するように光源からの光を収束あるいは
拡散して被検査面に照射し、被検査面から検出手段への
反射光を略平行光線にするので、単一の装置でありなが
ら種々の形状の被検査面に対応させて被検査面の表面状
態を適正に検査することができ、被検査面の表面状態の
検査精度を確実に維持することができる。また、被検査
面の周辺部であっても確実に検査することができる。
【００４７】また、光源からの光を一端部から他端部に
かけて漸変させるので、被検査面の表面状態の検査精度
を向上させることができる。
かけて漸変させるので、被検査面の表面状態の検査精度
を向上させることができる。
【００４８】さらに、検出手段の受光レベルを一端部か
ら他端部にかけて所定の傾斜勾配で漸変するように調整
手段を制御するので、被検査面の表面状態の検査精度を
より向上させることができる。
ら他端部にかけて所定の傾斜勾配で漸変するように調整
手段を制御するので、被検査面の表面状態の検査精度を
より向上させることができる。
【図１】本発明に係る表面状態検査装置を使用した塗装
検査ステーションの一実施例を示す概略構成図である。
検査ステーションの一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る反射ミラー駆動手段の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明に係る反射ミラー駆動手段の動作を説明
する断面図である。
する断面図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】図３のV−V断面図である。
【図６】塗装検査ステーションの動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】照射された明暗光に対する反射光強度分布を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】被検査面の曲率データを示すイメージ図であ
る。
る。
【図９】反射ミラーの曲率を示すイメージ図である。
１ 光源 ２ 反射ミラー ３ 反射ミラー駆動手段 ４ 検出手段 ５ 記憶手段 ６ 表面状態分類手段 ７ 制御手段 Ｒ１〜Ｒ３ 産業用ロボット Ｓ 被検体検出センサ Ｗ 被検査面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/30 G01N 21/84
Claims (5)
- 【請求項１】 光源からの光を被検査面に照射する照射
手段を有し、上記被検査面からの反射光を検出手段で受
光することによって上記被検査面の表面状態を検査する
表面状態検査装置であって、上記照射手段を駆動して上
記光の収束度あるいは拡散度を調整する調整手段と、上
記被検査面の曲率を識別する識別手段と、上記識別手段
の識別結果に基づいて、上記被検査面の曲率に対応する
ように上記調整手段を制御する制御手段とを備え、上記
制御手段から上記調整手段へ出力される制御信号に応じ
て上記被検査面から上記検出手段への反射光が略平行光
線になるように上記照射手段を駆動することを特徴とす
る表面状態検査装置。 - 【請求項２】 上記照射手段は上記光源からの光を反射
する反射ミラーによって構成し、上記調整手段は上記反
射ミラーの曲率を調整させるように構成するとともに、
上記制御手段は上記被検査面の曲率に対応した反射ミラ
ーの曲率になるように上記調整手段を制御することを特
徴とする請求項１記載の表面状態検査装置。 - 【請求項３】 上記照射手段は上記光源からの光を屈折
させるレンズによって構成し、上記調整手段は上記レン
ズの屈折方向を調整させるように構成するとともに、上
記制御手段は上記被検査面の曲率に対応したレンズの屈
折方向になるように上記調整手段を制御することを特徴
とする請求項１記載の表面状態検査装置。 - 【請求項４】 上記光源からの光は、一端部から他端部
にかけて漸変する明暗光であるようにしたことを特徴と
する請求項１記載の表面状態検査装置。 - 【請求項５】 上記制御手段は、上記検出手段の受光レ
ベルが一端部から他端部にかけて所定の傾斜勾配で漸変
するように上記調整手段を制御するようにしたことを特
徴とする請求項４記載の表面状態検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01430793A JP3273643B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 表面状態検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01430793A JP3273643B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 表面状態検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229743A JPH06229743A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3273643B2 true JP3273643B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=11857449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01430793A Expired - Fee Related JP3273643B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 表面状態検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273643B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5323320B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2013-10-23 | 有限会社シマテック | 表面検査装置 |
| JP5515531B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2014-06-11 | セイコーエプソン株式会社 | 孔内検査方法 |
| KR101366188B1 (ko) * | 2012-02-03 | 2014-02-25 | 주식회사 서울금속 | 측면 및 표면 검사기능을 갖는 비전 검사 장치 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP01430793A patent/JP3273643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06229743A (ja) | 1994-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3040376B2 (ja) | 容器密封面領域検査方法及び装置 | |
| US5237404A (en) | Inspection apparatus with improved detection of surface defects over large and curved surfaces | |
| JP4826750B2 (ja) | 欠陥検査方法およびその方法を用いた欠陥検査装置 | |
| JPH09273910A (ja) | 光学式測定装置 | |
| US20020057429A1 (en) | Apparatus for inspecting a substrate | |
| JP2008202949A (ja) | 欠陥検査方法および欠陥検査装置 | |
| CN115356022B (zh) | 一种基于白光光源的薄膜应力测量装置及方法 | |
| JP2001012930A (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
| JP5470708B2 (ja) | 照明装置およびこの装置を用いた欠陥検査装置 | |
| JP3273643B2 (ja) | 表面状態検査装置 | |
| US20190137407A1 (en) | Surface inspection apparatus and method of inspecting surface using the same | |
| JP2006313147A (ja) | 欠陥検査方法およびその方法を用いた欠陥検査装置 | |
| JP3017572B2 (ja) | 表面状態検査方法 | |
| JP2008008689A (ja) | 表面検査装置および表面検査方法 | |
| JP2938948B2 (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
| JPH02114113A (ja) | 平面度測定機能付き顕微鏡装置 | |
| JP2926365B2 (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
| JPH05322543A (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
| JP3054227B2 (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
| JP3339677B2 (ja) | 表面状態検査用スクリーン及びそのスクリーンを用いた検査装置 | |
| JP2008215875A (ja) | 成形体の検査方法およびこの方法を用いた検査装置 | |
| JP3095820B2 (ja) | 表面状態検出装置 | |
| JP3062293B2 (ja) | 表面欠陥検査装置 | |
| JP2757890B2 (ja) | 光学的検査における光量調整装置 | |
| KR100207654B1 (ko) | 음극선관 패널 결함 검사장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080201 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |