JP3305987B2

JP3305987B2 - シール剤の塗布状態検出方法

Info

Publication number: JP3305987B2
Application number: JP19429997A
Authority: JP
Inventors: 晴庸平子; 康二田邊; 文昭福永
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2002-07-24
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: JPH1137724A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスミッショ
ンのオイルパン等の合わせ面に線状に塗布されたシール
剤の塗布状態の良否を検出する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の生産工程中、トランスミッショ
ンのオイルパンやエクステンションハウジング等を合わ
せ面同士、衝合して一体的に組み付けて封着する工程が
ある。その際、図４（ａ）（ｄ）に示すように、オイル
パン（１）やエクステンションハウジング（２）の合わ
せ面（１ａ）（２ａ）の縁部全周に亘りネジ孔（１ｂ）
…（２ｂ）…等をよけて形成された曲折状凹部（１ｃ）
｛図４（ｂ）を参照｝にシール剤｛液状ガスケット（Fo
rmed In Place Gasket）｝（３）を塗布した後、合わ
せ面（１ａ）（２ａ）同士、衝合してネジ止め固定す
る。そうすると、合わせ面（１ａ）（２ａ）がネジ止め
固定によりシール剤（３）を圧潰して凹部（１ｃ）を埋
めつつ衝合され、隙間なく封着される。尚、図４（ｂ）
（ｃ）は図４（ａ）のｂ−ｂ線断面図とｃ部詳細図、図
４（ｅ）は図４（ｄ）のｅ部詳細図である。

【０００３】この時、シール剤（３）の塗布量が多すぎ
ると、余分なシール剤（３）がオイルパン（１）に落ち
てオイルに混入することにより油路詰まりを生じ、この
反対に少なすぎると、シール剤（３）の切れた部分から
油漏れを生じるため、塗布状態を検出する必要があり、
その検出手段の一例を図５及び図６を参照して次に示
す。図５において（４）はワーク（５）を真上から撮像
するＣＣＤカメラ等の固定の撮像手段、（６）は撮像手
段（４）に接続された画像処理装置、（７）は照明装
置、（８）は画像モニターである。

【０００４】上記構成によれば、オイルパン等に塗布し
たシール剤（３）を撮像して図６（ａ）に示すシール剤
画像（Ｑａ）を得ると、図６（ｂ）に示すように、検査
ライン（Ｌａ）におけるシール剤画像（Ｑａ）の明暗部
の明度差（Ｈａ）からシール剤（３）のエッジを検出す
る。そして、塗布幅（Ｄａ）、塗布位置、塗布切れ等を
全周に亘って検出して重回帰式により塗布状態の良否を
検出する。この時、シール剤画像（Ｑａ）の撮像した画
像の全てを一括して計測すると、一画面に映っているシ
ール剤（３）の部分的な細かい状態、太さ等は計測出来
ない。そこで、細かく計測するためにシール剤（３）を
大きく撮像すると、撮像画像の枚数が多くなるため、処
理時間が長くなる。

【０００５】そこで、予め設定されたウィンドウをシー
ル剤画像（Ｑａ）に被せて撮像画像を分割し、ウィンド
ウ内の画像を計測すれば、細かく計測出来る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の検出手段によれ
ば、シール剤（３）の平面的撮像画像から塗布状態を検
出しているため、立体的な断面厚み形状まで検出出来
ず、塗布量の良否を検出出来ないという不具合がある。
又、設定されたウィンドウをシール剤画像（Ｑａ）に被
せて細かく計測する場合、シール剤（３）は曲がってい
るため、ウィンドウの設定がシール剤（３）の曲がり等
の形状変化に対応出来ず、シール剤画像（Ｑａ）の検出
対応部分がウィンドウ内に収まり切れないことがある。

【０００７】本発明の目的は、塗布されたシール剤の断
面積を推定し、長さと断面積とで塗布量を判定出来、且
つ、シール剤の形状変化に対応してウィンドウを容易に
設定して細かく計測出来るシール剤の塗布状態検出方法
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被塗布面に線
状に塗布されたシール剤の所定領域を真上から撮像する
工程と、前記撮像で得られた画像のシール剤の両側輪郭
線を一時的に折線近似する工程と、前記画像内における
前記折線の各エッジの座標に基づいて、画像内のシール
剤を複数のシール剤部分に等分する工程と、前記各シー
ル剤部分の各エッジの座標から前記各シール剤部分をそ
れぞれウィンドウ中央に位置させる複数のウィンドウの
中心座標を設定する工程と、前記折線近似を解除すると
共に、前記中心座標で設定した各ウィンドウ内のシール
剤部分の幅や位置などの塗布状態を検出する工程とを有
することを特徴とし、又、被塗布面に線状に塗布された
所定領域のシール剤に対して、前記シール剤の長手方向
に向かって左右両側斜め上方から左右対称に照明光を照
射することにより、前記シール剤の断面形状に対応した
陰影を前記シール剤の両側の前記被塗布面上に形成し、
前記陰影を２値化処理して明部と暗部のパターン画像を
形成し、前記パターン画像上の特徴量とシール剤の断面
積との対応関係を求め、計測されたパターン画像の特徴
量を測定して上記対応関係により所定領域のシール剤の
断面積を演算するようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係るシール剤の塗布状態
検出方法の実施の形態を図１〜図３を参照して以下に説
明する。まず図１は本発明方法を実施するための装置を
示し、図において（１０）は下向きのＣＣＤカメラや照
明を含み、移動用直交ロボット（１１）に取り付けられ
てワーク（１２）、例えばオイルパンに塗布されたシー
ル剤（３）を真上から撮像する撮像ユニット、（１３）
は撮像ユニット（１０）に接続された画像処理装置、
（１４）（１５）は画像処理装置（１３）に接続された
パソコンと画像モニター、（１６）は撮像ユニット（１
０）及びパソコン（１４）に接続された照明用電源であ
る。

【００１０】上記構成に基づき本発明の動作（方法）を
次に説明する。まず、図２（ａ）に示すように、例えば
オイルパンに塗布された線状のシール剤（３）に撮像ユ
ニット（１０）の円環状照明（Ｕａ）（Ｕｂ）によりシ
ール剤（３）の長手方向に向かって左右両側斜め上方か
ら左右対称に照明光を照射し、且つ、撮像ユニット（１
０）のＣＣＤカメラ（Ｃａ）で真上からシール剤（３）
を撮像する。そうすると、被塗布面上にシール剤（３）
の断面厚み形状に対応した陰影が形成され、図２（ｂ）
〜（ｆ）に示すように、陰影により所定形状の明部と暗
部のパターン画像（Ｐｂ）〜（Ｐｆ）が生じる。そのパ
ターン画像（Ｐｂ）〜（Ｐｆ）はシール剤（３ｂ）〜
（３ｆ）の平面（幅）及び断面（厚み）形状に応じて変
化し、断面形状を反映したものになる。尚、パターン画
像（Ｐｂ）（Ｐｃ）（Ｐｄ）及び（Ｐｅ）（Ｐｆ）はそ
れぞれ照明（Ｕａ）及び（Ｕｂ）によるものである。

【００１１】次に、パターン画像（Ｐｂ）〜（Ｐｆ）の
左右暗部の最外縁（Ｍｂ）（Ｎｂ）〜（Ｍｆ）（Ｎｆ）
を輪郭として例えば図３（ａ）に示すシール剤画像（Ｑ
ｂ）を得ると、図３（ｂ）に示すように、図２の輪郭
（Ｍｂ）（Ｎｂ）〜（Ｍｆ）（Ｎｆ）を一時的に折線
（Ｌｂ）に近似化する。そして、画像（Ｑｂ）内におけ
る折線（Ｌｂ）の各エッジの座標に基づいて画像（Ｑ
ｂ）内のシール剤を複数のシール剤部分に等分し、上記
各エッジの座標から上記各シール剤部分をそれぞれウィ
ンドウ中央に位置させる複数のウィンドウ（Ｗａ）〜
（Ｗｅ）｛図３（ｃ）を参照｝の中心座標を設定する。

【００１２】例えば、より長い方の輪郭の各エッジ座標
（Ｔａ）（Ｔｂ）…を計測して、エッジ間距離を輪郭に
沿って計測する。そして、計測したエッジ間距離が設定
値を超えた時、例えば（Ｔｂ）〜（Ｔｄ）間で設定値を
越えて、（Ｔｂ）〜（Ｔｄ）間の中間位置（Ａ）が（Ｔ
ｃ）〜（Ｔｄ）間にあるとすると、中間位置（Ａ）を通
る、直線（Ｔｃ）〜（Ｔｄ）の垂線（Ｂ）がシール剤の
幅方向の中心と交わる点（Ｚ）をウィンドウの中心とし
てウィンドウ（Ｗａ）〜（Ｗｅ）を設定する。尚、シー
ル剤の幅方向の中心は上記陰影によるパターン画像（Ｐ
ｂ）〜（Ｐｆ）の左右暗部の最外縁（Ｍｂ）（Ｎｂ）間
〜（Ｍｆ）（Ｎｆ）間の幅方向の中間位置である。

【００１３】そして、図３（ｃ）に示すように、各中心
座標毎に複数のウィンドウ（Ｗａ）〜（Ｗｅ）をその縦
方向（Ｘ）の隣接端部をオーバラップさせつつシール剤
画像（Ｑｂ）に被せる。そうすると、ウィンドウ（Ｗ
ａ）〜（Ｗｅ）内にシール剤画像（Ｑｂ）が全て収ま
り、しかも各ウィンドウ内のシール剤部分の長さが略均
一になる。

【００１４】そこで、図２（ｂ）〜（ｆ）に示すよう
に、パターン画像（Ｐｂ）〜（Ｐｆ）を２値化処理し、
パターン画像（Ｐｂ）〜（Ｐｆ）の２値化画像から明部
又は暗部の位置、面積及び数をウィンドウ毎に一度に計
測する。その計測データは上述のようにシール剤（３）
の幅及び断面形状に応じて変化し、断面形状を反映す
る。例えば照明（Ｕａ）の照射時、図２（ｂ）に示すよ
うに、シール剤（３ｂ）断面が円形の場合、シール剤頂
部が最も明るくなり、その隣接部が暗くなってパターン
画像（Ｐｂ）を得る。又、図２（ｃ）に示すように、シ
ール剤（３ｃ）断面が横長楕円の場合、シール剤頂部の
明部が断面円形時より幅広になってパターン画像（Ｐ
ｃ）を得、更に断面偏平になる程、明部が幅広になる。
又、図２（ｄ）に示すように、シール剤（３ｄ）上面中
央部がやや凹んで二つの頂部が生じた場合、二つの明部
が生じてパターン画像（Ｐｄ）を得る。同様に、照明
（Ｕｂ）の照射時、円形及び半円の各シール剤（３ｅ）
（３ｆ）断面に応じてそれぞれパターン画像（Ｐｅ）
（Ｐｆ）を得る。従って、パターン画像（Ｐａ）〜（Ｐ
ｆ）よりシール剤断面積を推定出来る。

【００１５】一方、ウインドウ内におけるパターン画像
（Ｐｂ）〜（Ｐｆ）の輪郭に沿った長さに上記断面積を
乗じてシール剤（３）の塗布量（体積）を算出出来る。

【００１６】そこで、予めシール剤断面積に応じて表れ
る明暗のパターン画像の画像上の特徴量（例えば明部の
幅と面積、暗部の幅と面積）とシール剤の断面積との対
応関係を求める。例えば上記特徴量を説明変数、シール
剤の断面積を目的変数とする重回帰式を予め求めてお
く。そして、計測された明暗パターン画像の各ウィンド
ウ毎の特徴量を測定し、上記重回帰式よりシール剤の断
面積を演算する。更に、この断面積に画像上のシール剤
の長さを乗じて塗布量（体積）を算出する。

【００１７】又は、明暗パターンに応じた断面積と長さ
と量とを標準データとして作成しておき、計測された明
暗のパターン画像と標準パターン画像とをマッチング対
比し、ウィンドウ毎にシール剤平面（長さ）及び断面形
状（断面積）を推定してシール剤塗布量を検出する。こ
の時、塗布されたシール剤の平面及び断面形状は様々で
あるが、実質的にはある限定された種類数に限られ、表
れる形状の種類は限られるため、用意すべき標準データ
数も或る範囲内に収まる。もし、計測された明暗パター
ン画像に正確に一致する標準データがなければ、最も近
い標準データに近似すれば良い。

【００１８】尚、この最も近い標準データの決定にあた
っては、ファジィ推論を応用することが出来る。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、オイルパンの合わせ面
等の被塗布面上に塗布されたシール剤の塗布状態を検出
するにあたり、シール剤に斜め上方から照明光を左右対
称に照射して断面形状を反映した陰影を被塗布面上に形
成し、且つ、シール剤を真上から撮像してシール剤画像
の輪郭線を一時的に折線近似化し、上記折線のエッジの
座標に基づいてシール剤を複数のシール剤部分に等分
し、上記エッジの座標からシール剤部分をウィンドウ中
央に位置させる複数のウィンドウの中心座標を設定し、
シール剤の平面及び断面形状に応じて変化する所定形状
の陰影をウィンドウ毎に２値化処理して明部と暗部のパ
ターン画像を形成し、上記パターン画像の特徴量とシー
ル剤の断面積との対応関係を求め、計測されたパターン
画像の各ウィンドウ毎の特徴量を測定して上記対応関係
によりシール剤の断面積を演算したから、シール剤断面
積を推定してシール剤の長さとで塗布量を検出出来、油
路詰まり等の発生を防止出来る。又、細かく計測する場
合、シール剤が如何なる形状でもシール剤形状に合わせ
て容易にウィンドウを設定出来、処理時間が短縮され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置の概略側面図。

【図２】（ａ）はシール剤撮像時の断面図。（ｂ）〜
（ｆ）はシール剤の各断面形状及び明暗パターンを示す
図。

【図３】（ａ）はシール剤画像の正面図。（ｂ）は
（ａ）の画像を折線近似した正面図。（ｃ）は（ｂ）の
折線のエッジ座標からウィンドウ中心を導出する説明
図。（ｄ）はウィンドウを被せたシール剤画像の正面
図。

【図４】（ａ）はオイルパン合わせ面の正面図。（ｂ）
は（ａ）のｂ−ｂ線断面図。（ｃ）は（ａ）のｃ部詳細
図。（ｄ）はエクステンションハウジング合わせ面の正
面図。（ｅ）は（ｄ）のｅ部詳細図。

【図５】従来のシール剤の塗布状態検出装置の一例を示
す概略側面図。

【図６】（ａ）は図５の装置によって撮像したシール剤
画像の正面図。（ｂ）は図６（ａ）のシール剤画像の明
度を示すグラフ。

【符号の説明】

３シール剤ＣａカメラＵａ、Ｕｂ照明Ｐｂ〜Ｐｆパターン画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−60404（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−101736（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 B62D 65/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗布面に線状に塗布されたシール剤の所
定領域を真上から撮像する工程と、前記撮像で得られた
画像のシール剤の両側輪郭線を一時的に折線近似する工
程と、前記画像内における前記折線の各エッジの座標に
基づいて、画像内のシール剤を複数のシール剤部分に等
分する工程と、前記各シール剤部分の各エッジの座標か
ら前記各シール剤部分をそれぞれウィンドウ中央に位置
させる複数のウィンドウの中心座標を設定する工程と、
前記折線近似を解除すると共に、前記中心座標で設定し
た各ウィンドウ内のシール剤部分の幅や位置などの塗布
状態を検出する工程とを有することを特徴とするシール
剤の塗布状態検出方法。
【請求項２】被塗布面に線状に塗布された所定領域のシ
ール剤に対して、前記シール剤の長手方向に向かって左
右両側斜め上方から左右対称に照明光を照射することに
より、前記シール剤の断面形状に対応した陰影を前記シ
ール剤の両側の前記被塗布面上に形成し、前記陰影を２
値化処理して明部と暗部のパターン画像を形成し、前記
パターン画像上の特徴量とシール剤の断面積との対応関
係を求め、計測されたパターン画像の特徴量を測定して
上記対応関係により所定領域のシール剤の断面積を演算
するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシール
剤の塗布状態検出方法。