JP6300594B2 - Work quality judgment method and work quality judgment system - Google Patents
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Description
本発明は、表面に投影された縞模様を用いてワークの品質判定を行うワーク品質判定方法及びワーク品質判定システムに関する。 The present invention relates to a workpiece quality determination method and a workpiece quality determination system that perform workpiece quality determination using a striped pattern projected on a surface.
自動車のボディ等の工業製品は、鋼板に対してプレスや溶接等の加工を行うことで成形される。これら加工は予め定められた設定値に基づき行われるものの、鋼板の板厚、組成等に応じて成形される工業製品の形状は僅かずつ異なることになる。そこで、成形された工業製品の形状を観察し、凹み等のデフォームが生じているか否かを判定（品質判定）することとしている。 Industrial products such as automobile bodies are formed by processing such as pressing and welding on steel plates. Although these processes are performed based on predetermined set values, the shape of the industrial product formed according to the plate thickness, composition, etc. of the steel sheet is slightly different. Therefore, the shape of the molded industrial product is observed to determine whether or not deformation such as a dent has occurred (quality determination).
従来、このような品質判定は、ワーク表面に投影した縞模様（以下、「投影縞模様」と呼ぶことがある）を観察者が目視確認することで行われていた。しかしながら、目視確認による判定は、観察者の経験に左右されることになるため、観察者によって判断結果がばらつくという問題があった。
そこで、特許文献１には、従来の目視確認を自動化し、投影縞模様と基準縞模様とを比較して品質判定を行う方法が記載されている。
Conventionally, such quality determination has been performed by an observer visually confirming a striped pattern projected on the workpiece surface (hereinafter sometimes referred to as a “projected striped pattern”). However, since determination by visual confirmation depends on the experience of the observer, there is a problem that the determination result varies depending on the observer.
Therefore, Patent Document 1 describes a method of performing quality judgment by automating conventional visual confirmation and comparing a projected stripe pattern with a reference stripe pattern.
特許文献１では、投影縞模様を検査する検査角度を固定したまま品質判定を行うこととしているが、このような品質判定では、塗膜表面の非常に微細な歪み（塗膜平滑度）を検出することは好適であるが、凹み等のデフォームを検出するには不十分であった。即ち、塗膜平滑度による縞模様の乱れは検査角度によって変化しない一方で、デフォームに伴う縞模様の乱れは検査角度によって大きく変化する。そのため、特許文献１のように検査角度を固定する方法では、ワークのデフォーム部分を検出することができなかった。 In Patent Document 1, quality determination is performed while fixing the inspection angle for inspecting the projected fringe pattern. However, in such quality determination, a very fine distortion (coating film smoothness) on the coating film surface is detected. However, it was insufficient to detect deformation such as a dent. That is, the disturbance of the stripe pattern due to the smoothness of the coating film does not change depending on the inspection angle, whereas the disturbance of the stripe pattern accompanying the deformation greatly changes depending on the inspection angle. For this reason, the method of fixing the inspection angle as in Patent Document 1 cannot detect the deformed portion of the workpiece.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、所定の加工を経て成形されたワークにデフォームが発生しているか否かを判定可能なワーク品質判定方法及びワーク品質判定システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a work quality determination method and a work quality determination system capable of determining whether or not deformation has occurred in a work formed through predetermined processing. The purpose is to provide.
（１）ワーク表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定方法であって、前記ワーク（例えば、後述のワークＷ）に投影した投影縞模様（例えば、後述の投影縞模様２０２）を異なる複数の角度から特定する縞特定工程（例えば、後述の縞特定部１２が実行する工程）と、特定された各角度における投影縞模様に対して基準縞模様（例えば、後述の基準縞模様２０１）を作成する基準縞作成工程（例えば、後述の基準縞作成部が実行する工程）と、前記各角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、該差分に基づいて品質判定を行う品質判定工程（例えば、後述の品質判定部が実行する工程）と、を含むことを特徴とするワーク品質判定方法。 (1) A work quality determination method for determining the quality of a workpiece based on a stripe pattern projected on the workpiece surface, the projection stripe pattern (for example, projection described later) projected on the workpiece (for example, workpiece W described later) A stripe specifying step (for example, a step executed by a stripe specifying unit 12 described later) for specifying the stripe pattern 202 from a plurality of different angles, and a reference stripe pattern (for example, described later) with respect to the projected stripe pattern at each specified angle And a difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern at each angle, and a reference stripe creation step (for example, a step executed by a reference stripe creation unit described later) for creating the reference stripe pattern 201) A work quality determination method comprising: a quality determination step (for example, a step executed by a quality determination unit described later) for performing quality determination based on the difference.
（１）のワーク品質判定方法によれば、異なる複数の角度における投影縞模様と基準縞模様とを比較するため、ある角度から検査しただけでは投影縞模様に反映されないワークの表面の凹み等も、異なる角度から検査することで確実に検出することができる。即ち、本発明のワーク品質判定方法では、投影縞模様の乱れが大きくなる角度を探し、その角度において基準縞模様と比較する品質判定を行うため、ワークに発生したデフォームを確実に検出することができる。 According to the work quality judgment method of (1), in order to compare the projected fringe pattern and the reference fringe pattern at a plurality of different angles, there are also dents on the surface of the work that are not reflected in the projected fringe pattern only by inspecting from a certain angle It can be reliably detected by inspecting from different angles. That is, in the work quality determination method of the present invention, the angle at which the disturbance of the projected fringe pattern becomes large is searched, and the quality determination that is compared with the reference stripe pattern at that angle is performed. Can do.
（２）前記品質判定工程は、前記ワークのうち前記差分が閾値以上である領域を判定領域として特定する第１判定工程（例えば、後述の第１判定工程）と、前記第１判定工程で特定した判定領域に対して作成された前記基準縞模様をスライドしたスライド基準縞模様（例えば、後述のスライド基準縞模様２０１Ａ）を、当該判定領域に対して投影された投影縞模様と比較することで前記品質判定を行う第２判定工程（例えば、後述の第２判定工程）と、を含むことを特徴とする（１）に記載のワーク品質判定方法。 (2) The quality determination step is specified by a first determination step (for example, a first determination step described later) that specifies an area of the workpiece that has the difference equal to or greater than a threshold as a determination area, and the first determination step. By comparing a slide reference stripe pattern (for example, a slide reference stripe pattern 201A described later), which is obtained by sliding the reference stripe pattern created for the determination area, with a projected stripe pattern projected on the determination area. The work quality determination method according to (1), further including a second determination step (for example, a second determination step described later) for performing the quality determination.
例えば、塗装等によりワークの表面の全体が設計よりも厚みを持つ場合、投影縞模様と基準縞模様とは一致せず平行的にずれることになる。このようなワークの表面は、基準形状と同様の形状をしており、投影縞模様と基準縞模様とは一致しないからといって成形不良とすることは好ましくない。
この点（２）のワーク品質判定方法によれば、第１判定工程において投影縞模様と基準縞模様とが一致しない場合、第２判定工程において基準縞模様をスライドした上で再度投影縞模様と比較することとしている。その結果、投影縞模様と基準縞模様とが平行的にずれているワークであっても、第２判定工程において一致すると判定されることになり、本来成形不良ではないワークを誤って成形不良として判定してしまうことを防止できる。他方、凹み等による局所的な不一致は、基準縞模様をスライドしたとしても解消されることが無いため、ワークに発生したデフォームを確実に検出することができる。
For example, when the entire surface of the workpiece has a thickness larger than the design due to painting or the like, the projected stripe pattern and the reference stripe pattern do not match and shift in parallel. The surface of such a workpiece has the same shape as the reference shape, and it is not preferable that the projected stripe pattern and the reference stripe pattern do not coincide with each other because of a molding defect.
According to the work quality determination method of this point (2), when the projected stripe pattern and the reference stripe pattern do not coincide in the first determination step, the reference stripe pattern is slid again after sliding the reference stripe pattern in the second determination step. We are going to compare. As a result, even if the projected striped pattern and the reference striped pattern are shifted in parallel, it is determined that they match in the second determination step, and a workpiece that is not originally a molding defect is erroneously determined as a molding defect. It can prevent judging. On the other hand, local inconsistency due to a dent or the like is not eliminated even if the reference striped pattern is slid, so that the deformation generated in the workpiece can be reliably detected.
（３）前記差分は前記基準縞模様と前記投影縞模様との曲率差であることを特徴とする（１）に記載のワーク品質判定方法。 (3) The work quality determination method according to (1), wherein the difference is a curvature difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
（４）前記差分は前記基準縞模様と前記投影縞模様との角度差であることを特徴とする（１）に記載のワーク品質判定方法。 (4) The work quality determination method according to (1), wherein the difference is an angle difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
（３）又は（４）のワーク品質判定方法では、差分として基準縞模様と投影縞模様との曲率差又は角度差を採用することにより、定量的にワークの品質を判定することができる。上述のようにワークの表面が設計よりも厚くなると投影縞模様と基準縞模様との間で平行的なずれが生じるが（後述の図４（Ｃ）参照）、このような厚みの相違に起因するずれを成形不良と判定することは好ましくない。一方、投影縞模様と基準縞模様との相対位置がずれたとしても、上述の基準縞模様と投影縞模様との曲率差や角度差はさほど大きく変化しないと考えられる。したがってこれら曲率差や角度差を差分として採用することにより、厚みの相違に起因するずれを成形不良として誤判定するのを防止できる。また（３）又は（４）の発明によれば、上記（２）の発明のように基準縞模様をスライドさせる処理を行う必要がないので、品質判定にかかる時間を短縮できる。 In the work quality determination method of (3) or (4), the work quality can be quantitatively determined by adopting the difference in curvature or angle between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern as the difference. As described above, when the surface of the workpiece becomes thicker than the design, there is a parallel shift between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern (see FIG. 4C described later). It is not preferable to determine that the deviation is a molding defect. On the other hand, even if the relative positions of the projected stripe pattern and the reference stripe pattern are shifted, it is considered that the curvature difference and the angle difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern do not change so much. Therefore, by adopting these curvature differences and angle differences as differences, it is possible to prevent misjudgment of misalignment due to thickness differences as defective molding. Further, according to the invention of (3) or (4), since it is not necessary to perform the process of sliding the reference stripe pattern as in the invention of (2), the time required for quality determination can be shortened.
（５）前記品質判定工程では、前記ワークを２以上のエリアに分割するとともに、当該エリア毎に異なる大きさで設定した閾値と前記差分とを比較することによって前記ワークの品質を判定することを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載のワーク品質判定方法。 (5) In the quality determination step, the work is divided into two or more areas, and the quality of the work is determined by comparing a threshold set with a different size for each area and the difference. The work quality determination method according to any one of (1) to (4), which is characterized.
上記品質判定工程において評価される差分はワークに生じるデフォームの大きさを示す指標となっている。したがって、この差分に対して設定される閾値は、許容できるデフォームの大きさを示す指標とも言える。（５）の発明では、１つのワークを複数のエリアに分割した上、上記差分に対する閾値をエリア毎に異なる大きさで設定する。これにより、製品の利用者からの見え方や特定箇所の成形の難易度等を考慮して、総合的にワークの品質を判定することができる。より具体的には、例えば、利用者の目に付きやすい特定の部分については僅かなデフォームの発生も許容されないように、エリア毎に異なる重みの下で総合的にワークの品質を判定することができる。 The difference evaluated in the quality determination step is an index indicating the size of the deformation generated in the workpiece. Therefore, it can be said that the threshold value set for this difference is an index indicating an allowable deformation size. In the invention of (5), after dividing one work into a plurality of areas, the threshold for the difference is set with a different size for each area. Thereby, the quality of a workpiece | work can be determined comprehensively in consideration of the view from the user of a product, the difficulty of forming a specific part, and the like. More specifically, for example, the quality of the workpiece is comprehensively determined under different weights for each area so that a slight deformation is not allowed for a specific portion that is easily noticeable by the user. Can do.
（６）ワーク表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定システム（例えば、後述のワーク品質判定システム１）であって、前記ワーク（例えば、後述のワークＷ）に投影した投影縞模様（例えば、後述の投影縞模様２０２）を異なる複数の角度から特定する縞特定部（例えば、後述の縞特定部１２）と、特定された各角度における投影縞模様に対して基準縞模様（例えば、後述の基準縞模様２０１）を作成する基準縞作成部（例えば、後述の基準縞作成部１３）と、前記各角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、該差分に基づいて品質判定を行う品質判定部（例えば、後述の品質判定部１４）と、を含むことを特徴とするワーク品質判定システム。 (6) A work quality determination system (for example, a work quality determination system 1 described later) that determines the quality of the workpiece based on the stripe pattern projected on the workpiece surface. A stripe specifying unit (for example, a stripe specifying unit 12 to be described later) that specifies a projected projected stripe pattern (for example, a projected stripe pattern 202 to be described later) from a plurality of different angles, and a projected stripe pattern at each specified angle A reference stripe creation unit (for example, a reference stripe creation unit 13 to be described later) that creates a reference stripe pattern (for example, a reference stripe pattern 201 to be described later), and a difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern at each angle. A work quality determination system including a quality determination unit (for example, a quality determination unit 14 described later) that calculates and performs quality determination based on the difference.
（７）品質判定部は、前記ワークのうち前記差分が閾値以上である領域を判定領域として特定する第１判定部と、前記第１判定部が特定した判定領域に対して作成された前記基準縞模様をスライドしたスライド基準縞模様（例えば、後述のスライド基準縞模様２０１Ａ）を、当該判定領域に対して投影された投影縞模様と比較することで前記品質判定を行う第２判定部と、を備えることを特徴とする（３）に記載のワーク品質判定システム。 (7) The quality determination unit includes a first determination unit that specifies, as a determination region, an area in which the difference is greater than or equal to a threshold value in the workpiece, and the reference created for the determination region specified by the first determination unit. A second determination unit that performs the quality determination by comparing a slide reference stripe pattern (for example, a slide reference stripe pattern 201A described later) with a projected stripe pattern projected onto the determination region; The work quality determination system according to (3), further comprising:
（８）前記差分は前記基準縞模様と前記投影縞模様との曲率差であることを特徴とする（６）に記載のワーク品質判定システム。 (8) The work quality determination system according to (6), wherein the difference is a difference in curvature between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
（９）前記差分は前記基準縞模様と前記投影縞模様との角度差であることを特徴とする（６）に記載のワーク品質判定システム。 (9) The work quality determination system according to (6), wherein the difference is an angle difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
（１０）前記品質判定部は、前記ワークを２以上のエリアに分割するとともに、当該エリア毎に異なる大きさで設定された閾値と前記差分とを比較することによって前記ワークの品質を判定することを特徴とする（６）から（９）の何れかに記載のワーク品質判定システム。 (10) The quality determination unit determines the quality of the workpiece by dividing the workpiece into two or more areas and comparing the difference with a threshold set with a different size for each area. The work quality determination system according to any one of (6) to (9).
（６）〜（１０）のワーク品質判定システムによれば、それぞれ（１）〜（５）のワーク品質判定方法と同様の効果を奏する。 According to the work quality determination system of (6)-(10), there exists an effect similar to the work quality determination method of (1)-(5), respectively.
本発明によれば、所定の加工を経て成形されたワークにデフォームが発生しているか否かを確実に判定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be determined reliably whether the deformation | transformation has generate | occur | produced in the workpiece | work shape | molded through the predetermined process.
［第１実施形態］
初めに、本発明の第１実施形態に係るワーク品質判定方法及び当該方法が適用されたワーク品質判定システムについて、図１〜図６を参照して説明する。
[First Embodiment]
First, a work quality determination method according to a first embodiment of the present invention and a work quality determination system to which the method is applied will be described with reference to FIGS.
［ワーク品質判定システム１の機能］
初めに、図１を参照して、本発明のワーク品質判定システム１の機能を説明する。図１は、ワーク品質判定システム１の機能的構成を示すブロック図である。
ワーク品質判定システム１は、縞投影部１１と、縞特定部１２と、基準縞作成部１３と、品質判定部１４と、記憶部１５と、を含んで構成される。
[Function of Work Quality Judgment System 1]
First, the function of the work quality judgment system 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the work quality determination system 1.
The work quality determination system 1 includes a fringe projection unit 11, a fringe specifying unit 12, a reference fringe creation unit 13, a quality determination unit 14, and a storage unit 15.
記憶部１５は、ワークＷの３次元形状データや各処理において生成されたデータ等を記憶する。また、記憶部１５は、ワークＷの基準となる基準形状データを記憶する。なお、基準形状データとは、ワークＷのデザイン設計上の３次元形状データであり、例えば車種毎のデザイン設計上の３次元形状データが該当する。 The storage unit 15 stores 3D shape data of the workpiece W, data generated in each process, and the like. Further, the storage unit 15 stores reference shape data serving as a reference for the workpiece W. The reference shape data is three-dimensional shape data on the design design of the workpiece W, and corresponds to, for example, three-dimensional shape data on the design design for each vehicle type.
縞投影部１１は、ワークＷの表面に対して品質判定に用いる縞模様を投影する。具体的には、縞投影部１１は、ワークＷの表面のうち品質の判定を行う判定対象面を特定し、この判定対象面に縞模様を投影する。
縞特定部１２は、ワークＷの表面（より詳細には、判定対象面）に投影した縞模様である投影縞模様を特定する。ここで、ワークＷの表面に投影した投影縞模様は、観察する角度によって異なって見えることから、縞特定部１２は、判定対象面に投影された投影縞模様を異なる複数の角度から特定する。なお、異なる複数の角度から投影縞模様の特定することは、縞模様を投影する角度を固定しつつ影縞模様を観察する角度を変更することで実現することとしてもよく、観察する角度を固定しつつ縞模様を投影する角度を変更することで実現することとしてもよい。
The fringe projection unit 11 projects a fringe pattern used for quality determination onto the surface of the workpiece W. Specifically, the fringe projection unit 11 specifies a determination target surface for quality determination from the surface of the workpiece W, and projects a stripe pattern on the determination target surface.
The stripe specifying unit 12 specifies a projected stripe pattern that is a stripe pattern projected onto the surface of the workpiece W (more specifically, the determination target surface). Here, since the projected fringe pattern projected on the surface of the workpiece W looks different depending on the observation angle, the fringe specifying unit 12 identifies the projected fringe pattern projected on the determination target surface from a plurality of different angles. Specifying the projected fringe pattern from a plurality of different angles may be realized by changing the angle at which the shadow fringe pattern is observed while fixing the angle at which the stripe pattern is projected. However, it may be realized by changing the angle at which the stripe pattern is projected.
基準縞作成部１３は、記憶部１５からワークＷに対応する基準形状データを読み出し、当該基準形状データに基づく基準形状の表面に対して縞模様を投影するとともに、投影された縞模様を特定することで、基準縞模様を作成する。このとき、基準縞作成部１３は、基準形状の表面のうち判定対象面に対応する面（比較対象面）に投影した基準縞模様を作成するとともに、縞特定部１２と同様に異なる複数の角度における基準縞模様を作成する。 The reference fringe creation unit 13 reads the reference shape data corresponding to the workpiece W from the storage unit 15, projects the stripe pattern on the surface of the reference shape based on the reference shape data, and identifies the projected stripe pattern. Thus, a reference stripe pattern is created. At this time, the reference fringe creating unit 13 creates a reference fringe pattern projected on a surface corresponding to the determination target surface (comparison target surface) among the surfaces of the reference shape, and a plurality of different angles similar to the fringe specifying unit 12 Create a reference stripe pattern at.
品質判定部１４は、各角度における投影縞模様と基準縞模様とを比較し差分を算出するとともに、算出した差分に基づいてワークＷの判定対象面にデフォームが存在するか否かの品質判定を行う。詳しくは後述するが、品質判定部１４は、ワークＷの判定対象面の中から基準縞模様と一致しない領域（判定領域）を判定する第１判定、及び判定領域がデフォームであるか否かを判定する第２判定を行う。
なお、投影縞模様と基準縞模様との比較は、投影縞模様と基準縞模様との面積の一致率等を用いて行うことができる。
The quality determination unit 14 compares the projected stripe pattern and the reference stripe pattern at each angle to calculate a difference, and determines whether there is a deformation on the determination target surface of the workpiece W based on the calculated difference. I do. As will be described in detail later, the quality determination unit 14 performs first determination for determining an area (determination area) that does not match the reference stripe pattern from the determination target surface of the workpiece W, and whether or not the determination area is a deformation. A second determination is made to determine
Note that the comparison between the projected fringe pattern and the reference striped pattern can be performed using the coincidence ratio of the areas of the projected fringe pattern and the reference striped pattern.
［ワーク品質判定システム１の構成］
続いて、図２を参照して、ワーク品質判定システム１の具体的な構成について説明する。ワーク品質判定システム１は、少なくとも３次元画像処理が可能なコンピュータ１０２を含んで構成される。
[Configuration of Work Quality Judgment System 1]
Next, a specific configuration of the work quality determination system 1 will be described with reference to FIG. The work quality determination system 1 includes a computer 102 capable of at least three-dimensional image processing.
ワーク品質判定システム１の一例を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）に示すように、ワーク品質判定システム１は、ワークＷの表面形状を測定可能な３次元スキャナ１０１と、コンピュータ１０２とを含んで構成される。
３次元スキャナ１０１は、ワークＷの表面形状を測定し、その測定結果である３次元形状データをコンピュータ１０２に供給する。コンピュータ１０２は、縞模様の投影や視点変更等の３次元画像処理が可能な所定のプログラムがインストールされており、３次元スキャナ１０１から供給された３次元形状データを用いて３次元画像処理を行うことで、ワークＷの品質判定を行う。
An example of the work quality determination system 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 2A, the work quality determination system 1 includes a three-dimensional scanner 101 that can measure the surface shape of the work W and a computer 102.
The three-dimensional scanner 101 measures the surface shape of the workpiece W and supplies three-dimensional shape data, which is the measurement result, to the computer 102. The computer 102 is installed with a predetermined program capable of three-dimensional image processing such as projection of a stripe pattern and change of viewpoint, and performs three-dimensional image processing using the three-dimensional shape data supplied from the three-dimensional scanner 101. Thus, the quality of the workpiece W is determined.
また、ワーク品質判定システム１の他の一例を図２（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）に示すように、ワーク品質判定システム１は、ワークＷの表面に縞模様を投影する縞投影装置１０３と、ワークＷに投影された縞模様（投影縞模様）を撮影するカメラ１０４と、コンピュータ１０２と、を含んで構成される。
縞投影装置１０３は、縞模様が形成された壁面でありワークＷの周囲に配置される。縞投影装置１０３からワークＷに向けて光が照射されると、縞投影装置１０３に形成された縞模様がワークＷの表面に投影される。カメラ１０４は、ワークＷの表面に投影された投影縞模様を撮影し、撮影した投影縞模様の画像データをコンピュータ１０２に供給する。このとき、カメラ１０４は、ワークＷを様々な角度から撮影することで、投影縞模様を異なる複数の角度から特定することとしている。コンピュータ１０２は、カメラ１０４から供給された画像データ（投影縞模様）を基準縞模様と比較することで、ワークＷの品質判定を行う。
Another example of the work quality determination system 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 2B, the work quality determination system 1 includes a fringe projection device 103 that projects a stripe pattern on the surface of the workpiece W, and a camera that captures the stripe pattern (projected stripe pattern) projected on the workpiece W. 104 and a computer 102.
The fringe projection device 103 is a wall surface on which a fringe pattern is formed, and is arranged around the workpiece W. When light is emitted from the fringe projection device 103 toward the workpiece W, the stripe pattern formed on the fringe projection device 103 is projected onto the surface of the workpiece W. The camera 104 captures a projected stripe pattern projected on the surface of the workpiece W, and supplies the image data of the captured projected stripe pattern to the computer 102. At this time, the camera 104 shoots the workpiece W from various angles to identify the projected fringe pattern from a plurality of different angles. The computer 102 determines the quality of the workpiece W by comparing the image data (projected stripe pattern) supplied from the camera 104 with the reference stripe pattern.
なお縞投影装置１０３は、光源を備えない単なる壁とすることもできる。すなわち、ワークＷの周囲に設けられた壁に縞模様が形成されていれば、縞投影装置１０３からワークＷへ光を照射せずとも、ワークＷの表面には縞模様が映し出される。 The fringe projection device 103 can be a simple wall without a light source. That is, if a stripe pattern is formed on the wall provided around the workpiece W, the stripe pattern is projected on the surface of the workpiece W without irradiating the workpiece W with light from the stripe projection device 103.
図２（Ａ）に示す構成のワーク品質判定システム１では、コンピュータ１０２が上述の縞投影部１１乃至記憶部１５の機能を発揮することになる。他方、図２（Ｂ）に示す構成のワーク品質判定システム１では、縞投影装置１０３が縞投影部１１として機能し、カメラ１０４が縞特定部１２として機能し、コンピュータ１０２が基準縞作成部１３、品質判定部１４及び記憶部１５として機能する。
なお、本実施形態では、図２（Ａ）に示す構成により、ワーク品質判定システム１を実現することとしている。
In the work quality determination system 1 having the configuration shown in FIG. 2A, the computer 102 exhibits the functions of the fringe projection unit 11 to the storage unit 15 described above. On the other hand, in the work quality determination system 1 configured as shown in FIG. 2B, the fringe projection device 103 functions as the fringe projection unit 11, the camera 104 functions as the fringe specifying unit 12, and the computer 102 functions as the reference fringe creation unit 13. , Functioning as the quality determination unit 14 and the storage unit 15.
In the present embodiment, the work quality determination system 1 is realized by the configuration shown in FIG.
［ワーク品質判定システム１の動作］
続いて、図３〜図５を参照して、ワーク品質判定システム１の動作について説明する。図３は、ワーク品質判定システム１の処理の流れを示すフローチャートであり、図４は、ワークＷに投影された投影縞模様と基準縞模様との関係を示す図であり、図５は、ワークＷの品質判定方法の詳細を示す図である。
[Operation of Work Quality Judgment System 1]
Subsequently, the operation of the work quality determination system 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow of the workpiece quality determination system 1, FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a projected stripe pattern projected on the workpiece W and a reference stripe pattern, and FIG. It is a figure which shows the detail of the quality determination method of W.
図３を参照して、ステップＳ１において、３次元スキャナ１０１は、ワークＷの表面を測定することでワークＷの表面の３次元形状データを取得し、取得した３次元形状データをコンピュータ１０２に供給する。 With reference to FIG. 3, in step S <b> 1, the three-dimensional scanner 101 acquires the three-dimensional shape data of the surface of the workpiece W by measuring the surface of the workpiece W, and supplies the acquired three-dimensional shape data to the computer 102. To do.
続いて、ステップＳ２において、コンピュータ１０２（縞投影部１１）は、３次元形状データから品質判定を行う判定対象面（ＣＡＤ面（ＣＡＤ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ））を作成する。次に、ステップＳ３において、コンピュータ１０２（縞投影部１１）は、ステップＳ２で作成した判定対象面に対して縞模様を投影する。なお、縞模様の投影は、既存の３次元ＣＡＤソフトウェアにおけるゼブラ表示機能により実現することができる。 Subsequently, in step S2, the computer 102 (the fringe projection unit 11) creates a determination target surface (CAD surface (CAD: Computer Aided Design)) for performing quality determination from the three-dimensional shape data. Next, in step S3, the computer 102 (stripe projection unit 11) projects a striped pattern onto the determination target surface created in step S2. Note that the projection of the stripe pattern can be realized by a zebra display function in the existing three-dimensional CAD software.
続いて、ステップＳ４において、コンピュータ１０２（基準縞作成部１３）は、記憶部１５から基準形状データを読み出し、当該基準形状データに対応する基準形状の中からワークＷの判定対象面と対応する比較対象面を特定し、この比較対象面に対して縞模様を投影することで、基準縞模様を生成する。 Subsequently, in step S4, the computer 102 (reference fringe creation unit 13) reads the reference shape data from the storage unit 15, and compares the reference shape corresponding to the determination target surface of the workpiece W from the reference shapes corresponding to the reference shape data. By specifying a target surface and projecting a striped pattern onto the comparison target surface, a reference striped pattern is generated.
続いて、ステップＳ５において、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、特定角度における投影縞模様と基準縞模様とを比較する。次に、ステップＳ６において、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、判定対象面に投影された投影縞模様の中に基準縞模様と一致しない不一致箇所があるか否かを判定する（第１判定工程）。
即ち、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、投影縞模様と基準縞模様との差分を算出し、算出した差分が閾値以上である箇所があるか否か（より具体的には投影縞模様と基準縞模様との面積の一致率を算出し、算出した一致率が所定率未満である箇所があるか否か）を判定する。このステップＳ６により不一致箇所があると判定されると、当該不一致箇所を判定領域として特定した上で、ステップＳ７の処理（第２判定工程）に移る。他方、ステップＳ６で不一致箇所がないと判定されると、続いて、ステップＳ９の処理に移る。
Subsequently, in step S5, the computer 102 (quality determination unit 14) compares the projected stripe pattern at the specific angle with the reference stripe pattern. Next, in step S6, the computer 102 (quality determination unit 14) determines whether or not there is a mismatched portion that does not match the reference stripe pattern in the projected stripe pattern projected on the determination target surface (first determination). Process).
That is, the computer 102 (quality determination unit 14) calculates the difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern, and whether there is a portion where the calculated difference is equal to or greater than a threshold (more specifically, the projected stripe pattern and The coincidence ratio of the area with the reference stripe pattern is calculated, and it is determined whether or not there is a portion where the calculated coincidence ratio is less than a predetermined ratio. If it is determined in step S6 that there is a mismatched portion, the mismatched portion is specified as a determination region, and then the process proceeds to step S7 (second determination step). On the other hand, if it is determined in step S6 that there is no mismatched portion, the process proceeds to step S9.
ここで、図４を参照して、投影縞模様と基準縞模様との比較を具体的に説明する。なお、図４では、ワークＷ（車両）のうち左ドア２００を判定対象面及び基準対象面としている。また、図４では、基準対象面に投影した縞模様を基準縞模様２０１とし、判定対象面に投影した縞模様を投影縞模様２０２としている。 Here, the comparison between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 4, the left door 200 of the workpiece W (vehicle) is used as the determination target surface and the reference target surface. In FIG. 4, the striped pattern projected on the reference target surface is a reference striped pattern 201, and the striped pattern projected on the determination target surface is a projected striped pattern 202.
図４（Ａ）を参照して、左ドア２００の多くの領域において基準縞模様２０１のみが表示されており、当該領域において基準縞模様２０１と投影縞模様２０２とが一致していることが分かる。他方、不一致箇所２１１，２１２では、基準縞模様２０１に対して投影縞模様２０２がずれて表示されており、当該不一致箇所２１１，２１２において基準縞模様２０１と投影縞模様２０２とが一致していないことが分かる。
コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、基準縞模様２０１と投影縞模様２０２との面積の一致率を算出し、一致率が所定率未満である不一致箇所を判定領域として特定する。図４（Ａ）に示す例では、左ドア２００のうち不一致箇所２１１，２１２が判定領域として特定される。
Referring to FIG. 4A, only the reference stripe pattern 201 is displayed in many areas of the left door 200, and it can be seen that the reference stripe pattern 201 and the projected stripe pattern 202 coincide with each other in the area. . On the other hand, in the mismatched portions 211 and 212, the projected striped pattern 202 is displayed with a deviation from the reference striped pattern 201, and the reference striped pattern 201 and the projected striped pattern 202 do not match in the mismatched portions 211 and 212. I understand that.
The computer 102 (quality determination unit 14) calculates the coincidence ratio of the areas of the reference striped pattern 201 and the projected striped pattern 202, and specifies a mismatched portion where the coincidence rate is less than a predetermined rate as a determination region. In the example shown in FIG. 4A, the mismatched portions 211 and 212 of the left door 200 are specified as the determination region.
ところで、基準縞模様２０１と投影縞模様２０２との不一致は、ワークＷの表面に局所的に存在する凹み等に基づき発生するほか、ワークＷの表面の厚みが一律に基準形状データと異なる場合等にも発生することがある。一例として、図４（Ｂ）に局所的な凹みがある場合の基準縞模様２０１と投影縞模様２０２との一致部分２０３を示し、図４（Ｃ）にワークＷの表面の厚みが一律に基準形状データと異なる場合の基準縞模様２０１と投影縞模様２０２との一致部分２０４を示す。 Incidentally, the discrepancy between the reference stripe pattern 201 and the projected stripe pattern 202 occurs based on a dent or the like that exists locally on the surface of the workpiece W, and the thickness of the surface of the workpiece W is uniformly different from the reference shape data. May also occur. As an example, FIG. 4B shows a matching portion 203 of the reference stripe pattern 201 and the projected stripe pattern 202 when there is a local dent, and FIG. 4C shows the uniform thickness of the surface of the workpiece W. A matching portion 204 between the reference striped pattern 201 and the projected striped pattern 202 when different from the shape data is shown.
図４（Ｂ）に示すように、局所的な凹み等はデフォームであり成形不良とすることが好ましい。一方、図４（Ｃ）に示す基準縞模様２０１と投影縞模様２０２との関係は、ワークＷの表面の全体が基準形状データと異なることを示しているものの、ワークＷ自体の形状は良好であり、成形不良とすることは好ましくない。
この点、図４（Ｂ）（Ｃ）共に一致部分２０３，２０４の面積は小さく、基準縞模様２０１と投影縞模様２０２とが一致するか否かを判定するだけでは両者を区別することができず、必ずしも成形不良を適切に判定できるとは限らない。
As shown in FIG. 4 (B), it is preferable that local dents and the like are deformed and have poor molding. On the other hand, although the relationship between the reference stripe pattern 201 and the projected stripe pattern 202 shown in FIG. 4C indicates that the entire surface of the workpiece W is different from the reference shape data, the shape of the workpiece W itself is good. Yes, it is not preferable to have a molding defect.
4B and 4C, the areas of the matching portions 203 and 204 are small, and it is possible to distinguish between the two only by determining whether or not the reference striped pattern 201 and the projected striped pattern 202 match. However, it is not always possible to properly determine molding defects.
図３に戻り、そこで、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、ステップＳ７，Ｓ８において第２判定工程を実行する。具体的には、ステップＳ７において、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、判定領域内の基準縞模様をスライドする。そして、ステップＳ８において、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、スライド後の基準縞模様（スライド基準縞模様）と投影縞模様とを比較することで、判定領域に対する第２判定工程を実行する。なお、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、第２判定工程による比較結果を記憶部１５に記憶する。 Returning to FIG. 3, the computer 102 (quality determination unit 14) executes a second determination step in steps S <b> 7 and S <b> 8. Specifically, in step S7, the computer 102 (quality determination unit 14) slides the reference stripe pattern in the determination area. In step S <b> 8, the computer 102 (quality determination unit 14) executes the second determination process for the determination region by comparing the reference stripe pattern after sliding (slide reference stripe pattern) with the projected stripe pattern. The computer 102 (quality determination unit 14) stores the comparison result of the second determination step in the storage unit 15.
このような第２判定工程について、図５を参照して具体的に説明する。
コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、判定領域を特定すると、当該判定領域に含まれる基準縞模様２０１の中からスライドする範囲Ａ乃至Ｄを定義する。続いて、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、範囲Ａ乃至Ｄの枠内の位置関係を維持したまま、基準縞模様２０１を投影縞模様２０２の方向に移動（スライド）する。その後、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、移動後のスライド基準縞模様２０１Ａと投影縞模様２０２とを、面積の一致率等を算出することで比較する。
以上のような第２判定工程により、成形上問題のない判定領域と、局所的な凹み等による成形不良の判定領域とを区別することができる。
Such a second determination step will be specifically described with reference to FIG.
When the computer 102 (quality determination unit 14) specifies the determination region, the computer 102 (quality determination unit 14) defines ranges A to D that slide from the reference stripe pattern 201 included in the determination region. Subsequently, the computer 102 (quality determination unit 14) moves (slides) the reference striped pattern 201 in the direction of the projected striped pattern 202 while maintaining the positional relationship within the frames of the ranges A to D. Thereafter, the computer 102 (quality determination unit 14) compares the slide reference stripe pattern 201A after movement and the projected stripe pattern 202 by calculating the coincidence ratio of the areas and the like.
By the second determination step as described above, it is possible to distinguish between a determination region having no molding problem and a determination region for defective molding due to a local depression or the like.
図３に戻り、ステップＳ９において、コンピュータ１０２は、全ての角度における比較が終了したか否かを判定する。即ち、判定対象面に投影された投影縞模様及び比較対象面に投影された基準縞模様を、異なる複数の角度から観察して比較したか否かを判定する。
ここで、投影縞模様と基準縞模様とを比較していない角度がある場合には、ステップＳ１０において、コンピュータ１０２（縞特定部１２及び基準縞作成部１３）は、投影縞模様及び基準縞模様を観察する角度を変更し、ステップＳ５の処理に移る。即ち、異なる角度において、投影縞模様と基準縞模様とが一致するか否か（ステップＳ５，Ｓ６）、また、一致しない場合に投影縞模様とスライド基準縞模様とが一致するか否かを判定し、その判定結果を記憶部１５に記憶する（ステップＳ７，Ｓ８）。このように異なる複数の角度における比較を行うことで、角度によって変化する投影縞模様の乱れを確実に検出することができ、結果、ワークＷのデフォーム部分を確実に検出することができる。
Returning to FIG. 3, in step S <b> 9, the computer 102 determines whether or not the comparison has been completed for all angles. That is, it is determined whether or not the projected stripe pattern projected on the determination target surface and the reference stripe pattern projected on the comparison target surface are observed and compared from a plurality of different angles.
If there is an angle at which the projected stripe pattern and the reference stripe pattern are not compared, in step S10, the computer 102 (the stripe specifying unit 12 and the reference stripe creating unit 13) determines the projected stripe pattern and the reference stripe pattern. The angle for observing is changed, and the process proceeds to step S5. That is, it is determined whether the projected stripe pattern and the reference stripe pattern match at different angles (steps S5 and S6), and if they do not match, it is determined whether the projected stripe pattern and the slide reference stripe pattern match. And the determination result is memorize | stored in the memory | storage part 15 (step S7, S8). By performing comparison at a plurality of different angles as described above, it is possible to reliably detect the disturbance of the projected fringe pattern that changes depending on the angle, and as a result, it is possible to reliably detect the deformed portion of the workpiece W.
他方、ステップＳ９において全ての角度における比較が終了したと判定された場合、ステップＳ１１において、コンピュータ１０２（品質判定部１４）は、各角度における比較結果から判定対象面の品質を判定し、処理を終了する。
なお、判定対象面の品質の判定は、例えば、各角度におけるステップＳ８の比較結果のうち、一番差分の大きい比較結果が閾値を超えるか否かにより行うことができる。また、一番差分の大きい比較結果はノイズであるとして、２番目以降に差分の大きい比較結果が閾値を超えるか否かにより、判定対象面の品質判定を行うこととしてもよい。また、全角度における比較結果を閾値と比較し、閾値を超える角度が所定数以上あるか否かにより、判定対象面の品質判定を行うこととしてもよい。
On the other hand, when it is determined in step S9 that the comparison at all angles has been completed, in step S11, the computer 102 (quality determination unit 14) determines the quality of the determination target surface from the comparison result at each angle, and performs processing. finish.
The quality of the determination target surface can be determined, for example, based on whether the comparison result having the largest difference among the comparison results in step S8 at each angle exceeds a threshold value. In addition, assuming that the comparison result with the largest difference is noise, the quality determination of the determination target surface may be performed based on whether or not the comparison result with the second largest difference exceeds a threshold value. Further, the comparison result at all angles may be compared with a threshold value, and the quality determination of the determination target surface may be performed based on whether or not there are a predetermined number or more of angles exceeding the threshold value.
以上説明したワーク品質判定システム１によれば、以下のような効果を奏する。 The workpiece quality determination system 1 described above has the following effects.
（１）ワーク品質判定システム１の縞特定部１２は、ワークＷの表面に投影した投影縞模様を異なる複数の角度から特定し、基準縞作成部１３は、これら異なる複数の角度における投影縞模様と比較可能に、ワークＷの基準形状に対して投影した基準縞模様を作成する。そして、品質判定部１４は、投影縞模様と基準縞模様とを、異なる複数の角度において比較することで、ワークＷの表面形状の品質判定を行う。
このような構成によれば、ある角度から観察しただけでは投影縞模様に反映されないワークＷの表面の凹み等も、異なる角度から観察することで確実に検出することができる。即ち、ワーク品質判定システム１によれば、投影縞模様の乱れが大きくなる角度を探し、その角度において基準縞模様と比較する品質判定を行うため、ワークＷに発生したデフォームを確実に検出することができる。
(1) The fringe specifying unit 12 of the work quality determination system 1 specifies the projected fringe pattern projected on the surface of the work W from a plurality of different angles, and the reference fringe creating unit 13 projects the projected fringe patterns at these different angles. The reference stripe pattern projected on the reference shape of the workpiece W is created so that it can be compared. And the quality determination part 14 performs the quality determination of the surface shape of the workpiece | work W by comparing a projected stripe pattern and a reference | standard stripe pattern in a several different angle.
According to such a configuration, a dent or the like on the surface of the workpiece W that is not reflected in the projected stripe pattern only by observing from a certain angle can be reliably detected by observing from a different angle. In other words, according to the work quality determination system 1, an angle at which the disturbance of the projected stripe pattern becomes large is searched for, and the quality determination that is compared with the reference stripe pattern at that angle is performed. be able to.
（２）また、ワーク品質判定システム１の品質判定部１４は、投影縞模様と基準縞模様との差分が閾値以上である領域を判定領域として特定する第１判定工程を行った後に、判定領域における基準縞模様をスライドしたスライド基準縞模様を投影縞模様と比較する第２判定工程を行う。
このような構成によれば、局所的な凹み等を有するワークＷと、表面の厚みが一律に基準形状データと異なるワークＷとを区別することができ、結果、ワークＷに発生したデフォームを確実に検出することができる。
(2) Further, the quality determination unit 14 of the workpiece quality determination system 1 performs the first determination step of specifying, as a determination region, a region in which the difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern is equal to or greater than a threshold value. A second determination step is performed in which the slide reference stripe pattern obtained by sliding the reference stripe pattern is compared with the projected stripe pattern.
According to such a configuration, it is possible to distinguish between a workpiece W having a local depression or the like and a workpiece W whose surface thickness is uniformly different from the reference shape data. It can be detected reliably.
以上、本発明のワーク品質判定システム１の第１実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、第１判定工程において投影縞模様と基準縞模様とが一致しない場合、基準縞模様を投影縞模様にスライドすることで第２判定工程を行うこととしているが、第２判定工程の方法は基準縞模様をスライドする方法に限られるものではない。第２判定工程の別方法を図６に示す。別方法では、品質判定部１４は、初めに、第１判定工程において基準縞模様と一致しない投影縞模様２０２を抽出し、続いて、投影縞模様２０２に対して任意の点Ｒ１，Ｒ２を設定する。その後、品質判定部１４は、点Ｒ１，Ｒ２を直線又は任意の曲線で結び、基準縞模様２０１Ｂを生成する。そして、品質判定部１４は、生成した基準縞模様２０１Ｂと投影縞模様２０２とを、面積の一致率等を算出することで比較し、第２判定工程を実行する。
The first embodiment of the work quality determination system 1 of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
For example, in the above embodiment, when the projected stripe pattern does not match the reference stripe pattern in the first determination step, the second determination step is performed by sliding the reference stripe pattern onto the projected stripe pattern. The method of the determination process is not limited to the method of sliding the reference stripe pattern. Another method of the second determination step is shown in FIG. In another method, the quality determination unit 14 first extracts the projected stripe pattern 202 that does not match the reference stripe pattern in the first determination step, and then sets arbitrary points R1 and R2 for the projected stripe pattern 202. To do. Thereafter, the quality determination unit 14 connects the points R1 and R2 with a straight line or an arbitrary curve, and generates a reference striped pattern 201B. And the quality determination part 14 compares the produced | generated reference | standard striped pattern 201B and the projection striped pattern 202 by calculating the coincidence rate of an area, etc., and performs a 2nd determination process.
また上記実施形態では、算出した差分と予め設定された閾値との大小を比較することによってワークの判定対象面の品質を判定したが（図３のＳ１１参照）、差分に基づいて品質を判定する具体的な手順はこれに限るものではない。例えば、図３のＳ１１の品質判定処理では、算出した差分と判定対象とするエリアに応じて重み付けされた閾値との大小を比較することによって、ワークの判定対象面の品質を判定してもよい。より具体的には、ワークを２以上のエリアに分割するとともに、これらエリア毎に異なる大きさで設定した閾値と、算出した差分とを比較することによって、総合的にワークの判定対象面の品質を判定するようにしてもよい。 In the above embodiment, the quality of the workpiece determination target surface is determined by comparing the calculated difference with a preset threshold (see S11 in FIG. 3), but the quality is determined based on the difference. The specific procedure is not limited to this. For example, in the quality determination process in S11 of FIG. 3, the quality of the determination target surface of the workpiece may be determined by comparing the calculated difference with the threshold weighted according to the area to be determined. . More specifically, by dividing the work into two or more areas and comparing the calculated difference with a threshold value set in a different size for each of these areas, the quality of the determination target surface of the work is comprehensively determined. May be determined.
図７は、重み付きの品質判定処理の具体例を示す図である。図７には、ワークＷを、３つのエリアＡ，Ｂ，Ｃに分けた場合を示す。
エリアＡは、車両全体のうち、例えば正面、背面、及び側面などの利用者から目に付きやすい部分である。換言すると、エリアＡは、車両全体のうち最も意匠性が求められる部分である。したがってエリアＡにおける閾値は、最も小さな値に設定される。
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of weighted quality determination processing. FIG. 7 shows a case where the work W is divided into three areas A, B, and C.
Area A is a portion that is easily noticeable by the user, such as the front, back, and side surfaces, of the entire vehicle. In other words, the area A is a portion in which the design is most demanded of the entire vehicle. Therefore, the threshold value in area A is set to the smallest value.
エリアＢは、車両全体のうち、例えばサイドシルによって構成される。すなわちエリアＢは、エリアＡと同様に利用者の目に付きやすい部分ではあるが、使用によって特に劣化が進みやすい部分である。したがってエリアＢにおける閾値は、エリアＡにおける閾値よりも大きな値に設定される。 Area B is constituted by, for example, a side sill among the entire vehicle. That is, the area B is a portion that is easily noticeable by the user as in the case of the area A, but is a portion that is particularly easily deteriorated by use. Therefore, the threshold value in area B is set to a value larger than the threshold value in area A.
エリアＣは、車両全体のうち、例えばルーフによって構成される。すなわちエリアＣは、エリアＡやＢよりも利用者の目に付きにくい部分である。したがってエリアＣにおける閾値は、エリアＢにおける閾値よりも大きな値に設定される。 Area C is constituted by, for example, a roof among the entire vehicle. That is, area C is a portion that is less visible to the user than areas A and B. Therefore, the threshold value in area C is set to a larger value than the threshold value in area B.
以上のような重み付け評価をした場合、以下の効果を奏する。
（３）以上のようにワークＷをエリアに分割し、エリア毎に異なる閾値を設定することにより、製品の利用者からの見え方や特定箇所の成形の難易度等を考慮して、総合的にワークの品質を判定することができる。より具体的には、例えば、利用者の目に付きやすいエリアＡについては僅かなデフォームの発生も許容されないように、エリア毎に異なる重みの下で総合的にワークの品質を判定することができる。
When the above weighted evaluation is performed, the following effects are obtained.
(3) As described above, the work W is divided into areas, and different threshold values are set for each area. It is possible to determine the quality of the workpiece. More specifically, for example, in the area A that is easily noticeable by the user, the quality of the work can be comprehensively determined under different weights for each area so that slight deformation is not allowed. it can.
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るワーク品質判定方法及び当該方法が適用されたワーク品質判定システムについて、図８〜１０を参照して説明する。以下の第２実施形態の説明では、第１実施形態と同じ構成や同じ処理については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a workpiece quality determination method according to a second embodiment of the present invention and a workpiece quality determination system to which the method is applied will be described with reference to FIGS. In the following description of the second embodiment, the same components and processes as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
上記第１実施形態では、投影縞模様と基準縞模様との差分を数値化した評価パラメータとして、これら投影縞模様と基準縞模様との面積の一致率を採用した場合について説明した。本実施形態では、基準縞模様と投影縞模様との曲率差又は角度差を評価パラメータとして採用する点が、上記第１実施形態と異なる。 In the first embodiment, the case where the coincidence ratio of the areas of the projected stripe pattern and the reference stripe pattern is used as the evaluation parameter obtained by quantifying the difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern has been described. This embodiment is different from the first embodiment in that a curvature difference or an angle difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern is adopted as an evaluation parameter.
図８（Ａ）は、基準縞模様と投影縞模様との曲率差ρを算出する手順を模式的に示す図である。
初めに、基準縞模様上から評価点を選択し、これを基準評価点Ａと定義する。
次に基準評価点Ａから、基準縞模様に対して垂直な法線を引き、この法線と投影縞模様との交点を基準評価点Ａと対応する現物評価点Ｂと定義する。
次に、基準評価点Ａにおける基準縞模様の曲率ρＡと、現物評価点Ｂにおける投影縞模様の曲率ρＢとを算出し、これら曲率ρＡ及びρＢの差の絶対値を曲率差ρ（＝｜ρＡ−ρＢ｜）と定義する。
FIG. 8A is a diagram schematically showing a procedure for calculating the curvature difference ρ between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
First, an evaluation point is selected from the reference striped pattern, and this is defined as a reference evaluation point A.
Next, a normal line perpendicular to the reference stripe pattern is drawn from the reference evaluation point A, and an intersection point between the normal line and the projected stripe pattern is defined as an actual evaluation point B corresponding to the reference evaluation point A.
Next, the curvature [rho A reference stripes at the reference evaluation point A, and calculates the curvature [rho B of the projection stripes in actual evaluation point B, the curvature difference absolute value of the difference between these curvature [rho A and [rho B [rho (= | Ρ A −ρ B |).
図８（Ｂ）は、基準縞模様と投影縞模様との角度差θを算出する手順を模式的に示す図である。
初めに、基準縞模様上から評価点を選択し、これを基準評価点Ａと定義する。
次に基準評価点Ａから、基準縞模様に対して垂直な法線を引き、この法線と投影縞模様との交点を基準評価点Ａと対応する現物評価点Ｂと定義する。
次に、基準評価点Ａにおける基準縞模様の接ベクトルＡと、現物評価点Ｂにおける投影縞模様の接ベクトルＢとを算出し、これらベクトルＡとＢの成す角度を角度差θと定義する。
FIG. 8B is a diagram schematically showing a procedure for calculating the angle difference θ between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
First, an evaluation point is selected from the reference striped pattern, and this is defined as a reference evaluation point A.
Next, a normal line perpendicular to the reference stripe pattern is drawn from the reference evaluation point A, and an intersection point between the normal line and the projected stripe pattern is defined as an actual evaluation point B corresponding to the reference evaluation point A.
Next, the contact vector A of the reference stripe pattern at the reference evaluation point A and the contact vector B of the projected stripe pattern at the actual evaluation point B are calculated, and the angle formed by these vectors A and B is defined as the angle difference θ.
図９は、以上のような曲率差又は角度差を評価パラメータとして採用した本実施形態のワーク品質判定システムの処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理のうち、ステップＳ１〜Ｓ５及びＳ９〜Ｓ１１の処理は図３と同じであるので、詳細な説明を省略する。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of the work quality determination system of the present embodiment in which the curvature difference or the angle difference as described above is adopted as an evaluation parameter. Of the processes shown in FIG. 9, the processes in steps S1 to S5 and S9 to S11 are the same as those in FIG.
ステップＳ２１において、コンピュータは、投影縞模様と基準縞模様との差分を示す評価パラメータとして、基準縞模様と投影縞模様との曲率差（図８（Ａ）参照）又は角度差（図８（Ｂ）参照）を、両縞模様が形成された判定対象面の全ての領域で算出し、これら演算結果を記憶部１５に記憶し、Ｓ９の処理に移る。すなわち、図３を参照して説明したように、角度を変えて曲率差又は角度差を算出しなおす。そしてステップＳ９において全ての角度における観察が終了したと判定された場合には、ステップ１１に移り、コンピュータは、各角度における比較結果から判定対象面の品質を判定し、処理を終了する。 In step S21, the computer uses the difference in curvature (see FIG. 8A) or the angle difference (see FIG. 8B) between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern as an evaluation parameter indicating the difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern. )) Is calculated for all the areas of the determination target surface on which the double-striped pattern is formed, the calculation results are stored in the storage unit 15, and the process proceeds to S9. That is, as described with reference to FIG. 3, the curvature difference or the angle difference is recalculated by changing the angle. If it is determined in step S9 that the observation at all angles has been completed, the process proceeds to step 11 where the computer determines the quality of the determination target surface from the comparison result at each angle, and ends the process.
図１０は、判定対象面をキーシリンダの周辺とした場合における実際の品質の判定結果を示す図である。キーシリンダの周辺は他の部分よりも加工が難しく、デフォームが発生しやすい。図１０には、実際に算出された曲率差を色分けして示す。なお、評価パラメータを角度差としても、ほぼ同様の結果が得られる。 FIG. 10 is a diagram illustrating the actual quality determination result when the determination target surface is the periphery of the key cylinder. Machining around the key cylinder is more difficult than other parts, and deformation is likely to occur. FIG. 10 shows the actually calculated curvature difference in different colors. Note that substantially the same result can be obtained even if the evaluation parameter is an angular difference.
図１０に示すように、評価パラメータとして曲率差や角度差を採用することにより、ワークの表面の凹凸を視覚的に表現することができる。また、図１０に示すように、加工の難易度が高いキーシリンダの周辺で曲率差が大きくなっている。したがって、評価パラメータとして曲率差や角度差を採用することにより、高い精度で定量的な評価が可能となる。 As shown in FIG. 10, by using a curvature difference or an angle difference as an evaluation parameter, the unevenness on the surface of the workpiece can be visually expressed. Moreover, as shown in FIG. 10, the curvature difference is large around the key cylinder where the processing difficulty is high. Therefore, quantitative evaluation can be performed with high accuracy by adopting a curvature difference or an angle difference as an evaluation parameter.
以上説明した本実施形態に係るワーク品質判定システムによれば、以下のような効果を奏する。
（４）図４（Ｃ）を参照して説明したように、ワークの表面が設計よりも厚くなると投影縞模様と基準縞模様との間で平行的なずれが生じるが、このような厚みの相違に起因するずれを成形不良と判定することは好ましくない。一方、投影縞模様と基準縞模様との相対位置がずれたとしても、上述の基準縞模様と投影縞模様との曲率差や角度差はさほど大きく変化しないと考えられる。したがってこれら曲率差や角度差を、差分を評価するパラメータとして採用することにより、厚みの相違に起因するずれを成形不良として誤判定するのを防止できる。換言すれば、本実施形態によれば、第１実施形態では必要であった基準縞模様をスライドさせる処理（図３のＳ７）を行う必要がないので、品質判定にかかる時間を短縮できる。
The workpiece quality determination system according to the present embodiment described above has the following effects.
(4) As described with reference to FIG. 4C, when the surface of the workpiece becomes thicker than the design, a parallel shift occurs between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern. It is not preferable to determine a deviation due to the difference as a molding defect. On the other hand, even if the relative positions of the projected stripe pattern and the reference stripe pattern are shifted, it is considered that the curvature difference and the angle difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern do not change so much. Therefore, by adopting these curvature difference and angle difference as parameters for evaluating the difference, it is possible to prevent misjudgment of a deviation caused by a difference in thickness as a molding defect. In other words, according to the present embodiment, it is not necessary to perform the process of sliding the reference stripe pattern (S7 in FIG. 3), which was necessary in the first embodiment, so that the time required for quality determination can be shortened.
１ ワーク品質判定システム
１１ 縞投影部
１２ 縞特定部
１３ 基準縞作成部
１４ 品質判定部
１５ 記憶部
Ｗ ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work quality determination system 11 Stripe projection part 12 Stripe specific part 13 Reference fringe preparation part 14 Quality determination part 15 Storage part W Workpiece
Claims (10)
前記ワークに投影した投影縞模様を異なる複数の角度から特定する縞特定工程と、
特定された各角度における投影縞模様に対して基準縞模様を作成する基準縞作成工程と、
前記各角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、該差分に基づいて品質判定を行う品質判定工程と、を含み、
前記品質判定工程は、前記ワークのうち前記差分が閾値以上である領域を判定領域として特定する第１判定工程と、
前記第１判定工程で特定した判定領域に対して作成された前記基準縞模様をスライドしたスライド基準縞模様を、当該判定領域に対して投影された投影縞模様と比較することで前記品質判定を行う第２判定工程と、
を含むことを特徴とするワーク品質判定方法。 A workpiece quality determination method for determining the quality of a workpiece based on a striped pattern projected on the workpiece surface,
A fringe identifying step for identifying a projected fringe pattern projected onto the workpiece from a plurality of different angles;
A reference fringe creating step for creating a reference fringe pattern for the projected stripe pattern at each specified angle;
Calculating the difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern at each angle, and performing a quality determination based on the difference , and
The quality determination step includes a first determination step of specifying, as a determination region, a region in which the difference is greater than or equal to a threshold value in the workpiece.
The quality determination is performed by comparing a slide reference stripe pattern obtained by sliding the reference stripe pattern created for the determination region specified in the first determination step with a projected stripe pattern projected on the determination region. A second determination step to be performed;
A work quality determination method characterized by comprising:
前記ワークに投影した投影縞模様を異なる複数の角度から特定する縞特定工程と、
特定された各角度における投影縞模様に対して基準縞模様を作成する基準縞作成工程と、
前記各角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、該差分に基づいて品質判定を行う品質判定工程と、を含み、
前記品質判定工程では、前記ワークを２以上のエリアに分割するとともに、当該エリア毎に異なる大きさで設定した閾値と前記差分とを比較することによって前記ワークの品質を判定することを特徴とするワーク品質判定方法。 A workpiece quality determination method for determining the quality of a workpiece based on a striped pattern projected on the workpiece surface,
A fringe identifying step for identifying a projected fringe pattern projected onto the workpiece from a plurality of different angles;
A reference fringe creating step for creating a reference fringe pattern for the projected stripe pattern at each specified angle;
Calculating the difference between the projected stripe pattern and the reference stripe pattern at each angle, and performing a quality determination based on the difference , and
In the quality determination step, the work is divided into two or more areas, and the quality of the work is determined by comparing the difference with a threshold set with a different size for each area. Work quality judgment method.
前記ワークに投影した投影縞模様を異なる複数の角度から特定する縞特定部と、
特定された各角度における投影縞模様に対して基準縞模様を作成する基準縞作成部と、
前記各角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、該差分に基づいて品質判定を行う品質判定部と、を含み、
前記品質判定部は、前記ワークのうち前記差分が閾値以上である領域を判定領域として特定する第１判定部と、
前記第１判定部が特定した判定領域に対して作成された前記基準縞模様をスライドしたスライド基準縞模様を、当該判定領域に対して投影された投影縞模様と比較することで前記品質判定を行う第２判定部と、を備えることを特徴とするワーク品質判定システム。 A work quality judgment system for judging the quality of a work based on a striped pattern projected on the work surface,
A fringe identifying unit that identifies the projected fringe pattern projected onto the workpiece from a plurality of different angles;
A reference fringe creating unit for creating a reference fringe pattern for the projected stripe pattern at each specified angle;
And calculating a difference between the projected striped pattern and the reference striped pattern at each angle, and performing a quality determination based on the difference , and
The quality determination unit includes a first determination unit that identifies, as a determination region, a region of the workpiece in which the difference is greater than or equal to a threshold value;
The quality determination is performed by comparing a slide reference stripe pattern obtained by sliding the reference stripe created for the determination region specified by the first determination unit with a projected stripe pattern projected on the determination region. A work quality determination system comprising: a second determination unit that performs the operation.
前記ワークに投影した投影縞模様を異なる複数の角度から特定する縞特定部と、
特定された各角度における投影縞模様に対して基準縞模様を作成する基準縞作成部と、
前記各角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、該差分に基づいて品質判定を行う品質判定部と、を含み、
前記品質判定部は、前記ワークを２以上のエリアに分割するとともに、当該エリア毎に異なる大きさで設定された閾値と前記差分とを比較することによって前記ワークの品質を判定することを特徴とするワーク品質判定システム。 A work quality judgment system for judging the quality of a work based on a striped pattern projected on the work surface,
A fringe identifying unit that identifies the projected fringe pattern projected onto the workpiece from a plurality of different angles;
A reference fringe creating unit for creating a reference fringe pattern for the projected stripe pattern at each specified angle;
And calculating a difference between the projected striped pattern and the reference striped pattern at each angle, and performing a quality determination based on the difference , and
The quality determination unit divides the workpiece into two or more areas, and determines the quality of the workpiece by comparing the threshold value set with a different size for each area and the difference. Work quality judgment system.
9. The workpiece quality determination system according to claim 8 , wherein the difference is an angle difference between the reference stripe pattern and the projected stripe pattern.
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