JP7365886B2 - 接着剤の塗布状態検査方法及び検査装置 - Google Patents
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Description
本発明の接着剤の塗布状態検査方法の一実施形態では、搬送中の前記シートにおける接着剤の被塗布面を撮像手段で撮像する撮像工程を有する。
本発明の接着剤の塗布状態検査方法の一実施形態では、前記撮像工程で取得した画像データに基づき、前記被塗布面の接着剤を検査する検査工程を有する。
本発明の接着剤の塗布状態検査方法の一実施形態では、前記検査工程では、前記画像データを前記搬送直交方向に複数に区分することで複数の検査領域を設定し、該複数の検査領域それぞれについて、前記接着剤の面積を測定し、その面積測定値と所定の閾値とを比較することで、該接着剤の塗布状態の良否を判定する。
本発明の接着剤の塗布状態検査装置の一実施形態では、搬送中の前記シートにおける接着剤の被塗布面に光を照射する照明手段を具備する。
本発明の接着剤の塗布状態検査装置の一実施形態では、前記照明手段による照射光の反射光を撮像する撮像手段を具備する。
本発明の接着剤の塗布状態検査装置の一実施形態では、前記撮像手段によって取得した画像データに基づき、前記被塗布面の接着剤を検査する検査手段を具備する。
本発明の接着剤の塗布状態検査装置の一実施形態では、前記検査手段は、前記画像データを前記搬送直交方向に複数に区分することで複数の検査領域を設定し、該複数の検査領域それぞれについて、前記接着剤の面積を測定し、その面積測定値と所定の閾値とを比較することで、該接着剤の塗布状態の良否を判定する。
本発明の他の特徴、効果及び実施形態は、以下に説明される。
以下では、シートの搬送方向を「MD」(Machine Direction)、MDと直交する方向を「CD」(Cross machine Direction)とも言う。
塗布装置10が具備する複数の塗布モジュール21、具体的には5個の塗布モジュール21Aないし21Eは、それぞれ、接着剤Aすなわちホットメルト接着剤の吐出ノズル(図示せず)と、該吐出ノズルから吐出されたホットメルト接着剤に作用させる圧縮空気の吐出ノズル(図示せず)とを備えている。塗布装置10は、塗布対象物であるシートSに対し、該シートSと非接触で接着剤A(ホットメルト接着剤)を塗布する。
各塗布モジュール21及びマニホールド22は、一方向MDに走行するシート材Sから所定距離隔てた上方の位置にシートSに対して非接触状態で配されている。
マニホールド22の内部及び各塗布モジュール21の内部には、接着剤供給部23から供給される接着剤Aの流路22A(図3参照)が形成されており、流路22Aは、ホース等の配管26を介して、接着剤供給部23と接続されている。
また、マニホールド22の内部及び各塗布モジュール21の内部には、空気供給部24から供給される圧縮空気の流路(図示せず)が形成されており、該流路は、ホース等の配管27を介して、空気供給部24と接続されている。
加熱手段25A,25Bは何れもマニホールド22に配置されており、加熱手段25Aは接着剤Aの加熱用、加熱手段25Bは圧縮空気の加熱用である。空気供給部24から供給された圧縮空気は、加熱手段25Bによって加熱されてホットエアとされる。なお、図示していないが、接着剤供給部23(具体的には、接着剤供給部23が具備する接着剤Aの貯蔵タンク)、及び接着剤供給部23とマニホールド22とを結ぶ配管26にも、加熱手段25A,25Bと同様の構成を有し、ヒータ回路25と接続された加熱手段が配置されており、該加熱手段によって接着剤Aを所定温度に加熱可能になされている。
また接着剤塗布部20は、空気供給部24から塗布モジュール21に供給される圧縮空気の供給路、具体的には例えば前述の配管27に、圧縮空気用電磁弁28Bを具備し、該電磁弁28Bによって、塗布モジュール21が具備する前記吐出ノズルからの圧縮空気(ホットエア)の吐出を開始又は停止できるようになされている。
電磁弁28A,28Bは、後述する制御部40と電気的に接続されている。
制御部40にはインターフェース50が接続されている。これにより、インターフェース50を介して人手によって入力された電気信号に基づいて制御部40を制御する、制御部40から発信された電気信号に基づいて接着剤Aの塗布状態に関する警告や不具合等をインターフェース50に表示する、といったことが可能となる。
照明手段31は、撮像手段32による撮像領域(例えば、シートSのCDの全長にわたる領域)に、撮像に十分な明るさを提供し得るものであればよく、その光源の色及び光源の形などに特に制限はない。
撮像手段32としては、一方向MDに走行するシートSの撮像に使用可能なものを特に制限無く用いることができ、例えば、ラインスキャンカメラ、CCD方式のエリアカメラが挙げられる。特に、画像処理を容易にするために、撮像素子を有する撮像装置を用いることが好ましく、ラインスキャンカメラを用いることがより好ましい。撮像素子としては、電荷結合素子(CCD)であってもCMOSセンサであってもよい。撮像素子は、カラー撮像素子であってもよい。
また撮像手段32は、被撮像物(接着剤Aが塗布されたシートS)に向けて照射した紫外光の反射光のうち可視光のみを撮像するように構成されている。より具体的には、図4に示すように、撮像手段32が備えるレンズ320の先端には、特定波長の光を遮断するフィルタ321が装着されているところ、該フィルタ321として、紫外光(UV)カットフィルタが採用されており、該フィルタ321により、被撮像物の反射光に含まれる紫外光が選択的に遮断され、該反射光に含まれる可視光(蛍光)が撮像手段32により撮像される。
このように、紫外光の照射により蛍光する接着剤Aが塗布されたシートSの被塗布面Saに紫外光を照射し、その反射光のうちの可視光(蛍光)を選択的に撮像するようにすると、シートSは典型的には紫外光の照射によりほとんど蛍光しないので、その撮像によって取得した画像データに含まれるのは実質的に接着剤Aのみとなり、シートSは含まれない。このような、接着剤Aの情報に特化した画像データが取得可能になることで、画像データの画像処理を一層正確に行うことが可能となり、検査装置30による検査の精度向上が期待できる。
前記の機能を有する検査手段33は、典型的には、画像処理ソフトウェア等がインストールされたコンピュータや画像コントローラを基に構築した装置として構成されている。
なお、画像データの取得動作をはじめとする、前記の動作の一部又は全部を制御部40が実行してもよい。すなわち検査手段33と制御部40とが協働して、前記の動作(画像データの取得、取得した画像データの前処理及び保存、画像データに基づく接着剤の塗布状態検査等)を実行してもよく、制御部40が前記の動作の全部を実行してもよい。後者の場合、制御部40が検査手段33として機能し、制御部40は検査装置30の一部であると言える。
こうして検査手段33から出力された判定信号は制御部40に入力され、制御部40は、その判定信号等の情報をインターフェース50に表示することで、塗布装置10のオペレーターに接着剤の塗布状態に関する情報を提供する。
(a)複数の検査領域W1ないしW5の何れかで、「面積測定値<第1の閾値」であった場合、塗布モジュール21に関する接着剤の詰まりが原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(b)塗布モジュール21が、圧縮空気(ホットエア)を利用して接着剤を塗布するものである場合において、複数の検査領域W1ないしW5の何れかで、「第1の閾値≦面積測定値<第2の閾値」であった場合、該圧縮空気に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(c)複数の検査領域W1ないしW5の何れかで、「面積測定値<第2の閾値」であり、且つそれ以外の他の検査領域で、「第3の閾値<面積測定値」であった場合、塗布モジュール21の設置に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(d)複数の検査領域W1ないしW5それぞれの面積測定値の合計値に関し、「第4の閾値<該合計値<第5の閾値」であった場合、外部から塗布モジュール21に供給される接着剤の供給量に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(ii)1つの画像データにおける1個の検査領域で、前記(a)の「面積測定値<第1の閾値」及び前記(c)の「面積測定値<第2の閾値」の双方が成立した場合は、前記(c)を実行する。また、1つの画像データにおいて、何れかの検査領域で前記(a)の「面積測定値<第1の閾値」が成立するとともに、他の検査領域で前記(c)の「面積測定値<第2の閾値」が成立した場合は、前記(a)及び(c)の双方を実行する。
(iii)1つの画像データにおける1個の検査領域で、前記(b)の「第1の閾値≦面積測定値<第2の閾値」及び前記(c)の「面積測定値<第2の閾値」の双方が成立した場合は、前記(c)を実行する。また、1つの画像データにおいて、何れかの検査領域で前記(b)の「第1の閾値≦面積測定値<第2の閾値」が成立するとともに、他の検査領域で前記(c)の「面積測定値<第2の閾値」が成立した場合は、前記(b)及び(c)の双方を実行する。
前記(i)ないし(iii)は何れも、1個の検査領域で複数の不良が同時に発生した場合は、競合する検査方法のうち使用する閾値が相対的に大きい検査方法(前記の例示では前記(c)の検査方法)を実行し、複数の検査領域で複数の不良が同時に発生した場合は、それら複数の不良が同時発生したとみなして、競合する検査方法の全てを実行するというものである。
先ず、図1に示すように、一方向MDに搬送中のシートSにおける接着剤Aの被塗布面Saを撮像手段32で撮像する(撮像工程、ステップS1)。
次に、ステップS1で取得した画像データに、二値化処理等の前処理を施す(ステップS2)。なお本発明では、このステップS2は必須ではない。
次に、ステップS2で前処理を施した画像データに基づき、被塗布面Saの接着剤Aを検査する(検査工程)。前記検査工程は検査手段33によって実行される。
前記検査工程では、先ず、画像データをCDに複数に区分することで複数の検査領域を設定し、各検査領域について接着剤Aの面積を測定する(ステップS3)。具体的には例えば、図5に示すように、画像データを、塗布モジュール21のCDにおける配置数(具体的には5個)と同数に、CDに区分することで5個の検査領域W1ないしW5を設定し、各検査領域W1ないしW5について、接着剤A(白画素)の面積を測定する。
次に、ステップS3で測定した検査領域の接着剤Aの面積測定値と所定の閾値とを比較することで、該検査領域における接着剤Aの塗布状態の良否を判定する(ステップS4)。斯かる判定の結果、複数の検査領域(例えばW1ないしW5)の何れにおいても面積測定値が所定の閾値の範囲内である場合は、良品と判定されて検査手段33からOK信号が出力され(ステップS5)、それ以外の場合は、不良品と判定されて検査手段33からNG信号が出力される(ステップS6)。
一方向MDに連続的に搬送される検査対象(接着剤Aが塗布されたシートS)に対し、前述のステップS1ないしS6からなる一連の処理を繰り返し実行することで、検査対象の全体について、接着剤の塗布状態の良否判定を高精度で行うことができる。
そこで、塗布装置10で用いる接着剤が、紫外光吸収剤を含有する(紫外光吸収作用を有する)ものである場合は、撮像手段32による撮像工程において、被撮像物に向けて照射した紫外光の反射光のうち紫外光を撮像するようにする。具体的には例えば、図4を参照して、撮像手段32が具備する特定波長の光を遮断するフィルタ321として、前記のUVカットフィルタに代えて、可視光カットフィルタを採用すればよい。可視光カットフィルタにより、被撮像物の反射光に含まれる可視光が選択的に遮断され、該反射光に含まれる紫外光が撮像手段32により撮像される。
図7に示す画像データについて、前述の検査工程を実行する場合、検査領域における接着剤の面積は、該検査領域における黒画素の総面積となる。それ以外の点は前記と同様である。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
20 接着剤塗布部
21,21A,21B,21C,21D,21E 塗布モジュール
22 マニホールド
22A 流路
23 接着剤供給部
24 空気供給部
25 ヒータ回路
25A,25B 加熱手段
26,27 配管
28A,28B 電磁弁
30 検査装置
31 照明手段
32 撮像手段
320 レンズ
321 フィルタ
33 検査手段
40 制御部
50 インターフェース
S シート
A 接着剤
Claims (11)
- 一方向に搬送中のシートに対し、複数の塗布モジュールから接着剤を吐出し、該シートの搬送方向と直交する搬送直交方向の複数箇所に接着剤を塗布する接着剤塗布装置において、該シートに塗布された接着剤の状態をインラインで検査する、接着剤の塗布状態検査方法であって、
搬送中の前記シートにおける接着剤の被塗布面を撮像手段で撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で取得した画像データに基づき、前記被塗布面の接着剤を検査する検査工程とを有し、
前記検査工程では、前記画像データを前記搬送直交方向に複数に区分することで複数の検査領域を設定し、該複数の検査領域それぞれについて、前記接着剤の面積を測定し、その面積測定値と所定の閾値とを比較することで、該接着剤の塗布状態の良否を判定し、且つ
前記検査工程では、前記閾値として、第1の閾値<第2の閾値<第3の閾値<第4の閾値<第5の閾値の大小関係を有する第1ないし第5の閾値を用い、前記接着剤の塗布状態の良否の判定結果が不良であった場合は、下記(a)ないし(d)の少なくとも1つを実行する、接着剤の塗布状態検査方法。
(a)前記複数の検査領域の何れかで、前記面積測定値<前記第1の閾値であった場合、前記塗布モジュールに関する接着剤の詰まりが原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(b)前記塗布モジュールが、圧縮空気を利用して接着剤を塗布するものである場合において、前記複数の検査領域の何れかで、前記第1の閾値≦前記面積測定値<前記第2の閾値であった場合、該圧縮空気に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(c)前記複数の検査領域の何れかで、前記面積測定値<前記第2の閾値であり、且つそれ以外の他の検査領域で、前記第3の閾値<前記面積測定値であった場合、前記塗布モジュールの設置に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(d)前記複数の検査領域それぞれの前記面積測定値の合計値に関し、第4の閾値<該合計値<第5の閾値であった場合、外部から前記塗布モジュールに供給される接着剤の供給量に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。 - 前記接着剤塗布装置で用いる接着剤が、紫外光の照射により蛍光するものであり、
前記撮像工程では、被撮像物に向けて照射した紫外光の反射光のうち可視光を撮像する、請求項1に記載の接着剤の塗布状態検査方法。 - 前記接着剤塗布装置で用いる接着剤が、紫外光吸収剤を含有するものであり、
前記撮像工程では、被撮像物に向けて照射した紫外光の反射光のうち紫外光を撮像する、請求項1に記載の接着剤の塗布状態検査方法。 - 前記複数の塗布モジュールと前記複数の検査領域とが1対1で対応している、請求項1~3の何れか1項に記載の接着剤の塗布状態検査方法。
- 前記塗布モジュールによって前記シートに塗布された接着剤が、平面視において前記搬送方向に延在するスパイラル状である、請求項1~4の何れか1項に記載の接着剤の塗布状態検査方法。
- 前記接着剤塗布装置によって接着剤が塗布された前記シートが、該接着剤の被塗布面に吸水性ポリマーが散布されるものである、請求項1~5の何れか1項に記載の接着剤の塗布状態検査方法。
- 一方向に搬送中のシートに対し、複数の塗布モジュールから接着剤を吐出し、該シートの搬送方向と直交する搬送直交方向の複数箇所に接着剤を塗布する接着剤塗布装置において、該シートに塗布された接着剤の状態をインラインで検査する、接着剤の塗布状態検査装置であって、
搬送中の前記シートにおける接着剤の被塗布面に光を照射する照明手段と、
前記照明手段による照射光の反射光を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得した画像データに基づき、前記被塗布面の接着剤を検査する検査手段とを具備し、
前記検査手段は、前記画像データを前記搬送直交方向に複数に区分することで複数の検査領域を設定し、該複数の検査領域それぞれについて、前記接着剤の面積を測定し、その面積測定値と所定の閾値とを比較することで、該接着剤の塗布状態の良否を判定し、その面積測定値と所定の閾値とを比較することで、該接着剤の塗布状態の良否を判定し、且つ
前記検査手段は、前記閾値として、第1の閾値<第2の閾値<第3の閾値<第4の閾値<第5の閾値の大小関係を有する第1ないし第5の閾値を用い、前記接着剤の塗布状態の良否の判定結果が不良であった場合は、下記(a)ないし(d)の少なくとも1つを実行する、接着剤の塗布状態検査装置。
(a)前記複数の検査領域の何れかで、前記面積測定値<前記第1の閾値であった場合、前記塗布モジュールに関する接着剤の詰まりが原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(b)前記塗布モジュールが、圧縮空気を利用して接着剤を塗布するものである場合において、前記複数の検査領域の何れかで、前記第1の閾値≦前記面積測定値<前記第2の閾値であった場合、該圧縮空気に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(c)前記複数の検査領域の何れかで、前記面積測定値<前記第2の閾値であり、且つそれ以外の他の検査領域で、前記第3の閾値<前記面積測定値であった場合、前記塗布モジュールの設置に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。
(d)前記複数の検査領域それぞれの前記面積測定値の合計値に関し、第4の閾値<該合計値<第5の閾値であった場合、外部から前記塗布モジュールに供給される接着剤の供給量に関する不具合が原因で、接着剤の塗布状態不良が発生したと判定する。 - 前記接着剤塗布装置で用いる接着剤が、紫外光の照射により蛍光するものであり、
前記撮像手段は、被撮像物に向けて照射した紫外光の反射光のうち可視光を撮像する、請求項7に記載の接着剤の塗布状態検査装置。 - 前記接着剤塗布装置で用いる接着剤が、紫外光吸収剤を含有するものであり、
前記撮像手段は、被撮像物に向けて照射した紫外光の反射光のうち紫外光を撮像する、請求項7に記載の接着剤の塗布状態検査装置。 - 前記複数の塗布モジュールと前記複数の検査領域とが1対1で対応している、請求項7~9の何れか1項に記載の接着剤の塗布状態検査装置。
- 前記接着剤塗布装置がホットメルト接着剤の塗布装置であり、前記複数の塗布モジュールが、それぞれ、ホットメルト接着剤の吐出ノズルと、該吐出ノズルから吐出されたホットメルト接着剤に作用させる圧縮空気の吐出ノズルとを具備する、請求項7~10の何れか1項に記載の接着剤の塗布状態検査装置。
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