JPH0371006A - 薄膜状塗布剤の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被塗布材に塗布された薄膜状の塗布剤の塗布
状態を検査する装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車の組立工程において、フロン［・ガラスやリヤガ
ラスなどの窓ガラスは、その全周辺部にシーリング材が
塗布された後に車体の窓枠に５１１１み（；Ｊけられる
が、シーリング材の塗布に先立ってブラックプライマー
が塗布され、接着の信頼性の向上が図られている。

窓ガラスに塗布されたブラックプライマーの塗布状態を
検査するための装置として、本出願人は特−助昭−６１
−２４２６６６号公報に記載の装置を先に提案した。こ
の従来の検査装置は、窓ガラスを挟んで投光器及び受光
器を配置しておき、窓ガラスを透過する光量に応じて受
光器から出力される検出信号を増幅した後、その出力信
号を基準レベルと比較しその大小に応じて制御信号を出
力するように構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ガラスの周辺部に黒色セラ＜　’７り処理を行
った、いわゆるセラミックガラスを窓ガラスとして使用
した場合には、ブラックブライマーを塗布する部分が黒
色であるために光透過率が低く（例えば０．１％程度）
、シかも、ブラックプライマーの塗布前と塗布後との光
透過率の変化が少ない。

そのため、上述した従来の検査装置では、受光器から出
力される検出信号、及び、塗布前後における検出信号の
変化量が極めて小さく、正しい検査を行うことができな
かった。

つまり、塗布剤であるブラックプライマーと塗布面であ
るセラミックガラスの周辺部とが、共に黒色で光透過率
が低いため、工業用テレビカメラや上述の検査装置など
による自動検査が不可能であり、また熟練者による目視
検査さえも極めて困難であった。

本発明は、上述の問題に鑑み、セラミックガラスに塗布
されたブランクブライマーのように、光透過率が低く且
つ光透過率の種々異なる被塗布材に塗布された塗布剤の
塗布状態を確実に検査することのできる検査装置を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するため、被塗布材に塗布
された薄膜状の塗布剤の検査装置であって、前記被塗布
材を挟んで配置された投光器及び受光器と、前記受光器
からの検出信号を増幅する増幅器と、塗布剤が塗布され
る以前の被塗布材の光透過率の小大に応じて前記増幅器
の増幅率を段階的に増減設定するための増幅率設定部と
、前記増幅器からの出力信号を基準レベルと比較してそ
の大小に応じて制御信号を出力する比較器とを有してな
ることを特徴として構成される。

（作　用） 投光器から発して被塗布材などを透過した光は受光器に
入射する。

受光器は、入射光量に応した検出信号を出力する。

増幅器は、受光器からの検出信号を増幅し、比較器はそ
れを基準レベルと比較してその大小に応じた制御信号を
出力する。

増幅率設定部は、塗布剤が塗布される以前の被塗布材の
光透過率の小大に応じて、増幅器の増幅率を例えば４段
階に段階的に増減設定する。

したがって、被塗布材の光透過率が小さい場合、つまり
透過光量か少ない場合には、増幅器の増幅率は大きく設
定され、これとは逆に被塗布材の光透過率が大きい場合
には、増幅器の増幅率は小さく設定される。これによっ
て、増幅器から出力されて比較器に入力される信号は透
過光景にほぼ比例することとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明に係る検査装置１の構成を示すブロック
図である。

検査装置１は、被塗布材であるワークＷに塗布されたブ
ラックプライマーＢＰｈ！膜状塗布剤）の塗布状態の良
否を検査し、検査結果に応じた制御信号Ｓ６を出力する
ように構成されている。

ワークＷは、周辺部に黒色セラごツタ処理が施されたセ
ラミックガラスからなる自動車用の窓ガラスである。黒
色セラ旦ツタ処理が施された部分の光透過率は極めて低
く、例えば０．１％程度である。ワークＷは、例えば図
示しないコンヘアにより搬送され、塗布兼検査ステーシ
ョンで位置決めされて、そこで後述するサンプリングが
行われた後、ブラ・ンクプライマーＢＰの塗布が行われ
、塗布の直後にその塗布状態の検査が行われる。

第１図において、検査装置１は、検出センサー１１、発
振器２１、発光制御部２２、フィルタ３１、復調器３２
、増幅器３３、増幅器３４、比較器３５、出力制御部３
６、比較器４１〜４３、設定器４４〜４６、増幅率設定
部４７、制御部４８、及び、図示しない電源部、電圧計
、操作スイッチや表示灯などをマウントした操作パネル
部などから構成されている。

検出センサー１１は、図示しないロボットのマニプレー
タによって一体的に保持された投光器１２と受光器１３
とからなる。投光器１２は、近赤外線を発する発光ダイ
オードである。

発振器２１は、数ＫＨｚの周波数のパルス信号を出力す
る。

発光制御部２２は、発振器２１からのパルス信号によっ
て変調を受け、投光器１２に電力（パルス出力）を供給
して発光させる。また発光制御部２２は、制御部４８か
らの信号３１３に応じて、投光器１２の発光強度を制御
するように動作する。

詳細については後述する。

フィルタ３１ば、受光器１３からの検出信号５１の内、
投光器１２からの周波数成分のみを通過させる帯域通過
フィルタである。

復調器３２は、発振器２１の出力信号に同期して作動し
、フィルタ３１からの出力をその振幅に応した直流電圧
信号に復調する。

なお、実際にはフィルタ３１の前段に増幅器が設けられ
ている。

これら発振器２１、発光制御部２２、フィルタ３１、及
び復調器３２は、１個の筐体内に組み込まれ、検出セン
サー１１の近くに設置されている。

なお、増幅率設定部４７など他の構成部分は別の筐体内
に検出装置本体として組み込まれており、これらの間は
多数の信号線によって接続されている。また検出装置本
体は、塗布兼検査ステーションの全体を管理又は制御す
る制御装置と多数の信号線で接続されており、種々の信
号の授受が行われるようになっている。

次に、増幅器３３は、復調器３２から送られてきた信号
を増幅する。

増幅器３４は、増幅器３３から出力される信診Ｓ２を可
変増幅する。その増幅率は、後述する増幅率設定部４７
からの増幅率設定信号Ｓｌｌによって４段階に設定され
る。増幅器３４には、受光器１３に入射する光が遮断さ
れた状態において、出力する信号Ｓ３を０ボルトに調整
するための零点調整器６１が設けられている。詳細は後
述する。

比較器３５は、増幅器３４から出力される信号Ｓ３と、
設定部３７により予め設定された基準電圧Ｓ４とを比較
し、その大小に応じて信号Ｓ５を出力する。

出力制御部３６は、比較器３５から出力される信号Ｓ５
に基づいて制御信号Ｓ６を出力する。制御信号Ｓ６は、
例えばワークＷに塗布されたプライマーＢＰの塗布状態
が「不良Ｊであるときにオンする不良信号である。した
がって制御信号Ｓ６は、検出センサー１１による適当な
検出タイミングで出力されるように制御されている。

さて次に、比較器４１〜４３、増幅率設定部４７、及び
制御部４８などについて、サンプリング動作とともに説
明する。

サンプリングを行う前に、投光器１２と受光器１３との
間に金属板などを挿入することによって受光器１３を完
全に遮光した状態で、増幅器３３３４の出力電圧である
信号Ｓ２，３が０ボルトになるように零点調整器６０．
６１を調整する。なお、このときの増幅器３４の増幅率
は最大である。

零点調整が終われば、金属板を取り外し、第１図に示す
ようにブラックプライマーＢＰを塗布する以前のワーク
Ｗをセットする。

サンプリングは、ワークＷの光透過率をチエツクし、そ
の光透過率に応じた増幅率を増幅’Ｊｉｉ３４に設定す
るために行われる。

サンプリングは、制御部４８にサンプリング開始信号３
１０が入力されることによって開始される。サンプリン
グ開始信号Ｓ　］、　Ｏは、自動運転時には塗布兼検査
ステーションの全体の制御装置から入力され、また、図
示しない押し釦スイツチなどによって手動で入力するこ
とも可能である。

制御部４８は、これによって増幅率設定部４７の動作及
び発光制御部２２の出力状態を制御する。

つまり、制御部４８にサンプリング開始信号Ｓ１０が入
力されると、まず、発光制御部２２の出力を一定のレベ
ルに低下させるための信号Ｓ１３が出力され、これによ
って投光器１２の発光強度が検査時よりも低いサンプリ
ング強度になる。

その状態で、増幅器３３の出力する信号Ｓ２が比較器４
１〜４３に入力される。

比較器４１〜４３は、このときの信号Ｓ２のレベルを判
定する。

つまり、各比較器４１〜４３は、増幅器３３の出力する
信号Ｓ２と、設定器４４〜４６により設定された設定電
圧３１４〜３１６とそれぞれ比較し、それぞれの大小に
応じた信号を増幅率設定部４７に出力する。

ここで、 ３１４＞Ｓ１５＞Ｓ１６　　・・・・・・（１）とする
と、信号Ｓ２のレベルは、 レベル４　　　　　　３２＞３１４ レベル３　　３１４≧Ｓ２＞Ｓ１５ レベル２　　Ｓ１５≧３２＞３１６ レベルＩ　　　Ｓ１６≧Ｓ２ の４段階に区分される。例えば、レベル１では光透過率
が最も抵く、増幅器３４の増幅率を最大に設定するため
の制御が行われる。

増幅率設定部４７は、信号３１３より少し遅れて出力さ
れる信号３１２によって、比較器４１〜４３からの信号
を取り込み、増幅器３４の増幅率を設定するための増幅
率設定信号Ｓｌｌを出力する。増幅率設定部４７は、制
御部４８からの信号３１２のタイくングで、比較器４１
〜４３からの信号に基づいて４つの状態値の内の１つの
状態値を出力し且つその状態値を保持する、一種のラッ
チ回路である。

増幅器３４は、増幅率設定信号Ｓｌｌに応じて、４段階
の内のいずれかの増幅率に設定される。

第２図は増幅器３４の一例を示す回路図である。

第２図において、増幅器３４は、増幅率設定部４７の増
幅率設定信号３１１によって、３個のリレーＣＲＩ〜３
の内のいずれかを作動させ、又はいずれをも作動させず
、そのａ接点によって分圧抵抗ＶＲＩ〜３を選択的に切
り換えるように構成されている。

次に、設定電圧ＳＬ４〜３１６と増幅器３４の増幅率と
の関係について説明する。

第３図はワークＷの光透過率と増幅器３４の出力する信
号Ｓ３との関係を示す図である。

つまり第３図の曲線Ｇ１〜４は、増幅器３４の増幅率を
４段階に可変したそれぞれの場合を示したものである。

第３図において、曲線Ｇ１〜４は、それぞれ上１ 述したレベル１〜４に対応じている。例えば、曲線Ｇｌ
は増幅器３４の増幅率が最大であり、レベル１の範囲の
信号Ｓ３に対するものである。

増幅率が最大の場合には、ワークＷの光透過率が極めて
低い場合（例えば０．０１％程度）でも検査可能である
が、光透過率が低くない場合（例えば１％程度）には、
増幅器３４の出力する信号Ｓ３が飽和状態となって検査
不可能である。したがって、サンプリングによってワー
クＷの光透過率をチエツクし、光透過率の大きさに応じ
た曲線６１〜４が選択されるのである。

曲線０２〜４は、曲線Ｇ１と設定電圧ＳＬ４〜Ｓ１６と
の各交点から下方へ垂直に下げ、それが一定の電圧レベ
ル、例えば１００ｍＶレベルと交わる点を求め、求めら
れたそれぞれの点を通るように曲線Ｇ１を右方へ平行移
動することによって得られる。

なお、曲線ＧＳは投光器１２の発光強度をサンプリング
強度にした場合を示す。曲線ＧＳでは、上述の曲線Ｇ１
に比較して、増幅器３４の出力す２ る信号Ｓ３が１桁程度低下しており、サンプリングはこ
の状態で行われる。これによって、光透過率の低くない
範囲についてのサンプリングが可能となっている。

次に、検査動作について説明する。

サンプリングが終了すると、ワークＷにブラックブライ
マーＢＰが塗布される。検出センサー１１は、ワークＷ
にブラックプライマーＢＰを塗布したその直後の軌跡に
沿って移動されるか、又は塗布が完了した後にその塗布
軌跡に沿って移動される。

その間において、受光器１３は、ブラックプライマーＢ
Ｐの塗布後の透過光に応じた検出信号Ｓ１を出力し、増
幅器３４の出力する信号Ｓ３はこれに応じて変化（減少
）する。その信号Ｓ３と設定部３７により設定された基
準電圧Ｓ４とが比較器３５で比較され、その大小に応じ
て信号Ｓ５が出力される。

基準電圧Ｓ４の値は、適当数のサンプル品のテストによ
って決められるが、例えば上述の電圧しヘルの１／２程
度に設定される。つまりこの場合には、ワークＷにブラ
ックプライマーＢＰを塗布することによって、光透過率
が少なくとも５０％以下に低下した場合の塗布状態を「
良」とすることになる。

出力制御部３６からは、塗布状態が「不良」である場合
に制御信号Ｓ６が出力される。出力制御部３６では、検
出センサー１１が塗布軌跡を検出しているタイミング以
外でＩＪ　？Ｂ信号Ｓ６が出力されないように制御が行
われている。

上述の実施例によると、光透過率の異なる種々のワーク
Ｗに対して、光透過率に応じて増幅器３４の増幅率が段
階的に可変設定され、増幅器３４から出力される信号Ｓ
３が飽和しないようになっているので、セラミックガラ
スのように光透過率の低いワークＷであっても検査を確
実に行うことができ、また、比較のための基準電圧Ｓ４
が一定であるにもかかわらず、広い範囲の光透過率のワ
ークＷに対して検査を行うことができる。

上述の実施例において、増幅器３４の構成は上述した以
外の種々の構成どすることができる。例えば、オペアン
プによる増幅回路の婦還抵抗の値を増幅率設定信号３１
．１に応じて切り換えるように構成してもよい。増幅器
３４の増幅率の段数は３段以下又は５段以上であっても
よい。増幅器３４の後段に別の増幅器を設けて比較器３
５に入力する信号をもっと大きくしておき、これととも
に基準電圧Ｓ４を適当な大きさの値に設定し７ておくこ
ともできる。増幅器３３においても増幅率の調整を行う
ことが可能である。つまり、信号の増幅や信号レベルの
設定などは、具体的回路構成にＬｔ、＝して種々のもの
とすることができる。また、零点調整を自動的に行うよ
うにすることも可能である。

上述の実施例において、投光器Ｊ２としては、発光ダイ
オード、半導体レーザ、又は電球などを、受光器４とし
ては、フォトダイオード、フォトトランジスタ ることが可能である。

上述の実施例において、検査装置１のＩ威、及びその各
部の構成は、上述した以外の種々の構成５ とすることができ、また、検査装置１から出力される信
号は種々の制御のために使用することが可能である。

〔発明の効果］ 本発明によると、セラミックガラスに塗布されたブラッ
クプライマーのように、光透過率が低く且つ光透過率の
種々異なる被塗布材に塗布された塗布剤の塗布状態を確
実に検査することができる。

しかも、回路が比較的簡単であるから安価に構成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る検査装置の構成を示すブロック図
、第２図は増幅器の一例を示す回路図、第３図はワーク
の光透過率と増幅器の出力する信号Ｓ３との関係を示す
図である。 １・・・検査装置、１２・・・投光器、１３・・・受光
器、３４・・・増幅器、３５・・・比較器、４７・・・
増幅率設定部、Ｓｌ・・・検出信号、Ｓ２・・・信号（
検出信号）、Ｓ３・・・信号（出力信号）、Ｓ４・・・
基準電圧（基準レベル）、Ｓ６・・・制御信号、Ｗ・・
・ワーク（被塗布６ 材）、ＢＰ・・・ブランクプライマー（塗布剤）。 出閣人 ザンスター技研株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗布材に塗布された薄膜状の塗布剤の検査装置
   であって、 前記被塗布材を挟んで配置された投光器及び受光器と、 前記受光器からの検出信号を増幅する増幅器と、 塗布剤が塗布される以前の被塗布材の光透過率の小大に
   応じて前記増幅器の増幅率を段階的に増減設定するため
   の増幅率設定部と、前記増幅器からの出力信号を基準レ
   ベルと 比較してその大小に応じて制御信号を出力する比較器と を有してなることを特徴とする薄膜状塗布剤の検査装置
   。