JPH0772076A - ワーク材質判定装置 - Google Patents

ワーク材質判定装置

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JPH0772076A
JPH0772076A JP21870393A JP21870393A JPH0772076A JP H0772076 A JPH0772076 A JP H0772076A JP 21870393 A JP21870393 A JP 21870393A JP 21870393 A JP21870393 A JP 21870393A JP H0772076 A JPH0772076 A JP H0772076A
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JP
Japan
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work
reflected light
lightness
characteristic
correlation value
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JP21870393A
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English (en)
Inventor
Toshizumi Tokunaga
利澄 徳永
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性向上およびコストダウンの図れるワー
ク材質判定装置を提供する。 【構成】 ワーク50の材質情報が入力され、光源10
から光をワーク50と基準プレート取付板80全体に照
射する。反射光を光センサ20で検出してその反射光の
明度をコンピュータ70に入力して反射光の明度特性グ
ラフを作成し、各明度特性を比較してワーク50の明度
特性グラフと類似する基準プレート100をワーク50
の材質と判定する。明度特性グラフの類似性判定として
は、各明度特性グラフの特徴量を算出し、算出された特
徴量に基づいて各明度特性グラフ相互の相関値を算出
し、最も大きい相関値を有する明度特性グラフ同士を互
いに類似した明度特性グラフとして判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワーク表面に照射した
光の反射光を光センサで検出してワークの材質を判定す
るワーク材質判定装置に係わり、特に検出した反射光の
特性に基づいて材質判定を行うワーク材質判定装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ワーク種類検出装置は特開昭6
4−15290号公報に開示されているように、ワーク
の種類を検出するにあたって、接触式センサを用いてワ
ークの形状情報(後述)を検出し、検出された形状情報
に基づいてワークの種類を検出するようにしている。こ
の形状情報とは、例えば、ワークに所定の部品が取り付
けられている、あるいは穴や切欠き等の識別マークが付
与されているといったワーク形状の特徴を示す情報であ
る。
【0003】このようなワーク種類検出技術を用いて、
形状が同一かつ材質の異なるワーク、例えば自動車ボデ
ィー等の材質(無メッキのSPC( 冷間圧延鋼) や亜鉛
メッキされたSPC等)の検出を行うワーク材質判定装
置も知られている。この種のワーク材質判定装置は、予
め材質の種類に応じてワークに前述した識別マークを付
与(例えば、穴や切欠き等を形成する。)し、この識別
マークを接触式センサで検出することにより材質の種類
を判定するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たワーク材質判定装置にあっては、同一形状のワークの
材質を検出するにあたって、予め材質の種類に応じてワ
ーク50に対して、前述した識別マークを付与しなけれ
ばならない。したがって、この識別マークに対応してワ
ークのプレス型を複数作製しなければならないばかり
か、ワークのプレス工程時に、その材質の種類に応じて
プレス型の段換え作業を行わなければならずプレス工程
が煩雑となり、生産性低下並びにコスト上昇をもたらし
ていた。さらに、ワークの識別マーク付与にあたって、
例えばワークに穴等を形成する場合には、ワークの材質
検出後に穴にラバーを挿入する等、後処理工程も必要と
なり、生産性の低下をもたらした。
【0005】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、生産性向上およびコストダ
ウンの図れるワーク材質判定装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】光の反射特性の異なる材
質で形成された同一形状を呈する複数種のワークを混在
させて順次搬送する搬送ラインに介設されて、個々のワ
ークの材質を判定するワーク材質判定手段であって、前
記各種ワークと同材質の素材に照射した光の反射光の特
性を検出し、該各材質毎の反射光特性を材質判定用反射
光特性として設定する材質判定用反射光特性設定手段
と、ワークに照射した光の反射光特性を検出する反射光
特性検出手段と、該反射光特性検出手段で検出したワー
クの反射光特性と前記各材質判定用反射光特性との相関
値を求める相関値算出手段と、該相関値が最も大きい材
質判定用反射光特性の材質をワークの材質として判定す
る材質判定手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】材質判定用反射光特性設定手段により、各種ワ
ークと同材質の素材に照射された光の反射光の特性が検
出されて該各材質毎の反射光特性が材質判定用反射光特
性として設定され、また、反射光特性検出手段により、
ワークに照射された光の反射光特性が検出される。
【0008】そして、材質判定手段により、ワークの反
射光特性と各材質判定用反射光特性との相関値が最も大
きい材質判定用反射光特性を有する素材の材質がワーク
の材質として判定されるので、予め材質の種類に応じて
ワークに識別マークを付与する必要がない。
【0009】
【実施例】以下に、本発明に係るワーク材質判定装置の
好適な一実施例を添付図面に基づき詳述する。
【0010】前述したように従来は、同一形状を呈する
複数種のワークの材質を判定するにあたって、材質毎に
ワークに識別マーク(穴や切欠きを形成する等)を付与
していた。
【0011】これに対し、本実施例では、材質の異なる
各種ワークに対応してこれと同材質の素材でなる基準プ
レートを複数設け、これらの各基準プレートと搬送され
てきたワークとに同一の光を照射し、ワークの反射光特
性を各基準プレートの反射光特性と比較し、ワークの反
射光特性が最も類似する反射光特性を有する基準プレー
トの材質をワークの材質として判定するようにしてい
る。これを図1〜図7を用いて説明する。
【0012】図1は本実施例のワーク材質判定装置の材
質判定概念図であり、まず、材質判定用反射光特性設定
手段110により、各種ワークと同材質の基準プレート
に照射した光の反射光の特性を検出し、各材質毎の反射
光特性を材質判定用反射光特性として設定する。同時
に、反射光特性検出手段120により、搬送されてきた
ワークに照射した光の反射光特性を検出する。つぎに、
相関値算出手段130により、反射光特性検出手段で検
出したワークの反射光特性と各材質判定用反射光特性と
の相関値を求める。そして、ワーク材質判定手段140
により、相関値が最も大きい材質判定用反射光特性の材
質をワークの材質として判定する。
【0013】図2は本実施例のワーク材質判定装置のシ
ステム構成図であり、このワーク材質判定装置は同一形
状を呈する複数種のワーク50(50A,50B,50
C)を混在させて順次搬送する搬送ライン90に介設さ
れている。同図に示すようにこの判定装置は、光源1
0,光センサ20,コンピュータ70および基準プレー
ト100(100A,100B,100C)等から主に
構成される。光源10は要求される反射光検出精度に応
じて自然光源,白色電球および位相の揃った単色光を出
力する半導体レーザ発振器等が用いられ、光センサ20
は多数の画素を有するCCDカメラ(CCD = charg
e coupled device)等からなる。また、ワーク50は搬
送装置30上を移送されるパレット35に固定治具40
を介して取り付けられている。材質の異なる3種類のワ
ーク50(50A,50B,50C)と同材質の素材で
なる3つの基準プレート100(100A,100B,
100C)が基準プレート取付板80を介してパレット
35に取り付けられている。光源10(材質判定用反射
光特性設定手段および反射光特性検出手段)から同一の
光が搬送されてきたワーク50(50A,50B,50
C)と基準プレート取付板80とに同時に照射されるよ
うに、基準プレート取付板80はワークに近接されて図
示しない固定治具でパレット35に対して固設されてい
る。
【0014】つぎに、図2で示したワーク材質判定装置
のワーク材質判定過程を図3のフローチャートに基づい
て具体的に説明する。本実施例では、図示しないホスト
コンピュータからオンラインで予めコンピュータ70
(材質判定用反射光特性設定手段,反射光特性検出手
段,相関値算出手段および材質判定手段)に、搬送され
てくるワーク50(50A,50B,50C)の材質の
種類を表す情報が入力され、この材質情報と実際に搬送
されてくるワーク50(50A,50B,50C)の材
質が一致しているか否かを判定する検査システムに、本
発明のワーク材質判定装置が用いられている。まず、図
示しないホストコンピュータより、搬送されてくるワー
ク50(50A,50B,50C)の材質情報がオンラ
インでコンピュータ70に入力される(S10)。つぎ
に、光源10から一束の光を搬送されてきたワーク50
と基準プレート取付板80全体とをカバーするように照
射する(S20)。つぎに、ワーク50(50A,50
B,50C)および各基準プレート100(100A,
100B,100C)の反射光を光センサ20(材質判
定用反射光特性設定手段および反射光特性検出手段)で
検出してその反射光の明度(明るさ)を電気信号に変え
てコンピュータ70に入力する(S30)。つぎに、図
5および図6に示すように、コンピュータ70で、入力
されたワーク50(50A,50B,50C)および各
基準プレート100(100A,100B,100C)
のそれぞれの反射光明度に基づいて、反射光特性を示す
ものとして明度特性グラフをそれぞれ作成する(S4
0)。ここで、明度特性グラフとは、横軸に明度をと
り、縦軸に各明度レベルを検出した画素数(累積画素
数)を取ったものである。つぎに、ワーク50(50
A,50B,50C)の明度特性グラフと基準プレート
100(100A,100B,100C)の明度特性グ
ラフとを比較して、ワーク50(50A,50B,50
C)の明度特性と類似する明度特性を有する基準プレー
ト100(100A,100B,100C)を選択し、
選択された基準プレート100の材質をワーク50(5
0A,50B,50C)の材質と判定する(S50)。
ここで、上記各明度特性グラフの比較による類似する明
度特性グラフの選択方法を説明する。まず、各明度特性
グラフの類似性の判定法としては、図4のフローチャー
トに示すように、各明度特性グラフの特徴量を抽出し
(SA10)、その特徴量に基づいて各明度特性相互の
相関値を算出し(SA20)、相関値の最も大きい明度
特性グラフ同士を互いに類似した明度特性グラフとして
判定する(SA30)。上記特徴量としては、所定範囲
内の明度レベルを検出した画素数(累積画素数)の最小
値,最大値,平均値および分散を算出し、以下の式に示
す相関値算出式に各特徴量を代入することにより相関値
を算出する。
【0015】
【数1】 つぎに、S50で判定されたワーク50(50A,50
B,50C)の材質が、S10でホストコンピュータか
ら入力されたワーク材質情報と一致しているか否かを判
定する(S60)。一致していれば一致出力(ワーク材
質情報と実際に搬送されてくるワーク50の材質が一致
している。)、あるいは一致していなければ不一致出力
(ワーク材質情報と実際に搬送されてくるワーク50の
材質が一致していない。)を、ホストコンピュータおよ
びコンピュータ70に付随するディスプレイ,プリンタ
等の出力装置などに出力し(S70,S80)、ワーク
50の材質判定は終了する。
【0016】ここで、上記ワーク材質判定装置を用い
て、ワーク50(50A,50B,50C)の材質判定
を基準プレート100(100A,100B,100
C)に基づいて行った結果を図5〜図8に示す。図5お
よび図6は、前述したように、ワーク50(50A,5
0B,50C)および各基準プレート100(100
A,100B,100C)の反射光明度特性グラフであ
り、図7はワーク50(50A,50B,50C)およ
び基準プレート100(100A,100B,100
C)の上記各特徴量を各明度特性グラフから抽出した表
であり、図8は各特徴量及び上記式に基づいて算出され
た各相関値を示す表である。図8より、最も大きい相関
値に基づいて、各ワーク50(50A,50B,50
C)はそれぞれ基準プレート100(100A,100
B,100C)であると判定される。
【0017】以上説明したように、本実施例のワーク材
質判定装置にあっては、同一形状のワーク50(50
A,50B,50C)の材質を検出するにあたって、予
め材質の種類に応じてワーク50に対して、識別マーク
(例えば、穴60を形成する等)を付与する必要がない
ため、同一形状のワーク50(50A,50B,50
C)は材質にかかわらず単一のプレス型で作成すること
ができ、複数のプレス型を用意する必要がなくコストダ
ウンを図れる。また、生産ラインにおいてワーク50
(50A,50B,50C)のプレス工程時に、その材
質の種類に応じてプレス型の段換え作業を行う必要がな
くなるためプレス工程を省略化でき、生産性向上を図れ
る。さらに、従来のように、ワーク50(50A,50
B,50C)の材質検出後に識別マークとしての穴60
にラバーを挿入する等の後処理をする必要もなくなるの
で、生産性向上を一層図れる。
【0018】なお、前記相関値の算出式は前記式に限ら
ず、適宜、その他の統計的算出法でも良い。
【0019】また、本実施例では、光源10から一束の
光をワーク50(50A,50B,50C)と基準プレ
ート取付板80全体とをカバーするように照射するの
で、照明環境が変化(光源10の性能低下等)してもワ
ーク50(50A,50B,50C)と基準プレート1
00(100A,100B,100C)とは同一の照明
環境となるため、各反射光の明度特性グラフを相互に比
較しても各明度特性グラフの類似性を適切に判定でき
る。
【0020】さらに、基準プレート100(100A,
100B,100C)はワーク材質判定を行うステーシ
ョンに固定して常設しておき、各ワーク50(50A,
50B,50C)毎に設けなくてすむようにしても良
い。その際、所望の材質判定精度を満たす限り、光源1
0は基準プレート100(100A,100B,100
C)とワーク50とに対して別々に設けても良い。
【0021】さらにまた、基準プレート100(100
A,100B,100C)に関しては、その反射光特性
をコンピュータ70に付随する記憶装置に予め記憶させ
ておき、ワーク50(50A,50B,50C)の材質
判定毎に、基準プレート100(100A,100B,
100C)に光照射して反射光特性を検出しなくてもす
むようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】材質判定用反射光特性設定手段により、
各種ワークと同材質の素材に照射された光の反射光の特
性が検出されて該各材質毎の反射光特性が材質判定用反
射光特性として設定され、また、反射光特性検出手段に
より、ワークに照射された光の反射光特性が検出され
る。
【0023】そして、材質判定手段により、ワークの反
射光特性と各材質判定用反射光特性との相関値が最も大
きい材質判定用反射光特性を有する素材の材質がワーク
の材質として判定されるので、予め材質の種類に応じて
ワークに識別マーク(穴や切欠き)を付与する必要がな
い。
【0024】したがって、同一形状のワークの材質を検
出するにあたって、予め材質の種類に応じてワークに対
して、識別マークを付与する必要がないため、同一形状
のワークは材質にかかわらず単一のプレス型で作成する
ことができ、複数のプレス型を用意する必要がなくコス
トダウンを図れる。また、生産ラインにおいてワークの
プレス工程時に、その材質の種類に応じてプレス型の段
換え作業を行う必要がなくなるためプレス工程を省略化
でき、生産性向上を図れる。さらに、従来のように、ワ
ークの材質検出後に識別マークとしての穴にラバーを挿
入する等の後処理をする必要もなくなるので、生産性向
上を一層図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワーク材質判定装置の材質判定概
念図である。
【図2】本発明に係るワーク材質判定装置のシステム構
成図である。
【図3】本発明に係るワーク材質判定装置のワーク材質
判定過程を示すフローチャートである。
【図4】本発明に係るワーク材質判定装置の明度特性グ
ラフの類似性判定法を示すフローチャートである。
【図5】本発明に係るワーク材質判定装置の基準プレー
トの明度特性グラフである。
【図6】本発明に係るワーク材質判定装置のワークの明
度特性グラフである。
【図7】本発明に係るワーク材質判定装置のワークおよ
び基準プレートの特徴量を示す表である。
【図8】本発明に係るワーク材質判定装置のワークと基
準プレートとの相関値を示す表である。
【符号の説明】
10 光源(材質判定用反射光特性設定手段および反射
光特性検出手段) 20 光センサ(材質判定用反射光特性設定手段および
反射光特性検出手段) 30 搬送装置 35 パレット 40 固定治具 50A ワーク 50B ワーク 50C ワーク 60 ディスプレイ 70 コンピュータ(材質判定用反射光特性設定手段,
反射光特性検出手段相関値算出手段およびワーク材質判
定手段) 80 基準プレート取付板 90 搬送ライン 100A 基準プレート 100B 基準プレート 100C 基準プレート 110 材質判定用反射光特性設定手段 120 反射光特性検出手段 130 相関値算出手段 140 ワーク材質判定手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光の反射特性の異なる材質で形成された
    同一形状を呈する複数種のワークを混在させて順次搬送
    する搬送ラインに介設されて、個々のワークの材質を判
    定するワーク材質判定手段であって、 前記各種ワークと同材質の素材に照射した光の反射光の
    特性を検出し、該各材質毎の反射光特性を材質判定用反
    射光特性として設定する材質判定用反射光特性設定手段
    と、 ワークに照射した光の反射光特性を検出する反射光特性
    検出手段と、 該反射光特性検出手段で検出したワークの反射光特性と
    前記各材質判定用反射光特性との相関値を求める相関値
    算出手段と、 該相関値が最も大きい材質判定用反射光特性の材質をワ
    ークの材質として判定する材質判定手段と、 を備えたことを特徴とするワーク材質判定装置。
JP21870393A 1993-09-02 1993-09-02 ワーク材質判定装置 Pending JPH0772076A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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