JPS6175237A - 塗装面測定装置 - Google Patents

塗装面測定装置

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JPS6175237A
JPS6175237A JP59197706A JP19770684A JPS6175237A JP S6175237 A JPS6175237 A JP S6175237A JP 59197706 A JP59197706 A JP 59197706A JP 19770684 A JP19770684 A JP 19770684A JP S6175237 A JPS6175237 A JP S6175237A
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JP
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brightness
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signal
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JPH049465B2 (ja
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Tsuneyuki Egami
常幸 江上
Tsutomu Saito
斎藤 努
Yoshitoshi Ando
安藤 美利
Ryuzo Hori
堀 龍蔵
Takashi Kamo
加茂 尚
Kazunori Yoshida
和典 吉田
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
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Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/303Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

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〕 本発明は塗装面の良否を定量的に測定する塗装面測定装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
重両ボデー等の塗装面の良否は従来熟練工による目視等
の官能検査によっているため、その評価が主観に大きく
左右される上に生産工程を自動化する場合のネックとな
っている。
ところで、塗装面の良否は光沢とゆず肌をその因子とし
ていることが知られており、光沢度が大きくかつゆず肌
度が小さいほど良い塗装面と言える。そこで、光沢度と
ゆず肌度をそれぞれ定量的に測定する装置が提案されて
いる(「計測と制御」VOL、23、No、3 (昭l
059年3月)54〜.58ページ、計測自動制御学会
発行)。
これは塗装面に明暗のパターンを投影して、該パターン
の暗部から明部へ移る時の反射光量の変化度より光沢度
を算出し、また投影された格子パターンのゆがみ率より
ゆず肌度を算出する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記装置においては、パターン板を移動せしめるIII
mを必要とする点で構造がW唯であり、しかも鏡面デー
タによる校正を必要とする等測定にも手間を要する。
〔問題点を解決するための手段〕
発明者らは、塗装面の良否を定量的に測定する上で、上
記従来装置の如く必ずしも光沢度とゆず肌度を分離して
測定する必要はなく、むしろ塗装面の良否はこれら両者
の相乗効果であるから、上記両者の効果が混在した状態
においても正確に塗装面の良否が測定できることに想い
至った。
かかる観点より、本発明はパターン移動R4Mや鏡面デ
ータによる校正を不要となして、構造簡単かつ簡易に塗
装面の仕上り度が測定できる塗装面測定装置を提供する
ことを目的とする。
本発明の測定装置は、第1図に示す如く、塗装面已に対
向して設けて塗装面Bとの対向面に地の明度と異なる明
度でかつ互いに幅の異なる複数のパターン部12を間隔
をおいて形成したパターン板1と、塗装面Bにより反射
形成された上記パターン板1の反射像1−を結像して該
反射像1−の各パターン部12において異なった値を示
ず明度に応じた出力信号Sを発するmts手段と、出力
信号Sが所定のレベルを示した上記パターン部12のパ
ターン幅より塗装面Bの仕上り度を検知する検知手段3
とを具備している。
(実施例〕 第1図において、測定対象たる塗装面Bにはパターン板
1が対向配設してあり、塗装面Bにより形成される上記
パターン板1の反射(11−が撮像装置2のレンズ21
によりこれに設けたCODイメージセンサ22上に結像
せしめられる。イメージセンサ22はこれに設けた多数
の受光画素より受光量に応じた出力信号Sを発する。上
記受光画素は反射1111′の中心線(図のA−A−線
)に沿って一列に配しである。検知装置3は上記出力信
号Sを入力して塗装面の仕上り度を算出する。
パターン板1の詳細を第2図に示す。パターン板1は例
えば長さf、の透明の板ガラスに、異なる幅d、、di
  の複数のパターン部11.12を所定間隔!□で形
成すべくこの部分を除いてクロム等の金属を蒸着したも
のである。これによりパターン板1上には金属を蒸着し
た明度の低い地の部分13と明度の高いパターン部11
.12が形成される。本実施例では、パターン部11は
その幅d1  を10IllI11程度となして基準パ
ターン部としである。残るパターン部12の幅dユ は
Q、5mm〜9nvの間で次第に小さくしである。これ
らは塗装面B上に投影されたパターン幅では0.2ff
lI11〜5mn+  どなっている。また !昌!2
はそれぞれ200mm、5mmとしである。
第3図には検知装置3の構成を示す。検知装置3は、イ
メージセンサ22の出力信号Sを増幅するアンプ31.
1lflされた出力信号Sをイメージセンサ22からの
クロック信号CLに同期してデジタルデータに変換する
とともに変換終了時に割込信号INTを発するA/D変
換器32、CPU33、該CPU33の処理タイミング
を決定するクロック信号を発するりOツク信号発生回路
34、i、II Illプログラム格納用ROM35、
ワークエリア用RAM36、出力ボート37、表示器3
8よりなる。A/D変換器32、CPU33、ROM3
5、RAM36、出力ボート37はデータバス39によ
って互いに接続されている。
以下、測定装置の作動を説明する。
第4図は、あらかじめ官能検査により3段階に評価した
塗装面試料No、1〜N0.3について、第2図のA−
A−線に沿って設けたイメージセンサ22の各画素の出
力信号Sの信号レベルを示すものである。図示の如く、
出力信号レベルは各パターン部11.12および地の部
分13の明度に応じて変化する。図において、基準パタ
ーン部11(第2図)に対応する出力信号レベルをVo
となし、かつ基準パターン部11に近いスリットバタ、
−ン部12より順次番号を割り当ててn番目のパターン
部12の出力信号レベルをVnとする。本実施例ではn
−8である。また、試料N091は仕上りの程度がもつ
とも良く、試料N0.3は最も悪い。図より知られる如
く、仕上り度の悪い塗装面はどパターン番号nの小さい
(すなわち、パターン幅d2  の大きい)パターン部
12までその出力信号レベルVnの低下が生じる。
なお、基準パターン部11のパターン幅d1  は測定
する塗装面試料N0.1〜N0.3の仕上り度によりそ
の反射像の明度が影響を受けることのない充分に大きな
幅としである。
第5図、第6図にCPLI33 (第3図)のデータ処
理手順を示す、電源が投入されると処理が開始され、表
示器38(第3図)をクリヤするための出力ボート37
のリセットおよびメモリクリヤ等の初期化がなされる(
ステップ101.102)。ステップ103にて割込み
処理を可能となし、メモリフルフラグがセットされるま
で待つ(ステップ104)。この間にA/D変換器32
からの割込み信号INTがあると、第6図の割込みルー
チンが実行される。該別込みルーチンにおいて、A/D
変換された出力信号データを入力してメモリにストアす
る(ステップ201.202>。イメージセンサ22(
第1図)の受光画素数と同数設けた上記メモリにすべて
データがストアされた場合にはメモリフルフラグをセッ
トし、割込みを禁止してリターンする(ステップ203
.205.206)。メモリ全部へのデータのストアが
終了していない場合にはメモリフルフラグをリセットし
てリターンするくステップ203,204)さて、メモ
リフルフラグがセットされると、上述の如くメモリにス
トアされた出力信号データのうちから基準パターン部1
1に対応する出力信号データを読出すとともにパターン
板1の地の部分13に対応する出力信号データを読出し
くステップ105.106)、これらの差をとることに
より出力信号レベルV、を算出する(ステップ107)
。ステップ108ではカウンタnを1にセットし、続い
てカウンタnで指示されたスリットパターン部12の出
力信号データを読出してこれと上記地の部分13の出力
信号データとの差より出力信号レベル■nを算出する(
ステップ109.110)。ステップ111ではレベル
比Rn =Vn /VOを算出し、Rnが所定値R’O
より大きければステップ113以降に進み、所定(aR
o以下ではステップ116以降に進む。
ステップ113ではカウンタnをインクリメントし、ス
テップ114にてn≦8であればステップ109以下を
繰り返す。n>8ではステップ115にて表示器38(
第3図)上にオーバーフロー表示をする。ステップ11
6ではRn≦ROとなった時のカウンタnの値に対応す
るデータテーブル上のデータQnを読み出し、続いてこ
れを上記表示器38上に表示する。データテーブルには
、あらかじめスリットパターン部12のパターン幅d2
が上記データDnとして順番にストアしである。
ところで、上記レベル比Rnは、パターン幅dユの異な
る各スリットパターン12について、塗装面Bの仕上り
度によって第7図の如く変化する。
図中線y1、yユ 、y3  はこの順に仕上り度の良
い塗装面Bに対応する。
図において、上記所定値ROを0.75とすると、Rn
≦ROとなるパタ−ン番号 では1.75111ffl、線V、では2.6111f
f11線y3  では5.5IllI11である。すな
わち、塗装面Bの仕上り度が良い程、上記パターン幅d
2  は小さくなる。
しかして、上述の手順によって、Rn≦ROとなるパタ
ーン幅データQnを表示することにより、測定した塗装
面Bの仕上り度を定量的に知ることができる。
上記実施例において、レベル比Rnを全てのスリットパ
ターン部12について求めるようにすれば、上記パター
ン部12は必ずしもパターン幅d2の大きざに従って順
番に形成する必要はない。
また、CODイメージセンサに代えてフォトダイオード
アレイ等を使用しても良く、かつライン型センサに代え
てエリア型センサを使用してそのライン毎にデータ処理
をしても同様の効果が得られる。そして、エリア型セン
サを使用した場合には、複数のラインについて出力信号
を得て、これらの平均値を算出すればより正確な測定結
果が得られる。
さらに、有限数(上記実施例では8)のスリットパター
ン部12の互いに隣接するパターン部12間の出力信号
を補間により算出すれば更に正確な測定が可能である。
上記実施例において、パターン板の後方より照明すれば
、地の部分とパターン部の明度差が大きくなって測定感
度が上昇する。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明の塗装面測定装置は、互いに幅の異
なる複数のパターン部を間隔をおいて形成したパターン
板を塗装面に対向して設けるとともに該塗装面により反
射形成される反射像を結像する備装手段を設け、反射像
の各パターン部において異なった値を示す明度に応じて
上記ms手段より出力される信号レベルが所定のレベル
を示した上記パターン部のパターン幅より塗装の仕上り
度を知るようにしたもので、パターンを移動せしめる機
構を必要とせず、かつ鏡面データによる校正も不要で、
しかも比較的容易な演算によって正確に塗装面の測定を
することができる。
上記実施例では、パターン板に基準パターン部を設けて
、反射像における該パターン部の出力信号とスリットパ
ターン部の出力信号の比をとっているから、塗装面に入
射する外乱光により測定精度が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の全体構成図、第2図はパターン板の正
面図、第3図は検知装置の構成を示すブロック図、第4
図は仕上り度の異なる塗装面を測定した場合の撮像装置
の出力信号レベルを示す図、第5図、第6図は検知装置
のデータ処理手順を示すプログラムフローチャート、第
7図は仕上り度の異なる塗装面についてスリットパター
ン幅とレベル比の関係を示す図である。 1・・・・・・パターン板 11・・・・・・基準パタ
ーン部12・・・・・・スリットパターン部(パターン
部)1′・・・・・・反射像  2・・・・・・Wi像
装置21・・・・・・レンズ  22・・・・・・イメ
ージセンサ3・・・・・・検出装置  B・・・・・・
塗装面第1図 第2図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)塗装面に対向する面に地の明度と異なる明度でか
    つ互いに幅の異なる複数のパターン部を間隔をおいて形
    成したパターン板と、塗装面により反射形成された上記
    パターン板の反射像を結像して該反射像の各パターン部
    において異なった値を示す明度に応じた出力信号を発す
    る撮像手段と、出力信号が所定のレベルを示した上記パ
    ターン部のパターン幅より塗装面の仕上り度を知る検知
    手段とを具備する塗装面測定装置。
  2. (2)上記パターン板には、測定すべき塗装面の仕上り
    度によつてはその明度が影響されない充分に大きなパタ
    ーン幅の基準パターン部と、これよりも小さくかつ互い
    に異なる所定のパターン幅の複数のスリットパターン部
    とを具備せしめてある特許請求の範囲第1項記載の塗装
    面測定装置。
  3. (3)上記撮像手段を、結像した反射像における各パタ
    ーン部の幅方向の直線上での明度変化に応じた出力信号
    を発するように設定した特許請求の範囲第1項記載の塗
    装面測定装置。
  4. (4)上記撮像手段を、反射像を結像せしめるレンズと
    、明度に応じた出力信号を発する受光画素を反射像のパ
    ターン部の幅方向に一列に多数設けたイメージセンサと
    により構成した特許請求の範囲第3項記載の塗装面測定
    装置。
  5. (5)上記検知手段を、各スリットパターン部の出力信
    号レベルと基準パターン部の出力信号レベルとの比の値
    を算出して、これが所定値を示した上記スリットパター
    ン部のパターン幅より塗装面の仕上り度を検知するよう
    に設定した特許請求の範囲第2項記載の塗装面測定装置
  6. (6)上記スリットパターン部のパターン幅を塗装面に
    投影されたパターン幅に換算して0.2mm〜5mmに
    設定した特許請求の範囲第2項記載の塗装面測定装置。
JP59197706A 1984-09-20 1984-09-20 塗装面測定装置 Granted JPS6175237A (ja)

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US06/777,680 US4636648A (en) 1984-09-20 1985-09-19 Coating quality measuring device

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JP59197706A JPS6175237A (ja) 1984-09-20 1984-09-20 塗装面測定装置

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JPS6175237A true JPS6175237A (ja) 1986-04-17
JPH049465B2 JPH049465B2 (ja) 1992-02-20

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