KR0159136B1 - 도장면 선영성 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도장상태를 자동적으로 검사하기 위한 도장면 선영성 자동 검사장치에 관한 것이다.

본 발명 도장면 선영성 검사장치에 따르면, 밝기검지 센서로부터의 신호에 근거하여 광원의 밝기를 소정 밝기로 자동적으로 조정함으로써, 광원의 밝기를 확인하는 작업을 필요로 하지 않아 신속한 측정을 행하고, 더욱이 광원의 밝기 변화에 따르는 오차의 발생을 없애고 측정 신뢰성을 높일 수 있으며, 또한 선영성 측정헤드의 자세 및 위치를 자동적으로 미세 조정함으로써, 측정 신뢰성이 좋고 또한 신속한 측정을 행할 수 있다.

Description

도장면 선영성 검사장치

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장면 선영성 검사장치의 전체 구성을 보인 개략 블럭도.

제2도는 제1도에 보인 도장면 선영성 검사장치의 선영성 측정헤드를 보인 구성도로서, 제2a도는 주로 그 내부 구조를 보인 정면도, 제2b도는 그 저면도.

제3도는 제1도에 도시된 도장면 선영성 검사장치의 작동을 보인 흐름도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장면 선영성 자동 검사장치의 개략적 구성도.

제5도는 제4도에 나타낸 선영성 측정헤드를 보인 구성도로서, 제5a도는 주로 그 내부 구조를 보인 정면도, 제5b도는 그 저면도.

제6도는 제4도에 나타낸 도장면 선영성 검사장치의 작동을 보인 주흐름도.

제7도는 제6도에 보인 측정헤드 자동 조정작업의 서브루틴.

제8도는 제7도에 보인 헤드 경사 조정을 설명하기 위한 개략도.

제9도는 측정헤드의 경사에 대응되는 반사 스트라이프 패턴의 화상 및 그 광중심을 예시한 도면으로서,

제9a도는 측정헤드가 도장면에 대해 경사지지 않은 상태도.

제9b도는 측정헤드가 도면 중 화살표 방향으로 회전되어 있는 상태도.

제9c도는 측정헤드가 도면 중 화살표 방향으로 회전되어 있는 상태도.

제9d도는 측정헤드가 도면과 같이 오른쪽방향으로 회전되어 있고 또한 도면 앞쪽방향으로 회전되어 있는 상태도.

제10도는 제7도에 보인 헤드거리 조정 설명을 위한 개략도.

제11도는 측정헤드의 도장면에 대한 거리에 대응되는 반사 스트라이프 패턴의 화상을 예시단 도면으로서, 제11a도는 측정헤드와 도장면과의 거리가 너무 먼 상태도. 제11b도는 측정헤드와 도장면과의 거리가 너무 가까운 상태를 보인 개략도.

제12도는 종래의 도장면 선영성 검사장치의 전체구성을 보인 개략적 블럭도이다.

제13도는 제12도에 나타낸 종래의 도장면 선영성 검사장치의 작동을 보인 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 53a : 도장면 2 : 광원

2a : 할로겐 전구 4 : 스트라이프 격자

6 : CCD 카메라 13 : 모니터장치(경고 수단)

25, 25a : 선영성 측정헤드(선영성 측정부)

30 : 화상처리장치(제1제어수단) 30a : 중앙처리부

30b : 광원밝기 판정부 31 : 경고등

32 : 전원부

33 : 밝기검지센서(광원밝기 검지수단)

34 : 조정부(조절 수단) 50 : 로보트(지지 수단)

51 : 로보트 아암부 53 : 도장 몸체(도장면을 갖는 작업물)

56 : 화상 처리부 57 : 로보트 콘트롤러(제2제어수단)

본 발명은 예를 들면, 자동차의 도장면 상태를 자동적으로 검사하기 위한 도장면 선영성 자동검사장치에 관한 것이다.

종래로부터 자동차의 생산공정에 있어서는 도장면의 상태를 엄격하게 검사하고 있다. 도장면 검사의 일례로, 예를 들면 선영성(鮮暎性) 검사를 들 수 있다. 이 선영성 검사는 도장표면이 어느 정도 평탄화되어 있는지는 조사하는 시험으로, 종래에는 다음의 두가지 중 어느 한 방법에 의해서 행해져 왔다.

종래로부터 행해지고 있는 제1의 검사방법은, 도장면에 대해 비스듬한 방향으로부터 도장면에 비추어 형광등 등을 보는 방법이다. 이 방법에 의하면, 형광등 등을 적당한 장소에 배치해 두기만 하면 도장면의 평탄도 등을 용이하게 검사할 수 있다.

제2의 검사방법은, 피검사화상으로서의 스트라이프를 도장면에 투사하고, 이 스트라이프의 도장면으로부터의 반사화상을 카메라 등으로 입력하고, 이 입력한 화상에 화상처리를 실시하여 도장면 선영성을 정량적으로 검사하는 방법이다(일본 특개소 63-274847호 공보참조).

이와 같이 종래의 검사 방법에는 두가지가 있는데, 제1의 검사 방법으로는 검사자의 감각에 의존하는 요소가 매우 많으므로 숙련을 필요로 할 뿐 아니라, 얻어진 검사 데이터에 대한 신뢰성도 그다지 높은 것이라고는 할 수 없다.

한편, 제2의 검사방법에 의하면, 검사자 개인의 감각차와 숙련도에 기인하는 검사 산포를 없앨 수가 있고, 검사 결과 신뢰성도 좋다.

제2의 방법에 의해 정량적으로 검사되는 도장면 선영성으로서는, 이하 세종류를 예로 들 수가 있다. 그 한가지는 평활감(平滑感)이다. 이것은, 도장면에 있어서의의 비교적 큰 물결모양의 왜곡이 어느 정도인가를 보인 것이다. 또한, 다른 한가지는 육질감이다. 이것은, 도장면에 있어서 매우 미세한 요철의 존재가 어느 정도인지를 보인 것이다. 마지막 하나는 광택감이다. 이것은, 도장면에 있어서 명암차가 어느 정도의 크기로 재현되는가를 보인 것이다.

제2의 검사방법을 기초로 하는 종래의 도장면 선영성 검사장치를 더 상세히 설명한다.

이 도장면 선영성 장치의 원리는, 피검사화상으로서의 스트라이프 패턴을 도장면에 투사하고, 도장면에서 반사된 반사화상의 산란을 관측하여 도장면의 선영성을 검사하는 것이다. 도장면 선영성 검사장치는, 제12도에 나타낸 바와 같이, 투광측의 광학계와, 수광측의 광학계를 일체적으로 내장한 측정헤드를 갖는다. 투광측 광학계에는, 전원부(32)에 접속된 광원(2), 스트라이프 격자(4) 및 볼록렌즈(5)가 광축을 기준으로 하여 배치되며, 수광측 광학계에는 CCD카메라(6)를 구성하는 수광렌즈(7)및 CCD소자(9)가 광축을 기준으로 하여 배치되어 있다. 광원(2)은 예를 들면 할로겐 전구로 구성되며, 또한 스트라이프격자(4)는 스트라이프 패턴이 인쇄된, 예를 들면 유리판으로 구성되어 있다. 이 도장면 선영성 검사장치의 출하시에는, 광원(2)이 되는 할로겐 전구의 선영성에 대해서는, 규격대로의 밝기가 되도록 조정 또는 확인이 행해지고 있다.

그리고, 광원(2)으로부터의 빛에 의해 스트라이프 패턴이 보호유리(15)를 투과하여 도장면(1)에 조사되고, 도장면(1)에서 반사된 반사광이 보호유리(15)를 투과하여 CCD카메라(6)에 의해 촬상되도록 되어 있다. CCD카메라(6)로 촬상된 반사 스트라이프 패턴에 관한 측정화상신호는, 선영성을 수치화하고 기록하는 화상처리장치(29)로 출력된다. 이 화상처리장치(29)에는, 반사 스트라이프 패턴과 수치화한 선영성을 화면 표시하는 모니터장치(13)와, 경고등(31)이 접속되어 있다.

상기 방법에 의한 도장면 선영성 검사장치에서는, 측정한 반사 스트라이프 패턴 화상의 콘트래스트(명암차)에 근거하여 측정값을 수치화하기 때문에, 실제의 선영성이 동일하다고 해도, 측정화상의 콘트래스트가 변화함에 따라, 측정치 즉 선영성의 수치화에 오차가 생기게 된다. 이 때문에, 검사장치의 출하후에 있어서의 광원(2)램프와 전원부(32)의 열화, 광학부품의 오염 등에 의해 측정화상의 콘트래스트에 경시변화가 생겼는지 아닌지는, 선영성이 주지된 기준판을 측정하는 캘리브래이션을 행하고, 그 측정화상의 콘트래스트에 근거하여 판단된다.

제13도는, 도장면 선영성 검사장치의 처리공정을 보인 흐름도로서, 크게 나누어 기준판의 측정판 측정처리와, 측정대상의 측정처리가 행해진다. 우선, 스트라이프 패턴을 기준판에 투사하고, 스트라이프 패턴의 기준판으로부터의 반사화상을 CCD카메라(6)로 읽어 낸다(S101).

계속해서, 읽어 낸 반사 스트라이프 패턴의 화상의 소정의 화상처리를 실시하고, 측정 화상의 콘트래스트가 허용범위 내에 있는지를 판단한다(S102). 측정화상의 콘트래스트가 허용범위를 넘은 경우에는, 경고등(31)과 모니터장치(13)에 경고를 출력하고(S103), 측정을 종료한다. 그 후, 분해조정과 램프교환 등의 적절한 처치를 행한다. 한편, 기준판 측정화상의 콘트래스트가 허용범위내에 있는 경우에는, 스트라이프 패턴을 측정대상의 도장면(1)으로 투사하고, 스트라이프 패턴의 도장면(1)으로부터의 반사 화상을 CCD카메라(6)로 읽어내고(S104), 읽어 낸 반사 스트라이프 패턴 화상에 소정의 화상처리를 실시하고, 선영성을 수치화하고(S105), 측정치를 모니터장치(13)에 표시하여(S106), 도장면 선영성을 검사한다.

그러나, 이와 같은 종래의 도장면 선영성 검사장치에 있어서는, 도장면 선영성을 정확하게 검사하기 위해서, 기준판을 이용하여 광원(2)의 밝기를 확인하는 캘리브레이션 작업을 자주 해야만 하고, 본래의 측정작업을 신속하게 행할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 캘리브레이션의 결과, 기준판을 측정한 화상의 콘트래스트가 허용범위 내에 있는 경우라도, 콘트래스트의 미묘한 변화에 의해, 선영성의 세가지 종류의 질감(평활감, 육질감, 광택감) 중 광택감에 오차가 생긴다는 결점이 있다. 한편, 콘트래스트가 허용범위를 넘은 경우에는, 측정 작업을 그대로 계속하면 정확한 측정치를 얻을 수 없으므로, 분해조정과 램프교환 등을 해야 하고, 이런 관점에서도 본래의 측정작업을 신속하게 행할 수 없다는 문제가 있었다.

그러나, CCD카메라(6)로 측정한 화상으로부터 콘트래스트를 판단하기 때문에, 콘트래스트가 허용범위를 넘은 원인이, 광학계 부품인 스트라이프 격자(4), 볼록렌즈(5), 보호유리(15), 또는 CCD카메라(6)등의 열화, 오염, 흐림 등의 영향에 있는지, 혹은 램프 자체의 경시열화에 있는지를 판정할 수가 없었다.

또한, 상술한 종래의 도장면 선영성 검사장치에서는, 다음과 같은 문제점도 발생했다.

도장면 선영성을 검사하는 경우에는, 검사자는 측정헤드를 이용하여, 이것을 도장면의 소정의 측정포인트에 맞추고 검사를 행해왔다(일본 특개평4-204358호). 이와 같이 검사자가 직접 측정헤드를 갖고 측정포인트까지 이동시켜 도장면의 선영성 검사를 행하므로, 정규의 측정포인트에 측정헤드를 정확하게 위치시키는 것은 곤란하다. 또한, 도장면은 평면으로 한정되어 있지 않고, 매끄러운 곡면을 형성하고 있는 경우도 있으므로, 상기 도장면에 대해서 측정헤드를 소정 기울기 및 거리로 설정하는 것도 용이하지 않다. 이와 같은 측정포인트의 어긋남과, 측정헤드의 도장면에 대한 자세 및 위치의 산포에 기인하여 측정오차가 생기게 되어, 선영성 검사의 신뢰성을 충분하게 확보할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 검사자가 모든 측정포인트를 검사하는데 많은 시간을 필요로 하여, 이 때문에 생산라인 전체의 작업을 저하시키게 되는 결점도 있다.

본 발명은, 상술한 본래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 광원의 밝기를 확인하는 작업을 필요로 하지 않고 신속한 측정을 행할 수 있고, 또한 광원의 밝기 변화에 따르는 오차 발생을 제거하여 측정의 신뢰성을 높일 수 있는 도장면 선영성 검사장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 선영성 측정부의 자세 및 위치를 자동적으로 미세 조정하는 기능을 가지며, 측정 신뢰성이 양호할 뿐만 아니라 신속한 측정을 행할 수 있는 도장면 선영성 자동검사장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원으로부터의 빛에 의해 피검사화상을 도장면에 투사하고, 해당 도장면에서 반사된 피검사화상에 근거하여 해당도장면의 선영성을 검사하는 도장면 선영성 검사장치에 있어서, 상기 광원의 밝기를 보정하는 조절수단과, 상기 광원의 밝기를 측정하는 광원밝기 검지수단과, 상기 광원의 밝기 검지수단으로부터의 신호에 근거하여 상기 조절수단을 작동시켜 상기 광원의 밝기를 소정 밝기로 조정하는 제1제어수단을 갖는 점에 특징이 있다.

이와 같이 구성한 본 발명에 있어서, 광원밝기 검지수단으로 측정한 광워의 밝기에 근거하여, 제1제어수단은 조절수단을 작동시키고, 이것에 의해 광원의 밝기가 소정 밝기로 조정된다.

따라서, 광원의 밝기가 자동 조정됨으로써, 기준판을 이용하여 광원의 밝기를 확인하는 캘리브레이션 작업을 행할 필요가 없어지며, 본래의 측정 작업을 신속하게 행할 수 있게 된다.

또한, 광원의 밝기 변화에 따라서 해당 광원의 밝기가 조정되기 때문에, 오차가 없는 고정도의 선영성 측정을 행할 수 있고, 측정의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

또한, 광원의 밝기가 자동적으로 조정되기 때문에, 분해 조정작업등을 행할 필요가 없어지게 되고, 이런 점에서도 본래의 측정작업을 신속하게 행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 미리 입력된 교시데이타에 근거하여, 소정의 검사위치에 있어서의 도장면의 선영성을 검사하는 도장면 선영성 검사장치에 있어서, 도장면에 피검사화상을 투사함과 동시에 해당 도장면에서 반사된 해당 피검사화상을 수상하는 선영성 측정부와, 해당 선영성 측정부에 의해 수상한 상기 피검사화상을 수집하여 화상 처리하는 화상처리부와, 상기 선영성 측정부를 임의의 자세 및 위치로, 회전 또는 이동 가능하게 지지하는 지지수단과, 상기 선영성 측정부에 의해 수상한 상기 피검사화상에 근거하여, 상시 선영성 측정부가 상기 도장면에 대해 소정 자세 및 위치에 없다고 판단한 경우에는, 상기 지지수단을 작동시킴으로써 상기 선영성 측정부의 자세 및 위치를 미세 조정하는 제2제어수단을 갖는 점에 특징이 있다.

이와 같이 구성한 본 발명에 있어서, 선영성 측정부에 의해 수상한 피검사화상에 근거하여 상기 선영성 측정부가 도장면에 대해 소정 자세 및 위치에 없다고 판단한 경우에는, 제어수단은 지지수단을 작동시킴으로써 상기 선영성 측정부의 자세 및 위치를 미세 조정한다. 이 미세 조정이 종료된 후, 교시데이타에 따라서 소정 검사부에 있어서의 도장면 선영성 자동검사가 순차적으로 행해지게 된다. 이에 따라, 선영성 측정부를 정규 검사부위에, 더욱이 도장면에 대해 소정 자세 및 위치로 정확하게 지지할 수 있다.

따라서, 검사자가 선영성 측정부를 직접 집어 검사부위까지 이동시켜 도장면의 선영성 검사를 행하는 경우와 비교하여, 검사부위의 어긋남과 선영성 측정부의 도장면에 대한 자세 및 위치 산포에 기인하는 측정오차가 현저하게 감소함으로써, 도장면의 선영성 검사의 신뢰성이 큰폭으로 향상된다.

또한, 도장면의 선영성검사는, 지지수단에 결합된 선영성 측정부에 의해 순서대로 자동적으로 행해지기 때문에, 매우 신속하게 모든 검사부위의 검사를 행할 수 있고, 생산라인 전체의 작업능률이 향상된다. 이에 따라, 종래에는, 발췌로밖에 실시할 수 없었던 도장면의 선영성 검사를, 전수에 대해서 필요에 따라 실시할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는, 선영성 검사시 선영성 측정부의 자세 및 위치가 미세 조정되기 때문에, 미리 입력되는 교시데이타는, 꼭 정확한 것이 아니라도 무방하며, 교시 작업을 매우 간단하게 행할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장면 선영성 검사장치를 도면을 참조하면서 설명한다.

제2a도, 제2b도에 보인 바와 같이, 도장면 선영성 감사장치는, 선영성 측정헤드(25)를 갖는다. 이 측정헤드(25)는, 소형 경량의 휴대형 측정헤드로, 빛의 출입구가 되는 개구(12)를 갖는 케이스(11)를 구비하고 있다. 이 케이스(11) 안에는, 투광측에 광원(2), 반(半)확산판(3) 및 스트라이프 격자(4), 거울(10) 및 볼록렌즈(5)가 마련되어 있으며, 또한 수광측에는 CCD카메라(6)를 구성하는 수광렌즈(7), 조리개(8) 및 CCD소자(9)가 순서대로 각각 광축을 기준으로 하여 배열 수납되어 있다. 광원(2)은 할로겐 전구(2a)와 반사경(2b)으로 구성되고, 또한 스트라이프 격자(4)는 예를 들면 스트라이프 패턴이 인쇄된 유리판으로 되어 있다. 이렇게 하여, 투광측으로부터 스트라이프 패턴이 도장면(1)에 조사되고 그 반사광이 수광측의 CCD카메라(6)에 촬상되도록 되어 있다. CCD카메라(6)로 촬상된 반사 스트라이프 패턴은, 외부 콘넥터(14)를 개재시켜, 선영성을 수치화하고 기록하는 화상처리장치(30;제1제어수단에 해당함)로 출력된다. 케이스(11)의 개구(12)는 투명판인 보호유리(15)로 밀폐되고, 또한 케이스(11)의 바닥면에는 각각 신축이 가능하고 선단이 선회 가능한 네개의 다리(16)가 결합되어 있다. 특히, 본 실시혜의 측정헤드(2)에 있어서는, 광원(2)의 밝기는 직접 측정하는 밝기 검지센서(33; 광원밝기 검지수단에 해당함)가 광원에 근접하여 결합되어 있다.

개략 이상과 같은 구조를 갖는 측정헤드(25)의 각 구성 요소의 상세한 사항에 대해서 이하에 순서대로 설명한다.

먼저, 측정헤드(25)의 수광측의 광학계로부터 설명한다. 조리개(8)는 빛의 회절한계까지 조여지는 직경 0.2~0.3㎜ 정도의 핀홀 조리개로서, CCD카메라(6)내의 수광렌즈(7)와 CCD소자(9)와의 사이에 배치되어 있다. 이러한 매우 작은 조리개(8)에 의해, 결상이 흐려지는 원인이 되는 바람직하지 않은 광속이 모두 차광되므로, 초점을 맞춘 피사체면의 앞뒤 어디라도 결상으로 선명하게 잡을 수 있게 되고, 피사계심도가 비약적으로 커지게 된다. 그리고, 이 조리개(8)에 의한 피사계심도의 비약적 증대에 의해, 피사체의 위치가 어디일 것이라는 핀트가 맞게 되고, 수광렌즈(7)를 이동시키거나 그 촛점거리를 변화시키지 않고 스트라이프 격자(4)와, 도장면(1)의 양쪽에 핀트를 맞출 수가 있게 된다. 그 결과, 도장면(1)의 물결모양의 크고 작음에 대응하는 선영성의 세가지 질감(평활감, 육질감, 광택감)을 동시에 정밀도 있게 측정할 수 있게 된다. 그 밖에 조리개(8)에 의해 피사계심도가 현저하게 증대하므로, 감도(感度)의 향상 및 감도 조절이 가능하게 되고, 또한 측정헤드(25)를 도장면(1)으로부터 이격시켜 비접촉 측정이 가능하게 된다. 즉, 핀홀(8)의 직경을 회절한계 이하로 작게 하면, 회절현상에 의해 해상도가 저하하므로 바람직하지 않다.

계속해서, 투과측의 광학계에 관해서 설명한다. 이 광학계에 포함되는 볼록렌즈(5)는 감도를 높이기 위해 스트라이프 격자(4)를 의사적으로 가능한 한 멀리 놓도록 하기 위한 것으로서, 이 볼록렌즈(5)를 넣음으로써 스트라이프 격자(4)를 되도록 멀리 있어 보이게 하는 것이 가능해지고, 감도를 높여 측정헤드(25)를 소형화할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이 조리개(8)에 의해 피사계심도가 매우 커 핀트가 어디에라도 맞기 때문에, 볼록렌즈(5)와의 관계에 있어서 스트라이프 격자(4)를 임의의 적당한 위치에 놓을 수 있고, 스트라이프 격자(4)와 볼록렌즈(5)와의 거리를 해당 볼록렌즈(5)의 촛점거리 격자(4)와 볼록렌즈(5)와의 거리를 해당 볼록렌즈(5)의 촛점거리 이상으로 이격시킴으로써, 사람에게는 흐려서 보이지 않아도 스트라이프 격자(4)를 도장면(1)으로부터 의사적으로 가능한 한 멀리 이격시킬 수가 있게 된다. 이에 따라 감도가 한층 더 향상된다. 또한, 본 실시예에서는, 거울(10)을 설치하여 광로를 형성하여, 더 한층 측정헤드(25)의 소형화를 도모하고 있다.

또한, 광원(2)은 할로겐 전구(2a)를 반사경(2b)의 촛점보다도 약간 멀리 배치하고, 빛이 일단 집광된 후 확대되는 집광형의 광원을 구성하고 있다. 이것은, 도장면(1)은 통상 곡면이기 때문에, 종래의 평행광선을 발하는 스포트형의 광원으로는 조사면의 주변부 중심부와, 비교하여 어둡게 되기 쉬무으로, 조사광면 주변부의 광량을 증가시켜 곡면에 대해서 보다 안정된 밝기를 확보하기 위함이다. 이 집광형 광원(2)의 배광각은 예를 들면 40°이상으로, 스포트형의 배광각(배광각 0°내지 10°)에 비해서 크게 되어 있다.

광얼룩을 해소시키기 위한 반확산판(3)은, 종래 사용하던 확산판과 달리 작은 산란각 범위내에서 입사광을 확산 투과시키는 것으로서, 예를 들면 조각유리나 핀트유리 등을 사용한다. 이 반확산판(3)은, 광원(2)으로부터의 광 집광점 앞에 배치한다. 확산판과 반확산판과의 광축상에서의 광투과율을 비교하면, 확산판에서 약 45%, 반확산판에서 약 85%(모두 실측값)이다. 이와 같이, 반확산판은 확산판과 달리 빛을 직진시키는 작용을 어느 정도 구비하기 때문에, 스트라이프 격자(4)에 조사되는 광축 방향의 광량 감소는 비교적 작다. 이 때문에, 반확산판(3)을 이용함으로써 종래보다 작은 용량의 광원(2)으로 측정에 필요한 밝기를 확보할 수가 있다. 또한, 도시한 바와 같이, 3매의 반확산판(3)을 사용해 얼룩을 충분히 제거하도록 하고 있다. 이와 같이, 적당한 매수의 반확산판(3)을 사용함으로써, 광량을 확보하면서 얼룩없는 빛을 스트라이프 격자(4)에 조사할 수가 있다.

밝기 검지센서(33)는, 예를 들면 포토 다이오드 등으로 구성되어 있고, 광원(2) 자체의 밝기를 직접 측정하기 위해, 반확산판(3)과 광원(2)과의 사이의 소정의 위치에 배치되어 있다.

계속해서 측정헤드(25)의 외관구조에 관해서 설명하면, 빛의 출입구로서 케이스(11)의 개구(12)에 투명한 보호유리(15)가 결합되고, 측정헤드(25)자체가 밀폐구조로 되어 있다. 이에 따라, 먼지 등이 측정 헤드(25) 내부로 침입하여 광학계를 오염시키고 장치의 성능저하를 일으키는 것을 방지할 수 있다. 더욱이 이 때, 측정헤드(25)는 다리(16)에 의해 도장면(1)으로부터 이격된 위치에 지지되기 때문에, 볼록렌즈(5)를 통해서 투광된 빛의 일부가 보호유리(15)에서 반사해도, 이 반사광이 CCD카메라(6)에 직접 입사하는 일은 없다. 이 때문에, 개구(12)를 투명한 보호유리(15)로 막아도, 아무런 지장이 없이 측정할 수 있다. 그 밖에, 직접 도장면(1)에 접촉시켜 측정하는 타입의 장치인 경우에는, 도시되어 있지는 않지만, 유리면이 광축에 대해 직각이 되도록 유리를 역V자형으로 배치해서 밀폐하며, 결상에 좋지 않은 유리면에서의 반사는 없어지기 때문에, 유리로 밀폐해도 아무런 지장없이 측정할 수 있다.

측정헤드(25)의 바닥면에 결합된 각 다리(16)는, 선단이 볼 조인트(17)의 선회 가능한 스위벨식 다리로, 더욱이 다리부가 용수철 내장의 신축조정 가능한 구조를 갖고 있다. 다리(16)의 선단면에는 펠트가 결합되어 있어, 측정시에 도장면(1)을 손상시키지 않도록 배려하고 있다. 다리(16)는 발이 선회 가능한 스위벨식으로 다리부가 신축조정가능하므로, 도장면(1)이 어떤 곡면이더라도 발의 방향과, 다리부의 길이를 적당하게 조절함으로써 도장면(1)으로부터의 반사광을 항상 CCD카메라(6)로 잡을 수 있다. 또한, 이와 같은 다리(16)를 설치함에 의해, 측정시에 헤드(25)를 도장면(1)으로부터 이격시킬 수가 있으나, 상술한 바와 같이, CCD카메라(6)안의 조리개(8)는 회절한계 정도로 매우 작으므로, 개구(12)로부터의 외란광은 조리개(8)에 의해 거의 차단되고, 외란광에 의한 영향은 없어지고, 따라서 측정헤드(25)를 도장면(1)으로부터 이격시켜 측정할 수가 있게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 조작스위치 결합시판(20)에 타이머회로가 장착되어 있어, 일정시칸 조작 스위치가 조작되지 않으면 자동적으로 광원(2)과 CCD카메라(6), 모니터(13)장치등의 내부기기로의 전원 공급이 중단되고, 조작 스위치가 조작되면 곧 전원이 인가되도록 되어 있다.

제1도에 나타낸 바와 같이, CCD카메라(6)로 촬상된 스트라이프 패턴에 관한 측정화상신호는, 화상처리장치(30)의 중앙처리부(30a)에 입력된다. 화상처리장치(30)에는, 반사 스트라이프 패턴의 화상, 수치화한 선영상 혹은 소정의 경고를 화면 표시하는 모니터장치(13)와, 점등함으로써 소정의 경고를 작업자에게 알리는 경고등(31)이 접속되어 있다. 이 모니터장치(13) 및 경고등(31)으로 경고수단이 구성되어 있다.

밝기검지센서(33)로부터의 신호는, 화상처리장치(30)의 광원밝기 판단부(30b)로 입력된다. 이 광원밝기 판정부(30b)에서는, 밝기검지센서(33)로부터의 신호와, 미리 설정된 임계치와를 비교하고, 광원(2)의 밝기가 정상 밝기보다도 밝은지 어두운지를 판단한다. 광원밝기 판정부(30b)에 있어서의 판단결과의 신호를 중앙처리부(30a)에 입력된다.

광원(2)이 접속되는 전원부(32)에는, 전원부(32)로부터의 광원(2)에 대해 출력되는 전류와 전압을 조정하는 조정부(34;조절수단에 해당됨)가 접속되어 있다. 이 조정부(34)는, 광원밝기 판단부(30b)로부터의 신호에 따라서 중앙처리부(30a)로부터 출력되는 조정신호에 근거하여 전원부(32)를 작동시킨다. 예를 들어, 광원 밝기 판정부(30b)에 있어서 광원(2)의 밝기가 정상 밝기 보다도 어둡다고 판정되면, 중앙처리부(30a)는 광원(2)의 현재 밝기를 정상 밝기로 하는데 필요한 전류 등의 증가분을 연산하고, 이 연산결과를 조정신호로서 조정부(34)에 출력한다. 그리고, 조정부(34)에서는 중앙처리부(30a)로부터의 조정신호에 근거하여, 전원부(32)의 출력전류 등을 증가시키는 제어를 행하고, 이에 의해 광원(2)을 보다 밝게 작동시키도록 이루어져 있다.

이와 같이, 전원부(32)의 출력 전류 등을 조정함으로써 광원(2)의 밝기가 자동으로 조정되지만, 출력전류등을 한계까지 조정하였음에도 불구하고 광원(2)의 밝기를 정상 밝기로 조정할 수 없는 경우에는, 중앙처리부(30a)는 소정의 경고등(31)을 점등하고, 모니터장치(13)에 경고 내용을 표시하여, 소정의 경고를 작업자에게 알리도록 되어 있다.

또한, 본 실시예의 측정헤드(25)는 휴대형이므로, 모니터장치(13)는 제2도에 나타낸 바와 같이, 화면이 외부를 향하도록 케이스(11)내에 수용되어 있다. 또한, 작업자가 인식하기 쉽게, 경고등(31)도 측정헤드(25)에 설치되어 있다. 단, 모니터장치(13)와 경고등(31)을, 측정헤드(25)의 외부에 설치할 수도 있다.

이상과 같이 구성된 도장면 선영성 검사장치의 작동을, 제3도에 보인 흐름도에 근거하여 설명한다.

측정대상의 측정이 개시되면, 스트라이프 패턴을 도장면(1)에 투사하고, 스트라이프 패턴의 도장면(1)으로부터 반사화상이 CCD카메라(6)에 의해 읽혀진다(S10). 이 때의 전원(2)의 밝기는, 밝기검지센서(33)에 의해 측정되고, 측정한 신호는 광원밝기 판정부(30b)로 입력된다(S11). 광원밝기 판정부(30b)에서는, 밝기검지센서(33)로부터의 신호와, 미리 설정된 임계치를 비교하고, 광원(2)의 밝기가 정상 밝기보다도 밝은지 어두운지를 판단한다(S12). 이 광원밝기 판정부(30b)에 있어서, 광원(2) 측정시의 밝기가 정상이라고 판단된 경우에는, CCD카메라(6)로 읽어 낸 화상정보가 화상처리장치(30)의 중앙처리부(30a)로 입력되고, 중앙처리부(30a)는, 입력된 반사 스트라이프 패턴 화상에 소정의 화상처리를 실시하고, 선영성의 세가지 질감(평활감, 육질감, 광택감)을 각각 수치화한다(S13). 선영성의 수치는, 모니터장치(13)에 표시되고, 도장면 선영성의 좋고 나쁨을 판정하는데 기여한다(S14).

광원밝기 판정부(30b)에 있어서, 광원(2)의 밝기가 정상이 아닌, 즉 정상 밝기보다도 밝거나 또는 어둡다고 판단된 경우에는(S12), 중앙 처리부(30a)는 광원(2)의 현재 밝기를 정상의 밝기로 하는 데 필요한 출력 및 전류 및 전압 등의 조정량을 연산하고, 이 연산결과를 조정신로호서 조정부(34)에 출력한다(S15). 그리고, 조정부(34)는 중앙처리부(30a)로부터의 조정신호에 근거하여, 전원부(32)의 출력전류 등을 조정하는 제어를 행한다. 전원부(32)로부터 광원(2)에 대하여 출력되는 전류 및 전압이 조정부(34)에 의해 조정되면, 광원(2) 조정 후의 밝기를 밝기 검지센서(33)에 의해 다시 측정하고, S12단계와 같은 식으로 하고, 광원밝기 판정부(30b)는 광원(2)의 밝기가 정상 밝기로 되었는지를 판단한다(S16). 광원(2)의 밝기가 정상 밝기로 조정되었으면, 상술한 S13, S14단계의 처리를 행하고, 중앙처리부(30a)는 선영성을 수치화하고(S13), 측정값을 모니터장치(13)에 표시한다(S14).

전원부(32)의 출력전류 등을 조정하여도 광원(2)의 밝기를 정상 밝기까지 조정할 수 없는 경우에는, S16단계에서 NG라고 판단된다. 이 경우는, 광원(2)의 밝기 조정을 자동적으로 행할 수 있는 한계를 넘은 시점이기 때문에, 중앙처리부(30a)는 경고등(31)를 점등하고, 모니터장치(13)에 경고내용을 표시하여, 소정의 경고를 작업자에게 알리고 측정을 종료한다(S17). 그 후, 작업자는 경고 내용에 따라서, 분해조정과 램프교환 등의 적절한 처리를 행한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 도장면 선영성 검사장치에 의하면, 광원(2)의 밝기는 밝기 검지센서(33)에 의해 측정되어 항상 감시되고 있고, 램프(2a)의 경시열화 등에 의해 광원(2)의 밝기에 변화에 생긴 경우에는, 그 밝기를 정상값으로 보존하도록, 전원부(32)의 출력전류 및 전압이 자동으로 조정된다. 이 때문에, 기준판을 이용하여 광원(2)의 밝기를 확인하는 캘리브레이션작업을 행할 필요가 없어지게 되며, 본래의 측정작업을 신속하게 행할 수 있다.

또한, 광원(2)의 밝기가 미묘하게 변환한 경우에도, 광원(2)의 밝기는 변화에 따라 자동조정되므로, 오차가 없는 고정도의 선영성 측정을 행할 수 있고, 측정의 신뢰성이 현저하게 높아졌다. 더욱이, 광원(2)의 밝기가 자동조정되기 때문에, 분해 조정작업이 필요치 않게 된다. 또한, 전압을 올리면 아직 충분히 사용할 수 있는 램프를 함부로 폐기하는 일도 없어지게 되어, 비용의 절감을 도모할 수 있다.

또한, 광원(2)의 밝기를 자동적으로 조정할 수 있는 한계를 넘은 경우에는 소정 경고가 출력되므로, 측정 정도의 저하가 미연에 방지되고, 램프(2a)의 열화를 명확하게 판정 할 수 있다.

더욱이, 기준판을 이용하여 광원(2)의 밝기를 확인하는 작업을 병행하면, 측정화상의 콘트래스트와 광원(2)의 실제 밝기를 비교함에 의해, 램프(2a)의 열화가 아니고 광학계 부품인 스트라이프격자(4), 볼록렌즈(5), 보호유리, 또는 CCD카메라(6)등에 열화, 오염, 흐려짐 등이 발생한 것을 판정할 수가 있다.

또한, 본 실시예에서는 측정헤드(25)는 극히 소형, 경량이므로, 해당 측정헤드(25)를 검사자가 손으로 집고, 도장면(1)의 임의의 위치의 선영성을 측정할 수가 있다. 또한, 그 때에 모니터장치(13)를 보면서 측정장소를 선택할 수 있다.

제4도는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장면 선영성 자동 검사장치의 개략 구성을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 이 실시예의 도장면 선영성 자동검사장치에는, 지지수단으로서의 로보트(50)가 설치되어 있다. 이 로보트(50)는, 받침부(미도시)에 결합된 받침대(52)와 이 받침대(52)에 장착된 로보트 아암부(51)를 갖고 있고, 이 로보트 아암부(51)의 선단부에는 선영성 측정부로서의 선영성 측정헤드(25a)가 결합되어 있다. 상기 로보트 아암부(51)는, 로보트 아암부(51) 전체가 받침대(52) 위에서 화살표 방향으로 선회가 가능함과 동시에, 암축이 요동회전 가능하게 구성되어 있고, 제조라인의 반송수단(54)에 의해 반송되어 온 도장 몸체(53; 도장면을 갖는 작업물에 해당함)의 소정 도장면(53a)에 대해, 서보모터(미도시) 등을 작동시켜 상기 선영성 측정헤드(25a)를 소정자세 및 위치에 임하게 하는 것이 가능하게 되어 있다.

선영성 측정헤드(25a)는, 상술한 바와 같이, 도장면(53a)에 피검사화상으로서의 스트라이프 패턴을 투사함과 동시에 해당 도장면(53a)에서 반사된 스트라이프 패턴을 촬상하는데, 이 촬상한 스트라이프 패턴은 로보트제어판(55)을 개재시켜 화상처리부(56)로 보내진다. 그리고, 화상처리부(56)에서는 반사된 스트라이프 패턴의 산란을 관측하여 소정의 화상처리를 행함으로써, 도장면의 물결모양의 크기에 대응한 세종류의 질감(평활감, 육질감, 광택감)에 대한 선영성 검사가 이루어지도록 되어 있다.

또한, 상기 로보트제어판(55)은 제2제어수단으로서의 로보트 콘트롤러(57)를 갖추고 있으며, 이 로보트 콘트롤러(57)는, 선영성 측정헤드(25a)가 결합된 로보트(50)동작을 제어한다. 본 실시예에서는, 특히 로보트 콘트롤러(57)는, 선영성 측정헤드(25a)로 촬상한 스트라이프 패턴의 화상처리부(56)에 의한 화상 처리 결과에 근거하여, 선영성 측정헤드(25a)의 도장면(53a)에 대한 자세 및 위치를 미세하게 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 제4도에 보인 바와 같이, 선영성 측정헤드(25a)등은, 도장 몸체(53)의 반송수단(54)의 양측에 설치하도록 했는데, 피도장물의 종류에 따라서는, 그 이상으로 해도 또는 단수로 해도 된다는 것을 말할 필요도 없다.

제5a도, 제5b도에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 선영성 측정헤드(25a)는, 제2도에 나타낸 측정헤드(25)와 거의 동일하게 구성되어 있기 때문에, 측정헤드(25)에 있어서의 구성부재와 동일한 구성부재에는 동일한 부호를 부가하고, 그 설명은 생략한다. 또한, 이 측정헤드(25a)는 로보트 아암부(51)에 결합되는 것이므로, 해당 측정헤드(25a)에는 다리(16)와 볼 조인트(17)가 설치되지 않는다는 점에서, 측정헤드(25)와 다르다. 또한, 측정헤드(25a)에는 광원(2)의 밝기를 직접 측정하는 밝기 검지센서(33)가 결합되어 있지 않은 점에서도, 측정헤드(25)와 다르다. 즉, CCD카메라(6)에 의해 촬상된 반사 스트라이프 패턴은, 외부 콘넥터(14)로부터 로보트 제어판(55)을 개재시켜 선영성을 수치화하고 기록하는 화상처리부(56)로 출력되도록 되어 있다.

이상과 같이 구성되는 선영성 측정헤드(25a)가, 상술한 바와 같이 상기 로보트 아암부(51)의 선단부에 결합되어 있다. 그리고, 상기 로보트 제어판(55)에 접속된 교시박스(미도시)로부터 미리 입력된 교시데이타에 근거하여, 선영성 측정헤드(25a)의 도장면(53a)에 대한 자세 및 위치를 미세 조정하면서, 소정의 측정 포인트에 있어서의 도장면(53a)의 선영성 검사가 순차적으로 행해지도록 되어 있다.

다음으로, 본 실시예의 도장면 선영성 자동 검사장치의 작동을, 제6도에 나타낸 주흐름도 및 제7도에 나타내 보인 서브 루틴에 근거하여 설명한다.

본 실시예의 도장면 선영성 자동검사장치를 이용하여 도장면의 선영성검사를 행하는 경우에는, 선영성 측정헤드(25a)를 각각의 측정포인트마다의 도장면(53a)에 대해, 소정 자세 및 위치에 지지해야만 한다. 따라서, 먼저 로보트 제어판(55)에 접속된 교시박스(미도시)로부터 미리 설정된 교시데이타를 입력하여 둘 필요가 있다.

제조라인의 반송수단(54)에 의해 반송되어 온 도장몸체(53)가 소정의 측정장소에 도착하면(S21단계), 선영성검사를 위해서 고정수단(미도시)에 의해 도장몸체(53)가 고정된다(S22단계). S22단계에서 도장몸체(53)가 고정된 것을 검출하면, 로보트 콘트롤러(57)는 로보트(50)로 기동신호를 출력하고, 선영성 측정헤드(25a)를 제1의 측정포인트를 향해 이동시킨다(S23단계). 이어서, 선영성 측정헤드(25a)가 소정의 측정 포인트에 도착한 후(S24단계), 측정헤드 자동조정작업이 이루어 진다(S25단계).

이 측정헤드 자동조정작업(S25단계)의 서브 루틴이 시작되면, 제7도에 보인 바와 같이, 가장 먼저 측정포인트의 도장면(53a)에 대한 선영성 측정헤드(25a)의 경사를 체크한다(S51단계). 즉, 여기서는 선영성 측정헤드(25a)가 소정 자세로 되어 있는지 아닌지의 판별이 행해진다.

이 측정헤드의 경사 체크는 다음과 같이 행한다.

우선, CCD카메라(6)에 의해 촬상된 반사 스트라이프 패턴의 화상이 화상처리부(56)내의 메모리(미도시)에 입력된다. 이 때, 화상의 각 구성점에서의 휘도는, 예를 들면, 0~25a5의 휘도로 수치화되어 입력된다. 계속헤서, 측정 윈도우내의 광중심(X,Y)을 이하의 식에 의해 구한다.

여기서, 제8도에 보인 바와 같이, 반사 스트라이프 패턴의 화상을, x,y좌표에 표시하고, 각각의 좌표점 휘도를 Z(x,y)로 한다.

이와 같이 하여 구한 광중심(X,Y)의 좌표가, 측정 윈도우의 중심으로부터 어느 정도 벗어 나 있는가로 측정헤드의 경사를 판단한다.

제9도는 측정헤드의 경사에 대응한 반사 스트라이프 패턴의 화상 및 그 광중심을 예시한 도면이다. 제9a도의 경우는 광중심의 위치가 측정윈도우의 거의 중심에 있고, 측정헤드(25a)는 도장면(53a)에 대해 기울어져 있지 않고, 소정 자세로 지지되어 있다고 판단된다. 그리고, 반사 스트라이프 패턴 화상중의 ×표는 광중심을 표시한다.

이에 대해, 제9b도의 경우는 광중심이 측정 윈도우 위쪽으로 벗어나 있기 때문에, 측정헤드(25a)는 도면중 화살표 방향을 따라 앞쪽으로 회전되어 있는 상태이고, 제9c도의 경우는 광중심이 측정윈도우의 좌측으로 벗어나 있기 때문에, 측정헤드(25a)는 도면 중의 화살표 방향을 따라 오른쪽으로 회전되어 있는 상태이다. 또한 제9d도의 경우는 광중심이 측정 윈도우의 왼쪽 위측으로 벗어나 있으므로, 측정헤드(25a)는 도시한 바와 같이, 오른쪽방향으로 회전되어 있음과 동시에 도면 앞쪽방향으로 회전되어 있는 상태라고 할 수 있다.

S51단계에서, 측정헤드(25a)는 도장면(53a)에 대해 경사져 있고, 소정 자세로 지지되어 있지 않다고 판단된 경우에는, S52단계를 진행한다. 이 S52단계에서는, 로보트 콘트롤러(57)는 로보트(50)에 기동지령을 출력하고, 측정헤드(25a)를 도장면(53a)에 대한 기울기가 0에 가까와지도록 보정하는 방향으로 회전시켜 미세 조정을 행한다. 한편, S51단계에서, 측정헤드(25a)는 도장면(53a)에 대해 경사져 있지 않고, 소정 자세로 지지되고 있다고 판단된 경우에는, 다음의 S53단계를 진행한다.

S53단계에서는, 측정포인트의 도장면(53a)에 대한 선영성 측정헤드(25a)의 거리를 체크한다. 즉, 여기서는 선영성 측정헤드(25a)가 소정의 위치에 있는가에 대한 판단이 행해진다.

이 측정헤드의 도장면에 대한 거리 체크는 다음과 같이 행한다.

즉, S51단계에 있어서의 경우와 같은 방식으로, CCD카메라(6)에 의해 촬상된 반사 스트라이프 패턴의 화상이 화상처리부(56) 내의 메모리(미도시)에 입력된다. 이 때, 화상의 각 구성점에 있어서의 휘도는, 예를 들면, 0~255 휘도로 수치화되어 입력된다. 계속해서, 측정윈도우내의 휘도의 평균값을 구하고, 이 평균값을 기준으로 해서 측정 윈도우내의 전역을 두개의 값으로 만든다. 그리고, 제10도에 보인 바와 같이, 측정 윈도우 내의 두개의 값으로 된 백 및 흑 스트라이프폭 전역에 대한 평균을 구하고, 이것으 평균 스트라이프폭으로 한다.

이와 같이 하여 구한 평균 스트라이프폭이, 표준 측정거리에서 측정한 표준 스트라이프폭과 비교하여 좁은지 넓은지로, 측정헤드의 도장면에 대한 거리를 판단한다. 제11도는, 측정헤드의 도장면에 대한 거리에 대응한 반사 스트라이프 패턴의 화상의 예이다. 제10a도의 경우는 구한 평균 스트라이프폭이, 표준측정거리에서 측정한 표준 스트라이프폭과 비교해 좁기 때문에, 측정헤드(25a)와 도장면(53a)과의 거리(L1)가 너무 멀어서 소정의 위치에 지지되어 있지 않다고 판단된다. 한편 제10b도의 경우는 구한 평균 스트라이프폭이, 표준측정거리에서 측정한 표준 스트라이프폭과 비교하여 넓기 때문에, 측정헤드(25a)와 도장면(53a)과의 거리(L2)가 너무 가까워 소정의 위치에 지지되어 있지 않다고 판단된다.

S53단계에서, 측정헤드(25a)는 도장면(53a)에 대해 표준측정거리에 없고, 소정의 위치에 지지되어 있지 않다고 판단된 경우는, S54단계를 진행한다. 이 S54단계에서는, 로보트 콘트롤러(57)는, 로보트(50)로 기동지령을 출력하고, 측정헤드(25a)를 도장면(53a)에 대한 거리가 표준 측정거리로 되도록 보정하는 방향으로 이동시켜 미세 조정을 행한다. 한편, S53단계에서, 측정헤드(25a)는 도장면(53a)에 대해 표준측정거리에 있고, 소정의 위치에 지지되어 있다고 판단된 경우에는, 다음의 S55단계를 진행한다. S55단계에서는, 본 실시예에 있어서는 이와 같이 하여 미세 조정된 후의 측정헤드(25a)의 위치를 측정포인트로서 교시하는 수정을 행하고, 제6도의 주흐름도의 S26단계로 복귀한다.

S26단계에서는, 상기 미세 조정후의 선영성 측정헤드(25a)에 의해 촬상된 반사된 스트라이프 패턴의 산란을 관측하고 소정 화상처리를 행함으로써, 도장면의 물결모양 크기에 대응하는 세종류의 질감, 즉 평활감, 육질감, 광택감에 대해서 선영성 검사가 행해진다.

계속해서, S27단계로 나아가, 도장몸체(53)의 모든 측정포인트의 검사가 종료되었는가가 판단된다. 그리고, 아직 미측정된 포인트가 있는 경우는, 로보트 콘트롤러(57)는, 로보트(50)에 기동지령을 출력하고, 측정헤드(25a)를 다음의 측정포인트를 향해 이동시키고(S28단계), S24단계부터 S28단계의 동작이 되풀이 되게 된다.

한편, S27단계에서 도장몸체(53)의 모든 측정포인트의 검사가 종료되었다고 판단되면, 얻어진 검사 데이타를 라인 관리장치(미도시)로 전송한 후(S29단계), 도장면의 선영성 검사가 종료된 도장몸체(53)를 라인 반송수단(54)에 의해 다음 공정을 향해 이동시킨다(S29단계). 이와 같이 하여, 한대의 도장몸체에 대한 도장면의 선영성검사가 행하여 진다.

이상과 같이, 본 실시예의 도장면 선영성 자동검사장치에 의하면, 선영성 측정헤드(25a)에 의해 촬상된 반사 스트라이프 패턴에 근거하여 상기 선영성 측정헤드(25a)가 도장면(53a)에 대해 소정 자세 및 위치에 없다고 판단된 경우에는, 로보트(50)를 작동시킴으로써 상기 선영성 측정헤드(25a)의 자세 및 위치를 미세하게 조정하면서, 소정의 측정포인트에서의 도장면(53a)의 선영성을 순차적으로 자동 검사하기 때문에, 측정헤드(25a)를 정규의 측정포인트에, 더욱이 도장면(53a)에 대해 소정의 자세 및 위치에 정확하게 지지할 수 있다.

따라서, 종래 검사자가 직접 측정헤드를 갖고 측정 포인트까지 이동시켜 도장면의 선영성검사를 행한 것에 비하여, 측정포인트를 벗어남과, 측정헤드의 도장면에 대한 자세 및 위치의 산포에 기인하는 측정오차가 현저하게 감소하게 되므로, 도장면의 선영성검사 신뢰성이 큰 폭으로 향상된다.

또한, 도장면의 선영성검사는, 로보트(50)에 결합된 측정헤드(25a)에 의해 순차로 자동적으로 행해지기 때문에, 매우 신속하게 모든 측정포인트의 검사를 할 수 있고, 생산라인 전체의 작업능률이 향상된다. 이에 따라, 종래에는, 발췌로밖에 실시할 수 없었던 도장면의 선영성 검사를, 도장몸체의 전수에 관해 필요에 따라서 실시할 수가 있게 된다. 이 경우, 얻어진 검사 데이타를 도장작업 공정으로 피드백하도록 하면, 보다 선영성이 양호한 도장작업이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예에서는, 선영성 검사시에 측정헤드(25a)의 자세 및 위치가 미세 조정되므로, 미리 입력된 교시데이타는, 매우 정확한 것이 아니어도 되고, 로보트 제어판(55)에 접속된 교시박스로부터의 교시작업을 매우 간단히 할 수 있다. 따라서, 이 교시작업의 자동화도 더욱 용이해지고, 이 경우, 예를 들면 차량의 모델변화 등이 있더라고, 교시데이타의 변경에 필요한 시간이 큰 폭으로 단축되게 된다.

즉, 상술한 본 실시예에서는, 밝기검지센서(33)가 설치되어 있지 않은 측정헤드(25a)를 로보트 아암부(51)에 결합한 경우를 도시하였는데, 제1실시예의개념을 제2실시예에 적용시켜도 된다는 것은 말할 필요도 없다.

즉, 포토 다이오드 등으로 구성된 밝기검지센서(33)를 광원(2)에 근접시켜 결합하고, 광원(2)의 밝기는 조정하는 조정부(34)를 전원부(32)에 접속하고, 또한, 화상처리부(56)에, 밝기검지센서(33)로부터의 신호에 근거하여 조정부(34)를 작동시켜 광원(2)의 밝기를 소정 밝기로 조정하는 제1제어수단으로서의 기능을 갖게 한다. 그리고, 제6도에 보인 S26단계의 도장면의 선영성검사시에, 제3도에 보인 것과 같은 광원(2)의 밝기를 자동적으로 조정하는 제어와 소정 경고를 발하는 제어 등을 행하도록 하면 된다.

Claims (16)

1. 광원으로부터 빛에 의해 피검사화상을 도장면에 투사하고, 해당 도장면에서 반사된 피검사화상에 근거하여 해당도장면의 선영성을 검사하는 도장면 선영성 검사장치에 있어서, 상기 광원의 밝기를 조정하는 조절수단과, 상기 광원의 밝기를 측정하는 광원밝기 검지수단과, 상기 광원의 밝기 검지수단으로부터의 신호에 근거하여 상기 조절수단을 작동시켜 상기 광원의 밝기를 소정 밝기로 조정하는 제1제어수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
2. 미리 입력된 교시데이타에 근거하여, 소정의 검사 위치에 있어서의 도장면의 선영성을 검사하는 도장면 선영성 검사장치에 있어서, 도장면에 피검사화상을 투사함과 동시에 해당 도장면에서 반사된 해당 피검사화상을 수상하는 선영성 측정부와, 해당 선영성 측정부에 의해 수상한 상기 피검사화상을 수집하여 화상 처리하는 화상처리부와, 상기 선영성 측정부를 임의의 자세 및 위치로, 회전 또는 이동 가능하게 지지하는 지지수단과, 상기 선영성 측정부에 의해 수상한 상기 피검사화상에 근거하여, 상기 선영성 측정부가 상기 도장면에 대해 소정 자세 및 위치에 없다고 판단한 경우에는, 상기 지지수단을 작동시킴으로써 상기 선형성 측정부의 자세 및 위치를 미세 조정하는 제2제어수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 피검사항을 상기 도장면에 투사하기 위한 과을 발하는 광원의 밝기를 조정하는 조절수단과, 상기 광원의 밝기를 측정하는 광원밝기 검지수단과, 상기 광원밝기 검지수단으로부터의 신호에 근거하여 상기 조절수단을 작동시켜 상기 광원의 밝기를 소정 밝기로 조정하는 제1제어수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 조절수단은, 전원부로부터 상기 광원에 대해 출력되는 전류 및 전압을 조정하여 상기 광원의 밝기를 조정하는 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 광원밝기 검지수단은, 밝기검지센서로 된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 밝기검지센서는, 포토 다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
7. 제3항에 있어서, 경고수단을 더 구비하고, 상기 제1제어수단은, 상기 광원밝기를 상기 소정의 밝기로 조정할 수 없는 경우에 상기 경고수단을 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 지지수단은 로보트로 이루어지고, 상기 선영성 측정부는 상기 로보트아암부에 결합되어 된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
9. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 지지수단은, 도장면을 갖는 작업물은 반송하면서 제조하는 제조라인에 결합되고, 차례로 반송되어 오는 상기 작업물의 전수에 대해 도장면의 선영성을 검사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
10. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 교시데이타는, 상기 선영성 측정부를 상기 소정 자세 및 위치에 가까운 자세 및 위치까지 이동시키는데 충분한 데이타인 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
11. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 피검사화상은, 스트라이프 패턴인 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 조절수단은, 전원부로부터 상기 광원에 대해 출력되는 전류 및 전압을 조정하여 상기 광원의 밝기를 조정하는 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 광원밝기 검지수단은, 밝기검지센서로 된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 밝기검지센서는, 포토 다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
15. 제1항에 있어서, 경고수단을 더 구비하고, 상기 제1제어수단은, 상기 광원밝기를 상기 소정의 밝기로 조정할 수 없는 경우에 상기 경고수단을 작동시키도록 구성된 것윽 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 피검사화상은, 스트라이프 패턴인 것을 특징으로 하는 도장면 선영성 검사장치.