JP7504250B1 - Inspection system and inspection method - Google Patents
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Abstract
【課題】検査対象物の位置および形状にかかわらず、適正な検査結果が得られやすい検査システムおよび検査方法を実現する。【解決手段】塗布物が塗布された検査対象物の熱画像を撮影可能な熱画像撮影装置21と、塗布物が正常に塗布された検査対象物の熱画像である基準画像を記憶している記憶装置22bと、演算装置22a、32aと、を備え、演算装置22a、32aが、検査対象物の位置を特定する位置特定機能、検査対象物の熱画像を撮影する撮影機能、検査対象物と熱画像撮影装置21との相対位置の調節、および、撮影された熱画像における検査対象物の位置の調節、の少なくとも一つを行う位置調節機能、および、基準画像と、撮影機能によって撮影された熱画像と、に基づいて、検査対象物における塗布物の塗布状態を判定する判定機能、を実現可能である。【選択図】図2[Problem] To realize an inspection system and inspection method that can easily obtain appropriate inspection results regardless of the position and shape of the object to be inspected. [Solution] The system includes a thermal image capturing device 21 capable of capturing a thermal image of an object to be inspected to which a coating material has been applied, a storage device 22b that stores a reference image, which is a thermal image of an object to be inspected to which a coating material has been normally applied, and arithmetic units 22a and 32a, and the arithmetic units 22a and 32a are capable of performing a position identification function for identifying the position of the object to be inspected, an image capturing function for capturing a thermal image of the object to be inspected, a position adjustment function for performing at least one of adjusting the relative position between the object to be inspected and the thermal image capturing device 21 and adjusting the position of the object to be inspected in the captured thermal image, and a judgment function for judging the state of application of the coating material on the object to be inspected based on the reference image and the thermal image captured by the image capturing function. [Selected Figure] Figure 2
Description
本発明は、塗布物が塗布された検査対象物を検査する検査システムおよび検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection system and an inspection method for inspecting an object to be inspected that has a coating applied thereto.
車体等の物品には、何らかの機能を付与する目的で種々の塗布物が塗布される場合がある。車体の例であれば、錆を防ぐために塗布される防錆ワックスや、防音性および防振性を付与するために塗布される発泡ウレタン材などが、塗布物として例示される。 Various coatings may be applied to articles such as car bodies in order to impart certain functions. In the case of car bodies, examples of coatings include anti-rust wax that is applied to prevent rust, and urethane foam that is applied to impart soundproofing and vibration-proofing properties.
物品に塗布物が塗布される場合、その塗布状態の良否が製品の良否に直結する。そのため、塗布物の塗布状態を検査する方法が、種々検討されている。たとえば特開2014-92371号公報(特許文献1)には、塗布物が塗布される塗布領域を撮像する赤外線サーモグラフを備える塗布検査システムが開示されている。特許文献1の発明では、塗布領域の温度分布を即時に表示することによって、塗布作業者が直接かつ適時に検査結果を確認できるようにしてある。
When a coating material is applied to an article, the quality of the coating directly impacts the quality of the product. For this reason, various methods for inspecting the coating condition of coating materials have been studied. For example, JP 2014-92371 A (Patent Document 1) discloses a coating inspection system equipped with an infrared thermograph that captures the coating area where the coating material is applied. The invention of
しかし、特許文献1の技術では、赤外線サーモグラフと検査対象物との位置関係が固定的であるため、塗布物が塗布される位置によっては、当該位置の状態を理解しやすい熱画像が得られにくい場合があった。また、検査対象の物品の位置および形状が多岐にわたる場合、その全てについて検査に適した熱画像を得ることが難しく、適正な検査結果が得られにくい場合があった。
However, with the technology of
そこで、検査対象物の位置および形状にかかわらず、適正な検査結果が得られやすい検査システムおよび検査方法の実現が求められる。 Therefore, there is a need to develop an inspection system and method that can easily obtain appropriate inspection results regardless of the position and shape of the object being inspected.
本発明に係る第一の検査システムは、塗布物が塗布された検査対象物における前記塗布物が塗布された面の反対面の熱画像を撮影する熱画像撮影装置と、前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像を記憶している記憶装置と、前記検査対象物の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段によって特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記検査対象物と前記熱画像撮影装置との相対位置を調節する位置調節手段と、前記位置調節手段により位置調節された後に、前記熱画像撮影装置によって撮影された前記検査対象物の前記反対面の熱画像を前記基準画像と比較することによって前記検査対象物の塗布状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る第二の検査システムは、塗布物が塗布された検査対象物における前記塗布物が塗布された面の反対面の熱画像を撮影する熱画像撮影装置と、前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像を記憶している記憶装置と、前記検査対象物の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段によって特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記熱画像撮影装置により撮影された前記熱画像における前記検査対象物の位置を調節する位置調節手段と、前記位置調節手段により位置調節された熱画像を前記基準画像と比較することによって、前記検査対象物の塗布状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
The first inspection system according to the present invention is characterized in that it comprises a thermal imaging device that captures a thermal image of the side of an inspection object opposite to the side to which the coating material has been applied, a memory device that stores a reference image which is a thermal image of the inspection object on which the coating material has been normally applied, a position identification means that identifies the position of the inspection object, a position adjustment means that adjusts the relative position of the inspection object and the thermal imaging device based on the position of the inspection object identified by the position identification means, and a judgment means that judges the coating condition of the inspection object by comparing the thermal image of the opposite side of the inspection object captured by the thermal imaging device after the position has been adjusted by the position adjustment means with the reference image.
The second inspection system of the present invention is characterized in that it comprises a thermal image capturing device that captures a thermal image of the side of an inspection object coated with a coating material opposite the side to which the coating material is applied, a memory device that stores a reference image, which is a thermal image of the inspection object on which the coating material has been normally applied, a position identification means that identifies the position of the inspection object, a position adjustment means that adjusts the position of the inspection object in the thermal image captured by the thermal image capturing device based on the position of the inspection object identified by the position identification means, and a judgment means that judges the coating condition of the inspection object by comparing the thermal image position-adjusted by the position adjustment means with the reference image.
本発明に係る第一の検査方法は、塗塗布物が塗布された検査対象物の位置を特定する位置特定工程と、前記位置特定工程において特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記検査対象物と熱画像撮影装置との相対位置を調節する位置調節工程と、前記位置調節工程により位置調節された後に、前記熱画像撮影装置によって前記検査対象物における前記塗布物が塗布された面の反対面の熱画像を撮影する撮影工程と、前記撮影工程により撮影された前記検査対象物の前記反対面の熱画像を、前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像と比較することによって、前記検査対象物の塗布状態を判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
本発明に係る第二の検査方法は、塗布物が塗布された検査対象物の位置を特定する位置特定工程と、熱画像撮影装置によって前記検査対象物における前記塗布物が塗布された面の反対面の熱画像を撮影する撮影工程と、前記位置特定工程によって特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記撮影工程により撮影された前記熱画像における前記検査対象物の位置を調節する位置調節工程と、前記位置調節工程により位置調節された熱画像を前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像と比較することによって、前記検査対象物の塗布状態を判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
The first inspection method according to the present invention is characterized by comprising a position identification step of identifying a position of an object to be inspected on which a coating material has been applied ; a position adjustment step of adjusting a relative position between the object to be inspected and a thermal image photographing device based on the position of the object to be inspected identified in the position identification step ; an imaging step of photographing a thermal image of the side of the object to be inspected opposite to the side to which the coating material has been applied by the thermal image photographing device after the position has been adjusted by the position adjustment step ; and a determination step of determining the coating condition of the object to be inspected by comparing the thermal image of the opposite side of the object to be inspected photographed by the imaging step with a reference image which is a thermal image of the object to be inspected on which the coating material has been normally applied.
The second inspection method of the present invention is characterized by comprising a position identification step of identifying the position of an object to be inspected on which a coating material has been applied; an imaging step of capturing a thermal image of the side of the object to be inspected opposite the side to which the coating material has been applied using a thermal image imaging device; a position adjustment step of adjusting the position of the object to be inspected in the thermal image captured by the imaging step based on the position of the object to be inspected identified by the position identification step; and a determination step of determining the coating condition of the object to be inspected by comparing the thermal image whose position has been adjusted by the position adjustment step with a reference image, which is a thermal image of the object to be inspected on which the coating material has been normally applied.
これらの構成によれば、検査対象物と熱画像撮影装置との相対位置関係を調節するか、または、熱画像上における検査対象物の位置を調節するかした上で熱画像を撮影し、当該熱画像に基づいて塗布物の塗布状態を判定するので、検査対象物の位置および形状にかかわらず、適正な検査結果が得られやすい。 With these configurations, the relative positional relationship between the object to be inspected and the thermal image capture device is adjusted, or the position of the object to be inspected on the thermal image is adjusted, and then a thermal image is captured, and the coating condition of the coating material is determined based on the thermal image, making it easier to obtain appropriate inspection results regardless of the position and shape of the object to be inspected.
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of exemplary and non-limiting embodiments, which are given with reference to the drawings.
本発明に係る検査システムおよび検査方法の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る検査システムを、防錆ワックス(塗布物の一例である。)が塗布された車体B(検査対象物の一例である。)を検査する検査システム1に適用した例について説明する。
Embodiments of an inspection system and an inspection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Below, an example will be described in which the inspection system according to the present invention is applied to an
車体Bは、たとえばドアパネルやフードなどに袋状の部分(袋状部分)を有する。袋状部分に対して視覚的にアクセスすることが難しいことから、袋状部分に対する防錆ワックスの塗布状態を目視または可視光画像によって確認することは手間を要する。そのため従来は、袋状部分における防錆ワックスの塗布状態の確認が不十分な場合があった。本実施形態に係る検査システム1および検査方法は、袋状部分に対しても有効な検査方法を提供するものである。
The vehicle body B has bag-shaped parts (bag-shaped parts) on, for example, the door panels and the hood. Because it is difficult to visually access the bag-shaped parts, it is time-consuming to check the state of application of the rust-preventive wax to the bag-shaped parts visually or by using a visible light image. For this reason, in the past, there were cases where the state of application of the rust-preventive wax to the bag-shaped parts was insufficient. The
なお、以下では、前工程のブース(不図示)において防錆ワックスが塗布された車体Bが、検査システム1が設置されている検査ブースに搬入されて検査を受ける構成を例として説明する。また、防錆ワックスは、前工程において室温以上に加熱された後に車体Bに塗布される。これは、加熱によって防錆ワックスの粘度を低下させて塗布しやすくするためである。
In the following, an example is described in which a vehicle body B to which anti-rust wax has been applied in a previous process booth (not shown) is brought into an inspection booth in which an
〔検査システムの構成〕
検査システム1は、熱画像撮影ユニット2と、三次元計測ユニット3と、支持装置4と、制御装置5(演算装置の一例である。)と、を備える(図1、図2)。
[Configuration of the inspection system]
The
熱画像撮影ユニット2は、車体Bの熱画像を撮影可能な熱画像撮影装置21とコンピュータ22とを有する。熱画像撮影装置21およびコンピュータ22は、いずれもハードウェアとしては公知のものを使用できる。コンピュータ22は演算装置22aおよび記憶装置22bを有する。演算装置22aは、熱画像撮影ユニット2の制御に係る演算処理を実現する。記憶装置22bは当該制御に必要なデータを記憶しており、特に、防錆ワックスが正常に塗布された車体Bの熱画像を基準画像として記憶している。当該基準画像は、従来の方法による人為的な検査によって防錆ワックスが正常に塗布されていると判断された車体Bを、熱画像撮影ユニット2を用いて撮影したものである。
The thermal
三次元計測ユニット3は、車体Bを三次元的に計測可能な計測装置31とコンピュータ32とを有する。計測装置31およびコンピュータ32は、いずれもハードウェアとしては公知のものを使用できる。コンピュータ32は演算装置32aおよび記憶装置32bを有する。演算装置32aは、三次元計測ユニット3の制御に係る演算処理を実現する。記憶装置32bは当該制御に必要なデータを記憶しており、特に、車体Bの構造に基づくマスタデータを記憶している。
The three-
支持装置4は、熱画像撮影装置21を支持する第一ロボット41と、計測装置31を支持する第二ロボット42と、を有する。第一ロボット41および第二ロボット42としては、公知の産業用ロボットを使用できる。なお、第一ロボット41および第二ロボット42のそれぞれは、各ロボットの動作を制御するコントローラ(不図示。制御装置の一例である。)を有する。
The
制御装置5は、熱画像撮影ユニット2、三次元計測ユニット3、および支持装置4を統括的に制御する装置であり、たとえばPLC(プログラマブルロジックコントローラ)などとして実装される。具体的には、第一ロボット41および第二ロボット42の動作開始司令、熱画像撮影ユニット2による撮影のトリガ制御、三次元計測ユニット3による計測のトリガ制御、などを行う。したがって制御装置5は、熱画像撮影ユニット2、三次元計測ユニット3、および支持装置4と通信可能である。
The
〔演算装置の機能および検査方法〕
次に、検査システム1の諸機能について説明する。なお以下は、検査システム1を用いて車体Bを検査する方法の手順に従って、検査システム1上で動作するプログラムの諸機能を説明するものである。すなわち以下の説明は、本発明に係る検査方法の実施形態の説明でもある(図3)。
[Functions and inspection methods of the computing device]
Next, we will explain the functions of the
検査システム1は、車体Bの位置を特定する位置特定機能、車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置を調節する位置調節機能、車体Bの熱画像を撮影する撮影機能、および、車体Bにおける防錆ワックスの塗布状態を判定する判定機能、を実現可能である。
The
(1)位置特定機能(位置特定工程#10)
位置特定機能は、車体Bの位置を特定する機能である。位置特定機能に係る演算処理は、三次元計測ユニット3の演算装置32aによって実現される。位置特定機能では、三次元計測ユニット3(計測装置31)が撮影した車体Bの可視光画像に基づいて、車体Bの位置を特定する。なお、撮影された可視光画像と比較するデータとして、車体Bの構造に基づくマスタデータを使用する。前述の通り、マスタデータは三次元計測ユニット3の記憶装置32bに記憶されている。
(1) Position Identification Function (Position Identification Step #10)
The position identification function is a function for identifying the position of the vehicle body B. The calculation processing related to the position identification function is realized by the
まず、計測装置31を用いて車体Bを撮影する。このとき、第二ロボット42のコントローラは、車体Bの少なくとも位置の特定に必要な部分が可視光画像に含まれるように計測装置31が移動されるように第二ロボット42の各軸を制御する。このときの第二ロボット42の制御量は、可視光画像に関連付けられる。なお、車体Bの撮影に先立って、車体Bを大まかに位置合わせしておくことが好ましい。たとえば、車体Bが運搬装置によって検査ブースに搬入される場合、当該運搬装置の停止位置が毎回同じであれば、車体Bが毎回概ね同じ位置に搬入されることになる。この場合は、位置特定機能による車体Bの位置の特定が、車体Bの大まかな位置が一定であることを前提とした微調整という位置づけになり、車体Bの位置を精密に特定しやすい。
First, the vehicle body B is photographed using the
次に、マスタデータに基づいて、車体B上に存在する特徴点を特定する。特徴点とは、車体Bに設けられた孔や車体Bの縁部など、車体Bにおいて特徴的であり可視光画像上において比較的特定しやすい部位を指す。特定される特徴点の数は任意であるが、複数であることが好ましい。 Next, feature points present on vehicle body B are identified based on the master data. Feature points refer to parts of vehicle body B that are characteristic and relatively easy to identify on the visible light image, such as holes provided in vehicle body B or edges of vehicle body B. The number of feature points identified is arbitrary, but it is preferable that there are multiple feature points.
最後に、撮影された可視光画像において特徴点の位置を特定するとともに、可視光画像に映っている車体Bの各部をマスタデータ上の車体Bの各部の座標と対応付ける。この対応付けを行うことで、車体Bの各部について、三次元計測ユニット3に対する相対位置を特定することができる。なお、車体Bが配置されるべき位置についてあらかじめ基準位置を定めておき、特定された位置の基準位置に対する乖離度として車体Bの位置を特定してもよい。
Finally, the positions of the feature points are identified in the captured visible light image, and each part of the vehicle body B shown in the visible light image is associated with the coordinates of each part of the vehicle body B in the master data. By performing this association, the relative position of each part of the vehicle body B with respect to the three-
(2)位置調節機能(位置調節機能工程#20)
位置調節機能は、位置特定機能によって特定された車体Bの位置に基づいて、車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置を調節する機能である。位置調節機能は、第一ロボット41のコントローラによって実現される。第一ロボット41のコントローラは、第一ロボット41の各軸を制御して、熱画像撮影装置21によって撮影される熱画像中における車体Bの位置が基準画像中における車体Bの位置と同じになるように熱画像撮影装置21を移動させる。換言すれば、基準画像を撮影したときの車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置が再現されるように、すなわち、撮影される熱画像において基準画像の画角が再現されるように、第一ロボット41が制御される。このときの第一ロボット41の制御量は、三次元計測ユニット3(演算装置32a)から制御装置5を介して第一ロボット41に送られる補正量に基づいて決定される。
(2) Position Adjustment Function (Position Adjustment Function Step #20)
The position adjustment function is a function for adjusting the relative position between the vehicle body B and the thermal
(3)撮影機能(撮影工程#30)
撮影機能は、位置調節機能によって車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置が調節された後に、熱画像撮影装置21を用いて車体Bの熱画像を撮影する機能である。撮影機能は、熱画像撮影ユニット2の演算装置23によって実現される。前述の通り、基準画像を撮影したときの車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置が、位置調節機能によって再現されているので、得られる熱画像中における車体Bの位置が、基準画像中における車体Bの位置と同じになる。そのため、基準画像と直接に比較できる熱画像を撮影することができる。
(3) Photography function (photography process #30)
The photographing function is a function for photographing a thermal image of the vehicle body B using the thermal
前述の通り防錆ワックスは室温より高い温度に加熱されて塗布されているので、車体Bのうち防錆ワックスが塗布された箇所は温度が上昇する。そのため、車体Bのうち防錆ワックスが塗布された箇所は、熱画像において周囲より高い温度の部位として検出される。これを利用すれば、防錆ワックスが塗布されているべき場所の温度が想定される温度より低い場合は、防錆ワックスが塗布されていないか、または塗布が不十分であるとの推定が成り立つ。後述の判定機能では、以上の原理によって防錆ワックスの塗布状態を判定する。 As mentioned above, the anti-rust wax is heated to a temperature higher than room temperature before being applied, so the temperature rises at the locations of car body B where the anti-rust wax has been applied. Therefore, the locations of car body B where the anti-rust wax has been applied are detected in the thermal image as locations with a higher temperature than the surrounding area. Using this, if the temperature of the location where the anti-rust wax should be applied is lower than the expected temperature, it can be assumed that the anti-rust wax has not been applied or has been applied insufficiently. The judgment function described below judges the application state of the anti-rust wax using the above principle.
ここで、防錆ワックスの塗布による温度の上昇は、防錆ワックスが塗布された面のみにとどまらず、その反対側の面にも及ぶ。これは、防錆ワックスが有していた熱が塗布面からその反対側の面に伝わるためである。この現象に注目すれば、袋状部分を直接に検査対象とせずとも、当該袋状部分の反対側の面を検査対象とすれば、袋状部分に対する防錆ワックスの塗布状態を判定できる。すなわち、袋状部分が車体Bの裏側に位置する場合、当該袋状部分を直接撮影する替わりに、当該袋状部分の反対側にあたる車体Bの表側の面を撮影すればよい。 Here, the rise in temperature caused by applying the anti-rust wax is not limited to the surface on which the anti-rust wax is applied, but also extends to the opposite surface. This is because the heat contained in the anti-rust wax is transferred from the applied surface to the opposite surface. By focusing on this phenomenon, it is possible to determine the state of application of the anti-rust wax to the bag-shaped portion, without directly inspecting the bag-shaped portion, by inspecting the opposite surface of the bag-shaped portion. In other words, if the bag-shaped portion is located on the back side of vehicle body B, instead of photographing the bag-shaped portion directly, it is sufficient to photograph the front surface of vehicle body B, which is opposite the bag-shaped portion.
以上を踏まえて、撮影機能では、検査対象の袋状部分の反対側の面にあたる車体Bの表側の面が熱画像に含まれるように、撮影が行われる。さらに言えば、位置調節機能において、袋状部分の反対側の面を含む熱画像を撮影できるように、車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置が調節される。また、基準画像を撮影する際も、同様の制御が行われる。
In light of the above, the imaging function captures images so that the front surface of the vehicle body B, which is the opposite surface of the bag-shaped portion to be inspected, is included in the thermal image. Furthermore, the position adjustment function adjusts the relative position between the vehicle body B and the thermal
(4)判定機能(判定工程#40)
判定機能は、基準画像と、撮影機能によって撮影された熱画像(以下、撮影画像と称する。)と、に基づいて、車体Bにおける防錆ワックスの塗布状態を判定する機能である。判定機能は、熱画像撮影ユニット2の演算装置22aによって実現される。前述の通り、防錆ワックスの塗布により車体Bの温度が上昇する現象を利用して、防錆ワックスが塗布されるべき箇所に対して塗布が正常に行われた否かを判定する。前述の通り、基準画像は熱画像撮影ユニット2の記憶装置22bに記憶されている。
(4) Judgment function (judgment step #40)
The judgment function is a function for judging the application state of the anti-rust wax on the vehicle body B based on the reference image and the thermal image captured by the photographing function (hereinafter referred to as the photographed image). The judgment function is realized by the
具体的には、基準画像と撮影画像とを比較する。比較の方法は限定されないが、たとえば、基準画像と撮影画像との各画素の温度を比較して、両者の間に差異がある画素の数を計数し、計数された数が所定のしきい値を超える場合に異常であると判定する方法や、基準画像および撮影画像のそれぞれについて高温部(防錆ワックスが塗布された部分)と低温部(防錆ワックスが塗布されていない部分)との温度差を算出し、当該温度差の比較に基づいて良否を判断する方法、などが例示される。また、各画像における最高温度、最低温度、平均温度等を比較してもよい。 Specifically, the reference image and the captured image are compared. The method of comparison is not limited, but examples include a method of comparing the temperature of each pixel in the reference image and the captured image, counting the number of pixels that differ between the two, and judging that there is an abnormality if the counted number exceeds a predetermined threshold value, or a method of calculating the temperature difference between high-temperature parts (parts where anti-rust wax is applied) and low-temperature parts (parts where anti-rust wax is not applied) for each of the reference image and the captured image, and judging whether the image is good or bad based on a comparison of the temperature differences. Also, the maximum temperature, minimum temperature, average temperature, etc. in each image may be compared.
加えて、基準画像および撮影画像のそれぞれを取得したときの環境の違いを考慮した判定を行ってもよい。たとえば、防錆ワックスの塗布が完了してから検査が行われるまで(撮影画像が撮影されるまで)の所要時間、防錆ワックスが塗布される前の車体Bの温度、車体Bの比熱および板厚、防錆ワックスの温度、比熱、および塗布量、ならびに、塗装ブースおよび検査ブースの室温、壁面温度、床面温度、および天井面温度、などが考慮されうる。なお、これらの要素を考慮する場合は、当該要素に係る情報が演算装置22aに入力される必要がある。たとえば、検査ブースに温度計が設置されており、当該温度計の測定値が検査ブースの室温として演算装置22aに入力される、といった構成が採用されうる。
In addition, a judgment may be made taking into consideration the difference in the environment when the reference image and the photographed image were acquired. For example, the time required from the completion of application of the anti-rust wax to the inspection (until the photographed image is taken), the temperature of the vehicle body B before the anti-rust wax is applied, the specific heat and plate thickness of the vehicle body B, the temperature, specific heat, and amount of the anti-rust wax applied, as well as the room temperature, wall temperature, floor temperature, and ceiling temperature of the paint booth and the inspection booth, etc. may be taken into consideration. Note that when these factors are taken into consideration, information related to the factors must be input to the
なお、一点の熱画像に車体Bの検査対象部位を全て含めることができない場合は、車体B一点につき複数点の熱画像を撮影して検査を行ってもよい。この場合は、位置特定機能、位置調節機能、撮影機能、および判定機能を、全ての熱画像を撮影しうる回数で実現すれば良い。なお、各機能が実現される回数は同一である必要はない。たとえば、位置特定機能の実現は、通常、一回行えば十分である。 If it is not possible to include all of the parts of vehicle body B to be inspected in a single thermal image, the inspection may be performed by capturing multiple thermal images of each part of vehicle body B. In this case, the position identification function, position adjustment function, photographing function, and judgment function need only be realized a number of times that allows all of the thermal images to be captured. It is not necessary that each function is realized the same number of times. For example, it is usually sufficient to realize the position identification function once.
判定の結果は、車体Bの品質を向上する観点で適宜利用されうる。たとえば、防錆ワックスの塗装が不十分である箇所が特定された場合は、当該箇所に対する再塗装を行えば、正常な品質の車体Bを製造できる。また、防錆ワックスの塗装が不十分である現象が複数回検出される場合は、工程中のいずれかの箇所に不具合がある可能性を考慮して設備の点検を行うなどの対策を取りうる。 The results of the judgment can be used as appropriate from the perspective of improving the quality of the vehicle body B. For example, if an area where the anti-rust wax coating is insufficient is identified, then repainting that area will allow the production of a vehicle body B of normal quality. Furthermore, if the phenomenon of insufficient anti-rust wax coating is detected multiple times, measures such as inspecting the equipment can be taken in consideration of the possibility that there may be a problem somewhere in the process.
〔変形例〕
(支持装置の変形例)
上記の実施形態では、熱画像撮影装置21を支持する第一ロボット41と計測装置31を支持する第二ロボット42とが別体である構成を例として説明した。変形例として、熱画像撮影装置21と計測装置31とを単一のロボット43により支持する構成としてもよい(図4)。
[Modifications]
(Modification of the Support Device)
In the above embodiment, the
(位置調節機能の変形例)
上記の実施形態では、位置特定機能によって特定された車体Bの位置に基づいて、車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置を調節し(位置調節機能)、その後に車体Bの熱画像を撮影する(撮影機能)構成を例として説明した。変形例として、車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置を物理的に調節することに替えて、熱画像撮影装置21が撮影した熱画像をソフトウェア的に処理して、当該熱画像における車体Bの位置を調節してもよい。この場合は、位置調節機能が、位置特定機能および撮影機能より後に実現され、位置特定機能と撮影機能との先後は問わない。
(Modification of Position Adjustment Function)
In the above embodiment, the relative position between the vehicle body B and the thermal
たとえば、位置特定機能によって特定された車体Bの位置が、基準画像における車体Bの位置に対してある方向に10mmずれている場合は、熱画像撮影装置21が撮影した熱画像における車体Bを当該方向に10mmずらす処理を行った上で、処理後の熱画像を判定機能に供する。
For example, if the position of vehicle body B identified by the position identification function is shifted by 10 mm in a certain direction from the position of vehicle body B in the reference image, processing is performed to shift vehicle body B in the thermal image captured by the thermal
また、車体Bと熱画像撮影装置21との相対位置の調節(物理的調節)と、熱画像上における車体Bの位置の調節(ソフトウェア的調節)と、の双方を行ってもよい。すなわち位置調節機能とは、位置特定機能によって特定された検査対象物の位置に基づいて、撮影機能による撮影の前における検査対象物と熱画像撮影装置との相対位置の調節、および、撮影機能によって撮影された熱画像における検査対象物の位置の調節、の少なくとも一つを行う機能である。 In addition, both the adjustment of the relative position between the vehicle body B and the thermal image capture device 21 (physical adjustment) and the adjustment of the position of the vehicle body B on the thermal image (software adjustment) may be performed. In other words, the position adjustment function is a function that performs at least one of the following: adjusting the relative position between the object to be inspected and the thermal image capture device before capturing images by the capture function, based on the position of the object to be inspected identified by the position identification function, and adjusting the position of the object to be inspected in the thermal image captured by the capture function.
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る検査システムおよび検査方法のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
Other embodiments
Finally, other embodiments of the inspection system and inspection method according to the present invention will be described. Note that the configurations disclosed in the following embodiments can be combined with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction occurs.
上記の実施形態では、検査システム1が三次元計測ユニット3を備え、位置特定機能において計測装置31の三次元計測に基づいて車体Bの位置を特定する構成を例として説明した。しかし、本発明において検査対象物の位置を特定する手段は限定されない。本発明は、位置特定機能に用いられる構成要素として、たとえば可視光画像等を用いてもよい。また、上記の実施形態と同様に三次元計測を行う場合であっても、上記の実施形態のようにロボットを用いて計測装置を移動できるようにした構成は必須ではない。
In the above embodiment, an example has been described in which the
上記の実施形態では、前工程のブース(不図示)において防錆ワックスが塗布された車体Bが、検査システム1が設置されている検査ブースに搬入されて検査を受ける構成を例として説明した。しかし本発明は、塗布物の塗布と同じ場所で検査を行う場合にも適用可能である。この場合において、塗布を行う際に検査対象物(塗布の時点では塗布対象物である。)の位置が特定されていて、塗布後に検査対象物を移動させることなくそのまま検査に移る場合は、塗布工程において特定されている検査対象物の位置に基づいて検査対象物の位置を特定してもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which a vehicle body B coated with anti-rust wax in a previous process booth (not shown) is brought into an inspection booth in which an
上記の実施形態では、熱画像撮影装置21を支持する第一ロボット41によって熱画像撮影装置21を三次元的に移動させることができる構成を例として説明した。しかし本発明では、位置調整機能において検査対象物と熱画像撮影装置との相対位置を調節できる限り、具体的な装置構成は限定されない。たとえば、上記の実施形態における第一ロボット41に替えて、スライダーを設け、当該スライダー上を移動可能な態様で熱画像撮影装置を設置する構成としてもよい。また、熱画像撮影装置を移動させることに替えて、または加えて、検査対象物を移動させることによって検査対象物と熱画像撮影装置との相対位置を調節してもよい。
In the above embodiment, a configuration has been described in which the
上記の実施形態では、撮影機能において、防錆ワックスが塗布された袋状部分の反対側の面にあたる車体Bの表側の面を撮影する構成を例として説明した。しかし本発明において、塗布物が塗布された面を直接撮影してもよい。 In the above embodiment, the photographing function has been described as an example of a configuration in which an image of the front surface of the vehicle body B, which is the surface opposite the bag-shaped portion to which the anti-rust wax is applied, is photographed. However, in the present invention, the surface to which the coating material is applied may also be photographed directly.
上記の実施形態では、防錆ワックスの塗布状態を検査する構成を例として説明した。しかし本発明は、上記の実施形態と同様に、発泡剤、接着剤、塗料、断熱材、封止材などの塗布物の塗布状態の検査にも適用できる。 In the above embodiment, a configuration for inspecting the application state of anti-rust wax has been described as an example. However, like the above embodiment, the present invention can also be applied to inspect the application state of foaming agents, adhesives, paints, insulating materials, sealants, and other applied materials.
上記の実施形態では、位置特定機能、位置調節機能、撮影機能、および判定機能に係る各演算処理が、熱画像撮影ユニット2の演算装置22a、三次元計測ユニット3の演算装置32a、および第一ロボット41のコントローラによって分担されている構成を例として説明した。しかし本発明に係る検査システムにおいて、位置特定機能、位置調節機能、撮影機能、および判定機能を実現する演算装置は単数でも複数でもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the computational processes related to the position identification function, position adjustment function, photographing function, and judgment function are shared by the
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 As for other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed in this specification are illustrative in all respects and that the scope of the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will easily understand that appropriate modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. Therefore, other embodiments that are modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included in the scope of the present invention.
1 :検査システム
21 :熱画像撮影装置
22a :演算装置
22b :記憶装置
32a :演算装置
5 :制御装置
1: Inspection system 21: Thermal
Claims (7)
前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像を記憶している記憶装置と、
前記検査対象物の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記検査対象物と前記熱画像撮影装置との相対位置を調節する位置調節手段と、
前記位置調節手段により位置調節された後に、前記熱画像撮影装置によって撮影された前記検査対象物の前記反対面の熱画像を前記基準画像と比較することによって前記検査対象物の塗布状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする検査システム。 a thermal image capturing device for capturing a thermal image of a surface of an object to be inspected that is opposite to a surface to which a coating material is applied ;
a storage device that stores a reference image, which is a thermal image of the inspection object on which the coating material is normally applied;
A position identification means for identifying the position of the inspection object;
a position adjusting means for adjusting a relative position between the inspection object and the thermal image capturing device based on the position of the inspection object identified by the position identifying means ;
an inspection system comprising: a judgment means for judging the coating state of the object to be inspected by comparing a thermal image of the opposite surface of the object to be inspected taken by the thermal image photographing device with a reference image after the object has been positioned by the position adjustment means.
前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像を記憶している記憶装置と、
前記検査対象物の位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段によって特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記熱画像撮影装置により撮影された前記熱画像における前記検査対象物の位置を調節する位置調節手段と、
前記位置調節手段により位置調節された熱画像を前記基準画像と比較することによって、前記検査対象物の塗布状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする検査システム。 a thermal image capturing device for capturing a thermal image of a surface of an object to be inspected that is opposite to a surface to which a coating material is applied ;
a storage device that stores a reference image, which is a thermal image of the inspection object on which the coating material is normally applied;
A position identification means for identifying the position of the inspection object ;
a position adjusting means for adjusting a position of the inspection object in the thermal image captured by the thermal image capturing device based on the position of the inspection object identified by the position identifying means ;
and a determination means for determining a coating state of the object to be inspected by comparing the thermal image adjusted by the position adjustment means with the reference image .
前記位置調節手段は、前記支持装置によって前記熱画像撮影装置を移動させる請求項1に記載の検査システム。 The thermal imaging device further includes a support device for movably supporting the thermal imaging device,
2. The inspection system according to claim 1, wherein the position adjustment means moves the thermal image capturing device by means of the support device.
前記位置特定手段は、前記可視光撮影装置が撮影した可視光画像に基づいて前記検査対象物の位置を特定する請求項1又は2に記載の検査システム。 Further comprising a visible light imaging device for capturing a visible light image of the inspection object,
3. The inspection system according to claim 1, wherein the position specifying means specifies the position of the object to be inspected based on a visible light image captured by the visible light imaging device.
前記位置特定工程において特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記検査対象物と熱画像撮影装置との相対位置を調節する位置調節工程と、
前記位置調節工程により位置調節された後に、前記熱画像撮影装置によって前記検査対象物における前記塗布物が塗布された面の反対面の熱画像を撮影する撮影工程と、
前記撮影工程により撮影された前記検査対象物の前記反対面の熱画像を、前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像と比較することによって、前記検査対象物の塗布状態を判定する判定工程と、を有する検査方法。 a position identifying step of identifying a position of the test object to which the coating material is applied;
a position adjustment step of adjusting a relative position between the inspection object and the thermal image capturing device based on the position of the inspection object identified in the position identification step ;
an imaging step of imaging a thermal image of a surface of the inspection object opposite to a surface on which the coating material is applied by the thermal image imaging device after the position is adjusted by the position adjustment step ;
and a determination step of determining the coating condition of the object to be inspected by comparing the thermal image of the opposite surface of the object to be inspected photographed in the photographing step with a reference image, which is a thermal image of the object to be inspected on which the coating has been normally applied.
熱画像撮影装置によって前記検査対象物における前記塗布物が塗布された面の反対面の熱画像を撮影する撮影工程と、
前記位置特定工程によって特定された前記検査対象物の位置に基づいて、前記撮影工程により撮影された前記熱画像における前記検査対象物の位置を調節する位置調節工程と、
前記位置調節工程により位置調節された熱画像を前記塗布物が正常に塗布された前記検査対象物の熱画像である基準画像と比較することによって、前記検査対象物の塗布状態を判定する判定工程と、を有する検査方法。 a position identifying step of identifying a position of the test object to which the coating material is applied;
an imaging step of imaging a thermal image of a surface of the object to be inspected opposite to the surface to which the coating material is applied by a thermal image imaging device;
a position adjusting step of adjusting a position of the inspection object in the thermal image captured in the photographing step based on the position of the inspection object identified in the position identifying step;
and a determination step of determining the coating condition of the object to be inspected by comparing the thermal image adjusted in the position adjustment step with a reference image, which is a thermal image of the object to be inspected on which the coating material has been normally applied .
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001153803A (en) | 1999-11-25 | 2001-06-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Method for detecting coating film |
JP2005172488A (en) | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Coated state inspection apparatus |
US20110123093A1 (en) | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for detecting defects in coatings utilizing color-based thermal mismatch |
JP2014092371A (en) | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | Coating inspection system |
JP2016083589A (en) | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 本田技研工業株式会社 | Coating device for coating agent and coating method therefor |
JP2017114497A (en) | 2015-12-22 | 2017-06-29 | アズビル株式会社 | Coating device |
JP2019093331A (en) | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 日立造船株式会社 | Visualization method for coating state |
JP2021143992A (en) | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 株式会社日立製作所 | Paint peeling inspection system and inspection method |
JP2022532089A (en) | 2019-05-09 | 2022-07-13 | デュール システムズ アーゲー | How to manage workpieces, management equipment and processing equipment |
JP2022122749A (en) | 2021-02-10 | 2022-08-23 | 株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング | Coating inspection device for spray coating material, coating inspection method for spray coating material, and coating inspection program |
-
2023
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001153803A (en) | 1999-11-25 | 2001-06-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Method for detecting coating film |
JP2005172488A (en) | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Fuji Heavy Ind Ltd | Coated state inspection apparatus |
US20110123093A1 (en) | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for detecting defects in coatings utilizing color-based thermal mismatch |
JP2014092371A (en) | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | Coating inspection system |
JP2016083589A (en) | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 本田技研工業株式会社 | Coating device for coating agent and coating method therefor |
JP2017114497A (en) | 2015-12-22 | 2017-06-29 | アズビル株式会社 | Coating device |
JP2019093331A (en) | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 日立造船株式会社 | Visualization method for coating state |
JP2022532089A (en) | 2019-05-09 | 2022-07-13 | デュール システムズ アーゲー | How to manage workpieces, management equipment and processing equipment |
JP2021143992A (en) | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 株式会社日立製作所 | Paint peeling inspection system and inspection method |
JP2022122749A (en) | 2021-02-10 | 2022-08-23 | 株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング | Coating inspection device for spray coating material, coating inspection method for spray coating material, and coating inspection program |
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