JPH08210827A - 表面検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象物の搬送方向に直交する面の全周を一度
に検査するとともに、かかる検査を搬送方向において順
次行うことで該対象物の搬送終了時点においてはその全
体の検査が完了するようにし、もって表面検査における
作業性の向上を図るとともに大型物の表面検査を容易な
らしる。 【構成】 所定の搬送タクトで搬送される対象物Ｗに対
して該搬送タクトに基づいて決定される撮像周期で撮像
手段２１〜２３により撮像する。また、該撮像手段２１
〜２３による撮像画像と上記対象物Ｗの搬送タクトとに
よって該対象物Ｗの表面の欠陥位置を検出し、該欠陥位
置にマーキングを行う。かかる表面検査に際しては、所
定の搬送タクトで搬送される対象物Ｗの外側に該対象物
Ｗの搬送方向に直交する断面方向の全周を覆う如くガン
トリー（６〜９）を配置するとともに、該ガントリー
（６〜９）に上記対象物Ｗの断面の各部にそれぞれ対応
させた状態で撮像手段２１〜２３を設置した装置が使用
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車体表面の塗装欠陥
等を検査するための表面検査方法及びその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車体の表面上における塗装欠陥
等の凹凸のある欠陥を検査する一つのやり方として、対
象物の表面に照明を当ててその反射光をカメラで撮像
し、その撮像画像の解析処理によって表面欠陥を検出す
る方法が知られている。

【０００３】ところで、例えば車両の製造ラインにおい
て車体表面の塗装欠陥等の検査を行う場合には、搬送ラ
インに沿って順次流れてくる車体に対してその搬送ライ
ン上において連続的に表面検査を行うことが要求され
る。

【０００４】かかる要求に応えるものとして、例えば特
開平２−２１２０６６号公報に開示される如く、車両の
搬送ラインの側方に、カメラと照明とをアームに装着し
てなる傷検出手段を該搬送ラインの流れ方向に沿って配
置し、車両の搬送に伴って該車両の各部を各傷検出手段
により順次検査するようにしたものが提案されている

【０００５】。

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
対象物の各部の検査を行う検査手段を搬送ラインに沿っ
て順次配置するものにあっては、対象物の表面全体の検
査を完了するに必要な搬送ラインの長さが長くなり、そ
れだけ検査時間が長くなり作業性が低劣であるととも
に、長い検査ラインの確保が容易でないことから対象物
が大型物である場合にはその検査が困難である、等の問
題があった。

【０００６】そこで本願発明は、対象物の搬送方向に直
交する面の全周を一度に検査するとともに、かかる検査
を搬送方向において順次行うことで該対象物の搬送終了
時点においてはその全体の検査が完了するようにし、も
って表面検査における作業性の向上を図るとともに大型
物の表面検査を容易ならしめ得る表面検査方法及びその
装置を提案せんとしてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【０００８】本願の第１の発明にかかる表面検査方法で
は、所定の搬送タクトで搬送される対象物を、該対象物
の外側にその搬送方向に直交する断面方向の全周を覆う
如く該断面の各部に対応するように配置された撮像手段
により、上記搬送タクトに基づいて決定される撮像周期
で撮像することを特徴としている。

【０００９】本願の第２の発明にかかる表面検査方法で
は、上記第１の発明にかかる表面検査方法において、上
記撮像手段による撮像画像と上記対象物の搬送タクトと
によって該対象物の表面の欠陥位置を検出し、該欠陥位
置にマーキングを行うことを特徴としている。

【００１０】本願の第３の発明にかかる表面検査装置で
は、表面検査を行う対象物を所定の搬送タクトで搬送し
得る如くする一方、上記対象物の外側に該対象物の搬送
方向に直交する断面方向の全周を覆う如くガントリーを
配置するとともに、該ガントリーには上記対象物の断面
の各部にそれぞれ対応させた状態で撮像手段を設置した
ことを特徴としている。

【００１１】本願の第４の発明にかかる表面検査装置で
は、上記第３の発明にかかる表面検査装置において、上
記ガントリーに、上記対象物の表面に照明光を照射する
照射手段を該対象物の断面の各部にそれぞれ対応させた
状態で設置したことを特徴としている。

【００１２】本願の第５の発明にかかる表面検査装置で
は、上記第４の発明にかかる表面検査装置において、上
記照射手段を、上記対象物の搬送方向に所定長さをもつ
照明体を搬送方向に複数本並置して構成したことを特徴
としている。

【００１３】本願の第６の発明にかかる表面検査装置で
は、上記第４又は第５の発明にかかる表面検査装置にお
いて、上記撮像手段の撮像周期を上記対象物の搬送タク
トに基づいて決定する撮像周期決定手段を備えたことを
特徴としている。

【００１４】本願の第７の発明にかかる表面検査装置で
は、上記第４，第５又は第６の発明にかかる表面検査装
置において、上記対象物の搬送方向に向かって、上記照
射手段を備えた照明エリアと上記撮像手段を備えた検査
エリアとを、該照明エリア、検査エリア、照明エリアの
順に配置したことを特徴としている。

【００１５】本願の第８の発明にかかる表面検査装置で
は、上記第３．第４、第５、第６又は第７の発明にかか
る表面検査装置において、上記撮像手段による撮像画像
と上記対象物の搬送タクトとによって該対象物の表面の
欠陥位置を検出する欠陥位置欠陥手段と、該欠陥位置検
出手段により検出された対象物の欠陥位置にマーキング
を行うマーキング手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１６】

【発明の作用・効果】本願発明ではかかる構成とするこ
とにより次のような作用・効果が得られる。

【００１７】 本願の第１の発明にかかる表面検査方
法によれば、所定の搬送タクトで搬送される対象物を、
該対象物の外側にその搬送方向に直交する断面方向の全
周を覆う如く該断面の各部に対応するように配置された
撮像手段により、上記搬送タクトに基づいて決定される
撮像周期で撮像するようにしているので、各搬送タクト
毎に該搬送タクトに対応した位置における対象物の撮像
画像が得られ、この撮像画像に基づいて該対象物の当該
位置における表面検査が可能となるとともに、上記対象
物全体が撮像手段を通過した時点においては該対象物全
体の表面検査が完了することになる。

【００１８】従って、この表面検査方法によれば、対象
物の搬送方向の各位置毎にその全周の撮像と撮像画像に
基づく表面検査とが行われ、該対象物が撮像手段を通過
した時には該対象物全体の検査が完了することから、表
面検査時間が短縮され、検査作業性が格段に向上すると
ともに、この表面検査に要する対象物の搬送ライン長さ
が短くてよいことから該対象物が大型物であってもスペ
ース的な制約をほとんど受けることなくその表面検査が
可能となるものである。

【００１９】 本願の第２の発明にかかる表面検査方
法によれば、上記に記載の作用効果に加えて、撮像手
段による撮像画像と対象物の搬送タクトとによって該対
象物の表面の欠陥位置を検出するようにしているので、
特定の撮像周期において撮像された撮像画像の特定位置
に欠陥がある場合、その特定の撮像周期に対応する搬送
タクトを考慮することで、対象物の表面上における上記
欠陥の位置が正確に特定され、またこの正確に特定され
た欠陥位置にマーキングを行うようにしているので、検
査後における該欠陥部分に対する手直し作業が容易とな
る。

【００２０】従って、この表面検査方法によれば、対象
物表面の欠陥位置の正確な把握と、検査後における該欠
陥位置への作業者のアプローチの迅速且つ的確さとによ
って、手直し作業における作業性の向上が図られるもの
である。

【００２１】 本願の第３の発明にかかる表面検査装
置によれば、所定の搬送タクトで搬送される対象物の外
側に該対象物の搬送方向に直交する断面方向の全周を覆
う如くガントリーを配置するとともに、該ガントリーに
上記対象物の断面の各部にそれぞれ対応させた状態で撮
像手段を設置しているので、上記対象物全体が撮像手段
を通過した時点においては該対象物全体の表面検査が完
了することになり、表面検査時間の短縮により検査作業
性が格段に向上するものである。

【００２２】 本願の第４の発明にかかる表面検査装
置によれば、上記に記載の作用効果に加えて、上記ガ
ントリーに、上記対象物の表面に照明光を照射する照射
手段を該対象物の断面の各部にそれぞれ対応させた状態
で設置しているので、該照射手段と撮像手段とが対象物
に対して同様の配置位置に設置されることとなり、該撮
像手段が正反射光のみを撮像する構成であっても該撮像
手段は確実に正反射光を撮像することができ、撮像画像
がより鮮明となり、それだけ検査精度が向上するもので
ある。

【００２３】 本願の第５の発明にかかる表面検査装
置によれば、上記に記載の作用効果に加えて、上記照
射手段を、上記対象物の搬送方向に所定長さをもつ照明
体を搬送方向に複数本並置して構成しているので、各照
明体の配列そのものによって対象物の表面に投影される
照射光に該照明体の配列構成に対応して縞パターンが形
成され、例えば均一光源を用いた場合のようにスリット
により縞パターンを形成する必要がなく、それだけ装置
の構造の簡略化及び低コスト化が促進されるものであ
る。

【００２４】 本願の第６の発明にかかる表面検査装
置によれば、上記又はに記載の作用効果に加えて、
上記撮像手段の撮像周期を上記対象物の搬送タクトに基
づいて決定する撮像周期決定手段を備えているので、各
搬送タクト毎に該搬送タクトに対応した位置における対
象物の撮像画像が得られ、この撮像画像に基づいて該対
象物の当該位置における表面検査が可能となるととも
に、上記対象物全体が撮像手段を通過した時点において
は該対象物全体の表面検査が完了し、表面検査時間の短
縮により検査作業性が格段に向上するものである。

【００２５】 本願の第７の発明にかかる表面検査装
置によれば、上記，又はに記載の作用効果に加え
て、上記対象物の搬送方向に向かって、上記照射手段を
備えた照明エリアと上記撮像手段を備えた検査エリアと
を、該照明エリア、検査エリア、照明エリアの順に配置
しているので、例えば対象物の表面の傾斜方向がその搬
送方向の前後において異なる場合であっても、各照明エ
リアからの照明光によって検査エリアの撮像手段におい
ては対象物の表面全域において正反射光を撮像すること
ができ、それだけより鮮明な撮像画像が得られ、検査精
度の向上が期待できるものである。

【００２６】 本願の第８の発明にかかる表面検査装
置によれば、上記．、、又はに記載の作用効
果に加えて、上記撮像手段による撮像画像と上記対象物
の搬送タクトとによって該対象物の表面の欠陥位置を検
出する欠陥位置欠陥手段と、該欠陥位置検出手段により
検出された対象物の欠陥位置にマーキングを行うマーキ
ング手段とを備えているので、特定の撮像周期において
撮像された撮像画像の特定位置に欠陥がある場合、その
特定の撮像周期に対応する搬送タクトを考慮すること
で、対象物の表面上における上記欠陥の位置が正確に特
定されるとともに、この正確に特定された欠陥位置に対
してマーキングが行われ、検査後における該欠陥位置へ
の作業者のアプローチが迅速且つ的確となり、手直し作
業における作業性の向上が図られるものである。

【００２７】

【実施例】以下、本願発明の表面検査方法及びその装置
を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００２８】第１実施例 図１には、本願発明の第１実施例にかかる表面検査方法
の実施に使用される表面検査装置Ｚ₁を示している。こ
の表面検査装置Ｚ₁は、車両の製造ラインにおいて車体
Ｗを検査の対象物としてその表面における塗装欠陥等の
凹凸のある欠陥の有無を検査し、欠陥がある場合にはそ
の欠陥位置にマーキングをして後の手直し工程における
便宜を図るようにしたものであって、車体Ｗの搬送手段
Ｖ上に、後述する検査機構部Ｘとマーキング機構部Ｙと
を前後に配置して構成されている。

【００２９】ここで、この検査機構部Ｘとマーキング機
構部Ｙの具体的構成等について説明するに先立って、こ
の表面検査装置Ｚ₁における表面検査の前提となる事項
について簡単に説明しておく。

【００３０】先ず、第１に、この検査機構部Ｘにおける
表面検査の手法としては、車体Ｗの表面に照射された照
射光のうち、該表面に対する入射角と反射角とが同一の
正反射光のみをカメラで構成される検査ヘッドによって
撮像し、その撮像画像から欠陥の有無を判定するように
している。

【００３１】第２に、上記車体Ｗ上における欠陥位置
は、検査ヘッドによる撮像周期と車体Ｗの搬送タクトと
に基づいて検出することとし、その検出された欠陥位置
にはマーキング機構部Ｙによってマーキングを行うよう
にしている。

【００３２】第３に、車体Ｗの表面に対する検査は、該
車体Ｗが検査機構部Ｘを通過する間に全て完了するよう
にしている。このため、後述の如き検査ヘッド配置をと
るとともに、該検査ヘッドによる撮像周期と上記車体Ｗ
の搬送タクトとを対応させている。

【００３３】第４に、車体Ｗの表面については、これを
三つの部分に分けて検査し、最終的には車体Ｗ全体の検
査が行えるようにしている。尚、この車体Ｗの表面の検
査部位の分け方としては、車体Ｗをその前部を搬送方向
前方へ向けた状態でリフト＆キャリー機構をもつ搬送手
段Ｖにより所定の搬送タクトで間歇搬送するものとし
て、図２に示すように、該車体Ｗの表面のうち、法線が
概ね上方に指向しているボンネットとルーフとトランク
リッドを一括して受面Ｗａとし、法線が概ね水平方向に
指向する車体両側面を縦面Ｗｂとし、さらにルーフと車
体側面との間において上下方向に延びる各ピラー部分を
一括してピラー部Ｗｃとし、これら三つの部分をそれぞ
れ専用の検査ヘッドで撮像するようにしている。

【００３４】以下、上記検査機構部Ｘとマーキング機構
部Ｙの具体的構成等について説明する。

【００３５】Ａ：検査機構部Ｘ 検査機構部Ｘは、図１に示すように、搬送手段Ｖの流れ
方向に沿って後述する五つの照明用ガントリー１〜５を
それぞれ所定間隔をもって平行配置するとともに、これ
ら各照明用ガントリー１〜５の間にそれぞれ後述する第
１検査用ガントリー６と第２検査用ガントリー７と第３
検査用ガントリー８と第４検査用ガントリー９の四つの
ガントリーを配置して構成されている。

【００３６】Ａ−ａ：照明用ガントリー 上記各照明用ガントリー１〜５は、全て同一構成をもつ
ものであって、従ってここでは車体搬送方向の手前から
二番目に位置する第２照明用ガントリー２を例にとって
説明すると、該第２照明用ガントリー２は、図４に示す
ように、車体Ｗの断面形状に沿う如く略台形状に形成さ
れた門状体で構成され、該車体Ｗを搬送支持する搬送手
段Ｖをその搬送方向に跨いだ状態で配置される。そし
て、該第２照明用ガントリー２の配置状態において上記
車体Ｗの両縦面Ｗｂ，Ｗｂにそれぞれ対向する如く鉛直
方向に立ち上がる縦枠部分２ａ，２ａと、上記車体Ｗの
ピラー部Ｗｃ，Ｗｃにそれぞれ対向する如く斜めに傾斜
した斜枠部２ｂ，２ｂと、車体Ｗの受面Ｗａに対向する
如く水平方向に延びる横枠部２ｃには、それぞれ照明ユ
ニット２９，２９，・・が車体Ｗ側に向けて取り付けら
れている。

【００３７】ここで、上記照明ユニット２９は、特許請
求の範囲中の「照射手段」に該当するものであって、該
照明ユニット２９は図１及び図４に示すように、所定長
さの蛍光灯２７（特許請求の範囲中の「照明体」に該当
する）を、その長さ方向を上記搬送手段Ｖの搬送方向に
直交する方向に向けた状態で該搬送手段Ｖの搬送方向に
複数本並置して構成され、該照明ユニット２９は搬送手
段Ｖの搬送方向に所定の幅をもっている。

【００３８】従って、この各照明ユニット２９，２９，
・・からの照射光は、車体Ｗに照射された場合、該車体
Ｗの表面において該車体Ｗの前後方向（即ち、搬送手段
Ｖの搬送方向）に所定の照射幅をもつ照明エリアを形成
するとともに、該照明エリアにおいては該照明ユニット
２９が複数の蛍光灯２７，２７，・・を並置して構成さ
れていることで該各蛍光灯２７，２７，・・の並置状態
に対応した所定の縞パターンを形成することになる。

【００３９】Ａ−ｂ：検査用ガントリー 検査用ガントリーとしては、上述のように四つのガント
リー６〜９が設けられているが、次述のように、これら
四つのガントリー６〜９のうち、第１照明用ガントリー
１と第２照明用ガントリー２の間に配置された第１検査
用ガントリー６と第２照明用ガントリー２と第３照明用
ガントリー３との間に配置された第２検査用ガントリー
７とは、共に車体Ｗの受面Ｗａと縦面Ｗｂとを撮像する
ためのものである。これに対して、第３照明用ガントリ
ー３と第４照明用ガントリー４の間に配置された第３検
査用ガントリー８と第４照明用ガントリー４と第５照明
用ガントリー５の間に配置された第４検査用ガントリー
９とは、共に車体Ｗのピラー部Ｗｃを撮像するためのも
のであり、前二者と後二者とではその撮像位置が異なる
ものであるため、ここではこれらを別々に説明する。

【００４０】Ａ−ｂ−１：第１検査用ガントリー６と第
２検査用ガントリー７ 第１検査用ガントリー６と第２検査用ガントリー７と
は、上述のように、共に車体Ｗの受面Ｗａと縦面Ｗｂと
を撮像するものであって、これら両者の異なる点は受面
検査ヘッド２１の取付位置が半ピッチづつズレているこ
とのみであって、その他の構成は同一であるため、ここ
では第１検査用ガントリー６を例にとり、図２に基づい
てその構成等を詳述する。

【００４１】第１検査用ガントリー６ 第１検査用ガントリー６は、図２に示すように、車体Ｗ
の断面形状に沿う如く略台形状に形成された門状体で構
成され、該車体Ｗを搬送支持する搬送手段Ｖをその搬送
方向に跨いだ状態で配置される。そして、該第１検査用
ガントリー６の配置状態において上記車体Ｗの受面Ｗａ
に対向する如く水平方向に延びる横枠部６ｃには次述す
る受面検査ロボット１６が、また上記車体Ｗの両縦面Ｗ
ｂ，Ｗｂにそれぞれ対向する如く鉛直方向に立ち上がる
縦枠部分６ａ，６ａには次述する縦面検査ロボット１７
が、それぞれ取り付けられている。

【００４２】受面検査ロボット１６ 上記受面検査ロボット１６は、上記第１検査用ガントリ
ー６の横枠部６ｃに固定された昇降機構３３に昇降可能
に支持され且つモーター３４により昇降駆動される支持
ロッド３２の下端に対して上記横枠部６ｃと平行となる
ように取り付けられた所定長さの第１支持アーム３１
と、該第１支持アーム３１の両端に垂下状態で取り付け
られた左右一対の固定アーム３５，３５と、該一対の固
定アーム３５，３５の下端に回転軸θ₀，θ₀を介してそ
れぞれ揺動可能に取り付けられた左右一対の揺動アーム
３９，３９と、該左右一対の揺動アーム３９，３９に跨
がって且つ上記第１支持アーム３１と平行に取り付けら
れた第２支持アーム３６とを備えて構成されている。

【００４３】さらに、この受面検査ロボット１６の上記
第２支持アーム３６には、該第２支持アーム３６の長手
方向に所定間隔をもち且つそれぞれ回転軸θ₁〜θ₆を介
して回動可能なる如く取り付けられたカメラで構成され
る６個の受面検査ヘッド２１，２１，・・（特許請求の
範囲中の撮像手段に該当する）とを備えて構成される。

【００４４】そして、上記第２支持アーム３６は、第１
支持アーム３１側に配置したモーター３７によるチェー
ン駆動で上記回転軸θ₀を中心として回動駆動される。
従って、この第２支持アーム３６に取り付けられた上記
各受面検査ヘッド２１，２１・・は、上記回転軸θ₀を
中心として一体的に回動駆動されることになる。また、
上記各受面検査ヘッド２１，２１，・・は、それぞれモ
ーター３８によって上記各回転軸θ₁〜θ₆を中心として
個別に回動駆動可能とされている。そして、この各受面
検査ヘッド２１，２１，・・の回転軸θ₁〜θ₆と上記回
転軸θ₀，θ₀とは、すべて同一軸心上に位置している。

【００４５】即ち、上記受面検査ロボット１６の各受面
検査ヘッド２１，２１，・・は、上記モーター３４によ
って一体的に上下方向（矢印Ｚ方向）に昇降駆動される
ことで、上記車体Ｗの受面Ｗａの高さの変化にかかわら
ず該受面Ｗａと各受面検査ヘッド２１，２１，・・との
間隔を一定に保持することが可能となり、また車体Ｗの
高さ位置が異なる車種の車体Ｗに対しても対応可能とな
るものである。また、上記各受面検査ヘッド２１，２
１，・・が回転軸θ₀を中心として一体的に角度調整可
能とされていることで受面Ｗａの傾斜の変化に追従可能
とされる。さらに、これら各受面検査ヘッド２１，２
１，・・がそれぞれ回転軸θ₁〜θ₆を中心として個別に
角度調整可能とされていことで、車体Ｗの車幅方向にお
ける傾斜の変化に追従可能とされている。これら各機能
がそれぞれ適正に機能することで上記各受面検査ヘッド
２１，２１，・・を常時受面Ｗａに対して適正角度に合
致させることができるものである。

【００４６】尚、第２検査用ガントリー７における受面
検査ロボット１６は、上記第１検査用ガントリー６の受
面検査ロボット１６と基本構成を同様とするものであ
り、第１検査用ガントリー６の受面検査ロボット１６と
異なる点は、この第２検査用ガントリー７の受面検査ロ
ボット１６においてはこれに設けられる受面検査ヘッド
２１が５個とされ、且つこの５個の受面検査ヘッド２
１，２１，・・が図３においてカメラ中心Ｌ₁，Ｌ₁，・
・で示すように第１検査用ガントリー６の各受面検査ヘ
ッド２１，２１，・・の間に位置するようにその車幅方
向における取付位置が設定されている点である（図１参
照）。このように、第１検査用ガントリー６の受面検査
ヘッド２１，２１，・・と第２検査用ガントリー７の受
面検査ヘッド２１，２１，・・とを半ピッチづつずらせ
たのは、これらすべての受面検査ヘッド２１，２１，・
・を一つのガントリーに設けると、該受面検査ヘッド２
１，２１，・・同士が干渉することも考えられるのでこ
れを回避するためである。

【００４７】縦面検査ロボット１７ 上記縦面検査ロボット１７は、図２に示すように、上記
第１検査用ガントリー６の縦枠部６ａに対してその伸縮
方向を略水平方向に向けて取り付けられたシリンダ４１
と、該シリンダ４１に対して回転支持機構４２により該
シリンダ４１と直交する如く上下方向に向けて支持され
るとともにその軸心回りに回動駆動可能とされた所定長
さの支持ポスト４３とを備えて構成されている。さら
に、上記支持ポスト４３には、該支持ポスト４３に対し
てその長手方向（上下方向）に所定間隔で３個の縦面検
査ヘッド２２，２２，２２が固定配置されている。

【００４８】従って、この縦面検査ロボット１７におい
ては、上記シリンダ４１の伸縮作動により上記各縦面検
査ヘッド２２，２２，２２を車体Ｗの縦面Ｗｂに接離す
る方向に移動させることで該縦面Ｗｂの車幅方向位置の
変化に追従させ、あるいは車幅の異なる車体Ｗにも適用
可能とされるとともに、上記縦面検査ヘッド２２，２
２，２２の角度調整によって上記縦面Ｗｂの傾斜の変化
にも追従できることになる。

【００４９】尚、第２検査用ガントリー７における縦面
検査ロボット１７は、上記第１検査用ガントリー６の縦
面検査ロボット１７と基本構成を同様とするものであ
り、第１検査用ガントリー６の縦面検査ロボット１７と
異なる点は、この第２検査用ガントリー７の縦面検査ロ
ボット１７においてはこれに設けられる縦面検査ヘッド
２２が２個とされ、且つこの２個の縦面検査ヘッド２
２，２２が図２においてカメラ中心Ｌ₂，Ｌ₂，・・で示
すように第１検査用ガントリー６の各縦面検査ヘッド２
２，２２，２２の間に位置するようにその車幅方向にお
ける取付位置が設定されている点である Ａ−ｂ−２：第３検査用ガントリー８と第４検査用ガン
トリー９ 第３検査用ガントリー８と第４検査用ガントリー９と
は、上述のように、共に車体Ｗのピラー部Ｗｃを撮像す
るものであって、これら両者の異なる点はピラー部検査
ヘッド２３の取付位置が半ピッチづつズレていることの
みであって、その他の構成は同一であるため、ここでは
第３検査用ガントリー８を例にとり、図３に基づいてそ
の構成等を詳述する。

【００５０】第３検査用ガントリー８ 第３検査用ガントリー８は、図３に示すように、車体Ｗ
の断面形状に沿う如く略台形状に形成された門状体で構
成され、該車体Ｗを搬送支持する搬送手段Ｖをその搬送
方向に跨いだ状態で配置される。そして、該第３検査用
ガントリー８の配置状態において上記車体Ｗの両縦面Ｗ
ｂ，Ｗｂにそれぞれ対向する如く鉛直方向に立ち上がる
縦枠部分８ａとピラー部Ｗｃに対向する如く斜めに傾斜
する斜枠部８ｂとの接合部分には、次述するピラー部検
査ロボット１８が取り付けられている。

【００５１】ピラー部検査ロボット１８は、図３に示す
ように、上記第３検査用ガントリー８に対してその伸縮
方向を上記車体Ｗのピラー部Ｗｃの面方向に直交する方
向に向けて取り付けられたシリンダ４５と、該シリンダ
４５に対して回転支持機構４６により該シリンダ４５と
直交する如く斜め上方に向けて支持されるとともにその
軸心回りに回動駆動可能とされた所定長さの支持ポスト
４７とを備えて構成されている。さらに、上記支持ポス
ト４７には、該支持ポスト４７に対してその長手方向に
所定間隔で２個のピラー部検査ヘッド２３，２３が固定
配置されている。

【００５２】従って、このピラー部検査ロボット１８に
おいては、上記シリンダ４５の伸縮作動により上記各ピ
ラー部検査ヘッド２３，２３を車体Ｗのピラー部Ｗｃに
接離する方向に移動させることで該ピラー部Ｗｃの車幅
方向位置の変化に追従させ、あるいは車幅の異なる車体
Ｗにも適用可能とされるとともに、上記ピラー部検査ヘ
ッド２３，２３の角度調整によって上記ピラー部Ｗｃの
傾斜の変化にも追従できる。

【００５３】尚、第４検査用ガントリー９におけるピラ
ー部検査ロボット１８は、上記第３検査用ガントリー８
のピラー部検査ロボット１８と基本構成を同様とするも
のであり、第３検査用ガントリー８のピラー部検査ロボ
ット１８と異なる点は、この第４検査用ガントリー９の
ピラー部検査ロボット１８においては２個のピラー部検
査ヘッド２３，２３が図３においてカメラ中心Ｌ₃，
Ｌ₃，・・で示すように第３検査用ガントリー８の各ピ
ラー部検査ヘッド２３，２３の間に位置するようにその
車幅方向における取付位置が設定されている点である Ｂ：マーキング機構部Ｙ マーキング機構部Ｙは、図１に示すように、上記搬送手
段Ｖの上記検査機構部Ｘよりも搬送方向下流側において
該搬送手段Ｖを挟んで対向するように配置された左右一
対のマーキングロボット１０，１０（特許請求の範囲中
のマーキング手段に該当する）で構成される。このマー
キングロボット１０は、走行装置１１により上記搬送手
段Ｖの搬送方向に沿って所定距離だけ移動可能とされた
ロボットアーム１２の先端にマーキングヘッド１３を取
り付けて構成されている。そして、このマーキングロボ
ット１０は、車体Ｗの欠陥位置にマーキングを行うもの
であるが、そのマーキング作業が車体Ｗの搬送に対応で
きる場合には一定位置で停止したままマーキングを行う
が、車体Ｗの搬送に追いつかない場合には上記走行装置
１１によって走行し車体Ｗに追従しながらマーキングを
行う。

【００５４】Ｃ：その他の構成 上記搬送手段Ｖの側部で且つ上記検査機構部Ｘの直前位
置には、車体Ｗが検査開始位置まで搬送されて来たこと
を検出するリミットスイッチ１４が設けられている。ま
た、この搬送手段Ｖには、図示しないが、該搬送手段Ｖ
の走行位置を常時監視するためにエンコーダが備えられ
ている。

【００５５】Ｄ：作動説明 続いて、上述の如き表面検査装置Ｚ₁を使用して車体Ｗ
の表面の塗装欠陥等の検査を行う場合の作動等について
説明するが、それに先立って、先ず図５を参照して上記
表面検査装置Ｚ₁の制御システム構成について説明す
る。

【００５６】この表面検査装置Ｚ₁においては、リミッ
トスイッチ１４とエンコーダとによりそれぞれ検査され
る車体Ｗの位置によって欠陥検査作業と欠陥位置へのマ
ーキング作業とが制御されるようになっており、この実
施例においてはその制御が二つの制御系に大別される。
その一つはマーキング機構部Ｙの制御を行う第１制御系
Ｐであり、他の一つは検査機構部Ｘの制御を行う第２制
御系Ｑである。

【００５７】第１制御系Ｐ 第１制御系Ｐは、走行装置制御盤５１を備え、上記リミ
ットスイッチ１４とエンコーダからの信号を受けて、走
行装置１１，１１の同期制御と、ロボット制御盤５５，
５６を介してのマーキングロボット１０，１０の作動制
御と、マーキングヘッド１３，１３の作動制御とを行
う。

【００５８】ここで、上記走行装置制御盤５１には、後
述する第２制御系Ｑ側の塗装欠陥検査制御盤５２からは
ワークIDリーダ５４から読み取られた車種情報が、また
欠陥データ処理管理盤５３からは車体Ｗにおける欠陥の
位置情報がそれぞれ入力される。従って、走行装置制御
盤５１においては、これらの入力情報と、上記リミット
スイッチ１４とエンコーダから入力される情報とに基づ
いて、走行装置１１，１１を走行させる必要のある場合
には該走行装置１１，１１に走行制御信号を出力し、ま
たマーキングロボット１０，１０にはロボット制御盤５
５，５６を介して制御信号を出力してマーキングヘッド
１３，１３を欠陥位置に位置設定せしめ、さらにマーキ
ングヘッド１３，１３には所定の欠陥位置にマーキング
を施すべくマーキング信号を出力する。

【００５９】第２制御系Ｑ 第２制御系Ｑは、受面検査ロボット１６を制御する制御
盤５７と、左右のピラー部検査ロボット１８，１８を制
御する制御盤５８，５９と、左右の縦面検査ロボット１
７，１７を制御する制御盤６０，６１と、受面検査ヘッ
ド２１の撮像画像の処理を行う画像処理装置６２と、左
右のピラー部検査ヘッド２３，２３の撮像画像の処理を
行う画像処理装置６３，６４と、左右の縦面検査ヘッド
２２，２２の撮像画像の処理を行う画像処理装置６５，
６６と、上記各制御盤５７〜６１と各画像処理装置６２
〜６６に対して作動制御信号を出力する塗装欠陥検査制
御盤５２と、上記各画像処理装置６２〜６６からの欠陥
データを受けて欠陥の有無、欠陥位置等の処理管理を行
う欠陥データ処理管理盤５３と、上記ワークIDリーダ５
４とを備えている。

【００６０】次に、図６を参照して、各検査ロボット１
６〜１８の作動制御を、受面検査ロボット１６の作動制
御を例にとって説明する。

【００６１】尚、この受面検査ロボット１６による欠陥
検査の方法の基本思想は次の通りである。即ち、受面検
査ヘッド２１による撮像周期を搬送手段Ｖによる車体Ｗ
の搬送タクトに対応させ、搬送タクト間において車体Ｗ
が停止した時点で受面検査ヘッド２１により撮像する。
かかる撮像を車体Ｗの搬送タクト毎に繰り返し、該車体
Ｗが検査機構部Ｘを通過した時には車体Ｗの全体の撮像
が完了するようにしている。また、そのために上記搬送
タクトを、上記受面検査ヘッド２１の撮像可能範囲内に
設定している。

【００６２】実際の制御は次の通りである。先ず、制御
開始後、ステップＳ１において検査開始信号の有無を判
定する。この検査開始信号は、上記リミットスイッチ１
４から出力されるものであって、検査対象である車体Ｗ
が搬送手段Ｖにより搬入され、これが上記リミットスイ
ッチ１４の位置に達したとき、該リミットスイッチ１４
から検査開始信号が出力される。

【００６３】検査開始信号が入力された場合には、検査
を開始し、先ずステップＳ２において受面検査ロボット
１６を画像取込位置へ移動させる。即ち、車体Ｗの受面
Ｗａのうち、撮像しようとする位置の高さ及び全体的な
傾斜に応じて該受面検査ロボット１６を矢印Ｚ方向に移
動調整するとともに、各受面検査ヘッド２１，２１，・
・が取り付けられた第２支持アーム３６を回転軸θ₀回
りに回動調整する。

【００６４】さらに、ステップＳ３においては、受面Ｗ
ａの車幅方向の傾斜に応じて各受面検査ヘッド２１，２
１，・・をそれぞれ個別に回転軸θ₁〜θ₆回りに回動補
正して該各受面検査ヘッド２１，２１，・・の方向を受
面Ｗａに合わせる。以上で各受面検査ヘッド２１，２
１，・・による撮像準備が完了する。

【００６５】次に、ステップＳ４において車体Ｗが画像
取込位置に達したかどうかを判定し、達した時点におい
て上記各受面検査ヘッド２１，２１，・・による画像取
込を実行し、さらにこの取り込まれた画像に対してそれ
ぞれ画像処理を行いそのデータを上記欠陥データ処理管
理盤５３に出力する。

【００６６】これと同時に、ステップＳ７においては、
受面検査ヘッド２１，２１，・・を次の画像取込位置へ
移動させる（即ち、上記ステップＳ２の場合と同様に、
各受面検査ヘッド２１，２１，・・の矢印Ｚ方向の調整
と、回動調整とを行う）とともに、ステップＳ８におい
て各受面検査ヘッド２１，２１，・・個別の回動補正を
行う。

【００６７】しかる後、かかる受面検査ヘッド２１の調
整→撮像→画像処理の一連の操作を、車体Ｗ全体の検査
が完了するまで行う。従って、車体Ｗが検査機構部Ｘを
通過した時点において車体Ｗ全体の検査が完了するもの
である。

【００６８】次に、図７を参照して、画像処理による欠
陥検査を説明すると、先ずステップＳ１において撮像さ
れた濃淡画像のノイズ除去を行うとともに、ステップＳ
２において画像の微分処理をし、さらにステップＳ３に
おいては２値化処理を行う。

【００６９】次に、ステップＳ４においてこの２値化画
像のノイズ除去を行うとともに、ステップＳ５において
ラベリングをし、ステップＳ６においてはノイズ除去を
行った画像における欠陥と思われる部分の面積及び長さ
を抽出する。

【００７０】そして、ステップＳ７ではその面積が欠陥
と判定されるための基準面積の上下限の範囲内であるか
どうかを、またステップＳ８ではその長さが欠陥と判定
されるための基準長さの上下限の範囲内であるかどうか
を、それぞれ判定し、面積と長さが共に基準範囲内であ
る場合には欠陥と判定し、ステップＳ９において車体Ｗ
上におけるその欠陥の位置を検出するとともに、ステッ
プＳ１０においてはその欠陥位置をマーキングロボット
１０の位置に座標変換し、その結果を上記走行装置制御
盤５１に出力し、マーキングを行わしめる。

【００７１】第２実施例 図８には、本願発明の第２実施例にかかる表面検査装置
Ｚ₂を示している。この実施例の表面検査装置Ｚ₂は、上
記第１実施例の表面検査装置Ｚ₁においては検査ヘッド
を複数のガントリーに分けて取り付けていたのに対し
て、全ての検査ヘッドを一つの検査用ガントリー７２に
一括して取り付け、この検査用ガントリーを、前後一対
の照明用ガントリー７１，７１の間に配置したものであ
る。

【００７２】即ち、検査用ガントリー７２には、図９に
示すように、搬送手段Ｖ上に載置された車体Ｗの外側を
取り囲むようにして、複数の受面検査ヘッド２１，２
１，・・を備えた受面検査ロボット１６と、複数の縦面
検査ヘッド２２，２２，・・を備えた左右一対の縦面検
査ロボット１７，１７と、複数のピラー部検査ヘッド２
３，２３，・・を備えた左右一対のピラー部検査ロボッ
ト１８，１８とを取り付け、上記車体Ｗの搬送方向にお
ける同一位置に対して上記各検査ヘッド２１，２２，２
３によって同時に撮像するようにしている。従って、こ
の実施例の場合にも上ガントリー７２の部分を通過する
間に車体Ｗ全体の検査が完了するものである。

【００７３】尚、図１０には照明用ガントリー７１を示
しているが、この照明用ガントリー７１においてはその
内側に上記車体Ｗの外側を取り囲むようにして複数の照
明ユニット２９，２９，・・が配置されており、かかる
構成は上記第１実施例の場合と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施例にかかる表面検査方法の
実施に使用される表面検査装置の平面図である。

【図２】図１のII-II矢視図である。

【図３】図１のIII-III矢視図である。

【図４】図１のIV-IV矢視図である。

【図５】図１に示した表面検査装置における検査システ
ム構成図である。

【図６】図１に示した表面検査装置における制御フロー
チャートである。

【図７】図１に示した表面検査装置における制御フロー
チャートである。

【図８】本願発明の第２実施例にかかる表面検査方法の
実施に使用される表面検査装置の平面図である。

【図９】図８のIX-IX矢視図である。

【図１０】図８のX-X矢視図である。

【符号の説明】

１〜５は照明用ガントリー、６〜９は検査用ガントリ
ー、１０はマーキングロボット、１１は走行装置、１２
はロボットアーム、１３はマーキングヘッド、１４はリ
ミットスイッチ、１６は受面検査ロボット、１７は縦面
検査ロボット、１８はピラー部検査ロボット、２１は受
面検査ヘッド（撮像手段）、２２は縦面検査ヘッド（撮
像手段）、２３はピラー部検査ヘッド（撮像手段）、２
７は蛍光灯（照明体）、、２９は照明ユニット（照射手
段）、３１は第１支持アーム、３２は支持ロッド、３３
は昇降機構、３４はモーター、３５は固定アーム、３６
は第２支持アーム、３７及び３８はモーター、３９は揺
動アーム、４１はシリンダ、４２は回転支持機構、４３
は支持ポスト、４５はシリンダ、４６は回転支持機構
４、４７は支持ポスト、７１は照明用ガントリー、７２
は検査用ガントリー、Ｖは搬送手段、Ｘは検査機構部、
Ｙはマーキング機構部、Ｗは車体（対象物）、Ｗａは受
面、Ｗｂは縦面、Ｗｃはピラー部である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の搬送タクトで搬送される対象物
   を、該対象物の外側にその搬送方向に直交する断面方向
   の全周を覆う如く該断面の各部に対応するように配置さ
   れた撮像手段により、上記搬送タクトに基づいて決定さ
   れる撮像周期で撮像することを特徴とする表面検査方
   法。
2. 【請求項２】 請求項２において、上記撮像手段による
   撮像画像と上記対象物の搬送タクトとによって該対象物
   の表面の欠陥位置を検出し、該欠陥位置にマーキングを
   行うことを特徴とする表面検査方法。
3. 【請求項３】 表面検査を行う対象物を所定の搬送タク
   トで搬送し得る如くする一方、 上記対象物の外側に該対象物の搬送方向に直交する断面
   方向の全周を覆う如くガントリーを配置するとともに、
   該ガントリーには上記対象物の断面の各部にそれぞれ対
   応させた状態で撮像手段を設置したことを特徴とする表
   面検査装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、上記ガントリーに
   は、上記対象物の表面に照明光を照射する照射手段が該
   対象物の断面の各部にそれぞれ対応させた状態で設置さ
   れていることを特徴とする表面検査装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、上記照射手段が、上
   記対象物の搬送方向に所定長さをもつ照明体を搬送方向
   に複数本並置して構成されていることを特徴とする表面
   検査装置。
6. 【請求項６】 請求項４又は５において、上記撮像手段
   の撮像周期を上記対象物の搬送タクトに基づいて決定す
   る撮像周期決定手段を備えたことを特徴とする表面検査
   装置。
7. 【請求項７】 請求項４，５又は６において、上記対象
   物の搬送方向に向かって、上記照射手段を備えた照明エ
   リアと上記撮像手段を備えた検査エリアとが、該照明エ
   リア、検査エリア、照明エリアの順に配置されているこ
   とを特徴とする表面検査装置。
8. 【請求項８】 請求項３，４，５，６又は７において、
   上記撮像手段による撮像画像と上記対象物の搬送タクト
   とによって該対象物の表面の欠陥位置を検出する欠陥位
   置欠陥手段と、該欠陥位置検出手段により検出された対
   象物の欠陥位置にマーキングを行うマーキング手段とを
   備えたことを特徴とする表面検査装置。