JP2897443B2 - Surface condition inspection method and device - Google Patents
Surface condition inspection method and deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被検査面に光を照射し
てその反射光を検出することにより、塗装不良等の表面
欠陥を検査する表面検査方法およびその装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface inspection method and apparatus for inspecting a surface defect such as a coating defect by irradiating a surface to be inspected with light and detecting the reflected light.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車の製造ライン等において塗
装された車体の塗装状態の検査は、作業者の目視検査に
よって行われていたが、車体表面の微小な塗装欠陥等を
正確に検査することは困難であり、これを漏れなく発見
するために作業者に大きな負担が強いられていた。この
作業者の負担を軽減するため、例えば特開昭62−23
3710号に示されるように、被検査面にレーザスリッ
ト光を照射し、その反射光を検出手段のスクリーン上に
投影させ、この投影像の鮮映度に応じて被検査面の表面
欠陥を自動的に検査することが行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, the inspection of the painted state of a painted vehicle body in an automobile manufacturing line or the like has been performed by visual inspection of an operator. However, it is necessary to accurately inspect minute paint defects on the surface of the vehicle body. Was difficult, and a heavy burden was imposed on the operator to find it completely. In order to reduce the burden on the operator, see, for example, JP-A-62-23.
As shown in No. 3710, a surface to be inspected is irradiated with laser slit light, the reflected light is projected on a screen of a detecting means, and surface defects on the surface to be inspected are automatically determined according to the sharpness of the projected image. Inspections have been performed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにレーザス
リット光を照射することによって被検査面の塗装欠陥を
検査するように構成したものでは、一回の検査工程にお
いて検査される領域の幅が狭いため、広範囲の検査を行
うのに長時間を要するという問題がある。また、被検査
面となる自動車の車体表面等が湾曲している場合には、
これに伴って上記レーザスリット光の反射光も湾曲する
ため、その長さ方向の端部の光が検出手段の受光部から
外れ、この部分の検査が不可能になるという問題を生じ
ていた。As described above, in a configuration in which a coating defect on a surface to be inspected is inspected by irradiating a laser slit light, the width of an area to be inspected in one inspection step is limited. Since it is narrow, there is a problem that it takes a long time to perform a wide range of inspection. Also, when the surface of the vehicle body or the like to be inspected is curved,
With this, the reflected light of the laser slit light also bends, so that the light at the end in the length direction deviates from the light receiving portion of the detecting means, and there has been a problem that inspection of this portion becomes impossible.
【0004】このため、光照射手段から被検査面の所定
範囲に亘って均一な光量の光を照射し、その反射光の状
態に応じ塗装欠陥の有無等を検査することも考えられる
が、この場合には照射光の光量が大幅に増大するために
欠陥部においてハレーションが生じることにより、微小
な欠陥の検出ができなくなるという問題がある。また、
上記微小な検出を行うために被検査面に照射される光量
を減少させると、被検査面の屈曲部において反射光の光
量が顕著に変化するため、この部分に欠陥部が存在しな
いにも拘らず、欠陥ありと誤判定され易いという問題が
ある。For this reason, it is conceivable to irradiate a uniform amount of light from a light irradiating means over a predetermined range of a surface to be inspected and to inspect the presence or absence of a coating defect according to the state of the reflected light. In such a case, there is a problem that a minute defect cannot be detected because halation occurs at a defective portion due to a large increase in the amount of irradiation light. Also,
If the amount of light applied to the surface to be inspected is reduced to perform the minute detection, the amount of reflected light at the bent portion of the surface to be inspected changes significantly. However, there is a problem that it is easy to be erroneously determined to be defective.
【0005】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、被検査面が湾曲している場合において
も、誤判定を生じることなく表面欠陥の有無を正確に検
査することができるとともに、検査時間を長くすること
なく微小な欠陥の有無を正確に検出することができる表
面状態検査方法およびその装置を提供することを目的と
している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and it is possible to accurately inspect the presence or absence of a surface defect without erroneous determination even when the surface to be inspected is curved. It is another object of the present invention to provide a surface state inspection method and apparatus capable of accurately detecting the presence or absence of a minute defect without lengthening the inspection time.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
光照射手段から被検査面に、光の光度もしくは波長の少
なくとも一方が漸変する光を照射し、その反射光を検出
することによって被検査面の表面状態を検査する表面状
態検査方法であって、被検査面を複数のエリアに区画
し、各エリア毎にその表面状態の良否を判定するための
基準となるしきい値を設定した後、このしきい値と、実
際の検出値とを比較することにより、表面欠陥の有無を
判定するようにしたものである。The invention according to claim 1 is
A surface state inspection method for inspecting the surface state of an inspected surface by irradiating the inspected surface from a light irradiating unit with light in which at least one of the luminous intensity or the wavelength of the light is gradually changed and detecting reflected light thereof. After dividing the surface to be inspected into a plurality of areas, setting a threshold value as a criterion for judging the surface condition of each area, and comparing the threshold value with an actual detection value By doing so, the presence or absence of a surface defect is determined.
【0007】請求項2に係る発明は、被検査面から反射
した光の輝度もしくは波長の変化状態に応じて各エリア
ごとに反射光の平均変化率を求め、この平均変化率に応
じて表面状態の良否を判定するための基準となるしきい
値を設定するようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, an average rate of change of reflected light is obtained for each area in accordance with a change in luminance or wavelength of light reflected from a surface to be inspected, and a surface state is determined in accordance with the average rate of change. Is set as a reference value for judging pass / fail.
【0008】請求項3に係る発明は、光照射手段から被
検査面に、光の光度もしくは波長の少なくとも一方が漸
変する光を照射し、その反射光を検出することによって
被検査面の表面状態を検査する表面状態検査方法であっ
て、被検査面の湾曲状態を予め検査し、その湾曲状態に
応じて反射光の輝度もしくは波長の少なくとも一方が一
定方向に変化するように検査エリアを設定を設定した
後、この検査エリアの範囲内で反射光の輝度もしくは波
長の少なくとも一方の変化状態を順次検出して比較する
ことにより、表面欠陥の有無を判定するようにしたもの
である。According to a third aspect of the present invention, the surface to be inspected is irradiated with light of which at least one of the luminous intensity or the wavelength gradually changes from the light irradiating means and the reflected light is detected. A surface state inspection method for inspecting a state, in which a curved state of a surface to be inspected is inspected in advance, and an inspection area is set such that at least one of luminance or wavelength of reflected light changes in a certain direction according to the curved state. Is set, at least one of the change states of the brightness or the wavelength of the reflected light is sequentially detected and compared within the inspection area to determine the presence or absence of a surface defect.
【0009】請求項4に係る発明は、被検査面に、光の
光度もしくは波長の少なくとも一方が漸変する光を照射
する光照射手段と、上記被検査面から反射した光の輝度
もしくは波長の少なくとも一方を検出する検出手段と、
上記被検査面を複数のエリアに区画して各エリアごとに
その表面状態の良否を判定するための基準となるしきい
位置を設定するしきい値設定手段と、上記検出手段によ
って検出された検出値を、上記しきい値設定手段におい
て設定されたしきい値と比較することによって表面欠陥
の有無を判定する判定手段とを設けたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light irradiating means for irradiating a surface to be inspected with light of which at least one of a light intensity and a wavelength gradually changes; Detection means for detecting at least one;
Threshold value setting means for dividing the surface to be inspected into a plurality of areas and setting a threshold position serving as a reference for judging whether or not the surface condition is good for each area; and detection performed by the detection means A judgment means for judging the presence or absence of a surface defect by comparing the value with a threshold value set by the threshold value setting means is provided.
【0010】請求項5に係る発明は、被検査面の湾曲状
態に応じ、反射光の輝度もしくは波長の少なくとも一方
が一定方向に変化するように検査エリアを設定するエリ
ア設定手段を設けたものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an area setting means for setting an inspection area such that at least one of the luminance and the wavelength of the reflected light changes in a certain direction in accordance with the curved state of the surface to be inspected. is there.
【0011】[0011]
【作用】上記請求項1記載の発明によれば、光照射手段
から被検査面に照射されて反射した光を受光手段によっ
て受光し、その光度もしくは波長の少なくとも一方の変
化が、被検査面の湾曲状態もしくは光照射手段の光の照
射状態等に応じて設定された所定のエリア毎に設定され
たしきい値と比較され、上記光度もしくは波長がしきい
値以上であると判定された場合には、表面欠陥があるこ
とが確認されることになる。According to the first aspect of the present invention, the light irradiated from the light irradiating means to the surface to be inspected and reflected is received by the light receiving means, and at least one of the luminous intensity and the wavelength of the light is changed. It is compared with a threshold set for each predetermined area set in accordance with the bending state or the light irradiation state of the light irradiation unit, and when it is determined that the luminous intensity or wavelength is equal to or larger than the threshold. Means that there is a surface defect.
【0012】上記請求項2記載の発明によれば、被検査
面の反射光からその光度もしくは波長の少なくとも一方
の変化率が測定され、この変化率の測定値が予め設定さ
れた各エリア毎の平均変化率化に対応するしきい値と比
較されることにより、表面欠陥の有無が判定されること
になる。According to the second aspect of the present invention, the rate of change of at least one of the luminous intensity and the wavelength is measured from the reflected light on the surface to be inspected, and the measured value of the rate of change is set in advance for each area. By comparing with a threshold value corresponding to the average rate of change, the presence or absence of a surface defect is determined.
【0013】上記請求項3記載の発明によれば、一つの
検査エリア内において検出される反射光の光度もしくは
波長の少なくとも一方が、増加方向もしくは減少方向の
一方向のみに変化するように被検査面の湾曲状態に応じ
て検査エリアが設定され、この検査エリア毎に表面欠陥
の有無が判定されることになる。According to the third aspect of the present invention, at least one of the luminous intensity or the wavelength of the reflected light detected in one inspection area changes in only one direction of increasing or decreasing. An inspection area is set in accordance with the curved state of the surface, and the presence or absence of a surface defect is determined for each inspection area.
【0014】上記請求項4記載の発明によれば、光照射
手段から被検査面に照射されて反射した光が受光手段に
よって受光され、その光度もしくは波長の少なくとも一
方の変化が所定のエリア毎に設定されたしきい値と比較
され、上記光度もしくは波長がしきい値以上であるか否
かによって表面欠陥の有無が判定されることになる。According to the fourth aspect of the present invention, the light radiated from the light irradiating means to the surface to be inspected and reflected is received by the light receiving means, and the change of at least one of the luminous intensity or the wavelength is changed for each predetermined area. The presence / absence of a surface defect is determined by comparing the light intensity or the wavelength with the set threshold value or not.
【0015】上記請求項5記載の発明によれば、被検査
面の湾曲状態に応じ、各検査エリアからの反射光の光度
もしくは波長の少なくとも一方が増加方向もしくは減少
方向の一方にのみ変化するように検査エリアが設定され
ることになる。According to the fifth aspect of the invention, at least one of the luminous intensity or the wavelength of the reflected light from each inspection area changes only in one of the increasing direction and the decreasing direction according to the curved state of the inspection surface. The inspection area is set in the inspection area.
【0016】[0016]
【実施例】図2は、本発明に係る表面状態検査方法を実
施するために使用する検査装置の実施例を示している。
この検査装置は、車体表面等からなる被検査面Wに光を
照射する光照射手段1と、上記被検査面Wにおいて反射
した光を受光するビデオカメラ等からなる受光手段2
と、この受光手段2からの出力信号に応じて上記反射光
の輝度を検出する検出手段3と、被検査面Wを所定の検
査エリアに区画するエリア設定手段4と、各検査エリア
毎にその表面状態の良否を判定する基準となるなるしき
い値を設定するしきい値設定手段5と、上記検出手段3
の検出値を上記しきい値と比較することによって後述す
るように表面欠陥の有無を判定する判定手段6とを備え
ている。そして上記光照射手段1および受光手段2は、
車体の塗装検査ステーションに設置された産業用ロボッ
ト7のアームに支持され、予め設定されたプログラムラ
ムに応じて車体の表面をトレースするように構成されて
いる。FIG. 2 shows an embodiment of an inspection apparatus used for carrying out the surface state inspection method according to the present invention.
The inspection apparatus includes a light irradiating unit 1 that irradiates light to a surface W to be inspected such as a vehicle body surface, and a light receiving unit 2 that includes a video camera or the like that receives light reflected on the surface W to be inspected.
A detecting means 3 for detecting the luminance of the reflected light in accordance with an output signal from the light receiving means 2; an area setting means 4 for dividing a surface W to be inspected into a predetermined inspection area; Threshold value setting means 5 for setting a threshold value serving as a reference for judging the quality of the surface condition;
And determination means 6 for determining the presence or absence of a surface defect by comparing the detected value of the above with the above-mentioned threshold value, as described later. The light irradiating means 1 and the light receiving means 2 are
It is supported by the arm of the industrial robot 7 installed at the painting inspection station of the vehicle body, and is configured to trace the surface of the vehicle body according to a preset program ram.
【0017】上記光照射手段1は、図3および図4に示
すように、ケース8内に配設された支持部材9と、この
支持部材9によって傾斜状態で支持された複数本の蛍光
灯からなる光源10と、その前面を覆うアクリル板等か
らなる第1拡散板11と、その前方に配設されたハニカ
ムパネル12と、上記ケース8の前面開口部を覆うアク
リル板等からなる第2拡散板13とを有している。そし
て、上記光源10から照射され、第1拡散板11を経て
拡散光となった光がハニカムパネル12に供給される。
このハニカムパネル12の開口通路を通った光は、第2
拡散板13を通過して被検査面Wに照射されるようにな
っている。As shown in FIGS. 3 and 4, the light irradiating means 1 includes a support member 9 disposed in a case 8 and a plurality of fluorescent lamps supported by the support member 9 in an inclined state. Light source 10, a first diffusion plate 11 made of an acrylic plate or the like covering the front surface thereof, a honeycomb panel 12 arranged in front of the light source 10, and a second diffusion plate made of an acrylic plate or the like covering the front opening of the case 8. And a plate 13. Then, light emitted from the light source 10 and diffused through the first diffusion plate 11 is supplied to the honeycomb panel 12.
The light that has passed through the opening passage of the honeycomb panel 12 is
The light passes through the diffusion plate 13 and irradiates the inspection surface W.
【0018】上記ハニカムパネル12は、アルミニウム
板等からなり、図4の左右方向に伸びる横桟14と、上
下方向に伸びる縦桟15とによって区画された多数の開
口通路16を備え、上記第1拡散板11を通過して拡散
状態で開口通路16内に導入された光を、上記横桟14
および縦桟15の壁面によって所定の反射率で反射させ
つつ前方に導出させるように構成されている。また、上
記横桟14は、左端部から右端部にかけて高さが漸減す
るように設定され、右端部の開口通路16aの長さが最
も短く形成されている。この通路長さの短い右端部の開
口通路16aに導入された光は、通路の壁面に当たって
反射する回数が少なく、多くの光が前方に導出されるこ
とになる。これに対して通路長さの長い左側端部の開口
通路16bに導入された光は、通路の壁面に当たって反
射を繰返すことにより、光量が減少した状態で前方に導
出される。この結果、上記光照射手段1から照射される
光は、図3の矢印に示すように、右端部から左端部にか
けて光量が漸減するようになっている。The honeycomb panel 12 is made of an aluminum plate or the like, and has a large number of open passages 16 defined by horizontal bars 14 extending in the left-right direction and vertical bars 15 extending in the vertical direction in FIG. The light that has passed through the diffusion plate 11 and is introduced into the opening passage 16 in a diffused state is
Further, it is configured to be led out forward while being reflected at a predetermined reflectance by the wall surface of the vertical rail 15. The horizontal rail 14 is set so that the height gradually decreases from the left end to the right end, and the length of the opening passage 16a at the right end is formed to be the shortest. The light introduced into the opening passage 16a at the right end having the short passage length has a small number of reflections on the wall surface of the passage, and a large amount of light is led forward. On the other hand, the light introduced into the opening passage 16b at the left end portion having a long passage length hits the wall surface of the passage and is repeatedly reflected, so that the light is led forward with a reduced amount of light. As a result, the amount of light emitted from the light irradiating means 1 gradually decreases from the right end to the left end as shown by the arrow in FIG.
【0019】また、上記光源10の設置部の後方および
内方に位置するケース8の壁面には、乱反射防止用の黒
色ハニカムパネル17が設置されている。この黒色ハニ
カムパネル17は、その壁面につや消しの黒色塗装が塗
布され、あるいはつや消しの黒色テープが固着される等
により、開口通路内に導入される光がその壁面に当たっ
た場合にその殆どが吸収されるように構成され、これに
よって上記光源10から側方および後方に照射された光
が上記ハニカムパネル板12側に導出されるのを防止す
るようになっている。A black honeycomb panel 17 for preventing diffuse reflection is provided on the wall surface of the case 8 located behind and inside the installation portion of the light source 10. The black honeycomb panel 17 has a matte black coating applied to its wall surface, or a matte black tape is fixed thereto, so that when light introduced into the opening passage hits the wall surface, most of the light is absorbed. Thus, the light emitted from the light source 10 to the side and rear is prevented from being guided to the honeycomb panel plate 12 side.
【0020】上記しきい値設定手段5は、光照射手段1
から被検査面Wに照射されて反射した光の輝度の変化状
態に応じ、被検査面Wに形成された凹部もしくは凸部等
からなる表面欠陥の有無を判定する基準となるしきい値
を設定するものである。すなわち、上記光照射手段1か
ら照射された光は、図5に示すように、被検査面Wに当
たって反射して受光手段2に受光される際に、照射光量
の多い右端部の反射光が受光手段2の右側部に受光され
るとともに、照射光量の少ない左端部の反射光が受光手
段2の左側部に受光されることになるため、その輝度を
グラフで表すと、図6に示すように、光量の少ない左側
端部の点Aにおける輝度が示すように最も小さな値とな
り、右側に至るに従い、輝度が漸増して右側端部の点B
において最大値となる。The threshold value setting means 5 includes the light irradiating means 1
A threshold is set as a reference for judging the presence or absence of a surface defect such as a concave portion or a convex portion formed on the inspected surface W in accordance with the change state of the luminance of the light irradiated and reflected on the inspected surface W from Is what you do. That is, as shown in FIG. 5, when the light radiated from the light irradiating means 1 strikes the inspection surface W and is reflected and received by the light receiving means 2, the reflected light at the right end, where the amount of irradiation is large, is received. Since the reflected light at the left end of the light receiving means 2 is received by the left side of the light receiving means 2 while the light is received by the right side of the means 2, the luminance is represented by a graph as shown in FIG. The brightness at the point A at the left end where the amount of light is small is the smallest value as shown, and the brightness gradually increases toward the right and the point B at the right end.
At the maximum value.
【0021】そして上記被検査面Wに凸部18からなる
表面欠陥がある場合には、この部分において光の反射方
向が変化するため、その輝度が図6の範囲Cに示すよう
に、一端低下した後に急激に増大するという部分的変化
が生じることになる。すなわち、図5に示すように、光
照射手段1からの照射光の光量が少ない側に位置する上
記凸部18の左側側面18aには、光が殆ど当たらない
ためにこの部分において図6のC1に示すように反射光
の輝度が低下する。これに対して上記凸部18の右側側
面18bには、光照射手段1の右端部、つまり照射光の
光量が最も多い部分の光が反射して受光手段2に入力さ
れるため、この部分において図6の点C2に示すよう
に、輝度の検出値が急激に増大することになる。When the surface W to be inspected has a surface defect composed of the convex portion 18, the light reflection direction changes at this portion, and the luminance of the surface W decreases once as shown in a range C of FIG. After that, there will be a partial change that increases rapidly. That is, as shown in FIG. 5, almost no light hits the left side surface 18a of the convex portion 18 located on the side where the amount of irradiation light from the light irradiation means 1 is small. As shown in (2), the brightness of the reflected light decreases. On the other hand, on the right side surface 18b of the convex portion 18, the light at the right end of the light irradiating means 1, that is, the part of the light with the largest amount of irradiation light is reflected and input to the light receiving means 2. As shown by a point C2 in FIG. 6, the detected value of the luminance sharply increases.
【0022】したがって、図6に示すグラフにおいて輝
度を示す線の平均傾斜角から平均変化率を求め、この平
均変化率に一定の補正値を加えた値をしきい値として設
定し、このしきい値と、各検査点における実際の輝度の
変化率とを比較することにより、上記範囲Cにおける輝
度の低下および輝度の急激な増大を検出して凸部18の
存在を検出するようになっている。また、上記被検査面
Wに凹部19からなる表面欠陥がある場合には、上記凸
部18と逆の現象が生じ、図6の範囲Dに示すように、
輝度が一端上昇した後に急激に減少するという部分的変
化が生じるため、これによって凹部19の存在を検出す
るように構成されている。Therefore, in the graph shown in FIG. 6, the average rate of change is determined from the average inclination angle of the line indicating the luminance, and a value obtained by adding a fixed correction value to the average rate of change is set as a threshold value. By comparing the value with the actual rate of change in luminance at each inspection point, the presence of the convex portion 18 is detected by detecting a decrease in luminance and a sharp increase in luminance in the range C. . When the surface W to be inspected has a surface defect composed of the concave portion 19, a phenomenon opposite to that of the convex portion 18 occurs, and as shown in a range D of FIG.
Since there is a partial change in which the luminance temporarily increases and then suddenly decreases, the presence of the concave portion 19 is detected by this.
【0023】上記構成の装置を用いた本発明の表面検査
方法の実施例について図1に示すフローチャートに基づ
いて説明する。まず制御動作がスタートすると、ステッ
プS1において検査する車体のデータを入力した後、ス
テップS2において被検査面Wを上記データに基づいた
車体の形状等に応じ、あるいは光照射手段1の光照射状
態に対応した複数の検査エリアに区画する。次にステッ
プS3において上記光照射手段1の照射光に応じ、受光
手段2および検出手段3によって検出した被検査面Wか
らの反射光の輝度を入力し、ステップS4において上記
各エリア毎に輝度の平均変化率を算出した後、ステップ
S5において上記平均変化率に対応する表面状態の良否
判定用のしきい値αを設定してこれを記憶する。An embodiment of the surface inspection method of the present invention using the apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the control operation is started, after inputting data of the vehicle body to be inspected in step S1, in step S2, the surface W to be inspected is changed according to the shape of the vehicle body based on the data or the light irradiation state of the light irradiation means 1. Partition into a plurality of corresponding inspection areas. Next, in step S3, the luminance of the reflected light from the inspection surface W detected by the light receiving unit 2 and the detecting unit 3 is input according to the irradiation light of the light irradiation unit 1, and in step S4, the luminance of each of the areas is determined. After calculating the average change rate, in step S5, a threshold value α for determining the quality of the surface state corresponding to the average change rate is set and stored.
【0024】次いでステップS6において各エリア毎に
輝度の検出値を図6の左端部の点Aから右側に横スキャ
ンする。そしてステップS7において現在のスキャン位
置における実際の輝度の変化率と、該当するエリアのし
きい値αとを比較することにより、現在のスキャン位置
に表面欠陥が有るか否かを判定する。上記ステップS7
で表面欠陥があることが確認された場合には、表面欠陥
が凹部であるか凸部であるかを判別してそのデータおよ
び位置データ等をステップS8において図外の塗装補修
部に出力する。そしてステップS9において全ての被検
査面Wの検査が終了したか否かを判定し、この検査が終
了したとが確認されるまで、上記ステップS7からステ
ップS9の制御を繰返すようにする。Next, in step S6, the detected value of the luminance is horizontally scanned rightward from point A at the left end in FIG. 6 for each area. Then, in step S7, it is determined whether or not there is a surface defect at the current scan position by comparing the change rate of the actual luminance at the current scan position with the threshold α of the corresponding area. Step S7 above
In step S8, it is determined whether the surface defect is a concave portion or a convex portion, and the data and the position data are output to a paint repairing unit (not shown) in step S8. Then, in step S9, it is determined whether or not the inspection of all the inspection surfaces W has been completed, and the control in steps S7 to S9 is repeated until it is confirmed that the inspection has been completed.
【0025】このように、光照射手段1から被検査面W
の所定範囲に光を照射し、その反射光の輝度を検出する
ことによって表面欠陥の有無を検査するように構成した
ため、レーザスリット光を照射する検査方法に比べて検
査効率が大幅に向上し、広範囲の被検査面Wを短時間で
検査することができる。そして上記光照射手段1から被
検査面Wに、その一端部から他端部にかけて光量が漸変
する光を照射し、その反射光の輝度の変化状態に応じて
表面欠陥の有無を検査するようにしたため、上記のよう
に被検査面Wに形成された表面欠陥が凸部18である場
合と、凹部19である場合とによって輝度の変化状態に
変化を生じさせ、これを検出することによって欠陥の種
類の判別を容易かつ正確に行うことができる。As described above, the surface to be inspected W
Irradiating a predetermined range of light, and detecting the presence or absence of surface defects by detecting the brightness of the reflected light, the inspection efficiency is greatly improved compared to the inspection method of irradiating laser slit light, A wide range of inspected surfaces W can be inspected in a short time. The light irradiating means 1 irradiates the surface to be inspected W with light whose light quantity gradually changes from one end to the other end thereof, and inspects the presence or absence of a surface defect according to the change state of the luminance of the reflected light. Accordingly, the state of change in luminance is changed depending on whether the surface defect formed on the inspection target surface W is the convex portion 18 or the concave portion 19 as described above. Can be easily and accurately determined.
【0026】また、上記のように被検査面Wを光照射手
段1の光照射範囲および車体の形状等に対応した複数の
検査エリアに区画するようにしたため、被検査面Wの湾
曲状態に応じ、その屈曲部において輝度が変化した場合
においても、誤判定を生じることなく正確な検査を行う
ことができる。例えば、図7に示すように、被検査面W
の右側部分が光照射手段1から離間するように湾曲して
いる場合には、その湾曲状態に応じて光の反射方向が変
化し、本来、受光手段2の右側端部に入射すべきはずの
光照射手段1の右側端部から照射される光度の大きな光
が受光手段2の受光部以外の位置に向けて反射する。こ
のため、光照射手段1から少ない光量の光を被検査面W
に照射した場合には、検出手段3によって検出される輝
度の変化率が図8に示すように、点Eにおいて増加方向
から減少方向に逆転し、この部分において表面欠陥があ
ると誤判定される可能性がある。これに対して上記のよ
うに予め入力された車種のデータ等に基づいて上記屈曲
部Eを境にして検査エリアを区画し、この検査エリア毎
に輝度の平均変化率を求めてそれぞれ異なるしきい値α
を設定した場合には、上記屈曲点Eにおける検査は行わ
れず、これによって上記誤判定をなくすことができる。Further, as described above, the surface W to be inspected is divided into a plurality of inspection areas corresponding to the light irradiation range of the light irradiation means 1 and the shape of the vehicle body. Even when the luminance changes at the bent portion, an accurate inspection can be performed without causing erroneous determination. For example, as shown in FIG.
If the right side of the light source is curved so as to be separated from the light irradiating means 1, the light reflection direction changes according to the curved state, and the light should be originally incident on the right end of the light receiving means 2. Light having a high luminous intensity emitted from the right end of the light irradiation means 1 is reflected toward a position other than the light receiving portion of the light receiving means 2. For this reason, a small amount of light is emitted from the light irradiation unit 1 to the inspection surface W.
8, the change rate of the luminance detected by the detection means 3 reverses from the increasing direction to the decreasing direction at the point E as shown in FIG. 8, and it is erroneously determined that there is a surface defect in this portion. there is a possibility. On the other hand, as described above, the inspection area is divided by the bent portion E based on the vehicle type data and the like input in advance as described above, and the average change rate of the luminance is obtained for each inspection area, and different thresholds are obtained. Value α
Is set, the inspection at the inflection point E is not performed, thereby eliminating the erroneous determination.
【0027】したがって、上記光照射手段1から被検査
面Wに照射される光の光度を全体的に低く設定して反射
光のハレーションを防止するように構成した場合におい
ても、被検査面Wが湾曲していることに起因する誤判定
を防止することができ、これらの効果が同時に得られる
ことになる。なお、上記検出手段3において検出される
輝度の変化率が、湾曲部においても増加方向から減少方
向に変化することのないように、被検査面Wの曲率に応
じ、検査エリアを十分に小さく設定することによっても
上記誤判定をなくすことができる。Therefore, even when the luminous intensity of the light irradiated from the light irradiating means 1 to the inspection surface W is set to be low as a whole to prevent the halation of the reflected light, the inspection surface W is not affected. It is possible to prevent erroneous determination due to the curvature, and these effects can be obtained at the same time. The inspection area is set sufficiently small in accordance with the curvature of the surface W to be inspected so that the rate of change of the luminance detected by the detection means 3 does not change from the increasing direction to the decreasing direction even in the curved portion. By doing so, the erroneous determination can be eliminated.
【0028】上記実施例では各エリア毎に求めた輝度の
平均変化率に応じて表面欠陥検出用のしきい値αを設定
するようにしているが、このしきい値αの設定方法は上
記実施例に限定されることなく、種々の変形が可能であ
る。例えば上記図6に示すように、被検査面Wの左端部
から右端部にかけて輝度が漸増する場合において、図9
のフローチャートに示すように、ステップS11におい
て光照射手段1の照射光に応じ、被検査面Wから反射す
る光の輝度を入力した後、ステップS12においてしき
い値αを0、つまり真っ黒な状態に対応する値に設定す
る。次いでステップS13において各エリア毎に輝度の
検出値を図の左端部の点Aから右側に横スキャンする。
そして、ステップS14において現在のスキャン位置に
おける実際の輝度が、上記ステップS12で設定したし
きい値αよりも小さいか否かを確認することにより、表
面欠陥があるか否かを判定する。この最初の判定では、
上記輝度の検出値が常に0よりも大きいので、表面欠陥
なし(NO)と判定されてステップS15に進み、この
ステップS15において上記スキャンデータの値を新た
なしきい値αとして設定することにより、しきい値αを
更新する。In the above embodiment, the threshold value α for detecting a surface defect is set in accordance with the average change rate of luminance obtained for each area. Various modifications are possible without being limited to the examples. For example, as shown in FIG. 6, when the luminance gradually increases from the left end to the right end of the surface W to be inspected, FIG.
As shown in the flowchart of FIG. 7, after inputting the luminance of the light reflected from the inspection surface W in accordance with the irradiation light of the light irradiation unit 1 in step S11, the threshold α is set to 0 in step S12, that is, the state is completely black. Set to the corresponding value. Next, in step S13, the detected value of the luminance is horizontally scanned rightward from point A at the left end of the figure for each area.
Then, in step S14, it is determined whether or not there is a surface defect by checking whether or not the actual luminance at the current scan position is smaller than the threshold value α set in step S12. In this first decision,
Since the detected value of the luminance is always larger than 0, it is determined that there is no surface defect (NO), and the process proceeds to step S15. In this step S15, the value of the scan data is set as a new threshold value α. The threshold α is updated.
【0029】次いで、ステップS16において1ライン
の横スキャンが終了したか否かを判定し、この判定結果
がYESと判定されるまで、上記ステップS13からス
テップS16に至る制御を繰り返す。そして、図6の範
囲Cもしくは範囲Dにおいて輝度が低下し始める時点で
スキャンデータが上記しきい値αよりも小さくなるた
め、このことがステップS14で確認されることによ
り、この位置に表面欠陥があると判定した後、ステップ
S17において表面欠陥の検出信号を塗装補修部に出力
する。このように各検査点毎に順次しきい値を更新する
ように構成した場合においても、凹部18もしくは凸部
19等からなる表面欠陥をがあるか否か正確に検出する
ことができる。Next, in step S16, it is determined whether or not the horizontal scanning of one line has been completed, and the control from step S13 to step S16 is repeated until the determination result is YES. The scan data becomes smaller than the threshold value α at the time when the luminance starts to decrease in the range C or the range D in FIG. 6, so that this is confirmed in step S14, and a surface defect is found at this position. After determining that there is, in step S17, a detection signal of a surface defect is output to the coating repair unit. Thus, even when the threshold value is sequentially updated for each inspection point, it is possible to accurately detect whether there is a surface defect including the concave portion 18 or the convex portion 19 or the like.
【0030】上記実施例では、開口通路16の長さが漸
変するハニカムパネル12を設けることによって光照射
手段1から被検査面Wに照射される光の光量を漸変させ
るよう構成しているが、上記ハニカムパネル12に代
え、光の透過量が一端部から他端部にかけて漸変するフ
ィルターを設けた構造としてもよい。また、上記実施例
では、光照射手段1から光度が変化する光を照射する例
について説明したが、被検査面Wにその一端部から他端
部にかけて波長が漸変する光を照射し、その反射光の波
長を測定することにより、表面欠陥の有無等を検査する
ように構成し、あるいは光度および波長の両方が漸変す
る光を照射するように構成してもよい。In the above-described embodiment, the honeycomb panel 12 having the gradually changing length of the opening passage 16 is provided to gradually change the amount of light emitted from the light irradiating means 1 to the surface W to be inspected. However, instead of the honeycomb panel 12, a filter having a light transmission amount that changes gradually from one end to the other end may be provided. Further, in the above embodiment, the example in which the light irradiating means 1 irradiates the light whose light intensity changes is described. However, the inspecting surface W is irradiated with the light whose wavelength gradually changes from one end to the other end thereof. It may be configured to inspect the presence or absence of a surface defect or the like by measuring the wavelength of the reflected light, or may be configured to irradiate light in which both the luminous intensity and the wavelength gradually change.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光照射
手段から被検査面に照射される光量を多くすることな
く、表面欠陥の有無を容易かつ正確に検出することがで
きるとともに、被検査面が湾曲している場合においても
その屈曲点に表面欠陥があると誤判定されるのを効果的
に防止することができる。したがって、反射光がハレー
ションを起こすのを防止しつつ、所定範囲の被検査面を
一度に検査し、被検査面が広範囲に亘っている場合にお
いてもこれを早期に検査することができるという利点が
ある。As described above, according to the present invention, it is possible to easily and accurately detect the presence or absence of a surface defect without increasing the amount of light emitted from the light irradiating means to the surface to be inspected. Even when the inspection surface is curved, erroneous determination that there is a surface defect at the bending point can be effectively prevented. Accordingly, there is an advantage that the inspection surface in a predetermined range can be inspected at a time while preventing the reflected light from causing halation, and even when the inspection surface is wide, it can be inspected at an early stage. is there.
【0032】また、表面欠陥の状態が凸部であるか凹部
であるかを自動的に検査することができるため、この検
査データを塗装補修部等に出力することにより、表面欠
陥の補修作業を自動化できる等の利点がある。Further, since it is possible to automatically inspect whether the state of the surface defect is a convex portion or a concave portion, by outputting this inspection data to a paint repairing section or the like, the repair work of the surface defect can be performed. There are advantages such as automation.
【図1】本発明に係る表面状態検査方法の実施例を示す
フローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a surface condition inspection method according to the present invention.
【図2】本は本発明に係る表面状態検出用の装置の実施
例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of an apparatus for detecting a surface state according to the present invention.
【図3】光照射手段の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a light irradiation unit.
【図4】上記光照射手段の要部の構成を示す分解斜視図
である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of a main part of the light irradiation unit.
【図5】被検査面の検査状態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an inspection state of a surface to be inspected.
【図6】反射光の輝度の変化状態を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a change state of luminance of reflected light.
【図7】湾曲した被検査面の検査状態を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an inspection state of a curved inspection surface.
【図8】上記湾曲面の輝度の変化状態を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing a change state of luminance of the curved surface.
【図9】本発明に係る表面状態検査方法の別の実施例を
示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing another embodiment of the surface condition inspection method according to the present invention.
1 光照射手段 2 受光手段 3 検出手段 4 エリア設定手段 5 しきい値設定手段 6 判定手段 α しきい値 W 被検査面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light irradiation means 2 Light receiving means 3 Detecting means 4 Area setting means 5 Threshold setting means 6 Judgment means α threshold W Surface to be inspected
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−217109(JP,A) 特開 平1−201108(JP,A) 特開 平3−99211(JP,A) 特開 平4−204314(JP,A) 特開 平4−301712(JP,A) 特開 平4−109153(JP,A) 特開 平4−106461(JP,A) 特開 平4−109106(JP,A) 特開 昭62−233710(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/88 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-217109 (JP, A) JP-A-1-201108 (JP, A) JP-A-3-99211 (JP, A) JP-A-4- 204314 (JP, A) JP-A-4-301712 (JP, A) JP-A-4-109153 (JP, A) JP-A-4-106461 (JP, A) JP-A-4-109106 (JP, A) JP-A-62-233710 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01N 21/88
Claims (5)
しくは波長の少なくとも一方が漸変する光を照射し、そ
の反射光を検出することによって被検査面の表面状態を
検査する表面状態検査方法であって、被検査面を複数の
エリアに区画し、各エリア毎にその表面状態の良否を判
定するための基準となるしきい値を設定した後、このし
きい値と、実際の検出値とを比較することにより、表面
欠陥の有無を判定するようにしたことを特徴とする表面
状態検査方法。1. A surface condition for inspecting a surface condition of a surface to be inspected by irradiating a surface to be inspected with light of which at least one of a light intensity and a wavelength gradually changes from a light irradiating means and detecting a reflected light thereof. In the inspection method, a surface to be inspected is divided into a plurality of areas, and a threshold value as a reference for judging the quality of the surface state is set for each area. A surface condition inspection method characterized in that the presence or absence of a surface defect is determined by comparing a detected value.
波長の少なくとも一方の変化状態に応じて各エリアごと
に反射光の平均変化率を求め、この平均変化率に応じて
表面状態の良否を判定するための基準となるしきい値を
設定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の表
面状態検査方法。2. An average rate of change of reflected light is obtained for each area according to at least one of a change state of luminance and a wavelength of light reflected from a surface to be inspected, and a quality of a surface state is determined according to the average change rate. 2. The surface condition inspection method according to claim 1, wherein a threshold value as a reference for determination is set.
しくは波長の少なくとも一方が漸変する光を照射し、そ
の反射光を検出することによって被検査面の表面状態を
検査する表面状態検査方法であって、被検査面の湾曲状
態を予め検査し、その湾曲状態に応じて反射光の輝度も
しくは波長の少なくとも一方が一定方向に変化するよう
に検査エリアを設定を設定した後、この検査エリアの範
囲内で反射光の輝度もしくは波長の少なくとも一方の変
化状態を順次検出して比較することにより、表面欠陥の
有無を判定するようにしたことを特徴とする表面状態検
査方法。3. A surface condition for inspecting the surface condition of the surface to be inspected by irradiating the surface to be inspected with light whose at least one of the luminous intensity and the wavelength gradually changes from the light irradiating means and detecting the reflected light. In the inspection method, the curved state of the surface to be inspected is inspected in advance, and after setting the inspection area so that at least one of the luminance or the wavelength of the reflected light changes in a certain direction according to the curved state, A surface state inspection method, wherein the presence or absence of a surface defect is determined by sequentially detecting and comparing at least one change state of luminance or wavelength of reflected light within a range of an inspection area.
なくとも一方が漸変する光を照射する光照射手段と、上
記被検査面から反射した光の輝度もしくは波長の少なく
とも一方を検出する検出手段と、上記被検査面を複数の
エリアに区画して各エリアごとにその表面状態の良否を
判定するための基準となるしきい位置を設定するしきい
値設定手段と、上記検出手段によって検出された検出値
を、上記しきい値設定手段において設定されたしきい値
と比較することによって表面欠陥の有無を判定する判定
手段とを設けたことを特徴とする表面状態検査用の装
置。4. A light irradiating means for irradiating a surface to be inspected with light of which at least one of a light intensity and a wavelength gradually changes, and a detecting device for detecting at least one of luminance and wavelength of light reflected from the surface to be inspected. Means for dividing the surface to be inspected into a plurality of areas, threshold value setting means for setting a threshold position serving as a reference for judging the surface condition of each area, and detection by the detection means An apparatus for inspecting a surface condition, comprising: a determination unit for determining the presence or absence of a surface defect by comparing the detected value with a threshold value set by the threshold value setting unit.
度もしくは波長の少なくとも一方が一定方向に変化する
ように検査エリアを設定するエリア設定手段を設けたこ
とを特徴とする請求項4記載の表面状態検査用の装置。5. An area setting means for setting an inspection area such that at least one of luminance and wavelength of reflected light changes in a fixed direction according to a curved state of a surface to be inspected. An apparatus for surface condition inspection as described above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6643391A JP2897443B2 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Surface condition inspection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301511A JPH04301511A (en) | 1992-10-26 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007263599A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Mazda Motor Corp | Application state evaluation method and application state evaluation apparatus |
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1991
- 1991-03-29 JP JP6643391A patent/JP2897443B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH04301511A (en) | 1992-10-26 |
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