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JP2995349B2 - Lighting device for surface condition inspection - Google Patents
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JP2995349B2 - Lighting device for surface condition inspection - Google Patents

Lighting device for surface condition inspection

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JP2995349B2
JP2995349B2 JP6690791A JP6690791A JP2995349B2 JP 2995349 B2 JP2995349 B2 JP 2995349B2 JP 6690791 A JP6690791 A JP 6690791A JP 6690791 A JP6690791 A JP 6690791A JP 2995349 B2 JP2995349 B2 JP 2995349B2
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inspection
inspected
light source
reflected
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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
欠陥を検査する検査装置に用いる表面状態検査用照明装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illumination device for inspecting a surface condition used in an inspection device for inspecting a surface defect such as a coating defect by irradiating a surface to be inspected with light and detecting the reflected light. It is.

【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、照明装置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ともに、上記塗装欠陥が
被検査面に凸部が生じることによって形成されているの
か、凹部が生じることよって形成されているのかを読み
取ることができないという問題がある。
[0004] For this reason, it is conceivable to irradiate a uniform amount of light from a lighting device over a predetermined range of a surface to be inspected, and inspect the presence or absence of a coating defect or the like according to the state of the reflected light. In this case, the halation occurs at the defective portion due to a large increase in the amount of irradiation light, so that a minute defect cannot be detected, and the coating defect is formed due to the occurrence of a convex portion on the surface to be inspected. However, there is a problem that it is impossible to read whether or not a recess is formed.

【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、表面状態の検査装置によって表面欠陥の有無を容易
かつ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、しかもその欠陥の種類を読み取ることができ
るようにする照明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-described problem, and it is an object of the present invention to easily and accurately inspect the presence or absence of a surface defect using a surface condition inspection apparatus even when a surface to be inspected is curved. It is an object of the present invention to provide an illumination device which can accurately detect the presence or absence of a minute defect without lengthening the inspection time and can read the type of the defect.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
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、被検査面の表面状態を検査する検査装置に使用する
照明装置であって、均一な光度の光を照射する光源と、
この光源の光を被検査面に向けて反射する反射板と、上
記光源および反射板が取り付けられるケースとを設け、
上記反射板に照射される光源から光の入射角が漸変する
ように反射板の表面を湾曲させたものである。
The invention according to claim 1 is
By irradiating light to the surface to be inspected and detecting reflected light thereof, a lighting device used for an inspection device that inspects the surface state of the surface to be inspected, and a light source that irradiates light of uniform luminous intensity,
A reflector for reflecting the light of the light source toward the surface to be inspected, and a case to which the light source and the reflector are attached are provided,
The surface of the reflector is curved so that the incident angle of light from the light source applied to the reflector is gradually changed.

【0007】請求項2に係る発明は、反射板に照射され
る光源からの光の入射角が45度から90度の範囲で漸
変するように反射板を湾曲させたものである。
According to a second aspect of the present invention, the reflector is curved so that the incident angle of light from a light source applied to the reflector changes gradually from 45 degrees to 90 degrees.

【0008】請求項3に係る発明は、光源が取り付けら
れるケースに、その内面を覆うように多数の開口通路を
有する被覆部材を設置し、上記開口通路の壁面に黒色の
つや消し処理を施したものである。
According to a third aspect of the present invention, a covering member having a large number of opening passages is provided in a case to which the light source is attached so as to cover the inner surface thereof, and the wall surface of the opening passage is subjected to a black matting process. It is.

【0009】[0009]

【作用】上記請求項1記載の発明によれば、光源から反
射板に照射された光が反射板に当たって反射し、その湾
曲状態に対応して上記光の入射角および反射角が変化す
ることにより、被検査面に照射される光の単位面積当た
りの光量が漸変することになる。
According to the first aspect of the invention, the light emitted from the light source to the reflector is reflected by the reflector, and the incident angle and the reflection angle of the light change according to the curved state. Thus, the amount of light per unit area of the light applied to the surface to be inspected changes gradually.

【0010】上記請求項2記載の発明によれば、光源か
ら反射板に照射されて反射する光の反射方向が上記光の
入射角に対して90度から180度の範囲内で変化する
ことになる。
According to the second aspect of the present invention, the reflection direction of the light emitted from the light source to the reflector and reflected is changed within a range of 90 degrees to 180 degrees with respect to the incident angle of the light. Become.

【0011】上記請求項3記載の発明によれば、光源か
らケースの内面に向けて照射された光が反射して反射板
の設置部に供給されることが防止され、これによって上
記反射板の湾曲状態に応じて適正に光度を変化させるこ
とができる。
According to the third aspect of the invention, it is possible to prevent the light emitted from the light source toward the inner surface of the case from being reflected and supplied to the installation portion of the reflection plate. The luminous intensity can be changed appropriately according to the bending state.

【0012】[0012]

【実施例】図2は、本発明の実施例に係る照明装置を備
えた表面状態の検査装置を示している。この検査装置
は、車体表面等からなる被検査面Wに光を照射する照明
装置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装置2と、この受光装置
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、各検査エリア毎に表面状態の良
否を判定する基準と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。そして上記照明装
置1および受光装置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 a surface condition inspection apparatus provided with a lighting device according to an embodiment of the present invention. The inspection device includes an illumination device 1 for irradiating light to a surface W to be inspected, such as a vehicle body surface, a light receiving device 2 including a video camera for receiving light reflected on the surface W to be inspected, and a light receiving device 2. Detecting means 3 for detecting the luminance of the reflected light in accordance with the output signal from the apparatus, area setting means 4 for partitioning the surface W to be inspected into a predetermined inspection area, and determining whether the surface condition is good or bad for each inspection area. Threshold setting means 5 for setting a threshold value serving as a reference, and determination means 6 for determining the presence or absence of a surface defect as described later by comparing the detection value of the detection means 3 with the threshold value. Have. The illuminating device 1 and the light receiving device 2 are supported by an arm of an industrial robot 7 installed at a painting inspection station of the vehicle body, and are configured to trace the surface of the vehicle body according to a preset program. .

【0013】上記照明装置1は、図1および図3に示す
ように、ケース8内の一側端部に配設された蛍光灯9
と、この蛍光灯9から照射された光を下方に反射する鏡
板等からなる反射板10と、ケース8の下端部に形成さ
れた開口部を覆うように設置されたすりガラス状のアク
リル板等からなる拡散板11とを有している。また、上
記蛍光灯9を挾んでその前後に凸レンズ12および被覆
板13が配設され、この蛍光灯9、凸レンズ12および
被覆板13によって上記反射板10に向けて均一な光度
の光を平行に照射する光源14が構成されている。すな
わち、上記蛍光灯9から後方に照射された光が上記被覆
板13に当たって前方に反射し、この反射光と、上記蛍
光灯9から前方に照射された光が上記凸レンズ12を通
過する際に平行光となって上記反射板10に照射される
ようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the lighting device 1 includes a fluorescent lamp 9 disposed at one end of a case 8.
And a reflecting plate 10 made of a mirror plate or the like that reflects light emitted from the fluorescent lamp 9 downward, and a frosted glass-like acrylic plate installed so as to cover an opening formed at the lower end of the case 8. And a diffusion plate 11. Further, a convex lens 12 and a cover plate 13 are disposed before and after the fluorescent lamp 9, and the light of uniform luminous intensity is parallelly directed toward the reflector 10 by the fluorescent lamp 9, the convex lens 12 and the cover plate 13. A light source 14 for irradiation is configured. That is, the light emitted backward from the fluorescent lamp 9 hits the coating plate 13 and is reflected forward, and this reflected light is parallel to the light emitted forward from the fluorescent lamp 9 when passing through the convex lens 12. The light is emitted to the reflection plate 10 as light.

【0014】また、上記反射板10は、光源14から照
射される光の入射角が漸変するように湾曲した湾曲板か
らなり、その湾曲面が光源14に最も近い一端部におい
て上記光の入射角が45度に設定されるとともに、上記
光源14から最も離れた他端部において入射角が90
度、つまり上記光源14からの照射光の進行方向と平行
に設置されることにより、全体として下向きに突出した
湾曲形状に形成されるとともに、左下がりの傾斜状態で
ケース8に取り付けられている。
The reflecting plate 10 is formed of a curved plate which is curved so that the incident angle of light emitted from the light source 14 is gradually changed. The angle is set to 45 degrees, and the incident angle is 90 degrees at the other end farthest from the light source 14.
By being installed in parallel with the direction, that is, the direction in which the light emitted from the light source 14 travels, it is formed in a curved shape projecting downward as a whole, and is attached to the case 8 in a downwardly inclined state.

【0015】そして上記光源14から均一な光度で照射
され、反射板10の右側端部に入射した光は、その入射
角が45度に設定されているため、真下に向けて反射さ
れることになる。これに対して反射板10の右側部に照
射された光は、その入射角が45度よりも大きいため、
左側に傾斜して反射され、この傾斜角度は徐々に増大す
る。この結果、上記反射板10から反射する光は、反射
板10の湾曲状態に応じ、図1に矢印で示すように、単
位面積当たりの光量が右端部から左端部にかけて漸減
し、これに応じて拡散板11から被検査面に照射される
光の光度が漸変することになる。
The light emitted from the light source 14 at a uniform luminous intensity and incident on the right end of the reflecting plate 10 is reflected right below since the incident angle is set at 45 degrees. Become. On the other hand, the light emitted to the right side of the reflector 10 has an incident angle larger than 45 degrees,
The light is reflected while being tilted to the left, and this tilt angle gradually increases. As a result, the amount of light reflected from the reflection plate 10 gradually decreases from the right end to the left end as shown by an arrow in FIG. The luminous intensity of light emitted from the diffusion plate 11 to the surface to be inspected gradually changes.

【0016】また、上記反射板10の設置部の上方およ
び側方に位置するケース8の壁面には、乱反射防止用の
被覆部材15が設置されている。この被覆部材15は、
鉄板もしくはアルミニウム板等からなる多数の壁板16
によって区画された多数の開口通路17を有するハニカ
ムパネルからなり、上記開口通路1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、黒色の布もしくは黒色のゴム材等が固着される等に
より、開口通路17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を吸収するように構成されている。
A cover member 15 for preventing diffused reflection is provided on the wall surface of the case 8 located above and on the side of the installation portion of the reflection plate 10. This covering member 15
Many wall plates 16 made of iron plate or aluminum plate
Consists honeycomb panel having a plurality of passage opening 17 which is defined by the wall surface a black paint frosted passage opening 1 7 is applied, or matte black tape, fabric or rubber material such as black black is fixed For example, when the light introduced into the opening passage 17 hits the wall surface, the light is absorbed almost.

【0017】上記しきい値設定手段5は、照明装置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、上記照明装置1から照
射された光は、図4に示すように、被検査面Wに当たっ
て反射して受光装置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装置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装置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における輝度が最も小さな値となり、右側に至る
に従って輝度が漸増し、右側端部の点Bにおいて輝度が
最大値となる。
The threshold value setting means 5 comprises a concave portion or a convex portion formed on the inspection surface W in accordance with a change state of the luminance of the light radiated from the illumination device 1 to the inspection surface W and reflected. This is to set a threshold value as a reference for determining the presence or absence of a surface defect. That is, as shown in FIG. 4, when the light emitted from the illumination device 1 strikes the surface to be inspected W and is reflected by the light receiving device 2, the reflected light at the right end, which has a large irradiation light amount, is reflected by the light receiving device. 2 is received by the right side, and the reflected light at the left end where the amount of irradiation light is small is received by the light receiving device 2.
To become the be received on the left side, when representing the luminance in the graph, as shown in FIG. 5, the luminance becomes the smallest value at the point A of the small left end of the light quantity, the brightness according to reach the right The brightness gradually increases, and the brightness reaches the maximum value at the right end point B.

【0018】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5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4に示すように、照
明装置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の点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、照明装置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装置2に入力され
るため、この部分において図5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。
If 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. 4, the left side surface 18a of the protrusion 18 located on the side low-light of the irradiation light from the illumination device 1, the point of FIG. 5 in this portion since the light does not strike almost C1 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 illumination device 1, that is, the portion of the light with the largest amount of irradiation light is reflected and input to the light receiving device 2. As shown at point C2 of 5,
The detected value of the luminance will increase sharply.

【0019】したがって、図5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5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. 5, the average change rate is obtained from the average inclination angle of the line indicating the luminance, and a value obtained by adding a constant correction value to the average change rate 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 in 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.

【0020】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において上記データに基づく車体の形状等に
応じ、あるいは被検査面Wを照明装置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S
3において上記照明装置1の照射光に応じ、受光装置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。
[0020] be described with reference to a flowchart shown in FIG. 7 for the embodiment of the surface inspection method of the present invention using the apparatus of the above configuration. First, when the control operation is started, data of the vehicle body to be inspected is input in step S1, and then in step S2, the surface W to be inspected corresponds to the light irradiation state of the lighting device 1 according to the shape of the vehicle body based on the data. Partition into multiple inspection areas. Next, step S
3, the light receiving device 2 according to the irradiation light of the illumination device 1
And the luminance of the reflected light from the inspection surface W detected by the detection means 3 is input, and in step S4, the average change rate of the luminance is calculated for each of the areas. Then, in step S5, the surface corresponding to the average change rate is calculated. A threshold value α for determining the quality of the state is set and stored.

【0021】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5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. 5 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.

【0022】このように、照明装置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。
As described above, since the illumination device 1 is configured to irradiate a predetermined area of the surface W to be inspected with light and detect the luminance of the reflected light to inspect for the presence or absence of a surface defect, the laser slit light is emitted. The inspection efficiency is greatly improved as compared with the inspection method of irradiating, and a wide range of the inspection surface W can be inspected in a short time.

【0023】そして上記照明装置1の光源14から照射
される均一な光度の照射光を反射する曲面鏡からなる反
射板10を設けることにより、この反射板10によって
反射される光の単位面積当たりの光量を漸変させるよう
に構成したため、簡単な構成で照明手段1から被検査面
Wに照射される光の光度を漸変させることができる。こ
のため、上記被検査面Wからの反射光の輝度の変化状態
を検出することによって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。
By providing a reflecting plate 10 composed of a curved mirror for reflecting irradiation light of a uniform luminous intensity emitted from the light source 14 of the illuminating device 1, the light reflected by the reflecting plate 10 per unit area is provided. Since the configuration is such that the light amount is gradually changed, the luminous intensity of the light emitted from the illumination unit 1 to the inspection surface W can be gradually changed with a simple configuration. For this reason, the case where the surface defect formed on the surface W to be inspected as described above by detecting the change state of the luminance of the reflected light from the surface W to be inspected is the convex portion 18 and the case where the surface defect is the concave portion 19 This causes a change in the luminance change state, and by detecting this, the type of defect can be easily and accurately determined.

【0024】また、上記反射板10に照射される光源1
4の光の入射角が45度から90度の範囲内で漸変する
ように反射板10を湾曲させたため、上記光源の光の反
射角度を90度から180度の範囲で反射させることに
より、反射光の光量が最も多い状態から光量が0となる
状態まで、光量を漸変させることができるため、上記被
検査面Wに照射される光に顕著な光度変化を持たせるこ
とができる。
The light source 1 illuminating the reflector 10
Since the reflection plate 10 is curved so that the incident angle of the light of No. 4 gradually changes within a range of 45 degrees to 90 degrees, the reflection angle of the light of the light source is reflected in a range of 90 degrees to 180 degrees. Since the amount of reflected light can be gradually changed from a state where the amount of reflected light is the largest to a state where the amount of reflected light becomes 0, the light applied to the inspection surface W can have a remarkable change in luminous intensity.

【0025】さらに、上記のようにケース8の内面に光
源14の設置部の上方および側方を覆う黒色ハニカムパ
ネルからなる被覆部材15を設置したため、この被覆部
材15によって上記光源14からその上方および側方に
照射された光の殆どを吸収し、この光が上記拡散板11
の設置部に反射するのを効果的に抑制することができ
る。これによって上記拡散板11から被検査面Wに予定
外の光が照射される防止することができるため、図1の
矢印で示すように、照明装置1から照射される光の光量
を上記反射板10の湾曲状態に応じて適正に設定するこ
とができる。
Further, as described above, since the covering member 15 made of a black honeycomb panel is provided on the inner surface of the case 8 so as to cover the upper side and the side of the installing portion of the light source 14, the covering member 15 allows the covering member 15 to move from above the light source 14 to the upper side. Most of the light irradiated to the side is absorbed, and this light is
Can be effectively suppressed from being reflected on the installation portion of the device. As a result, it is possible to prevent unintended light from being radiated from the diffusion plate 11 to the surface to be inspected W. As shown by arrows in FIG. 1, the amount of light radiated from the illumination device 1 is reduced by the reflection plate. It can be set appropriately according to the bending state of the ten.

【0026】また、上記のように被検査面Wを照明装置
1の光照射状態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場合には、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と
しても、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、図に示すように、被検査面Wの右
側部分が照明装置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、受光装置2の右側端部に入射すべきはずの照明装
置1の右側端部から照射される光度の大きな光が受光装
置2の受光部以外の位置に向けて反射する。このため、
照明装置1から照射される光の照射量を少なく設定した
場合には、検出手段3によって検出された輝度の変化率
が図8に示すように、点Eにおいて増加方向から減少方
向に変化し、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を設定する
ように構成した場合には、上記屈曲点Eにおける判定が
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。
When the surface W to be inspected is divided into a plurality of inspection areas corresponding to the light irradiation state of the illumination device 1 and the shape of the vehicle body as described above, the curved state of the surface W to be inspected Accordingly, even if the luminance changes at the bent portion, an accurate inspection can be performed without causing an erroneous determination. For example, as shown in FIG. 6, when the right side portion of the inspection surface W is curved so as to be separated from the illumination device 1, the light reflection direction changes according to the curved state,
Light having a large luminous intensity emitted from the right end of the illumination device 1, which should originally be incident on the right end of the light receiving device 2, is reflected toward a position other than the light receiving portion of the light receiving device 2. For this reason,
When the irradiation amount of the light emitted from the lighting device 1 is set to be small, the change rate of the luminance detected by the detection unit 3 changes from the increasing direction to the decreasing direction at the point E as shown in FIG. There is a possibility that an erroneous determination is made that there is a surface defect in this portion. 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. When the configuration is such that the value α is set, the determination at the inflection point E is not performed, so that the erroneous determination can be eliminated.

【0027】このため、上記照明装置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。
For this reason, the inspection device W
In the case where the luminous intensity of the light applied to the surface is set to be low as a whole to prevent halation of the reflected light, it is possible to prevent the erroneous determination caused by the curved surface W to be inspected. And these effects can be obtained at the same time.

【0028】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。
It should be noted that the inspection area should be sufficiently adjusted in accordance with the curvature of the surface W to be inspected so that the rate of change of the luminance detected by the detecting means 3 does not change from the increasing direction to the decreasing direction even at the curved portion. The erroneous determination can be eliminated by setting the value to a small value.

【0029】上記照明装置1の具体的構造は、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り、例え
ば上記蛍光灯9および凸レンズ12等からなる光源14
に代え、多数の点光源を設けることにより、反射板10
に向けて均一な光度の光を照射するように構成してもよ
い。
The specific structure of the illuminating device 1 is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, the light source 14 including the fluorescent lamp 9 and the convex lens 12 can be used.
Instead of providing a large number of point light sources, the reflector 10
May be configured to irradiate light having a uniform luminous intensity toward.

【0030】また、上記実施例では、被覆部材17を多
数の開口部を有するハニカムパネルによって構成した例
について説明したが、上記ハニカムパネルに代えて左右
方向もしくは前後方向のいずれか一方に伸びる細長い開
口通路を有するパネル材をケース8の内面に設置し、上
記開口通路の壁面に黒色のつや消し処理を施すようにし
た構造としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the covering member 17 is constituted by a honeycomb panel having a large number of openings, but instead of the honeycomb panel, an elongated opening extending in either the left-right direction or the front-back direction is used. A panel material having a passage may be provided on the inner surface of the case 8, and a black matting process may be performed on the wall surface of the opening passage.

【0031】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5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
のフローチャートに示すように、ステップS11におい
て照明装置1の照射光に応じて被検査面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5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. 5, in the case of increasing the brightness toward the right end from the left end of the inspection surface W, 9
As shown in the flowchart, after inputting the luminance of the light reflected from the surface W to be inspected in accordance with the irradiation light of the illumination device 1 in step S11, the threshold α is set to 0 in step S12, that is, the state corresponds to a black state. Set the value to Next, in step S13, the detected value of the luminance is horizontally scanned rightward from point A at the left end in FIG. 5 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 determination, 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 α. By setting, the threshold α is updated.

【0032】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5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、ステップS1
7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、部18もしくは部1
9等からなる表面欠陥を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 result of this determination 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. 5, and this is confirmed in step S14. It is determined that there is, and step S1
At 7, a detection signal of a surface defect is output to the coating repairing section. Thus even when configured to update the sequential threshold for each inspection point, the convex portions 18 or concave portions 1
9 can be detected accurately.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、被検査
面に照射される光の光量が漸変するように構成された照
明装置を設け、この照明装置を使用して被検査面の表面
状態の検査を行うようにしたため、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。しかも、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。
As described above, according to the present invention, there is provided an illuminating device configured so that the amount of light applied to a surface to be inspected changes gradually, and the illumination device is used to illuminate the surface to be inspected. Since the inspection of the surface condition is performed, the presence or absence of surface defects can be easily and accurately detected without increasing the amount of light irradiated on the surface to be inspected, and when the surface to be inspected is curved. In addition, it is possible to effectively prevent erroneous determination that the bending point has a surface defect. 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. Moreover, 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 portion or the like, the repair work of the surface defect can be automated. There are advantages.

【0034】また、上記光源が取り付けられるケース
に、その内面を覆うように多数の開口通路を有する被覆
部材を設置し、上記開口通路の壁面に、黒色のつや消し
処理を施した場合には、上記光源からケースの内面に照
射された光が反射して反射板の設置部に供給されるのを
防止し、この反射板の湾曲状態に応じて被検査面に照射
される光の光度を適正に変化させることができる。
A case to which the light source is attached
A coating having a number of open passages so as to cover the inner surface thereof;
Install the member, and on the wall of the above open passage, black mat
If processing has been performed, the light source illuminates the inner surface of the case.
The reflected light is reflected and supplied to the installation part of the reflector.
Prevent and irradiate the surface to be inspected according to the curved state of this reflector
The luminous intensity of the emitted light can be changed appropriately .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る照明装置の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a lighting device according to the present invention.

【図2】上記照明装置を備えた表面状態の検出装置の具
体例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a specific example of a surface state detection device provided with the illumination device.

【図3】上記照明装置の構成を示す平面断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view showing a configuration of the illumination device.

【図4】被検査面の検査状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an inspection state of a surface to be inspected.

【図5】反射光の輝度の変化状態を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change state of luminance of reflected light.

【図6】湾曲した被検査面の検査状態を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an inspection state of a curved inspection surface;
You.

【図7】表面状態検査方法の制御動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a control operation of the surface state inspection method .
It is.

【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】本発明に係る照明装置を用いた表面状態検査方
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 using the lighting device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明装置 8 ケース 10 反射板 14 光源 15 被覆部材 17 開口通路 W 被検査面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination device 8 Case 10 Reflector 14 Light source 15 Covering member 17 Open passage W Surface to be inspected

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 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、被検査面の表面状態を検査する検査
装置に使用する照明装置であって、均一な光度の光を照
射する光源と、この光源の光を被検査面に向けて反射す
る反射板と、上記光源および反射板が取り付けられるケ
ースとを設け、上記反射板に照射される光源からの光の
入射角が漸変するように反射板の表面を湾曲させたこと
を特徴とする表面状態検査用照明装置。
An illumination device used in an inspection apparatus for inspecting a surface condition of a surface to be inspected by irradiating light to the surface to be inspected and detecting reflected light thereof, and irradiating light having a uniform luminous intensity. A light source, a reflector for reflecting the light of the light source toward the surface to be inspected, and a case to which the light source and the reflector are attached. The incident angle of the light from the light source applied to the reflector is gradually increased. An illumination device for surface condition inspection, wherein the surface of a reflection plate is curved so as to change.
【請求項2】 反射板に照射される光源からの光の入射
角が45度から90度の範囲で漸変するように反射板を
湾曲させたことを特徴とする請求項1記載の表面状態検
査用照明装置。
2. The surface condition according to claim 1, wherein the reflection plate is curved so that an incident angle of light from a light source applied to the reflection plate gradually changes in a range of 45 degrees to 90 degrees. Lighting equipment for inspection.
【請求項3】 光源が取り付けられるケースの内面を覆
うように多数の開口通路を有する被覆部材を設置し、上
記開口通路の壁面に黒色のつや消し処理を施したことを
特徴とする請求項1もしくは2記載の表面状態検査用照
明装置。
3. The method according to claim 1, wherein a covering member having a plurality of opening passages is provided so as to cover an inner surface of the case to which the light source is attached, and a black matting process is performed on a wall surface of the opening passage. 3. The lighting device for surface condition inspection according to 2.
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