CN101253385A

CN101253385A - 应变评价装置及应变评价方法

Info

Publication number: CN101253385A
Application number: CNA2006800312613A
Authority: CN
Inventors: 大上诚司; 胜间秀人; 舘洋一; 池田光太郎; 中作信哉
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2008-08-27
Also published as: KR20080035012A; WO2007026467A1; EP1921417A1; US7962303B2; JP4282643B2; KR100987687B1; EP1921417A4; US20090171622A1; JP2007064728A

Abstract

本发明提供可定量地评价被测定面上的应变的应变评价装置。根据被测定面的三维测量数据进行应变评价的应变评价装置40设有：将表示被测定面的凹凸的截面的二维测量数据二次微分而求出截面的曲率数据的二次微分单元41；根据偏离基准值的上限值和下限值的范围设定关于曲率数据的设定容许范围的容许范围设定单元43；以及将曲率数据中超出设定容许范围的数据作为表示截面上的应变的应变数据抽出的应变数据抽出单元42。

Description

应变评价装置及应变评价方法

技术领域

[0001]

本发明涉及基于被测定面的三维测量数据进行应变评价的应变评价装置及应变评价方法。

背景技术

[0002]

在用钢板制作的车辆的门板等的车体表面，会对应于钢板的板厚、组成等而发生与设计制作不同的形状(即应变)。而且，对于是否能够容许该应变的程度的判定，依靠熟练人员的感觉的官能评价而进行。但是，长年以来若无能发现各种各样的应变的有经验的熟练人员，就不能在一定的基准下可靠地进行应变程度的评价。为此，提出了应变评价装置，其目的在于以机械化的方式从车体表面等的被测定面的应变抽出某些特征来定量地进行应变程度的官能评价。

专利文献1所述的应变评价装置中，将表示被测定面的凹凸的截面的二维测量数据作二次微分，作为表示应变的特征，并抽出该二次微分值数据的最大值和最小值的差分值等。而且，采用了在预测式中代入该差分值来预测应变评价值的方法。具体而言，计算所测的被测定面的截面形状线和设计数据本身的值等的理想曲线的差分，得到包含被测定面上产生的大大小小的所有应变的面应变形状线。而且，将求出的包含大大小小的所有应变的面应变形状线进行二次微分，并将该二次微分值的最大值和最小值的差分值用于应变评价。可以判定：该二维测量数据(面应变形状线)的二次微分值相当于被测定面的截面曲率数据，且二次微分值的绝对值越大，所发生的应变就越大。

专利文献1：特许第3015615号公报

发明内容

[0003]

专利文献1所述的应变评价装置中，例如，用以评价应变程度的特征采用二维测量数据(面应变形状线)的二次微分值的最大值和最小值的差分值。这意味着将被测定面上存在的包含大大小小的所有应变的数据用于被测定面的应变评价。人的官能评价中，即使存在应变，该应变不显著时就会被容许，但是将二维测量数据的二次微分不作数据处理地直接使用的传统方法中，人的官能评价所容许的那样的小应变也被视为有问题。

另外，应当给出二次微分值的绝对值越大、所发生的应变就越大的应变评价。但是，专利文献1所述的应变评价装置中并没有进行这样的应变评价。例如，存在如下的不同情况：在正方向有绝对值大的峰值(最大值)、在负方向有绝对值小的峰值(最小值)的波形；具有在正方向和负方向绝对值均等的峰值(最大值及最小值)的波形；以及在正方向有绝对值小的峰值(最大值)、在负方向有绝对值的大的峰值(最小值)的波形等，而在专利文献1所述的应变评价装置中，若二次微分值的最大值和最小值的差分值相同，则上述三种波形中的任一种，其应变评价的结果是相同的。

因此，传统的应变评价装置的应变评价结果，随设定了目标的人员的官能评价结果而异，不能定量地评价被测定面的应变。

[0004]

另外，会有这样的情况：由于钢板的回弹，成为被测定面基线的原本形状发生变形，其截面形状线会变得与设计数据不同。在这种情况下，就连没有应变的被测定面的原本形状也被视为应变。即，在专利文献1所述的应变评价装置中，计算截面形状线和理想曲线的差分，可得到仅含被测定面上产生的应变的面应变形状线，但是该差分值中不仅含有应变还包含被测定面的原本形状。而且，即使不发生应变，也可能由于回弹而将被测定面的原本形状判断为应变。

[0005]

再有，在专利文献1所述的应变评价装置中，为了监测二次微分值并计算出其最大值和最小值的差分值，经常要发生一定值以上的计算负荷，这是其存在的问题。

[0006]

本发明鉴于上述课题构思而成，其目的在于提供能够定量地评价被测定面上的应变的应变评价装置及应变评价方法。

[0007]

旨在达成上述目的之本发明的应变评价装置的特征结构，是基于被测定面的三维测量数据进行应变评价的应变评价装置，其中设有：将表示所述被测定面的凹凸的截面的二维测量数据作二次微分并求出所述截面的曲率数据的二次微分单元；根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定关于所述曲率数据的设定容许范围的容许范围设定单元；以及将所述曲率数据中超出所述设定容许范围的数据作为表示所述截面上的应变的应变数据抽出的应变数据抽出单元。

所谓上述截面的曲率数据，是将截面的二维测量数据微分而得到截面的各点处的斜率数据，再将表示该截面的各点处的斜率数据微分而得到的截面的斜率的变化的数据。例如，截面具有如一个圆那样的一定曲率的形状时，由于截面的斜率以定量发生变化，因此截面的各点处的斜率变化量数据保持恒定。另一方面，截面具有例如正弦波那样的多个曲率的圆组合的形状时，截面各点处的斜率变化量不是一定的。如上所述，二次微分单元将表示被测定面的凹凸的特定截面的二维测量数据作二次微分，从而求出截面的曲率数据。

[0008]

依据上述特征结构，二次微分单元将表示被测定面的凹凸的截面的二维测量数据二次微分并求出截面的曲率数据。容许范围设定单元根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定关于上述曲率数据的设定容许范围。应变数据抽出单元将上述曲率数据中超出上述设定容许范围的数据作为表示截面上的应变的应变数据抽出。即，本特征结构的应变评价装置执行不将设定容许范围内的绝对值小的曲率数据视为应变的数据处理。该数据处理跟人的官能评价中容许小的应变的情况是相同的。

另外，容许范围设定单元根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定上述设定容许范围，因此能够自由地设定将曲率数据中的哪一个作为应变数据抽出。即，即使因钢板的回弹而造成被测定面的原本形状变形，只要将相当于原本形状的上述基准值与其形状相比较而使之增加或减少，设定为与表示被测定面的原本形状的截面的二次微分值等同的值，就能够不会因回弹而将被测定面的原本形状视为应变。

加之，应变数据抽出单元在抽出上述应变数据时仅将上述曲率数据和上述设定容许范围作比较，因此应变评价装置中不会发生大的计算负荷。

如上所述，本特征结构的应变评价装置中，作为应变评价结果的基础的上述应变数据类似于作为人的应变官能评价结果的基础的信息，因此，能够定量地评价被测定面上的应变。

[0009]

本发明的应变评价装置的另一特征结构在于，所述容许范围设定单元根据所述被测定面的特性改变所述基准值、所述上限值及所述下限值中的至少任何一个值。

[0010]

若被测定面是平坦的，则截面的二次微分值为零(截面的曲率数据为零)，但若被测定面的截面形状原本是弯曲的，则上述的曲率数据也跟其截面形状和同样地变化，表示原来截面形状的截面的曲率数据超出上述设定容许范围。这时，即使不发生应变，也有可能将表示被测定面本身的原本形状的截面的曲率数据看作应变数据。

因此，依据上述特征结构，容许范围设定单元根据被测定面原来截面形状等的特性，改变上述基准值、上限值和下限值中的至少任何一个值，因此会将被测定面上发生的应变有选择地作为应变数据抽出。其结果，能够定量地评价被测定面上的应变。

[0011]

本发明的应变评价装置的又一特征结构是设有应变程度评价单元，其中，所述二次微分单元将多个截面中每个的所述曲率数据在所述被测定面范围内三维地求出，所述应变数据抽出单元将每个所述截面的所述应变数据在所述被测定面的范围内三维地抽出，根据三维的所述应变数据评价所述被测定面上存在的特定应变区的应变程度。

[0012]

依据上述特征结构，应变程度评价单元根据三维的应变数据来评价被测定面上存在的特定应变区的应变程度，因此能够定量地评价被测定面的三维形状所包含应变的程度。

[0013]

本发明的应变评价装置的又一特征结构在于，设有：根据三维的所述应变数据求出所述特定应变区的长度的应变长度求出单元；以及根据所述三维的应变数据求出所述特定应变区的体积的应变体积求出单元，所述应变程度评价单元将所述特定应变区的长度和体积的组合作为应变评价用数据，通过比较评价基准数据和所述应变评价用数据，评价所述特定应变区的应变程度。

[0014]

依据上述特征结构，应变长度求出单元根据三维的应变数据求出特定应变区的长度。应变体积求出单元根据三维的应变数据求出特定应变区的体积。应变程度评价单元将特定应变区的长度和体积的组合作为应变评价用数据，通过比较评价基准数据和所述应变评价用数据来评价特定应变区的应变程度。因而，能够用被测定面的三维形状所包含的特征(应变区的长度及体积)来定量地评价应变的程度。

[0015]

本发明的应变评价装置的又一特征结构在于，设有：根据三维的所述应变数据求出所述特定应变区的长度的应变长度求出单元；以及根据所述三维的应变数据将与所述特定应变区的长度垂直的宽度沿着其长度方向积分，求出所述特定应变区的面积的应变面积求出单元，所述应变程度评价单元将所述特定应变区的长度和面积的组合作为应变评价用数据，通过比较评价基准数据和所述应变评价用数据来评价所述特定应变区的应变程度。

[0016]

依据上述特征结构，应变长度求出单元根据三维的应变数据而求出特定应变区的长度。应变面积求出单元根据三维的应变数据将与特定应变区的长度垂直的宽度沿该长度方向积分，求出特定应变区的面积。应变程度评价单元将特定应变区的长度和面积的组合作为应变评价用数据，通过比较评价基准数据和所述应变评价用数据来评价特定应变区的应变程度。因而，能够用被测定面的三维形状所包含的特征(应变区的长度及面积)来定量地评价应变程度。

[0017]

为达成上述目的之本发明的应变评价方法是根据被测定面的三维测量数据进行应变评价的应变评价方法，其特征结构包括：将表示所述被测定面的凹凸的截面的二维测量数据二次微分而求出所述截面的曲率数据的步骤；根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定关于所述曲率数据的设定容许范围的步骤；以及参照所述设定容许范围将所述曲率数据中超过所述设定容许范围的数据作为表示所述截面上的应变的应变数据抽出的步骤。

[0018]

依据上述特征结构，将表示被测定面的凹凸的截面的二维测量数据二次微分而求出截面的曲率数据，根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定关于上述曲率数据的设定容许范围，将上述曲率数据中超过上述设定容许范围的数据作为表示上述截面上的应变的应变数据抽出。就是说，本特征结构的应变评价方法执行不将设定容许范围内绝对值小的曲率数据视为应变的数据处理。该数据处理在容许小的应变这一点上与人的官能评价相同。

另外，根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定上述设定容许范围，因此能够自由地设定将曲率数据中的哪一个作为应变数据抽出。也就是，即使因钢板的回弹被测定面的原本形状发生了变形，也使得与原本形状相当的上述基准值与该形状相比而增加或减少而设定成与表示被测定面的原本形状的截面的二次微分值等同的值，从而不会因回弹而将被测定面的原本形状视为应变。

加之，抽出上述应变数据时，只要将上述曲率数据和上述设定容许范围比较即可，因此不会发生大的计算负荷。

如上所述，本特征结构的应变评价方法中，作为应变评价结果的基础的上述应变数据跟作为人的应变的官能评价结果的基础的信息类似，因而，能够定量地评价被测定面上的应变。

具体实施方式

[0019]

<第1实施例>

图1是本发明的第1实施例的非接触三维测量系统及应变评价装置40的功能框图。该非接触三维测量系统用于对将钢板用金属模进行压力加工而制作的门板的形状进行非接触的三维测量。而且，非接触三维测量系统设有：作为测头移动部件的机器人臂10；在机器人臂10的门板跟踪扫描下一边相移一边对被检查面上投影的格子图形的拍摄图像进行条纹分析，按拍摄图像的每个像素求出三维座标值，并将三维距离数据分配到每个像素的测定图像(正确地说，构成图像的像素的值是三维距离数据，这与一般的图像不同，这里为便于理解而称之为测定图像)输出的非接触三维测定单元20；以及对该非接触三维测定单元20依次发出的门板的一部分的测定图像进行处理而生成整个门板的三维测量数据的三维测量控制单元30。另外，应变评价装置40可将计算机等的运算处理装置和预定的程序组合而实现。

机器人臂10本身为公知装置，由前端设有可三维位置移动的工具安装部11a的臂机构11和控制该臂机构11运动的机器人臂控制器12构成。

[0020]

非接触三维测定单元20设有：由用作将格子图形投影到被测定面上的投影机的条纹投影部21a和将投影到被测定面而变形的格子图像拍摄的照相部21b构成的测头21；控制条纹投影部21a和照相部21b的控制部22；以及对照相部21b发送的拍摄画面的图像作出分析后生成并输出上述测定图像的三维距离数据测定部23。这样的非接触三维测定单元20通过在格子图形投影上结合相移而能够进行高精度测定，其测定原理和结构是公知的，例如，在特开2004-317495号公报和特开2002-257528号公报中均作了说明。测头21装在机器人臂10的工具安装部11a上，因此能够移动到任意的三维位置来进行三维测定。

[0021]

以下，用图2说明通过照相部21b取得的拍摄图像和对应于该拍摄图像的测定图像。拍摄图像将由条纹投影部21a投影在被测定面上的格子图形在被测定面上按照曲面或形状变化而变形的变形格子图形，用构成该拍摄图像的各像素的像素值即浓度的变化表示。通过对因该拍摄图像上的被测定面的形状变化而变化的变形格子图形的图像分析，计算各像素(与拍摄图像的像素不成1对1的关系也可)的三维座标值即三维距离数据。如此，这里取代浓度作为各像素的像素值，将被分配了三维距离数据的图像称为测定图像，例如，测定图像的特定像素Pn就具有(Xn，Yn，Zn)三维座标值(三维距离数据)即像素值。

[0022]

如上所述生成的三维测量数据从三维测量控制单元30传送到应变评价装置40。以下，就应变评价装置40的结构和采用应变评价装置40的应变评价方法进行说明。

[0023]

如图1所示，应变评价装置40设有：将表示上述三维测量数据中被测定面的凹凸的特定截面的二维测量数据二次微分而求出截面的曲率数据的二次微分单元41；根据偏离基准值的上限值及下限值的范围设定关于上述曲率数据的设定容许范围的容许范围设定单元43；以及将上述曲率数据中超出设定容许范围的数据作为表示上述截面上的应变的应变数据抽出的应变数据抽出单元42。另外，二次微分单元41在被测定面的范围内三维地求出多个按截面的曲率数据。

[0024]

如上所述，二次微分单元41求出截面的曲率数据。具体地说，将截面的二维测量数据微分而得到截面各点处的斜率数据，再将截面的各点处的斜率数据微分而得到和斜率变化量数据。例如，若截面具有圆那样的一定曲率的形状，由于截面的斜率以一定量变化，因此截面各点处的斜率变化量数据为定值。另一方面，若截面是将例如正弦波那样的多个曲率的圆组合成的形状，截面的各点处的斜率变化量就不是定值。如上所述，二次微分单元 41通过将表示被测定面的凹凸的特定截面的二维测量数据二次微分而求出截面的曲率数据。

[0025]

图3是将后述的应变数据根据其值的大小用灰度色标绘出的图。也就是，将二次微分单元41求出的截面的曲率数据以被测定面的相互平行的多个截面求出而三维地绘制。本实施例中，作为被测定面例示的是门把手安装部2。如图3所示，门把手安装部2横向配置，安装部2的左右端部的上下共4处出现应变区G1～G4。图4(a)是从门把手安装部2向上(L轴的正方向)距离a的位置处的截面A-A的形状线(虚线表示)和将其二维测量数据二次微分而求出的曲率数据(实线表示)的曲线图。另外，图4(b)是从门把手安装部2向上(L轴的正方向)距离b的位置处的截面B-B的形状线(虚线表示)和将其二维测量数据二次微分而求出的曲率数据(实线表示)的曲线图。但是，图4中，将截面的二维测量数据二次微分的值乘以-1的值作为曲率：(1/p)的数据。另外，ρ是形成截面的圆周的半径。如上所述，本实施例中，将二维测量数据二次微分值乘以-1，因此若为截面向上凸的形状，与之对应的部位的截面的曲率数据也以上凸的形状表示，截面若为下凸的形状，与之对应的部位的截面的曲率数据也以下凸的形状表示。

[0026]

另外，图4表示了关于曲率数据的设定容许范围。该设定容许范围由容许范围设定单元43根据偏离预定的基准值的上限值及下限值的范围设定。设定容许范围是为了在上述的曲率数据中将表示上述截面上的应变的应变数据抽出而设的。

基准值可基于被测定面原来截面形状而设定。即，可用未发生应变状态的被测定面的截面二次微分时的二次微分值数据作为基准值。本实施例中，安装部2原来的被测定面的曲率是一定的，因此，基准值设定在定值上(特别是，若被测定面是曲率零的平坦面，则可设为基准值＝0)。因此，若被测定面未发生应变，则截面的曲率数据等于基准值。

[0027]

但是，一旦被测定面上发生应变，截面的曲率数据就会脱离基准值。具体而言，若被测定面上发生小曲率的应变(截面的各点处的斜率缓慢变化应变)，就会出现截面的曲率数据离开基准值的小的偏离量。另一方面，若被测定面上发生大的曲率的应变(截面的各点处的斜率急剧变化的应变)，就会出现截面的曲率数据离开基准值的大的偏离量。因此，就不将曲率数据在上述设定容许范围内的部位视为应变，而将曲率数据超出上述设定容许范围的部位视为应变。

即，应变数据抽出单元42将曲率数据中上限值以上的数据和下限值以下的数据抽出，作为表示该截面上的应变的应变数据。

[0028]

如此，通过将曲率数据中上限值以上数据及下限值以下的数据作为表示该截面上的应变的应变数据，可不将例如过小的应变(截面各点处的斜率变化非常缓慢、凭眼力不易判明的应变)等无用应变数据抽出。

而且，应变程度评价单元46根据在被测定面范围内求出的三维的应变数据，评价被测定面上存在的特定应变区的应变程度。

[0029]

以下，说明由应变程度评价单元46执行的被测定面上存在的特定应变区的应变程度的评价。

图3是用对应于其值大小的灰度色标的分布描绘的应变数据抽出单元42抽出的应变数据，例如，可在与应变评价装置40连接的显示装置(未图示)上显示。即，图3中示出了截面的曲率数据中超出设定容许范围上限和下限的值。而且如图示，本实施例中在安装部2的周围共出现了4处应变区G1～G4。另外，本实施例中，将沿着与各截面垂直的方向(L轴方向)的应变区的扩展范围设为应变长度L(图3所示的应变区G1的应变长度用L1表示)。应变长度求出单元44根据应变数据抽出单元42抽出的三维的应变数据，自动地求出上述那样的特定应变区G1～G4各自的长度。

[0030]

图5是示意表示多个按截面的曲率数据和上述设定容许范围的上限值的曲线图。图5所示的各截面的曲率数据中，上限值以上的数据为应变数据。而且，将各截面的上限值以上的区域设为截面积S1。因此，该截面积S1连续存在的区域成为应变区Ga、Gb。而且，应变体积求出单元45通过将各截面的截面积S1在应变长度L上积分，求出各应变区Ga、Gb的体积。

[0031]

如上所述，使用应变长度求出单元44及应变体积求出单元45，能够求出特定应变区的长度及体积。而且，在本实施例的应变评价装置40中，应变程度评价单元46将特定应变区的长度和体积的组合作为应变评价用数据进行预定的评价基准数据和上述应变评价用数据的比较，从而评价上述特定的应变程度。该评价基准数据可通过将人对特定应变区的官能评价结果和本实施例的基于求出的应变区的长度及体积的组合的应变评价用数据相比较，根据经验求出。

[0032]

图6是表示应变评价用数据和评价基准数据的比较结果的曲线图，它是将本发明的应变评价装置40求出的10个应变区的应变评价用数据汇总而绘制的。另外，表示该比较结果的曲线图可在连接于应变评价装置40的显示装置(未图示)上显示。但是，图6中横轴是应变长度、纵轴是应变体积。并且，对这10个应变区另外进行了人的官能评价，该官能评价结果(5点(良)～1点(差))用不同的绘图标记示出。

[0033]

如图6所示，本发明的应变评价装置40的评价基准数据设定为应变长度越长及应变体积越大、应变区的应变程度的评价就越低(差)。图6中，对于人的官能评价结果差的(1点～2点)3个应变区，本发明的应变评价装置40同样给出了差的评价结果。另一方面，对于人的官能评价结果良的(3点～5点)7个应变区，本发明的应变评价装置40同样给出了良的评价结果。

即，本发明的应变评价装置40通过应变程度评价单元46将特定应变区的长度(即应变区的扩展范围)和体积(即应变区的强度)的组合作为应变评价用数据，并将预定的评价基准数据和上述应变评价用数据比较而作出的应变程度的评价，与人的官能评价结果相一致。

[0034]

如上所述，本实施例的应变评价装置40执行不将设定容许范围内的绝对值小的曲率数据视为应变的数据处理，这种数据处理跟人的应变程度的官能评价中容许小的应变在实质上是相同的。即，本实施例的应变评价装置40中，作为应变评价结果基础的上述应变数据与作为人的应变官能评价结果的基础的信息类似。

因此，可以说本实施例的应变评价装置40能够定量地导出迄今由熟练人员感觉的官能评价作出的应变程度的评价结果。即能够在一贯性的基准下容易选定有必要修正的应变，因此能够消除出现无用的应变修正及应变修正遗漏的情况。另外，采用应变评价装置40，能够确切地发现压力加工制作的车体表面(例如，车辆的门板表面)发生的应变，之后能够对用于压力加工的金属模作适当的修正，以使得应变不再发生。即，本发明的应变评价装置40也可用于压力加工用金属模的检查。

另外，缺乏经验的人员凭借自我感觉进行官能评价时，可参照由应变评价装置40定量地导出的与熟练人员的感觉同样的应变评价结果。即具有这样的优点，能够参照应变评价装置40导出的定量评价结果来磨练缺乏经验的人员得出应变程度的评价结果的感觉。

[0035]

<第2实施例>

第2实施例的应变评价装置50与第1实施例的不同点在于，应变程度评价单元46将特定应变区的长度和应变区的面积的组合作为应变评价数据。以下，就第2实施例的应变评价装置50进行说明，但省略了关于与第1实施例相同的结构的说明。

[0036]

图7是第2实施例的非接触三维测量系统及应变评价装置50的功能框图。第2实施例的应变评价装置50设有求出特定应变区的区域面积的应变面积求出单元47。应变程度评价单元46将特定应变区的长度和面积的组合作为应变评价用数据并进行评价基准数据和上述应变评价用数据的比较，从而评价特定应变区的应变程度。

[0037]

与图5一样，图8是示意描绘了多个按截面的曲率数据和上述设定容许范围的上限值的曲线图。而且，将与上限值相交部分的长度即应变区的宽度设为W。因而，应变面积求出单元47根据应变数据抽出单元42抽出的三维的应变数据，将垂直于特定应变区的长度方向(L轴方向)的宽度W沿其长度L方向积分，求出特定应变区的面积S2。

[0038]

而且，应变程度评价单元46将特定应变区的长度和面积的组合作为应变评价用数据，比较预定的评价基准数据和上述应变评价用数据，从而评价应变程度。图9是表示应变评价用数据和评价基准数据的比较结果的曲线图，是将本发明的应变评价装置50求出的10个应变区的应变评价用数据汇总而绘制的。但图9中，横轴是应变长度，纵轴是应变面积。另外，对于这10个应变区，另外作了人的官能评价，该官能评价结果(5点(良)～1点(差))用不同种类的绘图标记表示。

[0039]

如图9所示，与第1实施例同样，本实施例的应变评价装置50将评价基准数据设定成应变长度越长及应变面积越大、应变区的应变程度的评价就越低(差)。该评价基准数据可通过将对应于特定应变区的人的官能评价结果跟本实施例的基于求出的应变区的长度及面积的组合的应变评价用数据比较而凭经验求出。

[0040]

图9中，对于人的官能评价结果差的(1点～2点)3个应变区，本发明的应变评价装置50的评价结果也同样给出了差的评价。另一方面，对于人的官能评价结果良的(3点～5点)7个应变区，本发明的应变评价装置50的评价结果也同样评价为“良”。即，本发明的应变评价装置50中，应变程度评价单元46执行的应变程度的评价具有与人的官能评价结果的一致性。

[0041]

<其他实施例>

<1>

在上述实施例中，容许范围设定单元43可适当改变基准值、上限值及下限值。例如，图10(a)表示图4(a)所示的容许设定范围中上限值改变后的容许设定范围的设定例。例如，在被测定面上存在应变而难以发现的部位(例如，原来的被测定面的截面形状有波纹的部位等)，即使上限值及下限值大且曲率数据大，也可不将其作为应变数据抽出。相反地，在应变尽管小也容易发现的部位(例如，原来的被测定面的截面形状平坦的部位等)，即使上限值及下限值小而曲率数据也小，也能将其作为应变数据抽出。另外，图10(b)是在图4(b)所示的容许设定范围中有选择地改变了被测定面的特定部位的基准值后的容许设定范围的设定例。具体而言，使得基准值部分地减少。如此，不仅能够改变上限值及下限值，也可改变基准值。例如，由于被测定面原来截面形状不平坦而弯曲，若曲率数据不为零，将被测定面原来截面形状的二次微分值数据(曲率数据)作为基准值设定即可。

如上所述，可根据所设计的被测定面的原来截面形状等各种各样的特性，适当地设定基准值、上限值及下限值。

[0042]

<2>

在上述实施例中，分别如图6及图9所示，将应变评价用数据跟一个评价基准数据比较，将特定应变区的应变程度以“良”及“差”2级作出评价，但是，也可将应变评价用数据与分级设定的多个评价基准数据作比较。而且，也可将特定应变区的应变程度进一步分级地评价。例如，在备有2个评价基准数据的情况下，可彼此不相交而并排地设定与图6及图9例示的评价基准数据的曲线同形状的另一曲线。从而，可将特定应变区的应变程度以“良”、“可”及“差”等3级进行评价。

工业上的利用可能性

[0043]

本发明的应变评价装置能够在进行汽车等车辆车体表面的应变的定量评价时得到利用。因此，能够在一定的基准下确切地发现压力加工制作的车体表面(例如，车辆的门板表面)发生的应变，因此，随后可对用于该压力加工的金属模进行适当修正，以使之不发生应变。即，也可将本发明的应变评价装置应用于压力加工用的金属模的检查。

另外，通过反复进行车体形状的设计、金属模的设计、压力加工、应变评价、金属模修正等工序而积累技术知识，能够改进包含进行应变难以发生的车体形状设计及金属模设计时的CAE(computer-aidedengineering)在内的预测技术。

再有，可利用定量地进行应变程度的评价结果，判定人凭借感觉所作的应变程度的官能评价是否合适，即，能够在将缺少经验的人培养成熟练人员的技术传承上得到应用。

附图说明

[0044]

图1是第1实施例的非接触三维测量系统及应变评价装置的功能框图；

图2是测头取得的拍摄图像和从该拍摄图像得到的测定图像的说明图；

图3是在被测定面的范围内三维地描绘截面的应变数据的图；

图4(a)是图3的截面A-A处的形状线和将其二维测量数据二次微分后的数据的曲线图，(b)是图3的截面B-B处的形状线和将其二维测量数据二次微分后的数据的曲线图；

图5是示意表示多个按截面的曲率数据和设定容许范围的上限值的曲线图；

图6是表示基于应变区的长度和体积的组合的应变评价用数据和评价基准数据的比较结果的曲线图；

图7是第2实施例的非接触三维测量系统及应变评价装置的功能框图；

图8是示意表示多个按截面的曲率数据和设定容许范围的上限值的曲线图；

图9是表示用以评价基于应变区的长度和面积的组合的应变评价用数据的评价基准数据的曲线图；

图10是说明容许设定范围变更后的状态的曲线图

附图标记

[0045]

40应变评价装置

41二次微分单元

42应变数据抽出单元

43容许范围设定单元

44应变长度求出单元

45应变体积求出单元

46应变程度评价单元

47应变面积求出单元

Claims

1.一种根据被测定面的三维测量数据进行应变评价的应变评价装置，设有：

将表示所述被测定面的凹凸的截面的二维测量数据二次微分并求出所述截面的曲率数据的二次微分单元；

根据偏离基准值的上限值及下限值的范围来设定关于所述曲率数据的设定容许范围的容许范围设定单元；以及

将所述曲率数据中超出所述设定容许范围的数据作为表示所述截面上的应变的应变数据而抽出的应变数据抽出单元。

2.权利要求1所述的应变评价装置，其中，

所述容许范围设定单元按照所述被测定面的特性而变更所述基准值、所述上限值及所述下限值中的至少任何一个值。

3.权利要求1所述的应变评价装置，其中，

所述二次微分单元在所述被测定面的范围内三维地求出多个按截面的所述曲率数据；

所述应变数据抽出单元在所述被测定面的范围内将按所述截面的所述应变数据三维地抽出；

设有应变程度评价单元，根据三维的所述应变数据评价所述被测定面上存在的特定应变区的应变程度。

4.权利要求3所述的应变评价装置，其中，

设有：根据三维的所述应变数据而求出所述特定应变区的长度的应变长度求出单元；以及

根据所述三维的应变数据而求出所述特定应变区的体积的应变体积求出单元，

所述应变程度评价单元将所述特定应变区的长度和体积的组合作为应变评价用数据，并通过比较评价基准数据和所述应变评价用数据来评价所述特定应变区的应变程度。

5.权利要求3所述的应变评价装置，其中，

根据所述三维的应变数据将与所述特定应变区的长度垂直的宽度沿该长度方向积分而求出所述特定应变区的面积的应变面积求出单元，

所述应变程度评价单元将所述特定应变区的长度和面积的组合作为应变评价用数据，并通过比较评价基准数据和所述应变评价用数据来评价所述特定应变区的应变程度。

6.一种根据被测定面的三维测量数据进行应变评价的应变评价方法，包括：

将表示所述被测定面的凹凸的截面的二维测量数据二次微分而求出所述截面的曲率数据的步骤；

根据偏离基准值的上限值及下限值的范围而设定关于所述曲率数据的设定容许范围的步骤；以及

将所述曲率数据中超过所述设定容许范围的数据作为表示所述截面上的应变的应变数据而抽出的步骤。