JP2008114621A - インストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で正確にティア加工後の残厚を測定できるインストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法を提供する。
【解決手段】インストルメントパネル表皮２１のティア加工後の残厚を測定する方法で、基準ベース１１上にて押上げピン１１ａを上昇させて、スキャンタイプのセンサー１２により押上げピンの上面の高さ位置ｈ１を測定する第一の段階と、基準ベース上にインストルメントパネル表皮を載置し、インストルメントパネル表皮の周辺部を真空引きにより基準ベース表面に密着させると共に、押上げピンを上昇させて、インストルメントパネル表皮の切込み２１ａをＶ字状に開いて、センサーにより切込みの最深部の高さ位置ｈ２を測定する第二の段階と、処理部により第一の段階で測定した高さ位置ｈ１と第二の段階で測定した高さ位置ｈ２の差、即ち残厚を求める第三の段階と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、インストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法に関するものである。

一般に、例えば基材，中間層（ポリウレタンフォーム）及び表皮から成る三層構造の、所謂ソフトインストルメントパネルを構成するためのインストルメントパネル表皮に関して、例えば助手席側エアバッグ部の所謂インビジブルティア加工においては、エアバッグの展開性能を保証するために、ティア加工後のインストルメントパネル表皮の残厚を正確に管理する必要がある。

このため、従来では、インストルメントパネル表皮のティア加工を行なう場合、図４（Ａ）に示すように、インストルメントパネル表皮１を基準ベース２上に載置し、四軸ロボット３を使用して、図４（Ｂ）に示すように、カッター刃４によりインストルメントパネル表皮１に対して切込み１ａを形成することでティア加工を行なう。

ティア加工後の残厚測定を行なう場合には、図５（Ａ）に示すように、インストルメントパネル表皮１の切込み１ａの周辺部を基準ベース２上にて図示しない真空ポンプ等により真空引き（矢印Ａ参照）して密着させた状態で、上方からセンサー５によりインストルメントパネル表皮１の板厚ｔ１を測定する。

続いて、図５（Ｂ）に示すように、インストルメントパネル表皮１の切込み１ａを下方から押し上げピン２ａにより押し上げて、切込み１ａをＶ字状に開いた状態で、同様に上方からセンサー５を横方向Ｂに移動させながら、インストルメントパネル表皮１の表面そして切込み１ａを横切るようにスキャンして、切込み１ａの加工深さｄ１を測定する。
最後に、上記板厚ｔ１から加工深さｄ１を減算して残厚（＝ｔ１−ｄ１）を求める。

このようにして求めた残厚に基づいて、この残厚が所定値になるまで、ティア加工と残厚測定を繰返し行なうことで、インストルメントパネル表皮に対する所定の残厚のティア加工が行なわれる。

この種の残厚測定方法が特許文献１に開示されている。
特許文献１における残厚測定方法によれば、支持台上の表皮の表面側（破断予定線の背面）から破断予定線が形成された部分に対して上下動式の突起物を押圧し、表皮に形成された破断予定線の切り口を開き、膜圧測定装置によって破断予定線の深さまたは残厚を測定するようにしている。
国際公開第２００４／０４５９２１号パンフレット（第１７ページ５〜９行）

ところで、このようなティア加工後の残厚測定方法においては、インストルメントパネル表皮１の板厚ｔ１を測定する際に、インストルメントパネル表皮１を基準ベース２上に真空引きにより密着させた状態で測定を行なっている。
その際、切込み１ａの直上で板厚を測定することは困難であることから、インストルメントパネル表皮１の裏面溶融状態により測定誤差が発生しやすく、また異常値となる可能性が高くなってしまう。
先行技術１における残厚測定方法においても、インストルメントパネル表皮の裏面溶融状態を考慮して残厚を測定することは行われていないので、測定に誤差が生ずる。

また、センサー５として例えばスポット径が０．０２ｍｍのピンポイントタイプのセンサーを使用して、図６に示すように横方向Ｂに移動させながら、切込み１ａの加工深さｄ１を測定していることから、センサー５の移動精度による測定誤差が発生してしまう。

さらに、図７に示すように、切込み１ａをＶ字状に開いた状態で、Ｖ字溝の高低差を切込み１ａの加工深さとして測定しているため、本来求めるべき真の切込み１ａの加工深さｄ１に対して、開き角度θにおける値ｄ１’（＝ｄ１ｃｏｓθ）を測定することになるので、必然的に測定誤差が発生してしまう。
さらにまた、図８に示すように、ピンポイントタイプのセンサー５を横方向Ｂにスキャンさせながら、間欠的にスポット測定を行なうことになるので、測定位置Ｃ，Ｃ’が切込み１ａの縁部や最深部を測定することができないことがあり、測定値ｄ１''が加工深さｄ１に対して誤差を発生することになってしまう。

本発明は、以上の点に鑑みて創作されたものであり、簡単な構成により、正確にティア加工後の残厚を測定することができるようにした、インストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、表面の所定箇所に切込みによるティア加工が施されたインストルメントパネル表皮のティア加工後の残厚を測定するための方法であって、まず基準ベース上にインストルメントパネル表皮を載置しない状態にて、押上げピンを上昇させて、スキャンタイプのセンサーにより押上げピンの上面の高さ位置を測定する第一の段階と、続いて、基準ベース上にインストルメントパネル表皮を載置した状態にて、インストルメントパネル表皮の周辺部を真空引きにより基準ベース表面に密着させると共に、押上げピンを上昇させて、インストルメントパネル表皮の切込みをＶ字状に開いて、上記センサーにより切込みの最深部の高さ位置を測定する第二の段階と、次に、処理部により、上記第一の段階で測定した押上げピンの高さ位置と上記第二の段階で測定した切込みの最深部の高さ位置の差を演算して、残厚を求める第三の段階と、を含んでいることを特徴としている。

好ましくは、上記センサーは、０．６ｍｍのスキャン幅でレーザー光によりスキャンする。

上記構成によれば、インストルメントパネル表皮の切込みに対向する位置に設けられた基準ベースの押上げピンを押し上げた状態で、この押上げピンの上面の高さ位置を第一の段階でセンサーにより測定すると共に、この押上げピンにより押し上げられてＶ字状に開かれた切込みの最深部の高さ位置を第二の段階でセンサーで測定することにより、処理部にてこれらの測定値の差を残厚として演算することにより、切込みに対応するインストルメントパネル表皮の板厚のバラツキや裏面溶融状態の影響を受けることなく正確に残厚を測定することができる。

その際、スキャンタイプのセンサーを使用することで、測定時にセンサーが固定されているので、センサーの移動精度の影響を受けることがなく、正確な残厚の測定が行なわれ得る。さらに、スキャンタイプのセンサーを使用することにより、Ｖ字状に開いた切込みの最深部を正確に測定点とすることができると共に、切込みの最深部の高さ位置即ち残厚を直接に測定することになるため、切込みがＶ字状に開いていても測定誤差が発生するようなことはない。

上記センサーが、０．６ｍｍのスキャン幅でレーザー光によりスキャンする場合には、比較的狭いスキャン幅で切込み付近をスキャンすることができるので、切込みの最深部の高さ位置を確実に測定することが可能である。

このようにして、本発明によれば、固定配置されたスキャンタイプのセンサーを使用して、押上げピンと高さ位置と切込みの最深部の高さ位置の差に基づいて、直接に残厚を測定することができるので、正確な残厚の測定を行なうことができる。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明によるインストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法を実施するための残厚測定装置を含むティア加工装置の全体の構成を示している。図１において、ティア加工装置は、図４に示した従来のティア加工装置と同様の構成であって、基準ベース１１上に載置されたインストルメントパネル表皮２１に対して、四軸ロボット３を使用してカッター刃４により切込みを形成してティア加工を行なうと共に、残厚測定装置１０により、インストルメントパネル表皮２１のティア加工部における残厚を測定するようになっている。

ここで、残厚測定装置１０は、図２に示すように、基準ベース１１の測定位置、即ち押上げピン１１ａの上方に固定配置されたセンサー１２と、このセンサーの検出信号を処理する処理部１３と、を含んでいる。なお、図示の場合、センサー１２は、四軸ロボット３のカッター刃４を支持するヘッド３ａに対して取り付けられている。

このセンサー１２はスキャンタイプのセンサーであって、図３に示すように、所定のスキャン幅ｗ、例えば約０．６ｍｍのスキャン幅でレーザー光をスキャンさせることにより、スキャン範囲の高さ位置、即ちセンサー１２からの距離を測定し得るように構成されている。処理部１３は、センサー１２で測定された各高さ位置に基づいて、残厚を演算するようになっている。

このような構成の残厚測定装置１０を使用して、インストルメントパネル表皮２１の後加工残厚測定方法の一実施形態によって、以下のようにしてインストルメントパネル表皮２１の残厚が測定される。
まず前提条件として、インストルメントパネル表皮２１を基準ベース１１上に載置し、四軸ロボット３を使用して、カッター刃４によりインストルメントパネル表皮２１に対して切込み２１ａを形成することによってティア加工が行なわれる。
そして、第一の段階として、図２（Ａ）に示すように、まずインストルメントパネル表皮２１を載置しない状態にて、基準ベース１１の押上げピン１１ａを上昇させる。
そして、センサー１２により、この押上げピン１１ａの上面からセンサー１２までの距離ｈ１を測定する。

続いて、上記押上げピン１１ａを下方に下げてから、第二の段階として、図２（Ｂ）に示すように、基準ベース１１上にインストルメントパネル表皮２１を載置して、切込み２１ａを押上げピン１１ａ上に配置する。そして、インストルメントパネル表皮２１の切込み２１ａの周辺部を基準ベース１１上にて図示しない真空ポンプ等により真空引き（矢印Ａ参照）して密着させた状態で、インストルメントパネル表皮２１の切込み２１ａを下方から押し上げピン１１ａにより押し上げて、上記切込み２１ａをＶ字状に開いた状態にする。
ここで、センサー１２により、インストルメントパネル表皮２１の切込み２１ａの最深部からセンサー１２までの距離ｈ２を測定する。

その後、上記処理部１３にて、センサー１２で測定された距離ｈ１，ｈ２が入力されることにより、距離ｈ１と距離ｈ２の差を演算して、残厚（ｈ１−ｈ２）が求められる。
このようにして求めた残厚に基づいて、この残厚が所定値になるまで、インストルメントパネル表皮２１のティア加工と上述した残厚測定を繰返し行なうことで、インストルメントパネル表皮２１に対する所定の残厚のティア加工が行なわれる。

この場合、インストルメントパネル表皮２１の板厚を測定せず、直接に残厚を測定することになるため、インストルメントパネル表皮２１の板厚のバラツキや裏面溶融状態の影響を受けることがない。
また、スキャンタイプのセンサー１２を使用することによって、測定時にスキャンのためにセンサー１２を横方向に移動させる必要がないので、センサー１２の移動精度の影響を受けることがなく、切込み２１ａの最深部を確実に測定することができる。

さらに、切込み２１ａがＶ字状に開いていても、その最深部の高さ位置のみを測定することになるので、測定誤差が発生するようなことはない。従って、押上げピン１１ａを押し上げた状態の上面の高さ位置と、切込み２１ａの最深部の高さ位置との差を演算することによって、正確に残厚を測定することができる。

以上説明したが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施できる。例えば、上述した実施形態においては、センサー１２が、距離ｈ１，ｈ２として、センサー１２からの距離を検出するようになっているが、これに限らず、基準ベース１１の表面（基準面）からの高さ位置を検出するようにしてもよいことは明らかである。

本発明によるインストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法を実施するための残厚測定装置を含むティア加工装置の全体の構成を示す図である。 本発明によるインストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法の一実施形態を示し、（Ａ）は第一の段階の、（Ｂ）は第二の段階の概略図である。 図２の後加工残厚測定方法で使用するセンサーの動作説明図である。 一般的なインストルメントパネル表皮に対するティア加工を示し、（Ａ）はその全体図、（Ｂ）は要部拡大図である。 従来のインストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法の一例を示し、（Ａ）は第一の段階を、（Ｂ）は第二の段階をそれぞれ示す概略図である。 図５の後加工残厚測定方法で使用するセンサーの動作説明図である。 図５の後加工残厚測定方法における測定誤差の一例の説明図である。 図５の後加工残厚測定方法における測定誤差の他の例の説明図である。

符号の説明

３ 四軸ロボット
３ａ ヘッド
４ カッター刃
１０ 残厚測定装置
１１ 基準ベース
１１ａ 押上げピン
１２ センサー
１３ 処理部
２１ インストルメントパネル表皮
２１ａ 切込み（ティア加工）

Claims (2)

1. 表面の所定箇所に切込みによるティア加工が施されたインストルメントパネル表皮のティア加工後の残厚を測定するための方法であって、
   まず基準ベース上にインストルメントパネル表皮を載置しない状態にて、押上げピンを上昇させて、スキャンタイプのセンサーにより押上げピンの上面の高さ位置を測定する第一の段階と、
   続いて、基準ベース上にインストルメントパネル表皮を載置した状態にて、インストルメントパネル表皮の周辺部を真空引きにより基準ベース表面に密着させると共に、押上げピンを上昇させて、インストルメントパネル表皮の切込みをＶ字状に開いて、上記センサーにより切込みの最深部の高さ位置を測定する第二の段階と、
   次に、処理部により、上記第一の段階で測定した押上げピンの高さ位置と上記第二の段階で測定した切込みの最深部の高さ位置の差を演算して、残厚を求める第三の段階と、
   を含んでいることを特徴とする、インストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法。
2. 前記センサーが、０．６ｍｍのスキャン幅でレーザー光によりスキャンすることを特徴とする、請求項１に記載のインストルメントパネル表皮の後加工残厚測定方法。

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