JP2009271021A - Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component - Google Patents

Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component Download PDF

Info

Publication number
JP2009271021A
JP2009271021A JP2008124137A JP2008124137A JP2009271021A JP 2009271021 A JP2009271021 A JP 2009271021A JP 2008124137 A JP2008124137 A JP 2008124137A JP 2008124137 A JP2008124137 A JP 2008124137A JP 2009271021 A JP2009271021 A JP 2009271021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser light
laser
hole
vehicle body
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008124137A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Shibahara
智也 芝原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2008124137A priority Critical patent/JP2009271021A/en
Publication of JP2009271021A publication Critical patent/JP2009271021A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an accuracy measurement device of a vehicle body component capable of easily and precisely measuring the positions of a plurality of holes. <P>SOLUTION: A frame 1 having a plurality of cab mount holes in plane view is positioned by a workpiece positioning tool 6. Measurement tools 7 having laser emitting parts 15 are individually fitted and seated to the respective cab mount holes, and are individually faced to upper laser receiving parts 8 corresponding to the respective laser emitting parts 15. Laser beams are irradiated from the respective laser emitting parts 15 to the laser receiving parts 8, and a plane coordinate position in an X-Y plane coordinate of the respective cab mount holes and a height coordinate position of opening surfaces of the respective cab mount holes in a Z direction are detected based on light receiving signal outputs of the respective laser receiving parts 8. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の穴が形成された車体部品の精度測定方法および精度測定装置に関し、例えばシャシーフレーム付き車のフレームに形成された複数のキャブマウント穴の三次元位置を、フレーム単体の状態でインラインで且つ高精度に測定できるように考慮された精度測定方法および精度測定装置に関するものである。   The present invention relates to an accuracy measuring method and an accuracy measuring apparatus for a vehicle body part in which a plurality of holes are formed. For example, the three-dimensional positions of a plurality of cab mount holes formed in a frame of a vehicle with a chassis frame are in a state of a single frame. The present invention relates to an accuracy measurement method and an accuracy measurement device that are considered so that measurement can be performed inline and with high accuracy.

大型の車体部品、例えば車体そのものの三次元形状等を計測する場合には、特許文献1に記載されているように、車体の計測ポイントにレーザビームを直接照射して、その座標および面形状を計測するのが一般的である。   When measuring a large body part, for example, a three-dimensional shape of the body itself, as described in Patent Document 1, a laser beam is directly irradiated to a measurement point of the body, and its coordinates and surface shape are determined. It is common to measure.

その一方、いわゆるフレームレス車(モノコックボディタイプ車)でないシャシーフレーム付き車のフレームについても、非接触でしかも高精度計測が期待できる上記手法にて計測したいとの要請がある。
特開平8−101032号公報
On the other hand, there is a demand for measuring a frame of a vehicle with a chassis frame that is not a so-called frameless vehicle (monocoque body type vehicle) by the above-described method that can be expected to be non-contact and highly accurate.
Japanese Patent Laid-Open No. 8-101032

上記シャシーフレーム付き車のフレームにあっては、その特殊性として骨格となるフレームに多数のキャブマウントブラケットが張り出すように溶接接合されていて、それらのキャブマウントブラケットにそれぞれにキャブマウント穴が形成されていることから、フレーム全体の形状精度よりもそれぞれのキャブマウント穴の位置精度の方が機能的にも重要となる。   The car frame with the chassis frame has a special feature that many cab mount brackets are welded and joined to the frame as a skeleton, and cab mount holes are formed in each cab mount bracket. Therefore, the position accuracy of each cab mount hole is functionally more important than the shape accuracy of the entire frame.

ところが、上記従来の三次元計測を手法を前提とした場合には、機能上重要なキャブマウント穴を直接計測することはできず、いわゆるレイアウトマシンのような手法にてキャブマウント穴の周囲の何箇所かのポイントを計測した上で、それらの複数ポイントの計測データからキャブマウント穴の位置ひいては穴中心位置を演算して求めることとならざるを得ない。そのために、処理時間の冗長化とともに、いわゆるインラインでのリアルタイム計測が困難になるという問題がある。   However, when the conventional 3D measurement method is used as a premise, it is not possible to directly measure functionally important cab mount holes. After measuring some points, the position of the cab mount hole and thus the center position of the hole must be calculated from the measurement data of the plurality of points. For this reason, there is a problem that processing time becomes redundant and so-called in-line real-time measurement becomes difficult.

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、複数の穴の位置を簡単に且つ正確に測定できるようにした車体部品の精度測定方法および精度測定装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made paying attention to such a problem, and intends to provide an accuracy measurement method and an accuracy measurement device for a vehicle body part that can easily and accurately measure the positions of a plurality of holes. It is.

本発明は、シャシーフレーム付き車のフレームに代表されるように、平面視にて複数の穴が形成された車体部品について、それぞれの穴のX−Y平面座標での平面座標位置とそれらのX,Y方向に共に直交するZ方向での穴の開口面の高さ座標位置とを測定する方法に関するものである。   As represented by a frame of a vehicle with a chassis frame, the present invention relates to a vehicle body part in which a plurality of holes are formed in a plan view, the plane coordinate positions in the XY plane coordinates of the holes, and their X , And a height coordinate position of the opening surface of the hole in the Z direction orthogonal to the Y direction.

そして、車体部品のX,Y,Z方向のそれぞれの位置決め基準部を基準としてその車体部品を位置決めするとともに、それぞれの穴の内周面およびそれぞれの穴が開口している開口面を基準にレーザ発光部またはレーザ受光部を備えた測定治具を各穴に個別に嵌合・着座させて位置決めして、それぞれのレーザ発光部またはレーザ受光部を対応するレーザ受光部またはレーザ発光部に個別に正対させる。   The body parts are positioned with reference to the positioning reference portions of the body parts in the X, Y, and Z directions, and the laser is based on the inner peripheral surface of each hole and the opening surface where each hole is opened. A measuring jig equipped with a light emitting part or a laser light receiving part is individually fitted and seated in each hole and positioned, and each laser light emitting part or laser light receiving part is individually set to the corresponding laser light receiving part or laser light emitting part. Make them face up.

その上で、それぞれのレーザ発光部から対応するレーザ受光部に向けてレーザビームを照射し、各レーザ発光部側からの受光信号出力に基づいてそれぞれの穴のX−Y平面座標での平面座標位置とZ方向でのそれぞれの穴の開口面の高さ座標位置とを検出するものである。   Then, a laser beam is emitted from each laser light emitting portion toward the corresponding laser light receiving portion, and the plane coordinates in the XY plane coordinates of each hole based on the light reception signal output from each laser light emitting portion side. The position and the height coordinate position of the opening surface of each hole in the Z direction are detected.

本発明によれば、大がかりな装置の必要なくして、複数の穴のそれぞれについてX−Y平面座標での平面座標位置とその穴の開口面の高さ座標位置とを簡単且つ高精度に測定することができ、特にインラインにおいてきわめて短時間のうちに複数の穴の同時測定が可能となる。   According to the present invention, the plane coordinate position in the XY plane coordinates and the height coordinate position of the opening surface of the hole are measured easily and with high accuracy for each of the plurality of holes without the need for a large-scale device. In particular, it is possible to measure a plurality of holes simultaneously in an extremely short time in an in-line manner.

図3以下の図面は本発明のより具体的な実施の形態を示し、図1,2に示すようなシャシーフレーム付き車のいわゆるラダー状のフレーム1を測定対象とする場合について例示している。   3 and subsequent drawings show a more specific embodiment of the present invention, and exemplify a case where a so-called ladder-like frame 1 of a vehicle with a chassis frame as shown in FIGS.

図1,2に示すように、シャシーフレーム付き車のフレーム1は左右一対の長尺なサイドメンバー2,2同士の間に複数のクロスメンバー3a〜3g等を架橋的に配置して全体として平面視にてラダー状のものとなるように溶接接合したものであって、特に左右一対のサイドメンバー2には矩形閉断面構造のものが採用されている。各サイドメンバー2の外側面には複数のキャブマウントブラケット4a〜4eが水平方向に張り出すようにして溶接接合されていて、それぞれのキャブマウントブラケット4a〜4eの中央部には円形のキャブマウント穴5a〜5eが形成されている。これにより、フレーム1には平面視にて複数の穴が形成されていることになる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a frame 1 of a vehicle with a chassis frame is a plane as a whole with a plurality of cross members 3 a to 3 g arranged in a bridging manner between a pair of left and right long side members 2 and 2. It is welded and joined so as to have a ladder shape as viewed, and in particular, a pair of left and right side members 2 having a rectangular closed cross-sectional structure is employed. A plurality of cab mount brackets 4a to 4e are welded and joined to the outer surface of each side member 2 so as to protrude in the horizontal direction, and a circular cab mount hole is formed at the center of each cab mount bracket 4a to 4e. 5a to 5e are formed. As a result, a plurality of holes are formed in the frame 1 in plan view.

そして、これらのキャブマウント穴5a〜5eには周知のように図示外のキャブマウント(ラバーインシュレータ)が個別に装着され、これらの複数のキャブマウントを介してフレーム1の上に同じく図示外のキャビンが搭載されることになる。なお、フレーム1はその三次元座標系において、車幅方向をX方向、前後方向をY方向、上下方向をZ方向とする。   As is well known, a cab mount (rubber insulator) (not shown) is individually attached to the cab mount holes 5a to 5e, and a cabin (not shown) is also mounted on the frame 1 via the plurality of cab mounts. Will be installed. In the three-dimensional coordinate system of the frame 1, the vehicle width direction is the X direction, the front-rear direction is the Y direction, and the vertical direction is the Z direction.

ここで、左右一対のサイドメンバー2に対して複数のクロスメンバー3a〜3gやキャブマウントブラケット4a〜4eを溶接接合することでフレーム1には多かれ少なかれ溶接歪みが発生することから、後工程においてフレーム1の溶接歪みの矯正が行われる。そのために、歪みの矯正量を定量的に把握する必要があること、およびその歪み矯正後のフレーム1の形状精度を管理する上で、特に機能上重要なそれぞれのキャブマウント穴5a〜5eの位置精度を測定(計測)して、個々のキャブマウント穴5a〜5eの位置ひいては穴中心位置はもちろんのこと、キャブマウント穴5a〜5e同士の車幅方向および前後方向でのそれぞれのピッチ(スパン)P1,P2も定量的に把握しておく必要がある。   Here, since a plurality of cross members 3a to 3g and cab mount brackets 4a to 4e are welded to the pair of left and right side members 2, welding distortion occurs in the frame 1 in a later step. 1 is corrected. Therefore, it is necessary to quantitatively grasp the amount of distortion correction, and the positions of the respective cab mount holes 5a to 5e, which are particularly functionally important in managing the shape accuracy of the frame 1 after the distortion correction. The accuracy is measured (measured), and not only the position of the individual cab mount holes 5a to 5e and the center position of the cab mount holes 5a to 5e, but also the pitches (spans) of the cab mount holes 5a to 5e in the vehicle width direction and the front-rear direction. It is necessary to grasp P1 and P2 quantitatively.

そこで、本実施の形態では、上記溶接組立完了後のフレーム1のそれぞれのキャブマウント穴5a〜5eの位置、すなわち個々のキャブマウント穴5a〜5eのX−Y平面座標での平面座標位置とそれらのX,Y方向に共に直交するZ方向でのキャブマウント穴5a〜5eの開口面の高さ座標位置とを簡単且つ正確に測定することができる装置について説明する。   Therefore, in the present embodiment, the positions of the respective cab mount holes 5a to 5e of the frame 1 after completion of the welding assembly, that is, the plane coordinate positions of the individual cab mount holes 5a to 5e in the XY plane coordinates and the positions thereof. An apparatus that can easily and accurately measure the height coordinate positions of the opening surfaces of the cab mount holes 5a to 5e in the Z direction orthogonal to both the X and Y directions will be described.

図3は、図1,2に示したフレーム1を測定対象とする測定装置の概略を示し、概略的には、測定対象となるフレーム1を位置決め支持するためのワーク位置決め治具6と、フレーム1上に着脱可能に載置されるとともに後述するレーザ発光部15を個別に備えた複数の測定治具7と、フレーム1の上方、より詳しくはフレーム1の反位置決め治具6側にあって、且つそれぞれの測定治具7側のレーザ発光部15と正対するように配置された複数のレーザ受光部8とを備えている。   FIG. 3 shows an outline of a measuring apparatus that uses the frame 1 shown in FIGS. 1 and 2 as a measurement target. In general, a workpiece positioning jig 6 for positioning and supporting the measurement target frame 1 and a frame are shown. A plurality of measuring jigs 7 that are detachably mounted on 1 and individually provided with laser light emitting portions 15 described later, and above the frame 1, more specifically, on the side of the anti-positioning jig 6 of the frame 1. And a plurality of laser light receiving portions 8 arranged so as to face the laser light emitting portions 15 on the respective measuring jigs 7 side.

ワーク位置決め治具6は、図3に示すように台座9の上に複数のポスト10を立設したものであり、各ポスト10の上端には例えば図4に示すように位置決め基準部となるロケートピン11を個別に突設してある。他方、フレーム1には、図1,2に示す数箇所、例えば各サイドメンバー2の前後二箇所とクロスメンバー3b,3gの前後二箇所の合計六箇所にはX,Y,Z方向の位置基準部となるロケート穴12を予め設定してあることから、これらのロケート穴12に上記ロケートピン11を挿入することで、フレーム1は各ロケート穴12を位置決め基準部としてワーク位置決め治具6にて位置決め支持されることになる。   As shown in FIG. 3, the workpiece positioning jig 6 has a plurality of posts 10 erected on a base 9, and a locating pin serving as a positioning reference portion as shown in FIG. 11 are protruded individually. On the other hand, the frame 1 has several reference positions shown in FIGS. 1 and 2, for example, two front and rear positions of each side member 2 and two front and rear positions of the cross members 3b and 3g. Since the locating holes 12 are set in advance, by inserting the locating pins 11 into these locating holes 12, the frame 1 is positioned by the work positioning jig 6 using the locating holes 12 as positioning reference portions. Will be supported.

また、ワーク位置決め治具6の上方にはその台座9側から枠状のアッパービーム13が延長形成されていて、このアッパービーム13に対して先に述べた複数のレーザ受光部8が個別に固定支持されている。これらのレーザ受光部8は後述するようにキャブマウントブラケット4a〜4e側のキャブマウント穴5a〜5eを検出するためのものであることから、その受光面がフレーム1側のキャブマウントブラケット4a〜4eひいてはキャブマウント穴5a〜5eと正対するとともに、受光面の中心位置が各キャブマウント穴5a〜5eの中心位置の設計図面値位置と一致するように、なお且つ各レーザ受光部8の受光面が全て同一平面上に位置するように予め姿勢調整された上で、上記のようにアッパービーム13に個別に固定支持されている。   Further, a frame-like upper beam 13 is extended from the pedestal 9 side above the workpiece positioning jig 6, and the plurality of laser light receiving portions 8 described above are individually fixed to the upper beam 13. It is supported. Since these laser light receiving portions 8 are for detecting the cab mount holes 5a to 5e on the cab mount brackets 4a to 4e side as will be described later, the light receiving surfaces thereof are the cab mount brackets 4a to 4e on the frame 1 side. As a result, it faces the cab mount holes 5a to 5e, and the center position of the light receiving surface coincides with the design drawing value position of the center position of each of the cab mount holes 5a to 5e, and the light receiving surface of each laser light receiving section 8 is The postures are adjusted in advance so that they are all on the same plane, and are individually fixed and supported on the upper beam 13 as described above.

このようにワーク位置決め治具6側のアッパービーム13に対して複数のレーザ受光部8が固定支持されていることで、各レーザ受光部8はワーク位置決め治具6との相対位置関係が予め決められていることになる。その結果として、各レーザ受光部8の位置、ひいては隣接するレーザ受光部8,8同士の車幅方向および前後方向でのピッチ(スパン)は予め定量的に把握されていることになる。   As described above, since the plurality of laser light receiving portions 8 are fixedly supported to the upper beam 13 on the workpiece positioning jig 6 side, each laser light receiving portion 8 has a predetermined relative positional relationship with the workpiece positioning jig 6. Will be. As a result, the position of each laser light receiving unit 8, and consequently the pitch (span) of the adjacent laser light receiving units 8 and 8 in the vehicle width direction and the front-rear direction are quantitatively grasped in advance.

図5には上記フレーム1の上に載置されることになる幾つかの測定治具7として三種類の測定治具7A〜7Cの詳細を示す。これらの測定治具7A〜7Cは、図1,2に示した各キャブマウントブラケット4a〜4eの大きさやそれらのキャブマウントブラケット4a〜4eに形成された円形のキャブマウント穴5a〜5eの大きさが個別に異なることから、各キャブマウントブラケット4a〜4eやキャブマウント穴5a〜5eの大きさに応じて使い分けられる。   FIG. 5 shows details of three types of measurement jigs 7A to 7C as several measurement jigs 7 to be placed on the frame 1. These measuring jigs 7A to 7C are the sizes of the cab mount brackets 4a to 4e shown in FIGS. 1 and 2 and the sizes of the circular cab mount holes 5a to 5e formed in the cab mount brackets 4a to 4e. Since these are different from each other, the cab mount brackets 4a to 4e and the cab mount holes 5a to 5e are selectively used.

すなわち、いずれの測定治具7A〜7Cも、各キャブマウント穴5a〜5eの開口面として機能するキャブマウントブラケット4a〜4eの上面を着座面として、上方から各キャブマウント穴5a〜5eの内周面に接触するように挿入・嵌合されることでそれぞれのキャブマウント穴5a〜5eとの相対位置決めがなされるもので、いずれのタイプのものもキャブマウント穴5a〜5eの形状に対応して同心状の着座フランジ部14aおよび挿入軸部14b付きの円筒段付き軸形状または円盤状のものとして形成されている。そして、その各測定治具7A〜7Cの上面には、発光面が上向きとなるように当該測定治具7A〜7Cと同心状にレーザ発光部15が埋設されていて、このレーザ発光部15は上側のレーザ受光部8の受光面と正対しつつスポット状のレーザビームを上向きに照射することになる。   That is, any of the measurement jigs 7A to 7C has the upper surface of the cab mount brackets 4a to 4e functioning as the opening surfaces of the cab mount holes 5a to 5e as seating surfaces, and the inner circumference of each cab mount hole 5a to 5e from above. It is inserted and fitted so as to be in contact with the surface, and relative positioning with the respective cab mount holes 5a to 5e is made. Any type corresponds to the shape of the cab mount holes 5a to 5e. It is formed as a cylindrical stepped shaft or disk with a concentric seating flange 14a and an insertion shaft 14b. And the laser light emission part 15 is embed | buried concentrically with the said measurement jigs 7A-7C so that the light emission surface may face upward on the upper surface of each of the measurement jigs 7A-7C. A spot-like laser beam is irradiated upward while facing the light receiving surface of the upper laser light receiving unit 8.

ここで、各測定治具7A〜7Cの長さ寸法(高さ寸法)が互いに異なるのは次のような理由による。すなわち、図1,2および図3に示すように、複数のキャブマウントブラケット4a〜4eそのものの高さ位置がそれぞれに微妙に異なることから、各キャブマウントブラケット4a〜4eのキャブマウント穴5a〜5eに対して対応する測定治具7A〜7Cを嵌合させた場合に、各測定治具7A〜7Cのレーザ発光部15の発光面15aの高さ位置が各キャブマウントブラケット4a〜4eの位置や測定治具7A〜7Cの種類にかかわらずほぼ同一平面上に位置するようにするためである。   Here, the reason why the length dimensions (height dimensions) of the measuring jigs 7A to 7C are different from each other is as follows. That is, as shown in FIGS. 1, 2 and 3, since the height positions of the plurality of cab mount brackets 4a to 4e are slightly different from each other, the cab mount holes 5a to 5e of the cab mount brackets 4a to 4e are different. When the corresponding measurement jigs 7A to 7C are fitted, the height position of the light emitting surface 15a of the laser light emitting unit 15 of each measurement jig 7A to 7C is the position of each cab mount bracket 4a to 4e, This is because they are positioned on substantially the same plane regardless of the types of the measuring jigs 7A to 7C.

これによって、各キャブマウントブラケット4a〜4eの高さ位置の相違にかかわらず、レーザ発光部15およびレーザ受光部8として全て同一仕様のもので対応できることになる。ただし、各測定治具7A〜7Cごとの有効高さ寸法(各キャブマウントブラケット4a〜4eに対する着座フランジ部14a側の着座面から発光面15aまでの距離)は、フレーム1の設計図面値を基準として予め定量的に把握されていることになる。   As a result, regardless of the height position of each of the cab mount brackets 4a to 4e, the laser light emitting unit 15 and the laser light receiving unit 8 can all be handled with the same specifications. However, the effective height dimension for each measurement jig 7A to 7C (the distance from the seating surface on the seating flange portion 14a side to the light emitting surface 15a with respect to the respective cab mount brackets 4a to 4e) is based on the design drawing value of the frame 1 Is quantitatively grasped in advance.

図6には、一例として図1,2のキャブマウントブラケット4bに図5の測定治具7Aをセットした状態を、図7には同じく図1,2のキャブマウントブラケット4cに測定治具7Bをセットした状態をそれぞれ示す。   FIG. 6 shows an example in which the measurement jig 7A of FIG. 5 is set on the cab mount bracket 4b of FIGS. 1 and 2, and FIG. 7 shows the measurement jig 7B on the cab mount bracket 4c of FIGS. Each set state is shown.

図8は上記一組のレーザ発光部15とレーザ受光部8との関係に着目した測定処理系の概略を示す。   FIG. 8 shows an outline of a measurement processing system focusing on the relationship between the pair of laser light emitting units 15 and the laser light receiving unit 8.

同図に示すように、レーザ発光部15とレーザ受光部8とは先に述べたようにその光軸方向で互いに正対するかたちとなり、レーザ発光部15の発光源としては例えば半導体レーザが用いられ、レーザ発光部15はレーザ受光部8側に向けて微小スポット状のレーザビームLを照射することになる。   As shown in the figure, the laser light emitting unit 15 and the laser light receiving unit 8 face each other in the direction of the optical axis as described above, and a semiconductor laser, for example, is used as the light source of the laser light emitting unit 15. The laser light emitting unit 15 irradiates the laser beam L in the form of a minute spot toward the laser light receiving unit 8 side.

他方、レーザ受光部8は、例えば受光したレーザビームの分光機能のほか、半導体位置検出素子であるPSD(Position Sensitive Device(またはDetector))素子、およびレーザ光の波長の振幅または位相解析のための受光素子を含む複数の受光素子等を備えている。各受光素子からの受光信号出力はフィルタリング等の所定の処理を経た上で、コントローラ16に取り込まれて所定の処理が実行されるとともに、処理された後のデータがパーソナルコンピュータ等のデータ表示/記録装置17に表示とともに記録される。   On the other hand, the laser light receiving unit 8 is used for, for example, a spectral function of the received laser beam, a PSD (Position Sensitive Device (or Detector)) element which is a semiconductor position detecting element, and an amplitude or phase analysis of the wavelength of the laser light. A plurality of light receiving elements including the light receiving elements are provided. The light reception signal output from each light receiving element is subjected to a predetermined process such as filtering, and then taken into the controller 16 to execute the predetermined process, and the processed data is displayed / recorded on a personal computer or the like. It is recorded on the device 17 together with the display.

PSD素子は図8に示したように受光したレーザビームLの受光エリアE内でのX−Y二次元座標位置を検出して特定する機能を有し、残りの受光素子の受光出力信号はレーザ発光部15からレーザ受光部8までの高さ方向での実際の距離の算出のために、受光したレーザビームLの波長の振幅または位相の解析あるいは演算処理に用いられる。ただし、フレーム1が設計図面値通りの組み立てられていると仮定して場合のレーザ発光部15からレーザ受光部8までの高さ方向での距離は予め定量的に把握されていることになる。   The PSD element has a function of detecting and specifying the XY two-dimensional coordinate position in the light receiving area E of the received laser beam L as shown in FIG. 8, and the light receiving output signals of the remaining light receiving elements are lasers. In order to calculate the actual distance in the height direction from the light emitting unit 15 to the laser light receiving unit 8, it is used for analysis or calculation processing of the amplitude or phase of the wavelength of the received laser beam L. However, the distance in the height direction from the laser light emitting unit 15 to the laser light receiving unit 8 when the frame 1 is assembled according to the design drawing value is quantitatively grasped in advance.

ここで、図9に示すようにレーザ受光部8側での受光レーザビームLの位置が受光エリアEの中心と一致している場合には、先に述べたPSD素子の二次元位置検出機能をもって当該受光レーザビームLの位置が検出されることから、該当するキャブマウントブラケット4a〜4eに形成されたキャブマウント穴5a〜5eの位置が少なくともX−Y二次元平面内において正規の正しい位置にあるものと判定できる。同時に、PSD素子以外の受光素子の検出機能をもって、レーザ発光部15からレーザ受光部8までの高さ方向での距離、ひいてはキャブマウント穴5a〜5eの開口面の高さ位置であるところの該当するキャブマウントブラケット4a〜4eの上面の高さ位置を検出することができる。   Here, as shown in FIG. 9, when the position of the received laser beam L on the laser receiving unit 8 side coincides with the center of the light receiving area E, the above-described two-dimensional position detecting function of the PSD element is provided. Since the position of the received laser beam L is detected, the positions of the cab mount holes 5a to 5e formed in the corresponding cab mount brackets 4a to 4e are at regular correct positions at least in the XY two-dimensional plane. Can be determined. At the same time, with the detection function of the light receiving elements other than the PSD elements, the distance in the height direction from the laser light emitting portion 15 to the laser light receiving portion 8, and the corresponding height position of the opening surface of the cab mount holes 5a to 5e. The height positions of the upper surfaces of the cab mount brackets 4a to 4e to be detected can be detected.

他方、図10に示すようにレーザ受光部8側での受光レーザビームLの位置が受光エリアEの中心からずれている場合には、キャブマウント穴5a〜5eの位置が正規位置よりも水平方向のいずれかの方向にずれていることが想定されるほか、同図(A)に示すようにキャブマウントブラケット4a〜4eそのものが傾いているためにそれに応じてレーザビームLが傾いていることが想定される。   On the other hand, as shown in FIG. 10, when the position of the received laser beam L on the laser light receiving unit 8 side is deviated from the center of the light receiving area E, the positions of the cab mount holes 5a to 5e are more horizontal than the normal position. The cab mount brackets 4a to 4e themselves are inclined as shown in FIG. 3A, and the laser beam L is inclined accordingly. is assumed.

そこで、受光レーザビームLの受光エリアE内でのX−Y二次元座標位置(実測位置)と、上記レーザ発光部15からレーザ受光部8までの高さ方向での実測距離とを併用することで、キャブマウント穴5a〜5eが形成されているキャブマウントブラケット4a〜4eが傾いているか否かのほか、キャブマウントブラケット4a〜4eが傾いている場合の傾きの度合いと方向とを特定することが可能となる。なお、キャブマウントブラケット4a〜4eの傾きの度合いとその方向を特定するにあたって、必要であるならば各測定治具7A〜7Cの高さ寸法も先に述べたように既知である。   Therefore, the XY two-dimensional coordinate position (measured position) in the light receiving area E of the received laser beam L and the measured distance in the height direction from the laser light emitting unit 15 to the laser light receiving unit 8 are used in combination. Thus, in addition to whether or not the cab mount brackets 4a to 4e in which the cab mount holes 5a to 5e are formed are tilted, the degree and direction of the tilt when the cab mount brackets 4a to 4e are tilted are specified. Is possible. Note that the height dimensions of the measuring jigs 7A to 7C are also known as described above, if necessary, in specifying the degree of inclination and the direction of the cab mount brackets 4a to 4e.

したがって、本実施の形態によれば、図3に示したように溶接組立完了後のフレーム1をワーク位置決め治具6に投入した上で、図4に示したようにワーク位置決め治具6側のロケートピン11とフレーム1側のロケート穴12との相互嵌合にをもってフレーム1を位置決め支持する。そして、位置決めされたフレーム1に対し、各キャブマウントブラケット4a〜4eのキャブマウント穴5a〜5eに個別に測定治具7(7A〜7C)を正しく嵌合させる。   Therefore, according to the present embodiment, the frame 1 after completion of the welding assembly is loaded into the workpiece positioning jig 6 as shown in FIG. 3, and then the workpiece positioning jig 6 side as shown in FIG. The frame 1 is positioned and supported by mutual fitting of the locate pin 11 and the locate hole 12 on the frame 1 side. Then, the measuring jig 7 (7A to 7C) is correctly fitted to the positioned frame 1 individually in the cab mount holes 5a to 5e of the cab mount brackets 4a to 4e.

次いで、スイッチ操作により各測定治具7(7A〜7C)のレーザ発光部15を一斉に発光させて、各レーザ発光部15からそれに正対するレーザ受光部8側に向けてスポット状のレーザビームLを照射する。   Next, the laser light emitting portions 15 of the measurement jigs 7 (7A to 7C) are caused to emit light all at once by a switch operation, and the spot-like laser beam L is directed from each laser light emitting portion 15 toward the laser light receiving portion 8 facing directly to it. Irradiate.

各レーザ発光部15から照射されたレーザビームLは対応するレーザ受光部8にて受光され、先に述べたように受光レーザビームLのX−Y二次元座標位置情報と、レーザ発光部15とレーザ受光部8とのなす高さ方向の距離情報とをもって図8のコントローラ16にて所定の演算を行うことにより、各キャブマウント穴5a〜5eの二次元平面位置および各キャブマウントブラケット4a〜4eの高さ位置のほか、そのキャブマウント穴5a〜5eが形成されたキャブマウントブラケット4a〜4eの傾きが検出される。また、先に述べたように各レーザ受光部8の中心位置は既知であるから、上記の受光レーザビームLのX−Y二次元座標位置情報と、レーザ発光部15とレーザ受光部8とのなす高さ方向の距離情報とに基づいて所定の演算を行うことにより、図1に示した各キャブマウント穴5a〜5e同士のなす車幅方向および前後方向でのそれぞれのピッチ(スパン)P1,P2を求めることも可能となる。   The laser beam L emitted from each laser emitting unit 15 is received by the corresponding laser receiving unit 8, and as described above, the XY two-dimensional coordinate position information of the received laser beam L, the laser emitting unit 15, and The controller 16 shown in FIG. 8 performs a predetermined calculation with distance information in the height direction formed with the laser light receiving unit 8 to thereby determine the two-dimensional plane positions of the cab mount holes 5a to 5e and the cab mount brackets 4a to 4e. In addition to the height position, the inclinations of the cab mount brackets 4a to 4e in which the cab mount holes 5a to 5e are formed are detected. Further, as described above, since the center position of each laser receiving unit 8 is known, the XY two-dimensional coordinate position information of the received laser beam L, the laser emitting unit 15 and the laser receiving unit 8 By performing a predetermined calculation based on the distance information in the height direction formed, respective pitches (spans) P1, P1 in the vehicle width direction and the front-rear direction formed by the cab mount holes 5a to 5e shown in FIG. It is also possible to obtain P2.

このように本実施の形態によれば、複数のレーザ受光部8を有するワーク位置決め治具6に対してフレーム1を位置決めした上で、そのフレーム1のそれぞれのキャブマウント穴5a〜5eにレーザ発光部15を有する測定治具7(7A〜7C)を嵌合させるだけで、少なくとも各キャブマウント穴5a〜5eの二次元平面位置と開口面の高さ位置をきわめて簡単に且つ正確に測定することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, after positioning the frame 1 with respect to the workpiece positioning jig 6 having the plurality of laser light receiving portions 8, laser light is emitted to the respective cab mount holes 5 a to 5 e of the frame 1. By simply fitting the measuring jig 7 (7A to 7C) having the portion 15, at least the two-dimensional plane position of each cab mount hole 5a to 5e and the height position of the opening surface can be measured very easily and accurately. Is possible.

ここで、上記実施の形態では、下側のレーザ発光部15と上側のレーザ受光部8とを上下方向で正対させているが、レーザ発光部15とレーザ受光部8との相対位置関係を逆にして、測定治具7(7A〜7C)側にレーザ受光部8を設けても同等の機能が得られる。また、上記実施の形態では、測定対象となる車体部品としてシャシーフレーム付き車のフレーム1を例にとって説明したが、フレーム1以外の同種のワークの測定にも本発明を適用できることは言うまでもない。   Here, in the above-described embodiment, the lower laser light emitting unit 15 and the upper laser light receiving unit 8 face each other in the vertical direction, but the relative positional relationship between the laser light emitting unit 15 and the laser light receiving unit 8 is as follows. Conversely, an equivalent function can be obtained even if the laser light receiving unit 8 is provided on the measurement jig 7 (7A to 7C) side. In the above-described embodiment, the frame 1 of a vehicle with a chassis frame has been described as an example of the vehicle body part to be measured. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to the measurement of the same type of work other than the frame 1.

本発明での測定対象となる車体部品の一例としてシャシーフレーム付き車のフレームの構造を示す平面説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory plan view showing the structure of a vehicle frame with a chassis frame as an example of a vehicle body part to be measured in the present invention. 図1の正面説明図。Front explanatory drawing of FIG. 本発明に係る測定装置の全体構造を示す斜視図。The perspective view which shows the whole structure of the measuring apparatus which concerns on this invention. 図3におけるフレームのロケートピンによる位置決め状態を示す要部拡大説明図。The principal part expansion explanatory drawing which shows the positioning state by the locate pin of the flame | frame in FIG. (A)〜(C)共に図3で使用される測定治具の構造を示す半断面図。(A)-(C) are half sectional views showing the structure of the measuring jig used in FIG. 図5の(A)に示した測定治具のフレームへの装着状態を示す斜視図。The perspective view which shows the mounting state to the flame | frame of the measurement jig | tool shown to (A) of FIG. 図5の(B)に示した測定治具のフレームへの装着状態を示す斜視図。The perspective view which shows the mounting state to the flame | frame of the measurement jig | tool shown to (B) of FIG. (A)は一組のレーザ発光部とレーザ受光部との関係に着目した測定処理系の概略を示す説明図、(B)は同図(A)のレーザ受光部での平面説明図。(A) is explanatory drawing which shows the outline of the measurement processing system which paid its attention to the relationship between a pair of laser light emission part and a laser light-receiving part, (B) is plane explanatory drawing in the laser light-receiving part of the same figure (A). (A)は図8の(A)の要部拡大説明図、(B)は同図(A)のレーザ受光部での平面説明図。FIG. 9A is an enlarged explanatory view of the main part of FIG. 8A, and FIG. 9B is an explanatory plan view of the laser light receiving part of FIG. (A)は同じく図8の(A)の要部拡大説明図、(B)は同図(A)のレーザ受光部での平面説明図。8A is an enlarged explanatory view of the main part of FIG. 8A, and FIG. 9B is an explanatory plan view of the laser light receiving part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…フレーム(車体部品)
4a〜4e…キャブマウントブラケット
5a〜5e…キャブマウント穴
6…ワーク位置決め治具
7,7A〜7C…測定治具
8…レーザ受光部
11…ロケートピン
12…ロケート穴(位置決め基準部)
15…レーザ発光部
L…レーザビーム
1 ... Frame (body parts)
4a to 4e ... cab mount bracket 5a to 5e ... cab mount hole 6 ... work positioning jig 7,7A-7C ... measuring jig 8 ... laser light receiving part 11 ... locate pin 12 ... locate hole (positioning reference part)
15 ... Laser emission part L ... Laser beam

Claims (8)

平面視にて複数の穴が形成された車体部品についてそれぞれの穴のX−Y平面座標での平面座標位置とそれらのX,Y方向に共に直交するZ方向での穴の開口面の高さ座標位置とを測定する方法であって、
車体部品のX,Y,Z方向のそれぞれの位置決め基準部を基準としてその車体部品を位置決めするとともに、
それぞれの穴の内周面およびそれぞれの穴が開口している開口面を基準にレーザ発光部またはレーザ受光部を備えた測定治具を各穴に個別に嵌合・着座させて位置決めして、それぞれのレーザ発光部またはレーザ受光部を対応するレーザ受光部またはレーザ発光部に個別に正対させ、
それぞれのレーザ発光部から対応するレーザ受光部に向けてレーザビームを照射し、
各レーザ受光部側からの受光信号出力に基づいてそれぞれの穴のX−Y平面座標での平面座標位置とZ方向でのそれぞれの穴の開口面の高さ座標位置とを検出することを特徴とする車体部品の精度測定方法。
For vehicle body parts in which a plurality of holes are formed in plan view, the plane coordinate position of each hole in the XY plane coordinates and the height of the opening surface of the hole in the Z direction perpendicular to both the X and Y directions A method of measuring a coordinate position,
Positioning the vehicle body part with reference to the respective positioning reference parts in the X, Y and Z directions of the vehicle body part,
A measuring jig equipped with a laser emitting part or a laser receiving part is individually fitted and seated in each hole based on the inner peripheral surface of each hole and the opening surface where each hole opens, and positioned. Each laser light emitting part or laser light receiving part is directly opposed to the corresponding laser light receiving part or laser light emitting part,
Irradiate a laser beam from the respective laser emitting part toward the corresponding laser receiving part,
Based on the received light signal output from each laser light receiving unit side, the plane coordinate position of each hole in the XY plane coordinates and the height coordinate position of the opening surface of each hole in the Z direction are detected. A method for measuring the accuracy of body parts.
上記車体部品の位置決めは、当該車体部品のX,Y,Z方向のそれぞれの位置決め基準部を基準として位置決め治具により行うとともに、
それぞれの測定治具はレーザ発光部を備えていて、
それぞれのレーザ発光部と正対することになるレーザ受光部は、上記位置決め治具との相対位置関係が予め定められた上で車体部品の反位置決め治具側で待機していて、且つ穴の総数と同数の固定式のものであることを特徴とする請求項1に記載の車体部品の精度測定方法。
The positioning of the body part is performed by a positioning jig with reference to the positioning reference portions of the body part in the X, Y, and Z directions,
Each measuring jig is equipped with a laser emission part,
The laser light-receiving part that faces each laser light-emitting part is in a standby state on the side of the anti-positioning jig of the vehicle body part with a predetermined relative positional relationship with the positioning jig, and the total number of holes The method for measuring the accuracy of vehicle body parts according to claim 1, wherein the number is fixed.
上記レーザ受光部は、レーザ発光部から照射されたレーザスポット光を受光して、それぞれの穴の中心の少なくともX−Y平面座標での平面座標位置を特定する機能を有していることを特徴とする請求項2に記載の車体部品の精度測定方法。   The laser light receiving unit has a function of receiving the laser spot light emitted from the laser light emitting unit and specifying a plane coordinate position in at least an XY plane coordinate of the center of each hole. The method of measuring the accuracy of the vehicle body part according to claim 2. 上記車体部品はシャシーフレーム付き車のフレームであって、且つそれぞれの穴は上記フレームに形成されたキャブマウント穴であることを特徴とする請求項3に記載の車体部品の精度測定方法。   4. The method according to claim 3, wherein the body part is a frame of a vehicle with a chassis frame, and each hole is a cab mount hole formed in the frame. 上記キャブマウント穴は、フレームに溶接接合されたキャブマウントブラケットに形成されたものであることを特徴とする請求項4に記載の車体部品の精度測定方法。   5. The accuracy measurement method for a vehicle body part according to claim 4, wherein the cab mount hole is formed in a cab mount bracket welded to a frame. 平面視にて複数の穴が形成された車体部品についてそれぞれの穴のX−Y平面座標での平面座標位置とそれらのX,Y方向に共に直交するZ方向での穴の開口面の高さ座標位置とを測定する装置であって、
車体部品のX,Y,Z方向のそれぞれの位置決め基準部を基準としてその車体部品を位置決めする位置決め治具と、
上記位置決め治具との相対位置関係が予め定められた上で車体部品の反位置決め治具側に配置され、且つ車体部品の穴の総数と同数の固定式のレーザ受光部またはレーザ発光部と、
車体部品のそれぞれの穴の内周面およびそれぞれの穴が開口している開口面を基準に各穴に個別に嵌合・着座させることにより位置決めされるとともに、その位置決め状態で対応するレーザ受光部またはレーザ発光部に個別に正対するレーザ発光部またはレーザ受光部を有する測定治具と、
を備えたことを特徴とする車体部品の精度測定装置。
For vehicle body parts in which a plurality of holes are formed in plan view, the plane coordinate position of each hole in the XY plane coordinates and the height of the opening surface of the hole in the Z direction perpendicular to both the X and Y directions A device for measuring a coordinate position,
A positioning jig for positioning the vehicle body part with reference to the respective positioning reference portions in the X, Y, and Z directions of the vehicle body part;
The relative positional relationship with the positioning jig is predetermined and disposed on the side of the body part opposite to the positioning part, and the same number of fixed laser receiving parts or laser emitting parts as the total number of holes in the body part,
Positioned by individually fitting and seating each hole on the inner peripheral surface of each hole of the vehicle body part and the opening surface where each hole is opened as a reference, and the corresponding laser receiving unit in that positioning state Or a measuring jig having a laser light emitting part or a laser light receiving part directly facing the laser light emitting part,
An apparatus for measuring the accuracy of vehicle body parts, comprising:
それぞれの測定治具はレーザ発光部を備えているとともに、
それぞれのレーザ発光部と正対することになるレーザ受光部が、上記位置決め治具との相対位置関係が予め定められた上で車体部品の反位置決め治具側で待機していることを特徴とする請求項6に記載の車体部品の精度測定装置。
Each measuring jig is equipped with a laser emission part,
The laser light-receiving part that faces each laser light-emitting part stands by on the side opposite to the positioning jig of the vehicle body part after the relative positional relationship with the positioning jig is determined in advance. The accuracy measuring apparatus for vehicle body parts according to claim 6.
上記レーザ受光部は、レーザ発光部から照射されたレーザスポット光を受光して、それぞれの穴の中心の少なくともX−Y平面座標での平面座標位置を特定する機能を有していることを特徴とする請求項7に記載の車体部品の精度測定装置。   The laser light receiving unit has a function of receiving the laser spot light emitted from the laser light emitting unit and specifying a plane coordinate position in at least an XY plane coordinate of the center of each hole. The body part accuracy measuring apparatus according to claim 7.
JP2008124137A 2008-05-12 2008-05-12 Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component Pending JP2009271021A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124137A JP2009271021A (en) 2008-05-12 2008-05-12 Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008124137A JP2009271021A (en) 2008-05-12 2008-05-12 Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009271021A true JP2009271021A (en) 2009-11-19

Family

ID=41437698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008124137A Pending JP2009271021A (en) 2008-05-12 2008-05-12 Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009271021A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013079904A (en) * 2011-10-05 2013-05-02 Honda Motor Co Ltd Frame member inspection jig, frame member inspection device, and method for inspecting frame member
WO2014104096A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 本田技研工業株式会社 Assembly method for vehicle body and assembly device for same
CN109318184A (en) * 2018-11-22 2019-02-12 沈阳航天新光集团有限公司 A kind of co-ordinate-type general assembly bracket
CN111060012A (en) * 2019-12-30 2020-04-24 安徽瑞泰汽车零部件有限责任公司 Automobile part size correcting device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013079904A (en) * 2011-10-05 2013-05-02 Honda Motor Co Ltd Frame member inspection jig, frame member inspection device, and method for inspecting frame member
WO2014104096A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 本田技研工業株式会社 Assembly method for vehicle body and assembly device for same
GB2522368A (en) * 2012-12-28 2015-07-22 Honda Motor Co Ltd Assembly method for vehicle body and assembly device for same
US9889896B2 (en) 2012-12-28 2018-02-13 Honda Motor Co., Ltd. Assembly method for vehicle body and assembly device for same
GB2522368B (en) * 2012-12-28 2019-11-27 Honda Motor Co Ltd Assembly method for vehicle body and assembly device for same
CN109318184A (en) * 2018-11-22 2019-02-12 沈阳航天新光集团有限公司 A kind of co-ordinate-type general assembly bracket
CN109318184B (en) * 2018-11-22 2024-03-08 沈阳航天新光集团有限公司 Coordinate type assembly support
CN111060012A (en) * 2019-12-30 2020-04-24 安徽瑞泰汽车零部件有限责任公司 Automobile part size correcting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6754439B2 (en) Methods and equipment for monitoring joint seams during laser beam junctions
US11513084B2 (en) Nondestructive inspecting system, and nondestructive inspecting method
CN108620744B (en) Checking fixture
JP2009271021A (en) Accuracy measurement method and accuracy measurement device of vehicle body component
US9067283B2 (en) Machining method
JP4912806B2 (en) Evaluation method for laser spot welds
CN101442899A (en) Component mounting method and apparatus
US20080094087A1 (en) Device for detecting chip location and method of detecting chip location using the device
JP2007301365A (en) Medical technology equipment, test specimen and check method of positioning accuracy of patient table
JP5500714B2 (en) Movable axis position management device
JP5724236B2 (en) Method for setting virtual line parallel to core line of construction member, pair of virtual line setting jig for setting virtual line, and installation method for installing linearity measuring device on construction member
JP2011115806A (en) Laser processing apparatus
JP2920830B1 (en) Three-dimensional piping assembly device using laser light
JP5724235B2 (en) Connection method and structure
US6922232B2 (en) Test system for laser diode far-field pattern measurement
JP2020187028A (en) Positioning device
JP6015400B2 (en) Weld positioning method for welding member, welding member adjusting device used in the welding positioning method, and welding positioning device for welding member
JP2009294015A (en) Inspection system
JP3432706B2 (en) How to measure hole position
JP6529407B2 (en) Method of manufacturing grid structure
JPH11287632A (en) Method and device for inspecting electronic component for pin curving
CN214134615U (en) Welding seam tracking precision detection device and detection system
US20240181565A1 (en) Laser welding position determination
JP7115684B2 (en) Mobile body, positioning method, and positioning system
JP3886356B2 (en) Attaching the optical fiber to the light emitting / receiving module