JP2020204556A - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体を測定して修正の有無を確認する作業に要する時間を短縮することが可能な測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１は、表示部１１、測定部１２、及び制御部１３を備える。測定部１２は、車体における複数の測定点を測定することで車体寸法を測定する。制御部１３は、各測定点について車体毎に車体寸法の測定値と設計寸法が示す設計値との差を算出し、差が大きな車体の数が多い測定点から順に表示部１１に表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は、測定装置に関する。

特許文献１には、車両の各測定点についての３軸図面座標値と各測定点の存在する車両における部品に対応した部品固有座標変換係数とを記憶する記憶部と、測定子と、演算部と、表示部と、を備えた３次元測定装置が記載されている。上記演算部は、上記測定子で測定した測定値と上記記憶部に記憶された３軸図面座標値及び部品固有変換係数とに基づいて、測定値を座標変換して３軸図面座標値と比較することで誤差を算出し、その誤差を上記表示部に表示させることで作業者に提示している。

特開昭６２−１８２６１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、車両１台ずつ測定し、車体における各測定点の誤差を表示し、作業者が修正の有無を判断することになる。実際、車体寸法の測定には数千点を超える測定点での測定が必要になってくるため、特許文献１に記載の技術を用いると、作業者は、１台当たり数千点もの測定点の誤差を台数分だけ確認しながら、修正の有無の判断と修正箇所の特定を行う必要が生じる。よって、特許文献１に記載の技術では、修正箇所の特定に多大な時間を要する虞がある。

そこで、本発明の目的は、車体を測定して修正の有無を確認する作業に要する時間を短縮することが可能な測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、表示部と、車体における複数の測定点を測定することで車体寸法を測定する測定部と、各測定点について車体毎に車体寸法の測定値と設計寸法が示す設計値との差を算出し、差が大きな車体の数が多い測定点から順に前記表示部に表示させる制御部と、を備えた、測定装置である。

この一態様に係る測定装置では、車体における測定点のうち、設計値との差が大きな車体の数が多い測定点から順に表示させている。よって、この一態様によれば、車体を測定して修正の有無を確認する作業に要する時間を短縮することが可能な測定装置を提供することができる。

本発明によれば、車体を測定して修正の有無を確認する作業に要する時間を短縮することが可能な測定装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る測定装置の一構成例を示すブロック図である。 図１の測定装置における分散構成例を示すブロック図である。 図２の測定装置において実行される処理の一例を説明するためのフロー図である。 図３の処理に含まれる順位付け処理の一例を説明するための模式図である。 図３の処理に含まれる表示処理で表示される画像の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る測定装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態に係る測定装置の一構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、測定装置１は、表示部１１、測定部１２、及び制御部１３を備える。表示部１１としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置など、様々な種類の表示装置が挙げられる。

測定部１２は、車体における複数の測定点を測定することで車体寸法を測定する。そのため、測定部１２は、例えば、図示しない測定プローブ（測定子）及びその移動機構を有することができる。この移動機構は、制御部１３等からの制御により測定プローブを移動させる機構である。測定プローブの種類を含め、測定部１２における測定方式については問わない。よって、測定方式は、接触式の測定プローブを用いて測定を行う方式であっても、非接触式の測定プローブを用いて測定を行う方式であってもよい。

制御部１３は、各測定点について車体毎に車体寸法（主に車体の骨格の寸法）の測定値と設計寸法が示す設計値との差を算出し、差が大きな車体の数が多い測定点から順に表示部１１に表示させる。各設計値は、設計図面における、各測定点に対応する値であり、図面値と称することもできる。また、差が許容できる範囲の測定点については、表示させないようにすることもできる。

制御部１３は、上述のような差の算出のため、設計値を示す設計データ１４を内部に記憶しているか、外部に記憶された設計データにアクセス可能となっている。設計データ１４のデータの形式は問わない。設計データ１４は、例えば３次元モデルデータとすることができ、各測定点に関する座標値（例えばｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの座標値）を有することができる。但し、設計データ１４は、測定点の座標値そのものを値として直接的に含むものでなくても、測定点の座標値が解釈（又は算出）できるデータであればよい。

制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用メモリ、及び不揮発性の記憶装置などによって、或いは集積回路（Integrated Circuit）によって実現される。この記憶装置にＣＰＵによって実行される制御プログラムを格納しておき、ＣＰＵがその制御プログラムを作業用メモリに読み出して実行することで、制御部１３の機能を果たすことができる。なお、上記の記憶装置は、設計データ１４を記憶する記憶部とすることもできる。

なお、上述のように、本実施形態に係る測定装置１は、立体物である車両の車体について複数の測定点を測定することから３次元測定装置と称することができる。また、本実施形態に係る測定装置１は、車両骨格（車体の骨格）の精度を解析する支援を行うことから車両骨格精度解析支援装置と称することもできる。

また、測定装置１は各機能を分散させたシステム構成を採用することができる。図２を参照しながら、このような、測定装置１の分散構成例について説明する。図２は、測定装置１における分散構成例を示すブロック図である。

図２で示す測定システム２は、測定装置１の分散型のシステムの一例である。測定システム２は、図２で示すように、図面サーバ２１、ファイアウォール２２、解析サーバ２３、測定機２４、及び端末２５を備えることができ、これらは有線又は無線による通信ネットワークにより接続されることができる。

図面サーバ２１は、上述した設計データ１４のような図面データを記憶し、解析サーバ２３側に提供する機能を備えるサーバ装置である。図面サーバ２１は、制御部１３について説明したように、例えばＣＰＵ、作業用メモリ、及び不揮発性の記憶装置などによって実現される。この記憶装置にＣＰＵによって実行される図面サーバ２１用の制御プログラムを格納しておき、ＣＰＵがその制御プログラムを作業用メモリに読み出して実行することで、図面サーバ２１の機能を果たすことができる。

解析サーバ２３は、上述した制御部１３の一部の機能、主に図面データ及び測定データの入力、差分の算出、修正必要部位の特定、及びその順位付けを行う機能と、その結果を端末２５に出力する機能を備えるサーバ装置である。解析サーバ２３は、自発的な結果出力を行うように構成することができるが、端末２５からの要求に従い、このような結果出力を行うように構成することもできる。

解析サーバ２３は、制御部１３について説明したように、例えばＣＰＵ、作業用メモリ、及び不揮発性の記憶装置などによって実現される。この記憶装置にＣＰＵによって実行される解析サーバ２３用の制御プログラムを格納しておき、ＣＰＵがその制御プログラムを作業用メモリに読み出して実行することで、解析サーバ２３の機能を果たすことができる。解析サーバ２３用の制御プログラムは、修正必要部位を特定し順序付けを行うための解析アルゴリズムに基づく動作を行わせるプログラムを含むことになる。

また、図面サーバ２１、解析サーバ２３、測定機２４、及び端末２５は別のネットワーク上に配置することができる。図２では、その一例として、図面サーバ２１を、解析サーバ２３、測定機２４、及び端末２５とは別のネットワーク上に配置した例を示しており、そのために解析サーバ２３と図面サーバ２１との間にファイアウォール２２を設けている。

測定機２４は、測定部１２に相当する機器であり、車両Ｔの車体における各測定点を測定し、その測定データを解析サーバ２３に出力する。測定対象の車両Ｔは複数台となり、１台毎に測定がなされればよいが、複数台同時に測定を実施するように測定機２４を構成することもできる。

端末２５は、表示部１１に相当する表示装置を備えるとともに、制御部１３の一部の機能、主に表示画像の作成等の表示制御機能を備えることができる。端末２５としては、ＰＣ（Personal Computer）、モバイルＰＣ等のモバイル端末などが挙げられ、特に携帯電話機（スマートフォンと称されるものも含む）のような小型の機器であっても、表示対象の画像を表示できるものであればよい。端末２５は、制御部１３について説明したように、例えばＣＰＵ、作業用メモリ、及び不揮発性の記憶装置などによって実現される。この記憶装置にＣＰＵによって実行される端末２５用の制御プログラムを格納しておき、ＣＰＵがその制御プログラムを作業用メモリに読み出して実行することで、端末２５の機能を果たすことができる。

次に、図３〜図５を参照しながら、図２の測定システム２における処理例について説明する。図３は、図２の測定装置（測定システム２）において実行される処理の一例を説明するためのフロー図である。また、図４は、図３の処理に含まれる順位付け処理の一例を説明するための模式図で、図５は、図３の処理に含まれる表示処理で表示される画像の一例を示す図である。

まず、測定機２４にて車両Ｔの骨格寸法を測定し、測定データを得る（ステップＳ１）。次いで、測定機２４は、その測定データを解析サーバ２３へ転送する（ステップＳ２）。測定データを受信（受領）した解析サーバ２３は、図面サーバ２１へ必要なデータを要求する（ステップＳ３）。必要なデータとは測定データの対象となる測定点に対応する、車種及びその車体における位置でのデータとすることができる。図面サーバ２１は、この要求に応答し、解析サーバ２３へ必要な図面データを転送する（ステップＳ４）。そして、解析サーバ２３がこの必要な図面データを受領する（ステップＳ５）。

ステップＳ３〜Ｓ５の処理は、ステップＳ１〜Ｓ２の前に実行しておくこともできる。例えば、解析サーバ２３は、必要な図面データを、測定対象の車体（車種）が把握された段階で図面サーバ２１に要求して取得しておくこともできる。なお、ステップＳ５の処理は、解析サーバ２３が必要な図面データだけでなく測定データも受領する処理とすることもできる。

また、測定及びそれに伴う測定データの送受などの処理は、同一車種、別個体について複数台実施される。なお、１台当たりの測定点数は、例えば約３０００点など、膨大な数となる。

ステップＳ１〜Ｓ５の処理に次いで、解析サーバ２３は、図面データが示す図面値（設計値）と測定データが示す測定値との差分を、測定点毎に算出する（ステップＳ６）。そして、解析サーバ２３は、差分が閾値を超える測定点を修正必要点と特定する（ステップＳ７）。ここで、閾値は、解析サーバ２３に予め格納しておくことができ、或いは図面データと同様に又は図面データと同時に図面サーバ２１から取得するようにするようにしておくこともできる。

さらに、閾値は、各測定点に共通のものを用いることができるが、測定点毎に異ならせて設定しておくこともでき、例えば測定点が属する部品又は機能部位の大きさなどに応じて異ならせて設定しておくこともできる。この場合、各閾値は、解析サーバ２３に予め格納しておくことができるが、図面データに測定点に対応付けて含めて又は関連付けておき、図面サーバ２１から取得するようにしておくこともできる。さらに、上記差分は、その大きさを割合として規定しておくこともでき、その場合の割合とは、例えば、｛（測定値）−（図面値）｝／（図面値）などとすることができる。割合を採用する場合の閾値は、基本的に測定点に共通であればよいが、この場合にも測定点に応じて異ならせておくこともできる。

ステップＳ７に次いで、解析サーバ２３は、差分が大きな車体の数が多い測定点から順に表示させるために、特定された修正必要点の順位付けを行う（ステップＳ８）。例えば、各測定点について、測定対象の各車体についての差分（又は差分と閾値との差、又は差分と閾値との割合）を加算した結果が大きい順に、上位にランク付けすることができる。

上記順位付け処理では、他の統計処理を採用することもできる。例えば、図４に示すように、特定された修正必要点（ここではｎ個の測定点）について、設計値からのずれのヒストグラムを生成し、ヒストグラムから公差外れの割合や、四分位数を使って、設計寸法とのずれが大きい方から上位になるように順位付けしてもよい。

ここで、ステップＳ７における修正必要点の特定処理は、ステップＳ８における順位付け処理と並列して実行することもできる。また、ステップＳ７，Ｓ８の処理は、測定対象の車種の車両１台１台について毎回実行することができる。但し、その場合には統計処理は毎回更新されることになる。

解析サーバ２３は、ステップＳ８でなされた順位付けに従った表示画像を生成する（ステップＳ９）。解析サーバ２３は、その表示画像を端末２５に出力して端末２５の表示装置に表示させるように制御を行い、端末２５は、その表示画像を表示装置に表示する（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ９，Ｓ１０では、端末２５が、順位付けの情報を解析サーバ２３から受信し、それに基づき表示画像の生成及び表示装置への表示を行ってもよい。

この表示画像としては、例えば、図５で例示するＧＵＩ（Graphical User Interface）画像５０のような画像が挙げられるが、これに限ったものではない。ＧＵＩ画像５０は、修正（それが含まれる部位についての修正）が必要な測定点について、測定点名、機能部位名、及び誤差が含まれる。機能部位名を表示させるためには、例えば、ステップＳ７の処理では、測定点を特定する際にそれが属する機能部位も特定しておけばよい。いずれの場合であっても、必要な修正は、測定点単位で実施されるというより、機能部位単位又はその機能部位が含まれる部品などの単位で行われることになるため、修正が必要な部位を順位付けして特定しておくことは有益となる。

この例からも分かるように、測定点についての特定処理及び順位付け処理であるステップＳ７，Ｓ８の処理は、閾値を超えた測定点が属する部位（例えば部品や機能部位）を特定し、特定された部位についての順位付けを行うように構成することもできる。但し、表示画像には、どの測定点について修正が必要か（部位の具体的にどの箇所の修正が必要か）を示すために、測定点についての順位付けも行った結果としての画像を含めることが好ましいと言える。

以上のように、測定装置１又は測定システム２では、車体における測定点のうち、設計値との差が大きな車体の数が多い測定点から順に表示させている。これにより、作業者は、このように提示された表示画像（測定値と設計寸法との差を順位付けした画像）を視認することができる。そのため、作業者は、車両１台１台について各測定点での測定値と設計寸法の差を比較して（又は比較した誤差を見ながら）修正箇所の特定をする必要がなくなる。よって、測定装置１又は測定システム２によれば、修正箇所の特定に要する時間を低減することができる。特に、測定装置１又は測定システム２によれば、順位付けした画像を作業者に視認させることで、作業者による修正箇所特定判断を容易にすることができる。

また、上述した測定装置１又は測定システム２は、生産した車両の車体寸法を所定台数（例えば１０台等）分だけ測定し、修正必要箇所を特定するために用いられる。特定後は、金型や治具の修正を行った後、車両を生産し、その生産した車両（上記所定台数又は異なる所定台数）について車体寸法の測定及び修正必要部位の特定が再度実施される。このような手順を修正必要箇所が無くなるまで繰り返し、生産車両における生産誤差を低減させていくことになる。測定装置１又は測定システム２はこのようにして使用されることから、その修正箇所の特定に要する時間の低減効果は、車両骨格精度解析の効率化及び精度向上に大きく寄与すると言える。また、測定装置１又は測定システム２によれば、短期間で車両骨格精度を向上させることができるため、大量生産を開始するまでリードタイム（発注から納品までに要する時間）の短縮も可能となる。

また、上述した本実施形態に係る測定装置１は、図１で示したものや図２で測定システム２として例示したものに限ったものではなく、その機能が果たせればよい。また、測定システム２で分散させたシステムについて説明したが、分散させる機能など、分散の方法は例示したものに限ったものではない。

以上に、本実施形態について説明したが、上記実施形態は、以下の特徴を有する。
即ち、上記実施形態に係る測定装置１は、表示部１１、測定部１２、及び制御部１３を備える。測定部１２は、車体における複数の測定点を測定することで車体寸法を測定する。制御部１３は、各測定点について車体毎に車体寸法の測定値と設計寸法が示す設計値との差を算出し、差が大きな車体の数が多い測定点から順に表示部１１に表示させる。

以上の構成の測定装置１では、車体における測定点のうち、設計値との差が大きな車体の数が多い測定点から順に表示させている。よって、この測定装置１によれば、車体を測定して修正の有無を確認する作業に要する時間を短縮可能になる。

１ 測定装置
２ 測定システム
１１ 表示部
１２ 測定部
１３ 制御部
１４ 設計データ
２１ 図面サーバ
２２ ファイアウォール
２３ 解析サーバ
２４ 測定機
２５ 端末
５０ ＧＵＩ画像
Ｔ 車両

Claims (1)

1. 表示部と、
   車体における複数の測定点を測定することで車体寸法を測定する測定部と、
   各測定点について車体毎に車体寸法の測定値と設計寸法が示す設計値との差を算出し、差が大きな車体の数が多い測定点から順に前記表示部に表示させる制御部と、
   を備えた、測定装置。

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