JP2506231B2 - 車体の組立精度測定方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば車体の生産ラインにおいて、組立て
られた車体の組立精度を簡易かつ迅速に測定して爾後の
工程等を円滑ならしめる測定装置に関する。

（従来の技術） 従来、車体の生産ライン等において、例えば溶接工程
が完了すると、車体の組立精度を測定して、爾後の各種
工程を円滑ならしめるようにしている。そしてこのよう
な車体形状測定装置を自動化したようなものについて
は、例えば特開昭62-54115号のような車体の位置、姿勢
決定装置に提案されるような非接触式のものが一般的で
あり、例えば同装置のように発光器具とカメラを組み合
わせて像データを形成して処理し、その位置を決定した
り、或いはレーザー測距機を用いて測定したりする測定
装置が知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の装置は殆どが後工程で必要な点検、測
定に限られているため、組立工程そのものの精度をあげ
るため、データをフィードバックさせ反映させるような
方式ではなかった。

又、上述のような非接触式の装置は一般的に装置が高
価となりがちであり、又データを処理して測定結果を出
すまでに時間がかかりがちになるという不具合もあっ
た。又、車体の底には各種の穴部が開けられる。これら
の穴部は原則としてプレスのピアス加工やドリル加工で
穿孔され、自動化の進んだ車体の生産ラインでは穴径を
間違える心配はなく、むしろ単品部品を溶接で接合して
車体（骨格）を製造するため、穴部の位置に誤差がでや
すい。従来は、穴部の位置を簡単に図ることができなか
ったため、生産ライン上で問題が発生したときに穴部の
位置修正を実施しており、そのために、タクト搬送が乱
れることがあった。

そこで、本発明の目的は、測定しにくい車体の底の穴
部の位置ずれをオンラインで簡便に計測して、生産効率
を向上させることにある。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は、単品部品を溶接して骨格を形成して
なる車体の組立精度を、車体位置決め用の複数の基準座
を有する治具本体と、この治具本体に設けた車長、車
幅、車高の各方向に変位自在な複数個の変位部材と、こ
れらの変位部材の各々に昇降可能に取付けた車体底面の
穴部に係合させるための円錐型測定ピンと、これらの測
定ピンの出没量を計測するセンサと、前記複数個の変位
部材の位置を計測するための測定センサと、この測定セ
ンサ並びに前記測定ピンの出没量を測定するセンサから
の情報に基づいて車体底面の穴部の位置ずれを演算する
信号処理装置と、測定に先立って複数の測定ピンの原位
置を設定するために、予め基準の位置と高さに、基準径
の穴部を備えたテンプレート式基準器とから構成する。

（作用） そして、車長、車幅、車高の各方向に変位自在な変位
部材に昇降可能に円錐型測定ピンを取付け、この測定ピ
ンの昇降ストロークを計測するセンサを備えたものを複
数個治具本体に起設したものを準備し、先ず、車種に対
応したテンプレート式基準器で前記複数個の変位部材の
位置を基準位置に合せ、その位置を原点とする工程と、
前記治具本体を、基準座を介して車体の底面に当接する
工程と、車体の底面の穴部に進入した測定ピンの高さ情
報に基づいて、各穴部における位置ずれを演算する工程
とから車体の組立精度を測定する。

（実施例） 本発明の車体の組立精度測定装置の実施例について添
付した図面に基づき説明する。

第１図、第２図は本測定装置と車体の関係を示し、第
１図が平面図、第２図が側面図、第３図は本測定装置の
うち測定ユニットの斜視図である。

本発明の組立精度測定装置は、例えば溶接加工の終え
た車体に対して、特にフロアまわりの組付状態の精度を
３次的に自動測定して、従来抜き取り方式でしか行ない
得なかった精度側定を全数に亘り行ない、しかも解析結
果を溶接工程にもフィードバックさせ反映させるように
したものである。

このため本発明の装置の全体構成は、第２図に示すよ
うに、治具本体１に設けられた複数の基準座２と、この
基準座によって位置決めされる車体Ｗの被測定部を測定
する複数の測定ユニット３を備え、この測定ユニット３
のセンサで検出した変位信号を自動処理するため、増幅
器４及びAD変換ボード、データ処理CPUからなる信号処
理装置５を設けている。

そしてこの基準座２は、第１図に示すように例えば車
体Ｗの前後をそれぞれ２ケ所で位置決め出来るよう合計
４セット設けて、この基準座２上に車体Ｗを載置せしめ
るよう構成し、又測定ユニット３は、主として車体のフ
ロアまわりの被測定部を10ケ所に亘って測定するよう、
合計10セット設けている。一方、車体側の被測定部は、
例えばフロアに設けられたボルト取付孔、貫通孔等の穴
部を有する箇所が選択されている。

測定ユニット３の構成は、第３図に示すとおりであ
り、４ケ所の取付孔８を有する基盤７上に、ｘ軸リニア
ガイド９が設けられ、このｘ軸リニアガイド９に係合す
る第１テーブル10がｘ軸方向に移動自在とされている。

又、この第１テーブル10上にはＹ軸リニアガイド11が
設けられ、このＹ軸リニアガイド11に係合する第２テー
ブル12がｘ軸に直交するＹ軸方向に移動可能とされてい
る。

更にこの第２テーブル12上に、バーティカルプレート
13が取り付けられ、このバーティカルプレート13の前面
にはｚ軸リニアガイド14が設けられている。そしてこの
ｚ軸リニアガイド14には、エアシリンダを内蔵した摺動
体15が上下に摺動自在に係合し、この摺動体15に変位部
材16が固着されている。つまり変位部材16は、縦、横、
高さ方向に移動可能とされることになり、このうち水平
１軸方向を車長方向に一致させている。又この変位部材
16の上面は測定面26として構成している。

又、変位部材16の各方向への変位量を測定するための
測定センサが設けられている。つまり基盤７と第１テー
ブル10の間には、変位量を電気信号に変換することの出
来る作動変圧器等のｘ方向センサ18が設けられ、又第１
テーブル10と第２テーブル12の間にはＹ方向センサ19が
設けられている。そして更に第２テーブル12と摺動体15
との間にはｚ方向センサ20が設けられ、これら各方向の
センサ18,19,20によって３軸方向の変位量を測定する。

一方、変位部材16には、上下に出没自在な測定ピンと
してのテーパピン22が設けられている。つまりこのテー
パピン22は変位部材16に対して上下に摺動可能とされ、
その下方にはスプリング23が設けられるとともに、この
スプリング23の下端側は、変位部材16に取り付けられた
スプリング受部材24によって支えられている。そしてス
プリング力によってテーパピン22を上方に付勢するよう
にしている。又このテーパピン22の上端は先細りのテー
パ状とされて、車体Ｗの各被測定部の穴部に嵌入可能と
なり、しかも上下方向への移動量を検出するためのセン
サ25が設けられている。このためこのテーパピン22は、
常時スプリング力によって上方に突出しており、上から
押圧を加えると変位部材16の内部に向けて没入する。

そしてこのような測定ユニット３の基本的な構成はす
べての測定ユニット３に共通しており、治具本体１の所
定の箇所に基盤７の取付孔８を介して固定され、各変位
部材16によって各被測定部の３軸方向の変位誤差を測定
し、テーパピン22によって被測定部の穴部の精度を測定
する。

一方、これら測定ユニット３の基準値を設定するため
第７図に示すような基準器27が設けられている。

この基準器27は、予め車種に対応した基準の位置、高
さに基準径の穴部を備えてテンプレート式に構成され、
この基準器27を測定ユニット３の上から被せてテーパピ
ン22を基準径の穴部に嵌入させ、その位置を零位置とす
る。

以上のような構成により本測定装置の作用について説
明する。

先ず治具本体１の測定ユニット３上に第７図に示す基
準器27を被せて、各測定ユニット３の変位部材16とテー
パピン22の基準位置を求める。すなわち、例えば第４図
（Ａ）に示すような状態で変位部材16の上端の測定面26
を基準器27に当接するまで上昇させると基準径の穴部に
嵌入するテーパピン22によって変位部材16がｘ軸、Ｙ軸
方向の基準位置に規制され、この結果３軸すべての方向
の基準位置が変位部材16によって求められる。しかもテ
ーパピン22の突出量によって基準径の穴部に対する基準
位置（出没量）も求める。そしてこの位置を原点として
設定し、信号処理装置５に記憶させる。又、この信号処
理装置５には、車体の底面に開けた各種の穴部の穴径、
位置及びピッチの情報はインプットされている。

次にこのような治具本体１上に車体を位置決め載置す
る。そして各測定ユニット３の変位部材16をフロア下面
に向って上昇させ、各々に備えた測定ピン（テーパピン
22）を穴部に差込む。穴部の位置がずれていればテーパ
ピン22が所定量穴部に差込まれないことになるので、信
号処理装置５（第２図参照）は、インプット済の基準径
と比較して、当該穴部の位置ずれ量を計算する。

又、このようなテーパピン22による穴部の位置の測定
の利点は、例えば車体の裏側に溶接止めされたナット等
の位置をも検出することが出来ることである。

すなわち第５図及び第６図に示すように車体側の穴中
心Ｐに対してナット30或いはカラー31中心Ｐ′がずれて
取り付けられているような場合にも、真に必要なナット
の中心Ｐ′を求めることが出来て必要に応じ即座に修正
等の措置を採ることが出来る。かかる車体内部の各部材
の取付状態は、従来の方法では測定し得なかったもので
ある。

そしてこのような測定装置により車体をセットしてか
ら測定し取り出すまでの所要時間は約15分間であり、従
来の方法では約３時間程度の測定時間を要していたこと
に較べて、著しく短縮することが出来る。

又、すべての車体の組立精度を簡易に測定出来るた
め、処理データが多くなり、溶接工程での不具合発生の
傾向変化等を正確に予測することが可能となる。つまり
予防整備も可能となる。

（発明の効果） 本発明は、テンプレート式基準器で複数の測定ピンの
原位置を出すようにしたので、装置及び操作が極めて簡
便になり、従来の３次元計測ロボットのように面倒なテ
ィーチングを施す必要もない。さらに、複数個の測定ピ
ンで車体底面の複数の穴部を一括して測定するので、測
定の効率がよい。

従って、本発明によればオンライン上での車体底面の
穴部の位置確認ができるので、車体生産ラインの生産効
率の向上が容易に図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本精度測定装置と車体の関係を示し、
第１図が平面図、第２図が側面図、第３図は測定装置の
うち測定ユニットの斜視図、第４図は測定ピンの作用
図、第５図、第６図は穴径測定の説明図、第７図は基準
器による測定ユニットの原点規制を示す。 尚同図中、１は治具本体、２は基準座、３は測定ユニッ
ト、16は変位部材、18,19,20は測定センサ、22は測定ピ
ン、25はセンサを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岡 秀人 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 山口 建 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−173407（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−99107（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車長、車幅、車高の各方向に変位自在な変
   位部材に昇降可能に円錐型測定ピンを取付け、この測定
   ピンの昇降ストロークを計測するセンサを備えたものを
   複数個治具本体に起設したものを準備し、先ず、車種に
   対応したテンプレート式基準器で前記複数個の変位部材
   の位置を基準位置に合せ、その位置を原点とする工程
   と、 前記治具本体を、基準座を介して車体の底面に当接する
   工程と、 車体の底面の穴部に進入した測定ピンの高さ情報に基づ
   いて、各穴部における位置ずれを演算する工程とからな
   る車体の組立精度測定方法。
2. 【請求項２】単品部品を溶接して骨格を形成してなる車
   体の組立精度を測定する測定装置において、 この装置は、車体位置決め用の複数の基準座を有する治
   具本体と、この治具本体に設けた車長、車幅、車高の各
   方向に変位自在な複数個の変位部材と、これらの変位部
   材の各々に昇降可能に取付けた車体底面の穴部に係合さ
   せるための円錐型測定ピンと、これらの測定ピンの出没
   量を計測するセンサと、前記複数個の変位部材の位置を
   計測するための測定センサと、この測定センサ並びに前
   記測定ピンの出没量を測定するセンサからの情報に基づ
   いて車体底面の穴部の位置ずれを演算する信号処理装置
   と、測定に先立って複数の測定ピンの原位置を設定する
   ために、予め基準の位置と高さに、基準径の穴部を備え
   たテンプレート式基準器とからなることを特徴とする車
   体の組立精度測定装置。