JP3289869B2 - 表面歪み判定方法 - Google Patents
表面歪み判定方法Info
- Publication number
- JP3289869B2 JP3289869B2 JP30469094A JP30469094A JP3289869B2 JP 3289869 B2 JP3289869 B2 JP 3289869B2 JP 30469094 A JP30469094 A JP 30469094A JP 30469094 A JP30469094 A JP 30469094A JP 3289869 B2 JP3289869 B2 JP 3289869B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- distortion
- surface shape
- product
- strain
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製品表面の歪みの良否
を判定する表面歪み判定方法に関する。
を判定する表面歪み判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プレス加工によって製造されたパネル製
品等のプレス成形品には、取り扱い上の不具合等によ
り、その表面に凹凸やくぼみ、突起、ゆがみ等の表面歪
みが生じる場合がある。製品表面にこのような歪みが生
じていると、後工程において重大な問題が惹起する。例
えば、パネル製品に歪みがあると、後工程で塗装を行っ
た場合に、その歪みが目立ち、塗装された製品の全てが
使用できなくなるおそれがある。従って、これらの製品
には、次の製造工程に導入される前に製品の検査工程が
不可欠である。
品等のプレス成形品には、取り扱い上の不具合等によ
り、その表面に凹凸やくぼみ、突起、ゆがみ等の表面歪
みが生じる場合がある。製品表面にこのような歪みが生
じていると、後工程において重大な問題が惹起する。例
えば、パネル製品に歪みがあると、後工程で塗装を行っ
た場合に、その歪みが目立ち、塗装された製品の全てが
使用できなくなるおそれがある。従って、これらの製品
には、次の製造工程に導入される前に製品の検査工程が
不可欠である。
【０００３】ところで、前記検査工程では、従来、オペ
レータによる官能検査に頼っていたため、熟練を必要と
するだけでなく、製品に対する歪みの良否判定が主観的
とならざるを得ない不具合があった。
レータによる官能検査に頼っていたため、熟練を必要と
するだけでなく、製品に対する歪みの良否判定が主観的
とならざるを得ない不具合があった。
【０００４】そこで、このような製品検査を自動的に行
う方法（装置）として、例えば、特公平６−１２４９号
公報および特開平３−１７５０００号公報に開示された
従来技術がある。特公平６−１２４９号公報に開示され
た従来技術では、検査対象となる製品であるパネル表面
に照明光を照射し、前記照明光の反射光を逆反射エレメ
ントで前記パネル表面に戻して再反射させ、その再反射
光により形成される像の明暗から凹凸を検出するように
している。また、特開平３−１７５０００号公報に開示
された従来技術では、パネル表面全体を均一の照度で照
明し、その画像を読み取り、得られた画像の濃淡より凹
凸を検出するようにしている。
う方法（装置）として、例えば、特公平６−１２４９号
公報および特開平３−１７５０００号公報に開示された
従来技術がある。特公平６−１２４９号公報に開示され
た従来技術では、検査対象となる製品であるパネル表面
に照明光を照射し、前記照明光の反射光を逆反射エレメ
ントで前記パネル表面に戻して再反射させ、その再反射
光により形成される像の明暗から凹凸を検出するように
している。また、特開平３−１７５０００号公報に開示
された従来技術では、パネル表面全体を均一の照度で照
明し、その画像を読み取り、得られた画像の濃淡より凹
凸を検出するようにしている。
【０００５】この場合、パネル表面の凹凸を検出するこ
とはできるが、凹凸の程度まで検出することはできな
い。従って、前記凹凸を実際に製品の不良と判定すべき
ものか否かまでの情報を得ることはできず、最終的には
オペレータが実際の製品を目視で確認して判定を行わな
ければならなかった。
とはできるが、凹凸の程度まで検出することはできな
い。従って、前記凹凸を実際に製品の不良と判定すべき
ものか否かまでの情報を得ることはできず、最終的には
オペレータが実際の製品を目視で確認して判定を行わな
ければならなかった。
【０００６】一方、特開昭６２−１１０１３８号公報に
開示された従来技術では、被検査面における欠陥をその
大きさに応じたランクに分類し、表示することにより、
前記欠陥の程度を把握可能としている。
開示された従来技術では、被検査面における欠陥をその
大きさに応じたランクに分類し、表示することにより、
前記欠陥の程度を把握可能としている。
【０００７】しかしながら、基準となる製品の表面形状
に対する歪みの凹凸、あるいは、歪みの曲率の大小によ
っては、必ずしも歪みとして認識する必要のない場合が
あり、歪み量のみからでは表面歪みの良否を判断できな
い場合があった。
に対する歪みの凹凸、あるいは、歪みの曲率の大小によ
っては、必ずしも歪みとして認識する必要のない場合が
あり、歪み量のみからでは表面歪みの良否を判断できな
い場合があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の不具
合を解消するためになされたものであって、適切な判定
基準に基づいて製品表面の歪みの良否を自動的に判定す
ることが可能な表面歪み判定方法を提供することを目的
とする。
合を解消するためになされたものであって、適切な判定
基準に基づいて製品表面の歪みの良否を自動的に判定す
ることが可能な表面歪み判定方法を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、製品の表面形状を測定し、測定表面形
状データを得る第１ステップと、前記測定表面形状デー
タを微分演算し、１次微分データを求める第２ステップ
と、前記１次微分データを円滑化処理し、円滑化１次微
分データを生成する第３ステップと、前記円滑化１次微
分データと前記１次微分データとから、歪み中心点を求
める第４ステップと、前記歪み中心点における前記製品
の基準表面形状データと前記測定表面形状データとの差
を歪み量として求める第５ステップと、前記１次微分デ
ータを微分演算し、２次微分データを求める第６ステッ
プと、前記２次微分データから前記歪み中心点の周囲に
おける歪み範囲を求める第７ステップと、からなり、前
記歪み量および前記歪み範囲に基づき、製品表面の歪み
の良否を判定することを特徴とする。
めに、本発明は、製品の表面形状を測定し、測定表面形
状データを得る第１ステップと、前記測定表面形状デー
タを微分演算し、１次微分データを求める第２ステップ
と、前記１次微分データを円滑化処理し、円滑化１次微
分データを生成する第３ステップと、前記円滑化１次微
分データと前記１次微分データとから、歪み中心点を求
める第４ステップと、前記歪み中心点における前記製品
の基準表面形状データと前記測定表面形状データとの差
を歪み量として求める第５ステップと、前記１次微分デ
ータを微分演算し、２次微分データを求める第６ステッ
プと、前記２次微分データから前記歪み中心点の周囲に
おける歪み範囲を求める第７ステップと、からなり、前
記歪み量および前記歪み範囲に基づき、製品表面の歪み
の良否を判定することを特徴とする。
【００１０】また、本発明は、前記第７ステップに次い
で、前記基準表面形状データから前記歪み中心点におけ
る曲率を求めるとともに、前記測定表面形状データから
前記歪み中心点における曲率を求める第８ステップを有
し、前記歪み量、前記歪み範囲および前記各曲率に基づ
き、製品表面の歪みの良否を判定することを特徴とす
る。
で、前記基準表面形状データから前記歪み中心点におけ
る曲率を求めるとともに、前記測定表面形状データから
前記歪み中心点における曲率を求める第８ステップを有
し、前記歪み量、前記歪み範囲および前記各曲率に基づ
き、製品表面の歪みの良否を判定することを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】本発明の表面歪み判定方法では、製品の表面形
状を測定して得られた測定表面形状データを微分演算
し、１次微分データを求める。次いで、前記１次微分デ
ータを円滑化処理して得られる円滑化１次微分データと
前記１次微分データとが交差する点を歪み中心点とす
る。すなわち、前記円滑化１次微分データは、データが
円滑化されているため、歪みを認識することのできない
データとみなすことができる。これに対して、前記１次
微分データは、歪みに係るデータを含んでいるため、前
記円滑化１次微分データと前記１次微分データとの大小
関係が反転する点、すなわち、円滑化１次微分データと
前記１次微分データとが交差する点において、最も顕著
な歪みが生じているとみなすことができる。そこで、前
記歪み中心点における前記製品の基準表面形状データと
前記測定表面形状データとの差を歪み量として求める。
状を測定して得られた測定表面形状データを微分演算
し、１次微分データを求める。次いで、前記１次微分デ
ータを円滑化処理して得られる円滑化１次微分データと
前記１次微分データとが交差する点を歪み中心点とす
る。すなわち、前記円滑化１次微分データは、データが
円滑化されているため、歪みを認識することのできない
データとみなすことができる。これに対して、前記１次
微分データは、歪みに係るデータを含んでいるため、前
記円滑化１次微分データと前記１次微分データとの大小
関係が反転する点、すなわち、円滑化１次微分データと
前記１次微分データとが交差する点において、最も顕著
な歪みが生じているとみなすことができる。そこで、前
記歪み中心点における前記製品の基準表面形状データと
前記測定表面形状データとの差を歪み量として求める。
【００１２】次に、前記１次微分データをさらに微分演
算して得られる２次微分データの変動量の大きな部分を
抽出し、その範囲を前記歪み中心点の周囲における歪み
範囲とする。すなわち、前記２次微分データは、前記１
次微分データの変化の割合を表しており、この割合が大
きい範囲で歪みが生じているとみなすことができる。
算して得られる２次微分データの変動量の大きな部分を
抽出し、その範囲を前記歪み中心点の周囲における歪み
範囲とする。すなわち、前記２次微分データは、前記１
次微分データの変化の割合を表しており、この割合が大
きい範囲で歪みが生じているとみなすことができる。
【００１３】最後に、前記のようにして求められた歪み
量および歪み範囲を所定の基準データと比較することに
より、表面歪みの良否を適切且つ自動的に判定すること
ができる。
量および歪み範囲を所定の基準データと比較することに
より、表面歪みの良否を適切且つ自動的に判定すること
ができる。
【００１４】なお、前記歪み量および前記歪み範囲から
なる判定基準に加えて、前記歪み中心点での曲率を考慮
することにより、さらに適切な表面歪みの良否判定が可
能となる。
なる判定基準に加えて、前記歪み中心点での曲率を考慮
することにより、さらに適切な表面歪みの良否判定が可
能となる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明に係る表面歪み判定方法が適用
されるシステムの概略構成を示す。このシステムは、形
状測定対象である製品Ｗの表面形状を測定する形状測定
ロボット１０と、前記形状測定ロボット１０を制御する
ロボットコントローラ１２と、ＣＲＴディスプレイ１３
およびキーボード１５を備え、前記形状測定ロボット１
０から得られた製品Ｗの測定表面形状データを評価する
形状評価装置１４とから基本的に構成される。
されるシステムの概略構成を示す。このシステムは、形
状測定対象である製品Ｗの表面形状を測定する形状測定
ロボット１０と、前記形状測定ロボット１０を制御する
ロボットコントローラ１２と、ＣＲＴディスプレイ１３
およびキーボード１５を備え、前記形状測定ロボット１
０から得られた製品Ｗの測定表面形状データを評価する
形状評価装置１４とから基本的に構成される。
【００１６】形状測定ロボット１０は、製品Ｗが載置さ
れる水平な上面を有するテーブル１８を有し、前記テー
ブル１８の一端側には、２本の支柱２０ａ、２０ｂが立
設され、前記支柱２０ａ、２０ｂの上端部間には、Ｘ軸
ガイドレール２２が配設される。前記Ｘ軸ガイドレール
２２には、Ｙ軸ガイドレール２４の一端部が移動自在に
装着され、このＹ軸ガイドレール２４には、Ｚ軸ガイド
ロッド２６が移動自在に装着される。そして、前記Ｚ軸
ガイドロッド２６の下端部には、製品Ｗに対してＸ方向
に面状に広がるレーザ光Ｂを照射する測定ヘッド２８
と、前記製品Ｗによって反射されたレーザ光Ｂを受光す
るカメラ３０とからなる測定ユニット３２が装着され
る。この場合、前記測定ユニット３２は、Ｘ軸ガイドレ
ール２２を介してＸ方向に移動し、Ｙ軸ガイドレール２
４を介してＹ方向に移動し、さらに、Ｚ軸ガイドロッド
２６を介してＺ方向に移動するように構成されている。
また、カメラ３０は、図２に示すように、測定ヘッド２
８から出力されるレーザ光Ｂの光軸に対して角度θ（＞
０）だけ傾斜して設定されている。
れる水平な上面を有するテーブル１８を有し、前記テー
ブル１８の一端側には、２本の支柱２０ａ、２０ｂが立
設され、前記支柱２０ａ、２０ｂの上端部間には、Ｘ軸
ガイドレール２２が配設される。前記Ｘ軸ガイドレール
２２には、Ｙ軸ガイドレール２４の一端部が移動自在に
装着され、このＹ軸ガイドレール２４には、Ｚ軸ガイド
ロッド２６が移動自在に装着される。そして、前記Ｚ軸
ガイドロッド２６の下端部には、製品Ｗに対してＸ方向
に面状に広がるレーザ光Ｂを照射する測定ヘッド２８
と、前記製品Ｗによって反射されたレーザ光Ｂを受光す
るカメラ３０とからなる測定ユニット３２が装着され
る。この場合、前記測定ユニット３２は、Ｘ軸ガイドレ
ール２２を介してＸ方向に移動し、Ｙ軸ガイドレール２
４を介してＹ方向に移動し、さらに、Ｚ軸ガイドロッド
２６を介してＺ方向に移動するように構成されている。
また、カメラ３０は、図２に示すように、測定ヘッド２
８から出力されるレーザ光Ｂの光軸に対して角度θ（＞
０）だけ傾斜して設定されている。
【００１７】表面歪みを判定するシステムは、概略以上
のように構成されるものであり、次に、その判定方法に
つき、図３に示すフローチャートに基づいて詳細に説明
する。
のように構成されるものであり、次に、その判定方法に
つき、図３に示すフローチャートに基づいて詳細に説明
する。
【００１８】先ず、ロボットコントローラ１２の制御に
より、Ｙ軸ガイドレール２４をＸ軸ガイドレール２２に
沿ってΔＸずつ移動させ、測定ヘッド２８から出力され
たレーザ光Ｂにより製品ＷをＸ方向に走査する。製品Ｗ
の表面によって反射されたレーザ光Ｂは、カメラ３０に
よって受光される。この場合、カメラ３０は、Ｘ方向に
面状に広がったレーザ光Ｂを角度θで読み取るため、そ
の画像は図４に二点鎖線または実線で示す線状像３４
ａ、３４ｂ、３４ｃのいずれかの状態となる。そこで、
ロボットコントローラ１２は、カメラ３０から供給され
る前記線状像３４ａ〜３４ｃが前記カメラ３０の撮像範
囲３６の中心３８を通過するようにＺ軸ガイドロッド２
６を駆動し、測定ユニット３２をＺ方向にΔＺだけ変位
させる。一方、Ｘ方向の一走査が終了すると、測定ユニ
ット３２をＹ軸ガイドレール２４に沿ってΔＹだけ移動
させた後、同様にしてＸ方向に対する走査を行う。この
ようにして得られた測定ユニット３２の変位量ΔＸ、Δ
Ｙ、ΔＺは、形状評価装置１４に供給され、これから製
品Ｗの測定表面形状データ（ｘi ，ｙi ，ｚi ）（ｉ＝
１，…，ｎ、ｎ：測定点番号）が生成される（ステップ
Ｓ１０）。
より、Ｙ軸ガイドレール２４をＸ軸ガイドレール２２に
沿ってΔＸずつ移動させ、測定ヘッド２８から出力され
たレーザ光Ｂにより製品ＷをＸ方向に走査する。製品Ｗ
の表面によって反射されたレーザ光Ｂは、カメラ３０に
よって受光される。この場合、カメラ３０は、Ｘ方向に
面状に広がったレーザ光Ｂを角度θで読み取るため、そ
の画像は図４に二点鎖線または実線で示す線状像３４
ａ、３４ｂ、３４ｃのいずれかの状態となる。そこで、
ロボットコントローラ１２は、カメラ３０から供給され
る前記線状像３４ａ〜３４ｃが前記カメラ３０の撮像範
囲３６の中心３８を通過するようにＺ軸ガイドロッド２
６を駆動し、測定ユニット３２をＺ方向にΔＺだけ変位
させる。一方、Ｘ方向の一走査が終了すると、測定ユニ
ット３２をＹ軸ガイドレール２４に沿ってΔＹだけ移動
させた後、同様にしてＸ方向に対する走査を行う。この
ようにして得られた測定ユニット３２の変位量ΔＸ、Δ
Ｙ、ΔＺは、形状評価装置１４に供給され、これから製
品Ｗの測定表面形状データ（ｘi ，ｙi ，ｚi ）（ｉ＝
１，…，ｎ、ｎ：測定点番号）が生成される（ステップ
Ｓ１０）。
【００１９】次に、前記測定表面形状データ（ｘi ，ｙ
i ，ｚi ）を構成する製品表面の断面形状データｚ
i を、例えば、以下の（１）式に示すように、Ｘ方向の
９点毎に平均化することで、スムージングデータｓi を
求める（ステップＳ１１）。なお、このような処理を行
うことにより、測定によるノイズを除去したデータを得
ることができる。
i ，ｚi ）を構成する製品表面の断面形状データｚ
i を、例えば、以下の（１）式に示すように、Ｘ方向の
９点毎に平均化することで、スムージングデータｓi を
求める（ステップＳ１１）。なお、このような処理を行
うことにより、測定によるノイズを除去したデータを得
ることができる。
【００２０】
【数１】
【００２１】次に、前記スムージングデータｓi から、
最小自乗法を用いて３次式の近似式ｆ（ｘ）を求める
（ステップＳ１２）。なお、ｘは、ｘi を連続変数とし
たものである。この場合、前記近似式ｆ（ｘ）は、前記
スムージングデータｓi を円滑化処理したもの（円滑化
測定表面形状データ）となるため、歪みを視認すること
のできない製品表面の断面を表すものとみなすことがで
きる。図５は、前記のようにして求めたスムージングデ
ータｓi およびその近似式ｆ（ｘ）を重ねて表示したも
のであり、これらの差異が視認される可能性のある歪み
となる。
最小自乗法を用いて３次式の近似式ｆ（ｘ）を求める
（ステップＳ１２）。なお、ｘは、ｘi を連続変数とし
たものである。この場合、前記近似式ｆ（ｘ）は、前記
スムージングデータｓi を円滑化処理したもの（円滑化
測定表面形状データ）となるため、歪みを視認すること
のできない製品表面の断面を表すものとみなすことがで
きる。図５は、前記のようにして求めたスムージングデ
ータｓi およびその近似式ｆ（ｘ）を重ねて表示したも
のであり、これらの差異が視認される可能性のある歪み
となる。
【００２２】次に、前記スムージングデータｓi を、例
えば、以下の（２）式に示すようにして微分演算し、１
次微分データｓ' i を求めるとともに（ステップＳ１
３）、前記１次微分データｓ' i から、最小自乗法を用
いて３次式の近似式ｇ（ｘ）を求める（ステップＳ１
４）。
えば、以下の（２）式に示すようにして微分演算し、１
次微分データｓ' i を求めるとともに（ステップＳ１
３）、前記１次微分データｓ' i から、最小自乗法を用
いて３次式の近似式ｇ（ｘ）を求める（ステップＳ１
４）。
【００２３】
【数２】
【００２４】この場合、前記１次微分データｓ' i は、
スムージングデータｓi で示される製品表面の断面の傾
きを表し、前記近似式ｇ（ｘ）は、前記１次微分データ
ｓ' i を円滑化処理したもの（円滑化１次微分データ）
となるため、歪みを視認することのできない製品表面の
断面の傾きを表すものとみなすことができる。図６は、
前記のようにして求めた１次微分データｓ' i およびそ
の近似式ｇ（ｘ）を重ねて表示したものである。そこ
で、図５に示す歪みの中心点ｘP を、前記１次微分デー
タｓ' i が前記近似式ｇ（ｘ）よりも大きい点から小さ
い点に変化する点、あるいは、小さい点から大きい点に
変化する点として求める（ステップＳ１５）。この点に
おいて、最も顕著な歪みが生じているとみなせるからで
ある。
スムージングデータｓi で示される製品表面の断面の傾
きを表し、前記近似式ｇ（ｘ）は、前記１次微分データ
ｓ' i を円滑化処理したもの（円滑化１次微分データ）
となるため、歪みを視認することのできない製品表面の
断面の傾きを表すものとみなすことができる。図６は、
前記のようにして求めた１次微分データｓ' i およびそ
の近似式ｇ（ｘ）を重ねて表示したものである。そこ
で、図５に示す歪みの中心点ｘP を、前記１次微分デー
タｓ' i が前記近似式ｇ（ｘ）よりも大きい点から小さ
い点に変化する点、あるいは、小さい点から大きい点に
変化する点として求める（ステップＳ１５）。この点に
おいて、最も顕著な歪みが生じているとみなせるからで
ある。
【００２５】次に、前記１次微分データｓ' i を、例え
ば、以下の（３）式に示すようにして微分演算し、２次
微分データｓ”i を求める（ステップＳ１６）。
ば、以下の（３）式に示すようにして微分演算し、２次
微分データｓ”i を求める（ステップＳ１６）。
【００２６】
【数３】
【００２７】この場合、前記２次微分データｓ”i は、
前記スムージングデータｓi で示される製品表面の断面
の傾きの変化を表し、この傾きの変化の大きい範囲を歪
み範囲Ｌとして求める（ステップＳ１７）。図７は、前
記のようにして求めた２次微分データｓ”i を表示した
ものである。なお、前記歪み範囲Ｌは、２次微分データ
ｓ”i の所定値以上または以下となる極大値を抽出する
ことで自動的に求めることが可能である。
前記スムージングデータｓi で示される製品表面の断面
の傾きの変化を表し、この傾きの変化の大きい範囲を歪
み範囲Ｌとして求める（ステップＳ１７）。図７は、前
記のようにして求めた２次微分データｓ”i を表示した
ものである。なお、前記歪み範囲Ｌは、２次微分データ
ｓ”i の所定値以上または以下となる極大値を抽出する
ことで自動的に求めることが可能である。
【００２８】次いで、ステップＳ１５で求めた中心点ｘ
P における歪み量Ｈを、 Ｈ＝ｓ（ｘP ）−ｆ（ｘP ） …（４） として求める（ステップＳ１８、図５参照）。
P における歪み量Ｈを、 Ｈ＝ｓ（ｘP ）−ｆ（ｘP ） …（４） として求める（ステップＳ１８、図５参照）。
【００２９】さらに、前記中心点ｘP におけるスムージ
ングデータｓi から得られる製品表面の断面の曲率デー
タｒと、前記中心点ｘP における近似式ｆ（ｘ）から得
られる製品表面の断面の曲率データＲとを、前記中心点
ｘP およびその前後の２点を通る円弧の半径から求める
（ステップＳ１９）。
ングデータｓi から得られる製品表面の断面の曲率デー
タｒと、前記中心点ｘP における近似式ｆ（ｘ）から得
られる製品表面の断面の曲率データＲとを、前記中心点
ｘP およびその前後の２点を通る円弧の半径から求める
（ステップＳ１９）。
【００３０】以上のようにして求めた中心点ｘP におけ
る歪み範囲Ｌ、歪み量Ｈおよび曲率データｒ、Ｒを用い
て、表面歪みの良否判定を行う（ステップＳ２０）。な
お、図８は、前記歪み範囲Ｌ、前記歪み量Ｈおよび前記
曲率データｒ、Ｒの関係を模式的に示したものである。
る歪み範囲Ｌ、歪み量Ｈおよび曲率データｒ、Ｒを用い
て、表面歪みの良否判定を行う（ステップＳ２０）。な
お、図８は、前記歪み範囲Ｌ、前記歪み量Ｈおよび前記
曲率データｒ、Ｒの関係を模式的に示したものである。
【００３１】ここで、図９Ａに示すように、Ｈ＞０、ｒ
≒Ｈ≒Ｌの場合には、歪み量Ｈが小さくても表面歪みが
目立ち易く、図９Ｂに示すように、Ｈ＞０、ｒ≪Ｈ≪Ｌ
の場合には、歪み量Ｈが大きくても表面歪みは目立ち難
いが、曲率データｒが小さくなると目立ち易くなる。ま
た、図９Ｃに示すように、Ｈ＜０、ｒ≒Ｒ≒∞の場合に
は、歪み量Ｈが大きくても表面歪みは目立ち難い。さら
に、図９Ｄに示すように、Ｈ＜０の場合には、歪み量Ｈ
が小さくても曲率データＲの大きさによっては目立ち易
くなる場合がある。
≒Ｈ≒Ｌの場合には、歪み量Ｈが小さくても表面歪みが
目立ち易く、図９Ｂに示すように、Ｈ＞０、ｒ≪Ｈ≪Ｌ
の場合には、歪み量Ｈが大きくても表面歪みは目立ち難
いが、曲率データｒが小さくなると目立ち易くなる。ま
た、図９Ｃに示すように、Ｈ＜０、ｒ≒Ｒ≒∞の場合に
は、歪み量Ｈが大きくても表面歪みは目立ち難い。さら
に、図９Ｄに示すように、Ｈ＜０の場合には、歪み量Ｈ
が小さくても曲率データＲの大きさによっては目立ち易
くなる場合がある。
【００３２】そこで、前記の事実に鑑みて、例えば、図
１０に示す判定基準データＴＨ1 〜ＴＨ3 を設定する。
この場合、判定基準データＴＨ1 〜ＴＨ3 は、曲率デー
タｒまたはＲが大きくなるにつれて傾きが大きくなるよ
うに設定される。形状評価装置１４では、図１０に示す
判定基準データＴＨ1 〜ＴＨ3 から、製品Ｗの表面の断
面を表すスムージングデータｓi の曲率データｒと当該
部位に対応する近似式ｆ（ｘ）における曲率データＲと
に対応する判定基準データを選択する。そして、図１０
において、製品Ｗの各部位における歪み量Ｈおよび歪み
範囲Ｌに対応した点Ａが前記判定基準データを境界とし
てどちらにあるのかを求め、その結果から当該個所にお
ける表面歪みの良否を判定する。例えば、判定基準デー
タがＴＨ 1 の場合、点Ａが判定基準データＴＨ1 よりも
上にあれば表面歪みが大きいと判定し、下にあれば小さ
いと判定することができる。
１０に示す判定基準データＴＨ1 〜ＴＨ3 を設定する。
この場合、判定基準データＴＨ1 〜ＴＨ3 は、曲率デー
タｒまたはＲが大きくなるにつれて傾きが大きくなるよ
うに設定される。形状評価装置１４では、図１０に示す
判定基準データＴＨ1 〜ＴＨ3 から、製品Ｗの表面の断
面を表すスムージングデータｓi の曲率データｒと当該
部位に対応する近似式ｆ（ｘ）における曲率データＲと
に対応する判定基準データを選択する。そして、図１０
において、製品Ｗの各部位における歪み量Ｈおよび歪み
範囲Ｌに対応した点Ａが前記判定基準データを境界とし
てどちらにあるのかを求め、その結果から当該個所にお
ける表面歪みの良否を判定する。例えば、判定基準デー
タがＴＨ 1 の場合、点Ａが判定基準データＴＨ1 よりも
上にあれば表面歪みが大きいと判定し、下にあれば小さ
いと判定することができる。
【００３３】なお、上述した実施例では、スムージング
データｓi を３次式で近似した近似式ｆ（ｘ）を、基準
とする製品の表面形状データとしているが、ＣＡＤ装置
等から供給される当該製品の設計時における表面形状デ
ータを用いてもよい。
データｓi を３次式で近似した近似式ｆ（ｘ）を、基準
とする製品の表面形状データとしているが、ＣＡＤ装置
等から供給される当該製品の設計時における表面形状デ
ータを用いてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明の表面歪み判定方
法によれば、製品の表面形状を測定して得られた測定表
面形状データの１次微分データと、前記１次微分データ
を円滑化処理して得られる円滑化１次微分データとが交
差する点を歪み中心点とし、前記歪み中心点における歪
み量を求めるとともに、前記１次微分データから２次微
分データを算出し、前記２次微分データの変動の大きな
範囲から歪み範囲を求め、これらの値を用いて歪み判定
を行うようにしているため、表面歪みの良否を適切に判
定することができる。
法によれば、製品の表面形状を測定して得られた測定表
面形状データの１次微分データと、前記１次微分データ
を円滑化処理して得られる円滑化１次微分データとが交
差する点を歪み中心点とし、前記歪み中心点における歪
み量を求めるとともに、前記１次微分データから２次微
分データを算出し、前記２次微分データの変動の大きな
範囲から歪み範囲を求め、これらの値を用いて歪み判定
を行うようにしているため、表面歪みの良否を適切に判
定することができる。
【００３５】なお、前記歪み量および前記歪み範囲に加
えて、前記歪み中心点での曲率を考慮することにより、
さらに適切な表面歪みの良否判定が可能となる。
えて、前記歪み中心点での曲率を考慮することにより、
さらに適切な表面歪みの良否判定が可能となる。
【図１】本発明に係る表面歪み判定方法が適用されるシ
ステムの概略構成図である。
ステムの概略構成図である。
【図２】図１に示す測定ユニットの構成説明図である。
【図３】本発明に係る表面歪み判定方法の実施例におけ
る処理フローチャートである。
る処理フローチャートである。
【図４】図１に示す形状測定ロボットによる形状測定原
理の説明図である。
理の説明図である。
【図５】断面形状データから得られるスムージングデー
タおよびその近似式の説明図である。
タおよびその近似式の説明図である。
【図６】スムージングデータの１次微分データおよびそ
の近似式の説明図である。
の近似式の説明図である。
【図７】スムージングデータの２次微分データの説明図
である。
である。
【図８】表面歪みの大きさを規定するためのパラメータ
の説明図である。
の説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、図８に示すパラメータによ
り表される表面歪みの各モードの説明図である。
り表される表面歪みの各モードの説明図である。
【図１０】判定基準データと図８に示すパラメータとの
関係を示す説明図である。
関係を示す説明図である。
１０…形状測定ロボット １２…ロボット
コントローラ １４…形状評価装置 ２８…測定ヘッ
ド ３０…カメラ ３２…測定ユニ
ット
コントローラ １４…形状評価装置 ２８…測定ヘッ
ド ３０…カメラ ３２…測定ユニ
ット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−322534（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−270134（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−110226（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−229928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147282（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−114308（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G06T 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】製品の表面形状を測定し、測定表面形状デ
ータを得る第１ステップと、 前記測定表面形状データを微分演算し、１次微分データ
を求める第２ステップと、 前記１次微分データを円滑化処理し、円滑化１次微分デ
ータを生成する第３ステップと、 前記円滑化１次微分データと前記１次微分データとか
ら、歪み中心点を求める第４ステップと、 前記歪み中心点における前記製品の基準表面形状データ
と前記測定表面形状データとの差を歪み量として求める
第５ステップと、 前記１次微分データを微分演算し、２次微分データを求
める第６ステップと、 前記２次微分データから前記歪み中心点の周囲における
歪み範囲を求める第７ステップと、 からなり、前記歪み量および前記歪み範囲に基づき、製
品表面の歪みの良否を判定することを特徴とする表面歪
み判定方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、 前記第７ステップに次いで、前記基準表面形状データか
ら前記歪み中心点における曲率を求めるとともに、前記
測定表面形状データから前記歪み中心点における曲率を
求める第８ステップを有し、 前記歪み量、前記歪み範囲および前記各曲率に基づき、
製品表面の歪みの良否を判定することを特徴とする表面
歪み判定方法。 - 【請求項３】請求項１または２記載の方法において、 前記基準表面形状データは、前記測定表面形状データを
円滑化処理し、円滑化測定表面形状データとして生成す
ることを特徴とする表面歪み判定方法。 - 【請求項４】請求項１または２記載の方法において、 円滑化処理は、最小自乗法による処理からなることを特
徴とする表面歪み判定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30469094A JP3289869B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 表面歪み判定方法 |
| US08/530,893 US5844801A (en) | 1994-12-08 | 1995-09-20 | Method of inspecting and manufacturing vehicle body |
| GB9706103A GB2308443B (en) | 1994-12-08 | 1995-09-22 | Method of inspecting and manufacturing a vehicle body |
| GB9519345A GB2295890B (en) | 1994-12-08 | 1995-09-22 | Method of inspecting and manufacturing a vehicle body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30469094A JP3289869B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 表面歪み判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159740A JPH08159740A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3289869B2 true JP3289869B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=17936055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30469094A Expired - Fee Related JP3289869B2 (ja) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | 表面歪み判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289869B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4794160B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-10-19 | 日東電工株式会社 | 表面形状測定装置および表面形状測定方法 |
| JP4782990B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2011-09-28 | 株式会社ミツトヨ | 表面倣い測定装置、表面倣い測定方法、表面倣い測定プログラムおよび記録媒体 |
| JP4520880B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2010-08-11 | 富士フイルム株式会社 | しみ検査方法及びしみ検査装置 |
| JP4282643B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2009-06-24 | ダイハツ工業株式会社 | 歪評価装置及び歪評価方法 |
| JP5070859B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2012-11-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 自動車用ドアアウターパネルの面ひずみ予測・評価方法 |
| JP4987789B2 (ja) * | 2008-04-14 | 2012-07-25 | 新日本製鐵株式会社 | プレス成形方法 |
| JP6282157B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-02-21 | ダイハツ工業株式会社 | 形状認識装置 |
| JP6528308B2 (ja) * | 2015-02-05 | 2019-06-12 | 国立大学法人神戸大学 | 形状評価方法および形状評価装置 |
| CN114877819A (zh) * | 2021-02-05 | 2022-08-09 | 苏州汉扬精密电子有限公司 | 一种产品变形检测系统及方法 |
-
1994
- 1994-12-08 JP JP30469094A patent/JP3289869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08159740A (ja) | 1996-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5844801A (en) | Method of inspecting and manufacturing vehicle body | |
| JP3289869B2 (ja) | 表面歪み判定方法 | |
| EP0489295B1 (en) | Liquid crystal panel inspection method | |
| JP2008267836A (ja) | 溶接部の表面欠陥形状検出方法及びコンピュータプログラム | |
| US6909502B2 (en) | Method and apparatus for measuring ripple and distortion in a transparent material | |
| US6765224B1 (en) | Machine vision method and system for the inspection of a material | |
| KR20210100992A (ko) | 금형 표면검사장치를 이용한 표면검사방법 | |
| KR100558943B1 (ko) | 평판 디스플레이 검사방법 | |
| US6163374A (en) | Bending angle detection system | |
| US6895108B2 (en) | Method for inspecting defects in the shape of object | |
| JP2859124B2 (ja) | 表面ひずみ判定方法 | |
| JP3211681B2 (ja) | 塗装欠陥検査装置 | |
| JP3460541B2 (ja) | 被検査面の欠陥検査方法およびその装置 | |
| WO2004109268A1 (en) | Weld quality evaluation | |
| JPH09318448A (ja) | メタリック塗装の色ムラ判定装置および評価方法 | |
| JP3252555B2 (ja) | 塗装面の垂れ計測装置及び塗装膜厚計測装置 | |
| JPH07110226A (ja) | 面歪定量評価装置 | |
| JP3020429B2 (ja) | 表面歪み算出方法 | |
| JPH09145637A (ja) | 凹凸性欠陥の等級判定方法 | |
| JPH07332950A (ja) | ハイライト線の定量化方法 | |
| JPH04160304A (ja) | 板幅方向反り検出装置 | |
| JP2000205846A (ja) | 塗装ムラ検査装置および方法 | |
| JP3287639B2 (ja) | スポット検査装置 | |
| JPH07314043A (ja) | 金型追い込み量の自動補正方法 | |
| JPH05322535A (ja) | 物品の表面形状測定装置における測定ヘッドの追従方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080322 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |