JP3412391B2 - ボデー隙間計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボデー隙間計測装
置に係り、特に、ウインドウとボデーとが接着された後
に当該ウインドウからボデー部分までの距離を測定する
ボデー隙間計測装置に関する。

【０００２】具体的には、渦電流式センサを用いて完成
車におけるフロントウインドウガラスとボデーフランジ
までの距離など、従来では測定できない部位を測定する
技術に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、ウインドウとボデーとの隙間長さ
の測定は、粘土などを用いて行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、フロントウインドウとボデーフランジまでの
距離は接着剤があるため粘土による測定ができず、従っ
て、このようなボデー隙間の長さは測定することができ
なかった。

【０００５】また、その他適当な距離測定方法はなかっ
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、接着されたフロントウインドウとボデー
フランジ等従来距離を測定し得なかった対象であって
も、精密に距離測定を行うことのできるボデー隙間計測
装置を提供することを、その目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１の手段として、計測対象のボデーに渦電流を生じさせ
ると共に当該渦電流によって生じる磁界に応じたコイル
の電流変化を出力する渦電流式センサと、この渦電流式
センサから出力されたセンサ出力に基づいて渦電流式セ
ンサが設置されるウインドウから渦電流が生じるボデー
のフランジまでの距離を算出する距離算出制御部と、渦
電流式センサから下ろした垂線がフランジの端面から離
れている距離をはみ出し長とした場合に、このはみ出し
長毎のウインドウからフランジまでの距離とセンサ出力
との関係からなる距離特性を予めマップデータとして記
憶するマップ記憶部とを備えている。しかも、距離算出
制御部は、計測対象の車種と計測箇所とによって一義的
に定められたはみ出し長を入力し、この外部入力された
はみ出し長とセンサ出力とに基づいてマップ記憶部中の
距離特性を特定すると共に当該特定した距離特性に基づ
いてウインドウからフランジまでの距離を算出する隙間
算出機能を備えた、という構成を採っている。これによ
り、前述した目的を達成しようとするものである。

【０００８】本発明では、渦電流式センサを用いて距離
測定を行う。しかし、ウインドウガラスとボデーフラン
ジまでの間の距離測定では、渦電流式センサの励起用コ
イルの大きさが、測定対象物であるボデーフランジの大
きさを越えてしまうため、距離測定ができなくなってし
まう。このため、マップ記憶部に、はみ出し長に応じた
距離特性を予め格納した。従って、距離算出部は、外部
入力されたはみ出し長と、センサ出力とに基づいて、マ
ップ記憶部に格納された距離特性を特定し、この距離特
性により、当該センサ出力に応じた距離を算出する。

【０００９】また、補間機能を備えることにより、マッ
プ記憶部中の距離特性が特定されない場合には、距離算
出部は、その前後の距離特性から補間をすることで距離
を算出する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明によるボデー隙間計測装置
の構成を示すブロック図である。ボデー隙間計測装置
は、計測対象のボデーに渦電流を生じさせると共に当該
渦電流によって生じる磁界に応じたコイルの電流変化を
出力する渦電流式センサ３と、この渦電流式センサ３か
ら出力されたセンサ出力に基づいて渦電流式センサ３が
設置されるウインドウから渦電流が生じるボデー位置ま
での距離を算出する距離算出制御部１と、ボデー部分が
渦電流式センサ３からはみ出ている部分の長さであるは
み出し長に応じて予め定められたセンサ出力の距離特性
をマップデータとして記憶するマップ記憶部１３とを備
えている。

【００１２】しかも、距離算出制御部１１が、外部入力
されたはみ出し長とセンサ出力とに基づいてマップ記憶
部１３中の距離特性を特定すると共に当該特定した距離
特性に基づいてウインドウからボデー位置までの距離を
定める隙間算出機能と、センサ出力によってマップ記憶
部１３中の距離特性が特定されないときには前後の距離
特性に基づいて距離を算出する補間機能とを備えてい
る。

【００１３】これを詳細に説明する。

【００１４】距離算出制御部１１は、Ａ／Ｄ変換器１２
から送られてきたデータをもとにマップ記憶部１３中の
マップデータを検索する。

【００１５】Ａ／Ｄ変換器１２は、アンプの出力（アナ
ログ値）をデジタル出力へ変換する。マップ記憶部１３
は、例えば図８に示すマップを記憶している。アンプ２
は、高周波発振回路２１（図４）を有しており、センサ
出力を処理ユニット１に取り込めるように変換する。渦
電流式センサ３は、高周波磁界を発生させ、インピーダ
ンス変化をセンサ出力としてアンプ２に出力する。

【００１６】表示ユニット４は、測定した距離を表示す
るモニターである。測定データ保存装置５は、測定した
データを保存する。この測定データ保存装置５に変え
て、測定した距離に応じてＯＫ又はＮＧを出力する等の
検査装置を併設するようにしても良い。

【００１７】図２はボデー隙間計測の一例を示す説明図
であり、図示する例では、フロントウインドウガラスと
ボデーフランジまでの隙間を計測するものである。

【００１８】図３は図２の要部拡大図であり、ガラス２
０とボデーフランジ２４の間には接着剤２６が埋め込ま
れている。この図で、はみ出し長をａ［ｍｍ］，センサ
が測定する距離をｘd［ｍｍ］，実際の隙間をｘg［ｍ
ｍ］，ガラスの厚みをｔ［ｍｍ］とすると、隙間は次式
（１）で表される。

【００１９】ｘg＝ｘd＋（−ｔ） ...... 式（１）

【００２０】ここで、−ｔをオフセットと定義する。こ
の場合、負のオフセットとなる。

【００２１】図４は渦電流式センサの原理図である。高
周波磁界を発生させると、検出物体（金属）に渦電流２
３が流れて、渦電流式センサと測定対象物の距離によっ
てセンサコイル２２のインピーダンスが変化する。渦電
流式センサ３は、この発振状態の変化をアンプ２で検出
し、距離を測定する。従って、センサ径すなわちコイル
径に相当する面積よりも大きい面積が測定対象物にない
と、渦電流の発生が不十分となる。

【００２２】図５に示すように、センサに対して測定対
象物が平行でかつはみ出しがない場合には、精度良く測
定できる。しかし、図６に示すようにセンサのはみ出し
があれば、校正作業を行った後に測定を行う必要があ
る。校正作業は、センサ出力と距離の関係を測定する作
業をいう。しかし、校正作業を行うことは、測定時間を
長くし、作業の負担を大きくする、という不都合が生ず
る。

【００２３】また、図３に示すようなフロントウインド
ウ２０とボデーフランジ２４までの距離ｘｄについて
は、間に接着剤２６があるため校正作業を行うことがで
きない。また、センサ径を小さくしてはみ出しがないよ
うにすると、測定距離が短くなる。このため、こういっ
た部位の測定を行うことができない、という不都合が生
ずる。

【００２４】図６ははみ出し長の説明図で、センサから
下ろした垂線が測定対象物の端面から離れている距離を
はみ出し長と定義する。この場合の測定において、例え
ば２［ｍｍ］はみ出しているとすると、はみ出し２［ｍ
ｍ］の距離特性を選択することとなる。

【００２５】図７は、はみ出し長の変化によるセンサ出
力−距離特性であり、図８は、はみ出し長毎の距離とセ
ンサの出力値の関係図で、図７のグラフをマップ化した
ものである、このデータは、図１に示すマップ記憶部１
３に格納されている。精度０．１［ｍｍ］で測定する場
合、距離０．１［ｍｍ］毎のマップを予め定義する。こ
のマップを元に取り込んだセンサ出力から１番近い電圧
値の距離を測定データとする。

【００２６】このセンサ出力は、マップ上では分かり易
くするために電圧値としているが、本来は、Ａ／Ｄ変換
値である。

【００２７】例えば、はみ出し２［ｍｍ］で、測定した
センサ出力が５．０Ｖであるとすると、距離は４．３
［ｍｍ］となる。図７に示すグラフでは、はみ出し２
［ｍｍ］のグラフとセンサ出力５．０Ｖの交わる点（ｙ
点）である。このはみ出し量は、測定対象の車種と、測
定箇所によって一義的に定まる。

【００２８】図８に示す距離特性は、ボデーフランジを
対象に校正作業を行って測定したものである。校正作業
は、図９に示すように、センサと測定対象物の間にスペ
ーサ（金属製のもの以外）を挟んで校正をしていく作業
であり、はみ出しによるセンサ出力の変化を求める作業
である。

【００２９】例えば、０［ｍｍ］，１［ｍｍ］，２［ｍ
ｍ］…と校正する場合、まず、０［ｍｍ］の校正は、セ
ンサと測定対象物とを密着させて行う。１［ｍｍ］の校
正は、センサと測定対象物との間に１［ｍｍ］のスペー
サを挟んで押しつける。２［ｍｍ］の校正は、センサと
測定対象物の間に２［ｍｍ］のスペーサを挟んで押しつ
ける。このような校正作業により、はみ出し部分が定め
られたときのセンサ出力と距離の関係（距離特性）を定
めることができる。この校正作業は、一般的なボデーの
鉄板を測定対象物として、ウインドウガラス２０との接
合前に予め行っておく。

【００３０】図１０は距離測定処理の一例を示すフロー
チャートである。まず、はみ出し長とオフセット量を入
力する（ステップＳ１）。次いで、入力されたはみ出し
量に基づいて、図８のマップデータのうちどの距離特性
を使用するのかを選択する（ステップＳ２）。例えば、
はみ出し長２［ｍｍ］と入力された場合には、図８のは
み出し長２［ｍｍ］の欄を参照する。

【００３１】さらに、アンプ２を介したセンサ出力をＡ
／Ｄ変換器１２に入力する。すると、Ａ／Ｄ変換器１２
は、センサ出力に応じたデジタルデータを出力する（ス
テップＳ３）。

【００３２】Ａ／Ｄ変換器１２から出力されたデジタル
値と、校正マップとから、距離を算出する（ステップＳ
４）。例えば、センサ出力が５．０Ｖであるとすると、
はみ出し長２［ｍｍ］の欄の５．０Ｖを検索する。する
と距離は４．３［ｍｍ］となる。さらに、センサの測定
距離と、オフセット量から、隙間を求め表示する（ステ
ップＳ５）。

【００３３】このステップＳ３からステップＳ５を繰り
返す。ここで、高速に繰り返すことで、リアルタイムに
距離変化を見ることができる。

【００３４】上述した手法では校正マップを距離に対し
て測定精度毎に算出したが、ｎ［ｍｍ］毎にとして、セ
ンサ出力の前後何点かを用い、補間をかけて距離を求め
ることができる。すると、マップ記憶部１３に格納して
おく必要のあるマップデータのデータ量が１／ｎ程度と
なる。

【００３５】以下、補間機能について説明する。たとえ
ば、図１１に示すように１［ｍｍ］毎の校正マップを用
意しておき、はみ出し量１［ｍｍ］，センサ出力５．０
Ｖが検出されたとき、５．０Ｖは距離４［ｍｍ］と５
［ｍｍ］の間にあるので、その前後の２点計４点で補間
をかける。従って、３，４，５，６［ｍｍ］の値を用い
た３次補間となる。この補間で求めた値が、測定距離と
なる。

【００３６】また、補間機能の他の例としては、ｎ［ｍ
ｍ］毎にセンサ出力を測定したが、０［ｍｍ］からある
一定の出力値（図７では４．０Ｖ）までは、センサの出
力と距離が比例し、直線出力となる。その直線出力とな
る限界付近の点をデータとして記憶しておき、０［ｍ
ｍ］から限界点までの距離の算出はその２点から直線補
間を用いて距離を算出する。

【００３７】例えば、図１１ではみ出し０のときは０〜
４［ｍｍ］までは直線出力になるとすると、その間の
１，２，３［ｍｍ］はデータを持たず、センサ出力０〜
４ｖの間のときは、０〜４［ｍｍ］の２点から距離を求
める（直線補間）また、４［ｍｍ］以上については、上
述したように２次以上の補間により算出する。

【００３８】上述したように本実施形態によると、はみ
出し長を入力するだけで校正作業が不要になり、また、
従来では測定できなかった図２のようなフロントウイン
ドウガラスとボデーフランジまでの距離等も測定できる
ようになった。このため、製造した車両の品質検査（抜
き取り検査）を行なうことができ、特に、この距離の測
定が可能となることにより接着強度に必要な一定の長さ
の有無を検査することができ、さらに、この長さの測定
により、接着剤等の量から定まるシール性の良否の判定
も可能となる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、距離算出制御部が、外部入力され
たはみ出し長とセンサ出力とに基づいてマップ記憶部中
の距離特性を特定すると共に当該特定した距離特性に基
づいてウインドウからボデー位置までの距離を定めるた
め、渦電流式センサの励起用コイルの大きさが、測定対
象物であるボデーフランジの大きさを越えてしまうた
め、距離測定ができなくなってしまう場合であっても、
マップ記憶部に格納されているはみ出し長に応じた距離
特性に基づいてセンサ出力に応じた距離を算出すること
ができる。しかも、センサ出力によってマップ記憶部中
の距離特性が特定されないときには前後の距離特性に基
づいて距離を算出するため、この距離測定を精度良く行
うことができる。このように、接着されたフロントウイ
ンドウとボデーフランジ等従来距離を測定し得なかった
対象であっても、精密に距離測定を行うことができる従
来にない優れたボデー隙間計測装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に示したボデー隙間計測装置によりフロン
トウインドウガラスとボデーフランジの間の距離の測定
を示す説明図である。

【図３】図２に示した計測部分の拡大図である。

【図４】渦電流式センサの原理を示す説明図である。

【図５】渦電流式センサと測定対象物の正常な位置関係
を示す説明図である。

【図６】渦電流式センサが測定対象物からはみ出してし
まう位置関係を示す説明図である。

【図７】はみ出し長さ毎の距離特性を示すグラフ図であ
る。

【図８】はみ出し長さ毎の距離特性をマップにしたマッ
プデータの一例を示す図である。

【図９】校正作業の一例を示す説明図である。

【図１０】図１に示した構成による距離測定処理の一例
を示すフローチャートである。

【図１１】補間処理を説明するための説明図である。

【図１２】直線出力部分を直線補間で求める補間処理を
説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ 処理ユニット ２ アンプ ３ 渦電流式センサ ４ 表示ユニット １１ 距離算出制御部 １２ Ａ／Ｄ変換器 １３ マップ記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 7/14 G01B 7/00 B60J 1/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測対象のボデーに渦電流を生じさせる
   と共に当該渦電流によって生じる磁界に応じたコイルの
   電流変化を出力する渦電流式センサと、この渦電流式セ
   ンサから出力されたセンサ出力に基づいて前記渦電流式
   センサが設置されるウインドウから前記渦電流が生じる
   前記ボデーのフランジまでの距離を算出する距離算出制
   御部と、前記渦電流式センサから下ろした垂線が前記フ
   ランジの端面から離れている距離をはみ出し長とした場
   合に、このはみ出し長毎の前記ウインドウから前記フラ
   ンジまでの距離と前記センサ出力との関係からなる距離
   特性を予めマップデータとして記憶するマップ記憶部と
   を備え、 前記距離算出制御部は、前記計測対象の車種と計測箇所
   とによって一義的に定められた前記はみ出し長を入力
   し、この外部入力されたはみ出し長と前記センサ出力と
   に基づいて前記マップ記憶部中の距離特性を特定すると
   共に当該特定した距離特性に基づいて前記ウインドウか
   ら前記フランジまでの距離を算出する隙間算出機能を備
   えたことを特徴とするボデー隙間計測装置。
2. 【請求項２】 前記距離算出制御部は、前記センサ出力
   によって前記マップ記憶部中の距離特性が特定されない
   ときには前後の距離特性に基づいて前記距離を算出する
   補間機能を、更に備えた請求項１記載のボデー隙間計測
   装置。